tóm tắt luận án NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHỈ SỐ CHẤT lượng nước TTRONG PHÂN VÙNG chất lượng CÁC sông trên đia bản tỉnh thái nguyên

28 476 0
tóm tắt luận án NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHỈ SỐ CHẤT lượng nước TTRONG PHÂN VÙNG chất lượng  CÁC  sông trên đia bản tỉnh thái nguyên

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Lê Tú Quỳnh NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CHỈ SỐ CHẤT LƢỢNG NƢỚC (WATER QUALITY INDEX - WQI) TRONG PHÂN VÙNG CHẤT LƢỢNG NƢỚC CÁC SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Môi trƣờng Đất Nƣớc Mã số: 62 44 03 03 DỰ THẢO TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MƠI TRƢỜNG Hà Nội, 2015 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội Người hướng dẫn 1: Người hướng dẫn 2: Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: PGS.TS Lê Trình Viện Mơi trường Phát triển Bền vững PGS.TS Trịnh Thị Thanh Trường Đại học Khoa học tự nhiên Luận án bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Khoa học Tự nhiên chấm luận án họp Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội – số 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội Vào hồi ngày tháng năm 2015 Có thể tìm thấy luận án thư viện: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện Đại học Quốc gia Hà Nội MỞ ĐẦU Lí lựa chọn đề tài luận án Trong thực tế, bị ảnh hưởng yếu tố khác yếu tố tự nhiên (q trình sinh, địa, hóa, khí hậu, khí tượng, thủy văn) yếu tố ô nhiễm hoạt động phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH) gây nguồn thải (công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt ) làm chất lượng nước sông khác chí đoạn sơng khác Chính vậy, khả sử dụng nước biện pháp kiểm sốt nhiễm khác đoạn sông, hồ, đầm lưu vực Để quản lý môi trường, kiểm sốt nhiễm lưu vực sơng sử dụng hợp lý nguồn nước phục vụ cho mục đích khác nhau, nhiều quốc gia nghiên cứu phân loại phân vùng chất lượng nước (Water Quality Classification Water Quality Zonning).Việc phân vùng chất lượng nước theo số chất lượng nước (WQI) có hiệu cao khoa học kinh tế vì: i) Giúp quan quản lý mơi trường nhìn rõ trạng diễn biễn chất lượng nước toàn vùng, toàn lưu vực sử dụng nước biết rõ khả sử dụng nước đoạn sơng (thí dụ: sử dụng nước để nuôi trồng thuỷ sản, cấp nước sinh hoạt ni cá, lấy nước cấp, du lịch, thuỷ lợi ); ii) Giúp quyền lựa chọn tập trung nguồn lực để giải vấn đề ô nhiễm nước đoạn sông ô nhiễm nghiêm trọng; iii) Tiết kiệm kinh phí so với phương pháp đánh giá chất lượng nước truyền thống (các phương pháp chưa sử dụng WQI) Theo phương pháp đánh giá chất lượng nước truyền thống: cần phải tiến hành quan trắc số lượng lớn với nhiều điểm, thông số tần suất quan trắc Do đó, đồ phân vùng chất lượng nước phục vụ cho mục đích sử dụng cần cập nhật theo thời gian Tuy nhiên, có khóa phân loại theo WQI số liệu quan trắc việc cập nhật việc phân loại phân vùng chất lượng nước với hỗ trợ phần mềm máy tính thực dễ dàng năm sau Do vậy, việc nghiên cứu, xây dựng số WQI đặc thù để phân vùng chất lượng nước hệ thống sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên vừa có ý nghĩa khoa học chuyên sâu, vừa mang tính thực tiễn Tỉnh Thái Nguyên nằm lưu vực sơng Cầu có mạng lưới sơng, suối tương đối dày, mật độ sơng suối bình qn 1,2 km/km2 Các sơng sơng Cầu, sơng Cơng hàng trăm sơng suối khác Ngồi ra, Thái Ngun có gần 5000 hồ ao, hồ Núi Cốc sơng Cơng diện tích mặt nước rộng 25 km2 hồ lớn quan trọng địa bàn tỉnh Các nguồn nước mặt từ sông, suối, ao, hồ đóng góp vai trị quan trọng phát triển kinh tế xã hội tỉnh Thái Nguyên Tuy nhiên ảnh hưởng tượng tự nhiên (mưa lũ, xói mịn đất, đặc điểm sinh - địa - hóa loại đất đá lưu vực) nguồn thải từ hoạt động đô thị, công nghiệp, nông nghiệp, chăn nuôi tỉnh từ thượng lưu, nên chất lượng nước sông, suối, hồ, đầm có dấu hiệu nhiễm mức độ ô nhiễm khác vùng địa bàn tỉnh Trong thực tế từ ngày Bộ TNMT ban hành QCVN 08:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt quy chuẩn Việt Nam khác nước mặt, nước thải, Thái Nguyên nhiều tỉnh, thành phố khác gặp khó khăn việc xác định: sông, suối, hồ cần phải quy định nguồn nước loại A1 A2 B1 B2; Cơ sở khoa học thực tiễn việc xác định nguồn nước mặt loại A1, A2, B1 B2 Với ý nghĩa luận án tập trung vào nghiên cứu sở khoa học việc xây dựng hệ thống WQI phù hợp với đặc điểm môi trường nước tỉnh Thái Nguyên áp dụng phân vùng ô nhiễm sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên Mục tiêu nghiên cứu luận án i) Xác lập sở khoa học thực tiễn việc xây dựng hệ thống số chất lượng nước mặt phù hợp với điều kiện môi trường tỉnh Thái Nguyên (hệ thống WQI cải tiến) ii) Áp dụng hệ thống WQI cải tiến phân vùng chất lượng nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên theo số chất lượng nước iii) Ðề xuất giải pháp sử dụng bảo vệ môi trường nước cho vùng Nội dung nghiên cứu luận án Nội dung 1: Để đạt mục tiêu “Xác lập sở khoa học thực tiễn việc xây dựng hệ thống số chất lượng nước mặt phù hợp với điều kiện tự nhiên, KT - XH môi trường nước sông Cầu - Công địa bàn tỉnh Thái Nguyên” luận án nghiên cứu: i) Tổng quan phương pháp luận xây dựng hệ thống WQI quốc gia giới ii) Đặc điểm thủy văn chất lượng nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên Hiện trạng dự báo nguồn thải công nghiệp, đô thị, nông nghiệp tỉnh Thái Nguyên vùng thượng lưu đổ vào sông địa bàn Tỉnh (dựa vào tài liệu có tài liệu quy hoạch phát triển KT-XH) Từ đó, xây dựng tiêu chí lựa chọn thông số để đưa vào hệ thống WQI - cải tiến phù hợp đặc điểm môi trường tự nhiên KT - XH tỉnh Thái Nguyên (có tham khảo ý kiến quan/nhà khoa học) Lựa chọn thông số chất lượng nước, trọng số, hàm iii) chuyển đổi số phụ phù hợp đặc điểm ô nhiễm nước địa bàn tỉnh Thái Nguyên để xây dựng WQI - cải tiến Và thiết lập cơng thức tính WQI - cải tiến theo thơng số chọn Nội dung 2: Để đạt mục tiêu “Phân vùng chất lượng nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên theo số chất lượng nước” luận án nghiên cứu: Phân loại chất lượng nước điểm khảo sát theo WQI, i) phân loại chất lượng nước điểm Lập đồ phân vùng chất lượng nước sông tỉnh ii) Thái Nguyên dựa theo kết phân loại theo WQI - cải tiến Nội dung 3: Để đạt mục tiêu: "Đề xuất giải pháp sử dụng bảo vệ môi trường nước cho vùng” luận án nghiên cứu: Đề xuất khả sử dụng nước khu vực sông, đoạn i) sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên Đề xuất giải pháp BVMT nước địa bàn tỉnh Thái ii) Nguyên Do phạm vi yêu cầu luận án, tác giả chủ yếu tập trung nghiên cứu sâu nhóm nội dung Nhóm nội dung đề cập sơ bộ, không sâu để tránh dàn trải Phạm vi địa lý vấn đề nghiên cứu luận án Phạm vi địa lý: phạm vi nghiên cứu dịng sông Cầu sông Công Phạm vi nội dung nghiên cứu gồm có:  Thiết lập WQI - cải tiến phù hợp điều kiện tự nhiên KT - XH Thái Nguyên:  Lựa chọn thông số, trọng số hàm chuyển đổi số phụ phù hợp xây dựng WQI - cải tiến  Xây dựng công thức hàm tổng hợp WQI - cải tiến  Áp dụng WQI - cải tiến, kết hợp số liệu quan trắc CLN nhiều năm (trọng tâm năm 2011) để phân loại CLN điểm quan trắc phân vùng CLN sông Cầu - Công địa bàn tỉnh Thái Nguyên  Đề xuất sơ biện pháp BVMT nước sông địa bàn Thái Nguyên Điểm luận án  Lần phát triển cơng thức tính WQI lập WQI - cải tiến phù hợp đặc điểm tự nhiên, KT-XH nguồn thải địa bàn tỉnh Thái Nguyên:  Đã lựa chọn thông số chất lượng nước, trọng số hàm chuyển đổi số phụ phù hợp với đặc điểm tự nhiên, KTXH nguồn thải tỉnh Thái Nguyên, đặc trưng cho trạng chất lượng nước sông địa bàn tỉnh ý kiến chuyên gia theo phương pháp Delphi  Đã cải tiến công thức hàm tổng hợp WQI Mỹ với việc phát triển sử dụng thông số có độc tính cao tạo điều kiện thuận lợi tính tốn thiếu số liệu  Lần sử dụng WQI - cải tiến với thông số, trọng số đặc trưng để phân vùng chất lượng nước sông Cầu - Công địa bàn tỉnh Thái Nguyên Từ kết thu xây dựng đồ phân vùng CLN sông Cầu - Công Thái Nguyên theo WQI - cải tiến, cho phép định hướng tiềm sử dụng nguồn nước kiểm sốt nhiễm nước sơng địa bàn tỉnh Giá trị khoa học thực tiễn luận án  Ý nghĩa khoa học: Luận án làm sáng tỏ phương pháp xây dựng áp dụng số chất lượng nước để đánh giá phân vùng chất lượng nước sông, với trường hợp nghiên cứu điển hình Thái Nguyên  Ý nghĩa thực tiễn:  Là cơng cụ hữu ích nhằm đánh giá chất lượng nước sông cách tổng thể dựa giá trị tập hợp thông số môi trường;  Là sở nâng cao hiệu quản lý thông qua việc xác định trạng diễn biễn chất lượng nước toàn tỉnh, toàn lưu vực giúp doanh nghiệp, dân chúng có nhu cầu sử dụng nước biết rõ khả sử dụng nước đoạn sông;  Là sở để định hướng tiềm sử dụng nguồn nước kiểm sốt nhiễm nước đoạn sông địa bàn tỉnh Bố cục luận án Luận án gồm 131 trang, phần Mở đầu trang, Kết luận Kiến nghị trang Phụ lục, Luận án gồm phần chính: i) Tổng quan tài liệu 42 trang; ii) Phạm vi, đối tượng phương pháp nghiên cứu trang; iii) Kết nghiên cứu thảo luận 76 trang, Danh mục cơng trình cơng bố trang, Tài liệu tham khảo trang với 69 tài liệu có 22 tài liệu tiếng Việt 47 tài liệu tiếng Anh Kết Luận án có 29 bảng 38 hình Trong phần Tổng quan, luận án phân tích, đánh giá số chất lượng nước giới Việt Nam Ngồi ra, nội dung phần cịn đề cập trạng quản lý bảo vệ môi trường nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên Phần Phạm vi, đối tượng phương pháp nghiên cứu nêu rõ khu vực nghiên cứu, đối tượng cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu sử dụng luận án Trong phần Kết nghiên cứu thảo luận, luận án trình bày chi tiết kết nghiên cứu thu theo nội dung đề ra, bao gồm: Nghiên cứu phát triển đánh giá WQI phù hợp với đặc điểm i) môi trường nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên; ii) Phân vùng chất lượng nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên; iii) Đề xuất sơ biện pháp bảo vệ môi trường nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CHỈ SỐ CHẤT LƢỢNG NƢỚC TRÊN THẾ GIỚI, VIỆT NAM VÀ HIỆN TRẠNG NGHIÊN CỨU PHÂN VÙNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC Ở TỈNH THÁI NGUYÊN 1.1 Thiết lập áp dụng mơ hình Chỉ số chất lƣợng nƣớc (Water Quality Index - WQI) 1.1.1 Hình thành phát triển số chất lượng nước 1.1.1.1 Sự cần thiết số chất lượng nước 1.1.1.2 Các bước thiết lập số chất lượng nước 1.1.1.3 Tiêu chí đánh giá ưu nhược điểm số chất lượng nước 1.1.2 Giới thiệu mơ hình đánh giá chất lượng nước tiêu biểu 1.1.2.1 Các mơ hình đánh giá chất lượng nước thường áp dụng giới 1.1.2.2 Các mơ hình đánh giá chất lượng nước phát triển Việt Nam 1.2 Hiện trạng phân vùng quản lý, bảo vệ môi trƣờng nƣớc sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên 1.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên 1.2.1.1 Ảnh hưởng yếu tố tự nhiên 1.2.1.2 Ảnh hưởng yếu tố phát triển kinh tế - xã hội 1.2.2 Sơ lược nghiên cứu phân vùng chất lượng nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên 1.2.3 Một số nghiên cứu phục vụ quản lý, bảo vệ môi trường nước địa bàn tỉnh Thái Nguyên CHƢƠNG PHẠM VI, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phạm vi nghiên cứu 2.1.1 Phạm vi địa lí 2.1.2 Phạm vi vấn đề nghiên cứu 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp Delphi Phương pháp Delphi phương pháp dự báo trưng cầu ý kiến điển hình (Gene R George W, 1999) 2.3.2 Phƣơng pháp xây dựng WQI theo Quỹ vệ sinh quốc gia Mỹ Các giai đoạn để xây dựng mô hình WQI theo Quỹ Vệ sinh Quốc gia Mỹ (WQI-NSF) Luận án áp dụng để xây dựng mơ hình WQI - cải tiến nhƣ sau:  Phân tích lựa chọn thông số phù hợp với điều kiện tự nhiên, KT - XH tỉnh Thái Nguyên, tiêu chí thông số đại diện Ott W R [51], đặc điểm chất lượng nước tỉnh theo ý kiến  chuyên gia (theo phương pháp Delphi) Xác định trọng số cho thông số: xác định thông qua tầm quan trọng thông số nguồn nước với đa mục đích sử dụng Trọng số đánh giá phù hợp với điều kiện tự nhiên, KT tương đối tốt, hầu hết tiêu phân tích đạt tiêu chuẩn cho phép theo QCVN 08:2008/BTNMT mức A1 A2 Chất lượng nước điểm quan trắc đảm bảo sử dụng mục đích sinh hoạt phải áp dụng cơng nghệ xử lý phù hợp  Chất lượng nước sông Cầu - đoạn chảy qua địa bàn thành phố Thái Nguyên bị ô nhiễm nhẹ hợp chất hữu cơ, hàm lượng BOD vượt 1,26 - 1,37 lần vào mùa khô 1,07 - 1,3 lần vào mùa mưa so với QCVN 08:2008/BTNMT mức A2, chất lượng nước sông Cầu khu vực khơng đảm bảo sử dụng cho mục đích sinh hoạt đảm bảo sử dụng mục đích tưới tiêu thuỷ lợi Nguyên nhân, đoạn sông tiếp nhận nước thải từ hoạt động sản xuất công nghiệp, đô thị thuộc địa bàn thành phố Thái Nguyên  Chất lượng nước sông Cầu đoạn sau chảy qua địa bàn thành phố Thái Nguyên (đoạn từ Cầu Mây Phú Bình đến đoạn sơng Cầu trước điểm hợp lưu sông Công) tương đối tốt, hầu hết tiêu đạt tiêu chuẩn cho phép mức A2 3.1.2 Hiện trạng chất lượng nước sông Công  Chất lượng nước sơng Cơng phía thượng lưu (từ Bình Thành - Định Hố đến cửa xả hồ Núi Cốc), đoạn sơng trước trạm bơm nước nhà máy nước Sông Công tương đối tốt, tiêu phân tích đạt giới hạn cho phép theo QCVN 08:2008/BTNMT giới hạn A2 Chất lượng nước đảm bảo sử dụng mục đích sinh hoạt phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp tiêu khác  Sông Công từ đoạn sau điểm hợp lưu suối La Cấm (suối tiếp nhận nước thải sinh hoạt, dịch vụ thị xã Sông Công) đến sau hợp lưu với suối tiếp nhận nước thải bãi rác Nam Sơn bị ô nhiễm hợp chất hữu cơ, TSS, Coliform Cr Chất lượng nước khơng đảm bảo sử dụng mục đích sinh hoạt đảm bảo sử dụng mục 12 đích tưới tiêu thủy lợi Tuy nhiên, nước sông Công đập Hồ Núi Cốc số Coliform cầu Đa Phúc với tiêu SS, Cr lại đảm bảo cho mục đích giao thơng thủy 3.2 Kết xây dựng số chất lƣợng nƣớc cho sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên đánh giá 3.2.1 Lựa chọn đánh giá tầm quan trọng thông số số chất lượng nước (WQI) 3.1.1.1 Lựa chọn đánh giá tầm quan trọng thông số chất lượng nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên theo phương pháp Delphi  Khảo sát đợt Kết đợt khảo sát 1: thông số: pH, TSS, DO, BOD5, dầu mỡ, T.Coliform, COD, tổng N, tổng P nhóm chất có độc tính cao nhiều chuyên gia/người tham vấn lựa chọn  Khảo sát đợt Kết đợt khảo sát 2: - pH (0,12) ; - TSS (0,09) ; - DO (0,15) ; - BOD5 (0,17) ; - Dầu mỡ (0,08) ; - T.Coliform (0,09) ; - COD (0,14) ; - NO3- (0,08) ; - PO43- (0,08) ; 10 - Nhóm thơng số độc tính cao (1) 3.1.1.2 Lựa chọn đánh giá tầm quan trọng thông số chất lượng nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên theo số liệu năm 2011 Với đặc điểm trạng CLN sơng Cầu Cơng xác định tầm quan trọng nhóm thơng số sau: Nhóm thơng số độc tính cao > Nhóm thơng số dinh dưỡng > Nhóm thơng số hóa lý (lựa chọn SS) Nhóm thơng số vi sinh (lựa chọn Coliform) Điều phù hợp với kết Mục 3.2.1.1 13 3.1.1.3 Lựa chọn thông số chất lượng nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên phù hợp với đặc điểm nguồn thải kinh tế - xã hội  Tác động gia tăng dân số  Tác động phát triển công nghiệp  Tác động phát triển nông nghiệp tới môi trường nước mặt 3.1.2 So sánh thông số lựa chọn WQI NSF, WQI Tổng cục môi trường WQI tác giả luận án cải tiến Thông số hệ thống WQI NFS, Tổng cục môi trường luận án lựa chọn bao gồm: Theo NFS Theo TCMT DO DO pH pH BOD5 BOD5 NO34 NH4+ 35 PO4 PO436 Fecal coliform T.coliform Tổng chất rắn (TS) SS Nhiệt độ COD Độ đục Độ đục Theo lựa chọn luận án DO pH BOD5 NO35 PO436 T.coliform SS COD Dầu mỡ 10 Nhóm thơng số độc hại Với đặc điểm tự nhiên KT - XH ngành nghề đặc thù tỉnh Thái Nguyên, nước sông địa bàn tỉnh tiếp nhận chất nhiễm đặc thù tổng hợp sau: thơng số hóa lý (pH, SS, độ đục, màu ), ô nhiễm hữu (BOD, COD), ô nhiễm dinh dưỡng (NO3-, PO43-), ô nhiễm vi sinh (coliform), chất ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh (dầu mỡ) số chất có độc tính cao (kim loại nặng, hóa chất BVTV, phenol ) Đây thơng số cần quan tâm đánh giá chất lượng nước mặt địa bàn tỉnh Thái Nguyên 3.1.3 So sánh phù hợp thông số với nghiên cứu giới 14 Với thơng số nhóm chất độc tính cao lựa chọn, đảm bảo theo khuyến nghị nhóm thị suy giảm chất lương nước theo tiêu chí lựa chọn Từ phân tích đặc điểm điều kiện tự nhiên, KT - XH nguồn gây ô nhiễm tỉnh Thái Nguyên, ý kiến chuyên gia (theo phương pháp Delphi), phù hợp với mơ hình WQI áp dụng giới Việt Nam, lựa chọn thơng số nhóm thơng số độc tính cao xây dựng WQI phù hợp với sông Thái Nguyên (gọi tắt WQI - cải tiến) sau: 1- pH (0,12) 6- T.Coliform (0,09) 2- TSS (0,09) 7- COD (0,14) 3- DO (0,15) 8- NO3- (0,08) 4- BOD5 (0,17) 9- PO43- (0,08) 5- Dầu mỡ (0,08) 10 - Nhóm thơng số độc tính cao (1) 3.3 Xây dựng WQI - cải tiến bình luận 3.3.1 Cơng thức tính  Dạng tổng có tính đến trọng số đóng góp: WQIA - cải tiến =  qđh n  qi.wi 100 Dạng tích có tính đến trọng số đóng góp: WQIM - cải tiến = qđh n wi  qi 100 3.3.2 Xây dựng đồ thị tương quan thông số lựa chọn số phụ 3.3.2.1 Chỉ số phụ thông số thông thường lựa chọn (9 thông số) (qi) 15 Ghi chú: x - số phụ thơng số lựa chọn 3.3.2.2 Chỉ số phụ nhóm chất có độc tính cao (qđh) Bảng 3.2 Quy định giá trị (qđh) số phụ thông số độc tính cao Nồng độ thơng số nhóm thơng số độc tính cao (I) I < A1 I = A1 A1 < I < A2 A2 < I < B1 B1 < I < B2 I > B2 Giá trị WQI qđh 91  100 100 91 71 51 26 71  90 51  70 26  50  25 3.4 Kiểm nghiệm WQI - cải tiến 3.4.1 Kiểm nghiệm đánh giá WQI – cải tiến tác giả đề xuất 3.4.1.1 Xem xét tính che khuất tính ảo WQI – cải tiến  Dạng tổng cho giá trị WQI cao dạng tích  Tính che khuất: chủ yếu dạng tổng, thể rõ chuỗi số liệu 11, 16, 21, 26 từ 31 đến 36 + Ở chuỗi số liệu 11, thông số có giá trị đo đạc thấp (DO = 0,5 mg/L) nên qi thấp (qDO = 2) kết WQI dạng tổng 84 (mức II) Như chưa hợp lý Trong đó, dạng tích 70 (mức III) cho kết phù hợp Điều xảy tương tự chuỗi số liệu 16, 21 26 16 + + Cũng tương tự chuỗi số liệu 31 đến 36 Khi hai thông số có giá trị qi thấp giá trị WQI dạng tổng lại cao Đối với chuỗi số liệu từ 37 đến 56, qđh thay đổi theo thang xác định, thơng số DO thay đổi dạng tích ln cho giá trị WQI phù hợp, cịn dạng tổng có giá trị WQI chưa phù hợp Điều phù hợp với nghiên cứu Ott Theo nghiên cứu này, dạng tích xảy tính che khuất trọng số nhỏ Điều không xảy với WQI - cải tiến trọng số thấp 0,08  Tính ảo xảy điểm số thông số chấp nhận số tổng quát lại cho kết ngược lại Với chuỗi số liệu từ đến tính ảo khơng xảy dạng tổng dạng tích Điều phù hợp với nghiên cứu Ott., tính ảo khơng xảy dạng tổng dạng tích có trọng số Qua kết tính tốn phân tích trên, kết luận rằng, dạng tích khơng có tính ảo tính che khuất ; dạng tổng khơng có tính ảo tính che khuất xảy số trường hợp nên nhiều không phản ánh mức độ ô nhiễm thơng số tính WQI 3.4.1.2 Xem xét độ nhạy mơ hình WQI - cải tiến  Dạng tích ln có độ nhạy cao dạng tổng  Trọng số thông số (wi) ảnh hưởng lớn đến độ nhạy WQI wi cao làm cho độ nhạy WQI - cải tiến thay đổi lớn  Với bước nhảy số phụ, độ nhạy thơng số có wi lớn ln cao thơng số có wi nhỏ  Riêng với nhóm chất có độc tính cao, thay đổi qi dạng tổng dạng tích có độ nhạy có độ nhạy lớn 3.4.2 Xem xét trường hợp thiếu số liệu mơ hình WQI - cải tiến  Xem xét thiếu số liệu cho thấy: 17  Thiếu số liệu, tất qi thơng số cịn lại 100 mà WQI lại nhỏ 100 Điều chưa hợp lý  Cũng nhận thấy dạng tổng điểm số cao dạng tích Điều chứng tỏ dạng tích ln có tính khắt khe dạng tổng  Và thiếu thơng số có trọng số cao WQI có giá trị thấp ngược lại Nếu khơng có trọng số dù thiếu thơng số cho WQI Như vậy, trọng số thể tầm quan trọng thơng số đánh giá chất lượng nước  Thiếu thông số Kết WQI nhỏ 100 Điều không hợp lý Số liệu tính tốn cho kết tương tự trường hợp từ đến  Chuyển đổi công thức sang dạng sau: + Dạng tổng có tính đến trọng số đóng góp: qđh  n  WQIA - cải tiến - thiếu số liệu =   qi.wi  100   k + Dạng tích có tính đến trọng số đóng góp: qđh  n wi    qi  WQIM - cải tiến - thiếu số liệu =  100    k Với: - k: hệ số mũ, k n w i Kết tính WQI công thức với trường hợp đủ số liệu thiếu số liệu tính tốn cho thấy kết hợp lý Kết tính cuối khơng bị ảnh hưởng số liệu bị thiếu Công thức với trường hợp thiếu số liệu 18 3.4.3 Đánh giá WQI-cải tiến cho sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên Để đánh giá ưu nhược điểm WQI, WQI - cải tiến xem xét theo 21 tiêu chí Ott 15 tiêu chí Cục Bảo vệ môi trường Mỹ cho thấy sau: Công thức đơn giản Dễ sử dụng tính tốn Các thơng số lựa chọn mang đặc trưng chất lượng nước Đây thơng số thuộc chương trình quan trắc tỉnh Thái Ngun thơng số nhóm thơng số độc hại đảm bảo có thơng số sinh học Có thơng số có ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh hoặc/và sử dụng giải trí Có nhóm thơng số độc hại theo QCVN 08:2008/BTNMT Không bổ sung thông số Tương thích với QCVN 08:2008/BTNMT 10 Được tính tốn đảm bảo kết số liệu giả định 11 Được xây dựng dựa đặc điểm tự nhiên KT-XH, ý kiến chuyên gia, kiểm tra với số liệu giả định thực tế cho kết phù hợp 12 Thang phân loại theo NSF - WQI 13 Dạng tổng có tính ảo dạng tích; 14 Dạng tổng dạng tính khơng có tính che khuất 15 Độ nhạy thử nghiệm số liệu giả định đảm bảo chấp nhận 16 Có thể áp dụng để phân vùng chất lượng nước sông Thái Nguyên có ứng dụng thực tế 19 17 Được xây dựng sở ý kiến chuyên gia theo phương pháp Delphi 18 Công thức chuyển đổi thử nghiệm tính tốn, cho kết hợp lý thiếu số liệu 19 Hạn chế: - Không thay đổi thông số; - Không bổ sung thêm thông số; - qi thông số khơng (ngoại trừ nhóm thơng số độc hại), qi xây dựng dựa hàm tuyến tính phi tuyến tính 20 Các thơng số lựa chọn liên quan đến chất lượng nước 21 Các thông số đưa thang đo hàm số phụ khơng có thứ ngun 3.5 Phân loại nguồn nƣớc mặt sông địan bàn tỉnh Thái Nguyên theo WQI - cải tiến 3.5.1 Đối với sông Cầu Bảng 3.3 Phân loại chất lƣợng nƣớc mặt sông Cầu theo WQI - cải tiến T T Vị trí 10 SCA 1-1 SCA 1-2 NM-6.05-1 SCA 1-3 SCA 1-4 SCA 1-5 NM-6.05-2 SCA 1-6 NM-6.05-3 SCHL 26 Mùa khơ (đợt 1/2011) Dạng tổng Dạng tích Giá Phân Giá Phân trị loại trị loại 88,6 II 88,0 II 89,0 II 88,6 II 85,3 II 84,6 II 85,2 II 84,6 II 58,0 III 57,1 III 56,6 III 55,3 III 78,7 II 77,2 II 79,8 II 78,2 II 78,1 II 76,1 II 19,8 V 19,2 V 20 Mùa mƣa (đợt 3/2011) Dạng tổng Dạng tích Giá Phân Giá Phân trị loại trị loại 92,8 I 92,5 I 91,4 I 91,0 I 90,4 I 90,0 I 92,4 I 92,2 I 58,8 III 58,1 III 56,6 III 55,4 III 81,1 II 79,9 II 82,7 II 81,1 II 80,9 II 79,0 II 55,1 III 53,8 III 3.5.2 Đối với sông Công Bảng 3.4 Phân loại chất lƣợng nƣớc mặt sông Công theo WQI - cải tiến T T Vị trí 10 11 SCO 1-12 SCO 1-13 SCO 1-14 SCO 1-15 SCO 1-16 SCO 3-8 SCO 1-17 SCO 3-9 SCO 1-18 SCO 3-10 SCO 1-19 Mùa khơ (đợt 1/2011) Dạng tổng Dạng tích Giá Phân Giá Phân trị loại trị loại 91,3 II 91,1 II 90,9 II 90,7 II 91,2 I 90,9 I 92,6 I 92,4 I 91,3 I 91,0 I 89,1 II 88,7 II 93,1 I 92,9 I 52,4 III 50,6 III 53,3 III 51,1 III 38,1 IV 36,8 IV 37,2 IV 35,7 IV Mùa mƣa (đợt 3/2011) Dạng tổng Dạng tích Giá Phân Giá Phân trị loại trị loại 93,4 I 93,3 I 92,6 I 92,5 I 92,2 I 92,0 I 90,7 I 90,0 I 92,7 I 92,5 I 82,2 II 81,9 II 93,1 I 92,9 I 54,3 III 52,8 III 53,3 III 51,4 III 53,0 III 51,4 III 53,5 III 52,2 III 3.6 Đề xuất giải pháp sử dụng bảo vệ chất lƣợng nƣớc sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên 3.6.1 Khả sử dụng nước phân vùng 3.6.1.1 Đánh giá khả sử dụng nước sông Cầu địa bàn tỉnh Thái Nguyên 3.6.1.2 Đánh giá khả sử dụng nước sông Công điạ bàn tỉnh Thái Nguyên 3.6.1.3 Tổng hợp khả sử dụng nước sơng cho mục đích 3.6.2 Giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt tỉnh Thái Nguyên 3.6.2.1 Thực quản lý tổng hợp lưu vực sông Cầu 3.6.2.2 Giải pháp quản lý 3.6.2.3 Giải pháp công nghệ 3.6.3 Đề xuất phân vùng chất lượng môi trường nước giai đoạn 2015 2030 21 Bảng 3.5 Phân vùng môi trƣờng nguồn nƣớc mặt để tiếp nhận nƣớc thải sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên lộ trình áp dụng Giá trị phân loại nguồn nƣớc Năm Năm Năm 2015 2020 2030 TT Tên sông Sông Cầu Từ xã Văn Lăng, H Đồng Hỷ đến xã Sơn Cẩm, H Phú Lương Từ Cao Ngạn (Đồng Hỷ) đến xã Đào Xá (H Phú Bình), Lương Sơn (TP Thái Nguyên) Từ Đào Xá đến Hà Châu, huyện Phú Bình Từ Hà Châu (Phú Bình) đến hợp lưu sông Công - xã Thuận Thành (Bắc Giang) Sơng Cơng Trên địa phận huyện Định Hố Trên địa bàn huyện Đại Từ đến điểm lấy nước Nhà máy nước Sông Công Trên địa bàn Thị xã Sông Công huyện Phổ Yên 1.1 1.2 1.3 1.4 2.1 2.2 2.3 I I I III II II II I I III II I I II I I I I V III II KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Kết nghiên cứu Luận án cho phép xác lập sở khoa học thực tiễn việc xây dựng hệ thống số chất lượng nước mặt phù hợp với điều kiện môi trường sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên Cụ thể: Luận án tổng hợp, phân tích đánh giá thuận lợi khó khăn áp dụng số WQI xây dựng giới Việt Nam Luận án nêu đặc điểm điều kiện tự nhiên, KT 22 XH trạng nhiễm sơng Cầu, sơng Cơng địa bàn tỉnh Thái Nguyên Và từ đó, lựa chọn phương pháp xây dựng WQI - cải tiến dạng tích cho sơng địa bàn tỉnh Thái Ngun Luận án đóng góp làm sáng tỏ phương pháp luận xây dựng số chất lượng nước sông phù hợp địa bàn tỉnh Thái Nguyên, phục vụ đánh giá phân vùng chất lượng nước cho sông Cầu Công địa bàn tỉnh Kết nghiên cứu Luận án cho phép phân vùng chất lượng nước sơng địa bàn tỉnh Thái Nguyên (sông Cầu, sông Công phụ lưu) theo số chất lượng nước Cụ thể: Luận án đóng góp chung cho phương pháp luận áp dụng số chất lượng nước để đánh giá phân vùng chất lượng nước sông phù hợp với điều kiện tỉnh Thái Nguyên Dựa vào WQI - cải tiến xây dựng, luận án phân vùng sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên thành phân đoạn khác Về tổng thể, mùa mưa chất lượng nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên có xu hướng tốt mùa khô Khu vực thượng lưu sông Cầu, sông Công chất lượng nước từ tốt (II) đến tốt (I) Trong đó, phân đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên, thị xã Sông Công cụm dân cư có chất lượng trung bình (III), xấu (IV) xấu (V) Sau đó, có phục hồi (tự làm sạch) dịng sơng, chất lượng nước cải thiện mức tốt (II) sông Cầu mức trung bình (III) sơng Cơng Qua cho thấy, nước sông Cầu, sông Công bị ô nhiễm chủ yếu chất thải sinh hoạt, từ khu công nghiệp cụm công nghiệp địa bàn tỉnh Kết phân vùng cho thấy phân đoạn thượng lưu sử dụng cấp nước sinh hoạt, đoạn chạy qua thành phố Thái Nguyên thị xã Sông Công chất lượng nước có thời điểm khơng đảm bảo cấp nước thủy lợi, phân đoạn hạ lưu 23 cấp nước nuôi trồng thủy sản, nông nghiệp sinh hoạt (nhưng phải có biện pháp xử lý thích hợp) Kết nghiên cứu Luận án đề xuất giải pháp sử dụng bảo vệ môi trường nước cho vùng Cụ thể: Luận án đưa mục tiêu chung mục tiêu cụ thể bảo vệ môi trường nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên cho phân đoạn Trên sở đó, luận án đề xuất mục đích sử dụng, biện pháp bảo vệ chất lượng nước phân đoạn Luận án đề xuất xây dựng giải pháp liên ngành, tổng hợp nhằm bảo vệ chất lượng nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên Các giải pháp bảo vệ mơi trường gồm: i) Quản lý tổng hợp lưu vực sông; ii) Các biện pháp khoa học; iii) Các giải pháp công nghệ; iv) Chi tiết biện pháp thực Với lộ trình thực biện pháp giai đoạn 2015 - 2020 tầm nhìn 2030, chất lượng nước sơng địa bàn tỉnh Thái Ngun đạt mức tốt (II) tốt (I) KIẾN NGHỊ Tiếp tục nghiên cứu phương pháp luận xây dựng thang phân loại số WQI cho lưu vực sông khác Tiếp tục nghiên cứu phương pháp luận để bổ sung thay thông số cơng thức WQI có sử dụng trọng số trường hợp lập WQI cho lưu vực sông khác 24 Danh mục cơng trình cơng bố Nguyễn Lê Tú Quỳnh, Lê Trình (2010) "Thiết lập áp dụng mơ hình số chất lượng nước số quốc gia giới" Tạp chí Mơi trường, ISN 1859 - 042X, số 08/2010, trang 55-58 Lê Trình, Dương Thái Bình, Nguyễn Lê Tú Quỳnh (2010) "Phân vùng chất lượng nước sông, hồ khu vực thành phố Hà Nội phương pháp kết quả" Tạp chí Nghiên cứu khoa học cơng nghệ qn - Viện Khoa học công nghệ quân sự, ISSN 1859 1043, số 09/2010, trang 21-29 Nguyễn Lê Tú Quỳnh, Lê Trình (2013) "Nghiên cứu phân vùng nhiễm mơi trường nước sơng vùng Hà Nội" Tạp chí Mơi trường, ISSN 1859 - 042X, số 05/2013, trang 56 - 60 Nguyễn Lê Tú Quỳnh, Lê Trình (2014) "Nghiên cứu phân vùng ô nhiễm môi trường nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên" Tạp chí Tài nguyên Môi trường, ISSN 1859 - 1447, số 12/2014, trang 26 - 28 Nguyễn Lê Tú Quỳnh, Lê Trình (2015) "Xây dựng số chất lượng nước phân vùng chất lượng nước sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên" Đã chấp nhận đăng Tạp chí khoa học công nghệ quân - Viện Khoa học công nghệ quân Nguyễn Lê Tú Quỳnh, Lê Trình (2015) "Kiểm nghiệm đánh giá số Chất lượng nước WQI - cải tiến xây dựng phù hợp với sông địa bàn tỉnh Thái Nguyên" Đã chấp nhận đăng Tạp chí khoa học công nghệ quân - Viện Khoa học công nghệ quân ... địa bàn tỉnh Thái Nguyên, phục vụ đánh giá phân vùng chất lượng nước cho sông Cầu Công địa bàn tỉnh Kết nghiên cứu Luận án cho phép phân vùng chất lượng nước sơng địa bàn tỉnh Thái Nguyên (sông. .. lượng nước? ?? luận án nghiên cứu: Phân loại chất lượng nước điểm khảo sát theo WQI, i) phân loại chất lượng nước điểm Lập đồ phân vùng chất lượng nước sông tỉnh ii) Thái Nguyên dựa theo kết phân loại... nguồn nước kiểm sốt nhiễm nước sông địa bàn tỉnh Giá trị khoa học thực tiễn luận án  Ý nghĩa khoa học: Luận án làm sáng tỏ phương pháp xây dựng áp dụng số chất lượng nước để đánh giá phân vùng chất

Ngày đăng: 07/04/2015, 12:41

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan