TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM
KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN
NGUYỄN THỊ DIỆU MỶ
ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT
TỈNH HẬU GIANG GIAI ĐOẠN 2012 - 2016
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KĨ SƯ ĐỊA CHẤT HỌC
Mã ngành: 52440201
TP. Hồ Chí Minh – 12/2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TP.HCM
KHOA ĐỊA CHẤT VÀ KHOÁNG SẢN
NGUYỄN THỊ DIỆU MỶ
ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT
TỈNH HẬU GIANG GIAI ĐOẠN 2012 - 2016
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Diệu Mỷ
MSSV: 0250100075
Khóa: 2013 – 2017
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Trọng Khanh
TP. Hồ Chí Minh – 12/ 2017
2012 – 2016.
3. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 20/08/2017
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 01/12/2017
5. Họ và tên người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Trọng Khanh
Người hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)
Nội dung và yêu cầu đã được thông qua bộ môn
Ngày
tháng
năm
Chủ nhiệm bộ môn
(Ký và ghi rõ họ tên)
i
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng
góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, bạn bè và gia đình.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô khoa Địa Chất và Khoáng
Sản Trường ĐH Tài Nguyên và Môi Trường đã giảng dạy và truyền đạt cho em nhiều
kiến thức quý báu và nhiều kỹ năng thực tế. Từ đó, giúp em có thể đúc kết lại để hoàn
thành đồ án tốt nghiệp và là làm hành trang cho em bước vào tương lai.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS. Nguyễn Trọng Khanh là
2.2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỐNG KÊ .................................................... 22
2.2.1. Thống kê mô tả .................................................................................................... 22
2.2.2. Phân tích tương quan ........................................................................................... 22
2.3. PHƯƠNG PHÁP CHUYÊN GIA ....................................................................... 24
2.4. PHƯƠNG PHÁP SO SÁNH ................................................................................ 24
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................... 25
3.1. DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT TỈNH HẬU GIANG GIAI ĐOẠN
TỪ NĂM 2012 - 2016 .................................................................................................. 25
3.1.1. Diễn biến chất lượng nước mặt theo không gian qua các nhánh sông, tuyến kênh
chính tỉnh Hậu Giang từ năm 2012 – 2016 ................................................................... 25
3.1.2. Diễn biến chất lượng nước mặt tỉnh Hậu Giang theo thời gian từ năm 2012 2016 ............................................................................................................................... 45
3.2. TƯƠNG QUAN R................................................................................................. 53
iii
3.2.1. Mối tương quan các thông số nước mặt vào mùa khô 2012 -2016 ..................... 54
3.2.2. Mối tương quan các thông số nước mặt vào mùa mưa 2012 -2016 .................... 57
3.2.3. Mối tương quan các thông số nước mặt năm 2012 – 2016 ................................. 59
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 61
1. KẾT LUẬN .............................................................................................................. 61
2. KIẾN NGHỊ ............................................................................................................. 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 63
PHỤ LỤC ..................................................................................................................... 64
iv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD5
NM
Nước mặt
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
TP.HCM
Thành phố Hồ Chí Minh
TSS
Tổng chất rắn lơ lửng
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Các đặc trưng của khí hậu ............................................................................. 12
Bảng 1.2. Bảng số giờ nắng trong năm của tỉnh Hậu Giang ......................................... 13
Bảng 2.1. Bảng mô tả các vị trí quan trắc nước mặt tỉnh Hậu Giang............................ 16
Bảng 3.1. Ý nghĩa hệ số tương quan ............................................................................. 53
Bảng 3.2. Ma trận tương quan các thông số nước mặt vào mùa khô 2012 - 2016 ........ 54
Bảng 3.3. Ma trận tương quan các thông số nước mặt vào mùa mưa 2012 – 2016 ...... 57
Bảng 3.4. Ma trận tương quan các thông số nước mặt 2012 – 2016 ............................. 59
vi
Hình 3.17. Giá trị thông số BOD5 vào 2 mùa (2012 – 2016) ........................................ 41
tại nhánh sông Ba Láng ................................................................................................. 41
Hình 3.18. Giá trị thông số P-PO43- vào 2 mùa (2012 – 2016) tại nhánh sông Ba Láng
....................................................................................................................................... 42
Hình 3.19. Giá trị thông số Fe tổng vào 2 mùa (2012 – 2016) ...................................... 43
tại nhánh sông Ba Láng ................................................................................................. 43
Hình 3.20. Giá trị thông số Coliforms vào 2 mùa (2012 – 2016)
tại nhánh sông Ba
Láng ............................................................................................................................... 44
Hình 3.21. Thông số vật lí pH (2012 – 2016) ............................................................... 46
vii
Hình 3.22. Thông số TSS (2012 – 2016)....................................................................... 46
Hình 3.23. Thông số DO (2012 – 2016) ........................................................................ 47
Hình 3.24. Thông số COD (2012 – 2016) ..................................................................... 48
Hình 3.26. Thông số N-NO2- (2012 – 2016) ................................................................. 49
Hình 3.27. Thông số N-NO3- (2012 – 2016) ................................................................. 50
Hình 3.28. Thông số N-NH4+ (2012 – 2016) ................................................................. 50
Hình 3.29. Thông số P-PO43- (2012 – 2016) ................................................................. 51
Hình 3.30. Thông số kim loại nặng Fe tổng (2012 – 2016) .......................................... 51
Hình 3.31. Thông số vi sinh Coliforms (2012 – 2016) ................................................. 52
viii
TÓM TẮT
1
phép cột A2 của QCVN 08-MT:2015/BTNMT. Nhìn chung, giá trị các thông số đều có
xu hướng tăng từ năm 2012 – 2016.
Qua phân tích tương quan cho thấy, một số thông số có mối tương quan từ trung
bình đến cao và rất cao, như thông số COD và BOD5 có mối tương quan cao (r = 0.6),
thông số Fe tổng có mối tương quan cao với các thông số nhóm dinh dưỡng (N-NH4+,
N-NO3-). Phân tích tương quan vào mùa mưa cho thấy mối tương quan rất cao giữa
thông số COD và BOD5 (r = 0.772), tương quan dương giữa thông số Coliforms và
P-PO43- (r = 0.5), tương quan âm giữa thông số Coliforms và N-NO3-. Tuy nhiên, trong
quá trình phân tích tương giữa 2 mùa có xuất hiện một số cặp thông số có mối tương
quan giả (ví dụ như mùa mưa thông số N-NH4+ và P-PO43- với r = 0.429 nhưng vào
mùa khô r = -0.151).
2
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đồ án tốt nghiệp
Nước mặt đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống của con người, đặc biệt là
trong sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp ở những vùng nông thôn. Hiện nay Việt Nam
có gần 76% dân số đang sinh sống ở nông thôn nói chung và tỉnh Hậu Giang nói riêng.
Hậu Giang là một tỉnh thuộc Đồng Bằng Sông Cửu Long được đánh giá là vùng trữ
nước ngọt lớn nhất cả nước và là thế mạnh cho phát triển nông nghiệp cùng với nguồn
nước sinh hoạt dồi dào. Tuy nhiên, trong những năm gần đây cùng với việc đẩy mạnh
phát triển kinh tế - xã hội và quá trình đô thị hóa cũng đã và đang đặt qua nhiều thách
thức về môi trường. Cùng với đó là các họat động nông nghiệp, do lạm dụng các loại
thuốc bảo vệ thực vật, các nguồn nước sông, kênh, mương bị ô nhiễm, ảnh hưởng đến
môi trường nước mặt và sức khỏe người dân. Bên cạnh đó, các hoạt động nuôi trồng
Đánh giá được mối tương quan giữa các nhóm thông số nước mặt.
3. Nội dung và phạm vi nghiên cứu
3.1. Nội dung nghiên cứu
- Thu thập tài liệu:
+ Thu thập sách, tài liệu liên quan đến nội dung nghiên cứu.
+ Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội, đặc điểm địa chất, địa chất thủy văn của
tỉnh Hậu Giang.
+ Bộ số liệu quan trắc nước năm Hậu Giang từ năm 2012 đến năm 2016.
+ Thu thập các báo cáo đánh giá chất lượng nước hằng năm.
+ Thu thập tài liệu về phần mềm thống kê SPSS, Excel.
- Xử lý dữ liệu:
+ Tổng hợp số liệu quan trắc nước mặt dựa trên phần mềm Excel 2016.
- Đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt:
+ Thống kê mô tả dữ liệu quan trắc nước mặt dựa trên phần mềm SPSS 20.
+ Biểu diễn biểu đồ diễn biến chất lượng nước mặt dựa trên phần mềm SPSS
20.
- Phân tích thống kê đa biến:
+ Phân tích mối tương quan trên phần mềm SPSS 20.
- Báo cáo kết quả:
+ Báo cáo kết quả đạt được sau quá trình nghiên cứu.
4
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Hậu Giang là tỉnh thuộc khu vực nội địa của đồng bằng Sông Cửu Long. Tỉnh
nằm ở hạ lưu sông Hậu, giữa một mạng lưới sông ngòi, kênh rạch chằng chịt. Lãnh thổ
của tỉnh nằm trong tọa độ từ 9030'35 đến 10019'17 Bắc và từ 105014'03 đến
106017'57 kinh Đông. Phía Tây giáp tỉnh Kiên Giang, phía Bắc giáp thành phố Cần
Hiện nay, các phương pháp phân tích thống kê đa biến phần lớn được sử dụng
rộng rãi ở nhiều quốc gia trên thế giới về đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt theo
không gian và theo không gian dựa trên các phương pháp phân tích thống kê, phân tích
tương quan, phân tích hồi quy. Là một trong những phương pháp nổi bậc và mang lại
hiệu quả cao trong đánh giá chất lượng nước mặt. Một số nghiên cứu trong và ngoài
nước được công bố đã nêu ra được kết quả đánh giá chất lượng nước mặt.
1.1.1. Các nghiên cứu ngoài nước
Ở lưu vực sông Juru, Malaysia Kỹ thuật phân tích thống kê đa biến được sử
dụng để đánh giá: “Đặc trưng không gian chất lượng nước sử dụng hợp phần chính
Phương pháp tiếp cận phân tích tại lưu vực sông Juru, Malaysia”. Sông Juru được Sở
Môi trường (DOE) đặt tên là một trong những con sông bị ô nhiễm ở Malaysia cho đến
thời điểm gần đây. Tải lượng ô nhiễm của lưu vực sông đến từ các điểm khác nhau và
không điểm nguồn. Nghiên cứu này cho thấy chất lượng nước của sông Juru bị ảnh
hưởng rất nhiều bởi các hoạt động công nghiệp trong khu vực địa phương này. Phân
tích thành phần nguyên tắc (PCA) cho thấy rằng sông Juru chủ yếu chiếm ưu thế với
các nguồn ô nhiễm do con người gây ra làm suy giảm chất lượng nước sông. Nguồn
mới đã được phân bổ bằng cách sử dụng công nghệ nhận dạng mô hình này thể hiện
các hoạt động của con người (hoạt động công nghiệp, công nghiệp gỗ và cao su), hoạt
động ruộng đất và rác thải sinh hoạt. Thị trường đóng góp từ các hoạt động công
nghiệp tại trạm giám sát của 2JR03, 2JR06, 2JR08, 2JR04 và 2JR07 trong khi đó đối
với 2JR02 bị ảnh hưởng rất nhiều bởi phát triển đất đai xét đến nhà ở và thương mại
phát triển. Trong khi đó các trạm 2JR01 và 2JR05 bị nghi là có tải trọng ô nhiễm từ gỗ
và ngành gỗ xem xét sự tương quan cao của DO và các thông số asen. Nhìn chung,
sông Juru có các nguồn ô nhiễm kết hợp đến từ các hoạt động khác nhau trong khu vực
nghiên cứu và yêu cầu các hành động khẩn cấp bảo tồn và bảo vệ sức khoẻ của con
sông. Trong nghiên cứu này, phân tích không gian đã được tiến hành bằng cách sử
dụng hệ sinh thái. PCA để đánh giá các biến quan trọng nhất ảnh hưởng đến Sông Juru
đã được xác định là một trong những ô nhiễm của sông. Nó là một phần của môi
6
nó. Mối quan hệ giữa hai tham số có thể gây ra việc xây dựng hoặc giảm bớt sự tích
lũy của người khác. Sự liên kết hoặc mối quan hệ này thường đạt được bằng cách sử
dụng các phương pháp đa biến. Tuy nhiên, việc áp dụng nhiều phương pháp thống kê
đa biến đã được sử dụng như phân tích chùm (CA) phân tích phân biệt đối xử (DA),
7
phân tích thành phần chính (PCA) và phân tích nhân tố (FA) để giải thích và tiết lộ
thông tin hữu ích từ những dữ liệu rất phức tạp về nghiên cứu chất lượng nước. Nhiều
nghiên cứu đã được thực hiện ra liên quan đến các phương pháp này bao gồm: Đánh
giá của Xianjing Watershed Trung Quốc sử dụng nhiều biến Zang et al cũng Zhoa và
Chui đã sử dụng PCA và CA để xác định nguồn ô nhiễm tiềm ẩn và phân loại mẫu
trạm. Tương tự, Juahir và cộng sự đã sử dụng nhiều phương pháp như CA, DA, PCA
và FA để đánh giá nước mặt chất lượng của sông Kinta, Malaysia. Hơn nữa, các kỹ
thuật đa biến bao gồm CA, DA, PCA và FA đã được sử dụng bởi Shrestha và Kazama
để đánh giá bộ dữ liệu chất lượng nước có 12 thông số của 13 trạm của lưu vực sông
Fuji từ năm 1992-2002 để có được các biến đổi thời gian và không gian và xác định
nguồn ô nhiễm tiềm ẩn (Aminu Ibrahim, et al., 2015).
Lưu vực sông Jakara Basin nằm ở phía Tây Bắc Nigeria và nằm ở trung tâm của
thành phố Kano (Tạp chí Môi trường Khoa học và Địa cầu), Phân tích thành phần
chính (PCA) và nhiều hồi quy tuyến tính được áp dụng trên mặt nước dữ liệu chất
lượng nhằm xác định nguồn ô nhiễm và sự đóng góp của họ đối với chất lượng nước
biến thể. Mẫu nước mặt được thu thập từ bốn điểm lấy mẫu khác nhau dọc theo sông
Jakara. PCA đã được sử dụng để điều tra nguồn gốc của mỗi tham số chất lượng nước
và có 5 yếu tố varimax với tổng sai số 83,1% và bổ sung PCA xác định năm nguồn ô
nhiễm tiềm ẩn là: ion, xói mòn, trong nước, hiệu ứng pha loãng và nông nghiệp chạy
trốn. Nhiều hồi quy tuyến tính xác định sự đóng góp của mỗi biến có ý nghĩa giá trị (r
0.970, R2 0,942, p
lượng nước qua bài nghiên cứu.
Ở lưu vực sông Như Ý thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế, được tác giả Nguyễn Minh
Kỳ và Nguyễn Hoàng Lâm thực hiện đề tài nghiên cứu: “Sử dụng các kỹ thuật thống
kê đa biến đánh giá chất lượng nước sông Như Ý tại tỉnh Thừa Thiên Huế”. Mục tiêu
của nghiên cứu này là để đánh giá chất lượng nước bằng các chất hữu cơ và chất dinh
dưỡng và xác định các áp lực môi trường, kiểm tra tác động của tải đến Như Ý Sông,
tỉnh Thừa Thiên - Huế. Số năm trạm đã được lấy mẫu tại sông Như Ý, trạm nghiên cứu
đã theo dõi chất lượng nước các thông số như nhiệt độ (Temp), Oxy hoà tan (DO), oxy
sinh học Nhu cầu (BOD5), Nhu cầu oxy hóa học (COD), Nitrate (NO3-) và Phốt phát
(PO43-). Nghiên cứu sử dụng thống kê đa biến kỹ thuật như phân tích tương quan, phân
tích thành phần chính (PCA) và phân tích cụm (CA) để đánh giá chất lượng nước.
Phân tích tương quan cho thấy một có mối tương quan dương giữa nước các thông số
chất lượng như TempDO và BOD5 COD (p
vùng trên địa bàn tỉnh Trà Vinh có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p
27,6
Độ ẩm
%
81,3
81,4
80,4
Giờ nắng
Giờ
2.685,1
2.587,1
2.696,3
Lượng mưa
mm
1.224,6
1.273,1
2015
2016
2681.9
2452.3
2689.9
2956.4
2963.4
Tháng 1 - January
207.7
209.5
229.3
227.8
228.7
Tháng 2 - February
233.5
290.3
Tháng 5 - May
224.9
232.3
250.9
276.3
278.9
Tháng 6 - June
221.2
167.4
150.0
202.0
201.5
Tháng 7 - July
217.7
207.4
Tháng 10 - October
203.9
183.9
204.0
222.5
225.1
Tháng 11 - November
210.0
202.4
226.4
244.1
241.3
Tháng 12 - December
245.5
chiếm 57% giá trị sản xuất công nghiệp toàn tỉnh). Mặc dù bị tác động về giá, thị
trường tiêu thụ, nguyên liệu đầu vào và một số yếu tố khác như: điện, xăng
dầu,...nhưng nhìn chung đa số các doanh nghiệp đang phục hồi, phát triển tương đối
đều ổn định.
Chỉ số phát triển sản xuất công nghiệp (IIP) năm 2016 tăng 8,5% (năm 2016 là
7,01%), trong đó: ngành công nghiệp chế biến, chế tạo tăng 7,9%; ngành sản xuất và
phân phối điện, nước và điều hòa tăng 13,3%; ngành cung cấp nước và xử lý rác thải,
nước thải tăng 11,5%.
Hoạt động thương mại và dịch vụ
Giá trị sản xuất khu vực dịch vụ theo giá so sánh 2010 thực hiện được 12.470 t
đồng, tăng 8% so cùng kỳ, đạt 100,06% kế hoạch. Tốc độ tăng trưởng GRDP là 8,37%
(cùng kỳ là 7,97%). Tổng mức bán lẻ hàng hóa và doanh thu dịch vụ được 30.882 t
đồng, tăng 9,8% so với cùng kỳ và đạt 100,08% so với kế hoạch.
+ Nhập khẩu ước thực hiện được 195,425 triệu USD, tăng 151,2% so với cùng
kỳ và tăng 62,8% kế hoạch. Trong năm 2016, các doanh nghiệp đã nhập khẩu nhiều
máy móc và trang thiết bị cần thiết để phục vụ công tác xây dựng cơ sở vật chất đưa
14
vào sử dụng trong thời gian tới, như Công ty Lee and Man, Masan Brewery Hậu Giang,
Numberone Hậu Giang. Vì vậy, giá trị nhập khẩu năm nay tăng cao so với cùng kỳ và
vượt kế hoạch đề ra.
Hoạt động nông nghiệp, thủy sản
Giá trị sản xuất nông, lâm nghiệp và thu sản năm 2016 theo giá so sánh 2010
ước tính đạt 12.450 t đồng, tăng 1,68% so với cùng kỳ và đạt 99,12% kế hoạch. Do
tình hình hạn hán, xâm nhập mặn diễn ra ngiêm trọng, sản xuất nông nghiệp đạt kết
quả không như kỳ vọng, cả năm tăng trưởng khu vực I chỉ đạt 0,86% (KH: 2,08%,
cùng kỳ 1,48%), đây là mức tăng thấp nhất trong những năm qua.
Diện tích gieo trồng lúa cả năm 206.997 ha, vượt 4,5% kế hoạch, tương đương
so cùng kỳ. Năng suất bình quân 6,13 tấn/ha. Sản lượng 1.268.532 tấn, đạt 105,8% kế