LỜI CẢM ƠN
Được sự đồng ý của ban giám hiệu trường Đại học Lâm Nghiệp, Ban chủ
nhiệm khoa Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường, sự hướng dẫn nhiệt tình
của thầy giáo Đinh Quốc Cường. Chúng tôi đã thực hiện chuyên đề: “Phân
tích, đánh giá một số chỉ tiêu nước mặt ở xã Quảng Vinh, huyện Quảng
Xương, tỉnh Thanh Hóa”.
Trong quá trình thực hiện ngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân, chúng tôi
đã nhận được sự giúp đỡ, động viên của nhà trường, khoa QLTNR&MT, thầy
giáo hướng dẫn, gia đình và bạn bè.
Đến nay chuyên đề đã hoàn thành chúng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc
đến thầy giáo Đinh Quốc Cường người đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận
tình để chúng tôi thực hiện đề tài này. Chúng tôi xin chân thành cám ơn Trung
tâm Thí nghiệm Thực hành khoa Quản lí Tài Nguyên rừng và Môi trường,
trường Đại học Lâm Nghiệp, cán bộ, bà con xã Quảng Vinh đã giúp đỡ chúng
tôi thực hiện đề tài này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng song do khả năng và kinh nghiệm của bản
thân còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong thầy, cô
và các bạn đồng nghiệp góp ý, bổ sung cho chuyên đề khoa học được đầy đủ
và hoàn thiện hơn.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!
Xuân Mai, ngày 02 tháng 05 năm 2013.
Sinh viên thực hiện
WT
1
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
ĐẶT VẤN ĐỀ
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU,CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ ,SƠ ĐỒ,BIỂU ĐỒ
DANH MỤC CÁC CÂU HỎI PHỎNG VẤN
39
3
4 Bảng 4.4 Kết quả phỏng vấn nhân dân về sản lượng lúa
những năm gần đây
39
5 Bảng 4.5 Kết quả phỏng vấn chất lượng đất, nước ảnh
hưởng tới đời sống của bà con
40
6 Bảng 4.6 Kết quả phỏng vấn người dân gieo mạ trong một
vụ lúa
41
7 Bảng 4.7 Kết quả điều tra về mong muốn gắn bó với nghề
nông của người dân
41
8 Bảng 4.8 Kết quả phỏng vấn bà con về biện pháp khắc phục
tình trạng đất, nước
49
4
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ
STT Tên hình vẽ,
đồ thị
Nội dung Trang
1 Hình 2 Sơ đồ xã Quảng Vinh-Quảng Xương-
Thanh Hóa
18
2 Hình 4.1 Đồ thị thể hiện nhiệt độ nước giữa hai
lần tiến hành thí nghiệm
32
3 Hình 4.2 Đồ thị thể hiện nồng độ chất rắn hòa
tan trong nước giữa hai lần tiến hành
cùng quan trọng. Mặc dù chưa từng có một con số thống kê cụ thể nào về chất
lượng nước nơi đây nhưng những năm gần đây năng suất lúa cũng như các
loại rau màu bị suy giảm, người dân ai cũng nghĩ rằng chất lượng đất và nước
đang có vấn đề. Do vị trí địa lý của xã tiếp giáp với biển, nên hàng năm cứ
vào mùa khô, nước mặn thường xuyên xâm nhập đất liền, nhất là những năm
gần đây, mỗi năm nước mặn lấn sâu thêm từ 5 đến 10 km. Chất lượng nước
có thể là một trong những nguyên nhân làm giảm năng suất lúa và hoa màu.
Chính vì vậy chúng tôi tiến hành đề tài với tiêu đề: “Phân tích, đánh giá một
số chỉ tiêu nước mặt ở xã Quảng Vinh huyện Quảng Xương tỉnh Thanh Hóa”
với mong muốn tập dượt công việc nghiên cứu khoa học và tìm hiểu được
chất lượng nước của một xã vùng ven biển. Hy vọng các kết quả nghiên cứu
của đề tài sẽ góp phần xây dựng cơ sở dữ liệu khoa học cho môi trường nước
miền Duyên hải miền Trung.
6
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. Nước mặt
1.1.1. Khái niệm
Nước mặt là nước có trên bề mặt trái đất trong các dòng chảy của sông,
suối, mương, máng (dạng động), ở trong các ao, hồ, biển, đại dương (dạng
tĩnh).
Nước mặt có nguồn gốc chảy tràn từ các lưu vực do mưa đến hay do
mưa trực tiếp vào các nguồn nước. Nước mặt còn có nguồn gốc từ nước ngầm
dâng lên do đất quá ẩm ướt. Chất lượng nước mặt phụ thuộc vào các yếu tố
khí hậu, địa lí và hoạt động của con người. Nước ở các dòng chảy có chất
lượng biến động khác nước ở các nguồn chứa như ao, hồ. Khi tiếp xúc với đất
hay chảy trên mặt đất nước hòa tan các chất muối vô cơ, các tạp chất hữu cơ
và cuốn theo nhiều chất huyền phù, nhũ tương cùng các loại vi sinh vật khác.
Các dòng sông cũng là nơi đón nhận các nguồn ô nhiễm không xác định như
xói mòn, rửa trôi, nước thải từ các bãi chăn thả gia súc, nước thải các thành
phố, sân gôn, các khu dân cư…. Nước chảy trên các dòng sông có thành phần,
+ Nước ngọt : S ‰= 0.02 → 0.5ppt.
+ Nước lợ : S‰ = 0.5 → 16 ptt.
+ Nước mặn: S‰ = 16 → 47 ptt.
+ Nước quá mặn : S‰ có giá trị trên 47 ptt.
- Sau này, A.F. Karpevits đã bổ sung và chi tiết hóa cách phân loại như
sau:
+ Nước ngọt: 0.01 → 0.5 ptt ( các sông hồ, hồ chứa).
+ Nước ngọt nhạt: 0.01 → 0.2 ptt.
+ Nước ngọt lợ : 0.2 → 0.5 ptt.
+ Nước lợ : 0.5→ 30 ptt ( các hồ, biển nội địa, cửa sông ).
+ Nước lợ nhạt : 0.5 → 4 ptt.
+ Nước lợ vừa : 4 → 18 ptt.
8
+ Nước lợ mặn: 18→ 30 ptt.
+ Nước mặn : trên 30 ptt.
+ Nước biển : 30→ 40 ptt (đại dương, biển hở, biển nội địa, vịnh, vũng,
cửa sông) .
+ Nước quá mặn : 40 → 300 ptt ( một số hồ, vịnh, vũng).
1.1.2.2.Phân loại theo quan điểm động học
Nước được chia làm 2 loại : nước tĩnh và nước động.
- Nước tĩnh : là nước ở các hồ lớn hay đại dương.
- Nước động : là nước trong các dòng chảy sông suối.
1.1.2.3. Phân loại theo trạng thái tồn tại
- Nước rắn ( nước đá).
- Nước lỏng.
- Hơi nước.
1.1.2.4. Phân loại theo nguồn gốc hình thành
- Nước thiên nhiên là nước có sẵn trong đại dương, sông, suối, kênh
mương…, nó là một hệ dị thể gồm nhiều hợp phần chứa các chất vô cơ,
hữu cơ ở dạng tan và không tan.
- Nước có tính kiềm (pH>8,5).
1.2. Sự ô nhiễm nước
1.2.1.Khái niệm
Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng
nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công
nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các
loài hoang dã.
(theo Hiến chương Châu Âu)
1.2.2. Nguồn gốc gây ra ô nhiễm nước
1.2.2.1. Nguồn gốc tự nhiên
- Do mưa, băng tan, gió bão…, nước rơi xuống mặt đất, mái nhà, các khu
công nghiệp…, kéo theo nước bẩn chảy vào các dòng sông, dòng suối,
… làm cho nước những nơi đó trở nên ô nhiễm.
- Các cơn mưa axit đưa axit xuống nguồn nước làm cho nước bị nhiễm
axit có mùi.
- Trong nước thường xảy ra các phản ứng hóa học hòa tan, trao đổi, oxi
hóa, tạo phức cũng góp phần làm ô nhiễm nguồn nước.
VD: Các vùng quặng FeS
2
khi có nước chảy qua sẽ xảy ra phản ứng:
4FeS
2
+ 15 O
2
+2H
2
O = 2 Fe
2
(SO
4
vào sông Tùng Hoa gây ô nhiễm nghiêm
trọng dòng sông này.
- Ô nhiễm nước còn gây ra bởi các hoạt động du lịch, các dịch vụ sinh
thái.
- Các hoạt động giao thông đường thủy, các sự cố tràn dầu hay phóng xạ
đều là các nguyên nhân gây nên ô nhiễm nguồn nước đặc biệt là nguồn
nước mặt ở biển.
1.2.3. Khái niệm về nước mặn
Nước mặn là thuật ngữ chung để chỉ nước chứa một hàm lượng đáng kể
các muối hòa tan (chủ yếu là NaCl). Hàm lượng này thông thường được biểu
diễn dưới dạng phần nghìn (ppt) hay phần triệu (ppm) hoặc phần trăm (%)
hay g/l.
Khái niệm nước mặn cũng thay đổi tùy theo các quan điểm nhìn nhận.
Chẳng hạn, Bách Khoa Toàn Thư Việt Nam coi nước mặn là tên gọi để chỉ
một trong hai trường hợp.
11
Nước có chứa muối NaCl hoà tan với hàm lượng cao hơn nước lợ, thường
quy ước trên 10 g/l. Thuật ngữ gọi chung các loại nước chứa lượng muối
NaCl cao hơn nước uống thông thường (> 1g/l).
1.2.4. Ô nhiễm đất, nước ở vùng duyên hải Việt Nam
1.2.4.1 . Ô nhiễm môi trường đất
Đới ven bờ duyên hải các tỉnh miền Trung là một dải đất nằm giữa dãy
Trường Sơn về phía Tây và biển Đông trải dài từ Thanh Hóa đến Bình Thuận
với khoảng 1.200 km bờ biển. Dải đất bị chia cắt bởi nhiều nhánh núi Trường
Sơn vươn ra đến tận biển nên địa hình dốc, đồng bằng rất hẹp. Dải đất này có
nhiều sông, suối như sông Gianh ở Quảng Bình, sông Thạch Hãn ở Quảng
Trị, sông Hương ở Thừa Thiên - Huế, sông Vu Gia ở Đà Nẵng, sông Thu Bồn
ở Quảng Nam, sông Trà Khúc ở Quảng Ngãi. Sông, suối nhiều nhưng phần
lớn các sông ngắn và có độ dốc lớn nên nước đổ xuống rất nhanh. Các cửa
sông dễ bị bồi lấp làm cản trở việc thoát lũ cho vùng đồng bằng nên thường
lợi tại Nam Trung Bộ ở mức rất thấp, khoảng 20% diện tích phải chống hạn
quyết liệt, 80% phải bơm tích cực chống hạn.
(Báo pháp luật 15/04/2013)
Sự xâm thực- xói lở bờ sông, bờ biển, trượt đất ở các sườn núi, các tuyến
đường giao thông.
Quá trình ngập lụt hàng năm ở các đồng bằng ven biển.
Quá trình nhiễm mặn do xâm nhập của nước biển vào các tầng chứa nước
ven biển và xâm nhập vào đất liền theo các cửa sông.
Sự ô nhiễm nguồn nước do các hoạt động công nghiệp và tình trạng vệ sinh
cộng đồng yếu kém.
Sự hình thành các vùng nước dưới đất có chất lượng xấu.
Sự dư thừa vi nguyên tố độc hại hay thiếu hụt các vi nguyên tố hữu ích cho
đời sống con người, cây trồng, gia súc như thiếu Iot, thiếu hay thừa các chất
khoáng vi lượng, các chất phóng xạ trong nước ngầm và nước mặt có thể
dẫn đến sự hình thành các các loại bệnh tật đặc thù địa phương.
Ô nhiễm nguồn nước ngọt nhiễm mặn trong nước ngầm ở vùng ven biển.
13
(khoa học.com.vn)
Cùng với việc mở rộng diện tích nuôi trồng thủy sản theo chiều hướng
lấn mạnh ra biển, nhiều địa phương vùng Duyên hải Bắc bộ cũng đang phát
triển cảng biển một cách rầm rộ, nhà máy, khu công nghiệp, khu nghỉ
dưỡng… mà bỏ ngỏ bảo vệ môi trường. Chính điều này đã khiến môi trường
nước nói chung và môi trường biển nói riêng nơi đây đang đứng trước “bờ
vực” ô nhiễm nghiêm trọng. Nhiều công ty, nhà máy coi biển là vùng xả thải
vô tận, nên chất thải, nước thải cứ đua nhau đổ ra biển, và ô nhiễm ở đây đang
âm thầm tích tụ đến mức nguy hại, dần phá hủy cả một vùng nuôi trồng thủy,
hải sản rộng lớn ở khu vực này.
1.3. Giới thiệu một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước
1.3.1. Các chỉ tiêu vật lý
1.3.1.1. Nhiệt độ
trọng lượng không đổi.
- Tổng hàm lượng các chất hòa tan (DS): Các chất rắn hòa tan là những
chất tan trong nước, bao gồm cả chất vô cơ và hữu cơ. Hàm lượng các
chất hòa tan DS (Dissolved Solids) là lượng khô của phần dung dịch
qua lọc khi lọc 1 lít nước mẫu qua phễu lọc có giấy lọc sợi thủy tinh rồi
sấy khô ở 105
o
C cho tới khi khối lượng không. Đơn vị tính là mg/l.
DS= TS – SS
1.3.2. Các chỉ tiêu hóa học
1.3.2.1. Lượng oxy hoà tan DO
Oxy tự do hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật
thủy sinh. Thường được tạo ra do sự hòa tan từ khí quyển hoặc do quang hợp
của tạo. Nồng độ oxy tự do trong nước nằm trong khoảng 8-10 ppm và dao
động mạnh mẽ phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân hủy các chất, sự quang hợp
của tảo Khi nồng độ DO thấp các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc
bị chết. Do vậy DO là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự ô
nhiễm nước của các thủy vực.
Oxy là chất không thể thiếu được đối với tất cả các sinh vật, kể cả trên cạn
và dưới nước. Oxy duy trì quá trình trao đổi chất, sinh ra năng lượng cho sự
15
sinh trưởng, sinh sản và tái sản xuất. Khi thải các chất thải dễ bị oxy hoá vào
nước, quá trình oxy hóa các chất này sẽ làm giảm nồng độ oxy hoà tan trong
nguồn nước, có thể đe doạ đến sự sống của các sinh vật trong nước.
1.3.2.2. Nhu cầu oxy sinh hoá BOD
Trong nước luôn xảy ra các phản ứng oxi hoá các chất hữu cơ có sự
tham gia của các vi sinh vật. Các quá trình này tiêu tốn oxi và được đặc trưng
bằng chỉ số nhu cầu oxi sinh hoá.
Nhu cầu oxi sinh hoá (BOD) là lượng oxi mà vi sinh vật đã sử dụng
trong quá trình oxi hoá các chất hữu cơ trong nước:
V
DODO
BOD
PTlaymau
O
−
=
trong đó V
mẫu lấy PT
được đo theo lít.
Nếu thời gian ủ 25 ngày thì cũng chỉ có khoảng 95% - 99% nhu cầu oxi
được sử dụng.
16
Chỉ số BOD
5
là chỉ số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước.
Chỉ số BOD
5
chỉ ra lượng oxi mà vi khuẩn tiêu thụ trong phản ứng oxi hoá
các chất hữu cơ trong nước ô nhiễm, nên chỉ số này càng cao chứng tỏ lượng
chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học trong nước càng lớn, chứng tỏ
nước bị ô nhiễm.
1.3.2.3. Độ pH của nước
Độ pH dùng để đánh giá tính axit cũng như tính kiềm của nước và được
định nghĩa: pH = -lg[H
+
]. Trong đó: pH = 7( nước có tính trung hoà); pH < 7
(nước có tính axit); pH > 7( nước có tính bazơ).
* Các tác nhân độc hại.
- Các tác nhân vô cơ: H
3
, N
2
hữu cơ thì coi như nước mới bị nhiễm bẩn và nguy
hiểm.
17
+ Nước chứa chủ yếu là NO
2
-
thì nước đã bị ô nhiễm thời gian dài hơn và
ít nguy hiểm hơn.
+ Nước chứa chủ yếu là NO
3
-
thì quá trình oxy hoá đã kết thúc.
1.3.2.4. Độ Clo
Là tổng lượng tính bằng gam của các halogen ( đã được quy đổi tương
đương theo lượng Clo) có trong 1000 gam nước biển. Tới năm 1940,
Jacobsen và Knudsen khi so sánh độ Clo ( xác định theo nước biển tiêu
chuaane Copenhagen) với đương lượng thực của ion Clo ( xác định theo lượng
bạc cần thiết để kết tủa nó) đã đưa ra định nghĩa mới về độ Clo như sau: Độ
Clo, về giá trị tương đương với số gam bạc nguyên chất cần thiết để kết tủa
hết các halogen có trong 0,3285234 kg nước biển.
CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU NỘI DUNG
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
Đánh giá được chất lượng nước của một xã ven biển.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
Đánh giá được các chỉ tiêu cụ thể như: pH, TDS, nhiệt độ, độ muối, độ
+ Tài liệu có sẵn trên sách báo, internet.
+ Sử dụng bản đồ để đánh dấu các điểm lấy mẫu nghiên cứu, phân tích hệ
thống sông, biển quanh khu vực nghiên cứu số liệu dân cư, diện tích.
19
+ Sử dụng số liệu về dân cư để nghiên cứu thành phần kinh tế của địa
phương.
+ Sử dụng số liệu diện tích để nghiên cứu tình trạng sử dụng đất ở địa
phương.
2.5.2. Phương pháp phỏng vấn
Nhóm chúng tôi đã thiết kế bảng hỏi gồm 08 câu hỏi có nội dung liên quan
tới ba vấn đề mà chuyên đề đang quan tâm đó là: chất lượng đất, nước tại địa
bàn xã, ảnh hưởng của nó tới hoạt động sản xuất, sinh hoạt của người dân, tài
nguyên đất và nước của xã, các biện pháp mà bà con đã sử dụng để khắc
phục, cải thiện tình hình đất nước nơi đây. Chúng tôi đã tiến hành gửi bảng
câu hỏi tới 50 hộ dân tại khu vực Thống Nhất. Sau 2 ngày chúng tôi quay lại
lấy kết quả và tiến hành tổng hợp số liệu thu được. Kết quả phỏng vấn được
ghi ở phần phụ lục trang, trang 53.
Thời gian tiến hành phỏng vấn: Ngày 04 tháng 02 năm 2013.
2.5.3. Phương pháp lấy mẫu
Nguyên tắc lấy mẫu nước:
- Mẫu lấy phải mang tính đại diện cao. Lấy 9 mẫu ở 9 điểm khác nhau
quanh khu vực xã Quảng Vinh –Quảng Xương –Thanh Hóa, các mẫu
lấyđược đánh số từ 1 đến 9.
- Các đợt lấy mẫu:
Đợt 1: ngày 10/01/2013
Đợt 2: ngày 2/4/2013
- Lượng mẫu được lấy: 2 lít/mẫu.
- Các điểm lấy nước được thể hiện cụ thể trên bản đồ hành chính của địa
phương.
20
08:2008/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, đây là
tiêu chuẩn mới nhất được ban hành tính tới thời điểm nghiên cứu, TCVN
6053 - 2011 chỉ tiêu về chất lượng nước mặt. Đề tài phân tích các thông số
sau: nhiệt độ, pH, BOD
5
, COD, chất rắn tổng số.
* Sử dụng các máy móc thiết bị để đo DO, TDS, nhiệt độ, pH, độ dẫn
điện.
- Thiết bị đo pH để bàn :
+ Model: HI 2211.
+ Hãng sản xuất: HANNA-ITALY.
+ Thiết bị đo pH để bàn HI 2211 là thiết bị đo các chỉ tiêu cơ bản của môi
trường nước là pH, mV và nhiệt độ.
+ Thiết bị được trang bị màn hình LCD lớn, cho phép hiện thị đồng thời
chỉ tiêu pH (hoặc mV) và nhiệt độ, cùng với hiện thì biểu tượng đồ hoạ.
+ HI 2211 cũng có thể đo nồng độ ion (ISE) và độ oxy hoá thông qua chỉ
tiêu mV.
+ Quá trình hiệu chuẩn được chỉ dẫn rõ ràng từng bước trên màn hình
LCD.
- Thiết bị đo Oxy hòa tan để bàn.
+ Model:YSI 5000 và YSI 5100.
+ Hãng sản xuất: YSI-Mỹ.
+ YSI 5000 Series tiết kiệm thời gian và tăng hiệu quả, với các tính năng
như hiệu chuẩn tự động, hiển thị đồ họa, màn hình LCD lớn. Bộ vi xử
lý hiện đại, YSI 5000 sẽ lưu giữ 100 bộ dữ liệu và được trang bị giao
diện RS-232 cho các liên kết trực tiếp vào máy tính của người sử dụng.
Thực hiện phép đo BOD dễ dàng hơn, phần mềm phân tích BOD (YSI
22
5120) cũng có thể được đặt mua cùng với máy. Chế độ tự động ổn định
cho phép dễ dàng đọc được kết quả đo.
mưa cả năm, còn lại từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa chỉ
chiếm 15%. Trung bình hàng năm có trên 140 ngày mưa. Tính biến
động liên tục về mưa đã dẫn tới rất nhiều khó khăn trong việc sử dụng
nguồn nước cũng như trong việc tổ chức sản xuất, sinh hoạt của người
dân.
- Nhiệt độ không khí: Tổng tích ôn trung bình năm khoảng 8.600
0
C,
nhiệt độ trung bình hàng năm từ 23,3
o
C đến 23,6
0
C, trong đó có những
ngày cao tuyệt đối lên đến 40
0
C, hoặc có ngày nhiệt độ xuống thấp
tuyệt đối vào mùa lạnh tới 5
0
C. Chịu ảnh hưởng rõ rệt của hai mùa
nóng và lạnh. Mùa lạnh thường kéo dài 4 tháng từ tháng 12 đến tháng 3
năm sau, nhiệt độ trung bình khoảng 20
0
C. Mùa nóng kéo dài 5 tháng
từ tháng 5 đến tháng 9 có nhiệt độ trung bình khoảng 25
0
C.
- Nắng: Hàng năm có khoảng 1.700 giờ nắng, tháng nắng nhiều nhất là
tháng 7, tháng có ít nắng nhất là tháng 2, 3. Năm nắng nhiều lên tới
2.100 giờ, năm nắng ít chỉ có 1.300 giờ.
24