Phân tích đánh giá chất lượng nước ở Nam Đông theo chuẩn WQI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM


Đề tài:

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG
NƯỚC SINH HOẠT Ở THỊ TRẤN KHE
TRE – NAM ĐÔNG - THỪA THIÊN HUẾ

ĐỀ CƯƠNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH: HÓA PHÂN TÍCH
MÃ SỐ: 60 44 0118

Người thực hiện : NGUYỄN HOÀNG TƯ DUY
Người hướng dẫn: PGS. TS. NGUYỄN VĂN HỢP

Huế, 12 – 2013


1. PHẦN MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài
Nước sinh hoạt là một nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống của con người. Trong
nhiều năm qua, Đảng và Nhà nước rất quan tâm đến việc cung cấp nước sạch và điều
kiện vệ sinh môi trường cho cộng đồng ở các vùng khó khăn về nước như vùng núi,
hải đảo, nông thôn, đồng bằng ven biển... Tuy vậy, vấn đề chất lượng nước sinh hoạt ở
các vùng nông thôn ở nước ta nói chung và ở vùng miền núi nói riêng vẫn còn nhiều
tồn tại cần phải giải quyết.
Nam Đông là một huyện miền núi của tỉnh Thừa Thiên Huế, cách thành phố Huế

khoảng 50 km về phía Tây Nam; có tổng diện tích tự nhiên là 64.777,88 ha, chủ yếu là
diện tích đất lâm nghiệp (54.567,79 ha chiếm 84,24%, trong đó diện tích rừng trồng
sản xuất 16.754,73 ha chiếm 30,7% diện tích đất lâm nghiệp). Do địa hình rừng núi có
nhiều hang động, bị chia cắt bởi hệ thống núi non và khe suối, nên vùng miền núi Nam
Đông có một vị trí chiến lược rất quan trọng, nơi đây là căn cứ địa cách mạng trong 2
cuộc kháng chiến chống Pháp và chống Mỹ [1].
Toàn huyện Nam Đông có 10 xã (Hương Phú, Hương Sơn, Thượng Quảng,
Thượng Long, Thượng Nhật, Thượng Lộ, Hương Lộc, Hương Hoà, Hương Giang,
Hương Hữu)và 01 thị trấn (Khe Tre); với tổng số 5.738 hộ, dân số 24.815 khẩu, trong
đó đồng bào dân tộc thiểu số có 2.423 hộ, 11.044 khẩu, chiếm 44,5% dân số toàn
huyện. Trong 10 xã, có 7 xã đặc biệt khó khăn và trong đó có 6 xã là người dân tộc
thiểu số, chiếm trên 70%. Đồng bào dân tộc thiểu số trên địa bàn huyện chủ yếu là dân
tộc Cơ tu và một số ít các dân tộc khác như Tà ôi, Pa cô, Pa hy, Vân kiều... sống tập
trung tại các xã Thượng Long, Thượng Quảng, Hương Hữu, Thượng Nhật, Hương
Sơn, Thượng Lộ và Hương Phú [1].
Nam Đông là một huyện thường xuyên chịu ảnh hưởng nặng nề của thiên tai, lũ
lụt, mưa bão. Đa số người dân Nam Đông sống phụ thuộc vào lâm nghiệp và nông
nghiệp, trình độ dân trí nói chung còn thấp, điều kiện sống và chăm sóc sức khỏe của
người dân nơi đây còn rất hạn chế. Mặt khác, do điều kiện vệ sinh môi trường còn yếu
kém, nên việc cấp nước sinh hoạt đạt tiêu chuẩn vệ sinh cho vùng này vẫn còn là một
thách thức trong nhiều năm qua. Do chất lượng nước sinh hoạt ở nhiều nơi chưa đảm
bảo tiêu chuẩn vệ sinh, nên bệnh tật phát sinh trong vùng khá nhiều, điển hình là bệnh
phụ khoa, bệnh ngoài da, viêm loét dạ dày... [2].
Kết quả điều tra, khảo sát sơ bộ ở huyện Nam Đông cho thấy, đây là vùng rất khó
khăn về nguồn nước, đặc biệt là nước cấp cho sinh hoạt; Nguồn nước chủ yếu cấp cho
sinh hoạt là nước suối, nước giếng đào, giếng khoan; Toàn huyện chỉ có một nhà máy
nước sạch với qui mô nhỏ, công suất chỉ đủ để cung cấp nước cho địa bàn thị trấn Khe
Tre và 2 xã Hương Hòa, Hương Phú. Nói chung cho đến nay, trong toàn vùng vẫn
thiếu thông tin về chất lượng nước cấp cho sinh hoạt. Cho đến nay, các kết quả điều
tra, đánh giá chất lượng nước mặt và nước ngầm ở huyện Nam Đông nói chung và ở

thị trấn Khe Tre nói riêng còn rất hạn chế; Chỉ có một vài số liệu chất lượng nước rời
rạc và thiếu tính thống kê.
Xuất phát từ các vấn đề trên, đề tài “Phân tích và đánh giá chất lượng nước
cấp cho sinh hoạt ở thị trấn Khe Tre – Nam Đông - Thừa Thiên Huế” được thực
hiện nhằm góp phần cung cấp thông tin về chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và đề
xuất định hướng các giải pháp giảm rủi ro sức khỏe cho cộng đồng trong khu vực.
1.2. Tổng quan tài liệu
Cho đến nay, đã có nhiều đề tài/dự án nghiên cứu về chất lượng các nguồn nước
mặt và nước ngầm ở tỉnh Thừa Thiên Huế , nhưng những nghiên cứu đánh giá chất
lượng nước sinh hoạt ở thị trấn Khe Tre, huyện Nam Đông thì hầu như chưa có.
Để đánh giá chất lượng nước (CLN) cấp cho sinh hoạt (cả nước mặt và nước
ngầm), người ta thường dựa vào việc phân tích các thông số CLN, rồi so sánh với
QCVN01:2009/BYT và QCVN02:2009/BYT [3]; Đối với nước nguồn (chưa qua xử
lý), người ta so sánh với QCVN 08:2008/BTNMT (áp dụng cho nước mặt), QCVN
09:2008/BTNMT (áp dụng cho nước ngầm) [3]. Mặt khác, để đánh giá CLN mặt (cho
mục đích tổng quát hoặc các mục đích riêng), nhiều quốc gia trên thế giới sử dụng Chỉ
số chất lượng nước (Water Quality Index, viết tắt là WQI), chẳng hạn, nhiều quốc gia sử
dụng mô hình WQI do Quỹ Vệ sinh Mỹ đề xuất (United States - National Sanitation
Foundation - Water Quality Index, viết tắt là mô hình NSF-WQI) để đánh giá chất
lượng nước tổng quát; Một số quốc gia sử dụng NSF-WQI để đánh giá CLN giếng cấp
cho sinh hoạt [7]. Ở Việt Nam, mô hình WQI được Tổng cục Môi trường ban hành và
áp dụng từ năm 2011 để đánh giá chất lượng nước tổng quát [12]…;
Ở khu vực Miền trung, P. K. Liệu (1997), N. V. Hợp và cộng sự (2001 ÷ 2003)
[4], [5] là những người đầu tiên áp dụng WQI cho sông Hương ở tỉnh Thừa Thiên Huế và phân loại, lý giải CLN theo mô hình NSF-WQI.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
- Mục tiêu chung: Góp phần xây dựng cơ sở dữ liệu về chất lượng nước cấp cho
sinh hoạt đối với cộng đồng ở thị trấn Khe Tre – Nam Đông - Thừa Thiên Huế và đề
xuất định hướng các giải pháp nhằm giảm rủi ro sức khỏe cộng đồng.

- Các mục tiêu cụ thể:
+ Hiểu biết về tình hình sử dụng nước, điều kiện vệ sinh môi trường và hiện
trạng chất lượng các nguồn nước (nước mặt và nước giếng) cấp cho sinh hoạt ở thị
trấn Khe Tre – Nam Đông - Thừa Thiên Huế.
+ Đề xuất được các giải pháp định hướng nhằm giảm rủi ro sức khỏe cộng đồng
trong khu vực.
+ Trên cơ sở phân tích và đánh giá chất lượng nước, thiết lập chương trình quan
trắc chất lượng nước ở khu vực, bao gồm: vị trí và tần số quan trắc, thông số và
phương pháp quan trắc…


1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Nguồn nước mặt (sông, hồ); nước ngầm (giếng khoan,
giếng đào) cấp cho sinh hoạt trên địa bàn thị trấn Khe Tre – Nam Đông - Thừa Thiên
Huế.
- Phạm vi nghiên cứu:
+ Về không gian
: thị trấn Khe Tre – Nam Đông - Thừa Thiên Huế.
+ Về thời gian
: Từ tháng 01/2014 đến tháng 8/2014.
2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1. Nội dung nghiên cứu
2.1.1. Điều tra, khảo sát tình hình sử dụng nước và vệ sinh môi trường trên
địa bàn thị trấn Khe Tre – Nam Đông - Thừa Thiên Huế
- Các nguồn nước và tình hình sử dụng nước cho sinh hoạt;
- Điều kiện vệ sinh môi trường;
- Tình hình sử dụng nước.
2.1.2. Lấy mẫu và phân tích các thông số chất lượng nước (CLN)
- Lấy mẫu các nguồn nước (nước mặt; nước ngầm và nước từ nhà máy xử lý
nước) cấp cho sinh hoạt và phân tích các thông số CLN:

+ Đối với nước giếng: Lấy mẫu ở 2 khu vực lựa chọn ở thị trấn;
+ Đối với nước mặt: Lấy mẫu ở 2 – 3 vị trí lựa chọn từ nước nguồn là suối Khe
Tre chảy qua thị trấn (đây cũng là nguồn cấp nước cho nhà máy xử lý nước).
- Các thông số cần phân tích gồm:
+ Đối với nước giếng (10 thông số): pH, COD, BOD5, SS, NO 3-, amoni, độ
cứng, TDS (hoặc Cl), tổng sắt tan (Fe), tổng coliform;
+ Đối với nước mặt (11 thông số): pH, DO, COD, BOD5, SS, độ đục (TUR), độ
dẫn điện (EC), NO3-, amoni, PO43-, tổng coliform.
Có thể phân tích thêm một số kim loại độc (Cu, Pb, Zn, Cd) trong 4 – 5 mẫu
nước giếng lựa chọn.
2.1.3. Đánh giá CLN cấp cho sinh hoạt
- So sánh với các số liệu trong quá khứ (nếu có);
- So sánh các thông số CLN với các QCVN hiện hành;
- Đánh giá biến động CLN theo không gian và thời gian.
2.1.4. Đề xuất định hướng các giải pháp giảm rủi ro sức khỏe cộng đồng
- Các giải pháp kỹ thuật (vệ sinh môi trường, xử lý nước, chương trình quan
trắc...).
- Các giải pháp quản lý.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp điều tra, khảo sát
- Khảo sát hiện trường khu vực nghiên cứu để lựa chọn các vị trí lấy mẫu.


- Điều tra theo phiếu điều tra mẫu và phỏng vấn trực tiếp để thu thập thông tin từ
cán bộ xã, thôn, thị trấn và người dân về tình hình sử dụng nước, vệ sinh môi trường...
2.2.2. Chuẩn bị mẫu cho phân tích
- Quy cách lấy mẫu và bảo quản mẫu nước giếng tuân thủ các quy định trong
TCVN 6000:1995: CLN – Lấy mẫu – Hướng dẫn lấy mẫu nước ngầm, TCVN
5993:1995: Chất lượng nước – Lấy mẫu - Hướng dẫn lấy mẫu, bảo quản và xử lý mẫu;
- Quy cách lấy mẫu và bảo quản mẫu nước mặt tuân thủ các quy định trong

TCVN 5994:1995: CLN – Lấy mẫu – Hướng dẫn lấy mẫu ở ao hồ tự nhiên và nhân
tạo; TCVN 5996:1995: CLN – Lấy mẫu – Hướng dẫn lấy mẫu ở sông và suối; TCVN
5993:1995: Chất lượng nước – Lấy mẫu - Hướng dẫn lấy mẫu, bảo quản và xử lý mẫu;
- Số lượng mẫu:
+ Đối với nước giếng: Lấy mẫu nước giếng ở 2 khu vực lựa chọn trong thị
trấn, mỗi khu vực lấy mẫu ở 3 giếng và lấy mẫu 2 - 3 đợt; Số lượng mẫu tổng cộng:
1 thị trấn × 3 giếng/khu vực × 2 khu vực × (2-3) đợt = 12 – 18 mẫu;
+ Đối với nước mặt: Lấy mẫu ở 4 – 6 vị trí lựa chọn từ các nguồn nước mặt (2
– 3 vị trí khi chưa qua xử lý và 2 – 3 vị trí khi đã qua xử lý) dùng để cấp cho sinh hoạt
và lấy mẫu trong 2 đợt với số mẫu tổng cộng khoảng 8 – 12 mẫu.
2.2.3. Các phương pháp đo và phân tích các thông số chất lượng nước
Các phương pháp đo và phân tích các thông số chất lượng nước là các phương
pháp tiêu chuẩn của Việt Nam được nêu ở bảng 1.
Bảng 1. Các phương pháp đo và phân tích các thông số chất lượng nước
TT
1

2

3

4
5
6

Phương pháp/
Thiết bị
Nhiệt độ
Dùng Sensor nhiệt
độ / WQC-22A

(TOA, Nhật)
pH
Đo thế dùng điện cực
thuỷ tinh / WQC22A (TOA, Nhật)
Oxy hòa tan Điện hoá (von(DO)
ampe) / WQC-22A
(TOA, Nhật)
Độ dẫn điện Đo độ dẫn / WQC(EC)
22A (TOA, Nhật)
Độ mặn
Đo độ dẫn điện
(SMEWW-2520 B)
Độ đục và độ Phương pháp khuếch
cứng
đục/
WQC-22A
(TOA, Nhật)
Thông số

Mô tả
Đo tại hiện trường

Đo tại hiện trường

Đo tại hiện trường

Đo tại hiện trường
Dựa trên tương quan thực nghiệm độ
dẫn điện – độ mặn; Đo tại hiện trường
Đo tại hiện trường

7

Chất rắn
lửng (SS)

8

BOD5

Ultimate BOD Test
(SMEWW-5210 C)

9

COD

Bicromat - hồi lưu
kín - đo quang
(SMEWW-5220 D)

10

Photphat
PO43-)

11

Nitrat (N-NO3-) Khử bằng hỗn hợp

và nitrit (N – cadimi - đồng kim
NO2-)
loại và đo quang
(SMEWW-4500NO3- E)
Amoni
Phenat
Amoni, hypoclorit và phenol phản ứng
+
(N-NH4 )
(SMEWW4500- với nhau tạo thành sản phẩm
NH3 F)
indophenol màu xanh; đo độ hấp thụ
quang ở 640 nm
Kim loại độc
Von-ampe hòa tan
• Phân hủy mẫu: đun sôi mẫu nước với
(Cu, Pb, Zn,
anot xung vi phân
hỗn hợp axit để phân hủy các chất hữu
Cd, Fe)
(DP-ASV) trên điện cơ trước khi phân tích. Mẫu trầm tích
cực giọt thủy ngân
được phân hủy bằng hỗn hợp axit và
treo (HMDE) hoặc
lọc để phân tích.
quang phổ hấp thụ
• Quy trình phân tích CuII, PbII, ZnII,
nguyên tử (AAS)
CdII bằng DP- ASV dùng HMDE:
+ Các kim loại được tập trung lên

HMDE bằng cách điện phân ở thế
-1000 mV (so với Ag/AgCl) trong 120
s trong môi trường đệm axetat (pH =

12

13

lơ Khối lượng
(SMEWW-2540 D)

(P- Đo quang
(SMEWW-4500 P)

Mẫu được lọc qua giấy lọc sợi thủy
tinh 0,45 µm đã biết khối lượng, làm
khô giấy lọc và cặn ở 103 – 105 0C.
Cân giấy lọc đã sấy. Hiệu số khối
lượng giấy lọc trước và sau khi lọc,
sấy cho biết giá trị SS
Cho nước cần phân tích vào đầy bình
300-mL, đậy kín và ủ ở 200C. Đo DO
trước và sau khi ủ 5 ngày bằng DO
met.
Oxy hóa các hợp chất hữu cơ bằng hỗn
hợp bicromat và axit sulfuric trong
cuvet đậy kín ở 1500C trong 2 giờ; đo
độ hấp thụ quang ở 420 nm.
Amoni molybdat và kali antimonyl
tactrat phản ứng với octo photphat tạo

thành axit dị đa photpho molybdic.
Axit dị đa này bị khử bằng axit
ascorbic tạo ra sản phẩm màu xanh.
Đo độ hấp thụ quang ở 880 nm.
N-NO3: khử NO3- thành NO2- bằng
hỗn hợp cadimi – đồng kim loại.


14

4,5). Dung dịch phân tích được khuấy
đều bằng thanh khuấy từ bọc nhựa
teflon. Sau giai đoạn điện phân làm
giàu, ngừng khuấy 30 s.
+ Giai đoạn hòa tan được tiến hành
bằng cách quét thế theo chiều dương từ
-1000 mV đến -100 mV. Đường vonampe hòa tan được ghi bằng kỹ thuật
xung vi phân.
- Nồng độ kim loại được xác định bằng
phương pháp đường chuẩn.
Coliform tổng MPN
(Most • TC: áp dụng phương pháp lên men
(TC)
và Probable Number) nhiều ống nghiệm; pha loãng mẫu
coliform phân (SMEWW-9221)
phân tích thành 3 mức pha loãng bằng
(FC)
môi trường nuôi cấy lauryl sunphat; ủ
ở 37 ± 1°C trong 48 giờ; chuyển ống
nghiệm dương tính vào môi trường

Brilliant Green Lactose Bile Salt và ủ
tiếp ở 37 ± 1°C trong 48 giờ.
• FC: chuyển các ống dương tính phát
hiện được trong phép thử TC vào môi
trường agar EMB; ủ ở 37 ± 1°C trong
24 giờ; chuyển vào môi trường
Trypton và ủ ở 44,5 ± 1°C trong 24
giờ; xác định các ống dương tính (màu
đỏ) sau khi thêm thuốc thử Kovac's.
Tính toán và biểu diễn TC và FC theo
đơn vị MPN (Most Probable Number)
bằng cách sử dụng các bảng tra cứu
thống kê chuyên dụng.

2.2.4. Phương pháp đánh giá chất lượng nước
- Đánh giá chất lượng nước cấp cho ăn uống (nước mặt và nước giếng) qua việc
so sánh khoảng tin cậy 95% với giá trị được quy định trong QCVN 02 : 2009/BYT.
- Đánh giá chất lượng nước mặt cấp cho sinh hoạt (khi chưa qua xử lý) qua việc
so sánh khoảng tin cậy 95% với giá trị được quy định trong QCVN08:2008/BTNMT.
2.2.5. Phương pháp thống kê
Phương pháp thống kê được áp dụng để xử lý các số liệu thí nghiệm, đánh giá
tương quan giữa các thông số CLN… Phương pháp phân tích phương sai (ANOVA)
được áp dụng để đánh giá biến động CLN theo không gian và thời gian.


3. KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU
Tiến độ thực hiện các nội dung nghiên cứu được trình bày ở bảng 2.
Bảng 2. Tiến độ thực hiện đề tài
TT

Nội dung nghiên cứu

Năm 2014
1

1
2
3
4
5

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Điều tra, khảo sát tình

hình sử dụng nước và vệ
sinh môi trường
Lấy mẫu và phân tích
các thông số chất lượng
nước
Đánh giá chất lượng
nước cấp cho sinh hoạt
Đề xuất định hướng các
giải pháp giảm rủi ro
sức khỏe cộng đồng
Viết luận văn và bảo vệ

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Dư địa chí Thừa Thiên Huế 2012.
2. Nhà máy nước sạch Nam Đông (2013). Báo cáo tại hội nghị khách hàng
01/2013, Nam Đông.
3. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2008). Các Quy chuẩn Việt Nam về Môi
trường, Hà Nội .
4. Nguyễn Văn Hợp và nnk (2003), Phần "CLN sông Hương và Đầm phá tỉnh T.T.
Huế", thuộc Báo cáo kết quả Dự án "Nghiên cứu phát triển bền vững đầm phá T.T.
Huế": Allas vùng Đầm phá T.T. Huế - Hiểu biết để phát triển bền vững, Huế.
5. Nguyễn Văn Hợp, Thuỷ Châu Tờ, Nguyễn Hữu Nam (2004), "Đánh giá chất
lượng nước sông Hương dựa vào chỉ số chất lượng nước (WQI)", Tạp chí Phân tích
Hoá, Lý và Sinh học, 9(2), tr. 23-32.
6. Tổng cục Môi trường (2011). Sổ tay hướng dẫn kỹ thuật tính toán chỉ số chất
lượng nước, Hà Nội
7. Adriano A. Bordalo, Joana Savva-Bordalo (2007). The quest for safe drinking
water, an example from Guinea – Bissau (West Africa), Water Research, No. 23, pp. 1 –
15]
8. Nguyễn Hữu Nam (2003), Nghiên cứu áp dụng chỉ số chất lượng nước (WQI)

để đánh giá chất lượng nước sông Hiếu Giang, Luận văn Thạc sĩ Hoá học, Huế.


9. Nguyễn Thị Nga, Nguyễn Hiệu, Nguyễn Thanh Sơn, Ngô Chí Tuấn (2006).
Đánh giá tiềm năng và hiệu quả sử dụng tài nguyên nước tỉnh Quảng Trị. Báo cáo
chuyên đề công trình “Quy hoạch tổng thể tài nguyên nước tỉnh Quảng Trị đến năm
2010 có định hướng 2020”, Hà Nội.
10. Nguyễn Văn Hợp (2004). Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng chất lượng nước
mặt trên cơ sở chỉ số chất lượng nước (WQI) ở một số vùng trọng điểm của tỉnh
Quảng Trị phục vụ quản lý nguồn nước và phát triển bền vững, Trường Đại học Khoa
học Huế.

Người hướng dẫn

Người thực hiện đề tài

PGS. TS. Nguyễn Văn Hợp

Nguyễn Hoàng Tư Duy