Đánh giá chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh tiền giang bằng mô hình nhận biết thuộc tính và phân tích đa biến

HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA  THÁI THỊ NGỌC THẢO ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TIỀN GIANG BẰNG MÔ HÌNH NHẬN BIẾT THUỘC TÍNH VÀ PHÂN TÍCH ĐA BIẾN APPLICAT

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA



THÁI THỊ NGỌC THẢO

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TIỀN GIANG BẰNG MÔ HÌNH NHẬN BIẾT

THUỘC TÍNH VÀ PHÂN TÍCH ĐA BIẾN

APPLICATION OF ATTRIBUTE RECOGNITION MODEL AND MULTIVARIATE ANALYSIS TO ASSESS OF SURFACE WATER QUALITY IN TIEN GIANG PROVINCE

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường

Mã số: 9.85.01.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2020

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG-HCM

- oOo - Cán bộ hướng dẫn khoa học:

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS NGUYỄN THỊ VÂN HÀ

Cán bộ chấm phản biện 2: PGS.TS TRƯƠNG THANH CẢNH

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM, ngày

06 tháng 01 năm 2020

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 Chủ tịch hội đồng: PGS.TS LÊ VĂN KHOA

2 Cán bộ nhận xét 1: PGS.TS NGUYỄN THỊ VÂN HÀ

3 Cán bộ nhận xét 2: PGS.TS TRƯƠNG THANH CẢNH

4 Ủy viên hội đồng: PGS.TS ĐÀO THANH SƠN

5 Thư ký hội đồng: TS.VÕ THANH HẰNG

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên

ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc - oOo -

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN CAO HỌC

Ngày, tháng, năm sinh : 20/04/1991 Nơi sinh: Tiền Giang

Chuyên ngành : Quản lý Tài nguyên và Môi trường

I TÊN ĐỀ TÀI:

Đánh giá chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh Tiền Giang bằng Mô hình nhận biết

thuộc tính và phân tích đa biến

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

1) Dùng kỹ thuật phân tích đa biến để xác định các chỉ tiêu quan trọng nhằm khai thác

thông tin quan trắc trên toàn tỉnh Tiền Giang

2) Đánh giá CLN bằng phương pháp dùng mô hình nhận biết thuộc tính ARM theo các

thông số đã xác định trong mục tiêu 1

3) So sánh kết quả của phương pháp ARM 15 thông số với phương pháp ARM 11

thông số và so sánh với kết quả đánh giá bằng chất lượng nước WQI

4) Phân tích nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước mặt tại các khu vực quan trắc trên

địa bàn tỉnh

5) Đánh giá công tác quản lý môi trường trên địa bàn tỉnh

6) Phân tích nguyên nhân và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước

mặt trên địa bàn tỉnh Tiền Giang

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 19/08/2019

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 8/12/2019

V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:

- Cán bộ hướng dẫn 1 : PGS.TS Chế Đình Lý

- Cán bộ hướng dẫn 2 : TS Lâm Văn Giang

TP HCM, Ngày…….tháng… năm 2020

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

PGS.TS Chế Đình Lý TS Lâm Văn Giang TS Lâm Văn Giang

TRƯỞNG KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

PGS.TS Võ Lê Phú

i

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, đầu tiên tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến hai Người Thầy đã hướng dẫn tôi – PGS.TS Chế Đình Lý và TS Lâm văn Giang! Trong quá trình thực hiện luận văn, Thầy luôn tận tâm hướng dẫn, hỗ trợ, động viên và đóng góp các ý kiến quý báu để giúp tôi hoàn thành nghiên cứu

Đồng thời, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Quý thầy cô trong Khoa Môi trường

và Tài Nguyên của Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh trong suốt thời gian qua đã tận tình giảng dạy, cung cấp cho tôi những kiến thức quý báu

trong suốt thời gian học tập tại trường

Lời cảm ơn tiếp theo tôi xin được gửi đến Ủy ban nhân dân tỉnh Tiền Giang, Sở Tài nguyên và Môi trường Tiền Giang, Cục Thống Kê, cùng các quý cơ quan khác của tỉnh Tiền Giang đã cung cấp thông tin, số liệu, giúp tôi hoàn thành luận văn này! Cảm ơn tập thể Trung tâm Quan trắc môi trường và Tài nguyên Tiền Giang, đặc biệt là tập thể Phòng Tư vấn dịch vụ - Quan trắc môi trường đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập!

Cuối cùng, lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tôi xin được gửi đến bạn bè và gia đình tôi, đặc biệt là Cha mẹ đã luôn đồng hành, làm điểm tựa và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập cũng như trong suốt quá trình thực hiện luận văn này!

TP.HCM, ngày tháng năm 2020

Thái Thị Ngọc Thảo

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Luận văn “Đánh giá chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh Tiền Giang bằng mô hình nhận biết thuộc tính (ARM) và phân tích đa biến” được thực hiện đáp ứng yêu cầu đào tạo chuyên ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường của Trường Đại Học Bách Khoa

TP Hồ Chí Minh

Nội dung thực hiện của đề tài bao gồm: 1) Dùng kỹ thuật phân tích đa biến để xác định các chỉ tiêu quan trọng nhằm khai thác thông tin quan trắc trên toàn tỉnh Tiền Giang; 2) Đánh giá CLN bằng phương pháp dùng mô hình nhận biết thuộc tính ARM theo các thông số đã xác định trong mục tiêu 1; 3) Đánh giá mức độ tin cậy của phương pháp ARM bằng cách so sánh với kết quả đánh giá bằng chất lượng nước WQI; 4) Phân tích nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước mặt tại các khu vực quan trắc trên địa bàn tỉnh; 5) Đánh giá công tác quản lý môi trường trên địa bàn tỉnh; 6) Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước mặt trên địa bàn tỉnh Tiền Giang

Đề tài đã sử dụng phương pháp Mô hình nhận biết thuộc tính, phân tích biến và phương pháp đánh giá chỉ số WQI theo Tổng cục MT để giải quyết các mục tiêu đề ra Kết quả nghiên cứu của đề tài được khái quát như sau:

- Để đánh giá hiện trạng và diễn biến chất lượng nước, tác giả đã tính toán bậc ô nhiễm theo phương pháp Mô hình nhận biết thuộc tính cho 34 điểm quan trắc trên đại bàn tỉnh với 15 thông số ban đầu (ARM 15) và 11 thông số sau khi sàng lọc biến (ARM 11) để tham gia tính toán từ năm 2015 - 2018 Kết quả tính toán cho thấy Khu vực sông Tiền và Tuyến kênh tiếp giáp 2 tỉnh Tiền Giang và Long An có mức ô nhiễm ở bậc 1-CLN còn khá tốt có thể đáp ứng mục đích sinh hoạt; Khu vực vùng ngọt giữa Đồng Tháp Mười và Gò Công có mức ô nhiễm nhẹ (bậc 2), CLN thích hợp cho cấp nước sinh hoạt nhưng cần có biện pháp xử lý thích hợp; riêng khu vực vùng Đồng Tháp Mười và khu vực vùng Gò Công có CLN thấp hơn, cả 2 khu vực đều có bậc ô nhiễm trung bình rơi vào bậc 3, CLN chỉ thích hợp cho mục đích tưới tiêu

- Đồng thời, để xem xét mức độ tin cậy và cơ sở áp dụng phương pháp ARM 11, tác giả đã tiến hành thử nghiệm 2 nội dung: so sánh kết quả đánh giá ARM 11 Và

 Phương pháp ARM và WQI không có sự khác biệt đáng kể Phương pháp ARM có tính mềm dẻo hơn WQI, khi các tham số tham gia tính toán không có

sự giới hạn về số lượng, do đó có thể áp dụng ARM trong nhiều trường hợp khác nhau (đặc biệt thích hợp và cho độ chính xác hơn đối với những khu vực

có thông số ô nhiễm đặc trưng)

- Đề tài cũng đã phân tích nguyên nhân ô nhiễm nguồn nước và đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước mặt trên địa bàn bàn tỉnh

iv

ABSTRACT

Thesis “Application of Attribute Recognition Model (ARM) and Multivariate Analysis

to assessment of surface water quality in Tien Giang province” was implemented to meet the specialized training requirements of Natural Resources and Environment Management of The HCM University of Technology

The content of the project include: 1) to Use Multivariate Analysis techniques to identify important parameters to exploit monitoring information in Tien Giang province; 2) to assess the surface water quality (SWQ) by using the Attribute Recognition Model (ARM) according to the parameters defined in objective 1; 3) to assess the reliability of the ARM method by comparing it with the water quality index method (WQI); 4) to Analyze the cause of surface water pollution in monitoring areas

in the province; 5) Assessment of management work in the province; 6) to propose solutions to reduce surface water pollution in Tien Giang province

The project has used Attribute recognition model (ARM), Multivariate Analysis and WQI water quality assessment method according to the General Department of Environment to solve the set goals The research results of the topic are summarized as follows:

- To assess the current situation and changes in water quality, the author has calculated the pollution level by the method of Attribute recognition model for 34 monitoring points in the province with 15 initial parameters (ARM 15) and 11 parameters after screening variables (ARM 11) to participate in the calculation in the period 2015 -

2018 Calculation results show that the Tien River area and canal line adjacent to Tien Giang and Long An provinces have pollution levels in level 1-SWQ is still quite good and can meet the purpose of domestic water supply; In the sweet area between Dong Thap Muoi and Go Cong with average pollution level (level 2), SWQ is suitable for domestic water supply but requires appropriate treatment; Particularly, Dong Thap Muoi area and Go Cong area have lower SWQ, both areas have average pollution level falling to level 3, SWQ is only suitable for irrigation purposes

v

- At the same time, to consider the reliability and the basis of applying the ARM 11 method, the author conducted two tests: comparing of caculation results of ARM 11 and ARM 15; Comparing ARM with WQI method of the General Department of Environment The testing results show that:

 The results between the ARM 11 and ARM 15 models are not significantly different, show that using of the variables grouping method to reduce the number of variables, namely, reducing the four parameters is reasonable, to contribute reduction of annual environmental monitoring funding in the province

 The ARM and WQI methods are not significantly different The ARM method is more flexible than WQI, where the parameters involved in the calculation do not have a quantitative limit, so ARM can be applied in many different cases (especially more appropriate and accurate than for areas with typical pollution parameters)

- The thesis has also analyzed the causes of water pollution and proposed solutions to reduce surface water pollution in the province

vi

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn trực tiếp của PGS.TS Chế Đình Lý và TS Lâm văn Giang Ngoại trừ những nội dung đã được trích dẫn, các số liệu, kết quả được trình bày trong luận văn này là hoàn toàn chính xác, trung thực và chưa từng được công bố trong các công trình nghiên cứu nào khác trước đây

Tôi xin lấy danh dự của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này

TP.HCM, ngày tháng năm 2020

Thái Thị Ngọc Thảo

vii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT LUẬN VĂN ii

ABSTRACT iv

DANH MỤC BẢNG BIỂU x

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xiv

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

3 Mục tiêu nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa nghiên cứu và tính mới của đề tài 2

4.1 Ý nghĩa khoa học 2

4.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

4.3 Tính mới của đề tài 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu 4

1.1.1 Tổng quan về nghiên cứu chất lượng nước 4

1.1.2 Tổng quan về các nghiên cứu chất lượng nước mặt tại tiền giang 8

1.1.3 Đánh giá chung về tổng quan tài liệu 9

1.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu 9

1.2.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh Tiền Giang 9

1.2.2 Điều kiện kinh tế-xã hội 17

1.3 Tổng quan về Hệ thống quan trắc nước mặt tỉnh Tiền Giang 25

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.1 Nội dung nghiên cứu 27

viii

2.2 Phương pháp nghiên cứu 28

2.2.1 Tiến trình thực hiện 28

2.2.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 28

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40

3.1 Đánh giá chất lượng nước theo đánh giá đơn chất 40

3.1.1 Giá trị pH 40

3.1.2 Chất rắn lơ lửng (TSS) 42

3.1.3 Ô nhiễm do Chất hữu cơ 43

3.1.4 Ô nhiễm do chất dinh dưỡng 48

3.1.5 Nhiễm mặn, nhiễm phèn 54

3.1.6 Ô nhiễm vi sinh 57

3.2 Kết quả xác định các chỉ tiêu quan trọng bằng phương pháp gộp nhóm biến số 61 3.3 Kết quả đánh giá chất lượng nước bằng mô hình nhận biết thuộc tính 65

3.3.1 Đánh giá chất lượng nước theo khu vực 65

3.3.2 Diễn biến chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh Tiền Giang 67

3.4 Đánh giá so sánh phương pháp ARM 69

3.4.1 So sánh kết quả tính toán ARM với 11 thông số và 15 thông số 69

3.4.2 So sánh kiểm định kết quả đánh giá CLN bằng mô hình ARM và WQI 72

3.5 Phân tích nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nước mặt tại các khu vực quan trắc trên địa bàn tỉnh 75

3.5.1 Kết quả gộp nhóm các điểm quan trắc bằng phương pháp phân tích gộp nhóm đối tượng 75

3.5.2 Đánh giá nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nước mặt tại các khu vực quan trắc trên địa bàn tỉnh 82

3.5.3 Đánh giá hiện trạng xử lý nước thải từ các nguồn thải trên địa bàn tỉnh Tiển Giang 85

3.5.4 Tác động của ô nhiễm nguồn nước mặt 89

ix

3.6 Đánh giá chung về công tác quản lý môi trường trên địa bàn tỉnh 90

3.6.1 Kết quả đạt được 90

3.6.2 Các mặt hạn chế 91

3.7 Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nươc mặt trên địa bàn tỉnh Tiền Giang 92

3.7.1 Giải pháp chung 92

3.7.2 Giải pháp cho từng khu vực 98

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 100

KẾT LUẬN 100

KIẾN NGHỊ 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

PHỤ LỤC 107

x

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 1 GDP bình quân đầu người từ 2015-2018 18

Bảng 1 2 Nhu cầu nước và tổng lượng nước thải sinh hoạt tỉnh Tiền Giang từ năm 2015 – 2018 18

Bảng 1 3 Thải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt 19

Bảng 1 4 Bảng thống kê diện tích một số loại đất tỉnh Tiền Giang từ 2015-2018 (ĐVT: ha) 20

Bảng 1 5 Tải lượng ô nhiễm trong Dư lượng phân bón phát sinh từ hoạt động nông nghiệp đưa vào các sông kênh rạch 20

Bảng 1 6 Hiện trạng dư lượng thuốc BVTV phát sinh từ hoạt động nông nghiệp trên địa bàn tỉnh Tiền Giang 21

Bảng 1 7 Số lượng vật nuôi trên địa bàn tỉnh Tiền Giang 21

Bảng 1 8 Nhu cầu nước và lượng nước thải chăn nuôi phát sinh 21

Bảng 1 9 Tổng thải lượng chất ô nhiễm từ hoạt động chăn nuôi vào môi trường nước 22

Bảng 1 10 Lượng chất thải phát sinh từ hoạt động NTTS trên địa bàn tỉnh Tiền Giang 23

Bảng 1 11 Tổng hợp các KCN và CCN tỉnh Tiền Giang năm 2018 24

Bảng 1 12 Bảng thống kê tình hình xả thải của các DN ngoài KCN-CCN trên địa bàn tỉnh Tiền Giang (giấy phép xả thải) 24

Bảng 2 1 Phân lớp chất lượng nước mặt 34

Bảng 2 2 Bảng phân bậc CLN 36

Bảng 2 3 Thang đánh giá chất lượng nước 38

Bảng 3 1 Giá trị pH nước mặt tỉnh Tiền Giang qua các đợt quan trắc 40

Bảng 3 2 So sánh giá trị trung bình pH giữa các đợt đo trong năm 2018 41

Bảng 3 3 Giá trị TSS nước mặt tỉnh Tiền Giang qua các đợt quan trắc 42

Bảng 3 4 So sánh giá trị trung bình TSS giữa các đợt đo trong năm 2018 42

Bảng 3 5 Giá trị DO nước mặt tỉnh Tiền Giang qua các đợt quan trắc 44

Bảng 3 6 So sánh giá trị trung bình DO giữa các đợt đo trong năm 2018 44

Bảng 3 7 Giá trị nước mặt tỉnh Tiền Giang qua các đợt quan trắc 45

Bảng 3 8 So sánh giá trị trung bình giữa các đợt đo trong năm 2018 46

xi

Bảng 3 9 Giá trị BOD5 nước mặt tỉnh Tiền Giang qua các đợt quan trắc 47

Bảng 3 10 So sánh giá trị trung bình BOD5 giữa các đợt đo trong năm 2018 47

Bảng 3 11 Giá trị N-NH4+ nước mặt tỉnh Tiền Giang qua các đợt quan trắc 49

Bảng 3 12 So sánh giá trị trung bình N-NH4+ giữa các đợt đo trong năm 2018 49

Bảng 3 13 Giá trị N-NO2- nước mặt tỉnh Tiền Giang qua các đợt quan trắc 50

Bảng 3 14 So sánh giá trị trung bình N-NO2- giữa các đợt đo trong năm 2018 50

Bảng 3 15 Giá trị N-NO3- nước mặt tỉnh Tiền Giang qua các đợt quan trắc 51

Bảng 3 16 So sánh giá trị trung bình N-NO3- giữa các đợt đo trong năm 2018 52

Bảng 3 17 Giá trị P-PO43- nước mặt tỉnh Tiền Giang qua các đợt quan trắc 53

Bảng 3 18 So sánh giá trị trung bình P-PO43- giữa các đợt đo trong năm 2018 53

Bảng 3 19 Giá trị SO42- nước mặt tỉnh Tiền Giang qua các đợt quan trắc 55

Bảng 3 20 So sánh giá trị trung bình SO42- giữa các đợt đo trong năm 2018 55

Bảng 3 21 Giá trị Cl- nước mặt tỉnh Tiền Giang qua các đợt quan trắc 56

Bảng 3 22 So sánh giá trị trung bình Cl-giữa các đợt đo trong năm 2018 56

Bảng 3 23 Giá trị Coliform nước mặt tỉnh Tiền Giang qua các đợt quan trắc 58

Bảng 3 24 So sánh giá trị trung bình Coliform giữa các đợt đo trong năm 2018 58

Bảng 3 25 So sánh kết quả sàng lọc các thông số ô nhiễm với dữ liệu của các quý qua các năm 2015-2018 tại Tiền Giang 63

Bảng 3 26 Kết quả Bậc ô nhiễm nước mặt tỉnh Tiền Giang năm 2018 65

Bảng 3 27 Diễn biến CLN khu vực sông Tiền 67

Bảng 3 28 Diễn biến CLN khu vực vùng Đồng Tháp Mười 68

Bảng 3 29 Diễn biến CLN khu vực tuyến kênh giáp ranh tỉnh Long An 68

Bảng 3 30 Diễn biến CLN khu vực vùng ngọt giữa vùng Đồng Tháp Mười và Gò Công 68

Bảng 3 31 Diễn biến CLN khu vực vùng Gò Công 69

Bảng 3 32 Kết quả tính toán bậc ô nhiễm trung bình của Mô hình ARM 11 và ARM 15 năm 2018 70

Bảng 3 33 Kết quả kiểm định t 2 mẫu ARM 15 và ARM 11 71

Bảng 3 34 Kết quả tính toán bậc ô nhiễm trung bình của WQI và ARM năm 2018 72 Bảng 3 35 Kết quả kiểm định t bắt cặp giữa phương pháp ARM và WQI 74

Bảng 3 36 Bảng phân bố các cụm điểm QT 76

xii

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Bản đồ hành chính tỉnh Tiền Giang 10

Hình 1 2 Bản đồ quan trắc môi trường nước mặt tỉnh Tiền Giang 26

Hình 2 1 Sơ đồ tiến trình nghiên cứu 28

Hình 2 2 Quy trình thực hiện phân tích gộp nhóm biến số 30

Hình 2 3 Phương pháp gộp nhóm biến số trong phần mềm Minitab 31

Hình 2 4 Phương pháp gộp nhóm các đối tượng quan sát (ở đây là các điểm quan trắc) trong phần mềm Minitab 33

Hình 2 5 Quy trình đánh giá ARM 34

Hình 3 1 Giá trị trung bình pH nước mặt tỉnh Tiền Giang qua các đợt đo 2017-2018 42

Hình 3 2 Giá trị trung bình TSS nước mặt Tiền Giang qua các đợt đo 2017-2018 43

Hình 3 3 Giá trị trung bình DO nước mặt Tiền Giang qua các đợt đo 2017-2018 45

Hình 3 4 Giá trị trung bình COD nước mặt Tiền Giang qua các đợt đo 2017-2018 47

Hình 3 5 Giá trị trung bình BOD5 nước mặt Tiền Giang qua các đợt đo 2017-2018 48 Hình 3 6 Giá trị trung bình N-NH4+ nước mặt Tiền Giang qua các đợt đo 2017-2018 50

Hình 3 7 Giá trị trung bình N-NO2- nước mặt Tiền Giang qua các đợt đo 2017-2018 51

Hình 3 8 Giá trị trung bình N-NO3- nước mặt Tiền Giang qua các đợt đo 2017-2018 53

Hình 3 9 Giá trị trung bình P-PO43- nước mặt Tiền Giang qua các đợt đo 2017-2018 54

Hình 3 10 Giá trị trung bình SO42- nước mặt Tiền Giang qua các đợt đo 2017-2018 55

Hình 3 11 Giá trị trung bình Cl- nước mặt Tiền Giang qua các đợt đo 2017-2018 57

Hình 3 12 Giá trị trung bình Coliform nước mặt Tiền Giang qua các đợt đo 2017-2018 59

Hình 3 13 Đồ thị nhánh cây ghi kết quả gộp nhóm biến số Quý I/2015-2018 61

Hình 3 14 Đồ thị nhánh cây ghi kết quả gộp nhóm biến số Quý II/2015-2018 62

Hình 3 15 Đồ thị nhánh cây ghi kết quả gộp nhóm biến số Quý III/2015-2018 62

xiii

Hình 3 16 Đồ thị nhánh cây ghi kết quả gộp nhóm biến số Quý IV/2015-2018 63Hình 3 17 Sự khác biệt giữa kết quả ARM 15 và ARM 11 71Hình 3 18 Biểu đồ phân tích gộp nhóm các điểm QT 76Hình 3 19 Đồ thị Rada biểu diễn mức độ ô nhiễm của các cụm QT theo thang đo 10 79Hình 3 20 Bản đồ phân vùng chất lượng nước theo ARM và theo cụm quan trắc 80Hình 3 21 Sơ đồ nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước mặt 84

xiv

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ARM : Attribute Recognition Model – Mô hình nhận biết thuộc tính

ARM 15 : ARM với 15 thông số

ARM 11 : ARM với 11 thông số

BOD 5 : Biochemical oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh học

BVMT : Bảo vệ môi trường

BTNMT : Bộ Tài nguyên môi trường

CA : Cluster Analysis – Phân tích cụm

CNSH : Cấp nước sinh hoạt

CED : Cause & Effect Diagram – Sơ đồ nguyên nhân và hệ quả

COD : Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học

DO : Dissolved Oxygen – Lượng oxy hòa tan

EC : Electrical Conductivity- Độ dẫn điện

SNN & PTNT : Sở nông nghiệp và phát triển nông thôn

SWQ : Surface water quality – Chất lượng nước

TBVTV : Thuốc bảo vệ thực vật

xv

TPHCM : Thành phố Hồ Chí Minh

TSS : Total suspended solids – Tổng chất rắn lơ lửng

UBND : Ủy ban nhân dân

WQI : Water Quality Index - Chỉ số chất lượng nước

Đánh giá chất lượng nước các điểm quan trắc cần phải đánh giá từng thông số và đánh giá tổng hợp theo chỉ số chất lượng nước WQI

Phương pháp WQI có một số nhược điểm: có sự giới hạn các chất ô nhiễm tham gia tính toán do đó rất khó có thể thay thế biến mới và thiếu linh động; khi kết luận phân

bậc ô nhiễm nhiều khi có sự không hợp lý tại các ranh giới phân bậc Ví dụ: WQI =

24,9 và WQI = 26,1 về mặt giá trị không khác biệt nhau lắm nhưng lại nằm ở 2 bậc khác nhau Để khắc phục nhược điểm đó, Nghiên cứu ứng dụng Mô hình nhận biết

thuộc tính (ARM) để đánh giá phân bậc chất lượng nước sẽ khắc phục được nhược điểm của phương pháp WQI là việc có ý nghĩa khoa học và thực tế

Bên cạnh đó, để có thể biến dữ liệu thành thông tin phục vụ quản lý và cải tiến công tác quan trắc, rất cần áp dụng các phương pháp phân tích đa biến, phân tích đánh giá

dữ liệu quan trắc có số lượng lớn để khám phá ra các quy luật khoa học giúp ích cho việc cải tiến công tác quan trắc nước mặt là rất cần thiết

Xuất phát từ tầm quan trọng đó, Học viên chọn đề tài: “Đánh giá chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh Tiền Giang bằng mô hình nhận biết thuộc tính (ARM) và phân tích đa biến” làm Luận văn tốt nghiệp ngành Quản lý môi trường, với mong muốn góp phần

2

cải tiến công tác quan trắc nước mặt và đánh giá biến dữ liệu thành thông tin phục vụ quản lý môi trường nước tại Tiền Giang

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Kết quả quan trắc chất lượng môi trường nước mặt trên địa

bàn tỉnh Tiền Giang

Dữ liệu sử dụng: thu thập dữ liệu quan trắc môi trường nước mặt trên địa bàn tỉnh

Tiền Giang trong giai đoạn 2015-2018 tại Trung tâm quan trắc môi trường và tài nguyên tỉnh Tiền Giang

Khu vực nghiên cứu: tại các vị trí quan trắc nước mặt trên địa bàn tỉnh Tiền Giang

3 Mục tiêu nghiên cứu

Áp dụng mô hình nhận biết thuộc tính (Attribute Recognition Model) và phân tích đa biến để đánh giá chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh Tiền Giang

4 Ý nghĩa nghiên cứu và tính mới của đề tài

4.1 Ý nghĩa khoa học

 Các kết quả đánh giá chất lượng nước bằng mô hình nhận biết thuộc tính sẽ góp

phần vào cơ sở khoa học để phục vụ quản lý chất lượng nước sông trên địa bàn tỉnh Tiền Giang

 Bổ sung thêm phương pháp đánh giá chất lượng nước trong việc đánh giá chất

lượng nước sông trên địa bàn tỉnh, cung cấp công cụ quản lý môi trường bằng phương pháp đánh giá định lượng có tính khách quan và độ chính xác cao

 Kết quả nghiên cứu còn là tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo tham khảo để đánh

giá chất lượng nước trên các lưu vực sông rạch ở các địa bàn nghiên cứu khác

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

 Kết quả thử nghiệm giảm số lượng thông số sẽ góp phần cải tiến công tác quan trắc

môi trường nước tại Tiền Giang như: giảm số lượng thông số quan trắc để tiết kiệm kinh phí quan trắc; nghiên cứu hướng quan trắc theo đặc thù từng vùng

 Kết quả đánh giá chất lượng nước từng khu vực giúp các nhà quản lý có cách nhìn

tổng quát, định hướng xây dựng các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi

3

trường nước sát với thực tế, góp phần làm tăng hiệu quả công tác quản lý môi trường trong việc đề xuất biện pháp xử lý và ứng phó cũng như phòng ngừa kịp thời các vùng bị ô nhiễm

 Kết quả đánh giá chất lượng nước dễ dàng truyền tải thông tin đến cộng đồng về

hiện trạng chất lượng nước tốt hay xấu, từ đó sẽ góp phần nâng cao ý thức bảo vệ môi trường của người dân

 Kết quả nghiên cứu là nguồn tài liệu phục vụ cho các nghiên cứu khác có liên quan 4.3 Tính mới của đề tài

 Việc đánh giá chất lượng nước trên địa bàn tỉnh Tiền Giang chủ yếu sử dụng

phương pháp đánh giá đơn chất, so sánh với QCVN, phương pháp đánh giá chỉ số chất lượng nước theo quyết định 879/QĐ-TCMT, chưa có đề tài nào đánh giá chất lượng nước bằng Mô hình nhận biết thuộc tính kết hợp phân tích đa biến Đề tài nghiên cứu thêm phương pháp mới, hỗ trợ thêm cho các phương pháp cũ, để phục

vụ tốt hơn cho công tác đánh giá chất lượng nước sông trên địa bàn tỉnh

 Sử dụng phương pháp phân tích đa biến như gộp nhóm biến số và gộp nhóm điểm

quan trắc là hướng nghiên cứu mới, áp dụng vào nghiên cứu dữ liệu quan trắc môi trường nước

4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu

Có nhiều nghiên cứu đánh giá CLN bằng nhiều phương pháp khác nhau Trong đề tài này, tác giả tập trung chủ yếu nghiên cứu về phương pháp đánh giá CLN theo chỉ số WQI và theo Mô hình nhận biết thuộc tính

1.1.1 Tổng quan về nghiên cứu chất lượng nước

1.1.1.1 Trên thế giới

Chất lượng nước là một yếu tố quyết định giúp xác định mục đích sử dụng của nguồn nước và chất lượng môi trường khu vực Ngày nay, CLN ngày càng giảm đi do sự gia tăng dân số và phát triển không ngừng của nền kinh tế Do đó, các nhà khoa học đã rất quan tâm nghiên cứu các phương pháp đánh giá CLN

Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về các phương pháp đánh giá CLN Một số nghiên cứu về chất lượng nước theo chỉ số WQI như:

 Báo cáo “chỉ số chất lượng nước Vịnh San Francisco” của Viện Sinh thái Scorecard

đã sử dụng phương pháp đánh giá chỉ số CLN của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa

Kỳ [1] Trong báo cáo này chỉ số chất lượng nước cũng được chia làm 5 bậc, nhưng trong đó thang điểm được chia từ 0 – 100

 Chỉ số chất lượng nước của Bhargava (Ấn Độ) [2] Theo mô hình của Bhargava (1983), WQI được tính cho mỗi mục đích sử dụng nước (nước cấp sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp…) được tính theo công thức:

WQI= [∏𝑛 𝐹𝑖

𝑖=1 ]1/n x100

Trong đó:

 Fi là giá trị hàm nhạy của thông số i, nhận giá trị từ 0,01÷ 1 và được xác định

từ đồ thị “hàm nhạy” đối với thông số i Các đồ thị “hàm nhạy” có dạng tuyến tính và được xây dựng dựa vào Tiêu chuẩn Quốc gia hoặc quốc tế quy định về chất lượng nước cho mỗi mục đích sử dụng

Về phương pháp ARM có các nghiên cứu:

 Nghiên cứu của Men Baohui “Application of Attribute Recognition Method to

Evaluating on Sustained Development Degree of Water Resource Systems” [4], tại khu vực Ping Ba, nghiên cứu phương pháp đánh giá toàn diện về mức độ phát triển bền vững của các hệ thống tài nguyên nước và thiết lập một mô hình đánh giá bằng cách áp dụng mô hình nhận biết thuộc tính

 Nghiên cứu của Suo-zhong Chen: “An attribute recognition model based on entropy

weight for evaluating the quality of groundwater sources” [5] Trong nghiên cứu, trọng số entropy, dựa trên entropy của Shannon, đã được xác định cho một mô hình nhận biết thuộc tính để mô hình hóa chất lượng của nguồn nước ngầm

 Nghiên cứu của Yan An: “Water Quality Assessment in the Harbin Reach of the

Songhuajiang River (China) Based on a Fuzzy Rough Set and an Attribute Recognition Theoretical Model” [6] Một mô hình lý thuyết nhận dạng thuộc tính và phương pháp entropy đã được kết hợp để đánh giá chất lượng nước ở khu vực Cáp

Nhĩ Tân của sông Tùng Hoa ở Trung Quốc

Về phân tích đa biến:

Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu liên quan đến các phương pháp này đã

được thực hiện

 Một nghiên cứu của Adrian E.Raftery năm 2006 với đề tài “Variable selection for Model-based Clustering” [7] Nghiên cứu xem xét vấn đề lựa chọn biến hoặc tính

 Năm 2009, đề tài “Evaluation of spatial and seasonal variations in surface water quality using multivariate statistical techniques” [8], nghiên cứu về các biến đổi không gian và theo mùa của chất lượng nước trong lưu vực sông Haraz được đánh giá bằng các kỹ thuật thống kê đa biến, như phân tích cụm, phân tích thành phần chính và phân tích nhân tố

 Năm 2012, đề tài: “Evaluation of Surface Water Quality using Multivariate Statistical Techniques: A Case Study of U-tapao River Basin, Thailand” [9], đã nghiên cứu các kỹ thuật thống kê đa biến, như phân tích cụm (CA), phân tích phân biệt (DA), phân tích thành phần chính (PCA) và phân tích nhân tố (FA) để đánh giá các biến đổi không gian và thời gian về chất lượng nước và xác định các nguồn gây

ô nhiễm tiềm năng của lưu vực sông U-tapao (URB) từ 21 trạm quan trắc sông

trong 5 năm (2007-2011) và phân tích cho 12 thông số

1.1.1.2 Tình hình nghiên cứu đánh giá chất lượng nước tại Việt Nam

Đánh giá chất lượng nước tại Việt Nam đa số dựa trên phương pháp đánh giá từng thông số dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), quy chuẩn Việt Nam (QCVN) để xác định mức độ ô nhiễm của nguồn nước (vượt bao nhiêu lần so với quy chuẩn) Tại Việt Nam, việc tính toán chỉ số CLN cũng đã được Bộ Tài nguyên và Môi trường yêu cầu thực hiện từ năm 2011 và các phương pháp tính toán cũng đã được ban hành tại sổ tay hướng dẫn kèm theo Quyết định 878/QĐ-TCMT của Tổng cục Môi trường ngày 1/7/2011

Một số nghiên cứu về đánh giá chất lượng nước như:

 Năm 2010, Lê Trình với đề tài “Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước theo các

chỉ số chất lượng nước và đánh giá khả năng sử dụng các nguồn nước sông, kênh, rạch ở vùng TP.HCM” [10] PGS.TS Lê Trình đã xây dựng được hệ thống chỉ số

ô nhiễm tham gia tính toán do đó rất khó có thể thay thế biến mới và thiếu linh

động

 Năm 2011, Đề tài của Trịnh Thị Lan, Nguyễn Phước Long: “Đánh giá chất lượng

nước mặt bằng chỉ số chất lượng nước (WQI) ở rạch Cái Sào, tỉnh An Giang” [11]

Nghiên cứu này được thực hiện để cung cấp cơ sở dữ liệu lập kế hoạch giám sát chất lượng nước trong khu vực Việc giám sát được thực hiện từ tháng 2 đến tháng

8 năm 2009, sử dụng công thức tính chỉ số chất lượng nước WQI xác định chất

lượng nước ở rạch Cái Sào tỉnh An Giang

 Về ứng dụng chỉ số chất lượng nước, đánh giá và phân vùng chất lượng nước cũng

có nhiều nghiên cứu được thực hiện như luận văn thạc sĩ Nguyễn Thị Thu Thủy

năm 2012 với đề tài:“Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước sông theo chỉ số

chất lượng nước (WQI) áp dụng tại thành phố Đà Nẵng” [12] Trong đề tài này tác

giả dựa trên số liệu quan trắc tính chỉ số chất lượng nước và xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước bằng phần mềm WQIUS, đánh giá chất lượng nước áp dụng các mô hình theo Bhargava (Ấn Độ) và mô hình theo Tổng cục Môi trường và đề xuất hướng giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước nội thành Thành phố Đà

Nẵng

Về phân tích đa biến:

Ở Việt Nam, Những công trình nghiên cứu trong lĩnh vực môi trường những năm gần đây cũng đã quan tâm đến xử lý thống kê và đánh giá phương pháp nghiên cứu để đảm bảo thu được số liệu đáng tin cậy Tuy nhiên, phạm vi ứng dụng còn hạn hẹp, hầu như mới chỉ dừng lại ở việc tính các đại lượng trung bình, trung vị, khoảng tin cậy, hệ số biến thiên của số liệu phân tích Một số nghiên cứu được thực hiện như:

8

 Năm 2017, Nguyễn Hải Âu, Phan Thị Khánh Ngân, Hoàng Thị Thanh Thủy, Phan

Nguyễn Hồng Ngọc đã tiến hành nghiên cứu “Ứng dụng phân tích thống kê đa biến

trong đánh giá chất lượng nước dưới đất huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu”[13] Nghiên cứu sử dụng các phương pháp phân tích thống kê đa biến (MSA)

như phân tích thành phần chính (PCA) và phân tích cụm (CA) cho việc xác định sự biến thiên về không gian và thời gian của chất lượng nước dưới đất huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Các mẫu nước dưới đất được thu thập từ 18 giếng quan trắc vào tháng 4 (mùa khô) và tháng 10 (mùa mưa) trong năm 2012 Mười lăm thông số chất lượng nước (pH, độ cứng, TDS, Cl-, F-, NO3-, SO42-, Cr6+, Cu2+, Ca2+,

Mg2+, Na+, K+, HCO3- và Fe2+) được lựa chọn để tiến hành phân tích thống kê đa biến PCA xác định được ba thành phần chính ảnh hưởng đến chất lượng nước dưới đất

 Năm 2017, Phan Nguyễn Hồng Ngọc và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu “Ứng dụng phương pháp phân tích cụm và phân tích biệt số đánh giá nhiễm mặn tầng chứa nước Pleistocen ở huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu” [14]

1.1.2 Tổng quan về các nghiên cứu chất lượng nước mặt tại tiền giang

Báo cáo tổng hợp Dự án: “Đánh giá khả năng chịu tải và đề xuất biện pháp quản lý bảo vệ nguồn nước sông Bảo Định thuộc địa bàn tỉnh Tiền Giang đến năm 2015, định hướng đến năm 2020” của Sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Tiền Giang, năm 2014 [15]

Luận văn Thạc sĩ Nguyễn Văn Trung (2015) – Trường Đại học Nông lâm TP.HCM với đề tài “Nghiên cứu đánh giá hiện trạng ô nhiễm nguồn nước mặt và đề xuất giải pháp quản lý, xử lý tại thành phố Mỹ Tho tỉnh Tiền Giang” [16]

Báo cáo kết quả quan trắc môi trường Vùng quan trắc tỉnh Tiền Giang năm 2015,

2016, 2017 và 2018 của Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Tiền Giang dựa trên kết quả quan trắc hàng năm được so sánh với quy chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật về chất lượng nước mặt để đánh giá chất lượng nước tại tỉnh Tiền Giang [17]

9

1.1.3 Đánh giá chung về tổng quan tài liệu

- Tại Tiền Giang có nhiều đề tài nghiên cứu về nước mặt nhưng nghiên cứu và đánh

giá bằng định lượng đến nay chưa có đề tài nào thực hiện hoàn chỉnh

- Nghiên cứu và đánh giá phân bậc chất lượng nước có rất nhiều phương pháp nhưng

phương pháp Mô hình thuộc tính tương đối dễ hiểu và đơn giản có thể áp dụng được

- Phương pháp WQI có tính pháp lý nên trong quá trình nghiên cứu sẽ so sánh kết

quả với WQI để xem xét tính áp dụng của phương pháp Mô hình thuộc tính này

- Các giải pháp quản lý chất lượng nước được nghiên cứu nhiều, tác giả sẽ tham khảo

và học hỏi để áp dụng cho tỉnh Tiền Giang

1.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu

1.2.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh Tiền Giang

1.2.1.1 Vị trí địa lý

Tiền Giang thuộc đồng bằng sông Cửu Long có diện tích tự nhiên là 251.061 ha [18],

nằm trong tọa độ 105050’ – 106045’ độ kinh Đông và 10035’ - 10012’ độ vĩ Bắc Phía Bắc và Đông Bắc giáp Long An và TP Hồ Chí Minh, phía Tây giáp Đồng Tháp, phía Nam giáp Bến Tre và Vĩnh Long, phía Đông giáp biển Đông Tiền Giang nằm trải dọc trên bờ Bắc sông Tiền (một nhánh của sông Mê Kông) với chiều dài 120km

Hiện nay Tiền Giang có tất cả 11 đơn vị hành chính cấp huyện và 173 đơn vị hành chính cấp xã; bao gồm thành phố Mỹ Tho là đô thị loại 1, vừa là trung tâm chính trị-kinh tế-văn hóa của Tỉnh, vừa là trung tâm giao lưu kinh tế-văn hóa quan trọng và lâu đời của đồng bằng sông Cửu Long; 2 thị xã (TX Cai Lậy và TX Gò Công) và 8 huyện: Chợ Gạo, Châu Thành, Cai Lậy, Cái Bè, Tân Phước, Gò công Đông, Gò Công Tây, Tân Phú Đông

10

Hình 1 1 Bản đồ hành chính tỉnh Tiền Giang

Nguồn: [19]

11

1.2.1.2 Đặc điểm địa hình [18]

Tỉnh Tiền Giang có địa hình bằng phẳng, với độ dốc nhỏ hơn 1% và cao trình biến thiên từ 0m đến 1,6m so với mặt nước biển, phổ biến từ 0,8m đến 1,1m Nhìn chung, toàn vùng không có hướng dốc rõ ràng, tuy nhiên có những khu vực có tiểu địa hình thấp trũng hay gò cao hơn so với địa hình chung như sau :

Khu vực đất cao ven sông Tiền (đê sông tự nhiên) phân bố dọc theo sông Tiền và kéo dài từ xã Tân Hưng (Cái Bè) đến xã Xuân Đông (Chợ Gạo) Cao trình phổ biến từ 0,9

- 1,3m, đặc biệt trên dãy đất cao ven sông Nam quốc lộ 1 từ Hoà Hưng đến thị trấn Cái

Bè do hầu hết đã lên vườn nên có cao trình lên đến 1.6 - 1.8 m

Khu vực thuộc địa bàn huyện Cai Lậy, Cái Bè, giới hạn giữa kinh Nguyễn Văn Tiếp

và dãy đất cao ven sông Tiền có cao trình phổ biến từ 0,7 - 1,0m và có khuynh hướng thấp dần về kinh Nguyễn Văn Tiếp Trên địa bàn có hai khu vực giồng cát và vùng lân cận giồng cát có cao trình lớn hơn 1.0m là giồng Cai Lậy (bao gồm Bình Phú, Thanh Hoà, Long Khánh, thị trấn Cai Lậy, Tân Bình, Nhị Mỹ) và giồng Nhị Quý (kéo dài từ Nhị Quý đến gần Lonh Định) Do đó, khu vực nằm giữa hai giồng này là dãy đất cao ven sông Tiền (bao gồm khu vực Long Tiên, Mỹ Long, Bàn Long, Bình Trung) có cao trình thấp hơn nên khó tiêu thoát nước

Khu vực trũng phía Bắc Đồng Tháp Mười (bao gồm hầu hết huyện Tân Phước) có cao trình phổ biến từ 0,60 - 0,75m, cá biệt tại xã Tân Lập 1 và Tân Lập 2 có cao trình thấp đến 0,4 - 0,5m Do lũ hàng năm của sông Cửu Long tràn về Đồng Tháp Mười cộng với cao trình mặt đất thấp nên đây là khu bị ngập nặng nhất của tỉnh

Khu vực giữa Quốc lộ 1 và kinh Chợ Gạo có cao trình từ 0,7 - 1,0m bao gồm vùng đồng bằng bằng phẳng 0,7 - 0,8m nằm kẹp giữa giồng Phú Mỹ, Tân Hương, Tân Hiệp (Châu Thành) phía Tây và giồng Bình Phục Nhất, Bình Phan (Chợ Gạo) phía Đông Khu vực Gò Công giới hạn từ phía Đông kinh Chợ Gạo đến biển Đông, có cao trình phổ biến từ 0,8 và thấp dần theo hướng Đông Nam, ra đến biển Đông chỉ còn 0,4 - 0,6m Có hai vùng trũng cục bộ tại xã Thạnh Trị, Yên Luông, Bình Tân (Gò Công Tây)

và Tân Điền, Tân Thành (Gò Công Đông) Do tác động bồi lắng phù sa từ cửa Xoài

- Nhiệt độ cao nhất thường xuất hiện vào các tháng IV, tháng V và nhiệt độ thấp nhất trong vùng thường xuất hiện vào tháng I, tháng II trong năm

- Tổng số giờ nắng bình quân năm 2018 tại Trạm quan trắc Mỹ Tho khoảng 2.433,7 giờ

Nhiệt độ giữa các vị trí khác nhau trong cùng một thời điểm chênh lệch nhau không đáng kể Nhiệt độ khu vực xét theo cả không gian và thời gian rất ổn định, biên độ nhiệt độ năm 3oC, ôn hoà, thích hợp với sự tăng trưởng của cây trồng trong cả năm

b Chế độ mưa

Như các phần trên đã trình bày, khí hậu tỉnh Tiền Giang nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa Khí hậu hàng năm được chia thành 2 mùa khá rõ rệt Mùa mưa từ tháng V-XI, mùa khô từ tháng XII-IV năm sau Mùa mưa trùng với mùa gió theo hướng Tây Nam

từ Vịnh Thái Lan thổi vào lục địa

Lượng mưa phân bố không đều theo không gian và thời gian Tổng lượng mưa trung bình năm 2018 là 1.377,2 mm

1.2.1.4 Điều kiện thủy văn [20]

13

Các con sông chảy qua tỉnh Tiền Giang gồm có: Sông Tiền là nguồn cung cấp nước ngọt chính, chảy 115km qua lãnh thổ Tiền Giang, sông Vàm Cỏ Tây: là một sông không có nguồn, lượng dòng chảy trên sông chủ yếu là từ sông Tiền chuyển qua Sông Vàm Cỏ Tây là nơi nhận nước tiêu lũ từ Đồng Tháp Mười thoát ra và là 1 tuyến xâm nhập mặn chính Ngoài ra, trên địa bàn tỉnh còn có một số sông, rạch nhỏ thuộc lưu vực sông Tiền và sông Vàm Cỏ Tây góp phần rất quan trọng trong việc lưu thông, vận chuyển hàng hoá và phục vụ sản xuất như : Cái Cối, Cái Bè, Ba Rài, Trà Tân, Phú Phong, Rạch Rầm, Bảo Định, Kỳ Hôn, Vàm Giồng, Long Uông, Gò Công, sông Trà v.v

Hệ thống sông ngòi: Hệ thống sông ngòi trên địa bàn tỉnh bao gồm hai con sông chính:

 Sông Tiền: là một nhánh của sông Cửu Long, chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, tới Vĩnh Long nó tách làm 3 nhánh lớn: sông Hàm Luông chảy qua địa bàn tỉnh Bến Tre và đổ ra biển bằng cửa Hàm Luông; sông Cổ Chiên chảy qua địa phận tỉnh Bến Tre, tỉnh Trà Vinh và đổ ra biển bằng 2 cửa: Cổ Chiên, Cung Hầu; sông Mỹ Tho chảy qua địa phận Tiền Giang và đổ ra biển bởi 2 cửa: cửa Tiểu, cửa Đại

 Sông Tiền ở Tiền Giang có chiều dài tổng cộng 120 km, trong đó đoạn tính từ chỗ giáp ranh với tỉnh Đồng Tháp đến đầu cù lao Tàu (nơi phân lưu thành 2 sông Cửa Tiểu, Cửa Đại) là 77.400 km Nơi rộng nhất của sông (2.100 m) tại cù lao Tàu, nơi hẹp nhất (300 m) nằm cách vàm rạch Trà Lọt (xã Hoà Khánh, huyện Cái Bè) 600 m

về hướng Tây Chiều sâu sông thay đổi tùy theo đoạn: đoạn từ đầu cù lao Tàu đến vàm Kỳ Hôn sâu 9 - 11 m, đoạn từ vàm Kỳ Hôn qua thành phố Mỹ Tho đến vàm kinh Nguyễn Tấn Thành sâu 7 - 9 m, từ vàm kinh Nguyễn Tấn Thành đến cầu Mỹ Thuận độ sâu lòng sông chính trung bình từ 12 - 15 m so với mặt đất tự nhiên – trong đoạn này khúc sông từ cầu Mỹ Thuận ngược về phía Tây có nơi sâu đến 27 m, địa hình lòng sông thấp hẳn về phía Tiền Giang và độ dốc mái bờ tại khúc này

bé Sông Tiền tại Tiền Giang có lưu lượng nước từ 563 - 1.900 m3/s; mùa lũ (tháng 9), lưu lượng trung bình đạt từ 10.406 - 16.300 m3/s

14

 Sông Vàm Cỏ: chảy qua địa phận huyện Gò Công Đông, tỉnh Tiền Giang trước khi

đổ vào cửa Soài Rạp để ra biển, dài khoảng 39 km (trên đất Tiền Giang) Nơi rộng nhất (3.100 m) tại chỗ hợp lưu với sông Nhà Bè, nơi hẹp nhất (420 m) nằm ở gần vàm sông Tra Sông không có lưu vực riêng, lượng dòng chảy trên sông chủ yếu

từ sông Tiền chuyển qua Sông quanh co uốn khúc, độ dốc đáy sông nhỏ (0,02%) làm cho việc tiêu thoát nước gặp nhiều khó khăn Sông Vàm Cỏ chỉ có ảnh hưởng đến 8% diện tích ở phần cực Bắc của tỉnh So với sông Tiền, nước từ sông Vàm

Cỏ kém hẳn về chất lượng Vào mùa lũ, một phần lượng nước từ sông Tiền chảy tràn vào Đồng Tháp Mười và thoát ra biển qua sông Vàm Cỏ Tây (một nhánh của sông Vàm Cỏ) nhưng khả năng tháo lũ của sông này rất kém vì có quá nhiều đoạn uốn khúc Vào mùa cạn, hầu như toàn bộ sông Vàm Cỏ bị thủy triều bán nhật của biển Đông chi phối, nước biển dễ dàng lấn sâu về phía thượng nguồn Vào cùng một thời điểm và cùng một khoảng cách đến biển, độ mặn trên sông Vàm Cỏ lớn gấp nhiều lần trên sông Tiền

Ngoài các con sông chính, mạng lưới sông ngòi của Tiền Giang còn bao gồm nhiều kênh rạch như:

 Sông Ba Rài: chảy theo hướng Bắc - Nam, từ sông Cũ - kinh 12 đến sông Tiền, dài 22,2 km, thuộc địa bàn huyện Cai Lậy Sông cắt ngang qua quốc lộ 1A tại cầu Cai Lậy Phần sông phía Nam quốc lộ 1A có nhiều đoạn uốn khúc, ngay trước khi ra đến sông Tiền có một khúc ngoặc hình Ω Sông có chiều rộng trung bình 40 m, hẹp dần về phía Bắc; nơi rộng nhất (130 m) tại chỗ giáp sông Tiền (xã Hội Xuân); nơi hẹp nhất (20 m) tại vị trí giáp rạch Ba Bèo (còn gọi là sông Cũ, Bà Bèo) Sông có

độ sâu trung bình 7 - 8 m so với mặt đất tự nhiên

 Kênh Bảo Định (tên cũ: Bảo Định Hà, Arroyo de la Poste): chảy trên địa bàn huyện Chợ Gạo và thành phố Mỹ Tho, nối sông Tiền với sông Vàm Cỏ Tây Chiều dài kênh qua địa phận Tiền Giang là 19.000 m Độ sâu so với mặt đất tự nhiên thay đổi tùy theo đoạn, đoạn từ cửa kênh (chỗ thông với sông Tiền) đến cầu Triển Lãm sâu 6

- 9 m, đoạn từ vàm rạch Đạo Ngạn đến chùa Phổ Đức sâu 4 - 5 m, cạn nhất là đoạn chảy qua 2 xã Phú Kiết và Mỹ Tịnh An của huyện Chợ Gạo chỉ sâu 2 - 3 m Trước khi có kênh Chợ Gạo, kênh Bảo Định là tuyến đường thủy quan trọng từ Đồng bằng

15

Sông Cửu Long đi Sài Gòn Hiện nay, vai trò này đã nhường lại cho kênh Chợ Gạo, kênh Bảo Định được xây cống ở hai đầu để ngăn nước mặn

 Rạch Cái Cối: chảy trong địa phận huyện Cái Bè, chạy từ Tây sang Đông qua các

xã chuyên canh cây ăn trái là Tân Thanh, An Hữu, An Thái Đông, Mỹ Lương, Mỹ Đức Đông và cắt ngang quốc lộ 1A tại cầu An Hữu, dài khoảng 21 km Đầu phía Tây thông với rạch Cái Nhỏ, đầu phía Đông thông trực tiếp ra sông Tiền Đoạn qua

xã Tân Thanh còn có tên khác là rạch Dâu Nơi rộng nhất (400 m) tại đầu phía Đông, nơi hẹp nhất (37 m) tại đoạn qua xã Tân Thanh, cách cửa rạch Đào 775 m về phía Tây Độ sâu trung bình 6 - 7 m so với mặt đất tự nhiên Rạch có nhiều nhánh khá lớn chảy về phía Bắc và cắt ngang qua quốc lộ 30 và quốc lộ 1A như: rạch Cái Lân, rạch Ruộng, rạch Đào, rạch Giồng, rạch Bà Tứ, rạch Chanh, rạch Cổ Cò

 Rạch Gò Công: rạch chảy từ rạch Vàm Giồng ở phía Nam thị xã Gò Công, cắt qua quốc lộ 50 tại cầu Long Chánh và quốc lộ 50 mới (tuyến tránh thị xã Gò Công) tại cầu Gò Công, sau đó nối với sông Vàm Cỏ ở phía Bắc Rạch có chiều dài khoảng

17 km, nơi rộng nhất (190 m) tại cửa rạch, nơi hẹp nhất (40 m) ở gần chỗ giáp với rạch Vàm Giồng, độ sâu trung bình 7 - 8 m so với mặt đất tự nhiên Rạch Gò Công

có nhiều nhánh khá lớn như: rạch Sơn Quy, rạch Công Lương, rạch Giá, rạch Băng, rạch Rầm Vé, rạch Gò Gừa Do nối với sông Vàm Cỏ nên vào mùa cạn, rạch bị nhiễm mặn với nồng độ cao, từ tháng 1 đến giữa tháng 7, nước luôn có độ mặn lớn hơn 4 g NaCl/l Ngành thủy lợi tỉnh Tiền Giang đã xây nhiều cống ngăn mặn tại đầu các nhánh của rạch này

 Kênh Chợ Gạo: kênh chảy từ rạch Kỳ Hôn đến sông Tra - một nhánh ngắn của sông Vàm Cỏ Kênh dài 11,8 km, sâu 5 - 7 m, rộng trung bình 100 m Phần lớn chiều dài của kênh chảy trên địa bàn huyện Chợ Gạo, chỉ 2.000 m đầu phía Bắc chảy qua xã Đồng Sơn của huyện Gò Công Tây Kênh đã được vét lại nhiều lần và hiện là tuyến đường thủy quan trọng từ miền Tây lên thành phố Hồ Chí Minh với mật độ tàu thuyền qua lại rất cao Nếu không qua kênh Chợ Gạo, các phương tiện phải theo sông Tiền ra biển, tốn nhiều thời gian hơn

 Kênh Nguyễn Văn Tiếp (tên cũ: kênh Tổng đốc Lộc): là tuyến kênh dài nhất tỉnh Tiền Giang, chảy qua 4 huyện Cái Bè, Cai Lậy, Tân Phước và Châu Thành Tổng chiều dài của kênh thuộc địa phận Tiền Giang là 65,9 km; trong đó đoạn từ rạch

16

Ruộng chạy lên phía Đông - Bắc được gọi là Nguyễn Văn Tiếp B, dài 20,4 km (là ranh giới giữa tỉnh Tiền Giang và tỉnh Đồng Tháp); đoạn rẽ về phía Đông nối với sông Vàm Cỏ Tây gọi là Nguyễn Văn Tiếp A, dài 45,5 km Kênh rộng 40 m, sâu 4 m

 Kênh Nguyễn Tấn Thành - kênh Xáng: Kênh này nối từ kênh Nguyễn Văn Tiếp A, tại trung tâm thị trấn Mỹ Phước của huyện Tân Phước xuống phía nam, cắt qua Quốc lộ 1 tại cầu Kinh Xáng Trước khi thông ra sông Tiền, kênh cắt đường tỉnh

864 tại cầu cũng có tên là cầu Kinh Xáng Kênh dài 19,3 km, rộng 40 m, bề rộng tại vàm kênh lên đến 125 m, chiều sâu 5 m ÷ 8 m so với mặt đất tự nhiên Kênh này ngoài chức năng giao thông thuỷ còn là một trục thoát lũ quan trọng của tỉnh Kênh

đã được vét nhiều lần, lần gần nhất vào cuối năm 2000 để lấy đất đắp bờ bao ngăn

lũ

Chế độ nước:

Hầu hết sông, rạch trên địa bàn tỉnh chịu ảnh hưởng chế độ bán nhật triều không đều của biển Đông Đặc biệt vùng cửa sông có hoạt động thủy triều rất mạnh, biên độ triều tại các cửa sông từ 3,5 - 3,6 m, tốc độ truyền triều 30 km/h (gấp 1,5 lần sông Hậu và 3 lần sông Hồng), tốc độ độ chảy ngược trung bình 0,8 - 0,9 m/s, tốc độ chảy xuôi đến 1,5 - 1,8 m/s Trên sông Tiền, tại Mỹ Thuận (cách cửa sông 102 km) biên độ triều lớn nhất từ 121 - 190 cm; vào thời kỳ lũ mạnh (tháng 9 và 10), biên độ triều nhỏ nhất khoảng 10 - 130 cm; vào mùa cạn (tháng 4 và 5) biên độ triều lớn nhất là 190 - 195

cm Đỉnh triều lịch sử tại Mỹ Thuận đạt 196 cm (17-10-1978), chân triều lịch sử đạt mức -134 cm (30-04-1978)

Tiền Giang có khu vực giáp biển Đông thuộc huyện Gò Công Đông với bờ biển dài 32

km nằm kẹp giữa các cửa sông lớn là Soài Rạp (sông Vàm Cỏ) và cửa Tiểu, cửa Đại (sông Tiền) Sóng biển có độ cao cực đại (bình quân 1,25 m và tối đa 3 m) vào các tháng 10 đến tháng 02 khi có ảnh hưởng rõ nét của gió Đông Bắc (gió chướng) Ngoài

ra, chế độ thủy triều khu vực biển Gò Công Đông chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều biển Đông

17

Vùng bị ngập lụt của Tiền Giang trải rộng trên diện tích gần 140.000 ha thuộc các huyện Cái Bè, Cai Lậy, Tân Phước, Châu Thành (phần phía Tây quốc lộ 1A) và xã Trung An ở cực Tây thành phố Mỹ Tho, chiếm 59,15% diện tích tự nhiên toàn tỉnh Qua các trận lụt lớn vào những năm 1978, 1984, 1991, 1994, 1996, 2000, 2001, 2002, toàn bộ diện tích phía Tây quốc lộ 1A (đoạn Tân Hương - ngả tư Chợ Bưng) - Tây Lộ Chợ Bưng của tỉnh đều bị ảnh hưởng Những năm lụt lớn, phần phía Đông của quốc lộ 1A cũng bị ảnh hưởng như: đoạn Tân Hương - Tân Hiệp (Châu Thành) năm 1978, đoạn Long Định - Cai Lậy năm 1996

Mùa khô, khi lượng nước từ thượng nguồn đổ về giảm đi cũng là lúc nước biển bắt đầu xâm lấn sâu vào nội địa Giữa tháng 4 là thời điểm độ mặn trên sông Tiền và sông Vàm Cỏ lên đến đỉnh điểm Tại Tiền Giang, mặn có ảnh hưởng đến trên 140.000 ha thuộc các huyện Gò Công Đông, Gò Công Tây, Chợ Gạo, thị xã Gò Công, thành phố

Mỹ Tho Những năm mặn nhiều, một phần phía Nam - Đông Nam huyện Châu Thành

và phía Đông huyện Cai Lậy, huyện Tân Phước cũng ít nhiều bị mặn xâm nhập Mặn

ở sông Vàm Cỏ thường đến sớm và nặng hơn so với mặn trên sông Tiền Mùa khô năm 2010, mới tháng 2, mặn đã tấn công nội đồng, nhiều nơi nước mặn vào sâu 43 -

45 km với nồng độ muối đo được ở mức cao nhất trong vòng 10 năm qua; đến đầu tháng 4, mặn đã xâm nhập thành phố Mỹ Tho, độ mặn đo được tại sông Tiền, đoạn vàm Tân Mỹ Chánh (Mỹ Tho) ngày 05-04-2010 đạt mức 3,5 gram/lít

1.2.2 Điều kiện kinh tế-xã hội

1.2.2.1.Tăng trưởng GDP giai đoạn 2015-2018 và chuyển dịch cơ cấu kinh tế

Tiền Giang là một tỉnh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Tổng sản phẩm

Quốc nội GDP của tỉnh năm 2018 tăng 7,24% so với năm 2017 Nếu so với tốc độ tăng

trưởng của các tỉnh trong khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long thì Tiền Giang đứng thứ

tư trong khu vực (Sau Long An, Trà Vinh, Bạc Liêu) GDP bình quân đầu người năm

2018 đạt 46,874 triệu đồng, gấp 1,3 lần so với năm 2015 [18]

18

Bảng 1 1 GDP bình quân đầu người từ 2015-2018

Năm GDP trên đầu người (triệu đồng/người.năm)

Dân cư trong tỉnh phân bố không đều và nhìn chung mang tính tự phát Dân cư tập trung cao ở các khu đô thị, dọc theo sông và các kênh rạch lớn, các tuyến đường Số khác ở rải rác trên ruộng đồng, quanh nhà thường là một mảnh vườn nhỏ, kế đến là ruộng, rẫy

Bảng 1 2 Nhu cầu nước và tổng lượng nước thải sinh hoạt tỉnh Tiền Giang từ năm

2015 – 2018

Đơn vị: triệu m 3 /năm

(Nguồn: Kết quả tính toán của đề tài-Cơ sở tính toán tại Phụ lục III)

Nhận xét: Sự gia tăng dân số qua các năm làm cho nhu cầu nước và lượng nước thải

toàn tỉnh ngày càng tăng Do đó, Tải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt tăng đều qua các năm Cụ thể trong năm 2018, tổng tải lượng BOD5 khoảng 10,8 tấn/năm, COD khoảng 19,4 tấn/năm, TN khoảng 2,2 tấn/năm, TP khoảng 1,4 tấn/năm,

TSS khoảng 8,6 tấn/năm

1.2.2.3 Hiện trạng phát triển các ngành kinh tế

a Ngành Nông, lâm nghiệp và thủy sản

Giá trị sản xuất (giá so sánh năm 2010) khu vực nông, lâm, ngư nghiệp ước đạt gần 48.626 tỷ đồng, tăng 4,5% (năm 2017 tăng 3,3%); trong đó nông nghiệp tăng 3,7% (năm 2017 tăng 2,9%) Giá trị tăng thêm ước tăng 4,0% (năm 2017 tăng 3,1%); trong

đó nông nghiệp ước tăng 3,7% (năm 2017 tăng 2,9%)

a1 Trồng trọt

Trong cơ cấu sử dụng đất trên địa bàn tỉnh Tiền Giang thì diện tích đất nông lâm nghiệp chiếm đa số Hoạt động nông nghiệp trên địa bàn tỉnh chủ yếu là trồng lúa, rau màu và các cây hàng năm, lâu năm khác…Ngoài ra thì còn một phần diện tích đất lầm nghiệp phân bố trên địa bàn 3 huyện Tân Phước, Gò Công Đông, Tân Phú Đông

Quá trình canh tác nông nghiệp sẽ phát sinh lượng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật tồn

dư trong đất, lượng tồn dư này sẽ được đưa vào lưu vực sông suối vào mùa mưa khi lượng nước chảy tràn cuốn qua các khu vực này làm tăng hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước

Hiện trạng dư lượng phân bón phát sinh từ hoạt động canh tác nông nghiệp đưa vào các sông kênh rạch trên địa bàn tỉnh được tính toán như trong bảng sau:

Bảng 1 5 Tải lượng ô nhiễm trong Dư lượng phân bón phát sinh từ hoạt động nông

nghiệp đưa vào các sông kênh rạch

có rừng 1.388 11.516 1.329 11.027 1.307 10.841

TỔNG 267.359 7.352.669 266.897 7.341.069 266.692 7.335.817

(Nguồn: Kết quả tính toán của đề tài-Cơ sở tính toán tại Phụ lục III)

Kết quả tính toán dư lượng thuốc bảo vệ thực vật phát sinh từ hoạt động canh tác nông nghiệp trên địa bàn tỉnh Tiền Giang được thể hiện như sau:

21

Bảng 1 6 Hiện trạng dư lượng thuốc BVTV phát sinh từ hoạt động nông nghiệp trên

địa bàn tỉnh Tiền Giang

Năm dụng (kg/năm) Tổng lượng sử BVTV (kg/năm) Dư lượng thuốc Lượng thuốc BVTV rửa trôi (kg/năm)

(Nguồn: Kết quả tính toán của đề tài-Cơ sở tính toán tại Phụ lục III)

a2 Chăn nuôi

Giá trị sản xuất ngành chăn nuôi tăng dần qua các năm, chiếm 21,3% giá trị sản xuất nông nghiệp (giá SS 2010), góp phần tăng thu nhập cho người chăn nuôi

Bảng 1 7 Số lượng vật nuôi trên địa bàn tỉnh Tiền Giang

Năm

Bảng 1 8 Nhu cầu nước và lượng nước thải chăn nuôi phát sinh