Xác lập cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ địa tin học xây dựng cơ sở dữ liệu đánh giá chất lượng môi trường nước mặt vùng mỏ cẩm phả, quảng ninh

Với những l do trên, đ tài luận án “Xác lập cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ địa tin học xây dựng cơ sở dữ liệu đánh giá chất lượng môi trường nước mặt vùng mỏ Cẩm Phả, Quảng Ninh” là x

Ờ

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập củariêng tôi ác số liệu sử dụng phân tích trong luận án có nguồn gốc rõ ràng, đãcông bố theo đúng quy định ác kết quả nghiên cứu trong luận án do tôi tự tìmhiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan

ghiên cứu sinh

guyễn hị ệ ằng

B

Tính c p thiết của đ

2 Mục tiêu nghiên cứu

3 Nội dung nghiên cứu 4 ối tượng và phạm vi nghiên cứu

5 Phương pháp nghiên cứu

6 Những điểm mới của luận án

7 Luận điểm bảo vệ

8 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

9 ơ sở tài liệu thực hiện luận án

0 u trúc luận án

Lời cảm ơn

1.1 hái niệm nước m t và đánh giá ch t lượng nước m t

.2 Những yếu tố ảnh hưởng tới ch t lượng nước m t

1.2.1 Nước thải sinh hoạt

1.2.2 Nước thải công nghiệp

1.2.3 Nước thải y tế

1.2.4 Nước thải nông nghiệp

1.3 Sử dụng ch số WQ

1.4 T ng quan các công trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ địa tin học xây

1.4 Trên thế giới

1.4.2 Trong nước

m Phả, Quảng Ninh

.6 Tiểu kết chương

2 Ở

Ớ

liệu phục vụ đánh giá ch t lượng môi trường nước m t

giá ch t lượng môi trường nước m t

2.2 Sơ đồ quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu ch t lượng môi trường nước m t

2.3 Phương pháp tính toán ch số WQ

2.4.2 Phân tích thống kê không gian

2.4.3 Mô hình hóa ch t lượng môi trường nước

2.5 Lựa chọn công nghệ ph hợp với v ng m

S L nước m t

3 c điểm khu vực nghiên cứu

3.2 c điểm tư liệu sử dụng trong luận án

3.2 Số liệu quan tr c ch t lượng nước m t

3.2.2 ữ liệu viễn thám

3.3 Xây dựng cơ sở dữ liệu ch t lượng nước m t khu vực m Phả, Quảng Ninh

3.4 hai thác, sử dụng cơ sở dữ liệu phục vụ đánh giá, giám sát ch t lượng môi trường nước m t

3.4 Xây dựng bản đồ chuyên đ các thông số môi trường nước m t

3.4.2 ánh giá ch t lượng nước m t b ng phương pháp thống kê

3.4.3 ánh giá biến động hàm lượng các thông số ch t lượng nước theo qu 3.4.4 ánh giá ch t lượng nước m t b ng ch số WQ

3.4.5 Xác định hàm lượng các thông số ch t lượng nước m t b ng tư liệu viễn thám

3.5 ết luận chương 3

À

À Ệ

1

STT

-System

ảng 2 ảng xác định giá trị WQ tương ứng với mức đánh giá ch t lượng

ảng 3.15

thải sinh hoạt [ 9 .

nghiên cứu của Weipi e

trong nghiên cứu của Li et al

môi trường

Quảng Ninh nguồn nternet

Internet)

ình 2.3 Sơ đồ quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu ch t lượng môi trường nước

m t

ình 2.4 Sơ đồ quy trình thành lập bản đồ phân bố các thông số ch t lượng

nước t cơ sở dữ liệu

Ordiginal Kriging, c – IDW) (Chum et al., 2017) [36]

ình 2.6 Sự thay đ i v

COD, TN, F (Lee and White,1992) [48]

ình 2.7 ác thành tố chính trong mô hình môi trường

ình 2.8 Mô tả mô hình

ình 2.9

vực hồ chứa Te- hi, ài Loan

ình 3.4 Tư liệu ảnh Sentinel-2

Quảng Ninh, R

Phả, Quảng Ninh trong ph n m m

trạm đo giai đoạn 2011 - 20 6 và giới hạn theo Q

tại 5 điểm quan tr c nước m t ở

tại 5 điểm quan tr c nước m t ở

ình 3 8 ết quả xác định chNinh t ảnh vệ tinh Sentinel-2

Phả, Quảng Ninh

lượng ch t lơ lửng trong nước biển khu vực

16/04/2016

lượng ch t lơ lửng trong nước biển khu vực

02/12/2016

ình 3.23 Phóng to kết quả xác định hàm lượng TSS t

m Phả

ình 3.24 Phóng to kết quả xác định hàm lượng TSS tngày 6 04 20 6 khu vực

1 nh c p thi t củ t i

Nước là một nguồn tài nguyên vô c ng qu giá, là thành ph n thiết yếucủa sự sống và môi trường ó thể coi nước là thành ph n quyết định đến sự tồntại và phát triển của m i quốc gia

nước ta phân bố không đồng đ u cả v thời gian và không gian, d n đến

tình trạng có những v ng bị l lụt thường xuyên, trong khi đó có những v ng lại

bị khô hạn k o dài ơn nữa, m c d có nguồn tài nguyên nước dồi dào, tuy nhiêntài nguyên nước m t ở Việt Nam không phải là vô tận Nước m t

hoạt và phát triển kinh tế xã hội ên cạnh đó, c ng với sự phát triển mạnh m của kinh tế - xã hội, những ảnh hưởng tiêu cực của các hoạt động này đến nguồn nước khiến tình trạng ô nhiễm nước m t diễn ra nghiêm trọng Tốc độ công nghiệp hoá, đô thị hoá nhanh chóng, hoạt động giao thông đường thủy, hoạt động khai thác khoáng sản, hoạt động nuôi trồng thủy hải sản và sự gia t

ng dân số gây áp lực ngày càng n ng n đối với tài nguyên nước m t ở các hệ thống sông, hồ c ng như ven biển Môi trường nước m t ở nhi u khu vực trên thế giới đang bị ô nhiễm n ng n bởi nước thải, khí thải và ch t thải r n Xây dựng cơ sở dữ liệu ch t lượng nước m t đang là một v n đ có tính c p thiết, phục vụ công tác quản l , bảo vệ và sử dụng b n vững nguồn tài nguyên nước

nước ta thời gian qua ên cạnh những lợi ích to lớn mang lại, công nghiệp khaithác m c ng tác động mạnh m đối với các thành ph n tài nguyên, môi trường,phá vỡ thế hài h a vốn có của cảnh quan thiên nhiên trên một diện

mà không qua b t k hình thức xử l nào ên cạnh đó, trong những n m trướcđây, nhi u đơn vị khai thác khoáng sản ch quan tâm đến lợi ích kinh tế trước m

t mà xem nhẹ công tác bảo vệ môi trường ậu quả là nhi u thành ph n tàinguyên và môi trường v ng m bị tác động và biến đ i mạnh m , ảnh

hưởng trực tiếp ho c gián tiếp đến đời sống dân sinh trong khu vực mà nước

m t là một đối tượng quan trọng

ng như nhi u v ng khác trong cả nước, m Phả là thành phố nông nghiệp ên cạnh công nghiệp m , các loại hình công nghiệp khác như

trình công nghiệp hoá và đô thị hoá, dân số ngày một t ng, nhu c u cung c pnước cho các ngành công-nông nghiệp và sinh hoạt ngày càng lớn Mộtnghịch l đang diễn ra gay g t: công nghiệp càng phát triển, dân số càng t ng

nguồn nước m t trong các ao hồ, sông suối và nước ven biển v ng m

giao thông vận tải, nông nghiệp và sinh hoạt của người dân, ch t lượng nước

m t v ng m m Phả c n bị suy giảm n ng n bởi nguyên nhân khai thác m Nước

m lộ thiên, h m l ; nước m t các cơ sở tuyển khoáng, nước chảy tràn t bãi thải

và bãi chứa than v.v…là các nhân tố làm gia t ng quy mô và mức độ ô nhiễmlàm suy giảm nghiêm trọng ch t lượng nước m t v ng m

thác khoáng sản, cơ khí, xi m ng ngày càng mở rộng là các nguyên nhân t ng

nghiên cứu xác định nguyên nhân, phân tích các thành ph n, đánh giá ch t

nh m xác định diễn biến ch t lượng nước, phân v ng và nhận diện các thành ph

n ô nhiễm, hướng tới xây dựng các giải pháp xử l , quản l các nguồn nước m ttrong khu vực, góp ph n ng n ng a, giảm thiểu các tác động tiêu cực, nâng cao

ch t lượng nước sạch cho dân cư v ng Quảng Ninh nói chung và khu vực mPhả nói riêng

ó nhi u phương pháp đánh giá ch t lượng nước m t M i phương

phân tán v định dạng, v c u trúc, v chu n hoá dữ liệu v.v…Một cơ sở dữ liệu đ

y đủ, được xây dựng b ng các phương pháp và công nghệ hiện đại với các khả

n ng cập nhật, quản l , phân tích, hiển thị và chia sẻ kịp thời là cơ sở cho côngtác đánh giá chính xác và hiệu quả các thành ph n tài nguyên, môi

trường nói chung và tài nguyên nước m t nói riêng [ 0 ông nghệ địa tin học

mà tiêu biểu là viễn thám và hệ thông tin địa l S là các công cụ hiện

đại đáp ứng các yêu c u đó

Với những l do trên, đ tài luận án “Xác lập cơ sở khoa học ứng dụng

công nghệ địa tin học xây dựng cơ sở dữ liệu đánh giá chất lượng môi trường nước mặt vùng mỏ Cẩm Phả, Quảng Ninh” là xu t phát t yêu c u

thực tiễn và có tính khoa học ết quả nhận được trong luận án góp ph n nângcao hiệu quả ứng dụng công nghệ ịa tin học c ng như cung c p thông tin kịpthời, giúp các nhà quản l trong giám sát, đánh giá và bảo vệ môi trường nước

m t khu vực khai thác m

2 ục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu của luận án là xác lập được cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ địa tin học trong xây dựng cơ sở dữ liệu đánh giá ch t lượng

3 ội dung nghiên cứu

dung sau:

ra sự suy thoái ch t lượng ở v ng m C m Phả, các phương pháp đánh giá ch tlượng nước m t; t ng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quanđến ứng dụng công nghệ địa tin học trong xây dựng cơ sở dữ liệu và đánh giá

ch t lượng nước m t

m t b ng công nghệ địa tin học phục vụ công tác quản l , giám sát và đánh giá

ch t lượng nước m t

định hàm lượng một số thông số ch t lượng nước khu vực ven biển

môi trường QWin trong xây dựng cơ sở dữ liệu môi trường nước m t

thành lập các bản đồ chuyên đ v các thông số ch t lượng nước, đánh giá ch tlượng nước b ng ch số WQ , đánh giá ch t lượng nước kết hợp với tư liệu viễnthám

lượng môi trường nước m t vùng m C m Phả

4 ối tượng v phạm vi nghiên cứu

ối tượng nghiên cứu

5 hương pháp nghiên cứu

trong và ngoài nước liên quan đến nội dung luận án; các số liệu, tài liệu v ch tlượng nước m t khu vực nghiên cứu

liệu tại 5 điểm quan tr c ch t lượng nước m t khu vực đ t li n và 20 điểm

đánh giá môi trường QWin Manager trong xây dựng và khai thác cơ sở dữliệu ch t lượng môi trường nước m t khu vực m Phả, Quảng Ninh

giá diễn biến theo qu và n m ch t lượng môi trường nước m t khu vực m Phả,Quảng Ninh tại 5 trạm đo trong đ t li n

Sentinel 2 nh m xác định phân bố hàm lượng một số thông số ch t lượng nướckhu vực ven biển m Phả, Quảng Ninh

6 hững iểm mới củ luận án

hứ nh t, kết hợp các ph n m m S và ph n m m quản l , đánh giá môi

trường QWin trong xây dựng cơ sở dữ liệu ch t lượng nước m t là

phương án ph hợp và hiệu quả đối với hiện trạng cơ sở hạ t ng và số liệu quan

tr c ch t lượng nước m t khu vực khai thác m ở nước ta hiện nay

hứ h i, cơ sở dữ liệu xây dựng trong luận án là công cụ hiệu quả phục vụ

quản l , đánh giá và giám sát ch t lượng môi trường nước m t thông qua thành lậpcác bản đồ thông số ch t lượng nước, đánh giá b ng ch số WQ , kết hợp tư liệuviễn thám trong xác định hàm lượng các thông số ch t lượng nước…

7 uận iểm bảo vệ

uận iểm 1: ông nghệ ịa tin học là công cụ hiệu quả trong xây dựng

uận iểm 2: Cơ sở dữ liệu nước m t xây dựng trong nghiên cứu giúpquản l , giám sát và đánh giá ch t lượng môi trường nước m t khu vực m PhảQuảng Ninh một cách hiệu quả theo thời gian và không gian thông qua các kthuật phân tích, thống kê không gian

8 Ý ngh kho học v thực tiễn

Ý ngh kho học: ết quả nghiên cứu của đ tài luận án giúp hoànthiện cơ sở khoa học và chứng minh tính hiệu quả, tính tin cậy của phươngpháp ứng dụng công nghệ ịa tin học trong xây dựng và khai thác cơ sở dữ liệumôi trường nước m t

Ý ngh thực tiễn: cơ sở dữ liệu môi trường nước m t xây dựng trong

sát và sử dụng b n vững tài nguyên nước m t nói chung, tài nguyên nước m tkhu vực khai thác m nói riêng

ữ liệu qu n trắc: bao gồm các số liệu đo đạc, quan tr c ch t lượng

nước m t khu vực nghiên cứu giai đoạn 2011 - 2016, trong đó có 5 điểm quan

tr c khu vực đ t li n và 20 điểm khu vực ven biển m Phả, Quảng Ninh

ư liệu viễn thám: 02 cảnh ảnh vệ tinh quang học độ phân giải cao

10 u trúc luận án

Luận án bao gồm ph n mở đ u, kết luận, tài liệu tham khảo và nội dungchính được trình bày trong 03 chương:

hương 2: ơ sở khoa học ứng dụng địa tin học xây dựng cơ sở dữ liệuđánh giá ch t lượng môi trường nước m t

hương 3: Thực nghiệm xây dựng và khai thác cơ sở dữ liệu nh m

11 ời cảm ơn

Vương Trọng ha

và Thông tin địa l thuộc Trường ại học Tài nguyên và

như Trường ại học Tài nguyên và Môi trường à Nội; Trường ại học M

nghệ và Môi trường – Vinacomin đã giúp đỡ tôi được tham khảo tài liệu, các kết quả khảo sát và số liệu quan tr c môi trường giai đoạn 20 – 2016

c biệt, N S bày t l ng biết ơn chân thành và sâu s c đến P S.TS i u im Trúc và TS Vương Trọng ha - người Th y r t tận tụy giúp đỡ

N S hoàn thành luận án này

Xin trân trọng cảm ơn các Th y trong ội đồng đã đọc, góp và đánh giá

để N S hoàn thiện hơn luận án

Xin trân trọng cảm ơn

nước của Việt Nam bao gồm các nguồn nước m t, nước mưa, nước dưới

nước của một khu vực là toàn bộ lượng nước có trong đó mà con người có thểkhai thác, sử dụng được cho sinh hoạt, sản xu t trong hiện tại và tương lai

Nước m t là một dạng tài nguyên nước Theo Luật Tài nguyên nướcViệt Nam 20 2 , ”nước m t là nước tồn tại trên đ t li n và hải đảo” Nước m t lànước trong sông, hồ ho c nước ngọt trong v ng đ t ngập nước Nước m t được

b sung một cách tự nhiên bởi nước mưa và chúng m t đi khi chảy vào đạidương, bốc hơi và th m xuống đ t [9

của Việt Nam tập trung ở lưu vực sông Mê ong, 6

sông ồng – Thái ình và khoảng 4 ở lưu vực sông

vực sông khác, t ng lượng nước m t ch chiếm ph n nh

[19]. ên cạnh đó, t ng lượng nước m t của Việt Nam c ng phân bố không đ ugiữa các m a do lượng mưa phân bố không đồng đ u cả v thời gian và khônggian Lượng mưa thay đ i theo m a và thời điểm m a mưa, m a khô ở các v ng

là khác nhau

H

lãnh th Việt Nam [19 Như vậy, nếu tính theo bình quân đ u người,

quốc gia có tài nguyên nước ở mức trung bình theo quan điểm của WR – iệphội Nước quốc tế, và nếu tính theo lượng nước nội sinh thì c n th p hơn Với

sự gia t ng dân số c ng như quá trình sử dụng nước thiếu hợp l , Việt Nam cóthể đối m t với nguy cơ khan hiếm nước, ảnh hưởng đến sự phát triển

ánh giá ch t lượng nước m t

cạnh của hệ sinh thái và đời sống con người, như sức kh e cộng đồng, sản xu tlương thực, hoạt động kinh tế và đa dạng sinh học

X t trên khía cạnh quản l , ch t lượng nước được xác định bởi nhu c u sửdụng cuối c ng của nó Với các mục đích sử dụng nước như giải trí, n uống,môi trường sống cho động thực vật thủy sinh, mức trong sạch của

nguồn nước thường đ i h i ở c p độ cao hơn so với các một số các mục đíchkhác như đáp ứng nhu c u cho hoạt động thủy điện o đó, theo nghĩa rộng ch tlượng nước là bao gồm các nhân tố vật l , hóa học và sinh học c n thiết đểđảm bảo cho nhu c u sử dụng theo y ban kinh tế Liên hiệp quốc châu Âu(UNECE), 1995).

ánh giá ch t lượng nước là yêu c u quan trọng đối với sức kh e của conngười và ch t lượng môi trường ể đánh giá ch t lượng nước c ng như mức độgây ô nhiễm nước, có thể dựa vào một số ch tiêu cơ bản và quy định giới hạncủa t ng ch tiêu đó tuân theo Luật ảo vệ môi trường của một quốc gia ho c tiêuchu n quốc tế quy định cho t ng loại nước sử dụng cho các mục đích khácnhau ác ch tiêu cơ bản trong đánh giá ch t lượng nước m t có thể gộp thành 3nhóm, bao gồm nhóm ch tiêu vật l , ch tiêu hóa học và ch tiêu sinh học

* Chỉ tiêu vật lý

nước thải ựa vào giá trị p ta s quyết định phương pháp xử l , và đi u ch nhlượng và loại hoá ch t thích hợp trong quá trình xử l Sự thay đ i giá trị ptrong nước có thể d n đến những thay đ i v thành ph n các ch t trong nước doquá trình h a tan ho c kết tủa; ho c thúc đ y hay ng n ch n những phản ứng hóahọc, sinh học xảy ra trong nước p được xác định b ng máy đo p ho c b ngphương pháp chu n độ

- ộ m u: do các ch t gumid, hợp ch t keo của s t, do nhiễm b n của các

loại nước thải hay do sự phát triển của rong tảo ộ màu được xác định b ngphương pháp so màu với thang Platin - coban và tính b ng độ

- ộ ục: do các ch t r n lơ lửng, các ch t hữu cơ phân rã ho c do động

thực vật thủy sinh gây nên ộ đục làm giảm khả n ng truy n ánh sáng do vậyảnh hưởng đến quá trình quang hợp dưới nước độ đục càng lớn, môi trườngnước bị nhiễm b n càng cao và c n phải có biện pháp xử l

- h t rắn lơ lửng (TSS : h t r n lơ lửng là các hạt nh hữu cơ ho c vô cơ

có trong nước thải h t r n lơ lửng có ảnh hưởng đến ch t lượng nước khi sử

dụng cho sản xu t, cho sinh hoạt, cản trở và tiêu tốn nhi u hóa ch t trong quá

trình xử l

* Chỉ tiêu hóa học

- m lượng oxy hò t n trong nước (Dissolved Oxygen - DO): hàm

lượng oxy h a tan trong nước mg l là lượng oxy t không khí có thể h a tan vào

nước trong đi u kiện nhiệt độ, áp su t xác định Oxy h a tan trong nước tham

gia vào quá trình trao đ i ch t, duy trì n ng lượng quá trình phát triển, sinh sản

và tái sản xu t cho các loài sinh vật dưới nước àm lượng oxy h a tan cho ta

biết ch t lượng nước Oxy h a tan th p cho biết nước có nhi u ch t hữu cơ, nhu

c u oxy hóa t ng nên tiêu thu nhi u oxy trong nước Oxy h a tan cao, nước nhi

u rong tảo tham gia quang hợp giải phóng oxy;

- hu cầu oxy sinh học (Biochemical Oxygen Demand - BOD): là

lượng oxy c n thiết để vi sinh vật tiêu thụ trong cå quá trình oxy hoá các ch t

hữu cơ trong nước, nh t là nước thải sinh hoạt h số O là thông số quan trọng

để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước h số này càng cao cho th y nước bị ô

nhiễm càng nhi u;

- hu cầu oxy hó học (Chemical Oxygen Demand - COD): đây c ng là

thông số c n thiết để đánh giá ch t lượng nguồn nước Thông thường O

được sử dụng nhi u hơn

n ng đi vào trong nước do nước thải công nghiệp ho c đô thị

đồng, k m, thủy ngân, v.v…Những kim loại này ở đi u kiện p

tồn tại những hình thái khác nhau và gây ô nhiễm môi trường;

polyphotphat,và phốtpho hữu cơ

chủ yếu cho các thực vật dưới nước Tuy nhiên yếu hàm lượng quá cao s gây phú dưỡng hoá trong ao hồ;

- m lượng sunph t (SO42- : có trong nước do khoáng ch t ho c có

nguồn gốc hữu cơ Với hàm lượng lớn hơn 250mg l gây t n hại sức kh e cho

trong nuôi trồng thủy sản ễ gây hiện tượng n m n kim loại đối với các thiết bịdưới nước

- ác hợp ch t nitơ: quá trình phân hủy các ch t hữu cơ sinh ra

được xem là các ch t ch thị d ng để nhận biết mức độ nhiễm b n của nguồn

triển, gây ảnh hưởng đến ch t lượng nước d ng trong sinh hoạt

- m lượng ch t dầu mỡ, có thể là ch t b o, acid hữu cơ, chúng gây

khó kh n trong quá trình vận chuyển nước, ng n cản oxy hoà tan

* Chỉ tiêu sinh học

Trong nước thiên nhiên có nhi u loại vi tr ng, siêu vi tr ng, rong tảo vànhi u loại thủy vi sinh khác T y theo tính ch t, các loại vi sinh vật trong nước

có thể vô hại ho c có hại Nhóm có hại bao gồm các loại vi tr ng gây

bệnh, các loại rong rêu, tảo, v.v…Nhóm này c n loại b kh i nước trước khi sửdụng Trong ch t thải của người và động vật luôn có loại vi khu n oli sinhsống và phát triển ó là vi khu n đ c trưng cho mức độ nhiễm tr ng của nướcảnh hưởng đến ch t lượng nước sinh hoạt

1 2 hững y u tố ảnh hưởng tới ch t lượng nước m t

1.2.1 Nước thải sinh ho t

Nước thải sinh hoạt là một trong những nguyên nhân chính gây ônhiễm nguồn nước m t Nước thải sinh hoạt chiếm trên 30 t ng lượng thải trựctiếp ra các sông hồ, hay kênh rạch d n ra sông [20]

ối với khu vực ồng b ng sông ửu Long, Tây Nguyên và trung du, mi nnúi phía c, t lệ v t ng lượng các ch t ô nhiễm trong nước thải sinh

hoạt khu vực thành thị th p hơn so với khu vực nông thôn Sự khác nhau rõ rệt

nh t được ghi nhận ở khu vực ông Nam ộ khi t ng lượng các ch t ô nhiễmtrong nước thải khu vực thành thị lớn hơn r t nhi u so với khu vực nông thônhình 2)

19]

mức độ t ng dân số cả nước ô thị hóa diễn ra với tốc độ nhanh chóng,

n m 990 cả nước có 550 đô thị, trong khi đó đến tháng 6 n m 20 2 đã là 758 đôthị Ngay cả ở khu vực nông thôn, lượng nước thải sinh hoạt chiếm t lệ r t lớn

và t ng nhanh qua t ng n m Trong khi đó, ph n lớn các đô thị ở Việt Nam đ uchưa có nhà máy xử l nước thải tập trung, ho c đã xây dựng nhưng chưa đivào hoạt động c ng như hoạt động không có hiệu quả, khiến tình trạng ônhiễm nguồn nước m t do nước thải sinh hoạt càng thêm tr m trọng [20]

H 1.3 t gây ô n

1.2.2 Nước thải công nghiệp

ng với sự b ng n của cuộc cách mạng khoa học k thuật, quá trìnhcông nghiệp hóa đang diễn ra một cách nhanh chóng ở t t cả các nước trên thếgiới Nhi u ngành công nghiệp được mở rộng quy mô sản xu t c ng như phạm

vi phân bố ng với sự phát triển công nghiệp và sự gia t ng lượng

nước thải ra môi trường các nước đang phát triển, việc đ u tư cho hệ thống xử

l nước thải công nghiệp c n hạn chế Số lượng khu công nghiệp có hệ

thống xử l nước thải ở Việt Nam v n đang ở mức trung bình 50 - 60 , hơn nữahơn 50 trong số đó v n chưa hoạt động có hiệu quả

nhiễm môi trường nước m t do nước thải công nghiệp tập trung ởcác trung tâm công nghiệp, khai thác khoáng sản như à Nôi, ải Ph ng, QuảngNinh, ình ương, thành phố ồ hí Minh, ồng Nai Sự gia t ng

nước thải t các khu công nghiệp và khu khai thác khoáng sản trong những n m

g n đây là r t lớn Tốc độ gia t ng này cao hơn nhi u so với sự gia t ng t nglượng nước thải chung trong toàn quốc Theo số liệu của ộ Tài nguyên và Môitrường, lượng nước thải phát sinh t các khu công nghiệp v ng ông

Nam ộ lớn nh t trong 6 v ng kinh tế của cả nước, chiếm khoảng 50

công nghiệp ở Việt Nam được thể hiện trong bảng 1 [20]

V ng

ồng

b ng

ải sông

ồng

uyên hải mi n Trung

ình

ông

ồng

b ng sông ửu

Long

1.2.3 Nước thải y t

Nước thải y tế được xem là nguồn thải r t độc hại nếu không được xử

hóa ch t độc hại với nồng độ cao và chứa nhi u vi tr ng, vi khu n lây lan bệnhtruy n nhiễm Mức độ gia t ng lượng nước thải y tế ở nước ta ngày càng nhanhchóng do sự gia t ng số lượng các bệnh viện và cơ sở y tế [20]

nhiễm do nước thải y tế nhìn chung tập trung ở các thành phố lớn, nơi cónhững bệnh viện, cơ sở y tế lớn d n đến lượng nước thải y tế hàng ngày vượtquá khả n ng xử l

1.2.4 Nước thải nông nghiệp

ên cạnh các nguồn nước thải trên, nước thải nông nghiệp c ng là mộtnguồn gây ô nhiễm môi trường nước m t Ngành nông, lâm nghiệp và thủy

nghiệp sử dụng phân bón không đúng quy trình, sử dụng quá nhi u hóa ch tbảo vệ thực vật…đang là nguồn gây ô nhiễm môi trường nước ở các lưu vựcsông, suối Nước thải t hoạt động nông nghiệp có chứa hóa ch t bảo vệ thựcvật, thuốc tr sâu là những thành ph n hết sức độc hại cho môi trường và sức kh

e con người c biệt, ở các khu vực sản xu t nông nghiệp, người dân

thường sử dụng trực tiếp nước sông, hồ làm nước sinh hoạt hay nuôi trồngthủy sản [20]

1.3 ử dụng ch số ánh giá ch t lượng nước m t

các thông số quan tr c ch t lượng nước, d ng để mô tả định lượng v ch t lượngnước và khả n ng sử dụng của nguồn nước đó và được biểu diễn qua mộtthang điểm [21]

cho m i thông số

một cách t ng quát ên cạnh đó, ch số WQ có thể được sử dụng như một nguồn

dữ liệu để xây dựng bản đồ phân v ng ch t lượng nước c ng như cung c pthông tin môi trường cho cộng đồng một cách đơn giản, dễ hiểu, trực quangiúp nâng cao nhận thức của người dân v môi trường

h số WQ được xây dựng dựa trên các nguyên t c sau [21]:

Foundation - NSF , gọi t t là WQI - NSF

tiếng và được ứng dụng rộng rãi nh t trên thế giới đến nay

ối với các quốc gia châu

phương lựa chọn các thông số và phương pháp tính ch số phụ riêng

ối với một số quốc gia châunhư Malaysia,phương pháp đánh giá ch t lượng nước t

cạnh đó, nhưng m i quốc gia này c ng xây dựng nhi u loại ch số WQ

Tại Việt Nam đã có nhi u nghiên cứu và đ xu t áp dụng bộ ch số

Phú ường, ình Phước và Phú n giai đoạn 2003 - 2007 N m 20 , để thống nh tcách tính toán ch số WQ , T ng ục Môi trường đã chính thức ban hành s tayhướng d n tính toán ch số ch t lượng nước b ng ch số WQ

theo quyết định số 879 Q -T MT ngày 0

Cho đến nay có thể kể đến mô hình WQ

cho sông, kênh rạch của thành phố

Tôn Th t Lãng áp dụng tại sông

nghiên cứu của Nguyễn

phục vụ đánh giá ch t lượng nước sông

Nội Phạm Thế

giá hiện trạng ch t lượng môi trường nước m t thành phố

nghiên cứu này, t

biện pháp quản l

theo hướng phát triển b n vững [ ]

Quy trình tính toán và sử dụng WQ

trường nước bao gồm các bước sau [21]:

) Bước 1: Thu thập, tập hợp số liệu quan tr c t trạm quan tr c môi

trường nước m t lục địa

b) Bước 2: Tính toán các giá trị WQ thông số.

c) Bước 3: Tính toán WQI.

d) Bước 4: So sánh WQ với bảng các mức đánh giá ch t lượng nước.

Sau khi tính toán được WQ , sử dụng bảng

1.4 ổng qu n các c ng trình nghiên cứu ứng dụng c ng nghệ ị tin học x y

dựng v ánh giá ch t lượng nước m t 1.4 rên th giới

Trong những thập kỷ g n đây, công nghệ địa tin học nói chung, côngnghệ viễn thám và S đã trở thành công cụ hiệu quả trong xây dựng cơ sở dữliệu phục vụ đánh giá môi trường nước m t trên thế giới o số liệu quan tr c ch

t lượng nước là các thông số rời rạc, việc tiếp cận và khai thác các số liệu này

là r t hạn chế ơ sở dữ liệu ch t lượng nước m t xây dựng b ng công nghệ ịa tinhọc với các ưu điểm n i bật như khả n ng lưu trữ, xử l và phân tích dữ liệu

riging, Spline đã được áp dụng trong các nghiên cứu trên thế giới c ng như

ở Việt Nam trong đánh giá ch t lượng nước

Silberbauer 997 sử dụng công nghệ S trong xây dựng cơ sở dữ liệu và

quan tr c ch t lượng nước ở Nam Phi [67] Trong nghiên cứu này, tác

giả đã sử dụng ph n m m

nước m t ở Pakistan Trong nghiên cứu trên, tư liệu ảnh vệ tinh quang học

Landsat và SPOT 5 đã được sử dụng nh m thiết lập mối quan hệ không gian

với các thông số ch t lượng nước đo được, t đó tác giả xây dựng các mô hình

dự báo ch t lượng nước m t dựa theo t ng tải trọng tối đa hàng ngày

Zeilhofer et al (2008) [80] phát triển hệ thống S phục vụ theo dõi và quản l

ch t lượng nước lưu vực sông ở bang Mato rosso, mi n trung razil iai đoạn

đ u của dự án, các tác giả tập trung vào xây dựng cơ sở dữliệu c ng như các modules lưu rữ và xử l cơ sở dữ liệu này Một số mô hình

như N Flow và QU L2 c ng được tích hợp vào hệ thống này nh m mô ph ng d

ng chảy và ch t lượng nước ở các lưu vực sông, thử nghiệm cho lưu vực sông

uiaba razil

Nghiên cứu của lssgeer et al 20 7 [27] sử dụng các công cụ trong S nh m

xây dựng bản đồ phân bố hàm lượng một số thông số ch t lượng nước khu vực

sông Nerus, Terengganu Malaysia Trong nghiên cứu này, các tác giả sử

dụng dữ liệu ch t lượng nước giai đoạn 20 0 – 20 3 và kết quả thu thập thực

địa n m 20 6 hình 4 nh m mô hình hóa phân bố các thông số

dựng ứng dụng nh m hiển thị và phân tích dữ liệu ch t lượng môi trường