- NGUYỄN THỊ KIM OANH NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA MÔI TRƯỜNG NƯỚC PHỤC VỤ QUY HOẠCH BẢO VỆ VÀ SỬ DỤNG HỢP LÝ NGUỒN NƯỚC LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐẶNG XUÂN HIỂN Hà Nội - 2012 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG iLỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. - Hà Nội, ngày 10 tháng 9 năm 2012 HỌC VIÊN Nguyễn Thị Kim Oanh LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG iiMỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. - CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI Ô NHIỄM CỦA MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG VÀ MÔ HÌNH MIKE 11. - PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG. - Phương pháp đánh giá sức chịu tải môi trường nước. - CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÔ HÌNH MIKE 11. - Cơ sở lý thuyết mô hình mưa – dòng chảy (NAM. - Cấu trúc mô hình NAM. - Các thông số cơ bản của mô hình NAM. - Điều kiện ban đầu của mô hình. - Hiệu chỉnh thông số mô hình. - Cơ sở lý thuyết mô hình thủy lực (mô đun thủy lực. - Cơ sở lý thuyết mô hình chất lượng nước (mô đun truyền tải khuếch tán và mô đun sinh thái. - 22 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG iiiCHƯƠNG 2. - TỔNG QUAN LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY. - HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY. - ÁP DỤNG MÔ HÌNH ĐỂ TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY. - TÍNH TOÁN DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỆ THỐNG SÔNG NHUỆ - ĐÁY. - Áp dụng mô hình NAM khôi phục lưu lượng tại biên đầu vào cho mô hình thuỷ lực và chất lượng nước. - Áp dụng mô hình MIKE 11 tính toán thuỷ lực lưu vực sông Nhuệ - Đáy. - 45 3.2.2.1.Hiệu chỉnh mô hình thủy lực. - 47 3.2.2.2.Kiểm nghiệm mô hình. - 51 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG iv 3.2.3. - Áp dụng mô hình MIKE 11 tính toán chất lượng nước lưu vực sông Nhuệ sông Đáy. - Hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình. - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 11 DỰ BÁO DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỆ THỐNG SÔNG NHUỆ - ĐÁY. - Đánh giá diễn biến chất lượng nước hệ thống sông Nhuệ - Đáy theo các kịch bản. - KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA MÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG NHUỆ - SÔNG ĐÁY. - 84 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxy sinh hóa CCN Cụm công nghiệp CLN Chất lượng nước DO Oxy hòa tan KCN Khu công nghiệp KH&CN Khoa học và công nghệ KT-XH Kinh tế xã hội LVS Lưu vực sông NAM Mô hình mưa – dòng chảy QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn việt nam TV Thủy văn WB Ngân hàng thế giới LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG vi DANH MỤC HÌNH Hình 2-1: Cấu trúc của mô hình NAM. - Bản đồ hành chính lưu vực sông Nhuệ - Đáy. - 28 Hình 2-3.Giá trị DO trong năm 2009 và 2010 trên sông Nhuệ. - 32 Hình 2-5.Giá trị BOD5 trong năm 2009 và 2010 trên sông Nhuệ. - 33 Hình 2-7.Giá trị COD trong năm 2009 và 2010 trên sông Nhuệ. - 34 Hình 2-9.Giá trị NH4+ trong năm 2009 và 2010 trên sông Nhuệ. - 34 Hình 2-11.Giá trị Coliform trong năm 2009 và 2010 trên sông Nhuệ. - 35 Hình 3-1: So sánh giữa kết quả tính toán hiệu chỉnh mô hình mưa – dòng chảy với số liệu lưu lượng thực đo, trạm Hưng Thi, năm 1973-1975. - 44 Hình 3-2: So sánh giữa kết quả tính toán hiệu chỉnh mô hình mưa – dòng chảy với số liệu lưu lượng thực đo, trạm Ba Thá, năm 1976-1978. - 44 Hình 3-3: So sánh giữa kết quả tính toán kiểm nghiệm mô hình mưa – dòng chảy với số liệu lưu lượng thực đo, trạm Hưng Thi, năm 1976-1977. - 45 Hình 3-4: So sánh giữa kết quả tính toán kiểm nghiệm mô hình mưa – dòng chảy với số liệu lưu lượng thực đo, trạm Ba Thá, năm 1972-1973. - 45 Hình 3-5: Sơ đồ mặt cắt hệ thống sông Nhuệ - Đáy sử dụng để tính toán trong mô hình MIKE11. - 49 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG viiHình 3-6: So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh mô hình MIKE 11 với số liệu mực nước thực đo, trạm Hà Nội tháng 11/2006 đến tháng 5/2007. - 50 Hình 3-7: So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh mô hình MIKE 11 với số liệu mực nước thực đo, trạm Hưng Yên tháng 11/2006 đến tháng 5/2007. - 50 Hình 3-8: So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh mô hình MIKE 11 với số liệu mực nước thực đo, trạm Phủ Lý tháng 11/2006 đến tháng 5/2007. - 51 Hình 3-9: So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh mô hình MIKE 11 với số liệu mực nước thực đo, trạm Ninh Bình tháng 11/2006 đến tháng 5/2007. - 51 Hình 3-10: So sánh kết quả tính toán kiểm nghiệm mô hình MIKE 11 với số liệu mực nước thực đo, trạm Hà Nội tháng 11/2007 đến tháng 5/2008. - 52 Hình 3-11: So sánh kết quả tính toán kiểm nghiệm mô hình MIKE 11 với số liệu mực nước thực đo, trạm Hưng Yên tháng 11/2007 đến tháng 5/2008. - 53 Hình 3-12 So sánh kết quả tính toán kiểm nghiệm mô hình MIKE 11 với số liệu mực nước thực đo, trạm Phủ Lý tháng 11/2007 đến tháng 5/2008. - 53 Hình 3-13: So sánh kết quả tính toán kiểm nghiệm mô hình MIKE 11 với số liệu mực nước thực đo, trạm Phủ Lý tháng 11/2007 đến tháng 5/2008. - 54 Hình 3-14: So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh nồng độ DO với số liệu thực đo, dọc theo sông Đáy, tháng 11/2006. - 56 Hình 3-15: So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh nồng độ DO với số liệu thực đo, dọc theo sông Nhuệ, tháng 11/2006. - 56 Hình 3-16: So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh nồng độ BOD với số liệu thực đo, dọc sông Đáy, tháng 11/2006. - 57 Hình 3-17: So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh nồng độ BOD với số liệu thực đo, dọc sông Nhuệ, tháng 11/2006. - 57 Hình 3-18: So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh tổng Nitơ với số liệu thực đo, dọc sông Đáy, tháng 11/2006. - 58 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG viiiHình 3-19: So sánh kết quả tính toán hiệu chỉnh tổng Nitơ với số liệu thực đo, dọc sông Nhuệ, tháng 11/2006. - 58 Hình 3-20: So sánh kết quả tính toán kiểm nghiệm DO với số liệu thực đo, dọc sông Đáy, tháng 3/2008. - 59 Hình 3-21: So sánh kết quả tính toán kiểm nghiệm DO với số liệu thực đo, dọc sông Nhuệ, tháng 3/2008. - 59 Hình 3-22: So sánh kết quả tính toán kiểm nghiệm BOD với số liệu thực đo, dọc sông Đáy, tháng 3/2008. - 60 Hình 3-23: So sánh kết quả tính toán kiểm nghiệm BOD với số liệu thực đo, dọc sông Nhuệ, tháng 3/2008. - 60 Hình 3-24: So sánh kết quả tính toán kiểm nghiệm nồng độ tổng Nitơ với số liệu thực đo, dọc sông Đáy, tháng 3/2008. - 61 Hình 3-25: So sánh kết quả tính toán kiểm nghiệm nồng độ tổng Nitơ với số liệu thực đo, dọc sông Nhuệ, tháng 3/2008. - 73 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ix Hình 3-33: Nồng độ N tổng dự báo năm 2015 với hiện trạng (2008) dọc theo sông Nhuệ – KB 1, KB 2, KB 3. - 74 Hình 3-34:Diễn biến nồng độ DO trên sông Nhuệ. - 74 Hình 3-35:Diễn biến nồng độ BOD5 trên sông Nhuệ. - 74 Hình 3-36:Diễn biến nồng độ NH4+ trên sông Nhuệ. - 75 Hình 3-37: Diễn biến nồng độ NO3- trên sông Nhuệ. - 75 Hình 3-38: Diễn biến nồng độ DO trên sông Nhuệ. - 76 Hình 3-39:Diễn biến nồng độ BOD5 trên sông Nhuệ. - 76 Hình 3-40:Diễn biến nồng độ NH4+ trên sông Nhuệ. - 76 Hình 3-41:Diễn biến nồng độ NO3- trên sông Nhuệ. - 76 Hình 3-42:Diễn biến nồng độ DO trên sông Nhuệ. - 77 Hình 3-43:Diễn biến nồng độ BOD5 trên sông Nhuệ. - 77 Hình 3-44:Diễn biến nồng độ NH4+ trên sông Nhuệ. - 77 Hình 3-45:Diễn biến nồng độ NO3- trên sông Nhuệ. - 77 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG x DANH MỤC BẢNG Bảng 2-1. - Một số chỉ tiêu KTXH chính của các tỉnh, thành phố ở lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy đến năm 2015, định hướng đến 2020. - 40 Bảng 3-3: Thời gian và mục đích sử dụng số liệu tại các trạm thuỷ văn trên lưu vực sông Nhuệ - Đáy. - 40 Bảng 3-4: Giá trị các thông số mô hình mưa- dòng chảy (NAM) cho các lưu vực sông. - 43 Bảng 3-5: Kết quả hiệu chỉnh, kiểm nghiệm mô hình mưa - dòng chảy. - 44 Bảng 3-6: Hiệu quả của hiệu chỉnh mô hình. - 68 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG xi Bảng 3.12: Tổng lượng nước thải theo kịch bản phát triển kinh tế xã hội đến năm 2015 và xử lý được 60. - 79 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG 1 MỞ ĐẦU Lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy nằm ở hữu ngạn sông Hồng với diện tích tự nhiên khoảng 7665 km2, dân số năm 2006 là người.Lưu vực có toạ độ địa lý từ vĩ độ Bắc và kinh độ Đông, bao gồm các tỉnh, thành phố sau: Hoà Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định và Ninh Bình. - Môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng trong khu vực đang bị ô nhiễm nghiêm trọng gây ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động, dân cư cũng như đến hệ sinh thái cảnh quan trong vùng. - Lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy là một trong 3 lưu vực sông đang bị ô nhiễm nghiêm trọng ở nước ta. - Qua phân tích tình hình quan trắc chất lượng nước, thu thập và xử l ý thông tin môi trường tại các cơ quan như: Sở Tài nguyên và Môi trường của các tỉnh nằm trên lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy, các trung tâm thông tin địa chất, lâm nghiệp, các trung tâm viễn thám thuộc các Bộ/ngành và các địa phương. - Các tác động mạnh mẽ nhất đến môi trường lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy là do các hoạt động phát triển KT – XH như hoạt động của các khu công nghiệp, LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG 2 sản xuất làng nghề, khu khai thác và chế biến, các tụ điểm dân cư. - làm cho môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo động. - Mặt khác, nhu cầu sử dụng nước ngày càng cao và mở rộng do sự phát triển KT - XH, trong khi môi trường nước trên các sông thuộc lưu vực đang bị ô nhiễm nặng nề. - Điều này đòi hỏi cần sớm kiểm kê các nguồn thải, đánh giá diễn biến môi trường, nhất là môi trường nước mặt, xác định tải lượng và thành phần nước thải, từ đó các chỉ tiêu giới hạn về an toàn môi trường sẽ được xác định và sử dụng làm cơ sở cho tính toán khả năng chịu tải của môi trường cũng như các ngưỡng an toàn cho môi trường nước tại lưu vực sông. - Các chỉ tiêu lý hóa học của chất lượng nước, các sinh vật chỉ thị theo các Tiêu chuẩn (TCVN) cũng được ứng dụng để đánh giá sức chịu tải môi trường. - Qua đó đề xuất các giải pháp nhằm quản lý và khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường nước lưu vực sông Nhuệ- sông Đáy. - Chính vì vậy, việc lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải của hệ sinh thái phục vụ quy hoạch bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn nước lưu vực sông Nhuệ - Đáy” là hết sức cần thiết và cấp bách nhằm dự đánh giá dự báo ngưỡng chịu tải của sông Nhuệ - Đáy, từ đó giúp các nhà quản lý có căn cứ để đưa ra những chính sách cụ thể nhằm bảo vệ môi trường trên lưu vực sông Nhuệ - Đáy và định hướng quy hoạch phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường trong thời gian tới. - LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG 3 Mục đích của đề tài, các vấn đề giải quyết. - Mục đích của đề tài: Ứng dụng mô hình MIKE 11 đánh giá chất lượng nước sông và khả năng chịu tải của môi trường nước lưu vực sông Nhuệ - Đáy. - Áp dụng mô hình để tính toán cho khu vực nghiên cứu. - Do vậy, trong phạm vi thực hiện nhiệm vụ chỉ tiến hành phân tích, đánh giá khả năng tiếp nhận và đồng hóa các chất ô nhiễm môi trường nước trên 2 sông chính là sông Nhuệ và sông Đáy. - Phương pháp thực hiện + Phương pháp thống kê: phân tích hệ thống và kế thừa các tài liệu đã có nhằm thống kê các nguồn thải, phân tích đánh giá các tác nhân gây ô nhiễm môi trường và LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG 4 tính toán tải lượng thải vào lưu vực sông Nhuệ - Đáy. - Các kết quả đo đạc khảo sát sẽ bổ sung cho bức tranh hiện trạng môi trường, đồng thời là các dữ liệu đầu vào cho các mô hình tính toán dự báo chất lượng môi trường nước. - Phương pháp viễn thám, bản đồ và hệ thống thống tin địa lý nhằm theo dõi, đánh giá hiện trạng và diễn biến môi trường toàn lưu vực sông. - Phương pháp thực nghiệm số trị: dùng để tính toán và hiệu chỉnh mô hình. - -Làm cơ sở để đề xuất được giải pháp tổng hợp bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ - Đáy -Tổng hợp được những vấn đề lý thuyết và thực nghiệm *Các lợi ích mang lại và các tác động của kết quả nghiên cứu
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt