VẤN ĐỀ PHÚ DƯỠNG HÓA VÀ GIẢI PHÁP TỔNG HỢP NHẰM BẢO VỆ VÀ PHỤC HỒI CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỒ XUÂN HƯƠNG potx

VẤN ĐỀ PHÚ DƯỠNG HÓA VÀ GIẢI PHÁP
TỔNG HỢP NHẰM BẢO VỆ VÀ PHỤC HỒI
CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỒ XUÂN HƯƠNG
TS. Nguyễn Hồng Quân
TS. Mai Tuấn Anh
TS. Đào Thanh Sơn
KS. Dương VănTrực
ThS. Bùi Bá Trung
Hộithảo
“CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ BỀN VỮNG Ô NHIỄM HỒ XUÂN HƯƠNG”
Tp. ĐàLạt, ngày 4 tháng 4 năm2012
ViệnMôitrường và Tài nguyên (IER)
ĐạihọcQuốc gia Tp. Hồ Chí Minh
NỘI DUNG
1. GIỚI THIỆU
2. CÁCH TIẾP CẬN
3. MÔ HÌNH HÓA CÁC NGUỒN Ô NHIỄM TRONG LƯU VỰC
4. VẤN ĐỀ PHÚ DƯỠNG HÓA
5. KỸ THUẬT SINH THÁI PHỤC HỒI Ô NHIỄM
6. KẾT LUẬN
1. GIỚI THIỆU
 Tình hình suy giảmchấtlượng nước
 Khó khăn trong công tác quảnlýnguồn điểm(xả thải
trái phép)
 Nguồn gây ô nhiễm phân tán (diffuse/non-point
sources) chưa được quan tâm
 Số liệu, công cụ pháp lý hạnchế
(Nguồn: BASINS lecture notes)
1. GIỚI THIỆU
1. GIỚI THIỆU
Nguồn điểm Nguồn phân tán

Thành phầnchất ô nhiễm Nướcthải
đôthị
Nướcthải
công nghiệp
Nướcmưachảy
tràn khu vực
nông nghiệp
Nướcmưachảy
tràn khu vực đô
thị
Chấtlàmsuygiảm ô xy hòa tan X X X X
Chấtdinhdưỡng X X X X
Vi khuẩn X X X X
Chấtlơ lững, trầmtích X X X
Kim loạinăng X
Chấthữucơ nguy hại X X
(Nguồn: David and Cornwell, 1991)
1. GIỚI THIỆU
Cảnh quan và vấn đề ô nhiễmHồ Xuân Hương
(N.H.Quân, 2012)
1. GIỚI THIỆU
MỤC TIÊU
 Xây dựng các giải pháp tổng hợpnhằmgiảmthiểuô nhiễm
và phụchồichấtlượng lượng nước
2. CÁCH TIẾP CẬN
 Cách tiếpcậnhệ thống (trên
toàn bộ lưuvựcHồ Xuân
Hương)
 Cách tiếpcậntổng hợp(tự
nhiên, kinh tế, xã hội)

 Cách tiếpsinhtháicảnh quan
(áp dụng các kỷ thuật sinh thái)
(N.H.Quân, 2012)
2. CÁCH TIẾP CẬN
Sơđồtiếpcậntổng hợp(kỹ thuật) nhằmcảithiện
chấtlượng môi trường nướcHồ Xuân Hương
3. MÔ HÌNH HÓA CÁC NGUỒN GÂY
Ô NHIỄM
Sử dụng mô hình trong quản lý nguồnnước
 Châu Âu => Water Framework Directive “models are
powerful tools for efficient water management and
planning ” (B.Arheimer, J. Olsson , 2005; Hattermann and Kundzewicz, 2009)
 Mỹ : Total Maximum Daily Load (TMDL) => “Models are the
means of making predictions”; “Model results are the
backbone of a TDML” (K. H. Reckhow et al, 2001; Lung, 2001)
3. MÔ HÌNH
3. MÔ HÌNH
 Mỹ : Total Maximum Daily Load (TMDL) – Tảilượng tối đa
ngày :
TMDL = LA + WLA + MOS
“A Total Maximum Daily Load is the total amount of pollutant that
a given waterbody can assimilate and still meet state water
quality standards.” (US-EPA) – Tảilượng tối đa ngày là tổng
lượng chấtthải đưa vào nguồnnướcmàcóthểđược đồng hóa
đảmbảo nguồnnước đáp ứng đượctiêuchuẩn cho phép
Nguồn: Handbook for Developing Watershed TMDLs, draft version (EPA, 2008)
3. MÔ HÌNH
Phân bổ nguồnthảivàGiảmthiểuô nhiễmmôitrường nước
(N.H.Quân, 2010)
Mô hình chất

lượng nươc
Phân bổ
nguồnthải
Giảmthiểu
ô nhiễm
Kịch bản
Kịch bản
Tỉ lệ
giảmthiểu
Quy hoạch
lựcvực
3. MÔ HÌNH
Xác định mục đích sử
dụng nguồnnước
Quan trắc, chạymôhình
đánh giá hiệntrạng
So
sánh
Xác định, mô phỏng khả
năng tiếpnhậntối đa
Tính toán, mô phỏng
các kịch bảngiảmthiểu
Đạttiêu
chuẩn
Vượttiêu
chuẩn
Sử dụng mô hình toán trong
quảnlýchấtlượng nước
(N.H.Quân, 2011)
3. MÔ HÌNH

3. THE HSPF model
Meteorological
Data
Meteorological
Data
GIS
Landuse and pollutant
specific Data
H
S
P
F
HSPF
H
S
P
F
H
S
P
F
HSPF
Landuse
Distribution
Stream
Data
Stream
Data
Point
Sources

Core Model
Post Processing
Windows interface
Landscape data
AA
BB
DD
EE
FF
CC
(US EPA, 2009)
3. MÔ HÌNH
(Eisele et al., 2001)
Khungmôhìnhmôphỏng dòng chảyvàchất
ô nhiễm trong mô hình HSPF
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
04:00
21/07/08
12:00
24/07/08
20:00
27/07/08

04:00
31/07/08
12:00
03/08/08
20:00
06/08/08
04:00
10/08/08
12:00
13/08/08
01:00
16/08/08
09:00
19/08/08
17:00
22/08/08
01:00
26/08/08
09:00
29/08/08
Time (hourly)
P-PO
4
(MgL
-1
)
Simulated Observed
Ví dụ nguồnthảiphântán
HSPF model (Nguyen H.Q., 2010)
4. MÔ HÌNH LƯU VỰC THỊ TÍNH

4. VẤN ĐỀ PHÚ DƯỠNG HÓA
HỒ XUÂN HƯƠNG
NỞ HOA VI KHUẨN LAM VÀ ĐỘC TỐ CỦA CHÚNG
Mộtsố vi khuẩnlam cókhả năng gây độcthường gặp
Dao et al., 2010
M. aeruginosa M. wesenbergiiM. botrys
Giớithiệuvề vi khuẩnlam
A. circinalis
A. smithii
C. raciborskii
A. aphanizomenoides
Mộtsố vi khuẩnlam cókhả năng gây độcthường gặp
Dao et al., 2010
Giớithiệuvề vi khuẩnlam
• Vi khuẩnlam (tảolam) đãhiệndiện trên trái đấthàngtỷ năm qua
(Graham & Vilcox, 2000)
www.freewebs.com/toolkitbarnstable/cyano bacteria plus 006.jpg
Giớithiệuvề vi khuẩnlam
• VKL hiệndiện trong nhiều điềukiệnmôitrường khác nhau
(e.g. Vincent, 2000 )
• Sự phát triểnvànở hoa VKL đượcgiảithíchbởi nhiềugiả thuyết khác nhau,
nhưng không mộtgiả thuyết đơnlẻ nào luôn luôn đúng
(Cronberg & Annadotter, 2006)
• VKL có thể chiếm đến 99,8% mật độ TVPD, dễ nở hoa trong tự nhiên và đến
75% nở hoa kèm theo độctố
(Sivonen & Jones, 1999)
• Khoảng 1000 hợpchất gây độccủaVKL đã được xác định, trong đó microcystins
là nhóm độctố phổ biếnnhất
(Pearson & cs., 2010; Martin & Vasconcelos, 2009)
• Độctố VKL gây nhiềutácđộng xấulênsinhvậtvàcon người; quy định của WHO

là nồng độ MC < 1 µg L
-1
(Sivonen & Jones, 1999)
fig 1-2 structures ATOX - NOLD
anatoxin-a (a), anatoxin-a(s) (b),
homoanatoxin-a (c), saxitoxin (d),
microcystin-LR e), nodularin (f)
cylindrospermopsin (g).
Cấutạohóahọcmộtsố độctố vi khuẩnlam
Giớithiệuvề vi khuẩnlam
Cấutạohóahọcmộtsố độctố vi khuẩnlam
lyngbyatoxin-a (a), aplysiatoxin (b),
lipid A of lipopolysaccharide endotoxin (c)
Giớithiệuvề vi khuẩnlam
• Mộtsố thủyvực ở miềnBắc, Trung, và Nam đã có phát hiện vi khuẩn lam có độc+
độctố vi khuẩnlam: ở các hồ Thành Công, Hoàn Kiếm (Hà Nội), Hòa Mỹ (Huế), Trị An
(Đồng Nai), Núi Cốc (Thái Nguyên), Xuân Hương (Lâm Đồng)
Nghiên cứuvề vi khuẩn lam ở ViệtNam
• Ở Việt Nam, nghiên cứuvề vi khuẩnlam khởi đầutừ những năm 1960
(Shirota, 1966; Phạm Hoàng Hộ, 1969; Phùng T.N. Hồng & cs., 1992; Dương ĐứcTiến, 1996)
• Công bố về vi khuẩn lam có độcvà độctố microcystin mới chỉ có trong khoảng 10 năm
trở lại đây
(Hummert & cs., 2001; NguyễnThị Thu Liên., 2007; Đào Thanh Sơn., 2010)