6. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
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 thải từ khu dân cư – điểm kiểm soát nguồn xả thải
19 Trại nuôi heo – sông Xoài Kiểm soát nguồn thải từ
hoạt động chăn nuôi.
21 Khu TTCN Ngãi Giao Kiểm soát nguồn thải từ
hoạt động dệt nhuộm.
4.3.4.3 Các thông số quan trắc
Các thông số quan trắc được lựa chọn bằng cách áp dụng các bước được nêu trong bảng 4.8. Từ đó đưa ra các thông số quan trắc (xem bảng 4.9).
Bảng 4.8 Các bước lựa chọn thông số quan trắc
Cụ thể:
Thông số: lưu lượng, nhiệt độ, pH, TSS, độ đục, mùi, độ dẫn điện, độ cứng: là thông số cơ bản, đặc trưng của chất lượng nước mặt (sông suối, hồ).
Thông số DO, BOD5, COD: đánh giá khả năng tự làm sạch, thể hiện tình trạng
ô nhiễm chất hữu cơ, là thông số kiểm soát ô nhiễm.
Thông số T-N, N-NH4
+
, N-NO3-/N - NO2:Đánh giá trạng thái nhiễm bẩn của
nguồn nước, mức độ ô nhiễm chất dinh dưỡng của nguồn nước.
Thông số T-P, P-PO4
3-
, Chlorophyll a: thể hiện tình trạng dinh dưỡng của hồ, mức độ phát triển của tảo, đánh giá tác động từ hoạt động canh tác ven hồ.
Các thông số sinh học: T-coliform, E.coli, chlorophyll-a: thể hiện sự tác động của chất thải con người đến lưu vực.
Thuốc BVTV: để đánh giá mức độ ảnh hưởng của hoạt động canh tác ven hồ. Kim loại nặng: Đánh giá mức độ ô nhiễm do hoạt động công nghiệp, phong hóa đất đá và từ trầm tích mang đến.
Lập danh sách các thông số quan trắc theo các thông tin từ:
QCVN, TCVN về chất lượng nước mặt, sông, hồ, nước thải công nghiệp, sinh hoạt, tưới tiêu;
WHO (đánh giá CL nước – hướng dẫn sử dụng sinh khối, trầm tích và nước trong quan trắc môi trường – tái bản lần 2 (1996)
Lựa chọn các thông số quan trắc chất lượng nước hồ trên cơ sở xem xét:
Các thông số cung cấp thông tin cho các biện pháp kiểm soát ô nhiễm.
Các thông số xác định được tính phù hợp của việc sử dụng nước.
Các thông số phổ biến ở Việt Nam.
Xác định mức độ ưu tiên thông số theo tiêu chí sau:
Thông số lựa chọn theo QCVN và WHO
Chất dinh dưỡng và chất hữu cơ là các thông số cần quan trắc tại tất cả các vị trí quan trắc.
Trầm tích: mức độ tích lũy kim loại nặng từ quá trình lắng đọng của nước, xói mòn đất, bồi lắng lòng hồ.
Dầu mỡ khoáng: đánh giá tác động từ nước thải sinh hoạt, ảnh hưởng khả năng hòa tan ôxy trong nước, ảnh hưởng đến quá trình tự làm sạch trong hồ.
Bảng 4.9 Vị trí, thông số và tần suất quan trắc
Đối tượng Hạng mục Thông số quan trắc Tần suất
Nước sông suối
Thông số hóa lý Nhiệt độ, pH, TSS, DO Mùa khô:
2 tháng/lần Mùa mưa: 1 tháng/lần Chất dinh dưỡng NH4 + , NO2 - , NO3 - , PO4 3-
Ô nhiễm hữu cơ BOD5, COD
Thông số vi sinh T- coliform
Thông số khác Dư lượng thuốc BVTV, Fe
Lưu lượng nước 3 tháng/lần 1 tháng/lần
Nước hồ Thông số hóa lý Mùi, EC, độ đục, độ cứng, nhiệt
độ, pH, TSS 2 tháng/lần
Chất vô cơ SO42-, Cl-
Chất dinh dưỡng nitrat, nitrit amoni, photphat
2 tháng/lần 1 tháng/lần
Ô nhiễm hữu cơ BOD5, COD 1 tháng/lần
Thông số vi sinh T- coliform, E.coli 1 tháng/lần
Sắt, F-
chlorophyll a
2 tháng/lần 1 năm/lần
Kim loại nặng Zn, Cu, Hg, As, Pb, Cd, Cr 3 tháng/lần
Trầm tích hồ Kim loại nặng Zn, Cu, Hg, As, Pb, Cd, Cr 6 tháng/lần
Nguồn xả
thải Thông số hóa lý pH, TDS, TSS 2 tháng/lần
Chất dinh dưỡng T-N, T-P 1 tháng/lần
Ô nhiễm hữu cơ BOD5, COD
Thông số vi sinh T-coliform
Thông số khác nhiệt độ (vị trí 21)
Hg, Zn (vị trí 21)
dầu mỡ khoáng, E.coli (vị trí 17, 18, 20)
2 tháng/lần 3 tháng/lần 2 tháng/lần
4.3.4.4 Thời gian và tần suất quan trắc
Lưu lượng nước cấp vào hồ Đá Đen chủ yếu phụ thuộc lượng mưa trên lưu vực. Trong khi đó, lượng mưa thay đổi rõ rệt giữa mùa khô và mùa mưa. Vì vậy, tại các điểm quan trắc nước sông, vào mùa mưa, khi dòng nước ổn định, cần lấy mẫu và đo lưu lượng để nắm bắt xu hướng số lượng và chất lượng nước từ thượng nguồn đổ về và nguồn nước cấp cho hồ.
Chất lượng nước thường thay đổi theo mùa. Do đó tác giả đề xuất lấy mẫu theo mùa khô và mùa mưa. Để có kết quả đại diện cho từng mùa, tần suất lấy mẫu tiến hành quan trắc tại sông suối 2 tháng/lần để biết được kết quả trung bình. Mặt khác, để có số liệu đảm bảo tin cậy thì tần suất lấy mẫu cần phải là 4 lần/năm và theo TT 29/BTNMT tần suất lấy mẫu được tăng lên 6 lần/năm đối với quan trắc tác động. Cụ thể xem bảng 4.9.
4.3.5 Lấy mẫu
Phương pháp lấy mẫu tuân thủ theo các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành cụ thể như sau:
Mẫu nước mă ̣t (sông, suối): căn cứ theo TCVN 5996-1995.
Mẫu nước hồ: căn cứ theo TCVN 5994-1995.
Mẫu nướ c thải: căn cứ theo TCVN 5999-1995.
Mẫu trầm tích: lấy mẫu theo TCVN 6663 -15: 2004.
Bảo quản và vận chuyển mẫu: căn cứ theo TCVN 5993: 1995.
Riêng ở 3 vị trí trong hồ cần lấy mẫu theo độ sâu: cách tầng mặt từ trên xuống
0,5m; 5m; cách tầng đáy từ dưới lên 0,5m.
Đo chất lượng nước tại hiện trường: Các phương pháp đo chất lượng nước tại hiện trường được sử dụng bằng các thiết bị đã được hiệu chuẩn và có độ tin cậy cao.
4.3.6 Công việc trong phòng thí nghiệm:
Quy trình phân tích mẫu cũng như quy trình đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng (QA/QC) phải được tuân thủ theo các thủ tục, hướng dẫn, quy định của phòng thí nghiệm phù hợp với quy định trong quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường nước mặt lục địa [4]. Quy trình phân tích mẫu cần tuân thủ theo một trong các phương pháp liệt kê trong bảng 4.10.
Bảng 4.10 Các phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
Stt Chỉ tiêu Đơn vi ̣ Tiêu chuẩn
1. pH TCVN 6492 – 2000
2. TSS mg/l TCVN 6625 – 2000
3. TDS mg/l TCVN 6625 – 2000
4. DO mg/l TCVN 5499 – 1995
5. BOD5 mg/l TCVN 6001 – 2008, Velp-Ý
6. COD mg/l So màu SMEWW 5220.B
7. NH4+ mg/l TCVN 5988 – 1995 8. NO3- mg/l TCVN 6178 – 1996 9. NO2- mg/l TCVN 6178 – 1996 10. T–P mg/l TCVN 6202 -1996 11. T-N mg/l TCVN 6638 – 2000 12. Cl- mg/l TCVN 6194 -1996 13. PO4 3- mg/l TCVN 6202 - 2008 14. Fe mg/l TCVN 6477 – 1996 15. Zn mg/l TCVN 6193– 1996 16. Ni mg/l TCVN 6193– 1996 17. Pb mg/l TCVN 6193– 1996 18. Cd mg/l TCVN 6193– 1996 19. Hg mg/l TCVN 5990– 1995 20. As Mg/l TCVN 6626 - 2000
21. Dầu mỡ khoáng mg/l TCVN 5070 – 1995
22. Độ cứng mg/l TCVN 6224-1996
23. Tổng Coliform MPN/100ml TCVN 6187 – 1996
24. E.coli MPN/100ml TCVN 6187 – 1996
25. Dư lượng hóa chất BVTV mg/l TCVN 7876: 2008
26. Chlorophyll a mg/l APHA 10200
4.3.7 Quản lý dữ liệu
Các kết quả quan trắc được người có trách nhiệm lưu trữ bằng nhiều cách khác nhau. Trong luận văn này, tác giả đề xuất sử dụng GIS để lưu trữ kết quả quan trắc từng đợt quan trắc. Bằng cách đó, các kết quả phân tích, đo đạc được trình bày trên bản đồ một cách rõ ràng, nhanh chóng. dễ hiểu và chính xác, truy xuất nhanh. Ưu điểm nổi bật của lưu trữ dữ liệu trong GIS là đồng thời biểu diễn cả dữ liệu không gian, thời gian và thuộc tính của điểm quan trắc. Các dữ liệu quan trắc chất lượng nước hồ Đá Đen trong luận văn được đề xuất như sau:
4.3.7.1 Dữ liệu không gian
Quan trắc nước hồ gồm 3 điểm: từ vị trí 1 – 3.
Quan trắc nước sông suối gồm 13 điểm: từ vị trí 4 – 16.
Quan trắc nguồn xả thải gồm 5 điểm: từ vị trí 17 – 21.
Quan trắc trầm tích hồ gồm 2 điểm: vị trí 1 & 2.
4.3.7.2 Dữ liệu thuộc tính
Dữ liệu thuộc tính được lưu trữ trong Browser như sau:
Đối với nguồn nước sông, suối: xem bảng 4.11.
Đối với nguồn nước hồ: xem bảng 4.12.
Đối với nguồn xả thải xem bảng 4.13.
Đối với trầm tích hồ: bảng 4.14.
Bảng 4.12 Dữ liệu thuộc tính quan trắc nước hồ
Bảng 4.13 Dữ liệu thuộc tính quan trắc nguồn xả thải
Bảng 4.14 Dữ liệu thuộc tính quan trắc trầm tích hồ
4.3.7.3 Phân tích địa lý
Phân tích địa lý được xem là sức mạnh của GIS. Trong luận văn này, khi các dữ liệu đã được lưu trữ trong môi trường GIS, người dùng có thể dễ dàng phân tích và biểu diễn thông tin cần quan tâm thông qua việc chất vấn thông tin theo cấu trúc. Dưới đây là những ví dụ cụ thể:
Hình 4.3 biểu diễn kết quả quan trắc trong đợt quan trắc ngày 21/1/2012 để
đánh giá tính phù hợp của thông số PO4
3-
với tiêu chuẩn chất lượng nước mặt QCVN 08: 2008: Các thông số đạt được đánh dấu bằng màu vàng, những thông số không phù hợp được thể hiện bằng màu đỏ và màu nâu tùy vào nồng độ đo được tại thời điểm quan trắc. Bảng 4.15 thể hiện dữ liệu thuộc tính liên quan.
Hình 4.3 Biểu diễn chất lượng nước lưu vực ngày 21/1/2012 qua chỉ tiêu PO43-
Bảng 4.15 Dữ liệu thuộc tính giản lược ngày 21/1/2012 chỉ tiêu PO4 3-
Hình 4.4, bảng 4.16 thể hiện các vị trí có nồng độ BOD5 > 5mg/l trong đợt quan trắc ngày 21/1/2012.
Hình 4.4 Biểu diễn nồng độ BOD5 > 5mg/l đợt quan trắc ngày 21/1/2012 Bảng 4.16 Dữ liệu thuộc tính giản lược ngày 21/1/2012 chỉ tiêu BOD5 Đơn vị: mg/l
Hình 4.5, bảng 4.17 biểu diễn kết quả quan trắc từ năm 2010 - 2011 của CTCP Cấp nước qua chỉ tiêu amoni để đánh giá xu hướng chất lượng nước theo không gian và thời gian bằng biểu đồ cột tại 5 vị trí đặc trưng.
Hình 4.5 Kết quả quan trắc năm 2010 -2011 của CTCP Cấp nước theo không gian và thời gian qua chỉ tiêu PO43-
Bảng 4.17 Dữ liệu thuộc tính giản lược từ năm 2010 – 2011 qua chỉ tiêu PO4 3-
Hình 4.6 biểu diễn nồng độ PO4
3- dọc sông Xoài qua đợt quan trắc ngày
21/1/2012: thượng nguồn sông Xoài có nồng độ PO43- thấp hơn ở trung nguồn sông
Xoài nhưng lại cao hơn ở đập xả tràn, từ đó xác định vị trí trọng điểm.
Hình 4.6 Bản đồ xác định vị trí trọng điểm dọc sông Xoài qua kết quả quan trắc ngày 21/1/2012 chỉ tiêu PO4
3-
Kết quả phân tích địa lý sẽ giúp cho công tác lập báo cáo định kỳ nhanh chóng, chính xác và khoa học.
Tóm lại, mạng lưới quan trắc nước hồ Đá Đen được thiết lập nhằm thu thập dữ liệu về sự biến đổi chất lượng nước ở lưu vực, phát hiện nhanh các tác động nhân sinh có thể xảy ra đối với chất lượng nước hồ, giúp cho các nhà quản lý địa phương có giải pháp xử lý kịp thời.
KẾT LUẬN
Hồ Đá Đen có vai trò quan trọng trong việc cấp nước tưới cho nông nghiệp và đặc biệt cấp nước sinh hoạt cho thành phố Vũng Tàu – một thành phố đang gặp nhiều vấn đề về tài nguyên nước.
Kết quả quan trắc của Sở TNMT và CTCP Cấp nước Tỉnh BRVT cho thấy: tại vị trí cấp nước sử dụng bị ô nhiễm chất dinh dưỡng và chất hữu cơ; thông số chất dinh dưỡng ở cầu sông Xoài và cầu suối Lúp có chiều hướng gia tăng; chất lượng nước biến đổi theo thời gian, theo mùa và theo từng vị trí.
Quy trình quan trắc và mạng lưới quan trắc chất lượng nước hồ Đá Đen còn nhiều bất cập như lựa chọn vị trí chưa hợp lý, các chỉ tiêu phân tích chưa đầy đủ, phát