- PHẠM THỊ THU HƢƠNG ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƢỢNG NƢỚC CÁC SÔNG CHÍNH TRÊN HÀ NỘI THÔNG QUA CÁC CHỈ SỐ CHẤT LƢỢNG NƢỚC VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP QUẢN LÝ BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS. - Các phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng thủy vực. - Phƣơng pháp đánh giá theo tiêu chuẩn. - Phƣơng pháp chỉ số chất lƣợng nƣớc. - Khái niệm chỉ số chất lƣợng nƣớc. - Lịch sử phát triển chỉ số chất lƣợng nƣớc. - Ƣu điểm của WQI trong đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc. - Các phƣơng pháp tính toán chỉ số chất lƣợng nƣớc. - Các nguồn thải chính ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy. - Hiện trạng chất lƣợng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy. - Chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ. - Chất lƣợng nƣớc sông Đáy. - Chất lƣợng nƣớc một số sông trong nội thành Hà Nội. - Chất lƣợng nƣớc một số sông khác trong lƣu vực. - MỤC TIÊU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. - Phƣơng pháp nghiên cứu. - Phƣơng pháp WQI của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng. - Phƣơng pháp WQI tổng quát của Kannel. - Tính toán WQI theo phƣơng pháp của Phạm Ngọc Hồ. - Diễn biến chất lƣợng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy. - So sánh phƣơng pháp đánh giá WQI với phƣơng pháp tiêu chuẩn truyền thống đối với chất lƣợng nƣớc lƣu vực sông Nhuệ – Đáy. - Đánh giá mức độ phù hợp và tính ứng dụng của các phƣơng pháp tính toán WQI đang áp dụng. - Phƣơng pháp của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng. - Phƣơng pháp của Kannel. - Phƣơng pháp của GS. - Ƣu nhƣợc điểm của các phƣơng pháp đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc. - Trọng số của các thông số trong NSF-WQI. - Phân loại chất lƣợng nƣớc theo giá trị của NSF-WQI. - Phân loại chất lƣợng nƣớc dựa trên giá trị WQI-CCME. - Các thông số chất lƣợng nƣớc và trọng số đƣợc lựa chọn. - Phân loại chất lƣợng nguồn nƣớc mặt theo chỉ số WQI. - 13 Bảng 1.8: Mức hƣớng dẫn đối với một số thông số chất lƣợng nƣớc. - 27 Bảng 2.4: Mô tả các điểm quan trắc chất lƣợng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy. - Phân loại chất lƣợng nƣớc theo giá trị WQI của Bộ TNMT. - Bảng tiêu chuẩn hóa các giá trị thông số sử dụng trong tính toán chỉ số chất lƣợng nƣớc. - Hệ thống phân loại chất lƣợng nƣớc theo WQI của Kannel. - Bảng phân cấp chất lƣợng nƣớc ứng với n chẵn và n lẻ tại điểm j bất kỳ. - Hệ số tƣơng quan giữa các thông số tính toán với WQI theo phƣơng pháp tổng quát của Kannel. - Hệ số tƣơng quan giữa các thông số tính toán với WQI theo phƣơng pháp của GS. - 61 Bảng 3.3: Tỷ lệ các điểm quan trắc không thay đổi về phân loại chất lƣợng nƣớc. - Biến động WQI sông Nhuệ tháng 1 năm . - Biến động WQI sông Nhuệ tháng 3 năm . - Biến động WQI sông Nhuệ tháng 5 năm . - Biến động WQI sông Nhuệ tháng 7 năm . - Biến động WQI sông Nhuệ tháng 9 năm . - Biến động WQI sông Đáy tháng 1 năm . - Biến động WQI sông Đáy tháng 3 năm . - Biến động WQI sông Đáy tháng 5 năm . - 51 Hình 3.10. - Biến động WQI sông Đáy tháng 7 năm . - 51 Hình 3.11. - Biến động WQI sông Đáy tháng 9 năm . - 51 Hình 3.12. - 52 Hình 3.13. - 52 Hình 3.14. - 53 Hình 3.15. - 53 Hình 3.16. - 53 Hình 3.17. - 53 Hình 3.18. - 54 Hình 3.19. - Biến động WQI một số sông khác trong lƣu vực tháng 1 năm . - 54 Hình 3.20. - Biến động WQI một số sông khác trong lƣu vực tháng 3 năm . - Biến động WQI một số sông khác trong lƣu vực tháng 5 năm . - 55 Hình 3.22. - Biến động WQI một số sông khác trong lƣu vực tháng 7 năm . - 55 Hình 3.23. - Biến động WQI một số sông khác trong lƣu vực tháng 9 năm . - 55 Hình 3.24. - Đây là nguyên nhân chủ yếu làm cho môi trƣờng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy ngày càng suy giảm cả về số lƣợng lẫn chất lƣợng. - Tuy nhiên, phƣơng pháp truyền thống (sử dụng các tiêu chuẩn, quy chuẩn đã xây dựng sẵn) không phản ánh đƣợc diễn biến chất lƣợng nƣớc sông theo không gian và thời gian cũng nhƣ khó phân loại chất lƣợng nƣớc cho một mục đích cụ thể. - Để khắc phục những hạn chế này, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý chất lƣợng nƣớc LVS, cần phải đánh giá đƣợc xu thế diễn biến chất lƣợng nƣớc sông của khu vực. - Chỉ số chất lƣợng nƣớc là sự tích hợp số liệu mô tả đặc tính ô nhiễm của nhiều tham số trong một chỉ số duy nhất, là công cụ giúp đánh giá nhanh chất lƣợng nƣớc sông một cách tổng quát, từ đó là cơ sở trong việc đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trƣờng nƣớc, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý chất lƣợng nƣớc LVS [5,7,9]. - Các phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng thủy vực 1.1.1. - Phương pháp đánh giá theo tiêu chuẩn Đây là phƣơng pháp truyền thống đƣợc áp dụng phổ biến đánh giá chất lƣợng thủy vực thông qua việc so sánh giá trị các tham số chất lƣợng nƣớc với các tiêu chuẩn, quy chuẩn xây dựng sẵn. - Ở Việt Nam, trƣớc giai đoạn 2009, việc đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt thƣờng dựa vào tiêu chuẩn TCVN 5942:1995. - Từ năm 2009, tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc TCVN 5942 đƣợc thay thế bởi QCVN BTNMT. - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia quy định về mức giới hạn của đặc tính chất lƣợng và đƣợc ban hành dƣới dạng văn bản để bắt buộc phải áp dụng. - 4 Phƣơng pháp tiêu chuẩn cho phép đánh giá ngay đƣợc chất lƣợng nƣớc, thông số nào đạt hay không đạt tiêu chuẩn cho phép. - Tuy nhiên, phƣơng pháp này còn nhiều hạn chế trong việc trong việc biểu diễn chất lƣợng nƣớc tổng quát, khó phân vùng và phân loại chất lƣợng nƣớc sông, do đó khó khăn trong việc so sánh chất lƣợng nƣớc theo thời gian và không gian. - Bên cạnh đó còn gây khó khăn trong việc phân loại chất lƣợng nƣớc cho một mục đích cụ thể cũng nhƣ công tác theo dõi diễn biến chất lƣợng nƣớc, đánh giá hiệu quả đầu tƣ để bảo vệ nguồn nƣớc và kiểm soát ô nhiễm nƣớc. - Phương pháp chỉ số chất lượng nước 1.1.2.1. - Khái niệm chỉ số chất lượng nước Chỉ số chất lƣợng nƣớc (Water Quality Index – WQI) là một chỉ số tổ hợp đƣợc tính toán từ các thông số chất lƣợng nƣớc xác định thông qua một công thức toán học. - WQI dùng để mô tả định lƣợng về chất lƣợng và đƣợc biểu diễn qua một thang điểm [12]. - WQI cung cấp thông tin dƣới dạng đơn giản và dễ hiểu cho các cơ quan quản lý tài nguyên nƣớc quyết định về chất lƣợng và khả năng sử dụng của một lƣu vực nƣớc nào đó . - Hiện nay, hầu hết các mô hình chỉ số chất lƣợng nƣớc đều đƣợc xây dựng thông qua quy trình 4 bƣớc nhƣ sau: Bước 1: Lựa chọn thông số Có rất nhiều thông số có thể thể hiện chất lƣợng nƣớc, sự lựa chọn các thông số khác nhau để tính toán WQI phụ thuộc vào mục đích sử dụng nguồn nƣớc và mục tiêu của WQI. - Có rất nhiều phƣơng pháp chuyển đổi thông số nhƣng phƣơng pháp đƣờng cong tỉ lệ (rating curve) đƣợc sử dụng rộng rãi nhất. - Bước 3 : Trọng số Trọng số đƣợc đƣa ra khi ta cho rằng các thông số có tầm quan trọng khác nhau đối với chất lƣợng nƣớc. - Lựa chọn các thông số sao cho tổng trọng số của các thông số bằng 1. - Chỉ số chất lƣợng nƣớc của Horton là cơ sở cho việc phát triển mô hình chất lƣợng nƣớc sau này . - Ưu điểm của WQI trong đánh giá diễn biến chất lượng nước 6 Việc sử dụng WQI có thể khắc phục đƣợc các hạn chế trong cách đánh giá nghiên cứu diễn biến chất lƣợng nƣớc theo phƣơng pháp truyền thống. - Ưu nhược điểm của các phương pháp đánh giá diễn biến chất lượng nước [9] Phƣơng pháp đánh giá bằng tiêu chuẩn Phƣơng pháp đánh giá bằng WQI - Khó phân loại chất lƣợng nƣớc cho một mục đích cụ thể - Hạn chế trong việc biểu diễn chất lƣợng nƣớc tổng quát, khó phân vùng và phân loại chất lƣợng nƣớc sông, do đó khó khăn trong việc so sánh chất lƣợng nƣớc theo thời gian và không gian. - Khó khăn cho công tác theo dõi diễn biến chất lƣợng nƣớc, đánh giá hiệu quả đầu tƣ để bảo vệ nguồn nƣớc và kiểm soát ô nhiễm nƣớc - Khó sử dụng phổ biến, chỉ các nhà nghiên cứu, nhà khoa học, giới chuyên môn mới hiểu, do đó khó thông tin cho cộng đồng và các cơ quan quản lý, nhà lãnh đạo để đề ra các quyết định phù hợp về bảo vệ và khai thác nguồn nƣớc - Cho phép phân loại chất lƣợng nƣớc cho một mục đích sử dụng nhất định - Cho phép so sánh chất lƣợng nƣớc theo thời gian và không gian. - Thuận lợi hơn trong việc theo theo dõi và đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc để kịp thời có những giải pháp quản lý thích hợp và đánh giá thuận lợi cho việc đánh giá hiệu quả đầu tƣ - WQI cho phép ƣớc lƣợng hóa và có khả năng mô phỏng tác động tổng hợp của nồng độ nhiều thành phần, trong đó đã tính đến mức độ đóng góp quan trọng của từng thông số, do đó đơn giản hóa và dễ hiểu. - WQI đƣợc xem là công cụ hữu hiệu đối với nhà quản lý môi trƣờng trong giám sát chất lƣợng nƣớc, quản lý nguồn nƣớc. - Sử dụng WQI sẽ thuận lợi hơn trong việc ứng dụng tin học quản lý chất lƣợng nƣớc và bản 7 đồ hóa chất lƣợng nƣớc. - NSF-WQI thu nhận và tổng hợp ý kiến của số đông các các nhà khoa học về chất lƣợng nƣớc khắp nƣớc Mỹ để lựa chọn ra các thông số chất lƣợng nƣớc quyết định (Xi), sau đó xác lập phần trọng lƣợng đóng góp của từng thông số (wi) và tiến hành xây dựng các đồ thị chuyển đổi từ các giá trị đo đƣợc của thông số sang chỉ số phụ (qi). - Tuy nhiên các giá trị trọng số (wi) hoặc giản đồ tính chỉ số phụ (qi) trong NSF-WQI hiện chỉ thích hợp với điều kiện chất lƣợng nƣớc của Mỹ. - Trọng số của 9 thông số đƣợc tổng kết trong bảng 1.2 Bảng 1.2. - Trọng số của các thông số trong NSF-WQI [25] DO (mg/l) F.coli (MPN/100ml) pH BOD5 (mg/l) NO3- (mg/l) PO43- (mg/l) T
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt