(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu ứng dụng mô hình dòng chảy vật chất (MFA) và hệ thống thông tin địa lý (GIS) đánh giá nguồn phát thải và biến đổi hàm lượng nitơ trong môi trường nước hệ thống sông thái bình

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Lê Phú Đồng NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DÒNG CHẢY VẬT CHẤT MFA VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS ĐÁNH GIÁ NGUỒN PHÁT THẢI VÀ BIẾ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Lê Phú Đồng

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DÒNG CHẢY VẬT CHẤT (MFA) VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) ĐÁNH GIÁ NGUỒN PHÁT THẢI VÀ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG NITƠ TRONG

MÔI TRƯỜNG NƯỚC HỆ THỐNG SÔNG THÁI BÌNH

KHU VỰC TỈNH HẢI DƯƠNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Lê Phú Đồng

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DÒNG CHẢY VẬT CHẤT (MFA) VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) ĐÁNH GIÁ NGUỒN PHÁT THẢI VÀ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG NITƠ TRONG

MÔI TRƯỜNG NƯỚC HỆ THỐNG SÔNG THÁI BÌNH

KHU VỰC TỈNH HẢI DƯƠNG

Chuyên ngành: Hóa Phân tích

Mã số: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS Lê Văn Chính PGS.TS Tạ Thị Thảo

Hà Nội - 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn “Nghiên cứu ứng dụng mô hình dòng chảy vật chất (MFA) và hệ thống thông tin địa lý (GIS) đánh giá nguồn phát thải và biến đổi hàm lượng Nitơ trong môi trường nước hệ thống sông Thái Bình khu vực tỉnh Hải Dương” là công trình nghiên cứu của bản thân Tất cả những thông tin tham khảo dùng trong luận văn lấy từ các công trình nghiên cứu có liên quan đều được nêu rõ nguồn gốc trong danh mục tài liệu tham khảo Các kết quả nghiên cứu đưa ra trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Lê Văn Chính, PGS.TS Tạ Thị Thảo đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian làm hoàn thành bản luận văn này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn ông Tạ Hồng Minh, bà Phan Thị Uyên và tập thể cán bộ Trung tâm Quan trắc và Phân tích môi trường tỉnh Hải Dương đã luôn quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến bổ ích để tôi hoàn thành bản luận văn này Qua đây tôi cũng xin chân thành cám ơn TS Đỗ Thu Nga

đã giúp đỡ tôi và đóng góp nhiều ý kiến khoa học để tôi hoàn thành nghiên cứu này

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình đã luôn bên cạnh, động viên và tạo mọi điều kiện để tôi có thể hoàn thành các nội dung nghiên cứu

Ngày tháng 12 năm 2014

Lê Phú Đồng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực nghiên cứu 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.1.2 Địa hình, địa mạo 4

1.1.3 Đặc điểm về khí tượng – thủy văn 5

1.1.3.1 Điều kiện khí tượng 5

1.1.3.2 Điều kiện thuỷ văn 7

1.1.4 Hiện trạng sử dụng đất 8

1.1.5 Phát triển kinh tế - xã hội, môi trường 9

1.1.5.1 Về sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp 9

1.1.5.2 Về khu, cụm công nghiệp 9

1.1.5.3 Dân số và phát triển đô thị 11

1.1.2.4 Hiện trạng môi trường khu vực nghiên cứu 12

1.2 Phương pháp phân tích dòng chảy vật chất (MFA) 15

1.2.1 Lịch sử phát triển 15

1.2.2 Các ứng dụng của mô hình MFA trong môi trường 16

1.3 Giới thiệu về GIS (Geographic Information System) 19

1.3.1 Giới thiệu chung về GIS 19

1.3.2 Các ứng dụng của GIS trong lĩnh vực môi trường nước 20

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 24

2.1 Thiết bị, vật tư hóa chất 24

2.1.1 Hóa chất, vật tư 24

2.1.2 Thiết bị, dụng cụ 25

2.2 Vị trí các điểm lấy mẫu, quan trắc 25

2.3 Phương pháp nghiên cứu 29

2.3.1 Xây dựng mô hình MFA 29

2.3.1.1 Tìm kiếm biểu đồ dòng chảy N cho nghiên cứu MFA tại Hải Dương

29

2.3.1.2 Thiết lập mô hình MFA sơ cấp sau khi có các cuộc khảo sát tại hiện trường 31

2.3.1.3 Đánh giá thông số sau khi tiếp tục khảo sát tại hiện trường đợt 2 33

2.3.1.4 Giai đoạn kết thúc 33

2.3.2 Xây dựng mô hình tính tải lượng Nitơ dựa vào các tham số của mô hình phân phối GIS 34

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37

3.1 Đánh giá hiện trạng ô nhiễm Nitơ trong môi trường nước thuộc các hệ thống sông khu vực tỉnh Hải Dương 37

3.1.1 Hiện trạng ô nhiễm NH4+-N trong nước sông tại khu vực tỉnh Hải Dương 37

3.1.1.1 Phân tích hàm lượng NH4+-N trên hệ thống sông Thái Bình 37

3.1.1.2 Phân tích hàm lượng NH4+ -N trên hệ thống sông Bắc Hưng Hải 38

3.1.2 Hiện trạng ô nhiễm NO2--N trong nước sông tại khu vực tỉnh Hải Dương 39

3.1.2.1 Phân tích hàm lượng NO2 N trên hệ thống sông Thái Bình 39

3.1.2.2 Phân tích hàm lượng NO2--N trên hệ thống sông Bắc Hưng Hải 40

3.1.3 Hiện trạng ô nhiễm NO3--N trong nước sông tại khu vực tỉnh Hải Dương 40

3.1.3.1 Phân tích hàm lượng NO3--N trên hệ thống sông Thái Bình 40

3.1.3.1 Kết quả NO3--N thuộc hệ thống sông Bắc Hưng Hải 41

3.2 Nghiên cứu ứng dụng mô hình MFA để đánh giá nguồn thải N 42

3.2.1 Đề xuất các quá trình mô hình trong MFA tính toán chu trình N đối với toàn bộ tỉnh Hải Dương 42

3.2.2 Các thông số đầu vào cho mô hình MFA 44

3.2.3 Thảo luận về mô hình MFA 44

3.2.3.1 Quá trình “Hộ gia đình (1)” 44

3.2.3.2 Quá trình "công trình vệ sinh (2)" 45

3.2.3.3 Quá trình “ Hệ thống thoát nước” (3) 46

3.2.3.4 Quá trình “Thu gom chất thải rắn” (4) 46

3.2.3.5 Quá trình “ chợ” (6) 47

3.2.3.6 Quá trình “bãi rác” (7) 47

3.2.3.7 Quá trình “chăn nuôi” (12) 48

3.2.3.8 Quá trình “ Thủy sản (13)” 49

3.2.3.9 Quá trình “Trồng lúa và các loại cây trồng khác” (14) 49

3.2.4 Đánh giá các thông số trong mô hình MFA 50

3.2.5 Phân tích độ nhạy của các thông số trong mô hình MFA 51

3.2.5.1 Dòng N chảy vào nước mặt 51

3.2.5.2 Dòng N chảy vào hệ thống thoát nước 53

3.2.6 Mô hình MFA với N cho Hải Dương 55

3.3 Xây dựng mô hình tính tải lượng N dựa trên các tham số của mô hình phân phối GIS 56

3.3.1 Các thông số của hệ thống thông tin địa lý GIS 57

3.3.2 Khu vực nghiên cứu 58

3.3.2 Số liệu về nguồn thải và số liệu quan trắc các năm 61

3.3.3 Xây dựng mô hình tính toán tải lượng N 64

3.3.4 Đánh giá mô hình tính toán 66

3.4 Kịch bản ô nhiễm N trong môi trường của tỉnh Hải Dương đến năm 2020 67

3.4.1 Áp dụng mô hình MFA 68

3.4.2 Áp dụng mô hình tính toán tải lượng N 69

KẾT LUẬN 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

PHỤC LỤC 77

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Lượng mưa các tháng trong năm từ năm 2009 đến năm 2013 (mm) 6

Bảng 1.2 Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Hải Dương năm 2013 8

Bảng 2.1: Vị trí và tọa độ các điểm lấy mẫu phân tích các hợp chất Nitơ 26

Bảng 3.1: Hiện trạng sử dụng đất của 03 huyện, thành phố 59

Bảng 3.2: Thống kê tải lượng N trong nước thải công nghiệp 61

Bảng 3.3: Lượng phát thải N từ hoạt động cấy lúa 62

Bảng 3.4: Tổng tải lượng N phát thải từ các nguồn công nghiệp, 63

nông nghiệp vào tháng 3 và tháng 6 hàng năm 63

Bảng 3.5: Kết quả quan trắc chất lượng nước sông qua các năm 63

Bảng 3.6: Tải lượng N trong tháng 3 64

Bảng 3.7: Tải lượng N trong tháng 6 64

Bảng 3.8: Kết quả quan trắc tải lượng N vào 3/2014 66

Bảng 3.9: Bảng số liệu thống kê về phát triển kinh tế tỉnh Hải Dương năm 2020 67

Bảng 3.10: So sánh tải lượng N thải vào nước mặt năm 2012 và năm 2020 68

Bảng 3.11: So sánh tải lượng N thải vào không khí năm 2012 và năm 2020 69

Bảng 3.12: So sánh tải lượng N thải vào nước ngầm năm 2012 và năm 2020 69

Bảng 3.13: Diện tích sử đất của 3 huyện và thành phố đến năm 2020 70

Bảng 3.14: Số liệu đầu vào để xác định tải lượng N đến năm 2020 70

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Diễn biến phát triển dân số từ năm 1999 - 2010 12

Hình 1.2: Dự toán dòng chảy Nitơ trong hệ thống "phân loại và quản lý chất thải rắn hữu cơ cũng như trong sản xuất lương thực tại Việt Trì, Việt Nam" 17

Hình 2.1: Bản đồ vị trí lấy mẫu phân tích các hợp chất của Nitơ 28

Hình 2.2: Hệ thống MFA sơ bộ của khu vực tỉnh Hải Dương 29

Hình 2.3: Kế hoạch nghiên cứu mô hình MFA tại Hải Dương 30

Hình 2.4: Kế hoạch nghiên cứu mô hình tính toán tải lượng Nitơ 36

Hình 3.1: Nồng độ NH4+-N thuộc hệ thống sông Thái Bình 37

Hình 3.2: Nồng độ NH4+-N thuộc hệ thống sông Bắc Hưng Hải 38

Hình 3.3: Nồng độ NO2--N thuộc hệ thống sông Thái Bình 39

Hình 3.4: Nồng độ NO2--N thuộc hệ thống sông Bắc Hưng Hải 40

Hình 3.5: Nồng độ NO3--N thuộc hệ thống sông Thái Bình 40

Hình 3.6: Nồng độ NO3--N thuộc hệ thống sông Bắc Hưng Hải 41

Hình 3.7: MFA với N trên địa bàn tỉnh Hải Dương sau lần khảo sát thứ nhất 43

Hình 3.8: MFA với N trên địa bàn tỉnh Hải Dương sau lần khảo sát thứ hai 43

Hình 3.9: Dòng chảy N trong quá trình “Hộ gia đình” (tấn N/năm) 44

Hình 3.10: Dòng N từ quá trình “công trình vệ sinh” 45

Hình 3.11: Dòng N từ quá trình “Hệ thống thoát nước” 46

Hình 3.12: Dòng N trong quá trình “Thu gom chất thải rắn” 46

Hình 3.13: Dòng N trong quá trình “Chợ” 47

Hình 3.14: Dòng N trong quá trình “Bãi rác” 48

Hình 4.15: Dòng N trong quá trình “ chăn nuôi” 48

Hình 4.16: Dòng N trong quá trình “Thủy sản” 49

Hình 4.17: Dòng N trong quy trình “Trồng trọt” 50

Hình 3.18: Ảnh hưởng của việc tăng 10% của các thông số đối với 52

dòng N chảy vào nước mặt 52

Hình 3.19: Ảnh hưởng của việc tăng 10% của các thông số đối với dòng N chảy vào hệ thống thoát nước 54

Hình 3.20: Mô hình MFA đối với N cho khu vực tỉnh Hải Dương 55

Hình 3.21: Tải lượng N từ các quá trình chuyển hóa thải ra môi trường 56

Hình 3.22: Tải lượng N từ các nguồn thải vào môi trường nước mặt 56

Hình 3.23: Bản đồ khu vực nghiên cứu 57

Hình 3.24: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất của vùng nghiên cứu 57

Hình 3.25: Tỷ lệ tải lượng N thải vào nguồn nước mặt 59

Hình 3.26: Bản đồ vị trí quan trắc, lấy mẫu của khu vực nghiên cứu 60

Hình 3.27: Biểu diễn mối tương quan giữa số liệu quan trắc 65

lượng N trong nước sông và tổng lượng N phát thải 65

Hình 3.28: Mô hình MFA cho Hải Dương đến năm 2020 68

MỞ ĐẦU

Hải Dương có hệ thống sông ngòi dày đặc, bao gồm 02 hệ thống sông chính

đó là: Hệ thống sông Thái Bình, hệ thống sông Bắc Hưng Hải và các kênh thủy lợi

Nó là nguồn cung cấp nước cho hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và nước sinh hoạt của người dân, cũng là nơi tiêu thoát nước của khu vực

Hệ thống sông Thái Bình là hệ thống sông lớn thứ hai của miền Bắc, hợp lưu của ba con sông: sông Cầu, sông Thương và sông Lục Nam chảy qua địa phận tỉnh Hải Dương và thành phố Hải Phòng Chiều dài của sông Thái Bình chảy qua tỉnh Hải Dương là 73km với tổng lượng nước là 30 - 40 tỷ m3 nước/năm (trong đó nước nhận từ sông Hồng hàng năm lên đến 22,9.109 m3 nước và 17.106

tấn phù sa qua sông Luộc và sông Đuống)

Hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải được xây dựng từ năm 1958, là một hệ thống kênh, đập, trạm bơm, đê điều nhằm phục vụ việc tưới tiêu và thoát ứng cho các tỉnh Hưng Yên, Hải Dương, một phần tỉnh Bắc Ninh và Tp Hà Nội Nằm giữa các sông Hồng (phía Tây), sông Đuống (phía Bắc), sông Thái Bình (phía Đông), sông Luộc (phía Nam), trong phạm vi các vĩ độ 20030 - 21007 và các kinh độ

105050 - 106036 Tổng chiều dài của hệ thống kênh chính là 200 km, phục vụ tưới tiêu cho diện tích khoảng 2002,3m2

Trong những năm gần đây, chất lượng môi trường tại các hệ thống sông Thái Bình và hệ thống sông thủy lợi Bắc Hưng Hải đã và đang dần bị suy giảm về chất lượng môi trường nước Tại nhiều vị trí quan trắc nồng độ Nitơ có xu hướng tăng,

do các hệ thống sông vừa là nơi cung cấp nước vừa là nơi tiếp nhận nguồn thải từ các hoạt động của con người, cho nên việc xác định nguồn thải Nitơ chính của lưu vực chưa rõ ràng, để có thể đưa ra các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm Nitơ một cách

cụ thể nhằm bảo vệ môi trường của khu vực

Phương pháp phân tích dòng chảy vật chất (MFA) dựa trên hai nguyên tắc khoa học cơ bản là phương pháp tiếp cận hệ thống và cân bằng khối lượng Phương pháp này có thể áp dụng cho nhiều ngành khoa học và công nghệ, đặc biệt có thể sử dụng phương pháp này để đánh giá nguồn gốc gây ô nhiễm môi trường nước của hệ thống sông, ngòi bằng cách nghiên cứu các dòng chảy gây ô nhiễm cũng như các tác nhân gây ô nhiễm trong quá trình biến đổi của môi trường và hoạt động của con người

Trong đánh giá kết quả quan trắc, việc sử dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS), một công cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực hiện trên trái đất sẽ cho phép biểu diễn trực quan phân bố hàm lượng chất ô nhiễm tại các điểm lấy mẫu và sơ bộ đánh giá lan truyền chất ô nhiễm Bên cạnh đó, chúng

ta sử dụng GIS để xác định hiện trạng sử đất, mà có thể kiểm tra lại nguồn phát thải

từ mô hình MFA và đối chiếu với kết quả phân tích Công nghệ GIS kết hợp với các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và các phép phân tích thống kê, phân tích địa lý, trong đó phép phân tích địa lý và hình ảnh được cung cấp duy nhất từ các bản đồ Những khả năng phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau (phân tích các sự kiện, dự đoán tác động và hoạch định chiến lược)

Trong khuôn khổ của Luận văn Thạc sĩ khoa học này, được sự giúp đỡ của

TS Lê Văn Chính và PGS.TS Tạ Thị Thảo, tôi nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu ứng dụng mô hình dòng chảy vật chất (MFA) và hệ thống thông tin địa lý (GIS) đánh giá nguồn phát thải và biến đổi hàm lượng Nitơ trong môi trường nước hệ thống sông Thái Bình khu vực tỉnh Hải Dương” Luận văn đã nhận được sự giúp đỡ về

cách tiếp cận, phương pháp, kỹ thuật nghiên cứu và số liệu có được từ Đề tài nghiên cứu nghiên cứu cơ bản trong khoa học tự nhiên được Quỹ khoa học cơ và công

nghệ Quốc gia tài trợ năm 2013 “Nghiên cứu thiết lập mô hình phân phối thông số

GIS để mô phỏng và dự báo dòng chảy, lan truyền các chất ô nhiễm và đề xuất các giải pháp trong qui hoạch và quản lý tổng hợp nguồn nước tại lưu vực sông Cầu”,

Mã số 105.08-2013.02

Mục đích nghiên cứu của Luận văn:

- Phân tích các dạng của hợp chất Nitơ và đánh giá hiện trạng ô nhiễm Nitơ trong môi trường nước thuộc các hệ thống sông khu vực tỉnh Hải Dương

- Xây dựng mô hình dòng chảy vật chất (MFA) và ứng dụng mô hình để tìm nguồn gốc phát thải của Nitơ ra môi trường nước mặt

- Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xây dựng mô hình tính tải lượng Nitơ trong môi trường nước

- Đưa ra các kết luận, kiến nghị và các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nhằm bảo vệ nguồn nước mặt của khu vực Hải Dương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực nghiên cứu

1.1.1 Vị trí địa lý

Tỉnh Hải Dương nằm trong tọa độ địa lý từ 20036’’ đến 210

15’ vĩ độ Bắc và từ

106006’ đến 106036’ độ kinh Đông thuộc đồng bằng sông Hồng, là một trong bẩy tỉnh

thành nằm trong vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ, và tiếp giáp với 6 tỉnh thành là:

- Phía Bắc giáp với tỉnh Bắc Ninh và Bắc Giang

- Phía Đông Bắc giáp với tỉnh Quảng Ninh

- Phía Nam giáp với tỉnh Thái Bình

- Phía Đông giáp với Hải Phòng

- Phía Tây giáp với tỉnh Hưng Yên

Hiện nay toàn tỉnh có 12 đơn vị hành chính trực thuộc gồm: Thành phố Hải Dương, thị xã Chí Linh và 10 huyện: Nam Sách, Kinh Môn, Kim Thành, Thanh Hà, Ninh Giang, Gia Lộc, Tứ Kỳ, Thanh Miện, Cẩm Giàng và Bình Giang (trong đó thành phố Hải Dương là trung tâm kinh tế - chính trị - văn hóa của cả tỉnh) Với tổng diện tích đất tự nhiên là 1.656 km2, dân số năm 2013 là 1.747.512 người, mật

độ dân số bình quân là 1.055 người/km2 [10]

Trên địa bàn tỉnh Hải Dương có hệ thống các tuyến đường giao thông quan trọng bao gồm: quốc lộ 5A nối Hà Nội – Hải Phòng đi qua Hải Dương, quốc lộ 38 nối Hà Nội – Bắc Ninh – Hải Dương – Quảng Ninh, đường sắt nối Hà Nội - Hải Phòng, đường cao tốc Hà Nội – Hải Phòng qua Hải Dương đang xây dựng… và các tuyến đường nội tỉnh khác Là một tỉnh nằm ở cuối lưu vực sông Cầu, có mạng lưới sông ngòi khá dày đặc Đây là một lợi thế không nhỏ của tỉnh đối với phát triển

công nghiệp, nông ngư nghiệp và giao thông vận tải

Như vậy với vị thế của tỉnh Hải Dương nằm trong khu vực trọng điểm kinh

tế phía Bắc, gần các trục đường giao thông liên tỉnh thuận tiện cho tỉnh giao lưu và phát triển kinh tế - xã hội, đón nhận sự đầu tư, chuyển giao khoa học kỹ thuật, mở rộng giao lưu thương mại với các tỉnh khác trong vùng và trong cả nước, đẩy nhanh tiến trình phát triển công nghiệp hóa – hiện đại hóa của tỉnh Hải Dương nói riêng và

hội nhập vào quá trình phát triển năng động của khu vực nói chung

1.1.2 Địa hình, địa mạo

Địa hình của tỉnh Hải Dương tương đối bằng phẳng, nghiêng và thấp dần từ

Tây Bắc xuống Đông Nam, nghiêng theo hướng nghiêng của đồng bằng Bắc Bộ

Đặc điểm về địa hình: được chia thành hai vùng chủ yếu:

+ Vùng đồi núi: nằm ở phía Bắc tỉnh, chiếm khoảng 10% diện tích tự nhiên gồm 13 xã thuộc thị xã Chí Linh và 10 xã thuộc huyện Kinh Môn, độ cao địa hình dưới 1000m Đây là vùng địa hình được hình thành trên nền địa chất trầm tích trung sinh với hướng núi chính chạy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Cảnh quan và thiên nhiên vùng đồi núi thấp phù hợp với việc phát triển du lịch, khai thác tài nguyên đá

vôi và phát triển các loại cây ăn quả, cây lấy gỗ, cây công nghiệp ngắn ngày

+ Vùng đồng bằng: chiếm khoảng 90% diện tích tự nhiên, gồm 9 huyện và thành phố Hải Dương, địa hình nghiên dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam độ cao trung bình từ 3-4m, phía Đông có vùng trũng xen lẫn vùng đất cao Đất đai chủ yếu

do quá trình bồi đắp phù sa của sông Hồng, sông Thái Bình, nhóm đất này thuận tiện cho việc sản xuất nhiều loại cây có năng suất cao, đất dai bằng phẳng màu mỡ phù hợp với trồng luấ, cây màu và cây công nghiệp ngắn ngày Địa hình vùng đồng bằng của tỉnh tạo thành các nếp sóng lượn nhẹ với 3 tiểu vùng:

- Tiểu vùng có địa hình tương đối cao: Bao gồm các huyện: Bình Giang; Cẩm Giàng; Chí Linh; Nam Sách; Gia Lộc; Tp Hải Dương và phía Tây Bắc của Tứ Kỳ Đây là vùng đất có cốt trung bình từ 2 - 4 thuộc hệ phù sa sông Thái Bình

- Tiểu vùng có địa hình trung bình: Bao gồm các huyện: Ninh Giang; Thanh Miện Vùng này có cốt nền từ 1,5 - 2 m, là vùng dễ bị gập úng

- Tiểu vùng có địa hình thấp trũng: Bao gồm các huyện Kim Thành; Thanh

Hà và phía Đông Nam của huyện Tứ Kỳ Đây là vùng thất trũng có trình ruộng đất

từ 1,0 - 1,5m Đây là vùng chịu ảnh hưởng của thủy triều và chịu ảnh hưởng mặn

Như vậy, vùng nghiên cứu của đề tài bao gồm các huyện: Bình Giang; Cẩm Giàng; Gia Lộc; Tp Hải Dương; Ninh Giang; Thanh Miện và Tứ Kỳ là các vùng có cao trình từ 1,0 - 4m có địa hình cao từ phía Tây Bắc và thấp dần về phía Đông Nam

1.1.3 Đặc điểm về khí tượng – thủy văn

1.1.3.1 Điều kiện khí tượng

Khí hậu tỉnh Hải Dương mang đặc trưng khí hậu của miền Bắc Việt Nam, đó

là khí hậu nhiệt đới gió mùa, gồm hai mùa chính là mùa mưa (mùa hè) và mùa khô

(mùa đông), và hai mùa chuyển tiếp là mùa xuân và mùa thu

Các số liệu và bảng dẫn chứng về điều kiện khí tượng thủy văn (nhiệt độ,

lượng mưa, độ ẩm, chế độ gió, bão lũ lụt) được tham khảo từ nguồn Niên giám

thống kê tỉnh Hải Dương năm 2013 – Cục thống kê Hải Dương năm 2014

+ Nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình năm trên địa bàn tỉnh Hải Dương từ năm 2009 đến năm

2013 dao động từ 23,00C đến 24,70C Tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất trong năm là 12,40C (tháng 1 năm 2009) và tháng có nhiệt độ trung bình lớn nhất là 30,30C (tháng 6,7 năm 2010) Trong những năm gần đây nhiệt độ không khí trung bình tại Hải Dương tăng khoảng 0,3 - 0,50C vào năm 2007 và 2011

Năm 2013 nhiệt độ không khí trung bình tại Hải Dương là 24,7C cao hơn nhiệt độ trung bình năm từ năm 2009 đến năm 2013 và bằng ngưỡng trung bình năm của năm 2009 Nhiệt độ trung bình cao nhất trong năm 2010 là 30,3C (tháng 6,7) Nhiệt độ trung bình thấp nhất trong năm là 12,40 C (tháng 2 năm 2011)

2009 đến năm 2010 Các tháng có lượng mưa trung bình cao nhất trong năm 2010

là từ tháng 5-9 với lượng mưa dao động từ 140mm - 277mm Lượng mưa các tháng

đo tại Hải Dương từ năm 2009 đến năm 2013 được thể hiện trong bảng dưới đây:

Bảng 1.1 Lượng mưa các tháng trong năm từ năm 2009 đến năm 2013 (mm)

10 (mùa mưa), chịu ảnh hưởng của gió Đông Nam

Mùa khô thường xuất hiện gió Bắc – Đông Bắc Tuy nhiên trong mấy năm gần đây khí hậu của miền Bắc có sự thay đổi thất thường vì vậy gió Đông và Đông Nam vẫn nhận thấy trong mùa khô và ngược lại Mùa mưa thường thịnh hành hướng gió Nam, Đông Nam với tần suất 60 – 70% Gió Tây khô nóng thường xuất hiện vài ngày vào nửa đầu mùa mưa và nhìn chung ít ảnh hưởng tới nền khí hậu của

vùng Tốc độ gió trung bình tại khu vực đạt 1,5 m/s

1.1.3.2 Điều kiện thuỷ văn

Hải Dương có mạng lưới sông ngòi khá dày đặc, bao gồm hệ thống sông Thái Bình cùng các chi lưu khác như sông Kẻ Sặt, sông Cửu An, sông Luộc, sông Kinh Thầy… Tổng số có 14 sông lớn với chiều dài khoảng 500km và trên 2000 sông ngòi

nhỏ Các sông chảy trong địa bàn tỉnh đều theo hướng Tây Bắc - Đông Nam

Sông ngòi Hải Dương được chia làm hai loại: Các sông chính và các sông trong đồng Mạng lưới thủy văn cơ bản khá dày, tập trung ở hệ thống sông chính

trong đó chủ yếu là hệ thống các sông vùng hạ lưu sông Thái Bình

Hệ thống sông Thái Bình là hệ thống sông lớn thứ hai của miền Bắc, hợp lưu của ba con sông: sông Cầu, sông Thương và sông Lục Nam chảy qua địa phận tỉnh Hải Dương và thành phố Hải Phòng Chiều dài của sông Thái Bình chảy qua tỉnh Hải Dương là 73km với tổng lượng nước là 30 – 40 tỷ m3 nước/năm (trong đó nước nhận từ sông Hồng hàng năm lên đến 22,9.109 m3 nước và 17.106

tấn phù sa qua sông Luộc và sông Đuống) Cốt mực nước cao nhất, trung bình và nhỏ nhất trung bình năm trong khu vực là Qmax= 3010 m3/s, Qtb= 547m3/s và Qmin=63 m3/s Sông Thái Bình được chia thành 3 nhánh: Sông Kinh Thầy, sông Gùa và sông Bía Nhánh sông Kinh Thầy lại chia thành 3 nhánh là sông Kinh Môn, sông Kinh Thầy và sông Rạng Nhìn chung những sông này đều có đặc điểm là lòng sông rộng, độ dốc nhỏ, không đều và luôn biến đổi, cao độ đáy sông có nhiều đoạn đột biến nhất là ở ngã

ba phân lưu, đáy sông thấp hơn nhiều so với mực nước biển trung bình

Sông Luộc có chiều rộng trung bình từ 150m đến 250m, sâu từ 4-6m và chảy dọc theo danh giới phía Nam của tỉnh Dòng chảy của sông đã tạo nên nhiều bãi bồi ven sông tương đối rộng Hàng năm sông Luộc chuyển khoảng 10-11% lượng nước

sông Hồng qua cửa Thái Bình ra biển Đông

Mạng lưới sông chính ngoài các giá trị về kinh tế và sinh thái như giao thông,

thủy sản, tưới tiêu nông nghiệp… còn có vai trò trong tiêu thoát lũ cho sông Hồng

- Các sông trong đồng (mương cấp 1): đều chảy theo hướng nghiêng của địa hình là Tây Bắc - Đông Nam, và đều bắt nguồn từ các cống hoặc trạm bơm ở các đê dòng chảy do con người chủ động điều tiết và kiểm soát Có thể phân các sông

trong đồng theo 2 khu vực:

+ Các sông thuộc hệ thống Bắc Hưng Hải gồm 2 trục chính là sông Kim Sơn

ở phía Bắc chảy từ Xuân Quan đến Hải Dương, sông Cửu An ở phía Nam chảy từ

Ngai Xuyên đến Cự Lộc

+ Các sông thuộc tả ngạn sông Thái Bình gồm phần lớn là các kênh đào từ

năm 1955 trở lại đây, bắt nguồn từ các cống dưới đê hoặc các trạm bơm tiêu

1.1.4 Hiện trạng sử dụng đất

Theo niêm giám thống kê của tỉnh Hải Dương năm 2013 cho thấy hiện trạng

sử dụng đất trên địa bàn tỉnh tại bảng 1.2

Bảng 1.2 Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Hải Dương năm 2013

3 Đất nuôi trồng thuỷ sản và đất nông nghiệp khác 9.289 5,6

III Đất chưa sử dụng 546 0,3

Nguồn số liệu: Niên giám thống kê tỉnh Hải Dương năm 2013

1.1.5 Phát triển kinh tế - xã hội, môi trường

Tổng sản phẩm (GDP) trên địa bàn tỉnh năm 2013, ước đạt 50.148 tỷ đồng, tăng 7,1% so với năm 2012 Ngành nông, lâm nghiệp và thuỷ sản giảm 0,1%; ngành công nghiệp và xây dựng tăng 10,2%; ngành dịch vụ tăng 7,0% Lĩnh vực văn hóa, xã hội tiếp tục phát triển, đời sống nhân dân ổn định, an ninh chính trị, trật tự an toàn xã hội, quân sự địa phương được củng cố, tăng cường, công tác quốc phòng, quân sự địa

phương được giữ vững

1.1.5.1 Về sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp

Năm 2013, giá trị sản xuất công nghiệp trên địa bàn tỉnh Hải Dương ước đạt 22.382 tỷ đồng, tăng 11,0% so với năm 2012; trong đó, khu vực doanh nghiệp Nhà nước giảm 3,5%; khu vực ngoài Nhà nước tăng 27,9%; khu vực có vốn đầu tư nước ngoài tăng 23,2%

Hoạt động xây dựng trong năm có xu hướng phục hồi và tăng dần, nguyên nhân do giá cả vật liệu xây dựng ổn định, đặc biệt là thép và xi măng tăng không đáng kể Năm 2013, giá trị sản xuất xây dựng đạt 5.776 tỷ đồng, tăng 19,5% so với năm 2009, trong đó, doanh nghiệp nhà nước tăng 18,0%; doanh nghiệp ngoài nhà

nước tăng 19,7%; doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài tăng 5,4%

1.1.5.2 Về khu, cụm công nghiệp

Đến nay, tỉnh ta được Chính phủ cho phép quy hoạch xây dựng 18 khu công nghiệp (KCN) tập trung với diện tích gần 4.000 ha Trong đó có 10 KCN được duyệt quy hoạch, đã và đang tiến hành đầu tư xây dựng, với diện tích 2.086 ha Tổng vốn đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng trong các KCN đã thực hiện được trên 2.150 tỷ đồng, đạt 50% nguồn vốn cần thiết đầu tư xây dựng hạ tầng các KCN Trong đó có 6 KCN cơ bản đầu tư xây dựng xong cơ sở hạ tầng kỹ thuật là: KCN

Nam Sách, Đại An, Phúc Điền, Việt Hòa - Kenmark, Tàu thủy Lai Vu, Tân Trường (giai đoạn 1) Các KCN đang thực hiện giải phóng mặt bằng và xây dựng cơ sở hạ tầng là KCN Cộng Hòa, Phú Thái, Lai Cách, Cẩm Điền - Lương Điền Các KCN của tỉnh được quy hoạch có vị trí thuận lợi cho việc đầu tư phát triển trước mắt cũng như việc mở rộng quy hoạch về sau, gắn với quy hoạch xây dựng nhà ở cho công nhân, khu nhà ở chuyên gia và khu dịch vụ phục vụ các KCN Tạo điều kiện thuận lợi cho các KCN phát triển, UBND tỉnh đã đầu tư trên 50 tỷ đồng từ ngân sách để xây dựng ngoài hàng rào các KCN như hệ thống đường gom, hệ thống cấp nước,

Pháp… Đa số dự án được cấp phép trong những năm gần đây

Các KCN trên địa bàn tỉnh trong thời gian qua có tỷ lệ lấp đầy tương đối nhanh so với các KCN trong nước Hiện nay, 60% diện tích trong các KCN đã cho các doanh nghiệp thuê đất Nhiều KCN đã lấp đầy diện tích đất cho thuê như các KCN Nam Sách, Phúc Điền, Đại An (giai đoạn 1), Tân Trường (giai đoạn 1) Trong các KCN của tỉnh hiện nay, dự án đến từ Nhật Bản (hoặc đầu tư qua nước thứ ba của Nhật Bản) có 37 dự án với số vốn đăng ký đầu tư 722 triệu USD Các dự án đầu

tư của Nhật Bản trong các KCN có dây chuyền công nghệ tiên tiến, xử lý môi trường tốt, có tiến độ triển khai đầu tư nhanh, đúng cam kết Sản phẩm chủ yếu của các doanh nghiệp Nhật Bản là điện, điện tử với giá trị xuất khẩu lớn Đến nay đã có trên 91 dự án đi vào sản xuất, kinh doanh với kim ngạch xuất khẩu trên 700 triệu USD/năm, giải quyết việc làm cho 4,26 vạn lao động Tình hình sản xuất, kinh doanh của các doanh nghiệp cơ bản ổn định Các doanh nghiệp trong KCN làm tăng

nhanh kim ngạch xuất khẩu của tỉnh, đồng thời đóng góp một phần đáng kể cho

ngân sách địa phương

Cùng phát triển các KCN, các địa phương cũng đẩy mạnh phát triển cụm công nghiệp (CCN) Đến nay, toàn tỉnh đã phê duyệt, đầu tư xây dựng 38 CCN với tổng diện tích quy hoạch 1.700 ha Trong đó, thị xã Chí Linh có 7 CCN; huyện Bình Giang có 5 CCN; các huyện Cẩm Giàng, Kim Thành, Thanh Miện, Kinh Môn

và TP Hải Dương mỗi địa phương có 3 CCN Các huyện còn lại có từ 1 đến 2 CCN Các CCN trong tỉnh đã thu hút trên 300 nhà đầu tư vào sản xuất, kinh doanh với số vốn đầu tư trên 5.500 tỷ đồng Hiện tại có 27 CCN đã đi vào hoạt động với diện tích lấp đầy từ 70% trở lên Có 6 CCN đã lấp đầy 100% là CCN phía tây đường Ngô Quyền (TP Hải Dương), Hưng Thịnh (Bình Giang), An Đồng (Nam Sách), Kim Lương (Kim Thành), Hiệp Sơn (Kinh Môn) và Cộng Hòa (Chí Linh) Các CCN thu hút các nhà đầu tư địa phương, mở mang phát triển ngành nghề theo từng thế mạnh công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp từng vùng, tạo việc làm cho hàng chục nghìn lao

động nông thôn

1.1.5.3 Dân số và phát triển đô thị

+ Dân số: Năm 2013 dân số trung bình của tỉnh Hải Dương là 1.747.512 người; trong đó, dân số thành thị là 385.513 người (chiếm 22,1%), dân số nông thôn

là 1.361.999 người (chiếm 77,9%)

+ Phát triển đô thị: Trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hoá ở tỉnh Hải Dương phát triển tương đối nhanh ở cả 12 huyện, thành phố, khu vực có tốc độ phát triển nhanh là Phả Lại, Sao Đỏ (Chí Linh), Nhị Chiểu (Kinh Môn) và thành phố Hải Dương Năm 2010, số dân sống ở thành thị là 374.429 người (năm 2009 là 326.000

người), chiếm 21,8% tổng số dân toàn tỉnh

Hiện nay tỉnh Hải Dương đã hình thành 1 thành phố, 1 thị xã, 16 thị trấn, 50 thị tứ và nhiều thị trấn, thị tứ đã lập dự án quy hoạch bổ sung trình UBND tỉnh phê

duyệt để phát triển về mặt không gian và cơ sở hạ tầng

Hình 1.1: Diễn biến phát triển dân số từ năm 1999 - 2010

Tổng số dân có sự tăng đều theo từng năm , còn dân số thành thị tăng mạnh

và dân số nông thôn giảm mạnh từ năm 2007 đến năm 2010 Điều này là do đến năm 2010, có 4 xã của huyện Nam Sách, 2 xã của huyện Gia Lộc, 1 thôn của huyện

Tứ Kỳ chuyển về thành phố Hải Dương và do có sự di ̣ch chuyển dân số từ nông

thôn lên thành thi ̣

1.1.2.4 Hiện trạng môi trường khu vực nghiên cứu

a Chất lượng môi trường không khí

Hàng năm, Trung tâm Quan trắc và Phân tích môi trường Hải Dương tiến hành lấy mẫu, phân tích chất lượng không khí trên địa bàn tỉnh tại các điểm khu dân

cư (40 điểm), khu vực đường giao thông (20 điểm) và khu công nghiệp, cụm công nghiệp (105 điểm), các thông số quan trắc: CO; SO2;NO2, bụi Pb và bụi TSP, với tần suất 4 đợt/năm

Theo kết quả quan trắc chất lượng không khí trên địa bàn tỉnh Hải Dương, nồng độ các khí như: CO, SO2, NO2 và bụi Pb đều có giá trị thấp hơn quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lượng không khí xung quanh QCVN 05:2013/BTNMT Nồng

độ thông số bụi TSP có nhiều điểm trên địa bàn tập trung tại các khu vực khai thác, sản xuất vật liệu xây dựng và khu vực đường giao thông do hoạt động chở vật liệu xây dựng làm ảnh hưởng đến chất lượng môi trường trong khu vực.[10]

b Chất lượng môi trường nước mặt

Nguồn nước mặt trên địa bàn tỉnh Hải Dương chủ yếu là nước sông và nước

hồ thuộc hệ thống sông Thái Bình, hệ thống sông Bắc Hưng Hải và các hồ chứa

0 500,000 1,000,000

1,500,000

2,000,000

1999 2001 2003 2005 2007 2009

Tổng số Thành thị Nông thôn

nước lớn như: hồ An Lạc, hồ Côn Sơn, hồ An Dương, hồ Bạch Đằng theo đánh giá thì trữ lượng nước trong các sông, hồ khá dồi dào và phụ thuộc vào lượng mưa hàng năm cũng như lưu lượng dòng chảy từ thượng nguồn Chất lượng và trữ lượng nước tại các lưu vực này luôn chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố tự nhiên và các hoạt động của con người khi khai thác và sử dụng nguồn nước

- Trong những năm gần đây, do sự biến đổi bất thường của khí hậu, nhiệt độ không khí tăng cao làm cho quá trình bốc hơi nước xảy ra mạnh mẽ, đồng thời nó cũng làm cho chế độ mưa không điều hòa dẫn đến trữ lượng nước trong các con sông, hồ thay đổi khá lớn theo từng mùa Vào mùa khô, mực nước sông, hồ nhiều lúc dưới mức trung bình hàng năm Còn vào mùa mưa lũ thì nước sông hay dâng cao gây lụt lội nhiều nơi Cùng với quá trình này, chất lượng nước cũng dao động theo từng mùa

- Việc khai thác và sử dụng nước mặt chưa hợp lý, nhất là trong lĩnh vực nông nghiệp, hệ thống kênh mương tưới tiêu chưa hoàn chỉnh dẫn đến thất thoát nước rất lớn thông qua quá trình bốc hơi nước Mặt khác, việc khai thác nguồn nước mặt để sản xuất nước sạch đáp ứng cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất ngày càng tăng, đồng thời cũng làm thất thoát một lượng nước sạch đáng kể ra môi trường do công tác quản

lý sử dụng nước sạch còn yếu và cơ sở hạ tầng của hệ thống cung cấp nước sạch chưa hoàn chỉnh

- Sự ô nhiễm nguồn nước mặt ngày càng gia tăng do những nguyên nhân sau đây:

+ Việc sử dụng không hợp lý thuốc bảo vệ thực vật và phân bón trong nông nghiệp đã và đang làm cho nước mặt bị ô nhiễm các hợp chất hữu cơ và vô

cơ độc hại

+ Nước thải sinh hoạt ở các khu đô thị, khu dân cư chưa được xử lý như: thành phố Hải Dương, các thị trấn, thị tứ xả thải trực tiếp ra các sông, hồ làm ô nhiễm nguồn nước tại khu vực đổ thải Trước đây, nước thải thành phố Hải Dương không qua xử lý được bơm thải trực tiếp ra sông Sặt nhưng từ năm 2002 đến nay, thành phố đã lắp đặt trạm bơm nước thải với công suất 32.000m3/giờ tại khu vực Âu

thuyền thì phần lớn nước thải lại được bơm ra sông Thái Bình, một lượng nhỏ được bơm ra sông Sặt

+ Nước thải sản xuất của hầu hết các khu công nghiệp, các cụm công nghiệp, các nhà máy, xí nghiệp và các làng nghề chưa được xử lý triệt để, nhiều chỉ tiêu vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần được thải trực tiếp ra sông gây ảnh hưởng sâu rộng đến chất lượng nước bề mặt Đặc biệt là nước thải ngành chế biến nông sản thực phẩm như: Muối dưa, giết mổ trâu bò, lợn, sản xuất bia có tải lượng các chất

ô nhiễm hữu cơ cao đổ vào các nhánh sông thuộc hệ thống sông Thái Bình và hệ thống sông Bắc Hưng Hải đã làm ảnh hưởng đến chất lượng nước của các sông này

+ Nước thải tại hầu hết các bệnh viện và các trạm y tế trên toàn tỉnh xử lý chưa triệt để đổ thải ra sông, hồ gây ô nhiễm bởi các hóa chất độc hại và vi khuẩn gây bệnh Đây là nguồn gây ô nhiễm rất nguy hiểm cho cộng đồng

+ Nguồn nước sông còn chịu ô nhiễm dầu và chất thải từ quá trình hoạt động của tầu thuyền vận chuyển các nguyên nhiên vật liệu phục vụ cho sinh hoạt, sản xuất công nghiệp và xây dựng

+ Vào mùa mưa nước bề mặt tại các lưu vực sông, hồ còn chịu sự ô nhiễm bởi các khoáng chất, các vi sinh vật gây bệnh, các chất lơ lửng, các hợp chất hữu

cơ, vô cơ độc hại do nước mưa kéo theo khi chảy qua các khu vực bị ô nhiễm trên mặt đất

+ Nước thải từ các hoạt động chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản chưa được xử

lý mà thải trực tiếp ra sông, mương

Nguồn nước mặt có vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển kinh tế, xã hội của tỉnh Hải Dương bởi nó là nguồn cung cấp nước chính cho sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và cho sinh hoạt Vì vậy, hàng năm tỉnh đã tiến hành đánh giá trữ lượng và chất lượng nước mặt để phục vụ cho công tác quy hoạch, định hướng phát triển kinh tế, xã hội và cho việc quản lý, bảo vệ nguồn nước mặt khỏi bị ô nhiễm từ quá trình phát triển kinh tế, xã hội

Năm 2011, Ủy ban nhân tỉnh Hải Dương phê duyệt “Dự án xây dựng mạng lưới các điểm quan trắc tài nguyên và môi trường (đất, nước, không khí, chất thải

rắn sinh hoạt) trên địa bàn tỉnh Hải Dương giai đoạn 2011 – 2015” Các điểm quan trắc như sau:

Đối với hệ thống sông Thái Bình

+ Số điểm quan trắc: Tổng số điểm quan trắc là 19 điểm

+ Chỉ tiêu quan trắc : Lưu lượng nước sông, pH, độ dẫn điện, TDS, TSS, độ

muối, NH4+-N, NO3--N, NO2--N, PO43--P, F-, COD, BOD5, DO

Đối với sông Luộc

+ Số điểm quan trắc: Tổng số điểm quan trắc là 3 điểm

+ Chỉ tiêu quan trắc : Lưu lượng nước sông, pH, độ dẫn điện, TDS, TSS, độ

muối, NH4+-N, NO3--N, NO2--N, PO43--P, F-, COD, BOD5, DO

Đối với hệ thống sông Bắc Hưng Hải

+ Số điểm quan trắc: Tổng số điểm quan trắc là 12 điểm

+ Chỉ tiêu quan trắc : Lưu lượng nước sông, pH, độ dẫn điện, TDS, TSS, độ

muối, NH4+-N, NO3--N, NO2--N, PO43--P, F-, COD, BOD5, DO

Đối với hệ thống kênh mương nội đồng

- Số điểm quan trắc: Tổng số điểm quan trắc là 21 điểm

- Chỉ tiêu quan trắc : Lưu lượng nước kênh mương, pH, độ dẫn điện, TDS,

TSS, độ muối, NH4+-N, NO3--N, NO2--N, PO43--P, F-, COD, BOD5, DO, Hoá chất bảo vệ thực vật (Chlordane, Heptachlor, Paration, Malation)

1.2 Phương pháp phân tích dòng chảy vật chất (MFA)

1.2.1 Lịch sử phát triển

Phân tích dòng chảy vật chất (MFA) là đánh giá có tính hệ thống về vòng tuần hoàn các chất và nguyên liệu của các vật liệu trong hệ thống ở không gian và thời gian xác định MFA là sự kết nối giữa các nguồn phát thải, các quá trình, các điểm trung gian và cuối cùng của vật chất Vì nó dựa trên định luận bảo toàn vật chất, nên kết quả của MFA có thể được kiểm soát bởi cân bằng vật chất đơn giản, dựa trên các yếu tố đầu vào và kết quả của một quá trình Đó là đặc trưng riêng biệt của MFA làm cho phương pháp hấp dẫn như một công cụ hỗ trợ quyết định trong quản lý nguồn gốc, quản lý chất thải và quản lý môi trường [23]

MFA bắt đầu được nghiên cứu từ những năm 1990 bởi các nhà khoa học của

Áo (Steurer, 1992) và Nhật (Cơ quan môi trường Nhật Bản, 1992) Kể từ đó đến nay, MFA là một lĩnh vực được nhiều nhà khoa học quan tâm và thực hiện nhiều nghiên cứu ứng dụng trong các lĩnh vực của đời sống [16]

1.2.2 Các ứng dụng của mô hình MFA trong môi trường

Ngày nay, MFA được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống, MFA được sử dụng như một công cụ đánh giá chất lượng sản phẩm, đánh giá nguồn phát thải của các quá trình sản xuất công nghiệp, đánh giá chi phí quản lý sản xuất hay vòng tuần hoàn của các sản phẩm công nghiệp Đặc biệt nhiều nhà khoa học đã sử dụng MFA để ứng dụng lĩnh vực môi trường Hasan Belevi [13] đã ứng dụng MFA

để xây dựng kế hoạch quản lý nước thải và chất thải rắn tại thành phố Kumasi, Ghana Ở đây tác giả đã ra rằng nguồn thải chính của Nitơ, phopho là trong nguồn thải từ các hộ gia đình mà không phải các nguồn thải như: nước thải khu vực đô thị, khu vực ven đô, trong ngành công nghiệp, trong xử bùn thải và quản lý chất thải rắn Từ đó, người ta đã đưa ra các biện pháp quản lý nước thải và chất thải rắn sinh hoạt phát sinh từ các hộ gia đình nhằm giảm 30% lượng phát thải

Montangero và cộng sự [22] đã mô tả việc áp dụng phương pháp MFA để ước tính sơ bộ nguồn nitơ tại Việt Trì, Hà Nội, Việt Nam Phương pháp đang tiếp tục phân tích và mô tả tác động của các biện pháp đã được lựa chọn để cải thiện vệ sinh môi trường trong quá trình phát hiện nguồn nitơ ở Việt Trì, cách ứng dụng MFA với chi phí phải chăng cho các nhà quy hoạch vệ sinh môi trường tại các nước đang phát triển, nơi các phương tiện cho thu thập dữ liệu là hạn chế Nghiên cứu trường hợp thực tế được tiến hành ở Việt Trì-Việt Nam cho phép dự toán sơ bộ nguồn nitơ từ phân và việc áp dụng phương phân tích này giúp quản lý chất thải rắn hữu cơ cũng như cung cấp thực phẩm ở Việt Trì Dự toán sơ bộ nguồn nitơ trong hệ thống được thể hiện trong hình 1.2

Kết quả cho thấy, 60% nitơ chuyển đến các hộ gia đình dưới dạng thực phẩm

và cuối cùng được thải ra dưới dạng phân vào nước bề mặt, ao cá hoặc vào đất, dẫn đến ô nhiễm nguồn nước Các luồng định lượng tiếp tục có xu hướng chỉ ra rằng

việc quản lý chất thải đô thị hiện nay và việc sản xuất lương thực gây ra sự suy giảm nitơ trong đất nông nghiệp Tuy nhiên, trong một số luồng, các nguồn nitơ từ cây trồng và phân bón nói riêng nên được đánh giá chính xác hơn để xác định nhu cầu nitơ trong nông nghiệp

Hình 1.2: Dự toán dòng chảy Nitơ trong hệ thống "phân loại và quản lý chất thải rắn hữu cơ cũng như trong sản xuất lương thực tại Việt Trì, Việt Nam" [22]

Tuy nhiên, việc áp dụng phương pháp MFA, một phương pháp đòi hỏi dữ liệu chuyên sâu, khó khăn tại các quốc gia có thu nhập trung bình và thấp do hạn chế về việc tiếp cận với nguồn dữ liệu đáng tin cậy và hạn chế về các phương pháp thu thập dữ liệu Dựa trên phương pháp MFA, Montangero [22] đã phát triển một cách tiếp cận khác để đánh giá các dòng vật chất mà dữ liệu là hạn chế, và đã áp dụng thành công phương pháp này vào trường hợp của Hà Nội, Việt Nam

Vệ sinh môi trường bền vững nghĩa là phải giảm lượng tiêu thụ nước, năng lượng và phân bón cũng như giảm thiểu ô nhiễm môi trường [23] Tuy nhiên, việc ứng dụng phương pháp đòi hỏi dữ liệu chuyên sâu này ở các nước đang phát triển

có thể khó khăn do việc tiếp cận nguồn dữ liệu đáng tin cậy và phương tiện thu thập

dữ liệu bị hạn chế Do đó, sự không chắc chắn về dữ liệu cần phải được tính đến khi

mô hình hóa các luồng vật liệu tại các nước đang phát triển Khuyến khích khởi đầu bằng cách đánh giá thông số thô Nếu kết quả của mô hình không hợp lý, cần tiến hành phân tích độ nhạy đánh giá lại các thông số chưa chắc chắn một cách chính

xác hơn Cách tiếp cận này đã được minh chứng và mô tả thông qua mô hình dòng chảy phốtpho trên cơ sở của một nghiên cứu quản lý chất dinh dưỡng trong nước và trong hệ thống nông nghiệp, đô thị và vệ sinh môi trường của Hà Nội, Việt Nam Cuối cùng, mô hình được áp dụng để xác định ảnh hưởng của việc xả phốt pho vào nước mặt từ các công trình vệ sinh

Trong một nghiên cứu khác về ô nhiễm nước ngầm, sông và hồ, một mô hình xác suất mô phỏng tác động của các biện pháp đối với sự suy giảm nước ngầm và phục hồi nguồn dinh dưỡng đã được sử dụng để xác định ảnh hưởng của các thay đổi về chính sách tại Hà Nội Kết quả thu được cho thấy rằng sự hài hòa giữa vệ sinh môi trường và hệ thống nông nghiệp với nhau sẽ làm tăng đáng kể sự phục hồi nguồn dinh dưỡng cho sản xuất lương thực, giảm việc thải chất dinh dưỡng vào môi trường và hạ thấp chi phí dùng phân bón nhân tạo Mô hình này có thể được áp dụng cho khu vực đô thị của các nước đang phát triển để hỗ trợ việc thiết kế các khái niệm vệ sinh môi trường [21]

Dựa trên các quá trình vật lý và sinh hóa xảy ra trong bể tự hoại, nhà xí tách phân và nước tiểu, Montangero và Belevi [22, 23] đã xây dựng các mô hình đơn giản để xác định các luồng chất dinh dưỡng Như vậy, sự phân tách nitơ và phốt pho trong các vật liệu đầu ra khác nhau từ các nhà vệ sinh tại chỗ được xác định Hơn nữa, sự phân tách chất dinh dưỡng trong bể tự hoại đã được ước tính thông qua các nhận định chuyên môn và qua các giá trị mang tính lý thuyết

Đặc biệt là ở các nước đang phát triển, nơi dữ liệu thường là khan hiếm nhưng các đánh giá chuyên môn lại có sẵn thì việc sử dụng kỹ thuật suy luận mang tính chuyên môn một cách chính thức được chứng minh là có hiệu quả Ở Việt Nam, chỉ có 5-14% N và 11-27% P đầu vào được lấy ra từ bể tự hoại cùng với bùn phân Phần còn lại nằm trong bể thông qua dạng chất thải lỏng Khác với bể tự hoại,

ở các nhà xí tách nước tiểu, hầu hết chất dinh dưỡng nằm cố định hoặc trong nước tiểu tồn trữ hoặc trong phần phân đã tách nước Vì vậy, việc sử dụng các nhà xí kiểu này là một cách tốt để giảm lượng chất dinh dưỡng thải vào môi trường, giảm tiêu thụ năng lượng và các nguồn tài nguyên không tái tạo cho sản xuất phân bón

1.3 Giới thiệu về GIS (Geographic Information System)

1.3.1 Giới thiệu chung về GIS

Hệ thông tin Địa lý (GIS) là tổ hợp của ba hợp phần có quan hệ thống nhất, liên quan chặt chẽ với nhau là phần cứng gồm máy tính và thiết bị liên quan, phần mềm và tổ chức con người được hoạt động đồng bộ nhằm thu thập, lưu trữ, quản lý, thao tác, tìm kiếm-hỏi đáp, phân tích, hiển thị và mô hình hoá các dữ liệu không gian và các quá trình trong không gian có định vị toạ độ được tham chiếu với một

hệ tọa độ dùng thể hiện bề mặt cầu của Trái Đất và các dữ liệu thuộc tính nhằm thoả mãn các yêu cầu thực tế

GIS ngày càng có tầm quan trọng ngành kinh tế-xã hội Theo điều tra của Mordic Kvanjit (1987) có khoảng 50%-70% dữ liệu dùng trong hành chính là dữ liệu địa lý Dữ liệu bản đồ và địa lý được sử dụng trong nhiều ngành khác nhau và các ngành như xây dựng, hành chính, nông nghiệp, rừng, quản lý tài nguyên, viễn thông, cung cấp điện, giao thông đã bỏ ra 1,5-2% ngân sách của mình Nếu tính theo tổng sản lượng tăng trưởng quốc gia (GNP) thì tiền phí 0,50% cho GIS trong các nước công nghiệp và các nước phát triển 0,1% GIS trong các nước Đông âu từ

1989 đến nay đã phát triển không ngừng và kinh phí cho GIS ngày càng tăng bởi lẽ GIS có khả năng xử lý dữ liệu từ nhiều ngành khác nhau Sự phát triển của một thực thể không gian nào đó (theo quan niệm của GIS, sẽ kéo theo sự phát triển thay đổi của thực thể không gian khác Ví dụ sự phát triển của khu dân cư mới kéo theo các vấn đề khác như hệ thống trường học, cấp thoát nước, giao thông Tiếng ồn giao thông gây ô nhiễm và tác động nên con người GIS cho phép tính toán và cung cấp

dữ liệu cần thiết cho việc xử lý tác động trên GIS tham gia vào việc vận hành và bảo dưỡng đường ống và các loại cáp ngầm khác nhau Số lượng cáp và đường ống ngầm theo chủng loại rất nhiều và phức tạp, rất rễ dàng gây nhầm lẫn, chồng chéo GIS sẽ cho phép bảo dưỡng, vận hành thể hiện các đối tượng không gian trên theo kích thước, chủng loại và đặc biệt tọa độ không gian của chúng ở bất kì vị trí nào

Có thể kể ra là thành phố Oslo, Norway ( dân số 500000 ) có 5 triệu mét đường ống

và cáp ngầm thể hiện trên 20 loại bản đồ khác nhau với số lượng 4500 tờ

1.3.2 Các ứng dụng của GIS trong lĩnh vực môi trường nước

Cho đến nay, trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về vấn đề dự báo dòng chảy và chất lượng nước ở các lưu vực sông Y.B.Liu và các cộng sự (2004) đã có nghiên cứu nhằm tham số hóa các dữ liệu mô hình của các lưu vực con có quy mô lớn và trung bình bằng phần mềm ArcView GIS [26]

Tác giả Berhanu F.Alemaw (2012) nghiên cứu sử dụng mô hình HATWAB (mô hình cân bằng nước mặt trên đất liền và khí quyển trên cơ sở GIS) để xây dựng

mô hình thủy lực cho các lưu vực tiêu nước lớn Mô hình được xây dựng trên 2 lưu vực sông Limpopo và Congo ở Châu Phi Khi được xây dựng, mô hình sẽ giúp đánh giá về độ ẩm của đất, quá trình bay hơi thực tế, dòng chảy [14]

Các tác giả K.R.J Perera and N.T.S Wijesekera (2012) sử dụng mô hình phân phối không gian GIS để mô phỏng dòng chảy ở lưu vực sông Attanagalu Oya Các tính toán được thực hiện bằng các công cụ GIS và phần mềm ArcGIS Các dữ liệu như mục đích sử dụng đất, loại đất, độ dốc đất có thể được thay đổi trong mô hình GIS để tính toán khi các hệ số thay đổi do những sự biến động về không gian [17]

Ở Việt Nam, nghiên cứu về dự báo dòng chảy và chất lượng nước ở các lưu vực sông cũng phát triển tương đối mạnh Trước đây, cũng đã có một số nghiên cứu của các nhà khoa học, các đơn vị nghiên cứu khoa học được thực hiện đối với lưu vực sông Cầu Các nghiên cứu ban đầu này xoay quanh đánh giá nguồn tài nguyên thiên nhiên hiện có, đặc biệt là tài nguyên nước, của lưu vực sông Cầu Ví dụ như nghiên cứu của Cục quản lý nước và công trình thủy lợi, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2000) nhằm tính toán cân bằng nguồn nước sông Cầu để đánh giá khả năng đáp ứng của nguồn nước cho các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội trong lưu vực Hay những thống kê về hệ thống công trình thủy của Trung tâm công trình thủy, Đại học Xây dựng Hà Nội (Báo cáo hiện trạng công trình thủy trên tiểu

hệ thống sông Cầu, 3/2000) Trong nghiên cứu của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, ngoài những đánh giá về môi trường nước lưu vực sông Cầu, các nhà nghiên cứu còn kiểm kê nguồn tài nguyên khí hậu, thủy văn, những yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến môi trường nước trong lưu vực Nhiều giải pháp khắc phục,

xử lý đối với hiện trạng khai thác nước sông đã được đưa ra trong các nghiên cứu như “Báo cáo đánh giá bổ sung hiện trạng ô nhiễm môi trường và các giải pháp khắc phục tại lưu vực sông Cầu giai đoạn 2000 - 2020” [Liên hiệp khoa học sản xuất công nghệ hoá học - Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia, 3/2000], “Báo cáo hiện trạng nước sạch - vệ sinh môi trường 6 tỉnh và các xã ven sông Cầu và đề xuất các giải pháp xử lý ” [Ban chỉ đạo lâm thời đề án 6 tỉnh bảo vệ khai thác lưu vực sông Cầu, 4/2000] Năm 2009, Trung tâm Tư vấn và Công nghệ Môi trường thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường đã có công trình điều tra, thống kê các nguồn thải, hiện trạng môi trường và những tác động đến môi trường trên lưu vực sông Cầu Kết quả điều tra đã bổ sung các cơ sở sản xuất/kinh doanh, các khu công nghiệp, cũng như một số nguồn thải khác… đang hoạt động trên lưu vực sông Cầu, giúp đưa ra bức tranh tổng thể về các nguồn thải trên lưu vực sông, trong đó tập trung nghiên cứu vào đối tượng là nước thải Tiếp đó, năm 2010 Trung tâm Tư

vấn và Công nghệ Môi trường tiếp tục thực hiện dự án “Lập quy hoạch bảo vệ môi

trường lưu vực sông Cầu đến 2015 và định hướng đến 2020” với các mục tiêu chính

là: Lập được bản đồ hiện trạng môi trường lưu vực sông Cầu (tỉ lệ 1/50.000); Xác định được định hướng chức năng của lưu vực sông Cầu trong sự phát triển kinh tế xã hội của miền Bắc Việt Nam và đề xuất được khung nội dung quy hoạch bảo vệ môi trường; Dự thảo được Quy hoạch bảo vệ môi trường LVS Cầu đến năm 2015 và định hướng đến năm 2020, trình cấp có thẩm quyền xem xét, phê duyệt [1,3,4,9]

Trong những năm gần đây, ngoài các nghiên cứu tổng hợp về các lưu vực sông thì công nghệ mô hình hóa và các ứng dụng của GIS cũng đã phát triển mạnh

và được sử dụng nhiều vào công tác quản lý thủy lợi ở nhiều lưc vực sông tại Việt Nam, thông qua một số nghiên cứu điển hình sau:

Tác giả Nguyễn Hồng Quân (2006) nghiên cứu đưa ứng dụng của mô hình dòng chảy nước mưa để mô phỏng dòng chảy tại lưu vực con Cần Lê, thuộc lưu vực sông Sài Gòn Nghiên cứu sử dụng ba phương án xây dựng mô hình khác nhau: sử dụng GIUH là mô hình được tính toán chỉ sử dụng các thông số đường biên; mô hình HEC-HMS kết hợp với SMA (Soil Moisture Accounting); mô hình REW

(Representative Elementary Watershed) Nghiên cứu tạm thời dừng lại với đối tượng là lưu vực sông nhỏ, chưa áp dụng đối với các lưu vực sông lớn [24]

Tác giả Nguyễn Kim Lợi và Nguyễn Hà Trang (2010) đã nghiên cứu mô hình SWAT(Soil and Water Assessment Tool) và GIS để đánh giá chất lượng nước lưu vực sông La Ngà nhằm cung cấp thông tin hỗ trợ cho công tác quản lý và quy hoạch Mô hình SWAT có thể mô phỏng và xem xét tổng hợp các mối quan hệ của các quá trình diễn ra trong tự nhiên, nhưng để giải quyết bài toán môi trường, SWAT đòi hỏi số lượng dữ liệu đầu vào rất lớn Tuy nhiên, đặc thù ở Việt Nam, cơ

sở dữ liệu nền còn rất thiếu, lại rải rác đã gây ra khó khăn trong quá trình thực hiện nghiên cứu Do vậy quá trình sử dụng mô hình SWAT đã nảy sinh một số vấn đề chưa tương thích với điều kiện ở Việt Nam [19]

Tác giả Bùi Tá Long và các cộng sự (2012) đã nghiên cứu ứng dụng mô hình MIKE11 để mô phỏng chất lượng sông Ba, là dòng sông đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế của các tỉnh Kon Tum, Gia Lai, Đăk Lăk, Phú Yên Nhóm tác giả đã sử dụng các số liệu khí tượng thủy văn của ba năm 2009, 2010,

2011 và các số liệu quan trắc chất lượng nước, cũng như các kết quả khảo sát địa hình thực tế để có đủ số liệu chạy mô hình thủy lực và mô hình khuếch tán của phần mềm MIKE 11 Hạn chế của nghiên cứu là chưa tích hợp được việc chính xác hóa tính toán lan truyền ô nhiễm [7]

Đặc biệt nghiên cứu “Đánh giá ngưỡng chịu tải nước sông Cầu, làm cơ sở

xây dựng các quy hoạch kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường” được Trung tâm Tư

vấn và Công nghệ Môi trường thực hiện vào năm 2009 là một nghiên cứu qui mô, tập trung đánh giá vào sông Cầu đoạn chạy từ thị xã Bắc Kạn qua thành phố Thái Nguyên và kết thúc tại Phả Lại, Bắc Ninh Nghiên cứu đã có đóng góp tích cực vào công tác quản lý tài nguyên nước, môi trường trong lưu vực sông Cầu, đáp ứng các yêu cầu cụ thể Tuy nhiên, chủ yếu mới tập trung vào việc điều tra, đánh giá, chưa đưa ra được bức tranh tổng thể về ô nhiễm môi trường nước sông Cầu phân bố liên tục theo không gian, thời gian, cũng như mối quan hệ tương tác giữa hiện trạng môi trường nước và sự phát triển kinh tế xã hội trong lưu vực sông [8]

Khai thác thế mạnh trong tính toán mô phỏng, khả năng tích hợp dữ liệu của phần mềm GIS, đặc biệt là khả năng kết nối với các phần mềm máy tính khác, nhóm nghiên cứu đề tài này đã đưa ra một phương pháp tiếp cận hoàn toàn mới thông qua mô hình phân phối thông số GIS để mô phỏng, dự báo dòng chảy và quá trình lan truyền các chất ô nhiễm cũng như việc tối ưu hóa tổng hợp sử dụng nguồn nước của lưu vực sông Cầu Với phương pháp này, những hạn chế, sự phức tạp và những khó khăn đã nêu trong các mô hình tính toán trên có thể được khắc phục một cách triệt để

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM

2.1 Thiết bị, vật tư hóa chất

Chúng tôi sử dụng phương pháp phân tích NO2--N, NO3--N, NH4+-N và Ntổngtheo tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành:

TCVN 6178:1996 Chất lượng nước – Xác định Nitrit Phương pháp trắc phổ hấp thụ phân tử

TCVN 6180 1996 Chất lượng nước – Xác định Nitrat Phương pháp trắc phổ dùng axit sunfosalixylic

- TCVN 6179-1:1996 - - Chất lượng nước - Xác định amoni Phần 1: Phương pháp trắc phổ thao tác bằng tay

03 phương pháp phân tích trên đã được thẩm tra, phê duyệt bởi Phòng thí nghiệm của Trung tâm Quan trắc và Phân tích môi trường tỉnh Hải Dương và được Văn phòng Công nhận chất lượng – Bộ Khoa học và Công nghệ chứng phù hợp với tiêu chuẩn ISO/IEC 17025:2005

2.1.1 Hóa chất, vật tư

Các hóa chất sử dụng là hóa chất có độ tinh khiết PA, sử dụng nước cất 2 lần

để pha loãng dung dịch

dung dịch Hoà tan chất rắn và chuyển toàn bộ dung dịch sang bình định mức dung tích 1000 ml thêm nước tới vạch

Thuốc thử màu cho NH4+: Hoà tan 130 g ± 1 g natri salixylat (C7H6O3Na) và

130 g g ± 1 g trinatri xytrat ngậm hai phân tử nước C6H5O7Na3.2H2O trong nước cất trong bình định mức 1000 ml Thêm một lượng nước đủ để cho tổng thể tích chất lỏng bằng khoảng 950 ml và sau đó thêm 0.970 g ± 0.005 g natri nitrosopentaxyano sắt(III) 2 phân tử nước natri nitroprusiat, {Fe(CN)5NO}Na2.2H2O} vào dung dịch Hoà tan chất rắn trong dung dịch, sau đó pha loãng bằng nước tới vạch

Dung dịch natri salixylat, HO-C6H4-COONa = 10 g/l: Hòa tan 1 g + 0,1g natri salixylat (HO-C6H4-COONa) trong 100 ml + 1 ml nước Bảo quản dung dịch trong chai thuỷ tinh hoặc chai polyetylen Chuẩn bị dung dịch mới trong ngày làm thí nghiệm

Tủ sấy, nhiệt độ làm việc từ 40 – 1600C

Các loại dụng cụ thủy tinh, micro pipet…

2.2 Vị trí các điểm lấy mẫu, quan trắc

Vị trí các điểm lấy mẫu phân tích chất lượng NH4+, NO2-, NO3- trên hệ thống sông Thái Bình, hệ thống sông Bắc Hưng Hải nằm trong dự án “xây dựng mạng lưới các điểm quan trắc tài nguyên và môi trường (đất, nước, không khí, chất thải rắn sinh hoạt) trên địa bàn tỉnh Hải Dương giai đoạn 2011 – 2015” và đã được Ủy ban nhân dân tỉnh Hải Dương phê duyệt, được mô tả tại bảng 2.1 và hình 2.1

Bảng 2.1: Vị trí và tọa độ các điểm lấy mẫu phân tích các hợp chất Nitơ

21016'194" 106032'135"

Sông Lục Nam, nhánh phía Đông Bắc, cách ngã ba sông Lục Nam và sông Thương 500m về phía thượng lưu,

21016'127" 106031'850

3 S3 Sông Thương, cạnh đền Kiếp Bạc, 21014'638" 106032'472"

Sông Cầu, cách điểm nối giữa sông Cầu

và sông Thương 500m về phía thượng lưu,

21011'636" 106029'810"

Sông Đuống, cách điểm nối giữa sông Đuống và sông Thương 500m về phía thượng lưu,

21009'233" 106030'244’’

Sông Thái Bình ta ̣i xã Nhân Hu ệ, cách ngã ba sông Thái Bình và sông Kinh Thầy 500m về phía thượng lưu,

20094'781" 106059'202"

11 S11 Sông Kinh Môn, cách điểm xả nước thải

của KCN Phú Thái 1000m về phía hạ lưu 20

057'451" 106031'333"

12 S12 Sông Kinh Môn, cách nhà máy nước Phú

Sặt và sông Thái Bình 1000m về phía hạ lưu

15 S15

Sông Rạng, cách điểm xả nước thải của KCN tàu thủy Lai Vu 1000m về phía hạ lưu

17 S17 Sông Hương ta ̣i c ầu Hương, thị trấn

19 S19 Sông Thái Bình, cách điểm giao với sông

0

48'171" 106028'831"

20 Sđ23 Sông Cẩm Giàng ta ̣i thị trấn Cẩm Giàng 20096'755" 106016'729

21 Sđ24 Sông Cẩm Giàng, cách cầu Ghẽ xã Tân

23 Sđ26 Sông Sặt, tại cầu Cất, TP, Hải Dương 20055'730" 106019'385"

24 Sđ27 Sông Sặt, cách điểm xả nước thải thành

phố Hải Dương 500m về phía thượng lưu 20

27 Sđ30 Sông Cửu An, giáp khu nuôi trồng thuỷ

sản xã Đoàn Kết, huyện Thanh Miện 20

Hình 2.1: Bản đồ vị trí lấy mẫu phân tích các hợp chất của Nitơ

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Xây dựng mô hình MFA

2.3.1.1 Tìm kiếm biểu đồ dòng chảy N cho nghiên cứu MFA tại Hải Dương

Trong nghiên cứu này, chúng tôi xác định khu vực nghiên cứu ứng dụng MFA là toàn bộ tỉnh Hải Dương Trong những năm gần đây, nồng độ các thông số

NH4+, NO2-, NO3- thuộc hệ thống sông ngòi khu vực tỉnh Hải Dương có xu hướng tăng, chất lượng môi trường ngày càng xấu, tại nhiều điểm nồng độ NH4+, NO2- cao hơn mức B2 (mức chỉ sử dụng cho mục đích giao thông thủy) của quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08:2009/BTNM, không đáp ứng được yêu cầu về chất lượng nước dùng cho mục đích sinh hoạt và sản xuất Trong nghiên cứu này dựa trên kết quả quan trắc chất lượng môi trường trên địa bàn tỉnh Hải Dương qua các năm từ 2011 đến 2013, chúng tôi đề xuất mô hình MFA cho khu vực tỉnh Hải Dương tại hình 2.2 và kế hoạch nghiên cứu mô hình MFA đối với

N trên địa bàn tỉnh Hải Dương được thể hiện tại hình 2.3

Hình 2.2: Hệ thống MFA sơ bộ của khu vực tỉnh Hải Dương