6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
4.1 Các vấn đề chung
4.1.1 Giới thiệu
Nước là một trong những nguồn tài nguyên thiên nhiên cơ bản và quan trọng nhất. Nước không chỉ là thứ thiết yếu nhất cho cuộc sống hàng ngày mà còn đóng một vai trò quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội. Tổng lượng nước sử dụng được mà có sẵn trên thế giới đủ để đáp ứng tất cả nhu cầu của nhân loại nhưng do sự phân bố không đồng đều đã nảy sinh vấn đề khan hiếm nước, tạo ra thách thức lớn cho phát triển trong tương lai. Do đó cần sử dụng, quản lý hiệu quả và hợp lý nguồn tài nguyên nước. Để thực hiện được điều này, cần có đầy đủ thông tin chính xác về chất lượng nước dưới tác động của con người và tự nhiên từ hoạt động quan trắc.
4.1.2 Chất lƣợng nƣớc
Chất lượng nước là một thuật ngữ được sử dụng để miêu tả những đặc tính vật lý, hóa học và sinh học của nước phù hợp với từng mục đích sử dụng nước hay môi trường cụ thể như sông hay hồ, nước mặt hay nước ngầm, nước uống hay nước dùng cho tưới tiêu…
Quan trắc chất lượng nước là quá trình lấy mẫu và phân tích những điều kiện và đặc tính của nước. Nhu cầu dùng nước khác nhau sẽ có những yêu cầu về chất lượng nước khác nhau tùy vào mức độ ảnh hưởng của từng đặc tính vật lý, hóa học hay sinh học. Những đặc tính này được đo lường qua các thông số tương ứng (xem bảng 4.1). Cụ thể, những thông số vật lý có trong nước tự nhiên: nhiệt độ, pH, DO, chất dinh dưỡng. Những thông số hóa học hòa tan hay dạng hạt lơ lửng trong nước như chất dinh dưỡng, kim loại nặng, thuốc trừ sâu. Những thông số sinh học liên quan đến môi trường sống trong nước như vi tảo, động vật không xương sống… Những thông số này được quy định rõ trong từng tiêu chuẩn của từng mục đích sử dụng, có giới hạn khác nhau ở mỗi quốc gia, khu vực khác nhau. Sự lựa chọn nhiều hay ít thông số để quan trắc chất lượng nước tùy thuộc vào mục đích sử dụng nước: nước đó quan trọng cho con người hay cho đời sống thủy sinh hay cho nông nghiệp, công nghiệp…
Bảng 4.1 Những thông số chất lượng nước Thông số hóa lý Nhiệt độ Độ kiềm Độ mặn Nitơ
Lưu lượng dòng chảy Độ đục Trầm tích lơ lửng Tổng chất rắn lơ lửng Chất rắn hòa tan Độ dẫn điện DO pH Phốt pho Độ cứng Clorua Kim loại BOD COD Độ màu Chất phóng xạ Thông số sinh học Vi khuẩn Thực vật phù du Các loài có vỏ Thực vật nước Chlorophyll Cá Các loài xâm lấn Tảo Nguồn [33] 4.1.3 Quan trắc là gì
Từ điển Webster định nghĩa quan trắc là sự kiểm tra, là sự quan sát, theo dõi đối tượng với một mục tiêu đặc biệt; là sự theo dõi, điều chỉnh hoặc kiểm soát những thông số thích hợp với những kiểu thông tin giám sát khác nhau [37].
Luật Bảo vệ môi trường 2005 định nghĩa quan trắc môi trường là quá trình thao dõi có hệ thống về môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin phục vụ đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đối với môi trường [16].
Có 3 loại hoạt động quan trắc khác nhau:
Khảo sát: Quan trắc ngắn hạn chất lượng nước (hiện trạng) cho các mục tiêu rõ ràng đầy đủ.
Giám sát: thực hiện một chương trình khảo sát liên tục tiếp theo để cung cấp các loạt thông tin quan trắc trong một giai đoạn xác định.
Quan trắc: sự giám sát liên tục để đảm bảo hoàn thành các mục tiêu đầy đủ.
4.2 Qui trình quan trắc
Trên cơ sở tham khảo và tổng hợp tài liệu một số hướng dẫn trên thế giới và ở Việt Nam, tác giả đề xuất quy trình quan trắc chất lượng nước lưu vực hồ Đá Đen gồm 7 bước (xem bảng 4.2).
Bảng 4.2 Quy trình quan trắc chất lượng nước hồ
Bước 1: Xác định các mục tiêu quan trắc chất lượng nước Bước 2: Xác định rõ các nguồn lực sẵn có
Trang thiết bị phòng thí nghiệm, vận chuyển, nhân lực (số người và năng lực thích hợp), kinh phí
Bước 4: Thiết kế mạng lưới quan trắc
Tiêu chí lựa chọn các vị trí lấy mẫu Số lượng các vị trí quan trắc Các thông số đo đạc, tần suất lấy mẫu
Thành phần mẫu (nước, trầm tích) Bước 5: Lấy mẫu
Lấy mẫu đại diện, kiểm tra ngoài trời Bảo quản mẫu và vận chuyển
Bước 6: Công việc trong phòng thí nghiệm Các thủ tục phân tích
Phân tích vật lý, hóa học, vi sinh vật và sinh vật
Bước 7: Quản lý dữ liệu
Lưu trữ, phân tích, trình bày, giải thích, thông báo Bước 3: Nghiên cứu khảo sát
Bản đồ khu vực (bản đồ địa hình khu vực tỉ lệ 1/50.000) Thông tin nền (địa chất, đất, thủy văn, khí hậu, sinh vật…) Các hoạt động nhân sinh (sử dụng đất trong lưu vực) Các nguồn ô nhiễm tiềm năng (xói mòn, NN, CN)
4.3 Nội dung các bƣớc trong qui trình quan trắc 4.3.1 Bƣớc 1: Mục tiêu quan trắc chất lƣợng nƣớc
Mục tiêu quan trắc chất lượng nước hồ Đá Đen và lưu vực bao gồm:
- Phát hiện dấu hiệu biến đối bất thường về chất lượng nước hồ, nước sông
suối trong lưu vực để có giải pháp xử lý kịp thời.
- Kiểm soát chất lượng nguồn nước được phép xả thải ra môi trường.
- Đánh giá khuynh hướng biến đổi chất lượng nước trong tương lai dựa vào
phân tích theo thời gian.
- Thu thập bộ dữ liệu phục vụ cho nghiên cứu khoa học.
Quan trắc chất lượng nước là khía cạnh quan trọng của quản lý chất lượng nước và phát triển tài nguyên nước tổng hợp. Hệ thống quan trắc chất lượng nước được thiết kế tốt sẽ giúp cho việc phát hiện, kiểm soát hoặc dự báo những biến đổi chất lượng của thể nước để có giải pháp ngăn chặn sự suy giảm và ô nhiễm môi trường nước. Quan trắc chất lượng nước là việc làm cần thiết để thực hiện thành công luật môi trường.
4.3.2 Bƣớc 2: Xác định rõ các nguồn lực sẵn có
Nguồn lực để thực hiện chương trình quan trắc gồm có nhân sự, các trang thiết bị phòng thí nghiệm, trang thiết bị thực hiện quan trắc hiện trường, phương tiện vận chuyển và ngân sách đầy đủ.
4.3.2.1 Nhân sự
Năng lực của cán bộ quan trắc hay phân tích đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định độ chính xác của kết quả quan trắc. Do đó, để thực hiện tốt công tác quan trắc, năng lực cho đội ngũ cán bộ cần phải được nâng cao. Tác giả chia ra 3 nhóm nhân sự cần thiết cho chương trình quan trắc cụ thể như sau:
Quản lý kế hoạch quan trắc:
Giám đốc chương trình chịu trách nhiệm quản lý toàn bộ chương trình quan trắc chất lượng nước cụ thể như sau:
- Lập kế hoạch cho các hoạt động quan trắc chất lượng nước.
- Phân công nhiệm vụ cho từng nhân viên.
- Tuyển dụng và đào tạo cán bộ.
- Tổ chức và quản lý các trang thiết bị trọng tâm để bảo quản, xử lý, diễn
giải và phổ biến số liệu.
- Giám sát và đánh giá việc thực hiện công việc của cán bộ.
- Rà soát và đánh giá các quy trình.
- Xây dựng báo cáo và phổ biến các kết quả quan trắc.
Cán bộ hiện trường:
Lấy mẫu là một trong các quá trình quan trọng nhất để có được số liệu quan trắc chính xác. Nếu cán bộ lấy mẫu không đúng, số liệu về chất lượng nước sẽ trở thành vô nghĩa. Do đó những cán bộ quan trắc hiện trường ít nhất cần được đào tào cơ bản về: Mục tiêu của chương trình quan trắc chất lượng nước, tầm quan trọng của mẫu trong việc đảm bảo chất lượng và tính đại diện cho thủy vực, cách đảm bảo mẫu có chất lượng tốt, lập kế hoạch đi lấy mẫu, đọc được bản đồ, cách thức ghi chép thực địa, nhật ký lấy mẫu tại các điểm và vị trí lấy mẫu.
Cán bộ quan trắc hiện trường có trách nhiệm: đi lấy mẫu theo chương trình đã lập, lấy mẫu đúng theo tiêu chuẩn quy định, dán nhãn lên chai đựng mẫu, ghi chép các điều kiện bất thường tại các điểm và vị trí lấy mẫu, chuẩn bị các chai đựng mẫu (làm sạch và thêm chất bảo quản phù hợp), kiểm tra, phân tích tại hiện trường các thông số đã được lựa chọn.
Cán bộ phòng thí nghiệm:
Trưởng phòng chịu trách nhiệm: xem xét và đề xuất mua sắm các thiết bị và dụng cụ cần thiết; quản lý số liệu phân tích, kiểm soát chất lượng các quy trình phân tích, phân công nhiệm vụ cụ thể phù hợp với trình độ của từng kiểm nghiệm viên.
Kiểm nghiệm viên (người phân tích): là những người được đào tạo chính quy về phân tích, làm việc dưới sự chỉ đạo của trưởng phòng thí nghiệm. Kiểm nghiệm viên chịu trách nhiệm về chuẩn bị và tiến hành phân tích kể cả các điều kiện cần thiết để kiểm soát chất lượng đảm bảo kết quả thử nghiệm chính xác, khách quan, trung thực theo đúng quy trình, thủ tục quy định.
4.3.2.2 Trang thiết bị và dụng cụ
Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm chính trong phòng thí nghiệm được liệt kê trong bảng 4.3 và trong quan trắc hiện trường được liệt kê trong bảng 4.4. Danh sách này thay đổi khi thông số quan trắc thay đổi nhưng phải đảm bảo đáp ứng đủ, đúng theo yêu cầu của tiêu chuẩn tương ứng.
Bảng 4.3 Dụng cụ và thiết bị trong phòng thí nghiệm
Dụng cụ và thiết bị cho từng thông số cụ thể
SS EC pH NH4+ N P Cl- BOD5 COD KL nặng NO3-/NO2- Coliform E.coli Thiết bị lọc o Giấy lọc o Bình hút ẩm o Thiết bị chuẩn độ o Lò ủ o o Máy đo độ dẫn điện o Máy đo pH o o Máy đo DO UV/VIS o o o o o Nồi hấp o o o o AAS o
Trang thiết bị và dụng cụ cho mục đích dùng chung
Máy hút (quạt) Cân
Bình đựng hóa chất và đựng mẫu Máy ảnh
Máy tính cá nhân và máy in Dụng cụ thủy tinh
(ống hút, cốc, xilanh, chai lọ, bình định mức, phễu lọc) Bếp hâm Máy khuấy từ Micro pipet Thùng điều nhiệt Tủ lạnh Nước cất Nguồn [4]
Bảng 4.4 Dụng cụ và thiết bị trong quan trắc hiện trường
Máy đo lưu tốc Máy đo lưu tốc Đồng hồ bấm giờ Thước đo
Băng nhựa Đo tại hiện trường Nhiệt kế
Máy đo pH Máy đo EC Máy đo DO Nước cất Sổ nhật ký, bút Thiết bị lấy mẫu Cốc có tay cầm
Xô Dây thừng Gáo Chai, lọ đựng mẫu Nhãn mẫu Túi đựng mẫu Dao, kéo Máy ảnh
Hóa chất bảo quản Vận chuyển Thùng bảo quản mẫu
Phương tiện để vận chuyển
Nguồn [4]
4.3.2.3 Lập kế hoạch ngân sách
Hoạt động ngân sách áp dụng theo đơn giá cụ thể theo hướng dẫn của các thông tư: Thông tư liên tịch số 114/2006/TTLT-BTC-BTNMT ngày 29/12/2006 của bộ Tài chính và Bộ TNMT hướng dẫn việc quản lý kinh phí sự nghiệp môi trường, thông tư 83/2002/TC-BTC ngày 25/09/2002 của Bộ Tài chính quy định chế độ thu, nộp và quản lý sử dụng phí, lệ phí về tiêu chuẩn đo lường chất lượng, quyết định 21/2000/QĐ-BTC ngày 21/9/2000 của Bộ Tài chính về việc ban hành biểu thu mức phí, lệ phí y tế dự phòng.
4.3.3 Bƣớc 3: Nghiên cứu khảo sát
4.3.3.1 Thu thập thông tin sẵn có
Tiến hành thu thập đầy đủ thông tin nền về môi trường tự nhiên và kinh tế, xã hội lưu vực hồ Đá Đen (nền như địa chất, địa mạo, thủy văn, khí hậu, sử dụng đất,…). Các thông tin nền đã được trình bày chi tiết trong chương 3. Đây là các thông tin cơ sở phục vụ cho việc xây dựng chương trình quan trắc và mạng lưới quan trắc (Bảng 4.5)
Bảng 4.5 Khảo sát thông tin nền lưu vực hồ Đá Đen
STT Các yếu tố Thông tin cần thiết
01 Đặc điểm môi trường tự nhiên Địa chất, địa mạo, thổ nhưỡng, chất
lượng nước
02 Sử dụng đất Công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp,
khai thác khoáng sản.
03 Khai thác và sử dụng nước Cấp nước nước sinh hoạt, cấp nước công
nghiệp, nông nghiệp.
04 Các hoạt động nhân sinh Trang trại chăn nuôi, khu TTCN Ngãi
Giao, trồng cây lâu năm, cây ngắn ngày, khu dân cư.
05 Các nguồn ô nhiễm tiềm năng Xói mòn đất, bồi lắng lòng hồ, hoạt
động chăn nuôi, khu tiểu thủ công nghiệp ở đầu nguồn cấp nước vào hồ, trồng cây ngắn ngày sát ven hồ, nước thải sinh hoạt ở đầu nguồn.
4.3.3.2 Xác định vị trí trọng điểm
Vị trí trọng điểm là vị trí mà có các nguồn ô nhiễm chính, có khả năng gây ảnh hưởng đến chất lượng nước hồ hay vị trí cấp nước cho hồ mà phía thượng lưu có nguồn nguy cơ gây ô nhiễm.
Kết quả khảo sát cho thấy một số vị trí có nguy cơ gây ô nhiễm trong lưu vực (Bảng 4.6; hình 4.1).
Bảng 4.6 Các vị trí trọng điểm thuộc lưu vực hồ Đá Đen
Ký hiệu vị trí Loại hình Vị trí
1, 4, 5 Sinh hoạt Khu dân cư
2 Công nghiệp Khu tiểu thủ CN Ngãi Giao
3 Chăn nuôi Trại nuôi heo
Người thành lập: Nguyễn Thị LệHằng Người kiểm tra: Hà Quang Hải
Hình 4.1 Bản đồ các vị trí trọng điểm
4.3.4 Bƣớc 4: Thiết kế mạng lƣới quan trắc
4.3.4.1 Tiêu chí lựa chọn các vị trí quan trắc
Vị trí quan trắc lựa chọn phải đáp ứng các tiêu chí sau:
1) Giám sát theo đối tượng quan trắc (nước sông, nước hồ).
2) Giám sát được các nguồn gây ô nhiễm trong toàn lưu vực theo hệ thống sông
suối chính đổ vào hồ.
3) Giám sát được các nguồn gây ô nhiễm có thể xuất hiện từ các vị trí trọng điểm.
Căn cứ vào các kết quả khảo sát môi trường tự nhiên, hiện trạng sử dụng đất, các vị trí trọng điểm, tác giả đề xuất mạng lưới quan trắc chất lượng nước hộ Đá Đen như trình bày trong hình 4.2.
Người thành lập: Nguyễn Thị LệHằng Người kiểm tra: Hà Quang Hải
Hình 4.2 Bản đồ mạng lưới quan trắc chất lượng nước hồ Đá Đen
Các điểm quan trắc nước sông
Phân bố ở đầu nguồn cấp nước vào hồ Đá Đen (4, 5, 6, 7, 8, 9); thượng nguồn các nhánh sông suối chính: sông Xoài (10), suối Cù Bi (11), suối Liên Hiệp (12), suối Gia Hớp (13), suối Chích (14), suối Lúp (15); hạ nguồn hồ Kim Long (16).
Các điểm kiểm soát nguồn xả thải
Các điểm này nhằm giám sát nước thải từ các cơ sở có nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước sông. Các vị trí đề xuất gồm:
Điểm dưới nguồn nước thải từ các khu dân cư (17, 18, 20). Điểm dưới nguồn thải từ trại nuôi heo (19).
Điểm dưới nguồn thải khu TTCN Ngãi Giao (21).
Các điểm quan trắc nước hồ
Nuớc trong lòng hồ là sự hòa trộn các nguồn nước từ các sông suối từ thường lưu đổ về. Có ba vị trí được lựa chọn:
Điểm 2 là nơi hội tụ các nhánh suối thuộc lưu vực suối Lúp.
Điểm 3 gần đường ống cấp nước cho nhà máy nước (là điểm sâu nhất của hồ).
4.3.4.2 Số lượng và đặc điểm các vị trí quan trắc
Dựa vào tiêu chí lựa chọn các vị trí quan trắc nêu ở mục 4.3.4.1, tác giả đề xuất 21 vị trí quan trắc được chỉ rõ trong hình 4.6; bảng 4.7
Bảng 4.7 Đặc điểm vị trí quan trắc
Đối tượng
quan trắc Ký hiệu vị trí quan trắc Tên vị trí Đặc điểm
Nước hồ 1; 2
Trong lòng hồ Đá Đen – đầu vào
Nơi hòa trộn tốt nhất các nguồn nước cấp trong hồ.
3 Trong lòng hồ Đá Đen –
đầu ra
Nước ra khỏi hồ - điểm kiểm soát sử dụng nước.
Nước sông 4; 5; 6; 7; 8; 9 Hạ lưu các con sông suối
chảy vào hồ: suối Lúp, suối Nhạc, suối Cơm, suối Chích, sông Xoài …
Đầu nguồn nước cấp vào hồ Đá Đen – điểm quan trắc nước sông.
10; 11; 12; 13; 14; 15
Thượng nguồn: sông
Xoài, suối Cù Bi, suối Liên Hiệp, suối Gia Hớp, suối Chích, suối Lúp.
Nước đầu nguồn các nhánh sông suối chính cấp vào hồ Đá Đen – điểm quan trắc nước sông.
16 Hạ nguồn hồ Kim Long Kiểm soát nước từ nguồn
ra ở hồ Kim Long- điểm quan trắc nước sông.
Nguồn xả thải
17; 18; 20 Thượng nguồn sông Xoài,
suối Cù Bi, suối Lúp.
Tiếp nhận các nguồn nước