ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-----------------------

Nguyễn Thị Phương Hoa

ĐÁNH GIÁ NGƯỠNG CHỊU TẢI VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI
PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG NHUỆ,
KHU VỰC QUA THÀNH PHỐ HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN

TS.Trần Hồng Thái

Hà Nội - 2011


LI CM N
Để hoàn thành luận văn thạc sĩ này, trớc hết tôi xin chân thành cảm
ơn tới TS. Trần Hồng Thái, ngời đã tận tình chỉ bảo và hớng dẫn tôi thực
hiện tốt luận văn thạc sĩ này. Đồng thời, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân
thành tới Ths. Nguyễn Thị Hồng Hạnh, Ths. Đỗ Thị Hơng đã giúp đỡ,
đóng góp nhiều ý kiến và giúp đỡ nhiều tài liệu hữu ích phục vụ hoàn thành
luận văn này.
Qua đây, tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể anh, chị, em cán bộ
Trung tâm T vấn Khí tợng Thủy văn và Môi trờng - Viện khoa học Khí tợng Thủy văn và Môi trờng đã nhiệt tình giúp đỡ, cổ vũ và động viên tôi
trong quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới toàn thể thầy cô Khoa môi trờng, Trờng Đại học Khoa học Tự nhiên Đại học Quốc gia Hà Nội. Đặc biệt là


CLN

Chất lượng nước

COD

Nhu cầu ôxy hóa hóa học (Chemical Oxygen demand)

EPA

Cơ quan bảo vệ môi sinh Hoa Kỳ

GESAMP

Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine
Pollution

HST

Hệ sinh thái

HSTTV

Hệ sinh thái thủy vực

IBI
KCN

Chỉ số tổ hợp sinh học


Tổ chứ Y thế giới

Cụm công nghiệp

Khu công nghiệp

ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT....................................................................................ii
MỤC LỤC...................................................................................................................iii
...............................................................................................................................iv
DANH SÁCH CÁC BẢNG.........................................................................................v
DANH SÁCH CÁC HÌNH........................................................................................vii
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................ix
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN.........................................................................................1
1.1.CÁC NGHIÊN CỨU VỀ MÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG NHUỆ....................1
1.2.TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU NGƯỠNG CHỊU TẢI NƯỚC SÔNG............5
1.2.1.Các khái niệm......................................................................................................5
1.2.2.Các nghiên cứu trên thế giới..............................................................................6
1.2.3.Các nghiên cứu trong nước................................................................................9

1.3.PHƯƠNG PHÁP LUẬN ĐÁNH GIÁ NGƯỠNG CHỊ TẢI NƯỚC SÔNG..13
1.3.1.Nước sông và các quá trình trong sông...........................................................13
1.3.2.Cơ sở phương pháp đánh giá ngưỡng chịu tải...............................................18

CHƯƠNG 2.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........................23

1.1.3.Khả năng tiếp nhận chất thải của nước sông..................................................73

1.9.ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TỰ LÀM SẠCH CỦA SÔNG..............................75
1.10.BƯỚC ĐẦU NHẬN ĐỊNH NGƯỠNG CHỊU TẢI MÔI TRƯỜNG NƯỚC
SÔNG NHUỆ..........................................................................................................78
1.11.ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC TÌNH TRẠNG Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG NƯỚC SÔNG.......................................................................................80
1.11.1.Đề xuất xây dựng mục tiêu môi trường.........................................................80
1.11.2.Đề xuất cải tạo hoàn chỉnh hệ thống công trình thủy lợi.............................80
1.11.3.Đề xuất hoàn thiện mạng lưới quan trắc, giám sát chất lượng môi trường
......................................................................................................................................81
1.11.4.Đề xuất các giải pháp tuyên truyền, giáo dục trong bảo vệ môi trường....84

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................86
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................89
PHỤ LỤC ..................................................................................................................94

iv


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hóa học trung bình của nước sông.........................................13
Bảng 2.2.Diện tích gieo trồng các loại cây chính tại các quận/huyện trong khu vực
nghiên cứu ..................................................................................................................32
Bảng 2.3. Số lượng vật nuôi chính tại các quận/huyện trong khu vực nghiên cứu...32
Bảng 2.4. Số lượng và diện tích các Khu, Cụm Công nghiệp thành phố Hà Nội.....34
Bảng 2.5. Công thức tính toán tải lượng ô nhiễm đưa vào nước sông......................42
Bảng 3.6. Các đoạn phân chia trên sông Nhuệ..........................................................53
Bảng 3.7. Phần trăm diện tích xã/huyện thuộc các tiểu vùng phân chia ứng với mỗi
đoạn sông....................................................................................................................54

Bảng 3.25. Khả năng tiếp nhận nước thải của các đoạn sông sông theo mục đích sử
dụng A2 (kg/ngày)......................................................................................................74
Bảng 3.26. Kết quả tính toán khả năng TLS của sông...............................................76
Bảng 3.27. Danh sách trạm GSCLN hệ thống sông Nhuệ ........................................84

vi


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ mô phỏng các quá trình nhiệt động lực học trong nước sông.........16
Hình 1.2. Sơ đồ mô phỏng chuyển hoá chất ô nhiễm trong môi trường nước..........18
Hình 2.3. Bản đồ hành chính khu vực nghiên cứu.....................................................23
Hình 2.4. Bản đồ vị trí địa lý khu vực nghiên cứu.....................................................24
Hình 2.5. Bản đồ hệ thống thủy văn lưu vực sông Nhuệ...........................................28
Hình 2.6. Bản đồ mật độ dân số LVS Nhuệ - Đáy....................................................31
Hình 2.7. Sơ đồ phương pháp nghiên cứu.................................................................37
Hình 2.8. Sơ đồ áp dụng tính toán khả năng tiếp nhận nước thải (kg/ngày).............39
Hình 3.9. Giá trị TSS trên sông Nhuệ vào mùa mưa trong các năm 2006 – 2009....46
Hình 3.10. Giá trị TSS trên sông Nhuệ vào mùa khô trong các năm 2006 - 2009. . .46
Hình 3.11. Giá trị DO trên sông Nhuệ vào mùa mưa trong các năm quan trắc 20062009.............................................................................................................................47
Hình 3.12. Giá trị DO trên sông Nhuệ vào mùa khô trong các năm quan trắc 20062009.............................................................................................................................47
Hình 3.13. Giá trị COD trên sông Nhuệ vào mùa mưa trong các năm 2006-2009...49
Hình 3.14. Giá trị COD trên sông Nhuệ vào mùa khô trong các năm 2006-2009....49
Hình 3.15. Giá trị BOD5 trên sông Nhuệ vào mùa mưa trong các năm 2006 - 2009
.....................................................................................................................................50
Hình 3.16. Giá trị BOD5 trên sông Nhuệ vào mùa khô trong các năm 2006 - 200950
Hình 3.17. Giá trị NH4+ trên sông Nhuệ vào mùa mưa trong các năm 2006-2009. 51
Hình 3.18. Giá trị NH4+ trên sông Nhuệ vào mùa khô trong các năm 2006-2009. .51
Hình 3.19. Bản đồ các đoạn sông và tiểu vùng tương ứng các đoạn được phân chia
.....................................................................................................................................55

đánh giá ngưỡng chịu tải môi trường các thủy vực và đã được ứng dụng rộng rãi ở
nhiều nước. Việc nghiên cứu, đánh giá ngưỡng chịu tải của môi trường nước sông
mang một ý nghĩa lớn, là căn cứ quan trọng trong công tác quản lý, bảo vệ tài
nguyên nước và làm cơ sở cho hoạch định chiến lược phát triển môi trường bền
vững. Hơn thế, phát triển kinh tế - xã hội trên quan điểm phát triển bền vững luôn là
mục tiêu quan trọng hàng đầu của tất cả các quốc gia trên thế giới.
Sông Nhuệ nằm trong hệ thống sông ngòi của đồng bằng sông Hồng và đóng
vai trò thoát lũ và điều hòa nước tưới tiêu nông nghiệp. Thêm vào đó, sông là nơi
tiếp nhận và truyền tải một phần lớn lượng nước thải của thành phố Hà Nội qua các
sông, kênh trong nội thành, đặc biệt tiếp nhận dòng chảy từ sông Tô Lịch.
Mặt khác, sau khi sát nhập tỉnh Hà Tây vào thành phố Hà Nội, với chiều dài
khoảng 74 km, sông Nhuệ gần như nằm chọn trong địa phận thủ đô, trung tâm kinh
tế – văn hóa – chính trị của cả nước. Như vậy, sông Nhuệ không còn đơn thuần
mang giá trị về mặt cung cấp nguồn tài nguyên nước mà còn mang ý nghĩa về mặt
sinh thái cảnh quan, giúp điều hòa khí hậu, tạo cảnh quan sinh thái mặt nước giữa
lòng đô thị, đem đến giá trị về mặt tinh thần cho bộ phận dân cư trong khu vực.
Tuy nhiên, trong những năm gần đây, môi trường nước sông Nhuệ đã và
đang phải đối mặt với nhiều thách thức lớn về mặt chất lượng và đang ở cấp độ báo
động. Sự gia tăng dân số cùng với quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang
diễn ra mạnh mẽ dẫn đến sự ra đời hàng loạt các khu đô thị, khu công nghiệp, cụm
công nghiệp mới và các hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản cũng được đẩy
mạnh phát triển…Chính những yếu tố này đã gây nên một áp lực khá lớn lên môi
trường nước sông, làm cho chất lượng môi trường nước trên các con sông suy giảm
nhanh chóng.

ix


Xuất phát từ thực tiễn trên, tiến hành thực hiện đề tài “Đánh giá ngưỡng
chịu tải và đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường nước Sông Nhuệ, khu vực

tính chất riêng lẻ, chỉ phục vụ riêng cho các mục đích nghiên cứu khác nhau, thiếu
sự liên kết để xây dựng một mục đích quản lý chung. Điều đó cũng cho thấy được
mặt trái trong công tác quản lý môi trường ở nước ta.
Đề tài cấp nhà nước “Xây dựng đề án tổng thể bảo vệ môi trường sông Nhuệ
-sông Đáy” của tác giả Nguyễn Văn Cư và nhóm nghiên cứu đã chỉ ra các nguyên
nhân gây ô nhiễm môi trường trên lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy. Nhóm tác giả
cũng đã bước đầu ứng dụng phương pháp mô hình toán để mô phỏng diễn biến ô
nhiễm trên hệ thống sông Nhuệ - sông Đáy.[7]
Dự án “Mô phỏng chất lượng nước 3 lưu vực sông: Cầu, Nhuệ - Đáy, Sài
Gòn – Đồng Nai” do tác giả Trần Hồng Thái và các cộng sự thực hiện nghiên cứu
về vấn đề mô phỏng và dự báo chất lượng nước lưu vực sông Nhuệ và sông Đáy.
Nhóm tác giả đã ứng dụng mô hình toán hiện đại (MIKE11 – Viện Thủy lực Đan
Mạch) áp dụng cho dòng chảy một chiều không ổn định để mô phỏng chế độ thủy
lực, diễn biến và dự báo chất lượng nước trên lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy ứng
với các kịch bản phát triển kinh tế xã hội và xử lý nguồn thải trước khi đổ ra sông.

1


Từ đó, nhóm tác giả đã sơ bộ đề xuất một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi
trường trong khu vực.[37]
Nghiên cứu “Cơ sở khoa học và thực tiễn trong nghiên cứu cân bằng nước
mùa cạn và nâng cao hiệu quả khai thác hệ thống thủy lợi sông Nhuệ” do tác giả Vũ
Minh Cát thực hiện năm 2007 có tính toán cân bằng nước mùa cạn hiện tại và tương
lai trên toàn hệ thống canh tác, lựa chọn các giải pháp nâng cao hiệu quả khai thác
và sử dụng nguồn nước của hệ thống. [3]
Nghiên cứu điển hình “Nhu cầu cấp nước, sử dụng nước và tính kinh tế của
tài nguyên nước lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy” do Cục Quản lý Tài nguyên nước
và Viện Sinh thái và Môi trường thực hiện năm 2005 đã xây dựng mối tương quan
giữa các khía cạnh chính của cách tiếp cận kinh tế trong việc quy hoạch phân bổ tài

điểm sông Đáy, diễn biến môi trường đồng thởi đề xuất quy hoạch và các giải pháp
bảo vệ môi trường vùng phân lũ, chậm lũ trọng điểm sông Đáy.[31]
Báo cáo “Quản lý tài nguyên nước và quản lý chất thải sinh hoạt của khu dân
cư ven sông Nhuệ” do Trần Hiếu Nhuệ và các cộng sự thực hiện đã đề xuất xây
dựng các mô hình kết hợp giữa các biện pháp chính sách và kỹ thuật nhằm huy
động cộng đồng tham gia xử lý chất thải sinh hoạt của các cụm dân cư dọc các lưu
vực sông Nhuệ đồng thời Thiết kế chi tiết và thử nghiệm triển khai một mô hình xử
lý chất thải sinh hoạt của các cụm dân cư dọc lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy thuộc
địa bàn thành phố Hà Nội.[17]
Tổng cục Môi trường cũng đã xây dựng và thực hiện nhiệm vụ “Điều tra,
kiểm kê các nguồn thải, hiện trạng môi trường và những tác động đến môi trường
trên lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy”, năm 2009. Đây là một nghiên cứu hết sức có ý
nghĩa, mang tính thiết thực vì sẽ tạo ra một bộ cơ sở dữ liệu tổng hợp về hiện trạng
môi trường lưu vực sông, từng bước chuẩn hoá các quy trình quản lý thông tin môi
trường, làm cơ sở để thống nhất một mô hình quản lý chung cho tất cả các cơ quan
quản lý môi trường của các địa phương.[37]
Các báo cáo nghiên cứu khoa học của sinh viên như “Tiếp cận tổng hợp
bước đầu trong đánh giá chất lượng sông Nhuệ”; “Bước đầu sử dụng phương pháp
DELHPI để đánh giá chất lượng môi trường nước sông Nhuệ”; “Vận dụng tiêu
chuẩn môi trường Việt Nam vào đánh giá chất lượng nước sông Nhuệ - sông Đáy
(khu vực tỉnh Hà Nam) cho các mục đích sử dụng khác nhau”; hay “Đánh giá ảnh

3


hưởng của làng nghề tỉnh Hà Tây tới chất lượng nước sông Nhuệ - sông Đáy và đề
xuất giải pháp quản lý”...vv. Các nghiên cứu này đã nêu lên được vai trò nguồn
nước sông Nhuệ trong các hoạt động dân sinh, hoạt động sản xuất, đánh giá được
hiện trạng chất lượng môi trường nước sông Nhuệ, các nguôn xả thải tác động lên
nguồn nước bằng một số các phương pháp khác nhau và trong thời gian đó, hay

− Tải lượng ô nhiễm tối đa là khối lượng lớn nhất của các chất ô nhiễm có
thể có trong nguồn nước tiếp nhận mà không làm ảnh hưởng đến khả năng đáp ứng
mục tiêu chất lượng nước của nguồn tiếp nhận.

5


1.2.2. Các nghiên cứu trên thế giới
Đã có rất nhiều nghiên cứu về ngưỡng chịu tải của nguồn nước được thực
hiện trên thế giới và các phương pháp tính toán ngưỡng chịu tải thường sử dụng
phương pháp sinh thái học kết hợp với mô hình toán học phù hợp cho từng đối
tượng cần nghiên cứu. Việc ứng dụng mô hình chất lượng nước đã được phát triển
ngay từ những năm đầu của thế kỷ 20, gắn liền với mối quan tâm của xã hội về vấn
đề chất lượng nước và khả năng ứng dụng của công nghệ tính toán khoa học.[37]
Tại Hoa Kỳ, Luật nước sạch (Clean Water Act) yêu cầu các Bang xây dựng
kế hoạch làm sạch môi trường nước (Total Maximum Daily Loads - TMDLs) cho
các nhánh sông, hồ và dòng chảy đang bị suy giảm chất lượng nước đối với các chỉ
tiêu xác định trong mục 303 (d) của Luật. Căn cứ để đánh giá sự suy giảm chất
lượng nước ở đây là so sánh với Tiêu chuẩn chất lượng nước của Bang Washington.
Tải lượng ô nhiễm tối đa theo ngày TMDL là tổng tải lượng từ các nguồn thải điểm
(Wasteload Allocation - WLA), các nguồn thải diện (Load Allocation – LA) và các
nguồn thải tự nhiên khác, MOS (Margin of Safety) là hệ số an toàn. TMDL được
tính theo công thức:
TMDL (loading capacity) = Σ WLAs + Σ LAs + MOS
Để thực hiện việc tính toán TMDL cho từng sông, từng lưu vực sông, theo
Cơ quan bảo vệ môi sinh Hoa Kỳ (EPA) phải thực hiện những những công việc như
sau:
−

Mô tả vị trí vùng nghiên cứu TMDL

−

Xác định số hạng an toàn (Margin of Safety)

Mô hình toán sử dụng phổ biến để tính toán TMDL và mô tả diễn biến chất
lượng nước gồm các phần mềm Qual2E và Qual2K (được cải tiến tháng 3/2006 Mỹ) hoặc MIKE 11, MIKE 21 (Đan mạch). Mô hình QuaL2E là mô hình chất
lượng nước sông tổng hợp và toàn diện được phát triển do sự hợp tác giữa trường
Đại Học Tufts University và Trung Tâm Mô Hình Chất Lượng nước của Cục môi
trường Mỹ. Mô hình cho phép mô phỏng 15 thông số chất lượng nước sông bao
gồm nhiệt độ, BOD5, DO, tảo dưới dạng chlorophyl, nitơ hữu cơ, nitrit (NO2-),
nitrat (NO3- ), phốt pho hữu cơ, phốt pho hòa tan, coliform, thành phần chất không
bão hòa và 3 thành phần bảo toàn trong nước. Qual2K sử dụng các đoạn chia không
bằng nhau tùy thuộc vào nguồn thải nhiều hay ít. Cơ chế vận truyền chính của dòng
là lan truyền và phân tán dọc theo hướng chính của dòng (trục chiều dài của dòng
và kênh). Mô hình cho phép tính toán với nhiều nguồn thải, các điểm lấy nước cấp,
các nhánh phụ và các dòng thêm vào và lấy ra. Qual2K sử dụng 2 dạng của
Carbonaceous BOD để mô phỏng carbon hữu cơ: dạng oxi hóa chậm (slow CBOD)
và dạng ô xi hóa nhanh (fast CBOD); Qual2K có thể mô phỏng tảo đáy; Qual2K
tính toán sự suy giảm ánh sáng như là một hàm của tảo, đất đá vụn và chất rắn vô
cơ.
Tại các nước Châu Âu, theo tổng quan của Jordan E.O. nhiều công trình
nghiên cứu liên quan đến quá trình tự làm sạch (TLS) nước sông đã được tiến hành
từ cuối thế kỷ XIX [51]. Đó là các công trình nghiên cứu TLS nguồn nước dựa vào
quá trình đồng hóa chất thải hữu cơ nhờ hoạt động của vi khuẩn có trong nguồn
nước. Những công trình đầu tiên quan tâm đến quá trình ôxy hóa chất thải hữu cơ
do vi khuẩn. Chẳng hạn, G. Frank khi nghiên cứu TLS nước sông Spree (Đức) đã
quan tâm đến số lượng vi khuẩn trong 1cm 3 nước tham gia vào quá trình đồng hóa
chất thải trong nước sông. Tác giả đã thấy rằng, trong nước sông Spree trước khi
chảy vào thành phố Berlin nồng độ vi khuẩn khoảng 10.000 VK/cm 3, khi chảy qua



8


1.2.3. Các nghiên cứu trong nước
Trong hơn một thập kỷ qua, các nghiên cứu về mô hình chất lượng nước tại
Việt Nam chủ yếu phát triển theo các hướng sau:
- Sử dụng mô hình chất lượng nước được nước ngoài chuyển giao hoặc từ
các nguồn khác nhau;
- Xây dựng mô hình tính toán lan truyền và chuyển hoá chất ô nhiễm cho
một đối tượng cụ thể trên cơ sở các dữ liệu đầu vào khảo sát và thu thập được.
Trong cả hai trường hợp trên, mô hình chất lượng nước chủ yếu tập trung
cho các con sông chính của Việt Nam như mô hình WQ97 mô phỏng sự thay đổi
BOD&DO trên hệ thống kênh Sài Gòn; sử dụng mô hình STREAM II xác định
ngưỡng chịu tải ô nhiễm của dòng chảy sông Hồng; sử dụng mô hình Qual2E tính
toán sự lan truyền và phân bố các chất ô nhiễm từ các hoạt động phát triển trên lưu
vực sông Thị Vải; sử dụng mô hình một chiều để tính toán thay đổi BOD trong hệ
thống kênh rạch Tp.HCM; nghiên cứu mô phỏng sinh thái - chất lượng nước phục
vụ hợp lý nguồn nước sông, trên cơ sở mô hình Qual2E để mô phỏng chất lượng
nước sông; ứng dụng mô hình chất lượng nước WASP5 để đánh giá các điều kiện
thuỷ lực và tính toán khả năng lan truyền chất trên trục chính sông Nhuệ của
Nguyễn Quang Trung (2000); nghiên cứu mô hình chất lượng nước sông Hương
theo các chất dễ phân huỷ…Các mô hình chất lượng nước sông chủ yếu tập trung
mô phỏng quá trình chủ đạo trong sông là lan truyền chất ô nhiễm thông qua quá
trình pha loãng và xáo trộn. Ảnh hưởng của quá trình sinh thái ít được đề cập hoặc
chỉ đề cập dưới dạng hệ số ảnh hưởng mà chưa mô phỏng bản chất của quá trình.
Để tính toán lan truyền ô nhiễm môi trường nước trên các sông, hồ, thường sử dụng
một số mô hình như: Qual2, SWAT, CORMIX, Modflow… Hiện nay, một số mô
hình như MIKE, SMS đang được nghiên cứu đưa vào áp dụng tính toán chất lượng
nước cho các sông.

trong mỗi hệ lại rất đa dạng loài. Có nhiều loài thủy sinh vật quý hiếm cần được bảo
vệ. Theo tác giả Đặng Huy Huỳnh, việc nghiên cứu đa dạng sinh học không tách
khỏi việc nghiên cứu các HST và diễn thế phát triển của hệ dưới tác động tự nhiên
và con người. Tác giả cũng đã đề xuất phương pháp đánh giá hiện trạng và dự báo
diễn biến đa dạng sinh học theo các bước như sau: (1). Điều tra thực địa; (2). Phân

10


tích xử lý các vật mẫu và số liệu vừa thu thập được; (3). Hồi cứu các dẫn liệu, tài
liệu đã có; (4). Tổng hợp, đánh giá và dự báo [11]. Trên thực tế, hầu hết các công
trình nghiên cứu diễn biến HSTTV trong thời gian qua chủ yếu tập trung cho mục
đích đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường thủy vực tại khu vực nghiên cứu. Các tác
giả Nguyễn Vũ Thanh và Đoàn Cảnh [28] đã đề xuất ứng dụng phương pháp nghiên
cứu đa dạng sinh học HSTTV vào quan trắc chất lượng môi trường nước. Nhóm tác
giả đã thiết lập danh mục các chỉ số đa dạng, chỉ số sinh học với các thang điểm
khác nhau ứng với các cấp ô nhiễm môi trường nước khác nhau. Từ số liệu điều tra
khảo sát sinh vật thủy sinh, tính các chỉ số, tra bảng ta có thể xác định được mức độ
ô nhiễm môi trường thủy vực khu vực đang nghiên cứu. Đỗ Thị Bích Lộc và nnk
(2005) đã nghiên cứu đánh giá độ đa dạng sinh học và diễn biến tài nguyên thủy
sinh vật ở lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai trên cơ sở số liệu điều tra khảo sát tại
các thời kỳ khác nhau, chủ yếu là số liệu trước và sau thời kỳ công nghệp hóa của
những năm 1990-2003 [15]. Các tác giả đã so sánh và xác định mức độ biến đổi loài
và số lượng từng loài của các dạng thủy sinh vật (thực vật nổi, động vật nổi, động
vật đáy) tại lưu vực đang nghiên cứu; Đã phân tích kết quả tính toán chỉ số đa dạng
của thủy sinh vật tại từng con sông. Các tác giả đi đến kết luận rằng dưới tác động
của các nguồn thải các khu hệ thủy sinh vật bị biến đổi mạnh cả về cấu trúc thành
phần loài, cấu trúc số lượng, loài phát triển ưu thế và chỉ số đa dạng. Biểu hiện của
sự thay đổi là giảm số loài ưu thế, giảm kích thước sinh vật, số lượng của loài thích
nghi tăng vọt còn số lượng của loài không thích nghi thì suy giảm hoặc biến mất.

vật tại khu vực nghiên cứu. Môi trường càng ô nhiễm dẫn đến việc các giá trị của
chỉ số đa dạng sinh học càng giảm. Xem xét sự biến thiên về số lượng loài, số lượng
cá thể và kích thước của từng loài các nhà khoa học có thể kết luận được sự thay đổi
về cấu trúc của HSTTV đang nghiên cứu. Với việc xem xét cả trên thực vật nổi,
động vật nổi, động vật đáy, ta có thể biết được sự thay đổi cấu trúc HST trong các
tầng nước cụ thể và của cả HSTTV tại khu vực nghiên cứu. Sản phẩm của các công
trình nghiên cứu trên là những tài liệu tổng hợp có giá trị tham khảo để thực hiện
nhiệm vụ. Tuy nhiên, các công trình nêu trên mới chỉ tập trung vào việc giải quyết
các vấn đề môi trường và kiểm soát ở mức độ nhất định các nguy cơ môi trường và
mang tính riêng lẻ. Bên cạnh đó, tính gắn kết và hỗ trợ lẫn nhau giữa các dự án,
nhiệm vụ hiện có vẫn chưa được thể hiện một cách rõ nét.

12


1.3. PHƯƠNG PHÁP LUẬN ĐÁNH GIÁ NGƯỠNG CHỊ TẢI NƯỚC SÔNG
1.3.1. Nước sông và các quá trình trong sông
Sông ngòi là sản phẩm của khí hậu có dòng nước chảy tự nhiên. Hệ thống
sông ngòi được hình thành dưới tác động bào mòn của dòng chảy do nước mưa
hoặc tuyết tan cung cấp. Nước mưa rơi xuống đất, một phần bị tổn thất do bốc hơi,
đọng vào các chỗ trũng và ngấm xuống đất, một phần dưới tác dụng của trọng lực
chảy dọc theo sườn dốc tập trung tạo thành các lạch nước rồi sau đó tạo thành các
khe suối hợp lưu với nhau tạo thành mạng lưới sông ngòi. Nước sông là nguồn
nước ngọt tự nhiên và đóng một vai trò quan trọng trong hệ cân bằng nước tự nhiên,
gắn bó chặt chẽ đối với đời sống và các hoạt động sinh kế của con người.
Đặc điểm thành phần của nước sông là rất phức tạp và phụ thuộc vào đặc
điểm tự nhiên (địa chất, khí hậu) và hệ thống thủy văn của khu vực con sông chảy
qua. Bảng 1.1 trình bày thành phần hóa học trung bình của một số thành phần trong
nước sông tự nhiên.[4]
Bảng 1.1. Thành phần hóa học trung bình của nước sông

chuyển trạng thái, sự hấp thụ, tích tụ đông đặc), thuỷ động lực (truyền tải và
phân tán trong quá trình khuếch tán rối).
1.3.1.1. Vai trò của oxy và các quá trình hóa học trong sông
Oxy có mặt trong nước một mặt là do hòa tan từ oxy không khí, một mặt được
sinh ra từ các phản ứng tổng hợp quang hóa của tảo và các thực vật sông trong
nước. Sự hòa tan oxy trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ, áp xuất khí quyển, dòng

13


chảy, vị trí và địa hình của sông. Oxy không tham gia phản ứng với nước, tuy nhiên
oxy có thể tham gia vào các quá trình sau:
Ôxy hóa các chất hữu cơ bằng các vi sinh vật:
Vi sinh vật
(CH2O) + O2

CO2 + H2O

Ôxy hóa các hợp chất ni tơ bằng các vi sinh vật, ví dụ:
NH4+ + 2O2

2H+ + NO3- + H2O

Vi sinh vật

Ôxy hóa các chất hóa học khác, ví dụ:
4Fe+2 + O2 + 10H2O
2SO3-2 + O2

4Fe(OH)3(r) + 8H+