ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG nước SÔNG TRÀ KHÚC, TỈNH QUẢNG NGÃI và đề XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN lý

* Một số kết quả nghiên cứu chất lượng nước mặt ở Việt Nam: Huỳnh Lê Tiến, Võ Đức Quý, 2015 [14]: Chất lượng nước mặt đang có dấu hiệu bị ô nhiễm cục bộ do các chất dinh dưỡng như NH4+-N

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

MÃ SỐ: 60 85 01 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS LƯƠNG QUANG ĐỐC

Thừa Thiên Huế, 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thựchiện dưới sự hướng dẫn khoa học của thầy giáo Tiến sĩ Lương Quang Đốc, khôngsao chép các công trình nghiên cứu của người khác Số liệu và kết quả của luận vănchưa từng được công bố ở bất kỳ một công trình khoa học nào khác

Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đượctrích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng quy cách

Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn

Thừa Thiên Huế, tháng 8 năm 2018

Học viên

Nguyễn Duy Khánh

LỜI CẢM ƠN

Luận văn Thạc sỹ với đề tài: “Đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông

Trà Khúc, tỉnh Quảng Ngãi và đề xuất giải pháp quản lý” đã được hoàn thành Để

hoàn thành luận văn này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận được sự giúp

đỡ nhiệt tình từ các cơ quan, tổ chức và cá nhân

Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến TS Lương Quang Đốc– người thầy đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu vàhoàn thành luận văn

Tôi cũng gửi lời cảm ơn chân thành tới các anh, chị đang công tác tại Trungtâm Trắc địa và Quan trắc môi trường Quảng Ngãi, Sở Tài nguyên và Môi trườngtỉnh Quảng Ngãi đã hỗ trợ chuyên môn, thu thập tài liệu liên quan để luận văn đượchoàn thành

Xin gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộ Khoa Sau đại học - Đại họcKhoa học đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện và hướng dẫn tôi hoànthành chương trình học tập và thực hiện luận văn

Và cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè vànhững người luôn động viên, khích lệ tôi trong quá trình thực hiện luận văn

Trong khuôn khổ một luận văn, do thời gian và điều kiện hạn chế nên khôngtránh khỏi những thiếu sót Vì vậy tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp,chỉ dạy quý báu của các thầy cô và các đồng nghiêp

Xin trân trọng cảm ơn!

Học viên: Nguyễn Duy Khánh

MỤC LỤC

Trang

DANH MỤC CÁC BẢNG i

DANH MỤC CÁC HÌNH ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ TÀI NGUYÊN NƯỚC 3

1.1.1 Tổng quan về tài nguyên nước trên thế giới 3

1.1.2 Tổng quan về tài nguyên nước ở Việt Nam 3

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 4

1.2.1 Một số nghiên cứu về chất lượng nước và tình hình ô nhiễm nước sông trên thế giới 4

1.2.2 Tình hình nghiên cứu và quản lý chất lượng nước sông ở Việt Nam 6

1.2.3 Tình hình đánh giá hiện trạng và quản lý chất lượng nước sông Trà Khúc 13

1.3 KHÁI QUÁT MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG TRÀ KHÚC 14

1.3.1 Điều kiện tự nhiên 14

1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 16

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 18

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 18

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.3.1 Phương pháp thu thập thông tin 18

2.3.2 Phương pháp điều tra và khảo sát thực tế 18

2.3.3 Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu 19

2.3.4 Phương pháp đo tại hiện trường và phân tích trong phòng thí nghiệm 21

2.3.5 Phương pháp đánh giá chất lượng nước 24

2.3.6 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm 28

2.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 28

2.4.1 Phạm vi không gian 28

2.4.2 Phạm vi thời gian 28

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT VÀ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG TRÀ KHÚC DỰA VÀO CÁC THÔNG SỐ RIÊNG BIỆT 29

3.1.1 Giá trị nhiệt độ 34

3.1.2 Giá trị pH 35

3.1.3 Hàm lượng Fe 35

3.1.4 Hàm lượng NH4 -N 36

3.1.5 Hàm lượng NO3--N 37

3.1.6 Hàm lượng PO43--P 38

3.1.7 Hàm lượng NO2--N 39

3.1.8 Hàm lượng DO 40

3.1.9 Hàm lượng BOD5 40

3.1.10 Hàm lượng COD 41

3.1.11 Hàm lượng TSS 42

3.1.12 Giá trị độ đục 43

3.1.13 Hàm lượng Cl- 44

3.1.14 Tổng Coliform 45

3.2 ĐÁNH GIÁ, PHÂN LOẠI CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT VÀ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG TRÀ KHÚC DỰA VÀO CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC WQI 49

3.2.1 Đánh giá chất lượng nước sông Trà Khúc năm 2017 49

3.2.2 Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Trà Khúc năm 2017 55

3.2.3 Phân loại và phân vùng chất lượng nước sông Trà Khúc năm 2017 57

3.3 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG TRÀ KHÚC 59

3.3.1 Về thu gom và xử lý nước thải 59

3.3.2 Điều chỉnh chương trình quan trắc sông Trà Khúc 60

3.3.3 Về áp dụng các công cụ mô hình, giải pháp khoa học công nghệ trong quản lýtài nguyên nước 623.3.4 Đề xuất các nhiệm vụ trọng tâm nhằm bảo vệ môi trường sông Trà Khúc 62

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Một số mô hình WQI trên thế giới 4

Bảng 1.2 Đặc trưng thủy văn sông Trà Khúc 15

Bảng 1.3 Lượng mưa trung bình các tháng/năm sông Trà Khúc 15

Bảng 1.4 Mực nước trung bình trên sông Trà Khúc 15

Bảng 1.5 Lưu lượng dòng chảy trung bình năm trên sông Trà Khúc 15

Bảng 1.6 Mức độ xâm nhập mặn lớn nhất trung bình thời kỳ đầu và cuối mùa cạn trên sông Trà Khúc 15

Bảng 1.7 Mức độ xâm nhập mặn lớn nhất trung bình thời kỳ giữa mùa cạn trên sông Trà Khúc 16

Bảng 2.1 Danh mục điểm quan trắc trên sông Trà Khúc 19

Bảng 2.2 Phương pháp đo tại hiện trường 21

Bảng 2.3 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 21

Bảng 2.4 Độ đúng của phương pháp phân tích NO3--N, NH4+-N và PO43--P 22

Bảng 2.5 Độ lặp lại của phương pháp phân tích NO3--N, NH4 -N và PO43--P 23

Bảng 2.6 LOD và LOQ của phương pháp phân tích (*) 24

Bảng 2.7 Bảng quy định các giá trị qi, BPi 25

Bảng 2.8 Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa 26

Bảng 2.9 Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH 26

Bảng 2.10 Bảng xác định giá trị WQI 27

Bảng 3.1 Kết quả quan trắc CLN sông Trà Khúc từ năm 2013 đến năm 2016 (n = 12) 30

Bảng 3.2 Kết quả phân tích CLN sông Trà Khúc năm 2017 (*) 32

Bảng 3.3 Hệ số tương quan (R) giữa các thông số CLN 47

Bảng 3.4 Chất lượng nước sông Trà Khúc và chỉ số WQI trong 3 đợt, năm 2017 50 Bảng 3.5 Kết quả WQI của sông Trà Khúc trong năm 2017(*) 56

Bảng 3.6 Kết quả phân tích ANOVA cho WQI của sông Trà Khúc trong năm 2017(*) .57 Bảng 3.7 Phân loại CLN sông Trà Khúc năm 2017 58

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1 Các vị trí lấy mẫu trên sông Trà Khúc 20

Hình 3.1 Biến động giá trị nhiệt độ theo không gian và thời gian 35

Hình 3.2 Biến động giá trị pH theo không gian và thời gian 35

Hình 3.3 Biến động hàm lượng Fe theo không gian và thời gian 36

Hình 3.4 Biến động hàm lượng NH4+-N theo không gian và thời gian 37

Hình 3.5 Biến động hàm lượng NO3--N theo không gian và thời gian 38

Hình 3.6 Biến động hàm lượng PO43--P theo không gian và thời gian 39

Hình 3.7 Biến động hàm lượng NO2--N theo không gian và thời gian 39

Hình 3.8 Biến động hàm lượng DO theo không gian và thời gian 40

Hình 3.9 Biến động hàm lượng BOD5 theo không gian và thời gian 41

Hình 3.10 Biến động hàm lượng COD theo không gian và thời gian 42

Hình 3.11 Biến động hàm lượng TSS theo không gian và thời gian 43

Hình 3.12 Biến động giá trị Độ đục theo không gian và thời gian 44

Hình 3.13 Biến động hàm lượng Cl- theo không gian và thời gian 45

Hình 3.14 Biến động Coliform theo không gian và thời gian 46

Hình 3.15 Biểu đồ WQI tổng hợp 3 đợt, năm 2017 55

Hình 3.16 Biến động CLN sông Trà Khúc từ tháng 3/2017 đến 10/2017 56

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BOD5 : Nhu cầu ôxy sinh học

BTNMT : Bộ Tài nguyên và Môi trường

MỞ ĐẦU

 Tính cấp thiết của đề tài

Sông Trà Khúc bắt nguồn từ núi Đắctơrôn huyện Ba Tơ, sông có 4 nhánhchính là Sông Hre, Sà Lò, Sông Rinh, Sông Tang chảy qua các huyện: Sơn Tây, Ba

Tơ, Sơn Hà, Sơn Tịnh, Tư Nghĩa và thành phố Quảng Ngãi rồi đổ ra biển qua CửaĐại Sông Trà Khúc dài 135 km, lưu vực sông có chiều dài 123 km, diện tích 3.240

km2 và chiều rộng lưu vực trung bình 26,3 km [4]

Sông Trà Khúc là một trong những nguồn nước mặt quan trọng của tỉnhQuảng Ngãi Nguồn nước này cung cấp nước cho sinh hoạt, các hoạt động pháttriển kinh tế - xã hội và nhiều hoạt động khác ở hai bên bờ sông Tuy nhiên, trongnhững năm gần đây, quá trình đô thị hóa diễn ra ngày càng mạnh mẽ, cùng với sựgia tăng dân số, sự thay đổi về cơ cấu ngành nghề trong sản xuất; trong khi đó sôngTrà Khúc có độ dốc lớn, nên khi mưa dòng chảy tập trung nhanh với cường độmạnh thường gây lũ lớn, ngập lụt nhất là khi có triều cường; vào mùa khô dòngchảy nhỏ, gây tình trạng thiếu nước kéo dài, tác động của biến đổi khí hậu và nướcbiển dâng xâm nhập sâu vào cửa sông gây nhiễm mặn thì lượng nước có thể khaithác được ngày càng giảm sút cả về số lượng và chất lượng Theo Sở Tài nguyên vàMôi trường tỉnh Quảng Ngãi mức độ xâm nhập mặn trung bình lớn nhất sông TràKhúc tại cửa sông Cửa Đại tương ứng: Cách của sông 1 km (20‰); 1,5 km (10‰);

2 km (5‰); 2,5 km (3‰); 3 km (2‰); 3,5 km (1‰) [12] Mặt khác, sông Trà Khúccũng là nơi tiếp nhận hầu hết các chất thải từ các hoạt động khác nhau của conngười nơi đây, đặc biệt là nước thải sinh hoạt, nước từ hoạt động sản xuất nôngnghiệp, hoạt động khai thác khoáng sản cát làm vật liệu xây dựng thông thường

Kết quả Quan trắc môi trường tỉnh Quảng Ngãi trong giai đoạn 5 năm (2013 2017) cho thấy: Từ vị trí thượng nguồn sông Trà Khúc khu vực gần đập dâng đầumối kênh Thạch Nham, huyện Tư Nghĩa đến vị trí hạ nguồn sông Trà Khúc tại CửaĐại, xã Nghĩa Phú, Tp Quảng Ngãi các thông số TSS, Cl-, Fe, BOD5, COD vàColiform tại một số đợt quan trắc trong các năm cao hơn giới hạn cho phép của quychuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT [11] gây nên tác động xấu đến chất lượng nước

-sông và có thể tác động bất lợi đến hệ sinh thái và ảnh hưởng đến sức khỏe conngười Chính vì vậy, việc đánh giá chất lượng nước, phổ biến thông tin về tình trạng

và diễn biến chất lượng nước sông Trà Khúc là rất cần thiết trong giai đoạn hiện nay

Từ thực trang trên, đề tài “Đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông Trà

Khúc, tỉnh Quảng Ngãi và đề xuất giải pháp quản lý” được thực hiện nhằm đánh

giá hiện trạng và diễn biến chất lượng nước sông Trà Khúc, đồng thời đề xuất cácgiải pháp thiết thực để bảo vệ chất lượng nước sông Trà Khúc, đóng góp tích cựcvào công tác quản lý chất lượng nước ở tỉnh Quảng Ngãi

 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Mục tiêu chung: Đánh giá được hiện trạng chất lượng nước sông Trà Khúc

từ đó đề xuất các giải pháp quản lý chất lượng nước sông Trà Khúc

- Mục tiêu cụ thể:

+ Đánh giá được hiện trạng chất lượng nước sông Trà Khúc;

+ Góp phần xây dựng cơ sở dữ liệu chất lượng nước sông Trà Khúc;

+ Đóng góp tích cực vào công tác quản lý môi trường và kiểm soát ô nhiễm sông

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 TỔNG QUAN VỀ TÀI NGUYÊN NƯỚC

1.1.1 Tổng quan về tài nguyên nước trên thế giới

Tài nguyên nước mặt, tồn tại trong các thủy vực ở trên mặt đất như: Sôngngòi, hồ tự nhiên, hồ chứa (hồ nhân tạo), đầm lầy, đồng ruộng, và băng tuyết Tàinguyên nước sông là thành phần chủ yếu và quan trọng nhất, được sử dụng rộng rãitrong đời sống và sản xuất Tài nguyên nước là tài nguyên có khả năng tái tạo, nằmtrong chu trình tuần hoàn của nước, dưới các dạng như: mây, mưa, trong ao hồ,sông suối, đầm, biển, đại dương, cơ thể sinh vật, các vật chất, đất đai… Khoảng97% tổng lượng nước trên hành tinh là nước mặn tồn tại trong các biển và đạidương, chỉ còn 3% là nước ngọt, nhưng 75% tồn tại dưới dạng băng, đá Trong gần0,8% lượng nước ngọt còn lại thì có đến 90% tồn tại trong đất và chỉ còn lại 0,08%tổng lượng nước trên hành tinh là nước ngọt (hơi nước và nước trong các thủy vựclục địa) [5]

1.1.2 Tổng quan về tài nguyên nước ở Việt Nam

Việt Nam có hệ thống sông, hồ, kênh rạch phong phú, lượng mưa trung bìnhhàng năm khá lớn tới trên 2.000 mm Lượng nước mặt sản sinh một lãnh thổ là 32,5

tỷ m3/năm, nếu kể cả lượng nước chảy từ các quốc gia lân cận vào đạt 889 tỷ

m3/năm, trữ lượng tiềm năng nước dưới đất là 48 tỷ m3/năm Tuy nhiên, nhu cầunước của Việt Nam tăng mạnh từ 79,61 tỷ m3/năm vào năm 2000, có thể lên đến vàitrăm tỷ m3/năm vào những thập niên đầu của thế kỷ 21 và nguy cơ thiếu nước biểuhiện ở nhiều vùng, kể cả châu thổ sông Hồng Lượng mưa phân bố không đều theomùa và theo khu vực, lượng nước mặt dự trữ có tới hơn 2/3 bắt nguồn từ khu vựcngoài biên giới lãnh thổ và lượng nước dưới đất có dấu hiệu cạn kiệt [1]

Sông ngòi Việt Nam được nuôi dưỡng bởi một nguồn nước mưa dồi dào, là

hệ quả hoạt động của các khối không khí và hoàn lưu gió mùa Mùa lũ là mùa nướcsông dâng cao ứng với mùa mưa, và tương ứng mùa cạn - mùa nước trong sôngtương đối ổn định ứng với mùa khô [10] Việt Nam hầu như nằm ở cuối hạ lưu cácsông lớn như: sông Hồng, sông Mê Kông…Sông Mê Kông có 90% diện tích lưu

vực nằm ở nước ngoài và cũng 90% lượng nước sông Mê Kông chảy vào Việt Nam

từ nước ngoài; Sông Hồng có gần 50% diện tích lưu vực nằm ở Trung Quốc và 30%lượng nước hàng năm bắt nguồn từ Trung Quốc Do đó, khả năng có nước, đặc biệt

là mùa khô, khi các nước ở vùng thượng nguồn gia tăng sử dụng nguồn nước là điềunằm ngoài kiểm soát của Việt Nam Điều này đồng nghĩa với việc khi các nước lánggiềng dùng nhiều nước thì lượng nước đổ vào nước ta sẽ giảm, ngoài ra còn kéotheo sự nhiễm bẩn nguồn nước dẫn đến suy giảm chất lượng nước [5]

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

1.2.1 Một số nghiên cứu về chất lượng nước và tình hình ô nhiễm nước sông trên thế giới

 Một số nghiên cứu về chất lượng nước trên thế giới

Có rất nhiều quốc gia đã áp dụng WQI vào thực tiễn, cũng như có nhiều cácnhà khoa học nghiên cứu về các mô hình WQI để đánh giá chất lượng nước

Hoa Kỳ: WQI được xây dựng cho mỗi bang, đa số các bang tiếp cận theo

phương pháp của Quỹ Vệ sinh Quốc gia Mỹ (National Sanitation Foundation-NSF)– sau đây gọi tắt là WQI-NSF

Canada: Phương pháp do Cơ quan Bảo vệ môi trường Canada (The

Canadian Council of Ministers of the Environment- CCME, 2001) xây dựng

Châu Âu: Các quốc gia ở châu Âu chủ yếu được xây dựng phát triển từ WQI

– NSF (của Hoa Kỳ), tuy nhiên mỗi Quốc gia – địa phương lựa chọn các thông số

và phương pháp tính chỉ số phụ riêng

Các quốc gia Malaysia, Ấn Độ phát triển từ WQI – NSF, nhưng mỗi quốc

gia có thể xây dựng nhiều loại WQI cho từng mục đích sử dụng

Bảng 1.1 Một số mô hình WQI trên thế giới

Chỉ số Số thông số

CLN lựa chọn

Cách xácđịnh chỉ sốphụ

Công thức tập hợp tính WQIChỉ số ô nhiễm vi

Chỉ số hoạt động đáy  30 Bảng Trung bình phần trămBritish – Columbia  47 Công thức Tổng bình phương điều hòa

có trọng sốDinius (1987) 12 Hàm Trung bình nhân, có trọng sốGreensboro 9 Biểu đồ Trung bình nhân, có trọng số

Chỉ số ô nhiễm hữu cơ

hòa, không trọng sốChỉ số ô nhiễm thuốc

trừ sâu (PPI) 2 – 7 Biểu đồ Trung bình, có trọng sốPrati 8 – 13 Công thức Trung bình, không trọng số

 Tình hình ô nhiễm nước sông trên thế giới

Trên thế giới nhiều quốc gia đang phải đối mặt với hiện tượng ô nhiễmnguồn nước sông Tại Trung Quốc khoảng 62,6 tỷ tấn nước thải đổ ra các dòngsông mỗi năm, sông Yangzte (Dương Tử) nhận 22 tỷ tấn, sông Hoàng Hà nhận 3,9

tỷ tấn, trong đó 62% là nước thải công nghiệp, 36% hầu như chưa qua xử lý Lưuvực sông Yangzte chiếm 20% diện tích lãnh thổ Trung Quốc với dân số xấp xỉ 425triệu người, đóng góp một phần tư GDP của Trung Quốc, tức là khoảng 410 tỷUSD Hiện nay, sông Yangzte cũng phải đối mặt vói hàng loạt các thách thức môi

trường: bão lũ, xói lở đất, ô nhiễm nước và suy giảm đa dạng sinh học, đặc biệt là

hệ sinh thái thủy sinh [6]

Tại Hong Kong chất lượng nước của sông Pearl River bị ô nhiễm nặng nề.Chính quyền đã xây dựng một dự án để giám sát chất lượng môi trường nước Mụctiêu của dự án là nghiên cứu dòng chảy liên quan của các chất độc hại như chất cặn

và dinh dưỡng đổ vào nguồn nước Hong Kong từ sông Pearl River Kết quả của dự

án nhằm cung cấp thông tin cho các nhà khoa học trên thế giới, các nhà làm luật vềmôi trường của Hong Kong, Trung Quốc và người dân nhằm mục tiêu là giảm thiểucác tác động ô nhiễm của sông Pearl River lên chất lượng nước của sông HongKong và hệ sinh thái nói chung [6]

Tại Indonesia, hệ thống sông Brantas là một trong những hệ thống sông lớncủa đất nước, nằm ở hần phía đông đảo Java Sự gia tăng dân số và phát triển côngnghiệp trong 3 thập kỷ qua đã làm cho chất lượng nước của LVS Brantas bị suy thoái

và ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của cộng đồng dân cư và sự phát triển của nền kinh tế

Để kiểm soát chất lượng nước LVS Brantas, Chính phủ Indonesia đã thực hiện nhiềubiện pháp như đưa ra kế hoạch tổng thể về quan trắc chất lượng nước và kiểm soát ônhiễm Những số liệu quan trắc được tập hợp và báo cáo tới chính quyền Đông Java.Những kết quả đó được sử dụng làm căn cứ cho việc đưa ra các hướng dẫn áp dụngthực thi pháp luật trong việc cảnh báo và đóng cửa những nguồn thải [6]

1.2.2 Tình hình nghiên cứu và quản lý chất lượng nước sông ở Việt Nam

 Một số nghiên cứu về chất lượng nước sông ở Việt Nam

Những năm qua, đã có nhiều nghiên cứu về đánh giá CLN, trong đó có đề

xuất áp dụng WQI để đánh giá CLN Khu vực miền Nam, Nghiên cứu đánh giá

CLN sông Tiền (Hoàng Thị Quỳnh Diệu, Nguyễn Hải Phong, Nguyễn Văn Hợp,2016) [16]; Nghiên cứu đánh giá CLN nước mặt tỉnh Cà Mau (Võ Đình Long,Huỳnh Lê Tiến, Võ Đức Quý, 2015) [14]; CLN trên sông Sài Gòn tại Phú Cường,Bình Phước và Phú An trong thời gian từ 2003 đến 2007; Xây dựng chỉ số CLN để

đánh giá và quản lý CLN hệ thống sông Đồng Nai (Tôn Thất Lãng, 2006) Khu vực miền Trung, đã có nhiều nghiên cứu áp dụng mô hình WQI cho các sông ở khu vực

Bình Trị Thiên như: Áp dụng mô hình NSF-WQI cho sông Hiếu (Nguyễn Văn Hợp

và nnk, 2004), sông Hương (Phạm Khắc Liệu,1997); Áp dụng có cải tiến mô hìnhWQI do Bhargava (Ấn Độ) đề xuất cho sông Thạch Hãn, sông Hiếu, sông VĩnhPhước, sông Bến Hải ở tỉnh Quảng Trị (Nguyễn Văn Hợp và nnk, 2004 – 2005);sông Thạch Hãn ở tỉnh Quảng Trị (Nguyễn Như Thảo Hạnh, 2012); sông Hương(Thủy Châu Tờ, 2004; sông Bồ (Nguyễn Văn Hợp và nnk, 2010) ở tỉnh Thừa Thiên

Huế; Khu vực miền Bắc, đã áp dụng có cải tiến mô hình NSF-WQI để quản lý CLN

các sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên (Nguyễn Lê Tú Quỳnh, 2015); Nghiên cứu,đánh giá hiện trạng môi trường nước sông Lô đoạn chảy qua huyện Sông Lô tỉnhVĩnh Phúc (Phan Đình Binh, 2013) [15]; Đánh giá hiện trạng môi trường nước hệthống sông Tô Lịch Hà Nội (Nguyễn Thị Hà, 2012) [23]; Hiện trạng môi trườngnước sông Cầu đoạn chảy qua huyện Yên Dũng, tỉnh Bắc Giang (Đinh Việt Hưng,

Hà Mạnh Thắng, Trần Dũng, 2007); Hiện trạng và diễn biến chất lượng nước sôngNhuệ (Trương Kim Cương, 2013); Nghiên cứu quản lý chất lượng nước sông Cầutrên địa bàn tỉnh Thái Nguyên (Vũ Thị Hồng Nghĩa, 2011) [24]; Báo cáo những vấn

đề và giải pháp quản lý khai thác, sử dụng nước (Bộ Tài nguyên và Môi trường,2009) [25]; Báo cáo môi trường quốc gia 2012 - Môi trường nước mặt (Bộ Tàinguyên và Môi trường, 2012) [26]; Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia giaiđoạn 2011 - 2015 (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2015) [27]; Báo cáo hiện trạngmôi trường quốc gia 2016 (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2016) [28]; Báo cáo đánhgiá chất lượng nước mặt lưu vực sông Cầu dựa trên các kết quả đạt được trong cácnăm 2010 - 2012, thuộc nhiệm vụ: Phân vùng môi trường phục vụ quản lý và cảithiện chất lượng các đoạn sông thuộc lưu vực sông Cầu (Tổng cục Môi trường,2012) [29]; Môi trường lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai (Lâm Minh Triết, 2003)[30]; Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước theo các chỉ số chất lượng nước(WQI) và đánh giá khả năng sử dụng các nguồn nước sông, kênh rạch ở vùng Tp

Hồ Chí Minh (Lê Trình, 2008) [31]; Nghiên cứu ảnh hưởng của nước mưa chảy trànđến chất lượng nước mặt sông Sài Gòn (Nguyễn Văn Hồng, 2017) [32]

Hầu hết các nghiên cứu áp dụng WQI tại Việt Nam nêu trên, cho rằng môhình Bhargava-WQI cải tiến và mô hình NSF-WQI phản ánh CLN các sông ở khuvực miền Trung phù hợp hơn so với mô hình WQI Việt Nam và mô hình CCME-

WQI do Canada đề xuất Tuy nhiên, việc tính toán theo mô hình NFS-WQI phứctạp hơn, nên mô hình Bhargava-WQI cải tiến thường được lựa chọn để áp dụng.Mặt khác, do mô hình WQI Việt Nam và mô hình NSF-WQI không đưa thông số cóliên quan đến độ muối (chẳng hạn, EC hoặc TDS hoặc Cl-) vào để tính WQI, nêntrong một số trường hợp, WQI tính được không phản ánh đúng thực tế về CLN, ví

dụ, ở vùng hạ lưu sông bị nhiễm mặn (do thủy triều từ biển), nhưng WQI tính đượcvẫn khá cao, nhiều khi đến 90 – 100, tức là sông có CLN tốt, trong khi thực tế vùng

hạ lưu sông không dùng được cho mục đích sinh hoạt và canh tác nông nghiệp (tướilúa, hoa màu…) do có độ muối cao Mô hình WQI Việt Nam và mô hình NSF-WQI

là những mô hình bị “cứng nhắc” với 9 thông số lựa chọn, trong khi nhiều sông cóhàm lượng tổng sắt tan (Fe), tổng mangan tan (Mn)… cao đáng kể và do vậy, làmgiảm CLN sông, nhưng chúng lại không được đưa vào tính WQI

* Một số kết quả nghiên cứu chất lượng nước mặt ở Việt Nam:

Huỳnh Lê Tiến, Võ Đức Quý, 2015) [14]: Chất lượng nước mặt đang có dấu hiệu bị

ô nhiễm cục bộ do các chất dinh dưỡng như NH4+-N và PO43--P vượt quá quy chuẩncho phép và tình trạng ô nhiễm vi sinh ở một số khu vực được ghi nhận mà nguyênnhân chính là do các nguồn ô nhiễm như nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư vàsản xuất nông nghiệp chưa được xử lý trước khi thải ra các kênh rạch Ngoài ra, đãtính toán được WQI tại các vị trí lấy mẫu cho kết quả từ ô nhiễm đến trung bình

 Nghiên cứu đánh giá CLN sông Tiền (Hoàng Thị Quỳnh Diệu, NguyễnHải Phong, Nguyễn Văn Hợp, 2016) [16]: Những lo lắng về chất lượng nước sôngTiền bao gồm: sự ô nhiễm các chất rắn lơ lửng (do TSS cao), ô nhiễm hữu cơ (doCOD và BOD5 cao) dẫn đến làm giảm DO trong nước; Ô nhiễm các chất dinhdưỡng (do NH4 -N và PO43--P cao); Hàm lượng tổng sắt tan (Fe) và tổng mangantan (Mn) cũng khá cao, đặc biệt là ở vùng cuối nguồn Những điều đó đã hạn chếkhả năng sử dụng nước sông cho các mục đích khác nhau Dạng hòa tan của cáckim loại độc và Fe, Mn trong nước sông có tương quan thuận với nhau và chúngcũng tương quan với hàm lượng TDS, TSS và NH4+-N Dạng hòa tan đó chủ yếu là

ở dạng các phức hoặc ion liên hợp với các cấu tử vô cơ Do mới tiến hành 02 đợt

lấy mẫu và phân tích, nên các kết quả trên chỉ là ban đầu và do vậy, để đánh giá chitiết hơn về chất lượng nước sông Tiền, cần tiếp tục quan trắc và nghiên cứu trongthời gian dài hơn nữa.

 Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng môi trường nước sông Lô đoạn chảy quahuyện Sông Lô tỉnh Vĩnh Phúc (Phan Đình Binh, 2013) [15]: Từ kết quả phân tích,đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nước sông Lô đoạn chảy qua huyện sông

Lô tỉnh Vĩnh Phúc cho thấy: Giá trị BOD5 năm 2013 ở cả 3 điểm: bến phà PhanLương, bến phà Then, cuối xã Cao Phong sang xã Sơn Đông chưa có dấu hiệu bị ônhiễm Giá trị COD và Coliform năm 2013 ở cả 3 điểm quan trắc đều đạt QCVN08-MT:2015/BTNMT Giá trị TSS cả 3 điểm quan trắc đều có biểu hiện ô nhiễmvượt quá QCVN 08:2008/BTNMT cột B1 Cụ thể bến phà Phan Lương xã BạchLưu gấp 1,48 lần, tại bến phà Then – xã Như Thụy gấp 1,34 lần, tại cuối xã CaoPhong sang xã Sơn Động gấp 1,54 lần QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột B1 Nướcmặt đoạn sông chảy qua huyện sông Lô có mặt hầu hết các kim loại nhưng đều đạtQCVN 08-MT:2015/BTNMT cột B1

 Chất lượng nước và tình trạng phú dưỡng các hồ trong kinh thành Huế(Nguyễn Văn Hợp, Phạm Nguyễn Anh Thi, Nguyễn Hữu Hoàng, Võ Thị Bích Vân,Thủy Châu Tờ, 2012) [19]: Kênh Ngự Hà và 8 hồ trong Kinh thành Huế được lựachọn để lấy mẫu và phân tích các thông số chất lượng nước: nhiệt độ, pH, SS, EC,

DO, COD, amoni, NO3--N, NO2--N, PO43--P, TN, TP, chlorophyll-a và tổngColiform trong thời gian từ tháng 3 đến tháng 7 năm 2011 Các kết quả cho thấy,các nguồn nước khảo sát đều bị ô nhiễm hữu cơ: COD trung bình theo thời gian(tháng) là 23 - 31 mg/L, theo không gian (hồ-kênh) là 18 - 38 mg/L và không đạtloại B1 theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT Về mức ô nhiễm hữu cơ, có thể chia cáchồ-kênh thành 2 nhóm - nhóm 1 gồm các hồ Đoài (Đ), Tiền Bảo (TB), Tịnh Tâm(TT), Kim Thủy ngoài (KTN), Xã Tắc (XT), Thành Hoàng (TH) có cùng mức ônhiễm (p > 0,05) và nhóm 2 gồm hồ Cây Mưng (CM), Tân Miếu (TM), kênh Ngự

Hà (NH) có cùng mức ô nhiễm, nhưng cao hơn so với các hồ nhóm 1 (p < 0,05).Các hồ-kênh bị ô nhiễm bởi các chất dinh dưỡng: nồng độ NO2--N khoảng 0,01 -0,21 mg/L và không thỏa mãn loại B2; nồng độ amoni khoảng 0,02 - 3,86 mg/L và

đa số không thỏa mãn loại B1; nồng độ PO43--P khoảng 0,03 - 2,21 mg/L, TN và TPtương ứng khoảng 0,55 - 4,86 mg/L và 0,04 - 2,97 mg/L Về mức ô nhiễm bởi cácchất dinh dưỡng, có thể chia thành 3 nhóm hồ-kênh với mức ô nhiễm TN tăng dần(p < 0,05) theo thứ tự: nhóm 1 (hồ Đ, TB, TT, TM, XT, TH), nhóm 2 (hồ KTN vàkênh NH – vị trí NH1) và nhóm 3 (hồ CM và kênh NH – vị trí NH2) Hầu hết cáchồ-kênh khảo sát đều ở mức siêu phú dưỡng khi đánh giá qua Chỉ số dinh dưỡngCarlson (TSI) và chỉ số dinh dưỡng Wollenweider (TRIX) Vào đầu mùa khô (tháng

3, 4), đối với đa số các hồ-kênh, P là yếu tố giới hạn sự phú dưỡng, nhưng vào giữa

và gần cuối mùa khô (tháng 5, 6, 7), N lại là yếu tố giới hạn sự phú dưỡng GiữaTSI và TRIX có tương quan tuyến tính với hệ số tương quan R = 0,63 (p < 0,05)

 Chất lượng nước trên sông chính và sông nhánh thuộc tuyến sông Hậu(Nguyễn Thị Kim Liên, Lâm Quang Huy, Dương Thị Hoàng Oanh, Trương QuốcPhú, Vũ Ngọc Út, 2016) [20]: Nhiệt độ và pH phù hợp với chất lượng nước mặtdùng cho sinh hoạt và đời sống của thủy sinh vật Độ đục của nước và TSS vào mùamưa cao hơn mùa khô Hàm lượng DO vào mùa mưa cao hơn mùa khô và có sựbiến động tương đối lớn giữa các khu vực khảo sát Hàm lượng các chất dinh dưỡngbao gồm TAN, NO3--N, TN, PO43--P và TP ghi nhận được khá cao và vào mùa khôthì cao hơn mùa mưa cho thấy chất lượng nước trên sông Hậu khá giàu dinh dưỡng.Hàm lượng vật chất hữu cơ trong nước đạt khá cao và có sự biến động lớn giữa cácđiểm thu mẫu, COD vào mùa khô có xu hướng cao hơn mùa mưa TOM vào mùakhô có xu hướng cao hơn mùa mưa nhưng không khác biệt giữa các nhóm thủy vực

ở cả sông chính và sông nhánh Có quy luật biến động chung của một số thông sốchất lượng nước ở khu vực nghiên cứu Hàm lượng vật chất lơ lửng đạt giá trị caovào mùa mưa, trong khi hàm lượng dinh dưỡng và vật chất hữu cơ có giá trị caonhất vào mùa khô; chất lượng nước giảm vào những tháng nước kiệt

 Đánh giá chất lượng nước sông Mã đoạn chảy qua thành phố Thanh Hóa(Lê Thị Vân Anh, 2016) [21]: Kết quả phân tích các thông số ở 3 mẫu cho thấyphần lớn các thông số đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN08-MT:2015/BTNMT (cột B1), chỉ có thông số TSS vượt quy chuẩn cho phép Nhưvậy theo đánh giá sơ bộ thì CLN sông Mã đoạn chảy qua thành phố Thanh Hóa

đang bị ô nhiễm nhẹ Giá trị thông số thể hiện CLN sông Mã luôn biến đổi theokhông gian và thời gian, tuy nhiên sự biến động này không lớn Giá trị TSS biếnđộng lớn nhất là vào tháng 6 và tháng 12, nguyên nhân là do tháng 6 mùa mưa,nước mưa làm xáo trộn, đồng thời rửa trôi các chất từ hai bên bờ sông xuống.

 Đánh giá hiện trạng và phân tích diễn biến chất lượng nước mặt tỉnhNghệ An (Dương Thanh Nga, 2012) [22]: Chất lượng nước trên địa bàn tỉnh Nghệ

An khá thấp với 44% mẫu nước ô nhiễm nặng và 30% mẫu chất lượng nước thấp.Chỉ có 26% mẫu có thể sử dụng cho mục đích sinh hoạt Chất lượng môi trườngnước có sự phân hóa giữa các lưu vực, giữa thành thị và nông thôn, giữa đồng bằng

và miền núi Nước mặt trên địa bàn tỉnh Nghệ An đang bị ô nhiễm bởi TSS, NH4

-N, NO2--N, COD, BOD5 Riêng các thông số CN-, DO, Cr6+, dầu mỡ có hiện tượng ônhiễm cục bộ Kim loại nặng, F-, NO3-, Coliforms hiện chưa có dấu hiệu ô nhiễm.Chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh Nghệ An giai đoạn 2010 – 2012 có nhiềudiễn biến phức tạp Xu hướng chung tăng dần tỉ lệ nước mặt bị ô nhiễm nghiêmtrọng, cần có biện pháp xử lý trong tương lai và giảm dần tỉ lệ nước mặt có thể phục

vụ cho mục đích sinh hoạt tức mức độ nhiễm bẩn nước mặt ngày càng cao Tỉ lệnước mặt bị ô nhiễm nặng tăng từ 23% lên 44% Số lượng các điểm ô nhiễmnghiêm trọng tăng từ 10 điểm lên 19 điểm Tỉ lệ nước có thể phục vụ cho giao thôngthủy giảm từ 5% xuống còn 2% Tỉ lệ nước có thể phục vụ cho mục đích sinh hoạtgiảm từ 40% xuống 26%

 Tình hình ô nhiễm nước sông ở Việt Nam

Hiện nay, tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặt rõ ràng nhất ở các khu đô thịlớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh Tốc độ phát triển kinh tế cao là nguy cơlàm xấu đi chất lượng nguồn nước trên các sông suối Bên cạnh đó, thái độ quá ưutiên việc phát triển kinh tế, đặt vấn đề môi trường và phát triển bền vững xuốnghàng thứ yếu, sự hạn chế về năng lực và yếu kém đi cùng thiếu trách nhiệm trongcông tác quản lý tài nguyên và môi trường cũng đã góp phần làm gia tăng nhữnghiểm họa về suy thoái chất lượng nước, đặc biệt ở các thành phố lớn [2]

* Môi trường nước sông tại vùng kinh tế trọng điểm (KTTĐ) miền Bắc

Trong số con sông đã khảo sát (sông Đuống, sông Cà Lồ, sông Cấm, sôngLạch Tray, sông Bạch Đằng, sông Cầu) không có con sông nào đạt quy chuẩn nướcmặt loại A1 (nguồn cung cấp nước sinh hoạt), một số sông (sông Cầu, sông NgũHuyện Khê, sông Cà Lồ) không đạt quy chuẩn nước mặt loại B1 (dùng cho mụcđích tưới tiêu thủy lợi) do có các thông số BOD5 và COD vượt quy chuẩn kỹ thuậtquốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08-MT:2015/BTNMT [2]

* Môi trường nước sông tại vùng KTTĐ miền Trung

Các con sông lớn trong vùng chảy qua các khu công nghiệp và đô thị có hàmlượng các chất ô nhiễm tập trung cao ở phía hạ lưu: Hàm lượng COD và BOD5 đạtQCVN 08-MT:2015/BTNMT loại B1, phần lớn các kim loại nặng và các muối dinhdưỡng đạt QCVN 08-MT:2015/BTNMT loại B1 [2]

Nước thải tại các khu công nghiệp được quan trắc có hàm lượng chất rắn lơlửng, chất hữu cơ, Coliform, Nitơ tổng số vượt tiêu chuẩn cho phép (TCCP) Nướcthải tại các khu đô thị: độ đục, hàm lượng chất rắn lơ lửng, hàm lượng chất hữu cơ,hàm lượng N-NH4, Nitơ tổng vượt TCCP [2]

* Môi trường nước sông tại vùng KTTĐ phía Nam

Lưu vực sông Vàm Cỏ Đông: là lưu vực chịu ảnh hưởng ít nhất của nước

thải công nghiệp trên toàn vùng KTTĐ phía Nam, tuy nhiên chất lượng nước tại đâycũng đã có dấu hiệu ô nhiễm Ở một vài điểm, COD và hàm lượng chất dinh dưỡng

đó vượt QCVN 08-MT:2015/BTNMT loại B [2]

Lưu vực sông Sài Gòn: Chất lượng nước liên quan chặt chẽ đến sức khỏe

cộng đồng Theo đánh giá của Tổ chức Y tế thế giới, 80% bệnh tật ở con người xuấtphát từ việc sử dụng nguồn nước không sạch và vệ sinh môi trường kém Hiện nay,nguồn nước sinh hoạt của người dân trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh sử dụngchủ yếu là nước máy đã qua xử lý từ nguồn nước thô lấy tại sông Sài Gòn - ĐồngNai, và một phần trên kênh Đông

Trong nhiều năm qua, hệ thống quan trắc, giám sát chất lượng nước cấp chosinh hoạt đã được đặt tại các trạm thượng lưu sông Sài Gòn như Bến Củi, Bến Súc,Thị Tính và Phú Cương, hai trạm khác là Hóa An đặt trên sông Đồng Nai và trạmN46 trên kênh Đông Các kết quả quan trắc cho thấy một số chỉ tiêu đạt chuẩn cho

phép như: Nhu cầu oxy sinh học, nhu cầu oxy hóa học, độ mặn, chỉ tiêu kim loạinặng, chỉ tiêu nitơ đạt quy chuẩn cho phép Nhưng nhiều thông số như: pH, độ đục,nồng độ chất rắn hòa tan trong nước, oxy hòa tan, nồng độ dầu và vi sinh vật tại hầuhết các trạm quan trắc vượt mức cho phép [18].

Để đảm bảo nguồn nước sinh hoạt cho hơn 7 triệu dân thành phố, cần phải cógiải pháp hữu hiệu khống chế nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải, giảm tải lượngchất ô nhiễm đổ xuống sông Sài Gòn Không cấp phép đầu tư cho các dự án thuộcnhóm ngành có gây ô nhiễm cao như: Hóa chất, cao su, sản xuất bột giấy, chế biếnthực phẩm… trên khu vực thượng nguồn Giải pháp di dời trạm lấy nước cung cấpcho sinh hoạt lên phía thượng nguồn cũng đang được bàn tới nếu tình trạng ô nhiễmcủa sông Sài Gòn [2]

Lưu vực sông Đồng Nai và Thị Vải: là nơi tập trung của nhiều khu công

nghiệp, đặc biệt là các khu công nghiệp, các nhà máy đã hình thành khá lâu đời.Tuy nhiên, mức độ tập trung các nhà máy gây ô nhiễm nghiêm trọng như sản xuấtphân bón, hóa chất… chủ yếu tập trung ở phía hạ lưu và nhánh sông Thị Vải trong

đó đáng chú ý là khu công nghiệp Phú Mỹ 1 và Công ty cổ phần hữu hạn VedanViệt Nam là hai đơn vị xả thải các chất gây ô nhiễm môi trường cao nhất Các thông

số ô nhiễm như hữu cơ, chất rắn lơ lửng, vi sinh… vượt quy chuẩn cho phép hàngchục, thậm chí hàng trăm lần [2]

Ngoài ra, nước thải sinh hoạt phát sinh từ các đô thị, khu dân cư đang ảnhhưởng nghiêm trọng đến chất lượng nước tại các dòng sông nói riêng và các nguồnnước nói chung tại các vùng KTTĐ Hiện nay, tại các đô thị lớn như Thành phố HồChí Minh, Vũng Tàu, Biên Hòa và một số các khu đô thị đã bắt đầu tiến hành quyhoạch và xây dựng các hệ thống xử lý nước thải cho khu dân cư Tuy nhiên, một số

dự án đã triển khai nhưng tiến độ chậm và chưa đạt hiệu quả mong muốn [2]

1.2.3 Tình hình đánh giá hiện trạng và quản lý chất lượng nước sông Trà Khúc

Trong thời gian qua đã được quan trắc theo mạng lưới quan trắc nước mặthàng năm của chương trình Quan trắc môi trường trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi, vớitần suất 3 đợt/năm (theo chương trình quy hoạch mạng lưới quan trắc môi trường

tỉnh đến năm 2020 đã được UBND tỉnh Quảng Ngãi phê duyệt [13]) Tuy nhiên, dotần suất quan trắc ít, nên việc đánh giá chất lượng nước sông kém đại diện, việcđánh giá chất lượng nước sông chỉ được thực hiện qua so sánh từng thông số riêngbiệt như pH, DO, NO3--N, BOD5, COD với các giá trị được quy định trong Quychuẩn kỹ thuật Quốc gia (QCVN) hiện hành [11], nên gây khó hiểu đối với cộngđồng và các nhà hoạch định chính sách Ngoài ra, chưa có nghiên cứu nào đánh giáhiện trạng chất lượng nước sông Trà Khúc một cách chi tiết và khoa học Vì vậy, đềtài này sẽ góp phần đánh giá một cách đầy đủ hiện trạng chất lượng nước sông TràKhúc nhằm cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc xây dựng các giải phápquản lý chất lượng nước phù hợp cho chất lượng nước sông Trà Khúc.

1.3 KHÁI QUÁT MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG TRÀ KHÚC

1.3.1 Điều kiện tự nhiên

1.3.1.2 Đặc điểm địa hình

Toàn lưu vực sông Trà Khúc có 3 dạng địa hình chính sau:

- Vùng núi cao và trung bình: Nằm ở phía Tây, chiếm khoảng 70% diện tích

tự nhiên [17]

- Vùng đồng bằng: Chạy dọc từ Bắc vào Nam và tiến sát ra gần biển Bề mặtkhông được bằng phẳng có nhiều gò đồi theo hướng dốc từ Tây sang Đông với cao

độ biến đổi từ 20 m đến 2 m chiếm khoảng 20% diện tích tự nhiên [17]

- Vùng cát ven biển: Đây là vùng bao gồm các cồn cát, đụn cát phân bốthành một dải hẹp, chạy dài ven biển với chiều rộng trung bình trên dưới 2 km và có

độ cao hơn vùng đồng bằng [17]

1.3.1.3 Đặc điểm thủy văn

Sông Trà Khúc được hợp lưu từ nhiều hướng khác nhau, nên sông có dạnghình cành cây, có 9 phụ lưu cấp I, 5 phụ lưu cấp II, 6 phụ lưu cấp III và 2 phụ lưucấp IV [17] Một số đặc trưng thủy văn chính của sông Trà Khúc được thể hiện từbảng 1.2 đến bảng 1.7

Bảng 1.2 Đặc trưng thủy văn sông Trà Khúc

Sông Chiều dài sông (km) Chiều dài lưu vực (km) Chiều rộng lưu vực (km) Diện tích lưu vực (km)

Bảng 1.5 Lưu lượng dòng chảy trung bình năm trên sông Trà Khúc

Sông Diện tích lưu vực (km 2 ) Lưu lượng (m 3 /s) Tổng lượng dòng chảy (10 9 m 3 )

 Đặc điểm thổ nhưỡng

Theo phân loại của FAO-UNESCO lưu vực có 9 nhóm đất bao gồm: nhómđất cát ven biển, nhóm đất mặn, nhóm đất phù sa, nhóm đất Glây, nhóm đất xám,nhóm đất đỏ, nhóm đất đen, đất nứt nẻ, đất dốc mòn trơ sỏi đá [17]

1.3.2.2 Các ngành kinh tế

 Nông nghiệp

Sản xuất nông nghiệp chiếm tỷ trọng chủ yếu trong các hoạt động phát triểnkinh tế trênlưu vực, tập trung chủ yếu ở khu vực hạ lưu Những cây trồng chính trênlưu vực là lúa, ngô, sắn, lạc, đậu tương và mía trong đó diện tích lúa là chủ yếu.Hiện nay, cơ cấu kinh tế nông nghiệp đang chuyển dịch theo hướng giảm dần câylương thực, tăng cây công nghiệp và cây thực phẩm [17.

 Công nghiệp

Các ngành công nghiệp đáng quan tâm là công nghiệp chế biến nông lâm thủy sản và sản xuất vật liệu xây dựng, chủ yếu tập trung ở khu vực hạ lưu Trongvùng hạ lưu có hai khu công nghiệp (KCN) lớn là Quảng Phú thuộc thành phốQuảng Ngãi và Tịnh Phong thuộc huyện Sơn Tịnh; ngoài ra còn có một số cụmcông nghiệp và làng nghề như cụm công nghiệp Tịnh Ấn Tây [17]

- Nuôi trồng thủy hải sản

Nuôi trồng thủy sản bao gồm nuôi cá lồng, cá bè trên sông và nuôi tôm ở khuvực cửa và gần cửa sông Nuôi tôm sú, tôm thẻ chân trắng, cua xanh được phát triểnnhiều ở các xã Tịnh Khê, Tịnh Hòa, Nghĩa Phú, Nghĩa Hòa Do nguồn nước sông bịsuy giảm và ô nhiễm nước gia tăng do ảnh hưởng của các nguồn nước thải xả thảikhông được xử lý chảy vào sông trong thập kỷ gần đây nên nuôi cá lồng, bè trongsông trong những năm gần đây ngày càng bị suy giảm [17]

 Du lịch dịch vụ

Núi Ấn sông Trà, bãi biển Mỹ Khê, chứng tích Sơn Mỹ, mộ Cụ Huỳnh ThúcKháng đều nằm trọn trong vùng hạ lưu sông Trà Khúc, từ lâu nay đã là những địađiểm hấp dẫn cho cả du khách địa phương, trong nước và nước ngoài Các loại hìnhthể thao tiếp xúc với nước như đua thuyền, bơi lội trước kia phát triển mạnh, nhưnghiện nay do nước sông Trà Khúc ở hạ lưu bị cạn kiệt nên các hoạt động vui chơigiải trí này gần như không còn [17]

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu là chất lượng nước mặt sông Trà Khúc đoạn từ thượngnguồn sông (khu vực cách đập dâng đầu mối kênh Thạch Nham 500 m về phía hạnguồn), xã Nghĩa Lâm, huyện Tư Nghĩa đến hạ nguồn sông tại khu vực cửa sôngCửa Đại, xã Nghĩa Phú, Tp Quảng Ngãi, tỉnh Quảng Ngãi

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Thu thập và tổng hợp các số liệu về chất lượng nước sông Trà Khúc đãđược công bố trong giai đoạn năm 2013 đến năm 2017

- Lấy mẫu và phân tích các thông số chất lượng nước sông Trà Khúc trongkhoảng thời gian từ tháng 03 năm 2017 đến tháng 10 năm 2017 (3 đợt)

- Đánh giá chất lượng nước mặt và diễn biến chất lượng nước sông Trà Khúcdựa vào các thông số riêng biệt

- Đánh giá, phân loại chất lượng nước mặt và diễn biến chất lượng nước sôngTrà Khúc dựa vào bộ chỉ số chất lượng nước WQI

- Đề xuất giải pháp quản lý chất lượng nước sông Trà Khúc

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1 Phương pháp thu thập thông tin

Tiếp cận và kế thừa nguồn cơ sở dữ liệu thống kê về chất lượng nước sông từcác báo cáo quan trắc, số liệu điều tra của các cơ quan, ban ngành như: UBND các

xã, UBND huyện có sông Trà Khúc chảy qua, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnhQuảng Ngãi, Chi cục Bảo vệ môi trường, Những thông tin số liệu thứ cấp như: Khítượng thủy văn, diện tích, địa hình và tình hình kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu…

2.3.2 Phương pháp điều tra và khảo sát thực tế

Điều tra và khảo sát thực địa xác định các vị trí và lấy mẫu, phân tích phục

vụ đánh giá chất lượng nước theo Tiêu chuẩn/Quy chuẩn hiện hành

2.3.3 Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu

 Vị trí lấy mẫu

Bảng 2.1 Danh mục điểm quan trắc trên sông Trà Khúc

NM1

Thượng nguồn sông Trà Khúc tại khu vực cách

đập dâng đầu mối kênh Thạch Nham 500 m về

phía hạ nguồn, xã Nghĩa Lâm, huyện Tư Nghĩa

108°37'12,83'' 15°07'10,37''

NM2

Sông Trà Khúc cách cống thải chung Công ty CP

Đường Quảng Ngãi 200 m về phía thượng

nguồn, phường Quảng Phú, Tp Quảng Ngãi

108°46'21,09" 15°07'44,02"

NM3

Sông Trà Khúc cách cống thải chung Công ty CP

Đường Quảng Ngãi 100 m về phía hạ nguồn,

phường Quảng Phú, Tp Quảng Ngãi

108°46'43,15" 15°07'57,98"

NM4 Sông Trà Khúc tại bến Tam Thương, phường Lê

Hồng Phong, Tp Quảng Ngãi 108°49'1,94" 15°07'33,95"

NM5 Hạ nguồn sông Trà Khúc tại cửa sông Cửa Đại,

xã Nghĩa Phú, Tp Quảng Ngãi 108°53'19,2" 15°08'30,76"

Sơ đồ vị trí lấy mẫu được thể hiện như Hình 2.1 sau:

Hình 2.1 Các vị trí lấy mẫu trên sông Trà Khúc

Ghi chú: Ký hiệu là các vị trí quan trắc Màu là khu vực đất ở đô thị hiện hữu

 Thời gian quan trắc

Từ tháng 03 - 10/2017 (3 đợt)

 Danh mục các thông số quan trắc

Thông số quan trắc môi trường nước mặt bao gồm: pH, nhiệt độ, DO, Độđục, PO43--P, TSS, BOD5, COD, NO3--N, NO2--N, NH4+-N, Cl-, Fe, Coliform

2.3.3.1 Phương pháp lấy mẫu

Phương pháp lấy mẫu theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 66636:2008 Hướng dẫn lấy mẫu ở sông và suối [8]

-2.3.3.2 Phương pháp bảo quản và vận chuyển mẫu

Mẫu được bảo quản theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6663-3:2008 [7]

Các chai mẫu sau khi lấy được cho vào thùng đựng mẫu có sẵn đá, lắp giá đỡbằng gỗ có lỗ giữ thăng bằng cho chai mẫu, bảo quản lạnh ở nhiệt độ từ 1-50C, sau

đó kiểm tra bằng nhiệt kế Mẫu sau khi lấy và bảo quản phải được vận chuyển đảmbảo an toàn ngay về phòng thí nghiệm

2.3.4 Phương pháp đo tại hiện trường và phân tích trong phòng thí nghiệm

2.3.4.1 Phương pháp đo tại hiện trường

Bảng 2.2 Phương pháp đo tại hiện trường

2.3.4.2 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

Bảng 2.3 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

Stt Thông số Phương pháp phân tích/Thiết bị

2.3.4.3 Kiểm soát chất lượng của phương pháp phân tích

Các phương pháp được áp dụng để phân tích chất lượng nước trong nghiêncứu này là các phương pháp tiêu chuẩn của Việt Nam (TCVN) và quốc tế(SMEWW) Trước khi áp dụng để phân tích chất lượng nước sông Trà Khúc, chúngtôi tiến hành kiểm soát chất lượng phương pháp phân tích của một số phương phápthường mắc sai số lớn như: phương pháp xác định NO3--N, NH4+-N và PO43--Pthông qua việc qua đánh giá độ đúng và độ lặp lại của phương pháp khi phân tíchmẫu thêm chuẩn – Spiked sample Việc kiểm soát chất lượng của phương phápphân tích được tiến hành trong đợt phân tích mẫu đợt đầu tiên và thỉnh thoảng đượctiến hành kiểm tra lại trong các đợt phân tích mẫu lần sau

Độ đúng của phương pháp phân tích được xác định thông qua độ thu hồi(Recovery) theo công thức (2.1):

2 0 1

thêm vào mẫu; x2 là nồng độ chất phân tích đo được trong mẫu sau khi thêm chuẩn.

Kết quả xác định độ thu hồi của phương pháp xác định NO3--N, NH4+-N và

Rev ± độ lệchchuẩn (%)(n  3)

Rev (%) yêu cầu(theo AOAC) [36]

và PO43--P đều đạt được độ đúng tốt với Rev khoảng 90 – 98%

Để xác định độ lặp lại của phương pháp phân tích, tiến hành phân tích lặp lại

3 lần (n = 3) mẫu NM4, rồi tính độ lệch chuẩn tương đối trong nội bộ phòng thínghiệm (RSDPTN) theo công thức (2.2):

Kết quả xác định độ lặp lại của phương pháp xác định NO3--N, NH4 -N và

PO43--P ở bảng 2.5 cho thấy: các kết quả đều đạt yêu cầu

Bảng 2.5 Độ lặp lại của phương pháp phân tích NO3--N, NH4+-N và PO43--PThông

RSDPTN

(%)

RSD(%) yêucầu [36]

NO3--N 0,272 0,282 0,269 0,270 0,007 2,5  15

(với những nồng độ C  0,1

NH4+-N 0,152 0,160 0,157 0,160 0,004 2,5

PO3--P 0,035 0,032 0,036 0,030 0,002 7

 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp phân tích

Giới hạn phát hiện (Limit of Detection/ LOD) của phương pháp phân tích là

nồng độ nhỏ nhất của chất phân tích mà phương pháp có thể phát hiện được mộtcách tin cậy LOD của phương pháp phân tích được xác định theo quy tắc 3 và dựavào hồi quy tuyến tính (dạng y a bx  ) theo công thức (2.3):

y

3×SLOD

b

Trong đó, Sy là độ lệch chuẩn của tín hiệu đo trên đường hồi quy tuyến tính;

b là độ dốc của đường hồi quy

Giới hạn định lượng (Limit of Quantitation/ LOQ) của phương pháp phân

tích là nồng độ nhỏ nhất của chất phân tích có thể định lượng được với độ đúng và

độ lặp lại chấp nhận được LOQ được xem là nồng độ nhỏ nhất trên một đườngchuẩn tin cậy và được tính theo công thức (2.4):

(mg/L)

LOQ(mg/L)

2.3.5.1 Đánh giá chất lượng nước dựa vào từng thông số riêng lẻ

Sử dụng kết quả phân tích các thông số để đánh giá chất lượng nước sôngTrà Khúc và diễn biến chất lượng nước sông Trà Khúc theo các thông số: pH, nhiệt

độ, DO, Độ đục, PO43--P, TSS, BOD5, COD, NO3--N, NO2--N, NH4+-N, Cl-, Fe,Coliform Đánh giá các thông số trên theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chấtlượng nước mặt QCVN 08-MT:2015/BTNMT [3]

2.3.5.2 Đánh giá chất lượng nước theo chỉ số WQI

Để đánh giá chất lượng nước mặt một cách tổng quát, ta tiến hành tính toán

chỉ số chất lượng nước WQI (Phương pháp tính toán dựa theo:“Sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng nước” Ban hành kèm theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01 tháng 7 năm 2011 của Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường) [9].

 Tính toán WQI

a Tính toán WQI thông số

* WQI thông số (WQISI ) được tính toán cho các thông số BOD 5 , COD,

i i

BP BP

q q WQI

qi: Giá trị WQI ở mức i đã cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi

qi+1: Giá trị WQI ở mức i+1 cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi+1

Cp: Giá trị của thông số quan trắc được đưa vào tính toán

Bảng 2.7 Bảng quy định các giá trị qi, BPi

(công thức 1)

Bước 1: Tính toán giá trị DO % bão hòa:

- Tính giá trị DO bão hòa:

3

2 0.0000777740079910

.041022

0652

T: nhiệt độ môi trường nước tại thời điểm quan trắc (đơn vị: 0 C).

- Tính giá trị DO % bão hòa:

DO%bão hòa= DOhòa tan / DObão hòa*100

DO hòa tan : Giá trị DO quan trắc được (đơn vị: mg/l)

Bước 2: Tính giá trị WQIDO:

i i

i i

BP BP

q q

Trong đó:

Cp: giá trị DO % bão hòa

(công thức 2)

BPi, BPi+1, qi, qi+1 là các giá trị tương ứng với mức i, i+1 trong bảng 2.8

Bảng 2.8 Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa

Nếu giá trị DO% bão hòa ≤ 20 thì WQIDO bằng 1

Nếu 20< giá trị DO% bão hòa< 88 thì WQIDO được tính theo công thức 2 và sửdụng bảng 2.8

Nếu 88≤ giá trị DO% bão hòa≤ 112 thì WQIDO bằng 100

Nếu 112< giá trị DO% bão hòa< 200 thì WQIDO được tính theo công thức 1 và sửdụng bảng 2.8

Nếu giá trị DO% bão hòa ≥200 thì WQIDO bằng 1

* Tính giá trị WQI đối với thông số pH

Bảng 2.9 Bảng quy định các giá trị BP i và q i đối với thông số pH

Nếu giá trị pH≤5.5 thì WQIpH bằng 1

Nếu 5,5< giá trị pH<6 thì WQIpH được tính theo công thức 2 và sử dụng bảng2.9

Nếu 6≤ giá trị pH≤8,5 thì WQIpH bằng 100

Nếu 8.5< giá trị pH< 9 thì WQIpH được tính theo công thức 1 và sử dụngbảng 2.9

Nếu giá trị pH≥9 thì WQIpH bằng 1

b Tính toán WQI

Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số nêu trên, việc tính toán WQIđược áp dụng theo công thức sau:

3 / 1 2

1

5

15

Trong đó:

WQIa: Giá trị WQI đã tính toán đối với 05 thông số: DO, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4

WQIb: Giá trị WQI đã tính toán đối với 02 thông số: TSS, độ đục

WQIc: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số Tổng Coliform

WQIpH: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số pH

Ghi chú: Giá trị WQI sau khi tính toán sẽ được làm tròn thành số nguyên.

c So sánh chỉ số chất lượng nước đã được tính toán với bảng đánh giá

Sau khi tính toán được WQI, sử dụng bảng xác định giá trị WQI tương ứngvới mức đánh giá chất lượng nước để so sánh, đánh giá Cụ thể như sau:

Bảng 2.10 Bảng xác định giá trị WQI Giá trị WQI Mức đánh giá chất lượng nước Màu Mức CLN

91 - 100 Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh

76 - 90

Sử dụng cho mục đích cấp nước sinhhoạt nhưng cần các biện pháp xử lý phùhợp

Xanh lá cây II

51 - 75 Sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các

26 - 50 Sử dụng cho giao thông thủy và các mục

0 - 25 Nước ô nhiễm nặng, cần các biện pháp

2.3.6 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm

Số liệu được xử lý thống kê bằng phần mềm Microsoft Office Excel 2010:tính giá trị trung bình số học, …

Sử dụng bộ công cụ Data Analysis để đánh giá diễn biến và mối tương quangiữa các thông số chất lượng nước.

2.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

2.4.1 Phạm vi không gian

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là nước mặt ở dòng chính sông Trà Khúc, tỉnhQuảng Ngãi đoạn từ thượng nguồn sông tại khu vực cách đập dâng đầu mối kênhThạch Nham 500 m về phía hạ nguồn, xã Nghĩa Lâm, huyện Tư Nghĩa đến hạnguồn sông tại khu vực cửa sông Cửa Đại, xã Nghĩa Phú, Tp Quảng Ngãi

2.4.2 Phạm vi thời gian

Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 9 năm 2017 đến tháng 4 năm 2018

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT VÀ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG TRÀ KHÚC DỰA VÀO CÁC THÔNG SỐ RIÊNG BIỆT

Từ kết quả quan trắc 3 đơt/năm (từ năm 2013 – 3017, chi tiết xem phần Phụ lục 1 đến Phụ lục 5) ta tiến hành nghiên cứu đánh giá chất lượng nước mặt và diễn

biến chất lượng nước qua 14 thông số tại 5 vị trí trên sông Trà Khúc Chất lượngnước sông Trà Khúc được đánh giá qua so sánh kết quả xác định được với mức quyđịnh trong QCVN 08-MT:2015/BTNMT (Mức chất lượng nước A1, A2, B1, B2)

Bảng 3.1 Kết quả quan trắc CLN sông Trà Khúc từ năm 2013 đến năm 2016 (n = 12)

Vị trí Đại lượng

thống kê

Nhiệt độ(0C)

pH-

DO(mg/L)

Độ đục(NTU)

Fe(mg/L)

NH4+-N(mg/L)

NO3--N(mg/L)

PO43--P(mg/L)

NO2--N(mg/L)

BOD5

(mg/L)

COD(mg/L)

TSS(mg/L)

Cl

-(mg/L)

Tổng Coliform(MPN/100mL)

Vị trí Đại lượng

thống kê

Nhiệt độ(0C)

pH-

DO(mg/L)

Độ đục(NTU)

Fe(mg/L)

NH4+-N(mg/L)

NO3--N(mg/L)

PO43--P(mg/L)

NO2--N(mg/L)

BOD5

(mg/L)

COD(mg/L)

TSS(mg/L)

Cl

-(mg/L)

Tổng Coliform(MPN/100mL)

Vị trí các điểm quan trắc CLN sông Trà Khúc từ năm 2013 - 2016:

+ NM1: Thượng nguồn sông Trà Khúc tại khu vực cách đập dâng đầu mối kênh Thạch Nham 500 m về phía hạ nguồn, xã Nghĩa Lâm, huyện Tư Nghĩa, tỉnh Quảng Ngãi.

+ NM2: Sông Trà Khúc cách cống thải chung Công ty CP Đường Quảng Ngãi 200 m về phía thượng nguồn, phường Quảng Phú, Tp Quảng Ngãi, tỉnh Quảng Ngãi.

+ NM3: Sông Trà Khúc cách cống thải chung Công ty CP Đường Quảng Ngãi 100 m về phía hạ nguồn, phường Quảng Phú, Tp Quảng Ngãi, tỉnh Quảng Ngãi.

+ NM4: Sông Trà Khúc tại bến Tam Thương, phường Lê Hồng Phong, Tp Quảng Ngãi, tỉnh Quảng Ngãi.

+ NM5: Hạ nguồn sông Trà Khúc tại cửa sông Cửa Đại, xã Nghĩa Phú, Tp Quảng Ngãi, tỉnh Quảng Ngãi.

Bảng 3.2 Kết quả phân tích CLN sông Trà Khúc năm 2017 (*)

Vị trí Đại lượng

thống kê

Nhiệt độ(0C)

pH-

DO(mg/L)

Độ đục(NTU)

Fe(mg/L)

NH4+-N(mg/L)

NO3--N(mg/L)

PO43--P(mg/L)

NO2--N(mg/L)

BOD5

(mg/L)

COD(mg/L)

TSS(mg/L)

Cl

-(mg/L)

Tổng Coliform(MPN/100mL)