CHƯƠNG 3. CƠ SỞ KHOA HỌC THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI GIÁM
SÁT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
3.1. PHÂN LOẠI HẠNG TRẠM GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĐỂ
THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI GIÁM SÁT
Để có được hệ thống số liệu chính xác và tin cậy phục vụ các mục đích kinh tế và
xã hội về chất lượng nước cần phải được thực hiện thông qua một chương trình
giám sát. Việc giám sát chất lượng nước không thể làm qua loa mà nó phải có các
căn cứ khoa học và đi theo nó là tính kinh tế. Chính vì vậy, đầu tư cho giám sát
chất lượng nước không thể là một con số kinh phí rẻ tiền mà ngược lại cần phải có
một xem xét xứng đáng trong việc phân tích các nguồn lực làm sao đáp ứng được
yêu cầu của việc giám sát này đặt ra. Chiến lược giám sát chất lượng nước cũng
như giám sát môi trường không khí cũng bao gồm bốn bước. Mục tiêu giám sát
cũng như trong phần chất lượng môi trường không khí đã nêu, đó chính là mục
tiêu sử dụng số liệu của giám sát, bao gồm 9 mục tiêu (xem phần 2.1). Ngoài ra
mục tiêu giám sát chất lượng nước thiên nhiên cần phải được thể hiện qua các tiêu
chí cụ thể như sau:
(1) Xác định chất lượng nước thiên nhiên khi không có nguồn thải gia nhập đáng
kể.
(2) Xác định xu thế dài hạn của các chỉ thị cơ bản về ô nhiễm môi trường nhất là
đối với nguồn nước ngọt.
(3) Xác định thông lượng độc chất của các chất hóa học, dinh dưỡng và chất lơ
lửng từ thủy vực cửa sông đến giao diện giữa lục địa và biển.
Hiện nay trên thế giới dựa vào các cơ sở ở trên tiến hành đồng thời ba loại hệ
thống giám sát chất lượng nước.
3.1.1. Hệ thống trạm giám sát chất lượng nước cơ bản
Bao gồm các trạm được đặt ở hồ chính hoặc đầu nguồn sông khi sông chưa bị
phân nhánh. Vị trí trạm được đặt tại khu vực không bị ảnh hưởng trực tiếp sự
khuyếch tán hay nguồn điểm xả thải. Các nhiệm vụ của hạng trạm này bao gồm:
(1) Thiết lập hiện trạng chất lượng nước tự nhiên.
(2) Cung cấp cơ sở để so sánh chất lượng nước cơ bản của những nơi không có
nguồn thải gia nhập trực tiếp và những trạm chất lượng nước có tác động của

 Ở những thủy vực ít có biến động.
 Không có nguồn thải gia nhập trực tiếp.
 Không có hoạt động trực tiếp của con người.
 Tránh xa những thủy vực có thành phần khoáng kim loại cao.
 Cách xa các trung tâm đô thị và công nghiệp có nguồn thải khí lớn.
3.2.1.2. Thủy vực trung bình
Thủy vực trung bình được xem xét cho các loại sông hoặc các hồ có thời gian lưu
nước từ 1- 3 năm, vị trí đặt trạm nền theo dõi xu thế cần phải:
 Ở những thủy vực kích thước trung bình.
 Độ nhạy cảm trung bình về ô nhiễm và sử dụng đất.
 Mức độ gây ô nhiễm từ nguồn có thể kiểm soát được (ví dụ như từ một nguồn:
công nghiệp, đô thị, nông nghiệp, mỏ khai thác v.v).
3.2.1.3. Các loại sông
Đối với các loại sông, vị trí đặt trạm nền theo dõi thông lượng chất lượng nước
cần phải:
 Ở những thủy vực có kế hoạch ưu tiên cho thoát nước, khu dân cư, các hoạt
động chính của con người, vùng cửa sông.
 Nếu đặt ở vùng hạ lưu thì không được đặt ở vị trí có ảnh hưởng triều.
 Trạm cần phải đại diện cho những vùng sông có đặc điểm phân lưu hoặc nhập
lưu.
 Phải có sẵn số liệu dòng chảy tại các trạm giám sát chất lượng nước.
3.2.2. Các yêu cầu chung cho đặt vị trí điểm đo chất lượng môi trường nước
3.2.2.1. Các vấn đề về chất lượng nước
Sự lựa chọn vị trí đặt trạm phụ thuộc vào loại hình ô nhiễm cần giám sát. Bản thân
loại hình ô nhiễm mà ta quan tâm lại phụ thuộc vào vấn đề mục đích sử dụng
nước. Do vậy một số vấn đề về chất lượng nước cần quan tâm đến được liệt kê
như sau:
 Chất thải hữu cơ từ hệ thống thoát nước thải đô thị và công nghiệp hóa nông
nghiệp.
 Sự phú dưỡng của các loại nước mặt được coi như kết quả nguồn thải điểm và

3 Giao thông thủy Số lượng và chất lượng hàng hóa
chuyên chở
4 Thoát nước Tiềm năng nguy hại, giá thành xử lý
Sự lựa chọn các hạng trạm vì thế phụ thuộc vào mục đích sử dụng nước và vào vị
trí địa lý của từng trạm. Ví dụ nếu đặt vị trí trạm vào khu vực hạ lưu nguồn thải có
đô thị hoặc công nghiệp lớn sẽ có chất lượng nước khác hơn so với vị trí đặt ở
thượng lưu nguồn thải.
3.2.2.2. Sử dụng số liệu
Số liệu được chia thành hai loại: vận hành – kiểm soát và lập kế hoạch thực hiện
các mục tiêu sử dụng nước.
A. Số liệu vận hành – kiểm soát
Mục đích số liệu loại này bao gồm:
(1) Xác định khu vực cần thiết phải tăng cường và đánh giá khi có khẩn cấp.
(2) Bảo vệ sử dụng nước bằng cách xác định hiệu quả các biện pháp kiểm soát dể
duy trì hoặc nâng cao chất lượng nước.
(3) Đo lường các xu thế biến đổi chất lượng nước để phát hiện và khắc phục.
(4) Đánh giá các tác động làm biến đổi chất lượng nước do đầu vào của hệ thống
nước.
(5) Xác định chất lượng nước tại khu vực nguồn nước biên giới.
(6) Đánh giá tải lượng chất ô nhiễm từ sông xả vào biển theo triều.
Bốn mục tiêu đầu tiên nhằm mục đích vận hành và kiểm soát chất lượng nước tại
địa phương hay vùng, trong khi mục tiêu 5 và 6 phục vụ mục đích chất lượng nước
quốc tế.
B. Lập kế hoạch
Lập kế hoạch sử dụng số liệu bao gồm:
(1) Cung cấp thông tin về chất lượng nước phục vụ yêu cầu sử dụng nước trong
tương lai.
(2) Dự báo các biến đổi chất lượng nước theo số liệu đầu vào.
(3) Trợ giúp việc ước tính có thay đổi về thủy lực trong chế độ nước (ngăn sông,
thay đổi độ sâu của một hồ v.v).

đến chất lượng nước hiện tại và tương lai.
3.3.3. Thẩm định các số liệu
Các số liệu sau khi đã thu thập được cần phải được thẩm định theo các yêu cầu
sau:
 Thẩm định tầm quan trọng liên quan giữa các loại ô nhiễm và sử dụng đất.
 Thẩm định tầm quan trọng liên quan giữa các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng
nước và sử dụng nước.
 Quyết định các thông tin nào để đáp ứng được yêu cầu kiểm soát, lập kế hoạch
giám sát trong đó bao gồm cả các thông tin chất ô nhiễm nguy hại đặc thù.
 Lựa chọn trạm hay vị trí đặt trạm có tiềm năng cung cấp các thông tin đã khẳng
định.
3.3.4. Khảo sát sơ bộ
Sau khi đã đưa ra một mạng lưới vị trí đo sơ bộ, cần phải tiến hành các khảo sát
trên hệ thống này. Các số đo này sẽ trợ giúp xác minh rõ các vị trí dự định có thỏa
mãn hay không hệ thống thông tin cần thiết của từng trạm hay vị trí đặt trạm. Các
khảo sát không chỉ được tiến hành tại hệ thống dự kiến mà còn cần phải được mở
rộng ra cả ngoài hệ thống dự kiến. Hơn nữa, các khảo sát này có thể được tiến
hành theo qui phạm thông thường như đại diện cho mùa hay một chu kỳ hoặc có
thể tiến hành thậm chí một lần.
Đối với hệ thống sông, khảo sát có thể bao gồm một mặt cắt sông để kiểm tra độ
xáo trộn theo chiều ngang của từng trạm. Các khảo sát này cần tiến hành cho cả
hai mùa: khô và mưa.
Đối với các hồ, các khảo sát cần tiến hành theo profil thẳng đứng và vào mùa tảo
phát triển cực đại và trước khi mùa đông kết thúc.
3.3.5. Đánh giá số liệu
Sau khi bắt đầu lấy mẫ và phân tích, số liệu được đưa về cho những chuyên gia có
trách nhiệm soát xét và phân tích số liệu chất lượng nước. Sau một chu kỳ nhất
định những số liệu này cần được thẩm tra xem chúng có còn đáp ứng yêu cầu sử
dụng hay không. Sự xem xét này rất cần thiết vì nó có thể đưa ra những kiến nghị
về thay đổi về vị trí đo đạc hoặc thông số đo đạc.

Suối nhỏ
Suối
2
4
1
2
150 – 1.000
Lớn hơn 1.000
Sông
Sông lớn
6
Tối thiểu là 6
3
4

Thống kê sử dụng nước
hi
ện tại v
à trong tương lai

Thống kê các yếu tố ảnh
hưởng đến chất lượng nước
trong hiện tại và tương lai
Đánh giá tiềm năng nguồn:
s
ử dụng v
à chưa s
ử dụng

Thu thập số liệu chất lượng

Vòng ph
ản hồi

Kh
ảo sát

Tr
ạm ph
ù h
ợp với y
êu c
ầu

Tr
ạm đ
ư
ợc chọn lọc

Lấy mẫu và phân tích

Hình 1.4. Sơ đồ nguyên tắc lựa chọn vị trí giám sát chất lượng nước
3.4.2. Tốc độ dòng chảy
Khi lấy mẫu nước sông đặc biệt cho các trạm giám sát thông lượng nước, việc tính
toán tổng lưu lượng đi qua của từng thông số quan trắc là đặc biệt quan trọng.
Trong việc lựa chọn trạm giám sát chất lượng nước sông, nếu không có đo đạc
thông số tốc độ dòng chảy thì cũng cần phải đặt trạm gần với trạm đang quan trắc
tốc độ dòng chảy. Trong trường hợp không có cả hai như trên, trạm phải được đặt
ở vị trí thượng nguồn hoặc hạ lưu nơi mà không có thay đổi về dòng chảy.
3.4.3. Điều kiện làm việc của quan trắc viên
Quan trắc viên thường phải mang một khối lượng lớn các đồ nghề (trang thiết bị

(8) Các quốc gia có sông chảy qua:
- Thượng nguồn.
- Hạ lưu.
(9) Loại trạm: cơ bản, xu thế, thông lượng.
(10) Mã số trạm.
3.4.7.2. Thông tin Sông
(11) Chiều rộng của khúc sông tại vị trí lấy mẫu:
- Trung bình.
- Lớn nhất.
- Nhỏ nhất.
(12) Độ sâu của khúc sông tại vị trí lấy mẫu:
- Trung binh.
- Lớn nhất.
- Nhỏ nhất.
(13) Đặc điểm của bờ sông: điều kiện đi lại.
(14) Bản chất của đáy sông.
(15) Thủy thực vật.
(16) Tốc độ sông (tại giữa sông) (cm/s):
- Trung binh.
- Lớn nhất.
- Nhỏ nhất.
(17) Trạm đo tốc độ dòng chảy gần nhất: địa điểm, vị trí và khoảng cách từ trạm
đo đến trạm chất lượng nước.
(18) Phương tiện tốt nhất có thể có để đánh giá dòng tại vị trí và thời gian lấy
mẫu.
(19) Tốc độ dòng (m
3
/s):
- Trung binh.
- Lớn nhất.

(38) Phương pháp lấy mẫu (từ thuyền, cầu).
(39) Thiết bị lấy mẫu.
(40) Sự khó khăn trong lấy mẫu do dòng chảy quá lớn (tần số và mùa).
(41) Sự dễ bị ảnh hưởng của trạm lấy mẫu.
(42) Tần số của việc lấy mẫu thường xuyên.
(43) Phòng thí nghiệm tiến hành phân tích.
(44) Khoảng cách đến phòng thí nghiệm, phương tiện và thời gian vận chuyển.
(45) Danh sách của các yếu tố đã được tiến hành tại điểm lấy mẫu và phương
pháp sử dụng.
(46) Thời gian trung bình giữa lúc lấy mẫu và bắt đầu phân tích trong phòng thí
nghiệm.
(47) Điều kiện bảo quản mẫu.
(48) Danh sách các yếu tố được phân tích thường xuyên và phương pháp sử dụng.
(49) Danh sách các yếu tố được phân tích không thường xuyên và phương pháp
sử dụng.
(50) Các xu hướng và thay đổi quan trọng của các thông số chất lượng nước trong
năm qua.
(51) Người thực hiện lấy mẫu.
(52) Ngày, tháng, năm lấy mẫu và phân tích.
3.5. YÊU CẦU CẦN THIẾT CHO TRẠM GIÁM SÁT NƯỚC HỒ
3.5.1. Các đặc điểm chung
Hồ được định nghĩa như là một khối nước ngọt được bao quanh bằng đất liền, có
thể là tự nhiên hay nhân tạo. Hồ được đặc trưng bởi các thông số về hình thái hồ,
chế độ thủy lực, hóa học, sinh học và bồi lắng. Các thông số này phụ thuộc vào
tuổi hồ, lịch sử, khí hậu và trữ lượng nước.
3.5.2. Trữ lượng nước
Thành phần nước trong hồ luôn bị ảnh hưởng bởi trữ lượng nước trong hồ, điều đó
có nghĩa là phụ thuộc vào sự cân bằng của toàn bộ lượng nước vào và ra của hồ.
Lượng nước chủ yếu vào của hồ thường là nước sông, suối mang theo một khối
lượng lớn vật chất có thể là thiên nhiên hoặc do con người hoặc cũng có thể là loại

do kết quả của sự bồi lắng và thời gian.
Khi các chất dinh dưỡng đầu vào tăng lên – thông qua mưa, sông, nước ngầm,
nước thải, các hoạt độg của con người, thì có sự biến đổi nhanh chóng dể chuyển
về trạng thái giàu dinh dưỡng. Sự thay đổi phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ của các
chất dinh dưỡng trên một đơn vị diện tích hồ và thời gian lưu nước. Sự thúc đẩy
này của quá trình tự nhiên có thể cũng được xem như là sự ô nhiễm hữu cơ. Các
tác động của nó là sự loại oxy trong nước ở đáy hồ, giảm dộ trong, tăng chất hữu
cơ lơ lững trong nước ở bề mặt, thay đổi sinh vật phù du và các loài cá.
3.5.4. Sự phân tầng và độ xáo trộn nước
Một đặc tính khác của hồ cần quan tâm khi lấy mẫu là sự phân tầng nhiệt do ảnh
hưởng của nhiệt với khối lượng riêng của nước (khối lượng riêng của nước lớn nhất ở
4
0
C).
Lớp nước ấm trên bề mặt được gọi là tầng mặt và lớp nước lạnh hơn ở dưới là tầng
đáy. Giữa hai lớp nước là khu vực mà nhiệt độ thay đổi từ nhiệt độ của tầng mặt
tới nhiệt độ của tầng đáy. Khu vực này được gọi là tầng giữa hoặc tầng biến nhiệt.
Tầng đáy không có sự cấp khí trực tiếp từ khí quyển và có thể trở nên cạn kiệt oxy
nếu có chứa nhiều chất hữu cơ. Dưới điều kiện yếm khí, sự giảm các hợp chất
khác nhau trong trầm tích có thể xảy ra, một phần của chúng chuyển sang dạng có
thể hòa tan và phân tán vào trong lớp tầng đáy. Các chất tạo ra theo cách này gồm
amoni, nitrat, phosphate, sunfua, silicat, các hợp chất của sắt và mangan.
Khi thời tiết trở nên lạnh hơn, nhiệt độ của tầng mặt và tầng giữa còn hạ xuống
thấp hơn. Khi tầng mặt đạt đến nhiệt độ mà tại đó khối lượng riêng của nó lớn hơn
khối lượng riêng của tầng đáy thì có sự "nghịch đảo nhiệt" của nước hồ. Điều này
xảy ra tương đối nhanh và dẫn đến sự đảo trộn theo phương thẳng dứng trong
nước hồ.
Sự phân tầng nhiệt thường không xảy ra với các hồ lớn trừ khi độ sâu của hồ lớn
hơn 10 m. Nó cũng không thường xuất hiện với các hồ nhỏ, nông, đặc biệt ở
những nơi có tốc độ dòng mạnh.

(nước vào, hóa học, cân bằng nước, bay hơi) và quá trình bên trong (hoạt động
sinh học, trộn nước) mà dẫn đến biến động chất lượng nước theo thời gian và
phương thẳng đứng.
3.5.6. Lựa chọn vị trí
Khi lựa chọn vị trí giám sát chất lượng nước hồ/hồ chứa, nên thu thập các thông
tin một cách toàn diện như dung tích, diện tích bề mặt, độ sâu trung bình, thời gian
thay nước mới và các thông tin có thể có được như về đặc điểm nhiệt động, thủy
lực và sinh thái. Vị trí lấy mẫu nên đặt gần với điểm vào và ra các chất thải vào hồ.
Nếu có sự xáo trộn gián tiếp tốt và khối lượng lớn của nước gia nhạp thì một vị trí
gần giữa hồ là đủ để quan trắc tình trạng nền và xu thế. Nếu hồ được chia thành
nhiều vịnh hay lưu vực thì cần nhiều vị trí hơn. Theo các tài liệu, số lượng các
điểm lấy mẫu sẽ bằng với giá trị làm tròn của lôgarit diện tích hồ (theo kilômét
vuông).
Nghiên cứu ban đầu giám sát chất lượng nước nên dựa trên hệ thống ô lưới và
đường cắt ngang để đưa ra mạng lưới điểm đo. Các thông tin từ nghiên cứu này sẽ
đưa ra những hướng dẫn hoặc xác định các vị trí thích hợp nhất cho việc lấy mẫu
theo các mục tiêu đã xác định. Trong ccá điểm lựa chọn, thời gian và nhân lực cho
lấy mẫu tại các điểm trên hồ thường lớn hơn so với lấy mẫu trên sông và nước
ngầm.
3.5.7. Lấy mẫu theo các độ sâu của mặt cắt tại hồ
Vị trí lấy mẫu thường được xác định từ sự kết hợp của các mốc trên bờ và các độ
sâu của mặt cắt. Cố định chính xác về điểm lấy mẫu vào mỗi thời điểm không dễ
dàng nhưng điều này không quan trọng bởi vì có độ xáo trộn tốt. Tại mỗi mặt cắt,
mẫu nước sẽ được lấy ở những khoảng cách khác nhau và theo chiều thẳng đứng
(độ sâu). Một chương trình tối thiểu về lấy mẫu theo độ sâu như sau:
 Hai độ sâu (bề mặt và đáy) nếu độ sâu hồ nhỏ hơn 10 m.
 Ba độ sâu (bề mặt, tầng biến nhiệt và đáy) nếu độ sâu hồ nhỏ hơn 30 m.
 Bốn độ sâu (bề mặt, tầng biến nhiệt, phía trên của tầng đáy và đáy) nếu độ sâu
hồ nhỏ hơn 100 m.
 Nếu hồ sâu lớn hơn 100 m, các độ sâu hơn nữa sẽ được xem xét.

/s).
- Kênh (sông) ra (m
3
/s).
(22) Dao động mức nước hàng năm (m):
- Tự hiên.
- Điều tiết.
(23) Số lượng nước ở thượng lưu và hạ lưu chính (trong trường hợp có chuỗi hồ):
- Thượng lưu.
- Hạ lưu.
(24) Kiểu và chu kỳ phân tầng.
(25) Đặc điểm của nước (độ cứng, pH, muối, chất lơ lửng, đục v.v…).
(26) Tính trong suốt:
- Cao.
- Thấp.
- Trung bình.
(27) Đặc điểm dinh dưỡng:
- Nghèo dinh dưỡng.
- Dinh dưỡng trung bình.
- Giàu dinh dưỡng.
- Khá giàu dinh dưỡng.
- Rất giàu dinh dưỡng.
- Khác.
(28) Xu hướng (số liệu tự chọn về thành phần P, N và clorophyl trung bình) được
đưa ra.
3.5.8.3. Lưu vực thoát nước
(29) Diện tích lưu vựcthoát nước (km
2
).
(30) Độ cao lớn nhất (m).

(54) Các xu hướng và thay đổi quan trọng của các thông số chất lượng nước trong
năm qua.
(55) Người thực hiện.
(56) Ngày, tháng, năm lấy mẫu.