Đang tải... (xem toàn văn)
Bài báo cáo phương pháp nghiên cứu khoa học chi tiết, đầy đủ,dễ hiểu về Đánh giá chất lượng nước và tình trạng phú dưỡng tại Hồ điều hòa Yên Sở, quận Hoàng Mai, Hà Nội. Khoa Địa chấttrường đại học Khoa học Tự Nhiên ĐHQGHN
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA ĐỊA CHẤT - - BÁO CÁO MÔN PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Mã học phần: GLO 2206 Đánh giá chất lượng nước tình trạng phú dưỡng Hồ điều hịa n Sở, quận Hoàng Mai, Hà Nội Họ tên sinh viên : Nguyễn Phương Anh Lê Thị Nhung Lê Thị Huyền Lương Phạm Thanh Tú Quỳnh Nhóm Lớp Khoa : : K65 – Quản lí Tài ngun Mơi trường : Địa chất MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC VIẾT TẮT Mở đầu CHƯƠNG I 1.1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CÚU .9 1.1 Một số khái niệm a Khái niệm chất lượng nước .9 b Khái niệm phú dưỡng 1.1.2 Tổng quan tài liệu nghiên cứu đánh giá chất lượng nước tình trạng phú dưỡng a Trên Thế giới b Tại Việt Nam 11 c Tại khu vực nghiên cứu 13 CHƯƠNG II 15 2.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1.1 Phương pháp khảo sát thực địa lấy mẫu 15 2.1.2 Phương pháp điều tra xã hội học 17 2.1.3 Phương pháp phân tích .19 a Phương pháp đo/phân tích thơng số chất lượng nước 19 b Phương pháp đánh giá chất lượng nước tình trạng phú dưỡng hồ 20 2.1.4 Phương pháp xử lý số liệu 21 CHƯƠNG III 22 3.1.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .22 3.1.1 Đánh giá chất lượng nước hồ Yên Sở dựa vào thông số 22 a Kết thơng số hóa lý nước 22 b Kết thông số dinh dưỡng 23 3.1.2 Đánh giá tình trạng phú dưỡng dựa vào số TSI (chrolophyll-a) µg/L 24 KẾT LUẬN 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Sơ đồ khu vực nghiên cứu Hình 2.2: Ảnh lấy mẫu đo mẫu nước hồ Hình 2.3: Ảnh khảo sát người dân làm việc khu vực hồ Hình 2.4: Ảnh khảo sát người dân đến picnic hồ Hình 3.1: Biểu đồ kết thơng số lý hóa nước Hình 3.2: Biểu đồ kết thơng số dinh dưỡng Hình 3.2: Biểu đồ kết thông số dinh dưỡng Hình 3.3 : Nồng độ chlorophyll-a nước hồ Yên Sở 25/10/2022 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Vị trí lấy mẫu Bảng 2.2: phương pháp phân tích thông số DANH MỤC VIẾT TẮT QCVN08:2008/BTNMT : Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất lượng nước mặt Mở đầu Thành phố Hà Nội nằm vùng địa hình thấp đồng sơng Hồng nên phần lớn hồ Hà Nội có nguồn gốc từ vùng trũng từ nhánh sóng Sự hình thành biến đổi hồ nội thành Hà Nội gắn liền với phát triển đô thị Các hồ đô thị tạo thành hệ thống kết nối với sơng tiêu nước thủ Hà Nội Các hồ nội thành thường có diện tích từ vài đến hàng trăm Một số hồ thường kết nối với tạo thành hệ thống chức thống hệ thống hồ Giảng Võ - Thành Công - Đống Đa - sông Tô Lịch hồ Giám - Trung Tự - sông Lừ - hồ Yên Sở… Đây khung sinh thái đô thị hệ thống sơng hồ đảm nhận vai trò: tiếp nhận, điều hòa nước mưa, xử lý nguồn nước thải thơng qua q trình tự làm sạch, ni cá đồng thời khu vui chơi người dân Hầu hết hồ hình thành đất trẻ, chịu tác động ucar yếu tố tự nhiên nhân sinh nên trình lão hóa diễn nhanh Trong năm gần tốc độ thị hóa Hà Nội tăng lên cách rõ rệt, hệ thống nước khơng xây dựng theo kịp tốc độ thị hóa dẫn đến độ sâu hồ nội thành bị giảm rõ rệt Bên cạnh đó, việc xả nước chưa qua xử lý, chứa lượng chất hữu cơ, chất dinh dưỡng (ni-tơ photpho) chất độc hại khác vào hồ làm cho hồ bị nhiễm bẩn Hiện tượng phú dưỡng “tảo nở hoa” chết hàng loạt làm cho hệ sinh thái hồ bị nhiễm độc tạo nên lớp trầm tích lắng đọng đáy hồ, khiến cho hồ bị nông dần theo thời gian Hồ điều hịa n Sở tạo nhằm mục đích điều hịa khí hậu, dự trữ nước, giảm ngập úng cho khu thị, mang lại khơng khí lành cho dân cư Tuy nhiên, năm trở lại gia tăng nhanh chóng mật độ dân số khu vực nội thành đòi hỏi mở rộng tương xứng diện tích mặt nước xanh Nhưng diện tích hồ điều hịa n Sở xây dựng không tương xứng với gia tăng dân cư, dự án cải tạo hồ cũ không mang lại hiệu Theo ghi nhận, liền kề khuôn viên hồ, nước thải phát sinh từ sinh hoạt thải trực tiếp xuống kênh rạch liền kề, từ chảy trực tiếp hồ Tình trạng nước hồ đổi màu đen đục, bốc mùi thối khó chịu, mặt nước hồ dần chuyển thành màu đen đục, gây ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt dân cư quanh khu vực Vấn đề chất lượng nước hồ hiệu trạm xử lý nước thải n Sở cần có giải đáp thơng qua chứng khoa học cụ thể Từ có giải pháp phù hợp quản lý chất lượng nước khơng riêng mơi trường nước hồ mà cịn mơi trường tồn thành phố (Thanh Thúy, 2021) Cùng với phát triển kinh tế Hà Nội cao, bên cạnh mặt tích cực mặt trái vấn đề gây nhiều hậu quả, hậu hệ thống hồ phải gánh chịu mức độ ô nhiễm lên đến mức báo động, hầu hết hồ tình trạng “giàu dinh dưỡng” chất lượng nước khu hệ sinh vật, cảnh quan ngày bị suy giảm (Thiên Thảo, 2017) Dựa theo thông số số: nhiệt độ, pH, TSI (chrolophyll-a, TP, SD), ô nhiễm hữu (COD), ô nhiễm chất dinh dưỡng ( NO −3 , N − NH , P − PO 3− ) để đánh giá +¿¿ chất lượng nước mức độ phú dưỡng (Nguyễn Văn Hợp cs, 2012) Do vậy, đề tài thực hiện: “Đánh giá chất lượng nước tình trạng phú dưỡng hồ điều hòa Yên Sở” chọn để làm nghiên cứu cho báo cáo chuyên ngành quản lý tài nguyên thiên nhiên Mục tiêu báo cáo làm rõ kết đánh giá chất lượng nước áp dụng số dinh dưỡng để đánh giá nhanh tình trạng phú dưỡng hồ điều hịa n Sở Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá chất lượng nước hồ Đánh giá tình trạng phú dưỡng Nội dung nghiên cứu Ngoài phần mở đầu kết luận, báo cáo gồm mục nội dung sau: Chương 1: Tổng quan chất lượng nước tình trạng phú dưỡng hồ điều hòa Yên Sở, Hà Nội Chương 2: Phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết nghiên cứu thảo luận Chương 4: Kết luận Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu đề tài thuộc khu vực hồ điều hòa Yên Sở Thời gian Thời gian thực từ 13/10/2022 đến 14/12/2022 Đối tượng nghiên cứu Chất lượng nước phú dưỡng hồ điều hòa Yên Sở CHƯƠNG I 1.1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CÚU 1.1.1 Một số khái niệm a Khái niệm chất lượng nước Chất lượng nước đặc tính vật lý, sinh học, hóa học phóng xạ nước Là yếu tố môi trường đặc biệt quan trọng tới tất khía cạnh hệ sinh thái đời sống người như: sức khỏe cộng đồng, sản xuất lương thực – thực phẩm, hoạt động kinh tế đa dạng sinh học Chất lượng nước thường đánh giá cách tham chiếu đến tiêu chuẩn đạt thông qua việc xử lý nước Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng nước bao gồm: độ đục, thực vật phù du vi khuẩn lam (chlorophylls, catotenoids), chất hữu hòa tan (dissolved organic matter – DOM), chất dinh dưỡng vô hữu cơ, hóa chất bảo vệ thực vật, kim loại, tảo macrrophytic, loại vi sinh vật gây bệnh dầu mỡ Ngoại trừ loại chất vi sinh vật gây bệnh, yếu tố nêu ảnh hưởng đến đặc tính quang học chất nước nước (Hoàng Hà, 2010) b Khái niệm phú dưỡng Hiện tượng phú dưỡng (eutrophication) dạng suy giảm chất lượng nước thường xảy hồ chứa với tượng nồng độ chất dinh dưỡng hồ (đặc biệt N P) tăng cao làm bùng phát loại thực vật nước (như rong, tảo, lục bình, bèo v.v…) gọi tượng nở hoa nước làm tăng chất lo lửng, chất hữu cơ, làm suy giảm lượng oxy nước, tầng sâu gây ảnh hưởng không tốt đến chất lượng nước hệ sinh thái nước (Lê Thu Hà cs, 2005) 1.1.2 Tổng quan tài liệu nghiên cứu đánh giá chất lượng nước tình trạng phú dưỡng a Trên Thế giới Các hồ chứa đóng vai trị quan trọng việc cung cấp nguồn nước nội địa Tuy nhiên thập kỉ gần dân số ngày tăng kinh tế phát triển nhanh chóng, vấn đề phú dưỡng hồ chứa ngày nghiêm trọng, dẫn đến hậu lớn: làm giảm đa dạng sinh học, suy thoái nguồn nước đồng thời gây mối đe dọa đáng kể nguồn cung cấp nước Vì cần phải tăng cường cơng tác quan trắc, giám sát trạng chất lượng nước hồ chứa Trong trình quan trắc chất lượng nước có nhiều phương pháp khác dùng để phân tích chất lượng nước số phú dưỡng Đối với thông số đo trường như: nhiệt độ, độ pH, độ dẫn điện (EC), oxy hòa tan (DO) độ (SD) độ đục ta sử dụng phương pháp đo/ phân tích Tiến hành đo hai điểm khác hồ (lưu ý: điểm đo phải trùng với điểm lấy mẫu) điểm, cần đo độ sâu khác tùy thuộc vào độ sâu hồ để lấy giá trị trung bình Các số phân tích phịng thí nghiệm sử dụng phương pháp viễn thám bao gồm: chất rắn lơ lửng (SS), nhu cầu oxy hóa (COD), tổng nito (TN), tổng photpho (TP), tổng coliform (TC), tổng chất rắn hịa tan có nước (TDS), tổng chất rắn lơ lửng (TSS) chlorophyll-a Chlorophyll-a sắc tố quang hợp màu xanh càn thiết thực vật, sinh vật nhân thực (tảo) vi khuẩn lam Tại sông, suối, ao, hồ, bề mặt nước thường có màu xanh lồi sinh vật thủy sinh, thực vật trơi phát triển mạnh Chính nên Chlorophyll-a dùng số sơ cấp để đánh giá sinh khối môi trường nước (Yanhu He cs, 2021) Tại quốc gia Hoa Kỳ, Canada, Úc,… số dùng để đánh giá số phú dưỡng hay chất lượng nước thủy vực quốc gia họ phản ánh trực tiếp sức khỏe hệ sinh thái thủy sinh so với tỉ số thứ cấp khác Trong nghiên cứu đánh giá chất lượng nước phú dưỡng có vài nghiên cứu Thế Giới liên quan, phải kể đến như: Đánh giá số chất lượng nước Hồ Nhỏ Vùng Gujarat, Ấn Độ (Tandel cs, 2012), “Nhiệt độ, pH, độ dẫn điện, tổng chất rắn hịa tan nhu cầu oxy hóa học nước ngầm khu vực Boji-BojiAgbor/Owa vùng ngoại ô lân cận” (HH Oyem cs, 2014), Đánh giá chất lượng nước hồ Shahu khu vực phía tây bắc Trung Quốc (J Wu cs, 2017), Nghiên cứu xâm nhập nước biển tầng chứa nước ven biển độ dẫn điện phương pháp rắn hịa tan hồn tồn lưu vực sơng Gurpur Netravathi (KJ Sylus cs, 2015), Đánh giá tượng phú dưỡng chất lượng nước hồ chứa nội địa hình ảnh viễn thám sử dụng mạng nơ-ron BP (Yanhu He cs, 2021), 10 Hình 2.2: Ảnh lấy mẫu đo mẫu nước hồ 2.1.2 Phương pháp điều tra xã hội học Phương pháp điều tra xã hội học cách thu thập thông tin từ quần chúng thông qua phiếu hỏi, bảng hỏi giúp cho việc nhìn nhận, đánh giá vấn đề, phản ảnh người dân khu vực nghiên cứu, đối tượng liên quan (cơ quan quản lý, tổ chức, ) để khảo sát phục vụ cho công tác điều tra đánh giá chất lượng nước tình trạng phú dưỡng nước hồ điều hịa n Sở - Đối tượng: hộ dân khu vực hồ điều hịa n Sở, Ủy ban nhân dân quận Hồng Mai, số người dân nơi khác đến nghỉ dưỡng hồ, - Số lượng phiếu khảo sát: dự kiến 50 phiếu với số lượng 20 câu hỏi ( lí lấy 50 phiếu cách lấy số phiếu dựa số hộ dân khu vực dựa vào Sample size calculator với sai số 7%, độ xác 90% Theo kết từ Sample sizw calculator cần 138 phiếu điều kiện số lượng thành viên nhóm q ít, số lượng phiếu q nhiều, thời gian có hạn nên lấy đủ 138 phiếu - Thời gian khảo sát thực địa: 17 27/10/2022: Lấy phiếu khảo sát từ người dân khu dân cư sống quanh hồ, người làm việc khu vực hồ Hình 2.3: Ảnh khảo sát người dân làm việc khu vực hồ 29/10/2022: Lấy phiếu khảo sát từ người dân đến nghỉ dưỡng, picnic, vui chơi công viên hồ Yên Sở Hình 2.4: Ảnh khảo sát người dân đến picnic hồ 18 1/11/2022: Lấy phiếu khảo sát khu vực công ty, nhà máy số dân cư sống quanh khu nhà máy gần hồ 2.1.3 Phương pháp phân tích a Phương pháp đo/phân tích thông số chất lượng nước Đo nhiệt độ: Sau lấy mẫu nước nhóm sử dụng thiết bị đo dụng thiết bị đo nhanh để kiểm tra nhiệt độ khu vực lấy mẫu Đo độ pH: Giá trị pH đặc trưng cho độ axit/bazơ nước Nhóm nghiên cứu chúng tơi tiến hành đo nhanh độ pH nước khu vực nghiên cứu việc sử dụng giấy quỳ tím Khi nhúng cào nước giấy quỳ chuyển màu sau nhúng vào nước, lúc so sánh với bảng màu để biết độ pH nước cách nhanh Ô nhiễm hữu (COD) Sau lấy mẫu mà bảo quản mẫu theo TCVN để đưa phịng thí nghiệm bắt đầu xử lý mẫu Tiến hành thí nghiệm phương pháp hồn lưu hở: - Đong 50 100ml mẫu cho vào bình cầu COD tích 250ml - Lần lượt thêm g HgSO4 vài viên thủy tinh, cẩn thận thêm 5ml H2SO4 reagent lắc cho tan HgSO4 Tiếp tục thêm 25ml dung dịch K2Cr2O7 0,00417M - Nối cới hệ thống đun hoàn luu, cẩn thận thêm thật chậm 70 ml H2SO4 reagent lại qua phễu đặt miệng ống làm lạnh Lắc nhẹ để trộn hỗn hợp bình Bật bếp đun hồn lưu - Tắt bếp để nguội đến nhiệt độ phòng, dùng bình xịt nước cất rửa dung dịch cịn đọng thành ống làm lạnh Tháo rời bình cầu COD khỏi hệ thống ĐỊnh phân dung dịch FAS 0.025M với giọt thị màu ferroin Kết thúc định phân dung dịch vửa chuyển màu sang màu nâu đỏ Ô nhiễm chất dinh dưỡng: - Phân tích tiêu mơi trường: Các thơng số như: Nhiệt độ nước, DO, độ đục pH đo sau qáu trình lấy mẫu máy đo nhiệt độ/pH/DO/Độ đục cầm tay Các thơng số cịn lại phân tích phịng thí nghiệm theo phương pháp phân tích hành Bộ TN&MT 19 Thơng số Phương pháp phân tích COD Chuẩn độ lượng dư K2Cr2O7 dung dịch muối Mohr NH +¿¿ Sử dụng máy so màu UV/VIS bước sóng 410nm PO 3− Sử dụng máy so màu UV/VIS bước sóng 660 nm Bảng 2.2: phương pháp phân tích thông số Đo độ đĩa Secchi (SD) Đĩa secchi dạng hình trịn làm vật liệu khơng thấm nước (inox, thiếc, tole) chia đĩa làm phần nhau, sơn hai màu đen trắng xen kẽ Đĩa treo que hay sợi dây có đánh dấu khoảng cách khoảng chia 10 cm Khi đo, câm đầu dây thả từ từ cho đĩa ngập nước ghi nhận lần khoảng cách từ mặt nước đến đĩa khơng cịn phân biệt hai màu đen trắng mặt đĩa Sau cho đĩa secchi sâu vị trí vừa kéo lên đến vừa phân biệt hai màu đen trắng, ghi nhận khoảng cách lần (Nguyễn Thu Hà cs, 2016) Đo hàm lượng chlorophyll-a (chỉ số TSI) Việc phân tích số chlorophyll-a thực phịng thí nghiệm theo phương pháp chuẩn APHA Trung tâm Quan trắc Tài nguyên Môi trường Hà Nội sử dụng máy so màu Hach DR 5000 Phương pháp sử dụng phương pháp chiết suất acetone 90% Theo đó, mẫu nước hồ lọc để loại trừ TSS sau pha vào acetone 90% hệ số hấp thụ quang phổ bước sóng 630, 647, 664 750 nm (Phạm Văn Huy, 2012) b Phương pháp đánh giá chất lượng nước tình trạng phú dưỡng hồ Chất lượng nước đánh giá qua thông số riêng biệt cách so sánh với Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia chất lượng nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT (mức A1, A2, B1 B2) Áp dụng dẫn WHO (2002) [7] để xác định yếu tố giới hạn (hay yếu tố định) phú dưỡng Đánh giá mức phú dưỡng (hay tình trạng dinh dưỡng) hồ dựa vào số dinh dưỡng Carlon (1977) số dinh dưỡng Wollenweider (1998) Xác định yếu tố giới hạn phú dưỡng hồ dựa vào tỷ số TN/TP theo dẫn WHO (2002) [7] Áp dụng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) yếu tố để đánh giá tác động yếu tố thời gian (tháng) yếu tố không gian (hồ) đến chất lượng nước hồ khảo sát 20