Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Vũ Thu Hiền
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài “Đánh giá tình trạng phú dưỡng của một số
hồ trên địa bàn Hà Nội và đề xuất giải pháp quản lý”, Tôi đã nhận được rất nhiều sự
quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện của tập thể lãnh đạo, các nhà khoa học, chuyên
viên, các thầy cô giáo, các cán bộ nhân viên trong Viện Khoa học và Công nghệ Môi
trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trong quá trình học tập và nghiên cứu tại
trường. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ đó.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Văn Diệu Anh người cô giáo đã
hướng dẫn tận tình, trực tiếp giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành
luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, các anh chị cùng khóa của Tôi và gia đình
đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện và giúp đỡ Tôi trong suốt quá trình thực hiện và
hoàn thành luận văn này.
Hà Nội, ngày 10 tháng 3 năm 2015
Học viên
Vũ Thu Hiền
Lớp 12B QLTNMT
1
Viện KH và CN Môi trường
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
3.1. Giải pháp quản lý các hồ ở Hà Nội ................................................................... 40
3.1.1. Hiện trạng quản lý các hồ ở Hà Nội .......................................................... 40
Lớp 12B QLTNMT
2
Viện KH và CN Môi trường
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Vũ Thu Hiền
3.1.2. Đề xuất giải pháp quản lý các hồ Hà Nội .................................................. 43
3.1.2.1. Hoàn thiện cơ cấu quản lý môi trường nước hồ..................................... 44
3.1.2.2. Tăng cường công tác BVMT nước hồ ..................................................... 44
3.1.2.3. Nâng cao nhận thức cộng đồng và tuyên truyền pháp luật BVMT ....... 45
3.2. Đề xuất giải pháp về kỹ thuật cải thiện chất lƣợng nƣớc hồ Hà Nội............. 46
3.2.1. Xử lý nước thải trước khi vào hồ ................................................................ 46
3.2.2. Xử lý hồ đã bị phú dưỡng............................................................................ 47
3.3. Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trƣờng cho các hồ nghiên cứu ........................ 52
3.3.1. Đề xuất giải pháp quản lý ........................................................................... 52
3.3.2. Đề xuất giải pháp kỹ thuật cải thiện chất lượng nước các hồ nghiên cứu
............................................................................................................................... 56
3.3.2.1.Giải pháp kỹ thuật cho hồ Linh Đàm ....................................................... 56
3.3.2.2. Đề xuất giải pháp kỹ thuật cho hồ Đống Đa và Văn Chương ............... 62
3.3.2.3. Đề xuất giải pháp kỹ thuật cho hồ Tây .................................................... 68
KẾT LUẬN ................................................................................................................ 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO
NN
Nông nghiệp
OECD
Tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế
QCCP
Quy chuẩn cấp phép
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
QĐ
Quyết định
QTXL
Quy trình xử lý
SD
Độ trong của nước đo bằng sechi
SV
WQI
Water Quality Index (chỉ số chất lượng nước)
XLMT
Xử lý môi trường
YTGH
Yếu tố giới hạn
Lớp 12B QLTNMT
4
Viện KH và CN Môi trường
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Vũ Thu Hiền
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Chất lượng nước các hồ Hà Nội theo chỉ số chất lượng nước WQI...... .....21
Hình 2.1. Diễn biến nồng độ DO của nước hồ nghiên cứu qua các năm .................... 32
Hình 2.2. Diễn biến nồng độ COD của nước hồ nghiên cứu qua các năm ................. 33
Hình 2.3. Diễn biến nồng độ BOD5 của nước hồ nghiên cứu qua các năm ................ 33
Hình 2.4. Diễn biến nồng độ NH4+ của nước hồ nghiên cứu qua các năm ................. 34
Hình 2.5. Diễn biến nồng độ NO3- của nước hồ nghiên cứu qua các năm ................. 35
Bảng 1.5. Phân loại mức độ phú dưỡng theo TSI ....................................................... 14
Bảng 1.6. Phân loại mức độ phú dưỡng theo TRIX.................................................... 15
Bảng 1.7. Biến động diện tích hồ qua các năm ........................................................... 16
Bảng 1.8. Thành phần nước thải khu dân cư .............................................................. 22
Bảng 2.1. Chất lượng nước hồ Tây những năm gần đây ............................................ 27
Bảng 2.2. Chất lượng nước hồ Văn Chương những năm gần đây .............................. 28
Bảng 2.3. Chất lượng nước hồ Linh Đàm những năm gần đây .................................. 29
Bảng 2.4. Chất lượng nước hồ Đống Đa những năm gần đây .................................... 30
Bảng 3.1. Hiện trạng quản lý các hồ ở Hà Nội ........................................................... 40
Bảng 3.2. Khả năng hấp thu N, P của một số loại thủy thực vật nổi. ......................... 58
Lớp 12B QLTNMT
6
Viện KH và CN Môi trường
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Vũ Thu Hiền
Mở đầu
Nước là nguồn tài nguyên rất quan trọng với sự sống của con người và hệ
động thực vật trên trái đất. Nguồn nước ngọt chiếm 3% số lượng nước trên trái đất,
trong đó nước mặt ngọt chỉ chiếm 0,3% chúng tồn tại trong các ao, hồ, sông, suối,
đầm lầy và tỷ lệ nước trong các hồ chiếm 87% tổng số nước mặt ngọt. Tuy nhiên,
nguồn nước mặt ngọt tại các hồ đang bị ô nhiễm trầm trọng do nhiều nguyên nhân
mà hoạt động sản xuất và ý thức của con người là nguyên nhân chính đe dọa sự tồn
tại, phát triển của môi trường hồ. Ô nhiễm nguồn nước mặt và đặc biệt là hiện tượng
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Vũ Thu Hiền
Mục đích nghiên cứu đề tài
- Phân tích nguyên nhân gây phú dưỡng tại các hồ Hà Nội
- Đánh giá tình trạng ô nhiễm và sự phú dưỡng của một số hồ Hà Nội.
- Đề xuất giải pháp xử lý và quản lý môi trường hồ nhằm khắc phục tình
trạng ô nhiễm hiện tại và ổn định chất lượng nước lâu dài.
Đối tƣợng nghiên cứu
Trong khuôn khổ đề tài “đánh giá tình trạng phú dưỡng của một số hồ trên
địa bàn Hà Nội và đề xuất giải pháp quản lý” đối tượng được nghiên cứu là nước
tại các hồ: hồ Tây (thuộc quận Tây Hồ), hồ Văn Chương (thuộc quận Đống Đa), hồ
Đống Đa (thuộc quận Đống Đa), hồ Linh Đàm (thuộc quận Hoàng Mai).
Các hồ được lựu chọn theo tiêu chí về: diện tích lớn (hồ Tây, Linh Đàm) và
trung bình (Văn Chương, Đống Đa).
Tiêu chí về vị trí: hồ Văn Chương, Đống Đa thuộc nội đô có đặc điểm vị trí
nằm sát vùng dân cư tập trung đông đục và hồ Linh Đàm là hồ lớn có vị trí nằm
vùng ven mới phát triển giáp khu đô thì Linh Đàm mới xây dựng. Hồ Tây có vị trí
đặc biệt với phía Đông Nam giáp khu dân cư đông đúc của phường Thụy Khuê,
phía Tây Bắc giáp với đường Lạc Long Quân và phủ Tây Hồ khu vực có nhiều đầm,
ao đặc điểm dân cư thưa hơn nội thành.
Tiêu chí về đặc điểm môi trường hồ: mới cải tạo (hồ Đống Đa), đang cải tạo
(hồ Linh Đam) và đã cải tạo (hồ Tây và hồ Văn Chương).
bộ tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 6663-2011 Chất lượng nước và lấy mẫu, cụ thể là 3
phần:
Phần 1: Thiết kế chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu.
Phần 2: Hướng dẫn bảo quản và lưu giữ mẫu.
Phần 3: Hướng dẫn lấy mẫu nước hồ tự nhiên và hồ nhân tạo.
Cụ thể, chương trình lấy mẫu được thiết kế cho đợt khảo sát như sau:
Đi thực địa, khảo sát địa hình khu vực cần nghiên cứu trước khi tiến hành lấy
mẫu để xác định vị trí quan trắc cũng như các điều kiện địa hình, cảnh quan vào
ngày 23/12/2013. Sau khảo sát đã tìm hiểu được các thông tin về đặc điểm, điều
kiện địa lý của các hồ được lựa chọn nghiên cứu .
Vị trí quan trắc được xác định là: nước hồ ở vị trí cách bờ hay cầu thang
xuống hồ từ 3m trở lên, tùy theo diện tích và hình dáng các hồ sẽ quyết định số
điểm lấy mẫu (vị trí lấy mẫu trên các hồ sẽ được thể hiện trên sơ đồ).
Quy trình lấy mẫu được tiến hành theo như hướng dẫn, chai đựng mẫu được
tráng kĩ nhiều lần, ghi nhãn rõ ràng, đậy chặt nắp, cho vào túi nilon màu để đen
tránh ánh sáng mặt trời. Mẫu nước ngay khi được lấy lên, tiến hành đo các thông số
ở hiện trường: DO, nhiệt độ. Do mẫu được mang về phòng thí nghiệm để phân tích
ngay nên không cần bảo quản bằng axit. Ghi nhật lại kí hiện trường gồm các thông
tin về thời tiết, thời gian tiến hành lấy mẫu, các nhận xét, ghi chú đặc biệt có liên
quan, ảnh hưởng đến các bước phân tích, xử lý số liệu phía sau.
Vì quan trắc 4 hồ đều thuộc nội thành, để thuận tiện cho việc đi lại, bảo quản
mẫu, chương trình lấy mẫu mỗi đợt được thiết kế trong 1 ngày. Diễn ra: ngày
23/12/2013.
Phương pháp đo đạc và phân tích các thông số là các phương pháp theo tiêu
chuẩn Việt Nam (TCVN) và Standard Methods for the Examination of Water and
Wastewater (SMEWW) của Mỹ. Cụ thể như sau:
Bảng 1: Các thông số và phƣơng pháp phân tích
Lớp 12B QLTNMT
SMEWW 2510.B: 2012
4
TSS
TCVN 6625:2000
5
COD
TCVN 6491:1999
6
Tổng Nitơ (TN)
TCVN 5987:1995
7
Photpho tổng (TP)
TCVN 6202:1996(*)
8
NO2-
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Xác định chất lượng nước của một số hồ Hà Nội
- Đánh giá mức độ phú dưỡng của một số hồ Hà Nội nghiên cứu
- Xác định nguyên nhân gây phú dưỡng của các hồ
- Đưa ra các giải pháp xử lý và quản lý môi trường hồ phù hợp, bền vững nhất
Lớp 12B QLTNMT
4
Viện KH và CN Môi trường
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Vũ Thu Hiền
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về hiện tƣợng phú dƣỡng của các hồ
1.1.1. Khái niệm
Năm 1919, Nauman đã đưa ra từ “phú dưỡng” với nghĩa tổng quát là giàu
dinh dưỡng khi trình bày khái niệm về sạch và giàu dinh dưỡng. Ông phân biệt: hồ
sạch là hồ chứa ít tảo, thực vật lơ lửng; còn hồ phú dưỡng là hồ giàu thực vật trôi
nổi (bị đục và có các loại tảo).
Hiện tượng phú dưỡng nước (eutrophication) là một dạng suy giảm chất
lượng nước thường xảy ra ở các hồ chứa với hiện tượng nồng độ các chất dinh
dưỡng trong hồ tăng cao [23] làm bùng phát các loại thực vật nước (như rong, tảo,
lục bình, bèo v.v...), làm tăng các chất lơ lửng, chất hữu cơ, làm suy giảm lượng ôxy
trong nước, nhất là ở tầng dưới sâu, có thể gây chết cá và ảnh hưởng lớn đến các
Ở điều kiện bình thường, tảo có 10÷100 tb/ml nước, trong điều kiện phú
dưỡng tảo có thể lên tới 104÷105 tb/ml nước (thậm chí lên tới hàng triệu tb/ml
nước)[9], kéo theo đó là sự đổi màu của nước đây là dấu hiệu dễ nhận biết nhất của
hệ sinh thái nước ngọt bị phú dưỡng. Tuy nhiên, không phải lúc nào hiện tượng phú
dưỡng xảy ra cũng làm thay đổi màu nước, trong hệ sinh thái nước ngọt, thường có
tảo lục, tảo lam hay tảo giáp do vậy nước thường đổi màu xanh.
Tảo phát triển bao nhiêu thì cũng có một lượng lớn tảo bị chết đi. Khi tảo
chết đi sẽ được các vi khuẩn phân hủy, chúng lấy đi O2 khuếch tán trong môi trường
nước để phân hủy tảo chết phát triển:
(CH2O)106(NH3)H3PO4 + 138 O2=106 CO2+122H2O+16HNO3+ H3PO4.
Để phân hủy 1 phân tử tảo thì vi khuẩn đã lấy đi của môi trường 276 nguyên
tử ôxi[9], việc giảm nồng độ ôxi làm cho các loài cá và sinh vật thủy sinh khác
không đủ ôxi . Đồng thời, tảo chết đi, rơi xuống đáy, tạo thành lớp trầm tích ở đáy
hồ, lâu dần làm cho hồ nông dần đi. Môi trường đáy là nơi nồng độ O2 rất thấp, các
vi khuẩn phân hủy trong điều kiện yếm khí phát triển, kết quả là sinh ra các khí như
CH4, H2S… gây mùi hôi thối, làm nước bị vẩn đục, có màu đen hoặc xám đen.
Như vậy, phú dưỡng (eutrophication) là phát triển quá trình sinh học tự nhiên
trong hồ, ao, sông, biển…do gia tăng chất dinh dưỡng trong điều kiện thiếu đối lưu
của dòng nước thúc đẩy sự phát triển của tảo, thực vật thủy sinh và tạo ra những
biến động lớn trong hệ sinh thái nước, làm chất lượng nước bị suy giảm và ô
nhiễm.[25]
Bảng 1.1. Đặc điểm chung các hồ giàu và nghèo dinh dƣỡng[20]
Các chỉ tiêu
Nghèo dinh dƣỡng
Độ sâu
Sâu
là chlorophyceae
cyanbacteria
Tảo nở hoa
Ít
Nhiều
Nguồn dinh dưỡng thực vật
Ít
Nhiều
Động vật
Ít
Nhiều
Cá
Cá Hồi, cá Trắng
Cá nước ngọt
1.1.3. Nguyên nhân của hiện tượng phú dưỡng
Hiện tượng phú dưỡng thực chất do sự dư thừa dinh dưỡng so với nhu cầu tự
cao như nước thải từ hệ thống bể phốt, cống thoát nước, nước rác, nước chảy tràn
qua bề mặt chứa nhiều chất dinh dưỡng (ruộng, vườn).
Nguồn phốt pho vào hồ bao gồm:
- Nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư, khu đô thị, khu công nghiệp. Nguồn
phát thải quan trọng nhất là phân, thức ăn thừa, chất tẩy rửa tổng hợp. Lượng phốt
pho có nguồn gốc từ phân ước tích là 0,2÷1,0 kg P/người/năm hoặc trung bình là
0,6 kg. Lượng phốt pho có nguồn gốc từ chất tẩy rửa tổng hợp ước tích là 0,3kg
P/người/năm[10], ngoài ra thức ăn thừa: sữa, thịt, cá, dụng cụ nấu ăn, đựng các loại
khi vào nước cũng thải ra một lượng phốt pho đáng kể. Nguồn thải phốt pho này
phụ thuộc rất nhiều vào mức sống của người dân và tiêu chuẩn vệ sinh môi trường
trong khu vực.
- Nước thải từ các khu vực sản xuất công nghiệp, chế biến các sản phẩm
nông nghiệp và khu vực sản xuất phân bón, chế biến mủ cao su, thuộc da,… đặc
biệt là khu chế biến thực phẩm, thủy hải sản đông lạnh, giết mổ và sản xuất các loại
thịt, sữa, đậu, nấm.
- Các nguồn từ nông nghiệp: Hoạt động nông nghiệp là một nguồn gây phú
dưỡng quan trọng cho các hồ ngoại ô. Phân bón hóa học sử dụng ngày càng nhiều,
nhất là phân đạm (chứa N), phân lân (chứa P). Lượng phân bón sử dụng ở Việt Nam
trung bình 73,5kg/ha (trung bình của thế giới là 95,4 kg/ha), các chất dinh dưỡng
theo nguồn thải vào hồ qua quá trình rửa trôi, xói mòn đất do mưa.
- Nước thải các vùng chăn nuôi, xuất phát từ phân súc vật thối rữa cũng chứa
một lượng đáng kể hợp chất N và P.
Bảng 1.2. Thành phần chính trong phân tƣơi của một số loại động vật nuôi[10]
Vật nuôi
Độ ẩm(%)
N (%)
P2O5 (%)
0,6
Lớp 12B QLTNMT
8
Viện KH và CN Môi trường
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Vũ Thu Hiền
Lợn
82
0,5
0,3
0,4
Dê, cừu
77
1,4
Chế biến cá da trơn
28 -50
Chế biến cua
58-138
Chế biến tôm
164-266
Chế biến cá
30
Chế biến rau, quả, đồ ống
4
Bột, sản phẩm khoai tây
5-40
Rượu vang
10-50
Hóa chất phân bón (NH3+, NO3-)
rửa trôi xuống ao, hồ.
Ngoài ra, các hiện tượng thời tiết bất thường do tác động của con người như
hiện tượng mưa axit cũng là nguồn bổ sung nitrat vào các hệ sinh thái nước ngọt.
Việc sử dụng các nhiên liệu hóa thạch làm sản sinh các chất khí như NO2, NO…
hay việc bốc hơi khí NH3 từ phế thải sinh vật vào không khí, sẽ xảy ra một loạt các
phản ứng để tạo thành axit, theo mưa rơi xuống ao, hồ.
Thủy vực càng nông, lưu chuyển nước càng kém thì càng dễ gặp phải tình
trạng phú dưỡng. Những ao, hồ nông cạn, tù đọng, không có dòng nước dẫn vào đi
ra mà nguồn cung cấp nước chủ yếu từ nước ngầm, nước chảy tràn trên mặt còn
nước đi ra do ngấm qua đất hay bốc hơi nước, có nguy cơ lớn dẫn đến hiện tượng
phú dưỡng do sự tích lũy dinh dưỡng mà không phát tán được ra ngoài bằng con
đường khác.
Lớp 12B QLTNMT
10
Viện KH và CN Môi trường
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Vũ Thu Hiền
1.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phú dưỡng của các hồ
1. Độ sâu của hồ
Hồ càng sâu thì các chất dinh dưỡng sẽ bị lắng xuống tầng đáy, cách xa
phạm vi sinh sống ở tầng mặt do vậy hạn chế được hiện tượng phú dưỡng. Nếu hồ
nông, loài thực vật có rễ ở đáy bắt đầu phát triển làm tăng quá trình tích tụ các chất
rắn thúc đẩy sự phát sinh của tảo và thực vật.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Vũ Thu Hiền
- Tác động tiêu cực
Tác động đến hệ sinh thái: Sự phú dưỡng làm cho hệ sinh thái nước hồ bị
biến đổi. Do nồng độ dinh dưỡng cao, quần xã tảo phát triển quá mức. Váng tảo
hình thành trên bề mặt hạn chế ánh sáng chiếu vào thủy vực, ngăn cản oxi không
khí hòa tan vào nước. Tảo chết, lắng xuống đáy, sự phân hủy tảo tiêu tốn oxi trong
nước. Môi trường đáy là nơi nồng độ O2 rất thấp, các vi khuẩn phân hủy trong điều
kiện yếm khí sinh ra các khí như H2S, CH4, CO2….gây mùi hôi thối, làm nước bị
vẩn đục, có màu đen hoặc xám đen. Quá trình này có thể khiến cho các động vật
thủy sinh bị chết. Bên cạnh đó, hiện tượng phú dưỡng xuất hiện kéo theo việc giảm
đa dạng sinh học, phát triển về số lượng một số loài và có những loài bị mất đi.
Giảm giá trị sử dụng của thủy vực: Nước bị phú dưỡng có hàm lượng DO và
giá trị pH không ổn định, sự có mặt của nhiều tảo, sự thay đổi về màu nước và mùi
vị là những yếu tố khiến cho giá trị sử dụng nước của thủy vực phú dưỡng đến các
hoạt động nông nghiệp, công nghiệp cũng như vui chơi giải trí đều bị giảm sút.
Ảnh hưởng đến sức khỏe con người: Nước trong thủy vực phú dưỡng chứa
nồng độ nitơ vô cơ cao tiềm ẩn mối nguy hại cho sức khỏe. Đặc biệt đối với trẻ em
nếu sử dụng thường xuyên nước có nồng độ nitơ vô cơ cao trên 100 mg/l có thể làm
giảm khả năng vận chuyên oxi trong máu, mắc chứng bệnh Methaemoglobinaemid
với tỉ lệ tử vong 60-80%. Bên cạnh đó, vấn đề nguy hiểm từ nước phú dưỡng là sự
có mặt của tảo độc, các chất sinh ra từ tảo độc gây nguy hại đến sức khỏe con người
và động vật có xương sống. Cụ thể là độc hại với tế bào, chất độc thần kinh, ức chế
hình thành proteinphotphatases.
Làm bồi lắng lòng hồ: Các lớp tảo và thực vật trong nước khi chết sẽ làm
tăng sự lắng đọng dưới đáy hồ làm giảm độ sâu của hồ
Làm xấu cảnh quan đô thị: Sự phú dưỡng nước hồ đô thị và các dòng sông,
kênh dẫn nước thải gần các thành phố lớn đã trở thành hiện tượng phổ biến và là
Cooperation and Development (OECD)) trong những năm 1970 và đầu những năm
1980.
Tiêu chí phân loại phú dưỡng của phương pháp dựa theo các thông số chất
lượng nước đặc trưng cho hiện tượng phú dưỡng như hàm lượng tổng phốt pho,
Chlorophyll-a và độ trong của nước được đo bằng đĩa sechi (SD).
Bảng 1.4. Phân loại mức độ phú dƣỡng theo OECD[19]
Mức độ phú dƣỡng
TP (µg/l)
Ch-a (µg/l)
SD (m)
Ultra-Oligotrophic:Cực nghèo dinh
dưỡng (U)
6
Oligotrophic: nghèo dinh dưỡng
(O)
Mesotrophic: trung dưỡng (M)
< 10
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Vũ Thu Hiền
Do điều kiện còn hạn chế về số liệu và thiết bị nên luận văn thực hiện phân
loại mức độ phú dưỡng theo thông số chất lượng nước là TP (µg/l) và Ch-a (µg/l).
1.2.2. Chỉ số đánh giá mức độ phú dưỡng
Chỉ số phú dưỡng là một chỉ số môi trường được tính toán, xác định nhằm
cung cấp thông tin, biểu diễn trạng thái phú dưỡng của một thủy vực. Trên thế giới
có nhiều nghiên cứu nhằm xây dựng các bộ chỉ số phú dưỡng, tiêu biểu là:
Carlson’s Trophic State Index (TSI), Vollenweider Trophic Index (TRIX).
TSI được Carlson cùng với cộng sự nghiên cứu xây dựng năm 1977, TSI
được tính toán từ 3 thông số là tổng photpho (TP), chlorophyll-a (Ch-a) và độ trong
của nước được đặc trưng bởi chiều sâu của đĩa Secchi (SD). Phốt pho là nguyên tố
dinh dưỡng quan trọng cho sự phát triển của tảo, được coi là đại lượng đặc trưng
cho tiềm năng phát triển tảo trong môi trường nước. Còn chlorophyll-a là đại lượng
đặc trưng cho sinh khối tảo. Độ trong của nước được đo bằng đĩa Sechi.
Công thức tính toán xây dựng:
TSI (TP) = 4,15 + 14,42 x ln(TP).
TSI (Ch-a) = 30,6 + 9,81 x ln(Ch-a).
TSI (SD) = 60 – 14,41 x ln(SD).
TSI =
TSI (TP) TSI (Ch a) TSI ( SD)
3
Trong đó: TP và Ch-a tính bằng (µg/l)
SD tính bằng (m)
50 – 70
Eutrophic: phú dưỡng
>70
Hypereutrophic: siêu phú dưỡng
TRIX được nghiên cứu phát triển bởi Vollenweider cùng cộng sự và đã được
công bố năm 1998. TRIX được đánh giá mức độ phú dưỡng thông qua 4 thông số
là: hàm lượng Chlorophyll – a, hàm lượng tổng phốt pho, hàm lượng tổng nitơ và
phần trăm chênh lệch giữa hàm lượng DO đo được và hàm lượng DO bão hòa ở
nhiệt độ xác định.
Công thức tính toán xây dựng :
TRIX
log(Ch a TP TN aD% ) 1,5
1,2
Trong đó: Ch-a là hàm lượng chlorophyll-a trong nước (µg/l).
TP là hàm lượng photpho tổng trong nước (µg/l).
TN là hàm lượng nitơ tổng trong nước (µg/l).
aD% là độ lệch giữa DO đo được và DObh ở nhiệt độ đo (%).
Mức độ phú dưỡng của thủy vực theo TRIX được chia theo thang điểm
từ 1 đến 8 điểm càng thấp thì mức độ phú dưỡng càng thấp và ngược lại bảng 1.6.
Bảng 1.6. Phân loại mức độ phú dƣỡng theo TRIX[21]
Điểm TRIX
Mức độ phú dƣỡng
số đánh giá của hai phương pháp TSI (TP, Ch-a, SD) và TRIX (Ch-a, TP, TN,
aD%) thì phương pháp TRIX có các thông số đánh giá đầy đủ cả về nitơ, phốt pho
và nồng độ oxy hòa tan trong nước. Ngoài ra do điều kiện luận văn hạn chế về số
liệu độ trong của nước nên phương pháp TRIX phù hợp hơn TSI.
1.3. Tổng quan về chất lƣợng nƣớc và sự phú dƣỡng tại các hồ ở Hà Nội
1.3.1. Tổng quan các hồ ở Hà Nội
Hà Nội là thủ đô của nước Việt Nam từ năm 1976 đến nay, thành phố là một
trong những đô thị lớn nhất Việt Nam với diện tích với 3328.9 km2 đồng thời cũng
là địa phương đứng thứ nhì về dân số với 6.699.600 người (năm 2011). Hà Nội nằm
giữa đồng bằng sông Hồng trù phú, nơi đây đã sớm trở thành một trung tâm chính
trị và tôn giáo ngay từ những buổi đầu của lịch sử Việt Nam.
Thành phố Hà Nội có nhiều đầm hồ, dấu vết còn lại của các dòng sông cổ.
Trong khu vực nội thành có thể kể tới những hồ nổi tiếng như hồ Hoàn Kiếm, hồ
Tây, hồ Đống Đa, Trúc Bạch, Thiền Quang, Thủ Lệ, hồ Bảy Mẫu... Ngoài ra, còn
nhiều đầm hồ lớn nằm trên địa phận giáp danh Hà Nội như Kim Liên, Linh Đàm,
Ngải Sơn, Đồng Mô, Suối Hai, Mèo Gù, Xuân Khanh, Tuy Lai, Quan Sơn,...
Hiện nay, theo thống kê các quận nội thành Hà Nội có khoảng hơn 110 hồ
lớn nhỏ bao gồm cả các hồ ngoại thành với tổng diện tích nước mặt khoảng 2.180
ha. Trong nội thành có khoảng 24 hồ lớn với diện tích khoảng 642 ha, chiếm trên
10% diện tích đất nội thành của thành phố Hà Nội, như Hồ Tây, Bảy Mẫu, Trúc
Bạch, Hoàn Kiếm, Thanh Nhàn, Định Công, Đống Đa,... Ngoài ra, còn nhiều hồ
đầm lớn nhỏ phân bố khắp các quận, huyện của thành phố.
Bảng 1.7. Biến động diện tích hồ qua các năm[9]
Số thứ tự
Tên hồ
Diện tích năm Diện tích năm Diện tích năm
1993 (ha)
18
19.36
Lớp 12B QLTNMT
16
Viện KH và CN Môi trường
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Vũ Thu Hiền
4
Ba Mẫu
-
4.5
4.12
5
Giảng Võ
4.5
12
10.6
9
Thiền Quang
5
5.5
4.13
10
Kim Liên
3.5
-
0.77
11
Ngọc khánh
3.8
14
13.2
15
Nghĩa Đô
4.7
4.7
4.7
16
Định Công
21.5
20.3
20.3
17
Linh Đàm
-
43
-
21
Thủ Lệ
12
9.9
9.9
22
Trung Tự
5
5.1
5
23
Giám
2.5
Vũ Thu Hiền
Hồ nội thành có nhiều vai trò quan trọng như:
- Vai trò điều tiết dòng chảy và thoát lũ: Các hồ có chức năng tích nước và
thoát nước mưa nên hồ có thể làm giảm lụt trong đô thị giúp hạn chế ảnh hưởng lũ
lụt. Hồ có chức năng tiêu thoát nước điển hình là Hồ Tây, với diện tích hơn 500 ha
và thể tích chứa 10,4 triệu m3 được xem là hồ lớn nhất Hà Nội, cụm hồ Yên Sở
cũng là hồ lớn với trức năng xử lý nước và thoát nước cho thành phố. Với chức
năng này các hồ Hà Nội đã góp phần cải tạo môi trường nước hồ cũng như giảm bớt
nguyên nhân gây hiện tượng phú dưỡng của hồ.
- Hồ cũng là nguồn tài nguyên nước mặt: Bởi vì về mùa khô hạn hán thì hồ
sẽ trở thành nơi cung cấp nguồn nước hữu hiệu cho các mục đích tưới tiêu. Mặt hồ
có diện tích lớn sẽ cung cấp một lượng ẩn lớn cho khu vực giảm bớt tiết trời hanh
khô.
- Vai trò điều hòa khí hậu: Hồ Hà Nội còn góp phần cải thiện khí hậu một
khu vực nhỏ hoặc lớn của thành phố tùy theo diện tích của hồ. Vào mùa nóng, mặt
thoáng mang hơi nước mát mẻ của hồ sẽ giúp cho gió mát thổi vào phố phường vào
mùa lạnh, hơi ấm từ hồ giúp cho khí hậu quanh hồ được ấm hơn. Xung quanh hồ
thường có lớp phủ thực vật, lớp thực vật này có nhiều chức năng như giúp cho
lượng ôxy trong khí quyển được đầy đủ, giống như lá phổi xanh của khu dân cư
quanh hồ, giúp chống xói mòn của dòng chảy trên bề mặt đất, phần đất phủ thực vật
quanh hồ giúp nước mưa thẩm thấu nhanh hơn, giảm ngập lụt.
-Vai trò đồng hóa các chất ô nhiễm: Với quá trình sinh học tự nhiên trong hồ
như quá trình chuyển hóa, phân hủy các chất bẩn hữu cơ nhờ các thủy sinh vật, vi
sinh vật. Ở mức độ nhất định, ít nhiều làm giảm một lượng các chất ô nhiễm trong
nước hồ.
-Vai trò bảo tồn đa dạng sinh học: Hồ là hệ sinh thái tự nhiên có tài nguyên
đa dạng sinh học có giá trị cao, là nơi lưu giữ nguồn gen của nhiều loài động vật,
thực vật quý hiếm như: Rùa hồ Gươm loài rùa mai mềm nước ngọt lớn và hiếm cấp
chưa được cải tạo chiếm 26%, số hồ được cải tạo một phần chiếm 8%. Còn lại là
được cải tạo toàn bộ[12].
Chất lượng nước trên các hồ nội thành Hà Nội ngày một suy giảm, phần lớn
các hồ đều bị ô nhiễm hữu cơ và có biểu hiện phú dưỡng ngày càng rõ rệt. Đặc
trưng ô nhiễm các hồ Hà Nội như sau[7,8].
- pH: theo số liệu của Trung tâm Quan trắc và phân tích TNMT, Sở tài
nguyên và Môi trường Hà Nội, quan trắc chất lượng các hồ trên địa bàn Hà Nội
(2014) có giá trị pH 6,3÷7,8 hầu hết các giá trị đều >7. Đặc biệt giá trị pH tại các hồ
Ao Đình Ngọc Hà, hồ Hào Nam, Hai Bà Trưng, Bảy mẫu, Ba Mẫu, Thủ lệ, Hoàn
Kiếm, Văn Quán có giá trị pH >7,5 hồ Định Công có giá trị thấp nhất.
- Ô nhiễm hữu cơ: Theo thống kê trương chình quan trắc chất lượng các hồ
trên địa bàn Hà Nội (2014) của Sở TNMT thì các hồ thuộc nôi thành hầu như luôn
Lớp 12B QLTNMT
19
Viện KH và CN Môi trường
Copyright: Tài liệu đại học ©