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)
4.1. TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ RỦI RO CHẤT LƯỢNG NƯỚC
Đánh giá rủi ro trong kế hoạch cấp nước an toàn là việc đánh giá mức độ nguy hiểm của các nguy cơ, từ đó đưa ra biện pháp xử lý cần thiết đảm bảo cấp nước an toàn.
Việc đánh giá rủi ro các mối nguy hại nhằm xác định mức độ nguy hiểm của các nguy cơ tác động lên hệ thống cấp nước. Từ đó xác định thứ tự ưu tiên của các mối nguy hại theo mức độ rủi ro và xây dựng, lập kế hoạch thực hiện, đánh giá kết quả thực hiện các biện pháp xử lý các mối nguy hại theo thứ tự ưu tiên, nhằm giảm thiểu rủi ro cho hệ thống cấp nước [5].
Các mối nguy hại được xác định dựa vào tài liệu ghi chép thực tế các sự cố của Hệ thống cấp nước do đơn vị quản lý vận hành ghi lại và dự đoán các mối nguy hại có thể xảy ra trên cơ sở khoa học biện chứng. Trong đề tài này, các mối nguy hại được đưa ra dựa trên kinh nghiệm vận hành tại trạm bơm Hòa Phú (nhà máy nước Tân Hiệp) trong quá khứ và kết quả mô phỏng chất lượng nước bằng mô hình ở những kịch bản ô nhiễm khác nhau. Các mối nguy hại dự kiến được phân nhóm như sau:
P (physical) : Vật lý
B (biological) : Vi sinh
C (chemical) : Hóa học
O (others) : khác
Các thông số chất lượng nước thô giới hạn để kiểm soát Cấp nước an toàn cung cấp cho các hệ thống xử lý nước phải tuân thủ các Quy chuẩn Kỹ thuật chuyên ngành do Nhà nước ban hành và các quy định kỹ thuật nội bộ của Tổng công ty Cấp nước Sài Gòn:
Đối với nước thô khai thác từ nguồn nước mặt: tuân thủ chặt chẽ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08:2008/NTNMT ban hành kèm theo Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31/12/2008 của Bộ tài nguyên môi trường. Đồng thời, thông số giới hạn an toàn cấp nước áp dụng chặt chẽ theo Quy định Chất lượng nước thô phù hợp với năng lực công nghệ xử lý của các hệ thống xử lý nước, do Tổng công ty Cấp nước Sài Gòn ban hành.
4.1.2. Phương pháp ma trận đánh giá mức độ rủi ro
Đánh giá rủi ro các mối nguy hại (theo mức độ tác động và tần suất xảy ra) dựa trên các tiêu chuẩn đánh giá rủi ro và kinh nghiệm thực tế của những người có trình độ chuyên môn trực tiếp và gián tiếp quản lý, vận hành hệ thống cấp nước.
Áp dụng phương pháp phân tích rủi ro bán định lượng (ma trận rủi ro), để xác định mức độ rủi ro cho từng mối nguy cơ. Dựa vào tần suất và mức độ nguy hiểm để xác định mức độ rủi ro.
Đề xuất thang điểm đánh giá tần xuất ô nhiễm:
Bảng 4.1 – Bảng đánh giá tần suất ô nhiễm
Tần suất Định lượng Thang điểm
Thường xuyên liên tục xảy ra 1 lần/ngày 5
Nhiều lần xảy ra 1 lần/tuần 4
Thỉnh thoảng xảy ra 1 lần/tháng 3
Ít khi xảy ra – có xảy ra nhưng không nhiều
lần 1 lần/quý 2
Không xảy ra – hoặc hiếm khi xảy ra 1 lần/năm 1
Bảng 4.2 – Ma trận đánh giá mức độ rủi ro: (a) Đánh giá theo mức độ thấp, trung bình (TB) cao; (b) Đánh giá theo giá trị quy đổi giữa tần suất và tác động
(a)
Tác động Không đáng kể
(ảnh hưởng không đáng kể
đến CLN)
Trung bình (ảnh hưởng đến
cảm quan)
Tác động lớn (ảnh hưởng nhiều đến CLN,
gây dịch bệnh, nhiều phàn nàn)
Tần suất
Thường xảy ra
(hàng ngày/hàng tuần) TB Cao Cao
Có thể xảy ra (hàng tháng, hàng quý,
theo mùa)
Thấp TB Cao
Không chắc chắn (xảy ra chỉ trong tình
huống đặc biệt)
Thấp Thấp TB
(b)
Tác động Không
đáng kể (1)
Nhỏ
(2)
Trung bình (tác động đến
cảm quan) (3)
Tác động lớn (thường
xuyên) (4)
Tác động rất lớn (ảnh hưởng đến sức
khỏe cộng đồng) (5)
Tần suất
1 lần/ngày
(5) 5 10 15 20 25
1 lần/tuần
(4) 4 8 12 16 20
1 lần/tháng
(3) 3 6 9 12 15
1 lần/quý
(2) 2 4 6 8 10
1 lần/năm
(1) 1 2 3 4 5
Sau khi lấy điểm tần suất nhân với điểm tác động, đề xuất được thang điểm đánh giám mức độ rủi ro về chất lượng nước như sau:
Bảng 4.3 – Bảng đề xuất thang điểm đánh giá mức độ rủi ro của chất lượng nước sông Sài Gòn
Mức độ rủi ro Thấp Trung
bình Cao Khá cao Rất cao
Thang điểm 1-4 5-9 10-14 15-19 20-25
Phân vùng
Vùng chấp nhận rủi ro
Vùng chấp nhận rủi ro, cần có các giải pháp giảm
thiểu rủi ro môi trường
Vùng không chấp nhận rủi ro
Trong đó, dựa theo kết quả mô phỏng bằng mô hình, có thể đánh giá tổng quát mức độ nguy hiểm, ảnh hưởng của các sự cố đến chất lượng nước. Kết quả tính toán được sử dụng để xác định tần suất sự cố có thể xảy ra (thay vì dựa vào kinh nghiệm , đồng thời dựa vào nồng độ của các chỉ tiêu môi trường từ đó phân chia, đánh giá mức độ nguy hiểm.
Do hạn chế về mặt thu thập số liệu trong giai đoạn 2010 - 2015 đồng thời tại cả 04 vị trí quan trắc nên việc đánh giá rủi ro bằng phương pháp ma trận không được chọn để áp dụng. Vì độ chính xác của phương pháp này phải lệ thuộc vào tần số ô nhiễm. Khi số liệu về tần suất đầy đủ và hoàn thiện thì kết quả đánh giá rủi ro bằng phương pháp ma trận rủi ro mới chính xác và có ý nghĩa hơn.
4.1.1. Phương pháp đánh giá rủi ro bán định lượng
Phương pháp được biết đến “the quotient” là một phương pháp phổ biến nhất mô tả đặc tính rủi ro bán định lượng. Phương pháp này chủ yếu tính tỷ lệ (hoặc thương số) biểu thị cho nồng độ môi trường dự báo (PEC) được chia bởi một nồng độ dự báo ngưỡng (PNEC) để tính toán thương số rủi ro (Risk Quotient). Nghiên cứu tập trung vào việc
nhận diện và đánh giá rủi ro do ô nhiễm của nước sông Sài Gòn đối với khả năng cấp nước an toàn cho Nhà máy nước Tân hiệp. Tập trung vào một số thông số như DO, BOD5, Nitrate, Ammonia.
Rủi ro bán định lượng được tính theo công thức
( )
PEC MEC RQ PNEC .
Trong đó MEC là nồng độ phân tích được (hoặc mô phỏng được) của các thông số ô nhiễm, PNEC là nồng độ giới hạn tối đa được quy định trong các tiêu chuẩn, quy chuẩn. Mức độ của rủi ro tùy thuộc vào kết quả tính toán RQ, cụ thể là RQ dao động:
RQ từ 0,01- 0,1 thì rủi ro ở mức thấp;
RQ từ 0,1 – 1 thì rủi ro mức trung bình;
RQ > 1 thì rủi ro ở mức cao [19].
Có thể nói, các kết quả mô phỏng từ mô hình là những thành phần rất quan trọng của việc đánh giá rủi ro và tác động của rủi ro đến môi trường. Nó cung cấp một cơ sở kỹ thuật và hỗ trợ cho các nhà vận hành, quản lý môi trường đưa ra được cái nhìn cụ thể và những cách giải quyết đúng đắn hợp lý [20].