1
B GIO DC V O TO
I HC HU
TRNG I HC S PHM
.
NGUYN HONG T DUY
PHN TấCH VAè AẽNH GIAẽ CHT LặĩNG
NặẽC
SINH HOAT THậ TRN KHE TRE - NAM
NG -
THặèA THIN HU
CHUYấN NGNH: HểA PHN TCH
M S: 60440118
LUN VN THC S HO HC
NGI HNG DN KHOA HC:
PGS.TS. NGUYN VN HP
2
Huế, năm 2014
3
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực,
được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố
trong bất kỳ một công trình nào khác.
Nguyễn Hoàng Tư Duy
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy PGS. TS. Nguyễn Văn Hợp và
Th.s Võ Thị Bích Vân đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành
luận văn này.
Xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo khoa Hoá học - trường
Đại học Sư phạm và Đại học Khoa học – Đại học Huế đã tạo mọi điều

2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm 21
2.2.5. Phương pháp đánh giá chất lượng nước 21
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22
3.1. Kiểm soát chất lượng các phương pháp phân tích 22
3.1.1. Độ đúng 22
3.1.2. Độ lặp lại 23
3.2. Đánh giá CLN giếng khu vực thị trấn Khe Tre 24
3.2.1. pH 25
3.2.2. Độ cứng (tính theo CaCO
3
) 27
3.2.3. COD, BOD
5
, và DO 29
3.2.4. Nitrat, amoni và photphat 30
3.2.5. Các thông số TSS, Fe
II, III
, Cl
-
, SO
4
2-
và tổng coliform 32
3.3. Đánh giá CLN suối Khe Tre 34
3.4. Đề xuất một số giải pháp cải thiện CLN cấp cho sinh hoạt 35
3.5. Đề xuất chương trình quan trắc CLN 37
KẾT LUẬN 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO 41
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Tên tiếng Việt Tên tiếng Anh Viết tắt

1.1. Các công thức tính WQI tổng quát 9
1.2 Một số mô hình WQI trên thế giới 10
1.3 Phân loại CLN theo WQI 11
1.4. Bảng quy định các giá trị q
i
, BP
i
12
1.5. Bảng quy định các giá trị BP
i
và q
i
đối với DO%
bão hòa
13
1.6. Bảng quy định các giá trị BP
i
và q
i
đối với thông số pH 13
1.7. Phân loại CLN theo WQI 14
2.1. Chi tiết về các mẫu nước giếng 17
2.2. Chi tiết các mẫu nước suối 18
2.3. Các phương pháp đo/phân tích chất lượng nước 20
3.1. Kết quả xác định độ đúng của phương pháp phân tích 22
3.2. Kết quả xác định độ lặp lại của phương pháp phân tích 23
3.3 Kết quả tóm tắt một số thông số của nước giếng 24
3.4.
Giá trị pH trung bình của các mẫu nước giếng và các suối khu vực
TT Khe Tre

vào cộng đồng
38
10
MỞ ĐẦU
Nước sinh hoạt là một nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống của toàn nhân loại.
Ở nước ta trong những năm gần đây, Đảng và Chính phủ rất quan tâm đến việc giải
quyết nước sạch và vệ sinh môi trường, nhất là ở các vùng nông thôn và miền núi.
Từ ngày 29 tháng 4 năm 1994, Chỉ thị 200/TTg của Thủ tướng Chính phủ về đảm
bảo nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn được ban hành.
11
Trên cơ sở đó, các Bộ và Ban, ngành có liên quan như Bộ Y tế, Bộ Tài
nguyên Môi trường, Bộ Khoa học và Công nghệ đã ra nhiều văn bản pháp lý hướng
dẫn cách tổ chức thực hiện Chỉ thị đó và ban hành các tiêu chuẩn chất lượng nguồn
nước, chất lượng nước uống và nước sinh hoạt như: QCVN 08:2008/BTNMT Quy
chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước (CLN) mặt [5] và QCVN
09:2008/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về CLN ngầm [6]; Quy chuẩn Việt
Nam QCVN 01:2009/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về CLN ăn uống [3] và
QCVN 02:2009/BYT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về CLN sinh hoạt [4].
Nam Đông là một huyện miền núi nằm ở phía Tây của tỉnh Thừa Thiên Huế
có 11 xã và 1 thị trấn – thị trấn Khe Tre. Sông suối ở Nam Đông khá dày đặc, hầu
hết ở 11 xã, thị trấn đều có suối hoặc khe chảy qua. Suối ở đây phần lớn là các
nhánh của sông Tả Trạch như suối Ta lu, suối Khe Tre, suối Thượng Nhật, Khe Lồ
Ô, suối Kazan Các dòng suối ở nam Đông xuất phát từ vùng núi hiểm trở với độ
dốc lớn đã hình thành nhiều thác nước đẹp có giá trị lớn về mặt du lịch như thác
Phướn, Thác Mơ và Thác Trượt (xã Hương Phú), thác Kazan (xã Thượng Lộ), Thác
Trời (xã Hương Giang),
Các dòng suối ở Nam Đông có chế độ nước theo mùa và diễn biến thất
thường: Mùa lũ từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau tương ứng với mùa mưa bão và
ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc, mùa cạn từ tháng 4 đến tháng 9 hàng năm tương
ứng với thời kì chịu tác động của gió phơn Tây Nam (gió Lào) khô nóng.

1.1. Nhu cầu nước và chất lượng nước
Nước là tài nguyên vô cùng quan trọng, là thành phần thiết yếu của sự sống,
quyết định đến sự tồn tại và phát triển của nhân loại. Ba phần tư diện tích bề mặt
Trái Đất là nước, nhưng nước ngọt chiếm tỷ lệ rất nhỏ (khoảng 0,01% tổng lượng
nước trên trái đất). Mặc dù vậy nó lại đóng một vai trò quan trọng trong đời sống
của con người. Các nguồn nước ngọt chủ yếu là nước mặt, nước dưới đất (gồm
nước chảy ngầm và nước ngầm) [15], [30]:
- Nước mặt: Nước mặt là nước trong sông, hồ hoặc nước ngọt trong vùng đất
ngập nước, nước biển. Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và
chúng mất đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất.
- Dòng chảy ngầm: Dòng chảy ngầm là dòng chảy trong các đá bị nứt nẻ
(không phải nước ngầm) dưới các con sông. Dòng chảy ngầm thường hình thành
một bề mặt động lực học giữa nước mặt và nước ngầm thật sự. Nó nhận nước từ
nguồn nước ngầm khi tầng ngậm nước đã được bổ cấp đầy đủ và bổ sung nước vào
tầng nước ngầm khi nước ngầm cạn kiệt. Dạng dòng chảy này phổ biến ở các khu
vực karst do ở đây có rất nhiều hố sụt và dòng sông ngầm.
- Nước ngầm: Nước ngầm hay còn gọi là nước dưới đất, là nước ngọt được
chứa trong các lỗ rỗng của đất hoặc đá. Nó cũng có thể là nước chứa trong các tầng
ngậm nước bên dưới mực nước ngầm. Đôi khi người ta còn phân biệt nước ngầm
nông, nước ngầm sâu và nước chôn vùi.
Hiện nay, dân số Việt Nam sống ở nông thôn có trên 60,0 triệu người, chiếm
gần 69,4% số dân của cả nước [14]. Vì vậy, việc cấp nước cho nhu cầu ăn uống,
sinh hoạt ở nông thôn đang là một vấn đề cấp thiết. Trên thực tế, vùng nông thôn đã
thiếu nước về số lượng và CLN cũng chưa đảm bảo an toàn cho sức khỏe. Nguồn
nước cung cấp sinh hoạt chủ yếu là nước giếng, ao hồ, nước mưa, chưa qua xử lý.
Tại nhiều nơi, người dân địa phương áp dụng các biện pháp như lọc thô, giàn mưa
và lọc để loại phèn, để có nước sạch cho sinh hoạt gia đình. Nhưng trước tình
14
hình ô nhiễm môi trường nước ngày càng tăng, đặc biệt là trong giai đoạn hiện nay,
những biện pháp trên trở nên ít hiệu quả. Nói chung, CLN sinh hoạt ở nông thôn

lượng các chất ô nhiễm (tính trên một người trong một ngày) là khác nhau. Nhìn
chung mức sống càng cao thì lượng nước thải và tải lượng thải các chất ô nhiễm
càng cao.
b. Nước thải đô thị (municipal wastewater)
Nước thải đô thị là nước thải tạo thành do sự gộp chung nước thải sinh hoạt,
nước thải vệ sinh và nước thải của các cơ sở thương mại, dịch vụ (khách sạn, nhà
hàng, bệnh viện…) và các cơ sở sản xuất nhỏ trong khu đô thị. Nước thải đô thị
thường được thu gom vào hệ thống cống thải thành phố, đô thị để xử lý chung.
Thông thường ở các đô thị lớn có khoảng 70% đến 90% tổng lượng nước sử dụng
sẽ trở thành nước thải đô thị và chảy vào đường cống [11]. Nhìn chung, thành phần
cơ bản của nước thải đô thị cũng gần tương tự nước thải sinh hoạt, nhưng trong
nhiều trường hợp nó có thành phần phức tạp hơn và chứa nhiều chất ô nhiễm hơn.
c. Nước thải công nghiệp (industrial wastewater)
Nước thải công nghiệp phát sinh từ các khu chế xuất, khu công nghiệp, cơ sở
sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, nuôi trồng thủy sản Khác với nước
thải sinh hoạt và nước thải đô thị, nước thải công nghiệp không có thành phần cơ
bản giống nhau, mà phụ thuộc vào ngành sản xuất công nghiệp cụ thể. Thông
thường, nước thải công nghiệp chứa nhiều chất ô nhiễm nguy hiểm hơn nước thải
sinh hoạt và nước thải đô thị như các kim loại độc (Hg, Cd, Pb, Cu, Ni, Cr, As,…),
các chất hữu cơ nguy hiểm (các dẫn xuất của phenol, hydrocacbon đa vòng (PAHs),
…).
Trong nhiều trường hợp, người ta tách riêng nước thải y tế và coi nó là nước
thải nguy hại. Nước thải từ các cơ sở y tế gồm nước thải từ các phòng phẫu thuật,
phòng xét nghiệm, phòng thí nghiệm, từ các nhà vệ sinh, khu giặt là, từ việc làm vệ
sinh phòng Nước thải y tế có khả năng lan truyền rất mạnh các vi khuẩn gây bệnh,
nhất là đối với nước thải được xả ra từ những bệnh viện hay những khoa truyền
nhiễm, lây nhiễm. Ngoài ra, nước thải y tế có thể chứa các phế phẩm thuốc, chất
16
khử trùng, các dung môi hóa học, dư lượng thuốc kháng sinh, các đồng vị phóng
xạ… được sử dụng trong quá trình chẩn đoán và điều trị bệnh.

,…)
- Các thông số vi sinh: tổng coliform (TC), coliform phân (fecal coliform),…
Để đánh giá CLN, dựa vào mục đích sử dụng nguồn nước và mục đích nghiên
cứu mà người ta có nhiều cách khác nhau [9], [11], [15], [19], [21], [23], [25]:
(i) Đánh giá thông qua việc so sánh các thông số CLN xác định được với các
tiêu chuẩn quy định (tiêu chuẩn quốc gia hoặc khu vực hoặc quốc tế); Chẳng hạn ở
nước ta hiện nay, sử dụng Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về CLN mặt QCVN 08 :
2008/BTNMT và CLN ngầm QCVN 09 : 2008/BTNMT [5], [6].
(ii) Mô hình hóa CLN, tức là sử dụng các mô hình toán học để mô phỏng
CLN hoặc ô nhiễm nước. Phương pháp này đòi hỏi rất nhiều thông số “đầu vào”
bao gồm các thông số thủy văn, hóa lý… nên khá phức tạp. Mặt khác, phương pháp
này thường chỉ áp dụng cho một số trường hợp như dòng sông không quá phức tạp
về địa hình, thủy văn… nên khó áp dụng trong thực tế.
(iii) Đánh giá CLN thông qua chỉ số CLN (WQI- Water Quality Index);
Chẳng hạn, ở Việt Nam, sử dụng WQI được Tổng cục Môi trường ban hành theo
Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01/7/2011 [16].
(iv) Đánh giá CLN thông qua các chỉ thị sinh học. Phương pháp này thường
gặp nhiều khó khăn trong việc lấy các mẫu sinh học (thực vật, động vật) nên cũng
không được áp dụng phổ biến.
17
1.4. Giới thiệu về chỉ số chất lượng nước
1.4.1. Khái niệm về WQI
Chỉ số chất lượng nước (WQI) là một thông số “tổ hợp” được tính toán từ
nhiều thông số CLN theo một phương pháp xác định (hay theo một công thức toán
học xác định) [9], [11], [15], [17], [18], [22], [29]. WQI được dùng để mô tả định
lượng về CLN và được biểu diễn qua thang điểm: thông thường 0 – 100, một số
trường hợp 10 – 100, 0 – 1000… Chỉ số CLN có thể chia thành hai loại chính [15]:
- Chỉ số CLN tổng quát (General Water Quality Index): mô tả CLN một cách
tổng quát hay CLN cho đa mục đích sử dụng, chẳng hạn, chỉ số CLN do Quỹ vệ
sinh ủa Mỹ đề xuất (NSF – WQI …

- Thiếu sự nhất trí về cách tiếp cận chung để xây dựng mô hình WQI;
- WQI không bao hàm thông tin về hiệu quả kinh tế có được từ những nỗ lực
cải thiện CLN.
1.4.3. Tính toán WQI và đánh giá CLN qua WQI
1.4.3.1. Phương pháp chung để xây dựng một mô hình tính WQI
Việc xây dựng một mô hình tính WQI gồm 4 giai đoạn cơ bản [15]:
(i) Xác định các thông số CLN lựa chọn (Xi): một số ít các thông số được
lựa chọn để tính WQI và có thể thay đổi tùy thuộc vào đặc điểm dòng sông, từng
mục đích sử dụng nước,…
(ii) Xác định phần trọng lượng đóng góp của các thông số lựa chọn (w
i
):
phần trọng lượng đóng góp thể hiện tầm quan trọng của mỗi thông số lựa chọn
trong mô hình tính WQI. Tuy nhiên, cũng có một số loại WQI không tính đến phần
trọng lượng đóng góp của các thông số lựa chọn.
(iii) Xác định chỉ số phụ (q
i
) : q
i
thể hiện chất lượng của thông số lựa chọn và
do vậy, nó phụ thuộc vào giá trị của thông số lựa chọn. Mặt khác, do các thông số
lựa chọn thường có đơn vị khác nhau nên phải quy về q
i
không có đơn vị, q
i
thường
nhận giá trị trong khoảng 0 – 100 hoặc 0 – 1. Để xác định q
i
, người ta phải xây
dựng mối quan hệ phụ thuộc giữa q

=
∑
1/
1
n
n
i
i
q
=
 
 ÷
 ÷
 
∏
2
1
1 1
100
n
i
i
q
n
=
 
 ÷
 ÷
 
∑

=
 
 ÷
 ÷
 
∑
Mỗi giai đoạn trong quá trình xây dựng mô hình tính WQI có thể được thực
hiện theo nhiều cách khác nhau:
- Có thể theo ý kiến chủ quan của tác giả, ví dụ như Horton, 1965 [27],
Dinius, 1972 [27]; Bhargava, 1983 [17], [27]… để xác định X
i
, w
i
và q
i
.
- Tập hợp ý kiến theo kỹ thuật Delphi, tức là sử dụng các bảng câu hỏi điều
tra gửi đến các chuyên gia trong lĩnh vực nghiên cứu về CLN, rồi tập hợp kết quả
điều tra để xác định x
i
, w
i
, q
i
, ví dụ như Brown và cộng sự, 1970 [27];
- Sử dụng các kỹ thuật thống kê, Shoji và cộng sự, 1996; Juong và cộng sự, 1979.
Hiện nay có rất nhiều chỉ số CLN được phát triển ở nhiều quốc gia trên thế
giới. Trong số đó, chỉ số CLN do Quỹ vệ sinh Mỹ đề xuất (NSF – WQI) là một
trong những chỉ số CLN ra đời đầu tiên và được sử dụng khá phổ biến. Chỉ số CLN
do Bhargava đề nghị năm 1983 là một trong những WQI cho các mục đích riêng, có

DRM 7 Biểu đồ
Trung bình, có tính đến trọng
lượng đóng góp
Greensboro 9 Biểu đồ
Trung bình nhân, có tính đến
trọng lượng đóng góp
Idaho 5 Hàm Tỷ lệ thức logarit
Chỉ số ô nhiễm công
nghiệp (IPI)
5 – 14 Biểu đồ
Trung bình, có tính đến trọng
lượng đóng góp
Malaixia 6 Hàm
Trung bình, có tính đến trọng
lượng đóng góp
Montoya 17 Hàm
Trung bình, có tính đến trọng
lượng đóng góp
Chỉ số ô nhiễm sông
Miami
7 Bảng Tổng
Chỉ số ô nhiễm dinh
dưỡng (NPI)
9 Biểu đồ
Trung bình, có tính đến trọng
lượng đóng góp
NSF 9 Biểu đồ
Trung bình nhân, có trọng lượng
đóng góp
Chỉ số ô nhiễm hữu

Rất tốt
II
71 – 90 65 – 89 80 – 94
Tốt
III
51 – 70 35 – 64 65 – 79
Trung bình (hay tạm được)
IV
26 – 50 11 – 34 45 – 64
Kém (hay dưới mức cho phép)
V
0 – 25 0 – 10 0 – 44
Rất kém
Ghi chú:

WQI ở đây có thể là WQI tổng quát hoặc WQI cho các mục đích riêng.
Dưới đây sẽ giới thiệu về mô hình WQI do Tổng cục Môi trường Việt Nam ban
hành năm 2011
1.4.4. Tính toán WQI và đánh giá CLN theo WQI của Việt Nam
Theo hướng dẫn của Tổng cục Môi trường tại quyết định 879/QĐ-TCMT
ngày 01/7/2011 [16]. Để tính toán WQI, người ta chọn 9 thông số CLN để đưa vào
mô hình tính WQI, bao gồm: Oxy hòa tan (DO), BOD
5
, COD, amoni (N-NH
4
),P-
PO
4
3-
(từ đây viết tắt là P-PO4), tổng chất rắn lơ lững (TSS), độ đục (TUR), tổng

ở mức i+1 cho trong bảng tương ứng với giá trị BP
i+1
; C
p
là giá trị của thông số quan
trắc được đưa vào tính toán.
- Tính giá trị WQI đối với thông số DO (WQI
DO
):
WQI
DO
được tính toán thông qua giá trị DO % bão hòa như dưới đây:
Bước 1: Tính toán giá trị DO % bão hòa:
+ Tính giá trị DO bão hòa:
Bảng 1.4. Bảng quy định các giá trị q
i
, BP
i

(*)
i q
i
Giá trị BP
i
quy định đối với từng thông số
BOD
5
(mg/L)
COD
(mg/L)

DO
bão hòa
= 14,652 – 0,41022 t + 0,0079910 t
2
– 0,000077774 t
3
(1.2)
với t là nhiệt độ môi trường nước tại thời điểm quan trắc (
0
C).
+ Tính giá trị DO% bão hòa:
DO%
bão hòa
= DO
hòa tan
/ DO
bão hòa
* 100 (1.3)
DO
hòa tan
: Giá trị DO quan trắc được (mg/L)
Bước 2: Tính giá trị WQI
DO
:
(1.4)
23
Trong đó: C
p
: giá trị DO% bão hòa; BP
i

WQI
DO
được tính theo công thức 1.4 và sử dụng Bảng 1,5; Nếu 88 ≤ giá trị DO%
bão
hòa
≤ 112 thì WQI
DO
bằng 100; Nếu 112 < giá trị DO%
bão hòa
< 200 thì WQI
DO
được
tính theo công thức 1.1 và sử dụng Bảng 1.5; Nếu giá trị DO%
bão hòa
≥ 200 thì
WQI
DO
bằng 1.
- Tính giá trị WQI đối với thông số pH:
Bảng 1.6. Bảng quy định các giá trị BP
i
và q
i
đối với thông số pH
(*)
I 1 2 3 4 5 6
BP
i
≤ 5,5 5,5 6 8,5 9 ≥ 9
q

; WQI
b
là giá trị WQI đã tính toán đối với thông số TSS và
TUR; WQI
c
là giá trị WQI đã tính toán đối với thông số TC; WQI
pH
là giá trị WQI
đã tính toán đối với thông số pH. Giá trị WQI sau khi tính toán phải được làm tròn
thành số nguyên.
24
3) Phân loại CLN dựa vào WQI
Sau khi tính toán được WQI tiến hành phân loại CLN dựa vào WQI như ở
bảng 1.7.
Bảng 1.7. Phân loại CLN theo WQI
Giá trị WQI Đánh giá CLN
91 - 100 Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt
76 - 90
Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng cần các biện pháp xử
lý phù hợp
51 - 75 Sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các mục đích tương đương khác
26 - 50 Sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích tương đương khác
0 - 25 Nước ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý trong tương lai
1.5. Sơ lược về thị trấn Khe Tre
Thị trấn Khe Tre được thành lập năm 1997 theo Nghị định số 22/NĐ-CP
ngày 17/3/1997 của Chính phủ, là địa bàn trung tâm của huyện Nam Đông, tỉnh
Thừa Thiên Huế có diện tích đất tự nhiên 431,6 ha, cách thành phố Huế trên 50 km
về hướng Tây Nam, cách đường quốc lộ IA 25 km về phía Đông - Bắc. Phía Đông
giáp xã Hương Lộc, phía Nam giáp với xã Thượng Lộ, phía Tây giáp với xã Hương
Hòa, phía Bắc giáp với xã Hương Phú. Tỉnh lộ 14B và đường cao tốc La Sơn - Túy