PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHỈ SỐ CHẤTdan+tinh... · ... đơn giản hóa thông tin để dễ dàng quản lý, ... sinh vật trong nước làm ... thể dùng phương

0

TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNGTRUNG TÂM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG

-----o0o-------

PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHỈ SỐ CHẤT

LƯỢNG NƯỚC (WQI)

Hà Nội, 2010

1

MỤC LỤC

MỤC LỤC................................ ................................ ................................ ................... 1MỞ ĐẦU................................ ................................ ................................ ..................... 3I. TỔNG QUAN VỀ CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC (WQI)................................ .....4

1.1 Tổng quan về chỉ số môi trường ................................ ................................ ........41.2 Tổng quan về WQI ................................ ................................ ............................. 5

1.2.1 Giới thiệu chung về WQI................................ ................................ .............. 51.2.2 Quy trình xây dựng WQI ................................ ................................ .............. 5

II. KINH NGHIỆM XÂY DỰNG WQI CỦA MỘT SỐ QUỐC GIA TRÊN THẾ GIỚI................................ ................................ ................................ ................................ ..10

2.1 Mô hình WQI áp dụng tại bang Origon – Hoa Kỳ................................ ............. 102.1.1. Lựa chọn các thông số ................................ ................................ ............... 102.1.2. Phương pháp chuyển đổi biến số: ................................ .............................. 112.1.3. Trọng số: ................................ ................................ ................................ ...15Mô hình WQI hiện tại đang áp dụng sử dụng phương pháp trọng số cân bằng ....152.1.4. Tính toán WQI cuối cùng từ các chỉ số phụ ................................ ............... 15

2.2 Mô hình WQI áp dụng ở bang Floria ................................ ................................ 162.2.1. Lựa chọn thông số ................................ ................................ ..................... 162.2.2. Tính toán chỉ số phụ ................................ ................................ .................. 172.2.3. Trọng số: ................................ ................................ ................................ ...192.2.4. Tính toán chỉ số cuối cùng................................ ................................ ......... 19

2.3 Các mô hình WQI áp dụng tại Canada ................................ .............................. 202.3.1. Phương pháp đưa ra bởi trung tâm St Laurent ................................ ............ 202.3.2. Phương pháp của QUEBEC................................ ................................ ....... 202.3.3. Phương pháp British Columbia ................................ ................................ ..212.3.4. Phương pháp Manitoba ................................ ................................ .............. 212.3.5. Phương pháp Ontario ................................ ................................ ................. 212.3.6. Chi tiết phương pháp tính toán WQI áp d ụng tại Alberta (phát triển từ WQI– CCME)................................ ................................ ................................ ............. 21

III. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VỀ XÂY DỰNG WQIỞ VIỆT NAM................................ ................................ ................................ ............ 23

3.1 Mô hình WQI đưa ra bởi TS Tôn Thất Lãng áp dụng cho sông Đồng Nai......... 243.1.1. Lựa chọn thông số: phương pháp Delphi ................................ ................... 243.1.2. Tính toán chỉ số phụ: phương pháp delphi và phương pháp đư ờng cong tỉ lệ................................ ................................ ................................ ............................ 243.1.3. Trọng số ................................ ................................ ................................ ....243.1.4. Tính toán chỉ số cuối cùng................................ ................................ ......... 25

3.2 Mô hình WQI đưa ra bởi TS Phạm Thị Minh Hạnh ................................ ......... 253.2.1. Lựa chọn thông số ................................ ................................ ..................... 26

2

3.2.2. Chuyển các thông số về cùng một thang đo ................................ ............... 273.2.3. Trọng số ................................ ................................ ................................ ....34Không sử dụng trọng số ................................ ................................ ...................... 343.2.4. Tính chỉ số cuối cùng ................................ ................................ ................ 35

3.3 Mô hình WQI đưa ra bởi Ủy ban sông Mekong ................................ ................ 363.4 Mô hình WQI đưa ra bởi PGS.TS Lê Trình ................................ ...................... 37

3.4.1 Phương pháp lập và tính toán WQI ................................ ............................. 383.4.2 Phương pháp phân loại và phân vùng chất lượng nước dựa theo WQI ........ 40

IV. ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH WQI CHO MẠNG LƯỚI QUAN TRẮC NƯỚC QUỐCGIA ................................ ................................ ................................ ........................... 404.1 Lựa chọn thông số................................ ..................Error! Bookmark not defined.

4.2 Tính toán chỉ số phụ (WQI phụ) .........................Error! Bookmark not defined.4.3 Trọng số ................................ .............................Error! Bookmark not defined.4.4 Tính toán chỉ số cuối cùng ................................ ..Error! Bookmark not defined.

V. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC LVS CẦU VÀ NHUỆ ĐÁY THÔNG QUAWQI ................................ ................................ ................................ .......................... 40

5. 1 Áp dụng WQI cho số liệu quan trắc cho hệ thống LVS Cầu............................. 455.1.1 Tổng quan về hệ thống LVS Cầu................................ ................................ 455.1.2 Áp dụng thử nghiệm WQI để đánh giá chất lượng nước LVS Cầu.............. 475.1.3 Một số kết quả tính toán WQI khác đối với LVS Cầu................................ 53

5.2 Áp dụng thử nghiệm WQI để đánh giá chất lượng nước LVS Nhuệ Đáy .......... 575.2.1 Mạng lưới quan trắc LVS Nhuệ Đáy ................................ .......................... 575.2.2 Chất lượng nước LVS Nhuệ Đáy thông qua từng thông số ......................... 595.1.3 Một số kết quả tính toán WQI khác đối với LVS Nhuệ Đáy ...................... 64

VI. KẾT LUẬN................................ ................................ ................................ ......... 68TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................ ................................ ......................... 77

3

MỞ ĐẦU

Việt Nam có mạng lưới sông ngòi khá dày, tuy nhiên quá trình phát tri ển kinh tếxã hội nhanh đã dẫn đến nhiều lưu vực sông bị ô nhiễm nặng. Bảo vệ môi trường các

lưu vực sông đang là yêu cầu bức thiết và đang được quan tâm . Để có nguồn thông tin

phục vụ tốt công tác bảo vệ môi trường các lưu vực sông, mạng lưới quan trắc nước

trên toàn quốc đang hình thành và ngày càng mở rộng.

Số liệu quan trắc nước từ các chương trình quan trắc thường được sử dụng trong

các báo cáo hiện trạng môi trường các lưu vực sông. Các thông số trong môi trường

nước được phân tích đánh giá và đưa ra các nh ận định về hiện trạng và diễn biến của

chất lượng nước.

Ngoài các phân tích đánh giá cho t ừng thông số, các bộ chỉ thị môi trường quốc

gia cũng đã được xây dựng. Bộ chỉ thị môi trường nước mặt lục địa đã có quy định chi

tiết và đang được áp dụng cho cấp độ địa phương cũng như quốc gia.

Chỉ số môi trường là cách sử dụng số liệu tổng hợp hơn so với đánh giá từng

thông số hay sử dụng các chỉ thị. Rất nhiều các quốc gia trên thế giới đã triển khai áp

dụng các mô hình chỉ số chất lượng nước (WQI) với nhiều mục đích khác nhau. Từnhiều giá trị của các thông số khác nhau, bằng các cánh tính toán phù hợp, ta thu được

một chỉ số duy nhất, giá trị của chỉ số này phản ánh một cách tổng quát nhất về chất

lượng nước. Chỉ số chất lượng nước (WQI) với ưu điểm là đơn giản, dễ hiểu, có tính

khái quát cao có thể được sử dụng cho mục đích đánh giá diễn biến chất lượng nước

theo không gian và thời gian, là nguồn thông tin phù hợp cho cộng đồng, cho những

nhà quản lý không phải chuyên gia về môi trường nước.

Tài liệu này sẽ phân tích kinh nghiệm các mô hình WQI đã được các quốc gia/địaphương/nhà khoa học đề xuất trên thế giới cũng như Việt Nam, trong đó nhiều mô

hình đã áp dụng vào thực tế. Từ đó đề xuất mô hình WQI phù hợp cho mạng lưới

quan trắc môi trường quốc gia. Mô hình này cũng được thử nghiệm đối với lưu vực hệthống sông Cầu và Nhuệ Đáy.

4

Chương I. TỔNG QUAN VỀ CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC (WQI)

1.1 Tổng quan về chỉ số môi trường

Mô hình tháp dữ liệu thể hiện mối quan hệ giữa các mức độ sử dụng dữ liệu từchi tiết đến tổng hợp.

- Dữ liệu thô: Là các thông tin về môi trường thu được mà chưa qua phân tíchđánh giá.

- Dữ liệu đã được xử lý: Là các thông tin, số liệu đã được tổng hợp, phân tích,

đánh giá từ số liệu thô thu được từ điều tra, khảo sát, quan trắc.

- Chỉ thị môi trường: Chỉ thị môi trường là thước đo tổng hợp, cô đọng các thông

tin môi trường để đánh giá tình trạng môi trường.

- Chỉ số môi trường: là một tập hợp của các tham số hay chỉ thị được tích hợp

hay nhân với trọng số. Các chỉ số ở mức độ tích hợp cao hơn, nghĩa là chúng

được tính toán từ nhiều biến số hay dữ liệu để giải thích cho một hiện tượng

nào đó. Chỉ số môi trường truyền đạt các thông điệp đơn giản và rõ ràng về một

vấn đề môi trường cho người ra quyết định không phải là chuyên gia và cho

công chúng.

Mục đích của chỉ số môi trường:

- Phản ánh hiện trạng và diễn biến của chất lượng môi trường, đảm bảo tính phòng

ngừa của công tác bảo vệ môi trường

- Cung cấp thông tin cho những người những người quản lý, các nhà hoạch định chính

sách cân nhắc về các vấn đề môi trường và phát triển kinh tế xã hội để đảm bảo phát

triển bền vững

- Thu gọn kích thước, đơn giản hóa thông tin để dễ dàng quản lý, sử dụng và tạo ra

tính hiệu quả của thông tin.

- Thông tin cho cộng đồng về chất lượng môi trường, nâng cao nhận thức bảo vệ môi

trường cho cộng đồng.

5

1.2 Tổng quan về WQI

1.2.1 Giới thiệu chung về WQI

Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index- WQI) là một chỉ số tổ hợp được

tính toán từ các thông số chất lượng nước xác định thông qua một công thức toán học.

WQI dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và được biểu diễn qua một thang

điểm.

Việc sử dụng sinh vật trong nước làm chỉ thị cho mức độ sạch ở Đức từ năm1850 được coi là nghiên cứu đầu tiên về WQI.

Chỉ số Horton (1965) là chỉ số WQI đầu tiên được xây dựng trên thang số.

Hiện nay có rất nhiều quốc gia/địa phương xây dựng và áp dụng chỉ số WQI.

Thông qua một mô hình tính toán, từ các thông số khác nhau ta thu được một chỉ sốduy nhất. Sau đó chất lượng nước có thể được so sánh với nhau thông qua chỉ số đó.Đây là phương pháp đơn giản so với việc phân tích một loạt các thông số

Các ứng dụng chủ yếu của WQI bao gồm:

Phục vụ quá trình ra quyết định: WQI có thể được sử dụng làm cơ sở cho

việc ra các quyết định phân bổ tài chính và xác định các vấn đề ưu tiên.

Phân vùng chất lượng nước

Thực thi tiêu chuẩn: WQI có thể đánh giá được mức độ đáp ứng/không

đáp ứng của chất lượng nước đối với tiêu chuẩn hiện hành

Phân tích diễn biến chất lượng nước theo không gian và thời gian.

Công bố thông tin cho cộng đồng

Nghiên cứu khoa học: các nghiên cứu chuyên sâu về chất lượng nước

thường không sử dụng WQI, tuy nhiên WQI có thể sử dụng cho các

nghiên cứu vĩ mô khác như đánh giá tác động của quá trình đô thị hóa đến

chất lượng nước khu vực, đánh giá hiệu quả kiểm soát phát thải,…

1.2.2 Quy trình xây dựng WQI

Hầu hết các mô hình chỉ số chất lượng nước hiện nay đều được xây dựng thông

qua quy trình 4 bước như sau:

Bước 1: Lựa chọn thông số

Có rất nhiều thông số có thể thể hiện chất lượng nước, sự lựa chọn các thông sốkhác nhau để tính toán WQI phụ thuộc vào mục đích sử dụng nguồn nước và mục tiêu

6

của WQI. Dựa vào mục đích sử dụng WQI có thể được phân loại như sau: Chỉ số chất

lượng nước thông thường, chỉ số chất lượng nước cho mục đích sử dụng đặc biệt.

Việc lựa chọn thông số có thể dùng phương pháp delphi hoặc phân tích nhân tốquan trọng. Các thông số không nên quá nhiều vì nếu các thông số quá nhiều thì sựthay đổi của một thông số sẽ có tác động rất nhỏ đến chỉ số WQI cuối cùng. Các thông

số nên được lựa chọn theo 5 chỉ thị sau:

Hàm lượng Oxy: DO

Phú dưỡng: N-NH4, N-NO3, Tổng N, P-PO4, Tổng P, BOD5, COD, TOC

Các khía cạnh sức khỏe: Tổng Coliform, Fecal Coliform, Dư lư ợng thuốc

bảo vệ thực vật, các kim loại nặng

Đặc tính vật lý: Nhiệt độ, pH, Màu sắc

Chất rắn lơ lửng: Độ đục, TSS

Hình dưới đây chỉ ra số lượng các thông số được sử dụng trong các mô hình

WQI khác nhau:

Hình 1: Số lượng các biến được sử dụng trong các báo cáo WQI (Couillard

and Lefebvre (1985) and Wepener et al (2006))

(nguồn: Development of Water Quality Indices for Surface Water Quality Evaluation

in Vietnam, Thesis for Ph.D.’s Degree - Pham Thi Minh Hanh)

7

Tần suất sử dụng các thông số được chỉ ra trong hình dưới đây:

Hình 2: Tần suất sử dụng các thông số trong các mô hình WQI



Bước 2: Chuyển đổi các thông số về cùng một thang đo (tính toán ch ỉ sốphụ)

Các thông số thường có đơn vị khác nhau và có các khoảng giá trị khác nhau, vì

vậy để tập hợp được các thông số vào chỉ số WQI ta phải chuyển các thông số về cùng

một thang đo. Bước này sẽ tạo ra một chỉ số phụ cho mỗi thông số. Chỉ số phụ có thểđược tạo ra bằng tỉ số giữa giá trị thông số và giá trị trong quy chuẩn. Có nhiều thang

đo có thể sử dụng:

-100 to 100 (Stoner, 1978)

-50 to 100 (Béronet al, 1979)

0 to 1 (Swamee and Tyagi, 2000)

0 to 10 (Cooper et al, 1994)

0 to 14 (Prati et al, 1971)

8

0 to 16 (Sargaonkar and Deshpande, 2003)

0 to 25 (Gray, 1996)

0 to 100 (Brown et al, 1973; Shyue et al, 1996; Liou et al, 2004; Sedeño -

Díaz and López-López, 2007; Simões et al, 2008)

to 10 (Melloul and Collins, 1998)

10 to 100 (Dunnette, 1979)

Có rất nhiều phương pháp chuyển đổi thông số nhưng phương pháp đường cong

tỉ lệ (rating curve) được sử dụng rộng rãi nhất.

Bước 3 : Trọng số

Trọng số được đưa ra khi ta cho rằng các thông số có tầm quan trọng khác nhau

đối với chất lượng nước. Trọng số có thể xác định bằng phương pháp delphi, phươngpháp đánh giá tầm quan trọng dựa vào mục đích sử dụng, tầm quan trọng của các

thông số đối với đời sống thủy sinh, tính toán trọng số dựa trên các tiêu chuẩn hiện

hành, dựa trên đặc điểm của nguồn thải vào lưu vực, bằng các phương pháp thống

kê…

Một số nghiên cứu cho rằng trọng số là không cần thiết. Mỗi lưu vực khác nhau

có các đặc điểm khác nhau và có các trọng số khác nhau, vì vậy WQI của các lưu vực

khác nhau không thể so sánh với nhau.

Bước 4 : Tính toán chỉ số WQI cuối cùng

Các phương pháp thường được sử dụng để tính toán WQI cuối cùng từ các chỉsố phụ: trung bình cộng, trung bình nhân hoặc giá trị lớn nhất.

STT Phương pháp Công thức Nghiên cứu sử dụng

1 Trung bình cộng không

trọng sốPrati et al., 1971;

Sargaonkar and Deshpande,

2003; Frumin et al., 1997

2 Trung bình cộng có

trọng sốBrown et al., 1970, Prati et

al., 1971

3 Trung bình nhân không

trọng sốBhargava, 1983

9

4 Trung bình nhân có

trọng sốBrown et al, 1972 Couillard

and Lefebvre, 1985

5 Tổng không trọng sốdạng Solway

Wepener et al., 2006

6 Tổng có trọng số dạng

Solway

Tyson and House, 1989;

Gray, 1996; Bordalo, 2006

7 Trung bình bình

phương điều hòa không

trọng số

Dojlido et al., 1994; Cude,

2001

8 Giá trị nhỏ nhất I = Min(q1,q2, ..qn) Smith, 1990

9 Giá trị lớn nhất I = Max(q1,q2, ..qn) Couillard and Lefebvre,

1985



Một số bất cập khi tính toán chỉ số WQI cuối cùng :

Tính che khuất : Một chỉ số phụ thể hiện chất lượng nước xấu nhưng có

thể chỉ số cuối cùng lại thể hiện chất lượng tốt

Tính mơ hồ : Điều này xảy ra khi chất lượng nước chấp nhận được nhưngchỉ số WQI lại thể hiện ngược lại

Tính không mềm dẻo : Khi một thông số có thể bổ xung vào việc đánh giáchất lượng nước nhưng lại không được tính vào WQI do phương pháp đ ã

được cố định.

Swamee and Tyagi đã đề xuất một công thức có thể khắc phục các bất cập trên :

kn

i

kiqnI

1

/11

Trong đó :

I : Chỉ số cuối cùng

10

n : số lượng thông số

qi: Chỉ số phụ

k là hằng số và được tính như sau: 1log/1 2 nk

Liou et al. (2004) cũng đề xuất dùng một công thức kết hợp cả trung bình cộng

và trung bình nhân.

3/11

1

2

1

3

1

kk

jjj

iiitoxpHtem qwqwqCCCI

Trong đó :

Ctem. CpH, Ctox : Chỉ số phụ tương đương ứng với nhiệt độ, pH và các chất độc

hại

qi : Chỉ số phụ của nhóm các thông số DO, BOD5, N-NH3

qj : Chỉ số phụ ywngs với nhóm thông số độ đục, TSS

qk : Chỉ số phụ của nhóm vi sinh vật bao gồm Fecal coliform

Chương II. KINH NGHIỆM XÂY DỰNG WQI CỦA MỘT SỐ QUỐC GIA TRÊN THẾGIỚI

Có rất nhiều quốc gia đã đưa áp dụng WQI vào thực tiễn, cũng như có nhiều

các nhà khoa học nghiên cứu về các mô hình WQI.

Hoa Kỳ: WQI được xây dựng cho mỗi bang, đa số các bang tiếp cận theo phươngpháp của Quỹ Vệ sinh Quốc gia Mỹ (National Sanitation Foundation -NSF) – sau đâygọi tắt là WQI-NSF

Canada: Phương pháp do Cơ quan Bảo vệ môi trường Canada (The Canadian

Council of Ministers of the Environment- CCME, 2001) xây dựng

Châu Âu: Các quốc gia ở châu Âu chủ yếu được xây dựng phát triển từ WQI –NSF (của Hoa Kỳ), tuy nhiên mỗi Quốc gia – địa phương lựa chọn các thông số và

phương pháp tính chỉ số phụ riêng

Các quốc gia Malaysia, Ấn Độ phát triển từ WQI – NSF, nhưng mỗi quốc gia có

thể xây dựng nhiều loại WQI cho từng mục đích sử dụng

2.1 Mô hình WQI áp dụng tại bang Origon – Hoa Kỳ

2.1.1. Lựa chọn các thông số

11

WQI là một con số đại diện cho chất lượng nước tính toán từ 8 thông số: Nhiệt

độ, DO, BOD, pH, Tổng N (ammonia+nitrate nitrogen), T ổng P, Tổng rắn (Total

solids), fecal coliform. OWQI đư ợc đưa ra từ năm 1970 và liên tục được cải tiến.

Giới hạn áp dụng: WQI là một chỉ số tổng hợp được sử dụng để đánh giá chất

lượng nước cho các mục đích thông thường (câu cá, bơi…). Nó thể xác định chất

lượng nước cho các mục đích đặc biệt, WQI cũng không thể ước tính được hết tất cảcác tác động có hại đến sức khỏe. OWQI được xây dựng cho các lưu vực thuộc bang

Oregon, việc áp dụng cho các nơi khác cần có cân nhắc và điều chỉnh phù hợp.

2.1.2. Phương pháp chuyển đổi biến số:

WQI đầu tiên được xây dựng khi National Sanitation Foundation’s Water QualityIndex được thành lập. Các chỉ số WQI này (chỉ số WQI ban đầu và chỉ số WQI được

sử dụng hiện tại) đều sử dụng phương pháp tiếp cận Delphi.

Việc lựa chọn biến số sử dụng phương pháp DELPHI và t ập hợp lại bằng phươngpháp chuyên gia. Chuyển đổi các biến số bằng cách logarit hóa để tính các chỉ số phụ.

Trong quá trình xây dựng chỉ số WQI ban đầu, một nhóm các chuyên gia đã được tập

hợp và sử dụng phương pháp Delphi để xác định các biến số và trọng số của mỗi biến.

Việc loại bỏ các tỉ lệ bằng phương pháp Redudancy and impai rment categories của 6

thông số (DO, BOD, pH, tổng rắn, amoni+nitrat, fecak coliform). Các thông s ố được

phân loại thành các nhóm nhân tố khác nhau: tiêu thụ oxy, phú dưỡng, thông số vật lý,

các chất hòa tan và yếu tố ảnh hưởng đến sức khẻ

Sự tiêu thụ Oxy. Với nhiều biến thì sự thay đổi nhỏ trong một biến không thểphản ánh rõ nét trong chỉ số WQI cuối cùng.

Chỉ số WQI phụ được tính toán từ giá trị các thông số thông qua một đường phi

tuyến xây dựng trước. WQI hiện nay cũng được bổ xung thêm 2 thông số là tổng P và

nhiệt độ dựa trên những nghiên cứu về điều kiện của các lưu vực tai Oregon. Mỗi một

chỉ số phụ có giá trị từ 10 đến 100.

Oxy hòa tan (DO)

WQI ban đầu chỉ được tính dựa trên độ bão hòa với các điều kiện nhiệt độ khác

nhau. DO là chỉ số quan trọng cho Cá hồi, tôm.. Chỉ số phụ DO được xây dựng dựa

trên tác động đến các loài thủy sinh. Cách tính chỉ số phụ DO như sau:

- Nồng độ DO bão hòa (DO saturation hay DOs) ≤ 100% hoặc Nồng độ DOc ≤3.3 mg/l SIDO = 10

- 3.3 mg/l < DOc ≤ 10.5 mg/l SIDO=-80.29+31.88*DOc-1.401*DOc2

12

- 10.5 mg/l < DOc SIDO = 100

- 100% < DOs ≤ 275% SIDO=100*exp((DOs - 100)*1.179E-2)

- 275% < Dos SIDO = 100

Nhu cầu Oxy sinh học (BOD)

BOD thể hiện tổng mức tiêu thụ oxy do các sinh vật thủy sinh. Phương pháp tínhchỉ số phụ BOD như sau:

BOD ≤ 8 mg/l: SIBOD = 100*exp(BOD*-0.1993)

8 mg/l < BOD SIBOD = 10

13

Amonia + nitrate nitrogen N

Quá trình Nitrat hóa diễn ra trong một số dòng chảy thuộc bang Oregon và quá

trình này cũng có thể tiêu thụ oxy. Chỉ số phụ Nitơ được tính dựa trên tổng của amoni

và nitrat, tuy nhiên trong cơ s ở dữ liệu vẫn cần lưu riêng amoni và nitrat đ ể có thểphân tích về mức độ đóng góp của amoni và nitrat đối với chỉ số phụ Nitơ. Phươngpháp tính toán chỉ số phụ Nito nêu ở phần dưới.

Phú dưỡng

Sự gia tăng nồng độ các hợp chất nitơ và photpho dễ tiêu trong nước tạo ra những

điều kiện thuận lợi cho tảo phát triển. Phú dưỡng có thể ảnh hưởng rất lớn đến chất

lượng môi trường nước và đời sống của các loài thủy sinh.

Amonia + nitrate nitrogen N

Amonia và nitrat vừa có tác động đến nồng độ oxy hòa tan vừa có ảnh hưởng chủyếu đến phú dưỡng. Phương pháp tính chỉ số phụ Nitơ như sau:

N ≤ 3 mg/l SIN = 100*exp(N* -0.4605)

3 mg/l < N SIN =10

14

Tổng photphat P

P ≤ 0.25 mg/l SIP = 100 – 299.5*P – 0.1384*P2

0.25 mg/l ≤ P SIP = 10

Các chất hòa tan

a. pH

Công thức tính chỉ số phụ pH như sau:

- pH < 4 SIpH = 10

- 4 ≤ pH < 7 SIpH = 2.628*exp(pH*0.52)

- 7 ≤ pH ≤ 8 SIpH = 100

- 8 <pH ≤ 11 SIpH =100*exp((pH-8)*-0.5188)

- 11 < pH SIpH =10

b. Tổng rắn TS

Công thức tính phụ thuộc vào các lưu vực khác nhau…

Nhân tố vật lý - Nhiệt độ T

15

T ≤ 11oC SIT = 100

11oC ≤ 29 oC SIT = 76.54 + 4.172*T – 0.1623.T2 – 2.0557*10-3*T3.

29 oC ≤ T SIT = 10

Yếu tố ảnh hưởng đến sức khỏe - Fecal Coliform FC

FC ≤ 50 #/100 ml SLFC = 98

50 #/100ml < FC ≤ 1600 #/100ml SLFC = 98*exp((FC-50)* -9.9178E-4)

1600 #/100ml < FC SLFC = 10

2.1.3. Trọng số:

Mô hình WQI hiện tại đang áp dụng sử dụng phương pháp trọng số cân bằng

2.1.4. Tính toán WQI cuối cùng từ các chỉ số phụ

WQI ban đầu được tính bằng trung bình số học có trọng số của các chỉ số phụthành phần:

16

n

iiiWSIWQI

1

Trong đó SIi là chỉ số phụ đối với thông số i, Wi là trọng số tương ứng.

NSF AQI là trung bình theo không gian (geometic mean) có tr ọng số của các

chỉ số phụ thành phần:

i

n

i iWSIWQI

1

WQI được sử dụng tại hiện tại ở Oregon sử dụng hàm bình phương điều hòa

không trọng số theo công thức sau:

n

i iSI

nWQI

12

1

Trong đó:

WQI: chỉ số cuối cùng

n là số lượng các chỉ số WQI thành phần.

SLi: Chỉ số phụ

Sau khi WQI cuối cùng được xác định, chất lượng nước được đánh gia theo cácthang như sau:

10 – 59 rất xấu

60 – 79 Xấu

80 – 84 Trung bình

85 – 89 Tốt

90 – 100 Rất tốt

2.2 Mô hình WQI áp dụng ở bang Floria

2.2.1. Lựa chọn thông số

Các nhóm thông số để tính toán WQI

- Độ trong của nước: độ đục, tổng rắn lơ lửng

17

- Hàm lượng oxy: DO

- Như cầu oxy (phú dưỡng): COD, BOD, TOC

- Các chất dinh dưỡng: Tổng N, nitrat, Tổng P

- Vi khẩn: Tổng Coliform và Fecal Coliform

2.2.2. Tính toán chỉ số phụ

Chỉ số phụ được tính toán từ giá trị thông số bằng phương pháp đường cong tỉ lệ(rating curve), đường cong này được xây dựng từ các tiêu chuẩn về nước mặt và các

nghiêm cứu về nồng độ các chất ô nhiễm trong nước.

Thông số Chất lượng tốt Chất lượng kém

WQI Đơnvị

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Chỉ thị: Chất rắn lơ lửng

Độ đục JTU 1.5 3 4 4.5 5.2 8.8 12.2 16.5 21

TSS mg/l 2 3 4 5.5 6.5 9.5 12.5 18 26.5

Chỉ thị: Hàm lượng oxy

DO mg/l 8 7.3 6.7 6.3 5.8 5.3 4.8 4 3.1

Chị thị: Nhu cầu oxy

BOD mg/l 0.8 1 1.1 1.3 1.5 1.9 2.3 3 5.1

COD mg/l 16 24 32 38 46 58 72 102 146

TOC mg/l 5 7 9.5 12 14 17.5 21 27.5 37

Chị thị: Chất dinh dưỡng

Tổng N mg/l 0.55 0.75 0.9 1 1.2 1.4 1.6 2 2.7

N-NO3 mg/l 0.01 0.03 0.05 0.07 0.1 0.14 0.2 0.32 0.64

Tổng P mg/l 0.02 0.03 0.05 0.07 0.09 0.16 0.24 0.46 0.89

18

Chị thị: Vi sinh vật

Tổng

Coliform

MPN/10

0ml

100 150 250 425 600 1100 1600 3700 7600

Fecal

Colifoem

MPN/10

0ml

10 30 35 55 75 135 190 470 960

Ghi chú: *: đơn vị trong tài liệu gốc; *=MPN/100ml (người dịch)

Các đường cong tỉ lệ được thể hiện cụ thể trong các hình dưới đây:

19

2.2.3. Trọng số:

Không sử dụng trọng số

2.2.4. Tính toán chỉ số cuối cùng

Sử dụng công thức trung bình cộng không trọng số:

n

iiq

nI

1

1

Trong đó:

I : Chỉ số cuối cùng

20

n: số lượng thông số

qi: chỉ số phụ

Thang điểm WQI:

- Tốt: 0 – 44

- Trung bình: 45 – 59

- Kém: 60 – 99

2.3 Các mô hình WQI áp dụng tại Canada

Bộ Môi trường Canada đưa ra một mô hình WQI (WQI – CCME), mô hình đóđược sử dụng ở nhiều bang tại Canada

2.3.1. Phương pháp đưa ra bởi trung tâm St Laurent

Trung tâm St Laurent (CSL) là một trung tâm chịu trách nhiệm báo cáo chất

lượng nước của sông St. Lawrence. Ch ỉ số WQI được CSL đưa ra như sau:

n

FAWQI ii

Trong đó Ai là giá tr ị trung bình mức độ vượt độ vượt quá mức hướng dẫn của

các biến. Khi giá trị của thông số vượt quá mức hướng dẫn đối với thông số đó tỉ lệ“giá trị thông số/mức hướng dẫn” được tính toán. Ai là trung bình của các giá trị đó.

Fi là tần số của giá trị vượt quá mức hướng dẫn so với tổng số giá trị thu được

của biến đó ( Fi = Faccced/Ftotal)

CSL tính toán các chỉ số chất lượng nước khác nhau cho các mục đích sử dụng

khác nhau như: bảo vệ các loài thủy sinh, dùng làm nước sinh hoạt, môi trường nước

mặn…

2.3.2. Phương pháp của QUEBEC

Phương pháp này dựa trên cách tiếp cận của New Zealand. WQI là giá tr ị nhỏnhất của các giá trị WQI phụ. Mỗi chỉ số phụ được tính toán từ một thông số quan trắc

môi trường nước.

WQI = min(Isub1, Isub2,…,Isubn)

Phương pháp tính toán các ch ỉ số phụ khác các phương pháp áp d ụng tại

Canada đó là phương pháp này s ử dụng đường cong Delphi. Đường cong Delphi xây

21

dựng bằng phương pháp chuyên gia về mức độ quan trọng của các thông số trong môi

trường nước. Họ sử dụng một đường phi tuyến (dựa trên ý kiến tổng hợp các chuyên

gia) để xác định mức WQI phụ dựa trên giá trị các thông số. Chỉ số Quebec là giá trịxấu nhất của các giá trị WQI phụ.

2.3.3. Phương pháp British Columbia

WQI = (F12+F22+F32)½

F1 là phần trăm các mẫu vượt quá mức hướng dẫn

F2 là phần trăm các thông số có một hoặc nhiều hơn 1 mẫu vượt quá mức

hướng dẫn

F3 là giá trị cao nhất của mẫu vượt quá mức hướng dẫn

Trong 3 thành phần F1, F2, F3 thì có 2 thành phần giống với các phương pháptính WQI khác: F2 giống với chỉ số của bang Alberta, F3 tương tự chỉ số của trung tâm

St Laurent, còn thành phần F1 thì không giống bất kỳ phương pháp nào khác. Các mức

WQI khác nhau phù hợp với các mục đích sử dụng khác nhau.

2.3.4. Phương pháp Manitoba

Bang Manitoba sử dụng phương pháp đã áp dụng tại bang British Columbia mà

có bất kỳ thay đổi nào, với số liệu trong 4 năm tại 8 vùng khác nhau thuộc Manitoba,

bang Manitoba đã kết luận phương pháp Bitish Columbia hoàn toàn có th ể áp dụng

phù hợp cho Manitoba.

2.3.5. Phương pháp Ontario

Bang Ontario sử dụng phương đã áp dụng tại British Columbia nhưng s ửa đổi

giá trị F3 là giá trị trung bình chứ không phải giá trị cao nhất. Họ đưa ra đánh giá vềmột số vấn đề xảy ra đối với phương pháp British Columbia khi m ột số giá quá lớn so

với mục tiêu chất lượng.

Các thông số môi trường sử dụng để tính toán WQI bao gồm: Clorua, Fecal

Coliform, đồng, sắt, chì, kẽm, magan, natri, tổng N, tổng P, DO, sunfat, pH, tổng rắn.

2.3.6. Chi tiết phương pháp tính toán WQI áp d ụng tại Alberta (phát triển từ WQI– CCME)

Lựa chọn thông số: Các thông số dùng để tính toán WQI là hầu hết các thông

số có trong chương trình quan trắc tại Alberta

Metals & Ions

22

Aluminum Copper Molybdenum Vanadium

Arsenic Iron Nickel Zinc

Beryllium Lead Selenium Cyanide

Boron Lithium Silver Fluoride

Cadmium Manganese Thallium

Cobalt Mercury Uranium

Pesticides

2,4-D Picloram Bromoxynil Chlorpyrifos

MCPP Dicamba Cyanazine Imazamethabenz

MCPA Triallate Malathion Diuron

Diazinon Atrazine Methoxychlor Dichlorprop

Lindane

Nutrients & Related Variables

Dissolved Oxygen Total Phosphorus Nitrite-Nitrogen (NO2-N)

pH Total Nitrogen Ammonia Nitrogen

Bacteria

Fecal Coliforms Escherichia coli

Các thông số sử dụng để tính toán chỉ số WQI

WQI được tính toán thông qua các bước như sau:

Bước 1: Tính toán giá tr ị phạm vi - SCOBE F1

F1 là tỉ số các thông số không đáp ứng được so với mức hướng dẫn trong khoảng

thời gian tính chỉ số.

F1 = (số thông số vượt quá tiêu chuẩn/tổng số thông số)*100

Bước 2: Tính toán giá tr ị tần suất F2

F2 là phần trăm số mẫu không đáp ứng được mức hướng dẫn

F2 = (Số mẫu không đáp ứng tiêu chuẩn/Tổng số mẫu)*100

Bước 3: Tính toán giá tr ị biên độ F3

Giá trị F3 được tính toán qua 3 bước sau:

23

- Với các giá trị không đáp ứng được tiêu chuẩn (cao hơn giới hạn trên hoặc

thấp hơn giới hạn dưới), ta tính giá trị sau:

excursioi = (giá trị thông số/mức hướng dẫn) – 1 khi giá trị thông số cao

hơn giới hạn trên của mức hướng dẫn

excusioi = (mức hướng dẫn/giá trị thông số) – 1 khi giá trị thông số thấp

hơn giới hạn dưới của mức hướng dẫn.

- Tính toán giá trị nse

o n

excusionse

k

ii

1

o Trong đó n là tổng số mẫu

- F3 được tính toán bằng phương pháp tiệm cận và có khoảng giá trị từ 0 đến 100

o 01.001.03

nse

nseF

Bước 4: Tính toán giá tr ị WQI

372.1100

23

22

21 FFF

WQI

Các mức WQI

Rất tốt: 95 - 100.

Tốt: 80 - 94

Trung bình: 65 - 79

Xấu: 45 - 64

Rất Xấu: 0 – 44

Chương III: TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VỀ XÂY DỰNGWQI Ở VIỆT NAM

Tại Việt Nam WQI chưa được triển khai chính thức, một số nghiên cứu điển hình

như sau:

- Nghiên cứu của TS Tôn Thất Lãng, TS Phạm Thị Minh Hạnh, cách tiếp cậncải tiến từ WQI – NSF.

24

- Phương pháp WQI đưa ra bởi Ủy ban sông Mê Kông: tính toán t ổng hợp

3.1 Mô hình WQI đưa ra bởi TS Tôn Thất Lãng áp dụng cho sông Đồng Nai

3.1.1. Lựa chọn thông số: phương pháp Delphi

Các thông số được lựa chọn để tính WQI cho sông Đồng Nai:

- BOD, Tổng N

- DO

- SS

- pH

- Coliform

3.1.2. Tính toán chỉ số phụ: phương pháp delphi và phương pháp đường cong tỉ lệ

Từ điểm số trung bình do các chuyên gia cho ứng với từng khoảng nồng

độ thực tế, đối với mỗi thông số chất lượng nước chúng tôi xây dựng một đồ thị và

hàm số tương quan giữa nồng độ và chỉ số phụ. Dựa vào phương pháp thử với sự trợgiúp của phần mềm xử lý bảng tính Excel, các hàm chất lượng nước được biểu thịbằng các phương trình sau:

- Hàm chất lượng nước với thông số BOD5 y = - 0,0006x2 - 0,1491x +

9,8255

- Hàm chất lượng nước với thông số DO y = 0,0047x2 + 1,20276x - 0,0058

- Hàm chất lượng nước với thông số SS y = 0,0003x2 - 0,1304x + 11,459

- Hàm chất lượng nước với thông số pH y = 0,0862x4 - 2,4623x3 +

24,756x2 – 102,23x + 150,23

- Hàm chất lượng nước với thông số tổng N: y = - 0,04x2 – 0,1752x + 9,0244

- Hàm chất lượng nước với thông số coliform y = 179.39x-0,4067

3.1.3. Trọng số

Thep phương pháp Delphi, các m ẫu phỏng vấn được biên soạn và gởi

đến 40 chuyên gia chất lượng nước ở các trường Đại Học, các Viện Nghiên Cứu, các

trung tâm Môi trường để lấy ý kiến. Các mẫu phỏng vấn được gởi đi hai đợt: đợt một

là các câu hỏi để xác định các thông số chất lượng nước quan trọng, đợt hai là các câu

hỏi để xác định trọng số của các thông số chất lượng nước để xây dựng chỉ số phụ và

hàm chất lượng nước.

25

Kết quả có 6 thông số chất lượng nước được lựa chọn là những thông sốá chất

lượng nước quan trọng với các trọng số được trình bày trong bảng sau:

Thông số Trọng số tạm thời Trọng số cuối cùng

BOD5 1.00 0.23

DO 0.76 0.18

SS 0.70 0.16

pH 0.66 0.15

Tổng N 0.63 0.15

Tổng coliform 0.56 0.13

3.1.4. Tính toán chỉ số cuối cùng

Chỉ số WQI cuối cùng được tính theo công thức trung bình cộng có trọng số:

n

iiiwqI

1

Trong đó :

I: Chỉ số cuối cùn

qi: chỉ số phụ cho các thông số

wi Trọng số

Để đánh giá chất lượng nước hệ thống sông Đồng Nai, dựa vào một số kết quảnghiên cứu của nhiều tác giả và kinh nghiệm thực tế đề xuất phân loại nguồn

nước mặt theo chỉ số WQI như sau:

Loại nguồnnước

Ký hiệu màu Chỉ số WQI Đánh giá chất lượng

1 Xanh dương 9<WQI ≤10 Không ô nhiễm

2 Lam 7<WQI≤9 Ô nhiễm rất nhẹ

3 Lục 5<WQI≤7 Ô nhiễm nhẹ

4 Vàng 3<WQI≤5 Ô nhiễm trung bình

5 Da cam 1<WQI≤3 Ô nhiễm nặng

6 Đỏ WQI≤1 Ô nhiễm rất nặng

3.2 Mô hình WQI đưa ra bởi TS Phạm Thị Minh Hạnh

26

Chỉ số chất lượng nước được chia làm 2 loại là: Chỉ số chất lượng nước cơ bản

IB và chỉ số chất lượng nước tổng hợp IO. Chỉ số chất lượng nước cơ bản được tính

cho 8 thông số chính (COD, BOD5, DO, turbidity, SS, NH4+ - N, PO43--P and

T.coli). Chỉ số chất lượng nước tổng hợp ngoài 8 thông số trên được tính thêm các

thông số pH, nhiệt độ, các kim loại nặng và dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong

nước, chỉ số chất lượng nước tổng hợp cung cấp nhiều thông tin hơn cho việc đánh giáchất lượng nước.

Mỗi thông số sẽ xác định một chỉ số chất lượng nước phụ, chỉ số WQI cuối

cùng được xác định bằng việc kết hợp phương pháp trung bình cộng và trung bình

nhân không trọng số.

3.2.1. Lựa chọn thông số

Các tiêu chí sau được sử dụng để lựa chọn thông số:

- Các thông số phải có mặt vào 5 nhóm sau: Hàm lượng oxy, phú dưỡng, yếu

tố sức khỏe, đặc tính vật lý và chất rắn lơ lửng

- Để có thể xây dựng được đường cong tỉ lệ (rating curve) thì các thông s ốphải có tiêu chuẩn môi trường nước của Việt Nam

- Các thông số phải có trong các mạng lưới quan trắc môi trường nước.

- Dựa trên việc phân tích tần suất xuất hiện trong các chương tr ình quan trắc

và phân tích ý nghĩa giá trị của các thông số trong việc đánh giá chất lượng

nước.

Các thông số có tần suất xuất hiện cao nhất trong các chương tr ình quan trắc

bao gồm: Nhiệt độ, pH, BOD5, COD, DO, Tổng sắt, độ đục, TSS, N-NH3, N-NO3,

EC, P-PO4, Tổng coliform. Có 8 kim loại nặng có trong các chương tr ình quan trắc:

Tổng sắt, Pb, Cd, Hg, Zn, Cu, Ni và Cr, trong đó s ắt có tần suất quan trắc cao nhất.

Các kim loại nặng có tần suất quan trắc khác biệt giữa các vùng, ở Miền Bắc chỉ có Fe,

Pb và Cd được quan trắc; Fe, Pb và Hg được quan trắc ở Miền Trung và Fe, Pb, Zn,

Cu, Ni, Cr được quan trắc ở Miền Nam.

Theo số liệu quan trắc từ năm 1998 đến 2007 tại Việt Nam,tần suất xuất hiện

của các thông số là: 7,25% số mẫu có đo pH; DO: 64.17%; SS: 50.25%; Độ đục:

73.84%; BOD5: 43.65%; COD: 45.54%; T ổng coliform: 68.02%; N-NH4: 65.62%; P-

PO4: 36.27%; Fe: 46.52%. Thông s ố độ đục có tuần suất quan trắc rất cao nhưng trongtiêu chuẩn nước mặt của Việt Nam không có thông số này, các giới hạn do Pesce và

Wunderlin (2000) đưa ra được sử dụng.

27

WQI được chia làm 2 loại, các thông số cũng được chia làm 2 loại:

- Chỉ số chất lượng nước cơ bản IB sử dụng các thông số: COD, BOD5, DO,

Độ đục, TSS, N-NH4, P-PO4, Tổng coliform

- Chỉ số chất lượng nước tổng hợp IO:8 thông số sử dụng cho IB, pH và các

chất độc hại (phenols, pesticides, cyanide kim lo ại năngh: As, Cd, Cr, Pb,Hg, Zn, Cu and Ni)

3.2.2. Chuyển các thông số về cùng một thang đo

Sử dụng phương pháp đường cong tỉ lệ (rating curve), các tiêu chuẩn được sửdụng để xây dựng đường cong tỉ lệ là: QCVN 08:2008/BTNMT qu chu ẩn quốc gia vềnước mặt và TCVN 5945: 2005 tiêu chuẩn nước thải công nghiệp. WQI được chia làm

5 mức như sau:

- Mức 1: Nguồn nước có thể sử dụng với mục đích nước sinh hoạt

- Mức 2: Nguồn nước có thể sử dụng làm nguồn nước sinh hoạt nhưng phải

có các biện pháp xử lý thích hợp và bảo vệ đời sống thủy sinh

- Mức 3: Nguồn nước sử dụng cho mục đích tưới tiêu

- Mức 4: Sử dụng cho các mục đích cần chất lượng thấp như giao thông thủy

- Mức 5: Nguồn nước bị ô nhiễm nặng, cần có kế hoạch xử lý trong tương lai

28

DO bão hòa có thể tính thông qua công thức(Elmore & Hayes, 1960)::

32 00007777.00079910.041022.0652.14 TTTCs

Cs: Nồng độ oxy bão hòa

T: Nhiệt độ (oC)

Đường cong tỉ lệ của độ đục được xây dựng theo nghiên cứu của Pesce and

Wunderlin (2000). Các đường cong tỉ lệ được trình bày dưới đây:

29

30

31

32

33

34

3.2.3. Trọng số

Không sử dụng trọng số

35

3.2.4. Tính chỉ số cuối cùng

a. WQI cơ bản

WQI cơ bản được tính từ 8 chỉ số phụ cho các thông số: (COD, BOD5, DO, Độđục, TSS, N-NH4+ , P- PO4 và Tổng ciliform. Phương pháp phân tích PCA đư ợc ápdụng cho 8 thông số trên.

Đồ thị dạng Scree đối với số liệu quan trắc của 8 thông số sử dụng trong WQI cơ bản

Từ phân tích PCA, các thông số có tương quan cao với nhau được cho vào cácnhóm bao gồm: nhóm 1 (DO, BOD5. COD, N -NH4, P-PO4), nhóm 2 (Độ đục, TSS),nhóm 3 (Tổng coliform). Công thức tính WQI cuối cùng là:

36

3/11

1

2

1

5

1 2

1

5

1

kk

jjj

iiiB qwqwqI

Trong đó :

qi : Chỉ số phụ của nhóm các thông số DO, BOD5, N-NH4, COD, P-PO4

qj : Chỉ số phụ ywngs với nhóm thông số độ đục, TSS

qk : Chỉ số phụ của nhóm vi sinh vật bao gồm Fecal coliform

b. WQI tổng hợp

WQI tổng hợp được tính toán từ chỉ số phụ của:8 thông số sử dụng cho IB, pH và

các chất độc hại (phenols, pesticides, cyanide kim lo ại năngh: As, Cd, Cr, Pb, Hg, Zn,Cu và Ni). Công thức như sau :

3/11

1

2

1

5

1

/1

1 2

1

5

1

kk

jjj

iii

nn

iO qwqwqCI

Trong đó :

IO : giá trị WQI tổng hợp

Ci: Chỉ số phụ tương đương của nhiệt độ, pH và các chất độc hại. Chỉ số phụtương đương có thang đo từ 0.01 đến 1 và chỉ được tính đến khi chỉ số phụ của của các

thông số nhiệt độ, pH, các chất độc hại nhỏ hơn IB. Chỉ số phụ của các chất độc hại

được tính bằng trung bình cộng các chỉ số phụ các thông số độc hại (phenols,

pesticides, cyanide kim loại năngh: As, Cd, Cr, Pb, Hg, Zn, Cu và Ni)

WQI cơ bản và WQI tổng hợp được sử dụng để phân loại chất lượng nước theo

các mức như sau:

Rất tốt: 91 – 100

Tốt: 76 – 90

Trung bình: 51 – 75

Xấu: 26 – 50

Kém: 1 – 25

3.3 Mô hình WQI đưa ra bởi Ủy ban sông Mekong

37

Các thông số được sử dụng để tính toán WQI bao gồm: DO, Amoni NH4+,

COD và Tổng P.

WQI của mỗi trạm quan trắc được tính toán theo công thức sau:

10.)...( 21

M

pppWQI n

p: điểm số của của mỗi mẫu, (nếu DO, NH4, COD và tổng P đáp ứng được mức

ứng dẫn sẽ được 2 điểm; nếu chỉ có NH4 và tổng P đáp ứng được mức hướng dẫn sẽđược 1 điểm, các trường hợp còn lại sẽ được 0 điểm.

n: số mẫu trong 1 năm

M: Số điểm tối đa có thể đạt được của các mẫu trong 1 năm.

Mức hướng dẫn được cho trong bảng sau:

Thông số Đơn vị Mức hướng dẫn

DO mg/l ≥6

Amoni mg/l <5

COD mg/l <4

Tổng P mg/l <0.08

Sau khi tính toán WQI, mức độ ảnh hưởng đến con người dựa vào điểm sốWQI được phân loại theo các mức như sau:

Phân loại Điểm số

A: không có ảnh hưởng 9.5 - 10

B: ảnh hưởng nhẹ 8.5 – 9.5

C: có ảnh hưởng 7 – 8.5

D: ảnh hưởng nghiêm trọng <7

3.4 Mô hình WQI đưa ra bởi PGS.TS Lê Trình

Đề tài “Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước theo các chỉ số chất lượng nước(WQI) và đánh giá khả năng sử dụng các nguồn nước sông, kênh rạch ở vùng thành

38

phố Hồ Chí Minh” do PGS.TS Lê trình làm ch ủ nhiệm là một trong những công trìnhnghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam về phân vùng chất lượng nước theo WQI.

3.4.1 Phương pháp lập và tính toán WQI

Có nhiều phương pháp xây dựng công thức và tính toán WQI. Trong đ ề tàinghiên cứu này 4 mô hình WQI đã được nghiên cứu, tính toán dựa theo 2 mô hìnhWQI cơ bản của Hoa Kỳ và Ấn Độ.

Mô hình cơ bản của Quỹ Vệ sinh Quốc gia Hoa Kỳ (NSF-WQI)

NSF-WQI được tính theo một trong 2 công thức: công thức dạng tổng (ký kiệu làWA-WQI) và công thức dạng tích (ký kiệu là WM-WQI):

9

1iiiqwWQIWA

và

9

1i

wi

iqWQIWM

Phần trọng lượng đóng góp (wi) của 9 thông số lựa chọn như sau:

DO = 0,17; F.coli = 0,15; pH = 0,12; BOD5 = 0,10; NO3: 0,1 0; PO4: 0,10; biếnthiên nhiệt độ (ΔT = độ lệch nhiệt độ nước giữa 2 điểm quan trắc gần nhau) = 0,10; độđục = 0,08; tổng chất rắn (TS) = 0,08.

Chỉ số phụ qi được xác định dựa vào các đồ thị qi = f(xi)

Theo mô hình này, giá tr ị WQI xác định được nằm trong khoảng 0 đến 100: WQI= 0 ứng với mức CLN xấu nhất, WQI = 100 ứng với mức CLN tốt nhất.

Dựa theo mô hình cơ bản NSF-WQI Đề tài đã cải tiến thành 3 mô hình phù hợpvới đặc điểm CLN TP. Hồ Chí Minh:

- Mô hình NSF-WQI/HCM

- Mô hình HCM-WQI

- Mô hình HCM-WQI6TS

Mô hình của Bhargava (Bhargava-WQI)

Công thức tính

Theo mô hình Bhargava (1983), WQI cho m ỗi mục đích sử dụng nước (chẳnghạn, cấp nước sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp…) được tính toán theo công thức(3) và

WQI tổng quát (hay WQI cho đa mục đích sử dụng nước) được tính theo côngthức:

39

100/1

1

nn

iiFWQI

Trong đó Fi:

- Giá trị "hàm nhạy" của thông số i, nhận giá trị trong khoảng 0,01 ÷ 1

- Fi được xác định từ "hàm nhạy" đối với thông số i ;

- n: số thông số CLN lựa chọn (n = 3 ÷ 5, tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng nước)

k

WQIWQI

k

ii

1

Trong đó, WQI i là WQI của các mục đích sử dụng nước khác nhau, k là số mụcđích sử dụng nước. Có thể đưa vào tử số của công thức (4) các hệ số thể hiện tầm quantrọng khác nhau của mỗi mục đích sử dụng nước.

Xác định các mục đích sử dụng nước sông kênh rạch ở TP. Hồ Chí Minh

Các mục đích sử dụng nước của các sông kênh rạch ở TP. Hồ Chí Minh baogồm:

Tiếp xúc trực tiếp (tắm, bơi lội)

Cấp nước sinh hoạt (điểm thu nước thô cho các nhà máy nước§

Nông nghiệp (hay nước thủy lợi)

Công nghiệp (nước cấp cho các ngành công nghiệp nói chung: làm mát, vệ sinhcông nghiệp§

Thủy sản (nuôi tôm, cá...).

Xác định các thông số CLN lựa chọn cho các mục đích sử dụng nước

Các tiêu chí để xác định các thông số CLN lựa chọn cho mỗi mục đích sử dụngnước bao gồm:

− Thông số phải có tầm quan trọng lớn,

− Thông số có thể xác định nhanh và chính xác,

− Số thông số càng ít càng tốt, nhưng phải đủ để mô tả đặc điểm về CLN củasông, kênh rạch được khảo sát.

40

(Từ nhiều số liệu của các chương trình quan trắc môi trường ở TP. Hồ Chí Minhvà của Đề tài này có thể nhận định rằng nồng độ các kim loại độc và các hóa chất bảovệ thực vật nhỏ hơn nhiều so với quy định trong các Tiêu chuẩn Việt Nam tương ứng,do vậy trong tính WQI của Đề tài này các thông số về chất ô nhiễm có độc tính caokhông được lựa chọn).

3.4.2 Phương pháp phân loại và phân vùng chất lượng nước dựa theo WQI

Theo mô hình của NSF (Hoa Kỳ) và Bhargava (Ấn Độ), CLN được phân thành 5loại (hay 5 mức). Trên cơ sở phân loại CLN, tiến hành phân vùng CLN cho các sôngkhảo sát, tức là chia mỗi sông thành các vùng (các đo ạn). Mỗi vùng (đoạn) của mộtsông được xem là cùng mức CLN nếu cùng nằm trong một loại (khi đánh giá quaWQI).

Loại Bhargava-WQI (a) NSF-WQI (b) Giải thích

I 90 ÷ 100 91 ÷ 100 Rất tốt(không ô nhiễm - ô

nhiễm rất nhẹ)II 65 ÷ 89 71 ÷ 90 Tốt (ô nhiễm nhẹ)

III 35 ÷ 64 51 ÷ 70 Trung bình (ô nhiễmtrung bình)

IV 11 ÷ 34 26 ÷ 50 Xấu (ô nhiễm nặng)

V 0 ÷ 10 0 ÷ 25 Rất xấu (ô nhiễm rấtnặng)

Việc phân loại chất lượng nước các sông, kênh rạch ở TP. Hồ Chí Minh theo cácmô hình WQI cải tiến do Đề tài này đề xuất (HCM-WQI, NSF-WQI/HCM, WQIB-HCM) cũng dựa theo các phân loại trên.

Chương IV. SỔ TAY HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN WQI DO TCMT BAN HÀNH

Phần I. QUY ĐỊNH CHUNG

1. Phạm vi điều chỉnh

Văn bản này hướng dẫn việc tính toán chỉ số chất lượng nước từ số liệuquan trắc môi trường nước mặt lục địa.

2. Đối tượng áp dụng

Hướng dẫn này áp dụng đối với cơ quan quản lý nhà nước về môi trường,các tổ chức, cá nhân có tham gia vào mạng lưới quan trắc môi trường và thamgia vào việc công bố thông tin về chất lượng môi trường cho cộng đồng.

41

3. Giải thích từ ngữTrong sổ tay hướng dẫn, các từ ngữ dưới đây được hiểu như sau:1. Chỉ số chất lượng nước (viết tắt là WQI) là một chỉ số được tính toán từ

các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượngnước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó; được biểu diễn qua một thangđiểm.

2. WQI thông số (viết tắt là WQISI) là chỉ số chất lượng nước tính toán chomỗi thông số.

4. Các nguyên tắc xây dựng chỉ số WQICác nguyên tắc xây dựng WQI bao gồm:- Bảo đảm tính phù hợp;- Bảo đảm tính chính xác;- Bảo đảm tính nhất quán.- Bảo đảm tính liên tục;- Bảo đảm tính sẵn có;- Bảo đảm tính có thể so sánh.

5. Mục đích của việc sử dụng WQI

- Đánh giá nhanh chất lượng nước mặt lục địa một cách tổng quát;

- Có thể được sử dụng như một nguồn dữ liệu để xây dựng bản đồ phânvùng chất lượng nước;

- Cung cấp thông tin môi trường cho cộng đồng một cách đơn giản, dễhiểu, trực quan;

- Nâng cao nhận thức về môi trường.

Phần II. TÍNH TOÁN CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC

1. Các yêu cầu đối với việc tính toán WQI

- WQI được tính toán riêng cho số liệu của từng điểm quan trắc;

- WQI thông số được tính toán cho từng thông số quan trắc. Mỗi thông số sẽxác định được một giá trị WQI cụ thể, từ đó tính toán WQI để đánh giá chất lượngnước của điểm quan trắc;

- Thang đo giá trị WQI được chia thành các khoảng nhất định. Mỗi khoảng ứngvới 1 mức đánh giá chất lượng nước nhất định.

2. Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá ch ất lượng môitrường nước mặt lục địa

42

Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá chất lượng môi trường nướcbao gồm các bước sau:

Bước 1: Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc môi trường nướcmặt lục địa (số liệu đã qua xử lý);

Bước 2: Tính toán các giá tr ị WQI thông số theo công thức;Bước 3: Tính toán WQI;Bước 4: So sánh WQI với bảng các mức đánh giá chất lượng nước.

3. Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc

Số liệu quan trắc được thu thập phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Số liệu quan trắc sử dụng để tính WQI là số liệu của quan trắc nước mặt lụcđịa theo đợt đối với quan trắc định kỳ hoặc giá trị trung bình của thông số trong mộtkhoảng thời gian xác định đối với quan trắc liên tục;

- Các thông số được sử dụng để tính WQI thường bao gồm các thông số: DO,nhiệt độ, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4 , TSS, độ đục, Tổng Coliform, pH;

- Số liệu quan trắc được đưa vào tính toán đã qua xử lý, đảm bảo đã loại bỏ cácgiá trị sai lệch, đạt yêu cầu đối với quy trình quy phạm về đảm bảo và kiểm soát chấtlượng số liệu.

4. Tính toán WQI

a. 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 như sau:

111

1

ipiii

iiSI qCBP

BPBP

qqWQI

Trong đó:BPi: Nồng độ giới hạn dưới của giá trị thông số quan trắc được quy định trong

bảng 1 tương ứng với mức iBPi+1: Nồng độ giới hạn trên của giá trị thông số quan trắc được quy định trong

bảng 1 tương ứng với mức i+1qi: Giá trị WQI ở mức i đã cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi

qi+1: Giá trị WQI ở mức i+1 cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi+1

Cp: Giá trị của thông số quan trắc được đưa vào tính toán.

Bảng 1. 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

(công thức 1)

43

3 50 15 30 0.5 0.3 30 50 7500

4 25 25 50 1 0.5 70 100 10.000

5 1 ≥50 ≥80 ≥5 ≥6 ≥100 >100 >10.000

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

* Tính giá trị WQI đối với thông số DO (WQIDO): tính toán thông qua giá tr ịDO % bão hòa.

Bước 1: Tính toán giá trị DO % bão hòa:

- Tính giá trị DO bão hòa:32 000077774.00079910.041022.0652.14 TTTDO baohoa

T: nhiệt độ môi trường nước tại thời điểm quan trắc (đơn vị: 0C).

- Tính giá trị DO % bão hòa:

DO%bão hòa= DOhòa tan / DObão hòa*100

DOhòa tan: Giá trị DO quan trắc được (đơn vị: mg/l)

Bước 2: Tính giá trị WQIDO:

iipii

iiSI qBPC

BPBP

qqWQI

1

1

Trong đó:Cp: giá trị DO % bão hòaBPi, BPi+1, qi, qi+1 là các giá trị tương ứng với mức i, i+1 trong Bảng 2.

Bảng 2. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa

i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10BPi ≤20 20 50 75 88 112 125 150 200 ≥200

qi 1 25 50 75 100 100 75 50 25 1

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 2 và sửdụng Bảng 2.

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 và sửdụng Bảng 2.

Nếu giá trị DO% bão hòa ≥200 thì WQIDO bằng 1.

* Tính giá trị WQI đối với thông số pH

(công thức 2)

44

Bảng 3. 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

Nếu giá trị pH≤5.5 thì WQIpH bằng 1.

Nếu 5,5< giá trị pH<6 thì WQIpH được tính theo công thức 2 và sử dụng bảng 3.

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 và sử dụng bảng 3.

Nếu giá trị pH≥9 thì WQIpH bằng 1.

b. Tính toán WQI

Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số nêu trên, việc tính toán WQI đượcáp dụng theo công thức sau:

3/12

1

5

1 2

1

5

1

100

c

bb

aa

pH WQIWQIWQIWQI

WQI

Trong đó:WQIa: Giá trị WQI đã tính toán đối với 05 thông số: DO, BOD5, COD,

N-NH4, P-PO4

WQIb: Giá trị WQI đã tính toán đối với 02 thông số: TSS, độ đục

WQIc: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số Tổng Coliform

WQIpH: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số pH.

Ghi chú: Giá trị WQI sau khi tính toán sẽ được làm tròn thành số nguyên.

5. So sánh chỉ số chất lượng nước đã được tính toán với bảng đánh giáSau khi tính toán được WQI, sử dụng bảng xác định giá trị WQI tương ứng với

mức đánh giá chất lượng nước để so sánh, đánh giá, cụ thể như sau:

Giá trị WQI Mức đánh giá chất lượng nước Màu

91 - 100 Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt Xanh nước biển

76 - 90Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạtnhưng cần các biện pháp xử lý phù hợp

Xanh lá cây

51 - 75Sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các mụcđích tương đương khác Vàng

26 - 50Sử dụng cho giao thông thủy và các mục đíchtương đương khác Da cam

0 - 25Nước ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lýtrong tương lai Đỏ

45

Phần III. ÁP DỤNG CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRONG ĐÁNH GIÁCHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ CÔNG BỐ THÔNG TIN MÔI TRƯỜNG CHOCỘNG ĐỒNG

1. Công bố thông tin về chất lượng nước mặt lục địa cho cộng đồngChỉ số chất lượng nước sau khi được tính toán được sử dụng để đánh giá chất

lượng nước trong các báo cáo về chất lượng nước, báo cáo hiện trạng môi trường. Cácnội dung thông tin này cần được công bố, công khai và phổ biến rộng rãi cho cộngđồng.

2. Yêu cầu đối với nội dung thông tin công bố về WQI

Yêu cầu đối với nội dung thông tin công bố về WQI bao gồm:

- Tên điểm và khu vực quan trắc, tên trạm quan trắc;

- Thời gian quan trắc;

- Giá trị WQI và mức đánh giá chất lượng nước tương ứng.

3. Hình thức công bốThông tin về WQI được công bố cho cộng đồng thông qua các phương ti ện

thông tin đại chúng như báo chí, truyền thanh, truyền hình, bảng thông tin điện tử,trang thông tin điện tử…

Chương V: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC LVS CẦU VÀ NHUỆ ĐÁYTHÔNG QUA WQI

5. 1 Áp dụng WQI cho số liệu quan trắc cho hệ thống LVS Cầu

5.1.1 Tổng quan về hệ thống LVS Cầu

Sông Cầu là một trong những sông chính của hệ thông sông Thái Bình với 47%

diện tích toàn lưu vực. Sông Cầu bắt nguồn từ vùng núi Tam Tao (đỉnh cao 1326m)

chảy qua huyện Chợ Đồn (Bắc Kạn) thị xã Bắc Kạn, Chợ Mới, Thái Nguyên, Bắc

Ninh, Bắc Giang và điểm cuối cùng của con sông này là Phả lại, Chí Linh, Hải Dương.Tổng chiều dài của sông Cầu là 288km.

Thung lũng phía thượng lưu và trung lưu nằm giữa hai cánh cung sông Gâm và

cánh cung Ngân Sơn – Yên Lạc. Phần thượng lưu sông Cầu chảy theo hướng Bắc

Nam, độ cao trung bình đạt tới 300-400m, lòng sông hẹp và rất dốc, nhiều thác ghềnh

và có hệ số uốn khúc lớn (>2.0) độ rộng trung bình trong mùa cạn khoảng 50 đến 60m,

80-100m trong mùa lũ, độ dốc khoảng >0.1%. Phần trung lưu từ Chợ Mới, sông Cầu

chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam trên một đoạn khá dài sau đó trở lại hướng cũcho tới Thái Nguyên. Đoạn này địa hình đã thấp xuống đáng kể, lòng sông mở rộng,

độ dốc cũng giảm chỉ còn khoảng 0.05%, độ uốn khúc vẫn cao.

46

Hạ lưu sông Cầu được tính từ Thác Huống đến Phả Lại, từ đây hướng chảy chủđạo là Tây Bắc Đông Nam, địa hình có độ cao trung bình 10 đến 20m, lòng sông rất

rông 70 đến 150m và độ dốc giảm đáng kể 0.01%.

Lưu vực sông Cầu có dạng dài, tổng diện tích được xác định là 6030km2, hệ sốtập trung nước đạt 2.1, địa hình đồng bằng chiếm phần lớn diện tích lưu vực, độ cao

trung bình của lưu vực vì vậy cũng khá thấp (190m). Độ dốc trung bình của lưu vực

thuộc loại trung bình 16%.

Mật độ sông suối trong lưu vực sông cầu thuộc loại cao: 0.95-1.2km/km2, tổng

chiều dài phụ lư có chiều dài lớn hơn 10km là 1602km (68 sông trong đó có 13 sôngcó chiều dài lớn hơn 15km)

Chương trình quan trắc LVS Cầu được thực hiện từ năm 2006 với tần suất 3

đợt/năm. Đến năm 2008 tần suất quan trắc được tăng lên 6 đợt/năm. Số điểm quan trắc

là 34 điểm với 20 thông số hóa lý cơ bản, các kim loại nặng, các thông số sinh vật và

hóa chất bảo vệ thực vật.

Các điểm quan trắc quan trắc thuộc các nhánh sông chính của lưu vực gồm:

- Sông Cầu (từ Bắc Kạn đến Phả Lại, Hải Dương)

- Sông Công (từ Đại Từ đến Hiệp Hoà, Bắc Giang)

- Sông Nghinh Tường (Võ Nhai đến Phú Lương, Thái Nguyên)

- Sông Đu (Đại Từ đến Phú Lương, Thái Nguyên)

- Sông Cà Lồ (Vĩnh Yên, Vĩnh Phúc đến Phúc Lộc Phương, Bắc Giang)

- Sông Ngũ Huyện Khê (từ Đông Anh, Hà Nội đến Bắc Ninh)

47

5.1.2 Áp dụng thử nghiệm WQI để đánh giá chất lượng nước LVS Cầu

LVS Sông Cầu được chia làm các nhánh sông chính như sau: Sông C ầu, sông

Công, sông Ngũ Huyện Khê và các nhánh sông còn lại. Chất lượng nước được đánhgiá theo WQI và QCVN 08:2008/BTNMT Quy chu ẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng

nước mặt.

a. Sông Cầu:

Các thông số chất lượng nước tại sông Cầu đáp ứng so với mức B1 với tỉ lệ khá

cao. Còn nếu so với mức A1 thì có nhiều thông số vượt tiêu chuẩn đến trên 60%.

Thông số Coliform có sự biến động mạnh nhất giữa 2 năm 2008 và 2009, trong năm2008 thông Coliform ch ỉ có 12,7% số mẫu vượt quá mức B1, tuy nhiên trong năm2009 có đến 59,8% số mẫu cao hơn mức B1.

48

Hình: tỉ lệ các thông số so với QCVN 08:2008/BTNMT tại sông Cầu

Kết quả tính toán WQI tại sông Cầu

Năm 2008, đa số các giá trị WQI nằm trong khoảng 51 – 75 và 76 - 90 (chất

lượng nước sử dụng cho tưới tiêu và cấp nước sinh hoạt), tuy nhiêm năm 2009 nhiều

giá trị nằm trong khoảng 0 – 25 (chất lượng nước bị ô nhiễm).

Hình: tỉ lệ giá giá trị WQI thuộc các mức phân loại chất lượng nước

Nhận xét:

Việc đánh giá chất lượng nước thông qua WQI đơn giản hơn so với việc đánh giácùng lúc nhiều thông số. Ví dụ như năm 2008 tại sông Cầu có nhiều thông số nhưBOD, COD đáp ứng được mức A1 với tỉ lệ rất cao, tuy nhiên thông số N-NH4

+ lại đápứng được mức A1 với tỉ lệ rất thấp, trong khi đó với kết quả tính toán WQI ta có thểthấy ngay tỉ lệ số mẫu quan trắc đạt chất lượng nước có thể sử dụng tốt cho mục đích

49

cấp nước sinh hoạt (giá trị WQI nằm trong khoảng 91 – 100) là 11,8%. Tương tự trong

năm 2008, các thông số có giá trị nằm trong khoảng từ mức A2 đến B1 với tỉ lệ rất

khác nhau, sau khi tính toán WQI ta có thì t ỉ lệ số mẫu quan trắc có chất lượng nước

sử dụng được cho mục đích tưới tiêu (nằm trong khoảng từ 51 – 75) là 39,2%.

b. Sông Công

Tỉ lệ các thông số quan trắc đạt được mức B1 của sông Công cũng khá cao. Sựthay đổi của các thông số giữa 2 năm khá đặc biệt, đa số các thông số có tỉ lệ đáp ứng

so với Quy chuẩn năm 2009 cao hơn năm 2008, tuy nhiên thông s ố Coliform lại có

chiều hướng ngược lại, tỉ lệ đáp ứng quy chuẩn của thông số Coliform ngay cả đối với

mức B2 cũng rất thấp.

Hình: tỉ lệ các thông số so với QCVN 08:2008/BTNMT tại sông Công

Kết quả tính toán WQI

năm 2008 và 2009 chất lượng không có sự biến động mạnh, đa số các giá trịWQI nằm trong khoảng 51 – 75 và 76 – 90.

50


Nhận xét

Tương tự đối với sông Cầu, đánh giá chất lượng sông Công thông qua WQI

đơn giản hơn rất nhiều so với đánh giá từng thông số. Ví dụ năm 2009, tỉ lệ so với các

mứ trong Quy chuẩn các thông số rất khác nhau, rất khó đánh giá chất lượng nước

thuộc mức nào, sử dụng phù hợp với mục đích gì. Kết quả tính toán WQI có thể nhận

thấy dễ dàng có 69% số mẫu quan trắc đạt chất lượng nước với WQI thuộc khoảng 76

– 90, có 31% số mẫu quan trắc có WQI thuộc khoảng 51 – 75.

c. Sông Ngũ Huyện Khê

So với công Cầu và sông Công thì sông Ngũ Huyện Khê có tỉ lệ các thông sốvượt các mức trong Quy chuẩn cao hơn, tức có mức độ ô nhiễm lớn hơn. Có nhiều

thông số vượt mức B1 đến trên 30% số mẫu quan trắc. Thông số Coliform có tỉ lệ vượt

các mức trong nhất quy chuẩn cao nhất, và tỉ lệ vượt chuẩn tăng khá cao vào năm 2009so với năm 2008.

51

Hình: tỉ lệ các thông số với QCVN 08:2008/BTNMT tại sông Ngũ Huyện Khê


Năm 2008 giá trị WQI nằm trong khoảng từ 0 – 25; 26 – 50; 51 – 75 với tỉ lệkhá bằng nhau, năm 2009 nằm trong khoảng 0 – 25.


Nhận xét

Tương như việc đánh giá chất lượng các sông ở trên, việc đánh giá chất lượng

nước sông Ngũ Huyện Khê thông qua giá tr ị WQI rõ ràng và đơn giản hơn so với việc

đánh giá từng thông số. Ví dụ trong năm 2009 có một số thông số đáp ứng được các

mức B2 hay B1 khá cao, tuy nhiên một số thông số khác (N-NH4+ và Tổng Coliform)

lại không đáp ứng được mức B2 với tỉ lệ cao, kết quả tính toán WQI cho thấy có đến

91,7% số mẫu quan trắc đang bị ô nhiễm, không thể sử dụng cho mục đích nào.

52

d. Các nhánh sông khác

Các nhánh sông khác của LVS Cầu có các thông số đáp ứng khá tốt với mức B1,

đa số các thông số có tỉ lệ vượt mức B1 dưới 20%. Các thông số không sự biến động

lớn giữa năm 2008 và 2009 trừ thông số Coliform.

Hình: tỉ các thông số so với QCVN 08:2008/BTNMT tại sông khác


Giá trị WQI năm 2009 thấp hơn nhiều so với năm 2008, có sự khác biệt khá lớn

giữa các vị trí quan trắc.


Nhận xét

Tương tự như phần nhận xét ở trên đánh giá chất lượng nước thông qua WQI

đơn giản hơn so với việc đánh giá cùng lúc nhiều thông số. Đa số các thông số có tỉ lệ

53

đáp ứng được các mức trong Quy chuẩn năm 2009 không thấp hơn nhiều so với năm2008, tuy nhiên kết quả tính toán WQI năm 2009 l ại thấp hơn rất nhiều so với năm2008, điều này là do thông số Coliform năm 2009 không đáp ứng với mức B2 với tỉ lệrất cao.

5.1.3 Một số kết quả tính toán WQI khác đối với LVS Cầu

Đánh giá diễn biến chất lượng nước theo năm

Chất lượng nước của LVS Cầu có sự biến động rất mạnh giữa các nhánh sông và

giữa 2 năm 2008 và 2009. Chất lượng nước năm 2009 thấp hơn năm 2008 tại đa số các

điểm quan trắc trên các nhánh sông.

54

Biểu đồ: Giá trị WQI trung bình các điểm quan trắc thuộc LVS Cầu

Đồ thị dạng hộp thể hiện khá rõ phân bố giá trị WQI giữa các sông thuộc LVS

Cầu và giữa 2 năm 2008 và 2009. Chất lượng nước năm 2009 thấp hơn năm 2008 tại

sông Cầu, sông Ngũ Huyện Khê và các nhánh sông khác.

55

Hình : Đồ thị dạng hộp giá trị WQI của LVS Cầu,

giá trị hai đầu mút là bách phần 95 và 5, hai đầu của hộp là bách phần 25 và 75, dấu

* là giá trị trung bình WQI của các điểm quan trắc trong cùng một năm.Phân tích đóng góp của các nhóm thông số vào chỉ số WQI cuối cùng

Giá trị WQI phụ của các nhóm thông số càng cao thì chỉ số WQI cuối cùng càng

cao, tuy nhiên WQI cuối cùng còn phụ thuộc vào tương quan giữa các giá trị WQI

phụ. Nếu một trong số các nhóm WQI phụ có giá trị rất thấp thì WQI cuối cùng cũng

thấp cho dù giá trị của nhóm WQI phụ khác cao. Qua biểu đồ x.x ta nhận thấy những

điểm quan trắc có giá trị WQI cao nhất thì cả 3 nhóm chỉ số phụ đều cao và khá đồng

đều nhau.

56

Đồ thị: Đóng góp của các nhóm thông số vào chỉ số WQI cuối cùng

(số liệu đã được sắp xếp theo thứ tự tăng dần của WQI, các nhóm chỉ số phụ là trung

bình của WQI phụ trong năm 2008 - 2009).

57

5.2 Áp dụng thử nghiệm WQI để đánh giá chất lượng nước LVS Nhuệ Đáy

5.2.1 Mạng lưới quan trắc LVS Nhuệ Đáy

Lưu vực sông Nhuệ - Đáy nằm trong phạm vi toạ độ 200 - 21020' vĩ độ Bắc và

1050 - 106030' kinh độ Đông. Các địa phận hành chính của các tỉnh nằm trong lưu vực

quan trắc bao gồm: Tỉnh Hoà Bình (huyện: Lương Sơn, Kim Bôi, Lạc Thuỷ và Yên

Thuỷ), Hà Nội (huyện Từ Liêm, huyện Thanh Trì, các quận nội thành, thành phố Hà

Đông và các huyện: Đan Phượng, Hoài Đức, Thường Tín, Phú Xuyên, Thanh Oai, ứng

Hoà, Chương Mỹ và Mỹ Đức), Tỉnh Hà Nam (thành phố Phủ Lý và các huyện Duy

Tiên, Lý Nhân, Kim Bảng, Bình Lục và Thanh Liêm), T ỉnh Ninh Bình (thành phốNinh Bình, thị xã Tam Điệp và các huyện: Gia Viễn, Nho Quan, Hoa Lư, Yên Khán h,

Yên Mô và Kim Sơn) và Tỉnh Nam Định (thành phố Nam Định và các huyện: Nam

Trực, Vụ Bản, Xuân Trường, Trực Ninh, Nghĩa Hưng, ý Yên, Giao Thủy và Hải Hậu).

Các điểm quan trắc đại diện cho chất lượng nước của khu vực nghiên cứu. Các điểm

quan trắc này được đặt chủ yếu trên các sông, hồ chính trong lưu vực sông Nhuệ -

sông Đáy. Quan trắc môi trường nước được thực hiện trên các sông chính và các

nhánh sông lớn của lưu vực sông Nhuệ và sông Đáy, bao gồm:

- Sông Nhuệ có chiều dài 72 km (từ Cống Liên Mạc đến cống Lương Cổ).

- Sông Đáy từ Vân Cốc đến Cửa Đáy dài tổng cộng 245 km.

- Các sông trong nội thành Hà Nội: sông Tô Lịch có chiều dài khoảng 14,6 km;

sông Lừ dài khoảng 5,6 km; sông Sét dài khoảng 5,9 km và sông Kim Ngưu dàikhoảng 11,8 km.

- Sông Thanh Hà có chiều dài 40 km (từ núi đá vôi Kim Bôi đến Đục Khê)

- Sông Tích có chiều dài 110 km (bắt nguồn từ núi Tản Viên đổ vào sông Đáy tại

Ba Thá).

- Sông Hoàng Long có chiều dài dòng chính là 125 km.

- Sông Châu Giang còn được gọi là sông Phủ Lý có chiều dài 27 km.

- Sông Đào Nam Định có chiều dài khoảng 34 km (bắt nguồn từ sông Hồng phía

Nam cầu Tân Đệ, qua TP. Nam Định gặp sông Đáy ở Hoàng Nam, huyện

Nghĩa Hưng).

- Sông Ninh Cơ có chiều dài khoảng 52 km, nối với sông Đáy qua kênh Quần

Liêu.

58

Ngoài ra còn có các sông nội đồng nằm trong khu vực nghiên cứu như: sông Vân,sông Sắt, sông Vạc, sông Càn...

Chương trình tổng thể quan trắc LVS Nhuệ Đáy đã được phê duyệt vào năm2006. Bắt đầu từ năm 2006 chương tr ình quan trắc LVS Nhuệ Đáy đã được tiến hành.

* Năm 2006:

- Thành phần môi trường quan trắc: Nước mặt, trầm tích và thủy sinh

- Số đợt quan trắc trong năm 2006: 3 lần vào tháng 8, 10, 12

- Thông số quan trắc: 23 thông số.

- Điểm quan trắc: 30 điểm

* Năm 2007:


- Số đợt quan trắc trong năm 2007: 4 lần vào tháng 7, 8, 10, 11


- Điểm quan trắc: 30 điểm

* Năm 2008:


- Số đợt quan trắc trong năm 2008: 6 lần vào tháng 2, 4, 6,8 ,10, 11

59

- Điểm quan trắc: tại 40 điểm


* Năm 2009:


- Số đợt quan trắc trong năm 2009: 6 lần vào tháng 3, 5, 7, 9 ,10, 11

- Điểm quan trắc: tại 40 điểm


Từ năm 2008 số đợt quan trắc tương đối dày là 6 đợt/năm, vì vậy chỉ có số liệu

quan trắc LVS Nhuệ Đáy năm 2008 và 2009 được sử dụng cho tính toán thử nghiệm.

5.2.2 Chất lượng nước LVS Nhuệ Đáy thông qua từng thông số

a. Sông Nhuệ

Sông Nhuệ chảy qua khu vực có mật độ dân số cao, vì vậy nó chịu tác động rất

mãnh mẽ do các hoạt động của con người. Sông Nhuệ tiếp nhận lượng nước thải sinh

hoạt, công nghiệp rất lớn từ Hà Nội, Hà Nam, dẫn đến chất lượng nước sông rất kém

trừ một đoạn ngắn phía đầu nguồn.

Khá nhiều thông số chỉ đáp ứng mức B2 với tỉ lệ thấp hơn 60%. Các thông số N-

NH4+, tổng P và Coliform có t ỉ lệ vượt so với các mức trong QCVN 08:2008 cao

nhất.

Hình: tỉ lệ vượt so với QCVN 08:2008/BTNMT của các thông số tại sông Nhuệ

60


Trong cả 2 năm 2008 và 2009 giá tr ị WQI trung bình thấp hơn 75 tại đa số các

điểmn quan trắc. Năm 2009 giá trị WQI nằm trong khoảng 0 – 25, tức chất lượng nước

bị ô nhiễm năm 2008 có nhiều điểm quan trắc có giá trị WQI thấp hơn 25, ứng với

chất lượng nước rất ô nhiễm.


Nhận xét

Chất lượng nước đánh giá theo WQI năm 2009 th ấp hơn năm 2008 trên sôngNhuệ, kết quả này phù hợp với đánh giá theo từng thông số (năm 2009 có 3 thông sốkhông đáp ứng được với mức B2 với tỉ lệ rất cao).

b. Sông Đáy

Sông Đáy cũng tiếp nhận nguồn nước thải rất lớn từ các tỉnh Hà Nội, Hà Nam,

Ninh Bình, Nam Định, tuy nhiên lưu lượng nước sông Đáy lớn hơn sông Nhuệ nên

mức độ ô nhiễm tại sông Đáy thấp hơn sông Nhuệ. Chỉ có một số thông số vượt mức

B2 với tỉ lệ thấp hơn 20%. Hai thông số có mức độ ô nhiễm lớn nhất là N-NH4+ và

Coliform

61

Hình: tỉ lệ vượt so với QCVN 08:2008/BTNMT của các thông số tại sông Đáy


Năm 2008, nhiều các điểm quan trắc có giá trị WQI nằm trong khoảng 51 - 75,

tuy nhiên năm 2009 giá trị WQI lại nằm trong khoảng 0 – 25


Nhận xét

Theo như kết quả tính toán WQI năm 2008 chất lượng nước có thể sử dụng cho

mục đích cấp nước sinh hoạt (mức 76 – 90) đạt đến 36%, tuy nhiên năm 2009 t ỉ lệ này

giảm xuống dưới 5%. Nguyên nhân của điều này là do thông số N-NH4+ và Tổng

Coliform không đáp ứng với tỉ lệ B2 khá cao.

c. Các sông nội thành Hà Nội

62

Các sông nội thành Hà Nội bao gồm sông Lừ, sông Sét và sông Tô Lịch, các

sông này nhận trực tiếp nước thải sinh hoạt của Hà Nội. Chất lượng nước các sông này

rất ô nhiễm, rất nhiều thông số vượt mức B2 đến trên 80%.

Hình: tỉ lệ vượt so với QCVN 08:2008 của các thông số tại các sông trong Hà Nội


Giá trị WQI tại đa số các điểm qan trắc thấp hơn 25, tức chất lượng nước đang bịô nhiễm nặng.


Nhận xét

63

Kết quả tính toán WQI cho thấy chất lượng các sông nội thành Hà Nội đang bị ônhiễm, việc đánh giá từng thông số cũng cho thấy tỉ lệ vượt quá mức B2 rất cao đối

với nhiều thông số. Nnăm 2008 một số mẫu quan trắc có giá trị WQI nằm trong

khoảng 51 – 76 (chất lượng nước có thể sử dụng cho tưới tiêu) ứng với một số đợt

quan trắc trong thời gian Hà Nội có lượng mưa lớn.

d. Các nhánh sông khác

Chất lượng nước các nhánh sông khác thuộc LVS Nhuệ Đáy đáp ứng khá tốt với

mức B2, tỉ lệ các mẫu vượt mức B2 thướng thấp hơn 20%. Các thông số N-NH4+ và

Coliform có mức độ ô nhiễm cao nhất.

Hình: tỉ lệ vượt so với QCVN 08:2008 của các thông số tại các sông khác


Giá trị WQI tromh năm 2008 nằm trong khoảng 51- 75, trong năm 2009 nằm

trong khoảng 0 – 25.

64


Nhận xét

Chất lượng nước các sông khác theo như kết quả tính toán WQI phân hóa trong

nhiều mức khác nhau. Năm 2009 t ỉ lệ các mẫu quan trắc có chất lượng nước nằm trong

khoảng 0 – 25 (nước bị ô nhiễm) khá cao, kết quả đánh giá chất lượng nước thông qua

từng thông số cũng chỉ ra trong năm 2009, thông s ố Tổng Coliform cũng không đápứng được mức B2 với tỉ lệ cao.

5.1.3 Một số kết quả tính toán WQI khác đối với LVS Nhuệ Đáy

Đánh giá diễn biến chất lượng nước theo năm.

Tại tất cả các điểm quan trắc trên LVS Nhuệ Đáy chỉ số WQI trung bình năm2009 thấp hơn năm 2008.

65

Biểu đồ: Giá trị WQI trung bình các điểm quan trắc thuộc LVS Nhuệ Đáy

66

Đồ thị dạng hộp thể hiện rất rõ sự phân bố các giá trị WQI và biến thiên giá trịWQI giữa các năm cũng như giữa các nhánh sông. Chất lượng nước tại tất cả các

nhánh sông năm 2009 thấp hơn năm 2008. Các giá trị WQI cũng có sự biến thiên khá

lớn trong cùng một nhánh sông trong cùng một năm.

Hình : Đồ thị dạng hộp giá trị WQI của LVS Cầu,

giá trị hai đầu mút là bách phần 95 và 5, hai đầu của hộp là bách phần 25 và 75, dấu

* là giá trị trung bình WQI của các điểm quan trắc trong cùng một năm.Đóng gớp của các thông số vào chỉ số WQI cuối cùng:

Giá trị WQI phụ của các nhóm thông số càng cao thì chỉ số WQI cuối cùng càng

cao, tuy nhiên WQI cuối cùng còn phụ thuộc vào tương quan giữa các giá trị WQI

phụ. Nếu một trong số các nhóm WQI phụ có giá trị rất thấp thì WQI cuối cùng cũng

thấp cho dù giá trị của nhóm WQI phụ khác cao. Qua biểu đồ x.x ta nhận thấy những

điểm quan trắc có giá trị WQI cao nhất thì cả 3 nhóm chỉ số phụ đều cao và khá đồng

đều nhau.

67

Đồ thị: Đóng góp của các nhóm thông số vào chỉ số WQI cuối cùng

(số liệu đã được sắp xếp theo thứ tự tăng dần của WQI, các nhóm chỉ số phụ là trung

bình của WQI phụ trong năm 2008 - 2009).

68

VI. KẾT LUẬN

Phương pháp tính toán WQI đã được đề xuất dựa trên những phương pháp luận

về WQI áp dụng phổ biến nhất hiện nay, vì vậy đây là phương pháp có cơ s ỏ khoa học

vững chắc.

Kết quả tính toán thử nghiệm đã cho thấy phương pháp WQI đề xuất phù hợp

trong việc đánh giá hiện trạng và diễn biến chất lượng nước.

Đề xuất áp dụng rộng rãi trong việc đánh giá chất lượng nước, phân vùng chất

lượng nước.

69

BÀI TẬP

Với nguồn số liệu sau:

- Số liệu của 3 đợt quan trắc của một số điểm quan trắc nước mặt lục địa

- Loại số liệu: số liệu quan trắc định kỳ

Yêu cầu:

- Tính WQI của từng điểm quan trắc trong từng đợt

- Vẽ biểu đồ so sánh WQI giữa các điểm quan trắc trong cùng 1 đợt

- Vẽ biển đồ so sánh WQI giữa các đợt quan trắc

Số liệu quan trắc cho trong các bảng dưới đây

1. Bài tập 1

Chương trình quan trắc LVS Cầu năm 2009.

Đợt 1 năm 2009

TT Điểm QT DO toC COD BOD5 TSS N-Nh4 Coliform pH Độ đụcP-PO4

mg/l oC mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/100ml NTU mg/l

1 Cầu Phà 7.3 25.4 11 2 20 0.27 2600 8.0 81 0.02

2 Thác Giềng 7.4 24.6 8 1 12 0.09 3100 7.8 7 0.02

3 Cấu mới 7.3 26.5 10 1 22 0.10 2900 8.1 19 0.02

4 Văn Lang 7.2 23.1 8 1 18 0.09 2700 8.1 15 0.02

5 Hoà Bình 7 24.9 10 4 30 0.13 6800 7.9 21 0.05

6 Sơn cẩm 7.1 25.6 7 5 45 0.18 7200 8.0 11 0.04

7 Hoàng Văn Thụ 6.9 26.3 11 3 48 0.32 3000 6.7 91 0.02

Đợt 2 năm 2009TT Điểm QT DO toC COD BOD5 TSS N-Nh4 Coliform pH Độ đục P-PO4

mg/l oC mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/100l NTU mg/l

1 Cầu Phà 7.4 29.6 5 2 5 0.11 24000 7.8 72 0.03

2 Thác Giềng 7.3 28.4 5 2 5 0.08 14000 7.5 20 0.02

3 Cấu mới 6.7 27.9 6 2 16 0.04 27500 7.9 60 0.02

4 Văn Lang 6.8 28.1 5 2 35 0.09 15000 7.9 30 0.06

5 Hoà Bình 6.4 27.3 6 1 22 0.39 27000 7.2 35 0.03

6 Sơn cẩm 6.5 29.5 9 1 32 0.07 56000 7.6 30 0.02

70

7 Hoàng Văn Thụ 5.9 27.6 8 2 27 0.09 17500 7.1 101 0.03

Đợt 3 năm 2009TT Điểm QT DO toC COD BOD5 TSS N-Nh4 Coliform pH Độ đục P-PO4

mg/l oC mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/100l NTU mg/l

1 Cầu Phà 7.5 31.2 9 4 8 0.62 15500 7.4 75 0.04

2 Thác Giềng 7.5 31.2 9 4 6 0.11 9500 7.0 55 0.05

3 Cấu mới 6.9 29.5 11 4 11 0.43 6000 7.8 88 0.02

4 Văn Lang 7 30.4 10 3 16 0.53 7000 7.9 46 0.02

5 Hoà Bình 6.8 32.0 9 2 42 0.18 16000 7.2 77 0.05

6 Sơn cẩm 6.8 31.4 7 2 59 0.21 5500 7.6 87 0.03

7 Hoàng Văn Thụ 6 29.2 9 4 26 0.49 29500 7.3 173 0.04

2. Bài tập 2

Chương trình quan trắc LVS Nhuệ Đáy năm 2009.

Đợt 1 năm 2009TT Điểm QT DO toC BOD5 COD N-NH4 P-PO4 TSS Coliform Độ đục pH

mg/l oC mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/100ml NTU

1 Cống Liên Mạc 8.37 21.2 1 5 0.24 0.03 25.5 10800 23.6 7.9

2 Phúc La 4.66 22.1 10 55 11.07 1.19 51.0 7700 56.0 7.3

3 Cầu Tó 1.91 22.6 9 43 10.67 1.17 49.0 14900 57.2 7.5

4 Cự Đà 1.88 23.1 6 46 9.19 0.95 57.0 9300 69.0 7.4

5 Cầu Chiếc 1.12 20.5 4 29 9.00 2.71 134.0 12600 115.0 7.4

6 Đồng Quan 5.92 22.6 4 32 8.00 0.65 63.0 9600 40.5 6.3

7 Cống Thần 6.90 21.4 6 27 5.42 0.59 44.0 6200 65.4 7.8

8 Cống Nhật Tựu 6.50 23.1 5 30 4.66 0.24 58.0 7100 68.7 7.3

9 Đò Kiều 5.57 20.4 2 20 6.73 0.13 48.0 6400 45.5 7.5

10 Cầu Hồng Phú 6.33 19.6 3 26 2.51 0.06 32.0 7600 36.6 7.5

Đợt 2 năm 2009TT Điểm QT DO toC BOD5 COD N-NH4 P-PO4 TSS Coliform Độ đục pH


71

1 Cống Liên Mạc 7.50 24.3 2 11 0.49 0.03 65.0 27000 120.0 7.7

2 Phúc La 8.30 24.6 4 13 4.07 0.63 111.0 140000 110.0 7.3

3 Cầu Tó 2.40 25.6 4 12 3.29 0.63 122.0 57500 225.0 7.1

4 Cự Đà 2.20 24.1 5 17 3.54 0.61 182.0 91000 230.0 7.2

5 Cầu Chiếc 4.10 25.7 5 16 3.57 0.59 144.0 117500 180.0 7.2

6 Đồng Quan 2.60 24.8 8 18 11.81 1.38 59.0 64500 78.0 7.3

7 Cống Thần 5.60 25.6 4 16 3.95 0.40 68.0 4500 58.0 7.5

8 Cống Nhật Tựu 4.20 24.5 4 17 4.20 0.47 34.5 25500 28.0 7.3

9 Đò Kiều 7.80 26.3 5 15 3.45 0.30 58.0 19000 77.0 6.6

10 Cầu Hồng Phú 4.40 24.1 5 12 0.88 0.08 33.0 18500 36.0 7.4

Đợt 3 năm 2009

TT Điểm QT DO toC BOD5 COD N-NH4 P-PO4 TSS ColiformĐộđục

pH


1 Cống Liên Mạc 7.00 28.6 1 9 0.60 0.12 119.0 22500 470.0 7.6

2 Phúc La 3.50 26.4 13 25 3.14 0.56 30.0 22000 150.0 7.6

3 Cầu Tó 3.60 27.6 4 16 3.34 0.46 244.0 83500 420.0 7.9

4 Cự Đà 2.70 28.4 4 19 3.45 0.54 398.0 20000 500.0 7.9

5 Cầu Chiếc 3.10 29.6 6 20 5.93 0.68 10.0 41000 150.0 7.7

6 Đồng Quan 3.60 27.6 18 25 5.28 0.87 30.0 8500 72.0 7.5

7 Cống Thần 3.60 26.5 7 23 4.49 0.53 45.0 29000 77.0 7.6

8 Cống Nhật Tựu 5.50 27.4 3 21 2.79 0.29 19.0 24500 67.0 7.5

9 Đò Kiều 4.60 26.9 10 22 2.04 0.22 30.0 14000 67.0 7.2

10 Cầu Hồng Phú 4.60 27.8 8 22 2.74 0.22 22.0 191000 13.0 7.7

3. Bài tập 3

Chương trình quan trắc LVS Đồng Nai – Sài Gòn năm 2009.

Đợt 1 năm 2009

STT Vị trí lấy mẫu pH toC Độ đục TSS BOD5 COD DON-NH4 P-PO4 Coliform

oC NTU mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/100ml

1 Hồ Dầu Tiếng 1 6.78 30.8 9.9 8.5 3.8 8.8 5.70 0.122 0.053 210

72

2Chân đập DầuTiếng

6.99 30.8 12.0 16.5 1.7 5.6 3.68 0.608 0.207 90

3 Cầu Bến Súc 6.61 31.1 53.0 31.3 5.3 14.0 3.22 0.168 0.126 40

4 Sông Thị Tính 7.16 30.2 164.0 99.0 13.0 32.8 2.39 2.428 0.641 230

5 Cửa sông Thị Tính 5.91 30.3 44.0 55.0 13.6 34.4 2.02 0.314 0.138 210

6 Bến Than 6.24 29.9 43.0 53.5 5.6 11.6 2.94 0.230 0.162 230

7 Cầu Phú Long 6.50 30.0 12.9 17.0 8.9 28.0 3.04 0.246 0.166 440

Đợt 2 năm 2009

STT Vị trí lấy mẫu pH toC Độ đục TSS BOD5 COD DO N-NH4P-PO4 Coliform


1 Hồ Dầu Tiếng 1 8.64 30.8 1.0 5.0 2.3 4.8 6.7 0.249 0.035 30


7.02 29.5 3.0 6.0 2.9 5.7 5.9 0.269 0.049 11000

3 Cầu Bến Súc 6.83 29.8 33.0 23.5 6.5 17.1 4.1 0.232 0.184 1500

4 Sông Thị Tính 6.31 29.0 140.0 87.0 12.9 36.2 2.7 1.251 0.620 2900

5Cửa sông ThịTính

6.31 29.0 36.0 24.0 9.3 20.9 3.6 0.236 0.103 24000

6 Bến Than 6.32 29.3 39.0 27.5 7.1 17.1 3.9 0.259 0.576 530

7 Cầu Phú Long 6.35 29.7 33.0 18.5 9.2 21.9 3.6 0.461 0.164 21000

Đợt 3 năm 2009

STT Vị trí lấy mẫu pH toC Độ đục TSS BOD5 COD DO N-NH4P-PO4 Coliform


1 Hồ Dầu Tiếng 1 6.90 27.8 7.0 4.5 1.2 3.1 6.62 0.222 0.003 530


6.41 29.5 28.0 19.0 1.3 5.0 5.61 0.777 0.060 930

3 Cầu Bến Súc 6.12 29.0 98.0 64.5 6.7 19.2 4.23 0.259 0.161 2300

4 Sông Thị Tính 6.27 29.6 121.0 72.5 4.8 13.4 5.24 0.648 0.347 530

5Cửa sông ThịTính

5.98 29.3 119.0 71.0 9.8 22.3 3.59 0.401 0.216 15000

6 Bến Than 6.43 29.1 135.0 74.0 11.7 25.9 2.67 0.666 0.249 2400

7 Cầu Phú Long 6.34 28.4 64.0 22.0 10.5 21.1 1.93 0.035 0.197 440

73

ĐÁP ÁN

1. Bài tập 1

Kết quả tính toán WQI đợt 1



74

Đồ thị WQI đợt 1

Đồ thị WQI trong 3 đợt

2. Bài tập 2



75




3. Bài tập 3

76





77


TÀI LIỆU THAM KHẢO

78

1. The Mekong river card on water quality, Volume 2: December 2009 – An

assessment of potential Human Impacts to Mekong river water quality

2. Development of Water Quality Indices for Surface Water Quality Evaluation in

Vietnam, Thesis for Ph.D.’s Degree – Pham Thi Minh Hanh

3. Canadian Water Quality Guideline for the Protection of Aquatic Life - Water

Quality Index Technical Subcommittee - The Canadian Council of Ministers of the

Environment

4. Oregon Water Quality Index: a Tool for Evaluting Water Quality Manegment

Effectiveness – Journal of the American water resources association

5. Assessing the water quality index of water treament pla n and bore well, in Delhi,

India, M.K Chaturvedi, J.K Bassin

6. Turtle Lake Water Quality Index, Turtle Lake Watershed Inc, June 13, 2005

7. Integrated Water Quality Assessment for Florida: 305 (b) methodlogy, 2006 305(b)

Report and 303(d) List Update

8. San Francisco Bay Water Quality Index - INDICATOR ANALYSIS AND

EVALUATION

9. Water Quality Index as Applied to Fall Creek - Marion County Health Department,

Department of Water Quality and Hazardous Materials Management Department.

10. Nghiên cứu chỉ số chất lượng nước để đánh giá và quản lý chất lượng nước hệthống sông Đồng Nai - TS. Tôn Thất Lãng, Trường Cao đẳng Tài nguyên và Môi

trường TP. Hồ Chí Minh

11. Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước theo các chỉ số chất lượng nước (WQI) và

đánh giá khả năng áp dụng các nguồn nước sông, kênh rạch ở vùng thành phố Hồ Chí

Minh – Lê Trình, Nguyễn Thế Lộc

12. Phân vùng chất lượng nước các sông hồ khu vực thành phố Hà Nội và thành phốHồ Chí Minh theo các mô hình ch ỉ số chất lượng nước - Lê Trình, Dương Thái Bình,

Nguyễn Tấn Lộc, Lê Quốc Hùng.

13. Bài giảng “Chỉ số chất lượng môi trường” – Khoa Môi trường, Đại học Đà Lạt

Documents

PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CHỈ SỐ CHẤTdan+tinh... · ... đơn giản hóa thông tin để dễ dàng quản lý, ... sinh vật trong nước làm ... thể dùng phương