xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước của lưu vực sông Cầu.Ngô Văn Hùng quản lý môi trường k9 Trường ĐH SPKT Hưng Yên

Đồ án chuyên ngành
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề 6
2. Tính cấp thiếp của đề tài 6
3.Mục đích của đề tài 7
4.Nội dung nghiên cứu 7
5.Phạm vi nghiên cứu 7
NỘI DUNG
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG CẦU 8
1.1.Điều kiện tự nhiên 8
1.1.1.Vị trí địa lý 9.
1.1.2.Chế độ thủy văn 9
1.2.Đặc điểm kinh tế – xã hội 10
1.2.1.Đặc điểm dân cư – xã hội 10
1.2.2.Đặc điểm kinh tế 11
1.3.Hiện trạng môi trường nước trên lưu vực sông Cầu 11
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 30
2.1.Tổng quan về WQI 30
2.2.Kinh nghiệm xây dựng WQI của một số quốc gia trên thế giới 34
2.2.1.Mô hình WQI áp dụng tại bang Origon – Hoa Kỳ 34
2.2.2.Mô hình WQI của Bhargava (Ấn Độ) 35
2.3.Tình hình nghiên cứu & áp dụng chỉ số WQI tại Việt Nam 37
2.3.1.Mô hình WQI của hệ thống sông Đồng Nai 37
2.3.2.Mô hình WQI áp dụng cho sông Hậu 39
2.3.3.Sổ tay hướng dẫn tính toán chí số chất lượng nước theo quyết định số 879/QĐ-
TCMT 42
2.4.GIS - Ứng dụng của GIS 47
2.4.1.Khái niệm: 47
2.4.2.Các thành phần củaGIS 47
SVTH: Ngô Văn Hùng

1
Đồ án chuyên ngành
2.4.3.Ứng hệ thống thông tin địa lý GIS trong quản lý môi trường 53
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN & XÂY DỰNG BẢN ĐỒ 54
3.1.Phương pháp tính toán WQI của Tổng Cục- Bộ Tài Nguyên Môi Trường 54
3.2.Kết quả tính toán WQI theo Bộ Tài Nguyên & Môi Trường 56
3.3.Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước lưu vực sông Cầu 59
KẾT LUẬN 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO 64
SVTH: Ngô Văn Hùng
2
Đồ án chuyên ngành
DANH MỤC HÌNH
1. Hình 1.1: Bản đồ lưu vực Sông Cầu 9
2. Hình 1.2: Biểu đồ giá trị BOD
5
thượng lưu 12
3. Hình 1.3: Biểu đồ giá giá trị Coliform thượng lưu 13
4.Hình 1.4: Biểu đồ giá trị COD thượng lưu 14
5. Hình 1.5: Biểu đồ giá trị N- NH
4
thượng lưu 15
6. Hình 1.6: Biểu đồ giá trị P- P0
4
thượng lưu 16
7. Hình 1.7: Biểu đồ giá trị TSS thượng lưu 17
8. Hình 1.8: Biểu đồ giá trị BOD
5
trung lưu 18
9. Hình 1.9: Biểu đồ giá giá trị COD trung lưu 19

10.Hình 1.10: Biểu đồ giá trị TSS trung lưu 20
11. Hình 1.11: Biểu đồ giá trị Coliform trung lưu 21
12. Hình 1.12: Biểu đồ giá trị N- NH
4
trung lưu 22
13. Hình 1.13: Biểu đồ giá trị P- P0
4
trung lưu 23
14. Hình 1.14: Biểu đồ giá trị BOD
5
hạ lưu 24
15. Hình 1.15: Biểu đồ giá giá trị COD hạ lưu 25
16.Hình 1.16: Biểu đồ giá trị TSS hạ lưu 26
17. Hình 1.17: Biểu đồ giá trị Coliform hạ lưu 27
18. Hình 1.18: Biểu đồ giá trị N- NH
4
hạ lưu 28
19. Hình 1.19: Biểu đồ giá trị P- P0
4
hạ lưu 29
20. Hình 2.1 Đồ thị hàm nhạy FI 36
21. Hình 2.2. Các giá trị xây dựng chỉ số WQI 39
22. Hình 2.3. Đồ thị và hàm số tương quan giữa COD và chỉ số phụ 40
23. Hình 2.4 các thành phần của hệ quản trị cơ sở dữ liệu 48
24. Hình 2.5. Các thành phần cứng chính của GIS 49
26. Hình 2.6 Thành phần phần mềm của GIS 50
27. Hình 2.7. Sơ đồ nhập dữ liệu 50
28.Hình 2.8 Mô hình của modul quản lý và lưu trữ CSDL 51
SVTH: Ngô Văn Hùng
3

Đồ án chuyên ngành
29. Hình 2.9. Chỉnh sửa số liệu 52
30. Hình 2.10.Xuất dữ liệu 52
31. Hình 3.1. Bản đồ phân vùng chất lượng nước lưu vực sông Cầu 59
SVTH: Ngô Văn Hùng
4
Đồ án chuyên ngành
DANH MỤC BẢNG
1. Bảng 1.1. Cơ cấu dân số các tỉnh thuộc lưu vực sông Cầu 10
2. Bảng 2.1. Các phương pháp thường được sử dụng tính toán WQI 32
3. Bảng 2.2.Bảng thông số chất lượng nước 38
4. Bảng 2.3. Bảng đề xuất phân loại nguồn nước theo WQI 38
5. Bảng 2.4. Các công thức tính WQI 39
6. Bảng 2.5: Trọng số của các thông số chất lượng nước 41
7. Bảng 2.6. Phân loại ô nhiễm nguồn nước mặt 42
8. Bảng 2.7. Bảng quy định giá trị qi, BPi 44
9. Bảng 2.8. Bảng quy định giá trị qi, BPi đối với DO 45
10. Bảng 2.9. Bảng quy định giá trị qi,BPi đối với PH 45
11. Bảng 2.10. Bảng giá trị WQI tương ứng 46
12. Bảng 3.1. Bảng thông số chất lượng nước lưu vực sông Cầu 57
13. Bảng 3.2. Thông số WQI trung bình cho từng đoạn sông 58
14. Bảng 3.3. Chú giản bản đồ phân vùng chất lượng nước lưu vực sông Cầu 60
SVTH: Ngô Văn Hùng
5
Đồ án chuyên ngành
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Tài nguyên nước mặt của Việt Nam được đánh giá là phong phú so với các
quốc gia trong khu vực Đông Nam Á và trên Thế Giới. Tổng hợp hai nguồn nước
mặt(nước mưa và nước sông ): nguồn hình thành trên lãnh thổ quốc gia và từ nước

ngoài chảy vào ,nói một cách khái quát,Việt Nam có tổng lượng nước mặt trung bình
năm bằng khoảng 830 tỷ m
3
.Trong đó thành phần hình thành trong nước là 310 tỷ
m
3
,chiếm 37%;phần từ nướcngoài chảy vào là 520 tỷ m
3
,chiếm 63%. Tài nguyên nước
nói trên tồn tại dưới những dạng hình thức khác nhau như sông,hồ kênh,rạch,đầm
phá,vừa lưu giữ,vận chuyển, chuyển hóa nước,vừa tạo nên tài nguyên đa dạng sinh học
và nguồn cảnh sắc thiên nhiên vô cùng phong phú và đa dạng.
Tuy nhiên,tình hình khai thác và sử dụng tài nguyên nước mặt nói chung ở Việt
Nam đã và đang xảy ra những vấn đề mà chúng ta cần phải quan tâm. Sông Cầu là một
trong những con sông của Việt Nam có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước
ngọt cho hoạt dông sản xuất nông nghiệp,công nghiệp,làng nghề thủ công hoạt động
đánh bắt thủy sản …Tuy nhiên với sự khai thác quá mức nước sông và việc xả các
chất thải xuống dòng sông đã và đang làm suy giảm cả về chất lượng cũng như số
lượng nước con sông này.
2. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng
nước của lưu vực sông Cầu
Tài nguyên nước của nhiều con sông của Việt Nam nói chung đang ở trong tình
trạng suy giảm cả về số lượng và chất lượng nước.Đối với Sông Cầu,do viêc khai thác
và phát triển chưa hợp lý như phát triển công nghiệp và khai khoáng ồ ạt,chặt phá rừng
phòng hộ đầu nguồn cũng như phát triển làng nghề chưa có quy hoạch cụ thể và việc
xử lý nước thải còn bi coi nhẹ …nên nguồn nước,cảnh quan và hệ sinh thái của Sông
Cầu cũng như lưu vực đang bị suy thoái và có nguy cơ cạn kiệt, nguồn nước càng bị
ô nhiễm nặng nề, giảm giá trị sử dụng, ảnh hưởng xấu đến sản xuất và đời sống, môi
trường sinh thái cảnh quan thiên nhiên .
Sông Cầu là một nhánh sông quan trọng của hệ thống sông Thái Bình,đây là nơi

lưu giữ nguồn tài nguyên thiên nhiên dồi dào, cung cấp nước cho các hoạt động công
nghiệp,nông nghiệp và sinh hoạt cho trên địa bàn 6 tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc
SVTH: Ngô Văn Hùng
6
Đồ án chuyên ngành
Giang, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc và Hải Dương. Hiện nay, cùng với sự phát triển kinh tế xã
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 người đã làm suy giảm nghiêm trọng chất lượng nước, ảnh
hưởng tới cảnh quan lưu vực.
Ngày 23 tháng 6 năm 2001, Hội nghị Chủ tịch Uỷ ban nhân dân 6 tỉnh thuộc đề
án Sông Cầu lần thứ 4 nhằm tìm ra giải pháp toàn diện cho vấn đề trên. Tại hội nghị đã
ký " Thỏa ước về hợp tác bảo vệ và khai thác bền vững sông Cầu và lưu vực sông
Cầu ".
Trên cơ sở đó, đề tài " NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG
CHẤT LƯỢNG NƯỚC CỦA LƯU VỰC SÔNG CẦU" được lựa chọn với mục đích
đánh giá tổng quan chất lượng nước sông Cầu dựa trên phương pháp mới, có nhiều
ưu điểm phục vụ công tác quản lý môi trường và đề xuất các biện pháp quản lý môi
trường nước .
3. Mục đích nghiên cứu của đề tài :
- Nhận dạng các vấn đề môi trường bức xúc liên quan đến chất lượngnước trong lưu
vực sông Cầu.
- Cung cấp các số liệu, thông tin cần thiết về hiện trạng và diễn biến chấtlượng nước
phục vụ công tác quản lý bảo vệ môi trường lưu vực sông.
SVTH: Ngô Văn Hùng
7
Đồ án chuyên ngành
4. Nội dung nghiên cứu :
- Đánh giá tài nguyên nước lưu vực sông Cầu .
- Đánh giá hiện trạng khai thác và sử dụng tài nguyên nước lưu vực sông Cầu.
- Đánh giá chất lượng nước và tìm hiểu các nguyên nhân gây ô nhiễm chất lượng nước

- Đánh giá chất lượng nước theo phương pháp tính chỉ số chất lượng nước (WQI);
5. Phạm vi nghiên cứu :
- Địa điểm nghiên cứu : nghiên cứu từ thượng lưu,trung lưu vạ hạ lưu sông Cầu.
- Quy mô : lưu vực sông Cầu.
- Vấn đề trọng tâm : phân vùng chất lượng nước lưu vực sông Cầu.
- Phạm vi : môi trường nước mặt (dòng chảy trên) của sông Cầu.
- Thời gian: 23/4/2009 - 27/04/2009
SVTH: Ngô Văn Hùng
8
Đồ án chuyên ngành
NỘI DUNG
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC SÔNG CẦU
1.1. Điều kiện tự nhiên :
Sông Cầu là một dòng sông lớn trong hệ thống sông Thái Bình, bắt nguồn từ
vùng núi Phia Đeng (1527m) sườn đông nam của dãy Pia-bi-óc (Bắc Kạn, Cao Bằng) ,
Dòng chính dài 288km, chảy qua các tỉnh Bắc Cạn, Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc
Ninh, Bắc Giang,Vĩnh Phúc và hai huyện của Hà Nội( Đông Anh, Sóc Sơn).
Nhìn chung địa hình sông Cầu thấp dần theo hướng Tây Bắc- Đông Nam và có
thể chia ra làm 3 vùng : miền núi, trung du và đồng bằng.
Mạng lưới sông suối của lưu vực sông Cầu tương đối phát triển, Các nhánh
sông chính phân bố tương đối đều dọc theo dòng sông chính, nhưng các sôngnhánh
tương đối lớn và đều nằm ở phía hữu ngạn lưu vực như các sông: Chợ Đu, Đu, Công,
Cà Lồ…Trên toàn bộ lưu vực có 68 sông suối có chiều dài trên 10km.
SVTH: Ngô Văn Hùng
9
Đồ án chuyên ngành
1.1.1. Vị trí địa lý :
Hình 1.1: Bản đồ Lưu Vực Sông Cầu
Lưu 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 lưu vực là 10530 km
2
, bao gồm toàn bộ hay phần
lãnh thổ 6 tỉnh (Bắc Kạn, Bắc Giang, Bắc Ninh, Thái Nguyên, Hải Dương, Vĩnh Phúc)
và 2 huyện thuộc Hà Nội, trong đó chính lưu sông Cầu có chiều dài là 288 km và diện tích
lưu vực2 là 6030 km
2
. Các phụ lưu có tổng chiều dài là 1332 km và diện tích lưu vực
là 3535 km .
1.1.2. Chế độ thủy văn :
Dòng chảy trên lưu vực sông Cầu khá đồng đều. Lưu vực sông Công có modun
dòng chảy vào khoảng 27-30 l/s.km
2
, vùng thượng lưu sông Cầu (từ Thác Riềng trở lên)
SVTH: Ngô Văn Hùng
10
Đồ án chuyên ngành
có modun dòng chảy năm là 22-24 l/s.km
2
thuộc 2 loại trung bình. Vùng ít nước nhất
là sông Đu có modun dòng chảy năm là 19,5-23 l/s.km
2
.

Tổng lượng nước trên lưu vực sông Cầu là 4,5 tỷ m3/năm. Chế độ thủy văn của
các con sông trong lưu vực sông Cầu được chia thành 2 mùa:
Mùa lũ bắt đầu từ tháng 6 đến tháng 9 và chiếm 70 – 80 % tổng lưu lượng dòng chảy
trong năm.
- Mùa khô từ tháng 10 đến tháng 5 năm sau, chỉ chiếm 20 – 30 % tổng lưu lượng dòng
chảy của năm.
Lưu lượng dòng chảy trung bình các tháng trong năm chênh lệch nhau tới 10
lần, mực nước cao và thấp nhất chênh nhau khá lớn, có thể tới 5 – 6 m.
1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội :
1.2.1. Đặc điểm dân cư – xã hội :
Bảng 1.1: Cơ cấu dân số các tỉnh thuộc lưu vực Sông Cầu
STT Tỉnh Dân số
(Nghìn người)
Mật độ dân số
(Người/km
2
)
1 Bắc Kạn 296.5 61
2 Thái Nguyên 1131.3 321
3 Vĩnh Phúc 1008.3 819
4 Bắc Giang 1560.3 408
5 Bắc Ninh 1034.2 1257
6 Hải Dương 1712.8 1038
Nguồn Niên giám thống kê năm 2010
Lưu vực chiếm khoảng 47% diện tích của 6 tỉnh. Tổng dân số 6 tỉnh thuộc lưu
vực năm 2010 khoảng trên 6,7 triệu người. Trong đó, dân số nông thôn khoảng 5,7 triệu
người, dân số thành thị khoảng trên 1 triệu người. Mật độ dân số trung bình khoảng
427 người/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 cư thấp nhất trong lưu vực,
chiếm khoảng 63 % diện tích toàn lưu vực nhưng dân số chỉ chiếm bằng 15 % dân số lưu
vực. Mật độ dân số cao ở vùng trung tâm và khu vực đồng bằng.
SVTH: Ngô Văn Hùng
11
Đồ án chuyên ngành
Thành phần dân cư trong lưu vực có sự đan xen của 8 dân tộc anh em: Kinh, Tày,
Nùng, Sán Dìu, Sán Chay, Hoa, Dao. Trong đó người Kinh chiếm đa số.
1.2.2. Đặc điểm kinh tế :
Vùng thượng lưu sông Cầu chủ yếu là các đồng bào dân tộc ít người, sống và
còn nhiều khó khăn. Vùng trung và hạ lưu là vùng dân cư đông đúc, có nhiều khu công
nghiệp và làng nghề.Cơ cấu kinh tế của các tỉnh trong lưu vực chủ yếu dựa trên nông
nghiệp, lâm nghiệp và công nghiệp; thủy sản đóng góp đáng kể vào cơ cấu kinh tế này.
Tốc độ tăng trưởng ngành công nghiệp cao hơn tỷ lệ trung bình quốc gia. Sản
phẩm từ nông nghiệp, lâm nghiệp và thủy sản chiếm 26 % và đang có xu hướng giảm.
Công nghiệp khai khoáng và tuyển quặng tập trung phát triển ở hai tỉnh thượng
nguồn là Bắc Kạn và Thái Nguyên. Nằm trên lưu vực có hơn 200 làng nghề các loại
chủ yếu tập trung ở Bắc Ninh và Bắc Giang.
Các hoạt động công nghiệp của các tỉnh có lưu vực sông đi qua phát triển khá
mạnh mẽ như nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ và một số nhà máy giấy khác trên địa bàn
tỉnh Thái Nguyên, cụm công nghiệp và khu đô thị ở Vĩnh Phúc và một phần của thành
phố Hà Nội (huyện Sóc Sơn,Đông Anh)…
1.3.Hiện trạng môi trường nước trên lưu vực sông Cầu.
1.3.1. Thượng lưu.
Thượng nguồn Sông Cầu nằm trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn ngoài dòng chảy chính
là Sông Cầu còn có phụ lưu là Sông Chợ Chu. Chất lượng nước sông Cầu và Sông
Chợ Chu tương đối ổn định.
Phần thượng lưu gồm 3 trạm: Thác Giềng, Chợ Mới, Thần Sa.
Sử dụng số liệu nồng độ BOD
5

, COD, TSS, Coliform, Amoni - NH
4
+
, Photphat
-P0
4
3-
so sánh với QCVN 08/2008 dạng A2 và B1.
a. Đánh giá nồng độ BOD
5
(mg/l)
Hình 1.2 Biểu đồ giá trị BOD5 sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Kạn
SVTH: Ngô Văn Hùng
12
Đồ án chuyên ngành
Dựa vào biểu đồ ta thấy hàm lượng BOD
5
(mg/l) từ các điểm quan trắc đều thấp
hơn cả QCVN08/2008 dạng A2 và B1. Ta thấy nếu xét dạng A2 tại trạm quan trắc
Thác Riềng hàm lượng BOD
5
là 1.9 mg/l thấp hơn hàm lượng quy chuẩn khoảng 3,1
lần và trạm Chợ Mới là1.6 mg/l ,Thần Sa là 1.83 mg/l thấp hơn hàm lượng quy chuẩn
khoảng 3,8 lần, còn theo dạng B1 thì thấp hơn nhiều lần.Vậy qua số liệu quan trắc đó
cho thấy hàm lượng BOD
5
phần thượng nguồn chảy qua tỉnh Bắc Kạn đều thỏa mãn
được quy chuẩn nước mặt dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt và tưới tiêu thủy
lợi
b. Đánh giá nồng độ Coliform (MPN/100ml).

Hình 1.3 Biểu đồ giá trị Coliform sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Kạn
Theo như biểu đồ trên ta thấy hàm lượng Coliform (MPN/100ml) ở các trạm
quan trắc đều thấp hơn so với QCVN 08:2008 cột A2 và B1.Rõ hơn ta thấy tại trạm
quan trắc Thác Riềng hàm lượng Coliform là 1850 MPN/100ml thấp hơn quy chuẩn
nước mặt A2 khoảng 2.7 lần; quy chuẩn B1 khoảng 4.1 lần.Tại trạm Chợ Mới hàm
lượng Coliform thấp hơn quy chuẩn nước mặt 08:2008 A2, B1 lần lượt là: 1.3, 2.0 lần.
Tuy nhiên Tại trạm Thần Sa hàm lượng Colifom cao hơn quy chuẩn 08 cột A2 là 1,7
lần và 1,1 lần so với cột B1.
SVTH: Ngô Văn Hùng
13
Đồ án chuyên ngành
c. Đánh giá nồng độ COD (mg/l).
Hình 1.4 Biểu đồ giá trị COD sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Kạn
Qua biểu đồ giá trị COD trên sông Cầu đoạn chảy Bắc Kạn ta thấy nhìn chung
giá trị COD đều nằm trong khoảng cho phép hơn thế hàm lượng COD ở 3 trạm quan
trắc đều thấp hơn nhiều so với giá trị hàm lượng chuẩn được quy định theo QCVN 08
-2008/BTNMT. Tại trạm quan chắc Thác Giềng đạt 5mg/l thấp hơn so với cột A2 là 3
lần và thấp hơn B1 tới 6 lần. Trạm quan trắc Chợ Mới cũng thấp hơn so với cột A2 là
2.3 lần và B1 khoảng 4.7 lần. Nhận định chung ta thấy hàm lượng COD qua thượng
nguồn đoạn chảy Bắc Kạn đã thỏa mãn theo quy chuẩn chung năm 2008.
d. Đánh giá nồng độ amoni - NH
4
+
(mg/l).
Hình 1.5 Biểu đồ giá trị N-NH4 sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Kạn
Theo biểu đồ ta thấy rằng tổng hàm lượng NH
4
+
là thấp so với quy QCVN
08/2008 cột B1 nhưng có phần cao so với cột A2. Cụ thể tại trạm Thác Riềng hàm

lượng NH
4
+
thấp hơn cột B1 khoảng 2 lần song lại cao hơn cột A2 khoảng 1.3 lần Tại
SVTH: Ngô Văn Hùng
14
Đồ án chuyên ngành
trạm Chợ Mới hàm lượng này vượt quá cột A2 khoảng 1.4 lần và thấp hơn cột B1
khoảng 1.9 lần. Tóm lại với mức quy chuẩn quy định theo QCVN2008/BTNMT ta có
thể khẳng định được rằng hàm lượng NH
4
+
đã thỏa mãn được QCVN 08/2008 cột B1
và có thể thỏa mãn được cột A2.
e. Đánh giá nồng độ Phosphat – PO
4
3-
Hình 1.6 Biểu đồ giá trị P-PO4 sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Kạn
Theo quy chuẩn và biểu đồ ta nhận thấy: Hàm lượng PO
4
3-
ở khu Chợ Mới,
Thần Sa đạt mức tiêu chuẩn cho phép. Song điều đó khiến chúng ta phải đặt ra câu hỏi
tại sao cùng trong thượng nguồn đoạn chảy Bắc Kạn mà trạm Thác Riềng lại có hàm
lượng PO
4
3-
vượt quá 1.3 lần so với QCVN 08/2008 cột A2 trong khi đó trạm Chợ
Mới, Thần Sa lại thấp hơn khá nhiều ( khoảng 10 lần).
SVTH: Ngô Văn Hùng

15
Đồ án chuyên ngành
f. Đánh giá nồng độ tổng chất rắn lơ lửng – TSS (mg/l)
Hình 1.7 Biểu đồ giá trị TSS sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Kạn
Qua hình 1.7 ta kết luận được rằng hàm lượng TSS thượng nguồn sông Cầu
đoạn chảy qua Bắc Kạn đã thỏa mãn theo QCVN08/2008 ở cả cột A2 và B1. Tại 2
trạm Thác Riềng và Chợ Mới, Thần Sa đều thấp hơn quy chuẩn chung đưa ra:
- Thác Riềng: Thấp hơn khoảng 1.4 lần(A2), khoảng 2.3 lần (B1).
- Chợ Mới: Thấp hơn khoảng 1.3 lần (A2), khoảng 2.1 lần (B1).
Kết Luận: Qua sự so sánh các tiêu chí trên với quy chuẩn nước mặt Việt Nam
08:2008/ BTMNT ta có thể nhận định rằng phần thượng lưu sông Cầu đoạn chảy qua
Bắc Kạn là đoạn sông khá sạch đã thỏa mãn được QCVN 08/2008 cột A2 có thể dùng
cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp Bên
cạnh đó cũng vẫn còn một số tiêu chí đánh giá còn hạn chế như: hàm lượng PO
4
3-
và
amoni NH
4
+
bởi: Theo báo cáo của UBND tỉnh Bắc Kạn ngày 30/7/2014 Sông Cầu
chảy qua địa phận 4 huyện, thị xã của tỉnh. Hiện các huyện thị này chưa có khu xử lý
nước thải sinh hoạt tập trung do vậy nước thải vẫn thải trực tiếp ra sông. Có một số cơ
sở sản xuất kinh doanh ảnh hưởng đến lưu vực sông là Bệnh viện đa khoa Chợ Mới;
Khu công nghiệp Thanh Bình; Nhà máy giấy của Công ty Cổ phần B&H
1.3.2 . Trung lưu Lưu vực sông Cầu (qua tỉnh Thái Nguyên) :
Lưu vực sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên gồm dòng chính là sông Cầu và
3 phụ lưu : Sông Nghinh Tường, sông Đu và sông Công. Gồm 4 trạm quan trắc: Thác
Bưởi, Giang Tiên, Gia Bảy, Mỏ Bạch. Và sử dụng các số liệu nồng độ BOD
5

, COD,
SVTH: Ngô Văn Hùng
16
Đồ án chuyên ngành
TSS, Coliform, Amoni - NH
4
+
, Photphat -P0
4
3-
so sánh với QCVN 08/2008 dạng A2 và
B1.
Đoạn sông Cầu trước khi chảy vào thành phố Thái Nguyên : bắt đầu chịu tác
đọng do các hoạt động sản xuất công nghiệp, khai thác khoáng sản, sản xuất nông
nghiệp dọc bên bờ sông. Ngoài ra ,đoạn sông này còn tiếp nhận 2 phụ lưu lá sông
Nghinh Tường và sông Đu nên chất lượng nước sông Cầu bị ảnh hưởng từ nguồn nước
hai phụ lưu này đổ sang. Sông Nghinh Tường chiu ảnh hưởng của hoạt động khai thác
vàng, đoạn cuối sông Đu tiếp nhận nước thải của mỏ than Phấn Mễ,tuy nhiên mức độ
ô nhiễm với hai dòng sông này chưa đáng kể.
a. Nồng độ BOD
5
trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên.
Hình 1.8. Biểu đồ giá trị BOD
5
trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên
Dựa vào biểu đồ Hình 1.8 ta thấy hàm lượng BOD
5
(mg/l) từ các điểm quan
trắc Thác Bưởi, Giang Tiên,Gia Bảy đều thấp hơn cả QCVN08/2008 cột A2 và cột
B1.tuy nhiên tại Mỏ Bạch cao hơn 1,7 lần so với Quy chuẩn 08 cột A2

b. Nồng độ COD trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên
Hình 1.9. Biểu đồ giá trị COD trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên
Qua biểu đồ giá trị COD trên sông Cầu đoạn chảy Bắc Kạn ta thấy nhìn chung
giá trị COD đều nằm trong khoảng cho phép.nhưng hàm lượng COD ở trạm quan trắc
Mỏ Bạch cao hơn nhiều so với giá trị hàm lượng chuẩn được quy định theo QCVN08
cột A2. Tại trạm quan chắc Mỏ Bạch đạt 26,4 mg/l cao hơn so với quy cột A2 là 1,8
lần và thấp hơn B1.
SVTH: Ngô Văn Hùng
17
Đồ án chuyên ngành
c. Nồng độ TSS trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên.
Hình 1.10. Biểu đồ giá trị TSS trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên
Nhận thấy hàm lượng TSS tại các trạm Giang Tiên, Gia Bảy, Mỏ Bạch đều
dưới mức quy chuẩn 08 cột A2. Tại trạm Thác Bưởi cao hơn QCVN08/2008 cột A2
đưa ra: - Thác Bưởi: Cao hơn khoảng 1.3 lần(A2), thấp hơn khoảng 1.3 lần (B1).
d.Nồng độ tổng Colifom trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên
Hình 1.11. Biểu đồ giá trị Coliform trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái
Nguyên
Theo như biểu đồ trên ta thấy hàm lượng Coliform ở các trạm Thác
Bưởi,Giang Tiên,Gia Bảy đều thấp hơn so với QCVN 08/2008 cột A2 và B1. Đạt tiêu
SVTH: Ngô Văn Hùng
18
Đồ án chuyên ngành
chuẩn cho nước sinh hoạt.Nhưng tại trạm quan trắc Mỏ Bạch đều vượt quy chuẩn 08
cột A2 và B1:
Tại trạm Mỏ Bạch hàm lượng Coliform là 41800 cao hơn QCVN 08/2008 cột
A2 khoảng 8,4 lần; cột B1 khoảng 5,6 lần.
e. Nồng độ N-NH4+ trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên
Hình 1.12. Biểu đồ giá trị N-NH4 trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái
Nguyên

Theo biểu đồ ta thấy rằng tổng hàm lượng NH
4
+
là thấp so với QCVN08/2008
cột B1 nhưng có phần cao so với cột A2. Đặc biệt tại chạm Mỏ Bạch hàm lượng
NH
4
+
cao hơn rất nhiều cột A2 khoảng 35 lần và cao hơn cột B1 khoảng 14 lần.
SVTH: Ngô Văn Hùng
19
Đồ án chuyên ngành
f. Nồng độ PO
4
3-
trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên.
Hình 1.13. Biểu đồ giá trị P-PO4 trên sông Cầu đoạn chảy qua Thái
Nguyên
Theo quy chuẩn và biểu đồ ta nhận thấy: Hàm lượng PO
4
3-
ở trạmGia Bảy vượt
mức tiêu chuẩn cho phép. Trạm Gia Bảy lại có hàm lượng PO
4
3-
vượt quá 2,0 lần so
với QCVN08/2008 cột A2 và 1,4 lần so với B1.Còn lại các trạm Thác Bưởi, Mỏ Bạch
đều dưới mức quy chuẩn 08 cột A2.
Tổng kết: Thái nguyên là tỉnh công nghiệp với các hoạt động sản xuất quy mô
lớn, nhỏ đa dạng. Đoạn sông chảy qua thành phố Thái Nguyên bắt đầu tiếp nhận nước

thải của nhà máy (nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ, nhiệt điện Cao Ngạn, Khu công
nghiệp Gang thép Thái nguyên ),các bệnh viện,khu dân cư,đô thị,
1.3.3. Hạ lưu Sông Cầu ( từ Chã đến Cầu Vát)
a. Nồng độ BOD
5
Hạ lưu sông Cầu.
Hình 1.14.Biểu đồ giá trị BOD5 hạ lưu sông Cầu
SVTH: Ngô Văn Hùng
20
Đồ án chuyên ngành
Dựa vào biểu đồ ta thấy hàm lượng BOD
5
(mg/l) từ các điểm quan trắc Chã, Đa
Phúc, Cầu Vát đều thấp hơn cả QCVN08/2008 cột A2 và cột B1. Tuy nhiên tại Lưu
Nhân Trú cao hơn 1,7 lần so với Quy chuẩn 08 cột A2 và thấp hơn 1,5 lần so với quy
chuẩn 08 cột B1.
b.Nồng độ COD Hạ lưu sông Cầu
Hình 1.15.Biểu đồ giá trị COD hạ lưu sông Cầu
Dựa vào biểu đồ ta thấy hàm lượng COD (mg/l) từ các điểm quan chắc Chã ,
Đa Phúc, Cầu Vát đều thấp hơn cả quy chuẩn nước mặt A2 và quy chuẩn B1.tuy nhiên
tại Lưu Nhân Trú cao hơn 1,33 lần so với Quy chuẩn 08 cột A2và thấp hơn 1,5 lần so
với quy chuẩn 08 cột B1.
SVTH: Ngô Văn Hùng
21
Đồ án chuyên ngành
c. Nồng độ tổng rắn lơ lửng TSS Hạ lưu sông Cầu
Hình 1.16. Biểu đồ giá trị TSS hạ lưu sông Cầu
Qua biểu đồ ta thấy hàm lượng TSS tại các trạm Chã, Lưu Nhân Trú, Đa Phúc,
Cầu Vát đều vượt mức QCVN08/2008 cột A2. Tại trạm Đa Phúc và Cầu Vát cao hơn
QCVN08/2008 cột A2 và cột B1 đưa ra:

Đa Phúc: Cao hơn khoảng 2.1 lần(A2), thấp hơn1.2 lần (B1).
Cầu Vát : Cao hơn khoảng 2,3 lần QCVN08/2008 cột A2 và cao hơn 1,4 lần so
với cột B1.
d. Nồng độ Colifom Hạ lưu sông Cầu.
Dựa vào biểu đồ ta thấy hàm lượng Colifom (mg/l) từ các điểm quan trắc Lưu
Nhân Trú, Đa Phúc, Cầu Vát đều cao cả QCNV08/2008 cột A2 (Hình 1.17).
-Tại Lưu Nhân Trú cao hơn 19 lần so với Quy chuẩn 08 cột A2và cao hơn
12,8 lần so với quy chuẩn 08 cột B1.
-Tại Đa Phúc cao hơn 1,9 lần so với Quy chuẩn 08 cột A2 và cao hơn 1,2 lần
so với quy chuẩn 08 cột B1.
SVTH: Ngô Văn Hùng
22
Đồ án chuyên ngành
-Tại Cầu Vát cao hơn 1,0 lần so với Quy chuẩn 08 cột A2và Thấp hơn 1,5
lần so với quy chuẩn 08 cột B1.
Hình 1.17. Biểu đồ giá trị Coliform hạ lưu sông Cầu
e. Nồng độ N -NH4 Hạ lưu sông Cầu
Hình 1.18.Biểu đồ giá trị N-NH4 hạ lưu sông Cầu
Theo biểu đồ ta thấy rằng tổng hàm lượng NH
4
+
là cao so với QCVN08/2008
cột A2 nhưng có phần thấp so với cột B1. Đặc biệt tại trạm Lưu Nhân Trú hàm lượng
NH
4
+
cao hơn rất nhiều cột A2 khoảng 7,3 lần và cao hơn cột B1 khoảng 4,8lần
SVTH: Ngô Văn Hùng
23
Đồ án chuyên ngành

f. Nồng độ PO
4
3-
hạ lưu sông Cầu
Hình 1.19.Biểu đồ giá trị P-PO4 hạ lưu sông Cầu
Theo QCVN08/2008 và biểu đồ ta nhận thấy: Hàm lượng PO
4
3-
ở trạm Chã,
Lưu Nhân Trú, Đa Phúc, Cầu Vát đều nằm trong mức tiêu chuẩn cho phép của QC 08
cột A2 và B1.
Kết luận: Chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn thành phố Thái
Nguyên (đoạn từ Chã đến Cầu Vát ) bị ô nhiễm nhẹ hợp chất hữu cơ, hàm lượng TSS
dao động từ 35,3 -68,4 mg/l vượt 2,1-2,3 lần so với QCVN 08:2008/BTNMT cột A2,
chất lượng nước sông Cầu khu vực này không đảm bảo sử dụng cho mục đích sinh
hoạt nhưng vẫn đảm bảo sử dụng mục đích tưới tiêu thuỷ lợi. Nguyên nhân, do đoạn
sông này tiếp nhận nước thải từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, đô thị thuộc địa
bàn thành phố Thái Nguyên.
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1.Tổng quan về WQI.
2.1.1. Giới thiệu chung về WQI.
Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index - WQI) là một chỉ số tổ hợp được
tính toán từ các thông số chất lượng nước xác định thông qua 1 công thức toán học.
WQI dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và được biểu diễn qua 1 thang
điểm.
Việc sử dụng sinh vật trong nước làm chỉ thị cho mức đô sạch ở Đức từ năm
1850 được coi là nghiên cứu đầu tiên về WQI. Chỉ số Horton (1965) là chỉ số WQI
đầu tiên được xây dựng trên thang số.
SVTH: Ngô Văn Hùng
24

Đồ án chuyên ngành
Hiện nay có rất nhiều quốc gia/ địa phương xây dựng và áp dụng chỉ số WQI.
Thông qua một mô hình toán, từ các thông số khác nhau ta thu được một chỉ số duy
nhất. Sau đó chất lượng nước có thể được so sánh với nhau thông qua chỉ số đó. Đây
là phương pháp đơn giản so với việc phân tích một loạt các thông số.
Các ứng dụng chủ yếu của WQI bao gồm:
- Phục vụ quá trình ra quyết định: WQI có thể được sử dụng làm cơ sở cho các quyết
định phân bổ tài chính và xác định các vấn đề ưu tiên.
- Phân vùng chất lượng nước.
- Thực thi tiêu chuẩn WQI có thể đánh giá được mức độ đáp ứng/ không đáp ứng của
chất lượng nước đối với tiêu chuẩn hiện hành.
- Phân tích diễn biến chất lượng nước theo không gian và thời gian.
- Công bố thông tin cho cộng đồng.
- Nghiên cứu khoa học: Các nghiên cứu chuyên sâu về chất lượng nước thường không
sử dụng WQI, tuy nhiên WQI có thể sử dụng cho các nghiên cứu vĩ mô khác như đánh
giá tác động của quá trình đô thị hóa đến chất lượng nước khu vực, đánh giá hiệu quả
kiểm soát phát thải
2.1.2. Quy trình xây dựng WQI.
Hầu hết quy trình chất lượng nước hiện nay đều được xây dựng thông qua quy
trình 4 bước như sau:
Bước 1: Lựa chọn thông số
Có rất nhiều thông số có thể thể hiện chất lượng nước, sự lựa chọn các thông số
khác nhau để tính WQI phụ thuộc vào mục đích sử dụng nguồn nước và mục tiêu của
WQI. Dựa vào mục đích sử dụng WQI có thể được phân loại như sau: Chỉ số chất
lượng nước thông thường, chỉ số chất lượng nước cho sử dụng đặc biệt.
Việc lựa chọn thông số có thể dùng phương pháp Delphi hoặc phân tích nhân tố
quan trọng. Các thông số không nên quá nhiều vì nếu các thông số quá nhiều thì sự
thay đổi của một thông số sẽ có tác động rất nhỏ đến chỉ số WQI cuối cùng. Các thông
SVTH: Ngô Văn Hùng
25