1
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC ĐỒ THỊ
2
DANH MỤC HÌNH
3
MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Lưu vực sông Sài Gòn là một phụ lưu quan trọng nằm bên phải sông Đồng Nai.
Diện tích lưu vực sông Sài Gòn rộng khoảng 5.196,99 km 2 (Trong đó phần lãnh thổ
Việt Nam chiếm 4.710 km2 và Campuchia chiếm 352 km2). Trên lãnh thổ Việt Nam,
lưu vực sông Sài Gòn như là một phần diện tích thuộc Tây Ninh, Bình Dương, Bình
Phước và thành phố Hồ Chí Minh.
Hệ thống sông Sài Gòn với tổng chiều dài 385,19 km, bắt nguồn từ các suối
Tonle Chàm, rạch Chàm ở biên giới Việt Nam – Campuchia (địa phận huyện Lộc
Ninh – tỉnh Bình Phước) chảy vào hồ Dầu Tiếng, sau đó làm thành ranh giới tự
nhiên giữa các tỉnh Tây Ninh- Bình Dương, Bình Dương –TP.HCM và qua trung tâm
TP.HCM rồi hợp lưu với sông Đồng Nai tại nam Cát Lái (ngã 3 Đèn Đỏ) chảy ra sông
Nhà Bè.
Sông Sài Gòn đoạn chảy qua TP.Thủ Dầu Một, tỉnh Bình Dương bắt đầu từ ngã
3 sông Sài Gòn đoạn ranh giới giữa sông Sài Gòn - Thị Tính tại phường Tân An, TP.
Thủ Dầu Một chảy xuống phía hạ lưu tại ngã 3 sông Sài Gòn - Suối Cát, phường Phú
Thọ, TP. Thủ Dầu Một, với tổng chiều dài là 16,5 km. Sông Sài Gòn không chỉ đóng
vai trò quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội của các phường trên
với nhiều giải pháp đã được đưa ra nhằm theo dõi diễn biến, cải thiện chất lượng
nước sông. Tuy nhiên, về vấn đề nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước
đoạn sông này bằng phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước vẫn chưa có
những nghiên cứu cụ thể.
Từ những lý do trên, nhóm đã chọn đề tài “Đánh giá hiện trạng chất lượng
nước sông Sài Gòn đoạn chảy qua Thành phố Thủ Dầu Một” nhằm tạo cơ sở dữ
liệu tham khảo cho sinh viên và các nghiên cứu tiếp theo có liên quan đến sông Sài
Gòn.
Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá được hiện trạng chất lượng nước sông Sài Gòn đoạn chảy qua TP. Thủ Dầu
Một.
Xây dựng được bản đồ mô phỏng chất lượng nước dựa trên mô hình Mike 11.
Nội dung nghiên cứu
Để giải quyết các vấn đề trên, đề tài nghiên cứu được thực hiện với các nội
dung chính như sau:
Thu thập thông tin và đánh giá điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội tại lưu vực sông
nghiên cứu.
Tính toán lưu lượng nước thải và tải lượng các chất ô nhiễm phát sinh từ các nguồn
chính xả thải vào lưu vực sông nghiên cứu.
Đo đạc, phân tích các thông số chất lượng nước tại các điểm quan trắc.
5
Tính toán chỉ số chất lượng nước mặt (WQI).
Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nước lưu vực sông nghiên cứu.
Xây dựng bản đồ mô phỏng chất lượng nước lưu vực sông nghiên cứu.
Đề xuất các biện pháp kiểm soát ô nhiễm môi trường nước lưu vực sông nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu về mặt thời gian được giới hạn từ tháng 10 năm 2014 đến
tháng 04 năm 2015.
trường. Ví dụ các thông số vật lý (nhiệt độ, độ dẫn điện, TSS,...), các thông số hoá
học(pH, Clo, nitrat, sulfat, amôni, COD, dầu mỡ, kim loại nặng,...), sinh học (E-coli,
coliform, thực vật phiêu sinh, động vật phiêu sinh, động vật đáy,...).
Chỉ thị (Indicator): Là giá trị đánh giá sự biến đổi về tài nguyên và môi trường
được tính toán từ các thông số.
Chỉ số (Index): là một tập hợp của các tham số hay chỉ thị được tích hợp hay
nhân với trọng số. Các chỉ số ở mức độ tích hợp cao hơn, nghĩa là chúng được tính
toán từ nhiều biến số hay dữ liệu để giải thích cho một hiện tượng nào đó. Ví dụ chỉ
số chất lượng nước (WQI- Water QualityIndex),…
Tiêu chuẩn/quy chuẩn môi trường là giới hạn cho phép của các thông số về
chất lượng môi trường xung quanh,về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất
thải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền quy định làm căn cứ để quản lý và
BVMT (Luật Bảo vệ Môi trường, 2005). Ví dụ: Tiêu chuẩn nước nuôi trồng thủy sản.
Quy chuẩn chất lượng nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT.
1.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng nước sông
Có hai yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng nước sông như sau:
(1) Các nguồn thải đổ vào đoạn sông nghiên cứu:
Tải lượng ô nhiễm từ lưu lượng đổ về đoạn sông nghiên cứu hoặc từ hạ lưu
đưa ngược lên đoạn sông nghiên cứu do ảnh hưởng của thủy triều.
Tải lượng ô nhiễm từ các nhánh sông đổ vào đoạn sông nghiên cứu.
Tải lượng từ các nguồn thải trực tiếp vào đoạn sông nghiên cứu. Cụ thể là các
nguồn điểm (cống thải, nhà máy, xí nghiệp), nguồn diện (đồng ruộng) và nguồn
động (tàu, thuyền).
7
(2) Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng pha loãng, đồng hóa chất ô nhiễm
trong đoạn sông nghiên cứu
Các yếu tố này còn được gọi là khả năng tự làm sạch của nguồn nước thông
qua các quá trình biến đổi chất trong nguồn nước:
Đánh giá nhanh chất lượng nước mặt lục địa một cách tổng quát.
Có thể được sử dụng như một nguồn dữ liệu để xây dựng bản đồ phân vùng chất
lượng nước.
8
Cung cấp thông tin môi trường cho cộng đồng một cách đơn giản, dễ hiểu, trực
quan.
Nâng cao nhận thức về môi trường.
d) Một số phương pháp tính toán WQI
Một số phương pháp tính toán WQI được áp dụng rộng rãi trên thế giới
Chỉ số chất lượng nước của Hội đồng Bộ Môi trường Canada (CCME – Canada
Councli of Ministry of the Environment).
Được phát triển từ năm 1991, chỉ số chất lượng nước Hội đồng Bộ Môi Trường
Canada được áp dụng như là một công cụ quan trọng để quản lý nguồn tài nguyên
nước của quốc gia này.
Các thông số được lựa chọn để tính toán WQI gồm 5 nhóm là: các nguyên tố
hóa học vết, PAHs, thuốc trừ sâu, PCBs, oxy hòa tan (DO).
Công thức tính được viết như sau:
CCMEWQI = 100
Trong đó:
F1: là tỉ lệ phần trăn giữa thông số không đạt tiêu chuẩn và tổng thông số đang. xét.
F2: là tần suất không đạt tiêu chuẩn.
F3: là mức độ không đạt tiêu chuẩn (biên độ).
Từ kết quả tính toán chỉ số chất lượng nước, chất lượng nước được chia ra
thành 5 loại theo bảng sau:
Bảng 1.1. Phân loại chất lượng nước theo WQI-CCME
Giá trị chỉ số CCMEWQI
95-100
80-94
với 1 mức đánh giá chất lượng nước nhất định.
Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá chất lượng môi trường
nước mặt lục địa
Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá chất lượng môi trường
nước bao gồm các bước sau:
Bước 1: Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc (số liệu đã qua xử lý).
Bước 2: Tính toán các giá trị WQI thông số theo công thức.
Bước 3: Tính toán WQI.
Bước 4: So sánh WQI với bảng các mức đánh giá chất lượng nước.
Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc
Số liệu quan trắc được thu thập phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Số liệu quan trắc sử dụng để tính WQI là số liệu của quan trắc nước mặt lục
địa theo đợt đối với quan trắc định kỳ hoặc giá trị trung bình của thông số trong
một khoảng thời gian xác định đối với quan trắc liên tục.
Các thông số được sử dụng để tính WQI thường bao gồm các thông số: DO,
nhiệt độ, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4 , TSS, độ đục, Tổng Coliform, pH.
Số liệu quan trắc được đưa vào tính toán đã qua xử lý, đảm bảo đã loại bỏ các
giá trị sai lệch, đạt yêu cầu đối với quy trình quy phạm về đảm bảo và kiểm soát
chất lượng số liệu.
Tính toán WQI
Tính toán WQI thông số
* WQI thông số (WQISI) được tính toán cho các thông số BOD 5, COD, N-NH4, P-PO4 ,
TSS, độ đục, Tổng Coliform theo công thức như sau:
10
WQI SI =
0.2
0.2
20
30
5000
3 50
15
30
0.5
0.3
30
50
7500
4 25
25
50
1
0.5
70
100
10.000
5
1
≥50
≥80
≥5
≥6
≥100
>100
>10.000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BPi ≤20
20
50
75
88
112
125
150
200 ≥200
qi
1
25
50
75
100
100
75
50
25
1
1
(Nguồn: Sổ tay tính toán chỉ số chất lượng nước WQI, Tổng cục MT, 07/2011).
Nếu giá trị pH≤5.5 thì WQIpH bằng 1.
Nếu 5,5< giá trị pH
Da cam
đích tương đương khác
Nước ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý
0 – 25
Đỏ
trong tương lai
(Nguồn: Sổ tay tính toán chỉ số chất lượng nước WQI, Tổng cục MT, 07/2011).
Ngoài ra, tại Việt Nam một số tác giả còn xây dựng được các mô hình chất
lượng nước cho từng khu vực khác nhau như:
Mô hình WQI đưa ra bởi TS.Tôn Thất Lãng áp dụng cho sông Đồng Nai.
Mô hình tính toán WQI đưa ra bởi TS.Phạm Thị Mỹ Hạnh.
Trong đề tài, nhóm đã chọn phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước
(WQI) theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT của Tổng Cục Môi Trường để tính toán cho
lưu vực sông Sài Gòn đoạn chảy qua thành phố Thủ Dầu Một, do đó là phương pháp
được Tổng cục Môi trường Việt Nam nghiên cứu áp dụng phù hợp với điều kiện cho
các con sông tại Việt Nam trong đó có lưu vực sông Sài Gòn.
1.2.
Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Mô hình WQI được áp dụng đầu tiên ở Mỹ vào những năm 1965 – 1970 và
đang được áp dụng trên cả nước. Ngày nay, việc nghiên cứu đánh giá hiện trạng
môi trường nước sông bằng các phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước
(WQI) được nghiên cứu và áp dụng một cách rộng rãi tại nhiều nước trên thế giới.
Tùy thuộc vào vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, hiện trạng chất lượng nước của mỗi
vùng, mỗi quốc gia có một cách tiếp cận và xây dựng mô hình chất lượng nước khác
nhau.
Tại Malaysia, chỉ số chất lượng nước WQI được sử dụng rộng rãi để đánh giá
hiện trạng CLN của các sông. Các thông số được sử dụng chủ yếu để tính toán WQI
quan trắc theo chỉ số chất lượng nước (WQI). Đề tài được thực hiện đề tài trong
vòng một năm (2007 - 2008)[18].
Để đánh giá hiện trạng chất lượng nước ngầm tại Orrisa Ấn Độ, tác giả
K.Veerabhadram đã áp dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) với 10 thông số được
lựa chọn để chỉ ra rằng chất lượng nước ngầm ở đây tương đối tốt, các thông số
chất lượng nước vẫn còn nằm trong giới hạn cho phép. Tuy nhiên, chất lượng nước
14
vào mùa mưa thường thấp hơn vào mùa hè. Nguyên nhân được tìm thấy là do sự
thấm nước không đều nhau và do các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội của con
người đã ảnh hưởng đến chất lượng nước tại khu vực này [19].
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Hiện nay, trong nước đã có nhiều đề tài nghiên cứu khoa học được thực hiện
theo hướng áp dụng tính toán các chỉ số chất lượng nước WQI để đánh giá hiện
trạng chất lượng nước sông, phục vụ cho việc đề xuất các biện pháp kiểm soát và
bảo vệ tài nguyên nước phục vụ cho mục tiêu phát triển bền vững.
Liên quan trực tiếp đến lĩnh vực nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng
nước sông có một số đề tài như:
Bằng việc lựa chọn 12 thông số đặc trưng, tác giả Nguyễn Thị Thu Thủy
(2012) đã áp dụng các phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước (WQI) của Ấn
Độ và Tổng cục Môi trường để tính toán chỉ số chất lượng nước cho các con sông tại
thành phố Đà Nẵng.Kết quả nghiên cứu cho thấy, hiện trạng chất lượng nước sông
khu vực Đà Nẵng thời điểm hiện tại đạt loại I, II (rất tốt đến tốt), chỉ một điểm trên
sông Cu Đê đạt loại II (tốt, ô nhiễm nhẹ). Tuy nhiên, theo dự báo tương lai chất
lượng nước các con sông có chiều hướng biến động xấu đi [6].
Bằng việc sử dụng các số liệu quan trắc thu thập được qua các năm (2007 –
2011), tác giả Vũ Thị Hà (2012) đã tính toán chỉ số chất lượng nước WQI theo Tổng
cục Môi trường cho 03 con sông là sông Lô, sông Gâm, sông Phó Đáy. Kết quả nghiên
cứu cho thấy chất lượng nước của 03 con sông trên vẫn đang ở mức khá tốt. Năm
1.3.
Tổng quan khu vực nghiên cứu
1.3.1. Vị trí địa lý,điều kiện tự nhiên lưu vực sông Sài Gòn trên địa bàn
thành phố Thủ Dầu Một
a) Vị trí địa lý
16
Hình 1.1. Lưu vực sông Sài Gòn trên địa bàn thành phố Thủ Dầu Một
Lưu vực sông Sài Gòn đoạn chảy qua thành phố Thủ Dầu Một có tổng diện tích
là 81,56 km2, chiều dài sông chính là 16,5km. Phía Đông lưu vực giáp thị xã Tân
Uyên, phía Tây giáp huyện Củ Chi thuộc thành phố Hồ Chí Minh, phía Nam giáp thị
xã Thuận An, phía Bắc giáp thị xã Bến Cát.
Tọa độ địa lí: 106035’42’’ đến 106042’07’’ kinh độ Đông.
11003’38’’đến 10056’23’’ vĩ độ Bắc.
Lưu vực Sông Sài Gòn đoạn chảy qua thành phố Thủ Dầu Một thuộc 14 đơn vị
hành chính, là các phường: Phú Cường, Hiệp Thành, Chánh Nghĩa, Phú Thọ, Phú
Hòa, Chánh Mỹ, Tương Bình Hiệp, Tân An, Hiệp An, Phú Lợi, Định Hòa, Phú Mỹ, Hòa
Phú, Phú Tân.
17
Bảng 1.6. Diện tích lưu vực sông Sài Gòn trên địa bàn thành phố Thủ Dầu Một
Tên đơn vị hành
Diện tích tự nhiên (km2)
Diện tích lưu vực (km2)
chính
d) Đặc điểm khí hậu – khí tượng
Lưu vực sông Sài Gòn mang những tính chất đặc trưng khí hậu Đông Nam Bộ
nhiệt đới gió mùa, có 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa từ tháng 05
18
đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 04 năm sau và lượng mưa khá cao
tại thời điểm giao mùa.
e) Nhiệt độ
f)
g)
h)
i)
Trung bình năm: 26,9oC.
Trung bình tháng nóng nhất 29oC.
Trung bình tháng lạnh nhất 23oC.
Độ ẩm
Trung bình năm 85 – 90%
Cao nhất: 65 – 80%
Thấp nhất: 35 – 45%
Bốc hơi
Trung bình năm: 820mm
Cao nhất: 1080mm
Thấp nhất: 560mm.
nước lớn cho sông Sài Gòn nói chung và lưu vực sông Sài Gòn trên địa bàn thành
phố Thủ Dầu Một nói riêng. Ngoài ra, trên địa bàn còn có nhiều suối như: Suối Giữa,
suối Cát, suối Mù U,…. cũng là nguồn cung cấp nước cho lưu vực.
20
Bảng 1.7. Một số sông, suối trên lưu vực sông Sài Gòn đoạn chảy qua thành
phố Thủ Dầu Một
Chiều dài
Chiều rộng trung bình
(km)
(m)
01
Sông Sài Gòn
16,5
150
02
Sông Thị Tính
2
50
03
Suối Giữa
11,5
10
04
Suối Cát
10
20
Chế độ dòng chảy sông Sài Gòn phụ thuộc rất nhiều vào chế độ mưa và chế độ
21
a) Dân số
Theo cục thống kê thành phố Thủ Dầu Một, dân số toàn thành phố là 265.788
người (2014). Trong đó số dân nằm trong lưu vực sông Sài Gòn là 245.570 người
chiếm 92,39% dân số thành phố. Dân số được duy trì ở mức ổn định, tỷ lệ gia tăng
dân số tự nhiên 4,81‰, tỷ suất sinh đạt 8,13‰ giảm 0,33‰ năm 2013, tỷ suất tử
3,32‰.
Bảng 1.8. Dân số các phường nằm trong lưu vực sông Sài Gòn đoạn chảy qua
thành phố Thủ Dầu Một năm 2014
Tên đơn vị hành
Dân số tự nhiên (người)
Dân số lưu vực (người)
chính
01
Phú Cường
24.187
24.187
02
Hiệp Thành
32.233
32.233
03
Chánh Nghĩa
27.615
27.615
04
Phú Thọ
19.787
Tương Bình Hiệp
13.668
13.668
13
Tân An
13.958
13.958
14
Chánh Mỹ
11.412
11.412
Tổng
265.788
245.570
(Nguồn: Báo cáo tình hình phát triển kinh tế - xã hội TP. Thủ Dầu Một năm 2014)
STT
a) Kinh tế
Tăng trưởng kinh tế
Năm 2014, tăng trưởng kinh tế là 26,4%, cơ cấu kinh tế chuyển dịch đúng
hướng thương mại - dịch vụ, công nghiệp và nông nghiệp với tỉ trọng tương ướng
là 60,83%, 39,07%, 0,1%. Thu nhập bình quân đầu người là 74,3 triệu đồng.
Theo thống kê Sở Kế hoạch - Đầu tư tỉnh Bình Dương, tính đến cuối tháng 12
năm 2014 toàn thành phố có 4.482 doanh nghiệp đang hoạt động. Trong đó, số
doanh nghiệp nằm trong lưu vực là 4.160 doanh nghiệp với thương mại - dịch vụ
chiếm 58,9% (2.452 doanh nghiệp) tổng doanh nghiệp nằm trong lưu vực, chủ yếu
là các doanh nghiệp buôn bán, nhà hàng – khách sạn,… tiếp theo là chế biến gỗ, gốm
sứ thủ công mỹ nghệ và chế biến thực phẩm,...
xuất đang hoạt động với các ngành nghề chính như: Chế biến gỗ, thủ công mỹ nghệ,
gốm sứ, chế biến thực phẩm,… và không có KCN, CCN, KCX.
Ước tính giá trị sản xuất đạt 12.049 tỷ đồng, tăng 20,2% so với năm 2013.
Trong đó, khu vực kinh tế trong nước thực hiện đạt 2.963,2 tỷ đồng tăng 16,4%, khu
vực có vốn đầu tư nước ngoài thực hiện đạt 9.085,8 tỷ đồng tăng 21,6%.
Thương mại - dịch vụ
Năm 2014, TP.Thủ Dầu Một được công nhận là đô thị loại II trực thuộc tỉnh
Bình Dương, do lưu vực sông nằm ở trung tâm thành phố nên thương mại - dịch vụ
và buôn bán phát triển mạnh với hơn 2.452 doanh nghiệp đang hoạt động, chủ yếu
là Nhà hàng – Khách sạn và các dịch vụ buôn bán.
Nông nghiệp
Về trồng trọt: Giá trị sản xuất nông nghiệp ước đạt 50,17 tỷ đồng, tăng 0,9% so
với năm 2013. Trong đó, ngành chăn nuôi tăng 1,63%, ngành trồng trọt giảm
2,53%. Tổng diện tích đất gieo trồng 707,45 ha, giảm 2,98% so với năm 2013, trong
đó diện tích cây lâu năm 322,1 ha , giảm 0,6%, diện tích cây hằng năm 385,4 ha,
giảm 4,7%.
Về chăn nuôi: Trên toàn lưu vực, ước tổng số trâu là 298 con, tăng 53%, tổng
đàn bò là 1.914 con, tăng 17%, tổng đàn lợn là 3.600 con, giảm 34%, tổng đàn gà là
62.042 con, tăng 23% so với cùng kỳ năm trước.
Bảng 1.10. Số lượng gia súc, gia cầm trên lưu vực sông Sài Gòn đoạn chảy
qua TP. Thủ Dầu Một
23
STT
Tên đơn vị hành chính
Đối tượng nghiên cứu chính của đề tài là chất lượng nước lưu vực sông Sài
Gòn đoạn chảy qua TP. Thủ Dầu Một.
2.2.
Hóa chất, trang thiết bị và dụng cụ
2.2.1. Hóa chất
Bảng 2.1. Thống kê hóa chất sử dụng
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
K2S2O8
NaOH (1M)
2.2.2. Thiết bị, dụng cụ đo đạc và phân tích
Đo COD
Đo Amoni
Đo P-PO43-
Đo tổng N
Đo tổng P
Bảng 2.2. Thống kê các thiết bị thí nghiệm
STT
Thiết bị
1
Cân phân tích
2
Nồi hấp khử trùng
3
Tủ lạnh
Mục đích sử dụng
Cân hóa chất
Phân hủy mẫu đo tổng N, tổng P
Cất giữ, bảo quản giống vi khuẩn
lactic
Đo nhiệt độ, EC mẫu nước
11
12
13
14
Máy đo độ đục
Máy đo SS
Máy lấy mẫu nước mặt
Máy phá mẫu DRB 200
Đo độ đục mẫu nước
Đo SS mẫu nước
Lấy mẫu nước
Xác định COD
Dụng cụ thí nghiệm: ống nghiệm, ống đong, bình tam giác, bình thủy tinh, cốc
thủy tinh,…
2.2.3. Sơ đồ nội dung nghiên cứu
Xác định lưu vực sông
Đánh giá nguồn tác động
Đo đạc và phân tích các thông số chất lượng nước
Tính toán WQI và đánh giá hiện trạng chất lượng nước
Xây dựng bản đồ mô phỏng chất lượng nước
Đề xuất các biện pháp kiểm soát ô nhiễm
Hình 2.1. Các bước tiến hành đánh giá hiện trạng chất lượng nước lưu vực
sông Sài Gòn đoạn chảy qua TP. Thủ Dầu Một