Ứng dụng mô hình toán học mô phỏng chất lượng nước sông Đáy

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.66 MB, 81 trang )

MỞ ĐẦU

- Tổ chức hội thảo, hội nghị khoa học về lĩnh vực điều tra môi trường nước và về
các kết quả thu được. Qua dự án này phía Pháp giúp đào tạo ngắn hạn các cán bộ
nghiên cứu của Việt Nam và thông qua các buổi hội nghị, hội thảo nhiều cán bộ
nghiên cứu trẻ được tiếp xúc trao đổi kinh nghiệm với các nhà khoa học hàng đầu của
Pháp.

Tài nguyên nước, nói chung và tài nguyên nước mặt, nói riêng là một trong
những yếu tố quyết định sự phát triển kinh tế xã hội của một vùng lãnh thổ hay một
quốc gia. Sự gia tăng dân số, quá trình công nghiệp hoá và đô thị hoá diễn ra mạnh mẽ
làm tăng nhu cầu sử dụng nước trong khi nguồn tài nguyên nước không thay đổi.
Chính vì vậy dẫn đến việc tài nguyên nước bị suy giảm nghiêm trọng cả về chất và
lượng. Nước thải công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt không những gây ô nhiễm
nguồn nước mặt mà chúng còn gây ô nhiễm các tầng nước dưới đất [13], gây ảnh
hưởng tới sức khoẻ con người và đồng thời ảnh hưởng tới chu trình sinh-địa-hoá trong
các hệ thống sông.
Lưu vực sông Đáy- Nhuệ nằm ở hữu ngạn sông Hồng với diện tích tự nhiên là
7949 km2 chảy qua các tỉnh và thành phố Hòa Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định và
Ninh Bình. Đây là vùng lãnh thổ có điều kiện tự nhiên, môi trường phong phú đa dạng,
có vị trí địa lý đặc biệt quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của vùng
Đồng bằng sông Hồng trong đó có Thủ đô Hà Nội. Do lưu vực sông Nhuệ - Đáy có
nhiều phụ lưu lớn chảy qua các thành phố, thị xã, thị trấn, tụ điểm dân cư, khu công
nghiệp, khu chế xuất, dịch vụ, làng nghề,... nên đã nảy sinh hàng loạt các vấn đề môi
trường bức xúc như lũ lụt, úng ngập, thoái hóa đất, ô nhiễm môi trường đất, nước,
không khí,...Lưu vực sông Nhuệ - Đáy hiện nay đang chịu tác động mạnh mẽ của các
hoạt động kinh tế, xã hội, nhất là của các khu công nghiệp, làng nghề, khu khai thác và
chế biến. Sự ra đời và hoạt động của hàng loạt các khu công nghiệp thuộc các tỉnh,
thành phố, các hoạt động tiểu thủ công nghiệp trong các làng nghề, cùng với các hoạt
động khai thác, chế biến khoáng sản, canh tác trên hành lang thoát lũ, chất thải bệnh
viện, trường học,... đã làm cho môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng của

lưu vực sông Nhuệ - Đáy bị biến đổi [60]. Trong khi đó, nguồn nước từ hệ thống sông
này vẫn đang được sử dụng để cung cấp ngược lại cho các hoạt động sản xuất công nông nghiệp, và đặc biệt là được sử dụng như nguồn nước sinh hoạt ở một số khu vực
(thị xã Phủ Lý, Hà Nam). Vì vậy yêu cầu cấp thiết đặt ra là đánh giá hiện trạng chất
lượng nước sông để làm cơ sở dữ liệu cho việc bảo vệ, xử lý và quản lý nguồn nước và
nhằm đảm bảo cung cấp nguồn nước sạch phục vụ cho dân sinh.
Tháng 12 năm 2005, Chủ tịch Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã kí
thoả thuận hợp tác khoa học với Cơ quan nghiên cứu khoa học Pháp và Đại sứ quán
Pháp tại Việt Nam về việc quan trắc và khảo sát môi trường nước lưu vực sông Đáy.
Theo đó, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VAST) hợp tác với Cơ quan nghiên
cứu quốc gia Pháp (ANR) trong lĩnh vực quan trắc và khảo sát môi trường lưu vực
sông Đáy với các nội dung chính sau:
- Kết hợp với các nhà khoa học Pháp trong công tác quan trắc và điều tra môi
trường nước sông Đáy.
- Gửi cán bộ Việt Nam đi trao đổi và học tập nghiên cứu tại nước Cộng hoà Pháp.

Nội dung nghiên cứu của Nhiệm vụ:
Nội dung I:
1. Khảo sát, thu mẫu và phân tích định kỳ hàng tháng: lấy mẫu và phân tích
hàng tháng trong thời gian 2007-2008 tại ba điểm trên hệ sông Đáy-Nhuệ (Khe Tang,
Cầu Quế và Cầu Đọ, xem ảnh phụ lục), để đánh giá chất lượng nước.
2. Khảo sát và thu mẫu định kỳ dọc sông: lấy mẫu và phân tích tiến hành khảo
sát dọc sông Đáy (4 lần/năm trong hai năm 2007-2008) tại 6 điểm để đánh giá chất
lượng nước.
3. Vận hành các trạm quan trắc tự động trên sông Nhuệ và sông Đáy, sử dụng
thiết bị đo và lấy mẫu tự động ISCO 7200 và Hydrolab Sonde 4A– Các chỉ tiêu ghi đo
tự động ở các trạm như pH, DO, độ dẫn điện, độ đục, độ muối và nhiệt độ.
4. Khảo sát, lấy mẫu và phân tích mẫu nước thải về mặt dinh dưỡng tại 44
nguồn thải nông nghiệp và 20 nguồn thải công nghiệp thuộc lưu vực sông Đáy.

1

2

Mục tiêu của Nhiệm vụ:
+ Có được cơ sở dữ liệu và thực hiện mô hình hoá chuyển tải các chất dinh
dưỡng trong môi trường nước sông Đáy thông qua việc nghiên cứu chất lượng nước hệ
thống sông Đáy, lấy trọng điểm là nghiên cứu mức độ ô nhiễm dinh dưỡng.
+ Tăng cường tiềm lực cán bộ thông qua dự án hợp tác với Cộng hoà Pháp
Đây là mục tiêu và nhiệm vụ thuộc dự án tổng thể về nghiên cứu xác định ảnh
hưởng của chất thải đô thị và nông nghiệp đến quá trình phú dưỡng trong vùng lưu vực
đồng bằng sông Hồng theo ký kết hợp tác giữa Viện Khoa học và Công nghệ Việt
Nam và Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp.

Nội dung II:
1. Xác định diễn biến dinh dưỡng trong môi trường nước sông Đáy dựa vào các
kết quả phân tích của nội dung I.
2. Đánh giá ảnh hưởng của chất lượng nước sông Nhuệ tới sông Đáy nhằm xác
lập nguyên nhân của hiện trạng ô nhiễm.
Nội dung III:
Xây dựng cơ sở dữ liệu cho môi trường nước lưu vực sông Đáy.
Nội dung IV:
Ứng dụng mô hình toán học mô phỏng chất lượng nước sông Đáy.
Các kết quả thu được sẽ góp phần vào việc đánh giá chất lượng môi trường
nước hệ thống sông Đáy - Nhuệ và làm cơ sở dữ liệu cho việc xử lý nguồn ô nhiễm,
bảo vệ và quản lý nguồn nước có hiệu quả ở Việt Nam.

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LƯU VỰC SÔNG ĐÁY
1.1 Điều kiện tự nhiên
1.1.1 Vị trí địa lý

Việt Nam có mạng lưới sông ngòi dày đặc, trong đó có 13 hệ thống sông lớn có
diện tích lưu vực trên 10.000km2. Trong số 13 hệ thống sông lớn này, có 9 hệ thống
sông bao gồm Hồng (72.700 km2), Thái Bình (15.180 km2); Mêkông (70.520 km2),
Đồng Nai (36.261 km2), Cả-La (21.230 km2), Mã - Chu (17.600 km2), Ba (13.800
km2), Kỳ Cùng - Bằng Giang (11.200 km2) và Thu Bồn (10.350 km2) có tổng diện tích
lưu vực chiếm tới gần 93% tổng diện tích lưu vực sông toàn quốc và xấp xỉ 80% diện
tích quốc gia [61].

Hình 1.1: Bản đồ lưu vực sông Đáy-Nhuệ [90].

3

Lưu vực sông Đáy-Nhuệ có vị trí địa lý đặc biệt, đa dạng và phong phú về tài
nguyên. Lưu vực sông Đáy-Nhuệ nằm ở hữu ngạn sông Hồng, thuộc phần Tây Nam
của vùng đồng bằng Bắc Bộ, với diện tích tự nhiên 7.949 km2 (chiếm khoảng 2% diện
tích tự nhiên của Việt Nam) (Hình 1.1).
Lưu vực sông Đáy-Nhuệ có tọa độ địa lý từ 20000’ - 21020' vĩ độ Bắc và
105000’ - 106030' kinh độ Đông, được tính từ vùng núi cao Ba Vì- Hà Tây và vùng núi
cao Hoà Bình kéo dài xuống đồng bằng hướng về phía Đông Nam, tới đường bờ biển
của tỉnh Nam Định, Ninh Bình. Lưu vực có dạng dài, hình nan quạt, bao gồm tỉnh 6
tỉnh Hà Tây (cũ), Hà Nam, Ninh Bình, Nam Định, Hoà Bình và thành phố Hà Nội
[13].
Tỉnh Hòa Bình: gồm huyện Lương Sơn, Kim Bôi, huyện Lạc Thủy và huyện
Yên Thủy. Thành phố Hà Nội: gồm huyện Từ Liêm, huyện Thanh Trì và khu vực nội
thành bên hữu ngạn sông Hồng. Tỉnh Hà Tây(cũ): toàn bộ tỉnh Hà Tây gồm thị xã Hà
Đông và Sơn Tây, huyện Thạch Thất, huyện Quốc Oai, huyện Phúc Thọ, huyện Đan
Phượng, huyện Hoài Đức, huyện Thường Tín, huyện Phú Xuyên, huyện Thanh Oai,
huyện Ứng Hòa, huyện Chương Mỹ và huyện Mỹ Đức.

Hình 1.2. Các trạm khí tượng trong vùng lưu vực sông Đáy và đồng bằng sông

Hồng [Cục Bảo vệ Môi trường, 2006].
Tỉnh Hà Nam: toàn bộ tỉnh Hà Nam gồm thị xã Phủ Lý, huyện Duy Tiên,
huyện Lý Nhân, huyện Kim Bảng, huyện Bình Lục và huyện Thanh Liêm.
Tỉnh Nam Định: gồm thành phố Nam Định, huyện Nam Trực, huyện Vụ Bản,
huyện Trực Ninh, huyện Nghĩa Hưng và huyện Ý Yên.
Tỉnh Ninh Bình: gồm thị xã Ninh Bình, thị xã Tam Điệp, huyện Gia Viễn,
huyện Nho Quan, huyện Hoa Lư, huyện Yên Khánh, huyện Yên Mô và huyện Kim
Sơn.
4

Lưu vực được giới hạn như sau: Phía Bắc và phía Đông được bao bởi đê sông
Hồng kể từ ngã ba Trung Hà tới cửa Ba Lạt với chiều dài khoảng 242km. Phía Tây
Bắc giáp với sông Đà từ Ngòi Lát tới Trung Hà với chiều dài khoảng 33km. Phía Tây
và Tây Nam là đường phân lưu giữa lưu vực sông Hồng và lưu vực sông Mã bởi dãy
núi Ba Vì, Cúc Phương - Tam Điệp, kết thúc tại núi Mai An Tiêm (nơi sông Tống gặp
sông Cầu Hội) và tiếp theo là sông Càn dài 10km rồi đổ ra biển tại cửa Càn. Phía Đông
và Đông Nam là biển Đông có chiều dài khoảng 95km từ cửa Ba Lạt tới Cửa Càn [86].
1.1.2. Đặc điểm thuỷ văn hệ thống sông Đáy-Nhuệ
Mạng lưới thủy văn trong lưu vực sông Đáy-Nhuệ
Mạng lưới sông ngòi trong lưu vực nghiên cứu tương đối phát triển, mật độ lưới
sông đạt 0,7 - 1,2 km/km2. Tổng lượng nước hàng năm của các sông suối trong lưu
vực sông Đáy khoảng 28,8 tỷ m3, trong đó lượng nước sông Đào Nam Định khoảng
25,7 tỷ m3 (chiếm 89,5%), sông Hoàng Long ở Hưng Thi chỉ có 0,68 tỷ m3 (chiếm
2,4%), sông Tích và sông Đáy ở Ba Thá khoảng 1, 35 tỷ m3 (chiếm 4,7%) [86].
Đặc trưng hình thái của các sông suối lưu vực sông Đáy - Nhuệ được trình bày
trong bảng sau:
Bảng 1.1 Đặc trưng hình thái sông suối lưu vực sông Đáy - Nhuệ [24]
STT

Sông

Nguồn nước
Núi Tản Viên

Diện tích
lưu vực
(km2)

Cửa sông

1330

Ba Thá

91

Gián Khẩu

125

Chiều dài
sông (km)

1

Tích

2

Thanh Hà Vùng núi Kim Bôi

271

3

Hoàng
Long

Vùng núi phía Nam thị xã
Hoà Bình

1550

4

Nhuệ

Sông Hồng cống Liên Mạc

1070

Phủ Lý

80

5

Châu

Sông Hồng (Hưng Yên)

368

Phủ Lý

27

6

Đào

Sông Hồng (Phù Long)

185

Độc Bộ

32

Sông Nhuệ: dài khoảng 74 km (diện tích lưu vực khoảng 1070km2) lấy nước từ
sông Hồng qua cống Liên Mạc (Từ Liêm, Hà Nội) với lưu lượng nước khoảng 30m3/s.
Sông Nhuệ cung cấp nước cho hệ thống thủy nông Đan Hoài. Sông Nhuệ còn đóng vai
trò tiêu nước cho thành phố Hà Nội và thị xã Hà Đông rồi đổ vào sông Đáy tại thị xã
Phủ Lý, tỉnh Hà Nam. Sông đô thị Tô lịch thường xuyên đổ nước vào sông Nhụê với
lưu lượng nước trung bình từ 11 -17m3/s, lưu lượng cực đại đạt 30 m3/s.
Nước sông Nhuệ bị ô nhiễm do nhận nước thải của thành phố Hà Nội. Đã xuất
hiện nhiều sự cố về môi trường trên sông Nhuệ như cá chết hàng loạt do xả nước thải
thành phố vào mùa cạn với lưu lượng lớn.
Chế độ thủy văn

Chế độ thuỷ văn của sông Đáy rất phức tạp, chịu ảnh hưởng đồng thời của
nhiều yếu tố như: chế độ mưa, chế độ nhiệt, chế độ thuỷ triều vịnh Bắc Bộ, hệ thống
kênh tưới - tiêu và đặc biệt là chế độ thuỷ văn của sông Hồng (chủ yếu thông qua sông
Đào nhận nước sông Hồng tại Nam Định và sông Nhuệ nhận nước sông Hồng qua
cống Liên Mạc, Hà Nội). Trong lưu vực có 8 trạm đo thủy văn và hầu hết các trạm đo
mực nước sông (Hình 1.3). Các kết quả đo đạc và tính toán dài năm tại các trạm thủy
văn trên hệ thống sông Đáy cho thấy:
Nhìn chung, khoảng 85% lượng nước của hệ thống sông Đáy-Nhuệ được cung
cấp bởi sông Hồng, chỉ có khoảng 15% là do các dòng chảy trong lưu vực. Tổng lượng
nước hàng năm của các sông suối trong lưu vực sông Đáy - Nhuệ khoảng 28,8 tỷ m3,
trong đó lượng nước sông Đào (Nam Định) khoảng 25,7 tỷ m3 (chiếm 89,5%), sông
Hoàng Long ở Hưng Thi chỉ có 0,68 tỷ m3 (chiếm 2,4%), sông Tích và sông Đáy ở Ba
Thá khoảng 1,35 tỷ m3 (chiếm 4,7%).

40

Sông Đáy: Sông Đáy nguyên là một phân lưu lớn đầu tiên của sông Hồng, bắt
đầu từ cửa Hát Môn chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam. Nhưng đến năm 1937, sau
khi xây dựng xong đập Đáy thì nước sông Hồng không thường xuyên đổ vào sông Đáy
qua cửa đập Đáy trừ những năm phân lũ. Hiện nay, phần đầu nguồn sông Đáy (từ km 0
đến Ba Thá dài 71 km) coi như đoạn sông chết và sông Đáy trở thành con sông tiêu
nước, làm nhiệm vụ phân lũ khi có lũ lớn trên sông Hồng. Lượng nước để nuôi sông
Đáy chủ yếu là do các sông nhánh, quan trọng nhất là sông Tích, sông Bôi, sông Đào,
sông Nhuệ [60].
5

6

cm

350
300
250
200
150
100
50
0

Ba Th¸
Phñ Lý
Nam §Þnh

1 2 3 4

BÕn §ôc
Gi¸n KhÈu
Ninh B×nh

5 6 7 8

9 10 11 12

Hình 1. 4: Mực nước trung bình tháng tại một số trạm trên lưu vực sông Đáy giai
đoạn 1960-1997: Các trạm thuỷ văn Ba Thá, Bến Đục, Phủ Lý, Ninh Bình đo mực
nước trên sông Đáy; trạm Gián Khẩu trên sông Hoàng Long và trạm Nam Định trên
sông Đào [90].

Hình 1. 3: Các trạm thủy văn trong vùng đồng bằng sông Hồng và trong lưu vực sông Đáy- Nhuệ

[Cục Bảo vệ Môi trường, 2006].

7

1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội
Tài nguyên nước nói chung và tài nguyên nước mặt nói riêng là một trong
những yếu tố quyết định sự phát triển kinh tế - xã hội của một vùng lãnh thổ hay
một quốc gia. Sự gia tăng dân số, quá trình công nghiệp hoá và đô thị hoá diễn ra
mạnh mẽ làm tăng nhu cầu sử dụng nước trong khi nguồn tài nguyên nước không
thay đổi. Chính vì vậy dẫn đến việc tài nguyên nước bị suy giảm nghiêm trọng cả
về chất và lượng. Nước thải công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt không những gây
ô nhiễm nguồn nước mặt mà chúng còn gây ô nhiễm các tầng nước dưới đất [13],
gây ảnh hưởng tới sức khoẻ con người và đồng thời ảnh hưởng tới chu trình sinhđịa-hoá trong các hệ thống sông.
Lưu vực sông Đáy-Nhuệ có phạm vi không gian rộng, quá trình phát triển
kinh tế với nhiều ngành nghề đa dạng thuộc hầu hết các lĩnh vực sản xuất. Các hoạt
động kinh tế xã hội đã và đang ngày càng trở thành tác nhân chủ yếu gây ra các vấn
đề về môi trường. Lưu vực sông Đáy- Nhuệ nằm trong vùng kinh tế trọng điểm của
vùng đồng bằng Bắc bộ, đây cũng là khu vực tiềm ẩn những nguy cơ gây ô nhiễm
môi trường lớn nhất vùng đồng bằng sông Hồng bởi nhiều nguyên nhân. Dưới đây
trình bày một số yếu tố kinh tế - xã hội trong lưu vực, ảnh hưởng tới chất lượng môi
trường trong lưu vực.

8

1.2.1 Gia tăng dân số và phát triển đô thị
Lưu vực sông Đáy - Nhuệ là khu vực có dân cư, kinh tế - xã hội phát triển
liên tục từ rất lâu đời và hiện nay vẫn là vùng kinh tế - xã hội phát triển nhất đồng
bằng sông Hồng. Lưu vực có số dân tổng cộng ước tính đến năm 2005 khoảng 8.7
triệu người người trong đó dân số đô thị chiếm khoảng 25%. Tốc độ phát triển của

dân số thành thị đã tác động mạnh tới môi trường dân cư - đô thị của vùng cũng như
tính bền vững của môi trường.

Trong những năm gần đây, do quá trình đô thị hoá diễn ra mạnh mẽ, diện
tích đất nông nghiệp trong lưu vực đã dần bị thay thế bởi diện tích đô thị hoặc các
khu công nghiệp mới.
Nông nghiệp vẫn là ngành sản xuất chính có đóng góp lớn vào kinh tế lưu
vực sông Đáy. Trong những năm qua sản xuất nông nghiệp tăng trưởng khá ổn
định. Trong nội bộ ngành nông nghiệp tỷ trọng ngành trồng trọt giảm dần trong khi
ngành chăn nuôi tăng dần trong giai đoạn từ năm 2000 đến năm 2005 [74].

Đô thị hoá và thực trạng phát triển đô thị
Quá trình đô thị hoá diễn biến liên quan mật thiết đến môi trường đô thị,
lượng chất thải, tệ nạn xã hội,...Trong vùng đã hình thành một mạng lưới đô thị, với
Hà Nội là thủ đô, thành phố Nam Định là đô thị loại 2, các thị xã tỉnh lị và thị xã
công nghiệp. Diễn biến dân số thành thị của vùng nghiên cứu chịu sự tác động
nhiều của các yếu tố điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội, các chính sách kinh tế của
Trung ương và địa phương...Với sự biến động dân số này, mức tăng dân số thành thị
bình quân /năm giai đoạn 1996 - 2006 là khoảng 4%.
1.2.2 Phát triển sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp trong lưu vực
Theo báo cáo Môi trường quốc gia năm 2006 [14] thống kê đến năm 2004,
trong lưu vực sông Đáy có khoảng 4113 cơ sở sản xuất lớn, được phân bố không
đều tại 6 tỉnh trong lưu vực. Các khu công nghiệp chính liên quan đến môi trường
nước sông là các khu công nghiệp có nguồn thải nguy hiểm như khu công nghiệp
Thượng Đình (Hà Nội), Vĩnh Tuy (Hà Nội), Cầu Diễn (Hà Nội), Cầu Bươu (Thanh
Trì), Văn Điển (Thanh Trì), Phú Xuyên, Thường Tín, thị xã Hà Đông (Hà Tây
cũ),...
Các làng nghề với những sản phẩm truyền thống mang tính chất hàng hóa
cao và ngày càng tinh xảo đang được hồi phục, phát triển [74]. Tuy nhiên, phần lớn
công nghệ và kỹ thuật áp dụng cho sản xuất nghề ở nông thôn lạc hậu, trình độ cơ

khí hóa còn thấp, thiết bị phần lớn đã cũ, không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, an toàn
và vệ sinh môi trường. Các làng nghề chủ yếu tập trung sản xuất hàng hoá mà thiếu
đầu tư công nghệ, giải pháp thích hợp để xử lý chất thải.

19.1
4.9

49.5

13.8
12.7

N«ng nghiÖp
Rõng
C©y c«ng nghiÖp
§« thÞ
Kh¸c
Hình 1.5: Diện tích đất phân bố trong lưu vực sông Đáy -Nhuệ (tính theo %) [60]
Trong toàn bộ lưu vực, số dân tham gia hoạt động sản xuất nông nghiệp
chiếm khoảng 60-70% tổng dân số thuộc lưu vực. Hệ thống kênh tưới, tiêu dày đặc
trong lưu vực đã và đang phục vụ đắc lực cho các hoạt động sản xuất nông nghiệp
trong vùng. Song song với việc phát triển kinh tế, các hoạt động canh tác phát triển
mạnh cũng gây những ảnh hưởng đáng kể cho môi trường nước sông Đáy.
Các hoạt động chăn nuôi và nuôi trồng thuỷ sản: Bên cạnh trồng trọt canh tác thì
chăn nuôi và nuôi trồng thuỷ sản đang được khuyến khích đầu tư phát triển trong
lưu vực. Trong nội bộ ngành nông nghiệp, tỷ trọng ngành trồng trọt giảm dần trong
khi ngành chăn nuôi tăng dần trong giai đoạn từ năm 2000 đến năm 2005.

1.2.3. Hiện trạng sử dụng đất và phát triển nông nghiệp trong lưu vực
Trong lưu vực sông Đáy - Nhuệ, theo thống kê, diện tích đất nông nghiệp

chiếm phần lớn (49,5%). Đất rừng và đất trồng cây công nghiệp chiếm 19,1% và
13,8%. Đất đô thị chỉ chiếm phần nhỏ, khoảng 4,9% (Hình 1.5).
Hình 1. 6 : Một số hoạt động canh tác nông nghiệp trong lưu vực

9

10

Số lượng gia súc, gia cầm chăn nuôi tại các tỉnh thuộc lưu vực được trình bày trong
bảng 1.2 [80].
Bảng 1.2 Số lượng gia súc, gia cầm thuộc 6 tỉnh trong lưu vực
năm 2005 (đơn vị: 1000 con)

PHẦN II: HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG ĐÁY- NHUỆ
2.1. Các phương pháp nghiên cứu
2.1.1. Lấy mẫu và đo đạc tại hiện trường

Hà Nội

Hà Tây

Hà Nam Nam Định Ninh Bình Hòa Bình

Trâu - Bò

59,0

163,1

45,6

48,1

48,1

189,3

Lợn

372,1

1320,2

369,8

775,0

370,1

410,3

Gia cầm

3391

10766

3412

5399

3036

3483

Vị trí và thời gian thu mẫu
Các mẫu nước được lấy trong thời gian từ tháng 1 năm 2007 đến tháng 12
năm 2008. Cụ thể như sau:
- Lấy mẫu hàng tháng tại 3 điểm: Tiến hành lấy mẫu hàng tháng (mỗi tháng
lấy mẫu một lần) tại 3 điểm Cầu Quế, Cầu Đọ trên sông Đáy và tại điểm Khê Tang
trên sông Nhuệ.
- Lấy mẫu dọc sông theo đợt tại 6 điểm: Tiến hành lấy mẫu dọc sông vào các
tháng 6, 8 và tháng 11 năm 2007. Các điểm được quan tâm bao gồm: Đập Phùng,
Cầu Mai Lĩnh, Cầu Tế Tiêu, Cầu Quế, Cầu Đọ (Hình 2.1, Hình 2.2 và Bảng 2.1)
Vị trí lấy mẫu trên sông Đáy:
- Đập Phùng: xã Hiệp Thuận, huyện Phúc Thọ, tỉnh Hà Tây, điểm lấy mẫu đại diện
cho chất lượng nước sông Đáy ở thượng nguồn.
- Cầu Mai Lĩnh: Cầu Mai Lĩnh, xã Đồng Mai, huyện Thanh Oai, tỉnh Hà Tây, điểm
lấy mẫu đánh giá chất lượng nước sông Đáy trước khi nhận nước sông Thanh Hà.
- Cầu Tế Tiêu: Cầu Tế Tiêu, thị trấn Tế Tiêu, huyện Mỹ Đức, tỉnh Hà Tây, điểm lấy
mẫu đánh giá chất lượng nước sông Đáy vùng trung lưu.
- Cầu Quế: thị trấn Quế, huyện Kim Bảng, tỉnh Hà Nam, điểm lấy mẫu đánh giá
chất lượng nước sông Đáy trước khi nhận nước sông Nhuệ.
- Cầu Đọ: Xã Thanh Châu, thị xã Phủ Lý, tỉnh Hà Nam, điểm lấy mẫu đại diện cho
chất lượng nước sông Đáy sau khi nhận nước sông Nhuệ.
Vị trí lấy mẫu trên sông Nhuệ
- Khê Tang: Xã Cự Khê, huyện Thanh Oai, tỉnh Hà Tây. Đây là điểm sau hợp lưu
với sông Tô Lịch, đại diện cho chất lượng nước sông Nhuệ trước khi đổ vào sông
Đáy.

11

12

Đập Phùng

Hình 2.1: Vị trí các điểm lấy mẫu nước trên hệ thống sông Đáy-Nhuệ

Mai Lĩnh

Tế Tiêu

Cầu Quế

Cầu Đọ

Khê Tang

Hình 2.2: Hình ảnh các điểm lấy mẫu trên hệ thống sông Đáy-Nhuệ

13

14

Bảng 2.1: Toạ độ các điểm lấy mẫu trên hệ thống sông Đáy-Nhuệ
Vị trí khảo sát /lấy mẫu
Đập Phùng

Cầu Mai Lĩnh
Cầu Tế Tiêu
Cầu Quế
Cầu Đọ
Khê Tang

Toạ độ địa lý
Kinh độ
Vĩ độ
1050 38,708’
210 04,513’
1050 43,627’
200 56,198’
1050 44,826’
200 41,188’
0
105 52,358’
200 34,471’
1050 54,691’
200 30,947’
1050 47,363’
200 55,198’

Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu
Thu mẫu nước
Các mẫu nước được lấy theo đúng tiêu chuẩn Việt nam 5996-1995 và được
lọc ngay bằng giấy lọc GF/F (Whatman). Phần mẫu nước lọc được bảo quản riêng
biệt trong lọ nhựa (PE) để phân tích các chất dinh dưỡng; bảo quản trong lọ thủy
tinh với axit HNO3 để phân tích cácbon hữu cơ hòa tan. Mẫu nước không lọc dùng
để phân tích phốtpho tổng, nitơ tổng số, BOD và coliforms. Các mẫu khi chưa có

điều kiện được phân tích ngay thì được bảo quản lạnh sâu.
Thu mẫu thuỷ sinh vật
- Thu mẫu động vật nổi bằng lưới vớt hình chóp nón (kiểu Juday), đường
kính miệng lưới 25 cm, chiều dài lưới 90 cm, lưới vớt động vật nổi cỡ N046 (1/46 ô
trong 1 cm).
- Thu mẫu thực vật nổi: mẫu định tính được thu bằng lưới thực vật phù du
kích thước mắt lưới 40µm. Lưới được kéo nhiều lần trên bề mặt nước. Mẫu định
lượng được thu bằng cách lọc một thể tích nhất định qua lưới thực vật phù du.
- Thu mẫu tảo silic bám: Các mẫu tảo silic bám trên giá thể cố định trong cột
nước như thực vật nổi, đá, sỏi được thu bằng cách cạo nhẹ trên bề mặt. Các mẫu
sinh vật nổi (gồm cả các mẫu định tính và định lượng) và tảo silic bám được cố
định bằng dung dịch formol (4%).
Đo đạc tại hiện trường
Các chỉ tiêu hóa lý được đo tại thực địa bao gồm: nhiệt độ (0C), pH, độ dẫn
điện (µS/cm), độ đục (NTU), độ muối (‰) và hàm lượng ôxy hoà tan DO (mgO2/l)
và thế oxy hóa - khử được đo trực tiếp tại hiện trường sử dụng thiết bị Hydrolab
Multi-sonde 4a Surveyors (Hach, USA).

Phương pháp quan trắc tư động là tổ hợp các modul bao gồm đầu đo đa
năng, thiết bị lấy mẫu tự động, thiết bị đo mưa và thiết bị đo chiều sâu. Cả hệ thiết
bị hoạt động theo phần mềm điều khiển. Các đầu đo được dẫn xuống dòng chảy
theo thiết kế đặc biệt, phù hợp với yêu cầu của thiết bị.
Phần mềm điều khiển ngoài tính năng ghi và lưu giữ các số liệu nghiên cứu
trong thời gian chạy chương trình còn có chức năng chuyển số liệu nhanh về phòng
thí nghiệm khi ghép nối bộ phận RTD (Rapid Transfer Device) với cổng dữ liệu của
hệ thiết bị. Các thông số lý, hóa của môi trường nước được đo liên tục tù theo mục
đích của chương trình quan trắc đã được lựa chọn. Thiết bị lẫy mẫu tự động bao
gồm 24 bình, có thể lấy mẫu theo chương trình đặt sẵn tùy vào mục đích quan trắc,
mẫu sau khi lấy được bảo quản lạnh.
Cấu hình của thiết bị bao gồm:

+ Đầu đo đa năng: Dùng để đo nhanh các chỉ số hóa lý của môi trường nước,
bao gồm 7 thông số sau: pH, ôxi hòa tan (DO), độ đục (turbidity), độ dẫn
(conductivity), độ muối (salinity), thế ôxi hóa khử (ORP), nhiệt độ.
+ Thiết bị tự động lấy mẫu: Gồm 24 bình, có thể lấy mẫu theo chương trình
đặt sẵn, mẫu sau khi lấy được bảo quản lạnh.
+ Thiết bị đo mưa: Thiết bị đo mưa được ghép nối với thiết bị lấy mẫu tự
động và các thônh số đo được lưu trữ trong bộ nhớ của thiết bị.
+ Thiết bị đo mực nước: là modul được ghép nối với thiết bị lấy mẫu tự
động, khi có được tiết diện mặt cắt, từ chiều cao mực nước có thể tính được lưu
lượng nước, phần mềm của thiết bị có chức năng tính toán cả chiều cao cột nước và
lưu lượng nước.
2.1.2 Phân tích mẫu trong PTN
Các chỉ tiêu dinh dưỡng: Phần mẫu nước sau lọc và mẫu nước không lọc
được sử dụng để xác định hàm lượng các chất dinh dưỡng, coliform.
Bảng: 2.2 Các chỉ tiêu phân tích chất lượng nước và thiết bị dùng trong phân tích

TT

Chỉ tiêu phân
tích

1 BOD5
2 NH4+

Quan trắc tự động

15

Giới hạn
định

lượng

Thiết bị phân tích

Đơn vị

YSI-52-Mỹ - incubator BOD5, LovibondPháp
Máy đo quang UV-Vis 2450,

mg/l

1

mg/l

0,01

16

TT

Chỉ tiêu phân
tích

Thiết bị phân tích

Shimadzu-Nhật
Máy đo quang UV-Vis 2450,
3 NO2

Shimadzu-Nhật
Máy đo quang UV-Vis 2450,
4 NO3
Shimadzu-Nhật
Máy đo quang UV-Vis 2450,
25 PO3
Shimadzu-Nhật
Máy đo quang UV-Vis 2450,
6 Tổng Photpho
Shimadzu-Nhật
7 Tổng Nitơ
Bộ cất Kenđan
8 Coliform
Màng lọc Coliform 0,45µm
-

Giới hạn
định
lượng

mg/l

0,01

Tổng Nitơ (Total Nitrogen) (TCVN 6498-1999; US EPA 351.4l; ISO 11261 –
1995)

mg/l

0,01

mg/l

0,01

mg/l

0,01

Nitơ được chuyển thành NO bằng cách axit hóa ở 720oC kết hợp với quá
trình oxi hóa bằng ozon. Sau khi khử ẩm, NO được chuyển đến detector quang hóa
và được định lượng. Quá trình này được xác định bằng máy phân tích tổng Nitơ TOC - TNM1 Shimadzu-Nhật Bản.

mg/l
MPN/100ml

0,1
0

Nhu cầu ôxy sinh hóa BOD5 (TCVN 6621-2000; US EPA 405.1)
Lấy một lượng mẫu xác định (tuỳ thuộc vào lượng chất hữu cơ có trong
mẫu) vào chai BOD thể tích 250 ml. Thêm dung dịch hãm, định mức bằng nước cất
đã bão hoà oxy, cho vào tủ ấm ở 20OC, đo giá trị oxy hòa tan (DO1). Cho vào tủ ấm
để 5 ngày, sau đó lấy ra đo DO2. Từ DO1 và DO2 tính BOD5 (mg/l).
Amoni (NH4+-N) (TCVN 6179-1996)
Xác định amoni ở bước sóng λ=655nm, amoni tác dụng với salixilat và ion
hypoclorit có sự tham gia của natri nitrosopentaxyano sắt(III) taxyano sắt(III) (natri
nitroprusiat) cho hợp chất màu xanh. Các ion hypoclorit được tạo trong situ bằng
cách thuỷ phân kiềm của N,N'-dicloro-1,3,5-triazin 2,4,6 (1H,3H,5H) trion, muối
natri (natri dicloroisoxyanurat).

Phản ứng của Cloramin với Natri salixilat xảy ra ở độ pH 12,6 có sự tham
gia của natri nitroprusiat. Bất kỳ chất cloramin nào có mặt trong mẫu thử cũng đều
được xác định. Natri xitrat có trong thuốc thử để cản sự nhiễu do các cation, đặc
biệt là canxi và magie.
Nitrit (NO2--N) (TCVN 6180-1996)
Trong môi trường axit octhophotphoric ở pH=1,9, ion NO2- phản ứng với
thuốc thử 4- aminobenzen sunfonamid để tạo thành muối diazo. Muối này tạo phức
màu hồng với N-(1naphtyl)-1,2 diamonietan dihiroclorua. Đo độ hấp thụ ở bước
sóng 540 nm.

17

Nitrat (NO3--N) (TCVN 6178-1996)

Đơn vị

Đo phổ của hợp chất màu vàng được hình thành bởi phản ứng của axit
sunfosalisilic (được hình thành do việc thêm natri salisilat và axit sunfuric vào mẫu)
với nitrat, tiếp theo xử lý với kiềm. Đo mầu ở bước sóng λ= 415nm.

Tổng Photpho (Total Phosphorous) (TCVN 6202-1996; US EPA 365.3)
Photpho dạng hữu cơ được vô cơ hoá cùng với các photpho vô cơ chuyển
sang photpho dạng octo photphat. Octo photphat phản ứng với amoni molipđat
trong môi trường axit tạo thành phức chất dị đa (axit molypdo photphoric) có màu
vàng. Phức chất vàng này được khử xuống dạng phức chất xanh mà photpho có hoá
trị thấp hơn bằng axit ascobic. Phức chất xanh tạo thành được đo tại bước sóng
λmax= 820 nm. Từ đó xác định được photpho trong mẫu cần phân tích.
Coliform (Standard method)
Nguyên tắc: Xác định theo phương pháp màng lọc
a. Dụng cụ, thiết bị: Pipet, cốc thuỷ tinh, bình định mức, đĩa Petri nuôi cấy, màng

lọc, tủ ấm 35 + 0,5OC với độ ẩm 90%.
b. Tính toán
Số coliform đếm được x 100
Mật độ Coliform tổng số trong 100 ml = ------------------------------------Vh
Vh: Thể tích mẫu được lọc (ml)
Hàm lượng các chất hữu cơ hòa tan (DOC):
Phần mẫu nước sau lọc được sử dụng để xác định hàm lượng tổng cacbon
hữu cơ hòa tan (DOC) bằng máy phân tích tổng cácbon hữu cơ ANATOC II (hãng
SGE, Úc) thuộc Viện Hoá học các Hợp chất Thiên nhiên, dựa trên phương pháp
quang xúc tác [72]. Nguyên lý của phương pháp là với sự có mặt của ánh sáng cực
tím và chất xúc tác titandioxit (TiO2) ở pH từ 3 đến 3,5 chất hữu cơ sẽ bị oxy hoá
thành khí CO2 và nước. Detector NDIR phát hiện cường độ khí CO2 thoát ra. Hàm

18

lượng chất hữu cơ trong mẫu tỷ lệ thuận với hàm lượng khí CO2 thoát ra và được
biểu diễn bằng đơn vị mgC/l hoặc ppmC.
Phân tích thủy sinh vật
- Phương pháp định tính thực vật phù du và tảo silic bám
Định tính bằng phương pháp hình thái so sánh dưới kính hiển vi có độ phóng
đại 400x và 1000 x, sử dụng trắc vi vật kính và trắc vi thị kính để đo kích thước
trung bình của tảo, quan sát chi tiết và mô tả chúng bằng hình vẽ, sau đó xác định
loài theo các tài liệu phân loại của Việt Nam, Nga, Đức, Pháp...
- Phương pháp định lượng thực vật phù du
Định lượng phytoplankton được tiến hành với việc sử dụng buồng đếm
Sedgewick Rafter (20mm x 50mm x 1mm)
Số lượng tế bào được tính toán như sau:

No/mL = C x1000mm3/L x D x W x S

trong đó:

C: số lượng tế bào đếm được
L: chiều dài của mỗi thước (50mm)
D: chiều sâu của thước
(1mm)
W: chiều rộng của thước (1mm)
S: số thước đếm

- Phương pháp định tính thực động vật nổi
- Phân tích định tính (xác định tên khoa học dựa trên đặc điểm hình thái) các
mẫu động vật nổi chủ yếu phân loại theo các sách định loại của các tác giả Việt
Nam và Trung Quốc.
- Phương pháp xác định mật độ động vật nổi
- Phân tích định lượng động vật nổi bằng buồng đếm Bogorov với dung tích
10 ml.

Bảng 2.3: So sánh chỉ số đa dạng tương ứng với mức độ ô nhiễm
D (H')
3,0 - 4,5
2,0 – 3,0
1,0 – 2,0
0,0 – 1,0

Mức độ ô nhiễm
Không ô nhiễm (oligosaprobic)
Ô nhiễm trung bình (β - mesosaprobic)
Ô nhiễm nặng (α - mesosaprobic)
Ô nhiễm rất nặng (polysaprobic)

Krebs (1972) cho rằng trong thực hành việc sử dụng chỉ số đa dạng nào
trong các chỉ số khác nhau thường dùng trong sinh thái (anpha, d, H’, D) là không
quan trọng miễn là chỉ số được sử dụng để kết hợp được hai đại lượng: số lượng
loài và mật độ tương đối các loài thì chỉ số đó đã tóm được hầu hết các thông tin về
đa dạng sinh học. Trong các chỉ số kể trên, chỉ số đa dạng (D) có tính ưu việt là dễ
tính toán, có thể áp dụng cho tất cả các sinh vật và một điểm đặc biệt quan trọng là
rất thuận tiện cho việc so sánh để đánh giá sự biến động chất lượng nước của một
dòng chảy.
2.1.3. Giới thiệu về mô hình sinh địa hóa RWQM1 và phần mềm thủy văn
AQUASIM
Mô hình tổng quan và các phương trình động học được sao chép chủ yếu từ
mô hình RWQM1. Các sinh vật và các chất thuỷ sinh được gộp thành 4 nhóm
chính: (1) các vật liệu vô cơ và các chất hoá học phổ biến trong nước tự nhiên; (2)
nhóm các chất hữu cơ chứa các vật liệu hữu cơ có và không có khả năng phân huỷ
dưới cả 2 dạng hoà tan và không tan; (3) nhóm tảo và (4) nhóm các vi khuẩn dị
dưỡng và tự dưỡng hình 2.3.
Trong mô hình tổng quan này, bên cạnh đầu vào và ra do nước vào và ra
khỏi hệ, quá trình trao đổi chất giữa nước và trầm tích cũng như nước và khí quyển
cũng được xét đến. Các quá trình trao đổi này được thiết lập dựa trên các kết quả thí
nghiệm xây dựng riêng cho hệ thống sông này.

- Tính chỉ số đa dạng D theo công thức của Magarleft
D =

( S − 1)
Ln ( N )

(trong đó: S - là tổng số loài trong mẫu; N: tổng số lượng cá thể trong mẫu)
- Đánh giá mức độ ô nhiễm của thuỷ vực thông qua chỉ số đa dạng loài (D)
theo bảng đánh giá của Stau và cộng sự,1970.

19

20

Khụng
khớ

Thc vt phự
du
Thc vt phự du cht

Sinh trng thc vt
Trao i vi khụng
khớ
Thc vt phự du cht

Cht hu c

Thy phõn

POM,
SOM

kt qu v tng ti lng cỏc cht dinh dng ra bin ụng v c bit l quỏ
trỡnh chuyn ti cỏc cht dinh dng trong h thng sụng Hng.
Cu trỳc ca mụ hỡnh Riverstrahler: Mụ hỡnh Riverstrahler bao gm hai mụ
hỡnh con: mụ hỡnh thy vn HYDROSTRAHLER v mụ hỡnh sinh thỏi RIVE (hỡnh
2.4).

Sử dụng đất

Dinh dng

ịa chất, địa mạo

sử dụng đất
hoạt động địa chất,
nông nghiệp địa mạo

Các điều kiện khí hậu

hồ chứa

lợng ma
ETP

nhiệt độ
ánh sáng

Nguồn thải điểm
dân số
đô thị/
nông thôn

NH4, NO3, PO4, O2, etc

Vi khun cht
Vi khun
tng trng

nớc thải

mạng lới sông
Vi khun cht

Vi khun tng trng

Trao i vi trm tớch

Trm
tớch

Trao i vi
trm tớch

Vi sinh vt
D dng, t dng
Nitrifying

Trao i vi trm tớch

Trm tớch

Hỡnh 2.3: S khi cu trỳc mụ hỡnh sinh - a húa
2.1.4. Gii thiu v mụ hỡnh Riverstrahler
Mụ hỡnh Riverstrahler c xõy dng v ỏp dng thnh cụng cho mt h
thng sụng ln Chõu u nh sụng Seine, Danube, Loire, Marne [5, 8, 9, 10, 33,
34] vi mc tiờu ch yu l thit lp mi liờn h gia s bin i v khụng gian v
thi gian ca cht lng nc sụng (c bit l cỏc cht dinh dng v sinh khi)

vi cỏc tỏc ng ca cỏc quỏ trỡnh t nhiờn (cỏc iu kin a cht, khớ tng thy
vn) v ca con ngi (ngun thi im v ngun thi phỏt tỏn) trong lu vc. V
c bit mụ hỡnh cú kh nng d bỏo t s cõn bng dinh dng N : P : Si, chỡa
khúa ca kim soỏt phỡ dng trong vựng nc ngt v ven bin [6].
Mụ hỡnh ny ó c ỏp dng thnh cụng ln u tiờn vi h thng sụng bỏn
nhit i: h thng sụng Hng [48, 49]. Cỏc kt qu nghiờn cu cho thy mụ hỡnh
Riverstrahler l mụ hỡnh thớch hp mụ phng chuyn húa v chuyn ti cỏc cht
dinh dng (N, P, Si) cho h thng sụng Hng. Mụ hỡnh ó tớnh toỏn v a ra cỏc

21

Soil/vegetation
rửa trôi
& và
xói
mòn
erosion
Model

HydrologicalModel

mô hình thủy vn
of the
HYDROSTRAHLER
drainage network

lu lợng nớc

chất ô nhiễm
dòng chảy mặt

lu giu chất

chất ô nhiễm
trong nớc ngầm

RIVE:
mô
hình
Model
of
sinh
thái
biogeochemical
RIVE
processes

chuyển tải chất
dinh dỡng ra biển

Hỡnh 2.4: Cu trỳc ca mụ hỡnh Riverstrahler [5]
2.1.4.1. Mụ hỡnh thu vn HYDROSTRAHLER
Mụ hỡnh thy vn HYDROSTRAHLER cho phộp mụ phng s thay i ca
lu lng nc ti mt im bt k thuc h thy vn da trờn cỏc phộp tớnh toỏn
d liu u vo l lng ma (PLU), bc hi tim nng (ETP) v cỏc s liu v
a cht, a mo trong lu vc. Cỏc phộp tớnh toỏn ny da trờn mi quan h n
gin v lng ma lu lng nc trong ú cú tớnh n vai trũ lu gi nc ca
t v cỏc h cha trong lu vc v da trờn khỏi nim bc dũng Strahler [78].

22

PLU

ETR

solsat

SW

superf.runoff

soil

surf.runoff
Infiltration
baseflow

GW

total spec discharge

groundwater

Hình 2.5: Cấu trúc mô hình thủy văn HYDROSTRAHLER
Lưu lượng nước được tính cho tất cả các nhánh sông trong mỗi tiểu lưu vực và
tại bất kỳ điểm nào trên nhánh chính của sông. Kết quả mô phỏng được so sánh với
số liệu thuỷ văn đo đạc thực tế và được hiệu chỉnh bằng thông số khả năng lưu giữ
nước NAPo (mm) và 4 thông số của mô hình bao gồm:
- Mức độ bão hoà nước của đất: SOLsat (mm)

- Tốc độ chuyển nước xuống tầng nước ngầm (infiltration rate): rinf (1/ngày)
- Tốc độ dòng chảy mặt: rssr (1/ngày)
- Tốc độ dòng chảy ngầm; rgwr (1/ngày)
Bốn thông số nói trên được hiệu chỉnh khi giá trị Nash đạt tối ưu [59]. Giá trị
Nash so sánh, đánh giá sự khác biệt giữa kết quả của mô hình (calcQ) đưa ra so với
giá trị quan trắc trên thực tế (obsQ) về lưu lượng nước hàng ngày. Giá trị Nash được
tính như sau:
Trong đó meanQ: Giá trị lưu lượng nước trung bình quan trắc

Sự thay đổi hàng ngày về nước ở bề mặt đất (SW, mm) và về khả năng lưu trữ
nước ngầm, cũng như môđun lưu lượng nước (mm.d-1) của bất kỳ tiểu lưu vực nào
cũng đều được tính từ lượng mưa và lượng bốc hơi tiềm năng (ETP, mm/ngày).
Lượng bốc hơi bằng lượng bốc hơi tiềm năng ETP, ngoại trừ khi SW> 0.1so với
mức độ bão hoà nước của đất, trong trường hợp này lượng bốc hơi được tính bằng
0. Môđun lưu lượng nước được tính như sau:
qspec tot = qbaseflow + qsurf.runoff
trong đó,
Lưu lượng nước ngầm (qbaseflow) được bổ sung từ nguồn nước ngầm:
qbaseflow = rgwr . GW
Tốc độ nước chuyển từ mặt đất vào túi chứa nước ngầm được tính bằng
infiltration = rinf. SW
Mô đun lưu lượng nước mặt (qsur.runoff ) được tính bằng tổng lượng nước chảy
ở bề mặt
qsur.runoff = rssr. SW + qsup.runoff ,
Trong đó qsup.runoff chỉ được tính đến trong giai đoạn đất bão hoà nước. Do
vậy, lệnh đặt thuật toán như sau
If SW > solsat then = PLU - ETP else = 0

Trong một tiểu lưu vực, lưu lượng nước tại một nhánh sông bậc n được tính
dựa vào tổng lưu lượng nước của hai nhánh sông nhỏ hơn bậc n-1 và lưu lượng

nước chảy trực tiếp từ nhánh sông con (Hình 2.3). Tại nhánh chính của sông, lưu
lượng nước được tính từ lưu lượng nước của các sông nhánh nhỏ hơn và nước chảy
trực tiếp từ các nhánh sông con.
Ưu điểm của nghiên cứu này là tại bất kỳ điểm nào trong mạng lưới sông,
dòng chảy mặt và dòng chảy ngầm của lưu lượng tổng của được phân tách rõ, và
nhờ vậy, có thể tính được tác động của nguồn thải phân tán trong lưu vực.
Từ các giá trị lưu lượng nước, tính dựa trên các thông số bậc dòng, thì các
thông số khác như độ rộng (w, m), độ dốc lòng sông (s, m.m-1), độ sâu trung bình
(d, m), và tốc độ dòng chảy (v, m.s-1) được sử dụng trong công thức tính kinh
nghiệm của Manning [5]. Dòng chảy trực tiếp trong lưu vực, hoặc từ các bậc dòng
thấp sẽ pha loãng khối lượng nước chảy qua kênh chính. Hệ số pha loãng tương ứng
và các biến đổi về giá trị của hệ số này theo bậc dòng và theo mùa sẽ là chìa khoá
quan trọng để kiểm soát các quá trình sinh thái của hệ thống sông.
Trong nhánh chính bậc n, các quá trình tính toán tương tự, trong đó tổng lưu
lượng nước được tính bằng tổng lưu lượng của hai dòng chảy của bậc nhỏ hơn và

Σ (obsQ-calcQ)²
Nash = 1 –

Σ (obsQ-meanQ)²
23

24

n-2

Qn = 2.Q(n-1)
+ Q(lateral tributaries)
+ Q(direct watershed)

n-1
n

Hình 2.5: Tính toán dòng chảy cho các nhánh sông (từ bậc 1 đến bậc n) trong mô
hình thuỷ văn HYDROSTRAHLER
2.1.4.2. Mô hình sinh thái RIVE
Nguyên lý cơ bản của mô hình sinh thái RIVE là sự đồng bộ của các quá
trình vi sinh (sinh học và hoá lý) liên quan đến các hoạt động của toàn bộ hệ thống
sông, ví dụ các quá trình động học được coi như giống nhau hoàn toàn từ vùng sông
thượng nguồn về đến hạ lưu, kể cả các sông nhánh, hoặc vùng nước tù. Trái lại, các
yếu tố thuỷ văn rất khác biệt từ vùng thượng nguồn tới vùng hạ lưu, giữa dòng chảy
mặt và dòng chảy ngầm, và nhờ vậy, các yếu tố nguồn thải điểm và nguồn thải phát
tán cũng được tách biệt giữa hai vùng thượng lưu và hạ lưu của lưu vực sông. Và
cũng vì vậy, các đặc trưng của cấu trúc và chức năng sinh thái của các đoạn sông
khác nhau phụ thuộc vào các đại lượng của mô hình hơn là phụ thuộc vào bản chất
của các quá trình liên quan. Mô hình sinh thái RIVE cho phép mô tả các thông số
chính của chất lượng nước.
Mô hình RIVE sử dụng các dữ liệu đầu vào là các nguồn thải phát tán (hiện
trạng sử dụng đất trong lưu vực, chất lượng nước thải từ các hoạt động canh tác
nông nghiệp) và nguồn thải điểm (các tác động của con người như nước thải sinh
hoạt và nước thải công nghiệp). Kết hợp các nguồn thải trong lưu vực với các điều
kiện tự nhiên của hệ thủy văn và lưu lượng nước đưa ra từ mô hình thủy văn
Hydrostrahler cho phép tính toán sự biến đổi của 22 thông số đặc trưng cho chất
lượng nước và các mô phỏng hoạt động sinh thái trong nước sông. Chất lượng nước
của toàn bộ mạng lưới sông được mô tả thông qua các biến số về hàm lượng oxy
hòa tan, hàm lượng các chất dinh dưỡng (NO3, NO2, PO4, Ptổng, Si hòa tan, hàm
lượng các chất rắn lơ lửng, hàm lượng cácbon hữu cơ dạng hòa tan và dạng rắn.
Bên cạnh đó, các thông số sinh học khác như tảo (diatom, chlorophycea), động vật
phù du (rotifer, microcrustacea), vi khuẩn dị dưỡng (autochthon, allochtone) và vi

25

khuẩn nitrat hóa cũng được mô phỏng (Bảng 1) [31]. Mô tả về động học của thực
vật phù du dựa vào mô đun Aquaphy [44] trong đó có phân biệt giữa quá trình
quang tổng hợp, kiểm soát bởi cường độ ánh sáng, và quá trình phát triển của tảo,
kiểm soát bởi hàm lượng các chất dinh dưỡng. Mô đun này phù hợp cho hai nhóm
tảo (diatoms and non diatoms) và trong đó có công thức tính toán đến các quá trình
mất thực vật phù du do thực vật chết hoặc trở thành nguồn thức ăn cho động vật
[28, 30]. Sự phân huỷ của các chất hữu cơ và động học vi khuẩn dị dưỡng được mô
tả như trong mô đun HSB [4] và được phân loại hai khoang vi khuẩn phù du: vi
khuẩn nhỏ và vi khuẩn lớn [2, 29] và vi khuẩn nitrat hoá. Mô hình RIVE cũng bao
gồm các tính toán sự trao đổi các chất dinh dưỡng tại lớp tiếp xúc giữa đáy sông và
cột nước, quá trình phân huỷ các chất hữu cơ, mối liên hệ giữa hàm lượng amoni,
phốtphat và oxy tiêu thụ, quá trình nitrat và phản nitrat hoá, hấp phụ amoni và
phốtphat lên vật chất vô cơ, quá trình xáo trộn giữa pha rắn và pha khác, quá trình
tích tụ lớp trầm tích do lắng đọng các vật liệu vô cơ [3, 7, 69], quá trình silic sinh
học tích tụ được tái hoà tan. Quá trình nitrat hoá trong cột nước [16, 17] và quá
trình hấp phụ phốtphat lên các chất vô cơ lơ lửng cũng được tính toán trong mô
hình (Hình 2.6).
THE RIVE MODEL
OXY
mineralization
Cyanobac
teria
Flagell
. Chloroph
.
PIP

photos
S
& resp.

PO
4

growth

SS
NH

OX
Y

exoenz
.
HD
1,2 hydrol

R
GRA

HD

Lysis&
excretion

3

growth
& resp.

SM

4

nitrif.

NO
NIT

3

BAC

HP
1,2

Diatoms
CO
2 photos S
& resp.

Largeheterotr. bact
Smallheterotr.
bact

R

HP
3

OXY
mortal
ity

growth

DSi

DIA

growth
& resp
.

grazing

dissol
.
BSi

ads
PO4

nitrif.
PO
4

NO

NH

3

4

OX
Y
organ.
matter
degrad
.

denit.

HP
1,2,3

ZOO

microcrusteaceans
Rotifers
, Ciliates

sedim
.
AnoxicOxic
layer layer

lưu lượng các dòng chảy trực tiếp (Q direct watershed; Q lateral tributaries) trong
lưu vực (Hình 2.3).

SO4

Hình 2.6: Các quá trình sinh thái được tính đến trong cấu trúc mô hình
sinh thái RIVE

26

Mô hình RIVE sử dụng các dữ liệu đầu vào là các nguồn thải phát tán (hiện
trạng sử dụng đất trong lưu vực, chất lượng nước thải từ các hoạt động canh tác
nông nghiệp) và nguồn thải điểm (các tác động của con người như nước thải sinh
hoạt và nước thải công nghiệp). Kết hợp các nguồn thải trong lưu vực với các điều
kiện tự nhiên của hệ thủy văn và lưu lượng nước đưa ra từ mô hình thủy văn
Hydrostrahler cho phép tính toán sự biến đổi của 22 thông số đặc trưng cho chất
lượng nước và các mô phỏng hoạt động sinh thái trong nước sông. Chất lượng nước
của toàn bộ mạng lưới sông được mô tả thông qua các biến số về hàm lượng oxy
hòa tan, hàm lượng các chất dinh dưỡng (NO3, NO2, PO4, Ptổng, Si hòa tan, hàm
lượng các chất rắn lơ lửng, hàm lượng cácbon hữu cơ dạng hòa tan và dạng rắn.
Bên cạnh đó, các thông số sinh học khác như tảo (diatom, chlorophycea), động vật
phù du (rotifer, microcrustacea), vi khuẩn dị dưỡng (autochthon, allochtone) và vi
khuẩn nitrat hóa cũng được mô phỏng (Bảng 2.4) [31].

Bảng 2.4: Công thức tính các quá trình động học trong mô hình sinh thái RIVE và giá trị các hệ số tương ứng [31].
Các quá trình

Hàm động học

Đại lượng

Động học của thực vật phù du
Quang tổng hợp (phot)

kmax (1-exp-(α I/kmax)) PHY

Ý nghĩa

Tảo

Chlorophyc.

Đơn vị

kmax*

Tốc độ quang tổng hợp tối
đa.

0.2

0.5

h-1

α

Độ dốc ban đầu của đường

quan hệ P/I

0.0012

0.0012

h-1/(µE.m-2 s -1)

srmax*

Tốc độ tối đa dự trữ tổng
hợp

0.15

0.37

h-1

Dự trữ tổng hợp

srmax M(S/PHY,Ks) PHY

Ks

½ Bão hoà chất rắn lơ lửng

0.06

0.06

Dự trữ dị hoá

kcr R

kcr.*

Tốc độ dị hoá R

0.2

0.2

h-1

Tốc độ phát triển
(phygrwth)

mufmax M(S/PHY,Ks) lf PHY

Mufmax

Tốc độ sinh tối đa*

0.07

0.14

h-1
µg P. l-1

Yếu tố giới hạn dinh dưỡng

Hô hấp

lf = M(PO4,Kpp)

Kpp

1/2 mức bão hoà hấp thụ P

15

46

hoặc M(NO3 +NH4, Kpn)

Kpn

1/2 mức bão hoà hấp thụ N

70

70

hoặc M(Si02 , KpSi)

KpSi

1/2 mức bão hoà hấp thụ Si

0.42

-

maint PHY +ecbs phygrwth

maint*

Hệ số duy trì.

0.002

0.002

h-1

ecbs

Năng lượng cần cho sinh
tổng hợp

0.5

0.5

-

28

27

µg N. l-1
mgSiO2.l-1

Bài tiết (phyex)

exp phot.+ exb PHY

Exp

Bài tiết "income tax"

0.0006

0.0006

h-1

Exb

Bài tiết "property tax"

0.001

0.001

h-1

Nhiệt độ

p(T) = p(Topt).exp(-(T-Topt)² / dti²)

Phân giải (phylys)

kdf + kdf (1+ vf)

kdf*

Tốc độ chết

0.004

0.004

h-1

vf +

Hệ số phân giải

0 / 20

0 / 20

-

Lắng đọng TVPD

(vsphy/depth).PHY

Vsphy

Tốc độ lắng đọng

.004

.0005

m/h

Hấp thụ NH4

phygrwth /cn NH4/(NH4+NO3)

Cn

Tỷ số tảo C:N

7

7

g C(g N)-1

Hấp thụ NO3

phygrwth /cn NO3/(NH4+NO3)

Hấp thụ PO4

phygrwth /cp

Cp

Tỷ số tảo C:P

40

40

g C(g P)-1

Hấp thụ Si02

phygrwth /cSi

cSi

Tỷ số tảo C:Si

2

-

g C(g Si02)-1

p(T) = p(Topt).exp(-(T-Topt)² / dti²)

Topt

Nhiệt độ tối ưu

18

35

°C

Enzym phân giải VSVPD
HPi

kib.HPi

Nhiệt độ

Dti

Khoảng nhiệt độ

13

17

°C

Lắng đọng HPi

(vsm/depth).Hip

Các quá trình

Hàm động học

Đại lượng

Động học động vật phù du (ĐVPD)
Tốc độ phát triển ĐVPD
(zoogwth)

Tốc độ tiêu thụ ĐVPD
(ZOO grazing)
Tốc độ chết ĐVPD

zox.M(PHY-PHYo),KPHY).ZOO

grmx.M((PHY-PHYo) KPHY).ZOO

kdz.ZOO

Sản xuất VS thực vật

pi . (phylys+bactlys+zoomort)

VK
nhỏ
p1

h

KPHY

1/2 bão hoà TVPD

0.4

mgC/l

PHYo

Hàm lượng TVPD.

0.1

mgC/l

Grmx

Tốc độ tiêu thụ cao nhất

0.035*

h-1
-1

h

°C
°C

VK lớn

Thành phần HP1 trong sản phẩm
phân giải

0.2

-

0.2

-

Thành phần HP2 trong sản phẩm
phân giải

0.1

Thành phần HP3 trong sản phẩm
phân giải

e . (phylys+bactlys+zoomort)

k1b

Tốc độ phân giải HP1

0.005

h-1

k2b

Tốc độ phân giải HP2

0.00025

h-1

Vs

Hip sinking rate

0.05

m/h

Thành phần HP1 trong sản phẩm
phân giải

0.2

-

0.2

-

Thành phần HP2 trong sản phẩm
phân giải

0.1

-

d1
d2

0.02*

29

12

p3

d3

-1

Tốc độ phát triển cao nhất

0.001*

22

Khoảng nhiệt độ

p2

Sản xuất VSVPD 2

µzox

Tỷ lệ chết

Nhiệt độ tối ưu

Dti
Động học vi sinh vật phù du (VSVPD)

Tổng động vật
phù du

Kdz

Topt

Thành phần HP3 trong sản phẩm
phân giải
Enzym phân giải HDi

eimax. M(HDi,KHi).BAC

e1max

Tốc độ phân giải HP1

0.75

0.75

h-1

e2max

Tốc độ phân giải HP2

0.25

0.25

h-1

KH1

½ bão hoà cho HD1

0.25

0.25

mgC/l

KH2

½ bão hoà cho HD2

2.5

2.5

mgC/l

30

Hấp thụ trực tiếp các chất

Tốc độ chết của vi khuẩn
(bgwth)

bmax. M(S,Ks).BAC

Y. bmax. M(S,Ks).BAC

Tốc độ chết của vi khuẩn
(bactlys)

kdb.BAC

Lắng đọng vi khuẩn

(vsb/depth).BAC

bmax

Tốc độ hấp thụ Si tối đa

0.2

0.8

h-1

Hấp phụ/giải hấp PO4

Ks

½ bão hoà hấp thụ Si tối đa

0.1

0.1

mgC/l

(pha thực vật)

Y

Sản lượng sinh trưởng

0.25

0.25

-

Kdb

Vsb

Tốc độ phân giải vi khuẩn
Tốc độ lắng đọng vi khuẩn

0.01
0

0.1

-1

h

Nhiệt độ

Đẳng nhiệt Langmuir

Pac

Khả năng hấp thụ của chất rắn
lơ lửng

0.0045

mgP/mgSM

1/2 đọ bão hoà của hấp thụ chất
rắn lơ lửng

0.3

mgP/l

Topt

Nhiệt độ tối ưu

23

°C

Dti

Khoảng nhiệt độ

16

°C

KPads

p(T) = p(Topt).exp(-(T-Topt)² /dti²)

0.01

m/h

Quá trình khoáng hoá sinh vật đáy

Amoni hoá

(1-Y)/Y.bgwth/cn

Cn

Tỷ số vi khuẩn C:N

7

gC/gN

Lắng đọng chất rắn lơ lửng

(vsm/depth)*MES

Vsm

Tốc độ lắng đọng

Sản xuất PO4

(1-Y)/Y.bgwth/cp

Cp

Tỷ số vi khuẩn C:P

40

gC/gP

Khuếch tán (interstitial ph.)

Định luật Fick

Di

Hệ số khuếch tán

cm²/s

Nhiệt độ

p(T) = p(Topt).exp(-(T-Topt)² / dti²)

Topt

Nhiệt độ tối ưu

25

25

°C

2 105

Dti

Khoảng nhiệt độ

15

15

°C

Hoà trộn (solid phase)

Định luật Fick

Ds

Hệ số trộn

Vi khuẩn nitrat
hoá

Đơn vị

2 106

cm²/s

Ý nghĩa
Tốc độ sinh tổng Nvô cơ tối đa

0.05

h-1

Khoáng hoá N hữu cơ
(maorg)

kib.HPi/cn

µnix*
KNH4

1/2 Bão hoà NH4

7

mgN/l

Khoáng hoá P hữu cơ

kip.HPi/cp

k1p*

Tốc độ thuỷ phân P hữu cơ HP1

0.05*

h-1

KO2

11/2 Bão hoà O2

0.6

mgO2/l

k2p*

Tốc độ thuỷ phân P hữu cơ HP2

0.002
5*

h-1

Động học của phốtpho và quá trình nitrat hoá
Tốc độ sinh tổng nitơ vô cơ
(nitgwth)

nix.M(NH4,KNH4).M(O2,KO2).
NIT

Oxy hoá NH4

nitgwth/rdtnit

Rdtnit

Sản lượng sản xuất tổng Nvô cơ

0.1

mgC/mg NH4

Tốc độ mất tổng nitơ vô cơ
NIT

kdnit.NIT

kdnit*

Tốc độ mất tổng Nvô cơ

0.01

h-1

Nitrate hoá ở tầng đáy

kNi*NH4 (in oxic layer)

kNi

Nitrat hoá bậc 1

1

h-1

Hấp phụ/giải hấp NH4

Cân bằng bậc 1

Kam

Hấp thụ NH4 bậc 1

30

-

Hấp phụ/giải hấp PO4

Cân bằng bậc 1

Kpa

Hấp phụ PO4 (có oxy)

35

-

Kpe

Giải hấp PO4 (không có oxy)

1.7

-

(tầng đáy)

31

m/h

32

Hệ dữ liệu GIS của toàn bộ lưu vực sông với các lớp về địa mạo, địa chất,
thổ nhưỡng, khí hậu, sử dụng đất - các hoạt động nông nghiệp, dân số, nước thải
sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp đều cần được tập hợp. Hệ dữ liệu này đòi hỏi
dạng format đặc biệt để có thể phù hợp với yêu cầu của phần mềm
Seneque/Riverstrahler [67, 68], phiên bản mới của mô hình Riverstrahler được gói
gọn dưới bề mặt GIS để xây dựng thành một công cụ phần mềm thể hiện tính tổng
quát và tính không gian, cho phép xác định chất lượng nước hệ thống sông tại một
vị trí bất kỳ trên các nhánh sông (Hình 2.7).

Tái hoà tan SiO2

Nhiệt độ

kdbSi.SIB

p(T) = p(Topt).exp(-(T-Topt)² / dti²)

kdbSi

Tốc độ tái hoà tan silic

0.01

h-1

Topt

Nhiệt độ tối ưu

25

°C

Dti

Khoảng nhiệt độ

20

°C

*Các hệ số phụ thuộc vào nhiệt độ
+ M(C,Kc) = C/(C+Kc) : hàm số hyperbol Michaelis-Menten .
+ vf: Hàm số khuếch đại về huỷ diệt ký sinh . Hàm số này đạt giá trị bằng O khi mật độ tảo của mỗi nhóm thấp hơn 65 µg Chl a.L-1 và nhiệt độ thấp 15°C.

Hình 27: Một trong số các màn hình hiển thị của phần mềm
SENEQUE/Riverstrahler cho lưu vực hệ thống sông Đáy-Nhuệ
33

Sau khi hiệu chỉnh, mô hình sẽ được ứng dụng để khai thác, đánh giá, dự báo

các ảnh hưởng của con người trong tương lai về các mặt quản lý thủy văn, sử dụng
đất, phát triển công nghiệp và nông nghiệp, gia tăng dân số và các chính sách xử lý
nước thải trong lưu vực sông Đáy đến chất lượng nước sông Đáy và tới các hoạt
động sinh thái của hệ thống sông Đáy.
2.2. Hiện trạng môi trường nước sông Đáy –Nhuệ
2.2.1 Các chỉ tiêu hóa lý và chất rắn lơ lửng

34

Sự khác nhau về điều kiện hóa lý giữa các vị trí quan trắc
Bảng 2.5 cho thấy có sự khác nhau về điều kiện hóa lý giữa điểm Khê Tang
và các điểm khác là rõ ràng. Các chỉ số như DO, thế ôxi hóa - khử, độ dẫn, hàm
lượng chất rắn lơ lửng tính trung bình trong các năm quan trắc (bảng 2.5) đều cho
thấy chất lượng nước tại Khê Tang rất kém. Cụ thể như hàm lượng DO thường ở
mức nhỏ hơn 2 mg/l. Đây là mức thiếu khí. Sinh vật ưa khí khó có thể sống trong
môi trường này.

cần phải nhấn mạnh rằng giá trị trung bình này mang tính khái quát chứ không có
tính khẳng định do khoảng biến đổi của tất cả những chỉ tiêu hóa lý trong năm đều
rất lớn. Các giá trị trung bình mặc dù chênh nhau lớn nhưng về mặt thống kê thì sự
khác nhau này là không đáng kể.
Sự biến đổi điều kiện hóa lý giữa các tháng trong năm

40

Bảng 2.5: Trung bình kết quả đo hóa lý hàng tháng tại các điểm quan trắc

35

từ 2007 đến 2008

30

Khê Tang

pH

7,54 ± 0,73

7,35 ± 0,52

7,31 ± 0,44

26,20 ± 4,18

26,67 ± 4,89

26,88 ± 4,93

o

Nhiệt độ (T C)
Tổng chất rắn hòa tan
(%)
DO (mg/l)
Thế ôxi hóa - khử (mV)

Cầu Đọ

Cầu Quế

20
15

Khe_Tang
Cau_Do
Cau_Que

10

0,2950 ± 0,09

0,2058 ± 0,05

0,1874 ±0,05

1,35 ±1,58

2,70 ± 1,49

3,26 ±1,58

86,7 ±191,2

320 ± 114

314 ± 115

Độ dẫn (uS/cm)

437,0 ±174,5

289,6 ± 85,0

261,5 ±86,4

Độ đục (NTU)

114,15 ±151,4

42,78 ± 49,5

40,32 ± 45,5

58,37 ± 68,7

14,79 ± 5,13

14,49 ± 4,83

Tổng chất rắn lơ lửng
(mg/l)

25

ToC

Thông số

5
0
1

2

3

4

5

6

8

9

10

11

12

Hình 2.8: Biến đổi nhiệt độ hàng tháng đo đạc tại các điểm quan trắc

Nhiều tháng quan sát thấy giá trị thế ôxi hóa - khử ở điểm Khê Tang là âm
hoặc dao động quanh 0 mV. Đây là thế đặc trưng cho sự tồn tại của các quá trình
ôxi hóa - khử yếm khí (không sử dụng O2 hay NO3). Mầu nước xám sẫm cũng
chứng tỏ các quá trình biến đổi liên quan đến Fe, S trong môi trường nước khu vực

này. Bên cạnh đó, hàm lượng tổng chất rắn hòa tan, tổng chất rắn lơ lửng, hay độ
dẫn cao tại điểm Khê Tang cũng chứng tỏ nước tại Khê Tang “đặc sệt” hơn nước tại
cầu Đọ và cầu Quế.
Giá trị trung bình trong các năm quan trắc, mặc dù mang tính khái quát lớn,
vẫn chỉ thị được nước tại cầu Quế là sạch nhất, sau đó đến cầu Đọ và cuối cùng là
Khê Tang. Chỉ thị rõ nhất là thay đổi DO, độ dẫn và tổng chất rắn hòa tan. Cũng

35

7

Thời gian (tháng)

36

0.6

800

Khe_Tang
Cau_Do
Cau_Que

0.5

Khe_Tang
Cau_Do
Cau_Que

700
600

SpC (uS/cm)

TDS (g/l)

0.4

0.3

500
400
300

0.2
200

0.1

100
0

0
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

12

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Thời gian (tháng)

Thời gian (tháng)

Hình 2.9 : Biến đổi hàm lượng chất hòa tan hàng tháng tại các điểm quan trắc
Hình 2.11: Biến đổi độ dẫn điện hàng tháng tại các điểm quan trắc

9
8

Khe_Tang
Cau_Do
Cau_Que

90

7

80

6

70

5

60

SS (mg/l)

DO (mg O2/l)

100

Khe_Tang
Cau_Do
Cau_Que

4
3

50
40

2

30
1

20

0
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Thời gian (tháng)

10
0

Hình 2.10: Biến đổi hàm lượng oxy hòa tan hàng tháng tại các điểm quan trắc

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Thời gian (tháng)

Hình 2.12: Biến đổi hàm lượng chất rắn lơ lửng hàng tháng tại các điểm quan trắc

37

38

Các trạm quan trắc môi trường tự động có nhiều ưu thế so với đo đạc và lấy
mẫu cầm tay. Các số liệu thu thập có tính hệ thống, liên tục. Chi phí ban đầu thành
lập trạm cao nhưng bảo đảm số liệu thu thập có giá thành thấp. Các trạm quan trắc
còn bảo đảm tính vận hành lâu dài, kết quả thu được vì thế có tính so sánh cao.
Dựa trên những ưu điểm vượt trội như vậy, dự án hợp tác nghiên cứu chất
lượng nước sông Đáy-Nhuệ đã giành một phần công việc quan trọng vào xây dựng,

39

4.5

7.8

4

7.7

3

7.6

2.5

pH

DO (m g O2/l)

3.5

2
1.5

7.5
7.4

1

7.3

0.5
0
20/8

21/8

22/8

23/8

24/8

25/8

7.2
20/8

26/8

21/8

22/8

Ngày

24/8

25/8

26/8

24/8

25/8

26/8

300

650

295

600
550
500
450
400

290
285
280
275
270
265

350
300
20/8

23/8
Ngày

Độ dẫn (uS /cm )

Vận hành các trạm quan trắc tự động trong thời gian liên tục:

bảo dưỡng và vận hành trạm quan trắc môi trường tự động đặt tại các vị trí xung
yếu bảo đảm thu thập đầy đủ các thông tin môi trường có giá trị, đóng góp vào đánh
giá chung về chất lượng nước hệ thống sông này. Các thông tin thu được từ các
trạm quan trắc môi trường sẽ được xử lý và đóng góp vào hoach định chiến lược về
phát triển môi trường bền vững hệ thống sông Đáy-Nhuệ.
Trong thời gian 06/2007 – 05/2008, chúng tôi đã tiến hành 2 đợt vận hành

trạm quan trắc tại điểm cầu Đọ trong tháng 8/2007 (mùa mưa) và tháng 4/2008
(mùa khô). Mỗi đợt kéo dài 1 tuần. Các kết quả đo đạc được trình bày dưới đây.
Đợt 1: Tháng 8 năm 2007
Tuần đo đạc vào tháng 8 chứng kiến 2 trận mưa vào ngày 22 và 25 tháng 8
với lượng mưa trong ngày đạt tới 50 mm. Do vậy, lưu lượng nước thượng nguồn,
nhiệt độ, lượng nắng đều thay đổi đột ngột và đóng góp vào biến đổi chất lượng
nước (hình 2.8).
Mặc dù chế độ thuỷ văn và thời tiết trong tuần quan trắc biến đổi phức tạp
nhưng nhiệt độ và hàm lượng oxy hoà tan (DO) trong thời gian này vẫn cho thấy sự
biến thiên giữa ngày và đêm. Cụ thể, nhiệt độ biến đổi hoàn toàn phù hợp với thời
gian nắng trong ngày còn dao động của DO dù phức tạp hơn cũng gần trùng với dao
động của nhiệt độ. Độ ORP và độ dẫn biến đổi không rõ ràng trong đó độ dẫn cho
thấy có biến đổi hính sin rõ rệt vào cuối tuần đo. Thời gian này cũng trùng lặp với
hàm lượng DO thấp.

O RP (m V )

Các hình 2.8, 2.9, 2.10 và 2.11 cho thấy:
- Sự thay đổi nhiệt độ trong năm của nước phản ánh sự thay đổi nhiệt độ
trong không khí. Nóng về mùa hè (đạt đỉnh vào tháng 7 khoảng 33oC) và lạnh về
mùa đông (cực tiểu vào tháng 1 và tháng 2 đạt khoảng 18oC). Nhiệt độ của nước
cho thấy về mùa hè, nước lạnh hơn không khí (nhiệt độ mùa hè thường trên 33oC)
còn về mùa đông thì nước ấm hơn trong không khí (nhiệt độ mùa đông thường dưới
18 oC). Vậy măc dù không có thể tích và diện tích bề mặt lớn, nước trong hệ thống
sông, hồ ở miền Bắc cũng góp phần vào điều hòa nhiệt độ cho khu vực.
- Với các chỉ tiêu khác như DO, độ dẫn, hàm lượng chất hòa tan, hay hàm
lượng chất lơ lửng thì sự thay đổi lại phụ thuộc và lượng mưa và thủy văn của khu
vực - chỉ tính cho điểm cầu Đọ và cầu Quế, không tính cho điểm Khê Tang. Cụ thể
là mùa mưa ở miền Bắc thường bắt đầu vào tháng 7 và kết thúc vào tháng 10, nước
sông Nhuệ và Đáy trong thời kỳ này bị pha loãng với nước mưa nên độ dẫn/hàm

lượng chất hòa tan giảm đi. Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong mùa mưa lại tăng lên
do động lực học dòng chảy tăng lên. Hàm lượng DO cũng tăng do quá trình hòa
trộn mạnh trong thời gian này. Vào mùa khô, đỉnh điểm là tháng 3 và tháng 4, biến
đổi các chỉ tiêu này trên sông Đáy đạt cực trị ngược lại với cực trị vào mùa mưa.
Tất cả thể hiện qua đường hồi quy hình sin trên các hình trên.
- Tại điểm Khê Tang, sự thay đổi điều kiện hóa lý hàng tháng rất không theo
quy luật. Sự bất quy luật của điều kiện hóa lý ở Khê Tang là do hai yếu tố. Khi có
mưa, nước sông Nhuệ có sự đóng góp lớn của nước mưa của khu vực nội thành Hà
Nội. Lượng nước mưa này thoát rất nhanh qua hệ thống cống rãnh và làm biến đổi
đột ngột chất lượng nước sông Nhuệ. Thứ hai, ngay cả khi trời không mưa nhưng
do có yêu cầu tưới tiêu hay thoát nước cho các quá trình dân sinh ở thượng lưu sông
Nhuệ, nước sông Nhuệ cũng bị xáo trộn, thay đổi. Hai yếu tố này xảy ra ít có tính
quy luật, với cường độ ảnh hưởng lớn, dẫn đến biến đổi điều kiện hóa lý mạnh.
Nhìn chung, tại Khê Tang, khi không có mưa, chất lượng nước mang tính chất của
nước thải sinh hoạt với hàm lượng chất hữu cơ (chất rắn lơ lửng) cao, hàm lượng
DO rất thấp, độ dẫn rất cao.

21/8

22/8

23/8

24/8

25/8

260
20/8

26/8

21/8

22/8

23/8
Ngày

Ngày

Hình 2.13: Kết quả đo tại trạm Cầu Đọ trong tuần 20/8/07 – 26/8/07

40

Chúng tôi giả thuyết là vào cuối tuần đo, lưu lượng nước sông giảm bớt, thuỷ
triều cao nên nước tại Phủ lý chảy ngược vào lúc triều lên. Quá trình này gây ra
thay đổi lớn về độ dẫn. ORP gần như không thay đổi/và không có quy luật do nước
cao, lại ở điều kiện oxi hoá cao.
Đợt 2: Tháng 4 năm 2008
Trong tuần tháng 4/08, mặc dù có mưa nhưng lượng mưa không lớn như
trong mùa mưa. Chỉ vào cuối đợt quan trắc ngày 29/4 mới có một trận mưa đáng kể
và có ít nhiều ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Đáy (Hình 2.14)

0.08

2.5

0.06

2
DO (mg O2/l)

Lượng mưa (mm/min)

0.1

Có thể thấy rõ là trong mùa khô (tháng 4), độ dẫn sông Đáy tại Phủ Lý biến
đổi tuần hoàn trong ngày (Hình 2.15). Cực đại vào khoảng 10h sáng và cực tiểu vào
khoảng 10h tối. Chúng tôi cho rằng biến đổi tuần hoàn như vậy chủ yếu là do tác
động của thuỷ triều. So với bảng thuỷ triều trong cùng tuần quan trắc chúng tôi thấy
độ trễ pha giữa dao động của thuỷ triều và độ dẫn là khoảng 12 tiếng. Để đưa đến
kết luận chắc chắn rằng dao động của độ dẫn tại Phủ Lý có nguyên nhân chủ yếu do
thuỷ triều phải dựa trên các tính toán thuỷ văn và điều này nằm ngoài phạm vi của
báo cáo này. Một nhận xét nữa cần được nêu rõ là khi lượng mưa đáng kể, độ dẫn
giảm thấy rõ. Điều này chứng tỏ lưu lượng nước mùa khô nhỏ và lượng mưa có thể
dễ dàng hoà tan nước sông làm giảm độ dẫn.

0.04
0.02
0
23/4

24/4

25/4

26/4

27/4

28/4

29/4

30/4

Ngày

Hình 2.14: Lượng mưa tại cầu Đọ trong tuần 23/4/08 – 30/4/08
430
410
Độ dẫn (uS/cm)

1
0.5
0
23/4

24/4

25/4

26/4

27/4

28/4

29/4

30/4

Ngày

Hình 2.16: Hàm lượng Oxi hoà tan tại cầu Đọ trong tuần 23/4/08 – 30/4/08

420
400
390
380
370
360
350
340
23/4

1.5

24/4

25/4

26/4

27/4

28/4

29/4

30/4

Ngày

Hình 2.15: Độ dẫn tại cầu Đọ trong tuần 23/4/08 – 30/4/08

41

Cũng như quan sát trong mùa mưa, nhiệt độ và hàm lượng oxy hoà tan trong
mùa khô cũng cho thấy sự đồng biến (Hình 2.16). Trong mùa khô này, sự biến thiến
giữa ngày và đêm rõ ràng hơn do ảnh hưởng của thuỷ văn và thời tiết không mang
tính bất thường như trong mùa mưa. Đỉnh nhiệt độ và DO trong ngày trùng nhau,
vào khoảng 4h chiều, và khác hẳn với biến thiên độ dẫn. Hơn nữa, trong khi biến
đổi độ dẫn mang hình sin cân đối thì biến đổi nhiệt độ cho thấy sự tăng nhiệt độ rất
lớn trong ngày do ánh nắng (8 tiếng) so với quá trình giảm nhiệt độ lên đến 16
tiếng. Sự phù hợp giữa nhiệt độ và DO cho thấy DO biến đổi hàng ngày do quá
trình quang hợp. Bên cạnh đó mưa cũng làm DO tăng lên. Giá trị tuyệt đối của DO
cần được tính toán lại do đầu đo không được chuẩn hoá. Quan sát chi tiết biến đổi
của DO trong cả 2 tuần quan trắc, chúng tôi nhận thấy có 2 đỉnh trong một chu kỳ

42

lên xuống. Đỉnh thứ 2 nhỏ hơn rất nhiều đỉnh thứ nhất và xuất hiện vào khoảng nửa
đêm, trùng với thời gian đạt cực đại của độ dẫn.
Chúng tôi tính toán hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu quan trắc với 2 mảng
dữ liệu khác nhau. Mảng thứ nhất là toàn bộ dữ liệu thu được trong tuần quan trắc.
Kết quả thu được từ mảng này sẽ nêu bật tính tổng hợp/xu hướng chung của chất

lượng nước phụ thuộc vào tổng thể các yếu tố thuỷ văn, thời tiết và hoạt động thuỷ
sinh. Mảng thứ hai là dữ liệu chắt lọc trong 2 ngày đo liên tục trong thời gian không
có thay đổi bất thường về thời tiết và thuỷ văn (không mưa). Hệ số tương quan thu
được từ mảng kết quả chắt lọc này sẽ cho thấy mối liên hệ riêng biệt giữa các chỉ
tiêu với quá trình quang hợp/biến thiên hàng ngày và với dao động thuỷ văn/dao
động thuỷ triều.
Bảng 2.6: Hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu trong 2 ngày 23-24/8/07
23-24/8/07
Nhiệt độ
Độ dẫn
DO
ORP
pH

Nhiệt độ
1
-0,44
0,63
0,38
0,76

Độ dẫn

DO

ORP

pH

1

-0,77
-0,22
-0,45

1
0,19
0,50

1
0,38

1

Bảng 2.7: Hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu trong tuần 20-26/8/07
8/07
Nhiệt độ
Độ dẫn
DO
ORP
pH

Nhiệt độ
1
-0,67
0,84
-0,08
0,46

Độ dẫn

DO

ORP

pH

1
-0,58
0,05
-0,28

1
-0,41
0,75

1
-0,83

1

Bảng 2.8: Hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu trong 2 ngày 26-27/4/08
26-27/4/08
Nhiệt độ
Độ dẫn
DO
ORP
pH

Nhiệt độ
1

-0,73
0,39
-0,81
0,29

Độ dẫn

DO

ORP

pH

1
-0,08
0,61
0,16

1
-0,03
0,54

1
-0,29

1

43

Bảng 2.9: Hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu trong tuần 23-30/4/08

4/08
Nhiệt độ
Độ dẫn
DO
ORP
pH
Nhiệt độ
1
Độ dẫn
-0,46
1
DO
0,61
-0,64
1
ORP
0,32
-0,10
-0,23
1
pH
0,69
0,26
-0,29
-0,65
1
Nhìn chung dù với mảng số liệu nào và vào thời gian nào thì DO và pH đều
có tương quan tỷ lệ thuận. Điều này hoàn toàn dễ hiểu nếu chúng ta coi biến thiên
DO và pH là kết quả của quá trình sinh hoá trong nước. Nếu DO thay đổi do quá
trình quang hợp thì DO và CO2 trong nước sẽ biến thiên tỷ lệ nghịch. Khi đó ion H+

sẽ biến đổi theo tỷ lệ nghịch với hàm lượng DO. Do vậy pH và DO sẽ biến thiên tỷ
thuận. Cũng vì DO tăng ban ngày và giảm ban đêm, DO và nhiệt độ vì vậy có
tương quan tỷ lệ thuận hoàn toàn phù hợp với kết quả thu được tại tram quan trắc.
Có một điểm đặc biệt cần nhấn mạnh là cực đại DO trùng hợp với cực đại
nhiệt độ tại Phủ Lý. Thông thường trong một hệ dòng chảy lien tục như sông và
suối, thay đổi nhiệt độ và DO thường khó trùng lặp do tốc độ dòng chảy phân
tán/rửa trôi nước và do vậy tạo ra độ trễ và giảm cường độ cực đại các chỉ tiêu thứ
cấp như DO hay pH so với các chỉ tiêu đầu cấp như nhiệt độ. Do vậy có thể kết luận
là có sự đối lưu hoặc ngưng trệ về dòng chảy tại điểm Phủ Lý dẫn đến việc nước tại
đây có tính chất đặc biệt như vậy.
Tương quan tỷ lệ nghịch giữa độ dẫn và nhiệt độ cũng như với DO cho thấy
sự lệch pha giữa 2 yếu tố thuỷ triều và hoạt động sinh hoá tại Phủ Lý.
Trong số các kết quả tính hệ số tương quan trình bầy ở trên chúng tôi chú ý
nhất đến kết quả đo trong 2 ngày 26 và 27 tháng 4 vì trong 2 ngày này, chế độ thuỷ
văn thay đổi rất có quy luật, biên độ thuỷ triều dao động ở mức cao, thời tiết không
mưa. Kết quả tính toán với mảng dữ liệu ngày 26 và 27 tháng 4 này, ngoài các kết
quả tương đồng với các kết quả khác, cũng có những kết quả hoàn toàn khác mà cụ
thể là tương quan ORP với nhiệt độ và độ dẫn. Mặc dù ORP vẫn cho kết quả cao
tầm 600 mV ứng với trạng thái Oxy hoá khử của hệ O – O2- vẫn có những thời điểm
mà tính vượt trội của hệ O – O2- bị suy giảm dẫn tới ORP giảm xuống. Sự tăng
giảm có quy luật của ORP là hệ quả của sự tăng giảm mực nước sông Đáy do ảnh
hưởng của thuỷ triều. Khi thuỷ triều xuống, mực nước tại Phủ Lý giảm. Vì là mùa
khô nên lưu lượng nước thấp, dẫn đến có sự tăng cường của các cặp Oxy hoá khác
xuất phát từ lớp trầm tích. Tóm lại ORP tại Phủ Lý mùa nước cạn biến đổi tuần
hoàn theo sự lên xuống của mực nước.

44

Khe Tang

Do B ridge
Que B ridge
TCVN

Nov-08

Sep-08

Jul-08

May-08

Jan-08

Nov-08

Sep-08

Jul-08

May-08

Jan-08

Jul-07

Mar-07

May-07

Sam pling date

Khe Tang
Do Bridge
Que Bridge
TCVN

40
35
30
25
20
15
10
5
0
Jan-07

Nov-08

Sep-08

Jul-08

May-08

Jan-08

Mar-08

Nov-07

Sep-07

Jul-07

May-07

Mar-07

Jan-07

Mar-08

+

NH4 concentration

+

1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0

NH4 - N (mg/l)

NO2- concentration

Mar-08

Hàm lượng Nitrit: Hình 2.18 cho thấy hàm lượng nitrit dao động trong khoảng từ 0,01
- 0,40 mg/l. Vào các thời điểm quan trắc, phần lớn các giá trị NO2--N tại 03 vị trí Khê
Tang, Cầu Đọ, Cầu Quế lớn hơn giới hạn cho phép của TCVN 5942-1995 cột B từ 1,2
- 7,8 lần. Như vậy, chất lượng nước tại 03 vị trí trên đã bị ô nhiễm do NO2-.

Hàm lượng Amoni: Kết quả trong hình 2.20 cho thấy: Tại các vị trí quan trắc hàm
lượng amoni dao động trong khoảng từ 0,2-12,9 mg/l. Hầu hết các thời điểm quan
trắc tại Khê Tang đều cho giá trị lớn hơn giới hạn cho phép của TCVN 5942-1995
cột B từ 1,47-12,9 lần. Tại Cầu Đọ có 06 giá trị gấp từ 1,12-5,64 lần, Cầu Quế có
02 giá trị gấp từ 1,29-5,02 lần và Cầu Mai Lĩnh có 03 giá trị gấp từ 1,58 - 3,3 lần.
Các giá trị nồng độ của amoni thay đổi không đáng kể so với các năm (tính theo
tháng trong năm 2007, 2008). (Hình 2.20).

Nov-07

sông Đáy - Nhuệ theo thời gian

Hình 2.19: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng nitrat trong môi trường nước
sông Đáy - Nhuệ theo thời gian

Sep-07

Sampling date

Hình 2.17: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng tổng nitơ trong môi trường nước

NO2--N (mg/l)

Nov-07

Jan-07
Ju
l-0
8
Se
p08
N
ov
-0
8

8
ar
-0

ay
-0
8

M

M

-0
7
N

ov
-0
7
Ja
n08

l-0
7
Ju

Se
p

ar
-0
7
M

ay
-0
7

Sam pling date

M

Ja
n07

N Total(mg/L)

Cau Que

40
35
30
25
20
15
10
5
0

Sep-07

Cau Do

16
14
12
10
8
6
4
2
0
Jul-07

Khe Tang

Nitrogen total

Khe Tang
Do B ridge
Que B ridge
TCVN

NO3- concentration

May-07

Tổng Nitơ: Hàm lượng tổng Nitơ tại vị trí quan trắc Khê Tang - sông Nhuệ
luôn có giá trị cao hơn các vị trí quan trắc khác với giá trị cao nhất gấp 2,7 lần
(hình 2.17). Cũng giống như hàm lượng BOD5, hàm lượng nitơ tổng cũng thường
cho giá trị cao hơn vào mùa khô.

Mar-07

Diễn biến chất lượng nước tại 3 vị trí quan trắc hàng tháng

Hàm lượng Nitrat: So sánh với TCVN 5942-1995 cột B thấy rằng hàm lượng nitrat
tại hầu hết các vị trí lấy mẫu đều thấp hơn tiêu chuẩn nhiều lần.. Tại các thời điểm
quan trắc trong năm, hàm lượng nitrat ít biến động.Hình 2.19).

NO3- -N (mg/l)

2.2.2 Các chỉ tiêu dinh dưỡng

Sampling date

Hình 2.18: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng nitrit trong môi trường nước

sông Đáy - Nhuệ theo thời gian

Hình 2.20: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng amoni trong môi trường nước sông
Đáy- Nhuệ theo thời gian

45

46

Tổng photpho: Mặc dù hàm lượng Photpho chưa được quy định trong TCVN,
nhưng xét chất lượng nước của hai sông trên các đoạn Khê Tang, Cầu Đọ, Cầu Quế,
kết quả trong hình 2.21 cho thấy hàm lượng tổng photpho ở Khê Tang vẫn lớn nhất.
Chứng tỏ môi trường nước của sông này bị ô nhiễm với hầu hết các thông số đều
cao hơn TCCP.
Khe Tang

Phosphor total

Do Bridge
Que Bridge

3
P total (mg/l)

2.5
2
1.5

1
0.5
Dec-08

Oct-08

Nov-08

Sep-08

Jul-08

Aug-08

Jun-08

Apr-08

May-08

Mar-08

Jan-08

Feb-08

Dec-07

Oct-07

Nov-07

Sep-07

Jul-07

Aug-07

Jun-07

Apr-07

May-07

Mar-07

Jan-07

Feb-07

0

Sampling date

Hình 2.21: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng tổng photpho trong môi trường nước
sông Đáy- Nhuệ theo thời gian
Hàm lượng Photphat:
Kết quả phân tích (hình 2.22) cho thấy hàm lượng PO43- thấp hơn rất nhiều
lần so với giới hạn cho phép của TCVN 5942-1995 cột B và các thời điểm quan trắc
tại Khê Tang, sông Nhuệ luôn cho giá trị cao hơn các vị trí trên sông Đáy.

Khe Tang

3-

PO4 - P concentration

Điều này cho thấy hàm lượng photphat tại các vị trí lấy mẫu đều thấp hơn so với giá
trị TCVN và chất lượng nước sông Nhuệ - Đáy không bị ô nhiễm bởi hàm lượng
Photpho.
Diễn biến môi trường nước sông Nhuệ
Nước sông Nhuệ tại cống Liên Mạc: khi mở cống, chất lượng nước sông
Nhuệ giống như sông Hồng, chỉ bị ô nhiễm nhẹ do phù sa gây độ đục cao. Khi đóng
cống, nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ, độ đục, cặn lơ lửng, NH4+, NO2- còn
hàm lượng các chất kim loại và một số chỉ tiêu khác chưa có dấu hiệu bị ô nhiễm.
Nước sông Nhuệ tại Cầu Diễn, cầu Hà Đông: Do nước tiếp nhận nguồn thải
sinh hoạt, sản xuất công nghiệp và nông nghiệp của thành phố Hà Nội và thành phố
Hà Đông nên nước bị ô nhiễm rất nặng. Nhất là về mùa kiệt, do không được pha
loãng nước mưa và cống Liên Mạc lại đóng nên nước càng bị ô nhiễm nặng hơn.
Nước có màu đen đặc, có rất nhiều rác và túi nilông. Mùi hôi thối bốc lên cộng với
sự tác động của gió gây ô nhiễm môi trường không khí trên diện rộng.
Nước sông Nhuệ tại Cầu Tó, huyện Thanh Trì: Do nhận toàn bộ nguồn thải
của thành phố Hà Nội với lưu lượng về mùa cạn khoảng 300.000 m3/ngày đêm
mang theo nhiều cặn bã lơ lửng, chất hữu cơ, chất độc hại, vi khuẩn gây bệnh làm
cho nước sông Nhuệ tại cầu Tó bị ô nhiễm rất nặng, nhất là về mùa kiệt khi cống
Liên Mạc đóng. Về mùa lũ, nước sông Nhuệ lớn, khi nước thải xả vào được nước
mưa pha loãng mức độ ô nhiễm giảm, song chất lượng nước mặt vẫn không đạt tiêu
chuẩn loại B.
Nước sông Nhuệ tại Phủ Lý: Do nguồn nước đã được pha loãng và quá trình
tự làm sạch của dòng sông, hàm lượng các chất đã giảm đi nhưng vẫn không đạt
tiêu chuẩn loại A, một số yếu tố không đạt tiêu chuẩn loại B.

Do Bridge

Bảng 2.10: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Nhuệ tại Khê Tang

Que Bridge
TCVN
16
14

Ngày lấy mẫu
18/01/07

PO43- - P

12
10
8
6
4
2

N-08

S-08

J-08

M-08

M-08

J-08

N-07

S-07

J-07

M-07

M-07

J-07

0

Sampling date

Hình 2.22: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng photphat trong môi trường
nước sông Đáy - Nhuệ theo thời gian

47

N tổng
mgN/l

P tổng
mgP/l

NO2mgN/l

NO3-mgN/l

NH4+
mgN/l

PO43- mgP/l
0,24

2,21

0,34

0,23

3,68

3,64

27/02/07

13,55

2,44

0,038

3,09

11,8

1

15/3/07

10,5

0,96

0,35

3,04

10,37

0,86

24/4/07

9,3

1,28

0,15

2,12

8,86

1,26

23/5/07

15,01

1,63

0,1

1,12

0,71

1,55

19/6/07

4,04

0,475

0,1

0,27

3,68

0,712

18/7/07

5,13

0,593

0,31

0,57

3,79

0,52

20/8/07

11,4

0,44

0,17

0,55

1,47

0,145

48

27/9/07

17,79

1,41

0,02

16/10/07

7,57

0,985

0,35

0,11

0,78

0,52

3/11/07

16,75

2,57

0,11

0,81

11,24

1,581

0,445

0,39
0,11

3,6

4,90

12,9
4,02

2,76
0,35

8,31

1,01

6/12/2007
17/01/08

10,37

2,62

0,08

20/3/08

10,65

1,24

0,15

1,1

10,06

2,47

17/4/08

10,60

0,785

0,28

1,98

8,54

1,69

5,59

0,47

4/6/08

9,08

0,79

15/7/08

37.5

1.45

0,19
<0.01

2,79
0.08

36.53

1.29

14/8/08

12.1

1.03

0.01

0.04

9.16

0.798

9/9/08

4.7

0.53

0.4

0.13

1.89

0.43

15/10/08

14.71

1.42

0.01

0.04

13.21

0.67

26/11/08

21.2

1.8

<0.01

0.01

20.4

1.34

15/12/08

16.67

0.67

0.03

0.05

14.16

0.55

TCVN

-

-

0,05

15

1

15
NO2-N

TCVN

TCVN 5942-1995 cột B gấp nhiều lần, cụ thể: hàm lượng NO2--N cao hơn từ 2 7,8 lần và NH4+-N gấp 1,47 - 12,9 lần.

1,202

27/02/08

TCVN

NO2--N concentration (mg/l)

1

40
35
30
25
20
15
10
5
0

Sampling date

Hình 2.23: Hàm lượng Amoni tại Khê
Tang, sông Nhuệ

0,5

0

Sam pling date

Hình 2.24: Hàm lượng Nitrit tại Khê
Tang, sông Nhuệ

Bảng 2.10 là kết quả phân tích chất lượng nước sông Nhuệ tại Khê Tang.
Quá trình quan trắc được tiến hành từ tháng 01/2007 đến tháng 12/2008. Các số liệu
nitrit và amoni cho thấy chất lượng nước Khê Tang bị ô nhiễm chất dinh dưỡng
tương đối cao, một số chỉ tiêu quan trắc cho giá trị vượt quá giới hạn cho phép của

49

Diễn biến môi trường nước sông Đáy
Chất lượng nước sông Đáy thay đổi thất thường, phụ thuộc rất nhiều vào
chất lượng nước thải từ sản xuất và sinh hoạt xuống các kênh, mương, sông nội địa
rồi sau đó dồn vào từ hai bên bờ sông Đáy trên suốt chiều dài của sông. Sau đây là
diễn biến chất lượng nước của sông Đáy từ Đập Phùng xuống Cầu Đọ (điểm hợp
lưu của sông Nhuệ và sông Đáy).
Tại Đập Phùng: Bảng 2.11 là kết quả phân tích chất lượng nước sông Đáy
tại Đập Phùng. Ở thượng nguồn, nguồn nước lấy từ sông Hồng qua cống Đan Hoài
để cấp cho nông nghiệp vùng Đan Phượng, Hoài Đức rồi tiêu nước nông nghiệp về
hạ lưu đập. Về mùa kiệt, nước sông Đáy tại đập Đáy ít chịu ảnh hưởng của nước
thải sinh hoạt, công nghiệp nên nước chỉ bị ô nhiễm nhẹ. Vào đầu mùa mưa, nước
bị ảnh hưởng của các chất rửa trôi trên bề mặt lưu vực làm cho chất lượng nước bị
biến đổi, hàm lượng các chất dinh dưỡng cao hơn, thể hiện thông qua các thông số:
hàm lượng NO2--N = 0,01 - 0,03 mg/l, NH4+-N= 0,21 - 0,75 mg/l, Tổng Nitơ =
0,61 - 1,32 mg/l.
Tuy nhiên, đối sánh với tiêu chuẩn Việt Nam 5942-1995 (cột B) cho thấy
hầu hết các thông số đều cho giá trị thấp hơn giới hạn cho phép. Như vậy có thể nói
nước sông Đáy tại Đập Phùng chưa bị ô nhiễm bởi các chất dinh dưỡng.
Bảng 2.11: Kết quả phân tích chất lượng nước sông Đáy tại Đập Phùng

Jan-07
Feb-07
Mar-07
Apr-07
May-07
Jun-07
Jul-07
Aug-07
Sep-07
Oct-07
Nov-07
Jan-08
Feb-08
Mar-08
Apr-08
Jun-08
Jul-08
Aug-08
Sep-08
Oct-08
Nov-08
Dec-08

+

12,3

2,35
1,92