CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG THEO MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG
3.3. Mối liên quan giữa các yếu tố nội, ngoại vi với chất lượng nước sông
Trong quá trình nghiên cứu, nghiên cứu sinh nhận thấy: Mặc dù yếu tố chất lượng nước giữ vai trò quan trọng để phân vùng chất lượng nước theo MĐSD, song khi thực hiện phân vùng vẫn cần xem xét đến các yếu tố nội vi và ngoại vi khác có liên quan đến chất lượng nước, cụ thể như sau:
Mối liên quan giữa các yếu tố nội tại với chất lượng nước sông
Một trong những nguyên nhân gây ảnh hưởng tới chất lượng nước sông là các yếu tố nội tại của dòng sông/đoạn sông, trong đó đáng kể là các yếu tố sau:
Đặc điểm điều kiện tự nhiên
Đặc điểm quan trọng của sông là chế độ nước chảy, khối nước luôn chảy theo một chiều nhất định, từ thượng lưu đến hạ lưu do lòng sông có sự chênh lệch về độ cao so với mực nước biển. Chất lượng nước sông chịu ảnh hưởng nhiều của các hợp lưu, phân lưu từ đó kéo theo sự phân chia thành nhiều đoạn có chất lượng nước, sinh cảnh,
…. khác nhau. Các đặc điểm về chế độ thủy văn (Lưu lượng, vận tốc dòng
chảy, …), địa hình, địa chất cũng là những yếu tố có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng nước. Nhìn chung, dòng sông có lưu lượng và tốc độ dòng chảy cao thì chất rắn lắng đọng thấp, chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ hòa tan cao hơn so với sông có dòng chảy chậm. Riêng vùng cửa sông là vùng tiếp giáp với biển nên có chế độ thủy lý, thủy hóa đặc biệt. Cửa sông tạo ra sự chuyển đới giữa môi trường của sông và môi trường cửa biển và cả hai đều có khả năng ảnh hưởng đến thành phần của biển như thủy triều, sóng và của nước. Nó còn ảnh hưởng đến thành phần của sông như sức chảy của nước sạch và trầm tích. Với sự tiếp xúc của cả hai loại nước, nước biển và nước sông (thường là nước sạch không mặn) do đó vùng cửa sông cung cấp một nguồn chất dinh dưỡng cao trong nước và trầm tích. Điều này đã làm cho cửa sông trở thành một trong những nơi có môi trường sống tự nhiên sinh sôi phát triển.
Khả năng tự làm sạch của sông
Các quá trình chính chuyển hoá chất ô nhiễm trong nước sông bao gồm: Quá trình oxi hoá sinh hoá chất hữu cơ, làm giảm BOD và COD; quá trình quang hợp, tăng DO, giảm BOD; các quá trình hoá học, hoá lý: Hấp thụ, keo tụ, kiềm hoá, lắng cặn, bay hơi.... Các quá trình này sẽ làm giảm COD và SS trong nước; quá trình khuyếch tán ôxi qua bề mặt nước sông làm giảm BOD giảm và tăng DO; quá trình hô hấp của vùng cặn đáy làm giảm DO, BOD, COD; quá trình lắng đọng của kim loại nặng làm giảm SS, giảm kim loại nặng.
Đối với các chất ô nhiễm dễ phân hủy, khi vào nguồn nước, dưới tác động của các quá trình sinh học, hoá học và vật lý, chúng sẽ bị phân huỷ hoặc chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác. Sự chuyển hoá này tạo điều kiện phục hồi trạng thái ban đầu cho nguồn nước. Đây là một sự tổng hợp nhiều quá trình diễn ra trong nguồn nước (Như: Các quá trình oxy hoá sinh hoá các chất bẩn (chủ yếu là chất hữu cơ) trong nước, trong cặn lơ lửng và trong cặn đáy; các quá trình hoá lý: hấp thụ, keo tụ, lắng, tạo các chất khó hoà tan, bay hơi, tạo váng bọt…).
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của sông: Nồng độ oxy hòa tan trong nước (DO càng cao thì nước sông càng dễ tự làm sạch), loại và lượng các chất ô nhiễm trong nước, loại và số lượng của các vi khuẩn và vi sinh vật trong nước sông (nếu phong phú thì sẽ tăng nhanh tốc độ phân hủy sinh học các chất ô nhiễm và làm tăng khả năng tự làm sạch của nước sông). Nồng độ ôxy hoà tan trong nước phụ thuộc vào các quá trình sau:
Bổ cập: Lượng oxi hòa tan được bổ cập vào nước sông chủ yếu nhờ các quá trình khuyếch tán bề mặt và quang hợp.
Tiêu thụ: Lượng oxi hòa tan bị mất đi trong nước sông do các quá trình ôxi hoá sinh hoá chất hữu cơ trong nước; hô hấp của sinh vật tại bùn đáy, tiêu thụ ôxi trong quá trình nitrit và nitrat hóa, động, thực vật hô hấp, ôxi hoá hoá học các chất trong nước. Mối quan hệ chính giữa sinh vật với việc bổ cập, tiêu thụ oxi hòa tan trong nước được thể hiện tại hình 3.2 [96].
Đặc điểm hệ sinh thái sông
Hệ sinh thái sông ngòi thuộc hệ thống nước chảy, có đặc trưng quan trọng là sự phát triển đa dạng của động vật bơi và nghèo nàn hệ thực vật cũng như động vật
đáy. Thành phần và mậ t độ các loài phụ thuộc chặt chẽ vào chế độ động lực, thuỷ văn, địa hình, địa mạo và thành phần hoá học của nước. Vùng nước lợ cửa sông là nơi có hệ sinh thái đa dạng và năng suất cao. Các hệ sinh thái thủy vực nhạy cảm với những tác động từ bê n ngoài hệ , dễ biế n động do các tác nhân bê n ngoài (hoạt động phát triể n kinh tế - xã hội, khai thác, ô nhiễ m môi trường, thiê n tai ... ) . hù hợp với đặc điể m trê n, quần xã thuỷ sinh vật sông có cấu tạo không đồng nhất , sai khác nhau giữa thượ ng lưu và hạ lưu. Thành phần loài cũng mang tính chất pha trộn, có nhiề u loài ngoại lai từ các thuỷ vực khác di nhập vào.
rong các yế u tố nội vi nê u trê n thì yế u tố về khả năng tự làm sạch là yế u tố chính liê n quan đế n PVCLNS the o MĐSD.
ChÕt ChÕt ThựcVật BậcCao Sinhtr -ởng O
2bÒ
Hôhấp Quang hợpmặt Nit ơ rit, nit ơ rat hoá
Phản nitorat Nước
Thải Hợp chất Nitơ
nổi
Hô hấp
VÈn
Oxy hòa tan Bùn Đáy
Phân huỷ Vi khuẩn Vẩnnổi
Hô hấp
giữa các yếu tố bên ngoài với chất lượn g nước sông -
PVCLN S theo MĐSD phụ thuộc vào các đặc điểm điều kiện tự nhiên.
Trong đó tiêu biểu là sự xâm nhập của ánh sáng, gió và oxi vào nước sông,…
-
vào các đặc điểm kinh tế xã hội.
Việc PVCLNS theo MĐSD phụ thuộc vào các đặc điểm kinh tế xã hội của địa phương, tiểu lưu vực, lưu vực, quốc gia, liên quốc gia.
Cơ sở xác định PVCLNS theo MĐSD phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó có quy hoạch phát triển KT-XH, QHTNN, quy hoạch hệ thống thoát nước và xử lý nước thải và ngược lại kết quả về PVCLNS theo MĐSD cũng là căn cứ để rà soát, lựa chọn các phương án cho các quy hoạch trên,…
PVCLNS theo MĐSD phụ thuộc vào mục tiêu, hoạt động bảo vệ môi trường lưu vực sông, dòng sông.
Mối liên quan giữa các yếu tố nội tại và bên ngoài với chất lượng nước sông được luận án đề xuất tại hình 3.3.
Các yếu tố
nội vi
Đặc điểm điều kiện tự nhiên:
Hợp lưu, phân lưu, Vị trí tiểu vùng (đoạn sông), chế độ thủy văn (Lưu lượng, vận tốc dòng chảy, …), địa hình, địa chất
Khả năng tự làm sạch của sông
Đặc điểm điều kiện tự nhiên Ánh sáng, gió, mưa, lũ, thay đổi thời tiết, biến đổi khí hậu
Đặc điểm điều kiện KT-XH: Hiện trạng và định hướng nhu cầu sử dụng nước, quy hoạch phát triển kinh tế xã hội, quy hoạch thoát nước và xử lý nước thải,...
Các yếu tố ngoại
vi
Mục tiêu, hoạt động Hệ sinh thái sông
bảo vệ môi trường lưu vực sông, dòng sông
Chất lượng nước sông
Hình 3.3. Chất lượng nước sông phụ thuộc vào các yếu tố chính nội tại và bên ngoài