CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 VÀO ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG SÀI GÒN (KHU VỰC TRẠM BƠM HÒA PHÚ)
4.2. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ RỦI RO CHẤT LƯỢNG NƯỚC
4.2.4. Đánh giá rủi ro ban đầu chất lượng nước sông Sài Gòn đối với cấp nước an toàn cho Nhà máy nước Tân Hiệp bằng Phương pháp bán định lượng
Phương pháp đánh giá rủi ro bán định lượng được sử dụng để đánh giá rủi ro chất lượng nước sông Sài Gòn đối với cấp nước an toàn cho Nhà máy nước Tân Hiệp.
Sử dụng kết quả chạy mô hình thủy lực MIKE 11, ta có được số liệu nồng độ cao nhất có thể đạt được của các chất ô nhiễm tại 04 vị trí: Tám Tắt, Hòa Phú, Bà Bếp, Phú Cường. Tiến hành tính Hệ số rủi ro chất lượng nước bằng cách tính thương số giữa nồng độ cao nhất với ngưỡng cho phép của QCVN 08:2008/BTNMT (Cột A2) của các chỉ tiêu ô nhiễm: DO, BOD5, Nitrate và Ammonia.
Bảng 4.7 - Kết quả đánh giá rủi ro chất lượng nước tại vị trí Tám Tắt
Thông số
Nồng độ DO
Hàm lượng BOD5
Hàm lượng N-NO3
Hàm lượng N-NH3
Đơn vị mg/l mg/l mg/l mg/l
Kết quả mô phỏng
5,71 10,06 1,96 2,18
Tiêu chuẩn (TC)
≥ 5 6 5 0,2
Đạt TC
Không đạt TC
RQ 0,88 1,68 0,39 10,90
Đánh giá 0,01≤RQ≤1 >1 0,01≤RQ≤1 >1
Rủi ro Trung bình Cao Trung bình Cao
Bảng 4.8 - Kết quả đánh giá rủi ro chất lượng nước tại vị trí Hòa Phú
Thông số
Nồng độ DO
Hàm lượng BOD5
Hàm lượng N-NO3
Hàm lượng N-NH3
Đơn vị mg/l mg/l mg/l mg/l
Kết quả mô
phỏng 5,66 10,15 1,95 2,19
Tiêu chuẩn
(TC) ≥ 5 6 5 0,2
Đạt TC
Không đạt TC
RQ 0,88 1,69 0,39 10,95
Đánh giá 0,01≤RQ≤1 >1 0,01≤RQ≤1 >1
Rủi ro Trung bình Cao Trung bình Cao
Bảng 4.9 - Kết quả đánh giá rủi ro chất lượng nước tại vị trí Bà Bếp Nồng độ
DO
Hàm lượng BOD5
Hàm lượng N-NO3
Hàm lượng N- NH3
Nồng độ DO
Đơn vị mg/l mg/l mg/l mg/l
Kết quả mô phỏng
5,58 10,31 1,93 2,21
Tiêu chuẩn
(TC) ≥ 5 6 5 0,2
Đạt TC
Không đạt TC
RQ 0,90 1,72 0,39 11,05
Đánh giá 0,01≤RQ≤1 >1 0,01≤RQ≤1 >1
Rủi ro Trung bình Cao Trung bình Cao
Bảng 4.10 - Kết quả đánh giá rủi ro chất lượng nước tại vị trí Phú Cường
Nồng độ DO
Hàm lượng BOD5
Hàm lượng N-NO3
Hàm lượng N- NH3
Nồng độ DO
Đơn vị mg/l mg/l mg/l mg/l
Kết quả mô
phỏng 5,44 10,53 1,91 2,22
Tiêu chuẩn
(TC) ≥ 5 6 5 0,2
Đạt TC
Không đạt TC
RQ 0,92 1,76 0,38 11,10
Đánh giá 0,01≤RQ≤1 >1 0,01≤RQ≤1 >1
Rủi ro Trung bình Cao Trung bình Cao
Bảng 4.11 – Bảng tổng hợp hệ số rủi ro cao các trạm quan trắc nước sông Sài Gòn
Tám Tắt Hòa Phú Bà Bếp Phú Cường
BOD 1,68 1,69 1,72 1,76
Ammonia 10,90 10,95 11,05 11,10
DO 0,88 0,88 0,90 0,92
Nhận xét:
Qua kết quả đánh giá rủi ro bán định lượng thể hiện trong
Bảng 4.7, Bảng 4.8,
Bảng 4.9, Bảng 4.10 và tổng hợp hệ số rủi ro ở Bảng 4.11 – Bảng ta có thể thấy các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ (BOD5) và chỉ tiêu ô nhiễm Ammonia có hệ số rủi ro cao (RQ >1). Trong đó, chỉ tiêu Ammonia vượt tiêu chuẩn rất nhiều lần, rủi ro tăng dần khi càng xuống khu vực hạ nguồn. Rủi ro cao nhất tại trạm cầu Phú Cường, RQ = 11,10.
Tương tự cho nồng độ BOD5, đạt giá trị 1,76 tại vị trí Phú Cường. So với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, nồng độ hữu cơ và Ammonia tại 04 vị trí đều có thể là những mối nguy gây ra rủi ro cao cho hệ thống xử lý nước của Nhà máy nước Tân Hiệp.
Mặc dù hệ số rủi ro <1 nhưng đối với chỉ tiêu DO, hệ số RQ có giá trị xấp xỉ 1, có nghĩa nồng độ DO khu vực xung quanh trạm bơm Hòa Phú có khả năng trở thành mối nguy gây rủi ro cao trong tương lai nếu như tình hình ô nhiễm nguồn nước sông vẫn tiếp tục ô nhiễm mà không có các biện pháp khắc phục.
Ngoài những chỉ tiêu chất lượng nước được đánh giá rủi ro bằng mô hình thủy động lực học ở trên còn có các thông số chất lượng nước là những mối nguy hại, có khả năng đạt đến giới hạn mất an toàn về cấp nước cho Nhà máy nước Tân Hiệp. Các mối nguy hại được tham khảo thêm từ [21].
Bảng 4.12 – Các mối nguy hại tác động đế nguồn nước sông Sài Gòn
Đối tượng
kiểm soát Mối nguy hại
Phân loại nhóm nguy
hại
Định nghĩa rủi ro, sự cố có thể xảy ra Giới hạn mất an toàn về cấp nước
Nguồn nước mặt – nước sông Sài Gòn (tại điểm khai thác nước thô trạm bơm Hòa Phú)
Độ mặn tăng cao C
- Vào mùa khô (tháng 12 – tháng 05) nước sông tại các khu vực trạm bơm nước thô Hòa Phú có hàm lượng Cl- tăng cao (do nguồn nước từ thượng lưu chảy về giảm nên thủy triều xâm nhập sâu về phía thượng nguồn) gây ảnh hưởng đến hoạt động của trạm bơm, nhà máy và chất lượng nước sau xử lý.
- Các quy trình công nghệ hiện tại không có khả năng xử lý độ mặn nên độ mặn trong nước nếu tăng cao sẽ ảnh hưởng đến vị của nước và một số đối tượng sử dụng nước đặc biệt.
- Hàm lượng Cl-
≥250 mg/L
Độ đục tăng cao P
- Vào mùa mưa, độ đục có khả năng tăng cao, do sự xáo trộn của nước sông. Độ đục tăng cao làm hao phí hóa chất sử dụng trong quá trình keo tụ.
Đồng thời gây ảnh hưởng đến cảm quan trong nước sau xử lý.
- Độ đục ≥ 150 NTU
Ô nhiễm bất ngờ do tiếp nhận nước thải công nghiệp
P, B, C
- Nước thải công nghiệp từ các khu công nghiệp chưa qua xử lý hoặc xử lý không đạt yêu cầu xả vào nguồn nước (cố ý hoặc sự cố) làm tăng nhanh nồng độ ô nhiễm trong nước sông, dẫn đến việc chất lượng nước không đạt yêu cầu QCVN 08:2008/BTNMT, gây ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước: quá tải hệ thống, tăng chi phí xử lý, ngừng sản xuất và cung cấp nước, giảm chất lượng nước sau xử lý, xuất hiện độc chất trong nước.
- Giới hạn đặc trưng: COD ≥ 12 mg/L, TOC≥6 mg/L,
Ammonia≥1.0 mg/L, vi sinh gây bệnh ≥ 10.000 MNP
- Có hơn 01 chỉ tiêu không đạt chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT Ô nhiễm do tiếp
nhận nước thải nông nghiệp
B, C
- Nước thải từ hoạt động sản xuất nông nghiệp từ các khu vực ven sông thải vào nguồn nước làm gia tăng ô nhiễm, đặc biệt là dư lượng bảo vệ
- Giới hạn đặc trưng: COD ≥ 12 mg/L, TOC≥6
nitơ, phospho) gây ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước: quá tải hệ thống, tăng chi phí xử lý, giảm chất lượng nước sạch, phát sinh độc chất.
Ammonia≥1.0 mg/L
- Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật không đạt QCVN 01:2009/BYT - 2,4,5 T ≥ 9àg/L,
carbonfuran ≥ 5 àg/L, DDT ≥ 0,001 àg/L
Ô nhiễm do tiếp nhận nước thải sinh hoạt
P, B, C
- Nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư ven sông chưa qua xử lý hoặc xử lý không đạt đổ vào nguồn nước làm tăng ô nhiễm, không đạt tiêu chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT, đa số xảy ra tại khu vực có mật độ dân cư cao như vùng hạ nguồn, gây ảnh hưởng: giảm chất lượng nước sạch, tăng chi phí xử lý, ảnh hưởng quá trình xử lý nước.
- Giới hạn đặc trưng: COD ≥ 12 mg/L, TOC≥6 mg/L,
Ammonia≥1.0 mg/L, vi sinh gây bệnh ≥ 10.000 MNP
Nguồn nước bị phá hoại, xuất hiện các thành phần độc chất
B, C
- Các hành vi cố ý, phá hoại của con người gây ảnh hưởng đến chất lượng nước sạch, nguy hiểm cho sức khỏe của người sử dụng nếu không phát hiện và ứng phó kịp thời.
- Phát hiện chất độc lạ, mầm bệnh nguy hiểm.
- Có hơn 01 chỉ tiêu khác không
đạt QCVN
08:2008/BTNMT Suy giảm chất
lượng nước (ô nhiễm hữu cơ, ammonia, Mn,…) làm gia tăng nhu cầu sử dụng chlorine, hình thành DBPs.
C
- Chất lượng ngày càng suy giảm, gia tăng các thành phần ô nhiễm đặc biệt là: ammonia, TOC, Mn, vi sinh,... gây ảnh hưởng: quá tải hệ thống, tăng chi phí xử lý, giảm chất lượng nước sạch, phát sinh độc chất DBPs trong nước gây ung thư.
- TOC≥6 mg/L - Ammonia≥1.0
mg/L
- Mn ≥ 0,5 mg/L
Dầu mỡ từ hoạt động giao thông vận tải đường thủy, nước thải công nghiệp.
C, P
- Váng dầu có khả năng theo nước thô đi vào nhà máy, làm giảm chất lượng nước.
- Dầu mỡ ≥ 0,001 ml/L
Suy giảm lưu lượng nước vào mùa khô.
P
- Mực nước tại họng thu và hầm bơm bị hạ thấp xuống dưới mức cho phép (mùa khô hoặc khi nước ròng), gây ảnh hường đến khả năng vận hành của bơm nước thô.
- Giảm lưu lượng dòng chảy.
- Biên mặn tiến sát vị trí thu nước 0,5 km.
4.4. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ RỦI RO, ĐẢM BẢO CHƯƠNG TRÌNH CẤP NƯỚC AN TOÀN
4.4.1. Các giải pháp chung
Các giải pháp kỹ thuật và thích ứng
Giải quyết khẩn cấp: là biện pháp cần tập trung các nguồn lực, ưu tiên thực hiện, xử lý, hoàn thành trong thời gian sớm nhất nhằm giải quyết các sự cố đặc biệt nghiêm trọng gây mất an toàn cho hệ thống cấp nước.
Quan trắc và kiểm tra thường xuyên chất lượng nước.
Xây dựng đề xuất các công trình dự trữ nước (trường hợp nước sông Sài Gòn tại họng thu Hòa Phú không đảm bảo cho cấp nước).
Đầu tư nâng cấp: đầu tư mở rộng, nâng cao năng lực, nâng cao trình độ và chất lượng cho các thành phần của hệ thống cấp nước như: công nghệ xử lý nước, máy móc thiết bị, công cụ quản lý, nhân lực kỹ thuật, nghiên cứu công nghệ và phương pháp xử lý tiến tiến hơn.
Xây dựng hệ thống quan trắc và phân tích các chỉ tiêu quan trọng tự động.
Các giải pháp quản lý
Quy hoạch tổng thể nguồn nước.
Xây dựng nguyên tắc dùng nước.
Thay đổi thói quen dùng nước.
Các chương trình hỗ trợ nhằm nâng cao năng lực quản lý, vận hành hệ thống cấp nước, nâng cao nhận thức về KHCNAT, nhận thức của cộng đồng về môi trường và nước sạch.
Tăng cường năng lực quản lý của các bộ chuyên trách môi trường về tác động của các đối tượng, trong đó có BĐKH.
Tăng cường kiểm tra giám sát về khai thác sử dụng và bảo vệ môi trường sông Sài Gòn.
Cơ chế phối hợp giữa các tỉnh, thành, trung ương trong công tác quản lý và
4.4.2. Các giải pháp cụ thể cho một số nguy cơ rủi ro có thể xảy ra Bảng 4.13 – Các giải pháp kiểm soát và ứng phó đối với các nguy cơ, rủi ro có thể
xảy ra cho nguồn nước sông Sài Gòn
STT Nội dung nguy hại Biện pháp kiểm soát
1 Nhiễm mặn
- Theo dõi online độ mặn tại trạm khai thác nước, cảnh báo sớm.
- Phối hợp với đơn vị quản lý công trình thủy đầu nguồn (hồ Dầu Tiếng, hồ Trị An) xả nước đẩy mặn.
- Ngưng lấy nước thô khi độ mặn vượt quá 250 mgCl-/l.
- Nghiên cứu nguồn nướcth ô dự phòng, tình huống dời trạm bơm nước thô đến vị trí ít bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm hơn (hồ Dầu Tiếng).
2
Suy giảm chất lượng nước (ô nhiễm hữu cơ, ammonia,
mangan..) làm gia tăng nhu cầu sử dụng chlorine, hình thành DBPs.
- Thay đổi chất keo tụ (sử dụng PAC).
- Điều chỉnh nồng độ chlorine phù hợp.
3 Ô nhiễm do nước thải công nghiệp.
- Giám sát chất lượng nước nguồn online tại các khu vực thượng nguồn của điểm thu nước để cảnh báo sớm;
- Tăng liều lượng hóa chất xử lý (chlorine).
- Phối hợp các hồ đầu nguồn xả nước đẩy ô nhiễm.
- Giải pháp dài hạn: Nghiên cứu nguồn nước thô dự phòng, tình huống dời trạm bơm nước thô đến vị trí ít bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm hơn (hồ Dầu Tiếng).
- Mở rộng lưu vực cấp nước an toàn, tăng giá nước để có vốn đầu tư cho công nghệ xử lý được hiệu quả và an toàn hơn .