ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC TÍNH TOÁN DỰ BÁO XU THẾ BIẾN ĐỔI CHẤT LƯỢNG NƯỚC PHỤ THUỘC VÀO CÁC KỊCH BẢN KINH TẾ XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐỒNG NAI

Đưa các số liệu nguồn thải vào mô hình Theo các số liệu đánh giá về mức độ gây ô nhiễm từ các nguồn thải cho thấy, tỷ lệ đóng góp nguồn gây ô nhiễm chủ yếu trong lưu vực sông Sài Gòn Đồ

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC TÍNH TOÁN DỰ BÁO XU THẾ BIẾN ĐỔI CHẤT LƯỢNG NƯỚC PHỤ THUỘC VÀO CÁC KỊCH BẢN KINH TẾ

XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG SÀI GÒN ĐỒNG NAI

TS Trần Hồng Thái, KS Vương Xuân Hòa, CN Nguyễn Văn Thao

Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường

1 Giới thiệu chung về lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai

Hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai có vai trò quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế- xã hội của 12 tỉnh, thành mà nó chảy qua Đặc biệt trên hệ thống sông này có 4 địa phương là Bình Dương, Thành phố Hồ Chí Minh (TP HCM), Đồng Nai,

Bà Rịa - Vũng Tàu là hạt nhân của vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Đây là đầu tàu kinh tế, chiếm hơn 54% giá trị sản xuất công nghiệp và hơn 60% kim ngạch xuất khẩu của cả nước Điều đó nói lên tầm vóc và vị trí của các tỉnh thuộc lưu vực sông Sài Gòn

- Đồng Nai trong chiến lược phát triển kinh tế đất nước Tuy nhiên, sự phát triển kinh

tế nhanh chóng, sự nở rộ của nhiều đô thị và nhiều vấn đề khác đã kéo theo nhiều vấn

đề làm ảnh hưởng đến môi trường, đáng ngại nhất là sự ô nhiễm trên lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai, mà hiện nay đang ở giai đoạn báo động

Gây ra ô nhiễm môi trường trên lưu vực sông Sài Gòn- Đồng Nai do nhiều nguyên nhân, trước hết phải nói nước thải từ các khu công nghiệp chưa qua xử lý xả thẳng ra sông đã mang theo nhiều hóa chất độc hại từ các ngành công nghiệp như dệt nhuộm, sản xuất giấy, chế biến thủy hải sản, sản xuất phân bón Qua điều tra của ngành chức năng chỉ có 16/47 khu công nghiệp, khu chế xuất có hệ thống nước thải tập trung, còn lại hầu hết nước thải chưa qua xử lý mà trực tiếp thải ra sông làm cho nguồn nước ngày càng ô nhiễm nặng hơn Hiện nay, trung bình mỗi ngày hệ thống sông Đồng Nai tiếp nhận khoảng 992.356 m3 nước thải sinh hoạt từ 116 khu đô thị trên lưu vực, trong đó có khoảng 375 tấn TSS, 244 tấn BOD5, 456 tấn COD, 15 tấn nitơ amonia, 8 tấn phosphorus tổng và 46 tấn dầu mỡ động thực vật; khoảng 111.605 m3 nước thải từ 44 khu công nghiệp tập trung Do ảnh hưởng của chế độ thuỷ triều, dòng nước đen không tiêu thoát ngay mà cứ dập dềnh, gây ô nhiễm cả một khúc sông, từ khu vực nội thành đến cầu Bình Phước Các khu công nghiệp và nhà máy tại Tp Hồ Chí Minh và khu vực lân cận hàng năm thải vào hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai ngót 1,8 triệu m3 nước thải công nghiệp

Như vậy sự phát triển kinh tế của khu vực sẽ kéo theo sự gia tăng ô nhiễm của các sông, mức độ đóng góp của các loại nguồn thải gây ô nhiễm và trong tương lai diễn biến ô nhiễm hệ thống sông Sài Gòn Đồng Nai sẽ như thế nào? Trong trường hợp nước thải chưa được xử lý và đã được xử lý, chất lượng nước sông sẽ biến đổi ra sao? Vậy cần phải tính toán dự báo đưa ra được bức tranh ô nhiễm nước sông Sài Gòn Đồng Nai trong những năm tới để có biện pháp kịp thời hạn chế, khắc phục Việc tính toán mô phỏng sự ô nhiễm nước sông rất phức tạp, nó bao gồm rất nhiều các quá trình sinh hóa phức tạp đòi hỏi phải có công cụ toán học đủ mạnh trợ giúp mới có thể giải quyết được

yêu cầu đặt ra của bài toán Vì mô hình MIKE11 đã được áp dụng tương đối phổ biến, chúng tôi lựa chọn mô hình này đề đáp ứng yêu cầu bài toán Việc toán tính toán dự báo chất lượng nước sông theo bốn kịch bản nước thải chưa được xử lý và đã được xử lý với các mức độ khác nhau theo xu thế phát triển kinh tế xã hội tới năm 2010

2 Giới thiệu sơ lược về cơ sở lý thuyết mô hình MIKE11 tính toán thủy lực và chất lượng nước

Mô hình MIKE11 [3], [4], [5] tính toán thủy lực bằng việc giải số hệ phương trình Saint-Venant theo sơ đồ sai phân hữu hạn ẩn 6 điểm cho hệ thống sông Với các thuật toán tiên tiến xử lý các điểm nút giao nhau và của các nhánh sông, thuật toán nén các ma trận thưa, đã cho phép mô hình này tính toán thủy lực được cho một hệ thống sông phức tạp.Việc tính toán các hợp phần sinh hóa trong nước sông dựa trên hệ các phương trình truyền tải khuếch tán nồng độ các hợp phần này có tính đến các quá trình tương tác chuyển đổi giữa chúng Các hợp phần sinh hóa được tính toán trong mô hình chất lượng nước MIKE11 gồm: Ôxi hòa tan; Nhu cầu ôxi sinh học; Coliform; Phốtpho; Amonium; Nitrite; Nitrate cùng với các quá trình chuyển hóa giữa chúng Các quá trình này được minh họa trong sơ đồ chuyển hóa sau (Hình 1):

Hình 1 Sơ đồ chuyển hóa các hợp phần sinh hóa trong nước sông

Từ sơ đồ trên có thể thu được các công thức tính toán tốc độ biến đổi nồng độ các hợp phần sinh hóa do sự chuyển hóa giữa chúng trong mô hình MIKE11 Trong các quá trình trên, tốc độc chuyển hóa giữa các hợp phần có tính đến các tác động của môi trường như ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng, các bức xạ mặt trời, thời gian chiếu sáng Các tác động trên được đưa vào mô hình thông qua các thông số hiệu chỉnh Khoảng giới hạn của các giá trị này đã được cho trong tập tin chuẩn của mô hình

Mô hình MIKE11 tính toán các hợp phần chất lượng nước bằng việc giải hệ các phương trình truyền tải khuếch tán có tác động của các thành phần nguồn Trong dạng tổng quát chung của phương trình truyền tải khuếch tán và tương tác giữa các hợp phần sinh hóa chất lượng nước có dạng như sau:

c c

x S P x

c D x x

c u t

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

∂

∂

∂

∂

=

∂

∂ +

∂

∂

(1)

với c là nồng độ của hợp phần, u là vận tốc dịch chuyển của môi trường, Dx là hệ số khuếch tán, Sc là tổng các tốc độ nguồn thải, Pc là tổng các tốc độ nguồn do tương tác của các quá trình sinh hóa

Việc giải số hệ phương trình biến đổi các hợp phần sinh hóa (1) trong sông được rời rạc theo các đoạn mặt cắt Trong mô hình MIKE11 đã sử dụng phương pháp giải số theo sơ đồ QUICKEST để tính toán tìm nghiệm số các nồng độ do các quá trình truyền tải của môi trường và khuếch tán của các hợp phần Do đó sẽ đưa hệ phương trình trên về dạng hệ các phương trình hệ phương trình vi phân bậc nhất thuần túy Một trong những phương pháp tích phân số EULER, RUNGE-KUTTA bậc 4 và 5 được áp dụng để tính tích phân số hệ các phương trình này

3 Áp dụng mô hình MIKE11 tính toán chất lượng nước lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai

a Tính toán thủy văn thủy lực

Phạm vi nghiên cứu của khu vực gồm các đoạn sông Đồng Nai có biên trên là trạm Hòa An (biên lưu lượng), sông Sài Gòn có biên trên là trạm Bình Phước (biên lưu lượng), sông Nhà Bè có biên dưới lấy trạm Vàm Sát (biên mực nước), sông Lòng Tàu

có biên dưới lấy trạm Tam Thôn Hiệp (biên mực nước) Các số liệu hiệu chỉnh các giá trị mực nước trên sông Đồng Nai lấy trạm Cát Lái, sông Sài Gòn lấy trạm Phú An, trên sông Nhà Bè lấy trạm Nhà Bè Các số liệu mặt cắt, điều kiện ban đầu được cho trên các mặt cắt bằng cách nội suy từ các trạm

Vị trí các trạm quan trắc

Hnh 2 Bản đồ vị trí các trạm quan trắc trắc thủy văn và chất lượng nước lưu vực sông Sài Gòn Đồng Nai

b Đưa các số liệu nguồn thải vào mô hình

Theo các số liệu đánh giá về mức độ gây ô nhiễm từ các nguồn thải cho thấy, tỷ

lệ đóng góp nguồn gây ô nhiễm chủ yếu trong lưu vực sông Sài Gòn Đồng Nai là các nguồn thải từ các khu công nghiệp, khu chế xuất và các nguồn thải từ các khu dân cư sinh hoạt Đặc điểm chung của các nguồn thải công nghiệp là khi đổ ra sông theo các nguồn điểm Các nguồn thải từ khu dân cư sinh hoạt tập chung ở một số cùm dân cư

khu đô thị lớn ở dạng nguồn điểm, ngoài ra là các nguồn dải và nguồn diện nằm dải

rác dọc ven sông tồn tại dưới dạng nguồn dải

Các số liệu về nguồn thải của khu công nghiệp và khu chế xuất được lấy từ các

thông tin về tình hình đầu tư và phát triển các KCN, KCX trên lưu vực hệ thống sông

Sài Gòn - Đồng Nai theo như “Báo cáo tóm tắt Nhiệm Vụ điều tra, thống kê và lập

danh sách các nguồn thải gây ô nhiễm đối với lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai” -

PGS.TS Huỳnh Thị Minh Hằng:

Bảng 1 Tổng hợp nguồn thải từ các KCN, KCX theo ranh giới lưu vực sông năm 2005

Tải lượng các chất ô nhiễm (kg/h) Lưu vực

Tỷ lệ lấp đầy diện tích (%)

Lưu lượng nước thải (m 3 /24h) TSS BOD 5 COD Tổng N Tổng P

Sông Sài Gòn 44,9 30205 5979.8 12549.3 27330.1 520.4 250.8

Sông Đồng Nai 38,6 39520 6913.5 5144.5 33001.4 743.5 161.3

Sông Thị Vải 75,3 41880 2055.1 1986.5 16593.7 339.2 129.9 Tổng cộng 26,6 111605 14948.4 19680.3 76925.2 1603.1 542

Nguồn:“Báo cáo tóm tắt Nhiệm Vụ điều tra, thống kê và lập danh sách các nguồn thải gây ô

nhiễm đối với lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai” - PGS.TS Huỳnh Thị Minh Hằng

Bảng 2 Phân bố tải lượng ô nhiễm do nước thải đô thị trên lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai

Tải lượng các chất ô nhiễm (kg/24h) Lưu

lượn

g

(m 3/h)

TSS

NH 4

+

P tổng

26.153 15.482 9.881 18.261 647 17.774 12.632 7.920 14.562 532 10.733 9.688 5.825 10.577 414

Nguồn:“Báo cáo tóm tắt Nhiệm Vụ điều tra, thống kê và lập danh sách các nguồn thải gây ô

nhiễm đối với lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai” - PGS.TS Huỳnh Thị Minh Hằng

c Tính toán chất lượng nước lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai

Mục tiêu của việc tính toán và dự báo diễn biến ô nhiễm sông Sài Gòn Đồng Nai

gắn liền với sự phát triển của kinh tế xã hội trong khu vực Chúng tôi tiến hành tính toán

với các hợp phần sinh hóa chất lượng nước bao gồm DO, BOD5, NH4+, NO3-,

Photsphorus, Coliform với các quá trình chuyển hóa giữa chúng có tính đến các tác động

của các yếu tố bên ngoài Các bước tính toán của chúng tôi được tiến hành như sau:

Tính toán, hiệu chỉnh nồng độ các hợp phần sinh hóa trong năm 2005 và kiểm định năm 2006

Tính toán các hợp phần sinh hóa trong năm 2010 trên cơ sở dự báo hiện trạng các khu công nghiệp được lấp đầy và các nguồn thải đổ trực tiếp vào sông (kịch bản 1)

Tính toán các hợp phần sinh hóa trong năm 2010 trên cơ sở dự báo hiện trạng các khu công nghiệp được lấp đầy và các nguồn thải được xử lý tốt trước khi đổ vào sông (các kịch bản 2, 3, 4)

Cơ sở phân tích biến động các nguồn thải trên hệ thống sông với các số liệu được thu thập tương đối đầy đủ từ các khu công nghiệp, khu chế xuất năm 2005 Số liệu các nguồn thải sinh hoạt hiện chưa có thông tin đầy đủ được tính toán dựa trên cơ sở sự phân

bố dân cư trên lưu vực sông

d Dự báo các nguồn ô nhiễm đổ vào lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai đến năm 2010

Tới năm 2010, các nguồn thải do Với giả thiết đến năm 2010 toàn bộ diện tích các khu công nghiệp, khu chế xuất đã quy hoạch được lấp đầy, theo một số tài liệu đã thống kê về các cơ sở sản xuất bên ngoài KCN, KCX và dựa vào tốc độ phát triển đô thị và gia tăng dân số như hiện nay thì ta ước tính được lưu lượng nước thải và tải lượng BOD đến năm 2010 như sau:

Bảng 3 Diễn biến lưu lượng nước thải và tải lượng ô nhiễm theo BOD5 ở các KĐT,

KCN trong lưu vực năm 2005 và dự báo năm 2010

Tỉnh, TP

Lưu lượng (m3/24h)

Tải lượng

(Tấn/24h)

Lưu lượng (m 3 /24h)

Tải lượng

(Tấn/24h)

Lưu lượng (m3/24h)

Tải lượng BOD 5

(Tấn/24h)

Lưu lượng (m 3 /24h)

Tải lượng

(Tấn/24h)

TP Hồ Chí

Nguồn:“Báo cáo tóm tắt Nhiệm Vụ điều tra, thống kê và lập danh sách các nguồn thải gây ô nhiễm đối với lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai” - PGS.TS Huỳnh Thị Minh Hằng; “Môi trường lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai” - PGS.TS Lê Trình

Trong mối tương quan với các nguồn xả thải, hiện trạng chất lượng nước hạ lưu sông Sài Gòn Đồng Nai được tính toán theo sự phát triển kinh tế xã hội hiện trạng chất lượng nước hạ lưu sông Sài Gòn Đồng Nai trong quan hệ tương tác với các nguồn xả tăng về lưu lượng do các khu công nghiệp và khu chế xuất được lấp đầy Dự báo ô nhiễm môi trường lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai đến năm 2010 Đến năm 2010, tải lượng ô nhiễm tăng kèm theo với lượng nước thải tăng, do đó nồng thải nước thải biến động không nhiều, chủ yếu vẫn ở mức cũ Tuy nhiên nếu nếu tải lượng được xử lý thì nồng độ ô nhiễm của nước thải sẽ giảm xuống còn

Nghiên cứu này đã ứng dụng mô hình tính toán thủy văn - chất lượng nước MIKE (DHI, Đan Mạch) để tính toán và dự báo nguy cơ và mức độ ô nhiễm môi

trường lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai cho 4 kịch bản: (i) Kịch bản 1: lượng nước thải trong lưu vực tăng theo số liệu quy hoạch, nhưng không được xử lý; (ii) Kịch bản 2: lượng nước thải trong lưu vực tăng theo số liệu quy hoạch, nhưng đã xử lý được 30%; (iii) Kịch bản 3: lượng nước thải trong lưu vực tăng theo số liệu quy hoạch, nhưng đã xử

lý được 40%; (iv)Kịch bản 4: lượng nước thải công nghiệp trong lưu vực tăng theo số liệu quy hoạch, nhưng đã xử lý được đặt tiêu chuẩn loại B của nước thải công nghiệp;

Các thông số chất lượng nước của lưu vực sông được lựa chọn để tính toán gồm

DO, BOD, tổng Nitơ, tổng Phốt pho và Coliform Trên cơ sở các hiệu chỉnh theo các số liệu thực đo năm 2005 các kết quả dự báo đến năm 2010 được minh họa bằng các thông

số BOD và Coliform tại hai trạm Phú An và Nhà Bè hiện đang là nơi ô nhiễm nặng trên sông Sài Gòn và sông Nhà Bè

e Các kết quả thu được

Nồng độ BOD tại trạm Phú An: Các kết quả thực đo năm 2005 và tính toán

năm 2010 cho thấy chỉ số BOD của nước sông Sài Gòn đạt xấp xỉ và vượt rất xa tiêu chuẩn B

Hình 3 So sánh nồng độ BOD thực đo từ tháng 10 đến tháng 12 năm 2005 và dự báo đến

2010 tại trạm Phú An theo các kịch bản

Qua 4 kịch bản cho thấy nồng độ BOD nước sông Sài Gòn năm 2010 khi chưa được xử lý cao hơn năm 2005 khi được xử lý tốt theo kịch bản 4 thì nồng độ BOD đã giảm đáng kể và nằm ở mức độ của năm 2005 Từ đó nói lên rằng mặc dù phần nước thải trong tương lai của các nguồn thải được xủa lý tốt, trong tương lai, hiện tượng ô nhiễm sẽ dừng lại ở mức độ của năm 2005 Nếu không được xử lý tốt thì mức độ ô nhiễm sẽ tiếp tục tăng lên

Nồng độ BOD tại trạm Nhà Bè: Các kết quả thực đo năm 2005 và tính toán

năm 2010 cho thấy chỉ số BOD của nước sông Nhà Bè đang ở mức độ cao và đã vượt tiêu chuẩn B

Hình 4 So sánh nồng độ BOD thực đo từ tháng 10 đến tháng 12 năm 2005 và dự báo đến

2010 tại trạm Nhà Bè theo bốn kịch bản

Nhà Bè là nơi hợp lưu của sông Sài Gòn và sông Đồng Nai, là nơi sẽ tiếp nhận tải lượng ô nhiễm của cả hai con sông, hiện nay nồng độ BOD tại trạm Nhà Bè đã vượt qua tiêu chuẩn loại B, dự báo đến năm 2010 sẽ tăng lên khoảng 1,5 lần Mức độ biến đổi của nồng độ BOD rất phức tạp, nhưng nhìn chung đều ở mức độ cao Theo các kết quả tính toán của mô hình, sự ô nhiễm nặng chỉ cảy ra ở các đoạn chảy qua TP Hồ Chí Minh (trên sông Sài Gòn) và TP Biên Hòa (trên sông Đồng Nai) và sự ô nhiễm còn tiếp tục kéo dài đến tận hạ lưu Trên các đoạn sông Sài Gòn và sông Đồng Nai mức độ

ô nhiễm chỉ ở khoảng mức độ tiêu chuẩn A Cũng như với BOD, các kết quả tính toán cho nồng độ Nitơ và Photphorus cũng vậy Qua đây cho thấy được tác nhân chính gây

ô nhiễm chính là các nguồn thải từ các thành phố lớn là chính Từ các kịch bản cho thấy nếu chỉ xử lý phần các nguồn thải mới thì tới năm 2010, hiện trạng ô nhiễm nước sông vẫn giữ ở khoảng mức độ của năm 2005

Khi tính đến tới sự phát triển của các khu công nghiệp ở thượng nguồn của tỉnh Bình Dương (sông Sài Gòn) và thượng nguồn sông Đồng Nai Vì đây là nơi cũng có tốc độ đô thị hóa cao, các nguồn xả thải nhiều và hầu hết là đổ trực tiếp vào sông Nếu tính đến năm 2010, ảnh hưởng của thượng nguồn tới lưu vực sông cần phải tính đến do

đó hiện trạng ô nhiềm nước sông lưu vực sẽ còn diễn biến rất phức tạp

Nồng độ Coliform tại trạm Phú An: Các kết quả thực đo năm 2005 và tính

toán năm 2010 cho thấy chỉ số Coliform của nước sông Sài Gòn đạt xấp xỉ và vượt rất

xa tiêu chuẩn B

Hình 5 So sánh nồng độ Coliform thực đo từ tháng 10 đến tháng 12 năm 2005 và dự báo

đến 2010 tại trạm Phú An theo các kịch bản

Các số liệu so sánh đối chiếu được lấy từ các điểm đo là nơi quá trình ô nhiễm đang xảy ra (những điểm nóng) có tính chất đặc trưng cho tình hình ô nhiễm theo không gian và thời gian của hệ thống sông do đó từ các kết quả so sánh tính toán chúng tôi có thể đưa ra những nhận xét chung và dự báo về tình hình ô nhiễm (sông), diễn biến dọc sông và theo thời gian

Tại đoạn sông qua trạm Phú An trên sông Sài Gòn lượng Colifom cũng ở mức xấp xỉ và đã vượt xa rất nhiều lần so với tiêu chuẩn B Các kết quả tính toán từ mô hình cho thấy sự ô nhiễm vi sinh trên sông Sài Gòn ở các đoạn từ cầu Bình Triệu tới đoạn nhập lưu sông Sài Gòn đang ở mức độ rất cao Từ đó có thể thấy rõ sự ảnh hưởng của các nguồn thải ở TP Hồ Chí Minh tới đoạn sông này Qua các kịch bản phát triển kinh tế xã hội về xử lý cho thấy cho tới năm 2010, nếu các nguồn thải mới chưa được

xử lý tốt thì sự ô nhiễm vi sinh sẽ còn cao hơn năm 2005, khi được xử lý tốt thì sự ô nhiễm sẽ dừng lại ở mức xấp xỉ của năm 2005 Các kết quả tính toán trên sông Đồng Nai cũng xảy ra tương tự tại đoạn sông chảy qua Cát Lái là nơi chịu ảnh hưởng trực tiếp từ các nguồn thải của các khu công nghiệp, khu chế xuất, nước thải sinh hoạt đã làm cho tình hình ô nhiễm vi sinh ở đây ở mức tiêu chuẩn loại B

Từ các kết quả tính toán với các quá trình sinh hóa ảnh hưởng tới nước sông Sài Gòn đoạn hạ lưu cho thấy mức độ tự làm sạch của nước sông do ô nhiễm vi sinh là nhỏ so với lưu lượng thải đổ vào đây Qua các kịch bản tính toán được minh họa trên hình 5 cho thấy việc xử lý tốt phần các nguồn thải bổ xung sẽ giữ nguyên mức độ ô nhiễm vi sinh của nước sông ở mức xấp xỉ của năm 2005 Khi các khu công nghiệp, khu chế xuất ở thượng nguồn tiếp tục được xây dựng tới năm 2010 thì nước sông Sài Gòn đoạn hạ lưu sẽ còn tiếp tục ô nhiễm ở mức độ cao hơn

Kịch bản 1 Kịch bản 3

Kịch bản 2 Kịch bản 1

Hình 6 So sánh nồng độ Coliform thực đo từ tháng 10 đến tháng 12 năm 2005 và

dự báo đến 2010 tại trạm Nhà Bè theo các kịch bản

Nồng độ Coliform trên sông Nhà Bè tại trạm Nhà Bè đã ở mức cao và có lúc vượt rất xa tiêu chuần B hàng chục lần Điều đó cho thấy tình hình ô nhiễm các sông đang ở mức độ báo động mạnh Các kết quả tính toán cho thấy vai trò của các quá trình sinh hóa

tự làm sạch nước sông trong đoạn sông này so với lượng vi sinh từ các guồn thải đổ vào là rất nhỏ Các quá trình truyền tải và khuếch tán trong sông là chủ yếu

4 Kết luận

Nghiên cứu này đã tiến hànhcác bước cần thiết cho việc áp dụng mô hình MIKE 11 để dự báo chất lượng môi trường nước sông Sài Gòn Đồng Nai :

- Thu thập các số liệu cần thiết liên quan đến hiện trạng và xu thế phát triển kinh tế xã hội, thuỷ văn, thuỷ lực và chất lượng nước trong khu vực;

- Xây dựng mô hình thuỷ văn thuỷ lực, chất lượng nước cho sông Sài Gòn Đồng Nai trên cơ sở phần mềm MIKE 11;

- Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thuỷ lực và mô hình chất lượng nước;

- Áp dụng mô hình với bộ thông số đã được hiệu chỉnh để mô phỏng hiện trạng môi trường nước sông Sài Gòn Đồng Nai;

- Xây dựng các kịch bản xả thải tương ứng với các kế hoạch phát triển kinh

tế xã hội khác nhau và áp dụng mô hình tính toán dự báo nguy cơ, mức độ

ô nhiễm môi trường nước cho từng kịch bản;

- Phân tích và đánh giá các kết quả tính toán

Kịch bản 4

Kịch bản 3 Kịch bản 1

Kịch bản 3

Kết quả nghiên cứu cho thấy mô hình MIKE 11 có thể áp dụng hiệu quả để mô phỏng và tính toán dự báo kịch bản của môi trường nước cho sông Sài Gòn Đồng Nai Với tính chính xác, mềm dẻo và hiệu quả, việc ứng dụng mô hình MIKE 11 cho bài toán mô phỏng và dự báo lan truyền ô nhiễm cần được tiếp tục phát triển và ứng dụng cho các lưu vực sông khác của Việt Nam Riêng đối với sông Sài Gòn Đồng Nai, nghiên cứu cho thấy mức độ gây ô nhiễm từ các nguồn thải của các khu công nghiệp

và khu chế xuất có ảnh hưởng đáng kể tới chất lượng nước sông Các nguồn thải khác (dạng không thống kê đủ) như nước thải sinh hoạt, nước thải do các hoạt động kinh doanh dịch vụ đóng một vai trò đáng kể tới sự ảnh hưởng của chất lượng nước sông (Với bốn kịch bản tính toán, trong tương lai, vấn đề sử dụng diện tích quy hoạch có tác động tới chất lượng nước sông, vấn đề xử lí nước thải công nghiệp (70%) ô nhiễm nước sông sẽ có giảm đi chút ít giữ nguyên ở mức độ của năm 2005) Để giảm ô nhiễm nước sông, việc xử lý toàn bộ nước thải trước khi đổ vào sông là rất cần thiết

Tài liệu tham khảo

1 Lê Trình, Lê Quốc Hùng - Môi trường lưu vực sông Đồng Nai-Sài Gòn Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2004

2 Viện môi trường và tài nguyên ĐHQG TP Hồ Chí Minh - Điều tra, thống kê và lập danh sách các nguồn thải gây ô nhiễm đối với lưu vực hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai, giai đoạn I TP Hồ Chí Minh, 3-2005

3 DHI software - MIKE software 2004 User Guide

4 DHI software - MIKE 11 Reference Manual - 2004

5 P.G.Ciarlet and J.L.Lions - Finite Difference Methods- Elservier Science Publisher B.V - 1996

6 Trung tâm Nghiên cứu Môi trường - Viện khoa học Khí tượng thủy văn và Môi trường - Báo cáo tổng kết dự án “Ứng dụng mô hình tính toán dự báo ô nhiễm

môi trường nước cho các lưu vực sông: Cầu, Nhuệ - Đáy, Sài Gòn - Đồng Nai”