- Áp dụng phần mềm thủy lực môi trường nước (EFDC) ñánh giá ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt ñến chất lượng nước. - Sông Hồng vào mùa khô khu vực Hà Nội. - Nước sông Hồng ñược sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và sinh hoạt. - Mùa khô lưu lượng dòng chảy sông Hồng nhỏ nên chất lượng nước bị ảnh hưởng rất lớn bởi nước thải. - Phần mềm mô hình thủy lực và chất lượng nước EFDC của Cục Môi trường Mỹ ñược sử dụng trong xây dựng mô hình chất lượng nước sông Hồng. - Các chỉ tiêu chất lượng nước thải sinh hoạt và nước sông Hồng vào mùa khô về lượng và chất ñược phân tích lựa chọn trong xây dựng mô hình. - Chất lượng nước theo các chỉ tiêu ñược phần mềm mô phỏng ñầy ñủ theo các quá trình v ận chuyển vật lý và ñộng học và các quá trình biến ñổi hóa sịnh của các chất trong môi trường nước. - Kết quả tính toán mô hình cho thấy chất lượng nước sông Hồng khu vực Hà Nội vào mùa khô dưới tác ñộng của riêng nước thải sinh hoạt dân cư sống hai bên ñổ vào là không thỏa mãn yêu cầu chất lượng nước dùng làm nguồn nước cấp cho sinh hoạt.. - Tuy nước sông Hồng khu vực Hà Nội không ñược khai thác phục vụ sinh hoạt ở quy mô tập trung, nhưng ñược sử dụng nhiều trong nông nghiệp và ñược rất nhiều hộ dân sống hai bên sông và trên tàu thuyền sử dụng cho sinh hoạt. - Nước sông Hồng khu vực Hà Nội không những tiếp nhận các nguồn ô nhiễm từ trên thượng lưu mà còn tiếp nhận nhiều nguồn nước thải sinh hoạt trực tiếp từ các khu dân cư hai bên sông và thậm chí từ các khu dân cư sống xa sông nhưng nguồn nước thải ñược dẫn thải vào sông Hồng. - Nước thải nguy hại vào sông Hồng có tiềm năng gây ô nhiễm không những cho. - nước sông mà còn cho cả nguồn nước ngầm.. - Mùa mưa lưu lượng sông Hồng rất lớn, nguồn nước thải sinh hoạt khu vực Hà Nội lại ñược pha loãng ñáng kể bởi nước mưa nên các chất ô nhi ễm trong nước thải ñược pha loãng ñáng kể và hàm lượng của chúng trong nước sông Hồng rất nhỏ và ñồng ñều trên toàn mặt cắt sông.. - Nhưng vào mùa khô, dòng chảy sông Hồng nhỏ nên nồng ñộ các chất ô nhiễm trong nước sinh hoạt trong nước sông Hồng lớn hơn nhiều so với mùa mưa, và phân bố không ñều qua mặt cắt sông. - Mô hình chất lượng nước bằng phần mềm EFDC sẽ ñánh giá chất lượng nước sông Hồng khu vực Hà Nội dưới ảnh hưởng của nước sinh hoạt vào mùa khô. - EFDC là phần mềm mô hình thủy lực (lan truyền mặn theo cơ chế tỷ trọng, ñối lưu và phân tán), vận chuyển. - bùn cát và chất lượng nước (bằng các quá trình ñối lưu, phân tán và ñộng học) do cục môi trường Mỹ cung cấp miễn phí trên mạng. - Phần mềm tiền xử lý số liệu ñể xây dựng mô hình, chạy EFDC và xử lý trình diễn các kết quả ñầu vào và ñầu ra của mô hình EFDC dưới dạng số liệu, ñồ thị, bản ñồ. - Mô hình EFDC. - Phần mềm mô hình EFDC (Environmental Fluid Dynamic Code) ñược Cục môi trường Mỹ tài trợ xây dựng và liên tục ñược bổ sung hoàn thiện phát triển. - Rất nhiều thông số chất lượng nước (biến số), ñại ña số là hợp chất cacbon, nitơ và photpho mà phần mềm EFDC ñược mô hình hóa thể hiện trong bảng 1.. - Các thông số chất lượng nước ñược thực hiện trong mô hình EFDC - Tổng chất rắn lơ lửng. - Cacbon hữu cơ không hoà tan (Refractory POC). - Cacbon hữu cơ dạng khí (Labile POC). - Cacbon hữu cơ hoà tan (Dissolved POC). - Photpho hữu cơ không hoà tan (Refractory POP). - Nitơ hữu cơ không hoà tan (Refractory PON). - Nitơ hữu cơ dạng khí (Labile PON). - Nitơ hữu cơ hoà tan (Dissolved PON). - Tổng cacbon hữu cơ (TOC. - Tổng nitơ hữu cơ (TORN. - Tổng photpho hữu cơ (TORP). - Phương trình cân bằng khối lượng ñối với biến số là chất lượng nước bao gồm các quá trình vận chuyển vật lý (ñối lưu và phân tán) và ñộng học. - Khi tách các thành phần ñộng học khỏi các thành phần vận chuyển vật lý phương trình cân bằng khối lượng ñối với biến số là chất lượng nước có dạng:. - Phương trình (2) thu ñược bằng cách tuyến tính hóa một số thành phần trong các phương trình ñộng học.. - Lượng và chất lượng nước sông Hồng và nước thải vào sông Hồng khu vực Hà Nội. - Có nhiều nguồn thải vào sông Hồng không chỉ riêng khu vực Hà Nội và cả thượng nguồn và hạ lưu. - Một số chỉ tiêu chất lượng nước thải ñổ vào sông Hồng như COD và NO 3 của 14. - mẫu nước thải lấy vào tháng 7-8 năm 2006 cho thấy trung bình COD=328mg/l và NO 3 =22,6mg/l (5,132mg/l Nitơ) [1]. - Một số thông số chất lượng khác của nước thải sinh hoạt có thể tham khảo theo tài liệu ñã công bố [2,8]. - Một số thông số chất lượng nước thải sinh hoạt [2,8]. - Thông số ðơn vị Hàm lượng. - Một số thông số chất lượng nước là hợp chất photpho, cacbon và nitơ có thể ước tính qua các thông số khác. - Theo các tài liệu tổng hợp [7] ñối với nước thải các thông số chất lượng nước ñó có thể tính theo quan hệ nêu trong bảng 2. - Các thông số chất lượng nước sông Hồng vào mùa khô khu vực Hà Nội ñược mô hình hóa trong công trình này là: nhiệt ñộ, coliform, DO, COD, NHX, NOX, Octophotphat,. - Một số chỉ tiêu chất lượng nước sông Hồng mùa khô (tháng ñược sử dụng là giá trị ban ñầu ñồng thời là biên thượng lưu thể hiện trong bảng 3. - Một số thông số chất lượng có thể ước lượng theo các thông số khác ñối với nước sông ao hồ tự nhiên [8] theo bảng 4.. - Ước tính một số thông số chất lượng nước thải sinh hoạt (mg/l) [7]. - Thông số Thông số ước tính Hệ số ðV. - nước thải Thông số trong MH Giá trị thông số trong MH. - Một số chỉ tiêu chất lượng nước sông Hồng tháng 4/2008 (mg/l) [3]. - Thông số Giá trị Thông số Giá trị. - Ước tính một số thông số chất lượng nước sông (mg/l) [3,8]. - Thông số Thông số ước tính Hệ số nhân Thông số trong MH Giá trị thông số trong MH. - Diện tích ngoài ñê phía bắc sông Hồng thuộc ñịa bàn Hà Nội khu vực mô hình là khoảng 96km 2 , phía nam là 76km 2 , tổng diện tích hai khu vực này là khoảng 172km 2 . - ðây là khu vực dọc sông Hồng có mật ñộ dân số tương ñối cao và tạm lấy bằng mật ñộ dân số thành phố Hà Nội năm 2005 là 5476người/km 2 thì dân số sống trên khu vực này khoảng 790000 người. - Với lượng nước sử dụng ước tính là 0,08m 3 /ngày thì lưu lượng nước thải hàng ngày dọc miền mô hình phía bắc là 96 x 5476x0,08x0,75=31518m 3 /ngày (0,365m 3 /s) và. - Ứng dụng mô hình EFDC ñể tính toán chất lượng nước sông Hồng mùa khô khu vực Hà Nội. - Mô hình ñược xây dựng có chiều dài khoảng 5,4km kéo dài từ phía thượng lưu từ xã Vân Hà-Phúc Thọ xuống hạ lưu là xã Ninh Sở- Thường Tín có 4319 ô lưới, có cốt cao ñáy lòng sông thấp nhất là -10,81m ở giữa lòng sông phía hạ lưu miền mô hình (hình 1). - Bước thời gian mô hình ñược lấy bằng 5 giây, thời gian mô hình là 14 ngày, tức là 259200 bước.. - Cốt cao ñáy lòng sông khu vực mô hình.. - Các thông số liên quan ñến các quá trình hóa lý của các thông số chất lượng nước ñược lấy theo các giá trị mặc ñịnh theo phần mềm EFDC (ñược xác ñịnh dựa vào nghiên cứu lý thuyết và rất nhiều các kết quả nghiên cứu thực tế ở Mỹ). - Hình 3, 4 và 5 minh họa các thông số hóa lý liên quan ñến cacbon, nitơ và photpho.. - Kết quả mô hình chất lượng nước theo các chỉ tiêu khác nhau có thể ñược trình bày theo diện dưới dạng bản ñồ, thí dụ phân bố COD vào bước thời gian 14 ngày phần góc trái bên dưới trên hình 1, dọc theo ñường cong bất kỳ qua miền mô hình vào các bước thời gian khác nhau, tại từng vị trí cụ thể, thí dụ COD, DO, NO 3 , NH 4 và photpho cho trên các hình 5-9.. - Các thông số hóa lý liên quan ñến cacbon.. - Các thông số hóa lý liên quan ñến nitơ.. - Các thông số hóa lý liên quan ñến photpho.. - Phân bố COD theo thời gian tại một số vị trí.. - Phân bố DO theo thời gian tại một số vị trí.. - Phân bố NO 3 (N) theo thời gian tại một số vị trí.. - Phân bố NH 4 (N) theo thời gian tại một số vị trí.. - Phân bố tổng photpho theo thời gian tại một số vị trí.. - Theo kết quả mô hình, một số thông số chất lượng nước tại hạ lưu miền mô hình ñược so sánh với tiêu chuẩn Việt nam TCVN và tiêu chuẩn liên minh Châu Âu [9] về. - Như vậy vào mùa khô nước sông Hồng khu vực Hà Nội chỉ ñạt nước loại B theo tiêu chuẩn này, không ñạt tiêu chuẩn dùng cho sinh hoạt.. - So sánh kết quả mô hình với TCVN và EU Giá trị giới hạn. - Thông số ðơn vị Hạ lưu MH. - Chỉ riêng nước thải sinh hoạt của người dân sống dọc hai bên sông Hồng khu vực Hà Nội ñã góp phần làm cho nước sông Hồng mùa khô không thỏa mãn chất lượng nước dùng làm nguồn cấp cho sinh hoạt. - Trên thực tế còn nhiều nguồn nước thải công nghiệp, sinh hoạt và nông nghiệp trên ñịa bàn tỉnh Phú Thọ và Việt Trì ñổ vào sông Hồng. - Do ñó trên thực tế chất lượng nước sông Hồng mùa khô rất có thể kém hơn rất nhiều chất lượng nước mà mô hình cho kết quả. - Vì vậy rất cần thiết phải nghiên cứu ñầy ñủ các nguồn nước thải vào sông Hồng về lượng và chất ñể ñánh giá tốt nhất chất lượng nước sông Hồng vào mùa khô, từ ñó ñưa ra các biện pháp bảo vệ chất lượng nước.. - Trong tương lai cần có các nghiên cứu xác ñịnh các thông số liên quan ñến các quá trình lý-sinh ñối với các thông số chất lượng nước của mô hình ñể có thể xây dựng mô hình chất lượng nước sông Hồng phù hợp nhất với thực tế. - Ngoài ra, việc quan trắc chất lượng nước sông Hồng theo không gian và thời gian sẽ cho phép hiệu chỉnh mô hình nhằm làm chính xác hóa các thông số của mô hình, từ ñó có mô hình phù hợp với thực tế hơn.. - [1] Nguyễn Văn Hoàng và Trần Văn Hùng, Vấn ñề rác thải, nước thải ra sông Hồng và khả năng ảnh hưởng ñến nước dưới ñất khu vực Hà Nội, Tạp chí Khoa học ðHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ