Bài báo trình bày kết quả đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt sông Sài Gòn - đoạn chảy qua thị xã Thuận An, tỉnh Bình Dương. Kết quả diễn biến chất lượng nước mặt sông Sài Gòn giai đoạn 2012-2018.
Trang 1Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường”
DOI: 10.15625/vap.2019.000211
ÁP DỤNG CHỈ SỐ WQI ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG SÀI GÒN
- ĐOẠN CHẢY QUA THỊ XÃ THUẬN AN, BÌNH DƯƠNG
Nguyễn Minh Kỳ * , Nguyễn Công Mạnh, Phan Thái Sơn, Đoàn Thị Quỳnh Trâm
Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, Email: nmky@hcmuaf.edu.vn
TÓM TẮT
Bài báo trình bày kết quả đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt sông Sài Gòn - đoạn chảy qua thị xã Thuận An, tỉnh Bình Dương Kết quả diễn biến chất lượng nước mặt sông Sài Gòn giai đoạn 2012 - 2018 được thể hiện thông quan chỉ số WQI dựa trên các thông số như DO, BOD5, COD, N-NH4+, P-PO43-, TSS, độ đục, Tổng Coliform, pH Quá trình tính toán WQI cho thấy chất lượng nước tại sông Sài Gòn khá tốt, dao động ở mức khá cao từ 74 đến 87 điểm Mức độ ổn định chất lượng nước giai đoạn từ mùa mưa 2012 đến mùa mưa 2014 với điểm số tương ứng 82-86 Kết quả xu thế biến đổi chất lượng nước sông Sài Gòn từ năm 2012 đến 2018 chỉ ra có thể sử dụng cho
mục đích sinh hoạt nếu áp dụng những biện pháp xử lý phù hợp
Từ khóa: Chất lượng nước, sông Sài Gòn, WQI, nước mặt
1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Sông Sài Gòn dài 256 km, diện tích lưu vực trên 5.000 km² và là nguồn cấp nước quan trọng cho các tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Bình Phước và Tp Hồ Chí Minh [1] Lưu vực sông Sài Gòn là nơi tập trung hoạt động công nghiệp, có vai trò cung cấp nước cho sản xuất Đối với sông Sài Gòn -đoạn chảy qua Thị xã Thuận An dài 20 km, với chiều rộng trung bình khoảng 100 m Nguồn nước mặt cung cấp cho địa bàn thị xã Thuận An từ sông Sài Gòn bình quân 2,8 tỷ m3/năm [2] Như vậy, nhu cầu nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông Sài Gòn - đoạn chảy qua thị xã Thuận
An rất cần thiết Trong khi, hiện có nhiều công trình nghiên cứu áp dụng chỉ số WQI để đánh giá và
mô tả thực trạng chất lượng nước [3-4] Mục đích nghiên cứu nhằm thu thập số liệu và tính toán, đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông Sài Gòn - đoạn chảy qua thị xã Thuận An nhằm đề ra biện pháp quản lý
2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng nghiên cứu
Thông số chất lượng nước: DO, BOD5, COD, N-NH4+, P-PO43-, TSS, độ đục, Tổng Coliform,
pH
Phạm vi: Hợp lưu sông Sài Gòn và rạch Vĩnh Bình 50 m về phía hạ lưu - thị xã Thuận An, Bình Dương
2.2 Thu thập số liệu và tính toán chỉ số WQI
Số liệu quan trắc chất lượng nước mặt sông Sài Gòn - đoạn chảy qua thị xã Thuận An được tham khảo số liệu quan trắc giai đoạn 2012-2018 của Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bình Dương Quy trình tính toán WQI cần quan tâm đến việc thu thập số liệu quan trắc; tính toán các giá trị WQI thông số; tính toán WQI; và so sánh WQI với bảng mức đánh giá chất lượng nước Quá trình tính toán WQI theo các bước như sau [5]:
* Bước 1_Tính toán WQI thông số: (i)- Tính toán WQI thông số (WQISI) đối với BOD5, COD, N-NH4+, P-PO43-, TSS, độ đục và tổng Coliform (ii)- Tính giá trị WQI đối với DO (WQIDO): WQIDO tính toán thông qua DO% bão hòa (iii)- Tính WQI đối với thông số pH
* Bước 2_Tính toán giá trị WQI: Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số, tính toán WQI
được áp dụng theo công thức:
Trang 2Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường”
Với, WQIa: WQI tính toán đối với DO, BOD5, COD, NH4+, PO43-; WQIb: WQI tính toán đối với TSS, độ đục; WQIc: WQI tính toán đối với Coliform; WQIpH: WQI tính toán đối với pH
2.3 Phân tích thống kê và xử lý số liệu
Để đánh giá chỉ số WQI, nghiên cứu tiến hành tính toán dựa trên tài liệu [5] Quá trình phân tích tương quan chỉ số WQI với các thông số hóa lý như pH, DO, BOD5, COD, N-NH4+, P-PO43-, TSS [3] Tất cả số liệu được xử lý bằng phần mềm Excel và SPSS 13.0 với mức ý nghĩa α=0,05
3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Việc nghiên cứu đánh giá hàm lượng các chất ô nhiễm trong môi trường nước có vai trò quan trọng và nhận được nhiều sự quan tâm [6-7] Diễn biến chất lượng nước sông Sài Gòn tại thị xã Thuận An giai đoạn 2012-2018 được thể hiện thông qua chỉ số WQI Nhìn chung, chỉ số WQI trong các mùa mưa thường có kết quả cao hơn so với mùa khô Có thể thấy, sử dụng chỉ số WQI đáp ứng nhu cầu quản lý, đánh giá phân loại và ra quyết định cảnh báo kịp thời [4, 8-9] Đây là công cụ hữu hiệu nhằm quản lý, giám sát tình trạng chất lượng nước phục vụ nhu cầu phát triển bền vững Kết quả tính toán WQI cho thấy chất lượng nước tại sông Sài Gòn khá tốt, có thể sử dụng cho mục đích sinh hoạt nếu có những biện pháp xử lý phù hợp Riêng mùa khô 2012 và 2017, kết quả nghiên cứu
có giá trị WQI thấp nhất và đạt điểm số lần lượt 75 và 74, chỉ phù hợp sử dụng cho mục đích tưới tiêu hoặc tương tự Quá trình tiếp nhận nước thải đã phần nào dẫn đến vấn nạn ô nhiễm môi trường nước Điều này có thể lý giải bởi tác động từ các hoạt động của con người như sản xuất, sinh hoạt hay canh tác nông nghiệp ở xung quanh
Bảng 1 Kết quả WQI sông Sài Gòn đoạn chảy qua thị xã Thuận An
TT
WQI thông số
W
QI Trạm quan trắc BOD5 COD NH4+ PO4
3-Độ đục TSS Coliform DO pH
91 - 100 Sử dụng tốt cho mục đích sinh hoạt
76 - 90 Sử dụng cho mục đích sinh hoạt nhưng cần có biện pháp xử lý phù hợp
51 - 75 Sử dụng cho mục dích tưới tiêu và mục đích tương khác
26 - 50 Sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích tương đương khác
0 - 25 Nước ô nhiễm nặng, cần có các biện pháp xử lý trong tương lai
Trang 3Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019
Bảng 2 Kết quả tương quan giữa WQI và các thông số chất lượng nước
* Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed) ** Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).
Tương quan giữa WQI và các thông số chất lượng nước cho thấy ý nghĩa thống kê (P<0,05)
Hệ số tương quan khá cao được thể hiện giữa WQI với pH, BOD5, COD, NH4+ lần lượt tương ứng -0,51; -0,62; -0,53 và -0,72 Qua đó, chỉ ra sự tác động tiêu cực của các chất ô nhiễm đến chất lượng nước nói chung và chỉ số WQI nói riêng Mối liên hệ giữa các thông số chất lượng nước được mô tả
ở nhiều nghiên cứu [10] Trong nghiên cứu này, mối tương quan giữa các thông số chất lượng nước cũng thể hiện qua hệ số tương quan khá chặt như BOD5-COD, BOD5-TSS, DO-COD, v.v Kết quả phân tích tương quan và WQI khu vực nghiên cứu dao động mức khá cao từ 74-87 điểm Mức độ
ổn định chất lượng nước giai đoạn mùa mưa 2012 đến mùa mưa 2014 với điểm số tương ứng 82-86 Trong giai đoạn mùa mưa 2017 đến nay cũng có sự dao động ổn định ở mức cao Tuy nhiên, để đảm bảo tình trạng chất lượng nước đòi hỏi duy trì mạng lưới quan trắc, đánh giá nguồn thải nhằm
đề xuất biện pháp phòng ngừa, kiểm soát ô nhiễm hiệu quả
4 KẾT LUẬN
Nghiên cứu chỉ ra xu thế biến đổi chất lượng nước Sông Sài Gòn từ năm 2012 đến 2018 dựa trên các thông số như DO, BOD5, COD, N-NH4+, P-PO43-, TSS, độ đục, Tổng Coliform, pH Qua
đó, đánh giá khả năng sử dụng nguồn nước và cung cấp thông tin xây dựng hiện trạng chất lượng nước Kết quả cho thấy diễn biến chất lượng nước sông Sài Gòn ở mức 4 (xanh lá cây) và có thể sử dụng cho mục đích sinh hoạt nếu xử lý phù hợp Phân tích tương quan chỉ ra mối liên hệ tác động của các thông số chất lượng nước lên chỉ số WQI Do đó, về lâu dài cần có chương trình quan trắc
và hoạch định chiến lược quản lý và kiểm soát các nguồn xả thải vào lưu vực
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] UBND Thị xã Thuận An, (2019) Quy hoạch và phát triển kè bờ sông Sài Gòn và sông, kênh nội thành
và các giải pháp để hoàn thành cơ bản kè sông Sài Gòn, sông và kênh nội thành vào năm 2025, Tp Hồ Chí Minh
[2] UBND Thị xã Thuận An, (2016) Báo cáo tổng hợp nhiệm vụ xây dựng kế hoạch tổng thể kiểm soát các nguồn gây ô nhiễm đối với các kênh rạch trên địa bàn thị xã Thuận An, Bình Dương
[3] P Hung, M.M Rahman, N.C Nguyen, L Phu, L.V Trung, H.N Huu, (2017) Assessment of surface water quality using the water quality index and multivariate statistical techniques - A case study: The
upper part of Dong Nai River casin, Viet Nam, Journal of Water Sustainability, 4, 225-245
[4] S Şehnaz, Ş Erhan, D Ayşen, (2017) Evaluation of water quality using water quality index (WQI) method and GIS in Aksu River (SW-Turkey), Science of The Total Environment, 584-585, 131-144 [5] Tổng cục Môi trường, (2011) Quyết định số 879 /QĐ-TCMT về việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng nước, Hà Nội
[6] V Federica, Z Loredana, V Matteo, R.S Vincenzo, P Carmela, (2015) River water quality
assessment: comparison between old and new indices in a real scenario from Italy, International
Journal of River Basin Management, 13(3), 325-331
[7] D.I Hampson, S Ferrini, D Rigby, I.J Bateman, (2017) River Water Quality: Who Cares, How Much and Why?, Water, 9, 621
[8] S Tyagi, B Sharma, P Singh, R Dobhal, 2013 Water quality assessment in terms of water quality index, Am J Water Resour, 1(3), 34-38
Trang 4Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường”
[9] W Zhaoshi, W Xiaolong, C Yuwei, C Yongjiu, D Jiancai, 2018 Assessing river water quality using water quality index in Lake Taihu Basin, China, Science of The Total Environment, 612(15), 914-922 [10] A Mehdi, S.M Amal, J Sahand, R Bahman, M Ahmadi, 2017 Evaluation of spatial and temporal variation in Karun River water quality during five decades (1968-2014) Environmental Quality Management, 27(2), 71-75
APPLICATION OF WATER QUALITY INDEX (WQI) TO ASSESS SAIGON
RIVER’S SURFACE WATER QUALITY - THE SECTION
IN THUAN AN TOWN, BINH DUONG Nguyen Minh Ky * , Nguyen Cong Manh, Phan Thai Son, Doan Thi Quynh Tram
Nong Lam University of Ho Chi Minh City, Email: nmky@hcmuaf.edu.vn
ABSTRACT
The paper presents the results of the currently surface water assessment of Saigon River - the section through Thuan An town, Binh Duong province Changing trend in the period of 2012-2018
of the Saigon River’s surface water quality are shown through WQI based on parameters i.e DO, BOD5, COD, N-NH4+, P-PO43-, TSS, turbidity, Total Coliform, pH The results of WQI calculation showed that the water quality of Saigon River was quite good, ranging from a high level of 74 to 87 points The level of water quality stability from the rainy season 2012 to the rainy season 2014 obtained a score of 82-86 respectively Results of the water quality change of periods of 2012 to
2018 illustrated Saigon River’s water quality can be used for domestic purposes in case appropriate treatment
Keywords: Water quality, Saigon river, WQI, surface water
