Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

Các nhân tố thủy văn hình
thành và phương pháp đánh
giá chất lượng nước mặt
Bởi:
PGS. TS. NGƯT Phạm Văn Huấn

Những luận điểm chung
Chất lượng nước trong thủy vực và trong sông ngòi hình thành do ảnh hưởng của nhiều
quá trình: xâm nhập và thải các chất hóa học từ nước thải; xáo trộn và pha loãng các
chất ô nhiễm đi kèm; các quá trình vận chuyển hóa học và tác động tương hỗ của các
chất ô nhiễm với các thành phần nước tự nhiên; các quá trình sinh hóa, sinh học, lý hóa
và vật lý diễn ra trong đối tượng nước. Tất cả các quá trình này ở mức độ nhiều hay ít
đều gắn liền với chế độ thủy văn của đối tượng nước, với các đặc trưng thủy động lực
và hình thái của nó.
Đánh giá định lượng tác động các đặc trưng thủy văn đưa ra lên cường độ các quá trình
hình thành chất lượng nước các thủy vực có thể còn xa với mọi quá trình kể trên. Chi
tiếtnhất có lẽ là phương pháp tính toán pha loãng nước thải trong sông, hồ và hồ chứa,
phương pháp tính toán lắng đọng các chất lơ lửng chứa trong nước thải, phương pháp
ước lượng chất lượng nước bằng cách tích phân các chỉ tiêu gắn với các đặc trưng xác
suất của chế độ thủy văn của đối tượng nước.
Nước thải là nước đưa ra sau khi sử dụng trong quá trình hoạt động sản xuất và sinh
hoạt của con người. Khối nước trong sông và thủy vực là nơi tiếp nhận nước thải, bị ô
nhiễm, tức là xảy ra quá trình thay đổi tính chất và thành phần của chúng, dẫn tới việc
suy giảm chất lượng nước để sử dụng (Cơ sở phương pháp đánh giá..., 1987).
Phụ thuộc vào cường độ tác động của nước thải lên khối nước sông ngòi và thủy vực đã
chia ra các vùng ô nhiễm và vùng chịu ảnh hưởng của ô nhiễm.
Vùng ô nhiễm là phần dòng chảy hay thủy vực trong đó sự xâm nhập của các chất ô
nhiễm phá vỡ các quá trình sinh học và sinh hóa tự nhiên, và nồng độ chất ô nhiễm vượt

1/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

quá chuẩn quy định về vệ sinh, ngư nghiệp và các chỉ tiêu khác. Đất trong vùng này
cũng bị ô nhiễm.
Vùng ảnh hưởng là phần dòng chảy hay thủy vực trong đó đổ nước thải từ vùng ô nhiễm
hay hoặc là trực tiếp từ việc đổ, nhưng do nồng độ chất ô nhiễm không cao hoặc là ô
nhiễm thời hạn ngắn nên trong đó vẫn bảo toàn được tính chất tự nhiên của các quá trình
sinh học và sinh hóa. Nồng độ chất ô nhiễm trung bình không vượt quá chuẩn, nhưng có
thể quan trắc được các thể tích nước riêng ô nhiễm mạnh hơn.
Sự hình thành vùng ô nhiễm xảy ra từ từ, bắt đầu từ thời điểm đưa vào hoạt động các
công trình thải. Phụ thuộc vào chế độ dòng (hay thủy vực), chế độ thải dòng chảy và
các nhân tố khác vùng ô nhiễm được hình thành sẽ ổn định theo thời gian và không gian
hoặc sẽ thay đổi kích thước và hình dạng của nó. Trong vùng đổ nước thải do sự lắng
đọng các chất lơ lửng chứa trong nó tạo nên vùng ô nhiễm trầm tích đáy. Ô nhiễm đất
trong vùng có thể là nguồn ô nhiễm thứ sinh của khối nước trong trường hợp thay đổi
chế độ thủy văn, các đặc trưng thủy lực hay chế độ sóng gió trên thủy vực.
Do quá trình pha loãng, ngậm khí, sinh hóa, hóa học và vật lý diễn ra trên đối tượng
nước xảy ra sự tái lập các tính chất và thành phần ban đầu của nước (tự làm sạch). Trong
số các quá trình đó, quá trình pha loãng thủy động lực là quan trọng nhất, đôi khi còn là
quyết định bởi phần tự làm sạch nước khỏi các chỉ thị ô nhiễm hoà tan.
Pha loãng được hiểu là quá trình hạ thấp nồng độ chất ô nhiễm, có trong thành phần của
nước thải do sự trộn lẫn nước sông hay thủy vực. Xác định tính chất lan truyền và mức
độ pha loãng của các tạp chất hóa học bền vững trong dòng sông và thủy vực là bài toán
thủy lực mà để giải nó đã thiết lập hàng loạt phương pháp tính toán.
Tính toán sự pha loãng nước thải trong sông hoặc thủy vực có thể sử dụng để đánh giá
toàn bộ tổ hợp hiện tượng, xác định sự tự làm sạch khi tiến hành các đặc trưng số của
các quá trình sinh hóa và lý hóa.

Sự hạ thấp nồng độ vật chất lơ lửng, chứa trong nước thải có thể diễn ra nhờ sự lắng
động của chúng dưới tác động của lực trọng trường. Cường độ quá trình này sẽ phụ
thuộc cả vào kích thước và khối lượng phần tử cũng như vào các đặc trưng sông hoặc
thủy vực (cấu trúc và chế độ dòng chảy, chế độ sóng gió). đã hình thành trong vùng đổ
nước thải vùng ô nhiễm các trầm tích đáy khi thay đổi các điều kiện thủy động lực có
thể là nguồn ô nhiễm thứ sinh khối nước.
Các nhiệm vụ tính toán trong trường hợp này là: xác định nồng độ các chất ô nhiễm lơ
lửng trên các khoảng cách khác nhau từ chỗ đổ; xác định kích thước vùng ô nhiễm đáy
và độ dày lớp trầm tích ở vùng này phụ thuộc vào các đặc trưng thủy động lực bị thay
đổi của đối tượng nước.

2/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

Phân loại các dòng nước và thủy vực để bảo vệ chúng
Mục đích chủ yếu của phân loại là xác định hạng và lớp dòng chảy và thủy vực, phản
ánh các đặc điểm tự nhiên của chúng để đảm bảo thiết lập có hiệu quả nhất các biện
pháp bảo vệ thiên nhiên trong quyền lợi và sử dụng hợp lý tài nguyên nước.
Phân loại dòng chảy và thủy vực là một phần bộ phận của phân loại chung các đối tượng
của quỹ nước quốc gia thống nhất, soạn thảo trong Viện Thủy văn Nhà nước có sự tham
gia của hàng loạt các viện nghiên cứu khoa học. Nguyên tắc và sơ đồ phân loại đã được
A. M. Vladimirov soạn thảo. Công trình phân loại được hoàn thiện bởi việc thành lập
GOST “Bảo vệ thiên nhiên. Môi trường thủy. Phân loại các đối tượng nước”
Trong cơ sở phân chia dòng chảy (sông, kênh, suối, ngòi) và thủy vực (hồ, hồ chứa, ao)
ra các lớp và hạng gồm các đặc điểm chế độ và hình thái của các đối tượng đang xét.
Hạng phân loại là các dấu hiệu nhận dạng phản ánh các đặc điểm này và biểu hiện bằng
việc tập hợp các đặc trưng trực tiếp xác định điều kiện hình thành lượng và chất của
nước.

Mỗi đặc trưng được chia nhỏ ra các hạng, chỉ ra được sự khác biệt về kích thước đối
tượng và các điều kiện về chế độ, sự trao đổi nước của nó v.v... Kết hợp các hạng của
một dấu hiệu đã cho chỉ ra các điều kiện riêng của chế độ của đối tượng nước và phản
ánh bởi kiểu. Trên vị trí thứ nhất đưa ra hạng và kiểu phản ánh các điều kiện bất lợi nhất
của sự hình thành dòng chảy và chất lượng nước.
Tập hợp các dấu hiệu, trọng số mỗi đấu hiệu trong đó phản ánh bởi kiểu, cho phép xác
định dưới lớp và lớp của dòng chảy, tức là tổng các trọng số tương ứng của hạng đã cho
cho ta kiểu, còn tổng các kiểu là lớp và dưới lớp.
Khi phân loại dòng chảy sử dụng các đặc trưng sau đây: vùng địa lý, mùa trong năm,
thời gian hoạt động của dòng chảy, tính chất mùa kiệt (thời kỳ kéo dài, tính ổn định),
sự hiện diện của sa mạc hóa, đông lạnh hay băng tích, diện tích bồn tụ thủy, lưu lượng
nước, nhiệt độ nước, dao động mực nước,vận tốc dòng chảy. Các đặc trưng này chủ yếu
thể hiện dạng định lượng. Vì thế, lưu lượng nước, vận tốc dòng chảy, nhiệt độ nước và
biên độ dao động mực nước được tính như là các đặc trưng trung bình nhiều năm cho
thời kỳ kiệt (hay thời gian ít nước).
Đối với dòng chảy chia ra ba lớp và hai dưới lớp trong mỗi lớp. Lớp I gồm các sông lớn
và rất lớn có nhiều nước. Lớp II gồm chủv yếu là sông nước trung bình. Lớp III - các
sông nhỏ. Sông với bồn thu nước lớn nhưng ít nước thuộc vào lớp II, còn sông trung
bình nhưng nước nhiều lại thuộc lớp I.

3/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

Các sông ngòi nằm trong vùng thiếu ẩm có thời kỳ kiệt ổn định và kéo dài, vận tốc dòng
chảy không lớn và hạ thấp mực nước đáng kể trong thời kỳ kiệt, nhiệt độ nước cao gộp
vào dưới lớp A.
Các sông ngòi nằm trong vùng thừa ẩm hay ẩm biến động và vào màu hè - thu có dòng
chảy cực tiểu lớn hơn so với mùa đông không cạn và không đóng băng có thời kỳ kiệt

ngắn và không ổn định, vận tốc dòng chảy lớn và sự hạ thấp không đáng kể mực nước
vào thời kỳ kiệt, nhiệt độ nước không cao vào thời kỳ này được gộp vào dươcí lớp B.
Sự khác biệt giữa các dưới lớp được tính bằng các chỉ số trọng số và hạng trọng số. Số
thứ tự kiểu càng nhỏ, điều kiện hình thành lượng và chất lượng nước càng tồi. Cho nên
ở dưới lớp A rơi vào các đối tượng nước chủ yếu là kiểu thứ nhất, còn dưới lớp B - chủ
yếu là kiểu thứ hai và thứ ba.
Khi phân loại thủy vực sử dụng các đặc trưng sau đây: diện tích mặt nước, thể tích, độ
sâu cực đại, dao động mực nước, nhiệt độ nước, thời gian băng tích, thang nhiệt, hoàn
lưu thẳng đứng, trao đổi nước. Các đặc trưng này được chia ra các hạng (như lớn, trung
bình và nhỏ) với các chỉ tiêu định lượng tương ứng. Đại lượng các đặc trưng thủy văn
được xác định theo số liệu nhiều năm, còn đối với hồ chứa - phụ thuộc vào mức độ điều
tiết theo các đặc trưng nhiều năm hay một năm.
Đối với các thủy vực chia ra 4 lớp và 2 dưới lớp trong mỗi lớp. Khi đó người ta sử dụng
các nguyên tắc giống y như là đối với dòng chảy.
Dùng các nguyên tắc đã trình bày trên đây đánh giá cấp xét nghiệm, tính đến trọng số
của đặc trưng đã cho của đối tượng nước từ quan điểm xét bảo vệ nó khỏi ô nhiễm, rác
rưởi và cạn kiệt cho phép xác định khá khách quan và nhanh chóng lớp của đối tượng
nước và khi thực hiện đại chúng theo các phép phân loại các đối tượng nước sử dụng
máy tính điện tử.
Sơ đồ phân loại đã nêu trên được tập trung xem xét chi tiết hơn trên ví dụ phân loại các
dòng chảy. Các điều kiện không thuận lợi nhất để hình thành chất lượng nước tốt, và
tiếp theo để tập trung nước thải vào sông suối tồn tại trong pha dòng chảy ít, tức là vào
kỳ nước kiệt, khi mà trong các sông lưu lượng nước và vận tốc dòng chảy giảm đột ngột.
Cho nên khả năng dòng chảy pha loãng nước thải cũng hạ xuống nhiều.
Thời kỳ kiệt trên các sông của Liên Xô quan trắc thấy vào mùa đông và hè thu. Phần
lớn sông có nước tối thiểu vào kỳ đông kiệt, thời gian kéo dài của nó có thể chiếm đến
6 - 7 tháng. Cho nên sự hiện diện các lưu lượng nước bé trong quãng thời gian dài trong
sông, phủ bởi băng hà, hạn chế mạnh khả năng tự làm sạch của nó.
Phân loại sông suối bắt đầu từ việc tính các điều kiện khí hậu, trong đó hình thành dòng
chảy kiệt, và cả tính chất của mùa kiệt (bảng 3.1 và 3.2). Khi đó mùa kiệt là ổn định,

4/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

nếu như nó không bị phá vỡ bởi lũ. Trong trường hợp vắng mặt một hiện tượng nào đó
(băng tích, khô cạn v.v...) trọng số được coi bằng 0.
Bảng 3.1. Phân loại sông suối theo điều kiện khí hậu

Bảng 3.2.Phân loại sông suối theo tính chất mùa kiệt

Các đặc trưng thủy văn chủ yếu ảnh hưởng đến các quá trình tự làm sạch của sông suối
dẫn trong bảng 3.3 và 3.4. Lớp dòng chảy chứng tỏ lượng nước và kích thước của nó,
còn dưới lớp phản ánh điều kiện hình thành dòng chảy nước và khả năng tự làm sạch của
dòng chảy xác định theo bảng 3.5. Thí dụ như khi phân loại sông Nheva ở Lêningrat,
đối với mùa hè, nhận được các số liệu sau đây: theo bảng 3.1 tổng các trọng số (2 + 2 +
1) bằng 5, và tương ứng với kiểu 2; theo bảng 3.2 tổng trọng số (1 + 1 + 0 + 0) bằng 2,
kiểu 1; theo bảng 3.3 tổng trọng số (2 + 3 + 2) bằng 7, kiểu 2; theo bảng 3.4 tổng trọng
số (1 + 1) bằng 2, kiểu 1; tổng các kiểu (2 + 1+ 2 + 1) nhận được theo các bảng 3.1 - 3.4,
từ bảng 3.5 xác định lớp I và dưới lớp B. Suy ra sông Nheva có khả năng tự làm sạch
cao và có thể duy trì sức tải nước thải khá lớn. Tuy nhiên về định lượng sức tải cho phép
cần được xác định bằng phương pháp tính toán PDK.
Bảng 3.3. Phân loại sông suối theo chế độ thủy văn

5/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

Bảng 3.4. Phân loại loại theo quy mô nước

Phân loại các đối tượng nước phản ánh các điều kiện chính xác định trạng thái của chúng
và tình trạng gần nhất về nước các mùa và không tính các đặc điểm riêng. Vậy nên, khi
xác định khả năng pha loãng của sông và hồ có các giá trị điều kiện xáo trộn nước tồn
tại trong đối tượng nước đã cho, tức là chế độ thủy động lực của nó.
Xáo trộn rối trong sông được xác định bởi vận tốc dòng chảy nước, độ dốc lòng sông,
độ uốn khúc của nó, độ nhám. Đối với thủy vực có các giá trị trao đổi trong và ngoài có
thể đặc trưng cho mức độ chảy của thủy vực, độ sâu của nó, diện tích, tính chia cắt của
đường bờ.
Bảng 3.5.Lớp sông suối

6/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

Cho nên khi đánh giá sông suối và thủy vực theo các điều kiện xáo trộn nước thải trong
đó có thể sử dụng phân loại (dạng hóa các sông suối và thủy vực), soạn thảo bởi Viện
Thủy văn Nhà nước và bổ sung các phân loạicác đối tượng nước nêu trên để tính đến
chế độ thủy động lực của nó. Với mục đích này chia ra ba dạng sông: đồng bằng, đồi
núi và bán sơn địa. Phụ thuộc vào độ dốc dọc của bề mặt nước dòng chảy, độ nhám của
lòng sông (đặc trưng bởi dạng đất cấu tạo lòng và hệ số nhám), lưu lượng nước (phản
ánh độ lớn của dòng chảy) và kích thước sông suối xác định được cường độ quá trình
xáo trộn chất ô nhiễm. Xáo trộn nước càng nhiều thì sự pha loãng nước và tự làm sạch
nước của sôngxảy ra càng nhanh.Sự xáo trộn nước tốt nhất quan trắc thấy ở các sông
miền núi, còn xáo trộn yếu nhất - trên các sông nhỏ miền đồng bằng. Khi đó, trong sông
xáo trộn rối càng mạnh, hệ số Chezi C càng nhỏ. Trong bảng 3.6 chứng minh ví dụ phân
loại sông suối với việc tính đếnchế độ thủy động lực.
Việc tính đến các đặc điểm của chế độ thủy động lực thủy vực tiến hành riêng đối với

mỗi loại trong bốn loại đã tách ra ở trên: nước sâu chảy mạnh và chảy yếu, nước nông
chảy mạnh và chảy yếu (hay không chảy). Do mùa đông vào thời kỳ băng tích không có
sự xáo trộn sóng và gió của khối nước cũng như gây khó khăn cho sự thông khí (tạo nên
điều kiện để tích luỹ các chất ô nhiễm ở nơi đổ chất thải) nên với việc dạng hóa các thủy
vực cần tính đến thời gian băng tích.
Trao đổi nước bên trong bị chi phối bởi rối và các quá trình đối lưu liên quan đến độ sâu
và diện tích thủy vực. Hồ càng lớn và càng sâu, sự xáo trộn càng tốt. Nó xảy ra mạnh mẽ
nhất ở các thủy vực nước sâu và chảy mạnh, còn yếu nhất ở các thủy vực nhỏ có kích
thước không lớn, nước nông và không chảy.
Bảng 3.6.Dạng hóa các sông suối theo đặc điểm thủy động lực

7/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

Trong các thủy vực lớn và nước sâu, một khối nước lớn tác động cùng nước thải làm
tăng chuyển động rối và tăng phần xâm nhập nước sạch vào vùng ô nhiễm. Điều này
thúc đẩy quá trình xáo trộn và tự làm sạch. Tuy nhiên cần tính đến sự khác biệt của các
quá trình động lực ven bờ,các phần nước nông và nước sâu của thủy vực, đặc biệt khi
dao động độ sâu đáng kể vàsự chia cắt đường bờ lớn, sự hiện diện các đảo.
Đồng dạng hóa các thủy vực và sông suối nêu trên cho phép đánh giá định tính khả năng
sử dụng chúng như là nơi tiếp nhận nước thải.
Đánh giá định lượng sự thay đổi chất lượng nướctrong đối tượng nước khi đổ nước thải
vào chúng, lựa chọn vị trí đổ, xác định mức độ cần thiết để làm sạch nước thải v.v...
được tiến hành bằng các phương phápdựa trên phương trình khuyếch tán rối và tính đến
các chỉ tiêu chất lượng nước.
Bảng 3.7. Khả năng sử dụng nước sông phụ thuộc vào chất lượng nước

8/19

Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

Có lợi * - cần xử lý thêm
Bảng 3.8. Phân loại đánh giá chất lượng nước sông ở Mỹ

Phân loại đối tượng nước theo chất lượng nước, phản ánh mức độ ô nhiễm của chúng
cho phép đánh giá khả năng sử dụng nước sông, hồ. Thí dụ, sự hạ hạng đối tượng nước
theo chất lượng nước sẽ chứng tỏ từ một phía về sự cần thiết: rút gọn dạng sử dụng nước
và phía khác - về sự tăng cường các biện pháp bảo vệ nước đối tượng này.
Trong nền tảng của phân loại là các chỉ tiêu tổng hợp hay hoạch định của chất lượng
nước, như làthủy sinhhay thủy hóa. Ví dụ phân loại nước sông tính đến PDK vớimục
đích xác định khả năng sử dụng chúng phụ thuộc vào chất lượng nước có thể tham khảo
bảng 3.7 (Zarubaiev, 1976).
Bảng 3.9. Phân loại đánh giá chất lượng nước sông ở Anh

9/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

Phân tích sự phân bố theo lãnh thổ nước chất lượng khác nhau cho ta khái niệm về mức
độ ô nhiễm các đối tượng nước theo chiều dài của chúng, nó có thể thể hiện dưới dạng
bảng. Vậy nên vào cuối những năm 60, ở Mỹ đã quan sát hơn 200 đối tượng nước về
mức độ ô nhiễm [6].
Kết quả đưa ra ở bảng 3.8. Các nghiên cứu tương tự vào đầu những năm 70 được thực
hiện ở Anh, mà một trong những chỉ tiêu cơ bản nhất là BPK (bảng 3.9)
Bảng 3.8 và 3.9 cho phép ta có khái niệm chung về trạng thái ô nhiễm các đối tượng
nước và trước hết là sông ngòi, chảy trong các vùng công nghiệp đô thị hóa.

Sự hình thành chất lượng nước ở thời kỳ kiệt nước trong năm
Dao động mùa và dao động nhiều năm của dòng chảy sông ngòi, trữ lượng nước ngọt
trong các thủy vực bị chi phối bởi tính phân phối không đồng đều theo thời gian các đại
lượng vàsố lượng tài nguyên nước. Càng khó khăn hơn cho việc đảm bảo nước tạo nên
vào những kỳ ít nước khi mà trên các sông quan trắc thấy sự suy giảm lưu lượng nước
(mùa kiệt hay mùa dòng chảy thấp), còn trên các hồ sự hạ mực nước. Thời kỳ kiệt trên
các sông ở Liên Xôcó thể kéo dài trong vòngmùa hè - thu - đông có thời hạn từ 6 - 8
tháng hoặc hơn. Dòng chảy kiệt hay dòng chảy cực tiểu trong thời kỳ này nhỏ hơn dòng
chảy lũ lụt hàng chục và thậm chí hàng trăm lần. Dòng chảy cực tiểu phân phân bố rất
không đều trên lãnh thổ, giảm từ bắc xuống nam khoảng 10 lần.
Tính không đồng đều của sự phân bố trữ lượng nước ngọt theo thời gian và theo lãnh thổ
với thời kỳ dòng chảy thấp kéo dài làm hạn chế nhu cầu dùng nước, bên cạnh sự tăng
thể tích nước thải thúc đẩy sự càn thiết soạn thảo tổng hợp vấn đề đảm bảo nước có tính
đến số lượng và chất lượng nước khi tuân thủ đồng thời quyền lợi bảo vệ các đối tượng
nước. Khi đó nhất thiết phải có một bức tranh rõ ràng về sự hình thành chất lượng nước
trong thời kỳ nước hạ.

10/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

Chất lượng nước- hiện tượng đa nhân tố và cần nghiên cứu từ các quan điểm khác nhau.
Một trong những nhân tố quan trọng nhất là chế độ nước sông ngòi, sự thay đổi của nó
theo thời gian và theo lãnh thổ và liên quan với điều này, sự thay đổi các thành phần hóa
học của nước mặt, và chính nó về phần mình, ảnh hưởng tới chế độ sinh học của sông
suối.
Nước sông trong thời kỳ ít nước hạn chế không chỉ lượng nước có thể sử dụng trong các
mục đích kinh tế mà còn hạn chế việc đổ nước thải vào sông, thậm chí nước tương đối

sạch, do khả năng pha loãng của các loại nước này và tự làm sạch là thấp nhất trong thời
kỳ nước ít. Cho nên khi đánh giá khả năng pha loãng của sông để tính toán thường chấp
nhận lưu lượng cực tiểu của nước suất đảm bảo 95 %, như là điều kiện phù hợp tồi nhất
để hình thành chất lượng nước.
Tính có lợi của nước đối với việc thoả mãn nhu cầu của kinh tế quốc dân được xác định
bằng cách đánh giá các chỉ tiêu hóa hoạc, vật lý và sinh học của nó. Từ nước thải công
cộng đặc trưng thủy động lực rõ ràng nhất là độ khoáng hóa, thành phần ion và lượng
các chất hữu cơ. Tất nhiên là các chỉ tiêu này không thường xuyên đầy đủ do yêu cầu
đến chất lượng nước được xác định bởi dạng nhu cầu dùng nước.
Các tiêu chuẩn chặt chẽ nhất của chất lượng nước được xem xét kỹ khi sử dụng sông
ngòi để cung cấp nước uống, gộp cả một số dạng nhu cầu dùng nước công nghiệp riêng
biệt (hóa chất, giấy - xenlulo). Đối với nhu cầu công nghệ người ta sử dụng nước đòi
hỏi chất lượng thấp hơn đáng kể, Khi đó cần hướng sự tập trung chính vào việc đánh
giá tính khắc nghiệt và tính độc hại, như là tính chất nguy hiểmnhất của nó, đặc biệt khi
dùng nước trong các trạm hơi nén hay làm lạnh máy. Yêu cầu chất lượng nước sử dụng
trong kinh tế nông nghiệp và chăn nuôi thấp hơn so bảo với nước uống theo các chỉ tiêu
như màu sắc, độ trong suốt, mùi vị.
Yêu cầu chung đến thành phần và tính chất của nước tại vị trí có nhu cầu dùng nước và
sử dụng nước được tiêu chuẩn hóa theo độ khoáng hóa, nồng độ các tạp chất ngoại lai
(chất lơ lửng), hàm lượng ôxy hoà tan và khả năng sinh hóa của chúng (BPK), chát chỉ
thị nước (pH), màu sắc, mùi, nhiệt độ, không chứa nguồn vi rút gây bệnh và không độc
hại về các chất phóng xạ và hạt nhân.
Từ quan điểm thủy hóa, chất lượng nước thường được đnáh giá theo các chỉ tiêu chính
như độ khoáng hóa,độ khắc nghiệt và tính xânm thực, sự hiện diện các chất hữu cơ, các
quần thể sinh học và các tạp chất có hại. Về chất lượng nước có thể bàn luận theo các
dấu hiệu thủy sinh: trên cơ sở các số liệu về thành phần loài của các thủy sinh với việc
tính đến số lượng có mặt trong nước các chất hữu cơ độc hại.
Khi ô nhiễm trong nước tự nhiên chứa các chất khoáng và hữu cơ, cũng như các vi khuẩn
sống khác nhau (ô nhiễm sinh học và phát xạ). Mức độ ô nhiễm nước tự nhiên đặc trưng
bởi nồng độ chất ô nhiễm, không cố định theo thời gian và theo lãnh thổ. Nó giảm với

11/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

sự tăng lượng nước sạch, có thể diễn ra nhờ sự bổ sung nước sạch khi có mưa khí quyển,
tan tuyết và băng và từ phạm vi khôngnhiểm bẩn trong thủy vực, cũng như trong quá
trình tự làm sạch nước. Quá trình tự làm sạch diễn ra cho đến khi nồng độ chất ô nhiễm
không vượt quá khả năng vật lý của sông về tự làm sạch, xuất hiện với sự mất khả năng
của sông thực hiện pha loãng nước thải ở một mức độ cần thiết. Điều này cũng đúng với
thủy vực.
Trong các sông suối và thủy vực quan trắcthấy dòng nhập lưu mới nhỏ nhất vào pha
nước ít, khi nguồn nuôi dưỡng sông ngòi là nước ngầm. Cho nên nồng độ chất ô nhiễm
lớn nhất xảy ra vờ mùa kiệt và trong thời kỳ này chúng có khả năng pha loãng kém nhất
và quá trình tự làm sạch chậm nhất, đặc biệt là vào mùa đông. Do vậy sự suy giảm chất
lượng nước mạnh mẽ nhất xảy ra trong thời kỳ dòng chảy hạ thấp nhất trên sông ngòi.
Một trong những chỉ tiêu chất lượng nước quan trọng đối với nhiềunhà sử dụng nước
(nước thải công cộngông cộng, công nghiệp và nông nghiệp) là độ khoáng hóa tự nhiên
của nước.Nó trực tiếp liên quan tới lưulượng nước sôngvà phụ thuộc vào chế độ nước
của sông suối, Khi giảm lưu lượng nước quan sát thấy sự ătng độ khoáng hóa của nó,
đạt tới giá trị cực đại dòng chảy sông ngòi cạn kiệt nhất, tức là với giá trị cực tiểu của
nó đặc biệt trong trường hợp nguồn nuôi dưỡng sông từ cáctầng nước ngầm sâu, nằm
trong các đới đất đáhyđrôcacbonat dễ hoà tan. Vì thế càngnhiều thành phần nước tầng
sâu trong sông độ khoáng hóa của nó càng cao. Trong các khu vực có cấu tạo địa chất và
địa chất thủy văn đồng nhất và chế độ nước giống nhau quan sát thấy mối quan hệ chặt
chẽ theo lãnh thổ độ khoáng hóa của sông ngòi và lưu lượng nước của chúng. Các quan
hệ như vậy thể hirnj một sự quan tâm lớn khi đánh giá độ khoáng hóa tựnhiên củacác
sông chưa được nghiên cứu với việc sử dụng số liệu về dòng chảy.
Sự thay đổi độ khoáng hóa của nước trên các vùng lãnh thổ rộng lớn diến ra trong một

phạm vi lớn. Thế nên trên các con sông phần châu Âu thuộc Liên Xô độ khoáng hóa
nước thay đổi từ 15 - 20 lần từ bắc xuống nam. Giá trị nhỏ nhất của nó quan sát thấy tại
vùng thừa ẩm, còn lớn nhất - ở vùng thiếu ẩm. Cũng theo hướng này tăng độ sâu chia cắt
nước ngầm màsông khoan tới và các giá trị lát cắt xói mòn lòng sông của chúng, nâng
độ khoáng hóa nước dưới đất.
Về khía cạnh thành phần hóa học của nước cũng quan trắc thấy một bức tranh tương tự
như thế. Trong vùng độ khoáng hóa tới 600 mg/l (độ khoáng hóa nhỏ) ghi nhận được
ưu thế của các anion HCO3 và cation Ca2+, và trong vùng độ khoáng hóa cao diễn ra sự
thay đổi các anion HCO3- thành SO42- và chuẩn hóa chất lượng nước-, còn cation Ca2+
thành Na+ và Mg2+. Cuối cùng, sự thật là còn tồn tại cả nước độ khoáng yếu trên các
đối tượng nước lãnh thổ phía bắc.
Độ khoáng hóa của nước vào thời kỳ kiệt chính là giới hạn mà nước sông có thể đạt
được trong điều kiện không thuận lợi nhất để hình thành chất lượng. Cho nên các số liệu
về thành phần hóa học của nước vào mùa kiệt cho phép tiến hành các đấnh giá trước
12/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

chất lượng nước trong các mùa khác, khi sông được nuôi dưỡng khong chỉ nước ngầm
mà còn cả nước mặt, với sự hạ độ khoáng hóa của nước bởi sự tăng bổ sung nước mặt.
Các thông tin về độ khoáng hóa của nước có ý nghĩa to lớn khi đánh giá tính có lợi của
nước sông để tưới cho các cây nông nghiệp. thông thường nước được coi là có lợi đối
với việc tưới nếu như lượngmuối hoà tan trong nó không vượt quá 1000 mg/l. Tuy nhiên
ở các khu vực phía nam vùng không đủ ẩm, giá trị này thường lớn hơn và vì thế gây
khó khăn cho việc sử dụng nước để tưới vào mùa kiệt, dù cho khi đó nó lại rát cần. Độ
khoáng hóa cao của nước cùng với sự hạn chế về lượng tạo nên việc cần thiết chuyển
dòng chảy từ các vùng khác có độ khoáng hóa nhỏ hơn.
Nước hoàn trả tạo nên khi tưới có hàm lượng muối cao hơn từ việc rửa trôi từ lớp đát thổ
nhưỡng khi tưới cũng như cả chất độc hóa học. Thống nhất với các số liệu khảo sát tiến

hành bởi Viện Thủy văn Nhà nước, đối với một số hệ thống tưới, độ khoáng hóa khoan
thăm dò nước thấm từ lãnh thổ tưới vào sông suối cao hơn độ khoáng hóa tự nhiên từ 5 10 lần. Cho nên trong các khu vực tưới mạnh độ khoáng hóa của nước trong sông không
ngừng tăng lên.
Khi sử dụng nước cho các mục đích uống, công nghiệp và dịch vụ công cộng giá trị độ
cứng của nó, đo bằng Ca2+ và Mg2+ có một ý nghĩa lớn đo bằng mg đương lượng/l. Độ
cứng bao gồm phân huỷ (khử bằng đun sôi) và cố định. Cố định lại chia tiếp thành dư
và không phân huỷ. Nước được coi tương đối là mềm nếu độ cứng chúng không quá
3 mg đương lượng/l, cứng - tới 9 mg đương lượng/l, và rất cứng không có lợi đối với
sử dụng thực tiễn nếu như độ cứng chung vượt quá 9 mg đương lượng/l. Bên cạnh độ
cứng chung độ cứng phân huỷ và cố định cũng như là quan hệ giã chúng cũng có một ý
nghĩa nhất định. Độ cứng chúng hiển nhiên là tăng cùng độ khoáng hóa của nước, Cho
nên tính chất phân bố của nó trên lãnh thổ Liên Xô về tổng thể trùng với sự phân bố độ
khoáng hóa của nước. Độ cứng chung của nước giảm mạnh khi nguồn nuôi dưỡng sông
chỉ có nước mặt. Vì thế trong mùa kiệt độ cứng của nước trong các sông ngòi là tới hạn.
vào các thời kỳ còn lại của năm, tức là pha nước lớn độ cứng nhỏ hơn nhiều. Trong thời
kỳ lũ độ cứng có thể khoảng 3 - 4 lần nhỏ hơn mùa kiệt.
Tính kích hoạt của nước có một ý nghĩa lớn, tức là khả năng hào tan các chất hóa học
nằm trong thành phần vật liệu dùng để xây dựng các công trình kỹ thuật thủy. Tính kích
hoạt của nước phụ thuộc vào số lượng lớn các nhân tố và quan hệ với thành phần hóa
học và chế độ của dòng chảy. Có một số dạng kích hoạt của nước [5]:
- kiềm, ứng với nước mềm;
- axit, phụ thuộc vào;
- axit cacbonic là một trường hợp riêng của tính axit

13/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

- kích hoạt sunfat và manhê.

Cường độ kích hoạt kiềm được xác định bởi vận tốc rửa bê tông bởi nước và sự hiện
diện các hiện tượng nước dâng. Tính kích hoạt axit càng lớn, quá trình hoà tan các lớp
bảo vệ màng bê tông cacbonat càng mạnh và tăng quá trình phá huỷ nó. Phổ biến nhất
trong nước tự nhiên là kích hoạt axit cacbonic làm hoà tan các hợp chất cacbonnat.
Mức độ kích hoạt nước được xác định đối với các sông suối và thủy vực cụ thể theo
thành phần hóa học và các điều kiện tác động lên công trình - vận tốc dòng chảy, cột
nước dâng, diện tích tiếp xúc của nước với công trình và thời gian tiếp xúc đó v.v... Về
tổng thể, tính kích hoạt của nước ở một mức độ nào đó ít hơn nhiều vào thời kỳ kiệt. Tuy
nhiên, ở trong vùng nước mềm nó rất lớn và cần phải tính đến khi xây dựng các công
trình kỹ thuật thủy, hơn thế việc đổ một số thành phần ô nhiễm nước làm tăng đáng kể
tính kích hoạt của nước tự nhiên.
Khi sử dụng nước làm nước uống, màu sắc của chúng có ý nghĩa lớn. Nó phụ thuộc vào
lượng bào mòn từ đất các chất hữu cơ nguồn gốc mùn và sản phẩm của cây đổ (chất
huộc da), Khi thấm nước mặt vào lớp đất thổ nhưỡng diễn ra sự suy giảm lượng hoà tan
các chất hữu cơ trong đó, thay đổi màu sắc của nước và độ axit của nó. Màu sắc lớn
nhất của nước sông khi có lũ và lụt, còn nhỏ nhất vào kỳ kiệt. Nước đầm lầy có màu sắc
nhiều, bão hoà bởi các mùn đọng và nhỏ nhất là màu sắc nước sông miền núi, đặc biệt
là thời kỳ kiệt.
Màu sắc của nước phần nào xác định tính axit của nó, tức là khả năng hoà tan trong
nước các chất hữu cơ bi axit hóa khác nhau theo sức axit hóa- bicromat và permangan.
Độ axit hóa của nước tăng với sự tăng của màu sắc của nó và thay đổi theo thời gian đến
hàng chục và thậm chí hàng trăm lần. Axit permangan cho ta khái niệm về lượng oxy
cần để axit hóa phần dễ axit các chất hữu cơ. Axit bicromat cho phép luận về hàm lượng
đầy đủ trong nước các chất hữu cơ. Tỷ lệ của chúng chỉ ra mức độ biến dạng các chất
hữu cơ mùn.
Màu sắc nhỏ nhất của nước sông có trong thời kỳ kiệt mùa đông (thường nhỏ hơn 25o)
do lượng vật chất hữu cơ dễ bị axit trong thời kỳ này giàm mạnh. Tuy nhiên ở các vùng
với nước đầm lầy phát triển (các vùng tây bắc phần Âu của Liên Xô, Poolese, Tây Xibia
và v.v...) sự khác biệt về màu sắc và độ axit hóa theo mùa trong năm không lớn. Vào
mùa kiệt ghi nhận được lớn hơn so với mùalũ, số lượngkhu vực địa phương khác nhau

về thành phần các chất hữu cơ hoà tan.
Như vậy, khi đánh giá độ khoáng hóa và thành phần hóa học của nước, cũng như độ
cứng của nó trước hết cần phân tích số liệu thời kỳ kiệt, trong đó quan trắc các chỉ tiêu
cao nhất của các thành tố này. đánh giá tính kích hoạt của nước và lượng các chất hữu
cơ trong đó tập trung tiến hành vào pha nước lớn, do trong thời kỳ nước kiệt giá trị của
chúng thường nhỏ hơn.

14/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

Vớisự cấp nước công nghiệp - dịch vụ các hợp chất biogen trong nước có ý nghĩa lớn.
Số lượng của chúng gắn liền với đời sống của các cơ thể sống trong nước. Ý nghĩa chính
là các nitri, nitrat, sắt tổng cộng, photphat và silic. Sự hiện diện của các chất nitri chỉ ra
sự ô nhiễm của nước thải còn mới của đối tượng nước do chúng là dạng trung gian của
việc axit hóa nitơ với độ khoáng hóa các chất hữu cơ và không bền vững cùng thời gian,
nhanh chóng axit hóa và chuyển thành nitrat. Cho nên hàm lượng chúng trong nước
thường dao động từ 0 - 0,1 mg/l. Lượng nitrit lớn nhất quan trắc được vào mùa đông,
đặc biệt trước khi bắt đầu lũ. Nồng độ thấp nhất của các hợp chất này ghi nhận được vào
mùa hè khi mà hoạt động của các phitoplankton nuôi dưỡng chúng đặc biệt tích cực.
Nitrat chứa trong nước một lượng lớn (trung bình 5 mg/l), do chúng là sản phẩm cuối
cùng của quá trình khoáng hóa chất hữu cơ. Nitrat cũng dùng phitoplanktoncho nên vào
mùa ấm trong năm chúng có rất ít trong nước, nhưng vào mùa đông số lượng này tăng
lên hàng chục lần.
Ổn định nhất trong các thành tố biogen là photphat và các hợp chất của nó. Hàm lượng
photpho khoáng hoà tan trong các vùng nước khác nhau thường không lớn - chưatới 0,2
mgP/l, và đạt cực đại vào mùa đông. Hàm lượng sắt thay đổi nhiều theo thời gian. Vào
thời kỳ kiệt mùa hè, số lượng của nó trong nước thấp nhất do sự quang hợp mạnh mẽ và
nước thông khí tốt. Vào mùa đông kiệt nhu cầu sắt của các thực vậtchấm dứt, sự thành

tạo các ôxit sắt từ các axit do đóng đới thông khí hầu như không có và hàm lượng sắt
tăng mạnh. Tuy nhiên, lượng sắt cực đại chứa trong nước vào mùa lũ khi các hợp chất
chứa sắtnằm trong lớp đất hoà tan mạnh.
Hàm lượng silic trong nước đạt giá trị cực đại vào mùa đông, khi các đối tượng nước
được nuôi dưỡng bằng nước ngầm coa mang theo chất này và nhu cầu dùng nó bởi các
thực vật không có. Hiệuhàm lượng silic mùa đông và mùa hè là 100 %.
Nghiên cứu mối quan hệ của chất lượng nước tự nhiên với chế độ nước của sông hoặc
thủy vực để đánh giá khả năng sử dụng nước đối với nền kinh tế quốc dân cũng như để
nghiên cứu sự thay đổi chất lượng nước dưới tác động của ô nhiễm nước thải. Nó, trong
một chừng mực nào đó, cho phép thực hiện tính toán nồng độ tới hạn cho phép của các
chất trong đối tượng nước đã cho khi bị ô nhiễm bởi nước thải của nó và cũng như tiến
hành dự báo khả năng mức độ ô nhiễm.
Chỉ tiêu ô nhiễm quan trọngcủa nước tự nhiên là sự hiện diện trong nó ôxy hoà tan,
nó ảnh hưởng tới các quá trình sinh hóa diễn ra trong môi trường nước. Mức độ ô
nhiễm trong nước tại một điểm nào đó có thể đặc trưng được bằng chỉ tiêu sinh học
(BPZ) thể hiện bằng tỷ số lượng nhu cầu ôxy sinh học cho lưới năm cạnh (BPK5)và axit
permangan có nhỏ nhất trong thời kỳ kiệt khi tăng BPK.
Hàm lượng ôxy trong nước phụ thuộc vào diện tích mặt thoáng của nước, vậntốc dòng
chảy nước và xáo trộn rối khối nước, vào nhiệt độ nước cũng như các nhân tố sinh hóa

15/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

và các nhân tố khác. Chính trong thời kỳ kiệt các đặc trưng này có giá trị nhỏ nhất và
do vậy không có khả năng làm tăng hàm lượng ôxy trong nước, đặc biệt là vào mùa
đông. Vì thế trong thời kỳ đông kiệt, lượng ôxy giảm tối đa. Thời kỳ kiệt càng dài, càng
cảm nhận mạnh sự thiếu hụt ôxy trong nước, càng cần nghiêm túc theo dõi trạng thái
định tínhcủa sông hoặc thủy vực. Suy giảm hàm lượng ôxy trong nước làm tăng tính

tiếp nhận các cơ thể sốngtác động của các chất nguy hại có trong đối tượng nước và làm
giảm khả năng tự làm sạch của nước.
Với lượng ôxy trong nước không đủ, vận tốc khai triển sinh hóa các sản phẩm dầu, rơi
xuống từ bờ hoặc do giao thông thủy, giảm đi một số lầnHàm lượng sản phẩm dầu cho
phép trong nước không được vượt quá 0,05 mg/l. Do vậy, ở một mức độ nào đó nó phụ
thuộc vào lượng nước, cường độ xáo trộn và pha loãng, thường ít khi gặp vào thời kỳ
nước cực tiểu. Đối với phần lớn các đối tượng nước ở Liên Xô điều này thường xảy ra
vào mùa đông, khi mà nhiệt độ nước rất thấp, chính nó cũng làm chậm vậntốc phân hóa
các sản phẩm dầu. Cho nên, vào thời kỳ đông kiệt ảnh hưởng của các sản phẩm dầu như
là thành tố ô nhiễm chất lượng nước sẽ cực đại.
Nước thải của các xí nghiệp công nghiệp hóa học như luyện hóa cốc,đá phiến,lâm hóa,
nghiền anilin chưa nhiều phenon làm phá vỡ các quá trình sinh học trong nước và làm
xấu chất lượng nước. Nguy hiểm nhất là các phenon nguyên tử đơn. Nồng độ tới hạn
cho phép của chúng không vượt quá 1 mcg/l. Sự tràn mạnh phenon xảy ra với nhiệt độ
nước cao và giảm đột ngột với nhiệt độ nước nhỏ hơn 7 oC. Cho nên vào thời kỳ kiệt
mùa hạ, khi độ sâu trên các sông (và hồ) không lớn xảy ra sự hun nóng nước sông, góp
phần làm giảm hàm lượng phenon. Tuy nhiên sự giảm hàm lượngôxy trong nước lại
kìm hãm quá trình này. Tốc độ tràn phenon cũng phụ thuộc hàng loạt các nguyên nhân,
bao gồm thành phần định tính và định lượng của phenon, sự hiện diện trong nước các
chất hữu cơ, H2S, nước tẩy và các chất hóa học khác. Do vật vào mùa hè hàm lượng
phenon trong nước sông và hồ có thể dao động lớn. vào mùa đông, khi nhiệt độ nước và
hàm lượng ôxy trong nó trở nên thấp hơn, nồng độ phenon có thể cao và duy trì lâu. Về
phương diện đó mùa đông kiệt chính là thời kỳ bất lợi nhất.
Khi đổ vào sông nước từ các mỏ và khai thác quặng cũng như nước thải từ các nhà máy
và xí nghiệp tinh lọc quặng của công nghiệp điện hóa học và hóa học xảy ra sự ô nhiễm
nước bởi kẽm và đồng. Với nồng độ khá lớn của chúng kìm hãm quá trình tự làm sạch
của nước khỏi các chất hữu cơ. Các ion đồng và kẽm có thể tách ra khỏi nước chỉ bằng
các phản ứng hóa học,bằng các quá trình tích tụ và sử dụng chúng qua thực vật. Tuy
nhiên chúng hoàn toàn, hiển nhiên, không tách ra khỏi nước cho nên chỉ có quá trình
pha loãng nước thải là có ý nghĩa chính để hạ thấp nồng độ của chúng. Nó diễn ra càng

mạnh khi lưu lượng nước sông lớn hơn nhiều lưu lượng nước thải. Hiểu rằng vào mùa
kiệt, tỷ lệ này là nhỏ nhất nếu như việc đổ nước thải là hằng số. Do vậy, trong thời kỳ
này có sự ô nhiễm nước lớn nhất và cần tính đến và hạn chế hoặc chấm dứt hoàn toàn
việc đổ nước thải vào các đối tượng nước.

16/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

Khi cho xuống nước các chất tổng hợp tẩy rửa (các chất hoạt động bề mặt tổng hợp CPAV) nó mang theo mùi vị khó chịu, làm giảm khả năng tẩy sinh hóa của chúng, làm
tàn lụi hoặc chấm dứt hẳn sự phát triển của thủy thực vật, còn với CPAV nồng độ lớn
thậm chí còn tạo nên các tích tụ màng trên bề mặt nước. vận tốc phân rã các chất này
phụ thuộc, bên cạnh cấu tạo hóa học và nồng độ của chúng trong nước, vào nhiệt độ
nước, và sự thiếu hụt ôxy hoà tan trong nước, có nghĩa là chủ yếu phụ thuộc vào các
nhân tốc giống như vận tốc tràn của phenon. Vì thế các điều kiện và thời gian nồng độ
khả năng lớn nhất của chúng trong nước hoàn toàntrùng nhau.
Một giá trị không kém phần quan trọng đối với sự hình thành chất lượng nước là chế
độ nhiệt độ của các đối tượng nước. Sự phá vỡ chế độ nhiệt của sông và hồ diễn ra khi
đổ các nước công nghiệp có nhiệt độ cao.Nguồn cấp chính loại nước này là trạm nhiệt
điện. Nước sông ngòi sử dụng để làm nguội các máy móc của trạm được đun nóng so
với nhiệt độ ban đầu trung bình từ 7 - 8 oC vào mùa hè và 12 - 14 oC vào mùa đông.
Nhiệt độ nước thải không nên vượt quá nhiệt độ nguồn cấp từ 3 - 5 oC. Nếu khác đi,
trong đối tượng nước sẽ bắt đầu phát triển mạnh cácđộng vật và thực vật, đặc biệt là tảo
lục, tăng sự đòi hỏi ôxy, làm chậm quá trình tự làm sạch.. Tất cả điều này dẫn tới giảm
chất lượng nước. Nhớ rằng, trong thời kỳ ít nướcảnh hưởng của nước thải nóng lên chất
lượng nước sông và hồ tiếp nhận nó là cực đại, đặc biệt vào mùa hè khi nhiệt độ nước
tự nhiên khá cao.
Trong khu vực tành phố, ô nhiễm sông ngòi và hồ chứa có thể xảy ra không chỉ do việc
đổ nước thải công nghiệp và dịch vụ công cộng, mà còn do dòng chảy mưa và nước rửa

từ lãnh thổ thành phố. Các loại nước này thường chứa một lượng lớn chất khoáng và
hữu cơ. Sự ô nhiễm nước bằng các chất ngoại lai có thể dao động trong một phạm vi
rộng (khoảng 500 - 5000 mg/l), còn giá trị BPK5 thay đổi khoảng 10 lần. Sự xâm nhập
các loại nước này làm giảm các tính chất kết màng của nước, chế độ axit của nó và thúc
đẩy việc lắng đọng của sông hoặc thủy vực do một lượng lớn cáctạp chấtvà các phần tử
lớn chứa trong chúng. Khi đó càng làm sạch nước thải công nghiệp công cộng đổ vào
sông và hồ bao nhiêu càng ảnh hưởng đáng kể hơn của nước đổ vào từ lãnh thổ thành
phố không được làm sạch như thế. Giá trị của chúng tăng vọt vào mùa hè, vào thời kỳ
lâu không có mưa, khi mà dòng chảy kiệt giảm đến cực tiểu, còn cường độ công việc
tẩy rửa từ khu vực thành phố tăng đột ngột.
Sự ô nhiễm các đối tượng nước bởi nước thải có thể diễn ra thường xuyên hoặc đột xuất.
Đột xuất là khi các đợt thải dòng chảy công nghiệp vào sông hoặc thủy vực. Nó có thể
điều tiết đượctheo thời gian và chỉ định vào thời kỳ nhiều nước. Tuy nhiên, trong các
trường hợp riêng, khi thải cấp tốc nước ô nhiễm vào nước tự nhiên có thể gây rasự thiệt
hại lớn, đặc biệt là vào mùa kiệt.
Sự ô nhiễm thường xuyên của các đối tượng nước có thể xảy ra khi đổ không chỉ nước
không xử lý sạch mà còn cả nước chưa tẩy hoàn toàn do việc tích luỹ các thành phần ô
nhiễm khác nhau. Sự tích luỹ này xảy ra nhanh hơn khi nồng độ của chúng tiệm cận với
17/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

nồng độ tới hạn cho phép. Khi đó độ dài của thời kỳ ít nước có ý nghĩa lớn nhất, đúng
hơn là tỷ lệ của dòng chảy kiệt và lượng nước thải (với thành phần hóa học của chúng
không đổi) có tính đến sự ổn định của mùa kiệt.
Khi mùa kiệt bị ngắt quãng, có nghĩa là thời kỳ kiệt bị ngắt bởi lũ giá trịvà thờihạn khác
nhau diễn rasự rửa trôi lòng sông dẫn tới sự giảm ô nhiễm nước. Nhân tố này là rất quan
trọng khi xét tới động lực của thành phần hóa học và ô nhiễm nước tự nhiên. Nó mang
ý nghĩa cơ bản đối với sông ngòi Liên Xô vào thời kỳ hè thu, khi mà trên cáccon sông

hình thành lũ mưa. Vào mùa đông, hiện tượng tương tự chỉ có thể diễn ra ở các vùng
phía tây và nam phần Âu Liên Xô, nơimà sự ngắt quãng tạo nên bởi lũ do tuyết tan và
mưa rơi.
Khi thực hiện việc kiểm soát chất lượng nướccần tính đếnkhông chỉ trạng thái thủy hóa
tự nhiên của đối tượng nước và thành phần hóa học của nước thải có trong chúng cũng
như tỷ lệ nước thải và nước tự nhiên mà còn cả các điều kiện thủy động lực tồn tại trong
các đối tượng này vào lúc đổ nước thải. các điều kiện thủy động lực tồn tại trong sông
ngòi và hồ xác định quá trình pha loãng và xáo trộn nước thải và chi phối việc tăng (hay
giảm) khả năng tự làm sạch của sông (hồ), ảnh hưởng đến vậntốc diễn ra các quá trình
sinh học và lý hóa, làm giảm nồng độ chất ô nhiễm trong các đối tượng nước. Quá trình
thủy động lực pha loãng nước thải ở chừng mực nào đó xác định bởi lưu lượng nước
trong sông (hay thể tích nước ở hồ), vậntốc dòng chảy, chiều rộng và chiều dài của dòng
cũng như một số đặc trưng khác.
Quy mô không gian của vùng pha loãng nước thải trong sông một mức độ nào đó được
xác định bởi lưu lượng nước tự nhiên, tức là tính chất nuôi dưỡng và sự biến đổi của nó
theo mùa và năm, cũng như theo lãnh thổ. Nghiên cứu mối quan hệ của quy mô vùng
pha loãng vào lưu lượng nước các mức đảm bảo khác nhau đối với sông ngòi có các
điều kiện hình thành dòng chảy khác nhau và các điều kiện thủy lực chảy nước khác
nhau với lưu lượng nước thải cố định (chế độ ô nhiễm dừng) có một sự quan tâm thực tế
to lớn. Trong trường hợp này, đồng thời tính đến sự biến động của dòng chảy sông ngòi
theo thời gian và theo lãnh thổ. Khi nghiên cứutập trung sử dụng các đặc trưng thủy văn
và thủy hóa cùng mức đảm bảo.
Tính đến khả năng pha loãng của sông ngòi dựa trên các tài liệu thủy văn và khả năng tự
làm sạch của nó cho phép xác định chế độ đổ nước ô nhiễm vào sông và đánh giá lượng
nước thải cho phép (sức tải tới hạn). Tất nhiên, khi đó ở mức độ đầy đủ người ta tính tới
dòng chảy tự nhiên trong sông và thành phần hóa học của nước sông và nước thải.
Sử dụng sông nhỏ và một phần sông trung bình làm nơi tiếpnhận nước thải có thể dẫn
tới nhanh chóng sự ô nhiễm chúng trên một không gian rộng lớn, do khả năng của các
sông này về pha loãng và tự làm sạch không lớn, đặc biệt là vào mùa kiệt. Điều này cũng
đúng với các hồ nhỏ và trung bình. Cho nên các đối tượng nước này cần được dành sự

chú ý đầu tiên khi áp dụng các biện pháp bảo vệ thiên nhiên. Khi đó cần có các thông tin

18/19


Các nhân tố thủy văn hình thành và phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt

đáng tin cậy về chất lượng nước tự nhiên của sông và hồ (cũng như với các đối tượng
nước khác), chúng có thểphải chịusự quá tải của nước thải hay là có thể làm nơi tiếp
nhận chúng.

19/19