Đánh giá và phân vùng chất lượng nước sông châu giang đoạn chảy qua tỉnh hà nam

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
i


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI





NGUYỄN THỊ TÂM





ðÁNH GIÁ VÀ PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC
SÔNG CHÂU GIANG ðOẠN CHẢY QUA TỈNH HÀ NAM




CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ: 60.44.03.01

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. PHẠM NGỌC THỤY

HÀ NỘI – 2013
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố
trong bất kỳ luận văn nào khác.
Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn
này ñã ñược cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ
rõ nguồn gốc.


Tác giả luận văn


Nguyễn Thị Tâm







Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ii

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình ñiều tra, nghiên cứu ñể hoàn thiện luận văn, tôi ñã
nhận ñược sự hướng dẫn, giúp ñỡ nhiệt tình, quý báu của các nhà khoa học,
của các cơ quan, tổ chức, nhân dân và các ñịa phương.
Tôi xin ñược bày tỏ sự cảm ơn trân trọng nhất tới giáo viên hướng dẫn
khoa học PGS.TS Phạm Ngọc Thụy ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi
trong suốt quá trình hoàn thành luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn sự góp ý chân thành của các thầy, cô giáo
trong khoa Tài nguyên và Môi trường, Viện ðào tạo sau ñại học và nhà
trường ðại học Nông Nghiệp - Hà Nội, Phòng Tài nguyên và Môi trường,
Trung tâm quan trắc TNMT Hà Nam … ñã nhiệt tình giúp ñỡ tôi trong quá
trình hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới gia ñình, những người thân, cán bộ,
ñồng nghiệp và bạn bè ñã tạo ñiều kiện tốt nhất về mọi mặt cho tôi trong
suốt quá trình thực hiện ñề tài.
Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn!
Phủ Lý, ngày… tháng… năm 2013
Tác giả luận văn


NGUYỄN THỊ TÂM
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iii

MỤC LỤC
Lời cam ñoan………………………………………………………… …………i
Lời cảm ơn………………………………………………………… ………… ii
Mục lục……………………………………………………… ……………… iii
Danh mục bảng……………………………………………… ……………… vi
Danh mục ñồ thị……………………………………………… ………………vii
Danh mục viết tắt………………………………………………… ……….….viii

PHẦN I: ðẶT VẤN ðỀ··························································································i
1.1. Tính cấp thiết của ñề tài: ········································································· 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu: ·············································································· 1
1.3. Yêu cầu:·································································································· 2
PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU···········································3
2.1. Cơ sở lý luận về tài nguyên nước ···························································· 3
2.1.1. Cơ sở lý luận··························································································· 3
2.1.2 Cơ sở pháp lý·························································································· 3
2.1.3. Tài nguyên nước mặt của thế giới và Việt Nam······································· 4
2.2. Ô nhiễm nguồn nước mặt trên thế giới và Việt Nam ······························· 6
2.2.1. Tình trạng ô nhiễm nước trên thế giới ····················································· 6
2.2.2. Tình trạng ô nhiễm nước ở Việt Nam······················································ 7
2.3. Tài nguyên nước mặt khu vực tỉnh Hà Nam. ··········································· 7
2.3.1. Trữ lượng································································································ 7
2.3.2 Chất lượng ···························································································· 10
2.4 Các chỉ tiêu ñánh giá chất lượng nước ñược sử dụng trong luận văn ····· 11
2.4.1 Các chỉ tiêu hóa lý················································································· 11
2.4.2 Các chỉ tiêu vi sinh················································································ 13
2.5. Tổng quan về Chỉ số chất lượng nước (WQI - Water Quality Index) ··············13
2.5.1. Tổng quan về chỉ số môi trường···························································· 13
2.5.2 Tổng quan về chỉ số chất lượng nước (WQI )········································ 13
2.5.3. Tính toán chỉ số chất lượng nước (WQI) ··············································· 14
2.5.4. Những phương pháp, chỉ số ñánh giá chất lượng nước trên thế giới ······ 18
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iv

2.5.5. Những phương pháp, chỉ số ñánh giá chất lượng nước ở Việt Nam······· 19
PHẦN III ðỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU······21
3.1. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu. ························································ 21
3.2. Nội dung nghiên cứu············································································· 21
3.3. Phương pháp nghiên cứu.······································································ 21

3.3.1 Thu thập, chọn lọc và phân tích các tài liệu có liên quan ······················· 21
3.3.2 Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu ················································ 22
3.3.3 Phương pháp phân tích các thông số quan trắc ······································ 24
3.3.4 Phương pháp ñánh giá chất lượng nước················································· 25
3.3.5 Phương pháp phân vùng chất lượng sông Châu Giang bằng chỉ số
tổng hợp chất lượng nước (WQI) ·························································· 25
PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ······························26
4.1. ðiều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội tỉnh Hà Nam liên quan ñến
nguồn nước khu vực nghiên cứu ··························································· 26
4.1.1 ðiều kiện tự nhiên················································································· 26
4.1.2 ðánh giá về ñiều kiện kinh tế - xã hội liên quan ñến nguồn nước
khu vực tỉnh Hà Nam ············································································ 31
4.2. Các yếu tố cơ bản ảnh hướng ñến chất lượng nước sông Châu
Giang ñoạn chảy qua ñịa bàn tỉnh Hà Nam············································ 34
4.2.1 Nước thải sinh hoạt phát sinh từ các khu dân cư···································· 34
4.2.2 Nước thải phát sinh từ hoạt ñộng sản xuất công nghiệp, tiểu thủ
công nghiệp, làng nghề ········································································· 37
4.2.3 Nước thải phát sinh từ hoạt ñộng sản xuất nông nghiệp························· 38
4.2.4 Phát sinh ô nhiễm từ hoạt ñộng ngoại tỉnh············································· 38
4.3 Diễn biến chất lượng nước mặt sông Châu Giang ñoạn chảy quan
ñịa bàn tỉnh Hà Nam theo mùa Khô và mùa mưa thông qua các chỉ
tiêu riêng lẻ năm 2013··········································································· 38
4.4. ðánh giá chất lượng nước mặt và diễn biến chất lượng nước sông
Châu Giang vào mùa khô và mùa mưa giai ñoạn 2008 - 2013 ··············· 43
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp v

4.5. Phân vùng chất lượng nước sông Châu Giang ñoạn chảy qua tỉnh
Hà Nam nước theo chỉ số WQI vào mùa khô (tháng 3) và mùa mưa
(tháng 7) năm 2013 ··············································································· 49
4.5.1 Cơ sở phân chia ranh giới lấy mẫu phân tích ········································· 49

4.5.2 Phương pháp phân vùng chất lượng nước·············································· 50
4.5.3. ðánh giá về chất lượng nguồn nước sông Châu Giang ñoạn chảy
qua tỉnh Hà Nam dựa trên chỉ số WQI··················································· 63
4.5.4. Khuyến cáo về sử dụng nguồn nước sông Châu Giang ñoạn chảy
qua tỉnh Hà Nam ··················································································· 64
4.6 Dự báo xu thế biến ñộng về chất lượng nước sông Châu Giang trên
ñịa bàn tỉnh Hà Nam. ············································································ 64
4.7. ðề xuất một số giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện
chất lượng môi trường nước mặt tại sông Châu Giang ñoạn chảy
qua ñịa bàn tỉnh Hà Nam······································································· 65
4.7.1. Giải pháp phát triển tài nguyên nước····················································· 65
4.7.2. Giải pháp tăng cường năng lực và sự tham gia của các bên liên quan··············66
PHẦN V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ····························································67
5.1. Kết luận ································································································ 67
5.2. Kiến nghị ······························································································ 68

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vi

DANH MỤC BẢNG
STT TÊN BẢNG TRANG
Bảng 2.1 Bảng lượng nước chảy trên sông của thế giới ······································ 5
Bảng 2.2 Một số con sông chính trên ñịa bàn tỉnh···············································9
Bảng 2.3 Bảng quy ñịnh các giá trị q
i
, BP
i
························································ 15
Bảng 2.4. Bảng quy ñịnh các giá trị BP
i
và qi ñối với DO

% bão hòa
······················ 16
Bảng 2.5. Bảng quy ñịnh các giá trị BP
i
và q
i
ñối với thông số pH···················· 17
Bảng 3.1 ðiều kiện, thời giam bảo quản mẫu ··················································· 23
Bảng 3.2: Phương pháp phân tích môi trường nước ·········································· 24
Bảng 4.1. Lượng mưa trong các tháng và năm (ñơn vị mm) ····························· 28
Bảng 4.2. ðộ ẩm trong các tháng và năm (ñơn vị %)········································ 28
Bảng 4.3. Nhiệt ñộ trong các tháng và năm (ñơn vị
0
C) ···································· 29
Bảng 4.4. Giờ nắng trong các tháng và năm (ñơn vị: giờ) ································· 30
Bảng 4.5. Quy mô dân số trong khu vực nghiên cứu········································· 35
Bảng 4.6. Hệ số ô nhiễm do mỗi người ñưa hàng ngày vào môi trường ············ 36
Bảng 4.7. Ước tính tải lượng một số chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt
của các khu dân cư ven sông Châu Giang········································· 36
Bảng 4.8. Các khu sản xuất công nghiệp, làng nghề trên ñịa bàn nghiên cứu············ 37
Bảng 4.9: Diễn biến chất lượng nước mặt sông Châu Giang mùa khô giai
ñoạn 2008 – 2013 tại ñiểm quan trắc Vĩnh Trụ ································· 43
Bảng 4.10: Diễn biến chất lượng nước mặt sông Châu Giang mùa mưa giai
ñoạn 2008 – 2013 tại ñiểm quan trắc Vĩnh Trụ ································· 44
Bảng 4.11 Vị trí quan trắc môi trường ······························································ 50
Bảng 4.12 Kết quả tính toán WQI thông số chất lượng nước sông Châu
Giang vào mùa khô (tháng 3/2013)················································· 55
Bảng 4.13 Kết quả tính toán WQI thông số chất lượng nước sông Châu
Giang vào mùa mưa (tháng 7/2013)·················································· 57
Bảng 4.14: Kết quả tính toán chỉ số WQI và mức ñánh giá chất lượng nước

sông Châu Giang vào mùa khô (tháng 3 năm 2013)·························· 59
Bảng 4.15: Kết quả tính toán chỉ số WQI và mức ñánh giá chất lượng nước
sông Châu Giang vào mùa mưa (tháng 7 năm 2013)························· 60

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vii

DANH MỤC HÌNH

STT TÊN HÌNH TRANG
Hình 4.1 Bản ñồ hiện trạng tỉnh Hà Nam……………………………………….26
Hình 4.2 Nồng ñộ DO tại các ñiểm quan trắc·····················································39
Hình 4.3 Diễn biến Nồng ñộ COD theo mùa······················································39
Hình 4.4 Diễn biến Nồng ñộ BOD
5
theo mùa ····················································40
Hình 4.5 Diễn biến Nồng ñộ TSS theo mùa ·······················································40
Hình 4.6 Diễn biến Nồng ñộ NH
4
+
theo mùa ·····················································41
Hình 4.7 Diễn biến Nồng ñộ PO
4
3-
theo mùa ·····················································42
Hình 4.8 Diễn biến hàm lượng coliform theo mùa ·············································42
Hình 4.9 Diễn biến pH qua các năm ··································································44
Hình 4.10 Diễn biến nồng ñộ DO qua các năm··················································45
Hình 4.11 Diễn biến Nồng ñộ COD qua các năm···············································45
Hình 4.13 Diễn biến Nồng ñộ TSS qua các năm················································46
Hình 4.14 Diễn biến Nồng ñộ NH

4
+
theo mùa ···················································47
Hình 4.15 Diễn biến Nồng ñộ PO
4
3-
theo mùa ···················································47
Hình 4.16 Diễn biến hàm lượng colifrom theo mùa ···········································48
Hình 4.17 Sơ ñồ lấy mẫu phân tích…………………………………………………….51
HÌNH 4.18 SƠ ðỒ PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC MÙA KHÔ
(THÁNG 3/2013)············································································61
HÌNH 4.19 SƠ ðỒ PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC MÙA MƯA
(THÁNG 7/2013)············································································62
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp viii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Ý nghĩa
BVMT Bảo vệ môi trường
CTR Chất thải rắn
CTRSH Chất thải rắn sinh hoạt
CTRNH Chất thải rắn nguy hại
CP Chính Phủ
CV Công văn
CN Công nghiệp
LVS Lưu vực sông
Nð Nghị ñịnh
TNMT Tài nguyên môi trường
TC Tài chính
UBND Ủy ban nhân dân

WHO Tổ chức y tế Thế giới
CLN Chất lượng nước
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 1
PHẦN I: ðẶT VẤN ðỀ

1.1. Tính cấp thiết của ñề tài:
Sông Châu Giang là một trong ba con sông lớn chảy qua ñịa phận tỉnh Hà
Nam. Nó có rất nhiều chức năng quan trọng ñặc biệt của nguồn nước, ñối với
phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. Chính vì vậy việc tăng cường và nâng cao
hiệu quả quản lý và bảo vệ nguồn nước sông Châu Giang là một nhiệm vụ quan
trọng, là một yêu cầu cấp thiết, ñể ñảm bảo các mục tiêu phát triển hiện tại và
phát triển bền vững trong tương lai.
Phân vùng chất lượng nước là nội dung ñặc biệt quan trọng không chỉ trong
quản lý môi trường mà còn có tầm quan trọng trong quy hoạch sử dụng tài
nguyên nước một cách hợp lý và an toàn. Nhằm góp phần ngăn chặn các nguy cơ
suy thoái về nguồn nước cũng như từng bước khắc phục, cải thiện và bảo vệ
nguồn nước mặt trên ñịa bàn tỉnh Hà Nam, cần thiết phải tiến hành nghiên cứu ñể
xây dựng công cụ quản lý thống nhất và tổng hợp tài nguyên nước sông Châu
Giang. Chỉ số chất lượng nước và phân vùng chất lượng nước là công cụ giúp
ñánh giá mức ñộ ô nhiễm từng ñoạn sông phục vụ mục ñích quy hoạch sử dụng
hợp lý nguồn nước mặt và xây dựng ñịnh hướng kiểm soát ô nhiễm, bảo vệ môi
trường nước, từ ñó, xây dựng các biện pháp ñể kiểm soát ô nhiễm môi trường
nước tốt hơn
ðây là một vấn ñề rất cần thiết và cấp bách, vì vậy tôi ñã tiến hành thực hiện
ñề tài “ðánh giá và phân vùng chất lượng nước sông Châu Giang ñoạn chảy
qua tỉnh Hà Nam”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu:
- ðánh giá chất lượng nước sông Châu Giang (ñoạn chảy qua tỉnh Hà
Nam)
- Khuyến cáo về khả năng sử dụng nước và ñề xuất các giải pháp nhằm sử

dụng hợp lý và bền vững nguồn nước sông Châu Giang.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 2
1.3. Yêu cầu:
- Thống kê ñược các yếu tố ảnh hưởng ñến môi trường nước Sông Châu
Giang khu vực nghiên cứu
- ðánh giá ñược chất lượng nước và xu thế biến ñộng chất lượng nước
sông Châu Giang vào mùa mưa và mùa khô giai ñoạn 2008 -2013
- Phân vùng khả năng sử dụng nguồn nước sông Châu Giang (ðoạn chảy
qua tỉnh Hà Nam) vào mùa mưa và mùa Khô năm 2013 theo chỉ số ñánh giá chất
lượng nước (WQI) ban hành theo quyết ñịnh 879/Qð – TCMT;
-Xây dựng ñược sơ ñồ phân vùng chất lượng nước theo chỉ số WQI.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 3
PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1. Cơ sở lý luận về tài nguyên nước
2.1.1. Cơ sở lý luận
Bảo vệ môi trường hiện nay ñang là vấn ñề nóng của toàn cầu, không chỉ
là sự quan tâm của các nhà khoa học mà còn là của tất cả người dân. Nguồn nước
bị ô nhiễm là một trong các nguyên nhân gây ra nhiều bệnh tật cho con người.
Cuộc sống con người trở nên khó khăn khi môi trường nước bị suy giảm về số
lượng và chất lượng.
ðánh giá và phân vùng chất lượng nước cung cấp bức tranh tổng thể về cả
2 phương diện: Phương diện về vật lý, hóa học thể hiện chất lượng môi trường và
phương diện quy hoạch sử dụng hiệu quả và bền vững nguồn tài nguyên nước.
ðánh giá và phân vùng chất lượng môi trường nước ñược coi như một gửi “thông
ñiệp” về tình trạng về chất lượng môi trường nước ñền người dân, thông qua việc
cung cấp thông tin tin cậy về môi trường ñể hỗ trợ quá trình ra quyết ñịnh quy
hoạch sử dụng nguồn nước của cả lưu vực. Một trong những mục tiêu quan trọng
của việc ñánh giá hiện trạng và xây dựng bản ñồ phân vùng chất lượng nước là
cung cấp thông tin nhằm nâng cao nhận thức và hiểu biết của cộng ñồng về tình

hình môi trường, khuyến khích và thúc ñẩy việc xây dựng, triển khai và nhân
rộng các mô hình cộng ñồng tham gia bảo vệ môi trường, nhằm thực hiện mục
tiêu xã hội hóa công tác bảo vệ môi trường.
2.1.2 Cơ sở pháp lý
Nước là tài nguyên ñặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu của sự
sống và môi trường, quyết ñịnh sự tồn tại và phát triển bền vững của ñất nước,
mặt khác nước cũng gây ra những tai họa cho con người và môi trường. Do
vậy việc quản lý nguồn tài nguyên nước ñòi hỏi một hệ thống các văn bản bảo
vệ và khai thác nguồn nước nhằm tạo cơ sở pháp lý cho công tác này. Các
biện pháp mang tính chất pháp lý, thiết chế và hành chính này ñược áp dụng
cho việc sử dụng và phân phối tài nguyên nước, ñảm bảo phát triển bền vững
tài nguyên nước.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 4
Hiện nay, việc phân cấp quản lý nhà nước về tài nguyên nước nằm ở 2 bộ là: Bộ
tài nguyên và môi trường, bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn.
Các văn bản mang tính pháp lý trong quản lý tài nguyên nước ñang có hiệu lực
- Luật bảo vệ môi trường số 52/2005/QH11 do Quốc hội thông qua ngày
29/11/2005 và chính thức có hiệu lực từ ngày 01/07/2006
- Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 ñã ñược Quốc hội nước
CHXHCNVN khóa XIII, kỳ họp thứ 3 thông qua ngày 21/6/2012
- Nghị ñịnh số 120/2008/Nð-CP về quản lý lưu vực sông
- Quyết ñịnh 879/Qð-TCMT ngày 01/7/2011 của Tổng cục Môi trường về
việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng nước
2.1.3. Tài nguyên nước mặt của thế giới và Việt Nam
Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước mưa, nước dưới ñất,
nước biển (Luật tài nguyên nước, 2012). Nguồn nước mặt, thường ñược gọi là tài
nguyên nước mặt, tồn tại thường xuyên hay không thường xuyên trong các thuỷ
vực ở trên mặt ñất như: sông ngòi, hồ tự nhiên, hồ chứa (hồ nhân tạo), ñầm lầy,
ñồng ruộng và băng tuyết. Tài nguyên nước sông là thành phần chủ yếu và quan
trọng nhất, ñược sử dụng rộng rãi trong ñời sống và sản xuất. Do ñó, tài nguyên

nước nói chung và tài nguyên nước mặt nói riêng là một trong những yếu tố
quyết ñịnh sự phát triển kinh tế xã hội của một vùng lãnh thổ hay một quốc gia.
2.1.3.1.Tài nguyên nước mặt trên thế giới
Lượng nước toàn cầu là khoảng 1386 triệu Km
3
, trong ñó

nước biển và ñại
dương chiếm 96,5%. Chỉ còn lại 3,3% lượng nước trong ñất liền và trong khí
quyển. Lượng nước ngọt mà con người có thể sử dụng ñược khoảng 35 triệu km
3
,
chiếm 2,53% lượng nước toàn cầu. Tuy nhiên trong số lượng nước ngọt ñó, băng
và tuyết chiếm 24,7 triệu km
3
và nước ngầm nằm ở ñộ sâu tới 600m so với mực
nước biển chiếm 10,53 triệu Km
3
.

Lượng

nước ngọt trong các hồ chứa là 91.000
Km
3
và trong các suối là 2120km
3
(Nguồn: Korzun và các cộng sự, 1978)
Lượng mưa trung bình hàng năm trên bề mặt trái ñất khoảng 800mm Tuy
nhiên sự phân bố mưa không ñồng ñều giữa các khu vực trên thế giới, tạo nên

những vùng mưa nhiều, dư thừa nước và những vùng ít thiếu nước. Vùng dư thừa
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 5
nước là nơi lượng mưa cao, thỏa mãn ñược nhu cầu nước tiềm năng của thảm
thực vật. Vùng mưa ít là nơi mưa ít không ñủ cho thảm thực vật phát triển. Nhìn
chung, Châu Phi, Trung ðông, miền Tây nước Mỹ, Tây Bắc Mehico, một phần
của Chile, Argentina và phần lớn Australia ñược coi là những vùng thiếu nước.
Nguồn nước trên các sông là nguồn nước quan trọng, ñáp ứng nhu cầu nước của
con người và vi sinh vật trên cạn. Lưu lượng nước trên các dòng sông thông qua
chu trình nước toàn cầu, thể hiện sự biến ñộng nhiều hơn lượng nước chứa trong
các hồ, lượng nước ngầm và các khối băng (Nguồn: Shiklomanov,1990). Dưới
ñây là bảng lượng nước chảy trên sông của thế giới
Bảng 2.1 Bảng lượng nước chảy trên sông của thế giới
Khu vực
Dòng chảy hàng
năm (km
3
)
% so với
toàn cầu
Diện tích
(1000km
2
)
Châu Âu 321 7 10.500
Châu Á 14.410 31 43.475
Châu Phi 4.570 10 30.120
Bắc và Trung Mỹ 8.200 17 24.200
Nam Mỹ 11.765 25 17.800
Úc 348 1 7.683
Châu ðại dương 2.040 4 1.267

Châu Nam Cực 2.230 5 13.977
Tổng số 46.768 100 149.022
(Nguồn: Korzun và các cộng sự, 1978)
2.1.3.2. Tài nguyên nước mặt ở Việt Nam
Tài nguyên nước mặt (dòng chảy sông ngòi) của một vùng lãnh thổ hay
một quốc gia là tổng của lượng dòng chảy sông ngòi từ ngoài vùng chảy vào và
lượng dòng chảy ñược sinh ra trong vùng (dòng chảy nội ñịa).
Tổng lượng dòng chảy sông ngòi trung bình hàng năm của nước ta bằng
khoảng 847 km
3
, trong ñó tổng lượng ngoài vùng chảy vào là 507km
3
chiếm 60%
và dòng chảy nội ñịa là 340 km
3
, chiếm 40%.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 6
Tài nguyên nước mặt của Việt Nam tương ñối phong phú, chiếm khoảng
2% tổng lượng dòng chảy của các sông trên thế giới, trong khi ñó diện tích ñất
liền nước ta chỉ chiếm khoảng 1,35% của thế giới. Tuy nhiên, một ñặc ñiểm quan
trọng của tài nguyên nước mặt là những biến ñổi mạnh mẽ theo thời gian (dao
ñộng giữa các năm và phân phối không ñều trong năm) và còn phân bố rất không
ñều giữa các hệ thống sông và các vùng.
Tổng lượng dòng chảy năm của sông Mê Kông bằng khoảng 500 km
3
,
chiếm tới 59% tổng lượng dòng chảy năm của các sông trong cả nước, sau ñó
ñến hệ thống sông Hồng 126,5 km
3
(14,9%), hệ thống sông ðồng Nai 36,3 km

3

(4,3%), sông Mã, Cả, Thu Bồn có tổng lượng dòng chảy xấp xỉ nhau, khoảng
trên dưới 20 km
3
(2,3 - 2,6%), các hệ thống sông Kỳ Cùng, Thái Bình và sông Ba
cũng xấp xỉ nhau, khoảng km
3
(1%), các sông còn lại là 94,5 km
3
(11,1%).
Một ñặc ñiểm quan trọng nữa của tài nguyên nước sông của nước ta là
phần lớn nước sông (khoảng 60%) lại ñược hình thành trên phần lưu vực nằm ở
nước ngoài, trong ñó hệ thống sông Mê Kông chiếm nhiều nhất (447 km
3
, 88%).
Nếu chỉ xét thành phần lượng nước sông ñược hình thành trong lãnh thổ nước ta,
thì hệ thống sông Hồng có tổng lượng dòng chảy lớn nhất (81,3 km
3
) chiếm
23,9%, sau ñó ñến hệ thống sông Mê Kông (53 km
3
, 15,6%), hệ thống sông
ðồng Nai (32,8 km
3
, 9,6%). (Trần Xuân Thành, 2011)
2.2. Ô nhiễm nguồn nước mặt trên thế giới và Việt Nam
2.2.1. Tình trạng ô nhiễm nước trên thế giới
Trong thập niên 60, ô nhiễm nước lục ñịa và ñại dương gia tăng với nhịp
ñộ ñáng lo ngại. Tiến ñộ ô nhiễm nước phản ánh trung thực tiến bộ phát triển kỹ

nghệ, tiêu biểu như:
Anh Quốc: Ðầu thế kỷ 19, sông Tamise rất sạch. Nó trở thành ống cống lộ
thiên vào giữa thế kỷ này. Các sông khác cũng có tình trạng tương tự trước khi
người ta ñưa ra các biện pháp bảo vệ nghiêm ngặt.
Nước Pháp rộng hơn, kỹ nghệ phân tán và nhiều sông lớn, nhưng vấn ñề
cũng không khác nhiều. Người dân Paris còn uống nước sông Seine ñến cuối thế
kỷ 18. Từ ñó vấn ñề ñổi khác: các sông lớn và nước ngầm nhiều nơi không còn
dùng làm nước sinh hoạt ñược nữa, 5.000 km sông của Pháp bị ô nhiễm mãn
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 7
tính. Sông Rhin chảy qua vùng kỹ nghệ hóa mạnh, khu vực có hơn 40 triệu
người, là nạn nhân của nhiều tai nạn (như nạn cháy nhà máy thuốc Sandoz ở Bâle
năm 1986) thêm vào các nguồn ô nhiễm thường xuyên.
Ở Hoa Kỳ tình trạng tương tự ở bờ phía ñông cũng như nhiều vùng khác.
Vùng Ðại hồ bị ô nhiễm nặng, trong ñó hồ Erie, Ontario ñặc biệt nghiêm trọng.
(Nguyễn Hồng Thái và cộng sự, 2009)
2.2.2. Tình trạng ô nhiễm nước ở Việt Nam
Nước ta có nền công nghiệp chưa phát triển mạnh, các khu công nghiệp
và các ñô thị chưa nhiều, nhưng tình trạng ô nhiễm nước ñã xảy ra ở nhiều nơi
với các mức ñộ nghiêm trọng khác nhau (Cao Liêm và Trần Ðức Viên, 1990).
Nông nghiệp là ngành sử dụng nhiều nước nhất dùng tưới lúa và hoa màu,
chủ yếu là ở ñồng bằng sông Cửu Long và sông Hồng. Việc sử dụng nông dược
và phân bón hóa học càng góp thêm phần ô nhiễm môi trường nông thôn.
Công nghiệp là ngành làm ô nhiễm nước quan trọng, mỗi ngành có một
loại nước thải khác nhau. Khu công nghiệp Thái Nguyên thải nước biến Sông
Cầu thành màu ñen, mặt nước sủi bọt trên chiều dài hàng chục cây số. Khu công
nghiệp Việt Trì xả mỗi ngày hàng ngàn mét khối nước thải của nhà máy hóa chất,
thuốc trừ sâu, giấy, dệt xuống Sông Hồng làm nước bị nhiễm bẩn ñáng kể. Khu
công nghiệp Biên Hòa và TP HCM tạo ra nguồn nước thải công nghiệp và sinh
hoạt rất lớn, làm nhiễm bẩn tất cả các sông rạch ở ñây và cả vùng phụ cận.
Nước dùng trong sinh hoạt của dân cư ngày càng tăng nhanh do dân số và

các ñô thị. Nước cống từ nước thải sinh hoạt cộng với nước thải cuả các cơ sở tiểu
thủ công nghiệp trong khu dân cư là ñặc trưng ô nhiễm của các ñô thị ở nước ta.
Ðiều ñáng nói là các loại nước thải ñều ñược trực tiếp thải ra môi trường,
chưa qua xử lý, vì nước ta chưa có hệ thống xử lý nước thải nào ñúng nghĩa như
tên gọi. ( , 2009).
2.3. Tài nguyên nước mặt khu vực tỉnh Hà Nam.
2.3.1. Trữ lượng
Hà Nam nằm ở trung lưu hệ thống sông Hồng, hàng năm tiếp nhận nguồn
nước của 2 sông lớn: Sông Hồng và sông ðáy. Sông Hồng có trữ lượng nước khá
dồi dào là nguồn cung cấp nước chính cho tỉnh Hà Nam qua sông Nhuệ và các
trạm bơm, cống ven sông. Sông ðáy tuy là nguồn nước kém dồi dào hơn và ít
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 8
phù sa nhưng cũng là nguồn nước quan trọng cả về cấp thoát nước lẫn giao thông
thuỷ của tỉnh. Ngoài ra trong nội tỉnh còn có các con sông quan trọng khác như:
Sông Nhuệ, sông Châu Giang, sông Sắt trữ lượng tài nguyên nước mưa khoảng
1,602 tỷ m
3
/năm. Trung bình dòng chảy mặt từ các sông chảy vào tỉnh Hà Nam
hàng năm vào khoảng 87,4 tỷ m
3
nước, trong ñó:
Sông Hồng là ranh giới phía ñông của tỉnh với các tỉnh Hưng Yên và Thái
Bình. Trên lãnh thổ tỉnh, sông có chiều dài 38,6 km. Sông Hồng hàng năm có
khoảng 83,6 tỷ m
3
nước chảy vào ñịa phận tỉnh, có vai trò tưới tiêu quan trọng và
tạo nên những bãi bồi màu mỡ với diện tích gần 10.000 ha.
Sông ðáy là một nhánh của sông
Hồng bắt nguồn từ Phúc Thọ (Hà
Tây cũ) chảy vào lãnh thổ Hà Nam

khoảng 3 tỷ m
3
nước mỗi năm. Sông
ðáy còn là ranh giới giữa Hà Nam
và Ninh Bình. Trên lãnh thổ Hà Nam
sông ðáy có chiều dài 47,6 km.



Sông Nhuệ là sông ñào dẫn nước sông Hồng từ Thụy Phương, Từ Liêm, Hà Nội
và ñi vào Hà Nam với chiều dài 14,5 km, sau ñó ñổ vào sông ðáy ở Phủ Lý.
Hàng năm ñón nhận khoảng 0,8 tỷ m
3
nước.
Sông Châu Giang bắt nguồn từ Tắc
Giang Duy tiên nhận hợp lưu của sông
Nông Giang ñến An mông (Tiên Phong)
chia thành hai nhánh, một nhánh làm ranh
giới giữa huyện Lý Nhân và Bình Lục
nhánh này chảy ra trạm bơm tưới tiêu Hữu
bị rồi ra sông Hồng và một nhánh làm ranh
giới giữa huyện Duy Tiên và Bình Lục
nhánh này ra sông ðáy tại Thành phố Phủ

Một ñoạn sông ðáy

Sông Châu
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 9
Lý, sông Châu chảy qua ñịa phận tỉnh Hà Nam có chiều dài khoảng 64 km. Mực
nước trung bình năm là +2,18m; Mực nước cao nhất (lũ lịch sử ngày 22/8/1971)

là +4,00m.
Trong 10 năm gần ñây, công trình thuỷ ñiện Hoà Bình ñã tích nước mùa
mưa và phát ñiện, mùa kiệt nước xả xuống hạ lưu tăng thêm so với trạng thái tự
nhiên trước 1987 hàng tháng khoảng 100m
3
/s, như vậy phần hạ lưu sông ðáy
cũng ñược hưởng thêm khoảng 20m
3
/s, tạo ñiều kiện thuận lợi cho việc cung cấp
nước của tỉnh Hà Nam. Tuy nhiên mực nước trên các triền sông của tỉnh cũng
không tưới tự chảy ñược mà phải dùng bơm hay ñập ñể tạo nguồn.
Các con sông nội tỉnh như sông Nhuệ, sông Châu, sông Sắt không có
nguồn sinh thuỷ mà chủ yếu lă lượng nước mưa và dòng chảy hồi quy của các
khu tưới lấy nước từ sông ðáy, sông Hồng. Thông qua các cống Liên Mạc, cống
Phủ Lý và các trạm bơm, dòng chảy ở các sông này phụ thuộc vào việc lấy nước
của các công trình thuỷ lợi trong tỉnh. (ðỗ Tiến Hùng, 2011)
Bảng 2.2 Một số con sông chính trên ñịa bàn tỉnh
TT Tên sông F (Km
2
)
Chiều dài
sông (km)
Chiều dài sông
chảy qua ñịa bàn
Hà Nam (km)
1
Hồng 143.700 1.126 37,8
2
ðáy 5.800 240 47
3

Nhuệ 1.070 80 13
4
Duy Tiên (1 nhánh của sông Nhuệ) 18,3 18,3
5
Châu Giang (từ ñập Quan Trung ñến Hữu Bị) 34 34
6
Châu Giang (từ Tắc Giang ñến Phủ Lý) 27,3 27,3
7
Sắt 37,7 10
8
Mỹ ðô 10,5 3,8
9
Long Xuyên 12 12
10
Kinh Thuỷ 18 18
11
Biên Hoà 12,6 12,6
(Nguồn: ðỗ Tiến Hùng, 2011)
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 10
2.3.2 Chất lượng
Hà Nam là tỉnh nằm ở trung lưu của lưu vực sông Nhuệ - ðáy, tiếp nối
với phần Hà Nội ở phía thượng lưu. Do ñặc ñiểm này nên chất lượng nước sông
ở tỉnh Hà Nam ngoài ảnh hưởng của các hoạt ñộng xả thải trong tỉnh còn chịu
ảnh hưởng lớn bởi chất lượng nước sông ở phía thượng lưu. Vì vậy, ñể ñánh giá
chất lượng nước sông tỉnh Hà Nam cần xem xét theo hệ thống chủ yếu là hệ
thống sông Nhuệ - ðáy- Châu Giang. Nghiên cứu nhiều tài liệu cho thấy: nguồn
nước trong hệ thống sông Nhuệ - ðáy bị ô nhiễm ở một số vị trí.
Sông Nhuệ là con sông bị ô nhiễm nặng nề nhất do phải tiếp nhận phần
lớn nước thải sinh hoạt từ Hà Nội. Thậm chí trong mùa mưa các chỉ tiêu BOD
5

,
nước sông Nhuệ phía thượng lưu, trước khi tiếp nhận nước thải từ Hà Nội, nhìn
chung còn tốt, mặc dù hàm lượng SS khá cao. ðoạn sông chảy qua quận Hà
ðông tại Phúc La, trước ñoạn nhập với sông Tô Lịch bị ô nhiễm nặng về COD và
BOD5, vượt tiêu chuẩn loại B từ 3-4 lần. Chỉ tiêu DO khá thấp, không ñáp ứng
tiêu chuẩn loại A. Nhìn chung, chất lượng nước sông không tốt, nước có mầu
ñen, nổi váng bọt và có mùi tanh. ðoạn từ sau vị trí nhập với sông Tô Lịch ñến vị
trí nhập với sông ðáy, mức ñộ ô nhiễm có giảm nhẹ do các chất ô nhiễm bị tiêu
hủy, phân tán, tuy nhiên mức ñộ ô nhiễm vẫn vượt tiêu chuẩn loại B. Mặc dù
hiện nay nước thải ñổ vào sông Tô Lịch ñã ñược xử lý qua hồ Yên Sở và ñược
bơm ra sông Hồng trong mùa khô nhưng song Nhuệ vấn có xu hướng gia tăng
mức ñộ ô nhiễm,cho thấy mức ñộ gia tăng COD theo thời gian.
Sông ðáy cũng ñang bị ô nhiễm cục bộ với mức ñộ ô nhiễm có xu hướng
tăng, ñặc biệt là ñoạn sông bị tác ñộng bởi nước sông Nhuệ. ðoạn từ quận Hà
ðông ñến thành phố Phủ Lý, nước sông ðáy chủ yếu bị ô nhiễm hữu cơ, các chỉ
tiêu hữu cơ trên ñoạn sông từ Ứng Hòa, Mỹ ðức, Hà Nội và Kim Bảng, Phủ Lý-
Hà Nam ñều vượt tiêu chuẩn loại A. Tại Cầu Hồng Phú, Phủ lý, Hà Nam, nơi
giao nhau của sông ðáy, Nhuệ và Châu Giang, nước bị ô nhiễm hữu cơ nặng, ñặc
biệt là trong mùa khô khi cống Liên Mạc ñóng. ðoạn từ Phủ Lý tới chỗ nhập với
sông Hoàng Long tại Gián Khẩu-Gia Viễn-Ninh Bình nước sông bị ô nhiễm nặng
nề, nguyên nhân không chỉ do nước từ sông Nhuệ mà còn do nước thải sinh hoạt
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 11
và công nghiệp từ thành phố Phủ Lý. Các chỉ tiêu BOD5 vượt 2-3 lần tiểu chuẩn
QCVN 08:2008/BTNMT loại A1, trong ñoạn này, sông ðáy cũng nhận nước từ
sông Hoàng Long, bị ô nhiễm sau khi chảy qua Hòa Bình và huyện Gia Viễn,
Ninh Bình (Sở TN và Môi trường tỉnh Hà Nam, 2012).
Sông Châu Giang: mức ñộ ô nhiễm ñang gia tăng, con sông này nhập với
sông ðáy và sông Nhuệ tại Phủ Lý. Tuy nhiên, dòng chảy từ sông Hồng hiện nay
ñã bị ñóng lại và chất lượng nước sông hiện ñang bị tác ñộng bởi chất thải nông
nghiệp và nước ô nhiễm từ sông ðáy và sông Nhuệ. Kết quả quan trắc cho thấy

mức ñộ ô nhiễm một số chỉ tiêu như COD gia tăng liên tục trong những năm qua.
Như vậy các sông lớn chảy vào, ra ñịa phận tỉnh Hà Nam ñã có dấu hiệu ô
nhiễm trong những năm qua, ñặc biệt những năm gần ñây có xu thế suy thoái
chất lượng nước.
Các nguồn gây ô nhiễm phân tán bao gồm: rửa trôi ñất và các hoạt ñộng
phát triển gây tăng mức ñộ ô nhiễm SS ở nhiều con sông, và nguồn thải chứa hóa
chất trong sản xuất nông nghiệp. Các chất thải rắn cũng là nguồn ô nhiễm chính
ñối với nguồn nước mặt trong lưu vực. Sự gia tăng phát triển kinh tế, ñô thị hóa
và gia tăng dân số làm tăng số lượng chất thải rắn. Trong số lượng chất thải rắn,
chất thải từ sinh hoạt chiếm 80%, phần còn lại từ công nghiệp, lượng chất thải
rắn tăng ñồng thời với mức tăng dân số trong những năm qua. (Sở TN và Môi
trường tỉnh Hà Nam, 2013).
2.4 Các chỉ tiêu ñánh giá chất lượng nước ñược sử dụng trong luận văn
2.4.1 Các chỉ tiêu hóa lý
- ðộ ñục
ðộ ñục do sự hiện diện của các chất huyền trọc như ñất sét, bùn, chất hữu
cơ li ti và nhiều loại vi sinh vật khác. Nước có ñộ ñục cao chứng tỏ nước có
nhiều tạp chất chứa trong nó, khả năng truyền ánh sáng qua nước giảm.
- Giá trị pH
pH có ý nghĩa quan trọng về mặt môi sinh, trong thiên nhiên pH ảnh
hưởng ñến hoạt ñộng sinh học trong nước, liên quan ñến một số ñặc tính như tính
ăn mòn, hòa tan,… chi phối các quá trình xử lý nước như: kết bông tạo cợn, làm
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 12
mềm, khử sắt diệt khuẩn. Vì thế, việc xét nghiệm pH ñể hoàn chỉnh chất lượng
và phù hợp với yêu cầu kỹ thuật ñóng một vai trò hết sức quan trọng trong kỹ
thuật môi trường.
- Chất rắn hòa tan
Trong những sự thay ñổi về mặt môi trường, cơ thể con người có thể thích
nghi ở một giới hạn. Với nhiều người khi phải thay ñổi chỗ ở, hoặc ñi ñây ñó khi
sử dụng nước có hàm lượng chất rắn hòa tan cao thường bị chứng nhuận tràn cấp

tính hoặc ngược lại tùy theo thể trạng mỗi người. Tuy nhiên ñối với dân ñịa
phương, sự kiện trên không gây một phản ứng nào trên cơ thể. Trong ngành cấp
nước, hàm lượng chất rắn hòa tan ñược khuyến cáo nên giữ thấp hơn 500mg/l và
giới hạn tối ña chấp nhận cũng chỉ ñến 1000mg/l.
- Ammoniac (N-NH
4
+
)
Amoniac là chất gây nhiễm ñộc cho nước. Sự hiện diện của amoniac trong
nước mặt hoặc nước ngầm bắt nguồn từ hoạt ñộng phân hủy hữu cơ do các vi
sinh vật trong ñiều kiện yếm khí. ðây cũng là một chất thường dùng trong khâu
khử trùng nước cấp, chúng ñược sử dụng dưới dạng các hóa chất diệt khuẩn
chloramines nhằm tạo lượng clo dư có tác dụng kéo dài thời gian diệt khuẩn khi
nước ñược lưu chuyển trong các ñường ống dẫn.
- Phosphate (P-PO
4
3-
)
Trong thiên nhiên phosphate ñược xem là sản phẩm của quá trình lân hóa
và thường gặp dưới dạng vết ñối với nước thiên nhiên. Khi hàm lượng phosphate
phát triển mạnh mẽ sẽ là một yếu tố giúp rong rêu phát triển mạnh.
- Oxy hòa tan (DO)
Giới hạn lượng hòa tan (dissolved oxygen) trong nước thiên nhiên và nước
thải tùy thuộc vào ñiều kiện hóa lý và hoạt ñộng sinh học của các loại vi sinh vật.
Việc xác ñịnh hàm lượng oxy hòa tan là phương tiện kiểm soát sự ô nhiễm do mọi
hoạt ñộng của con người và kiểm tra hậu quả của việc xử lý nước thải.
- Nhu cầu oxy hóa học(COD)
Nhu cầu oxy hóa học (COD) là lượng oxy tương ñương của các cấu trúc
hữu cơ trong mẫu nước bị oxy hóa bởi tác nhân hóa học có tính oxy hóa mạnh.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 13

ðây là một phương pháp xác ñịnh vừa nhanh chóng vừa quan trọng ñể khảo sát
các thông số của dòng nước và nước thải công nghiệp, ñặc biệt trong các công
trình xử lý nước thải. Phương pháp này không cần chất xúc tác nhưng nhược
ñiểm là không có tính bao quát ñối với các hợp chất hữu cơ (thí dụ axit axetic)
mà trên phương diện sinh học thực sự có ích cho nhiều loại vi sinh trong nước.
Trong khi ñó nó lại có khả năng oxy hóa vài loại chất hữu cơ khác nhau như
celluloz mà những chất này không góp phần làm thay ñổi lượng oxy trong dòng
nước nhận ở thời ñiểm hiện tại.
- Nhu cầu oxy sinh hóa(BOD)
Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) ñược xác ñịnh dựa trên kinh nghiệm phân
tích ñã ñược tiến hành tại nhiều phòng thí nghiệp chuẩn, trong việc tìm sự liên hệ
giữa nhu cầu oxy ñối với hoạt ñộng sinh học hiếu khí trong nước thải hoặc dòng
chảy bị ô nhiễm.
2.4.2 Các chỉ tiêu vi sinh
Nhóm vi sinh vật Coliform ñược dùng rộng rãi làm chỉ thị của việc ô
nhiễm phân, ñặc trưng bởi khả năng lên men lactose trong môi trường cấy ở 35 –
37
0
C với sự tạo thành axit aldehyd và khí trong vòng 48h.
2.5. Tổng quan về Chỉ số chất lượng nước (WQI - Water Quality Index)
2.5.1. Tổng quan về chỉ số môi trường
Chỉ số môi trường là tập hợp các tham số hay chỉ thị ñược tích hợp hay
nhân với trọng số. Các chỉ số ở mức ñộ tích hợp cao hơn, nghĩa là chúng ñược
tính toán từ nhiều biến số hay dữ liệu ñể giải thích cho một hiện tượng nào ñó
2.5.2 Tổng quan về chỉ số chất lượng nước (WQI )
* Khái niệm: Chỉ số chất lượng nước (WQI - Water Quality Index) là một
chỉ số tổng hợp ñược tính toán từ các thông số chất lượng nước xác ñịnh thông số
chất lượng nước và ñược biểu diễn qua một thang ñiểm (N.V.Hop, T.C.To,
T.Q.Tung, 2008)
* Lịch sử ra ñời và các ứng dụng chủ yếu của WQI

- Việc sử dụng vi sinh vật trong nước làm chỉ thị cho mức ñộ sạch ở ðức
từ năm 1850 ñược coi là nghiên cứu ñầu tiên về WQI. Chỉ số Horton (1965) là
chỉ số WQI ñầu tiên ñược xây dựng trên thang số.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 14
- Các ứng dụng chủ yếu của WQI bao gồm:
+ Phục vụ quá trình ra quyết ñịnh: WQI có thể ñược sử dụng làm cơ sở
cho việc ra các quyết ñịnh phân bổ tài chính và xác ñịnh các vấn ñề ưu tiên.
+ Phân vùng chất lượng nước
+ Thực thi tiêu chuẩn: WQI có thể ñánh giá ñược mức ñộ ñáp ứng/ không
ñáp ứng của chất lượng nước ñối với tiêu chuẩn hiện hành
+ Phân tích diễn biến chất lượng nước theo không gian và thời gian.
+ Công bố thông tin cho cộng ñồng
+ 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 nhau như ñánh giá tác ñộng của quá trình ñô thị hóa ñến chất lượng
nước khu vực, ñánh giá hiệu quả kiểm soát phát thải. (Tôn Thất Lãng, 2007)
2.5.3. Tính toán chỉ số chất lượng nước (WQI)
2.5.3.1 Các yêu cầu ñối với việc tính toán WQI
- WQI ñược tính toán riêng cho số liệu của từng ñiểm quan trắc;
- WQI thông số ñược tính toán cho từng thông số quan trắc. Mỗi thông số
sẽ xác ñịnh ñược một giá trị WQI cụ thể, từ ñó tính toán WQI ñể ñánh giá chất
lượng nước của ñiểm quan trắc;
- Thang ño giá trị WQI ñược chia thành các khoảng nhất ñịnh. Mỗi
khoảng ứng với 1 mức ñánh giá chất lượng nước nhất ñịnh.
2.5.3.2 Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong ñánh giá chất lượng môi
trường nước mặt
Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong ñánh giá chất lượng môi trường
nước bao gồm các bước sau:
Bước 1: Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc môi trường
nước mặt lục ñịa (số liệu ñã qua xử lý);

Bước 2: Tính toán các giá trị WQI thông số theo công thức;
Bước 3: Tính toán WQI;
Bước 4: So sánh WQI với bảng các mức ñánh giá chất lượng nước.
2.5.3.3 Tính toán WQI
a. Tính toán WQI thông số
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 15
* WQI thông số (WQI
SI
) ñược tính toán cho các thông số BOD
5
, COD, N-
NH
4
, P-PO
4
, TSS, ñộ ñục, Tổng Coliform theo công thức như sau:
(
)
11
1
1
++
+
+
+−
−
−
=
ipi
ii

ii
SI
qCBP
BPBP
qq
WQI

Trong ñó:
BP
i
: Nồng ñộ giới hạn dưới của giá trị thông số quan trắc ñược quy ñịnh
trong bảng 1 tương ứng với mức i
BP
i+1
: Nồng ñộ giới hạn trên của giá trị thông số quan trắc ñược quy ñịnh
trong bảng 1 tương ứng với mức i+1
q
i
: Giá trị WQI ở mức i ñã cho trong bảng tương ứng với giá trị BP
i
q
i+1
: Giá trị WQI ở mức i+1 cho trong bảng tương ứng với giá trị BP
i+1

C
p
: Giá trị của thông số quan trắc ñược ñưa vào tính toán.
Bảng 2.3 Bảng quy ñịnh các giá trị q
i

, BP
i

Giá trị BP
i
quy ñịnh ñối với từng thông số
i q
i

BOD
5

(mg/l)
COD
(mg/l)
N-NH
4
(mg/l)
P-PO
4
(mg/l)
ðộ ñục
(NTU)
TSS
(mg/l)
Coliform
(MPN/100ml)

1 100
≤4 ≤10 ≤0,1 ≤0,1 ≤5 ≤20 ≤2.500

2 75
6 15 0,2 0,2 20 30 5.000
3 50
15 30 0,5 0,3 30 50 7.500
4 25
25 50 1 0,5 70 100 10.000
5 1
≥50 ≥80 ≥5 ≥6 ≥100 >100 >10.000
Ghi chú: Trường hợp giá trị C
p
của thông số trùng với giá trị BP
i
ñã cho
trong bảng, thì xác ñịnh ñược WQI của thông số chính bằng giá trị q
i
tương ứng.
* Tính giá trị WQI ñối với thông số DO (WQI
DO
): tính toán thông qua giá
trị DO % bão hòa.
(công thức 1)
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 16
Bước 1: Tính toán giá trị DO % bão hòa:
- Tính giá trị DO bão hòa:
32
000077774,00079910,041022,0652,14 TTTDO
baohoa
−+−=

T: nhiệt ñộ môi trường nước tại thời ñiểm quan trắc (ñơn vị:

0
C).
- Tính giá trị DO % bão hòa:
DO
%bão hòa
= DO
hòa tan
/ DO
bão hòa
*100
DO
hòa tan
: Giá trị DO quan trắc ñược (ñơn vị: mg/l)
Bước 2: Tính giá trị WQI
DO
:
(
)
iip
ii
ii
SI
qBPC
BPBP
qq
WQI +−
−
−
=
+

+
1
1

Trong ñó:
C
p
: giá trị DO % bão hòa
BP
i
, BP
i+1
, q
i
, q
i+1
là các giá trị tương ứng với mức i, i+1 trong Bảng 1.4

Bảng 2.4. Bảng quy ñịnh các giá trị BP
i
và qi ñối với DO
% bão hòa

i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
BP
i
≤20

20 50 75 88 112 125 150 200

≥200
q
i

1 25 50 75 100 100 75 50 25 1
Nếu giá trị DO
% bão hòa
≤ 20 thì WQI
DO
bằng 1.
Nếu 20< giá trị DO
% bão hòa
< 88 thì WQI
DO
ñược tính theo công thức 2 và
sử dụng Bảng 1.4.
Nếu 88≤ giá trị DO
% bão hòa
≤ 112 thì WQI
DO
bằng 100.
Nếu 112< giá trị DO
% bão hòa
< 200 thì WQI
DO
ñược tính theo công thức 1
và sử dụng Bảng 1.4.
(công thức 2)