2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu
Trên cơ sở mục đích và nhiệm vụ của đề tài chúng tôi tiến hành thu thập số liệu, tài liệu về khu vực nghiên cứu, đặc biệt là các thông số đo đạc về môi trƣờng nƣớc.
Các tài liệu chúng tôi tiến hành thu thập bao gồm:
- Báo cáo hiện trạng môi trƣờng các tỉnh trong LVS Ba: Kon Tum, Gia Lai, Đắc Lắc và Phú Yên;
- Các chƣơng trình, dự án, đề tài tiến hành nghiên cứu LVS Ba; về đánh giá CLN; - Niên giám thống kê 4 tỉnh, niên giám thống kê toàn quốc;
- Các sách, giáo trình liên quan; - Các trang web liên quan;
Các số liệu đƣợc lấy từ nhiều nguồn, đề tài khác nhau chính vì vậy chúng tôi phải chọn lọc, xử lí để có đƣợc bộ số liệu tốt nhất theo yêu cầu của đề tài.
2.3.2. Phương pháp điều tra khảo sát ngoài thực địa
Đây là phƣơng pháp bắt buộc trong nghiên cứu môi trƣờng. Điều tra khảo sát nhằm bổ sung tài liệu và kiểm tra kết quả nghiên cứu, là cơ sở để đánh giá CLN. Phƣơng pháp này tiến hành khảo sát thực địa, lấy mẫu ngoài hiện trƣờng theo các tuyến, điểm đặc trƣng.
Phƣơng pháp quan trắc và phân tích môi trƣờng đƣợc tiến hành theo quy định về phƣơng pháp quan trắc và phân tích môi trƣờng của Cục Bảo vệ môi trƣờng, Bộ tài nguyên và môi trƣờng.
- Phƣơng pháp thu mẫu: Tiến hành quan trắc, phân tích và thu mẫu môi trƣờng nƣớc trên hệ thống các điểm khảo sát đại điện đảm bảo đủ độ tin cậy cho tính toán xác định chất lƣợng môi trƣờng nƣớc. Chủ yếu dựa vào phƣơng pháp thu và phân tích mẫu chuẩn của Mỹ công bố năm 1995. Nội dung chủ yếu của phƣơng pháp bao gồm: mẫu nƣớc đƣợc lấy tại các tầng khác nhau bằng máy lấy nƣớc Van Deers. Tại mỗi điểm tiến hành thu mẫu tại 3 vị trí (giữa sông, phia bờ trái, phía bờ phải) để đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy của nguồn dữ liệu nhằm đánh giá hiện trạng chất lƣợng môi trƣờng nƣớc tại các điểm nghiên cứu trên LVS.
- Phân tích nhanh một số chỉ tiêu môi trƣờng tại thực địa
- Phƣơng pháp bảo quản mẫu: Tuân theo những hƣớng dẫn chung về kỹ thuật bảo quản những mẫu không thể đƣợc phân tích tại chỗ mà phải vận chuyển về phòng thí nghiệm để phân tích theo bảng tiêu chuẩn (Phụ lục 1)
Để đáp ứng mục tiêu đã đề ra chúng tôi tiến hành một chuyến khảo sát vào tháng 7 năm 2011 kết hợp với đoàn khảo sát của đề tài: “Điều tra khảo sát, đánh giá hiện trạng, dự báo diễn biến môi trường và đề xuất giải pháp tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực sông Ba và sông Vu Gia – Thu Bồn” dự án thực hiện từ năm 2010 – 2012 do TS. Nguyễn Thị Thảo Hƣơng, Viện Địa lý (Viện Khoa học công nghệ Việt Nam) chủ trì.
Quá trình điều tra khảo sát thực hiện ở LVS Ba gồm 10 vị trí bắt đầu từ vị trí số 1 là cảng phƣờng Sáu cho đến vị trí số 10 tại An Khê. Một số yếu tố chúng tôi đo đạc trực tiếp tại hiện trƣờng: nhiệt độ, pH, hàm lƣợng oxy hòa tan (DO). Các mẫu nƣớc đƣợc đem về phòng thí nghiệm phân tích theo 22 chỉ tiêu. Kết quả phân tích mẫu nƣớc đƣợc trình bày phụ lục 3. Vị trí các mẫu quan trắc trên LVS Ba trình bày trong bảng 2.1.
Bảng 2.1. Vị trí quan trắc và lấy mẫu nƣớc trên LVS Ba năm 2011 Kí
hiệu mẫu
Địa điểm Tọa độ Thời gian lấy mẫu
Kinh độ Vĩ độ
BB1 Cảng phƣờng Sáu - TP Tuy Hòa 109o19'36'' 13o05'25'' 7h 13/7 BB2 Cầu Đà Rằng - Phú Yên 109o17'53'' 13o02'58'' 9h 13/7 BB3 Cầu Đồng Bò - H. Đông Hòa - Phú
Yên 109o09'27'' 12o58'49'' 10h 13/7
BB4 Cầu Sông Hinh - H. Sông Hinh –
Phú Yên 108o56'49'' 12o59'49'' 11h 13/7
BB5 Cầu Sông Ba - Phú Yên 108o56'39'' 13o03'00'' 11h 30 13/7 BB6 Cầu Lệ Bắc - Gia Lai 108o35'54'' 13o18'20'' 14h 13/7
BB7 Cầu Quý Đức - Thị Trấn Ayun Pa
huyện Ea Pa 108o25'59'' 13o25'43'' 15h2 13/7
BB8 Cầu Suối Vôi - TX. An Khê 108o40'56'' 13o59'17'' 17h 13/7 BB9 Sông Ba - TX An Khê 108o41'31'' 14o00'54'' 18h 13/7
BB10 Cầu Sông Ba - Quang Trung - TX.
Hình 2.2. Một số hình ảnh đo đạc, khảo sát tại LVS Ba
2.3.3. Phương pháp đánh giá chất lượng nước dựa vào chỉ số chất lượng nước (WQI)
Phƣơng pháp này tiến hành theo hƣớng dẫn của Tổng cục môi trƣờng trên cơ sở quyết định 879 của Tổng cục môi trƣờng về việc sử dụng chỉ số chất lƣợng môi trƣờng WQI. [41]
a. Mục đích của việc sử dụng WQI:
Đánh giá nhanh CLN mặt lục địa một cách tổng quát; có thể đƣợc sử dụng nhƣ một nguồn dữ liệu để xây dựng bản đồ phân vùng CLN; cung cấp thông tin môi trƣờng cho cộng đồng một cách đơn giản, dễ hiểu, trực quan; nâng cao nhận thức về môi trƣờng.
b.Các yêu cầu đối với việc tính toán WQI
- WQI thông số đƣợc tính toán cho từng thông số quan trắc. Mỗi thông số sẽ xác định đƣợc một giá trị WQI cụ thể, từ đó tính toán WQI để đánh giá CLN của điểm quan trắc;
- WQI đƣợc tính toán riêng cho số liệu của từng điểm quan trắc;
- Thang đo giá trị WQI đƣợc chia thành các khoảng nhất định. Mỗi khoảng ứng với 1 mức đánh giá CLN nhất định.
c. Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt lục địa bao gồm các bƣớc sau:
Bước 1. Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc
Số liệu quan trắc đƣợc thu thập phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Số liệu quan trắc sử dụng để tính WQI là số liệu của quan trắc nƣớc mặt lục địa theo đợt đối với quan trắc định kỳ hoặc giá trị trung bình của thông số trong một khoảng thời gian xác định đối với quan trắc liên tục;
- Các thông số đƣợc sử dụng để tính WQI thƣờng bao gồm các thông số: DO, nhiệt độ, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4 , TSS, độ đục, Tổng Coliform, pH;
- Số liệu quan trắc đƣợc đƣa vào tính toán đã qua xử lý, đảm bảo đã loại bỏ các giá trị sai lệch, đạt yêu cầu đối với quy trình quy phạm về đảm bảo và kiểm soát chất lƣợng số liệu.
Bước 2: Tính toán các giá trị WQI thông số theo công thức;
* WQI thông số (WQISI) đƣợc tính toán cho các thông số BOD5, COD, N- NH4, P-PO4 , TSS, độ đục, Tổng Coliform theo công thức nhƣ sau:
1 1 1 1 i p i i i i i SI BP C q BP BP q q WQI Trong đó:
BPi: Nồng độ giới hạn dƣới của giá trị thông số quan trắc đƣợc quy định trong bảng 2.2 tƣơng ứng với mức i
BPi+1: Nồng độ giới hạn trên của giá trị thông số quan trắc đƣợc quy định trong bảng 1 tƣơng ứng với mức i+1
qi: Giá trị WQI ở mức i đã cho trong bảng tƣơng ứng với giá trị BPi
qi+1: Giá trị WQI ở mức i+1 cho trong bảng tƣơng ứng với giá trị BPi+1
Cp: Giá trị của thông số quan trắc đƣợc đƣa vào tính toán.
Bảng 2.2. Bảng quy định các giá trị qi, BPi
i qi
Giá trị BPi quy định đối với từng thông số BOD5 (mg/l) COD (mg/l) N-NH4 (mg/l) P-PO4 (mg/l) Độ đục (NTU) TSS (mg/l) Coliform (MPN/100ml) 1 100 ≤4 ≤10 ≤0.1 ≤0.1 ≤5 ≤20 ≤2500 2 75 6 15 0.2 0.2 20 30 5000 3 50 15 30 0.5 0.3 30 50 7500 4 25 25 50 1 0.5 70 100 10.000 5 1 ≥50 ≥80 ≥5 ≥6 ≥100 >100 >10.000
Ghi chú: Trường hợp giá trị Cp của thông số trùng với giá trị BPi đã cho trong bảng, thì xác định được WQI của thông số chính bằng giá trị qi tương ứng.
* Tính giá trị WQI đối với thông số DO (WQIDO): tính toán thông qua giá trị DO % bão hòa.
- Tính toán giá trị DO % bão hòa: + Tính giá trị DO bão hòa:
3 2 000077774 . 0 0079910 . 0 41022 . 0 652 . 14 T T T DObaohoa
T: nhiệt độ môi trường nước tại thời điểm quan trắc (đơn vị: 0
C).
+ Tính giá trị DO % bão hòa:
DO%bão hòa= DOhòa tan / DObão hòa*100
DOhòa tan: Giá trị DO quan trắc được (đơn vị: mg/l)
- Tính giá trị WQIDO: p i i i i i i SI C BP q BP BP q q WQI 1 1 Trong đó:
Cp: giá trị DO % bão hòa
Bảng 2.3. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
BPi ≤20 20 50 75 88 112 125 150 200 ≥200
qi 1 25 50 75 100 100 75 50 25 1
Nếu giá trị DO% bão hòa ≤ 20 thì WQIDO bằng 1.
Nếu 20< giá trị DO% bão hòa< 88 thì WQIDO đƣợc tính theo công thức 2 và sử dụng bảng 2.3
Nếu 88≤ giá trị DO% bão hòa≤ 112 thì WQIDO bằng 100.
Nếu 112< giá trị DO% bão hòa< 200 thì WQIDO đƣợc tính theo công thức 1 và sử dụng bảng 2.3
Nếu giá trị DO% bão hòa ≥200 thì WQIDO bằng 1. * Tính giá trị WQI đối với thông số pH
Bảng 2.4. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH
I 1 2 3 4 5 6
BPi ≤5.5 5.5 6 8.5 9 ≥9
qi 1 50 100 100 50 1
Nếu giá trị pH≤5.5 thì WQIpH bằng 1.
Nếu 5,5< giá trị pH<6 thì WQIpH đƣợc tính theo công thức 2 và sử dụng bảng 2.4 Nếu 6≤ giá trị pH≤8,5 thì WQIpH bằng 100.
Nếu 8.5< giá trị pH< 9 thì WQIpH đƣợc tính theo công thức 1 và sử dụng bảng 2.4. Nếu giá trị pH≥9 thì WQIpH bằng 1.
Bước 3: Tính toán WQI cho từng điểm quan trắc
Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số nêu trên, việc tính toán WQI đƣợc áp dụng theo công thức sau:
3 / 1 2 1 5 1 2 1 5 1 100 b c b a a pH WQI WQI WQI WQI WQI
Trong đó:
WQIa: Giá trị WQI đã tính toán đối với 05 thông số: DO, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4
WQIb: Giá trị WQI đã tính toán đối với 02 thông số: TSS, độ đục WQIc: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số Tổng Coliform WQIpH: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số pH.
Ghi chú: Giá trị WQI sau khi tính toán sẽ đƣợc làm tròn thành số nguyên.
Bước 4: So sánh chỉ số chất lượng nước đã được tính toán với bảng đánh giá
Sau khi tính toán đƣợc WQI, sử dụng bảng xác định giá trị WQI tƣơng ứng với mức đánh giá CLN để so sánh, đánh giá, cụ thể nhƣ sau:
Bảng 2.5. Bảng so sánh giá trị WQI
Giá trị WQI Mức đánh giá CLN Màu
91 - 100 Sử dụng tốt cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt Xanh nƣớc biển 76 - 90 Sử dụng cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt
nhƣng cần các biện pháp xử lý phù hợp Xanh lá cây 51 - 75 Sử dụng cho mục đích tƣới tiêu và các mục
đích tƣơng đƣơng khác Vàng
26 - 50 Sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích
tƣơng đƣơng khác Da cam
0 - 25 Nƣớc ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý
trong tƣơng lai Đỏ
2.3.4. Phương pháp đánh giá chất lượng nước dựa vào quy chuẩn Việt Nam(QCVN 08: 2008/BTNMT)
Dựa vào QCVN 08:2008/BTNMT đánh giá từng yếu tố CLN. Với mỗi yếu tố so sánh giá trị thực đo với giới hạn cho phép, từ đó đánh giá yếu tố đó ở mức giới hạn A1, A2, B1, B2 hoặc là vƣợt giới hạn cho phép.
2.3.5. Phương pháp thống kê
Dựa trên các số liệu thu thập đƣợc chúng tôi sử dụng phần mềm Excel để vẽ các đƣờng biến trình, các đồ thị đối với những chuỗi số liệu, từ đó chúng ta có thể đánh giá sự biến động theo thời gian và không gian đối với các yếu tố CLN cần nghiên cứu.
2.3.6. Phương pháp sử dụng hệ thông tin địa lí
Đây là phƣơng pháp thu thập, lƣu trữ, sửa chữa phân tích và hiển thị các thông tin có tham chiếu đến vị trí địa lý. Từ các tài liệu thu thập, từ các bản đồ nền đã có, các số liệu đƣợc xử lí, tính toán xây dựng bản đồ hiện trạng CLN LVS Ba.
Tại mỗi vị trí khảo sát đƣa lên 16 yếu tố CLN, so sánh với QCVN 08:2008/ BTNMT, tô màu tƣơng ứng với mức giới hạn mà yếu tố CLN đƣa vào nghiên cứu đạt đƣợc.
2.3.7. Phương pháp phân tích tổng hợp
Đây là phƣơng pháp quan trọng trong quá trình nghiên cứu. Dựa vào các tài liệu thu thập, xây dựng các bảng biểu, đồ thị, phân tích kết quả, so sánh với chỉ tiêu nồng độ cho phép của các chất gây ô nhiễm; từ đó chúng tôi đƣa ra những nhận định phù hợp, đánh giá đƣợc mức độ ô nhiễm môi trƣờng theo từng thành phần, sau đó tiến hành đánh giá tổng hợp CLN. Phân tích nguyên nhân và đƣa ra giải pháp phù hợp với LVS Ba.
Chương 3 – ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BA – NGUYÊN NHÂN & ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
Số liệu CLN LVS Ba không đồng bộ nên để tiến hành đánh giá chất lượng môi trường nước, đề tài đã thu thập số liệu từ rất nhiều nguồn bao gồm các số liệu, tài liệu thu thập từ các công trình đã được công bố [8], [14], [15], [16], [22], [23], [24], [25] cùng với số liệu:
- Hai trạm đo thủy văn kết hợp đo một số yếu tố chất lượng môi trường nước trên LVS Ba: Trạm Củng Sơn (Phú Yên), trạm An Khê (Gia Lai)
- Báo cáo “Hiện trạng môi trường” hàng năm của các tỉnh Gia Lai, Kon Tum, Đăk Lăk và Phú Yên từ năm 2001 – 2005, 2008;
- Số liệu chúng tôi đi khảo sát theo dự án: “Điều tra khảo sát, đánh giá hiện trạng, dự báo diễn biến môi trường và đề xuất giải pháp tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực sôngBa và sông Vu Gia – Thu Bồn” thực hiện từ năm 2010 – 2012 do TS. Nguyễn Thị Thảo Hương, Viện Địa lý (Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam) chủ trì (Phụ lục 3).
3.1. Đánh giá hiện trạng môi trường nước lưu vực sông Ba
3.1.1. Đánh giá chất lượng nước dựa vào quy chuẩn Việt Nam
So sánh kết quả đo đạc, khảo sát và kết quả phân tích của các yếu tố (Phụ lục 3) với QCVN 08:2008/BTNMT cho thấy:
3.1.1.1. Nhiệt độ
Trong thời gian khảo sát nhiệt độ nước tại các vị trí lấy mẫu trong lưu vực khá cao dao động từ 28 – 32 oC. Tháng VII đang là thời kì mùa khô do đó nền nhiệt độ cao hơn nhiệt độ trung bình năm trong khu vực, nhiệt độ nước trung bình năm tại trạm An Khê là 25,1oC, tại trạm Ayunpa là 26,5oC, tại trạm Sông Hinh là 25,8oC, tại trạm Củng Sơn là 27,1oC, tại trạm Tuy Hòa là 27,2oC.
Chịu ảnh hưởng của nền nhiệt độ không khí nên chênh lệch nhiệt độ nước sông trong năm không lớn. Chênh lệch nhiệt độ trung bình tháng lớn nhất và nhỏ nhất chênh nhau từ 1,2 đến 1,4 lần.
3.1.1.2. Giá trị pH, độ đục, chất rắn lơ lửng a. Giá trị pH
Theo kết quả khảo sát nước sông Ba năm 2011 giá trị pH dọc theo chiều dòng chính sông Ba biến động ít, dao động từ 6,64 đến 7,66. So sánh với quy chuẩn cho thấy chất lượng nước sông Ba đạt tiêu chuẩn A1, tất cả các điểm quan trắc nằm trong giới hạn cho phép (> 6 và < 8,5), phù hợp mục đích cấp nước sinh hoạt.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Sông Ba Cầu Suối Vôi Cầu Sông Ba Cầu Quý Đức Cầu Lệ Bắc Cầu Sông Ba Cầu Sông Hinh Cầu Đồng Bò Cầu Đà Rằng Cảng phường Sáu Vị trí khảo sát pH Tiêu chuẩn A1 Giá trị pH Tiêu chuẩn A1
Hình 3.1. Biến đổi độ pH trong nước sông theo chiều dòng chính sông Ba
(Nguồn: Viện Địa lý)
b. Chất rắn lơ lửng
Theo kết quả khảo sát năm 2005 của Viện Địa lý (Hình 3.2) hàm lượng chất