Phân tích và đánh giá CLN giếng khu vực xã Sơn Trạch - Bố Trạch - Quảng Bình

1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.

Trần Xuân Tuấn

2

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy PGS. TS. Nguyễn Văn Hợp và TS. Nguyễn Hải Phong đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.

Xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo khoa Hoá học - trường Đại học Khoa học – Đại học Huế đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong suốt thời gian học tập cũng như thực hiện luận văn.

Xin chân thành cám ơn các bạn bè và người thân đã giúp đỡ và động viên tôi hoàn thành luận văn. Cám ơn các bạn lớp Cao học Hóa học (2009 – 2011).

Huế, tháng 10 năm 2011 Trần Xuân Tuấn

3

MỤC LỤC

Trang MỞ ĐẦU ............................................................................................................1 Chương 1. TỔNG QUAN ....................................................................................3 1.1. Nhu cầu nước và chất lượng nước ..........................................................3 1.2. Các nguồn ô nhiễm nước ........................................................................4 1.2.1. Ô nhiễm nước do tự nhiên [14] .....................................................4 1.2.2. Ô nhiễm nước do nhân tạo [14] .....................................................4 1.3. Các thông số chất lượng nước và đánh giá..............................................5 1.4. Giới thiệu về chỉ số chất lượng nước .................................................. 6 1.4.1. Khái niệm về WQI ........................................................................6 1.4.2. Ưu điểm và hạn chế của WQI .......................................................7 1.4.3. Tính toán WQI và đánh giá CLN qua WQI ...................................8 1.4.3.1. Phương pháp chung để xây dựng một mô hình tính WQI .....8 1.4.3.2. Đánh giá chất lượng nước theo WQI ....................................11 1.4.4. Tính toán WQI và đánh giá CLN ..................................................11 1.5. Sơ lược về xã Sơn Trạch, huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình ..................14 Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................16 2.1. Nội dung nghiên cứu ..............................................................................16 2.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................16 2.2.1. Phạm vi nghiên cứu.......................................................................16 2.2.2. Chuẩn bị mẫu ................................................................................16 2.2.3. Phương pháp đo/phân tích các thông số CLN ................................18 2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm.........................................20 2.2.5. Phương pháp đánh giá chất lượng nước.........................................20 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................21 3.1. Kiểm soát chất lượng các phương pháp phân tích ...................................21

4

3.1.1. Độ đúng ........................................................................................21 3.1.2. Độ lặp lại ......................................................................................22 3.2. Đánh giá CLN giếng xã Sơn Trạch .........................................................23 3.2.1. pH .................................................................................................23 3.2.2. Độ cứng (tính theo CaCO3) ...........................................................25 3.2.3. Tổng chất rắn hòa tan ....................................................................28 3.2.4. Nhu cầu oxy hóa học (phép đo pemanganat) .................................30 3.2.5. Nitrat, amoni .................................................................................31 3.2.6. Tổng coliform ...............................................................................32 3.2.7. Kim loại độc (Cu, Pb, Cd, Zn).......................................................32 3.3. Đánh giá CLN sông Son đoạn qua xã Sơn Trạch ....................................32 3.3.1. Đánh giá CLN qua các thông số riêng biệt ....................................32 3.3.1.1. Nhiệt độ ...............................................................................32 3.3.1.2. pH........................................................................................33 3.3.1.3. Tổng chất rắn hòa tan, độ cứng và tổng sắt tan .....................34 3.3.1.4. BOD5, COD và oxy hòa tan .................................................35 3.3.1.5. Chất dinh dưỡng (nitrat, amoni và photphat) ........................37 3.3.1.6. Tổng coliform ......................................................................37 3.4.1.7. Kim loại độc (Cu, Pb, Cd, Zn) .............................................38 3.3.2. Đánh giá CLN sông Son dựa vào Chỉ số chất lượng nước .............38 3.4. Đề xuất một số giải pháp cải thiện CLN cấp cho sinh hoạt ................ 40 3.5. Đề xuất chương trình quan trắc CLN ............................................... 42 KẾT LUẬN................................................................................................. 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................46

5

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Tên tiếng Việt

Tên tiếng Anh

Viết tắt

Bảo vệ môi trường

BVMT

Bộ tài nguyên môi trường

BTNMT

Bộ Y tế

BYT

Tổng chất rắn lơ lửng

Total Suspended Solids

TSS

Chất lượng nước

Water quality

CLN

Độ dẫn

Electrical conductivity

EC

Độ đục

Turbidity

TUR

Độ lệch chuẩn tương đối

Relative Standard Deviation

RSD

Độ thu hồi

Recovery

Rev

Chỉ số chất lượng nước

Water Quality Index

WQI

Nhu cầu oxy sinh hoá

Biological Oxygen Demand

BOD

Nhu cầu oxy hoá học

Chemical Oxygen Demand

COD

Quy chuẩn Việt Nam

QCVN

Quản lý nguồn nước

QLNN

Oxy hoà tan

Dissolved Oxygen

DO

Phân tích phương sai

Analysis of Variation

ANOVA

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCVN

Tổ chức Y tế Thế giới

World Health Organization

WHO

Tổng chất rắn hòa tan

Total Dissolved Solids

TDS

Tổng cục môi trường

TCMT

Tổng Nitơ

Total Nitrogen

TN

Tổng photpho

Total Phosphorus

TP

Tổng Coliform

Total Coliform

TC

6

DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng

Tên bảng

Trang

1.1.

Các công thức tính WQI tổng quát

9

1.2.

Phân loại CLN theo WQI

9

1.3

Một số mô hình WQI trên thế giới

10

1.4.

Bảng quy định các giá trị qi, BPi

12

1.5.

Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa

12

1.6.

Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH

13

1.7.

Bảng mức đánh giá CLN theo WQI

13

2.1.

Chi tiết về các mẫu nước giếng

17

2.2.

Chi tiết các mẫu nước sông Son

17

2.3.

Các phương pháp đo/phân tích chất lượng nước

19

3.1.

Kết quả xác định độ đúng của phương pháp phân tích

21

3.2.

Kết quả xác định độ lặp lại của phương pháp phân tích

22

3.3.

Giá trị pH trung bình của các mẫu nước giếng ở xã Sơn Trạch

23

3.4.

Kết quả phân tích phương sai 2 yếu tố đối với thông số pH

24

3.5.

Độ cứng trung bình của các mẫu nước giếng ở xã Sơn Trạch

26

3.6.

Kết quả phân tích phương sai 2 chiều đối với thông số độ cứng

27

3.7.

TDS trung bình của các mẫu nước giếng ở xã Sơn Trạch

29

3.8.

COD trung bình của các mẫu nước giếng ở xã Sơn Trạch

30

3.9.

Nồng độ N-NO3- trung bình trong nước giếng ở xã Sơn Trạch

31

3.10.

Kết quả phân tích các thông số CLN sông Son

33

3.11.

Kết quả tính toán WQISI đối với các thông số riêng biệt ở 2 mặt cắt

39

3.12.

Kết quả tính toán WQI theo không gian vào thời gian

39

3.13.

Kết quả phân tích phương sai 2 chiều đối với WQI

40

3.14.

Chương trình quan trắc và giám sát CLN ở xã Sơn Trạch

44

7

DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình

Tên hình

Trang

3.1.

Biến động pH nước giếng theo tháng và theo thôn ở vùng khảo sát

24

3.2.

Biến động độ cứng nước giếng theo tháng và theo thôn ở vùng khảo sát

26

3.3.

Đường hồi quy tuyến tính biểu diễn tương quan giữa pH và độ cứng

28

3.4.

Biến động TDS nước giếng theo tháng và theo thôn ở vùng khảo sát

29

3.5.

Đường hồi quy tuyến tính biểu diễn tương quan giữa TDS và độ cứng

29

3.6.

Biến động COD nước giếng theo tháng và theo thôn ở vùng khảo sát

30

3.7.

Biến động N-NO3- nước giếng theo tháng và theo thôn ở vùng khảo sát

31

3.8.

Biến động nhiệt độ nước sông Son (2-8/2011)

33

3.9.

Biến động pH nước sông Son (2-8/2011)

34

3.10.

Biến động TDS nước sông Son (2 - 8/2011)

34

3.11.

Biến động Độ cứng nước sông Son (2 - 8/2011)

35

3.12.

Biến động tổng sắt tan nước sông Son (2 - 8/2011)

35

3.13.

Biến động BOD5 nước sông Son (2 - 8/2011)

36

3.14.

Biến động COD nước sông Son (2 - 8/2011)

36

3.15.

Biến động DO nước sông Son (2 - 8/2011)

36

3.16.

Biến động TC nước sông Son (2-8/2011)

37

3.17.

Biến động WQI nước sông Son (2 - 8/2011)

39

3.18.

Cơ cấu tổ chức, chức năng và nhiệm vụ trong QLNN dựa vào cộng đồng

43

1

MỞ ĐẦU Nước sinh hoạt là một nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống của toàn nhân loại. Ở nước ta trong những năm gần đây, Đảng và Chính phủ rất quan tâm đến việc giải

quyết nước sạch và vệ sinh môi trường, nhất là ở các vùng nông thôn và miền núi.

Từ ngày 29 tháng 4 năm 1994, Chỉ thị 200/TTg của Thủ tướng Chính phủ về đảm bảo nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn được ban hành. Trên cơ sở đó, các Bộ và Ban, ngành có liên quan như Bộ Y tế, Bộ Tài nguyên Môi trường, Bộ Khoa học và Công nghệ đã ra nhiều văn bản pháp lý hướng dẫn cách tổ chức thực hiện Chỉ thị đó và ban hành các tiêu chuẩn chất lượng nguồn nước, chất lượng nước uống và nước sinh hoạt như: QCVN 08:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước (CLN) mặt [5] và QCVN 09:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về CLN ngầm [6]; Quy chuẩn Việt Nam QCVN 01:2009/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về CLN ăn uống [3] và QCVN 02:2009/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về CLN sinh hoạt [4].

Xã Sơn Trạch, huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình có vị trí nằm trong vùng đệm của vườn Quốc Gia Phong Nha Kẻ Bàng và cách thành phố Đồng Hới khoảng

40 km về phía Tây Bắc, có diện tích đất tự nhiên là 101,20 km2 và có dòng sông Son bắt nguồn từ các hang động của vùng Phong Nha - Kẻ Bàng chảy qua địa bàn xã. Dân cư của xã sống tập trung dọc 2 bên bờ sông Son với nghề nghiệp chủ yếu là sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi gia súc, gia cầm, làm nghề rừng, nuôi và đánh bắt cá nước ngọt và nghề vận tải hành khách vào thăm động Phong Nha bằng đường sông [12]. Nguồn nước sử dụng cho mục đích sinh hoạt và ăn uống của nhân dân ở xã chủ yếu là nước giếng và một phần nhỏ là nước lấy từ sông Son. Sông Son hình thành bởi hợp lưu của sông Chày và sông Troóc. Các chi lưu của sông này chủ yếu chảy ngầm trong nền địa hình Catxtơ (Karst) đá vôi, vì vậy nước sông này chứa rất nhiều khoáng chất, đặc biệt là canxi và magie. Mặt khác, nước giếng ở nhiều nơi thuộc khu vực xã Sơn Trạch cũng bị nhiễm vôi và do vậy, gây lo lắng về sức khoẻ cộng đồng trong khu vực. Trong nhiều năm qua, những

2

nghiên cứu về CLN mặt và nước ngầm ở khu vực này còn rất hạn chế, nên thiếu thông tin để định hướng cho các giải pháp cung cấp nước an toàn cho cộng đồng trong khu vực. Rõ ràng, rất cần thiết phải thực hiện những nghiên cứu đánh giá CLN cấp cho sinh hoạt ở khu vực xã Sơn Trạch.

Xuất phát từ những vấn đề trên, đề tài “Phân tích và đánh giá CLN giếng khu vực xã Sơn Trạch - Bố Trạch - Quảng Bình” được thực hiện nhằm mục đích góp phần xây dựng cơ sở dử liệu CLN giếng, nước sông Son và định hướng cho các giải pháp cung cấp nước an toàn cho cộng đồng trong khu vực.

3

Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. Nhu cầu nước và chất lượng nước Nước là tài nguyên vô cùng quan trọng, là thành phần thiết yếu của sự sống, quyết định đến sự tồn tại và phát triển của nhân loại. Ba phần tư diện tích bề mặt Trái Đất là nước, nhưng nước ngọt chiếm tỷ lệ rất nhỏ (khoảng 0,01% tổng lượng nước trên trái đất). Mặc dù vậy nó lại đóng một vai trò quan trọng trong đời sống của con người. Các nguồn nước ngọt chủ yếu là nước mặt, nước chảy ngầm và nước ngầm [15], [30]: - Nước mặt: Nước mặt là nước trong sông, hồ hoặc nước ngọt trong vùng đất ngập nước. Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất.

- Dòng chảy ngầm: Dòng chảy ngầm là dòng chảy trong các đá bị nứt nẻ (không phải nước ngầm) dưới các con sông. Dòng chảy ngầm thường hình thành một bề mặt động lực học giữa nước mặt và nước ngầm thật sự. Nó nhận nước từ nguồn nước ngầm khi tầng ngậm nước đã được bổ cấp đầy đủ và bổ sung nước vào tầng nước ngầm khi nước ngầm cạn kiệt. Dạng dòng chảy này phổ biến ở các khu vực karst do ở đây có rất nhiều hố sụt và dòng sông ngầm.

- Nước ngầm: Nước ngầm hay còn gọi là nước dưới đất, là nước ngọt được chứa trong các lỗ rỗng của đất hoặc đá. Nó cũng có thể là nước chứa trong các tầng ngậm nước bên dưới mực nước ngầm. Đôi khi người ta còn phân biệt nước ngầm nông, nước ngầm sâu và nước chôn vùi.

Hiện nay, dân số Việt Nam sống ở nông thôn có trên 61,4 triệu người, chiếm gần 70,4% số dân của cả nước [14]. Vì vậy, việc cấp nước cho nhu cầu ăn uống, sinh hoạt ở nông thôn đang là một vấn đề cấp thiết. Trên thực tế vùng nông thôn đã thiếu nước về số lượng nhưng chất lượng nước (CLN) cũng chưa đảm bảo. Nguồn nước cung cấp sinh hoạt chủ yếu là giếng, ao hồ, nước mưa,... chưa qua xử lý. Tại nhiều nơi, người dân địa phương áp dụng các biện pháp như lọc thô, giàn mưa và lọc để loại phèn,... để có nước sạch cho sinh hoạt gia đình. Nhưng trước tình hình ô

4

nhiễm môi trường nước ngày càng tăng, những biện pháp trên trở nên ít hiệu quả.

Nói chung, CLN sinh hoạt ở nông thôn hiện nay là điều đáng lo ngại.

1.2. Các nguồn ô nhiễm nước Sự bùng nổ dân số cùng với tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa nhanh chóng đã tạo ra một sức ép lớn tới môi trường sống ở Việt Nam, đặc biệt là với việc nguồn

nước sinh hoạt ngày càng trở nên thiếu hụt và ô nhiễm. Các hoạt động gây ô nhiễm nước bao gồm: Các hoạt động tự nhiên và các hoạt động nhân tạo.

1.2.1. Ô nhiễm nước do tự nhiên [14], [15]

Ô nhiễm nước do tự nhiên là do mưa, tuyết tan, lũ lụt, gió bão… hoặc do các hoạt động sống của sinh vật, kể cả xác chết của chúng. Cây cối, sinh vật chết đi, bị vi sinh vật phân hủy thành các chất hữu cơ rồi bị rửa trôi vào các lưu vực. Các hoạt động Lý - Hóa có thể bào mòn các mỏ khoáng hình thành tự nhiên do kiến tạo địa

tầng. Chúng có thể đưa các chất ô nhiễm ngấm vào lòng đất, sau đó đi vào nước ngầm. Lụt lội có thể cuốn theo nhiều chất ô nhiễm khác nhau từ vùng đô thị, nông thôn, khu canh tác nông nghiệp… vào các sông, suối, ao, hồ… và do vậy, gây ô nhiễm các lưu vực nước ngọt. Ô nhiễm nước do các hoạt động tự nhiên có thể rất nghiêm trọng, nhưng không thường xuyên và do đo, không phải là nguyên nhân chính gây suy thoái CLN. Hầu hết các nguồn gây ô nhiễm nước do tự nhiên đều là các nguồn không điểm (non-point sources) là các nguồn khó hoặc không xác định được vị trí và đặc điểm của chúng.

1.2.2. Ô nhiễm nước do nhân tạo [14], [15]

Các nguồn ô nhiễm nước do nhân tạo thường là các nguồn ô nhiễm điểm (point sources) như: Nước thải sinh hoạt, nước thải đô thị và nước thải công nghiệp. a. Nước thải sinh hoạt (domestic wastewater) Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các hộ gia đình, khách sạn, cơ quan, trường học, chứa các chất thải từ quá trình sinh hoạt, vệ sinh của con người. Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (cacbohydrat, protein,…), chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), chất thải rắn và vi trùng.

Tùy theo mức sống và lối sống mà lượng nước thải cũng như tải lượng các chất ô

5

nhiễm (tính trên một người trong một ngày) là khác nhau. Nhìn chung mức sống càng cao thì lượng nước thải và tải lượng thải các chất ô nhiễm càng cao. b. Nước thải đô thị (municipal wastewater) Nước thải đô thị là nước thải tạo thành do sự gộp chung nước thải sinh hoạt, nước thải vệ sinh và nước thải của các cơ sở thương mại, dịch vụ (khách sạn, nhà hàng, bệnh viên…) công nghiệp nhỏ trong khu đô thị. Nước thải đô thị thường được thu gom vào hệ thống cống thải thành phố, đô thị để xử lý chung. Thông thường ở các đô thị lớn có hệ thống cống thải và khoảng 70% đến 90% tổng lượng nước sử dụng sẽ trở thành nước thải đô thị và chảy vào đường cống [11]. Nhìn chung, thành phần cơ bản của nước thải đô thị cũng gần tương tự nước thải sinh hoạt. c. Nước thải công nghiệp (industrial wastewater) Nước thải công nghiệp phát sinh từ các khu chế xuất, khu công nghiệp, cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải, nuôi trồng thủy sản... Khác với nước thải sinh hoạt và nước thải đô thị, nước thải công nghiệp không có thành phần cơ bản giống nhau, mà phụ thuộc vào ngành sản xuất công nghiệp cụ thể. Thông thường, nước thải công nghiệp chứa nhiều chất ô nhiễm nguy hiểm hơn nước thải sinh hoạt và nước thải đô thị như các kim loại độc (Hg, Cd, Pb, Cu, Ni, Cr…), các chất hữu cơ nguy hiểm…

Trong nhiều trường hợp, người ta tách riêng nước thải y tế và coi nó là nước thải nguy hại. Nước thải từ các cơ sở y tế gồm nước thải từ các phòng phẫu thuật, phòng xét nghiệm, phòng thí nghiệm, từ các nhà vệ sinh, khu giặt là, từ việc làm vệ sinh phòng... Nước thải y tế có khả năng lan truyền rất mạnh các vi khuẩn gây bệnh, nhất là đối với nước thải được xả ra từ những bệnh viện hay những khoa truyền nhiễm, lây nhiễm. Ngoài ra, nước thải y tế có thể chứa các phế phẩm thuốc, chất khử trùng, các dung môi hóa học, dư lượng thuốc kháng sinh, các đồng vị phóng xạ… được sử dụng trong quá trình chẩn đoán và điều trị bệnh.

1.3. Các thông số chất lượng nước và đánh giá Để đánh giá CLN, người ta phải phân tích các thông số CLN. Dựa vào bản

chất của các thông số CLN, người ta thường chia các thông số CLN như sau [15]:

6

- Các thông số vật lý: màu, mùi, nhiệt độ, tổng chất rắn (TS), tổng chất rắn hòa tan (TDS), độ đục (TUR), độ dẫn điện (EC),…

- Các thông số hóa học: oxy hòa tan (DO), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD), tổng cacbon hữu cơ (TOC), độ mặn, độ cứng, pH, NO3-, NO2-, NH4+/ NH3, PO43-, F-, SO42-, hóa chất bảo vệ thực vật (nhóm DDT, nhóm HCH, aldrine…), kim loại độc (HgII, CdII, PbII,…)

- Các thông số vi sinh: tổng coliform (TC), Fecal coliform (FC),… Để đánh giá CLN, dựa vào mục đích sử dụng nguồn nước và mục đích nghiên

cứu mà người ta có nhiều cách khác nhau [9], [11], [15], [19], [21], [23], [25]: (i) Đánh giá thông qua việc so sánh các thông số CLN xác định được với các tiêu chuẩn quy định (tiêu chuẩn quốc gia hoặc khu vực hoặc quốc tế); Chẳng hạn ở nước ta hiện nay, sử dụng Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về CLN mặt QCVN 08 : 2008/BTNMT và CLN ngầm QCVN 09 : 2008/BTNMT [5], [6]. (ii) Mô hình hóa CLN, tức là sử dụng các mô hình toán học để mô phỏng CLN hoặc ô nhiễm nước. Phương pháp này đòi hỏi rất nhiều thông số “đầu vào” bao gồm các thông số thủy văn, hóa lý… nên khá phức tạp. Mặt khác, phương pháp này thường chỉ áp dụng cho một số trường hợp như dòng sông không quá phức tạp về địa hình, thủy văn… nên ít được áp dụng trong thực tế. (iii) Đánh giá CLN thông qua chỉ số CLN (WQI- Water Quality Index); Chẳng hạn, ở Việt Nam, sử dụng WQI được Tổng cục Môi trường ban hành theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01/7/2011 [16]. (iv) Đánh giá CLN thông qua các chỉ thị sinh học. Phương pháp này thường gặp nhiều khó khăn trong việc lấy các mẫu sinh học (thực vật, động vật) nên cũng ít được áp dụng.

1.4. Giới thiệu về chỉ số chất lượng nước 1.4.1. Khái niệm về WQI

Chỉ số chất lượng nước (WQI) là một thông số “tổ hợp” được tính toán từ nhiều thông số CLN theo một phương pháp xác định (hay theo một công thức toán học xác định) [9], [11], [15], [17], [18], [22], [29]. WQI được dùng để mô tả định

7

lượng về CLN và được biểu diễn qua thang điểm: thông thường 0 ÷ 100, một số trường hợp 10 ÷ 100, 0 ÷ 1000… Chỉ số CLN có thể chia thành hai loại chính [15]: - Chỉ số CLN tổng quát (General Water Quality Index): mô tả CLN một cách tổng quát hay CLN cho đa mục đích sử dụng, chẳng hạn, NSF – WQI, WQI của Horton…

- Chỉ số CLN cho các mục đích riêng (Specific - Use Index): mô tả cho các mục đích sử dụng riêng, chẳng hạn, chỉ số CLN cấp cho cộng đồng (PWS - Public Water Supply), chỉ số CLN cho các động vật hoang dã (FAWL - Fish And Wild Life), chỉ số CLN cho các công nghiệp, nông nghiệp, cấp nước sinh hoạt…

1.4.2. Ưu điểm và hạn chế của WQI

WQI có nhiều ưu điểm như [15]: - Cho phép giảm một số các thông số phân tích vật lý, hóa học và vi sinh; - Cho phép lượng hóa CLN (tốt, xấu, trung bình,…) theo một thang điểm liên tục và nó thể hiện tổng ảnh hưởng của các thông số; - Thích hợp với việc tin học hóa, nên thuận lợi cho quản lý và thông báo cho cộng đồng và các nhà hoạch định chính sách; - Sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho bản đồ hóa CLN thông qua việc “màu hóa” các thang điểm WQI…; - Không những đóng vai trò là chỉ thị của sự thay đổi CLN mà còn chỉ thị cho những thay đổi về tiềm năng sử dụng nước; - Cho phép đánh giá khách quan về CLN, đồng thời cho phép so sánh CLN theo không gian, thời gian và do vậy, thuận lợi cho phân vùng và phân loại CLN. Tuy có nhiều ưu điểm, nhưng cũng có những hạn chế sau [15]: - Hiệu ứng mập mờ (Ambiguity problem ): có nghĩa là WQI không phản ánh rõ ràng về thực trạng chất lượng nước; - Hiệu ứng cứng nhắc (Rigidity): có nghĩa là trong một số mô hình tính WQI, cụ thể là NSF_WQI thì không thể đưa thêm số thông số lựa chọn vào mô hình tính; - Hiệu ứng che khuất (Eclipsing problem): tức là trong mô hình tính WQI có 1 biến xấu nhất nhưng toàn bộ WQI không phản ánh đúng là xấu, có nghĩa là một

8

vài thông số chất lượng kém sẽ bị che khuất. Trong khi đó, 1 mô hình có 1 biến đạt chất lượng thấp nhất thì WQI sẽ thấp nhất, chẳng hạn như biến đó là kim loại độc hoặc hóa chất bảo vệ thực vật. Do đó sẽ không phản ánh đúng thực trạng CLN; - Thiếu sự nhất trí về cách tiếp cận chung để xây dựng mô hình WQI; - WQI không bao hàm thông tin về hiệu quả kinh tế có được từ những nỗ lực cải thiện CLN. 1.4.3. Tính toán WQI và đánh giá CLN qua WQI

1.4.3.1. Phương pháp chung để xây dựng một mô hình tính WQI Việc xây dựng một mô hình tính WQI gồm 4 giai đoạn cơ bản [15]: (i) Xác định các thông số CLN lựa chọn (Xi): một số ít các thông số được lựa chọn để tính WQI và có thể thay đổi tùy thuộc vào đặc điểm dòng sông, từng mục đích sử dụng nước,… (ii) Xác định phần trọng lượng đóng góp của các thông số lựa chọn (wi): phần trọng lượng đóng góp thể hiện tầm quan trọng của mỗi thông số lựa chọn trong mô hình tính WQI. Tuy nhiên, cũng có một số loại WQI không tính đến phần trọng lượng đóng góp của các thông số lựa chọn. (iii) Xác định chỉ số phụ (qi): qi thể hiện chất lượng của thông số lựa chọn và do vậy, nó phụ thuộc vào giá trị của thông số lựa chọn. Mặt khác, do các thông số lựa chọn thường có đơn vị khác nhau nên phải quy về qi không có đơn vị, qi thường nhận giá trị trong khoảng 0 ÷ 100 hoặc 0 ÷ 1. Để xác định qi, người ta phải xây dựng mối quan hệ phụ thuộc giữa qi và giá trị đo xi của thông số lựa chọn (Xi) dưới dạng phương trình toán, đồ thị hàm tuyến tính hoặc phi tuyến qi = f(xi) được biểu diễn trên hệ trục tọa độ 2 chiều hoặc tra cứu trong các bảng. (iv) Tính các giá trị WQI theo công thức toán học xác định: theo Ott [27], các công thức tính toán WQI có nhiều dạng khác nhau, có thể tính và không tính đến phần trọng lượng đóng góp (wi), có thể là dạng tổng hoặc dạng tích hoặc dạng

Solway,… Dưới đây liệt kê một số công thức dùng để tính WQI tổng quát (bảng 1.1). Các công thức này là cơ sở cho sự ra đời của nhiều công thức tính WQI của các tác giả sau này.

9

Bảng 1.1. Các công thức tính WQI tổng quát

Dạng tổng Không tính phần trọng lượng đóng góp Có tính phần trọng lượng đóng góp

Dạng tích

Dạng Solway

1/ n

n  1 1  ∑ qi  100  n i =1 

 n   ∏ qi   i =1 

n

1 ∑ qi n i =1 n

n

∑ qi w i

n  1   ∑ qi w i   100  i =1 

∏ qiwi

i =1

i =1

2

2

Mỗi giai đoạn trong quá trình xây dựng mô hình tính WQI có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau: - Có thể theo ý kiến chủ quan của tác giả, ví dụ như Horton, 1965 [27], Dinius, 1972 [27]; Bhargava, 1983 [17], [27]… để xác định Xi, wi và qi.

- Tập hợp ý kiến theo kỹ thuật Delphi, tức là sử dụng các bảng câu hỏi điều tra gửi đến các chuyên gia trong lĩnh vực nghiên cứu về CLN, rồi tập hợp kết quả điều tra để xác định xi, wi, qi, ví dụ như Brown và cộng sự, 1970 [27];

- Sử dụng các kỹ thuật thống kê, Shoji và cộng sự, 1996; Juong và cộng sự, 1979.

Hiện nay có rất nhiều chỉ số CLN được phát triển ở nhiều quốc gia trên thế giới. Trong số đó, chỉ số CLN do Quỹ vệ sinh Mỹ đề xuất (NSF – WQI) là một trong những chỉ số CLN ra đời đầu tiên và được sử dụng khá phổ biến. Chỉ số CLN do Bhargava đề nghị là một trong những WQI cho các mục đích riêng, có nhiều ưu điểm và được dùng nhiều ở Ấn Độ. Chỉ số CLN CCME là chỉ số CLN được Hội đồng Bộ trưởng Môi trường Canada quyết định đưa vào áp dụng từ năm 2001.

Bảng 1.2. Phân loại CLN theo WQI [15], [17], [27], Loại

WQI(*)

Giải thích

NSF

Bhargava

CCME

I

91 ÷ 100

90 ÷ 100

95 ÷ 100

Rất tốt

II

71 ÷ 90

65 ÷ 89

80 ÷ 94

Tố t

III

51 ÷ 70

35 ÷ 64

65 ÷ 79

Trung bình (hay tạm được)

IV

26 ÷ 50

11 ÷ 34

45 ÷ 64

Xấu (hay dưới mức cho phép)

V

0 ÷ 25

0 ÷ 10

0 ÷ 44

Rất xấu

Ghi chú: WQI ở đây có thể là WQI tổng quát hoặc WQI cho các mục đích riêng.

10

Bảng 1.3. Một số mô hình WQI trên thế giới [27] Chỉ số

Số thông Cách xác định số lựa chọn chỉ số phụ

Công thức tập hợp tính WQI

Chỉ số ô nhiễm vi khuẩn (BPI) Chỉ số hoạt động đáy Chỉ số đa dạng sinh học (BDI) Anh – Columbia

1

Biểu đồ

Đọc trực tiếp

≥ 30 Không xác định ≤ 47

Bảng

Trung bình phần trăm

Bảng

Tỷ lệ thức

Công thức

Dalmatia

9

Công thức

Dinius (1987)

12

Hàm

DRM

7

Biểu đồ

Greensboro

9

Biểu đồ

Idaho Chỉ số ô nhiễm công nghiệp (IPI)

5

Hàm

5 ÷ 14

Biểu đồ

Malaixia

6

Hàm

Montoya

17

Hàm

Tổng bình phương điều hòa Tỷ lệ thức của tổng có tính đến trọng lượng đóng góp Trung bình nhân, có tính đến trọng lượng Trung bình, có tính đến trọng lượng đóng góp Trung bình nhân, có tính đến trọng lượng đóng góp Tỷ lệ thức logarit Trung bình, có tính đến trọng lượng đóng góp Trung bình, có tính đến trọng lượng đóng góp Trung bình, có tính đến trọng lượng đóng góp

7

Bảng

9

Biểu đồ

NSF

9

Biểu đồ

Chỉ số ô nhiễm hữu cơ (OPI)

5

Biểu đồ

Oregon (OWQI)

8

Hàm

2÷7

Biểu đồ

6

Công thức

Prati

8 ÷ 13

Công thức

Chỉ số hô hấp Washington

2÷3 8

Biểu đồ Hàm

Chỉ số ô nhiễm sông Miami Chỉ số ô nhiễm dinh dưỡng (NPI)

Chỉ số ô nhiễm thuốc trừ sâu (PPI) Poland

Tổng Trung bình, có tính đến trọng lượng đóng góp Trung bình nhân, có trọng lượng đóng góp Trung bình, có tính đến trọng lượng đóng góp Trung bình bình phương điều hòa, không tính trọng lượng đóng góp Trung bình, có tính đến trọng lượng đóng góp Bình phương điều hòa trung bình Trung bình, không tính trọng lượng đóng góp Đọc trực tiếp Hàm bậc hai

11

1.4.3.2. Đánh giá chất lượng nước theo WQI Trên cơ sở WQI tính được, người ta phân loại và đánh giá CLN theo các thang điểm WQI. Có nhiều cách phân loại CLN khác nhau, nhưng phổ biến là phân thành 5 loại hay 5 mức CLN đối với các WQI có thang điểm 0 ÷ 100 (bảng 1.3).

1.4.4. Tính toán WQI và đánh giá CLN

Theo hướng dẫn của Tổng cục môi trường tại quyết định 879/QĐ-TCMT ngày 01/7/2011. Để tính toán WQI trước hết cần xác định các thông số CLN lựa chọn để đưa

vào mô hình tính WQI, bao gồm 10 thông số: Oxy hòa tan (DO), nhiệt độ, nhu cầu oxy sinh học (BOD5), nhu cầu oxy hóa học (COD), N-NH4, P-PO4 , tổng chất rắn lơ lững (TSS), độ đục, tổng coliform, pH. Tiếp theo, tính WQI thông số (hay chỉ số phụ của thông số - chỉ số này thể hiện chất lượng của thông số càng lớn thì chất lượng thông số càng tốt và ngược lại) và cuối cùng, tính WQI tổng quát theo một công thức xác định. Tính toán WQI các bước như sau [16]: 1) Tính toán WQI thông số - WQI thông số (WQISI) được tính toán cho các thông số BOD5, COD, N-NH4, P-PO4 , TSS, độ đục, tổng coliform theo công thức sau: WQISI =

qi - qi+1 BPi+1 - BPi

BPi+1 - Cp + qi+1

(1.1)

Trong đó: BPi là nồng độ giới hạn dưới của giá trị thông số quan trắc được quy định trong bảng 1.4 tương ứng với mức i; BPi+1 là nồng độ giới hạn trên của giá trị thông số quan trắc được quy định trong bảng 1.4 tương ứng với mức i+1; qi là giá trị WQI ở mức i đã cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi; qi+1 là giá trị WQI ở mức i+1 cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi+1; Cp là giá trị của thông số

quan trắc được đưa vào tính toán.

- Tính giá trị WQI đối với thông số DO (WQIDO): WQIDO được tính toán thông qua giá trị DO % bão hòa như dưới đây: Bước 1: Tính toán giá trị DO % bão hòa: + Tính giá trị DO bão hòa:

12

Bảng 1.4. Bảng quy định các giá trị qi, BPi

Giá trị BPi quy định đối với từng thông số i

qi

BOD5 (mg/l)

COD (mg/l)

N-NH4 (mg/l)

P-PO4 (mg/l)

Độ đục (NTU)

TSS (mg/l)

Coliform (MPN/100ml)

1

100

≤4

≤ 10

≤ 0,1

≤ 0,1

≤5

≤ 20

≤ 2500

2

75

6

15

0,2

0,2

20

30

5000

3

50

15

30

0,5

0,3

30

50

7500

4

25

25

50

1

0,5

70

100

10000

5

1

≥ 50

≥ 80

≥5

≥6

≥ 100

> 100

> 10000

Ghi chú: Trường hợp giá trị Cp của thông số trùng với giá trị BPi hoặc BPi+1 đã cho trong bảng, thì xác định được WQI của thông số chính bằng giá trị qi hoặc qi+1 tương ứng.

DObão hòa = 14,652 – 0,41022 t + 0,0079910 t2 – 0,000077774 t3

(1.2)

với t là nhiệt độ môi trường nước tại thời điểm quan trắc (0C). + Tính giá trị DO % bão hòa: (1.3)

DO% bão hòa = DO hòa tan / DO bão hòa * 100 DO hòa tan: Giá trị DO quan trắc được (mg/l) Bước 2: Tính giá trị WQIDO: WQISI =

qi+1 - qi BPi+1 - BPi

Cp - BPi+1 + qi

(1.4)

Trong đó: Cp: giá trị DO % bão hòa; BPi, BPi+1, qi, qi+1 là các giá trị tương ứng với mức i, i+1 trong bảng 1.5.

Bảng 1.5. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa

i

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

BPi

≤ 20

20

50

75

88

112

125

150

200

≥ 200

qi

1

25

50

75

100

100

75

50

25

1

Ghi chú: Nếu giá trị DO% bão hòa ≤ 20 thì WQIDO bằng 1; Nếu 20 < giá trị DO% bão hòa< 88 thì WQIDO được tính theo công thức 1.4 và sử dụng Bảng 1,5; Nếu 88 ≤ giá trị DO% bão hòa ≤ 112 thì WQIDO bằng 100; Nếu 112 < giá trị DO% bão hòa< 200 thì WQIDO được tính theo công thức 1.1 và sử dụng Bảng 1.5; Nếu giá trị DO%bão hòa ≥ 200 thì WQIDO bằng 1.

13

- Tính giá trị WQI đối với thông số pH: Bảng 1.6. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH

i

1

2

3

4

5

6

BPi

≤ 5,5

5,5

6

8,5

9

≥9

qi

1

50

100

100

50

1

Ghi chú: Nếu giá trị pH ≤ 5,5 thì WQIpH bằng 1; Nếu 5,5 < giá trị pH < 6 thì WQIpH được tính theo công thức 1.4 và sử dụng bảng 1.6; Nếu 6 ≤ giá trị pH ≤ 8,5 thì WQIpH bằng 100; Nếu 8,5 < giá trị pH < 9 thì WQIpH được tính theo công thức 1.1 và sử dụng bảng 1.6; Nếu giá trị pH ≥ 9 thì WQIpH bằng 1.

2) Tính toán WQI Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số nêu trên, việc tính toán WQI được áp dụng theo công thức sau:

WQI =

WQIpH 100

1

1

5

2

∑5a=1 WQIa ×

∑2b=1 WQIb

× WQIc

1/3

(1.5)

Trong đó: WQIa là giá trị WQI đã tính toán đối với 05 thông số DO, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4; WQIb là giá trị WQI đã tính toán đối với thông số TSS và TUR; WQIc là giá trị WQI đã tính toán đối với thông số tổng coliform; WQIpH là giá trị WQI đã tính toán đối với thông số pH. Giá trị WQI sau khi tính toán phải được làm tròn thành số nguyên.

3) So sánh chỉ số CLN đã được tính toán với bảng đánh giá Sau khi tính toán được WQI, sử dụng bảng xác định giá trị WQI tương ứng với mức đánh giá CLN để so sánh, đánh giá, cụ thể như sau: Bảng 1.7. Bảng mức đánh giá CLN theo WQI

Giá trị WQI

Đánh giá CLN

91 - 100

Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt

76 - 90

Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng cần các biện pháp xử lý phù hợp

51 - 75

Sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các mục đích tương đương khác

26 - 50

Sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích tương đương khác

0 - 25

Nước ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý trong tương lai

14

1.5. Sơ lược về xã Sơn Trạch, huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình Xã Sơn Trạch nằm 2 bên bờ sông Son có phía Bắc giáp đường Hồ Chí Minh, phía Nam giáp hang động và rừng Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng, phía Tây giáp dãy núi Trường Sơn về phía địa phận xã Phúc Trạch, phía Đông giáp khu dân cư, ruộng màu, ruộng lúa và rừng Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng [12], [13]. Dân số toàn xã là 10.577 người với 2.486 hộ. Xã có diện tích đất tự nhiên 101,2 km2 và mật độ dân số 104 người/km2 [7].

Dân cư sống tập trung chủ yếu dọc 2 bên bờ sông Son và được phân thành 9 thôn và 1 bản – bản Rào Con của dân tộc Vân Kiều. Trong đó, dân cư sống tập trung chủ yếu ở 5 thôn: Thôn Cù Lạc 1, Cù Lạc 2, Xuân Sơn, Phong Nha và thôn Hà Lời là thôn trung tâm của xã với nghề nghiệp chủ yếu là dịch vụ du lịch (du lịch tham quan động Phong Nha - Kẻ Bàng), sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi gia súc, gia cầm, làm nghề rừng, nuôi và đánh bắt cá nước ngọt [12].

Nước mặt (sông Son) chủ yếu sử dụng cho mục đích tưới tiêu nông nghiệp, giao thông thủy (chủ yếu là đưa du khách vào tham quan động Phong Nha) và nuôi cá bè trên sông (trên toàn xã có 396 lồng cá). Nhân dân trong xã chủ yếu dùng nước giếng (giếng khoan hoặc giếng đào) để cấp cho sinh hoạt. Một bộ phận nhỏ dân cư sử dụng nước sông Son đã qua xử lý sơ bộ (lọc cát) tại hộ gia đình để cấp cho sinh hoạt. Cần nói thêm rằng, xã Sơn Trạch chịu ảnh hưởng bởi nền địa hình Karst (đá vôi), nên nguồn nước mặt và nước dưới đất có độ cứng cao ảnh đến sức khỏe nhân dân trong vùng (gây bệnh sỏi thận, đau mắt, bệnh phụ khoa đối với phụ nữ..).

Năm 2002, dự án cấp nước sinh hoạt phục vụ khách du lịch ở khu vực xã (theo nguồn vốn của Tổng cục Du lịch Việt Nam) đã được thiết lập, nhưng đến nay dự án vẫn chưa đi vào hoạt động vì nhiều lý do khác nhau. Nói chung, do khó khăn về kỷ thuật và tài chính, nên nhân dân trong xã chưa được cấp nước an toàn.

Hiện nay, ở xã chưa có hệ thống thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt. Nước thải sinh hoạt và dịch vụ chủ yếu là đổ ra vườn nhà. Nước thải vệ sinh khu dịch vụ du lịch động Phong Nha và các hộ dân ở thôn Phong Nha, Hà Lời, Cù Lạc 1 và một số ít hộ dân ở các thôn khác được thu gom và xữ lý theo kiểu hầm cầu tự hoại 3

15

ngăn. Đa số hộ dân ở các thôn khác trong Xã không có hệ thống hầm tự hoại 3 ngăn để xử lý chất thải vệ sinh, mà thải bừa bãi ra môi trường, nên gây lo lắng ô nhiễm

các nguồn nước mặt và nước ngầm.

Chất thải rắn (Rác thải) ở khu vực Xã chủ yếu là được chôn lấp trong vườn nhà. Một lượng nhỏ chất thải rắn ở khu vực trung tâm Xã (thôn Hà Lời) được thu gom và vận chuyển đến thải ở bải rác của tỉnh.

16

Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Nội dung nghiên cứu Xuất phát từ mục đích của đề tài, những nội dung nghiên cứu bao gồm: (1) Khảo sát khu vực nghiên cứu để lựa chọn địa điểm lấy mẫu nước giếng và nước sông Son; (2) Kiểm soát chất lượng (qua kiểm tra độ đúng, độ lặp lại) của phương pháp phân tích một số thông số như NO3-, PO43-, độ cứng và FeII,III; (3) Tiến hành lấy mẫu và phân tích các thông số chất lượng nước (CLN) trong 4 đợt (tháng 2, 4, 6, 8 năm 2011), gồm: nhiệt độ, chất rắn lơ lửng (SS), độ dẫn điện (EC), pH, BOD5, COD, TDS, Độ cứng tổng số (tính theo CaCO3), FeII,III, DO,

amoni (N-NH4+/NH3), N-NO3-, P-PO43-, tổng coliform, kim loại độc chỉ phân tích 2 đợt bao gồm chỉ tiêu Zn, Cd, Pb và Cu;

(4) Đánh giá CLN dựa vào các thông số riêng biệt qua so sánh với QCVN 09 : 2008/BTNMT về CLN ngầm, QCVN 08 : 2008/BTNMT về CLN mặt và dựa vào WQI (theo Quyết định số 879 /QĐ-TCMT ngày 01 tháng 7 năm 2011).

(5) Đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước cho cấp sinh hoạt và chương trình quan trắc chất lượng nước tiếp theo.

2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là các giếng nước ở địa bàn xã Sơn Trạch (gồm 5 thôn: Cù Lạc 1, Cù lạc 2, Hà Lời, Phong Nha và Xuân Sơn), huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình. Độ dài đoạn sông Son khảo sát đi qua xã Sơn Trạch khoảng 3 km, từ điểm hợp lưu của 2 sông - sông Chày và sông Troóc (thuộc thôn Phong Nha) đến cầu

Xuân Sơn (thuộc thôn Cù Lạc 1).

2.2.2. Chuẩn bị mẫu

Trên cơ sở điều tra và khảo sát thực địa, đã xác định vị trí các điểm lấy mẫu đại diện ở 5 thôn của xã. Các giếng được lựa chọn để lấy mẫu là những giếng đang

17

được dùng cho sinh hoạt gia đình hoặc dùng chung cho nhiều gia đình. Chi tiết về

các mẫu được nêu ở bảng 2.1 vị trí các giếng được nêu ở bản đồ (phụ lục 1).

Bảng 2.1. Chi tiết về các mẫu nước giếng (a) TT

Ký hiệu mẫu (thôn)

Hộ dân

Độ sâu (cột nước/ độ sâu giếng, m/m)

Mục đích sử dụng

1

CL2-1 (Cù Lạc 2) Nguyễn Văn Hướng

Giếng khoan (36 m)

Sinh hoạt

2

CL2-2 (Cù Lạc 2) Trần Thị Ánh

Giếng đào (3/12)

Sinh hoạt

3

CL2-3 (Cù Lạc 2) Hoàng Văn Tín

Giếng đào (2/2,5)

Sinh hoạt

4

XS-1 (Xuân Sơn)

Trần Đức Hiến

Giếng khoan (30 m)

Sinh hoạt

5

XS-2 (Xuân Sơn)

Trần Phúc Yên

Giếng khoan (32 m)

Sinh hoạt

6

XS-3 (Xuân Sơn)

Nguyễn Văn Đăng

Giếng đào (4/12)

Sinh hoạt

7

CL1-1 (Cù Lạc 1) Phan Thanh Luận

Giếng đào (3,5/6 m)

Sinh hoạt

8

CL1-2 (Cù Lạc 1) Nguyễn Văn Hòa

Giếng khoan (28 m)

Sinh hoạt nhiều gia đình

9

PN-1 (Phong Nha) Trần Ngọc Thích

Giếng khoan (19 m)

Sinh hoạt

10 PN-2 (Phong Nha) Nguyễn Văn Hướng

Giếng khoan (14 m)

Sinh hoạt

11 HL-1 (Hà Lời)

Nguyễn Thị Vui

Giếng đào (4/15)

12 HL-2 (Hà Lời)

Mai Xuân Hải

Giếng khoan (15 m)

13 HL-3 (Hà Lời)

Hiền - Cúc

Giếng đào (3/12)

Sinh hoạt nhiều gia đình và KD Sinh hoạt và KD Sinh hoạt

(a)

: CL2: Thôn Cù Lạc 2; CL1: Thôn Cù Lạc 1; XS: Thôn Xuân Sơn; PN: Thôn Phong Nha; HL: Thôn Hà Lời. Con số đứng nối trong ký hiệu mẫu chỉ số thứ tự giếng trong thôn; KD: kinh doanh.

Bảng 2.2. Chi tiết các mẫu nước sông Son

TT

Ký hiệu mẫu

Vị trí lấy mẫu

1

R1

Cách điểm hợp lưu của sông Chày và sông Troóc 100m về phía hạ lưu (thuộc địa bàn thôn Phong Nha)

2

R2

Cách cầu Xuân Sơn 30 m về phía thượng lưu (thuộc địa bàn thôn Cù Lạc 1)

- Quy cách lấy mẫu:

18

+ Đối với giếng đào, lấy bằng gàu và lấy ở độ sâu 30 cm. Đối với giếng khoan, bơm hút nước và để chảy tự do 30 giây, rồi lấy mẫu; + Đối với nước sông Son, lấy mẫu 2 điểm theo mặt cắt ngang, cách bờ những khoảng cách thích hợp (khoảng 10 m) để lấy mẫu. Mẫu đem về phòng thí nghiệm để phân tích là mẫu tổ hợp từ hai phần mẫu lấy ở 2 bên bờ với tỷ lệ thể tích 1 : 1.

Tại mỗi điểm, tiến hành lấy mẫu ở 2 độ sâu 50 cm và 100 cm dưới mặt nước.

- Tần suất lấy mẫu: 1 lần / 2 tháng.

- Thời điểm lấy mẫu: Đợt 1 ngày 26/02/2011 (trời nắng, nhiệt độ không khí 320C); Đợt 2 ngày 05/04/2011 (trời nắng, nhiệt độ không khí 350C); Đợt 3 ngày 17/06/2011 (Trước thời điểm lấy mẫu 1 ngày trời có mưa dông, thời điểm lấy mẫu trời không mưa); Đợt 4 ngày 06/08/2011 (trước thời điểm lấy mẫu có mưa dài ngày do ảnh hưởng áp thấp nhiệt đới, thời điểm lấy mẫu có mưa nhỏ).

- Thiết bị lấy mẫu và bảo quản mẫu: Thiết bị lấy mẫu kiểu ngang, loại chuyên dùng cho lấy mẫu nước mặt. Việc lấy mẫu và bảo quản mẫu theo các quy định trong Tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN 5993:1995 – Chất lượng nước – Lấy mẫu.

Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu; TCVN 5996:1995 – Chất lượng nước – Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu sông suối và TCVN 6000:1995 – Chất lượng nước – Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm.

2.2.3. Phương pháp đo/phân tích các thông số CLN

Quy cách đo các thông số tại hiện trường: + Đối với nước giếng, lấy một lượng mẫu khoảng 5 lít để đo các thông số tại hiện trường bằng thiết bị xách tay; một phần mẫu (1,5 L) được bảo quản và đưa về phòng thí nghiệm để phân tích; + Đối với nước mặt, tại mỗi mặt cắt, chọn 2 điểm để đo (điểm đo trùng với điểm lấy mẫu), tại mỗi điểm đo ở 2 độ sâu cách mặt nước 50 cm và 100 cm, rồi lấy

giá trị trung bình.

Các phương pháp đo/phân tích các thông số CLN là các phương pháp tiêu chuẩn của Việt Nam và/hoặc quốc tế [1], [2], [20] (bảng 2.3).

19

Bảng 2.3. Các phương pháp đo/phân tích chất lượng nước

STT

Thông số (*)

1

Nhiệt độ (0C)

2

pH (đơn vị pH)

3

EC (µS/cm)

Đo độ dẫn / HQ40d (HACH, Mỹ)

4

DO (mg/L)

Điện cực đo DO / HQ40d (HACH, Mỹ)

TSS (mg/L)

Phương pháp khối lượng: lọc bằng màng lọc sợi thủy tinh 0,45 µm, sấy, cân giấy lọc/Tủ sấy (Venticell, Italia), cân phân tích 4 số

TDS (mg/L)

Phương pháp khối lượng: lọc bằng màng lọc sợi thủy tinh 0,45 µm, sấy, cân cốc trước và sau khi sấy/Tủ sấy (Venticell, Italia), cân phân tích 4 số

7

COD (mg/L)

- Trắc quang - phép đo bicromat xác định COD trong nước mặt/ DR 5000 (HACH, Mỹ) - Chuẩn độ thể tích - Phép đo permanganat xác định COD trong nước ngầm

8

BOD5 (mg/L)

Ủ ở 20 OC, đo DO / HQ40d (HACH, Mỹ)

9

N-NO3 (mg/L)

Trắc quang, dùng thuốc thử natrixalixilat/ DR 5000 (HACH, Mỹ)

10

N-NH4+/NH3 (mg/L)

Trắc quang - phương pháp phenat / DR 5000 (HACH, Mỹ)

11

P-PO4 (mg/L)

Trắc quang, đo màu ở dạng xanh molypden / DR 5000 (HACH, Mỹ)

12

Tổng sắt tan (mg/L)

Trắc quang, dùng thuốc thử 1,10-phenantrolin / DR 5000 (HACH, Mỹ)

13

Zn, Cd, Pb và Cu (µg/L)

Quang phổ hấp thụ nguyên tử không ngọn lửa/ GFAAS (AA 400 Perkin Elmer, Mỹ)

14

Độ cứng (CaCO3) (mg/L)

Chuẩn độ Comlexon, pH = 10 (đệm amoni), chỉ thị Eriocrom T đen

5

6

Phương pháp phân tích/Thiết bị Sensor nhiệt độ / HQ40d (HACH, Mỹ) Đo thế dùng điện cực thuỷ tinh / HQ40d (HACH, M ỹ)

Phương pháp MPN (áp dụng phương pháp lên men Tổng coliform (MPN/100mL) nhiều ồng nghiệm) (*) Các thông số từ 1 đến 4 đo tại hiện trường, các thông số còn lại được phân tích 15

tại phòng thí nghiệm.

20

2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm

Áp dụng phần mềm Excel 2007 và Origin 8.0 để xử lý và kiểm tra các số liệu thực nghiệm, xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính để định lượng và đánh giá tương quan, phân tích phương sai (ANOVA,…

2.2.5. Phương pháp đánh giá chất lượng nước Để đánh giá CLN sông Son và nước ngầm được đánh giá qua từng thông số

riêng biệt bằng cách so sánh các thông số CLN (giá trị TB ± ε ở p = 0,05) với các giá trị giới hạn được quy định trong QCVN 08 : 2008/BTNMT và QCVN 09 : 2008/BTNMT. - Riêng đối với nước mặt đánh giá qua WQI (theo mục 1.4.4).

- Áp dụng phương pháp ANOVA 2 chiều để đánh giá ảnh hưởng yếu tố không gian và thời gian đến CLN vùng nghiên cứu.

21

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kiểm soát chất lượng các phương pháp phân tích Các phương pháp áp dụng để phân tích CLN trong nghiên cứu này là các phương pháp tiêu chuẩn của Việt Nam và/hoặc quốc tế. Trước khi áp dụng để phân tích CLN xã Sơn Trạch, chúng tôi tiến hành kiểm soát chất lượng các phương pháp phân tích của một số phương pháp thường mắc sai số lớn như: phép xác định nitrat, photphat, tổng sắt tan và độ cứng. Qua đánh giá độ đúng (bằng cách phân tích mẫu thêm chuẩn – spiked sample) và độ lặp lại của phương pháp phân tích.

3.1.1. Độ đúng Độ đúng của phương pháp phân tích một thông số CLN bất kỳ được xác định

thông qua độ thu hồi (Recovery) [26]: Rev(%) =

x2 × 100 x0 + x1

(3.1)

Trong đó, x0 là nồng độ chất phân tích trong mẫu; x1 là nồng độ chất chuẩn thêm vào mẫu; x2 là nồng độ xác định được trong mẫu đã thêm chuẩn.

Kết quả xác định độ đúng của phương pháp xác định nitrat, amoni và photphat nêu ở bảng 3.1 cho thấy Bảng 3.1. Kết quả xác định độ đúng của các phương pháp phân tích

(*)

Thông số

x0 (∗)

x1

x2

Rev (%)

N – NO3 (mg/L)

0,60

0,50

1,08

98

P – PO4 (mg/L)

0,08

0,05

0,12

92

Độ cứng (CaCO3), mg/L

66

50

115

99

FeII,III (mg/L)

1,11

0,50

1,58

98

xo là nồng độ chất phân tích trong mẫu nước giếng CL2-3 lấy ngày 06/8/2011.

Theo Horwitz [24], sai số giữa các phòng thí nghiệm (đánh giá qua độ lệch chuẩn tương đối – RSD) khi phân tích nồng độ C nếu đạt được RSD nhỏ hơn RSDH (tính theo phương trình Horwitz phương trình (3.2)) là chấp nhận được.

22

RSD(%) = 21−0,5lg C

(3.2)

C là nồng độ chất phân tích được biểu diễn bằng phân số; Với Csắt tan = 0,50 × 10-6

RSDNH4 = 18%

Với CNO3 = 0,50 × 10-6

RSDNO3 = 18%

Với CPO4 = 0,05 × 10-6

RSDPO4 = 25%

Với CĐộ cứng = 50 × 10-6

RSDĐộ cứng = 9%

Theo Horwitz [24], khi xác định nồng độ C trong nội bộ một phòng thí nghiệm thì RSD nhỏ hơn ½RSDH xác định theo phương trình (3.1) là chấp nhận được. Như vậy, với Csắt tan = 0,50 × 10-6, CNO3 = 0,50 × 10-6, CPO4 = 0,05 × 10-6 và

CĐộ cứng = 50 × 10-6 thì ½ RSD tương ứng ≤ 9 %; ≤ 9 %; ≤ 13 % và ≤ 5 % (hay độ thu hồi tương ứng ≥ 91 %; ≥ 91 %, ≥ 87 % và ≥ 95 %) là chấp nhận được.

Kết quả ở bảng 3.1, kết hợp với các vấn đề trên, cho thấy: phương pháp xác định các thông số Độ cứng, NO3, FeII,III và PO4 đạt được độ đúng tốt.

3.1.2. Độ lặp lại Để xác định độ lặp lại của phương pháp phân tích, chúng tôi tiến hành phân

tích lặp lại 4 lần (n = 4) mẫu CL2-3 rồi tính RSD [26]: RSD(%) =

S ×100 x

(3.3)

Trong đó, S là độ lệch chuẩn của các kết quả phân tích y1, y2, y3, y4 (n = 4); x là trung bình số học của các kết quả phân tích (n = 4).

Kết quả xác định độ lặp lại của phương pháp xác định nitrat, photphat độ cứng và FeII,III được nêu ở bảng 3.2.

Bảng 3.2. Kết quả xác định độ lặp lại của các phương pháp phân tích

Thông số

y1

y2

y3

y4

RSD

½RSDH

N – NO3 (mg/L)

1,1

1,0

1,1

1,1

4,7

7,9

P – PO4 (mg/L)

0,13

0,13

0,12

0,13

3,9

10,9

Độ cứng (CaCO3), mg/L

115

115

115

116

0,4

3,9

FeII,III (mg/L)

0,53

0,52

0,54

0,54

1,8

8,8

23

Kết quả ở bảng 3.2 cho thấy: các RSD đều nhỏ hơn một nửa RSD tương ứng tính theo công thức (3.2), do đó phương pháp xác định các thông số NO3, PO4 độ cứng và FeII,III có độ lặp lại tốt.

Trong thực tế khi tiến hành phân tích mẫu trong các đợt, việc kiểm soát chất lượng của các phương pháp phân tích đối với 4 thông số trên thỉnh thoảng được thực hiện.

3.2. Đánh giá CLN giếng xã Sơn Trạch Kết quả phân tích các thông số CLN giếng theo thời gian (từ tháng 2 đến tháng 8) và theo không gian (5 thôn) được trình bày ở phụ lục 2 cho thấy: 3.2.1. pH

pH là một trong những thông số đóng vai trò quan trọng trong môi trường nước. Sự thay đổi của pH sẽ làm thay đổi dạng tồn tại của các chất và các phản ứng sinh lí, sinh hóa xảy ra trong môi trường này.

Bảng 3.3. Giá trị pH trung bình của các mẫu nước giếng ở xã Sơn Trạch

Tháng

Mẫu/Thôn(a) CL2 (n=3) XS (n=3) CL1 (n=2) PN (n=2)

HL (n=3)

tb ± s (m = 5)

2

5,4 ± 0,5

6,8 ± 0,1

7,3 ± 0,2

6,7 ± 1,0

7,0 ± 0,6

6,6 ± 0,7

4

5,3 ± 0,5

6,6 ± 0,5

6,7 ± 0,4

6,6 ± 0,6

6,7 ± 0,5

6,4 ± 0,6

6

5,4 ± 0,4

6,5 ± 0,2

7,1 ± 0,4

7,4 ± 0,1

6,9 ± 0,4

6,7 ± 0,8

8

5,4 ± 0,5

6,5 ± 0,2

7,0 ± 0,4

7,1 ± 0,1

6,9 ± 0,5

6,6 ± 0,7

TB ± S (k = 4)

5,4 ± 0,1

6,6 ± 0,2

7,0 ± 0,2

7,0 ± 0,4

6,9 ± 0,1 6,6 ± 0,7 (b)

(a)

Các kết quả trong cột là pH trung bình của các giếng trong mỗi thôn; Số trong ngoặc (n=3) chỉ số giếng trong mỗi thôn; TB và tb: là giá trị pH trung bình của mỗi thôn và mỗi đợt; S và s: là độ lệch chuẩn; (b) giá trị pH trung bình tổng cộng.

Kết quả ở bảng 3.5 và hình 3.1 cho thấy giá trị pH của nước giếng ở hầu hết các thôn thuộc xã Sơn Trạch đều thỏa mãn QCVN 09 : 2008/BTNMT (yêu cầu quy chuẩn pH nằm trong khoảng 5,5 ÷ 8,5) và QCVN 01 : 2009/BYT (yêu cầu quy chuẩn pH nằm trong khoảng 6,5 ÷ 8,5). Riêng đối với thôn Cù lạc 2 (CL2), pH nước giếng thấp dao động trong khoảng từ 5,3 đến 5,4 không đạt yêu cầu so với QCVN 09 : 2008/BTNMT và QCVN 01 : 2009/BYT. pH thấp có thể còn làm tăng

24

sự hoà tan các kim loại vào nước và do đó làm giảm chất lượng nước. Như vậy, cần có biện pháp xử lý để tăng pH (hay giảm độ axit) trong nước giếng trước khi sử dụng. Nguyên nhân chính làm giảm pH trong nước thôn Cù Lạc 2 có thể do có mặt các axít hữu cơ, FeII,III và AlIII trong nước giếng. Theo chúng tôi, có thể chủ yếu là có mặt các axit hữu cơ trong nước giếng, vì khi đun sôi, pH nước giếng tăng lên đáng kể (tăng khoảng 1 đơn vị pH) và đạt yêu cầu ăn uống.

T2 10 T4 T6 T8 8

QCVN 09-2008/BTNMT

pH

6 4 2 0

CL2

XS

CL1

PN

HL

Th«n

Hình 3.1. Biến động pH nước giếng theo tháng và theo thôn ở vùng khảo sát

Tiến hành áp dụng phương pháp phân tích phương sai hai chiều (two - way ANOVA 2 chiều) cho các kết quả ở bảng 3.3 để đánh giá tác động của yếu tố thời gian (các đợt) và yếu tố không gian (các thôn) đối với thông số pH, thu được kết quả bảng 3.4.

Bảng 3.4. Kết quả phân tích phương sai 2 yếu tố đối với thông số pH (∗)

Nguồn phương sai

Tổng bình phương

Bậc tự do

Phương sai

Ftính

Giữa các tháng (S2A)

0,2486

3

0,0829

2,184

Giữa các thôn (S2B)

7,3098

4

1,8274

48,16

Sai số thí nghiệm (S2TN)

0,4553

12

0,0379

Tổng

8,0137

19

(*)

F (p = 0,05) 3,490 (f1 = 3; f2 = 12)

3,260 (f1 = 4; f2 = 12

: Ftính và F (p = 0,05; f1; f2) là giá trị F tính toán được từ các số liệu thực nghiệm và giá trị F lý thuyết ở mức ý nghĩa 0,05 và bậc tự do f1, f2; S2TN là phương sai mô tả sai số của bản thân phương pháp xác định pH.

25

Kết quả bảng 3.4 cho thấy, pH nước giếng trung bình (trung bình hàng) giữa các tháng không khác nhau có ý nghĩa về mặt thống kê với p > 0,05 hay nói cách khác, theo thời gian khảo sát (tháng) pH trung bình của các giếng ở các thôn là như nhau. Song, pH nước giếng trung bình của mỗi thôn qua các tháng (trung bình cột) khác nhau có ý nghĩa về mặt thống kê với p < 0,05. Sự khác biệt này có thể là do sự khác biệt giữa pH trung bình ở tất cả các thôn hoặc pH trung bình ở thôn này khác ở thôn khác… Để kiểm tra xem pH nước giếng trung bình ở các thôn (trung bình cột) khác nhau như thế nào, cần xác định độ lệch nhỏ nhất (∆) giữa 2 giá trị pH. ∆ = t p=0,05;f =12 ×STN ×

2 k

= 0,3

(3.4)

Trong đó, k là s ố kết quả pH trung bình trong k đợt (k = 4); tp = 0,05; f = 12 = 2,18; STN =

2 S TN = 0,195.

So sánh độ lệch giữ a các các giá trị pH trung bình của 2 thôn với giá trị ∆ cho thấy: pH nước giếng trung bình ở thôn Cù Lạc 1 (CL1), Phong Nha (PN) và Hà Lời (HL) đều như nhau và chúng khác với hai thôn Cù Lạc 2 (CL2) và Xuân Sơn (XS). Các thôn CL1, PN và HL là các thôn nằm ven sông Son và có pH cao hơn còn thôn XS và CL2 nằm cách sông tương ứng khoảng 200 m và 500 m có pH thấp hơn.

Theo chúng tôi, có thể nước giếng ở các thôn các thôn ven sông Son ảnh hưởng mạnh bởi nguồn nước sông Son hoặc các dòng chảy ngầm chảy dọc bên bờ sông Son nên nước giếng có pH cao còn các giếng ở xa sông Son bị ảnh hưởng không nhiều, nên pH có sự khác biệt (thấp hơn).

3.2.2. Độ cứng (tính theo CaCO3) Độ cứng trong các giếng nước tại xã Sơn Trạch tương đối cao, trung bình 179 mg/L, dao động trong khoảng từ 42 đến 288 mg/L (số thể hiện chi tiết ở phụ lục 2). So với QCVN 09 : 2008/BTNMT và QCVN 01 : 2009/BYT, độ cứng vẫn nằm trong giới hạn cho phép. Tuy nhiên, trong các Quy chuẩn này không quy định đến cường độ và thời gian tiếp xúc, nên khó có thể xác định được mức độ ảnh hưởng

đến sức khỏe người khi tiếp xúc thường xuyên với nước cứng.

26

Theo phân loại về độ cứng của Anh [28], nước có độ cứng từ 150 đến 200 mg/L được gọi là nước cứng vừa, từ 200 đến 300 gọi là nước cứng và độ cứng trên 300 mg/L là nước rất cứng.

Bảng 3.5. Độ cứng trung bình của các mẫu nước giếng ở xã Sơn Trạch Tháng

Mẫu/Thôn (a) CL2 (n=3) XS (n=3) CL1 (n=2) PN (n=2)

HL (n=3)

tb ± s (m = 5)

2

55 ± 18

161 ± 42

235 ± 16

178 ± 10

229 ±12

172 ± 72

4

57 ± 8

167 ± 64

236 ± 9

177 ± 10

222 ± 12

172 ± 71

6

63 ± 23

178 ± 60

233 ± 16

198 ± 14

277 ± 10

190 ± 80

8

69 ± 26

177 ± 71

221 ± 16

193 ± 4

251 ± 22

182 ± 69

TB ± S (k = 4)

61 ± 6

171 ± 8

231 ± 7

187 ± 11

245 ± 25

179 ± 68(b)

(a)

Các kết quả trong cột là độ cứng trung bình của các giếng trong mỗi thôn; Số trong ngoặc (n=3) chỉ số giếng trong mỗi thôn; TB và tb: là giá trị độ cứng trung bình của mỗi thôn và mỗi đợt; S và s: là độ lệch chuẩn; (b) giá trị độ cứng trung bình tổng cộng.

T2 T4 T6 T8

§é cøng (CaCO3 mg/L)

600

QCVN 09 : 2008/BTNMT

500 400

QCVN 01 : 2009/BYT

300

Nước cứng Nước cứng vừa

200 100 0

CL2

XS

CL1

PN

HL

Vïng

Hình 3.2. Biến động độ cứng nước giếng theo tháng và theo thôn ở vùng khảo sát Kết quả ở bảng 3.5 và hình 3.2 cho thấy hầu hết các giếng ở thôn (Xuân Sơn, Cù Lạc 1, Phong Nha, và Hà Lời) đều có độ cứng trung bình đến cứng. Riêng các giếng ở thôn Cù Lạc 2 có độ cứng rất thấp (từ 42 đến 96 mg/L), thuộc vào nước mềm vừa và mềm trung bình. Độ cứng cao sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khoẻ cộng

đồng và do vậy, cần thiết phải có biện pháp xử lý nước nhằm loại độ cứng để cung cấp nước sinh hoạt an toàn nhằm giảm rủi ro về sức khoẻ.

27

Để xét sự khác nhau về độ cứng của nước giếng theo thời gian (các tháng) và

không gian (thôn) ở vùng khảo sát, tiến hành áp dụng ANOVA 2 chiều cho các kết quả khảo sát ở bảng 3.5.

Bảng 3.6. Kết quả phân tích phương sai 2 chiều đối với thông số độ cứng (*) Tổng bình phương

Nguồn phương sai

Bậc tự Phương do sai

Ftính

Giữa các tháng (S2A)

1174,6

3

391,52

3,141

Giữa các thôn (S2B)

84345

4

21086

169,2

1495,9

12

124,66

87016

19

Sai số thí nghiệm

(S2TN)

Tổng

F (p = 0,05) 3,490 (f1 = 3; f2 = 12)

3,260 (f1 = 4; f2 = 12)

(*)

: Ftính và F (p = 0,05; f1; f2) là giá trị F tính toán được từ các số liệu thực nghiệm và giá trị F lý thuyết ở mức ý nghĩa 0,05 và bậc tự do f1, f2; S2TN là phương sai mô tả sai số của bản thân phương pháp xác định độ cứng.

Kết quả bảng 3.6 cho thấy, độ cứng nước giếng trung bình (trung bình hàng) giữa các tháng không khác nhau có ý nghĩa về mặt thống kê với p > 0,05 hay nói cách khác, theo thời gian khảo sát (tháng) độ cứng trung bình của các giếng ở các thôn là như nhau. Song, độ cứng nước giếng trung bình của mỗi thôn qua các tháng (trung bình cột) khác nhau có ý nghĩa về mặt thống kê với p < 0,05. Sự khác biệt này có thể là do sự khác biệt giữa độ cứng trung bình ở tất cả các thôn hoặc độ cứng trung bình ở thôn này khác ở thôn khác,… Để kiểm tra độ cứng trung bình các thôn khác nhau như thế nào, cần xác định độ lệch nhỏ nhất (∆) giữa 2 giá trị độ cứng. ∆ = t p=0,05;f =12 ×STN ×

2 k

= 17

(3.5)

Trong đó, k là s ố kết quả độ cứng trung bình trong k đợt (k=4); tp=0,05; f=12 = 2,18; STN =

2 STN = 11.

So sánh độ lệch giữa các cặp độ cứng trung bình của 2 thôn với ∆ cho thấy: có thể chia các thôn của xã Sơn Trạch thành 3 nhóm; nhóm 1 là các giếng ở thôn CL2 có độ cứng rất thấp (hay nước mềm); nhóm 2 là các giếng thôn PN và XS có độ cứng trung bình lớn hơn nhóm 1 (171 ÷ 187 mg/L) và nhóm 3 là thôn CL1 và

28

HL có độ cứng trung bình cao hơn cả (231 ÷ 245 mg/L). Như vậy, càng xa sông Son nước giếng càng có độ cứng thấp hơn. Rõ ràng, độ cứng của nước sông Son và của nước ở gần sông có liên quan với nhau.

Một vấn đề đặt ra là giữa độ cứng và pH của nước giếng có tương quan tuyến tính không? Xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính giữa độ cứng (biến phụ thuộc y) và pH (biến độc lập x) đối với 52 mẫu nước giếng ở 5 thôn (hình 3.3). y = (-334 ± 59) + (78 ± 9) x ; r = 0,771; n = 52

§é cøng (CaCO3 ), mg/L (y)

300

200

100

0

4

5

6

7

8

pH (x)

Hình 3.3. Đường hồi quy tuyến tính biểu diễn tương quan giữa pH và độ cứng Kết quả của nước giếng ở 5 thôn (Cù Lạc 1, Cù Lạc 2, Xuân Sơn, Phong Nha và Hà Lời) có mối tương quan tuyến tính giữa độ cứng và pH đối với nước giếng của 5 thôn hình 3.3 với p < 0,05 hệ số tương quan lý thuyết r (p = 0,05; f = 50) = 0,27. Như vậy, có thể cho rằng cacbonat có trong nước dưới đất khu vực chịu ảnh hưởng bởi nền địa hình Kasrt (đá vôi) quyết định pH.

3.2.3. Tổng chất rắn hòa tan (TDS) Tổng chất rắn hòa tan là thông số thể hiện lượng muối hòa tan trong nước.

Kết quả xác định TDS được chỉ ra bảng 3.7 và hình 3.4.

TDS của nước giếng xã Sơn Trạch dao động trong khoảng 118 ÷ 583 mg/L (phụ luc 2). Tuy TDS khá cao nhưng nói chung vẫn thỏa mản nhu cầu nước ăn uống theo QCVN 01 : 2009/BYT (quy định < 1000 mg/L).

Độ cứng cao có thể dẫn đến TDS cao hay nói cách khác giữa TDS và độ cứng của nước có thể có tương quan tuyến tính. Xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính giữa TDS (y) và độ cứng (x) trong nước giếng 5 thôn ở xã Sơn Trạch cho kết quả ở hình 3.5.

29

Bảng 3.7. TDS trung bình của các mẫu nước giếng ở xã Sơn Trạch Tháng

Mẫu/Thôn (a) CL2 (n=3) XS (n=3) CL1 (n=2) PN (n=2)

HL (n=3)

tb ± s (m = 5)

2

161 ±36

225 ± 96

283 ± 53

196 ± 29

364 ± 115

246 ± 80

4

149 ± 19

217 ± 51

280 ± 28

192 ± 16

355 ± 61

238 ± 81

6

133 ± 9

229 ± 88

309 ± 71

267 ± 45

387 ± 127

265 ± 94

8

141 ±17

237 ± 83

287 ± 63

264 ± 11

430 ± 170

272 ± 104

TB ± S (k = 4)

146 ± 12

227 ± 8

289 ± 13

229 ± 41

384 ± 33

255 ± 84(b)

(a)

Các kết quả trong cột là TDS trung bình của các giếng trong mỗi thôn; Số trong ngoặc (n=3) chỉ số giếng trong mỗi thôn; TB và tb: là giá trị TDS trung bình của mỗi thôn và mỗi đợt; S và s: là độ lệch chuẩn; (b) giá trị TDS trung bình tổng cộng.

600 T2 T4 T6 T8

TDS (mg / L)

500 400 300 200 100 0

CL2

XS

CL1

PN

HL

Th«n

Hình 3.4. Biến động TDS nước giếng theo tháng và theo thôn ở vùng khảo sát 600

y = (55,23 ± 24,79) + (1,143 ± 0,1310) x; r = 0,771; n = 52

500

TDS (y)

400 300 200 100 0

0

100

200

300

§é cøng (CaCO 3) mg/L (x)

Hình 3.5. Đường hồi quy tuyến tính biểu diễn tương quan giữa TDS và độ cứng

30

Hình 3.5 cho thấy, giữa độ cứng và TDS có tương quan tuyến tính với p < 0,05.

3.2.4. Nhu cầu oxy hóa học (phép đo pemanganat) Một trong các số thông số quan trọng để đánh giá ô nhiễm hữu cơ là nhu cầu oxi hóa học (COD). Theo quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường, COD trong nước ngầm phải được xác định theo phép đo permanganat [1].

Bảng 3.8. COD trung bình của các mẫu nước giếng ở xã Sơn Trạch Tháng

Mẫu/Thôn (a) CL2 (n=3) XS (n=3) CL1 (n=2) PN (n=2)

HL (n=3)

tb ± s (m = 5)

2

1,5 ± 0,6

1,0 ± 0,3

0,7 ± 0,1

1,3 ± 0,4

1,5 ± 0,4

1,2 ± 0,3

4

1,4 ± 0,7

1,1 ± 0,1

1,0 ± 0,2

1,1 ± 0,2

1,1 ± 0,1

1,1 ± 0,2

6

2,2 ± 0,4

1,2 ± 0,2

1,8 ± 0,4

1,5 ± 0,2

2,0 ± 0,2

1,7 ± 0,4

8

2,1 ± 0,6

1,1 ± 0,5

1,7 ± 0,1

1,5 ± 0,2

1,9 ± 0,6

1,7 ± 0,4

TB ± S (k = 4)

1,8 ± 0,4

1,1 ± 0,1

1,3 ± 0,5

1,4 ± 0,2

1,6 ± 0,4

1,4 ± 0,4 (b)

(a)

Các kết quả trong cột là COD trung bình của các giếng trong mỗi thôn; Số trong ngoặc (n=3) chỉ số giếng trong mỗi thôn; TB và tb: là giá trị COD trung bình của mỗi thôn và mỗi đợt; S và s: là độ lệch chuẩn; (b) giá trị COD trung bình tổng cộng.

5

Q C V N 0 9 -2 0 0 8 /B T N M T COD (mg / L)

4 T2 T4 T6 T8

3 2 1 0

CL2

XS

CL1

PN

HL

Th«n

Hình 3.6. Biến động COD nước giếng theo tháng và theo thôn ở vùng khảo sát Kết quả thu được ở bảng 3.8 và hình 3.6và phụ lục 2 cho thấy: COD của các mẫu nước giếng tại xã Sơn Trạch dao động trong khoảng 0,6 ÷ 2,8 mg/L. So sánh với QCVN 09 : 2008/BTNMT, COD trong nước giếng vùng khảo sát nằm trong giới hạn cho phép hay nói cách khác nước giếng ở vùng khảo sát ô nhiễm hữu cơ không đáng kể.

31

3.2.5. Nitrat, amoni Amoni, nitrat thường có mặt trong nước dưới đất do các nguyên nhân tự nhiên và/hoặc nhân tạo trong các nguồn nước tự nhiên, nước sinh hoạt và sản xuất.

Kết quả ở bảng 3.9 và hình 3.7 và phụ lục 2 cho thấy:

Bảng 3.9. Nồng độ N-NO3- trung bình trong nước giếng ở xã Sơn Trạch Tháng

Mẫu/Thôn (a) (a)

(a)

(a)

CL2 (n=3) XS (n=3) CL1 n=2 PN n=2 HL n=3

tb ± s (m = 5)

2

2,5 ± 2,3

2,6 ± 2,2

1,5 ± 0,2

0,5 ± 0,1

1,3 ± 1,3

1,7 ± 0,9

4

2,7 ± 2,5

2,7 ± 2,6

1,3 ± 0,8

0,3 ± 0,1

0,9 ± 1,4

1,6 ± 1,1

6

3,0 ± 2,8

2,4 ± 2,4

1,7 ± 0,1

0,4 ± 0,1

1,7 ± 2,0

1,8 ± 1,0

8

3,3 ± 3,1

2,8 ± 2,8

1,6 ± 0,6

0,3 ± 0,1

1,4 ± 1,9

1,9 ± 1,2

TB ± S (k = 4)

2,9 ± 0,3

2,6 ± 0,2

1,5 ± 0,2

0,4 ± 0,1

1,3 ± 0,3

1,7 ± 1,0 (b)

(a)

Các kết quả trong cột là N-NO3- trung bình của các giếng trong mỗi thôn; Số trong ngoặc (n=3) chỉ số giếng trong mỗi thôn; TB và tb: là giá trị N-NO3- trung bình của mỗi thôn và mỗi đợt; S và s: là độ lệch chuẩn; (b) giá trị N-NO3- trung bình tổng cộng.

QCVN 09-2008/BTNMT

16 14

-

NO3 (mg / L)

12 T2 T4 T6 T8

10 8 6 4 2 0

CL2

XS

CL1

PN

HL

Th«n

Hình 3.7. Biến động N-NO3- nước giếng theo tháng và theo thôn ở vùng khảo sát - Nồng độ N-NO3 dao động trong khoảng 0,1 ÷ 6,6 mg/L; trung bình theo thời gian khoảng 1,7 ÷ 2,0 mg/L và theo không gian khoảng 0,4 ÷ 2,9 mg/L; - Nồng độ N-NH4 khá thấp (< 0,01 mg/L) trong hầu hết các giếng khảo sát.

Nhìn chung, nồng độ nitrat và amoni trong nước giếng ở xã Sơn Trạch đều rất thấp so với QCVN 09 : 2008/BTNMT và QCVN 01 : 2009/BYT. Như vậy, có thể cho rằng nước giếng ở khu vực khảo sát không bị ô nhiễm bởi nitrat và amoni.

32

3.2.6. Tổng coliform Kết quả nêu ở phụ lục 2 cho thấy tất cả các giếng đào đều có tổng coliform cao, dao động trong khoảng 2 ÷ 180 MPN/100 mL không đạt quy chuẩn QCVN 09 : 2008/BTNMT đối với tổng coliform quy định ≤ 3 MPN/100 mL và quy chuẩn QCVN 01 : 2009/BYT quy định không có coliform.

Tổng coliform cao trong nước là do điều kiện vệ sinh môi trường trong khu vực chưa tốt. Hầu hết các gia đình đều xây dựng các chuồng chăn nuôi gia súc (chủ yếu nuôi lợn), gia cầm gần giếng nước, nên nước thải sinh hoạt và chăn nuôi dễ ngấm xuống giếng gây ô nhiễm vi khuẩn phân. Mặt khác, việc xây dựng hố xí hợp vệ sinh ở khu vực vẫn chưa được nhiều gia đình quan tâm, nên cũng gây lo lắng về sự ô nhiễm vi khuẩn phân trong nước giếng.

3.2.7. Kim loại độc (Cu, Pb, Cd, Zn) Kết quả phân tích (Phụ lục 2) cho thấy, nồng độ các kim loại độc (PbII, CuII, CdII, ZnII) từ nước giếng khá thấp: khoảng 0,1 ÷ 17,8 µg/L đối với ZnII; 0,1 ÷ 2,8 µg/L đối với CdII; 0,4 ÷ 5,1 µg/L đối với PbII; 0,1 ÷ 1,7 µg/L đối với CuII. Nồng độ các kim loại độc trong nước giếng đều thấp hơn so với QCVN 09 : 2008/BTNMT và QCVN 01 : 2009/BYT. Như vậy, qua 2 đợt phân tích có thể cho rằng nước giếng

ở xã Sơn Trạch chưa có dấu hiệu ô nhiễm kim loại độc.

3.3. Đánh giá CLN sông Son đoạn qua xã Sơn Trạch 3.3.1. Đánh giá CLN qua các thông số riêng biệt Kết quả phân tích các thông số CLN sông Son trong thời gian từ tháng 2 đến tháng 8 được nêu ở phụ lục 2 và được tóm tắt ở bảng 3.12.

3.3.1.1. Nhiệt độ Nhiệt độ là yếu tố quan trọng, nó quyết định sự tồn tại và phát triển của các sinh vật trong hệ sinh thái nước. Mỗi loài sinh vật chỉ tồn tại và phát triển tốt trong những khoảng nhiệt độ thích hợp, nhiệt độ quá cao hay quá thấp đều bất lợi cho sự phát triển, sinh sản của hầu hết các sinh vật sống trong môi trường nước.

Kết quả ở bảng 3.10 và hình 3.8 cho thấy, nhiệt độ của nước sông Son dao động trong khoảng 22,8 ÷ 25,7oC và biến động không đáng kể theo không gian và thời gian.

33

Bảng 3.10. Kết quả phân tích các thông số CLN sông Son Thông số Đại lượng Nhiệt TDS DO BOD5 COD TSS FeII,III Độ (b) thống độ pH (a) TC (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) cứng o kê ( C) Mẫu R1 Min

22,8

7,3

162

5,6

1

12

12

0,06

160

1300

Max

25,7

7,8

180

7,8

3

22

89

1,9

170

3800

TB

24,6

7,6

174

6,6

2

15

39

0,52

166

2525

S

1,3

0,2

8,3

1,1

1

5

36

0,89

4

1170

5,1

3,2

4,8

16,2

40,8

31,7

92

171

2,7

46,3

(c)

CV

Mẫu R2 Min

22,9

7,2

163

5,2

1

12

2

0,05

156

1400

Max

25,5

7,7

193

7,6

3

22

81

1,7

187

2700

TB

24,6

7,5

176

6,2

2

15

29

0,49

170

2100

S

1,2

0,2

14,90

1,22

1

5

37

0,82

16

648

CV(c)

4,7

3,0

8,45

19,6

40,8

31,7

127

170

9,2

30,9

(a)

(b)

(c)

: CaCO3 mg/L; : MPN / 100 mL; : CV (%): hệ số biến động (CV = 100*S/TB) với n = 4(4 đợt); Min: giá trị nhỏ nhất; Max: giá trị lớn nhất; S: độ lệch chuẩn; TB: giá trị trung bình số học.

30

25

0

NhiÖt ®é ( C)

R1 R2

20

15

T2

T4

T6

T8

T h êi gian

Hình 3.8. Biến động nhiệt độ nước sông Son (2-8/2011)

3.3.1.2. pH Kết quả ở hình 3.9 và bảng 3.10 cho thấy: pH của sông Son dao động trong khoảng hẹp (7,2 ÷ 7,8) có xu thế có xu thế giảm dần từ tháng 2 đến tháng 8 và thỏa mãn QCVN 08 : 2008 (loại A1).

34

9 Q C V N 08 : 200 8/B T N M T (A 1)

R1 R2

pH

8

7

6 Q C V N 08 : 200 8/B T N M T (A 1)

5

T2

T4

T6

T8

T h êi gia n

Hình 3.9. Biến động pH nước sông Son (2-8/2011)

3.3.1.3. Tổng chất rắn hòa tan (TDS), độ cứng và tổng sắt tan (FeII,III) Các kết quả ở bảng 3.10 và hình 3.10, 3.11 và 3.12 cho thấy TDS, độ cứng và tổng sắt tan của nước sông Son dao động tương ứng trong khoảng 162 ÷ 193 mg/L, 156 ÷ 187 mg/L và 0,05 ÷ 1,86 mg/L. Nhìn chung, dao động của hai thông số TDS và độ cứng của đoạn sông Son qua xã Sơn Trạch là không nhiều (hình 3.10, 3.11), riêng đối với tổng sắt tan tăng đột biến khi có trời mưa dài ngày.

Nước sông Son có độ cứng trung bình và chỉ xấp xỉ trung bình độ cứng của nước giếng ở thôn Cù Lạc 1, Phong Nha và Hà Lời (các thôn ở gần sông). Độ cứng cao của nước sông Son đã làm cho động vật giáp xác trong lưu vực sông có vỏ cứng và có cấu tạo vỏ khác với ở các lưu vực sông khác có độ cứng thấp.

200 R1 R2

TDS (mg/L)

190 180 170 160 150

T2

T4

T6

T8

T h êi g ia n

Hình 3.10. Biến động TDS nước sông Son (2 - 8/2011)

35

275 R1 R2

250

N−íc cøng

§é cøng (mg/L)

300

225 200 175

(Sawyer & McCarty, 1976)

325

150 T2

T4

T6

T8

T h ê i g ian

Hình 3.11. Biến động độ cứng nước sông Son (2 - 8/2011) R1 R2

2.5

Tæng s¾t tan (mg/L)

2.0

Q C V N 08 : 200 8/B T N M T (m ø c B 2)

1.5

Q C V N 08 : 200 8/B T N M T (m ø c B 1)

1.0

Q C V N 08 : 2 008 /B T N M T (m øc A 2 )

0.5

Q C V N 0 8 : 20 08/B T N M T (m ø c A 1)

0.0 -0.5

T2

T4

T6

T8

T h ê i g ian

Hình 3.12. Biến động tổng sắt tan nước sông Son (2 - 8/2011) Tổng sắt tan trong đa số các đợt phân tích (tháng 2, 4, 6) đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08 : 2008/BTNMT (loại A1), tức là < 0,5 mg/L. Tuy nhiên, khi có mưa to dài ngày (đợt tháng 8/2011) thì nồng độ sắt tăng đột biến (dao

động trong khoảng 1,7 ÷ 1,9 mg/L hình 3.12) chỉ đạt loại B2 của QCVN 08 : 2008/BTNMT (nước dùng cho mục đích giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu chất lượng thấp). Có thể rửa trôi và xói mòn từ các vùng đầu nguồn và 2 bên bờ (khi có mưa to và dài ngày) đưa thêm sắt vào sông Son và do vậy là tăng nồng độ FeII,III trong nước sông.

3.3.1.4. BOD5, COD và oxy hòa tan (DO) Kết quả phân tích BOD5, COD và DO của sông Son theo thời gian và không gian nêu ở bảng 3.10, phụ lục 1 và ở các hình 3.13, 3.14 và 3.15 cho thấy:

36

BOD5 (mg/L)

4

Q C V N 0 8 : 2 008 /B T N M T (m øc A 1)

3 R1 R2

2

1 T2

T4

T6

T8

T h ê i g ian

Hình 3.13. Biến động BOD5 nước sông Son (2 - 8/2011) R (1 ) R (2 )

35 30 Q C V N 08 : 2 008 (B 1)

COD (mg/l)

25 20 15 10

Q C V N 08 : 20 08 (A 2 )

Q C V N 08 : 2 008 (A 1)

5 T2

T4

T6

T8

T h êi gian

Hình 3.14. Biến động COD nước sông Son (2 - 8/2011) 8 R1 R2

DO (mg/L)

7

Q C V N 0 8 : 20 08 /B T N M T (A 1 )

6

5 Q C V N 0 8 : 20 0 8/B T N M T (A 2 )

4

T2

T4

T6

T8

T h êi gian

Hình 3.15. Biến động DO nước sông Son (2 - 8/2011) - Nồng độ BOD5 thấp, dao động trong khoảng 1 ÷ 3 mg/L và thỏa mãn QCVN 08 : 2008/BTNMT (loại A1),

37

- Nồng độ COD trong nước sông dao động trong khoảng 12 ÷ 22 mg/L và chỉ đạt QCVN 08 : 2008/BTNMT (loại A2 - nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp), riêng đợt tháng 8 chỉ đạt loại B1 (dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự). COD tăng cao trong nước đợt tháng 8 (thời điểm có mưa to) là do sự rửa trôi các chất ô nhiễm hữu cơ từ 2 bên bờ, khu vực canh tác nông nghiệp vào lưu vực sông.

- Nồng độ DO trong nước sông Son dao động trong khoảng rộng (5,6 ÷ 7,8 mg/L). DO trung bình theo thời gian (tháng) khoảng 5,4 ÷ 7,4 mg/L và theo không gian (đầu và cuối nguồn) khoảng 6,2 ÷ 6,6 mg/L. So sánh với QCVN 08 : 2008/BTNMT, các giá trị DO tháng 2 và 4 đều đạt yêu cầu loại A1 (≥ 6 mg/L), nhưng trong tháng 6 và 8 chỉ đạt loại A2 (≥ 5 mg/L). Như vậy, vào cuối mùa khô, cả khi có mưa to, DO trong nước giảm xuống thấp hơn so với đầu mùa khô.

Nói chung, Tuy mức độ ô nhiễm hữu cơ trong nước sông Son chưa đến mức nghiêm trọng nhưng cần có các giảm pháp thích hợp để kiểm soát ô nhiễm sông, nhằm kiểm soát mức ô nhiễm trong nước sông đến mức thấp nhất.

3.3.1.5. Chất dinh dưỡng (nitrat, amoni và photphat) Nhìn chung, nồng độ nitrat, amoni và photphat trong nước sông Son đều rất thấp: Tất cả các kết quả thu được đều đạt QCVN 08 :2008/BTNM (loại A1). Nói cách khác nước sông Son chưa bị ô nhiễm bởi các chất dinh dưỡng.

3.3.1.6. Tổng coliform (TC)

Coliform (MPN/100 mL)

4500 4000

R1 R2

3500 3000

QCVN 08 : 2008/BTNMT (A1)

2500 2000 1500 1000

T2

T4

T6

T8

Thêi gian

Hình 3.16. Biến động TC nước sông Son (2-8/2011)

38

Kết quả ở bảng 3.10, hình 3.16 và phụ lục 2 cho thấy: tổng coliform dao

động trong khoảng 1300 ÷ 3800 MPN/100 mL, trung bình theo thời gian dao động trong khoảng 1750 ÷ 3250 MPN/100 mL và trung bình theo không gian dao động trong khoảng từ 2100 đến 2600 MPN/100 mL. Tổng coliform trong tháng 2 và tháng 4 không đạt loại A1 của QCVN 08 : 2008/BTNMT, nhưng tổng coliform tháng 6 và tháng 8 lại đạt yêu cầu của loại A1.

Tóm lại, hầu hết các thông số CLN sông Son đều đạt loại A1 theo QCVN 08 : 2008/BTNMT. Ngoại trừ thông số tổng coliform, tổng sắt tan và TSS trong một số mẫu không đạt loại A1, thậm chí cả loại A2 (là loại nước sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp).

3.3.1.7. Kim loại độc (Cu, Pb, Cd, Zn) Kết quả xác định hàm lượng kim loại độc trong 2 mẫu R1 và R2 trong 2 đợt (tháng 4/2011 và tháng 8/2011) cho thấy sông Son chưa có dấu hiệu bị ô nhiễm bởi các kim loại độc: nồng độ các kim loại độc nhỏ hơn nhiều so với quy định trong QCVN 08 : 2008/BTNMT loại A1 (Nước sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt và các mục đích khác).

3.3.2. Đánh giá CLN sông Son dựa vào Chỉ số chất lượng nước (WQI) Chỉ số chất lượng nước (WQI) của sông Son được tính toán theo hướng dẫn tại Quyết định số 879/QĐ-TCMT của Tổng cục Môi trường ban hành ngày 01/7/2011 [16] như đã trình bày ở mục 1.4.4. Các thông số lựa chọn để tính WQI bao gồm: DO, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4, TSS, Tổng Coliform và pH (8 thông số). Ở đây, không tính đến thông số độ đục (TUR), vì theo chúng tôi đối với nước sông nói chung và đối với nước sông Son nói riêng TUR tỉ lệ thuận với TSS, nên WQI tính theo cả TUR và TSS sẽ tương quan chặt chẽ và thay thế cho nhau [10].

Nhìn chung, CLN sông Son khá tốt với WQI dao động trong khoảng từ 78

đến 99. Các giá trị WQI trong tháng 2, 4 và 6 đều đạt mức I - mức sử dụng tốt cho mục đích sinh hoạt (hình 3.17). Riêng trong tháng 8/2011, CLN sông giảm xuống

đáng kể và WQI chỉ đạt mức II – mức sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng cần các biện pháp xử lý phù hợp. Nguyên nhân của việc suy giảm CLN trong

39

tháng 8 là do nhiều thông số có chất lượng kém trong đợt tháng 8 đó như: TSS, FeII,III, COD, BOD5 và DO.

Bảng 3.11. Kết quả tính toán WQI đối với các thông số riêng biệt ở 2 mặt cắt Tháng

WQISI BOD5

COD

2 4 6 8

100 100 100 100

90 90 80 63

2 4 6 8

100 100 100 100

90 90 80 63

N-NH4 P-PO4

TSS

TC

DO

pH

100 100 86 56

87 93 100 100

94 100 71 69

100 100 100 100

100 100 98 60

98 99 100 100

100 96 64 64

100 100 100 100

Mẫu R1 100 100 100 100 100 100 100 100 Mẫu R2 100 100 100 100 100 100 100 100

Bảng 3.12. Kết quả tính toán WQI theo không gian và thời gian (*) Tháng

2

4

6

8

TB ± S (m = 4)

R1

94

97

92

78

90 ± 8

R2

99

99

95

80

93 ± 9

tb ± s (k = 2)

97 ± 4

98 ± 1

94 ± 2

79 ± 1

92 ± 8(a)

Không gian

(*)

: TB và S là trung bình và độ lệch chuẩn của các giá trị WQI của mẫu qua các tháng; tb và s là trung bình và độ lệch chuẩn của các giá trị WQI trong mỗi tháng; (a) giá trị trung bình và độ lệch chuẩn toàn bộ.

105

R1 R2

100 95

Møc I

WQI

90 85 80

Møc II

75 70 65 60

T2

T4

T6

T8

Thêi gian

Hình 3.17. Biến động WQI nước sông Son (2 - 8/2011)

40

Áp dụng phương pháp ANOVA 2 chiều để đánh giá ảnh hưởng của yếu tố

thời gian (tháng) và yếu tố không gian (mặt cắt R1, R2) đến WQI sông Son, thu được các kết quả bảng 3.13.

Bảng 3.13. Kết quả phân tích phương sai 2 yếu tố đối với WQI (*) Nguồn phương sai

Tổng bình phương

Bậc tự do (f)

Phương sai

Ftính

Giữa các mặt cắt (S2A)

454,5

1

18

18

Giữa các tháng (S2B)

18

3

151,5

151,5

Sai số thí nghiệm (S2TN)

3

3

1

Tổng

475,5

7

F (p = 0,05) 10 (f1 = 1; f2 = 3)

9,3 (f1 = 1; f2 = 3

(*)

: Ftính và F (p = 0,05; f1; f2) là giá trị F tính toán được từ các số liệu thực nghiệm và giá trị F lý thuyết ở mức ý nghĩa 0,05 và bậc tự do f1, f2; S2TN là phương sai mô tả sai số của bản thân phương pháp xác định WQI.

Kết quả ở bảng 3.13 cho thấy WQI giữa các tháng và giữa 2 mặt cắt đều khác nhau có nghĩa là về mặt thống kê với P < 0,05 (giá trị Ftính < F lý thuyết). Để kiểm tra xem các giá trị WQI trung bình trong các tháng khác nhau như thế nào, cần xác định độ lệch nhỏ nhất (∆) giữa 2 giá trị WQI: ∆ = t p = 0,05; f =3 × STN ×

2 = 5,5 ≈ 6 k

2 Trong đó, k là số kết quả WQI ở k mặt cắt (k=2); tp=0,05; f=3 = 3,182; STN = STN ≈ 2.

So sánh độ lệch giữ a các cặp giá trị WQI trung bình trong tháng với ∆ cho thấy: WQI trung bình trong các tháng 2, 4, 6 đều như nhau và chúng khác với WQI trung bình trong tháng 8. Điều này một lần nữa cho phép khẳng định tháng 8 do có mưa dài ngày trước đó nên CLN sông Son kém hơn so với CLN các tháng 2, 4 và 6.

3.4. Đề xuất một số giải pháp cải thiện CLN cấp cho sinh hoạt Các số liệu và thông tin thu được từ việc phân tích và đánh giá CLN giếng và nước sông Son nêu trên là căn cứ cho những đầu tư để cải thiện CLN cấp cho sinh hoạt. Đối với hầu hết các thôn trong xã Sơn Trạch, cần xây dựng các hệ thống xử lý

41

nước giếng quy mô hộ gia đình sao cho giảm được độ cứng của nước. Riêng đối với thôn Cù Lạc 2, cần xây dựng hệ thống xử lý nước giếng để giảm độ axit (hay tăng pH nước) và loại sắt tan trong nước. Các hệ xử lý nước giếng quy mô gia đình phải

đảm bảo đơn giản, bền lâu, dễ vận hành, tái sinh và bảo dưỡng để người dân có thể tự thực hiện. Mặt khác, cần nghiên cứu xây dựng các hệ xử lý nước giếng đó sao cho giá cả hợp lý, các vật liệu và thiết bị có thể mua dễ dàng trên thị trường ở Việt Nam, kỹ thuật chế tạo không phức tạp... để có thể nhân rộng sau này cho cộng đồng

địa phương, không chỉ trong xã Sơn Trạch, mà có thể cho các vùng khác của tỉnh Quảng Bình.

Với các định hướng trên, có thể đề xuất giải pháp kỷ thuật xử lý nước giếng quy mô gia đình để cải thiện CLN cấp cho sinh hoạt ở xã Sơn Trạch như sau [7]: - Đối với các giếng có độ cứng cao (trên 150 mg/L) tiến hành lắp đặt hệ thống xử lý như sau: Mỗi hệ thống xử lý nước (giá khoảng 5 ÷ 6 triệu đồng theo giá hiện tại) gồm một bể lọc cát để loại chất rắn lơ lửng (hay độ đục) và một cột trao đổi ion để loại độ cứng. Khi nước giếng có độ cứng cao đi qua cột chứa nhựa trao đổi ion (dạng Na+), các ion kim loại (chủ yếu là CaII và MgII) sẽ bị giữ trên cột do quá trình trao đổi ion với Na+. Khi sự hấp thụ các ion kim loại của cột đã bão hoà (khoảng 15 ÷ 20 ngày), dễ dàng tái sinh (hay phục hồi) cột bằng cách cho dung dịch muối ăn (NaCl) đi qua cột (thời gian tái sinh cột khoảng 2 – 3 giờ). Bằng cách đó, dạng Na+ của nhựa trao đổi ion sẽ được tái tạo lại và cột sẽ làm việc trở lại như ban đầu. Thời gian sử dụng của cột nhựa trao đổi ion như vậy khoảng trên 10 năm và chi phí vận hành tái sinh rẻ.

- Đối với các giếng ở thôn Cù Lạc 2 có hàm lượng sắt tan cao, tiến hành lắp hệ thống xử lý nước (giá khoảng 3 - 4 triệu đồng) gồm một giàn mưa thoáng khí để tạo điều kiện kết tủa FeIII, và một bể lọc cát để loại chất rắn lơ lửng (hay

độ đục) và kết tủa sắt (III).

- Đối với giếng ở thôn Cù Lạc 2 có pH thấp, lắp đặt một cột chứa các hạt rắn chắc canxi cacbonat (hay vật liệu canxi cacbonat) để nâng pH nước. Sau khi

đi qua cột, pH nước sẽ tăng lên đến 7,5 – 8,0 (do phản ứ ng trung hoà giữa canxi

42

cacbonat trong cột và axit trong nước) và do vậy, pH nước đạt yêu cầu cho cấp nước sinh hoạt (QCVN 02 : 2009/BYT quy định pH từ 6,0 đến 8,5), trong khi đó

độ cứng của nước tăng không đáng kể. Sau 2 - 3 năm, cần bổ sung vào cột khoảng 1 kg vật liệu. Thời gian sử dụng cột như vậy khoảng trên 10 năm.

Để người dân có thể tự kiểm tra CLN (kiểm tra độ cứng, tổng sắt tan và pH) có thể cung cấp cho người dân các bộ kiểm tra nhanh (test kit) độ cứng, tổng s ắt tan và giấy chỉ thị pH. Kỹ thuật sử dụng các bộ kiểm tra nhanh này để kiểm tra độ cứng, tổng sắt tan rất đơn giản và do vậy, người dân có thể tự thự c hiện

được.

V ề mặt quản lý, nên tiến hành xây dựng mô hình quản lý CLN dự a vào cộng đồng với tổ chức, chức năng nhiệm vụ như hình 3.18. Ở đây, tổ chức quản lý nguồn nước (QLNN) được cơ cấu thành 2 bộ phận gồm: Chính quyền địa phương và nhóm tư vấn. Ngoài ra, địa phương cần thiết lập một kế hoạch tổng thể về QLNN và các văn bản quy định thưởng, phạt và thu phí QLNN (như kiểu hương ước địa phương).

3.5. Đề xuất chương trình quan trắc CLN Trên cơ s ở các kết quả phân tích và đánh giá CLN ở xã S ơn Trạch và một s ố đề xuất để cải thiện CLN sinh hoạt ở địa phương có thể đề xuất chương trình quan trắc CLN trong bảng 3.1.4.

43

Bộ phận chính quyền địa phương

Chính quyền XÃ (Phó chủ tịch)

Chính quyền THÔN

Chức năng và nhiệm vụ

01 Cán bộ phụ trách TN & MT

− Tham mưu cho lãnh đạo xã về các quyết định khai thác nước, thưởng / phạt, thu phí, chi phí hỗ trợ... − Tham mưu giải quyết sự cố, rủi ro... − Giám sát và báo cáo về QLNN cho lãnh đạo xã.

01 cán bộ kế hoạch - tổng hợp

− Thu chi phí QLNN từ /cho các thôn, đơn vị khác. − Báo cáo định kỳ về tài chính (liên quan đến QLNN) cho lãnh đạo xã.

01 Cán bộ y tế xã

− Kiểm tra định kỳ CLN (1 – 2 lần/tháng) theo Chương trình quan trắc môi trường nước (dùng máy đo CLN và bộ kiểm tra nhanh CLN). − Cập nhật và quản lý dữ liệu CLN. − Chia sẻ thông tin về CLN (với huyện,tỉnh) và báo cáo sự cố cho CB phụ trách TN - MT xã.

Trưởng thôn hoặc cán bộ y tế thôn

Bộ phận tư vấn Chính quyền HUYỆN (qua 1 cán bộ TN & MT)

Chính quyền TỈNH (qua Chi cục BVMT)

Các đơn vị chuyên môn và dịch vụ đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật

− Giám sát các công trình nước đã được lắp đặt ở thôn. − Báo cáo số sự cố về nước cho CB Y tế xã. − Thu phí từ các hộ gia đình trong thôn và nộp cho CB kế hoạch - tổng hợp của xã (theo Quy chế QLNN do xã lập ra)

Chức năng và nhiệm vụ − Phê chuẩn và giám sát thực hiện quy chế QLNN ở xã. − Trợ giúp giải quyết sự cố và rủi ro về nguồn nước ở xã. − Cập nhật và chia sẻ thông tin về QLNN với xã và tỉnh

− Cập nhật và chia sẻ thông tin về QLNN với xã, huyện. − Hỗ trợ tài chính và tham gia vào Chương trình Quan trắc MT nước được đề nghị trong Kế hoạch QLNN của xã. − Phối hợp xử lý sự cố và rủi ro về nguồn nước ở xã.

− Trợ giúp sửa chữa các hệ xử lý nước, máy đo CLN và cung cấp bộ kiểm tra nhanh CLN (khi huyện, tỉnh yêu cầu). − Trợ giúp kỹ thuật để nhân rộng mô hình xử lý nước ở xã

Hình 3.18. Cơ cấu tổ chức, chức năng và nhiệm vụ trong QLNN dựa vào cộng đồng [8]

44

Bảng 3.14. Chương trình quan trắc và giám sát CLN ở xã Sơn Trạch Trạm quan trắc Trạm 1 – R2

Thông số quan trắc + toC, pH, DO, TUR, TDS;

Tần số quan trắc (∗)

Người thực hiện

+1÷2 lần/tháng

+ CB y tế xã

(Nước sông Son cách + BOD5, NO3, amoni, PO4, TC; điểm hợp lưu của sông + FeII,III, Pb, Cd, Cu, Zn; +1 lần / năm chày và sông troóc 100 m (tháng 6 - 7) về phía hạ nguồn)

+ Chi cục BVMT

Trạm 2 – R (Nước sông Son cuối xã Sơn Trạch về phía hạ nguồn)

nt

nt

nt

+1÷2 lần/tháng

+ CB y tế xã

+ COD, NO3, NH4, TC, độ cứng, tổng sắt tan, Pb, Cd, Cu, Zn

+1 lần / năm

+ Chi cục BVMT

+ toC, pH, DO, TUR, TDS;

+1÷2 lần/tháng

+ CB y tế xã

+1 lần / năm

+ Chi cục BVMT

Trạm 3 - CL2-3 (Giếng) + toC, pH, DO, TUR, TDS (Hoàng Văn Tín, thôn Cù Lạc 2) Trạm 4 – XS 3 (Giếng) (Nguyễn Văn Đăng, thôn Xuân Sơn)

(tháng 6 - 7)

+ COD, amoni, TC, độ cứng; + NO3, FeII,III, Pb, Cd, Cu, Zn;

(tháng 6 - 7) Trạm 5 - CL1 (Giếng) Phan Thanh Luận, thôn Cù Lạc 1)

-nt-

-nt-

-nt-

-nt-

-nt-

-nt-

-nt-

-nt-

-nt-

Trạm 6 - HL 1 (Giếng) (Nguyễn Thị Vui, thôn Hà Lời) Trạm 7 - PN1 (Giếng) Trần Ngoc Thích, thôn Phong Nha)

(∗) Cán bộ y tế xã và Chi cục BVMT chịu trách nhiệm quan trắc liên tục ít nhất trong 5 năm (2012 – 2016).

45

KẾT LUẬN Từ các kết quả phân tích và đánh giá CLN ở xã Sơn Trạch từ tháng 2 đến tháng 8 năm 2011 chúng tôi đi đến các kết luận sau: 1. Đa số các thông số CLN giếng ở xã Sơn Trạch đều đạt Quy chuẩn kỷ thuật Quốc gia về chất lượng nước ngầm QCVN 09 : 2008/BTNMT và Quy chuẩn kỷ thuật Quốc gia về chất lượng nước ăn uống. Những lo lắng về CLN giếng bao gồm:

Độ cứng khá cao trong nước giếng ở 4 thôn Cù Lạc 1, Xuân Sơn, Hà Lời và Phong Nha; pH thấp và tổng sắt tan cao khi trời mưa trong nhiều giếng thôn Cù Lạc 2; Tổng coliform cao ở hầu hết giếng đào trong toàn bộ khu vực khảo sát. Những điều

đó gây lo lắng về sức khỏe cộng đồng xã Sơn Trạch và du khách đến tham quan khu vực Phong Nha – Kẻ Bàng.

2. CLN sông Son khá tốt khi đánh giá qua các thông số riêng biệt: Đa số các thông số riêng biệt đều thỏa mãn Quy chuẩn kỷ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08 : 2008/BTNMT (loại A1). Tuy vây, sông vẫn bị ô nhiễm vi khuẩn (do tổng coliform cao trong nhiều mẫu) và CLN sông giảm xuống khi mưa to, do sự xói mòn rửa trôi từ đầu nguồn và hai bên bờ xuống lưu vực sông đã làm tăng ô nhiễm hữu cơ (tăng BOD5, COD), tăng tổng chất rắn lơ lững (TSS) và tổng sắt tan (FeII,III).

3. Đã áp dụng mô hình Chỉ số CLN (WQI) do Tổng cục môi trường quy định tại Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01/7/2011 để đánh giá CLN sông Son. Kết quả cho thấy, trong thời gian khảo sát (từ tháng 2-8/2011) chất lượng nước sông đều

đạt mức I (CLN tốt) và mức II (CLN tương đối tốt); CLN sông trong tháng 8 (tháng có mưa dài ngày) kém hơn so với CLN tháng 2, 4 và 6.

4. Trên cơ sở các kết quả thu được, đã đề xuất một số giải pháp kỷ thuật về quản lý khả thi, để cải thiện CLN cấp cho sinh hoạt ở xã Sơn Trạch và đồng thời đề xuất chương trình quan trắc CLN phù hợp cho địa phương.

46

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1.

Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường, Trung tâm Tiêu chuẩn Chất lượng (2002), Các tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam về môi trường, Tập 1, 3, 4: Chất lượng nước, Hà Nội.

2.

Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường, Trung tâm Tiêu chuẩn Chất lượng (2002), Tuyển tập 31 tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường bắt buộc áp dụng, Hà Nội.

3.

Bộ Y tế (2009), QCVN 01 : 2008/BYT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ăn uống, Hà Nội.

4.

Bộ Y tế (2009), QCVN 02 : 2008/BYT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt, Hà Nội.

5.

Bộ Tài nguyên và Môi trường (2008), QCVN 08 : 2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt, Hà Nội.

6.

Bộ Tài nguyên và Môi trường (2008), QCVN 09 : 2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ngầm, Hà Nội.

7.

Chi cục thống kê huyện Bố Trạch (2011), Niên giám thống kê huyện Bố Trạch 2010, Quảng Bình.

8.

Nguyễn Văn Hợp và cộng sự (2007), Báo cáo kết quả hoạt động quản lý nguồn nước 2 xã thuộc Dự án: Thí điểm phục hồi đất lâm nghiệp bị ảnh hưởng chất độc da cam ở tỉnh Quảng Trị, Quảng Trị.

9.

Nguyễn Văn Hợp, Thuỷ Châu Tờ, Nguyễn Hữu Nam (2004), “Đánh giá chất lượng nước sông Hương dựa vào chỉ số chất lượng nước (WQI)”, Tạp chí Phân tích Hoá, Lý và Sinh học, 9 (2), tr. 23-32.

10. Nguyễn Văn Hợp và nnk (2003), Nghiên cứu đánh giá chất lượng nước sông Hương và hệ đầm phá Việt - Pháp, Báo cáo chuyên đề khoa học thuộc Dự án

đầm phá Việt - Pháp, Huế.

11. Nguyễn Văn Hợp, Phạm Nguyễn Anh Thi, Nguyễn Mạnh Hưng, Thủy Châu Tờ (2010), “Đánh giá chất lượng nước sông Bồ ở tỉnh Thừa Thiên Huế dựa

47

vào chỉ số chất lượng nước (WQI)”, Tạp chí khoa học – Đại học Huế, 58, tr.

77-85.

12. Ủy ban nhân dân xã Sơn Trạch (2011), Báo cáo tình hình thực hiện kế hoạch Kinh tế - Xã hội, An ninh - Quốc phòng 6 tháng đầu năm và nhiệm vụ, giải pháp chủ yếu 6 tháng cuối năm 2011, Quảng Bình.

13. Sở Thương mại và Du lịch tỉnh Quảng Bình (2007), Báo cáo đánh giá tác

động môi trường: Dự án đầu tư xây dựng Đường khu du lịch Phong Nha, trục 32m.

14. Nguyễn Thanh Sơn và cộng sự (2009), Báo cáo điều tra, đánh giá chất lượng nước sinh hoạt nông thôn tỉnh Quảng trị, Hà Nội.

15. Thủy Châu Tờ (2004), Phân tích và đánh giá chất lượng nước dựa vào chỉ số chất lượng nước (WQI): Áp dụng cho một số công trình quan trọng trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế và Quảng Trị, Luận văn Thạc sĩ Hóa học, trường

ĐHSP – Đại học Huế.

16. Tổng cục Môi trường (2011), Sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng nước, Hà Nội.

Tiếng Anh 17. Bhargava D. S. (1983), “Use of water quality index for river classification and zoning of Ganga river”, Environmental Pollution (Series B), 6, pp. 51-67.

18. Bhargava D. S. (1985), "Water quality variations and control technology of Yamuna river", Environmental Pollution (Series A), 37, pp. 355-376.

19. Canadian Council of Ministers of the Environment (2001), Canadian water quality guidelines for the protection of aquatic life, Canada.

20. Clesceri L. S., Greenberg A. E., Eaton A. D. (1998), Standard methods for the examination of water and wastewater, 20th Ed., APHA, USA. 21. Deborah Chapman (1992), Water quality assessments, 1st Ed., Chapman & Hall, WHO, UNESCO, UNEP, Great Britain.

22. Geof Howell (2004). “CCME National Water Quality Index Workshop”, Halifax Nova Scotia, Canada.

48

23. Hop N. V., Khoa N. X., Nghi T. V., Viet P. H., Yasaka Y., Tanaka M. (2003), "Surface water quality in Thua Thien - Hue province", The 4th General Seminar of the Core University Program: Environmental Science and Technology for Sustainable Development, Osaka University, Japan, pp. 79-88.

24. Horwitz W., Albert R. (1997), “The concept of Uncertainty as Applied to chemical Measurement”, Analyst 122, pp. 615-617.

25. Lieu P. K. (1997), Water quality management: A case study of the Huong river in the Hue city, VietNam, Master thesis, AIT, Bangkok, Thailand.

26. Miller J. C., Miller J. N. (2005) statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry, Ed. 5th, Pearson Education Limited, England.

27. Ott W. R. (1978), Environmental indices - Theory and practice, Ann Arbor Science Publishing Inc. 28. Roger N. Reeve (2002). Introductinon to Environmental Analysis, John Wiley & Sons, Ltd, England.

29. Swamee, P. K., and Tyagi, A. (2000). “Describing water quality with an aggregate index”, Journal of Environmental Engineering, 126 (5), 451-455.

30. World Health Organization, Euro Commision (2002). Eutrophication and health, Office for Office for Offical Publication of the European comunaties, Luxembourg.

49

PHỤ LỤC

50

PHỤ LỤC 1 Phụ lục 1.1. Bảng tọa độ các vị trí lấy mẫu TT

Ký hiệu mẫu

X

Y

1.

CL2-1

17036’25,8” N

106019’55,0” E

2.

CL2-2

17036’23,6” N

106019’59,0” E

3.

CL2-3

17036’21,6” N

106020’01,0” E

4.

XS-1

17037’14,6” N

106018’43,2” E

5.

XS-2

17037’13,5” N

106018’37,2” E

6.

XS-3

17037’15,8” N

106018’47,6” E

7.

CL1-1

17036’56,9” N

106019’09,9” E

8.

CL1-2

17036’49,7” N

106018’58,5” E

9.

PN-1

17035’41,4” N

106017’09,4” E

10.

PN-2

17035’48,3” N

106017’23,3” E

11.

HL-1

17036’43,2” N

106018’18,5” E

12.

HL-2

17036’39,1” N

106018’16,1” E

13.

HL-3

17036’39,8” N

106018’20,9” E

14.

R1

17036’49,8” N

106018’58,5” E

15.

R2

17035’16,3” N

106016’47,6” E

51

Phụ lục 1.2. Bản đồ vị trí lấy mẫu

52

PHỤ LỤC 2 Phụ lục 2.1. Kết quả đo đạc và phân tích chất lượng nước đợt 1, ngày lấy mẫu 26/02/2011 TT

Thông số

1.

Nhiệt độ

2.

pH

3.

Độ dẫn (EC)

4.

Đơn vị

Ký hiệu mẫu CL2-1

CL2-2

CL2-3

XS-1

XS-2

XS-3

CL1-1

CL1-2

25,9

24,6

22,3

25,5

26,1

24,3

22,8

26,4

5,6

4,9

5,8

6,7

6,9

6,9

7,1

7,4

µS/cm

289

381

249

477

224

577

463

605

Tổng chất rắn hòa tan (TDS)

mg/L

153

201

131

252

118

305

245

320

5.

Tổng chất rắn lơ lững (TSS)

mg/L

<1

<1

<1

<1

<1

<1

<1

2

6.

COD (KMnO4)

mg/L

0,8

1,7

1,9

0,8

1,4

0,9

0,8

0,6

7.

Nitrat (N-NO3)

mg/L

2,4

4,8

0,3

1,3

1,4

5,1

1,6

1,3

8.

Amoni (N-NH4+/NH3)

mg/L

< 0,01

< 0,01

0,04

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

9.

Phốt phát (P-PO4)

mg/L

< 0,01

0,03

0,06

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

10.

Tổng sắt tan

mg/L

0,22

0,25

0,99

< 0,03

< 0,03

< 0,03

< 0,03

< 0,03

11.

Độ cứng (theo CaCO3)

mg/L

76

44

46

168

116

200

224

246

12.

tổng coliform

MPN/100mL

<1

28

42

<1

<1

4

5

<1

0

C

53

Phụ lục 2.1. Kết quả đo đạc và phân tích chất lượng nước đợt 1, ngày lấy mẫu 26/02/2011(tiếp theo) TT

Thông số

1.

Nhiệt độ

2.

pH

3.

Độ dẫn điện (EC)

4.

Đơn vị

Ký hiệu mẫu PN-1

PN-2

HL-1

HL-2

HL-3

R1

R2

27,3

28,8

26,9

26,3

26,2

22,8

22,9

6

7,4

6,3

7,2

7,4

7,8

7,6

µS/cm

331

409

807

820

437

338

365

Tổng chất rắn hòa tan (TDS)

mg/L

175

216

427

434

231

179

193

5.

Tổng chất rắn lơ lững (TSS)

mg/L

<1

<1

<1

<1

<1

3

2

6.

Ôxy hòa tan (DO)

mg/L

-

-

-

-

-

7,2

7,6

7.

COD

mg/L

1

1,6

1,8

1,7

1

12

12

8.

BOD5 (200C)

mg/L

-

-

-

-

-

2

2

9.

Nitrat (N-NO3)

mg/L

0,5

0,4

2,8

0,6

0,5

< 0,1

< 0,1

10.

Amoni (N-NH4+/NH3)

mg/L

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

11.

Photphat (P-PO4)

mg/L

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

12.

Tổng sắt tan

mg/L

< 0,03

< 0,03

< 0,03

< 0,03

< 0,03

0,11

0,12

13.

Độ cứng (theo CaCO3)

mg/L

171

185

240

231

216

168

187

14.

tổng coliform

MPN/100mL

<1

<1

4

<1

1

3800

2700

0

C

54

Phụ lục 2.2. Kết quả đo đạc và phân tích chất lượng nước đợt 2, ngày lấy mẫu 05/04/2011 TT

Thông số

Đơn vị 0

C

Ký hiệu mẫu CL2-1

CL2-2

CL2-3

XS-1

XS-2

XS-3

CL1-1

CL1-2

26,8

25,9

26

26

26,2

25,2

25,6

28,9

5,5

4,8

5,7

6,7

7

6,1

6,4

7

1.

Nhiệt độ

2.

pH

3.

Độ dẫn (EC)

µS/cm

246

348

250

474

225

534

466

592

4.

Tổng chất rắn hòa tan (TDS)

mg/L

130

184

132

251

119

282

246

313

5.

Tổng chất rắn lơ lững (TSS)

mg/L

<1

<1

<1

<1

<1

<1

<1

<1

6.

COD (KMnO4)

mg/L

0,8

2,2

1,2

1

1,2

1

1

1

7.

Nitrat (N-NO3)

mg/L

2,1

5,4

0,5

0,9

1,5

5,7

1,8

0,7

8.

Amoni (N-NH4+/NH3)

mg/L

< 0,01

< 0,01

0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

9.

Phốt phát (P-PO4)

mg/L

< 0,01

< 0,01

0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

10.

Đồng

µg/L

0,8

1,7

1,2

0,5

0,3

0,9

< 0,1

< 0,1

11.

Chì

µg/L

0,4

0,8

0,6

0,9

0,9

1,1

0,6

< 0,1

12.

Cadimi

µg/L

2,7

2,3

2,8

0,3

0,3

0,4

0,1

1,2

13.

Kẽm

µg/L

12,2

9,2

10,0

17,2

15,0

4,6

12,2

2,2

14.

Tổng sắt tan

mg/L

0,04

0,11

0,34

< 0,03

< 0,03

< 0,03

< 0,03

< 0,03

15.

Độ cứng (theo CaCO3)

mg/L

60

48

62

236

110

156

242

230

16.

tổng coliform

MPN/100mL

<1

26

46

<1

<1

12

8

<1

55

Phụ lục 2.2. Kết quả đo đạc và phân tích chất lượng nước đợt 2, ngày lấy mẫu 05/04/2011(tiếp theo) TT

Thông số

Đơn vị 0

Ký hiệu mẫu HL-1 HL-2 HL-3 26,2 26 26,4

C

PN-1 27,4

PN-2 27,7 7 389 206

6,1 777 411

6,9 802 425

R1 25,7

R2 25,5

7 432 228

7,7 341 180

7,7 348 184

1.

Nhiệt độ

2.

3.

4.

pH Độ dẫn điện (EC) Tổng chất rắn hòa tan (TDS)

µS/cm mg/L

6,2 336 177

5.

6.

7.

8.

Tổng chất rắn lơ lững (TSS) Ôxy hòa tan (DO) COD BOD5 (200C)

mg/L mg/L mg/L mg/L

<1 1 -

<1 1,2 -

<1 1,2 -

<1 1,2 -

<1 1 -

1 7,8 12 1

2 6,9 12 1

9.

10.

11.

12.

Nitrat (N-NO3) Amoni (N-NH4+/NH3) Photphat (P-PO4) Đồng

mg/L mg/L mg/L µg/L

0,3 < 0,01 < 0,01 < 0,1

0,3 < 0,01 < 0,01 < 0,1

2,6 < 0,01 < 0,01 < 0,1

0,1 < 0,01 < 0,01 0,0

0,1 < 0,01 < 0,01 0,4

< 0,1 < 0,01 < 0,01 < 0,1

< 0,1 < 0,01 < 0,01 < 0,1

13.

14.

15.

Chì Cadimi Kẽm

µg/L µg/L µg/L

0,6 0,6 1,9

1,5 0,7 1,6

4,9 0,6 7,8

4,6 0,6 7,9

5,1 0,7 8,0

< 0,1 < 0,1 0,3

< 0,1 < 0,1 0,1

16.

17.

18.

Tổng sắt tan Độ cứng (theo CaCO3) tổng coliform

mg/L mg/L MPN/100mL

< 0,03 184 <1

< 0,03 170 <1

< 0,03 226 1

< 0,03 231 <1

< 0,03 208 2

0,06 170 3200

0,05 180 2600

56

Phụ lục 2.3. Kết quả đo đạc và phân tích chất lượng nước đợt 3, ngày lấy mẫu 17/06/2011 TT

Thông số

Đơn vị 0

C

Ký hiệu mẫu CL2-1

CL2-2

CL2-3

XS-1

XS-2

XS-3

CL1-1

CL1-2

25,2

25,4

25,2

25,6

25,4

25,5

26,3

25,9

5,6

4,9

5,6

6,8

6,4

6,4

6,8

7,4

1.

Nhiệt độ

2.

pH

3.

Độ dẫn (EC)

µS/cm

267

256

233

498

244

555

487

678

4.

Tổng chất rắn hòa tan (TDS)

mg/L

141

135

123

263

129

294

258

359

5.

Tổng chất rắn lơ lững (TSS)

mg/L

0

2

6

<1

<1

<1

<1

0

6.

COD (KMnO4)

mg/L

1,8

2,2

2,6

1,2

1,4

1

1,8

1,8

7.

Nitrat (N-NO3)

mg/L

2,8

5,8

0,3

0,9

1,1

5,2

1,7

1,6

8.

Amoni (N-NH4+/NH3)

mg/L

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

9.

Phốt phát (P-PO4)

mg/L

< 0,01

< 0,01

0,04

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

10.

Tổng sắt tan

mg/L

0,13

0,22

1,04

< 0,03

< 0,03

< 0,03

< 0,03

< 0,03

11.

Độ cứng (theo CaCO3)

mg/L

88

42

60

242

124

168

244

222

12.

tổng coliform

MPN/100mL

<1

45

68

<1

<1

8

7

<1

57

Phụ lục 2.3. Kết quả đo đạc và phân tích chất lượng nước đợt 3, ngày lấy mẫu 17/06/2011 (tiếp theo) TT

Thông số

1.

Nhiệt độ

2.

pH

3.

Độ dẫn điện (EC)

4.

Đơn vị

Ký hiệu mẫu PN-1

PN-2

HL-1

HL-2

HL-3

R1

R2

26,3

26,7

26,7

26,8

26,2

24,9

24,7

7,3

7,5

6,5

7,2

7,1

7,4

7,4

µS/cm

499

509

846

892

456

333

309

Tổng chất rắn hòa tan (TDS)

mg/L

264

269

448

472

241

176

163

5.

Tổng chất rắn lơ lững (TSS)

mg/L

1

<1

<1

<1

<1

32

41

6.

Ôxy hòa tan (DO)

mg/L

-

-

-

-

-

5,8

5,2

7.

COD

mg/L

1,6

1,4

2,2

2

1,8

14

14

8.

BOD5 (200C)

mg/L

-

-

-

-

-

2

2

9.

Nitrat (N-NO3)

mg/L

0,4

0,3

4

0,5

0,5

< 0,1

< 0,1

mg/L

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

10.

Amoni

(N-NH4+/NH3)

0

C

11.

Photphat (P-PO4)

mg/L

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

12.

Tổng sắt tan

mg/L

< 0,03

< 0,03

< 0,03

< 0,03

< 0,03

0,06

0,05

13.

Độ cứng (theo CaCO3)

mg/L

188

208

276

288

268

164

156

14.

tổng coliform

MPN/100mL

<1

<1

10

<1

2

1300

1400

58

Phụ lục 2.4. Kết quả đo đạc và phân tích chất lượng nước đợt 4, ngày lấy mẫu 06/08/2011 TT

Thông số

1.

Nhiệt độ

2.

pH

3.

Độ dẫn (EC)

4.

Đơn vị

Ký hiệu mẫu CL2-1

CL2-2

CL2-3

XS-1

XS-2

XS-3

CL1-1

CL1-2

26,5

26,4

27,2

26,2

26,4

26,5

27,8

27,4

5,5

4,9

5,8

6,6

6,3

6,6

6,7

7,2

µS/cm

300

235

266

538

267

538

458

625

Tổng chất rắn hòa tan (TDS)

mg/L

158

124

140

285

141

285

242

331

5.

Tổng chất rắn lơ lững (TSS)

mg/L

0

2

2

<1

<1

<1

<1

0

6.

COD (KMnO4)

mg/L

1,6

2

2,8

0,8

1,6

0,8

1,8

1,6

7.

Nitrat (N-NO3)

mg/L

2,6

6,6

0,6

1

1,3

6

2

1,1

8.

Amoni (N-NH4+/NH3)

mg/L

< 0,01

< 0,01

0,02

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

9.

Phốt phát (P-PO4)

mg/L

< 0,01

0,01

0,08

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

< 0,01

10.

Đồng

µg/L

0,7

1,5

1,0

0,4

0,2

0,7

< 0,1

< 0,1

11.

Chì

µg/L

0,5

0,5

0,5

1,5

1,6

1,7

1,2

< 0,1

12.

Cadimi

µg/L

2,1

2,2

2,2

0,1

0,1

0,3

0,1

1,2

13.

Kẽm

µg/L

12,8

9,8

10,6

17,8

15,6

5,3

12,8

2,8

14.

Tổng sắt tan

mg/L

0,06

0,17

1,11

< 0,03

< 0,03

< 0,03

< 0,03

< 0,03

15.

Độ cứng (theo CaCO3)

mg/L

96

44

66

252

110

170

210

232

16.

tổng coliform

MPN/100mL

<1

120

180

<1

<1

40

12

<1

0

C

59

TT 1.

Phụ lục 2.4. Kết quả đo đạc và phân tích chất lượng nước đợt 4, ngày lấy mẫu 06/08/2011 (tiếp theo) Ký hiệu mẫu Thông số Đơn vị PN-1 PN-2 HL-1 HL-2 HL-3 R1 0 Nhiệt độ C 28,3 28,2 27,7 27,8 27,2 25

2.

3.

4.

pH Độ dẫn điện (EC) Tổng chất rắn hòa tan (TDS)

5.

6.

7.

8.

R2 25,2

µS/cm mg/L

7 484 256

7,2 512 271

6,4 867 459

7,3 1101 583

7 467 247

7,3 307 162

7,2 311 164

Tổng chất rắn lơ lững (TSS) Ôxy hòa tan (DO) COD BOD5 (200C)

mg/L mg/L mg/L mg/L

1 1,6 -

<1 1,4 -

<1 2,6 -

<1 1,8 -

<1 1,4 -

89 5,6 22 3

81 5,2 22 3

9.

10.

11.

12.

Nitrat (N-NO3) Amoni (N-NH4+/NH3) Photphat (P-PO4) Đồng

mg/L mg/L mg/L µg/L

0,3 < 0,01 < 0,01 < 0,1

0,3 < 0,01 < 0,01 < 0,1

3,6 < 0,01 < 0,01 < 0,1

0,4 < 0,01 < 0,01 0,6

0,3 < 0,01 < 0,01 0,6

< 0,1 < 0,01 < 0,01 < 0,1

< 0,1 < 0,01 < 0,01 < 0,1

13.

14.

15.

Chì Cadimi Kẽm

µg/L µg/L µg/L

1,2 0,6 2,5

1,2 0,3 2,2

4,3 0,5 8,4

4,5 0,5 8,6

4,5 0,6 8,6

< 0,1 < 0,1 0,5

< 0,1 < 0,1 0,4

16.

17.

18.

Tổng sắt tan Độ cứng (theo CaCO3) tổng coliform

mg/L mg/L MPN/100mL

< 0,03 190 <1

< 0,03 196 <1

< 0,03 268 22

< 0,03 258 <1

< 0,03 226 4

1,86 160 1800

1,72 158 1700

1

TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

26

27

PHỤ LỤC 3 Phụ lục 3.1. Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt (QCVN 08 : 2008/BTNMT) Giá trị giới hạn Thông số Đơn vị A B A1 A2 B1 B2 pH 6-8,5 6-8,5 5,5-9 5,5-9 Ôxy hòa tan (DO) mg/l ≥6 ≥5 ≥4 ≥2 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 20 30 50 100 COD mg/l 10 15 30 50 0 BOD5 (20 C) mg/l 4 6 15 25 Amoni (NH+4) (tính theo N) mg/l 0,1 0,2 0,5 1 Clorua (Cl ) mg/l 250 400 600 Florua (F ) mg/l 1 1,5 1,5 2 Nitrit (NO-2) (tính theo N) mg/l 0,01 0,02 0,04 0,05 Nitrat (NO-3) (tính theo N) mg/l 2 5 10 15 Phosphat (PO43-) (tính theo P) mg/l 0,1 0,2 0,3 0,5 Xianua (CN-) mg/l 0,005 0,01 0,02 0,02 Asen (As) mg/l 0,01 0,02 0,05 0,1 Cadimi (Cd) mg/l 0,005 0,005 0,01 0,01 Chì (Pb) mg/l 0,02 0,02 0,05 0,05 3+ Crom III (Cr ) mg/l 0,05 0,1 0,5 1 Crom VI (Cr6+) mg/l 0,01 0,02 0,04 0,05 Đồng (Cu) mg/l 0,1 0,2 0,5 1 Kẽm (Zn) mg/l 0,5 1,0 1,5 2 Niken (Ni) mg/l 0,1 0,1 0,1 0,1 Sắt (Fe) mg/l 0,5 1 1,5 2 Thủy ngân (Hg) mg/l 0,001 0,001 0,001 0,002 Chất hoạt động bề mặt mg/l 0,1 0,2 0,4 0,5 Tổng dầu, mỡ (oils & grease) mg/l 0,01 0,02 0,1 0,3 Phenol (tổng số) mg/l 0,005 0,005 0,01 0,02 Hóa chất bảo vệ thực vật Clo hữu cơ Aldrin + Dieldrin µg/l 0,002 0,004 0,008 0,01 Endrin µg/l 0,01 0,012 0,014 0,02 BHC µg/l 0,05 0,1 0,13 0,015 DDT µg/l 0,001 0,002 0,004 0,005 Endosunfan(Thiodan) µg/l 0,005 0,01 0,01 0,02 Lindan µg/l 0,3 0,35 0,38 0,4 Chlordane µg/l 0,01 0,02 0,02 0,03 Heptachlor µg/l 0,01 0,02 0,02 0,05 Hoá chất bảo vệ thực vật phospho hữu cơ µg/l 0,1 0,2 0,4 0,5

2

Paration Malation Hóa chất trừ cỏ 2,4D 28 2,4,5T Paraquat 29 Tổng hoạt độ phóng xạ 30 Tổng hoạt độ phóng xạ 31 E.coli 32 Coliform

α

β

µg/l

0,1

0,32

0,32

0,4

µg/l µg/l µg/l Bq/l Bq/l MPN/ 100ml MPN/ 100ml

100 80 900 0,1 1,0

200 100 1200 0,1 1,0

450 160 1800 0,1 1,0

500 200 2000 0,1 1,0

20

50

100

200

2500

5000

7500 10000

Chú thích: - Cột A1: Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt và các mục đích khác như loại A2, B1, B2.

- Cột A2: Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp; bảo tồn động thực vật thủy sinh, hoặc các mục đích sử dụng như loại B1 và B2.

- Cột B1: Dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử dụng như loại B2.

- Cột B2: Dùng cho mục đích giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu chất lượng nước thấp.

3

TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Phụ lục 3.2. Giá trị giới hạn của các thông số chất lượng nước ngầm (QCVN 09 : 2008/BTNMT) Thông số Đơn vị Giá trị giới hạn pH 5,5 - 8,5 Độ cứng (tính theo CaCO3) mg/l 500 Chất rắn tổng số mg/l 1500 COD (KMnO4) mg/l 4 Amôni (tính theo N) mg/l 0,1 Clorua (Cl ) mg/l 250 Florua (F-) mg/l 1,0 Nitrit (NO 2) (tính theo N) mg/l 1,0 Nitrat (NO 3) (tính theo N) mg/l 15 Sulfat (SO42-) mg/l 400 Xianua (CN-) mg/l 0,01 Phenol mg/l 0,001 Asen (As) mg/l 0,05 Cadimi (Cd) mg/l 0,005 Chì (Pb) mg/l 0,01 6+ Crom VI (Cr ) mg/l 0,05 Đồng (Cu) mg/l 1,0 Kẽm (Zn) mg/l 3,0 Mangan (Mn) mg/l 0,5 Thủy ngân (Hg) mg/l 0,001 Sắt (Fe) mg/l 5 Selen (Se) mg/l 0,01 Bq/l 0,1 Tổng hoạt độ phóng xạ α Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/l 1,0 không phát hiện E.Coli MPN/100ml thấy Coliform MPN/100ml 3