ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

ĐOÀN HẢI SƠN

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
THÀNH PHỐ UÔNG BÍ, TỈNH QUẢNG NINH VÀ
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Thái Nguyên – 2020


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

ĐOÀN HẢI SƠN

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
THÀNH PHỐ UÔNG BÍ, TỈNH QUẢNG NINH VÀ
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường
Mã số: 8850101
LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. Chu Thành huy
Chữ ký của GVHD

Thái Nguyên – 2020


ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................... i
LỜI CẢM

N ....................................................................................................... ii

MỤC LỤC............................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ........................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ .........................................................viii
MỞ ĐẦU............................................................................................................... 1
1.L ý do chọn đề tài ............................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu.......................................................................................... 2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................................ 2
4. Ý nghĩa của đề tài.............................................................................................. 2
CHƯ NG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................ 3
1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu ....................................................................... 3
1.1.1. Đánh giá chất lượng nước mặt theo phương pháp truyền thống ............ 3
1.1.2. Đánh giá chất lượng nước mặt theo chỉ số chất lượng nước .................. 4
1.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu................................................................... 10
1.2.1. Đặc điểm tự nhiên ................................................................................. 10
1.2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội thành phố Uông Bí ..................................... 14
1.2.3. Hiện trạng phát thải ô nhiễm nước của thành phố Uông Bí ................. 16
1.2.4. Tác động ô nhiễm đến chất lượng nước và hệ sinh thái ....................... 18
CHƯ NG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ................................. 21
PHƯ NG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................................................... 21



DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Cột A1

:

Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt và các mục đích
khác như loại A2, B1 và B2.

Cột A2

:

Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng
công nghệ xử lý phù hợp; bảo tồn động vật thủy sinh, hoặc các
mục đích sử dụng như loại B1 và B2.

Cột B1

:

Dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng
khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử
dụng như loại B2.

Cột B2

:



Lượng oxy hoà tan (Dissolvel Oxygen)

KTXH

:

Kinh tế xã hội

MTV

:

Một thành viên

QCVN

:

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

QLMT

:

Quản lý môi trường

QT

:


Ủy ban nhân dân

WQI

:

Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index)

NSF

:

Quỹ vệ sinh Quốc gia (National Sanitation Foundation)

v


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: So sánh ưu điểm và hạn chế của phương pháp WQI ........................... 4
và phương pháp đánh giá theo quy chuẩn truyền thống ...................................... 4
Bảng 1.2: Thông số, trọng lượng đóng góp wi của phương pháp NSF – WQI .. 6
Bảng 1.3: Lượng mưa trung bình nhiều năm đo được tại Uông Bí (mm) .......... 12
Bảng 1.4: Hiện trạng phát thải và xử lý nước thải tại các cơ sở xả thải ra sông
Vàng Danh tiếp nối sông Uông và chảy trực tiếp vào sông Đá Bạc................... 17
Bảng 2.1: Thời gian và thông số quan trắc CLN sông từ năm 2017 đến 2020... 23
Bảng 2.2. Thiết bị đo các thông số hiện trường .................................................. 24
Bảng 2.3. Phương pháp bảo quản ..................................................................................................... 24
Bảng 2.4. Phương pháp phân tích các thông số trong phòng thí nghiệm .................. 24
Bảng 2.5: Bảng quy định các giá trị qi, BPi ............................................................................... 25

46
Bảng 3.20: Bảng tính toán chỉ số WQI nước sông Đá Bạc năm quý I năm 2019 ..
46
Bảng 3.21: Bảng tính toán chỉ số WQI nước sông Đá Bạc năm quý IV năm 2018
46
Bảng 3.22: Bảng tính toán chỉ số WQI nước sông Đá Bạc năm quý III năm 2018
46
Bảng 3.23: Bảng tính toán chỉ số WQI nước sông Đá Bạc năm quý II năm 2018
47
Bảng 3.24: Bảng tính toán chỉ số WQI nước sông Đá Bạc quý I năm 2018..........
47
Bảng 3.25: Bảng tính toán chỉ số WQI nước sông Đá Bạc năm quý IV năm 2017
47
Bảng 3.26: Bảng tính toán chỉ số WQI nước sông Đá Bạc quý III năm 2017 ... 47
Bảng 3.27: Bảng tính toán chỉ số WQI nước sông Đá Bạc quý II năm 2017..... 48
Bảng 3.28: Bảng tính toán chỉ số WQI nước sông Đá Bạc quý I năm 2017 ...... 48
Bảng 3.29: Vị trí các trạm quan trắc đề xuất ...................................................... 54
Bảng 3.30: Các thông số quan trắc đề xuất......................................................... 55

vii


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ
Hình 1.1: Sơ đồ khu vực sông Đá Bạc, thành phố Uông
Bí.........................................10
Hình 2.1: Sơ đồ mạng điểm quan trắc môi trường nước sông Đá Bạc
.......................21
Hình 3.1: Diễn biến pH trong nước sông Đá
Bạc..........................................................30
Hình 3.2: Diễn biến DO trong nước sông Đá

Hình 3.16: Biểu đồ thông số TSS trong nước sông Đá Bạc từ năm 2017 –
2019......38
Hình 3.17: Biểu đồ thông số P-PO4 trong nước sông Đá Bạc từ năm 2017 - 2019
..39
Hình 3.18: Biểu đồ chỉ số WQI nước sông Đá Bạc từ năm 2017 đến năm 2020
......44
Hình 3.19: Biểu đồ chỉ số WQI (theo phương pháp NSF – WQI cải tiến do TS.
Lê
Trình) nước sông Đá Bạc từ năm 2017 đến năm
2020.................................................49
Hình 3.20: Sơ đồ bố trí trạm quan trắc môi trường nước trên sông Đá
Bạc...............55

viii


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong các vấn đề môi trường tại thành phố Uông Bí hiện nay, ô nhiễm
nước và khai thác tài nguyên nước bừa bãi đang là một vấn đề thu hút rất
nhiều sự quan tâm của các cơ quan quản lý và người dân. Nhưng thực tế cho
thấy khai thác sử dụng tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh còn nhiều bất cập,
tiềm ẩn nhiều mâu thuẫn, đặc biệt khi nhu cầu sử dụng nước tiếp tục tăng
mạnh trong tương lai nhằm thỏa mãn các yêu cầu của phát triển kinh tế.
Trong khi đó lượng nước có thể khai thác, sử dụng ngày càng giảm sút cả về
số lượng và chất lượng, những mâu thuẫn nảy sinh trong quá trình khai thác
nước giữa các ngành liên tục xảy ra. Do đó, yêu cầu đặt ra là cần phải có
phương hướng giải quyết những vấn đề này.
Qua nhiều năm liên tục thực hiện phát triển kinh tế - xã hội, thành phố
Uông Bí là nơi có tốc độ phát triển cao, đạt được nhiều thành tựu đáng kể. Tuy

Khảo sát hiện trạng và lập kế hoạch quan trắc khu vực nghiên cứu.
Lấy mẫu quan trắc, phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm khu vực
nghiên cứu.
Đánh giá chất lượng môi trường nước theo chỉ số chất lượng nước
Đề xuất một số giải pháp.
4. Ý nghĩa của đề tài
- Ý nghĩa khoa học
Bổ sung phương pháp luận trong nghiên cứu đánh giá tài nguyên nước
mặt phục vụ phát triển kinh tế xã hội.
- Ý nghĩa thực tiễn
Tìm ra nguyên nhân ô nhiễm môi trường nước sông Đá Bạc của thành
phố, đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường nước.

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN C U
1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Đánh giá chất lượng nước mặt theo phương pháp truyền thống
Quan trắc môi trường nước là hoạt động quan trọng trong công tác quản
lý nhà nước về bảo vệ môi trường đã được các cơ quan ban ngành trực thuộc
Bộ Tài Nguyên và Môi trường Việt Nam đưa vào thực hiện từ năm 1994 đến
nay [18].
Hoạt động quan trắc môi trường nhằm ghi nhận các thông tin về hiện trạng
và diễn biến môi trường nhằm phục vụ cho việc xây dựng chiến lược, lập kế
hoạch, chương trình BVMT.
Quan trắc CLMT nước và không khí là hai hoạt động quan trắc môi
trường chủ yếu hiện nay. Công tác quan trắc môi trường bao gồm các bước cơ
bản như sau:
- Thiết lập kế hoạch quan trắc.


CLN; khó đánh giá hiệu quả đầu tư để bảo vệ nguồn nước và kiểm soát ô nhiễm
nước….

4


- Khi đánh giá chất lượng nước qua các thông số riêng biệt, có thể có thông
số đạt, có thông số vượt so giới hạn cho phép của Quy chuẩn. Điều đó chỉ nói
lên CLN đối với từng thông số riêng biệt và chỉ các nhà khoa học hoặc các nhà
chuyên môn mới hiểu được. Vì vậy, khó thông tin về tình hình CLN cho cộng
đồng dân chúng, gây khó khăn khi các nhà quản lý đưa ra các quyết định phù
hợp về bảo vệ, khai thác nguồn nước.
1.1.2. Đánh giá chất lượng nước mặt theo chỉ số chất lượng nước
Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index – WQI) là một trong các loại
chỉ số môi trường (Environmental Index), được tính toán từ các thông số quan
trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng
sử dụng nguồn nước đó. Chỉ số chất lượng nước được biểu diễn qua thang điểm
từ 0 đến 100 [10].
Phương pháp đánh giá chất lượng nước thông qua chỉ số WQI đã khắc
phục được các nhược điểm của phương pháp so sánh với quy chuẩn. Phương
pháp WQI có khả năng phân loại mức độ ô nhiễm của nguồn nước trên thang
điểm.
- Ưu điểm của WQI trong đánh giá diễn biến chất lượng nước
Việc sử dụng WQI có thể khắc phục được các hạn chế trong cách đánh giá
nghiên cứu diễn biến CLN theo phương pháp truyền thống là áp dụng tiêu chuẩn
cho từng thông số riêng biệt. Từ các tài liệu tham khảo được về phương pháp
nghiên cứu CLN bằng chỉ số WQI, có thể thấy các ưu điểm và hạn chế của
phương pháp này so với phương pháp truyền thống – đánh giá bằng quy chuẩn
cho từng thông số riêng biệt theo bảng 1.1:


Khó khăn cho công tác theo dõi diễn biến

Thuận lợi hơn trong việc theo dõi và đánh

CLN, đánh giá hiệu quả đầu tư để bảo vệ giá diễn biến CLN để kịp thời có những
giải pháp quản lý thích hợp và đánh giá

nguồn nước và kiểm soát ô nhiễm nước

thuận lợi cho việc đánh giá hiệu quả đầu
tư
Khó sử dụng phổ biến, chỉ các nhà

Cho phép ước lượng hóa và có khả năng

nghiên cứu, nhà khoa học, giới chuyên mô phỏng các tác động tổng hợp của nồng
môn mới hiểu, do đó khó thông tin cho độ nhiều thành phần, trong đó đã tính đến
cộng đồng và các cơ quan quản lý, nhà mức độ đóng góp quan trọng của từng
lãnh đạo để đưa ra các quyết định phù hợp thông số, do đó đơn giản hóa và dễ hiểu;
về bảo vệ và khai thác nguồn nước

thuận lợi cho việc sử dụng phổ biến trong
cộng đồng.

a) Các nghiên cứu xây dựng chỉ số chất lượng trên thế giới
Trên thế giới đã có rất nhiều quốc gia áp dụng WQI vào thực tiễn, cũng
như có nhiều nhà khoa học nghiên cứu về các mô hình WQI, điển hình nhất là
mô hình WQI-NFS của Hòa Kỳ. WQI tại Hoa Kỳ được thực hiện từ những năm
70 của thế kỷ 20 và hiện đã được xây dựng cho mỗi bang, đa số các bang tiếp


1.

Thông số lựa chọn

Trọng số đóng góp

Biến đổi nhiệt độ (∆T)

0,12

Tổng chất rắn (TS)

0,08

3.

Độ đục

0,10

4.

pH

0,08

Oxy hòa tan (DO)

0,17


Thông số hóa học

Thông số sinh học
Tổng wi

1,00

(Nguồn: Tài liệu tham khảo [21]).
Đây là mô hình gốc được nghiên cứu và đề xuất bởi NSF. Tuy nhiên, các
thông số và trọng số lựa chọn trong mô hình này dựa vào tiêu chuẩn đánh giá
chất lượng nước của Mỹ và áp dụng thích hợp cho điều kiện nghiên cứu cũng
như điều kiện tự nhiên và sông suối ở Mỹ và các vùng lân cận. Khi áp dụng các
vùng lãnh thổ địa lý khác hoặc quốc gia khác thì cần được được điều chỉnh phù
hợp với mục tiêu và yêu cầu về đặc điểm tự nhiên và xã hội của vùng được
nghiên cứu.
Ở Canada, cơ quan Bảo vệ môi trường Canada (The Canadian Council of
Ministers of the Environment – CCEM, 2001) cũng xây dựng mô hình WQI
riêng với mã định danh WQI-CCEM)[9]. WQI-CCEM bao gồm 3 yếu tố:

7


“Scope - F1”; “Frequency - F2’ và “Amplitude - F3”. Nó được xem xét như một
vectơ trong không gian R

3

Mỗi thông số chất lượng nước quan trắc là một biến số, mỗi biến số có thể
nhận các giá trị khác nhau. Để tính toán các yếu tố cấu thành WQI theo phương




Số 1.732 xuất hiện là do mỗi một yếu tố thành phần có thể nhận giá trị cao nhất
là 100. Điều này có nghĩa là độ dài vectơ có thể nhận giá trị:
100 2 100 2
100 2

 173. là tối đa
2

8


Sau khi xác định được WQI chúng ta có thể đánh giá chất lượng vùng nước như
sau:
WQI

Đánh giá

95-100

Rất tốt

80-94

Tốt

65-79


điển hình như sau:
Nghiên cứu của Phạm Gia Hiền (2009) về sử dụng hai bộ chỉ số WQI-2 và
WQI-4 để đánh giá CLN trên sông Sài Gòn tại Phú Cường, Bình Phước và Phú
An trong thời gian từ năm 2003 đến 2007. Trong đó WQI-2 được xây dựng trên
cơ sở WQI-CCME có sự thay đổi các hệ số tính để phù hợp với điều kiện miền
nam Việt Nam. Tương tự như vậy, bộ chỉ số WQI-4 được đề xuất dựa trên
phương pháp của WQI-NSF nhưng các giản đồ chuyển đổi các giá trị của số liệu
sang chỉ số phụ được thiết lập dựa trên việc so sánh với các giá trị giới hạn (các
tiêu chuẩn CLN được lựa chọn theo mục tiêu sử dụng) và trọng số của các thông
số CLN được tham khảo từ ý kiến chuyên gia và từ các so sánh thực tế. Chỉ số
CLN đề xuất này có 8 thông số bao gồm: pH, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), độ
đục, oxy hòa tan, tổng nitơ, tổng photpho, nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) và
coliform.


Nghiên cứu của Tôn Thất Lãng, sử dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) để
đánh giá và phân vùng chất lượng nước sông Hậu năm 2008 [9]. Trong nghiên
cứu này, Tôn Thất Lãng đã sử dụng mô hình WQI gồm 6 thông số: pH, DO,
BOD, COD, TSS, Coliform. Mô hình có ứng dụng phương pháp Delphi và
phương pháp đường cong tỷ lệ. Kết quả nghiên cứu cho thấy diễn biến chất
lượng nước tại từng vùng, làm cơ sở phân vùng chất lượng nước.
Mô hình HCM –WQI cải tiến đưa ra bởi Lê Trình [5], được phát triển từ
mô hình NSF – WQI của Hoa Kỳ, trong đó cơ bản điều chỉnh 4 thông số trong
bộ 9 thông số của NSF – WQI gồm: Coliform thay thế cho Fecal, NO3 - được
3-

thay thế bằng T-N, PO4 được thay thế bằng T-P, bỏ thông số biên độ nhiệt
(ΔT), bổ sung thông số dầu mỡ COD. Đây là mô hình phù hợp hơn với điều kiện
xả thải và mục tiêu đánh giá các sông suối thuộc lưu vực sông Đồng Nai – Sài
Gòn.

Sông Đá Bạc nằm ở phía Nam thành phố Uông Bí và giáp với huyện Thủy
Nguyên, thành phố Hải Phòng. Sông Đá Bạc là một nhánh sông thuộc hệ thống
sông Hồng - Thái Bình, sông Đá Bạc chảy qua địa phận của 3 xã phường thuộc
thành phố Uông Bí (phường Phương Nam, xã Điền Công, phường Yên Thanh).
Sông Đá Bạc chảy từ Tây sang Đông và đổ ra biển.

Hình 1.1: Sơ đồ khu vực sông Đá Bạc, thành phố Uông Bí
b) Địa hình, địa mạo
Địa hình, địa mạo, có thể phân biệt địa hình từ núi ra biển là núi, đồi, đồng
bằng và hải đảo và địa hình tạo bởi hai đứt gãy lớn, làm cho các địa hình trên có


điều kiện xen kẽ. Địa hình núi thấp cánh cung Đông Triều có dãy núi lớn chạy
song song với biển, kéo dài từ Đông Triều qua Ba Chẽ đến Móng Cái theo hướng
Đông Bắc – Tây Nam giống như hình vòng cung quay bề lồi về phía biển [3].
Các đỉnh núi lớn ở cánh cung Đông Triều - Uông Bí được cấu tạo bằng đá
phun trào rhyolite. Các núi hầu hết có độ cao dưới 1000m. Vùng phía Bắc có các
đỉnh cao nhất là núi Khoáng Nam Châu Lãnh cao 1.506 m, Cao Xiêm cao 1.330
m. Phía Tây Nam có các đỉnh cao đáng kể là núi Yên Tử với độ cao 1083m, Am
Váp cao 1094m...[3].
Các núi ở đây cấu tạo bởi đá phun trào riolit khó phá hủy tạo nên địa hình
tương đối sắc nét, đỉnh nhọn, sườn dốc, độ chia cắt sâu và dày. Đây cũng là
đường chia cắt của các con sông ngắn của Quảng Ninh chảy trực tiếp ra vịnh
Bắc Bộ và cũng là nơi đón gió mùa gây mưa địa hình rất lớn trước núi.
Đồng bằng ven biển: chiếm 10% diện tích toàn tỉnh, có dải lớn nhất là
đồng bằng ven biển miền Đông và đồng bằng phù sa sông Thái Bình ở miền
Tây. Dải đồng bằng phù sa sông Thái Bình rất hẹp kẹp giữa dãy núi Yên Tử và
hạ lưu sông Thái Bình kéo dài từ Đông Triều tới Yên Hưng. Về địa mạo có thể
phân chia thành hai dải:
+ Đồng bằng phù sa ven sông Thái Bình thấp và bằng phẳng, nhiều nơi bị

mùa và chịu ảnh hưởng của khí hậu biển nên khá ôn hoà. Hằng năm có hai mùa
rõ rệt, mùa hè từ tháng 5 đến tháng 10 với đặc trưng nóng ẩm, mưa nhiều và
mùa đông lạnh từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau [6]:
- Nhiệt độ
0

+ Nhiệt độ trung bình hàng năm vào khoảng 24 C
+ Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất trong năm là tháng 6, tháng 7:
0

0

0

29,4 C – 29,1 C, tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng 1 và tháng 2: 16,6 C.
0

+ Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối: 40,7 C.
0

+ Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối: 5 C [6], [11].
- Lượng mưa
Lượng mưa trung bình hàng năm là 1.402,7 mm phân bố không đều trong
năm (bảng 1.1) và phân thành hai mùa rõ rệt:
+ Mùa mưa nhiều: từ tháng 4 đến tháng 9 chiếm 80% tổng lượng mưa cả
năm. Tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng 7 đạt 350,7mm.
+ Mùa mưa ít: từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, lượng mưa chỉ chiếm
20% tổng lượng mưa cả năm. Tháng có lượng mưa ít nhất là tháng 1 (0,1mm)
[6].
Bảng 1.3: ượng mưa trung b nh nhiều n m đo được tại Uông Bí mm


10

11

12

TB cả
năm

16,3 21,3 30,7 1.402,7

(Nguồn: Niên giám thống kê năm 2018)

12


- Độ ẩm không khí
Độ ẩm không khí trung bình hàng năm là 83%. Độ ẩm không khí thường
thay đổi theo mùa và các tháng trong năm, cao nhất vào tháng 3 và tháng 4 đạt
87%, thấp nhất vào tháng 11 và tháng 12 đạt 77% [6].
e) Đa dạng sinh học
Sự phân hoá của các điều kiện nhiệt-ẩm trên nền địa hình của thị xã Uông
Bí đã tạo nên các đai thực vật đặc trưng theo độ cao. ở độ cao