nghiên cứu hiện trạng chất lượng nước sông cầu đoạn chảy qua địa bàn tỉnh thái nguyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN







Trần Thị Thu Hƣơng






NGHIÊN CƢ
́
U HIỆN TRẠNG CHẤT LƢỢNG NƢỚC SÔNG CẦU
ĐOẠN CHẢY QUA ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN





LUÂ
̣
N VĂN THA
̣
C SI
̃

KHOA HO
̣
C











Hà Nội - 2012
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



Trần Thị Thu Hƣơng



NGHIÊN CƢ
́
U HIỆN TRẠNG CHẤT LƢỢNG NƢỚC SÔNG CẦU
ĐOẠN CHẢY QUA ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN

Chuyên nga

̀
nh : Khoa học môi trƣờng
M số: 60 85 02

LUÂ
̣
N VĂN THA
̣
C SI
̃
KHOA HO
̣
C


NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TSKH. Nguyễn Xuân Hải




Hà Nội - 2012

ii
MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ v
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi
MỞ ĐẦU 1

1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: 2
Chƣơng 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Tổng quan về lƣu vực sông Cầu 3
1.1.1. Vị trí địa lý 3
1.1.2. Đặc điểm địa hình 3
1.1.3. Đặc điểm khí hậu, khí tƣợng thủy văn 4
1.1.4. Kinh tế - x hội 6
1.1.5. Đa dạng sinh học 7
1.1.6. Tài nguyên nƣớc 8
1.1.7. Tầm quan trọng của lƣu vực sông 9
1.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc mặt 10
1.2.1. Tác động của phát triển công nghiệp 10
1.2.2. Tác động từ hoạt động sinh hoạt, dịch vụ, du lịch 12
1.2.3. Tác động của phát triển nông nghiệp 12
1.3. Tổng quan về chỉ số chất lƣợng nƣớc 13
1.3.1. Tình hình nghiên cứu chỉ số chất lƣợng nƣớc trên thế giới 13
1.3.2. Tình hình nghiên cứu và áp dụng chỉ số chất lƣợng tại Việt Nam 20
Chƣơng 2 - ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu: 24
2.2. Phạm vi nghiên cứu đề tài 24
2.3. Nội dung nghiên cứu 24
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu 25

iii
2.4.1. Phƣơng pháp thống kê, kế thừa truyền thống 25
2.4.2. Phƣơng pháp điều tra, khảo sát thực địa 25
2.4.3. Phƣơng pháp đo đạc, lấy mẫu ngoài thực địa và phân tích trong phòng
thí nghiệm: 25
2.4.4. Phƣơng pháp đánh giá chỉ số chất lƣợng nƣớc 27

CHƢƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36
3.1. Đánh giá hiện trạng và diễn biến chất lƣợng nƣớc sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh
Thái Nguyên 36
3.1.1. Cơ sở đánh giá 36
3.1.2. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc 36
3.2. Áp dụng phƣơng pháp tính WQI chất lƣợng nƣớc sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh
Thái Nguyên 50
3.2.1. Tính giá trị WQI 50
3.2.2. Đánh giá chất lƣợng nƣớc theo giá trị WQI: 53
3.3. Đề xuất các giải pháp nhằm bảo vệ và sử dụng hợp lý môi trƣờng nƣớc lƣu vực
sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Thái Nguyên 57
3.3.1. Công tác kiện toàn tổ chức 57
3.3.3. Tăng cƣờng hiệu lực, năng lực quản lý 57
3.3.4. Tổ chức thực hiện các chƣơng trình, dự án về bảo vệ môi trƣờng 58
3.3.5. Tăng cƣờng nguồn lực đầu tƣ 58
KẾT LUẬN 60
Kết luận 60
Kiến nghị 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 62
PHỤ LỤC 1 64
PHỤ LỤC 2 66

iv
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Một số số liệu đặc trƣng hình thái các sông lƣu vực sông Cầu [21] 3
Bảng 1.2. Nhiệt độ trung bình và tổng số giờ nắng tại Thái Nguyên [13], [21] 4
Bảng 1.3. Tổng lƣợng mƣa các tháng trong năm [13], [21] 5
Bảng 1.4. Độ ẩm không khí trung bình các tháng trong năm [13], [21] 5
Bảng 1.5. Diện tích, dân số và tốc độ tăng trƣởng kinh tế của các tỉnh thuộc LVS

Cầu năm 2010 [4], [18] 7
Bảng 1.6. Giá trị chỉ số sử dụng trong phƣơng pháp BC [26] 15
Bảng 1.7. Phân loại chất lƣợng nƣớc theo WQI – CCME [26] 16
Bảng 1.8. Phân loại chất lƣợng nƣớc theo OWQI [23] 17
Bảng 1.9. Phân loại chất lƣợng nƣớc theo WQI trong phƣơng pháp NSF WQI [26]18
Bảng 1.10. Phân loại chất lƣợng nƣớc theo WQI của Malaysia [27] 18
Bảng 1.11. Kết quả phân loại nƣớc theo UWQI [24], [25] 19
Bảng 1.12. Mức độ ảnh hƣởng đến con ngƣời theo WQI [15] 20
Bảng 1.13. Phân loại WQI của TS Tôn Thất Lng [7] 20
Bảng 1.14. Chất lƣợng nƣớc theo giá trị WQI [16] 23
Bảng 2.1. Danh sách các điểm quan trắc chất lƣợng nƣớc sông Cầu đoạn chảy qua
địa bàn tỉnh Thái Nguyên 26
Bảng 2.2. Bảng quy định các giá trị q
i
, BP
i
[16] 33
Bảng 2.3. Bảng quy định các giá trị BP
i
và qi đối với DO
% bão hòa
[16] 34
Bảng 2.4. Bảng quy định các giá trị BP
i
và q
i
đối với thông số pH [16] 34
Bảng 2.5. Chất lƣợng nƣớc theo giá trị WQI [16] 35
Bảng 3.1. Diễn biến chất lƣợng nƣớc sông Cầu vào mùa khô [14] 37
Bảng 3.2. Diễn biến chất lƣợng nƣớc sông Cầu vào mùa mƣa [14] 39

Bảng 3.3. Giá trị WQI cho chất lƣợng nƣớc sông Cầu theo mùa khô 51
Bảng 3.4. Giá trị WQI cho chất lƣợng nƣớc sông Cầu theo mùa mƣa 52

v
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 2.1. Sơ đồ lƣu vực sông Cầu 24
Hình 3.1. Diễn biến hàm lƣợng BOD trên các đoạn sông Cầu chảy qua tỉnh Thái
Nguyên theo mùa khô từ năm 2009-2012 42
Hình 3.2. Diễn biến hàm lƣợng BOD trên các đoạn sông Cầu chảy qua tỉnh Thái
Nguyên theo mùa mƣa từ năm 2009-2012 42
Hình 3.3. Diễn biến hàm lƣợng COD trên các đoạn sông Cầu chảy qua tỉnh Thái
Nguyên theo mùa khô từ năm 2009-2012 43
Hình 3.4. Diễn biến hàm lƣợng COD trên các đoạn sông Cầu chảy qua tỉnh Thái
Nguyên theo mùa mƣa từ năm 2009-2012 43
Hình 3.5. Diễn biến hàm lƣợng TSS trên các đoạn sông Cầu chảy qua tỉnh Thái
Nguyên theo mùa khô từ năm 2009-2012 44
Hình 3.6. Diễn biến hàm lƣợng TSS trên các đoạn sông Cầu chảy qua tỉnh Thái
Nguyên theo mùa mƣa từ năm 2009-2012 44
Hình 3.7. Diễn biến hàm lƣợng Coliform trên các đoạn sông Cầu chảy qua tỉnh Thái
Nguyên theo mùa khô từ năm 2009-2012 47
Hình 3.8. Diễn biến hàm lƣợng Coliform trên các đoạn sông Cầu chảy qua tỉnh Thái
Nguyên theo mùa mƣa từ năm 2009-2012 47
Hình 3.9. Bản đồ các điểm quan trắc chất lƣợng nƣớc sông Cầu đoạn chảy qua địa
bàn tỉnh Thái Nguyên 49
Hình 3.10. So sánh giá trị WQI nƣớc sông Cầu giữa mùa khô và mùa mƣa 53
Hình 3.11: Phân vùng chất lƣợng nƣớc sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên
theo mùa khô 55
Hình 3.12: Phân vùng chất lƣợng nƣớc sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên
theo mùa mƣa 56

vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1
BOD
Nhu cầu oxy sinh hóa
2
BTNMT
Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng
3
BVTV
Bảo vệ thực vất
4
CCME
Hội đồng của Bộ môi trƣờng Canada
5
COD
Nhu cầu oxy hóa học
6
CP
Cổ phần
7
DO
Oxy hòa tan
8
FAO
Tổ chức nông lƣơng thế giới
9
GDP

Tổng sản phẩm trong nƣớc
10
GEMS
Hệ thống quan trắc môi trƣờng toàn cầu
11
HCM
Hồ Chí Minh
12
HTX
Hợp tác x
13
MTV
Một thành viên
14
NM
Nhà máy
15
NN
Nhà nƣớc
16
NSF
Quỹ Vệ sinh môi trƣờng quốc gia Mỹ
17
OWQI
Chỉ số chất lƣợng nƣớc bang Oregon
18
PGS
Phó giáo sƣ
19
QCVN

Quy chuẩn Việt Nam
20
QĐ
Quyết định
21
TCMT
Tổng cục môi trƣờng
22
TN
Thái Nguyên
23
TNHH
Trách nhiệm hữu hạn
24
TP
Thành phố
25
TSKH
Tiến sỹ khoa học
26
TSS
Tổng chất rắn lơ lửng
27
UBND
Ủy ban nhân dân
28
WQI
Chỉ số chất lƣợng nƣớc
29
XN

Xí nghiệp


1
MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Sông Cầu là một nhánh sông quan trọng của hệ thống sông Thái Bình, đây là
nơi lƣu trữ nguồn tài nguyên thiên nhiên dồi dào, cấp nƣớc cho các hoạt động công
nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt trên địa bàn 6 tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc
Giang, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc và Hải Dƣơng. Hiện nay, cùng với sự phát triển kinh
tế x hội của 6 tỉnh, hầu hết trong một điều kiện nghèo, đông dân, công nghệ lạc hậu
cùng với sự thiếu ý thức của con ngƣời đ làm suy giảm nghiêm trọng chất lƣợng
nƣớc, ảnh hƣởng tới cảnh quan lƣu vực.
Thái Nguyên là tỉnh gần nhƣ nằm trọn trong lƣu vực sông Cầu. Theo số liệu
quan trắc hàng năm, đoạn sông Cầu chảy qua Thành phố Thái Nguyên đ bị ô
nhiễm nặng, do tiếp nhận nƣớc thải công nghiệp, nƣớc thải sinh hoạt cũng nhƣ chất
thải từ các hoạt động dọc hai bờ sông.
Để đánh giá tổng quát và định lƣợng chất lƣợng nƣớc, nhiều quốc gia trên
thế giới đ sử dụng Chỉ số chất lƣợng nƣớc (Water Quality Index - WQI). WQI là
một thông số "tổ hợp" đƣợc tính toán từ nhiều thông số chất lƣợng nƣớc riêng biệt
theo một phƣơng pháp xác định. Thang điểm WQI thƣờng là từ 0 (ứng với chất
lƣợng xấu nhất) đến 100 (ứng với chất lƣợng nƣớc tốt nhất). Mới đây, tại Việt Nam,
ngày 01/7/2011, Tổng cục môi trƣờng đ ban hành Quyết định số 879/QĐ-TCMT
về ban hành sổ tay hƣớng dẫn tính toán chỉ số chất lƣợng nƣớc áp dụng cho đánh
giá hiện trạng chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt lục địa Việt Nam. Với WQI, có thể
giám sát diễn biến tổng quát về chất lƣợng nƣớc, so sánh đƣợc chất lƣợng nƣớc các
sông, thông tin cho cộng đồng và các nhà hoạch định chính sách hiểu về chất lƣợng
nƣớc, có thể bản đồ hóa chất lƣợng nƣớc Với những ƣu điểm đó, hiện nay WQI
đƣợc xem là một công cụ hữu hiệu quản lý nguồn nƣớc.

Trên cơ sở đó, đề tài "Nghiên cứu hiện trạng chất lượng nước sông Cầu
đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên" đƣợc lựa chọn với mục đích đánh giá tổng quan
chất lƣợng nƣớc sông Cầu dựa trên phƣơng pháp mới, có nhiều ƣu điểm phục vụ

2
công tác quản lý môi trƣờng và đề xuất các biện pháp quản lý môi trƣờng nƣớc trên
địa bàn tỉnh Thái Nguyên.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:
- Đánh giá chất lƣợng nƣớc theo phƣơng pháp hiện hành và tìm hiểu các
nguyên nhân gây ô nhiễm chất lƣợng nƣớc;
- Đánh giá chất lƣợng nƣớc theo phƣơng pháp tính chỉ số chất lƣợng nƣớc
(WQI);
- Đề xuất các giải pháp, biện pháp quản lý môi trƣờng nƣớc lƣu vực sông
Cầu đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Thái Nguyên.

3
Chƣơng 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tổng quan về lƣu vực sông Cầu
1.1.1. Vị trí địa lý
Lƣu vực sông Cầu nằm trong phạm vi toạ độ địa lý: 21
o
07’ - 22
o
18’ vĩ bắc,
105
o
28’ - 106
o
08’ kinh đông, có tổng diện tích lƣu vực là 10530 km

2
, bao gồm toàn
bộ hay phần lnh thổ 6 tỉnh (Bắc Kạn, Bắc Giang, Bắc Ninh, Thái Nguyên, Hải
Dƣơng, Vĩnh Phúc) và 2 huyện thuộc Hà Nội, trong đó chính lƣu sông Cầu có chiều
dài là 288 km và diện tích lƣu vực là 6030 km
2
. Các phụ lƣu có tổng chiều dài là
1332 km và diện tích lƣu vực là 3535 km
2
. [1], [21].
1.1.2. Đặc điểm địa hình
Lƣu vực sông Cầu có dạng trải dài từ Bắc xuống Nam. Thung lũng phía
thƣợng lƣu và trung lƣu nằm giữa hai cánh cung sông Gâm và cánh cung Ngân Sơn
- Yên Lạc. Phần thƣợng lƣu sông Cầu chảy theo hƣớng Bắc Nam, độ cao trung bình
đạt tới 300 - 400m, lòng sông hẹp và rất dốc, nhiều thác ghềnh và có hệ số uốn khúc
lớn (>2,0), độ rộng trung bình trong mùa cạn khoảng 50 - 60m, 80 - 100m trong
mùa lũ, độ dốc khoảng >0,1%. Phần trung lƣu từ Chợ Mới, sông Cầu chảy theo
hƣớng Tây Bắc - Đông Nam trên một đoạn khá dài sau đó trở lại hƣớng cũ cho tới
Thái Nguyên. Đoạn này địa hình đ thấp xuống đáng kể, lòng sông mở rộng, độ dốc
cũng giảm chỉ còn khoảng 0,05%, độ uốn khúc vẫn cao.
Hạ lƣu sông Cầu đƣợc tính từ Thác Huống đến Phả Lại, từ đây hƣớng chảy
chủ đạo là Tây Bắc - Đông Nam, địa hình có độ cao trung bình 10 đến 20m, lòng
sông rất rộng 70 đến 150m và độ dốc giảm đáng kể, chỉ còn khoảng 0,01%.
Mật độ sông suối trong lƣu vực sông Cầu thuộc loại cao: 0,95-1,2 km/km
2
,
tổng chiều dài phụ lƣu có chiều dài lớn hơn 10 km là 1.602 km. [18].
Bảng 1.1. Một số số liệu đặc trưng hình thái các sông lưu vực sông Cầu [21]
TT
Tên

sông
Chiều
dài
(km)
Diện
tích
lƣu
vực
Độ cao
trung
bình
LV
Độ dốc
trung
bình
Hệ số
tập
trung
nƣớc
Hệ số
uốn
khúc
Mật độ
lƣới
sông
1
Cầu
288
6030
190

16,1
2,1
2,02
0,95

4
2
Chợ
Chu
36
437
206
24,6
1,4
1,40
1,19
3
Nghinh
Tƣờng
46
465
290
39,4
1,5
1,60
1,05
4
Đu
44
360

129
13,3
1,7
1,40
0,94
5
Công
96
951
224
27,3
2,2
1,43
1,20
6
Cà Lồ
89
881
87
4,7
1,7
2,7
0,73
1.1.3. Đặc điểm khí hậu, khí tƣợng thủy văn
1.1.3.1. Đặc điểm khí hậu
Do địa hình thấp dần từ Bắc xuống Nam nên khí hậu của tỉnh vào mùa đông
đƣợc chia thành ba vùng:
 Vùng lạnh nhiều nằm ở phía Bắc huyện Võ Nhai.
 Vùng lạnh vừa gồm huyện Định Hoá, Phú Lƣơng, Nam Võ Nhai.
 Vùng ấm gồm các huyện Đại Từ, Đồng Hỷ, Phổ Yên, Phú Bình, Thị x

Sông Công và thành phố Thái Nguyên.
a. Về chế độ nhiệt:
Bảng 1.2. Nhiệt độ trung bình và tổng số giờ nắng tại Thái Nguyên [13], [21]

NHIỆT ĐỘ KHÔNG KHÍ TRUNG BÌNH THÁNG (
0
C)
N/Th
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
TB
2007
15,7
17,6
18,8
24
28,6
29,3
28,9
28,3

28,3
25,7
21,9
16,6
23,6
2008
17,7
18
20
25,1
26,5
29
29,1
27,4
27,4
26,7
23,7
17,3
24
2009
16,2
21,6
20,7
22,9
26,7
29,4
29,6
28,5
26,8
25,4

20,3
29,5
24
2010
14,4
13,5
20,8
24
26,7
28,1
28,4
28,2
27,7
26,1
20,5
17,3
23
2011
15,1
21,9
20,5
24,1
26,5
29,2
28,9
29,4
28,3
26,2
21,0
19,4

24,2

TỔNG SỐ GIỜ NẮNG TRONG THÁNG (giờ)
N/Th
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
TB
TỔNG
2007
26
17
28
63
179
127
195
153
194
143
98

71
108
1294
2008
45
21
23
86
154
160
168
110
184
122
122
89
106
1274
2009
55
54
23
70
161
191
205
153
133
115
190

34
115
1384
2010
55
27
71
54
128
110
156
148
153
108
158
101
106
1269
2011
96
49
42
93
140
168
160
217
175
120
138

60
122
1458

5
b. Về chế độ mưa:
Với lƣợng mƣa khá lớn, trung bình 1451,3 - 2.030,2 mm, tổng lƣợng nƣớc
mƣa tự nhiên của tỉnh Thái Nguyên dự tính lên tới 6,4 tỷ m
3
/năm. Theo thời gian,
lƣợng mƣa tập trung khoảng 87% vào mùa mƣa (từ tháng 5 đến tháng 10) trong đó
riêng lƣợng mƣa tháng 7, 8 chiếm đến gần 30% tổng lƣợng mƣa cả năm và vì vậy
thƣờng gây ra những trận lũ lụt lớn. Vào mùa khô, đặc biệt là tháng 12, tháng 1,
lƣợng mƣa trong tháng chỉ bằng 0,5% lƣợng mƣa cả năm.
Bảng 1.3. Tổng lượng mưa các tháng trong năm [13], [21]
TỔNG LƢỢNG MƢA THÁNG (mm)
N/Th
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
TB

TỔNG
2007
18,7
39,6
58,6
40,5
181,2
224,5
328,2
410,9
292,3
9
93
47,9
145,4
1744,4
2008
2,3
24,4
41
19,6
391,3
233,5
262,7
328,5
215,9
83,1
87,3
6,3
141,3

1695,9
2009
2,1
39,1
85,7
135,4
160,2
238,1
317,2
120,8
273,3
45,7
9,9
23,8
120,9
1451,3
2010
12,3
18,4
24,6
129,7
120,8
238,8
523,3
395,7
207,1
154,1
200,1
5,3
169,2

2030,2
2011
10,8
14,1
33,0
137,8
567,8
318,7
248,2
187,8
221,0
66,1
0,5
2,9
152,9
1808,7
c. Tốc độ gió và hướng gió
Trên địa bàn Thái Nguyên, trong năm có 2 mùa chính, mùa Đông gió có
hƣớng Bắc và Đông Bắc, mùa Hè gió có hƣớng Nam và Đông Nam. Tốc độ gió
trung bình trong các tháng khoảng từ 1,2 đến 1,6 m/s. Tốc độ gió lớn nhất dao động
trong khoảng từ 10 đến 24 m/s.
d/ Độ ẩm không khí
Độ ẩm không khí trung bình trên địa bàn Thái Nguyên khá lớn và không có
sự dao động lớn trong các tháng.
Bảng 1.4. Độ ẩm không khí trung bình các tháng trong năm [13], [21]
ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ TRUNG BÌNH THÁNG (%)
N/Th
1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11
12
TB
2007
83
83
86
85
84
85
84
86
80
79
85
76
83
2008
78
86
87
83
81

82
85
88
78
82
79
78
82
2009
71
83
90
82
77
80
80
84
84
80
75
84
81

6
2010
83
77
86
87
80

83
83
85
86
85
79
75
82
2011
73
86
83
84
83
79
84
81
80
79
71
74
80
e/ Độ bền vững khí quyển
Độ bền vững khí quyển xác định theo tốc độ gió và bức xạ mặt trời vào ban
ngày và độ che phủ mây vào ban đêm. Khu vực Thái Nguyên có lƣợng mây trung
bình năm vào khoảng 7,5/10. Thời kỳ nhiều mây nhất là vào cuối mùa Đông mà
tháng cực đại là tháng 3, lƣợng mây trung bình là 9/10, ít mây nhất là 4 tháng cuối
năm, tháng đạt cực tiểu là tháng 10, 11, lƣợng mây trung bình chỉ 6/10.
1.1.3.2. Thuỷ văn
Dòng chảy trên lƣu vực sông Cầu khá đồng đều. Lƣu vực sông Công có

modun dòng chảy vào khoảng 27-30 l/s.km
2
, vùng thƣợng lƣu sông Cầu (từ Thác
Riềng trở lên) có modun dòng chảy năm là 22-24 l/s.km
2
thuộc loại trung bình.
Vùng ít nƣớc nhất là sông Đu có modun dòng chảy năm là 19,5-23 l/s.km
2
.
Dòng chảy năm dao động không đáng kể, năm nhiều nƣớc chỉ lớn hơn năm ít
nƣớc khoảng 1,8 đến 2,3 lần. Hệ số biến đổi dòng đạt khoảng 0,28.
Nhìn chung, điều kiện khí hậu - thuỷ văn của tỉnh Thái Nguyên tƣơng đối
thuận lợi về các mặt để có thể phát triển một hệ sinh thái đa dạng và bền vững,
thuận lợi cho phát triển các ngành nông, lâm nghiệp nói chung. Tuy vậy, vào mùa
mƣa với lƣợng mƣa tập trung lớn thƣờng xảy ra tai biến về sụt lở, trƣợt đất, lũ quét
ở một số triền đồi núi và lũ lụt ở khu vực dọc theo lƣu vực sông Cầu và sông Công.
1.1.4. Kinh tế - xã hội
Lƣu vực chiếm khoảng 47% diện tích của 6 tỉnh. Tổng dân số 6 tỉnh thuộc
lƣu vực năm 2010 khoảng trên 6,7 triệu ngƣời. Trong đó, dân số nông thôn khoảng
5,7 triệu ngƣời, dân số thành thị khoảng trên 1 triệu ngƣời. Mật độ dân số trung
bình khoảng 427 ngƣời/km
2
, cao hơn 2 lần so với mật độ trung bình quốc gia.
Vùng núi thấp và trung du là khu vực có mật độ dân cƣ thấp nhất trong lƣu
vực, chiếm khoảng 63% diện tích toàn lƣu vực nhƣng dân số chỉ chiếm khoảng 15%
dân số lƣu vực. Mật độ dân số cao ở vùng trung tâm và khu vực đồng bằng.

7
Thành phần dân cƣ trong lƣu vực có sự đan xen của 8 dân tộc anh em: Kinh,
Tày, Nùng, Sán Dìu, Mông, Sán Chay, Hoa, Dao trong đó ngƣời Kinh chiếm đa số.

Cơ cấu kinh tế dựa trên nông nghiệp, lâm nghiệp, công nghiệp, thủy sản
đóng góp không đáng kể vào cơ cấu này. GDP tăng trƣởng mạnh mẽ, tăng gấp đôi
trong vòng 5 năm tại hầu hết các tỉnh trong lƣu vực.
Bảng 1.5. Diện tích, dân số và tốc độ tăng trưởng kinh tế của các tỉnh thuộc LVS
Cầu năm 2010 [4], [18]
Tỉnh
Diện tích
(km
2
)
Dân số
(nghìn
ngƣời)
Dân số trong
lƣu vực
(nghìn
ngƣời)
GDP (tỷ
đồng) theo giá
cố định năm
1994
Tốc độ tăng
trƣởng so
với
2009 (%)
Bắc Kạn
4.868,4
301,9
152,3
1.307,2

112
Thái Nguyên
3.562,8
1.131,3
1.100,0
6.381
111
Bắc Ninh
823
998,4
712,6
9.697
115,3
Bắc Giang
3.822,7
1.554,2
691,5
6.080,8
109,3
Hải Dƣơng
1.650,2
1.713,5
30,0
13.436
110,1
Vĩnh Phúc
1.231,7
1.008,4
799,1
51.729,7

121,8
1.1.5. Đa dạng sinh học
Thái Nguyên vào năm 2010, có trên 155,06 nghìn ha đất lâm nghiệp (chiếm
46,62 % diện tích tự nhiên), trong đó diện tích đất rừng tự nhiên khoảng 93 nghìn
ha, rừng trồng có trên 62 nghìn ha, tỷ lệ che phủ rừng 45,7%. Diện tích rừng đầu
nguồn, rừng phòng hộ có gần 36,34 nghìn ha, rừng đặc dụng 28,1 nghìn ha và rừng
kinh tế 81,4 nghìn ha. Tổng diện tích đất lâm nghiệp chƣa sử dụng có 49.049 nghìn
ha (phần lớn là diện tích rừng tự nhiên đ bị tàn phá), trong số này có trên 39 nghìn
ha có khả năng phục vụ mục đích phục hồi rừng.
1.1.5.1. Về hệ thực vật
Thái Nguyên là tỉnh có nguồn tài nguyên thực vật khá phong phú và đa dạng
về loài, gen và hệ sinh thái. Các hệ sinh thái rừng có mức đa dạng sinh học khá cao.

8
Theo thống kê trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên đ phát hiện 1645 loài thực vật của
817 chi, 191 họ thuộc 5 ngành, trong đó có 223 loài cây gỗ quý, 843 loài cây thuốc;
số loài quý hiếm bị đe dọa có tên trong Sách đỏ Việt Nam là 74 loài.
1.1.5.2. Về hệ động vật
Kết quả điều tra những năm gần đây đ thống kê đƣợc 251 loài động vật có
xƣơng sống trên cạn thuộc 83 họ, 26 bộ và 1116 loài côn trùng thuộc 11 bộ,139 họ.
Trong đó có 56 loài động vật có xƣơng sống và 238 loài côn trùng quý hiếm, có giá
trị khoa học ghi trong Sách Đỏ Việt Nam, 2007; Danh lục Đỏ IUCN, 2007; Nghị
định 32/2006/NĐ-CP. Thành phần các nhóm sinh vật các thuỷ vực ở Thái Nguyên
khá phong phú với đa phần là các nhóm phổ biến thƣờng gặp tại các dạng thuỷ vực
ở phía Bắc Việt Nam với 135 loài cá (có 8 loài quý hiếm), 96 loài thực vật nổi, 66
loài động vật nổi và 49 loài động vật đáy. Trong thành phần các nhóm thuỷ sinh vật
xuất hiện một số nhóm loài chỉ thị cho chất lƣợng nƣớc bị ô nhiễm hữu cơ thuộc các
nhóm tảo Mắt, nhóm Trùng bánh xe. Hiện nay mật độ của chúng không cao nên
mức độ ô nhiễm của thủy vực là ở dạng nhẹ.
1.1.6. Tài nguyên nƣớc

Nguồn nƣớc mặt của Thái Nguyên chủ yếu do hệ thống sông ngòi cung cấp.
Thái Nguyên có hai sông chính là sông Công và sông Cầu. [3].
- Sông Công: Sông Công có lƣu vực 951 km
2
bắt nguồn từ vùng núi Ba Lá
huyện Định Hoá chạy dọc theo chân núi Tam Đảo, nằm trong vùng mƣa lớn nhất
của tỉnh Thái Nguyên. Dòng sông đ đƣợc ngăn lại ở Đại Từ tạo thành Hồ Núi Cốc
có mặt nƣớc rộng khoảng 25 km
2
với sức chứa lên tới 175 triệu m
3
nƣớc. Hồ này có
thể chủ động điều hoà dòng chảy, chủ động tƣới tiêu cho 12 nghìn ha lúa hai vụ
màu, cây công nghiệp và cung cấp nƣớc sinh hoạt cho thành phố Thái Nguyên và
thị x Sông Công.
- Sông Cầu: Sông Cầu nằm trong hệ thống sông Thái Bình có lƣu vực 3.480
km
2
bắt nguồn từ Chợ Đồn chảy theo hƣớng Bắc - Đông Nam. Tổng lƣợng nƣớc
sông Cầu khoảng 4,5 tỷ m
3
. Hệ thống thuỷ nông của con sông này có khả năng tƣới
cho 24 nghìn ha lúa hai vụ của huyện Phú Bình và các huyện Hiệp Hoà, Tân Yên

9
của tỉnh Bắc Giang.
Ngoài ra, tỉnh Thái Nguyên còn nhiều sông nhỏ khác thuộc hệ thống sông Kỳ
Cùng và hệ thống sông Lô. Theo đánh giá của các cơ quan chuyên môn thì trên các
con sông nhánh chảy trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có tiềm năng thuỷ điện kết hợp
với thuỷ lợi quy mô nhỏ.

Các hồ chứa nƣớc: Thái Nguyên trên 4000 ha hồ ao, trong đó, có rất nhiều
hồ nhân tạo do đắp đập ngăn dòng chảy, lấy nƣớc làm thuỷ lợi để phục vụ cho sản
xuất nông nghiệp. Hồ Núi Cốc trên sông Công là hồ lớn và quan trọng nhất trên địa
bàn tỉnh. Hồ có diện tích mặt nƣớc rộng khoảng 30 km
2
, có sức chứa đủ để tƣới tiêu
cho hàng nghìn ha đất nông nghiệp và chia sẻ một phần nƣớc cho sông Cầu.
1.1.7. Tầm quan trọng của lƣu vực sông
Các hoạt động của phát triển kinh tế - x hội trong lƣu vực hệ thống sông
Cầu diễn ra rất đa dạng và phức tạp với nhịp độ cao. Chúng gắn liền với việc khai
thác nguồn nƣớc sông Cầu phục vụ cho các mục đích khác nhau: cấp nƣớc, thủy lợị,
giao thông, nuôi trồng thủy sản Trong đó, chức năng phục vụ cho tƣới tiêu là chủ
yếu.
Trong lƣu vực có hai hệ thống thủy lợi lớn là: hệ thống thủy lợi sông Cầu và
hệ thống thủy lợi Núi Cốc. Hệ thống thủy lợi sông Cầu đƣợc ngƣời Pháp thiết kế và
xây dựng vào năm 1922 và hoàn thành vào năm 1936, cung cấp nƣớc tƣới tiêu cho
23.640 ha đất canh tác cho vụ xuân và 27.900 ha đất canh tác cho vụ hè. Hệ
thống thủy lợi núi Cốc cung cấp nƣớc tƣới tiêu cho 6.360 ha vào mùa xuân và 9.800
ha vào mùa hè.
Ngoài ra nguồn nƣớc sông Cầu còn cung cấp nƣớc cho sản xuất cho công
nghiệp. Tuy nhiên các hoạt động phát triển kinh tế x hội đó cũng tạo ra các nguy
cơ hủy hoại môi trƣờng lƣu vực. Việc khai thác quá mức tài nguyên nƣớc có thể
làm môi trƣờng biến đổi theo hƣớng xấu. Ngoài ra, hầu hết các chất thải từ các hoạt
động kinh tế x hội này đều ít đƣợc quan tâm xử lý một cách đúng đắn trƣớc khi xả
thải vào lƣu vực sông Cầu. Một khi lƣợng chất thải này vƣợt quá khả năng tự làm
sạch của môi trƣờng tự nhiên thì sẽ làm ô nhiễm môi trƣờng.

10
1.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc mặt
1.2.1. Tác động của phát triển công nghiệp

Hoạt động phát triển kinh tế - x hội đ tác động lớn tới chất lƣợng môi
trƣờng nói chung và nguồn nƣớc mặt nói riêng.
- Nước thải công nghiệp:
Tỉnh Thái Nguyên thống kê đến năm 2010 có khoảng 1468 cơ sở công
nghiệp, với các ngành nghề sản xuất chủ yếu gồm: khai khoáng, luyện kim, chế biến
thực phẩm, sản xuất vật liệu xây dựng, Ƣớc tính lƣu lƣợng nƣớc thải của các cơ
sở công nghiệp trên địa bàn tỉnh là gần 2 triệu m
3
/tháng.
Phần lớn lƣợng nƣớc thải tại các cơ sở công nghiệp trên địa bàn tỉnh không
đƣợc xử lý đạt Quy chuẩn môi trƣờng quy định trƣớc khi xả vào nguồn nƣớc mặt.
Với số lƣợng cơ sở công nghiệp tăng bình quân hàng năm trong giai đoạn 2005 -
2010 là 22,2%, trong đó đặc biệt là gia tăng các cơ sở hoạt động khai thác khoáng
sản, vật liệu xây dựng, luyện kim, với lƣợng nƣớc thải phát sinh lớn. Lƣu lƣợng
nƣớc thải công nghiệp hàng năm cũng đƣợc gia tăng theo tỷ lệ thuận với số lƣợng
các cơ sở công nghiệp.
Ngành luyện kim, cơ khí với lƣu lƣợng nƣớc thải hàng năm trên 6,4 triệu m
3
,
trong đó lƣợng nƣớc thải của khu công nghiệp gang thép Thái Nguyên là có ảnh
hƣởng lớn nhất. Các hoạt động luyện gang, luyện cốc, luyện thép, cán thép, gia
công cơ khí phát sinh nƣớc thải có chứa nhiều chất ô nhiễm độc hại nhƣ dầu mỡ,
kim loại nặng, phelon, xianua, Đến nay các cơ sở trong khu công nghiệp gang
thép đ từng bƣớc đầu tƣ xây dựng các công trình xử lý nƣớc thải nhằm giảm thiểu
ô nhiễm.
Hoạt động khai thác khoáng sản là một trong những loại hình hoạt động phát
sinh lƣợng nƣớc thải lớn nhất trên địa bàn tỉnh, lƣu lƣợng nƣớc thải phát sinh hàng
năm trên 12,14 triệu m
3
, phần lớn nƣớc thải tại các mỏ đƣợc xử lý sơ bộ qua các hố

lắng rồi xả ra nguồn nƣớc mặt, thành phần ô nhiễm trong nƣớc thải là chất rắn lơ
lửng, độ màu, một số kim loại nặng, Kết quả quan trắc giám sát môi trƣờng hàng
năm tại các mỏ, so sánh với QCVN 24:2009/BTNMT cho thấy hàm lƣợng TSS

11
vƣợt từ 1,2 đến 3,6 lần; tại các mỏ kim loại màu (chì, kẽm, thiếc,…) phát hiện hàm
lƣợng Pb, Zn, As, Cd vƣợt từ 3,5 - 20 lần.
Sản xuất giấy: trên địa bàn tỉnh có 03 cơ sở sản xuất giấy với lƣu lƣợng nƣớc
thải phát sinh hàng năm là 550.320 m
3
. Trƣớc năm 2009, hệ thống xử lý nƣớc thải
của các cơ sở này đều không đáp ứng đƣợc yêu cầu về xả thải, hàm lƣợng COD
vƣợt từ 2 - 14 lần, hàm lƣợng TSS vƣợt từ 1,5 - 9 lần so với Quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về nƣớc thải công nghiệp giấy và bột giấy QCVN 12:2008/BTNMT cột
B2, sau đó hệ thống xử lý đƣợc cải tạo, hoàn thiện, hiện nay nƣớc thải sau xử lý đ
phần lớn đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn xả thải.
Chế biến thực phẩm: hoạt động này phát sinh khoảng 200.000 m
3
/năm, phần
lớn nƣớc thải xử lý không đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn xả thải, với thành phần ô nhiễm
chủ yếu là các chất hữu cơ, dinh dƣỡng, vi khuẩn, qua quá trình phân huỷ làm
nguồn nƣớc bốc mùi hôi thối. Kết quả kiểm soát ô nhiễm hàng năm tại các cơ sở
chế biến thực phẩm cho thấy hàm lƣợng COD vƣợt từ 2 - 25 lần, hàm lƣợng BOD
vƣợt từ 2,5 - 22 lần, hàm lƣợng amoni vƣợt từ 1,5 - 3 lần, hàm lƣợng coliform vƣợt
trên 100 lần so với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nƣớc thải công nghiệp QCVN
24:2009/BTNMT cột B.
Hoạt động sản xuất vật liệu xây dựng: phát sinh trên 470.000 m
3
/năm với
thành phần ô nhiễm chủ yếu là chất rắn lơ lửng gây đục nguồn nƣớc mặt, hàm

lƣợng chất rắn lơ lửng xác định vƣợt QCVN 24:2009/BTNMT cột B từ 1,6 - 8,2
lần.
- Nước thải y tế: theo thống kê đến hết năm 2010, tỉnh Thái Nguyên có 493
cơ sở y tế với 3.885 giƣờng bệnh, lƣu lƣợng nƣớc thải y tế ƣớc tính là 2331
m
3
/ngày. Hiện chỉ có một số bệnh viện có hệ thống xử lý nƣớc thải (bênh viện C,
bệnh viện Lao và Phổi, bệnh viện đa khoa Phổ Yên, bệnh viện A) hoạt động tƣơng
đối hiệu quả, chất lƣợng nƣớc sau xử lý đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn xả thải; nhiều
bệnh viện đ có hệ thống xử lý nƣớc thải nhƣng hiệu quả xử lý không cao (bệnh
viện Đa khoa trung ƣơng Thái Nguyên, bệnh viện gang thép và một số bệnh viện
tuyến huyện), chất lƣợng nƣớc sau xử lý không đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn và thải

12
trực tiếp vào nguồn nƣớc mang theo nhiều hoá chất độc hại, các chất hữu cơ, dinh
dƣỡng và vi khuẩn gây bệnh, kết quả quan trắc cho thấy hàm lƣợng BOD vƣợt từ
1,4 - 5,5 lần, amoni vƣợt từ 4,2 - 7,6 lần, hàm lƣợng coliform vƣợt đến 320 lần so
với Tiêu chuẩn nƣớc thải bệnh viện TCVN 7382:2004.
1.2.2. Tác động từ hoạt động sinh hoạt, dịch vụ, du lịch
Cùng với công nghiệp hóa và đô thị hóa lƣu vực sông Cầu, khối lƣợng chất
thải rắn phát sinh ngày càng gia tăng, bao gồm rác thải sinh hoạt, rác thải công
nghiệp và rác thải bệnh viện. Một phần không nhỏ rác thải trên không đƣợc xử lý và
đổ bừa bi ra sông, hồ, ao trong khu vực. Theo số liệu thống kê ở lƣu vực sông Cầu
ƣớc tính có khoảng 1.500 tấn rác thải trong 1 ngày. Đây là nguồn ô nhiễm tiềm tàng
cho nƣớc mặt và nƣớc ngầm.
- Nƣớc thải sinh hoạt: với tổng dân số gần 1,13 triệu, trong đó dân số đô thị
chiếm 25,62%, với dân số ngày càng tăng, đặc biệt tại các khu vực đô thị, trong khi
hạ tầng kỹ thuật chƣa phát triển tƣơng ứng đ làm gia tăng vấn đề ô nhiễm do nƣớc
thải sinh hoạt. Nƣớc thải sinh hoạt đều không đƣợc xử lý, thải thẳng vào các nguồn
nƣớc mặt. Đặc trƣng ô nhiễm trong nƣớc thải sinh hoạt là các hợp chất hữu cơ, dinh

dƣỡng, chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh. Ƣớc tính lƣu lƣợng nƣớc thải hàng ngày trên
địa bàn tỉnh là trên 90.000 m
3
/ngày, trong đó nƣớc thải sinh hoạt tại các khu vực đô
thị chiếm gần 50%.
- Chất thải rắn: với tỷ lệ thu gom chất thải rắn thấp, chỉ thành phố Thái
Nguyên khoảng 80%, còn các huyện, thị tỷ lệ thu gom từ 20 - 30%, lƣợng chất thải
rắn không đƣợc thu gom và xử lý, thƣờng thải thẳng ra các mƣơng, rnh, sông suối
và là nguồn gây ô nhiễm tiềm tàng cho nƣớc mặt.
1.2.3. Tác động của phát triển nông nghiệp
Hoạt động nông nghiệp: Với diện tích đất sản xuất nông nghiệp là 99.440,69
ha, chiếm 28,2% diện tích toàn tỉnh, để tăng năng suất cây trồng, thuốc bảo vệ thực
vật và phân bón hoá học đƣợc sử dụng ngày càng nhiều. Theo Chi cục Bảo vệ thực
vật Thái Nguyên, lƣợng hoá chất bảo vệ thực vật (BVTV) trong sản xuất nông
nghiệp tùy theo loại cây trồng nhƣ lúa nƣớc khoảng 2,5 kg/ha/năm, chè khoảng 3 -

13
3,5 kg/ha/năm, ngô khoảng 2 kg/ha/năm, bình quân khoảng 3,0 kg/ha/năm. Tổng
lƣợng hoá chất BVTV ƣớc tính khoảng trên 298 tấn/năm và hàng nghìn tấn phân
bón hoá học. Lƣợng hoá chất BVTV, phân bón hoá học dƣ thừa đƣợc đổ vào nguồn
nƣớc mặt, ƣớc tính khoảng 33%.
Hoạt động chăn nuôi gia súc, gia cầm: với 96.728 con trâu, 43.752 con bò,
560.015 con lợn, 2.294 con ngựa, 9.325 con dê và 6,067 triệu gà, vịt, hoạt động
chăn nuôi gia súc, gia cầm đ phát sinh một lƣợng lớn nƣớc thải, chất thải rắn
nhƣng hầu hết các biện pháp xử lý nƣớc thải, chất thải rắn từ các chuồng trại chăn
nuôi đều không đƣợc thực hiện và thải thẳng xuống các nguồn nƣớc mặt. Kết quả
quan trắc nƣớc thải tại một số trang trại chăn nuôi, so sánh với QCVN
24:2009/BTNMT cột B cho thấy hàm lƣợng COD vƣợt từ 4,6 - 42,6 lần, hàm lƣợng
amoni vƣợt từ 21,5 - 60 lần, hàm lƣợng phosphor vƣợt từ 25,8 - 62,4 lần,…
1.3. Tổng quan về chỉ số chất lƣợng nƣớc

1.3.1. Tình hình nghiên cứu chỉ số chất lƣợng nƣớc trên thế giới
Mô hình WQI đƣợc đề xuất và áp dụng đầu tiên ở Mỹ vào những năm 1965 -
1970 và đang đƣợc áp dụng rộng ri ở nhiều bang. Từ những năm 70 đến nay, trên
thế giới đ có hàng trăm công trình nghiên cứu phát triển và áp dụng mô hình WQI
cho quốc gia hay địa phƣơng mình theo một trong 3 hƣớng:
(i) Áp dụng một mô hình WQI có sẵn của nƣớc ngoài vào quốc gia/địa
phƣơng mình;
(ii) Áp dụng có cải tiến một mô hình WQI có sẵn vào quốc gia/địa phƣơng
mình;
(iii) Nghiên cứu phát triển một mô hình WQI mới cho quốc gia/địa phƣơng
mình.
Xu thế (i) và (ii) ít tốn kém về nhân lực, thời gian và tài chính, nên phù hợp
với các quốc gia đang phát triển.
Hiện nay có trên 30 loại WQI đ đƣợc triển khai và áp dụng ở nhiều quốc
gia: Ấn Độ, Canada, Chilê, Anh, Wales, Đài Loan, Úc, Malaysia…

14
WQI đƣợc xem là một công cụ hữu hiệu đối với các nhà quản lý môi trƣờng
trong giám sát chất lƣợng nƣớc, quản lý nguồn nƣớc, đánh giá hiệu quả bảo vệ môi
trƣờng, kiểm soát ô nhiễm nƣớc, cung cấp thông tin ô nhiễm nƣớc cho cộng đồng
và các nhà hoạch định chính sách Với WQI, dễ áp dụng tin học để quản lý chất
lƣợng nƣớc và bản đồ hóa chất lƣợng nƣớc (chẳng hạn, màu hóa chất lƣợng nƣớc
theo các thang điểm xác định).
Với việc phân loại chất lƣợng nƣớc dựa vào giá trị WQI đ đƣợc số hóa tạo
ra sự dễ hiểu đối với các cơ quan quản lý nhà nƣớc và dân chúng về hiện trạng mức
độ ô nhiễm nƣớc của một đoạn sông, hồ, đầm. Chỉ cần đƣợc cơ quan quản lý môi
trƣờng hoặc quản lý tài nguyên nƣớc thông báo về giá trị WQI kèm theo giải thích
ngắn gọn về phân loại chất lƣợng nƣớc theo các giá trị này thì các cơ quan quản lý
nhà nƣớc, doanh nghiệp và dân chúng có thể hiểu ngay nguồn nƣớc của sông, hồ
nào đó có chất lƣợng thế nào, có phù hợp với mục đích sử dụng cụ thể nào đó hay

không.
WQI đƣợc cập nhật và công bố hàng tháng đối với nhiều dòng sông ở từng
bang, giúp cho việc quản lý và sử dụng nƣớc rất tiện lợi và hiệu quả.
1.3.1.1. Chỉ số chất lƣợng nƣớc của Canada
Tại Canada, mỗi tỉnh đều sử dụng chỉ số chất lƣợng nƣớc riêng để phân vùng
chất lƣợng nƣớc tại tỉnh đó. Tuy nhiên có 2 phƣơng pháp đƣợc sử dụng nhiều nhất
là phƣơng pháp Bristish Columbia (Phƣơng pháp BC) và phƣơng pháp của Hội
đồng Bộ Môi trƣờng Canada (CCME). [26].
a. Chỉ số chất lượng nước vùng Bristish Columbia (BC Index)
Mô tả chỉ số
Các chỉ số chất lƣợng nƣớc đƣợc tính theo 3 mục đích sử dụng khác nhau: (i)
Chỉ số chất lƣợng nƣớc uống; (ii) Chỉ số chất lƣợng nƣớc cho các hoạt động thể
thao dƣới nƣớc; (iii) Chỉ số chất lƣợng nƣớc chung: bảo vệ sức khỏe con ngƣời, đời
sống thủy sinh, thể thao giải trí,
Phương pháp tính

15
453,1
)
3
(
2
3
2
2
2
1
F
FF
WQI




Trong đó:
F1: Đƣợc tính bằng số thông số vƣợt tiêu chuẩn trên tổng số các thông số
F1 = (n/N)* 100
F2: Đƣợc tính bằng số lần đo thông số vƣợt tiêu chuẩn chia cho tổng số lần đo
thông số.
F2 = (m/M)*100
F3: Đƣợc tính theo công thức sau:









 100
,
,
3
x
XMM
StdXMM
MaxF
ji
jji

Trong đó:
XMM i,j là giá trị lớn nhất hoặc nhỏ nhất của thông số thứ j trong mẫu thứ i,
trừ các giá trị DO và pH đ sử dụng.
Stdj: Là giá trị giới hạn có thể chấp nhận đƣợc (giá trị tiêu chuẩn) của thông số
j trong việc xác định chất lƣợng nƣớc.
Bảng 1.6. Giá trị chỉ số sử dụng trong phương pháp BC [26]

F1
F2
F3
Chỉ số
Chỉ số phân loại
Rất tốt
0 – 2
0 – 1
0-9
0-4
0-3
Tốt
3 – 14
2 -14
10-45
5-25
4-17
Trung bình
15 – 35
15 - 40
46-96
26-62
18-43

Ô nhiễm
36 – 50
41-60
97-99
63-85
44-50
Rất ô nhiễm
51 – 100
61-100
99,1-100
86-145
60-100
b. Chỉ số chất lượng nước của Hội đồng của Bộ Môi trường Canada
(CCME - Canada Council of Ministry of the Environment)
Chỉ số chất lƣợng nƣớc của CCME đƣợc tính dựa vào việc phát triển phƣơng
pháp tính chỉ số chất lƣợng nƣớc của vùng British Columbia (BC Index).
Lựa chọn các thông số
Các thông số lựa chọn để tính toán WQI đƣợc chia theo 5 nhóm: (i) Các

16
nguyên tố hóa học vết; (ii) Thuốc trừ sâu; (iii) PCBs; (iv) PAHs; (v) Dissolved
oxygen (DO).
Phương pháp tính
Phƣơng pháp này kết hợp ba phép đo khác nhau:
Phạm vi (F1): Số lƣợng chất ô nhiễm vƣợt quá tiêu chuẩn.
F1 = [Số thông số không đạt tiêu chuẩn/tổng số thông số] * 100
Tần suất (F2): Tỉ lệ mẫu của mỗi chất ô nhiễm vƣợt quá tiêu chuẩn.
F2 = [Số mẫu có thông số không đạt tiêu chuẩn/tổng số mẫu] *100
Mức độ (F3): Số mẫu vƣợt tiêu chuẩn cho phép, đƣợc tính theo ba bƣớc:
Bước 1

Trƣờng hợp giá trị thông số phải thấp hơn tiêu chuẩn
Ei = (Giá trị thông số i/Giá trị tiêu chuẩn i) - 1
Trƣờng hợp giá trị thông số phải cao hơn giá trị tiêu chuẩn
Ei = (Giá trị tiêu chuẩn/Giá trị thông số)
Bước 2: Tính giá trị NSE
n
Ei
NSE
n


1

Bước 3: Tính giá trị “Mức độ” F3
01,001,0
3


NSE
NSE
F

Tính giá trị WQI
732,1
100
2
3
2
2
2

1
FFF
WQI



Dựa vào giá trị WQI, chất lƣợng nƣớc đƣợc phân thành các loại nhƣ sau:
Bảng 1.7. Phân loại chất lượng nước theo WQI – CCME [26]
Thang điểm
Chất lƣợng nƣớc
95 - 100
Rất tốt: Nguồn nƣớc không bị ảnh hƣởng bởi những ngƣồn ô nhiễm,
chất lƣợng nƣớc ở điều kiện gần nhƣ tự nhiên

17
80 - 94
Tốt: Các nguồn ô nhiễm tác động đến chất lƣợng nƣớc không đáng kể;
chất lƣợng nƣớc hiếm khi ở mức độ tự nhiên.
65 - 79
Trung bình: Nguồn nƣớc đôi khi bị ảnh hƣởng các các nguồn ô nhiễm,
chất lƣợng nƣớc hiếm khi đạt tới điều kiện tự nhiên
45 - 64
Ô nhiễm: Nguồn nƣớc thƣờng xuyên bị ảnh hƣởng bởi các nguồn ô
nhiễm
0 - 44
Ô nhiễm nặng: Nguồn nƣớc luôn bị ảnh hƣởng bởi các nguồn ô
nhiễm.
1.3.1.2. Chỉ số chất lƣợng nƣớc của Mỹ
a. Chỉ số chất lượng bang Oregon (OWQI - Oregon Water Quality Index)
Lựa chọn các thông số:

Các thông số sử dụng: Nhiệt độ, DO, BOD, Amonia, Nitrat-Nitrogen, TS,
pH, Fecal Coliform (FC).
Công thức tính



n
i
i
SI
n
WQI
1
2
1

Trong đó:
- n số chỉ số phụ
- SI
i
2
là chỉ số phụ
Kết quả phân loại
Dựa vào giá trị WQI, chất lƣợng nƣớc đƣợc phân thành các loại nhƣ sau:
Bảng 1.8. Phân loại chất lượng nước theo OWQI [23]
WQI
10 - 59
60 - 79
80 - 84
85 - 89

90 - 100
Phân loại
Rất ô
nhiễm
Ô
nhiễm
Trung bình
Tốt
Rất tốt
b. Chỉ số chất lượng của Quỹ Vệ sinh Môi trường Hoa Kỳ (NSF WQI)
Lựa chọn các thông số
Quỹ Vệ sinh Môi trƣờng Hoa Kỳ lựa chọn 9 thông số: BOD, DO, F.Coli,
NO
3
-
, pH, nhiệt độ, tổng chất rắn lơ lửng, Tổng P, độ đục.

18
Công thức tính
NSF WQI =
i
1
W*


n
i
i
L

Trong đó:
L
i
= chỉ số phụ của thông số i, có giá trị 0 - 100 và đƣợc xác định từ hàm chỉ
số phụ đối với thông số i
W
i
= trọng số đóng góp của thông số i có giá trị 0 - 1;

1¦
i
W

n = số thông số lựa chọn
WQI có giá trị = 0-100 (0: chất lƣợng nƣớc kém nhất; 100: chất lƣợng nƣớc
cao nhất).
Kết quả phân loại
Dựa vào giá trị WQI, chất lƣợng nƣớc đƣợc phân thành các loại nhƣ sau:
Bảng 1.9. Phân loại chất lượng nước theo WQI trong phương pháp NSF WQI [26]
WQI
0-25
25-50
50-70
70-90
90 - 100
Phân loại
Rất ô nhiễm
Ô nhiễm
Trung bình
Tốt

Rất tốt
1.3.1.3. Chỉ số chất lƣợng nƣớc của Malaysia
Bộ Môi trƣờng Malaysia lựa chọn 6 thông số: DO, BOD, COD, SS, N -
NH
3
và pH để xây dựng chỉ số chất lƣợng nƣớc.
Công thức tính WQI:
WQI =
i
n
i
i
SIW

1

Trong đó:
- W
i
: là trọng số của thông số i
- SI
i
là chỉ số phụ của thông số i
Bảng 1.10. Phân loại chất lượng nước theo WQI của Malaysia [27]
Chỉ số
Mức độ ô nhiễm
Ô nhiễm nặng
Ô nhiễm vừa
Không ô nhiễm
WQI

0 - 59
60 - 80
81 - 100