ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT QUẬN 2 - TP HCM

Lời cảm ơn Trong thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên với sự quan tâm giúp đỡ của quý thầy cô khoa Môi Trường và dưới sự hướng dẫn của Thầy Lê Tự Thành, s

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA MÔI TRƯỜNG

Ngành Tài Nguyên Thiên Nhiên và Môi Trường

SVTH: NGUYỄN THỊ THANH THỦY GVHD: Ts LÊ TỰ THÀNH

KHÓA HỌC:2010 - 2014

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT

QUẬN 2, TP.HCM

Lời cảm ơn

Trong thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên với sự quan tâm giúp đỡ của quý thầy cô khoa Môi Trường và dưới sự hướng dẫn của Thầy Lê Tự Thành, sinh viên đã nghiên cứu đề tài: “Đánh giá chất lượng nước mặt Quận 2, TpHCM” Để hoàn thành khóa luận này, không chỉ có sự nỗ lực của bản thân mà còn có sự đóng góp ý kiến của các thầy cô trong khoa Môi Trường và

sự nhiệt tình giúp đỡ của các tập thể có liên quan Sinh viên bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với:

Quý thầy cô giáo khoa Môi Trường cùng toàn thể quý thầy cô và Ban giám hiệu trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, TpHCM đã hỗ trợ trang thiết bị, dụng cụ của phòng thí nghiệm và tận tình giảng dạy trang bị kiến thức cho sinh viên trong suốt quá trình học tập và rèn luyện vừa qua

Đặc biệt, sinh viên gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy Lê Tự Thành và Thầy

Vũ Văn Nghị đã hướng dẫn và đóng góp ý kiến cho sinh viên hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Xin gửi lời cảm ơn tới tổ Môi Trường thuộc phòng Tài Nguyên – Môi Trường Quận 2, TpHCM đã nhiệt tình giúp đỡ và cung cấp tài liệu cần thiết trong quá trình nghiên cứu đề tài

Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, anh em và bạn bè đã quan tâm, động viên sinh viên trong quá trình thực hiện luận văn

Mặc dù hết sức nổ lực và cố gắng nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi những sai sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến từ các thầy cô giáo cho đề tài được hoàn thiện hơn

Tóm tắt

Con người ngày càng chú trọng đến việc phát triển bền vững gồm 3 khía cạnh kinh tế, xã hội và môi trường Sự phát triển kinh tế ồ ạt đưa các chất thải nguy hại vào môi trường, bất chấp hậu quả sẽ đe dọa đến sức khỏe, tính mạng của chính chúng ta Vì vậy bên cạnh việc kiểm soát các chất ô nhiễm được thải ra môi trường tiếp nhận thì chúng ta cần đánh giá “tình trạng” môi trường đã, đang và sẽ thay đổi như thế nào trong tương lai

Đề tài nghiên cứu chất lượng nước mặt của Quận 2 là cần thiết vì các báo cáo giám sát đều cho thấy môi trường nước mặt đang có diễn biến tiêu cực trong những năm gần đây Sinh viên thu thập tài liệu quan trắc nước mặt đó theo thời gian là cơ

sở theo dõi diễn biến chất lượng nước Song song đó là các phương pháp thực nghiệm được sinh viên tiến hành lấy mẫu đem về phân tích trong phòng thí nghiệm Kết quả sau khi phân tích phản ánh môi trường nước tại đó trong thời điểm lấy mẫu

Từ những số liệu đã thu thập được ở trên, cần nhận định xu hướng biến động môi trường nước tại đây

Không ngừng lại ở đó, những số liệu trên mang tính rời rạc chưa phản ánh được chất lượng tổng thể của một lưu vực, sinh viên áp dụng phương pháp tính toán WQI để liên kết các thông số trên Đây là phương pháp được nhiều nước áp dụng trên thế giới để quản lí chất lượng nguồn nước mặt

Quá trình nghiên cứu trên đưa ra được kết quả nhanh chóng và chính xác trong việc đánh giá và quản lí nguồn nước mặt tại địa phương Từ đó đưa ra các biện pháp giảm thiểu và cải thiện ảnh hưởng của con người vào môi trường xung quanh

Từ khóa: chất lượng nước mặt, WQI, ô nhiễm môi trường, Quận 2, TpHCM, mối tương quan

Abstract

People attach special importance to sustainable development including three aspects of economic, social and environmental The quickly economic development

is emission hazardous waste into the environment, that is threaten the health and life

of our own To control pollutants discharged receiving the environment, we assess quality the environment, how it will being changed in the future

The surface water quality of District 2 investigation is necessary because the surface water environment is changed negative in recent years Student collected observation data of the surface water which was basis for water quality the monitơring The surface water samples analyse contaminated concentration in laboratory Results of analysis reflected water quality From the data collected, we identified environmental trends in this country

The discrete of data don’t reflect the overall quality of entire water, student applied the method Water Quality Index This method is applied for the surface water quality management in the countries

The process of investigation help to assess faster and accurater the local water sources Then we will have minimize methods and improvement of the human effect in the environment

Mục Lục

Trang

Lời cảm ơn i

Tóm tắt ii

Abstract iii

Danh mục các hình vẽ và đồ thị vi

Danh mục các bảng vii

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt vii

M Đ U 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

4 Nội dung nghiên cứu 3

5 Phương pháp và kỹ thuật sử dụng trong đề tài nghiên cứu 4

6 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn 5

Chương 1:TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 6

1.1 Các nhân tố ảnh hưởng tới chất lượng nước tại khu vực Quận 2 6

1.1.1 Vị trí địa lí 6

1.1.2 Điều kiện tự nhiên 6

1.1.3 Điều kiện kinh tế - xã hội 9

1.2 Thực trạng quản lý và khai thác tài nguyên nước mặt vùng nghiên cứu….12 Chương 2: PHƯ NG PH P Đ NH GI CH T LƯ NG NƯ C 13

2.1 Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu 13

2.2 Phương pháp khảo sát thực địa 13

2.3 Phương pháp phân tích thống kê 27

Chương 3: Đ NH GI CH T LƯ NG NƯ C MẶT QUẬN 2 33

3.1 Đánh giá hiện trạng chất lượng nước 33

3.2 Đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt tại Quận 2 44

3.2.1 Diễn biến chất lượng nước 44

3.2.2 Mối tương quan giữa các thông số cơ bản của nước mặt 52

3.3 ây dựng bản đồ phân v ng chất lượng nước 59

3.4 ác định các nguyên nhân chính tác động đến chất lượng nước 62

T LUẬN VÀ I N NGHỊ 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

PHỤ LỤC i

Danh mục các hình vẽ và đồ thị

Hình 1: Bản đồ khu vực nghiên cứu Quận 2, Tp.HCM 2

Hình 2 1: Quy trình quan trắc chất lượng nước 14

Hình 2 2: Bản đồ vị trí lấy mẫu tại Quận 2, Tp.HCM 17

Hình 2 3: Lấy mẫu tại vị trí sông Giồng Ông Tố mới (trái) và cầu Ông Tranh (phải) 18

Hình 2 4: Phương pháp chưng cất nitơ tổng 25

Hình 2 5: Đồ thị các đường cong tỉ lệ 31

Hình 3 1: Giá trị pH tại các vị trí lấy mẫu 35

Hình 3 2: Giá trị DO tại các vị trí lấy mẫu 36

Hình 3 3: Giá trị độ đục tại các vị trí lấy mẫu 37

Hình 3 4: Vị trí lấy mẫu tại phà Cát Lái, Quận 2 38

Hình 3 5: Giá trị TSS tại các vị trí lấy mẫu 39

Hình 3 6: Giá trị COD tại các vị trí lấy mẫu 40

Hình 3 7: Giá trị nitơ tổng tại các vị trí lấy mẫu 41

Hình 3 8: Giá trị phospho tổng tại các vị trí lấy mẫu 42

Hình 3 9: Giá trị coliform tại các vị trí lấy mẫu 43

Hình 3 10: Vị trí lấy mẫu tại khu dân cư Bình Trưng Đông 44

Hình 3 11: u hướng biến động của thông số độ đục 45

Hình 3 12: u hướng biến động của thông số DO 46

Hình 3 13: u hướng biến động của thông số TSS 47

Hình 3 14: u hướng biến động của thông số COD 48

Hình 3 15: u hướng biến động của thông số phospho tổng 49

Hình 3 16: u hướng biến động của thông số nitơ tổng 50

Hình 3 17: u hướng biến động của thông số coliform 51

Hình 3 18: Biểu đồ tương quan tuyến tính giữa TSS và độ đục 58

Hình 3 19: Bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt Quận 2, Tp.HCM 61

Danh mục các bảng

Bảng 1: Dữ liệu thống kê dân số Quận 2, TpHCM (Nguồn: Thống kê Quận 2) 11

Bảng 2 1: Các phương pháp bảo quản mẫu nước mặt 18

Bảng 2 2: Tính toán chỉ số phụ 30

Bảng 3 1: Giá trị các thông số nước mặt tại Quận 2, TpHCM 33

Bảng 3 2: Mối tương quan giữa các thông số chất lượng nước 54

Bảng 3 3: Giá trị WQI tại các vị trí lấy mẫu 60

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

BOD Nhu cầu oxi sinh hóa

COD Nhu cầu oxi hóa học

GIS Hệ thống thông tin địa lí

GPS Hệ thống định vị toàn cầu

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

SPSS Chương trình máy tính phục vụ công tác thống kê TNHH Công ty trách nhiệm hữu hạn

TSS Tổng chất rắn lơ lửng

WHO Tổ chức y tế thế giới

WQI Chỉ số đánh giá chất lượng nước

M Đ

1 T nh hiế đ ài

Bước vào thế kỉ 21 thế giới phải đối diện với hàng loạt vấn đề gây ảnh hưởng tiêu cực, đe dọa tới đời sống của con người như khủng hoảng về nhiên liệu do khai thác không hợp lí nguồn tài nguyên thiên nhiên, phát triển công nghiệp ồ ạt chạy theo lợi nhuận kinh tế không đi đôi với việc bảo vệ môi trường,…Do đó tình trạng môi trường đang diễn biến theo hướng tiêu cực; các quốc gia trên thế giới đều bị ảnh hưởng nhiều, ít tỉ lệ thuận với tốc độ tăng trưởng kinh tế của quốc gia đó

Nước chiếm khoảng 70% (tổng lượng nước chia làm 2 loại: nước ngọt chiếm 3% và nước mặn chiếm 97%) diện tích của trái đất nhưng con người chỉ có thể khai thác sử dụng dưới 30% của 3% lượng nước ngọt do nước ngọt còn tồn tại ở các dạng băng tuyết ở các cực Vì vậy, tài nguyên nước đang đứng trước sự đe dọa rất lớn về cả số lượng lẫn chất lượng trong khi dân số tăng nhanh chóng và các quốc gia thì luôn lấy việc phát triển kinh tế quốc gia là ưu tiên hàng đầu Chính nguồn nước mặt là một nhân tố bị ảnh hưởng trực tiếp do phải là nơi tiếp nhận từ các nguồn xả thải xung quanh mình, nước mặt vận động mạnh mẽ từ nơi này tới nơi khác nên phạm vi ảnh hưởng của nó rất lớn Thực tế cho thấy cần phải có sự nghiên cứu và đánh giá một cách chi tiết và chính xác “tình trạng sức khỏe của nước mặt” nhằm đưa ra được những biện pháp bảo vệ và cải thiện hợp lí nhất

Quận 2 là một khu vực đang phát triển hết sức sôi động hướng tới trở thành trung tâm thành phố Hồ Chí Minh thì vấn đề môi trường phát sinh cũng không ít Hàng loạt các khu công nghiệp vừa và nhỏ được xây dựng kết hợp với dân nhập cư tập trung đông sẽ gây áp lực lên môi trường nước mặt vì nơi đây địa hình chủ yếu là sông ngòi, kênh rạch chiếm 24.7% tổng diện tích tự nhiên Do đó việc nghiên cứu đánh giá chính xác, kịp thời chất lượng mạng lưới sông ngòi là rất cần thiết để xây dựng một khu vực phát triển bền vững; đó cũng chính là lí do thực hiện hiện đề tài này

Quận 2 được thành lập chính thức vào tháng 4 năm 1997, gồm 11 phường: An Khánh, An Phú, An Lợi Đông, Bình An, Bình hánh, Bình Trưng Đông, Bình Trưng Tây, Cát Lái, Thủ Thiêm, Thảo Điền, Thạnh Mỹ Lợi Quận 2 được bao bọc bởi các con sông như: phía Đông giáp quận 9 (rạch Bà Cua); phía Tây giáp quận 1,

quận 4 và quận Bình Thạnh (sông Sài Gòn); phía Nam giáp quận 7 (sông Sài Gòn)

và tỉnh Đồng Nai (sông Đồng Nai); phía Bắc giáp quận Thủ Đức (sông Rạch Chiếc)

và Bình Thạnh

Hình 1: Bản đồ khu vực nghiên cứu Quận 2, Tp.HCM

2 Mục tiêu nghiên cứu

- em x t, đánh giá biến động chất lượng nước mặt thay đổi từ năm 2007 –

2014

- Nhận x t, kết luận về các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước

- Bước đầu đưa ra các biện pháp quản lí và bảo vệ tốt hơn nguồn nước mặt

3 Đối ượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng

- Môi trường nước và nguồn cung cấp nước cho khu vực nhân sinh Quận 2

- Các thông số đánh giá chất lượng nước như :pH, BOD5, COD, Coliform, TSS, N-NH4+,…

Phạm vi

- Khu vực Quận 2 nằm ở tọa độ khoảng từ 10o44’ – 10o49’ vĩ Bắc và 106o

42” –

106o49’kinh Đông với diện tích 50,16 km2

- em x t các khu vực lân cận Quận 2

4 Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội để thấy được những đặc điểm tổng quan nhất về hệ thống sông ngòi, kênh rạch tại khu vực Quận 2; đồng thời dự đoán diễn biến chất lượng nước dựa trên mối tương quan với các yếu

tố trên

- Khảo sát thực địa các vị trí (sông ngòi, kênh rạch) quan trọng, nhạy cảm như các nút giao sông, vùng gần khu dân cư sinh sống và khu công nghiệp để dự đoán trạng thái và thành phần có thể tồn tại trong nước mặt

- Tiến hành quan trắc, phân tích đánh giá chất lượng nước theo không gian và thời gian để đưa ra kết luận về tình trạng nước ở hiện tại và dự đoán xu hướng trong tương lai

- Những nguyên nhân làm thay đổi chất lượng nước mặt

- Đề xuất các giải pháp cải thiện chất lượng nước mặt có thể thực hiện trên phương diện một đề tài nghiên cứu khoa học

5 Phương há và kỹ thuật sử dụng rong đ tài nghiên cứu

5.1 Thu thập và tổng hợp tài liệu

- Thu thập các tài liệu điều kiện tự nhiên: tài liệu chuyên môn về khí tượng và thủy văn từ các nghiên cứu đã có trong v ng nghiên cứu; tài liệu về hiện trạng khai thác sử dụng tài nguyên nước; tài liệu về khai thác sử dụng đất

- Thu thập và tổng hợp các tài liệu liên quan đến khu vực nghiên cứu để đánh giá về đặc điểm kinh tế - xã hội: định hướng phát triển kinh tế của địa phương, thống kê các cơ sở sản xuất, khu công nghiệp cùng các hoạt động liên quan đến vấn đề xả thải nước thải Thu thập số liệu mật độ dân số và chú trọng tới những v ng có dân cư sinh sống đông đúc

- Tài liệu quan trắc chất lượng nước: các kết quả quan trắc được: pH, độ đục, TSS, BOD, COD, Coliform,…thu thập tại nhiều vị trí khác nhau và có sự so sánh giữa các năm

- Tài liệu hiện trạng quản lý và sử dụng tài nguyên nước Quận 2

- Các loại bản đồ: bản đồ thủy văn, bản đồ địa chính tại vùng nghiên cứu

- Thu thập các tài liệu về thể chế chính sách, luật tài nguyên nước và các thông tin liên quan khác

- Thu thập tài liệu trong đánh giá nguồn tài nguyên nước của các vùng lận cận

và trên thế giới để đúc kết thêm kinh nghiệm, cũng như kế thừa các thành quả

có sẵn (Ph ng Tài nguyên và Môi Trường Q2)

- Ngoài ra, khai thác thêm thông tin từ báo khoa học, internet, …

5.2 Điều tra khảo sát thực địa

- Trong quá trình thực hiện đề tài thì việc khảo sát thực tế là không thể thiếu để đánh giá hiện trạng chất lượng tài nguyên nước : xác định vị trí cần lấy mẫu; ghi lại điều kiện thời tiết nơi lấy mẫu; quan sát các sự việc, hiện tượng bất thường xảy ra xung quanh khu vực lấy mẫu

- Điều tra khảo sát hiện trường, định vị GPS các điểm khảo sát, quay phim, chụp ảnh, lấy phiếu khảo sát, lấy mẫu

- Liên hệ với chính quyền địa phương để lấy thêm thông tin, tăng tính chính xác cho việc quan trắc

5.3 Giải tích và phân tích thống kê

- Chỉnh lí số liệu nhằm loại bỏ sai số thô ở kết quả phân tích thông số nước mặt trong phòng thí nghiệm

- Phân tích thống kê nhằm đưa ra quy luật diễn biến chất lượng nước xảy ra trong thời gian dài và mức độ tương quan giữa các yếu tố (nhiệt độ, triều cường, mùa trong năm) ảnh hưởng đến nước mặt

- Xây dựng các dạng đồ thị giá trị các thông số nước mặt để so sánh các mức

độ môi trường khác nhau tại các vùng tiến hành lấy mẫu

5.4 Bản đồ học và công nghệ GIS

- Tiến hành xây dựng bản đồ nền khu vực nghiên cứu dựa trên việc khảo sát đặc điểm địa chất, địa hình ngoài thực tế kết hợp với phân tích sự thay đổi cảnh quan thông qua ảnh viễn thám

- Tiến hành xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước mặt dựa trên bản đồ nền, bản đồ các vị trí lấy mẫu sử dụng phần mềm Mapinfo

6 Ý nghĩ khoa học và tính thực tiễn

- Việc xem x t đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt sẽ góp phần đưa ra cái nhìn tổng thể về môi trường nước tại v ng nghiên cứu

- Dự báo được diễn biến thay đổi chất lượng nước trong những năm tiếp theo

- Nhận ra được những nguyên nhân cơ bản gây ô nhiễm môi trường nước, từ đó đưa ra các biện pháp giảm thiểu ph hợp với điều kiện kinh tế xã hội của nước

ta

- Việc phân v ng chất lượng nguồn nước tại Quận 2 sẽ góp phần quản lí tài nguyên nước hiệu quả hơn, chú ý đến việc đô thị hóa gần các v ng tiếp nhận nhạy cảm

Chương 1

TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Các nhân tố ảnh hưởng tới ch lượng nước tại khu vực Quận 2 1.1.1 Vị r địa lí

Quận 2 có vị trí nằm về phía Đông thành phố Hồ Chí Minh, tổng diện tích khoảng 50 km2 được bao quanh bởi hai con sông Sài G n và sông Đồng Nai Quận

2 tiếp giáp với:

 Phía Bắc giáp quận Thủ Đức

 Phía Đông giáp quận 9

 Phía Nam giáp quận 7 (qua sông Sài Gòn) và tỉnh Đồng Nai (qua sông Đồng Nai)

 Phía Tây giáp quận 4, quận 1 và quận Bình Thạnh (qua sông Sài Gòn)

Quận 2 được biết đến với những công trình tầm cỡ đã và đang được triển khai như: Đại lộ Đông-Tây, đường hầm Thủ Thiêm, đường vành đai cầu Phú Mỹ, khu công nghiệp Cát Lái, Tân Cảng cùng với các khu dân cư ở các phường Thạnh Mỹ Lợi, An Phú, khu đô thị mới Thủ Thiêm, các ngôi trường mới liên tục mọc lên , các trung tâm y tế, văn hóa, dạy nghề được đầu tư xây dựng mới, các khu dân cư hiện hữu được chỉnh trang, trung tâm hành chính quận được hình thành,…tạo tiền đề cho Quận 2 trở thành một trung tâm đô thị mới văn minh, hiện đại trong một tương lai không xa

1.1.2 Đi u kiện tự nhiên

1) Địa hình – thổ nhưỡng

- Tổng diện tích tự nhiên là 5016 ha

- Địa hình Quận 2 bao gồm cả g và bưng, phần lớn địa hình thấp trũng thường ngập nước lúc triều cường, có độ cao trung bình khoảng từ 1,5m đến 3m với mực nước biển, độ dốc theo hướng Bắc – Nam

- Căn cứ vào nguồn gốc phát sinh được chia ra thành 4 nhóm đất chính:

+ Nhóm đất xám: chiếm 7% diện tích chủ yếu ở phường Bình Trưng Đông, Bình Trưng Tây và một số ít ở phường Thạnh Mỹ Lợi, trong nhóm này có 3 loại:

Đất xám điển hình có tầng loang lổ trên vùng phù sa cổ

Đất xám mùn glây trên phù sa cổ

Đất xám nhiễm phèn trên phù sa cổ

+ Nhóm đất phù sa: chủ yếu ở phường Cát Lái, Thạnh Mỹ Lợi, chiếm 13% diện tích đất trên địa bàn Quận 2 Đặc điểm có nhiều sét thịt trên mặt do bị ngập nước, giàu chất hữu cơ, cation kiềm trung tính, nghèo lân dễ tiêu, có 2 loại chính:

Đất phù sa loang lổ đỏ vàng, glây, dưới có tầng sinh phèn

Đất ph sa có đốm rỉ glây, dưới có tầng sinh phèn

+ Nhóm đất phèn phát triển: chiếm 16% diện tích, phân bố rộng rãi ở các phường Thảo Điền, Bình hánh, An hánh, thường nằm các v ng trũng nên ít

có khả năng rửa phèn, độ pH nhỏ dưới 4,5, thành phần cơ giới nhiều sét, tầng mặt nhiều chất hữu cơ và có độ dãn lớn, mùa khô dễ bị nứt nẻ, giàu mùn và đạm

+ Nhóm đất phèn tiềm tàng: Chiếm tỷ trọng cao nhất 64%, ở Đông và Đông Nam của Quận 2, thuộc các phường Thủ Thiêm, Bình Khánh, An Khánh, An Phú, An Lợi Đông, Bình An và một số ở Cát Lái Nhóm này có thành phần cơ giới nặng, giàu sét hữu cơ, độ co rút lớn, đất hơi chua, độ pH từ 5,3 – 5,7, nghèo lân

2) Khí hậu

Quận 2 thuộc thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo Khí hậu – thời tiết là nhiệt độ cao cao trong năm và có hai m a mưa – khô M a mưa thường bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô kéo dài từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau Ngoài ra Quận 2 còn có một số đặc trưng sau:

- Lượng bức xạ lớn, trung bình khoảng 140 Kcal/cm 2/năm

- Số giờ nắng trung bình của tháng khoảng 160-270 giờ

- Nhiệt độ không khí trung bình khoảng 27o C Nhiệt độ cao tuyệt đối 40o C; nhiệt độ thấp tuyệt đối 13,8o C Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là tháng

4 khoảng 28,8o C Tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất là giữa tháng 12 và tháng 1 khoảng 25,7o C

Đây là v ng có điều kiện nhiệt độ và ánh sáng thích hợp để phát triển cây trồng và vật nuôi vì hàng năm có tới 330 ngày có nhiệt độ trung bình khoảng 25 –

28o C Đây cũng là nhân tố giúp phân giải lượng chất hữu cơ dư thừa được xả thải ra các vùng tiếp nhận ( môi trường nước mặt)

- Lượng mưa lớn bình quân khoảng 1949 mm/năm Năm cao nhất lên tới 2718

mm (năm 1908) và năm nhỏ nhất là 1392 mm (năm 1958)

- Số ngày mưa khoảng 159 ngày/năm Lượng mưa nhiều từ tháng 5 tới tháng

11, tập trung nhiều nhất vào tháng tháng 6 và tháng 9 Các tháng có lượng mưa không đáng kể là tháng 1,2,3

- Lượng mưa phân bố không đồng đều trong toàn khu vực, có xu hướng tăng dần theo hướng Tây Nam- Đông Bắc

Lượng mưa trong năm lớn có lợi có việc pha loãng nồng độ chất ô nhiễm trong môi trường nước mặt Nhưng cũng tiềm ẩn nguy cơ mang theo các chất ô nhiễm từ các môi trường không khí, môi trường đất vào nguồn nước tự nhiên Thông qua các con đường như: các chất độc hại và bụi được phát thải ra môi trường không khí lắng đọng rơi xuống nhờ mưa, các chất ô nhiễm trên bề mặt đất bị lôi kéo

đi nhờ quá trình chảy tràn sau đó tập kết tại các v ng nước mặt ven bờ

- Độ ẩm tương đối của không khí bình quân là 79,5% trong năm Đối với mùa mưa thì độ ẩm đạt 80%, m a khô đạt 74,5%

Độ ẩm cao và nhiệt độ lớn gây cảm giác khó chịu, oi bức đặc biệt trước những cơn mưa phần nào gây ảnh hưởng đến sinh lí của dân cư trong khu vực

- Vùng nghiên cứu chịu tác động của hai loại gió chính là gió mùa Tây- Tây Nam và Bắc- Đông Bắc

- Gió Tây- Tây Nam từ n Độ thổi vào trong m a mưa, khoảng tháng 6 tới tháng 10, tốc độ gió trung bình 3,6 m/s

- Gió Bắc- Đông Bắc từ biển Đông thổi vào mùa khô, khoảng tháng 11 tới tháng 2 (năm sau), tốc độ trung bình 2,4 m/s

- Ngoài ra, gió Tín Phong, hướng Nam- Đông Nam, khoảng từ tháng 3 tới tháng

5, tốc độ trung bình 3,7 m/s

Quận 2 thuộc thành phố Hồ Chí Minh là v ng tương đối ổn định, không bị ảnh hưởng bởi giông bão

3) Đặc điểm thủy văn

- Nguồn tài nguyên nước mặt Quận 2 rất phong phú được bao bọc bởi sông Sài

G n và sông Đồng Nai

+ Sông Sài Gòn

Sông Sài Gòn bắt nguồn từ v ng đồi núi Tây Bắc Ninh (ở độ cao bình quân 250m) chảy theo biên giới Việt Nam – Campuchia, sau đó theo ranh giới tự nhiên của 2 tỉnh Tây Ninh và Bình Dương Sông dài 221 km tính đến vị trí hợp lưu sông Đồng Nai, từ vị trí Dầu Tiếng (sau đập) đến hợp lưu dài 98 km Đoạn sông Sài Gòn qua khu vực Quận 2 có nhiều chi lưu lớn Ngoài ra, trên hệ thống sông Sài Gòn còn

có một số kênh rạch có ý nghĩa cấp thoát nước trên địa bàn Quận 2 như rạch Đá, rạch Ông Đầu và rạch Chiếc

+ Sông Đồng Nai

Sông Đồng Nai bắt nguồn từ vùng núi phía Bắc thuộc cao nguyên Lang Biang

ở độ cao 1.770 m, hướng chảy chính là Đông Bắc – Tây Nam, sau đó có hướng Nam, đổ ra sông Nhà Bè ra cửa Cần Giờ và Soài Rạp Toàn bộ chiều dài sông Đồng Nai đến cửa Soài Rạp khoảng 586 km, diện tích lưu vực cho đến ngã ba hợp lưu khoảng 29.520 km2 Độ rộng sông biến đổi từ vài chục đến 1000 m, độ sâu bình quân của các sông biến đổi từ vài m t đến trên 10 m Sông Đồng Nai có hệ thống nhiều nhánh và có nhiều hồ chứa trên thượng nguồn của hệ thống, trong số đoạn chảy qua Quận 2, Quận 9 có ảnh hưởng nhiều đến diện tích vùng này

- Ngoài ra Quận 2 còn có hệ thông kênh rạch nội đồng rất phức tạp Kênh rạch chiếm 24,7% tổng diện tích tự nhiên vùng nghiên cứu

- Quận 2 có hệ thống sông, kênh rạch khá nhiều gồm 97 tuyến sông, kênh rạch ( bao gồm cả các nhánh rạch nhỏ) Do quá trình phát triển đô thị, một số tuyến kên rạch đã bị san lấp Qua thống kê số lượng kênh rạch hiện nay còn khoảng hơn 66 tuyến sông, kênh rạch (số lượng rạch giảm 1/3) Trong đó, có ba tuyến sông chính là sông Sài Gòn, sông Giồng Ông Tố và sông Đồng Nai Phường

An Phú là phương tập trung nhiều tuyến kênh rạch nhất (11 tuyến) Ngoài ra, còn rất nhiều tuyến kênh rạch khác tập trung trên địa bàn các phường

1.1.3 Đi u kiện kinh tế - xã hội

1) Điều kiện kinh tế

- Kinh tế tăng trưởng với tốc độ cao; cơ cấu kinh tế chuyển dịch đúng định hướng, tỷ trọng ngành dịch vụ - thương mại đạt cao hơn mức phấn đấu và đang có xu hướng phát triển

- Ngành công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp là ngành chủ lực của quận Tuy nhiên từ năm 2001-2004 giá trị sản xuất của ngành Công Nghiệp – tiểu thủ công nghiệp có xu hướng giảm do sự chuyển cơ cấu kinh tế giữa các ngành Hoạt động tiểu thủ công nghiệp của vùng nghiên cứu tập trung ở một số ngành nghề: dầu khí, cơ khí, mộc các loại, may mặc, nước đá, chế biến hạt sen, giấy – bột giấy, thức ăn gia súc,…

- Các công trình hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội đã và đang được tăng cường (có hơn 350 dự án), nhất là các công trình giao thông, trường học, các cơ sở văn hóa được quan tâm đầu tư đưa vào sử dụng; đặc biệt là tập trung công tác chỉ đạo, điều hành thực hiện đúng tiến độ đối với công tác bồi thường thu hồi đất các dự án, công trình trọng điểm theo chỉ đạo của thành phố, nhất là tập trung công tác bồi thường, thu hồi đất và tái định cư của khu đô thị mới Thủ Thiêm, Đai lộ Đông Tây

Đa số các ngành công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp chưa chú trọng cải tiến, đầu tư trang thiết bị hoạt động, quy trình sản xuất điều này sẽ gây áp lực rất lớn đến môi trường xung quanh Đặc biệt, các ngành thủ công nghiệp nằm đan xen với các khu dân cư như vậy khi hoạt động sẽ gây ảnh hưởng đến hoạt động dân sinh

- Mạng lưới Thương mại – Dịch vụ của vùng nghiên cứu có hơn 5.294 cơ sở, 58 DNTT thu hút 12.421 lao động, 85 công ty TNHH và công ty cổ phần, 5.151

hộ cá thể hoạt động trên lĩnh vực thương nghiệp, ăn uống, khách sạn,

…Thương mại là ngành đóng góp giá trị sản xuất cao chiếm khoảng 53% tổng

số giá trị sản xuất của ngành Thương mại – Dịch vụ (Ph ng Tài nguyên và Môi Trường Q2, 2011)

2) Điều kiện xã hội

- Theo bảng thống kê điều tra dân số 31/12/2005, toàn quận có 128.505 người (trong đó nữ chiếm 65.248 người, chiếm 50,82%; nam 62.949 người, chiếm 49,18%) Dân số là nhân khẩu thường trú là 123.663 người, chiếm 96,65%; dân số nhập cư là 4.281 người, chiếm 3,35%

- Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên là 1,32% Mật độ dân số trung bình là 2.550 người/km2, thấp hơn mật độ trung bình toàn thành phố HCM (2.894 người/km2 và đứng thứ 7 trong số 22 quận, huyện)

Tốc độ tăng dân số của Quận 2 chậm hơn so với các quận khác Trong 5 năm, dân số Quận 2 chỉ tăng khoảng 23.000 người Trong khi, quận 7 tăng hơn 60.000 người, quận 9 tăng hơn 50.00, quận 12 tăng hơn 87.000 người và quận Thủ Đức tăng 100.000 người Nguyên dân do các khu công nghiệp mới ở Quận 2 được thành lập và kế hoạch xây dựng khu đô thị Thủ Thiêm chậm thực hiện, ảnh hưởng đến việc thu hút dân cư từ bên ngoài (Trần Thị Bích Huyền, 2009)

Bên cạnh đó, Quận 2 không tập trung xây dựng các khu công nghiệp và khu chế xuất như quận 9, quận 12 hay quận Thủ Đức mà chủ yếu xây dựng các công trình nhà ở, dịch vụ công cộng phục vụ xu hướng giãn dân ra các vùng ven của người dân thành phố nên khả năng thu hút dân cư của Quận 2 thấp hơn so với các quận thực hiện xây dựng khu công nghiệp – khu chế xuất

Bảng 1: Dữ liệu thống kê dân số Quận 2, TpHCM (Nguồn: Thống kê Quận 2 năm 2007)

(km 2 )

Dân số ( người)

Mậ độ dân số ( người/km 2

1.2 Thực trạng quản lý và kh i há ài nguyên nước mặt vùng nghiên cứu

Đứng trước thực trạng tài nguyên nước mặt đang bị suy giảm một cách nghiêm trọng về chất lượng thì cần có các biện pháp quản lí hiệu quả và phù hợp từ các cấp chính quyền tại phường xã nhằm giảm thiểu tối đa áp lực từ việc phát triển kinh tế lên khía cạnh môi trường

Đa phần nước sông vùng nghiên cứu phục vụ cho mục đích giao thông đường thủy và thủy lợi là chủ yếu nên tiêu chuẩn về chất lượng nước không quá khắc khe như nước mặt phục vụ cho mục đích sinh hoạt Như nước sông ở vùng nghiên cứu

có nồng độ chất hữu cơ cao và có dấu hiệu bị nhiễm vi sinh, bị phú dưỡng hóa Đó

là thực trạng rất đáng báo động cho chất lượng nước sông đang có xu hướng suy thoái

Việc quản lí nguồn nước mặt của Ph ng Tài Nguyên và Môi Trường Quận 2 dựa trên việc báo cáo quan trắc diễn ra 2 năm một lần và do công ty môi trường tư nhân đứng ra tiến hành lấy mẫu và phân tích Sau khi kết quả được gửi trở lại thì dựa vào giá trị các thông số để đánh giá các con sông nào bị ô nhiễm thông số nào Điều đó chưa phản ánh chính xác và kịp thời tình trạng nước sông thay đổi nhanh chóng và phức tạp như hiện nay Đồng thời chưa cho thấy được mức độ ô nhiễm tổng thể của từng khu vực, chỉ dừng lại ở đánh giá riêng lẻ các thông số nước mặt Trong những năm gần đây (từ năm 2007) , Ph ng Tài Nguyên và Môi Trường

đã tiến hành áp dụng các tiêu chuẩn dành cho các dịch vụ kinh doanh, sản xuất trên địa bàn bằng cách bắt buộc phải có đề án bảo vệ môi trường, cam kết bảo vệ môi trường Tuy nhiên, do ý thức bảo vệ môi trường của người dân chưa cao nên số lượng các cơ sở sản xuất, kinh doanh thực hiện chỉ chiếm khoảng 1/10 ( trong số hơn 300 doanh nghiệp sản xuất)

Ngoài ra, phòng TNMT Quận 2 cũng kết hợp với thanh niên tình nguyện của phường để thực hiện các công tác như khai thông cống rãnh, vớt lục bình tạo thuận lợi cho giao thông thủy, tổ chức các buổi trao đổi và tập huấn bảo vệ môi trường nâng cao ý thức về môi trường cho người dân

Chương 2

PHƯ NG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

2.1 Phương há hu hập và tổng hợp tài liệu

Việc tổng hợp tài liệu là khâu nền tảng trước khi bước vào nghiên cứu một đề tài Chúng ta có thể thu thập và tổng hợp các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế

và xã hội như trên nhằm nắm được cơ bản hiện trạng tại vùng nghiên cứu Khi tổng hợp tài liệu cần xem x t đến mức độ tin cậy của tài liệu mà ta thu thập được, vì các tài liệu thứ cấp thường không mang tính chính xác cao

Các tài liệu thu thập được bao gồm: điều kiện tự nhiên (địa hình, khí hậu, lượng mưa, độ ẩm,…), kinh tế (các ngành nghề truyền thống, tốc độ tăng trưởng kinh tế,…) và xã hội (dân số, di tích lịch sử,…) của Quận 2; các tài liệu phục vụ cho quy trình phân tích các thông số nước mặt trong phòng thí nghiệm, kể cả các thông

số cần tiến hành đo nhanh tại hiện trường lấy mẫu nước mặt Tìm kiếm các tài liệu

có liên quan đến đề tài như: báo cáo hiện trạng chất lượng nước do phòng Tài Nguyên Môi Trường Quận 2 thực hiện; các bài báo khoa học liên quan đến vấn đề ô nhiễm nước mặt gần giống với hiện trạng tại vùng nghiên cứu Quận 2

Để có thể đánh giá được xu hướng diễn biến chất lượng nước mặt tại Quận 2 trong thời gian dài, tiến hành thu thập dữ liệu các thông số môi trường những năm trước đây bao gồm dữ liệu năm 2007, 2011, 2013 Các dữ liệu không liên tục trong nhiều năm khoảng 2 năm mới tiến hành quan trắc 1 lần, trong khi điều kiện kinh tế,

xã hội ở Quận 2 ngày càng biến đổi nhanh chóng, gây khó khăn trong công tác quản

lí tài nguyên thiên nhiên của khu vực

2.2 Phương há khảo sát thự địa

Phương pháp khảo sát thực địa nhằm thu thập các thông tin về hiện trạng nước trong khu vực và tiến hành lấy mẫu nước mặt Khi ra ngoài thực địa cần quan sát cả những yếu tố xung quanh vùng lấy mẫu như các điều kiện hoạt động kinh tế - xã hội

sẽ có những tác động gì gây ảnh hưởng tới vùng nghiên cứu

Một số hiện tượng bất thường của nước cũng sẽ phần nào nói lên tình trạng của nó như hiện tượng nước có màu xanh rêu cho thấy v ng nước có hiện tượng phú dưỡng hóa, hoặc v ng nước mà các loài động vật thủy sinh chết hàng loạt có thể do môi trường thiếu oxy h a tan,…

Việc khảo sát thực địa cần tiến hành nhiều lần để nằm bắt được tốt cảnh quan tại khu vực nghiên cứu thì một số dụng cụ cần thiết khi khảo sát đó là bản đồ vị trí, GPS, máy chụp hình,…Đối với các khu vực khó tiếp cận ta có thể sử dụng công cụ Google Earth để thăm d địa hình trước

Khu vực nước mặt Quận 2 có thể dễ dàng lấy mẫu và quan sát đan xen trong khu vực dân cư, song có một số khúc sông nằm trong khu vực đã bị giải tỏa nên khó tiếp cận hoặc một số con kênh, rạch đã bị san lấp nên những khu vực này khó tiếp cận hơn

Trước khi tiến hành lấy mẫu ngoài hiện trường ta cần phải xây dựng quy trình quan trắc:

Hình 2 1: Quy trình quan trắc ch lượng nước

ác định mục tiêu, thông tin cần thu thập

Vị trí, thời gian lấy mẫu

Kiểm tra và xử lý

số liệu

- ác định mục tiêu của chương trình quan trắc nước mặt:

+ Đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt tại Quận 2 dựa trên các thông số cơ bản phản ánh mức độ ô nhiễm tại vị trí lấy mẫu

+ Đánh giá mức độ và tác động của ô nhiễm đến sức khỏe và môi trường Tùy thuộc vào nồng độ và giới hạn cho phép theo quy chuẩn Việt Nam của từng thông số sẽ có mức ảnh hưởng khác nhau Đa phần thì các chất ô nhiễm trong nước sẽ đi theo các con đường về ăn uống, tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp tới

cơ thể Một số ô nhiễm khác gây mùi hôi thối và màu nước bị thay đổi gây mất

mỹ quan cho khu vực

+ Đề tài nghiên cứu sẽ cung cấp dữ liệu giúp cho các nhà quản lí môi trường trong việc ban hành các thông tư, chỉ thị nhằm giảm thiểu tác động ô nhiễm môi trường tại đây Cảnh báo những vấn đề sắp phát sinh do tình trạng ô nhiễm như nếu dư lượng chất dinh dưỡng sẽ khiến cho các loài rêu tảo phát triển mạnh trong thời gian sắp tới cần có biện pháp khắc phục sớm

2.2.1 Xây dựng quy trình l y mẫu

Trước khi lấy mẫu ngoài hiện trường cần lên danh sách các mục sau:

+ Vị trí lấy mẫu: lên danh sách các vùng dự định lấy mẫu nước nhằm lấy mẫu nước mặt mang tính đại diện cho khu vực nghiên cứu Do đó, chọn các con sông lớn, các khu vực tập trung dân cư đông và các khu công nghiệp sản xuất, chợ Các nút giao sông, vùng sông nhạy cảm là nơi tiếp nhận nguồn thải,…

+ Sau đó nên tiến hành khảo sát vị trí đó trước xem có các điều kiện nào gây cản trở quá trình lấy mẫu không (gần các công trình đang xây dựng, vị trí khó tìm,…)

+ Số lượng, thể tích mẫu cần lấy: tiến hành lấy mẫu tại 15 vị trí, mỗi vị trí lấy 3 mẫu vì điều kiện bảo quản mẫu của mỗi thông số sẽ khác nhau ác định các thông số cần đo đạc: chọn các thông số cơ bản của nước mặt như pH, DO, COD, nitơ tổng, phospho tổng, độ đục, TSS, coliform Tùy theo mục đích nghiên cứu

mà chọn ra các thông số phù hợp với mục tiêu đề tài và tính khả thi trong việc tiến hành phân tích trong phòng thí nghiệm Việc xác định sẽ giúp biết được thể tích mẫu cần lấy và bảo quản phù hợp với từng thông số Vì có thông số cần

được bảo quản lạnh hay acid hóa mẫu Một số thông số cần tiến hành đo nhanh ngoài thực tế để có kết quả đúng

+ Thời gian lấy mẫu: dựa trên lịch thủy triều, khi nước lớn (triều lên) thì tiến hành lấy mẫu Các thao tác lấy mẫu cần phải nhanh do lấy số lượng mẫu nhiều trong thời gian nước triều lên

2.2.2 L y mẫu, bảo quản và vận chuyển mẫu

- Lấy mẫu:

+ Khi ra ngoài thực địa, mẫu nước mặt được lấy giữa dòng sông và khoảng cách gáo mút cách mặt nước 25 cm Đối với các thông số COD và nitơ tổng cần được acid hóa mẫu ngoài hiện trường với H2SO4 đó là chai được kí hiệu acid hóa Thông số DO, mẫu sẽ được cố định oxy ngoài hiện trường bằng Mangan (II) và

dd kiềm iodua vào một chai riêng Các thông số còn lại không cần thêm hóa chất Sau khi lấy mẫu cần bỏ chai mẫu vào thùng xốp để tránh ánh sáng trực tiếp, hạn chế các quá trình phân hủy của vi khuẩn và quá trình hóa học, sinh học tiếp tục xảy ra

+ Các vị trí lấy mẫu cần ghi chép lại các điều kiện thời tiết thời điểm đó (nhật kí thực địa trong trình bày trong phụ lục); bấm tọa độ vị trí lấy mẫu; chụp hình, quay phim các thao tác lấy mẫu, cảnh quan để làm tư liệu cho báo cáo

Hình 2 2: Bản đồ vị trí l y mẫu tại Quận 2, Tp.HCM

Hình 2 3: L y mẫu tại vị trí sông Giồng Ông Tố mới (trái) và cầu Ông Tranh

(phải)

- Bảo quản: việc bảo quản sẽ giúp cho thành phần vật chất trong mẫu nước không bị biến đổi do các phản ứng hóa học hay vi sinh vật hoạt động phân hủy chất hữu cơ sẽ làm sai số trong việc phân tích các thông số trong phòng thí nghiệm

Bảng 2 1: Cá hương háp bảo quản mẫu nước mặt

Coliform Bảo quản lạnh Phương pháp pha loãng tới hạn

(MPN)

- Vận chuyển: quá trình vận chuyển tới phòng thí nghiệm nhanh chóng, an toàn tránh làm đổ, biến dạng các dụng cụ chứa mẫu Sau khi tới phòng thí nghiệm nếu chưa phân tích ngay cần bảo quản lạnh ở 4o C

- Phân tích mẫu: quá trình phân tích mẫu tại phòng thí nghiệm cần đ i hỏi tính chính xác vì đây là khâu dễ gây sai sót Một mẫu để hạn chế sai sót ta cần thực hiện 2 hoặc 3 lần Cần ưu tiên thực hiện phân tích trước đối với các thông số

dễ biến đổi hàm lượng như DO, COD, nitơ tổng, coliform Giá trị nồng độ, hàm lượng các thông số cơ bản nước mặt trên cơ sở QCVN đánh giá chất lượng nước mặt của vùng nghiên cứu

- Kiểm tra và xử lí số liệu: trong suốt quá trình thực hiện lấy mẫu và phân tích không tránh khỏi sai số thô nên cần khử sai số thô Điều này sẽ tăng độ tin cậy trong kết quả báo cáo

2.2.3 Các thông số đo nh nh ngoài hự địa và phân tích trong phòng thí nghiệm

 Một số thông số đo nhanh ngoài thực địa như pH, độ đục do các thiết bị đo có thể cầm tay được

2) Ý nghĩa môi trường

Sự thay đổi pH trong nước sẽ dẫn đến sự thay đổi các quá trình hóa học, sinh học trong nước, liên quan đến một số đặc tính như tính ăn m n, tính tan, chi phối các quá trình xử lí nước: keo tụ tạo bông, làm mềm, khử sắt diệt khuẩn Vì vậy việc

kiểm tra pH hết sức quan trọng pH có thể được xác định bằng máy đo pH ngay tại hiện trường

2.2.3.2 Thông số độ đục

1) Giới thiệu

Độ đục gây nên bởi các hạt lơ lửng trong nước có nguồn gốc vô cơ, hữu cơ hoặc các vi sinh vật có kích thước nhỏ như đất sét, bùn, chất hữu cơ li ti khác Nước

có độ đục cao chứng tỏ nước có chứa nhiều tạp chất chứa trong nó

2) Ý nghĩa môi trường

hi độ đục lớn sẽ làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, các quá trình quang hợp sẽ khó diễn ra hi đó, tảo và các loài sinh vật sẽ không phát triển được và chết đi gây độc cho môi trường nước Độ đục có thể d ng đục kế để đo (đơn vị NTU)

 Sau khi mẫu được đưa đến phòng thí nghiệm, tiến hành phân tích các thông số như đã đề ra Trước khi tiến hành phân tích các thông số nên chuẩn bị pha sẵn tất cả các hóa chất cần thiết (ngoại trừ các hóa chất không bền pha trong ngày)

vì một số các hóa chất cần sấy khô hoặc chờ cho ổn định sẽ mất nhiều thời gian

2.2.3.4 Thông số DO

1) Giới thiệu

DO là lượng oxy h a tan trong nước tự nhiên và nước thải tùy thuộc vào điều kiện hóa lý và hoạt động sinh học của các loài vi sinh vật Hàm lượng DO trong nước phụ thuộc nhiều yếu tố như áp suất, nhiệt độ, thành phần hóa học của nguồn

nước, số lượng vi sinh, thủy sinh vật Oxy h a tan trong nước không tác dụng với nước về mặt hóa học

2) Ý nghĩa môi trường

Hàm lượng oxy hòa tan là chỉ số đánh giá chất lượng nguồn nước Mọi nguồn nước đều có khả năng tự làm sạch nếu có đủ lượng DO nhất định Khi DO xuống thấp khoảng 4 – 5 mg/l, số sinh vật có thể sống trong nước sẽ giảm mạnh Nếu hàm lượng DO xuống đến khoảng không c n, nước sẽ có mùi và trở nên đen do trong nước lúc này diễn ra chủ yếu là quá trình phân hủy yếm khí, các sinh vật hiếu khí không thể sống trong nước này

Hàm lượng DO có quan hệ mật thiết đến các thông số COD và BOD của nguồn nước Nếu trong nước có lượng DO cao, các quá trình phân hủy chất hữu cơ

sẽ xảy ra theo hướng hiếu khí, nếu hàm lượng DO thấp thì quá trình yếm khí sẽ được ưu tiên

Việc xác định hàm lượng DO trong nước sẽ giúp kiểm soát sự ô nhiễm do mọi hoạt động của con người và kiểm tra hiệu quả việc xử lí nước thải

3) Phân tích mẫu

ác định DO bằng phương pháp Winkler

+ Nguyên tắc: Trước tiên ta cần cố định oxy trong mẫu bằng mangan (II) và

iodua vào mẫu nước ngoài hiện trường sẽ thu được kết tủa trắng mangan hidroxit Kết tủa này lập tức bị oxy hóa thành hợp chất mangan có mức oxy hóa cao hơn, màu nâu Trong môi trường acid, hợp chất này có khả năng oxy hóa iodua để tạo ra iot Dùng dung dịch chuẩn natri thiosulfate để chuẩn độ lượng iot sinh ra, từ đó tính được hàm lượng oxy hòa tan trong mẫu nước

Các phản ứng hóa học xảy ra:

- Khi không có oxy trong mẫu nước:

Mn2+ + 2OH-  Mn(OH)2 ( trắng)

- Khi có oxy trong mẫu nước:

Mn2+ + 2OH- + ½ O2  MnO2 (nâu) + H2O

- Trong môi trường acid:

MnO2 + 2I- + 4H+  Mn2+ + I2 + 2H2O

- Chuẩn độ I2 bằng Na2S2O3, chỉ thị hồ tinh bột:

I2 + 2S2O32-  S4O62- + 2I

-+ Cách thực hiện: Sau khi về phòng thí nghiệm acid hóa mẫu bằng H2SO4 đậm đặc Rút 50 ml mẫu cho vào erlen 500 ml, tiến hành chuẩn độ bằng natri thiosulfat 0.02 N cho đến khi dung dịch có màu vàng nhạt thêm chỉ thị hồ tinh bột Ghi lại thể tích khi dung dịch đã bị mất màu

DO (mg/L) =

NNa2S2O3: nồng độ đương lượng gam của dung dịch Na2S2O3

VNa2S2O3: thể tích dung dịch thiosulfate đã chuẩn

VBOD: dung tích chai BOD V: thể tích mẫu đem đi chuẩn độ (mL)

2.2.3.5 Thông số COD

1) Giới thiệu

Nhu cầu oxi hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD) là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa hóa học các chất hữu cơ trong mẫu nước thành CO2 và nước Lượng oxy này tương ứng với hàm lượng chất hữu cơ có thể bị oxy hóa bởi một tác nhân oxy hóa mạnh

2) Ý nghĩa môi trường

Chỉ số COD để đặc trưng cho hàm lượng chất hữu cơ có trong nước thải và nước tự nhiên Nếu hàm lượng chất hữu cơ quá nhiều sẽ gây độc cho các sinh vật sống trong nước

3) Phân tích mẫu

ác định COD bằng phương pháp bicromat

+ Nguyên tắc: Các chất hữu cơ đều bị phân hủy khi đun nóng với hỗn hợp

K2Cr2O7 trong môi trường acid mạnh Cho một lượng dư có nồng độ xác định dung dịch K2Cr2O7 vào ống nghiệm COD, thêm vào một thể tích mẫu chính xác sau đó đem nung ở 1500 C trong 2 giờ, với sự có mặt của xúc tác Ag2SO4 và môi trường acid sulfuric Phản ứng hóa học xảy ra:

Chất hữu cơ + Cr2O72- + H+  CO2 + H2O + Cr3+

Lượng dư Cr2O72- được chuẩn độ bằng dung dich muối Mohr với chỉ thị Ferroin:

độ bằng dung dịch Fe(II) nồng độ 0.025N Tiến hành song song với mẫu trắng

Hợp chất nitơ được phát thải nhờ các hoạt động: sử dụng quá lạm dụng phân bón hóa học trong đất ; nước thải sinh hoạt, công nghiệp thực phẩm,…

2) Ý nghĩa môi trường

Nitơ tồn tại trong nước nếu chứa nhiều amoniac có thể gây độc cho cá và hệ động vật thủy sinh, giảm lượng oxy h a tan trong nước Nitơ trong nước mặt cao sẽ dẫn đến sự phát triển mạnh mẽ của các loại thực vật ph du như rêu, tảo gây tình trạng thiếu oxy trong nước, sản sinh ra các chất độc như NH4+, H2S, CO2,

CH4,…làm giảm chất lượng nước Đây gọi là hiện tượng phú dưỡng hóa

các đô thị, các sông, kênh của thành phố rất thường xảy ra hiện tượng phú dưỡng vì là nguồn tiếp nhận chất thải với hàm lượng chất hữu cơ cao Sự có mặt

nitơ có thể gây cản trở quá trình xử lí nước, vì nó có thể kết hợp với các chất hóa học khác tạo thành các phức hữu cơ gây độc cho môi trường

Dung dịch phá mẫu: 183g K2SO4 + 143 ml H2SO4 + 7,3 CuSO4

Cho Vmẫu + 50 ml dd phá mẫu đun trong lửa nhỏ  dung dịch cạn còn 10 ml, thêm nước cất tới 250 ml + vài giọt phenol + NaOH rắn ( dung dịch chuyển sang màu hồng đậm)

Tiến hành lắp vào hệ thống chưng cất có dung dịch hấp thu acid boric đến khi thu được khoảng 150 ml mẫu Chuẩn độ bằng HCl 0.02 N

CN = *NHCl*14,0067*1000

V1: thể tích dung dịch HCl d ng để chuẩn mẫu

V2: thể tích dung dịch HCl d ng để chuẩn mẫu trắng

Vo: thể tích mẫu đem phân tích

2) Ý nghĩa môi trường

Sự hiện diện của phospho và nitơ quá cao sẽ gây phú dưỡng hóa trong nước góp phần làm giảm chất lượng nước Lúc đầu, sinh khối tăng ít, quá trình tiếp tục các loại tảo sinh sôi tăng nhanh chóng, hiện tượng “nở hoa” trong nước

Hệ sinh thái bị xáo trộn, lượng tảo càng tăng thì độ đục càng tăng, giảm cường độ ánh sáng xuyên qua các tầng nước, từ đó các loài thực vật thủy sinh giảm mạnh đây là nguồn thức ăn cho các loài động vật thủy sinh do đó số lượng cá thể trong nước bị tổn thất do thiếu thức ăn hoặc bị ngộ độc từ sự phân hủy của tảo chết

3) Phân tích mẫu

+ Nguyên tắc:

Do phospho tổng tồn tại ở nhiều dạng khác nhau nên để xác định phospho tổng, mẫu được vô cơ hóa để chuyển các dạng phospho về orthophosphate, sau đó xác định orthophosphate bằng phương pháp acid ascorbic

Trong môi trường acid, orthophosphate sẽ phản ứng với ammonium molybdate và kali antimonyl tartrate để hình thành phức antimony phosphomolybdate, sau đó phức này bị khử bằng acid ascorbic tạo thành phức molybden màu xanh Độ hấp thụ quang đo tại bước sóng 880 nm

PO43- + 12(NH4)2MoO4 + 24H+  (NH4)3PO4.12MoO3 + 21NH4+ + 12H2O

+ Cách thực hiện:

ác định nitơ tổng bằng phương pháp acid asorbic

Để xác định phospho tổng, mẫu được vô cơ hóa để chuyển các dạng phospho

về orthophosphate, sau đó xác định orthophosphate bằng phương pháp acid ascorbic Mẫu được vô cơ hóa bằng H2SO4 đậm đặc

Lấy 50 ml mẫu cho vào erlen 125 ml + 1 ml H2SO4 + 0,5 K2S2O8

Đun trên bếp đến khi cạn 10 ml + 20 ml nước cất + 1 giọt phenoltalein và trung hòa bằng NaOH 2 N dung dịch có màu hồng nhạt, chuyển vào bình định mức 50 ml + 4 ml thuốc thử Đo màu sau 10 phút ở bước sóng 880 nm (Tô Thị Hiền, 2010)

2) Ý nghĩa môi trường

Coliform có thể có trong nước uống, nước tự nhiên, nước thải, bùn, cặn, rác thải

Coliform được xem là những vi sinh vật chỉ thị an toàn vệ sinh, bởi vì số lượng của chúng hiện diện trong mẫu nước chỉ thị khả năng có sự hiện diện của vi sinh vật gây bệnh

Đây là phương pháp định lượng dựa trên kết quả tính toán của một loạt thí nghiệm được lặp lại ở một số độ pha loãng khác nhau Thông thường, việc định lượng này được thực hiện lặp lại 3 lần ở 3 độ pha loãng bậc 10 liên tiếp, tổng cộng 3

x 3 = 9 ống nghiệm

+ Cách thực hiện:

Cho vào các ống nghiệm có chứa môi trường thích hợp (môi trường định lượng thường có lactose để trắc nghiệm khả năng sinh hơi do lên men lactose) như Brilliant green lactose bile broth (BGBL) cho sự tăng trưởng của đối tượng vi sinh vật cần định lượng một thể tích chính xác dung dịch mẫu ở 3 nồng độ pha loãng bậc

10 liên tiếp (ví dụ 1/10, 1/100, 1/1000) Ủ ở nhiệt độ 37oC trong 24 – 48 h

Dựa vào kết quả biểu kiến chứng minh sự tăng trưởng của vi sinh vật cần kiểm định trong từng ống nghiệm (thường là các hiện tường như sinh hơi, đổi màu, đục,…) ghi nhận số lượng các ống nghiệm dương tính ở từng độ pha loãng Sử dụng các số liệu này và dựa vào bảng Mac Crady suy ra mật độ vi sinh vật được tình bày dưới dạng số MPN/100 ml hay số MPN/1g mẫu

2.3 Phương há hân h hống kê

Trong những nằm gần đây phần mềm SPSS trở thành một công cụ hữu ích trong việc thống kê Nó là công cụ phân tích tương quan để kiểm tra mối tương quan giữa các biến độc lập với biến phụ thuộc và phân tích hồi quy để tìm ra mối quan hệ tuyến tính giữa các biến

Sử dụng phần mềm SPSS 20 để tìm ra mối tương quan giữa các yếu tố đặc trưng cho chất lượng nước mặt Các yếu tố đầu vào dựa trên số liệu đã được phân tích tại phòng thí nghiệm như pH, độ đục, TSS, COD, tổng nitơ, tổng phospho, DO, coliform,…Mối tương quan giữa chúng sẽ cho giúp ích trong việc kiểm soát hàm

lượng của chúng trong môi trường và giải thích việc tăng lên hoặc giảm mạnh bất thường của một yếu tố nào đó Cảnh báo được các vấn đề môi trường sắp xảy ra, khi các yếu tố có mối tương quan với nhau

Trước đây, ở Việt Nam và các nước trên thế giới đánh giá chất lượng nước, mức độ ô nhiễm nước sông, kênh, rạch, ao, hồ,…dựa trên việc phân tích các thông

số chất lượng nước, sau đó sẽ so sánh giá trị của từng thông số đó với giới hạn quy hạn quy chuẩn của mỗi quốc gia Từ đó kết luận mẫu nước có bị ô nhiễm hay không, đây là cách đánh giá chất lượng nước theo cách truyền thống, cách này có một số hạn chế sau:

- Đánh giá từng thông số riêng biệt không nói lên được diễn biến chất lượng tổng quát của con sông hay khu vực đó, do vậy khó so sánh chất lượng nước từng vùng trong một con sông hoặc giữa các con sông với nhau Nếu so sánh theo thời gian của một con sông thì chỉ có thể so sánh sự thay đổi của các thông số, không phản ánh được diễn biến chất lượng nước dựa trên tất cả các thông số được

- Đánh giá chất lượng nước sẽ có thông số đạt chuẩn, thông số vượt chuẩn chỉ đánh giá được chất lượng nước đối với từng thông số đó Do đó, chỉ có giá trị đối với các chuyên gia chất lượng nước, khó thông tin về tình hình chất lượng nước cho cộng đồng và người quản lí gặp khó khăn trong việc đưa ra các quyết định phù hợp về bảo vệ, khai thác nguồn nước,…

Do đó, chỉ số chất lượng nước WQI ( Water Quality Index) ra đời có khả năng

mô tả tổng quát các tác động của các nồng độ từ thành phần hóa – lí – sinh của nguồn nước Chỉ số chất lượng nước (WQI) là một chỉ số được tính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, d ng để mô tả định lượng về chất lượng nước

và khả năng sử dụng của nguồn nước đó, được biểu hiện qua một thang điểm Mục đích của việc áp dụng WQI :

- Đánh giá nhanh chất lượng nước mặt lục địa một cách tổng quát

- Sử dụng như nguồn dữ liệu để xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước

- Cung cấp thông tin môi trường một cách đơn giản và dễ hiểu cho cộng đồng

- Nâng cao nhận thức về môi trường

Quy trình xây dựng tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá chất lượng môi trường nước mặt:

- Bước 1: Thu thập, tập hợp các số liệu quan trắc từ trạm quan trắc nước mặt

- Bước 2: Tính toán các giá trị WQI thông số theo công thức

- Bước 3: Tính toán WQI

- Bước 4: Đưa ra kết luận chất lượng nước dựa trên kết quả WQI với thang điểm

Nhược điểm của chỉ số này chỉ đưa ra một con số chung của một khu vực, không thể hiện các thông số cụ thể nào

Trước khi áp dụng mô hình WQI của bang Floria (Mỹ), tiến hành tính toán song song giữa mô hình WQI của bang Floria và mô hình WQI do Tổng Cục Môi Trường Việt Nam ban hành; nhận thấy kết quả của 2 mô hình trên tương đồng với nhau (Trình bày trong phần phụ lục) Quá trình thực nghiệm đã lựa chọn các thông

số như pH, độ đục, COD, DO, nhiệt độ, TSS, tổng nitơ, tổng phospho, coliform, với các thông số này thì mô hình WQI của bang Floria là phù hợp, lại vừa có thể tính toán nhanh và linh động số thông số

Mô hình WQI của bang Floria được áp dụng như sau:

Bước 1: Lựa chọn thông số để tính toán WQI

- Độ trong của nước: độ đục, tổng chất rắn lơ lửng

- Hàm lượng oxy: DO, COD

- Các chất dinh dưỡng: Tổng nitơ, tổng phospho

- Vi khuẩn: tổng coliform

Bước 2: Tính toán chỉ số phụ

Chỉ số phụ được tính toán từ giá trị thông số bằng phương pháp đường cong tỉ

lệ, đường cong được xây dựng từ các tiêu chuẩn về nước mặt và giới hạn cho phép nồng độ của chất ô nhiễm trong nước

Bảng 2 2: Tính toán chỉ số phụ (Nguồn: Tổng Cục Môi Trường – Trung tâm quan

trắc môi trường Hà Nội, 2010)

DO mg/l 8 7,3 6,7 6,3 5,8 5,3 4,8 4 3,1 Chỉ thị: Nhu cầu oxy

Chỉ thị: Chất dinh dưỡng

Tổng N mg/l 0,55 0,75 0,9 1 1,2 1,4 1,6 2 2,7

Tổng P mg/l 0,02 0,03 0,05 0,07 0,09 0,16 0,24 0,46 0,89 Chỉ thị: Vi sinh vật

Coliform MPN 100 150 250 425 600 1100 1600 3700 7600

Các đường cong tỉ lệ được thể hiện như sau:

Hình 2 5: Đồ thị á đường cong tỉ lệ

Bước 3:Tính toán chỉ số cuối cùng

Công thức trung bình cộng không sử dụng trọng số

∑

Trong đó:

I: Chỉ số cuối cùng n: số lượng thông số qi: chỉ số phụ

Thang điểm WQI

- Tốt: 0 – 44

- Trung bình: 45 – 59

- Kém: 60 – 99