Đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt sông diễn vọng đoạn chảy qua thành phố cẩm phả, tỉnh quảng ninh giai đoạn 2016 2021

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC VŨ HOÀNG GIANG ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT SÔNG DIỄN VỌNG ĐOẠN CHẢY QUA THÀNH PHỐ CẨM PHẢ, TỈNH QUẢNG NINH GIAI ĐOẠN 2016 - 2021 LU

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

VŨ HOÀNG GIANG

ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT SÔNG DIỄN VỌNG ĐOẠN CHẢY QUA THÀNH PHỐ CẨM PHẢ,

TỈNH QUẢNG NINH GIAI ĐOẠN 2016 - 2021

LUẬN VĂN THẠC SĨ

QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã số: 8850101

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Phương Mai

THÁI NGUYÊN – 2022

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Vũ Hoàng Giang, xin cam đoan luận văn “Đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt sông Diễn Vọng đoạn chảy qua Thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2016 - 2021” là công trình nghiên cứu do cá nhân tôi

thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Nguyễn Thị Phương Mai, không sao chép các công trình nghiên cứu khác Các thông tin sử dụng trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng quy cách

Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn

Tác giả

Vũ Hoàng Giang

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới TS Nguyễn Thị Phương Mai - người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn thạc sỹ này

Tôi cũng xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các Thầy, Cô thuộc Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học, Đại học Thái Nguyên đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức chuyên môn và kỹ thuật trong quá trình học tập và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường - Sở Tài nguyên và Môi trường Quảng Ninh đã tạo điều kiện cho tôi tiến hành thực nghiệm trong thời gian làm luận văn

Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi nhận được sự hỗ trợ về thông tin, tư liệu từ đề tài mã số TNMT.2019.04.06 do Viện Chiến lược, Chính sách Tài nguyên Môi trường chủ trì Tôi xin chân thành cảm ơn nhóm thực hiện đề tài

Ngoài ra, tôi xin gửi lời cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này

Do thời gian và kinh nghiệm nghiên cứu của tôi còn hạn chế nên luận văn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy rất mong nhận được sự góp ý của các Thầy, Cô và các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn

Quảng Ninh, ngày 26 tháng 6 năm 2022

Tác giả

Vũ Hoàng Giang

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa của đề tài 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Một số khái niệm về tài nguyên nước 3

1.2 Cơ sở pháp lý 4

1.3 Các phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt 5

1.3.1 Đánh giá chất lượng nước mặt bằng quan trắc truyền thống 5

1.3.2 Đánh giá chất lượng nước qua chỉ số chất lượng nước WQI 6

1.4 Các nghiên cứu về đánh giá chất lượng nước trên thế giới và Việt Nam 7

1.4.1 Các nghiên cứu trên thế giới 7

1.4.2 Các nghiên cứu tại Việt Nam 8

1.4.3 Các công trình nghiên cứu ở Quảng Ninh sử dụng WQI 10

1.5 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 11

2.3 Nội dung nghiên cứu 24

2.4 Phương pháp nghiên cứu 24

2.4.1 Phương pháp kế thừa 24

2.4.2 Phương pháp thực địa, lấy mẫu và phân tích 25

2.4.3 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu 28

2.4.4 Phương pháp đánh giá chất lượng nước qua chỉ số WQI 29

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33

3.1 Hiện trạng chất lượng nước mặt sông Diễn Vọng đoạn chảy qua thành phố Cẩm Phả quý IV/2021 33

3.2 Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Diễn Vọng đoạn chảy qua thành phố

Cẩm Phả giai đoạn từ năm 2016-2021 38

3.2.1 Đánh giá diễn biến chất lượng nước thông qua một số thông số quan trắc trong giai đoạn 2016-2021 38

3.2.2 Đánh giá diễn biến chất lượng nước dựa trên chỉ số WQI trong giai đoạn 2016-2021 46

3.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt của sông Diễn Vọng đoạn chảy qua thành phố Cẩm Phả 57

3.3.1 Hoạt động công nghiệp - khai thác khoáng sản 57

3.3.2 Nguồn thải sinh hoạt 58

3.3.3 Hoạt động nông - lâm nghiệp 59

3.4 Các giải pháp đề xuất nhằm quản lý và cải thiện chất lượng nước mặt sông Diễn Vọng đoạn chảy qua thành phố Cẩm Phả 59

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand) BTNMT : Bộ Tài nguyên và Môi trường

CLN : Chất lượng nước

COD : Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) DO : Lượng oxy hoà tan (Dissolvel Oxygen)

NSF : Quỹ vệ sinh Quốc gia (National Sanitation Foundation) QCVN : Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

QLMT : Quản lý môi trường QT : Quan trắc

TCMT : Tổng Cục môi trường TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TNMT : Tài nguyên Môi trường

TSS : Tổng chất rắn lơ lửng (Total suspended solids) UBND : Ủy ban nhân dân

WQI : Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Các phương pháp lẫy mẫu và bảo quản mẫu 25

Bảng 2.2 Thiết bị đo các thông số hiện trường 25

Bảng 2.3 Phương pháp bảo quản 26

Bảng 2.4 Phương pháp phân tích các thông số trong phòng thí nghiệm 26

Bảng 2.5 Vị trí và kí hiệu mẫu nước 27

Bảng 2.6 Quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số nhóm IV và V 30

Bảng 2.7 Quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số kim loại nặng (nhóm III) 30

Bảng 2.8 Quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa 31

Bảng 2.9 Quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH 31

Bảng 2.10 Các mức đánh giá chất lượng nước 32

Bảng 3.1 Kết quả giá trị WQI tại điểm DV1 từ năm 2016 đến năm 2021 48

Bảng 3.2 Kết quả giá trị WQI tại điểm DV2 từ năm 2016 đến năm 2021 49

Bảng 3.3 Kết quả giá trị WQI tại điểm DV3 từ năm 2016 đến năm 2021 51

Bảng 3.4 Kết quả giá trị WQI tại điểm DV4 từ năm 2016 đến năm 2021 52

Bảng 3.5 Kết quả giá trị WQI tại điểm DV5 từ năm 2016 đến năm 2021 55

Bảng 3.6 Các vị trí đặt trạm quan trắc nước mặt tự động được đề xuất 64

Bảng 3.7 Các thông số quan trắc đề xuất 65

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Bản đồ địa chính thành phố Cẩm Phả 12

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước sạch tại cơ sở 22

Hình 2.1 Vị trí các điểm lấy mẫu quan trắc 28

Hình 3.1 Diễn biến thông số pH tại các điểm quan trắc quý IV/2021 33

Hình 3.2 Diễn biến nhóm thông số kim loại nặng tại các điểm quan trắc quý IV/2021 34

Hình 3.3 Diễn biến thông số DO tại các điểm quan trắc quý IV/2021 35

Hình 3.4 Diễn biến thông số BOD5 tại các điểm quan trắc quý IV/2021 35

Hình 3.5 Diễn biến thông số COD tại các điểm quan trắc quý IV/2021 36

Hình 3.6 Diễn biến thông số NH4+ tại các điểm quan trắc quý IV/2021 36

Hình 3.7 Diễn biến thông số PO43- tại các điểm quan trắc quý IV/2021 37

Hình 3.8 Diễn biến thông số Coliform tại các điểm quan trắc quý IV/2021 37

Hình 3.9 Diễn biến thông số TSS tại các điểm quan trắc quý IV/2021 38

Hình 3.10 Diễn biến thông số pH tại các điểm quan trắc giai đoạn 2016-2021 38

Hình 3.11 Diễn biến thông số Asen tại các điểm quan trắc giai đoạn 2016-2021 39

Hình 3.12 Diễn biến thông số Thuỷ ngân tại các điểm quan trắc giai đoạn 2016-2021 39

Hình 3.13 Diễn biến thông số Chì tại các điểm quan trắc giai đoạn 2016-2021 40

Hình 3.14 Diễn biến thông số Cadimi tại các điểm quan trắc giai đoạn 2016-2021 41

Hình 3.15 Diễn biến thông số TSS tại các điểm quan trắc giai đoạn 2016-2021 42

Hình 3.16 Diễn biến thông số DO tại các điểm quan trắc giai đoạn 2016-2021 43

Hình 3.17 Diễn biến thông số BOD5 tại các điểm quan trắc giai đoạn 2016-2021 43

Hình 3.18 Diễn biến thông số COD tại các điểm quan trắc giai đoạn 2016-2021 44

Hình 3.19 Diễn biến thông số NH4+ tại các điểm quan trắc giai đoạn 2016-2021 45

Hình 3.20 Diễn biến thông số PO43- tại các điểm quan trắc giai đoạn 2016-2021 45

Hình 3.21 Diễn biến thông số Coliform tại các điểm quan trắc giai đoạn 2016-2021 46Hình 3.22 Diễn biến WQI tại điểm DV1 giai đoạn 2016-2021 47

Hình 3.23 Diễn biến WQI tại điểm DV2 giai đoạn 2016-2021 49

Hình 3.24 Diễn biến WQI tại điểm DV3 giai đoạn 2016-2021 51

Hình 3.25 Diễn biến WQI tại điểm DV4 giai đoạn 2016-2021 53

Hình 3.26 Diễn biến WQI tại điểm DV5 giai đoạn 2016-2021 55

Hình 3.27 Các vị trí đề xuất đặt trạm quan trắc tự động nước mặt 64

MỞ ĐẦU 1 Lý do lựa chọn đề tài nghiên cứu

Nước là một tài nguyên quý giá, không có nước thì không có sự sống trên hành tinh của chúng ta Nước được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, thuỷ điện, giao thông vận tải, chăn nuôi thuỷ sản v.v và đóng vai trò quan trọng trong mọi hoạt động sống của con người Ngày nay, tài nguyên nước đang chịu sức ép nặng nề do nhiều yếu tố như: sự bùng nổ dân số, sự phát triển công nghiệp và các hoạt động kinh tế xã hội Những yếu tố trên là nguyên nhân dẫn tới tình trạng suy thoái và ô nhiễm môi trường nước nói chung cũng như môi trường nước mặt nói riêng ngày càng thêm nghiêm trọng

Tỉnh Quảng Ninh nói chung và thành phố Cẩm Phả nói riêng đang trong quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa, hiện đại hóa Một loạt các công trình trọng điểm như Nhà máy điện khí hoá LNG, khu đô thị ven biển Green Dragon Bay, khu nghỉ dưỡng suối khoáng nóng Quang Hanh Onsen, được xây dựng đã làm thay đổi diện mạo của thành phố Cẩm Phả hiện tại, góp phần thúc đẩy kinh tế và các hoạt động du lịch - dịch vụ phát triển mạnh mẽ Thực trạng phát triển kinh tế, xã hội nhanh dẫn đến nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng, nguy cơ ô nhiễm môi trường nước ngày càng lớn đặt ra bài toán mục tiêu phát triển bền vững cho các nhà hoạch định, các nhà quản lý cần lưu tâm

Sông Diễn Vọng là một trong bốn con sông lớn của tỉnh Quảng Ninh, là nguồn cấp nước chính phục vụ cho hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, cung cấp nước sinh hoạt cho khu vực phía Đông thành phố Hạ Long và thành phố Cẩm Phả, cũng đang chịu ảnh hưởng trực tiếp từ các hoạt động phát triển kinh tế, có nguy cơ ô nhiễm cao Chính vì vậy việc nghiên cứu đánh giá chất lượng nguồn nước nhằm đề xuất các giải pháp quản lý nước đảm bảo nguồn nước sạch cung cấp cho người dân khu vực này là vô cùng cấp bách

Xuất phát từ hiện trạng đó tôi lựa chọn đề tài “Đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt sông Diễn Vọng đoạn chảy qua Thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2016 - 2021”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt của sông Diễn Vọng – đoạn chảy qua thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh qua đó thấy được xu hướng thay đổi chất lượng nước mặt, xác định các nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước và đề xuất các giải pháp quản lý, bảo vệ chất lượng nước mặt, phục vụ cho quá trình phát triển kinh tế và dân sinh của thành phố Cẩm Phả

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt tại các điểm quan trắc trên sông Diễn Vọng, đoạn chảy qua thành phố Cẩm Phả từ năm 2016-2021

- Ứng dụng phương pháp sử dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) trong đánh giá chất lượng nước mặt tại sông Diễn Vọng, đoạn chảy qua thành phố Cẩm Phả

- Nguyên nhân gây ô nhiễm và đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện chất lượng môi trường nước mặt

4 Ý nghĩa của đề tài

a Ý nghĩa khoa học

- Hệ thống hóa cơ sở lý luận, cơ sở thực tiễn về chất lượng nước của sông Diễn Vọng, đoạn chảy qua thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

- Làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về chất lượng nước mặt thành phố Cẩm Phả nói riêng cũng như tỉnh Quảng Ninh nói chung

- Bổ sung cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ tài nguyên nước mặt

b Ý nghĩa trong thực tiễn

- Trên cơ sở hiện trạng chất lượng nước, đề xuất các biện pháp quản lý, bảo vệ tài nguyên nước sông Diễn Vọng, đoạn chảy qua thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

- Kết quả nghiên cứu của luận văn là một trong những căn cứ khoa học hỗ trợ địa phương trong định hướng quy hoạch, bảo tồn và phát triển kinh tế - xã hội tại thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số khái niệm về tài nguyên nước

Theo Luật Tài nguyên nước năm 2012: "Tài nguyên nước bao gồm nguồn

nước mặt, nước dưới đất, nước mưa và nước biển thuộc lãnh thổ của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam" Trong đó "Nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo" (Khoản 1, 3 - Điều 2 Luật Tài nguyên nước, 2012)

Chất lượng nguồn nước là các đặc tính lý hoá, sinh học, phóng xạ của nguồn nước Việc đánh giá chất lượng nguồn nước thường được so sánh với các tiêu chuẩn xác định của quốc gia hoặc địa phương

Ô nhiễm nguồn nước là sự biến đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học và

thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật (Khoản 14 - Điều 2 Luật Tài nguyên nước, 2012)

- Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên và nhân tạo: + Nguồn gốc tự nhiên: Do mưa, bão, gió, lũ lụt

+ Nguồn gốc nhân tạo: Là hoạt động xả thải từ các khu dân cư, khu công nghiệp, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, phân bón trong nông nghiệp, các hoạt động giao thông vận tải…

- Ô nhiễm nước mặt:

Nước mặt bao gồm nước mưa, nước hồ ao, đồng ruộng và nước các sông, suối, kênh mương Các sông, kênh mương chứa nước thải sinh hoạt và các hoạt động công nghiệp thường có mức độ ô nhiễm cao Các dạng ô nhiễm nước thường gặp là phú dưỡng, ô nhiễm do kim loại nặng và hoá chất độc hại, ô nhiễm vi sinh và ô nhiễm bởi thuốc bảo vệ thực vật

+ Ô nhiễm chất hữu cơ: đó là sự có mặt của các chất tiêu thụ ôxy trong nước Các chỉ tiêu để đánh giá ô nhiễm chất hữu cơ là: DO, BOD, COD…

+ Ô nhiễm các chất vô cơ: là có nhiều chất vô cơ gây hại trong nước như: các loại phân bón vô cơ , các khoáng chất axit, cặn, các nguyên tố vết

+ Phú dưỡng: Là hiện tượng môi trường tự nhiên của ao hồ dư thừa các

chất nitơ, phốt pho sau khi tiếp nhận quá nhiều nguồn thải chứa các chất này Nguyên nhân gây ra phú dưỡng chủ yếu là do sử dụng phân bón trong trồng trọt và nước thải sinh hoạt xả trực tiếp ra môi trường nước

+ Ô nhiễm kim loại nặng: Thể hiện bởi nồng độ cao của các kim loại nặng trong nước Nguyên nhân chủ yếu là do nước thải công nghiệp và nước thải độc hại không xử lý hoặc xử lý không đạt yêu cầu mà cho vào môi trường Hậu quả là chúng tích luỹ theo chuổi thức ăn thâm nhập vào cơ thể người

+ Ô nhiễm vi sinh vật: Các loại vi khuẩn, ký sinh trùng, sinh vật gây bệnh cho người và động vật lan truyền vào môi trường nước mặt, gây ra các loại dịch bệnh cho các khu vực dân cư tập trung

+ Ô nhiễm nguồn nước bởi thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hoá học: Khi bón phân và phun thuốc bảo vệ thực vật, một lượng đáng kể không được cây trồng tiếp nhận, chúng sẽ lan truyền và tích luỹ trong đất, nước và các sản phẩm nông nghiệp dưới dạng dư lượng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật

1.2 Cơ sở pháp lý

- Luật Bảo vệ môi trường số 72/2020/QH14 ngày 17 tháng 11 năm 2020 của Quốc hội nước Công hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam, có hiệu lực từ ngày 01/01/2015 quy định về hoạt động bảo vệ môi trường; chính sách, biện pháp và nguồn lực để bảo vệ môi trường; quyền, nghĩa vụ và trách nhiệm của cơ quan, tổ chức, hộ gia đình và cá nhân trong bảo vệ môi trường [12]

- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 ngày 21 tháng 6 năm 2012 của Quốc hội nước Công hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam, có hiệu lực từ ngày 01/01/2013 quy định về quản lý, bảo vệ, khai thác, sử dụng tài nguyên nước, phòng, chống và khắc phục hậu quả tác hại do nước gây ra thuộc lãnh thổ của nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Nước dưới đất và nước biển thuộc vùng đặc quyền kinh tế, thềm lục địa của nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam, nước khoáng, nước nóng thiên nhiên không thuộc phạm vi điều chỉnh của Luật này [11]

- Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12 tháng 11 năm 2019 của Tổng cục môi trường về việc ban hành Hướng dẫn kỹ thuật tính toán và công bố chỉ số

chất lượng nước mặt Việt Nam (VN_WQI) [16]

- Các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam (QCVN) bắt buộc áp dụng cho việc so sánh, đánh giá chất lượng nước

1.3 Các phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

Để đánh giá chất lượng nước mặt ở Việt Nam và trên thế giới có hai phương pháp chính được sử dụng đó là phương pháp truyền thống sử dụng kết quả phân tích các thông số riêng biệt của đầm, ao, hồ, kênh… sau đó so sánh với tiêu chuẩn quốc gia, quốc tế được công nhận hoặc sử dụng một bộ chỉ số đặc trưng cho tính chất lý hoá của nguồn nước cần đánh giá, chỉ số chất lượng nước WQI được sử dụng rộng rãi tại nhiều quốc gia như Anh, Pháp, Mỹ, Australia…

Mỗi phương pháp đều có một đặc điểm riêng, tuy nhiên phương pháp sử dụng chỉ số WQI thể hiện tính ưu việt hơn hẳn và được áp dụng rộng rãi Đặc biệt là bộ chỉ số WQI-NSF của Quỹ vệ sinh an toàn của Mỹ, được nhiều nước coi là tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng nước mặt

1.3.1 Đánh giá chất lượng nước mặt bằng quan trắc truyền thống

Quan trắc môi trường nước là một trong những phương pháp hiệu quả nhằm đánh giá chất lượng nước mặt đã được Bộ Tài Nguyên môi trường Việt Nam thực hiện từ năm 1994 đến nay

Hoạt động quan trắc môi trường nhằm ghi nhận các thông tin về hiện trạng và diễn biến môi trường nhằm phục vụ cho việc xây dựng chiến lược, lập kế hoạch, chương trình bảo vệ môi trường

Quan trắc chất lượng môi trường nước và không khí là hai hoạt động quan trắc môi trường chủ yếu hiện nay Công tác quan trắc môi trường thường bao gồm các bước cơ bản như sau:

- Thiết lập kế hoạch quan trắc - Thiết lập mạng lưới quan trắc - Lấy mẫu và đo đạc tại hiện trường - Phân tích trong phòng thí nghiệm - Xử lý số liệu

- Phân tích và đánh giá số liệu

- Viết báo cáo kết quả quan trắc

Kết quả quan trắc thường được so sánh với các quy chuẩn Việt Nam hiện hành để xác định mức độ ô nhiễm môi trường Hiện nay một số địa phương đã sử dụng kết quả quan trắc nhằm xây dựng các mô hình dự báo chất lượng môi trường tương lai phục vụ các hoạt động kinh tế xã hội

Ưu điểm của phương pháp là đánh giá được một cách chính xác chất lượng nước bị ảnh hưởng bởi yếu tố hoá học nào qua đó có những phương pháp cải thiện, xử lý nước hiệu quả

Nhược điểm của phương pháp đánh giá chất lượng nước truyền thống đó là:

- Khi đánh giá qua từng thông số riêng biệt sẽ không nói lên diễn biến chất lượng tổng quát của con sông (hay đoạn sông), do vậy khó so sánh chất lượng nước của các khu vực sông, so sánh chất lượng nước của các con sông khác nhau, chất lượng nước sông ở các thời điểm khác nhau (theo tháng, theo mùa …Vì thế, sẽ gây khó khăn cho công tác theo dõi, giám sát diễn biến chất lượng nước, khó đánh giá hiệu quả đầu tư để bảo vệ nguồn nước và kiểm soát ô nhiễm nước…

- Khi đánh giá chất lượng nước bằng phương pháp truyền thống có thể có thông số đạt, thông số vượt, điều đó chỉ nói lên tình trạng chất lượng nước đối với từng thông số đó Việc đánh giá chất lượng nước vì vậy chỉ có thể thực hiện bởi các chuyên gia hoặc người có chuyên môn, khó thông tin cho cộng đồng dân chúng, và không thực sự hữu dụng khi các nhà quản lý đưa ra các quyết định phù hợp về bảo vệ, khai thác nguồn nước

1.3.2 Đánh giá chất lượng nước qua chỉ số chất lượng nước WQI

Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index – WQI) là một trong các loại chỉ số môi trường được tính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng nguồn nước đó Chỉ số chất lượng nước được biểu diễn qua thang điểm từ 0 đến 100

Phương pháp đánh giá chất lượng nước thông qua chỉ số WQI đã khắc phục được các nhược điểm của phương pháp truyền thống Phương pháp WQI có khả

năng phân loại mức độ ô nhiễm của nguồn nước trên thang điểm, định lượng và trực quan hơn

Ưu điểm của WQI trong đánh giá diễn biến chất lượng nước: Sử dụng WQI để đánh giá chất lượng nước có thể cho ta một bức tranh tổng thể về hiện trạng chất lượng nước của một lưu vực sông, qua đó có những định hướng đúng đắn trong việc quy hoạch sử dụng nguồn nước trên sông phục vụ các mục đích phát triển kinh tế xã hội của địa phương

Nhược điểm của WQI là chỉ cho biết một bức tranh tổng quát nhưng về phần chi tiết không cung cấp thông tin rõ ràng là chất lượng nước đang bị ảnh hưởng trực tiếp bởi yếu tố hoá học nào

Các nguyên tắc xây dựng WQI bao gồm:

1.4 Các nghiên cứu về đánh giá chất lượng nước trên thế giới và Việt Nam

1.4.1 Các nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới đã 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 Có thể kể đến:

- WQI của Canada: mô hình WQI do Hội đồng Bộ trưởng Môi trường Canada (Canadian Council of Ministers of Environment – WQI hay CCME-WQI) đề xuất năm 2001 được xây dựng dựa trên rất nhiều số liệu khác nhau sử dụng một quy trình thống kê với tối thiểu 4 thông số và 3 hệ số chính (F1-phạm vi, F2-tần suất và F3- biên độ của các kết quả không đáp ứng được các mục tiêu chất lượng nước – giới hạn chuẩn) WQI-CCME là một công thức rất định lượng và việc sử dụng hết sức thuận tiên với các thông số cùng các giá trị chuẩn (mục tiêu chất lượng nước) của chúng có thể dễ dàng đưa vào WQI-CCME để tính

toán tự động Tuy nhiên, trong WQI-CCME, vai trò của các thông số chất lượng nước trong WQI được coi như nhau, mặc dù trong thực tế các thành phần chất lượng nước có vai trò khác nhau đối với nguồn nước [21]

- WQI của Mỹ: WQI của Quỹ vệ sinh Quốc gia Mỹ (National Sanitation Foundation – NSF) là một trong các bộ chỉ số chất lượng nước được dùng phổ biến WQI-NSF được xây dựng bằng cách sử dụng kỹ thuật Delphi thu nhận và tổng hợp ý kiến của một số đông các chuyên gia khắp nước Mỹ để lựa chọn các thông số chất lượng nước quyết định sau đó xác lập phần trọng lượng đóng góp của từng thông số (vai trò quan trọng của thông số - wi) và tiến hành xây dựng các đồ thị chuyển đổi từ các giá trị đo được của thông số sang chỉ sộ phụ (qi) WQI-NSF được xây dựng rất khoa học dựa trên ý kiến số đông các nhà khoa học về chất lượng nước, có tính đến vai trò (trọng số) của các thông số tham gia trong WQI và so sánh các kết quả với giá trị chuẩn (mục tiêu chất lượng nước) qua giản đồ chỉ số phụ (qi) Tuy nhiên, các giá trị trọng số (wi) hoặc giản đồ tính chỉ số phụ (qi) trong WQI-NSF chỉ thích hợp với điều kiện chất lượng nước của Mỹ [24]

- 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 nhóm các thông số và phương pháp tính chỉ số phụ riêng [22]

- Các quốc gia ASEAN, Ấn Độ, Hàn Quốc phát triển từ WQI – NSF, nhưng mỗi quốc gia có thể xây dựng nhiều loại WQI cho từng mục đích sử dụng, và dựa theo đặc thù của từng địa phương [23]

1.4.2 Các nghiên cứu tại Việt Nam

Ở Việt Nam, quan trắc sinh học để đánh giá chất lượng nước đã được phát triển trong những năm 90 của thể kỷ 20 Cụ thể năm 2002, Bộ Khoa học và Công nghệ đã ban hành Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7220-1:2002 về chất lượng nước – đánh giá chất lượng nước theo chỉ số sinh học - Phần 1 - Phương pháp lấy mẫu giun tròn và động vật không xương sống ở đáy cỡ trung bình tại các vùng nước nông bằng dụng cụ lấy mẫu định lượng và Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7220-2:2002 về chất lượng nước - đánh giá chất lượng nước theo chỉ số

sinh học - Phần 2 - Phương pháp diễn giải các dữ liệu sinh học thu được từ các cuộc khảo sát giun tròn và động vật không xương sống ở đáy cỡ trung bình

Tuy nhiên, các nghiên cứu hay chương trình quan trắc sinh học gần như áp dụng các chỉ số được nghiên cứu và sử dụng đánh giá các thủy vực ở Châu Âu và Bắc Mỹ, nơi mà có điều kiện sinh thái khác biệt hoàn toàn so với Việt Nam, một số nơi khác đưa ra các kết quả đánh giá dựa vào kinh nghiệm cá nhân mà không quan tâm nhiều đến cơ sở khoa học Cho đến nay, quan trắc sinh học chưa được thống nhất thực hiện trong các chương trình quan trắc môi trường của các tỉnh, thành Thậm chí nhiều Tỉnh/Thành lớn (bao gồm thành phố Hồ Chí Minh) cũng không đưa quan trắc sinh học vào trong chương trình quan trắc môi trường của địa phương

Chỉ số chất lượng nước WQI đã được các nhà nghiên cứu triển khai áp dụng vào những năm 1990 Vào tháng 7/2011, Tổng Cục Môi trường - Bộ Tài nguyên và Môi trường ra quyết định số 879/QĐ-TCMT về việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán WQI từ số liệu quan trắc chất lượng nước quốc gia và sử dụng số liệu WQI để đánh giá nhanh chất lượng nước mặt lục địa một cách tổng quát thì WQI mới chính thức trở thành công cụ phục vụ công tác quản lý chất lượng nước và kiểm soát ô nhiễm nước Ngày 12/01/2019, Tổng cục Môi trường đã ban hành Quyết định số 1460/QĐ-TCMT về việc ban hành Hướng dẫn kỹ thuật tính toán và công bố chỉ số chất lượng nước Việt Nam (VN_WQI), Quyết định này thay thế Quyết định 879/QĐ-TCMT ngày 01/7/2011 [15]

Tại Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu và đề xuất áp dụng về bộ chỉ số chất lượng nước để đánh giá số liệu chất lượng nước sông Một số nghiên cứu điển hình như sau:

- Phạm Thị Minh Hạnh (năm 2009) đã đưa ra chỉ số chất lượng nước, chỉ số này được chia làm 2 loại là: Chỉ số chất lượng nước cơ bản IB và chỉ số chất lượng nước tổng hợp IO (có thêm các thông số pH, nhiệt độ, các kim loại nặng và dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong nước) [6]

- Lê Trình (2008) đã nghiên cứu phân vùng chất lượng nước các sông, hồ trên địa bàn thành phố Hà Nội, đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý và bảo vệ

dựa trên mô hình chỉ số chất lượng nước, là một trong những nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam về phân vùng chất lượng nước theo WQI Trong đề tài nghiên cứu này 4 mô hình WQI đã được nghiên cứu, tính toán dựa trên 2 mô hình WQI cơ bản của Hoa Kỳ và Ấn Độ gồm 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 và công thức dạng tích và mô hình Bhargava (1983) [14]

- Gần đây nhất, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ban hành thông tư 10/2021/TT-BTNMT quy định kỹ thuật quan trắc môi trường và quản lý thông tin, dữ liệu quan trắc chất lượng môi trường theo đó các giá trị quan trắc môi trường định kỳ sẽ áp dụng đánh giá chất lượng môi trường nước mặt (WQI) [2]

1.4.3 Các công trình nghiên cứu ở Quảng Ninh sử dụng WQI

- Nguyễn Trung Ngọc (2012), đã đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Cầm, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh thông qua chỉ số chất lượng nước WQI Kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng nước sông Cầm đang có dấu hiệu bị ô nhiễm, xu thế đánh giá trong 6 năm từ 2006 đến 2012 cho thấy nước sông đang có dấu hiệu gia tăng mức độ ô nhiễm, đặc biệt là từ những năm 2011 - 2012 do các cơ sở sản xuất công nghiệp xả thải vào sông [8]

- Phạm Văn Nhị (2013), đã sử dụng chỉ số WQI để đánh giá chất lượng nước sông Vàng Danh, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh Kết quả nghiên cứu từ năm 2010-2013 cho thấy mức độ ô nhiễm nước sông Vàng Danh đang có chiều hướng giảm, phương pháp đánh giá theo WQI tương đồng với phương pháp truyền thống nhưng đơn giản và dễ hiểu, dễ thông tin cho cộng đồng về chất lượng nước của lưu vực sông Vàng Danh, qua đó đề xuất các biện pháp quản lý nhằm bảo vệ chất lượng nước lưu vực sông Vàng Danh [9]

- Trần Thiện Cường (2016), Đánh giá chất lượng môi trường nước sông Uông, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh thông qua chỉ số chất lượng WQI Kết quả nghiên cứu cho thấy nước sông Uông bị ô nhiễm bởi hàm lượng chất rắn lơ lửng, BOD5, COD, Phospho, Nitrat và Coliform, nguyên nhân được xác định là hoạt động khai thác than cũng như hoạt động xả thải từ các cơ sở sản xuất và nước thải sinh hoạt của dân cư xung quanh khu vực làm ảnh hưởng đến chất lượng nước sông [5]

1.5 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

1.5.1 Đặc điểm tự nhiên thành phố Cẩm Phả

a Vị trí địa lý và địa hình

Thành phố Cẩm Phả có toạ độ địa lý là 20o58’10’’- 21o12’ vĩ độ bắc và 107o10’ - 107o23’50’’ kinh độ đông, cách thành phố Hạ Long 30 km, bắc giáp huyện Ba Chẽ, đông giáp huyện Vân Đồn, tây giáp huyện Hoành Bồ và thành phố Hạ Long, nam giáp vịnh Bắc Bộ (Hình 1.1) Vùng vịnh thuộc thành phố là vịnh Bái Tử Long

Cẩm Phả có diện tích tự nhiên 48.623ha Địa hình đồi núi nằm trong cánh cung Đông Triều - Móng Cái Địa hình dốc từ Bắc xuống Nam Núi non chiếm 55,4% diện tích (Trong đó núi đá chiếm tới 2590 ha Núi cao nhất là ở Quang Hanh: núi Đèo Bụt 452m, núi Khe Sim hơn 400m); vùng trung du 16,29%, đồng bằng 15,01% và vùng biển chiếm 13,3% [17]

Về địa hình, địa hình Cẩm Phả tương đối đa dạng và phức tạp bao gồm vùng đồi núi và đồng bằng ven biển và được chia thành 3 dạng địa hình sau:

- Địa hình núi:

Núi thấp và trung bình: Phân bố ở hầu hết các phường, với diện tích chiếm khoảng 70%, có độ dốc lớn, chia cắt mạnh nên đã ảnh hưởng tới quá trình hình

Dọc theo các sông suối nhỏ nằm tiếp giáp với chân núi, hàng năm thường xuyên được bồi lắng phù sa vào mùa mưa đã tạo nên những dải đất bằng phẳng, màu mỡ thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp

(nguồn: Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội thành phố Cẩm Phả đến

năm 2020 và định hướng đến năm 2030)

Hình 1.1 Bản đồ địa chính thành phố Cẩm Phả

- Địa hình núi đá vôi (Karst):

Địa hình này phân bố ở các phường, Cẩm Sơn, Cẩm Đông, Cẩm Thạch

b Đặc điểm khí hậu, thủy văn

Thành phố Cẩm Phả chịu ảnh hưởng của chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa và chịu ảnh hưởng trực tiếp của khí hậu biển Theo số liệu của trạm dự báo khí tượng thủy văn Quảng Ninh thì khí hậu khu vực được chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

- Nhiệt độ bình quân cả năm 23.0oC, trong đó nhiệt độ trung bình tháng cao nhất là 36.6oC (tháng 6), nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất là 5.5o

C (tháng 1) Nền nhiệt độ được phân hoá theo mùa khá rõ rệt, trong năm có 4 tháng nhiệt độ trung bình nhỏ hơn 20oC (tháng 12 đến tháng 3 năm sau)

- Lượng mưa bình quân hàng năm 2,144.5 mm nhưng phân bố không đồng đều Mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 5 cho đến tháng 11, lượng mưa chiếm khoảng 86% tổng lượng mưa cả năm, đặc biệt tập trung vào các tháng 7, 8, 9 Các tháng 12 đến tháng 4 lượng mưa ít, chiếm 14% lượng mưa cả năm, lượng mưa phân bố không đều trong năm

- Nắng: Trung bình số giờ nắng dao động từ 1,500 - 1,700 h/năm, nắng tập trung từ tháng 5 đến tháng 12 giờ nắng ít nhất vào tháng 2 và tháng 3

- Độ ẩm không khí bình quân cả năm khoảng 84%, cao nhất là tháng 3 và tháng4, đạt 88%, thấp nhất vào tháng 11 và tháng 12 đạt 78% Độ ẩm không khí còn phụ thuộc vào độ cao, địa hình và sự phân hóa theo mùa

- Gió: Thịnh hành 2 loại gió chính là gió Đông bắc và gió Đông nam

+ Gió Đông bắc: Thịnh hành từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau, tốc độ gió từ 2÷4 m/s, đạt cấp 5÷6, thời tiết lạnh, giá rét, ảnh hưởng đến sản xuất, sinh hoạt và sức khỏe của con người

+ Gió Đông nam: Thịnh hành từ tháng 5 đến tháng 9, tốc độ gió trung bình đạt cấp 2÷3 Gió thổi từ vịnh vào đất liền mang theo nhiều hơi nước tạo nên không khí ẩm, mát mẻ

Trên địa phận thành phố Cẩm Phả chủ yếu suối có diện tích lưu vực nhỏ, độ dài suối ngắn, lưu lượng nước không nhiều và phân bố không đều trong năm

Thành phố Cẩm Phả là khu vực ven biển, phía Nam giáp Bái Tử Long có nhiều núi đá tạo thành bức bình phong chắn sóng, hạn chế tốc độ gió khi có bão Thủy triều thuộc chế độ bán nhật triều không đều của biển Đông (biên độ triều 2÷3m), cao nhất là 4.3 m và thấp nhất là 0.26 m, cao độ mực triều trung bình 2.5÷3.0m [17]

c Đặc điểm tài nguyên khoáng sản

Tài nguyên khoáng sản lớn nhất nhất ở Cẩm Phả là than đá, trung tâm thành phố là khu vực phân bố tập trung nhiều khai trường khai thác than lớn của các công ty than Tổng tiềm năng ước tính trên 3 tỷ tấn, trữ lượng có thể khai thác thuận lợi 240 triệu tấn (theo số liệu ngành than), qua thăm dò than khai thác hầm lò đạt độ sâu -300 m, sản lượng than khai thác trên địa bàn thành phố chiếm 50÷55% sản lượng than toàn quốc, chất lượng than tốt, tiện đường chuyên chở than ra cảng nước sâu, thuận tiện cho xuất khẩu

Ngoài than đá, khoáng sản khu vực Cẩm Phả có thể kể tới đá vôi, nước khoáng và một số loại quặng hiếm Đá vôi khu vực Cẩm Phả phân bố chủ yếu trên địa bàn phường Cẩm Thạch và các dãy núi đá vôi ngoài vịnh, có trữ lượng lớn để cung cấp nguyên liệu cho nhà máy xi măng và sản xuất vật liệu xây dựng, trữ lượng khai thác hàng năm đến 270.000 m3

Nước khoáng là nguồn tài nguyên có trữ lượng lớn, giá trị kinh tế cao, có thể phát triển khai thác với quy mô lớn, tập trung ở phường Cẩm Thạch, chứa nhiều nguyên tố vi lượng có ích, phục vụ cho du lịch nghỉ dưỡng [18]

Thành phố Cẩm Phả có nhiều suối xuất phát từ núi dồi đổ ra biển Trên các đoạn suối này một số đoạn đã được đầu tư cải tạo xây kè đá nhằm thoát nước và tránh xói lở tại các khu vực dân cư đông đúc Phía đông của thành phốvà nằm giữa ranh giới của thành phố Cẩm Phả và huyện Vân Đồn là sông Voi Lớn Phía tây thành phố giáp với sông Diễn Vọng Mực nước sông ảnh hưởng trực tiếp bởi thủy triều

1.5.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội của thành phố Cẩm Phả

a Đặc điểm kinh tế

Cùng với xu thế phát triển của Quảng Ninh, nền kinh tế - xã hội của thành

phố Cẩm Phả tiếp tục đổi mới, chuyển dịch cơ cấu và đã đạt được thành tựu nổi bật quan trọng trong phát triển mặc dù vẫn còn bộc lộ một số những khó khăn, thách thức

Trong khoảng thời gian từ năm 2010 đến năm 2021, thành phố Cẩm Phả đã có phát triển mạnh mẽ trên nhiều lĩnh vực Theo đó, giá trị sản xuất năm 2021 đạt 131.974 tỷ đồng, tăng 3,15 lần so với cùng kỳ năm năm 2012; thu nhập bình quân đầu người đạt 131,1 triệu đồng/người/năm, tăng 2,9 lần so với cùng kì năm 2012; tổng vốn đầu tư toàn xã hội đạt 21.195 tỷ đồng, tăng 1,6 lần so với cùng kì năm 2012 [19]

Sản xuất công nghiệp ở thành phố Cẩm Phả được phát triển theo hướng bền vững, tăng trưởng gắn liền với bảo vệ môi trường, tập trung với mô hình tăng trưởng từ “nâu” sang “xanh” theo Nghị quyết XV của Đảng bộ tỉnh Quảng Ninh Hoạt động thương mại - dịch vụ có ngày càng sôi động với nhiều điểm đến thu hút nhất là đối với khách du lịch Năm 2016, thành phố đứng đầu về chỉ số cải cách hành chính; năm 2017, 2018 và năm 2020 đứng đầu về chỉ số năng lực cạnh tranh DDCI cấp tỉnh; năm 2018 đứng đầu về chỉ số hiệu quả quản trị cấp huyện DGI trong khối các huyện, thị xã, thành phố Thành phố đã thu hút được nhiều tập đoàn kinh tế lớn, nhà đầu tư, doanh nghiệp tìm hiểu, nghiên cứu, triển khai các dự án

Nhờ đó, đến nay nhiều dự án quy mô lớn, đồng bộ, hiện đại đã hiện hữu như: Khu đô thị ven biển Green Dragon Bay, Trung tâm thương mại Vincom, Khu nghỉ dưỡng khoáng nóng cao cấp Quang Hanh - Onsen, Nhà máy điện khí hoá lớn nhất cả nước LNG Quảng Ninh, Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương 2, Tuyến đường nối đường bao biển Hạ Long - Cẩm Phả Những dự án này đã mang lại cho thành phố diện mạo đô thị khang trang, hiện đại, thúc đẩy liên kết vùng

- Ngành công nghiệp:

Cẩm Phả là một thành phố công nghiệp với đặc điểm nổi bật của: công nghiệp than, công nghiệp điện gắn với khai thác than, công nghiệp cơ khí mỏ, sản xuất xi măng, phát triển công nghiệp chế biến gắn với nguồn nguyên liệu địa phương trữ lượng có thể khai thác 2,5 tỷ tấn (trong tổng số 8,4 tỷ tấn trữ lượng

than Quảng Ninh) Ở đây, mật độ chứa than trong khối kiến trúc mỏ có hệ số cao nhất, nhiều vỉa dày, chất lượng than tốt, tiện đường chuyên chở ra cảng nước sâu

Với nguồn tài nguyên sẵn có về than đá, rất giàu về trữ lượng, sản xuất than là ngành kinh tế chủ yếu ở Cẩm Phả Đây là trung tâm sản xuất than của Quảng Ninh và của cả nước Ngoài các mỏ than lớn như Cọc Sáu, Cao Sơn, Mông Dương, Khe Chàm, Thống Nhất còn có những nhà máy cơ khí lớn, nhà máy sàng tuyển than và bến cảng, công ty địa chất và các xí nghiệp xây lắp, vận tải Tất cả tạo nên một hệ thống sản xuất liên hoàn, một vùng công nghiệp sôi động, hàng năm cung cấp cho thị trường trong nước và xuất khẩu hàng triệu tấn than

Ngoài than, antimon ở Khe Sim - Dương Huy, đá vôi, nước khoáng ở Quang Hanh đều là những tài nguyên quý hiếm Cẩm Phả có vùng núi đá vôi rộng lớn, thuận lợi để phát triển ngành sản xuất xi măng; nổi bật là nhà máy xi măng Cẩm Phả hàng năm cung cấp hàng triệu tấn xi măng cho thị trường

Với mục tiêu xây dựng và phát triển cơ cấu kinh tế hợp lý và hướng về xuất khẩu, coi trọng chất lượng và hiệu quả; đẩy mạnh xây dựng và phát triển công nghiệp, thương mại, dịch vụ và du lịch, xây dựng, phát triển sản xuất nông, lâm nghiệp, thuỷ sản theo hướng thâm canh và sản xuất hàng hoá, nền kinh tế Cẩm Phả đang từng bước tăng trưởng theo nhịp tăng trưởng của toàn tỉnh Quảng Ninh

- Ngành thương mại - du lịch - dịch vụ

Cẩm Phả có nhiều điểm du lịch: khu du lịch đa năng Bến Do (phường Cẩm Trung), khu công viên văn hóa "Cao Sơn Lưu Thuỷ" (phường Cẩm Sơn), khu di tích Bến Đục (phường Cẩm Đông), khu đền Trần Quốc Tảng (Phường Cửa Ông),…

Cách Cẩm Phả khoảng 13km có khu du lịch sinh thái Đảo Thẻ Vàng nằm ở khu vực vịnh Bái Tử Long đang được đầu tư, xây dựng Đây là bãi tắm ở trên đảo tuy nhỏ nhưng sạch và đẹp Trên đảo đang xây dựng khu du lịch để đón khách nghỉ cuối tuần Trong tương lai, một hệ thống nhà nghỉ với các dịch vụ du lịch khép kín sẽ được xây dựng để phục vụ du khách có nhu cầu nghỉ ngơi, thư giãn cuối tuần Điều này sẽ thúc đẩy mạnh ngành thương mai và dịch vụ Cẩm Phả càng phát triển

Bên cạnh đó, Công ty Địa chất mỏ, cũng đã tăng cường đầu tư thêm các phòng nghỉ với trang thiết bị hiện đại tại khu tắm nước khoáng nóng ở thành phố Cẩm Phả để phục vụ cán bộ công nhân viên trong ngành và du khách trong và ngoài nước đến tham quan nghỉ dưỡng

- Ngành nông nghiệp

Sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp thuộc kinh tế địa phương chiếm tỷ trọng nhỏ so với than nhưng lại là những hậu cần tại chỗ rất quan trọng Cẩm Phả có đất nông nghiệp hẹp: 886 ha, trong đó đất trồng rau màu và cấy lúa 434 ha, đất có mặt nước có thể nuôi trồng thuỷ sản 315 ha; đất lâm nghiệp khá rộng, trong đó rừng tự nhiên 3.921,9 ha, hiện này đang có xu hướng giảm Hiện nay do tình trạng khai thác lâm sản với quy mô lớn, bừa bãi dẫn tới rừng đã tới mức kiệt quệ Một mặt chúng được dùng để làm thức ăn, một mặt dùng trao đổi buôn bán giúp ngành thương mại ở đây phát triển hơn Ngành trồng trọt ở Cẩm Phả đã đảm bảo được mức lương thực cần thiết của một địa phương có khả năng tự cung tự cấp lương thực [19]

- Ngành thủy sản

Theo báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Quảng Ninh cho thấy Cẩm Phả có nghề khai thác hải sản với hơn 50km bờ biển, nhưng chủ yếu là đánh bắt gần bờ, sản lượng thấp, đang đóng thêm tàu có công suất lớn để đánh tuyến ngoài khơi Cùng với việc phát triển khai thác, diện tích nuôi trồng thuỷ sản ngày càng được mở rộng đến năm 2012 diện tích đạt 326,0 ha, giảm so với năm 2010 là 398 Sản lượng thuỷ sản năm 2012 của Cẩm Phả là 2.900 tấn, cao hơn 2 tấn so với sản lượng năm 2005 Trong đó, sản lượng thủy sản nuôi trồng đang có xu hướng giảm so với tnhững năm trước, sản lượng năm 2012 đạt khoảng 300 tấn, ngược lại với sản lượng thủy sản khai thác lại tăng liên tục trong những năm gần đây, năm 2012 đạt 2.600 tấn

- Ngành lâm nghiệp

Rừng trồng ở Cẩm Phả có xu hướng tăng mạnh về diện tích trong những năm gần đây do các dự án hoàn nguyên rừng tại các mỏ than của Vinacomin Tuy nhiên diện tích rừng tự nhiên lại đang có xu hướng giảm do tình trạng khai

thác than, vận chuyển và san lấp mở rộng các dự án dân sinh, khai thác rừng với tốc độ rất cao

b Hiện trạng dân số - xã hội

- Dân số, lao động

Thành phố Cẩm Phả có số dân là 195.800 người, hầu hết là người Kinh (95,2%), còn lại đáng kể là người Sán Dìu (3,9%) Người các dân tộc khác sống xen kẽ rải rác khó phân biệt Người Cẩm Phả phần lớn là công nhân ngành than, có gốc từ vùng đồng bắc Bắc Bộ Dân số Cẩm Phả luôn có một tỷ lệ không bình thường là nam đông hơn nữ (59% và 47%)

Dân số trong độ tuổi lao động khoảng 84.929 người, chiếm 51% so với tổng dân số Lao động làm việc trong các ngành kinh tế quốc dân là 81.532 người, bằng 96% so với dân số trong tuổi lao động

Dân số trong tuổi lao động đi học, tàn tật, mất sức, nội trợ và tình trạng khác là 3.397 người, bằng 4% so với dân số trong tuổi lao động [4]

- Sử dụng đất và nhà ở

Thành phố Cẩm Phả có diện tích tự nhiên 48.623ha Địa hình đồi núi Núi non chiếm 55,4% diện tích (Trong đó núi đá chiếm tới 2590 ha Núi cao nhất là ở Quang Hanh: núi Đèo Bụt 452m, núi Khe Sim hơn 400m); vùng trung du 16,29%, đồng bằng 15,01% và vùng biển chiếm 13,3% Ngoài biển là hàng trăm hòn đảo nhỏ, phần lớn là đảo đá vôi

Đất dân dụng nội thị 1.583,34ha, bình quân 95,1m2/người, bao gồm đất các khu nhà ở, đất công trình công cộng, đất cây xanh + thể dục thể thao, vui chơi giải trí và đất dành cho đường, quảng trường

Tổng diện tích quỹ nhà ở của toàn thành phố vào khoảng 289.000.000 m2 , bình quân diện tích sàn là 12 m2/người Nhà ở cấp 4 chiếm khoảng 70,5%, nhà ở 2- 3 tầng chiếm 27%, nhà ở cao tầng 4-5 tầng chỉ chiếm khoảng 2,5% [4]

- Cơ sở hạ tầng công cộng

Thành phố đã hình thành hệ thống các công trình phục vụ công cộng như: Về y tế: gồm có 3 bệnh viện đa khoa và 13 trạm xá với tổng số giường là 120-160 giường

Về văn hóa: gồm có 2 rạp hát ngoài trời, 2 rạp chiếu bóng, 1 thư việc và 1 bảo tàng thị xã

Công trình thể thao: gồm có 1 sân vận động thị xã, quy mô 1,5ha, ngoài ra còn có 4 sân tập luyện thuộc các trường học

Thương mại và dịch vụ: gồm có 18 chợ trên 16 phường xã với tổng diện tích chợ là 58.052,7m2 [3]

Mặc dù hệ thống công trình công cộng hình thành tưong đối đồng bộ nhưng phân bố chưa đều, tập trung chủ yếu ở khu trung tâm, quy mô và chất lượng còn chưa đáp ứng được nhu cầu xã hội

1.5.3 Thực trạng sử dụng tài nguyên nước mặt thành phố Cẩm Phả

a Trữ lượng

Chế độ thuỷ văn của các sông, ngòi ở Cẩm Phả phụ thuộc chủ yếu vào chế độ thủy văn của sông Diễn Vọng, sông Mông Dương, sông Đồng Mỏ, Các sông, suối thường ngắn và dốc

Theo Quy hoạch Bảo vệ môi trường thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030 khu vực Cẩm Phả có nhiều sông, suối, hồ và moong chứa nước hiện đang được sử dụng cho các mục đích khác nhau như nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt và thu nhận chất thải Những sông, suối này tạo ra các lưu vực sông có diện tích hàng trăm km2 Tổng lượng nước mặt toàn thành phố Cẩm Phả là 474, 23 (triệu m3/năm) Nhu cầu nước cho sinh hoạt là 5,62 (triệu m3), nhu cầu thiết yếu cho sinh hoạt là 0,28 (triệu m3

) Khu vực Cẩm Phả có một con sông lớn có thể phục vụ để cấp nước sinh hoạt là sông Diễn Vọng và một hồ chứa là hồ Cao Vân

- Sông Diễn Vọng dài khoảng 14,5 km bắt nguồn từ sườn phía Đông của cánh cung Đông Triều - Móng Cái, chảy theo hướng Đông bắc - Tây nam đổ ra vịnh Hạ Long Lưu lượng nước trong năm chỉ đạt 2,91m3/s, lưu lượng cực đại là 0,04 m3/s Sông Diễn Vọng là sông lớn nhất trong lưu vực vịnh, bắt nguồn từ đỉnh Am Váp (1090m), lưu lượng trung bình là 2,29 m3/s, lưu lượng cho phép khai thác là 2,58 m3/s với khoảng 8,2 triệu m3/năm Mùa lũ thường xuất hiện vào tháng 4÷9, chiếm 79,95% tổng lượng dòng chảy cả năm Module đỉnh lũ của

sông Diễn Vọng thuộc loại lớn ở Việt Nam, khoảng 10.241 l/s/km2

với lưu lượng đỉnh đạt 5,32m3/s Độ sâu trung bình 7 m (mùa cạn) và 10 m (mùa lũ) với tốc độ dòng trung bình 0,5 m/s (mùa cạn) và 0,7 m/s (mùa lũ) với mực nước thấp nhất nhiều năm H=1,98 m Sông Diễn Vọng có độ đục nhỏ (trung bình 26,4 g/m3) nhưng hiện nay do ảnh hưởng của các hoạt động khai thác than và các hoạt động chặt phá rừng xảy ra thường xuyên khiến cho có nguy cơ vẩn đục, khả năng cung cấp nước hạn chế chỉ còn 7000m3

/ngày đêm [21] Khu vực này cũng có nhiều hồ chứa nước:

- Hồ Cao Vân là hồ chứa lớn, là nguồn cấp nước sinh hoạt quan trọng của khu vực: được xây dựng với dung tích hữu ích 9,8 triệu m3 chủ yếu cấp nước cho nhà máy nước Diễn Vọng với công suất khai thác 60.000 m3/ngày Đập có các thông số kỹ thuật sau:

Diện tích lưu vực: 46,5 km2 Dung tích max: 12,56 triệu m3 Dung tích hữu ích: 11,68 triệu m3

Cao trình mực nước dâng bình thường: +33,2 m Cao trình mực nước chết: + 23,5 m

Cao trình mực nước gia cường +36,2 m

Chất lượng nước tại đập ổn định, các chỉ tiêu của nước đảm bảo tiêu chuẩn nguồn nước phục vụ cho sinh hoạt

Các hồ nhân tạo xuất hiện cạnh các hồ tự nhiên đã góp phần tạo ra mạng lưới hồ phong phú, có dung tích lớn, đóng vai trò quan trọng trong việc điều hoà và dự trữ nước ngọt cho mục đích sản xuất nông nghiệp và cấp nước sinh hoạt Tuy có rất nhiều hồ trong khu vực sông các hồ chủ yếu cung cấp nước tưới cho nông nghiệp mà chưa được khai thác nhằm cung cấp nước sinh hoạt cho các đô thị trong vùng

b Các công trình xử lý nước cấp phục vụ sinh hoạt

Theo Quy hoạch tài nguyên nước tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2010-2020 và định hướng đến 2030:

Nhà máy nước Diễn Vọng đang khai thác trên sông Diễn Vọng từ 20.000 -

30.000 m3/ngày đêm, trong trường hợp xảy ra ô nhiễm, nguồn nước dự phòng cấp cho nhu cầu tối thiểu của sinh hoạt tương đương với 5% lượng nước đang khai thác và lượng nước dự phòng lấy từ hồ Cao Vân

Lượng nước dự phòng trong trường hợp sông Diễn Vọng xảy ra ô nhiễm lấy từ hồ Cao Vân là 30.000 m3/tháng và thời gian có thể cấp dự phòng là 03 tháng Trong giai đoạn đến năm 2030, dự kiến nâng cấp công suất nhà máy nước Diễn Vọng lên 160.000 m3/ngày đêm

Dây chuyền công nghệ xử lý của nhà máy nước Diễn Vọng bao gồm: - 1 bể trộn

- 5 bể phản ứng kết hợp lắng ngang có kích thước 6x58 m - 6 bể lọc nhanh kích thước 7,7x25 m

- 2 bể chứa nước sạch: đặt dưới bể lọc với dung tích W = 3.000 m3

- Trạm bơm nước sạch – trạm bơm cấp 2: gồm 03 máy, mỗi máy có lưu lượng đạt 1.350 m3/h và một máy bơm rửa lọc có lưu lượng đạt 2.000 m3

/h, - Hệ thống pha phèn và hệ thống khử trùng bằng Clo

Theo QCVN 08 - MT:2015/BTNTM Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt thì các thông số chính đại diện để đánh giá chất lượng nước mặt bao gồm: pH, DO, TSS, COD, BOD5, Cl-, Amoni, nitrit, nitrat, phosphate, sunfat, As Cd, Pb, Hg, Ni, Fe, Coliform

Nguồn nước mặt đầu vào qua công trình thu để vào trạm bơm cấp I , công trình thu là cửa thu nước sông, kết hợp với biện pháp kiểm soát chất lượng nước vào và mực nước trên sông Tại trạm bơm cấp I, nguồn nước được bơm về trạm xử lý để xử lý Trước khi vào bể trộn của trạm xử lý, bơm sục clo vào nước để loại bỏ tảo Tại bể trộn nước được trộn với phèn mục đích làm tăng khả năng kết hợp các thành phần lơ lửng, các chất có trong nước Nước được trộn trong bể trong thời gian 10-15 phút Sau đó nước được bơm sang bể phản ứng Tại bể phản ứng xảy ra quá trình keo tụ tạo ra các hydroxit nhôm, thời gian phản ứng 20 phút Sau thời gian phản ứng trong bể phản ứng, nước được bơm sang bể lắng Tại đây xảy ra quá trình lắng cơ học, nước được lắng trong thời gian 1-2 giờ

(Nguồn: Quy hoạch bảo vệ môi trường thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh đến năm 2020

và định hướng đến năm 2030)

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất nước sạch tại cơ sở

Bể lắng có tác dụng giữ lại các bông cặn có kích thước lớn Bể lắng phải được vận hành đảm bảo hàm lượng cặn trong nước sau khi lắng còn tối đa là 30mg/l Cặn được xả theo chu kỳ 4 giờ, thời gian xả cặn là 15 phút Kết thúc quá trình tại bể lắng nước được bơm sang bể lọc cát, bể lọc có tác dụng loại bỏ cặn Nước sau khi lắng đi qua lớp vật liệu lọc, cặn phần lớn được giữ lại tại đây, chủ yếu trên bề mặt và trong suốt chiều dày lớp vật liệu lọc

Quá trình xử lý hoàn thành sau khi nước lọc xong tại bể lọc Tiếp theo, nước được bơm lên bể chứa nước sạch, bể này có tác dụng điều hòa lưu lượng giữa trạm bơm nước thu và trạm bơm nước sạch, đáp ứng biểu đồ tiêu thụ nước

trong ngày Trên nóc bể chứa nước sạch xếp sỏi hoặc đất để duy trì nhiệt độ ổn định cho nước và bố trí các ống thông hơi, cửa xả tràn

Các cửa xả phải có nắp đậy tránh sự xâm nhập của các sinh vật lạ Trong thời gian lưu trữ tại bể nước sạch, nguồn nước vẫn được bố trí sục clo vào nước để khử trùng nước, lưu một thời gian sau đó trạm bơm cấp II sẽ bơm nước sạch vào hệ thống mạng lưới phân phối để cung cấp đến các nơi tiêu thụ trong mạng lưới cấp nước

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đề tài đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt và đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện chất lượng môi trường nước mặt tại sông Diễn Vọng, đoạn chảy trên địa bàn thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

Phạm vi về nội dung: Phân tích và đánh giá chất lượng nước qua các thông số vật lý (pH, TSS), các thông số hóa học (DO, BOD5, COD, NH4+, N-NO3-, PO4) và các thông số sinh học (Coliform) ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt của sông Diễn Vọng đoạn chảy qua thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Hiện trạng chất lượng nước mặt sông Diễn Vọng đoạn chảy qua thành phố Cẩm Phả quý IV/2021

- Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Diễn Vọng đoạn chảy qua thành phố Cẩm Phả giai đoạn từ năm 2016-2021

- Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt của sông Diễn Vọng đoạn chảy qua thành phố Cẩm Phả

- Các giải pháp đề xuất nhằm quản lý và cải thiện chất lượng nước mặt sông Diễn Vọng đoạn chảy qua thành phố Cẩm Phả

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp kế thừa

- Thu thập các tài liệu liên quan từ Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố Cẩm Phả: Điều kiện tự nhiên, đặc điểm tình hình kinh tế- xã hội; Công tác quản lý tài nguyên nước, bảo vệ môi trường trên địa thành phố

- Thu thập thông tin từ Sở Tài nguyên và môi trường tỉnh Quảng Ninh: Các báo cáo về hiện trạng môi trường của tỉnh từ năm 2016-2020; Các số liệu quan trắc tại những điểm lấy mẫu trong giai đoạn từ năm 2016-2020

- Thông tin trên sách, báo, tạp chí, tài liệu mạng, công trình nghiên cứu khoa học có liên quan

2.4.2 Phương pháp thực địa, lấy mẫu và phân tích

a Phương pháp quan sát, ghi chép và chụp ảnh:

Đề tài tiến hành khảo sát trực tiếp thực địa trong năm 2021, thu thập thông tin về hiện trạng môi trường nước mặt tại khu vực nghiên cứu Từ đó, đề tài thu thập được các thông tin như:

- Tình hình sử dụng nước tại các sông, hồ, đầm, kênh mương trên địa bàn Thành phố

- Xác định số lượng các điểm xả có khả năng gây ô nhiễm cao từ các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt

b Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu nước:

Lấy mẫu quan trắc chất lượng nước mặt thực hiện theo hướng dẫn của các tiêu chuẩn quốc gia:

Bảng 2.1 Các phương pháp lẫy mẫu và bảo quản mẫu

2 Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu TCVN 5993:1995 3 Hướng dẫn lấy mẫu ở sông suối TCVN 5996:1995 - Phương pháp đo nhanh tại hiện trường: đo nhanh các thông số pH, DO

Bảng 2.2 Thiết bị đo các thông số hiện trường

- Phương pháp bảo quản mẫu: mỗi điểm lấy mẫu lấy 3 chai mẫu: 1 chai bảo quản bằng H2SO4, 1 chai bảo quản bằng HNO3 và chai còn lại không bảo quản

3 BOD5 Chai nhựa Lạnh 1-5˚C Bảo quản tối 24h

Phương pháp phân tích mẫu nước trong phòng thí nghiệm: phân tích tính chất hóa lý của mẫu nước, xác định các thông số TSS, COD, BOD, NH4+

3-, Coliform3-, As3-, Hg3-, Cd3-, Pb3-, Fe Quá trình phân tích mẫu được thực hiện tại phòng thí nghiệm của Trung tâm Quan trắc tài nguyên và môi trường Quảng Ninh

Bảng 2.4 Phương pháp phân tích các thông số trong phòng thí nghiệm

STT Thông số Phương pháp phân tích (TCVN/SMEWW)

Các vị trí lấy mẫu được thể hiện trên hình 2.1 với ký hiệu vị trí lấy mẫu theo bảng 2.5 Các vị trí lấy mẫu được lựa chọn dựa trên cơ sở sau:

- Các vị trí ở thượng lưu, chưa có tác động nguồn xả thải

- Phân bố đều vực nước, đại diện cho các địa điểm thủy văn khác nhau - Nếu có các nhánh sông hợp lưu, chọn điểm sau hợp lưu, trộn lẫn các nhánh - Vị trí chọn sao cho dễ tiếp cận

- Ở những nơi có nguồn thải – chọn vị trí dưới nguồn xả, nước trộn đều - Tại vị trí gần đầu vào của các trạm bơm nước sinh hoạt

Vị trí và kí hiệu mẫu được trình bày tại bảng và hình sau:

Bảng 2.5 Vị trí và kí hiệu mẫu nước

2 Hồ Cao Vân cách đập khoảng 600m về phía Bắc DV2 3 Hồ Cao Vân cách đập khoảng 1200m về phía Bắc DV3 4 Suối Khe Giữa (chi lưu thượng nguồn sông Diễn Vọng)

Hình 2.1 Vị trí các điểm lấy mẫu quan trắc

2.4.3 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu

- Xử lý số liệu trên phần mềm Microsoft Office Excel

- Tìm hiểu, so sánh và lựa chọn những thông tin và dữ liệu chính xác và cần thiết nhất cho đề tài từ nguồn dữ liệu sơ cấp Từ việc kế thừa số liệu quan trắc một số vị trí của Trung tâm Quan trắc kết hợp với số liệu tác giả lấy mẫu và phân tích từ đó vẽ biểu đồ, so sánh và đối chiếu với các quy chuẩn QCVN 08-MT: 2015/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt để xác định hiện trạng ô nhiễm nước, các nguồn gây ô nhiễm nước Phương pháp này sẽ cho kết quả đáng tin cây, làm cơ sở để giải quyết các vấn đề

- Phương pháp phân tích tổng hợp: phân tích và xử lý số liệu, tài liệu đã được điều tra, thống kê, nghiên cứu Vận dụng phương pháp này nhằm đảm bảo tính kế thừa các nghiên cứu trước đó, sử dụng các thông tin đã được kiểm chứng, công nhận và xã hội hóa, tiết kiệm được công sức và thời gian nghiên cứu

2.4.4 Phương pháp đánh giá chất lượng nước qua chỉ số WQI

Ứng dụng chỉ số VN_WQI theo Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12/11/2019 do Tổng cục Môi trường ban hành Để đánh giá diễn biến chất lượng nước được tập trung đánh giá 05 nhóm thông số:

+ Nhóm I: thông số pH

+ Nhóm II (nhóm thông số thuốc bảo vệ thực vật): bao gồm các thông số Aldrin, BHC, Dieldrin, DDTs (p,p’-DDT, p,p’-DDD, p,p’-DDE), Heptachlor &

+ Nhóm V (nhóm thông số vi sinh): bao gồm thông số Coliform - VN_WQI được tính toán riêng cho dữ liệu của từng điểm quan trắc - WQISI được tính toán cho mỗi thông số quan trắc, từ giá trị WQISI tính toán giá trị WQI cuối cùng

- Số liệu để tính toán VN_WQI phải bao gồm tối thiểu 03/05 nhóm thông số, trong đó bắt buộc phải có nhóm IV Trong nhóm IV có tối thiểu 03 thông số được sử dụng để tính toán Trường hợp thuỷ vực chịu tác động của các nguồn ô nhiễm đặc thù bắt buộc phải lưạ chọn nhóm thông số đặc trưng tương ứng để tính toán (thuỷ vực chịu tác động của ô nhiễm thuốc BVTV bắt buộc phải có nhóm II, thuỷ vực chịu tác động của kim loại nặng bắt buộc phải có nhóm III)

Luận văn tiến hành tập trung đánh giá 04 nhóm thông số: Nhóm I, nhóm III, nhóm IV và nhóm V Trong các nhóm sẽ đánh giá 1 số các thông số tiêu biểu

a Tính toán WQI thông số (WQISI)

* Đối với các thông số As, Cd, Pb, Hg, BOD5, COD, Coliform tính toán theo công thức như sau:

( ) (Công thức 1)

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 i

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

qi: 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 2.6 Quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số nhóm IV và V

i qi

Giá trị BPi quy định đối với từng thông số BOD5 COD TOC NH4

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

* Đối với thống số DO (WQIDO), tính toán thông qua giá trị DO % bão hòa

Bước 1: Tính toán giá trị DO % bão hòa

- Tính giá trị DO bão hòa:

DObão hoà = 14,625 – 0,41022T + 0,0079910T2 – 0,000077774T3

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

C)

- Tính giá trị DO % bão hòa:

DO%bão hòa= DOhòa tan / DObão hòa*100

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

Bước 2: Tính giá trị WQIDO

( ) (Công thức 2)

Trong đó:

Cp: giá trị DO % bão hòa

BPi, BPi+1, qi, qi+1 là các giá trị tương ứng với mức i, i+1 trong Bảng 2.8

Bảng 2.8 Quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa

BPi <20 20 50 75 88 112 125 150 200 >200

Nếu DO%bãohòa < 20 hoặc DO% bãohòa > 200, thì WQIDO = 10

Nếu 20< DO% bãohòa < 88 thì WQIDO tính theo công thức 2 và sử dụng Bảng 2.8

Nếu 88 ≤ DO%bãohòa ≤ 112, thì WQIDO = 100

Nếu 112 < DO% bão hòa < 200, thì WQIDO tính theo công thức 1 và sử dụng Bảng 2.8

* Đối với thông số pH

Bảng 2.9 Quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH

Nếu pH < 5,5 hoặc pH > 9, thì WQIpH = 10

Nếu 5,5 < pH < 6, thì WQIpH tính theo công thức 2 và sử dụng Bảng 2.9 Nếu 6 ≤ pH ≤ 8,5, thì WQIpH bằng 100

Nếu 8,5 < pH < 9, thì WQIpH được tính theo công thức 1 và sử dụng Bảng 2.9

b Tính toán WQI

Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số nêu trên, tính toán WQI cuối

cùng được áp dụng theo công thức sau:

WQII: Kết quả tính toán đối với thông số n hóm I WQIII: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm II WQIIII: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm III WQIIV: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm IV WQIV: Kết quả tính toán đối với thông số nhóm V

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

Chỉ số chất lượng nước được tính theo thang điểm (khoảng giá trị WQI) tương ứng với biểu tượng và các màu sắc để đánh giá chất lượng nước đáp ứng

cho nhu cầu sử dụng, cụ thể như sau:

Bảng 2.10 Các mức đánh giá chất lượng nước