Đánh giá sự phù hợp của chỉ số đánh giá chất lượng nước (WQI) trong giám sát môi trường định kỳ tại hưng yên

Hiện nay để thống nhất cách tính toán chỉ số CLN, tháng 07 năm 2011.Tổng cục Môi trường đã chính thức ban hành sổ tay hướng dẫn kỹ thuật tínhtoán chỉ số chất lượng nước theo Quyết định s

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện khóa luận tốt nghiệpngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân tôi còn nhận được rất nhiều sự giúp đỡcủa các thầy cô giáo, gia đình và bạn bè Nhân dịp này tôi xin được bày tỏnhững lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất của mình

Trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban chủ nhiệm khoa Tài nguyên

và môi trường, các thầy cô giáo trong khoa và trong bộ môn Công nghệ môitrường đã tạo điều kiện cho tôi được học tập và nghiên cứu, trang bị cho tôinhững kiến thức bổ ích về chuyên ngành cũng như kiến thức về xã hội

Để có được kết quả này tôi xin được đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành

và sâu sắc nhất tới cô giáo - Ths Nguyễn Thị Thu Hà người đã luôn tận tìnhchỉ bảo, truyền đạt cho tôi rất nhiều kiến thức, kỹ năng làm việc, kỹ năngsống, giúp đỡ tôi trong học tập, nghiên cứu và theo sát tôi trong suốt quá trìnhthực hiện khóa luận này

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo - Ths Hồ Thị Thúy Hằngcùng thầy giáo – TS Đỗ Thủy Nguyên đã luôn theo sát chỉ bảo tôi trong trìnhhọc tập, tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới bố mẹ, cùng toàn thể bạn

bè những người luôn bên tôi trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tạitrường Đại học Nông nghiệp Hà Nội

Hà Nội, ngày 18 tháng 5 năm 2014

Sinh viên

Nguyễn Huyền Trang

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC VIẾT TẮT iv

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vi

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Yêu cầu của nghiên cứu 2

PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU 4

2.1 Khái niệm chỉ số chất lượng môi trường và vai trò trong đánh giá 4

2.1.1 Khái niệm chỉ số môi trường 4

2.1.2 Ý nghĩa của chỉ số môi trường 5

2.1.3 Khái niệm chỉ số chất lượng nước (WQI) 6

2.2 Hiện trạng nghiên cứu và ứng dụng chỉ số chất lượng nước 7

2.2.1 Thành tựu và phạm vi ứng dụng WQI trên thế giới 7

2.2.2 Hiện trạng ứng dụng và xây dựng WQI ở Việt Nam 17

2.3 Các nguồn gây ảnh hưởng tới chất lượng nước mặt trện địa bàn tỉnh Hưng Yên 22

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 25

3.2 Nội dung nghiên cứu 25

3.3 phương pháp nghiên cứu 25

3.3.1 Phương pháp kế thu thập số liệu thứ cấp 25

3.3.2 Phương pháp khảo sát thực địa 26

3.3.3 Các phương pháp đánh giá chất lượng nước 26

3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 26

PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29

4.1 Hiện trạng môi trường nước mặt trên địa bàn Hưng Yên 29

4.1.1 Đặc điểm thủy văn tỉnh Hưng Yên 29

4.1.2 Hiện trạng chất lượng nước mặt trên địa bàn Hưng Yên 32

4.1.3 Phân vùng chất lượng nước mặt Hưng Yên 42

4.2 Đánh giá mức độ phù hợp của WQI (879/ QĐ – TCMT) 45

4.2.1 Tính đúng của chỉ số chất lượng nước so với đánh giá theo thông số .46 phương án sử dụng chỉ số 49

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

5.1 Kết luận 58

5.2 Kiến nghị 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

PHỤ LỤC 62

DANH MỤC VIẾT TẮT

BOD5 nhu cầu oxy sinh học

NO3- hàm lượng nitrat

WQI chỉ số chất lượng nước

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Các thông số đề cử để xem xét và kết quả thiết lập chỉ số chất

lượng nước của NSF-WQI 9

Bảng 2.2 Phân hạng đánh giá chất lượng nước theo chỉ số BC 11

Bảng 2.3 Các thông số lựa chọn, trọng số và công thức tính chỉ số phụ 13

Bảng 2.4 Phân hạng đánh giá chất lượng nước theo một số chỉ số 15

Bảng 2.5 Các thông số chất lượng nước lựa chọn cho các mục đích riêng 16

Bảng 2.6 Phân hạng đánh giá chất lượng nước theo chỉ số Bhargava WQI 16

Bảng 2.7 Kết quả đánh giá WQI tại một số hồ ở Đà Lạt 20

Bảng 4.1: Giá trị các thông số quan trắc tại các kênh mương thủy lợi 34

Bảng 4.2 Giá trị quan trắc một số kim loại nặng tại các kênh mương thủy lợi (tháng 12/2013) 36

Bảng 4.3: Giá trị các thông số quan trắc tại các Ao, hồ, đầm 37

Bảng 4.4 Giá trị quan trắc một số kim loại nặng tại các ao hồ( tháng 12/2013) 39 Bảng 4.5 : Giá trị các thông số quan trắc tại các sông 40

Bảng 4.6: Phân hạng chất lượng nước mặt Hưng Yên (năm 2013) 43

Bảng 4.7: Đánh giá tính đúng của WQI đối với quy chuẩn Việt Nam 08:2008/ BTNMT theo loại hình thuỷ vực 46

Bảng 4.8: So sánh chất lượng nước giữa WQI và theo quy chuẩn 08:2008/BTNMT thông qua mức độ nhận thải 48

Bảng 4.9: Đánh giá ảnh hưởng của các thông số trong WQI 50

Bàng 4.10 Kết quả đánh giá mức ý nghĩa các thông` số trong WQI 54

Bảng 4.11: Kết quả đánh giá độ nhạy cho từng thông số khi thay đổi tầm quan trọng của thông số 56

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1 : Biểu đồ nhiệt độ trung bình tại tỉnh Hưng Yên (OC) 29Hình 4.2 : Biểu đồ lượng mưa trung bình theo tháng (mm) 30Hình 4.3: Biểu đồ phân bố chất lượng nước tại các thủy vực vào mùa mưa .44Hình 4.4: Biểu đồ phân bố chất lượng nước tại các thủy vực vào mùa khô 44Hình 4.5: Các biểu đồ thể hiện mối tương quan giữa giá trị mỗi thông số vớikết quả WQI 52Hình 4.6 Biểu đồ thể hiện mức độ biến động của WQI khi thay đổi tầm quantrọng của các thông số 57

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, ở Việt Nam và nhiều nước trên thế giới để đánh giá chấtlượng nước (CLN), mức độ ô nhiễm nước sông, kênh, rạch, ao, hồ, đầm người ta thường dựa vào việc phân tích các thông số chất CLN riêng biệt, sau

đó so sánh giá trị từng thông số đó với giá trị giới hạn được qui định trong cáctiêu chuẩn/quy chuẩn trong nước hoặc quốc tế Tuy nhiên, cách làm này có rấtnhiều hạn chế như sau: Khi đánh giá qua từng thông số riêng biệt sẽ khôngnói lên diễn biến chất lượng tổng quát của con sông, hay ao, hồ, kệnh rạch đó,

do vậy khó so sánh CLN từng vùng của một con sông, so sánh CLN của consông này với con sông khác, CLN thời điểm này với thời điểm khác ( theotháng, theo mùa ), CLN của quá khứ, hiện tại và tương lai Vì thế, sẽ gâykhó khăn cho công tác theo dõi giám sát diễn biến CLN, khó đánh giá hiệuquả đầu tư để bảo vệ nguồn nước và kiểm soát ô nhiễm nước; Bên cạnh đó,khi đó có thể có thông số đạt, thông số vượt so với quy chuẩn, điều đó chỉ nóilên CLN đối với từng thông số riêng biệt Do đó, chỉ các nhà khoa học hoặccác nhà chuyên môn mới hiểu được Vì vậy, khó thông tin về tình hình CLNcho cộng động, gây khó khăn khi các nhà quản lý đưa ra các quyết định phùhợp về bảo vệ và khai thác nguồn

Để khắc phục những khó khăn trên cần phải có một hoặc một hệ thốngchỉ số cho phép lượng hóa được CLN ( nghĩa là biểu diễn CLN theo một thangđiểm thống nhất), có khả năng mô tả tác động tổng hợp của nhiều thành phầnhóa – lý – sinh trong nguồn nước Một trong số chỉ số đó là chỉ số chất lượngnước WQI ( Water Quality Index – WQI) WQI được xuất hiện đầu tiên ở Mỹvào thập niên 70 và hiện đang được áp dụng rộng rãi ở nhiều bang Hiện nay,chỉ số WQI được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi ở nhiều quốc gia như Ấn Độ,Canada, ChiLe, Anh, Đài Loan Tại Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu và đềxuất về bộ chỉ số CLN như các WQI-2, WQI-4

Hiện nay để thống nhất cách tính toán chỉ số CLN, tháng 07 năm 2011.Tổng cục Môi trường đã chính thức ban hành sổ tay hướng dẫn kỹ thuật tínhtoán chỉ số chất lượng nước theo Quyết định số 879/ QĐ – TCMT ngày 01tháng 07 năm 2011 của Tổng cục trưởng tổng cục Môi trường, theo quyếtđịnh chỉ số CLN được áp dụng đối với số liệu quan trắc môi trường nước mặtlục địa và áp dụng đối với cơ quan quản lý nhà nước về môi trường, các tổchức, cá nhân có tham gia vào mạng lưới quan trắc môi trường và tham giavào công việc công bố thông tin về chất lượng môi trường cho cộng đồng.Tuy nhiên việc áp dụng chỉ số WQI hiện nay còn gặp nhiều vấn đề sau: Dođây chưa phải là yêu cầu bắt buộc mang tính pháp lý nên các cơ quan nhànước về môi trường, các tổ chức cá nhân liên quan vẫn chưa thực hiện báocáo đánh giá môi trường theo chỉ số CLN; Có sự chồng chéo và không hợp lýgiữa quy chuẩn Việt Nam và quyết định về hướng dẫn thực hiện đánh giábằng chỉ số chất lượng nước Từ những vấn đề trên em quyết định thực hiện

đề tài nghiên cứu: “Đánh giá sự phù hợp của chỉ số đánh giá chất lượng nước (WQI) trong giám sát môi trường định kỳ tại Hưng Yên”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng và phân vùng chất lượng nước mặt trên địa bàn

tỉnh Hưng Yên

- Xác định mức độ chính xác và phù hợp của chỉ số WQI, đề xuất giải

pháp áp dụng các chỉ số đánh giá trong đánh giá chất lượng nước mặt trên địabàn tỉnh Hưng Yên

1.3 Yêu cầu của nghiên cứu

- Các số liệu thu thập phải được đảm bảo chính xác

- Các phương pháp được sử dụng đã được kiểm nhận về tính xác thực

và độ tin cậy

- Đánh giá chính xác hiện trạng , diễn biến và phân vùng chất lượngnước mặt tại khu vực nghiên cứu một cách khách quan, không thiên lệch.

- Đánh giá được sự phù hợp của chỉ số WQI đối với chất lượng nướcmặt tại Hưng Yên

- Các đề xuất đưa ra phải có tính thực thi và đảm bảo hạn chế được ảnhhưởng của các nguồn thải

PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU2.1 Khái niệm chỉ số chất lượng môi trường và vai trò trong đánh giá

2.1.1 Khái niệm chỉ số môi trường

Các tiêu chí đánh giá trong quan trắc môi trường tập trung vào cácnhóm đối tượng cơ bản: thông số môi trường, chỉ thị môi trường và chỉ số môitrường đối với chất lượng môi trường, các yếu tố nằm trong các tiêu chuẩn,quy chuẩn và các quy định khác

Chỉ số môi trường (environment indices) là chỉ tiêu môi trường đượclượng hóa thông qua khảo sát, đo đạc thực nghiệm để đến một giá trị phù hợpnào đó với điều kiện môi trường cần khảo sát Chỉ số môi trường là giá trị đượctính toán trong một điều kiện môi trường nào đó (đất, nước, không khí) theo một

số thông số môi trường có ở môi trường đó Chỉ số là tập hợp các tham số đượctích hợp hoặc được nhân với trọng số Các chỉ số ở mức độ tích hợp cao nghĩa làchúng được tính toán từ nhiều biến số hay dữ liệu để giải thích cho một hiệntượng môi trường Ví dụ: chỉ số chất lượng nước (WQI, Horton, 1996), chỉ sốchất lượng không khí (AQI, Ott, 1978), chỉ số phát triển con người (HDI củaUNDP), chỉ số xói mòn đất (theo phương trình mất đất phổ dụng (USLE),Wishmier, 1976)

Chất lượng môi trường thường được đánh giá bằng các tính chất vật lý,hóa học và sinh học đặc trưng cho các thành phần môi trường (đất, nước,không khí) thể hiện thông qua các thông số môi trường Các yếu tố ảnh hưởngtới môi trường và các tiêu chuẩn về chất lượng môi trường được quy định dựavào mục đích sử dụng hoặc quy chuẩn môi trường Do đó, các tiêu chí quantrọng trong đánh giá chất lượng môi trường là thông số môi trường Tuynhiên, như chúng ta đã biết, việc đánh giá và kết luận về bản chất môi trườngchỉ dựa trên những thông số không phản ánh được hết tính chất môi trường vàcác quá trình diễn ra trong môi trường Vì thế trong quan trắc môi trường hiệnnay cần xem xét sử dụng một loại công cụ khác cho phép đánh giá tổng hợp

về chất lượng môi trường đó là chỉ số môi trường

2.1.2 Ý nghĩa của chỉ số môi trường

Sử dụng chỉ số môi trường trong đánh giá chất lượng môi trường vàquản lý môi trường có ý nghĩa cơ bản sau đây:

Thứ nhất, chỉ số môi trường phản ánh đúng bản chất của môi trườngđang diễn ra Như ta đã biết, môi trường là một tập hợp của rất nhiểu yếu tốsinh học, hoá học và lý học trong một thể thống nhất Mỗi thành tố này củamôi trường đều có mối liên hệ hữu cơ và có tác động qua lại Do vậy, trongquan trắc môi trường, không thể xem xét đánh giá riêng biệt từng thông số mà

bỏ qua mối quan hệ của chúng đối với các thông số khác Chính bởi vậy, chỉ

số môi trường là một công cụ tổng hợp, là một giá trị đại diện nhất cung cấpthông tin chính xác và đầy đủ cho chất lượng môi trường

Thứ hai, chỉ số môi trường phản ánh được mức độ ô nhiễm của môitrường Mức độ ô nhiễm của môi trường chủ yếu được đánh giá dựa trên cơ

sở 2 tiêu chí: giá trị đo đạc được của các chất ô nhiễm và các yếu tố chi phốiđến khả năng ảnh hưởng của các chất ô nhiễm này tới môi trường Do đó,phát hiện một chất gây ô nhiễm có nồng độ cao trong môi trường chưa thểkhẳng định được môi trường đang bị ô nhiễm ở mức độ nào? Chính vì vậy, đểđưa ra kết luận về mức độ ô nhiễm môi trường, phải nhìn nhận một cách tổnghợp dựa trên cơ sở nồng độ các thông số môi trường và các yếu tố chi phối tới

nó và việc sử dụng các chỉ số môi trường có ý nghĩa trong trường hợp này

Việc sử dụng chỉ số môi trường đem lại một số hiệu quả như sau:

- Chỉ số môi trường làm đơn giản hóa quá trình giao tiếpthông tin và thông qua chúng, các kết quả đo lường được cung cấp cho người

sử dụng một cách dễ dàng hơn

- Chỉ số môi trường lượng hoá chất lượng môi trường hiện tại.Chất lượng môi trường sẽ được thể hiện bằng các giá trị số học đơn giản, sosánh giá trị này với thang điểm đánh giá sẽ cho biết được mức độ của môitrường

- Chỉ số môi trường đưa ra và cảnh báo sớm các tín hiệu về sựthay đổi các tình trạng môi trường và là cơ sở giúp cho việc hoạch định cácchương trình kế hoạch bảo vệ môi trường

Với những ưu điểm đưa ra, chỉ số môi trường là một công cụ hữu hiệucho hoạt động nghiên cứu và quản lý môi trường Bằng cách nhìn nhận đượcbản chất của môi trường và mức độ của môi trường, chỉ số sẽ giúp cho cácnhà quản lý đưa ra những phản hồi bằng các quyết định kịp thời với những áplực bằng chính sách và các giải pháp công nghệ để đảm bảo phát triển bềnvững về môi trường và về sinh thái

Chỉ số chất lượng môi trường chỉ xuất hiện và phát triển trong thờigian khoảng 40 năm gần đây tuy nhiên lý thuyết về chỉ số đã xuất hiện từhơn 160 năm trước (năm 1848 ở Đức) với việc đánh giá chất lượng nướcdựa vào sự xuất hiện hoặc biến mất của một số loài sống trong nước (chỉ thịsinh học môi trường và chỉ số sinh học môi trường) Đến những năm gầnđây rất nhiều chỉ số chất lượng môi trường ra đời và được chấp nhận và sửdụng rộng rãi trên thế giới

2.1.3 Khái niệm chỉ số chất lượng nước (WQI)

Chỉ số chất lượng nước (viết tắt là WQI) là một chỉ số được tính toán từcác thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chấtlượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó, được biểu diễn qua 1thang điểm

Đối với các chỉ tiêu như nhiệt độ, pH, Coliform phân và oxy hòa tanchỉ số biểu thị mức độ yêu cầu đối với nhu cầu sử dụng Đối với các chất dinhdưỡng hay bùn là các chỉ số mà thường không có trong tiêu chuẩn thì chỉ sốchất lượng biểu thị điều kiện môi trường tại khu vực nghiên cứu Tùy theomục đích sử dụng có thể lựa chọn các chỉ tiêu giám sát chất lượng nước đểtính toán chỉ số WQI, thông thường người ta lựa chọn các chỉ tiêu sau: nhiệt

độ (T), oxy hòa tan (DO), pH, Coliform phân (FC), tổng ni tơ (Nts), tổng

phospho (Pts), tổng chất rắn lơ lửng (SS), BOD, và độ đục Do bùn lắng liênquan đến hai chỉ tiêu là SS và độ đục, do vậy kết hợp chúng lại thành một

số bằng phương pháp trung bình điều hoà: x = 2/[1/SS + 1/độ đục] chotính toán WQI chung

Chỉ số tổng hợp tính toán trên cơ sở nhiều chỉ tiêu cho ta một đánh giátổng quan Thông thường chỉ số trên 80 chứng tỏ môi trường nước đạt chấtlượng, chỉ số nằm trong khoảng 40 – 80 là ở mức giới hạn và nếu nhỏ hơn 40

là ở mức đáng lo ngại Ứng dụng lớn nhất của chỉ số chất lượng nước là dùngcho các mục tiêu so sánh (nơi nào có chất lượng nước xấu, đáng lo ngại hơn

so với các mục đích sử dụng) và để trả lời câu hỏi của công chúng một cáchchung chung (chất lượng nguồn nước ra sao) Do vậy, một số quan điểm chorằng các chỉ số có ít tác dụng đối với các mục tiêu cụ thể Việc đánh giá chấtlượng nước cho các mục tiêu cụ thể phải dựa vào bảng phân tích chất lượngvới đầy đủ các chỉ tiêu cần thiết

2.2 Hiện trạng nghiên cứu và ứng dụng chỉ số chất lượng nước

2.2.1 Thành tựu và phạm vi ứng dụng WQI trên thế giới

Trên thế giới hiện nay tùy thuộc vào vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, hiệntrạng chất lượng, hiện trạng quy định quản lý của mỗi vùng lãnh thổ, mỗi quốcgia mà có nhiều cách tiếp cận và xây dựng mô hình chỉ số chất lượng nướckhác nhau, trong đó một số mô hình chỉ số chất lượng nước (WQI) được ápdụng phổ biến trên thế giới được tóm tắt như sau:

(1) Chỉ số chất lượng nước bang Oregon – Mỹ (OWQI)

Chỉ số chất lượng nước của bang Oregon được thiết lập ban đầuvào thập kỷ 70 Ðây là phương pháp đơn giản và ngắn gọn nhằm diễn tảthông tin về chất lượng nước mặt nói chung (sông, hồ) Các thông số sử dụng:nhiệt dộ, DO, BOD, pH, tổng chất rắn (TS), tổng N, tổng P và Fecal Coliform(FC) Trong đó, công thức tính chỉ số chất lượng nước như sau:

Trong đó: n: số lượng các thông số tính toán (8 thông số)

SI i 2:là chỉ số phụ của các thông số tính toán

Trong đó, các chỉ số phụ được xác định theo các hàm điều kiện và hàmhồi quy kinh nghiệm riêng Chi tiết hướng dẫn cụ thể của tài liệu (Cude.C.G.,2001 Oregon water quality index: Atool for evaluating water qualitymanagement effectiveness Journal of the American water ResourcesAsociation 37 (1), 125 – 137) Kết quả đánh giá chỉ số OWQI được sử dụngtrong phân vùng chất lượng nước mặt phục vụ cho các mục đích sử dụng khácnhau trên địa bàn bang Oregon, Mỹ

(2) Chỉ số chất lượng nước của Quỹ Vệ sinh Môi trường quốc gia – Mỹ (NSF-WQI)

Chỉ số này được thiết lập vào năm 1970 Ðể xây dựng WQI này, dựatheo phương pháp Delphi NSF đã mời 142 chuyên gia có kinh nghiệmtrong nhiều linh vực quản lý chất lượng nước ở Mỹ (bao gồm các viên chứcquản lý, các kỹ sư, các nhà khoa học) cùng tham gia ý kiến Số người này

đã trả lời bảng câu hỏi ( Bảng 2.1) về 35 loại tác nhân ô nhiễm nguồn nước

có thể được lựa chọn làm chỉ số chất lượng nước Số người này có thể thêmhoặc bớt các thông số nào đó và sắp xếp thứ tự các thông số theo mức độquan trọng Sau đó, họ trả lời bảng câu hỏi về mức độ quan trọng của từngthông số trong số 35 thông số trên theo cách cho điểm Dựa vào kết quả thuđược từ việc trả lời hai câu hỏi trên, NSF đã xác định 9 thông số quan trọngnhất để đánh giá chất lượng nước sinh hoạt là: DO, fecal coliform, pH,BOD5, NO3-, tổng PO43-, nhiệt độ, độ đục và tổng chất rắn (TS)

Bảng 2.1 Các thông số đề cử để xem xét và kết quả thiết lập chỉ số chất

lượng nước của NSF-WQI

17 Bicacbonat 35 Hoạt tính phóng xạ

Ghi chú: w i là tầm quan trọng của thông số (thứ tự quan trọng)

Nguồn: Determining the Water Quality Index (1970)

NSF – WQI được tính theo một trong hai công thức: công thức dạngtổng (ký hiệu là WA – WQI) và công thức dạng tích (ký hiệu là WM – WQI):

(3) Chỉ số chất lượng nước của tỉnh Bristish Columbia - Canada (BC Index)

Mỗi vùng tại Canada đều sử dụng chỉ số chất lượng nước riêng nhằm

để phân vùng chất lượng nước tại vùng đó Tuy nhiên có 2 phương pháp được

sử dụng nhiều nhất là phương pháp Bristish Columbia (Phương pháp BC) và

phương pháp của Hội đồng của Bộ Môi trường Canada (CCME) Trong cácchỉ số của Bristish Columbia, các chỉ số chất lượng nước được tính theo 3mục đích sử dụng khác nhau: Chỉ số chất lượng nước chung (bảo vệ sức khỏecon người, đời sống thủy sinh, thể thao giải trí ); Chỉ số chất lượng nướcuống; Chỉ số chất lượng nước cho các hoạt dộng thể thao dưới nước.

Bảng 2.2 Phân hạng đánh giá chất lượng nước theo chỉ số BC

Nguồn: Canadian water quality guidelines the protection of aquatic life

– CCME WQI 1.10, Technical report (2001)

(4) Chỉ số chất lượng nước của Hội dồng Bộ Môi trường Canada (CCMEWQI – Canada Council of Ministry of the Environment)

Được phát triển từ năm 1991, Hội đồng Bộ Môi trường của Canada(CCME) cũng đã xây dựng chỉ số chất lượng nước (CCMEWQI) như là mộtcông cụ quan trọng để quản lý nguồn tài nguyên nước Các thông số lựa chọn

dể tính toán WQI được chia theo 5 nhóm: Các nguyên tố hóa học vết; Thuốctrừ sâu; PCBs; PAHs; Oxy hòa tan (DO) Công thức tính:

+ F 1: Tỉ lệ phần trăm giữa số thông số không đạt tiêu chuẩn và tổng sốthông số đang xét, F1 được tính như sau:

F 1 = Số thông số không đạt/Tổng số thông số x100

+ F 2: Tần suất không đạt tiêu chuẩn, tức là tỉ lệ mẫu không đạt tiêuchuẩn với tổng số mẫu (xét tất cả các thông số phân tích), F2 được tínhnhư sau:

F 2 = Số mẫu không đạt/Tổng số mẫu x100

+ F 3: Mức độ không đạt tiêu chuẩn (biên độ), F3 được tính theo 3 bước

o Tính độ lệch e i : là mức độ vượt tiêu chuẩn của từng mẫu không đạt:

+ Nếu tiêu chuẩn quy định ngưỡng trên: e i = Giá trị mẫu/Tiêu chuẩn – 1 + Nếu tiêu chuẩn quy định ngưỡng dưới: e i = Tiêu chuẩn/Giá trị mẫu – 1

o Chuẩn hóa tổng độ lệch được tính qua công thức:

o Như vậy F3 được tính bằng công thức:

Sau khi tính được chỉ số chất lượng nước (CCMEWQI), người ta chiachất lượng nước ra làm 5 loại như trong Bảng 2.4

(5) Chỉ số chất lượng nước của một số quốc gia Châu Âu (UWQI – Universal Water Quality Index)

Chỉ số UWQI có công thức tính như sau:

Trong đó: w i là trọng số của thông số i và I i là chỉ số phụ của thông số i

Bảng 2.3 Các thông số lựa chọn, trọng số và công thức tính chỉ số phụ

21,715lnX+284,95y= 0

X ≤ 0,0030,003 < X ≤ 0,0050,005 < X ≤ 0,010

X > 0,010

y=100y=-1250X+112,5y=-900X+95y= 0

Xyanua 0,086

X ≤ 0,010,01 < X ≤ 0,050,05 < X ≤ 0,1

X > 0,1

y=100y=-1250X+112,5y=-900X+95y= 0

Thủy ngân 0,086

X ≤ 0,00010,0001 < X ≤ 0,00050,0005 < X ≤ 0,002

X > 0,002

y=100y=-357,14X+107,14y=-91,837X+64,694y= 0

X ≤ 0,010,01 < X ≤ 0,02

X > 0,02

y=100y=4500X+95y= 0

X ≤ 0,020,02 < X ≤ 0,050,05 < X ≤ 0,1

X > 0,1

y=100y=-1666,7X+133,33y=-900X+95

y= 0florue 0,086 X ≤ 1

1< X ≤ 2

X > 2

y=100y=-95X+194,17y= 0

Thông số Wi Hàm điều kiện Hàm hồi quy

6,5 ≤ X ≤ 8,55,5 ≤ X≤ 6,4 và 8,6 ≤ X ≤9

X<5,5 and X>9

y= 0y=100y=50

X ≥ 7

y=100y=-25X+175y=-22,5X+162,5y= 0

Tổng

phospho 0,057

X ≤ 0,020,02 < X ≤ 0,160,16 < X ≤ 0,65

X > 0,65

y=100y=-357,14X+107,14y=-91,837X+64,694y= 0

Nguồn: TS Mai Tuấn Anh, Chỉ số WQI và ứng dụng (2012)

Sau khi tính được chỉ số chất lượng nước (UWQI), người ta chia chấtlượng nước ra làm 5 loại như bảng 2.4

Bảng 2.4 Phân hạng đánh giá chất lượng nước theo một số chỉ số

Ônhiễm

Nhiễmbẩn

Nhiễm bẩnnhẹ

Không nhiễmbẩnRất kém Kém Trung

Nguồn: TS Mai Tuấn Anh, Chỉ số WQI và ứng dụng (2012)

(6) Chỉ số chất lượng nước của Bhargava - Ấn Độ

Theo mô hình Bhargava (1983) WQI cho mỗi mục đích sử dụng nước

cụ thể (chẳng hạn: cấp nước sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp…) đượctính toán theo công thức (1) và WQI tổng quát (hay WQI cho mục đích sử dụng nước) được tính theo công thức (2).

(1)+ Fi: Giá trị "hàm nhạy" Fi của thông số i, nhận giá trị trong khoảng0,01÷ 1 và được xác định từ đồ thị “hàm nhạy” đối với thông số i, Các đồ thị

“hàm nhạy” có dạng tuyến tính và được xây dựng dựa vào Tiêu chuẩn Quốcgia (hoặc quốc tế) quy định về chất lượng nước cho từng mục đích

+ n: số thông số CLN lựa chọn (n = 3 ÷ 6, tuỳ mục đích sử dụng nước)

(2)

Trong đó, WQIi là WQI của các mục đích sử dụng nước khác nhau, k là

số mục đích sử dụng nước Có thể đưa vào tử số của công thức (2) các hệ sốthể hiện tầm quan trọng khác nhau của mỗi mục dích sử dụng nước, ví dụ so

sánh theo tổng lượng sử dụng Tuy nhiên, sau khi tính WQI cho từng mụcđích sử dụng, chỉ số chất lượng nước WQI tổng quát (cho đa mục đích sửdụng) cũng có thể được tính bằng cách lấy trung bình số học các WQI của cácmục đích sử dụng riêng với giả thiết tầm quan trọng của các mục đích sửdụng riêng đó là như nhau Các thông số chất lượng nước lựa chọn cho cácmục đích sử dụng riêng theo mô hình Bhargava được trình bày trong Bảng 2.5

Bảng 2.5 Các thông số chất lượng nước lựa chọn cho các mục đích riêng Stt Mục đích sử dụng riêng Các thông số lựa chọn n

1 Tiếp xúc trực tiếp Ðộ dục, amoni, TC, BOD5, DO 5

2 Cấp nước sinh hoạt Ðộ dục, BOD5, TC, DO, Cl- 5

5 Bảo vệ đời sống thủy sinh

Tiếp xúc gián tiếp Nhiệt độ, DO, Cl-, BOD5 4Kết quả phân loại chất lượng nước theo WQI của Bhargava được thểhiện như sau:

Bảng 2.6 Phân hạng đánh giá chất lượng nước theo chỉ

số Bhargava WQI

I 90 ÷ 100 Rất tốt (không ô nhiễm - ô nhiễm rất nhẹ)

II 65 ÷ 89 Tốt (ô nhiễm nhẹ)

III 35 ÷ 64 Trung bình (ô nhiễm trung bình)

Nguồn: Lohani, B.N Environmental Quality Management India: South asian

publishers Pvt Ltd (1984) Ghi chú: Theo mô hình WQI của Bhargava, nếu một trong các chất ô nhiễm có độc tính cao (ví dụ: kim loại nặng hoặc dư lượng hoá chất bảo vệ thực vật) vượt quá mức cho phép theo tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc gia hoặc quốc tế, thì WQI = 0)

2.2.2 Hiện trạng ứng dụng và xây dựng WQI ở Việt Nam

(1) Phương pháp Bhargava (Ấn Ðộ) tại sông Bồ, Tỉnh Thừa Thiên Huế

Từ tháng 2 đến tháng 7 năm 2009 Các tác giả Nguyễn Văn Hợp,Nguyễn Anh Thi,Nguyễn Mạnh Hưng, Thủy Châu Tờ thuộc trường Đại họcKhoa học Ðại học Huế đã tiến hành nghiên cứu phân vùng chất lượng nướcsông Hương dựa vào chỉ số CLN WQI.

Theo kết quả nghiên cứu sử dụng mô hình Bhargava, WQI nhận giá trị

từ 1 (CLN xấu nhất) đến 100 (CLN tốt nhất) Kết quả cho thấy: CLN sông Bồkhá tốt (cho đa mục đích sử dụng) và ổn định với WQI trung bình ở các trạmdao động trong khoảng hẹp 88 ÷ 92 Hầu hết các giá trị WQI của sông Hươngđều đạt loại I – rất tốt đến loại II - tốt: 90% giá trị WQI thuộc loại I và II, chỉ10% giá trị WQI thuộc loại III – trung bình

Hầu hết các thông số CLN (ngoại trừ thông số TC) đều đạt loại A1 theoQCVN 08:2008 - là loại sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt và cácmục đích khác (điều này cũng phù hợp với đánh giá CLN sông Bồ dựa vàoWQI nêu ở trên); riêng TC dao động trong khoảng rộng và nhiều giá trị khôngđạt loại A1 (tức là > 2.500 MPN/100 mL), thậm chí không đạt cả loại A2 (tức

là TC > 5.000 MPN/100 mL) - sử dụng được cho mục đích cấp nước sinh hoạt,nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp Sự ô nhiễm vi khuẩn phân đãlàm cho WQI sông giảm xuống Về các kim loại độc thường gặp (Cu, Pb, Cd,Zn), nồng độ của chúng trong nước sông Bồ rất nhỏ, nhỏ hơn nhiều so với quyđịnh trong QCVN 08:2008 Những lo lắng về CLN sông Bồ bao gồm: (i) sự ônhiễm vi khuẩn phân và xuất hiện ngay từ đầu nguồn (trạm SB1); độ đục (haySS) khá cao do sự rửa trôi và xói mòn từ 2 bên bờ khi có mưa to: SS trongtháng 3 và 6 ở nhiều trạm (cả trạm đầu nguồn SB1) vượt quá loại A1 theoQCVN 08:2008 (tức là SS vượt quá 20 mg/L); nồng độ P-PO43- (khoảng 0,01– 0,04 mg/L) ở mức tiềm tàng gây phú dưỡng; nồng độ sắt hoà tan (Fe) ở một

số trạm vào mùa khô đôi khi vượt quá 0,3 mg/L (Tiêu chuẩn vệ sinh nước ănuống TCVN2002 do Bộ Y tế ban hành năm 2002 quy định Fe < 0,3 mg/L)

Khi có một thông số (hoặc nhiều thông số) có chất lượng kém (tức làkhông đạt yêu cầu), giá trị WQI sẽ giảm xuống hay nói cách khác, WQI phảnánh nhạy biến động CLN sông, chẳng hạn, do trong tháng 3/2009, thông số

TC tăng cao ở các trạm SB1, SB2 và SB5, dẫn đến WQI ở các trạm đó giảmxuống rõ rệt

Nói chung, trong thời gian khảo sát, CLN sông Bồ (đánh giá qua WQI)khá tốt cho đa mục đích sử dụng: 90% giá trị WQI đạt loại tốt đến rất tốt.Song, trong một số trường hợp, CLN giảm xuống, chỉ đạt mức trung bình, dosông bị ô nhiễm vi khuẩn phân

(2) Phương pháp NSF-WQI trên hệ thống sông Đồng Nai

Trong đề tài “xây dựng cơ sở dữ liệu GIS kết hợp với mô hình toán và chỉ số chất lượng nước phục vụ công tác quản lý và kiểm soát chất lượng nước hạ lưu hệ thống sông Sài Gòn – Ðồng Nai” từ năm 2003 dến 2005, tác

giả Tôn Thất Lãng đã xây dựngmô hình chỉ số chất lượng nước WQI dựa vào

mô hình của NSF-WQI Kết quả tính toán WQI cho các trạm quan trắc tạisông Sài Gòn và sông Đồng Nai được dùng để đánh giá diễn biến chất lượng hệthống sông Đồng Nai khu vực Thành phố Hồ Chí Minh trong giai đoạn 1998 –

2004 cho thấy

Chất lượng nước sông Sài Gòn và sông Đồng Nai tại khu vực TP HCMđều có xu hướng giảm theo thời gian Chất lượng nước thay đổi từ ô nhiễm rấtnhẹ đến ô nhiễm nhẹ (9 > WQI > 5).Đó là hậu quả của tình trạng phát triểnkinh tế cũng như công nghiệp mạnh mẽ của các địa phương trong lưu vựctrong khi các cơ sở hạ tầng phục vụ lại không bắt kịp sự phát triển đó

Trên sông Sài Gòn, khu vực trạm Nhà Rồng là có chất lượng nước suygiảm theo thời gian nhiều nhất Đây là khu vực tiếp nhận nước thải đô thị từcác dòng kênh nội thị Sự phát thải ngày càng nhiều chất ô nhiễm vào môitrường nước mặt khiến chất lượng nước tại đây suy giảm nghiêm trọng, từ giátrị WQI = 6,9 năm 1998 đã giảm xuống còn 5,4 vào năm 2002

Trong năm 2003, chất lượng nước tại trạm Phú Cường (phía thượngnguồn) thậm chí còn thấp hơn cả chất lượng nước tại Bình Phước Tuy nhiênđến năm 2004 chất lượng nước tại Phú Cường đã được cải thiện nhưng chấtlượng nước tại Bình Phước lại suy giảm Tại trạm Bình Phước, chất lượngnước các năm 1998 – 2004 dao động khá ổn định Nhưng theo kết quả quantrắc, chất lượng nước khu vực này giảm đáng kể thể hiện qua giá trị WQI từ7,68 xuống còn 6,49 Nguyên nhân của hiện tượng này là sự phát triển mạnh

mẽ của khu vực (quận 2, quận 9) trong những năm trở lại đây

Tại trạm Phú An, chất lượng nước sông Sài Gòn là kém nhất vì đây làkhu vực tiếp nhận nước thải từ các kênh rạch nội thị; đến trạm Nhà Bè chấtlượng nước sông được cải thiện do được pha loãng bởi nước sông Đồng Nai

Trên sông Đồng Nai, chất lượng nước tại Hóa An là ổn định nhấtnhưng đang bị suy giảm theo thời gian tuy không nhiều (WQI từ 7,92 giảmcòn 7,63) Do đó, nước ở đoạn sông này được sử dụng để bơm vào cung cấpcho nhà máy nước Hóa An Tại các trạm như Nhà Bè, Tam Thôn Hiệp, LýNhơn chất lượng nước thay đổi không đều nhau Vào năm 2001, chất lượngnước tại 3 trạm này có xu hướng suy giảm mạnh so với năm 2000.Đến năm

2002, chất lượng nước tại hai trạm Nhà Bè và Lý Nhơn có tăng nhẹ so vớinăm 2001 nhưng tại trạm Tam Thôn Hiệp vẫn giảm Chất lượng nước của cả

ba trạm trong hai năm 2003 và 2004 khá đồng đều nhau và vẫn giảm so vớinăm 2002 Như vậy, từ trạm Nhà Bè đến trạm Tam Thôn Hiệp và Lý Nhơn,chất lượng nước sông bị suy giảm mạnh do hợp lưu với dòng chảy của sôngSài Gòn (WQI từ 7,50 giảm xuống 6,0)

(3) Phương pháp WQI do tổng cục môi trường ban hành tại nước mặt thành phố Đà Lạt

Trong đề tài “ Ứng dụng chỉ số WQI đánh giá hiện trạng chất lượngmôi trường nước mặt thành phố Đà Lạt” từ 1/2/2013 đến 10/4/2013, tác giảPhạm Thế Anh và Nguyễn Văn Huy trường đại học Yersin Đà Lạt đã áp dụng

cách tính WQI do tổng cục môi trường ban hành trong đánh giá chất lượngnước mặt thành phố Đà Lạt Để thống nhất cách tính toán chỉ số WQI, tháng

07 năm 2011 Tổng cục Môi Trường đã chính thức ban hành Sổ tay hướngdẫn kỹ thuật tính toán chỉ số chất lượng nước theo Quyết định số 879/QĐ –TCMT ngày 01 tháng 07 năm 2011 của Tổng cục Môi Trường Theo quyếtđịnh chỉ số chất lượng nước được áp dụng đối với số liệu quan trắc môitrường nước mặt lục địa và áp dụng đối với cơ quan quản lý nhà nước về môitrường, các tổ chức, cá nhân có tham gia vào mạng lưới quan trắc môi trường

và tham gia vào việc công bố thông tin về chất lượng môi trường cho cộngđồng Từ các thông số quan trắc được tại Hồ Xuân Hương, Hồ Đa Thiện, HồChiến Thắng, Suối Cam Ly, Hồ Tuyền Lâm được các kết quả sau

Bảng 2.7 Kết quả đánh giá WQI tại một số hồ ở Đà Lạt

Hồ Xuân Hương 16,11 Nước ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý trong

tương lai Suối Cam Ly 15,2 Nước ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý trong

ra rất thấp nên khi so sánh WQIvị trí với WQItiêu chuẩn thì thể hiện là nước ônhiễm nặng với màu thể hiện là màu đỏ

Từ việc đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nguồn nước mặt kểtrên chúng ta rút ra được các nguyên nhân cơ bản gây suy thoái và ô nhiễmnguồn nước mặt thành phố Đà Lạt là do tình trạng xả nước thải sinh hoạt,nông nghiệp, hoạt động du lịch không được xử lý đạt quy chuẩn và cho chảyvào các kênh mương, sông suối và hồ gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa, tảolam xuất hiện, thiếu hụt ôxy làm cho nhiều loại thủy sinh không thể tồn tại

Qua việc nghiên cứu kể trên chúng ta có thể rút ra được một số kếtluận như sau: Chỉ số chất lượng nước là một chỉ số được tính toán từ cácthông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chấtlượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó, được biểu diễn quamột thangđiểm Cung cấp thông tin môi trường cho cộng đồng một cáchđơn giản, dễ hiểu, trực quan góp phần nâng cao nhận thức về môi trường

Từ kết quả phân tích, khảo sát và đánh giá chỉ số chất lượng nước mặt tạimột số hồ và suối lớn của thành phố Đà Lạt, nhìn chung các hồ và suốichứa nước trên địa bàn thành phố Đà Lạt đều bị ô nhiễm, nặng nhất là nước

Hồ Xuân Hương Chính vì vậy nếu không có biện pháp quản lý ngay từ bâygiờ, thì chất lượng nước mặt của thành phố Đà Lạt sẽ ngày càng suy giảm

và hình ảnh của một thành phố du lịch nổi tiếng được tạo nên từ bầu khôngkhí trong lành, khí hậu mát mẽ, có các hồ đẹp và trong xanh như thành phố

Đà Lạt sẽ không còn đẹp nữa, khi mà các hồ làm nên tên tuổi của thànhphố Đà Lạt mà nguồn nước mặt thì đen ngòm, bốc lên mùi hôi thối nồngnặc, xác cá tôm nổi lềnh bềnh

2.3 Các nguồn gây ảnh hưởng tới chất lượng nước mặt trện địa bàn tỉnh Hưng Yên

Hiện tại Hưng Yên đã hình thành 6 KCN tập trung, nơi thu hút nhiều

dự án đầu tư trong và ngoài nước trên địa bàn tỉnh, điển hình là: KCN NhưQuỳnh (huyện Văn Lâm), KCN Phố Nối (thị trấn Bần Yên Nhân), CN TP.Hưng Yên, CN Minh Đức Về phát triển làng nghề Hưng Yên đã khôi phục và

phát triển được 60 làng nghề với các ngành nghề sản xuất vật liệu xây dựng,gốm sứ, may thiêu dệt, tơ tằm, chạm bạc, sản xuất đồ trang sức mỹ nghệ, cơkhí sửa chữa nhỏ, sản xuất chế biến lương thực, thực phẩm…

a) Hiện trạng phát sinh nước thải tại các cơ sở sản xuất công nghiệp, làng nghề

Các cơ sản xuất công nghiệp tại các khu, cụm công nghiệp và làng nghề

là nguồn gây nhiễm bẩn, ô nhiễm có nguồn gốc nước thải chính trên địa bàntỉnh Hưng Yên Các làng nghề phát triển khá sớm, song do còn nhiều hạn chế(như vốn đầu tư nhỏ lẻ, trình độ người lao động không cao…) nên thường cóhiệu quả kinh tế thấp, tiêu hao nhiều năng lượng, phát thải lớn, gây ô nhiễmmôi trường Có thể thấy rằng môi trường các làng nghề tỉnh Hưng Yên cũngnhư toàn đồng bằng sông Hồng bị ô nhiễm ở mức khá cao

- Tất cả làng nghề chưa có hệ thông xử lý nước thải, nước thải được đổtrực tiếp xuống hồ ao, đồng ruộng hoặc bị ứ đọng ở các cống rãnh, chỗ trũngtrong làng Thôn xóm phát sinh ruồi muỗi và ô nhiễm mùi trầm trọng

- Nguồn nước cấp cho sản xuất làng nghề chủ yếu từ giếng khoan vànguồn nước mặt (ao, hồ, kênh mương) chất lượng không đảm bảo, khôngđược kiểm tra, giám sát thường xuyên Nhất là đối với làng nghề chế biếnnông sản thực phẩm

- Điển hình cho các làng nghề làm môi trường nước mặt bị đe dọanghiêm trọng gồm:

+ Nước thải từ làng nghề chế biến nông sản thực phẩm, dược liệu(tương bần Hưng Yên, rượu Trương Xá, chế biến dược liệu Thiết Trụ, NghĩaTrai…): đây là ngành có nhu cầu sử dụng nước rất lớn và cũng thải ra môitrường lượng nước thải không nhỏ Nước thải của các làng nghề này có hàmlượng chất dinh dưỡng và chất hữu cơ cao, hàm lượng BOD5 vượt quá tiêuchuẩn cho phép nước thải từ 12 đến 140 lần, COD vượt quá 10 – 87 lần với

độ pH rất thấp thể hiện chất thải hữu cơ đã bị phân giải yếm khí

+ Nước thải từ làng nghề tái chế chì, đồng, nhôm, nhựa (tái chế nhưaMinh Khai, tái chế chì Đồng Mai, đúc nhôm đông Đồng Tiến…): Công nghệtái chế nhựa có mức độ cơ khí hóa cao, nhưng do máy móc phần lớn là cũ, tậndụng không đồng bộ đã góp phần gây ô nhiễm môi trường Công nghệ tái chếnhựa sử dụng nước trong một số công đoạn như xay nghiền, tạo hạt và làmsạch phế liệu với định mức 20 – 25m3/tấn phế liệu Và nước thải có hàm lượngCOD, BOD5 vượt tiêu chuẩn quy định cho nước thải từ 1 – 2 lần Đối với làngnghề tái chế kim loại màu, nước sử dụng bao gồm: (i) Nước làm mát (chứanhiều bụi bẩn, rỉ sắt, dàu mỡ); (ii) Từ công đoạn tái chế chứa bụi kim loại, bụisilicat, rỉ sắt; (iii) Trong quá trình tẩy rửa và mạ kim loại chứa hóa chất (axit,sút, CN-, Cr+2, Zn+2, Pb+2, Cu+2…) Nước thải từ các loại hình làng ngề tái chế

đã gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường nước mặt, đặc biệt từ công đoạntẩy rửa nguyên liệu

+ Nước thải từ làng nghề thủ công mỹ nghệ mây tre đan, dệt thảm đay, thêuren, chạm bạc (Mây tre đan Vạn Phúc): Nhu cầu sử dụng nước và thải nước củahầu hết các loại hình làng nghề này đều rất nhỏ, tuy nhiên đối với làng nghề đặcbiệt là chạm bạc trong nước thải mang theo hàm lượng kim loại nặng rất lớn (điểnhình là thủy ngân và Cyanua) rất độc cho con người và các hệ sinh thái

Kết quả của Sở kể hoạch và Đầu tư tỉnh Hưng Yên (2007 - phụ lục 2)thì số lượng lớn các đơn vị sản xuất được quan trắc và trong số đó đã pháthiện một số đơn vị với mức độ gây nhiễm bẩn vượt quy chuẩn cho phép nhiềulần đặc biệt là một số chỉ tiêu về sinh hóa và vi sinh đã phản ảnh những bứcxúc trong lĩnh vực kiểm soát nước thải trên địa bàn

b) Mức độ nhiễm bẩn của nước mặt tại khu vực đô thị, KCN, làng nghề

Theo số liệu quan trắc từ năm 2007 – 2011 tại Thành phố Hưng Yêncho thấy nước sông hồ trong Thành Phố Hưng Yên có độ khoáng hóa trungbình thuộc nhóm Bycacbonnat nhóm Canxy, nước có phản ứng trung tính,mềm Nước sông hồ có độ pH dao động từ 6,6 – 7,6 và độ đục dưới 70mg/l.Tuy nhiên do tác động của chất thải (chủ yếu là chất thải sinh hoạt) nên hàm

lượng các chất dinh dưỡng cũng như các chất hữu cơ có mặt trong nước sông

hồ khá cao, thể hiện hàm lượng oxy hòa tan có mặt trong nước dao động từ3,4 – 7,6 mg/l, hàm lượng BOD5 có thể đạt tới 140, 155 mg/l và COD lên đến

246 – 290 mg/l Theo kết đánh giá chất lượng môi trường của Sở TN&MTtỉnh Hưng Yên cho thấy:

- Chất lượng nước mặt ở Thành phố Hưng Yên có biểu hiện bị ô nhiễmcục bộ ở mức nhẹ cho đến trung bình

- Đối với chất lượng nước hồ, do bị tù đọng nên với tác dụng của xử lýsinh học nên chất lượng nước của các hồ Thành phố Hưng Yên ở mức độ ônhiễm, nước hồ có biểu hiện phì hóa (màu xanh) do hàm lượng amoniac lớnhơn hẳn so với trong điều kiện tự nhiên (từ 1 – 15mg/l) Đặc biệt môi trườngnước hồ là nơi tập trung rất nhiều các vi trùng, vi khuẩn thể hiện qua hàmlượng colifrom có mặt trong nước hồ vượt ngưỡng cho phép hàng chục lần(lớn nhất vượt 64 lần) Ngoài ra các hồ ao còn xuất hiện dư lượng thuốc bảo

vệ thực vật, tuy nhiên vẫn nằm trong ngưỡng cho phép

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Chỉ số chất lượng nước WQI với phương pháp tính toán do Tổng cục

Môi trường ban hành theo Quyết định số 879/ QĐ-TCMT

- Chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh Hưng Yên ( bao gồm nước mặt tại

các kênh mương thủy lợi, các ao hồ và các con sông tại Hưng Yên theo phụ lục1

- Thời gian: Nghiên cứu được tiến hành từ tháng 12 năm 2013 đến tháng

4 năm 2014; Hiện trạng chất lượng nước trên địa bàn tỉnh Hưng Yên đượcđánh giá trong năm 2013

3.2 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh Hưng Yên

- Phân vùng chất lượng nước mặt tại Hưng Yên.

- Đánh giá sự phù hợp của chỉ số chất lượng nước WQI và đề xuất giải

pháp sử dụng chỉ số WQI phù hợp với chương trình giám sát môi trường định

kỳ của địa phương

3.3 phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Phương pháp kế thu thập số liệu thứ cấp

- Điều kiện tự nhiên gồm có: diện tích, địa hình đia mạo, thu thập từ

phòng thống kê tỉnh Hưng Yên; Số liệu về thời tiết, khí hậu, chế độ thủy văn,thu thập từ Trung tâm Dự báo Khí tượng thủy văn tỉnh Hưng Yên

- Đặc điểm kinh tế xã hội bao gồm: Diện tích, Dân số, lao động, tình

hình phát triển kinh tế được thu thập từ niên giám thống kê năm 2013, phòngthống kê tỉnh Hưng Yên

- Kết quả phân tích chất lượng nước định kỳ tại Hưng Yên, thu thập từ

trung tâm quan trắc môi trường tỉnh Hưng Yên

3.3.2 Phương pháp khảo sát thực địa

- Dựa vào những nhận định ban đầu và thông tin do điều tra, khoanhvùng áp lực lại từ đoạn sông Sau đó tiến hành khảo sát thực tế khu vựcnghiên cứu để xác định hệ thống dẫn thải đồng thời xác định nguồn thải Từ

đó khoanh vùng áp lực, xác định áp lực chính, dựa vào lưu lượng và tải lượngthải gây áp lực lên chất lượng nước thủy vực

3.3.3 Các phương pháp đánh giá chất lượng nước

a) Phương pháp đánh giá chất lượng nước dựa vào thông số môi trường:

Quy chuẩn Việt Nam 08: 2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

về chất lượng nước mặt quy định giá trị giới hạn các thông số chất lượngnước mặt Quy chuẩn này áp dụng để đánh giá và kiểm soát chất lượng củanguồn nước mặt, làm căn cứ cho việc bảo vệ và sử dụng nguồn nước mộtcách phù hợp Các thông số môi trường được đo đạc và so sánh với ngưỡngđược quy định

b) Phương pháp đánh giá chất lượng nước áp dụng theo Quyết định số 879/ QĐ-TCMT

Chi tiết phương pháp tính WQI theo sổ tay hướng dẫn kỹ thuật tínhtoán chỉ số chất lượng nước, ban hành kèm quyết định số 879/ QĐ-TCMTtrong phụ lục 2

A1 - Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt và các mụcđích khác như loại A2, B1 và B2

A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng

công nghệ xử lý phù hợp; bảo tồn động thực vật thủy sinh, hoặc cácmục đích sử dụng như loại B1 và B2

B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sửdụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sửdụng như loại B2

B2 - Giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu nước chất

Xem xét mức độ trùng hợp giữa hai phương án đánh giá này

- Phương pháp đánh giá tương quan được thực hiện dựa vào hệ sốtương quan Pearson r, Hệ số tương quan có giá trị trong khoảng từ −1 đến 1

(-1 ≤ r ≤ 1): Khi r mang dấu dương, giữa x và y có tương quan thuận,khi r mang dấu âm là có tương quan nghịch; Khi r càng gần 0 thì quan hệcàng lỏng lẻo, ngược lại khi r càng gần 1 hoặc −1 thì quan hệ càng chặt chẽ.Trường hợp r = 0 thì giữa x và y không có quan hệ Trong nghiên cứu này tađánh giá mối tương quan giữa giá trị WQI và giá trị WQI khi loại bỏ mộtthông số tính toán, dựa vào tương quan r để đánh giá mối quan hệ của WQIvới từng thông số

- Phương pháp kiểm định độ nhạy của WQI bằng phương pháp mô hìnhhóa của các thông số và các hàm điểu khiển và các mô hình con cho đến cácbiến trạng thái cần quan tâm trong mô hình Trong đề tài này ta phân tích độnhạy bằng cách thay đổi:

+ Giá trị đầu vào các thông số

+ Hàm điều khiển – thay đổi giá trị trọng số ( xem các trọng số hiện tạiđều bằng 1) của các thông số trong công thức tính toán WQI

Tiến hành tăng hoặc giảm 10 % các giá trị đầu vào của thông số hoặcgiá trị trọng số của các thông số để kiểm tra sự thay đổi của kết quả đầu ra

+ Nếu sự thay đổi có ý nghĩa thì chỉ số WQI có đủ nhạy để vận hành+ Nếu sự thay đổi không có ý nghĩa thì cần xem xét, đánh giá lại chỉ số

PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN4.1 Hiện trạng môi trường nước mặt trên địa bàn Hưng Yên

4.1.1 Đặc điểm thủy văn tỉnh Hưng Yên

Vị trí địa lý:

Hưng Yên là một tỉnh nằm ở trung tâm đồng bằng sông Hồng ViệtNam, Hệ thống sông trong đề tài nghiên cứu nằm trên địa phận 3 huyện, đó làVăn Giang, Văn Lâm và Yên Mỹ, nằm ở phía Tây Bắc của tỉnh Hưng Yên,giáp với thủ đô Hà Nội

 Địa hình, địa mạo: địa hình bằng phẳng, độ cao trung bình của khu

công nghiệp so với độ chuẩn Quốc gia là +2,5m, Với địa hình như vậy rấtthuận lợi phát triển kinh tế, cả nông nghiệp và công nghiệp

 Địa chất: tỉnh Hưng Yên nằm ở trung tâm đồng bằng Bắc Bộ, đồng

bằng thấp và trũng, không có đồi núi, thuộc loại phù sa sông Hồng

Hình 4.1 : Biểu đồ nhiệt độ trung bình tại tỉnh Hưng Yên (OC)

(Nguồn Trung tâm Dự báo Khí tượng thủy văn tỉnh Hưng Yên)

 Nhiệt độ: Nhiệt độ có ảnh hưởng đến tốc độ thoát hơi nước mặt, sự

lan truyền và chuyển hóa các chất ô nhiễm Nhiệt độ của tỉnh chia làm 2mùa tương ứng với mùa mưa và mùa khô Xu hướng thay đổi của nhiệt độ

là tăng dần qua các năm, thể hiện ảnh hưởng rõ nét của hiện tượng nónglên toàn cầu

Lượng mưa: Mưa có tác dụng pha loãng nước có chứa các chất ô

nhiễm Lượng mưa trung bình hàng năm của tỉnh Hưng Yên (từ 2005-2009)dao động từ 1,074,5-2,037,7 mm, trong đó: từ tháng 5-10: lượng mưa trungbình là 1,333mm, chiếm 80-90% tổng lượng mưa trung bình trong năm, từtháng 11-4: lượng mưa trung bình là 259 mm

Hình 4.2 : Biểu đồ lượng mưa trung bình theo tháng (mm)

(Nguồn Trung tâm Dự báo Khí tượng thủy văn tỉnh Hưng Yên)

Khí hậu: tỉnh Hưng Yên thuộc vùng khí hậu đồng bằng Bắc Bộ với đặc

điểm của khí hậu nhiệt đới gió mùa: mùa hè nóng ẩm mưa nhiều kéo dài từtháng 5 đến tháng 10, mùa đông lạnh mưa ít kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4năm sau, Các yếu tố khí hậu liên quan ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình pháttán và chuyển hóa các chất trong môi trường, Trong những năm gần đây khíhậu có nhiều biến đổi phức tạp: nhiệt độ tăng cao, các cơn bão nhiều,…

Thủy văn: Hưng Yên có hai con sông lớn chảy qua: sông Hồng ở phía

Tây, sông Luộc ở phía Nam Ngoài ra có mạng lưới sông nội đồng khá dàythuộc hệ thống đại thủy nông Bắc – Hưng – Hải: sông Cửu An, sông KimSơn, sông Điện Biên, sông Tây Kẻ Sặt Theo quy hoạch thủy lợi tỉnh HưngYên, diện tích tưới tiêu trên địa bàn tỉnh được phân thành 4 khu như sau: khuBắc Kim Sơn, khu Ân Thi, khu Tây Nam cửu An, khu Châu Giang

Huyện Văn Lâm nằm trong hệ thống thủy lợi của khu Bắc Kim Sơn.Khu Bắc Kim Sơn Được giới hạn bởi: Phía Bắc giáp huyện Thuận Thành tỉnhBắc Ninh và Gia Lâm – Hà Nội; Phía Tây đến Nam là sông Kim Sơn; PhíaĐông giáp huyện Cẩm Giàng – Hải Dương Tổng diện tích đất tự nhiên20.505 ha, diện tích đất canh tác 12.166,5 ha bao gồm các huyện: Văn Lâm,

Mỹ Hào, một phần Yên Mỹ, một phần nằm phía Bắc sông Kim Sơn của các

xã Vĩnh Khúc – huyện Văn Giang (150 ha); xã Đào Dương, Bắc Sơn – huyện

Ân Thi (185 ha)

Sông Kim Sơn lấy nước từ sông Hồng bắt đầu từ cống Xuân Quan đổvào sông Thái Bình tại Cầu Cất – Hải Dương, đoạn chảy qua địa phận tỉnhHưng Yên có chiều dài khoảng 40 km Đây là trục tưới chính của hệ thốngthủy nông Bắc Hưng Hải Theo điều tra của Sở TN&MT tỉnh Hưng Yên thìlượng nước mặt khai thác cho mục đích sản xuất nông nghiệp của các côngtrình dọc hai bên bờ sông và trên các sông nhánh cấp 2 (Đình Dù, Bần Vũ -

Xá, Lương Tài, Từ Hồ Sài Thị, Quang Lãng …) trung bình khoảng27.287.000 m3/năm chiếm 43,8% tổng lượng nước khai thác nước mặt phục

vụ sản xuất nông nghiệp trên địa bàn tỉnh Khu tưới bao gồm toàn bộ đất canhtác của các huyện Văn Lâm, Văn Giang, Yên Mỹ, Mỹ Hào và một phần đấtcanh tác của các huyện Khoái Châu, Kim Động và Ân Thi

Ngoài nhiệm vụ cung cấp nước, sông Kim Sơn còn đóng một vai tròrất quan trọng là trục tiêu thoát nước trên địa bàn tỉnh Khu tiêu Bắc Kim Sơn

có tổng diện tích cần tiêu là 20.505 ha, hướng tiêu hoàn toàn ra sông trục BắcHưng Hải Chủ yếu tiêu bằng động lực (trạm bơm tiêu) Các trục tiêu chínhtrong khu Bắc Kim Sơn được kết nối với nhau, bao gồm các trục chính sau:

+ Trục tiêu Lương Tài là trục tiêu chính cho khu vực phía Bắc đườngsắt của huyện Văn Lâm và được kết nối với khu vực phía Nam đường sắtbằng sông Bà Sinh

+ Trục tiêu Bần – Vũ Xá là trục tiêu chính của khu vực Nam đường Bắc Quốc lộ 5, tiêu ra sông Cẩm Giàng qua cầu An Lại.

sắt-+ Trục tiêu sông Cầu Treo được kết nối với sông Bần – Vũ Xá tại cầuBần là trục tiêu chính cho khu vực phía Nam Quốc lộ 5, Tây đường 39

+ Khu vực Nam Quốc lộ 5,Đông đường 39 có kênh tiêu của các trạmbơm tiêu trục tiếp ra sông Kim Sơn

Theo kết quả điều tra, trên sông hiện có 21 trạm bơm tiêu do cácXNTN quản lý Lưu vực tiêu ra sông Kim Sơn thuộc huyện Văn Lâm, MỹHào, Yên Mỹ, Ân Thi và Văn Giang Tổng lượng nước tiêu trung bình hàngnăm ra sông Kim Sơn là 131.671.000 m3/năm

Sông Bún chảy qua địa bàn xã Lạc Hồng bắt nguồn từ sông nhánh cấp

2 là sông Bần Vũ Xã với mục đích là tưới tiêu nước phục vụ cho sản xuấtnông nghiệp xã Lạc Hồng và thị trấn Bần Yên Nhân

4.1.2 Hiện trạng chất lượng nước mặt trên địa bàn Hưng Yên

Hưng Yên nằm ở trung tâm đông bằng Bắc Bộ có mạng lưới sông khádày đặc với mật độ lưới sông đạt tới 2 – 4km/km2 Hệ thống đê được xây dựng

từ lâu đời và ngày càng được tu bổ ổn định nên đã tạo ra các khu vực kín riêngbiệt trong tỉnh Vì vậy mạng lưới sông suối trong tỉnh được chia thành 2 khu vực

rõ rệt: Khu vực sông ngòi ngoài đê bao gồm dòng chính sông Hồng và sôngLuộc; Khu vực kênh ngòi nội đồng nằm trong đê, cùng các ao hồ, đầm

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng hiện trạng chất lượng nước mặt phụthuộc vào hai yếu tố: mức độ xả thải nước thải của các khu vực lân cận vàbản chất tự nhiên của môi trường nước mặt Xem xét về khía cạnh thứ nhất,chất lượng nước mặt trên địa bàn Hưng Yên nhận các loại nguồn thải sauđây, ở mỗi địa điểm chất lượng nước cơ bản khác nhau do loại nguồn thải

và mức độ xả thải:

- Nước thải sinh hoạt

- Nước thải chăn nuôi (thường lẫn với nước thải sinh hoạt)

- Nước thải công nghiệp

- Nước thải sinh hoạt và nước thải chăn nuôi từ các khu dân cư (khu dân

cư Quảng Lạc (xã Phú Thịnh, Kim Động), khu dân cư Bình Lương (xã TânQuang, Văn Lâm), khu dân cư Ngô Xá (xã Quảng Lãng, Ân Thi…)

- Nước thải công nghiệp từ các khu công nghiệp lớn, tập trung (KCNPhố Nối A, Phố Nối B, KCN Thăng Long II )

- Nước thải làng nghề: làng nghề tái chế (Nhựa tại Dị Sử, Minh Khai;đồng, chì tại Chỉ Đạo, )

Xem xét về khía cạnh thứ 2, chất lượng nước phụ thuộc vào bản chất tựnhiên của môi trường: dòng chảy, độ sâu, khả năng truyền quang, khả năngkhuếch tán oxy, mức độ của các hoạt động sinh học trong môi trường nước Tuy nhiên, đặc điểm tự nhiên của thủy vực khác nhau một phần cũng do hiệntrạng sử dụng khác nhau (dùng cho mục đích tưới, nuôi trồng thủy sản, xả thảinước thải hoặc nhiều mục đích sử dụng khác nhau) Do đó, trong nghiêncứu này tôi tiến hành phân loại thuỷ vực ra thành các loại hình dựa theo đặcđiểm tự nhiên của nước: Sông, kênh mương, ao hồ đầm

a) Hiện trạng chất lượng nước mặt tại các kênh, mương, thủy lợi

Các kênh mương, thủy lợi tại Hưng Yên từ những dòng kênh với chứcbăng tưới nước phục vụ sản xuất hiện nay là nơi tiếp nhận hầu hết các nguồnthải tại các làng nghề, khu dân cư mà chưa qua xử lý chất lượng nước tại cáckênh mương này đang suy giảm dần có một số kênh mương bị ô nhiễm nặng

và không còn khả năng tưới bơm phục vụ sản xuất nông nghiệp

Bảng 4.1: Giá trị các thông số quan trắc tại các kênh mương thủy lợi

08:2008/ BTNMT Loại B1

Nhiệt độ 0C 24 ± 2 20 ÷ 28 22.8 ± 1.9 20 ÷ 25 25.13 ± 1.64 27,00 ÷ 29,2

-pH 7.13 ± 0.6 6.8 ÷ 8.06 7.13 ± 2.77 6.06 ÷ 7.83 6.91± 0.55 5.86 ÷7.59 5,5-9

DO mg/l 2.57 ± 1.5 0.19 ÷ 5.52 2.77 ± 1.47 0.44 ÷ 4.59 3.63 ± 0.78 2.13 ÷ 5.52 ≥ 4 BOD5

mg/l 59.3 ± 118.8 8.45 ÷ 770.6 25.43 ± 8.08 12.85 ÷ 36.73 28.53 ±

15.31 8.45 ÷ 55.4 15COD mg/l 97.4 ± 770.5 14 ÷ 1024 40.26 ± 13.18 16 ÷ 56 43.38 ± 22.5 16 ÷ 98.5 30 N- NH4+ mg/l 10.85 ± 22.3 0.09 ÷ 14 75 8.71 ± 8.36 1.39 ÷ 26.7 6.408 ± 6.35 0.871 ÷ 20.5 0.5 P–PO43- mg/l 1.79 ± 3.5 0.014 ÷ 14.038 4.3 ± 5.56 0.2 ÷14.03 0.939 ± 1.66 0.049 ÷ 5.335 0.3 TSS

mg/l 193.8 ±

531.9 22.1 ÷ 193.8 85.08 ± 36.11 26.7 ÷ 147.9

80.58 ± 49.02 39.6 ÷ 224.5 50Coliform MPN/