28
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Lê Tú Quỳnh NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHỈ SỐ CHẤT LƢỢNG NƢỚC (WATER QUALITY INDEX - WQI) TRONG PHÂN VÙNG CHẤT LƢỢNG NƢỚC CÁC SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Môi trƣờng Đất và Nƣớc Mã số: 62 44 03 03 DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Hà Nội, 2015

Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Nguyễn Lê Tú Quỳnh

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHỈ SỐ CHẤT LƢỢNG NƢỚC

(WATER QUALITY INDEX - WQI)

TRONG PHÂN VÙNG CHẤT LƢỢNG NƢỚC CÁC SÔNG

TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Môi trƣờng Đất và Nƣớc

Mã số: 62 44 03 03

DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN

TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

Hà Nội, 2015

Page 2: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Đại học Quốc gia Hà Nội

Người hướng dẫn 1: PGS.TS. Lê Trình

Viện Môi trường và Phát triển Bền vững

Người hướng dẫn 2: PGS.TS. Trịnh Thị Thanh

Trường Đại học Khoa học tự nhiên

Phản biện 1: ..................................................................................

..................... .............................................................

Phản biện 2: ..................................................................................

..................... .............................................................

Phản biện 3: ..................................................................................

.................... .............................................................

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Khoa học Tự nhiên

chấm luận án họp tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học

Quốc gia Hà Nội – số 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội.

Vào hồi ..... giờ ...... ngày ..... tháng ... năm 2015

Có thể tìm thấy luận án tại thư viện:

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

- Trung tâm Thông tin - Thư viện Đại học Quốc gia Hà Nội

Page 3: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

1

MỞ ĐẦU

1. Lí do lựa chọn đề tài luận án

Trong thực tế, do bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác nhau như các

yếu tố tự nhiên (quá trình sinh, địa, hóa, khí hậu, khí tượng, thủy văn)

và các yếu tố ô nhiễm do hoạt động phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH)

sẽ gây ra các nguồn thải (công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt...) đã làm

chất lượng nước tại các sông khác nhau thậm chí trong từng đoạn sông

có thể rất khác nhau. Chính vì vậy, khả năng sử dụng nước và các biện

pháp kiểm soát ô nhiễm sẽ rất khác nhau đối với từng đoạn sông, hồ,

đầm trong từng lưu vực. Để quản lý môi trường, kiểm soát ô nhiễm các

lưu vực sông và sử dụng hợp lý các nguồn nước phục vụ cho các mục

đích khác nhau, nhiều quốc gia đã nghiên cứu phân loại và phân vùng

chất lượng nước (Water Quality Classification và Water Quality

Zonning).Việc phân vùng chất lượng nước theo chỉ số chất lượng nước

(WQI) có hiệu quả cao về khoa học và kinh tế vì:

i) Giúp cơ quan quản lý môi trường nhìn rõ về hiện trạng và diễn

biễn chất lượng nước trong toàn vùng, toàn lưu vực sử dụng nước

biết rõ khả năng sử dụng nước ở từng đoạn sông (thí dụ: sử dụng

nước để nuôi trồng thuỷ sản, cấp nước sinh hoạt có thể nuôi cá, lấy

nước cấp, du lịch, thuỷ lợi...);

ii) Giúp chính quyền lựa chọn và tập trung nguồn lực để giải quyết

vấn đề ô nhiễm nước tại các đoạn sông ô nhiễm nghiêm trọng;

iii) Tiết kiệm kinh phí so với các phương pháp đánh giá chất lượng

nước truyền thống (các phương pháp chưa sử dụng WQI). Theo

phương pháp đánh giá chất lượng nước truyền thống: cần phải tiến

hành quan trắc số lượng lớn với nhiều điểm, thông số và tần suất

quan trắc.

Page 4: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

2

Do đó, bản đồ phân vùng chất lượng nước phục vụ cho các mục

đích sử dụng cần được cập nhật theo thời gian. Tuy nhiên, khi đã có

khóa phân loại theo WQI và số liệu quan trắc việc cập nhật việc phân

loại và phân vùng chất lượng nước với sự hỗ trợ của phần mềm máy

tính sẽ được thực hiện dễ dàng trong các năm sau. Do vậy, việc nghiên

cứu, xây dựng chỉ số WQI đặc thù để phân vùng chất lượng nước đối

với hệ thống sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên vừa có ý nghĩa khoa

học chuyên sâu, vừa mang tính thực tiễn.

Tỉnh Thái Nguyên nằm ở lưu vực sông Cầu có mạng lưới sông, suối

tương đối dày, mật độ sông suối bình quân 1,2 km/km2. Các sông chính

là sông Cầu, sông Công và hàng trăm sông suối khác. Ngoài ra, Thái

Nguyên có gần 5000 ha hồ ao, trong đó hồ Núi Cốc trên sông Công

diện tích mặt nước rộng trên 25 km2 là hồ lớn và quan trọng nhất trên

địa bàn tỉnh. Các nguồn nước mặt từ sông, suối, ao, hồ... đã đóng góp

vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên

Tuy nhiên hiện nay do ảnh hưởng của các hiện tượng tự nhiên (mưa

lũ, xói mòn đất, đặc điểm sinh - địa - hóa của các loại đất đá trong lưu

vực) và các nguồn thải từ hoạt động đô thị, công nghiệp, nông nghiệp,

chăn nuôi trong tỉnh và từ thượng lưu, nên chất lượng nước các sông,

suối, hồ, đầm đã có dấu hiệu ô nhiễm và mức độ ô nhiễm là rất khác

nhau giữa các vùng trong địa bàn tỉnh.

Trong thực tế từ ngày Bộ TNMT ban hành QCVN

08:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước

mặt và các quy chuẩn Việt Nam khác về nước mặt, nước thải, Thái

Nguyên cũng như nhiều tỉnh, thành phố khác gặp khó khăn trong việc

xác định: sông, suối, hồ nào cần phải được quy định là nguồn nước loại

A1 hoặc A2 hoặc B1 hoặc B2; Cơ sở khoa học và thực tiễn của việc xác

định nguồn nước mặt loại A1, A2, B1 hoặc B2.

Page 5: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

3

Với ý nghĩa đó luận án này tập trung vào nghiên cứu cơ sở khoa

học việc xây dựng hệ thống WQI phù hợp với đặc điểm môi trường

nước tỉnh Thái Nguyên và áp dụng trong phân vùng ô nhiễm các sông

trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.

2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án

i) Xác lập cơ sở khoa học và thực tiễn trong việc xây dựng hệ thống

chỉ số chất lượng nước mặt phù hợp với điều kiện môi trường tỉnh

Thái Nguyên (hệ thống WQI cải tiến).

ii) Áp dụng hệ thống WQI cải tiến trong phân vùng chất lượng nước

các sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên theo các chỉ số chất lượng

nước.

iii) Ðề xuất giải pháp sử dụng và bảo vệ môi trường nước cho từng

vùng.

3. Nội dung nghiên cứu của luận án

Nội dung 1: Để đạt mục tiêu “Xác lập cơ sở khoa học và thực tiễn

trong việc xây dựng hệ thống chỉ số chất lượng nước mặt phù hợp với

điều kiện tự nhiên, KT - XH và môi trường nước sông Cầu - Công trên

địa bàn tỉnh Thái Nguyên” luận án đã nghiên cứu:

i) Tổng quan về phương pháp luận xây dựng hệ thống WQI

của các quốc gia trên thế giới.

ii) Đặc điểm thủy văn và chất lượng nước của các sông trên

địa bàn tỉnh Thái Nguyên. Hiện trạng và dự báo các nguồn thải do

công nghiệp, đô thị, nông nghiệp của tỉnh Thái Nguyên và vùng

thượng lưu đổ vào các sông trên địa bàn Tỉnh (dựa vào các tài liệu

hiện có và tài liệu quy hoạch phát triển KT-XH). Từ đó, xây dựng

các tiêu chí lựa chọn thông số để đưa vào hệ thống WQI - cải tiến

phù hợp đặc điểm môi trường tự nhiên và KT - XH của tỉnh Thái

Nguyên (có tham khảo ý kiến các cơ quan/nhà khoa học).

Page 6: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

4

iii) Lựa chọn các thông số chất lượng nước, trọng số, hàm

chuyển đổi chỉ số phụ phù hợp đặc điểm ô nhiễm nước trên địa bàn

tỉnh Thái Nguyên để xây dựng WQI - cải tiến. Và thiết lập công

thức tính WQI - cải tiến theo các thông số được chọn.

Nội dung 2: Để đạt mục tiêu “Phân vùng chất lượng nước các sông

trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên theo chỉ số chất lượng nước” luận án đã

nghiên cứu:

i) Phân loại chất lượng nước từng điểm khảo sát theo WQI,

phân loại chất lượng nước của từng điểm.

ii) Lập các bản đồ phân vùng chất lượng nước các sông tỉnh

Thái Nguyên dựa theo kết quả phân loại theo WQI - cải tiến.

Nội dung 3: Để đạt mục tiêu: "Đề xuất giải pháp sử dụng và bảo vệ môi

trường nước cho từng vùng” luận án đã nghiên cứu:

i) Đề xuất khả năng sử dụng nước tại khu vực các sông, đoạn

sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.

ii) Đề xuất các giải pháp BVMT nước trên địa bàn tỉnh Thái

Nguyên.

Do phạm vi và yêu cầu của luận án, tác giả chủ yếu tập trung

nghiên cứu sâu 2 nhóm nội dung 1 và 2. Nhóm nội dung 3 chỉ đề cập sơ

bộ, không đi sâu để tránh dàn trải.

4. Phạm vi địa lý và các vấn đề nghiên cứu của luận án

1. Phạm vi địa lý: phạm vi nghiên cứu là dòng chính của sông Cầu và

sông Công.

2. Phạm vi về nội dung nghiên cứu gồm có:

Thiết lập WQI - cải tiến phù hợp điều kiện tự nhiên và KT - XH ở

Thái Nguyên:

Lựa chọn các thông số, trọng số và hàm chuyển đổi chỉ số phụ

phù hợp trong xây dựng WQI - cải tiến.

Page 7: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

5

Xây dựng công thức hàm tổng hợp WQI - cải tiến.

Áp dụng WQI - cải tiến, kết hợp số liệu quan trắc CLN nhiều năm

(trọng tâm là năm 2011) để phân loại CLN từng điểm quan trắc và

phân vùng CLN sông Cầu - Công trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.

Đề xuất sơ bộ các biện pháp BVMT nước sông trên địa bàn Thái

Nguyên.

5. Điểm mới của luận án

Lần đầu tiên phát triển công thức tính WQI và lập WQI - cải tiến

phù hợp đặc điểm tự nhiên, KT-XH và các nguồn thải trên địa bàn

tỉnh Thái Nguyên:

Đã lựa chọn được các thông số chất lượng nước, trọng số và

hàm chuyển đổi chỉ số phụ phù hợp với đặc điểm tự nhiên, KT-

XH và các nguồn thải ở tỉnh Thái Nguyên, đặc trưng cho hiện

trạng chất lượng nước các sông trên địa bàn tỉnh và ý kiến

chuyên gia theo phương pháp Delphi.

Đã cải tiến công thức hàm tổng hợp WQI của Mỹ với việc phát

triển sử dụng các thông số có độc tính cao và tạo điều kiện

thuận lợi trong tính toán khi thiếu số liệu.

Lần đầu tiên sử dụng WQI - cải tiến với các thông số, trọng số đặc

trưng để phân vùng chất lượng nước sông Cầu - Công trên địa bàn

tỉnh Thái Nguyên. Từ kết quả thu được xây dựng các bản đồ phân

vùng CLN sông Cầu - Công ở Thái Nguyên theo WQI - cải tiến,

cho phép định hướng về tiềm năng sử dụng các nguồn nước và

kiểm soát ô nhiễm nước các sông trên địa bàn tỉnh.

6. Giá trị khoa học và thực tiễn của luận án

Ý nghĩa khoa học: Luận án đã làm sáng tỏ phương pháp xây dựng

và áp dụng chỉ số chất lượng nước để đánh giá và phân vùng chất

Page 8: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

6

lượng nước sông, với trường hợp nghiên cứu điển hình tại Thái

Nguyên.

Ý nghĩa thực tiễn:

Là công cụ hữu ích nhằm đánh giá chất lượng nước sông một cách

tổng thể dựa trên giá trị của tập hợp các thông số môi trường;

Là cơ sở nâng cao hiệu quả quản lý thông qua việc xác định hiện

trạng và diễn biễn chất lượng nước trong toàn tỉnh, toàn lưu vực

giúp các doanh nghiệp, dân chúng có nhu cầu sử dụng nước biết rõ

khả năng sử dụng nước ở từng đoạn sông;

Là cơ sở để định hướng về tiềm năng sử dụng các nguồn nước và

kiểm soát ô nhiễm nước tại các đoạn sông trên địa bàn tỉnh.

7. Bố cục của luận án

Luận án gồm 131 trang, trong đó phần Mở đầu 5 trang, Kết luận và

Kiến nghị 2 trang và Phụ lục, Luận án gồm 3 phần chính: i) Tổng quan

tài liệu 42 trang; ii) Phạm vi, đối tượng và phương pháp nghiên cứu 8

trang; iii) Kết quả nghiên cứu và thảo luận 76 trang, Danh mục các công

trình đã công bố 1 trang, Tài liệu tham khảo 6 trang với 69 tài liệu trong

đó có 22 tài liệu tiếng Việt và 47 tài liệu tiếng Anh. Kết quả Luận án có

29 bảng và 38 hình.

Trong phần Tổng quan, luận án đã phân tích, đánh giá các chỉ số

chất lượng nước trên thế giới và tại Việt Nam. Ngoài ra, nội dung phần

này còn đề cập hiện trạng quản lý và bảo vệ môi trường nước sông trên

địa bàn tỉnh Thái Nguyên.

Phần Phạm vi, đối tượng và phương pháp nghiên cứu đã nêu rõ về

khu vực nghiên cứu, các đối tượng và cách tiếp cận, các phương pháp

nghiên cứu sử dụng trong luận án.

Page 9: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

7

Trong phần Kết quả nghiên cứu và thảo luận, luận án đã trình bày

chi tiết các kết quả nghiên cứu đã thu được theo các nội dung đã đề ra,

bao gồm:

i) Nghiên cứu phát triển và đánh giá WQI phù hợp với đặc điểm

môi trường nước sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên;

ii) Phân vùng chất lượng nước sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên;

iii) Đề xuất sơ bộ các biện pháp bảo vệ môi trường nước sông trên

địa bàn tỉnh Thái Nguyên.

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CHỈ SỐ CHẤT LƢỢNG NƢỚC

TRÊN THẾ GIỚI, VIỆT NAM VÀ HIỆN TRẠNG NGHIÊN CỨU

PHÂN VÙNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC Ở TỈNH THÁI NGUYÊN

1.1. Thiết lập và áp dụng các mô hình Chỉ số chất lƣợng nƣớc

(Water Quality Index - WQI)

1.1.1. Hình thành và phát triển chỉ số chất lượng nước

1.1.1.1. Sự cần thiết của chỉ số chất lượng nước

1.1.1.2. Các bước thiết lập chỉ số chất lượng nước

1.1.1.3. Tiêu chí đánh giá ưu nhược điểm của chỉ số chất lượng nước

1.1.2. Giới thiệu các mô hình đánh giá chất lượng nước tiêu biểu

1.1.2.1. Các mô hình đánh giá chất lượng nước thường áp dụng trên thế

giới

1.1.2.2. Các mô hình đánh giá chất lượng nước đã được phát triển tại

Việt Nam

1.2. Hiện trạng phân vùng và quản lý, bảo vệ môi trƣờng nƣớc

sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

1.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước các sông trên địa

bàn tỉnh Thái Nguyên

Page 10: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

8

1.2.1.1. Ảnh hưởng do yếu tố tự nhiên

1.2.1.2. Ảnh hưởng do yếu tố phát triển kinh tế - xã hội

1.2.2. Sơ lược về nghiên cứu phân vùng chất lượng nước các sông

trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

1.2.3. Một số nghiên cứu phục vụ quản lý, bảo vệ môi trường nước

trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

CHƢƠNG 2. PHẠM VI, ĐỐI TƢỢNG VÀ

PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Phạm vi nghiên cứu

2.1.1. Phạm vi địa lí

2.1.2. Phạm vi vấn đề nghiên cứu

2.2. Đối tƣợng nghiên cứu

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.3.1. Phương pháp Delphi

Phương pháp Delphi là phương pháp dự báo bằng trưng cầu ý kiến

điển hình (Gene R. và George W, 1999).

2.3.2. Phƣơng pháp xây dựng WQI theo Quỹ vệ sinh quốc gia Mỹ

Các giai đoạn cơ bản để xây dựng mô hình WQI theo Quỹ Vệ sinh

Quốc gia Mỹ (WQI-NSF)

Luận án đã áp dụng để xây dựng mô hình WQI - cải tiến nhƣ sau:

Phân tích lựa chọn các thông số phù hợp với điều kiện tự nhiên, KT

- XH tỉnh Thái Nguyên, các tiêu chí về thông số đại diện của Ott.

W. R [51], đặc điểm chất lượng nước của tỉnh và theo ý kiến của

các chuyên gia (theo phương pháp Delphi).

Xác định trọng số cho các thông số: được xác định thông qua tầm

quan trọng của thông số đối với nguồn nước với đa mục đích sử

dụng. Trọng số được đánh giá phù hợp với điều kiện tự nhiên, KT -

Page 11: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

9

XH tỉnh Thái Nguyên và theo ý kiến của các chuyên gia (theo

phương pháp Delphi).

Chuyển đổi giá trị của các thông số về cùng một thang đo (chỉ số

phụ qi) dựa trên việc cho điểm của các chuyên gia đối với các

khoảng nồng độ khác nhau của từng thông số. Các khoảng nồng độ

được đánh giá dựa trên QCVN 08:2008/BTNMT và đặc điểm chất

lượng nước sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. Căn cứ vào điểm

số thực hiện xây dựng các hàm tương quan chỉ số phụ.

Đánh giá phương pháp tổng hợp chỉ số phụ (công thức tính) dựa

theo kết quả đánh giá tính chất hàm tổng hợp: 1) tính ảo ; 2) tính

che khuất và 3) độ nhạy. Ngoài ra, thực hiện xem xét trong trường

hợp thiếu số liệu.

Thang phân cấp chất lượng nước căn cứ theo thang phân loại của

NSF. Đây là thang phân loại phù hợp với đánh giá chất lượng nước

tổng quát. Kiểm nghiệm công thức tính chỉ số chất lượng nước.

Công thức tính chỉ số chất lượng nước điểm kiểm tra với bộ số liệu

giả định cũng như thực tế để xem xét mức độ chính xác và tin cậy.

Thang phân cấp chất lượng nước theo WQI - cải tiến sử dụng tương

tự như thang phân cấp chất lượng nước của NSF.

2.3. Phƣơng pháp thu thập và xử lý thông tn - Phƣơng pháp kế

thừa

2.4. Phƣơng pháp đánh giá khả năng sử dụng nƣớc

Đánh giá khả năng sử dụng nước dựa vào các thông số được lựa

chọn so sánh với QCVN 08:2008/BTNMT. Trước hết, tiến hành so sánh

từng thông số với quy chuẩn. Sau đó, tổng hợp các thông số để đánh giá

khả năng sử dụng nguồn nước theo QCVN.

2.5. Phƣơng pháp phân vùng chất lƣợng nƣớc sông

Page 12: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

10

Các khoá phân loại được lập theo các thông số chỉ thị (indicator) và

các chỉ số (index) chất lượng nước như sau:

Số điểm WQI từ WQI - cải tiến để đánh giá và phân loại chất lượng

nước sông tại các vị trí quan trắc.

Việc phân vùng các đoạn sông được thực hiện dựa vào phép nội suy

không gian. Đây là quá trình dự báo các giá trị chưa biết từ các giá

trị đã biết ở các điểm lân cận: sử dụng các dữ liệu về vị trí các

nguồn phát sinh ô nhiễm để xác định các điểm/vùng ô nhiễm còn

thiếu về dữ liệu quan trắc. Nguồn phát sinh ô nhiễm chính được xác

định như sau:

Dọc sông Cầu và sông Công: từ các cụm dân cư sinh sống hai

bên sông, các cụm công nghiệp, khu công nghiệp...

Các suối nhỏ và phụ lưu sông Cầu, Công: từ các cụm dân cư,

các vùng canh tác nông nghiệp – lâm nghiệp, khu vực khác thác

khoáng sản...

Nghiên cứu này không tập trung xác định chính xác vị trí phân

vùng, nên sai số có thể từ 500 - 1000 m. Bản đồ phân vùng là kết

quả áp dụng WQI - cải tiến nên sai số trên có thể chấp nhận được.

Kết quả phân vùng chất lượng nước theo WQI - cải tiến sẽ được thể

hiện trên bản đồ bằng phần mềm chuyên dụng như Mapinfo

Professional ver 11và ArcGIS ver 10.2.

2.6. Phƣơng pháp thu thập dự liệu

Tài liệu và số liệu về hiện trạng môi trường tự nhiên, KT-XH tỉnh

Thái Nguyên năm 2008 - 2012 do Chi cục BVMT– Sở Tài nguyên và

Môi trường tỉnh Thái Nguyên cấp; số liệu quan trắc chất lượng nước

tỉnh Thái Nguyên năm 2010 - 2013 do Trung tâm Quan trắc & Kỹ thuật

môi trường – Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên cấp kết

hợp thông tin, số liệu do tác giả luận án trực tiếp thực hiện trong các Dự

Page 13: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

11

án “Lập Quy hoạch bảo vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên đến năm

2020” (năm 2009 - 2010) và “Xây dựng hệ thống WQI và phân vùng

chất lượng nước sông hồ tỉnh Thái Nguyên” (năm 2011 - 2012).

Số liệu về quan trắc môi trường được lưu trữ và xử lý bằng máy

tính.

2.7. Phƣơng pháp thu mẫu và phân tích

2.7.1. Hóa chất và dụng cụ phân tích

Hóa chất phân tích các loại (độ tinh khiết phân tích - PA).

Các loại dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm, cân phân tích, tủ ấm,

cất quay...

2.7.2. Thiết bị và phương pháp phân tích

Phương pháp lấy mẫu theo TCVN 5992:1995, TCVN 5993:1995,

TCVN 5996:1995

Các thiết bị phân tích chính tại Phòng thí nghiệm của Viện Công

nghệ mới – Bộ QP.

Các phương pháp phân tích các thông số quan trắc được sử dụng

theo TCVN.

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc sông trên địa bàn tỉnh Thái

Nguyên

Phân loại nước sông Cầu và sông Công được đánh giá theo kết quả

quan trắc nước mùa mưa và mùa khô năm 2011.

3.1.1. Hiện trạng chất lượng nước sông Cầu

Chất lượng nước sông Cầu về mùa khô có xu hướng ô nhiễm hơn

mùa mưa.

Kết quả quan trắc cho thấy, chất lượng nước tại các điểm quan trắc

trên sông Cầu phía thượng nguồn (từ Văn Lang đến Sơn Cẩm) còn

Page 14: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

12

tương đối tốt, hầu hết các chỉ tiêu phân tích đều đạt tiêu chuẩn cho

phép theo QCVN 08:2008/BTNMT mức A1 và A2. Chất lượng

nước tại các điểm quan trắc này đảm bảo sử dụng mục đích sinh

hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp.

Chất lượng nước sông Cầu - đoạn chảy qua địa bàn thành phố Thái

Nguyên bị ô nhiễm nhẹ hợp chất hữu cơ, hàm lượng BOD vượt

1,26 - 1,37 lần vào mùa khô và 1,07 - 1,3 lần vào mùa mưa so với

QCVN 08:2008/BTNMT mức A2, chất lượng nước sông Cầu khu

vực này không đảm bảo sử dụng cho mục đích sinh hoạt nhưng vẫn

đảm bảo sử dụng mục đích tưới tiêu thuỷ lợi. Nguyên nhân, do đoạn

sông này tiếp nhận nước thải từ các hoạt động sản xuất công

nghiệp, đô thị thuộc địa bàn thành phố Thái Nguyên.

Chất lượng nước sông Cầu đoạn sau khi chảy qua địa bàn thành phố

Thái Nguyên (đoạn từ Cầu Mây Phú Bình đến đoạn sông Cầu trước

điểm hợp lưu của sông Công) tương đối tốt, hầu hết các chỉ tiêu đạt

tiêu chuẩn cho phép mức A2.

3.1.2. Hiện trạng chất lượng nước sông Công

Chất lượng nước sông Công phía thượng lưu (từ Bình Thành - Định

Hoá đến cửa xả hồ Núi Cốc), đoạn sông trước trạm bơm nước của

nhà máy nước Sông Công tương đối tốt, các chỉ tiêu phân tích đều

đạt giới hạn cho phép theo QCVN 08:2008/BTNMT giới hạn A2.

Chất lượng nước đảm bảo sử dụng mục đích sinh hoạt nhưng phải

áp dụng công nghệ xử lý phù hợp đối với các chỉ tiêu khác nhau.

Sông Công từ đoạn sau điểm hợp lưu của suối La Cấm (suối tiếp

nhận nước thải sinh hoạt, dịch vụ của thị xã Sông Công) đến sau

hợp lưu với suối tiếp nhận nước thải bãi rác Nam Sơn bị ô nhiễm

hợp chất hữu cơ, TSS, Coliform và Cr. Chất lượng nước không đảm

bảo sử dụng mục đích sinh hoạt nhưng vẫn đảm bảo sử dụng mục

Page 15: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

13

đích tưới tiêu thủy lợi. Tuy nhiên, nước sông Công tại đập Hồ Núi

Cốc đối với chỉ số Coliform và cầu Đa Phúc với chỉ tiêu SS, Cr lại

chỉ đảm bảo cho mục đích giao thông thủy.

3.2. Kết quả xây dựng chỉ số chất lƣợng nƣớc cho các sông trên địa

bàn tỉnh Thái Nguyên và đánh giá

3.2.1. Lựa chọn và đánh giá tầm quan trọng của các thông số trong chỉ

số chất lượng nước (WQI)

3.1.1.1. Lựa chọn và đánh giá tầm quan trọng của các thông số chất

lượng nước sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên theo phương pháp

Delphi

Khảo sát đợt 1

Kết quả đợt khảo sát 1: 9 thông số: pH, TSS, DO, BOD5, dầu mỡ,

T.Coliform, COD, tổng N, tổng P và nhóm các chất có độc tính cao

được nhiều chuyên gia/người được tham vấn lựa chọn.

Khảo sát đợt 2

Kết quả đợt khảo sát 2: 1 - pH (0,12) ; 2 - TSS (0,09) ; 3 - DO (0,15) ; 4

- BOD5 (0,17) ; 5 - Dầu mỡ (0,08) ; 6 - T.Coliform (0,09) ; 7 - COD

(0,14) ; 8 - NO3- (0,08) ; 9 - PO4

3- (0,08) ; 10 - Nhóm các thông số độc

tính cao (1).

3.1.1.2. Lựa chọn và đánh giá tầm quan trọng của các thông số chất

lượng nước sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên theo số liệu năm 2011

Với những đặc điểm hiện trạng CLN sông Cầu và Công như trên thì

có thể xác định tầm quan trọng của các nhóm thông số như sau: Nhóm

các thông số độc tính cao > Nhóm các thông số dinh dưỡng > Nhóm

thông số hóa lý (lựa chọn là SS) và Nhóm thông số vi sinh (lựa chọn là

Coliform).

Điều này cũng phù hợp với kết quả tại Mục 3.2.1.1.

Page 16: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

14

3.1.1.3. Lựa chọn các thông số chất lượng nước sông trên địa bàn tỉnh

Thái Nguyên phù hợp với đặc điểm nguồn thải và kinh tế - xã hội

Tác động do gia tăng dân số ...

Tác động của phát triển công nghiệp ...

Tác động do phát triển nông nghiệp tới môi trường nước mặt ...

3.1.2. So sánh thông số lựa chọn giữa WQI của NSF, WQI của Tổng

cục môi trường và WQI do tác giả luận án cải tiến

Thông số trong hệ thống WQI của NFS, Tổng cục môi trường và

của luận án được lựa chọn bao gồm:

Theo NFS Theo TCMT Theo lựa chọn của luận án

1. DO 1. DO 1. DO

2. pH 2. pH 2. pH

3. BOD5 3. BOD5 3. BOD5

4. NO3- 4. NH4

+ 4. NO3

-

5. PO43-

5. PO43-

5. PO43-

6. Fecal coliform 6. T.coliform 6. T.coliform

7. Tổng chất rắn (TS) 7. SS 7. SS

8. Nhiệt độ 8. COD 8. COD

9. Độ đục 9. Độ đục 9. Dầu mỡ

10. Nhóm các thông số độc hại

Với đặc điểm tự nhiên và KT - XH cũng như các ngành nghề đặc

thù của tỉnh Thái Nguyên, nước sông trên địa bàn tỉnh tiếp nhận các

chất ô nhiễm đặc thù có thể tổng hợp như sau: thông số hóa lý (pH, SS,

độ đục, màu...), ô nhiễm hữu cơ (BOD, COD), ô nhiễm dinh dưỡng

(NO3-, PO4

3-), ô nhiễm vi sinh (coliform), các chất ảnh hưởng đến đời

sống thủy sinh (dầu mỡ) và một số chất có độc tính cao (kim loại nặng,

hóa chất BVTV, phenol...). Đây là các thông số cần quan tâm trong

đánh giá chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.

3.1.3. So sánh sự phù hợp của thông số với các nghiên cứu trên thế giới

Page 17: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

15

Với 9 thông số và nhóm các chất độc tính cao được lựa chọn, đảm

bảo được theo khuyến nghị về 5 nhóm chỉ thị suy giảm chất lương nước

và theo 5 tiêu chí lựa chọn.

Từ phân tích đặc điểm về điều kiện tự nhiên, KT - XH và các nguồn

gây ô nhiễm chính tại tỉnh Thái Nguyên, ý kiến của chuyên gia (theo

phương pháp Delphi), cũng như sự phù hợp với các mô hình WQI đã áp

dụng trên thế giới cũng như ở Việt Nam, chúng tôi đã lựa chọn 9 thông

số và nhóm các thông số độc tính cao trong xây dựng WQI phù hợp với

các sông Thái Nguyên (gọi tắt là WQI - cải tiến) như sau:

1 - pH (0,12) 6 - T.Coliform (0,09)

2 - TSS (0,09) 7 - COD (0,14)

3 - DO (0,15) 8 - NO3- (0,08)

4 - BOD5 (0,17) 9 - PO43- (0,08)

5 - Dầu mỡ (0,08) 10 - Nhóm các thông số độc tính cao (1)

3.3. Xây dựng WQI - cải tiến và bình luận

3.3.1. Công thức tính

Dạng tổng và có tính đến trọng số đóng góp:

WQIA - cải tiến = n

đh wiqiq

1

.100

Dạng tích và có tính đến trọng số đóng góp:

WQIM - cải tiến = n

wiđh qiq

1100

3.3.2. Xây dựng đồ thị tương quan giữa thông số lựa chọn và chỉ số phụ

3.3.2.1. Chỉ số phụ của các thông số thông thường được lựa chọn (9

thông số) (qi)

Page 18: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

16

Ghi chú: x - chỉ số phụ của thông số lựa chọn

3.3.2.2. Chỉ số phụ của nhóm các chất có độc tính cao (qđh)

Bảng 3.2. Quy định giá trị (qđh) chỉ số phụ

của các thông số độc tính cao

Nồng độ của thông số bất kỳ trong

nhóm các thông số độc tính cao (I) Giá trị WQI qđh

I < A1 91 100

100

I = A1 91

A1 < I < A2 71 90 71

A2 < I < B1 51 70 51

B1 < I < B2 26 50 26

I > B2 0 25 0

3.4. Kiểm nghiệm WQI - cải tiến

3.4.1. Kiểm nghiệm đánh giá WQI – cải tiến do tác giả đề xuất

3.4.1.1. Xem xét tính che khuất và tính ảo của WQI – cải tiến

Dạng tổng luôn cho giá trị WQI cao hơn dạng tích.

Tính che khuất: chủ yếu ở dạng tổng, thể hiện rõ ở các chuỗi số liệu

11, 16, 21, 26 và từ 31 đến 36.

+ Ở chuỗi số liệu 11, một thông số có giá trị đo đạc thấp (DO =

0,5 mg/L) nên qi thấp (qDO = 2) nhưng kết quả WQI dạng tổng

là 84 (mức II). Như vậy là chưa hợp lý. Trong khi đó, dạng tích

là 70 (mức III) cho kết quả phù hợp hơn. Điều này xảy ra tương

tự chuỗi số liệu 16, 21 và 26.

Page 19: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

17

+ Cũng tương tự như vậy ở chuỗi số liệu 31 đến 36. Khi hai thông

số có giá trị qi thấp nhưng giá trị WQI dạng tổng lại khá cao.

+ Đối với chuỗi số liệu từ 37 đến 56, khi qđh thay đổi theo các

thang xác định, thông số DO thay đổi thì dạng tích luôn cho giá

trị WQI phù hợp, còn dạng tổng có giá trị WQI chưa phù hợp.

Điều này cũng phù hợp với các nghiên cứu của Ott. Theo nghiên

cứu này, dạng tích có thể xảy ra tính che khuất khi trọng số quá nhỏ.

Điều này không xảy ra với WQI - cải tiến do trọng số thấp nhất là 0,08.

Tính ảo xảy ra khi điểm số của từng thông số chấp nhận được

nhưng chỉ số tổng quát lại cho kết quả ngược lại. Với các chuỗi số

liệu từ 2 đến 6 tính ảo không xảy ra đối với dạng tổng và dạng tích.

Điều này cũng phù hợp với nghiên cứu của Ott., tính ảo không xảy

ra đối với dạng tổng và dạng tích có trọng số.

Qua kết quả tính toán và phân tích như trên, có thể kết luận rằng,

dạng tích không có tính ảo và tính che khuất ; dạng tổng không có tính

ảo nhưng tính che khuất xảy ra đối với một số trường hợp nên nhiều khi

không phản ánh đúng mức độ ô nhiễm của các thông số tính WQI.

3.4.1.2. Xem xét độ nhạy của mô hình WQI - cải tiến

Dạng tích luôn có độ nhạy cao hơn dạng tổng.

Trọng số của thông số (wi) ảnh hưởng lớn đến độ nhạy của WQI. wi

càng cao sẽ làm cho độ nhạy của WQI - cải tiến thay đổi càng lớn.

Với cùng bước nhảy của chỉ số phụ, độ nhạy của thông số có wi lớn

luôn cao hơn thông số có wi nhỏ.

Riêng với nhóm các chất có độc tính cao, khi thay đổi qi thì dạng

tổng và dạng tích có độ nhạy như nhau và có độ nhạy rất lớn.

3.4.2. Xem xét trường hợp thiếu số liệu của mô hình WQI - cải tiến

Xem xét nếu thiếu số liệu cho thấy:

Page 20: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

18

Thiếu 1 số liệu, tất cả các qi của các thông số còn lại bằng 100

mà WQI lại nhỏ hơn 100. Điều này chưa hợp lý.

Cũng có thể nhận thấy dạng tổng điểm số cao hơn dạng tích.

Điều này chứng tỏ dạng tích luôn có tính khắt khe hơn dạng

tổng.

Và thiếu thông số có trọng số cao thì WQI có giá trị thấp và

ngược lại. Nếu không có trọng số thì dù thiếu thông số nào đều

cho WQI như nhau. Như vậy, trọng số thể hiện tầm quan trọng

của thông số đó trong đánh giá chất lượng nước.

Thiếu 2 thông số. Kết quả WQI nhỏ hơn 100. Điều này cũng

không hợp lý. Số liệu tính toán cho kết quả tương tự như trường

hợp từ 2 đến 4.

Chuyển đổi công thức sang dạng như sau:

+ Dạng tổng và có tính đến trọng số đóng góp:

WQIA - cải tiến - thiếu số liệu =

kn

đh wiqiq

1

.100

+ Dạng tích và có tính đến trọng số đóng góp:

WQIM - cải tiến - thiếu số liệu =

kn

wiđh qiq

1100

Với:

- k: hệ số mũ, trong đó

n

iwk

1

1

Kết quả tính WQI bằng công thức mới với các trường hợp đủ số

liệu và thiếu số liệu tính toán cho thấy kết quả hợp lý. Kết quả tính cuối

cùng không bị ảnh hưởng bởi số liệu bị thiếu. Công thức đúng với cả

trường hợp thiếu 1 hoặc 2 số liệu.

Page 21: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

19

3.4.3. Đánh giá WQI-cải tiến cho các sông trên địa bàn tỉnh Thái

Nguyên

Để đánh giá ưu nhược điểm của WQI, WQI - cải tiến được xem xét

theo 21 tiêu chí của Ott. và 15 tiêu chí của Cục Bảo vệ môi trường Mỹ

cho thấy như sau:

1. Công thức đơn giản

2. Dễ sử dụng trong tính toán

3. Các thông số lựa chọn mang đặc trưng của chất lượng nước

4. Đây là các thông số thuộc chương trình quan trắc của tỉnh Thái

Nguyên

5. 9 thông số và nhóm các thông số độc hại đảm bảo có các thông số

sinh học

6. Có các thông số có ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh hoặc/và sử

dụng giải trí

7. Có nhóm các thông số độc hại theo QCVN 08:2008/BTNMT

8. Không bổ sung được các thông số mới

9. Tương thích với QCVN 08:2008/BTNMT

10. Được tính toán và đảm bảo kết quả trên bộ số liệu giả định

11. Được xây dựng dựa trên đặc điểm tự nhiên và KT-XH, ý kiến

chuyên gia, được kiểm tra với số liệu giả định và thực tế cho kết

quả phù hợp

12. Thang phân loại theo NSF - WQI

13. Dạng tổng có tính ảo hơn dạng tích;

14. Dạng tổng và dạng tính không có tính che khuất

15. Độ nhạy được thử nghiệm trên bộ số liệu giả định đảm bảo chấp

nhận

16. Có thể áp dụng để phân vùng chất lượng nước sông tại Thái

Nguyên và có ứng dụng thực tế

Page 22: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

20

17. Được xây dựng trên cơ sở các ý kiến chuyên gia theo phương

pháp Delphi

18. Công thức được chuyển đổi và được thử nghiệm tính toán, cho

kết quả hợp lý khi thiếu số liệu

19. Hạn chế:

- Không thay đổi được các thông số;

- Không bổ sung thêm các thông số;

- qi min của các thông số không bằng 0 (ngoại trừ nhóm thông số

độc hại), do qi được xây dựng dựa trên các hàm tuyến tính và phi

tuyến tính.

20. Các thông số lựa chọn đều liên quan đến chất lượng nước

21. Các thông số đều được đưa về cùng thang đo bằng hàm chỉ số

phụ và không có thứ nguyên

3.5. Phân loại nguồn nƣớc mặt các sông trên địan bàn tỉnh Thái

Nguyên theo WQI - cải tiến

3.5.1. Đối với sông Cầu

Bảng 3.3. Phân loại chất lƣợng nƣớc mặt sông Cầu

theo WQI - cải tiến

T

T Vị trí

Mùa khô (đợt 1/2011) Mùa mƣa (đợt 3/2011)

Dạng tổng Dạng tích Dạng tổng Dạng tích

Giá

trị

Phân

loại

Giá

trị

Phân

loại

Giá

trị

Phân

loại

Giá

trị

Phân

loại

1 SCA 1-1 88,6 II 88,0 II 92,8 I 92,5 I

2 SCA 1-2 89,0 II 88,6 II 91,4 I 91,0 I

3 NM-6.05-1 85,3 II 84,6 II 90,4 I 90,0 I

4 SCA 1-3 85,2 II 84,6 II 92,4 I 92,2 I

5 SCA 1-4 58,0 III 57,1 III 58,8 III 58,1 III

6 SCA 1-5 56,6 III 55,3 III 56,6 III 55,4 III

7 NM-6.05-2 78,7 II 77,2 II 81,1 II 79,9 II

8 SCA 1-6 79,8 II 78,2 II 82,7 II 81,1 II

9 NM-6.05-3 78,1 II 76,1 II 80,9 II 79,0 II

10 SCHL 26 19,8 V 19,2 V 55,1 III 53,8 III

Page 23: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

21

3.5.2. Đối với sông Công

Bảng 3.4. Phân loại chất lƣợng nƣớc mặt sông Công

theo WQI - cải tiến

T

T Vị trí

Mùa khô (đợt 1/2011) Mùa mƣa (đợt 3/2011)

Dạng tổng Dạng tích Dạng tổng Dạng tích

Giá

trị

Phân

loại

Giá

trị

Phân

loại

Giá

trị

Phân

loại

Giá

trị

Phân

loại

1 SCO 1-12 91,3 II 91,1 II 93,4 I 93,3 I

2 SCO 1-13 90,9 II 90,7 II 92,6 I 92,5 I

3 SCO 1-14 91,2 I 90,9 I 92,2 I 92,0 I

4 SCO 1-15 92,6 I 92,4 I 90,7 I 90,0 I

5 SCO 1-16 91,3 I 91,0 I 92,7 I 92,5 I

6 SCO 3-8 89,1 II 88,7 II 82,2 II 81,9 II

7 SCO 1-17 93,1 I 92,9 I 93,1 I 92,9 I

8 SCO 3-9 52,4 III 50,6 III 54,3 III 52,8 III

9 SCO 1-18 53,3 III 51,1 III 53,3 III 51,4 III

10 SCO 3-10 38,1 IV 36,8 IV 53,0 III 51,4 III

11 SCO 1-19 37,2 IV 35,7 IV 53,5 III 52,2 III

3.6. Đề xuất các giải pháp sử dụng và bảo vệ chất lƣợng nƣớc các

sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

3.6.1. Khả năng sử dụng nước tại các phân vùng

3.6.1.1. Đánh giá khả năng sử dụng nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh

Thái Nguyên

3.6.1.2. Đánh giá khả năng sử dụng nước sông Công trên đia ban tỉnh

Thái Nguyên

3.6.1.3. Tổng hợp về khả năng sử dụng nước sông cho các mục đích

3.6.2. Giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt tỉnh Thái Nguyên

3.6.2.1. Thực hiện quản lý tổng hợp lưu vực sông Cầu

3.6.2.2. Giải pháp về quản lý

3.6.2.3. Giải pháp về công nghệ

3.6.3. Đề xuất phân vùng chất lượng môi trường nước giai đoạn 2015 -

2030

Page 24: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

22

Bảng 3.5. Phân vùng môi trƣờng các nguồn nƣớc mặt để tiếp nhận

nƣớc thải đối với các sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

và lộ trình áp dụng

TT Tên sông

Giá trị phân loại nguồn nƣớc

Năm

2015

Năm

2020

Năm

2030

1 Sông Cầu

1.1 Từ xã Văn Lăng, H. Đồng Hỷ đến

xã Sơn Cẩm, H. Phú Lương I I I

1.2

Từ Cao Ngạn (Đồng Hỷ) đến xã

Đào Xá (H. Phú Bình), Lương Sơn

(TP Thái Nguyên)

III II II

1.3 Từ Đào Xá đến Hà Châu, huyện

Phú Bình II I I

1.4

Từ Hà Châu (Phú Bình) đến hợp

lưu sông Công - xã Thuận Thành

(Bắc Giang)

III II I

2 Sông Công

2.1 Trên địa phận huyện Định Hoá I I I

2.2

Trên địa bàn huyện Đại Từ đến

điểm lấy nước Nhà máy nước Sông

Công

II I I

2.3 Trên địa bàn Thị xã Sông Công và

huyện Phổ Yên

V III II

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

KẾT LUẬN

1. Kết quả nghiên cứu của Luận án đã cho phép xác lập cơ sở khoa học

và thực tiễn trong việc xây dựng hệ thống chỉ số chất lượng nước mặt

phù hợp với điều kiện môi trường của các sông trên địa bàn tỉnh Thái

Nguyên. Cụ thể:

Luận án đã tổng hợp, phân tích và đánh giá những thuận lợi và

khó khăn khi áp dụng các chỉ số WQI được xây dựng trên thế giới và tại

Việt Nam. Luận án đã nêu đặc điểm chính về điều kiện tự nhiên, KT -

Page 25: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

23

XH và hiện trạng ô nhiễm chính trên sông Cầu, sông Công trên địa bàn

tỉnh Thái Nguyên. Và từ đó, lựa chọn phương pháp xây dựng WQI - cải

tiến dạng tích cho các sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.

Luận án đã đóng góp và làm sáng tỏ phương pháp luận xây

dựng chỉ số chất lượng nước sông phù hợp trên địa bàn tỉnh Thái

Nguyên, phục vụ đánh giá và phân vùng chất lượng nước cho sông Cầu

và Công trên địa bàn tỉnh.

2. Kết quả nghiên cứu của Luận án đã cho phép phân vùng chất lượng

nước các sông chính trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên (sông Cầu, sông

Công và phụ lưu) theo chỉ số chất lượng nước. Cụ thể:

Luận án đã đóng góp chung cho phương pháp luận áp dụng chỉ

số chất lượng nước để đánh giá và phân vùng chất lượng nước sông phù

hợp với điều kiện tỉnh Thái Nguyên. Dựa vào WQI - cải tiến được xây

dựng, luận án đã phân vùng các sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

thành các phân đoạn khác nhau. Về tổng thể, mùa mưa chất lượng nước

sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có xu hướng tốt hơn mùa khô. Khu

vực thượng lưu sông Cầu, sông Công chất lượng nước từ tốt (II) đến rất

tốt (I). Trong khi đó, phân đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên, thị xã

Sông Công và các cụm dân cư có chất lượng trung bình (III), xấu (IV)

và rất xấu (V). Sau đó, có sự phục hồi (tự làm sạch) của dòng sông, chất

lượng nước được cải thiện ở mức tốt (II) trên sông Cầu và mức trung

bình (III) trên sông Công. Qua đó cho thấy, nước sông Cầu, sông Công

bị ô nhiễm chủ yếu do chất thải sinh hoạt, từ các khu công nghiệp và

cụm công nghiệp trên địa bàn tỉnh. Kết quả phân vùng đã cho thấy các

phân đoạn thượng lưu có thể sử dụng cấp nước sinh hoạt, các đoạn chạy

qua thành phố Thái Nguyên và thị xã Sông Công chất lượng nước có

thời điểm không đảm bảo cấp nước thủy lợi, phân đoạn hạ lưu có thể

Page 26: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

24

cấp nước nuôi trồng thủy sản, nông nghiệp và sinh hoạt (nhưng phải có

biện pháp xử lý thích hợp).

3. Kết quả nghiên cứu của Luận án đã đề xuất giải pháp sử dụng và bảo

vệ môi trường nước cho từng vùng. Cụ thể:

Luận án đã đưa ra mục tiêu chung và mục tiêu cụ thể bảo vệ

môi trường nước các sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên cho từng phân

đoạn. Trên cơ sở đó, luận án đã đề xuất mục đích sử dụng, biện pháp

bảo vệ chất lượng nước đối với từng phân đoạn.

Luận án cũng đã đề xuất xây dựng các giải pháp liên ngành, tổng

hợp nhằm bảo vệ chất lượng nước sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.

Các giải pháp bảo vệ môi trường chính gồm: i) Quản lý tổng hợp lưu

vực sông; ii) Các biện pháp về khoa học; iii) Các giải pháp về công

nghệ; iv) Chi tiết các biện pháp thực hiện. Với lộ trình thực hiện các

biện pháp này trong giai đoạn 2015 - 2020 và tầm nhìn 2030, chất lượng

nước các sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có thể đạt mức tốt (II) và

rất tốt (I).

KIẾN NGHỊ

1. Tiếp tục nghiên cứu phương pháp luận xây dựng thang phân loại

chỉ số WQI cho các lưu vực sông khác.

2. Tiếp tục nghiên cứu phương pháp luận để bổ sung hoặc thay thế các

thông số trong công thức WQI có sử dụng trọng số trong trường

hợp lập WQI cho các lưu vực sông khác.

Page 27: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay

Danh mục các công trình đã công bố

1. Nguyễn Lê Tú Quỳnh, Lê Trình (2010). "Thiết lập và áp dụng các

mô hình chỉ số chất lượng nước của một số quốc gia trên thế giới".

Tạp chí Môi trường, ISN 1859 - 042X, số 08/2010, trang 55-58.

2. Lê Trình, Dương Thái Bình, Nguyễn Lê Tú Quỳnh (2010). "Phân

vùng chất lượng nước các sông, hồ khu vực thành phố Hà Nội -

phương pháp và kết quả". Tạp chí Nghiên cứu khoa học và công

nghệ quân sự - Viện Khoa học và công nghệ quân sự, ISSN 1859 -

1043, số 09/2010, trang 21-29.

3. Nguyễn Lê Tú Quỳnh, Lê Trình (2013). "Nghiên cứu phân vùng ô

nhiễm môi trường nước sông vùng Hà Nội". Tạp chí Môi trường,

ISSN 1859 - 042X, số 05/2013, trang 56 - 60.

4. Nguyễn Lê Tú Quỳnh, Lê Trình (2014). "Nghiên cứu phân vùng ô

nhiễm môi trường nước các sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên".

Tạp chí Tài nguyên và Môi trường, ISSN 1859 - 1447, số 12/2014,

trang 26 - 28.

5. Nguyễn Lê Tú Quỳnh, Lê Trình (2015). "Xây dựng chỉ số chất

lượng nước trong phân vùng chất lượng nước các sông trên địa bàn

tỉnh Thái Nguyên". Đã chấp nhận đăng trên Tạp chí khoa học và

công nghệ quân sự - Viện Khoa học và công nghệ quân sự.

6. Nguyễn Lê Tú Quỳnh, Lê Trình (2015). "Kiểm nghiệm và đánh giá

chỉ số Chất lượng nước WQI - cải tiến được xây dựng phù hợp với

các sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên". Đã chấp nhận đăng trên

Tạp chí khoa học và công nghệ quân sự - Viện Khoa học và công

nghệ quân sự.

Page 28: Nguyễn Lê Tú Quỳnh - hus.vnu.edu.vn tat Du thao Luan an... · vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên hiện nay