Ứng dụng GIS đánh giá phân bố chất lượng nước mặt

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

NGUYỄN ĐÌNH CHUNG

ỨNG DỤNG GIS ĐÁNH GIÁ PHÂN BỐ CHẤT LƢỢNG NƢỚC MẶT

Chuyên ngành: Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI- NĂM 2019


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

NGUYỄN ĐÌNH CHUNG

ỨNG DỤNG GIS ĐÁNH GIÁ PHÂN BỐ CHẤT LƢỢNG NƢỚC MẶT

Chuyên ngành: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA BẢN ĐỒ
Mã số: 8520503

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI- NĂM 2019


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi đƣợc thực hiện
dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của TS. Trịnh Thị Hoài Thu. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn thạc sĩ kỹ thuật là trung thực xuất phát từ những kết quả quan trắc
thực tế tại TP. Bắc Ninh và các huyện lân cận.
Học viên

Nguyễn Đình Chung


ii

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn TS. Trịnh Thị Hoài Thu, ngƣời đã trực
tiếp hƣớng dẫn tôi hoàn thành luận văn. Với những lời chỉ dẫn, những tài liệu, sự
tận tình hƣớng dẫn và những lời động viên của cô đã giúp tôi vƣợt qua nhiều khó
khăn trong quá trình thực hiện luận văn này.
Tôi cũng xin cảm ơn quý thầy cô giảng Khoa Trắc địa, Bản đồ và Thông tin
địa lý đã truyền dạy những kiến thức quý báu, những kiến thức này rất hữu ích và
giúp tôi nhiều khi thực hiện nghiên cứu. Đặc biệt, tôi xin cảm ơn về những góp ý có
ý nghĩa rất lớn khi tôi thực hiện đề cƣơng nghiên cứu.
Xin cảm ơn các lãnh đạo Sở Tài nguyên và Môi trƣờng tỉnh Bắc Ninh, trung
tâm quan trắc môi trƣờng tỉnh Bắc Ninh, văn phòng đăng ký đất đai tỉnh Bắc Ninh
đã tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình tôi tham gia thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2019

Học viên

Nguyễn Đình Chung


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
TÓM TẮT LUẬN VĂN ............................................................................................vi
DANH MỤC VIẾT TẮT ......................................................................................... vii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH VẼ .............................................................................................ix
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ĐÁNH GIÁ VỀ CHẤT LƢỢNG NƢỚC MẶT .......... 3
1.1. Khái quát về nƣớc mặt ...................................................................................... 3
1.1.1. Khái niệm về nước mặt ............................................................................... 3
1.1.2. Đặc điểm tài nguyên nước mặt ................................................................... 3
1.2. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc mặt trên thế giới và Việt Nam ............................ 5
1.2.1. Hiện trạng môi trường nước mặt trên thế giới ........................................... 5
1.2.2. Hiện trạng môi trường nước mặt ở Việt Nam ............................................ 8
1.3. Tổng quan nghiên cứu về ứng dụng GIS trong đánh giá phân bố chất lƣợng
nƣớc mặt ................................................................................................................ 11
1.3.1. Trên thế giới ............................................................................................. 11
1.3.2. Trong nước ............................................................................................... 14
1.4. Vấn đề nghiên cứu của đề tài .......................................................................... 16
CHƢƠNG 2. ỨNG DỤNG GIS ĐÁNH GIÁ PHÂN BỐ CHẤT LƢỢNG

NƢỚC MẶT ................................................................................................. 18
2.1. Khái quát về GIS và vai trò của GIS trong đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt .... 18
2.1.1. Khái niệm cơ bản về GIS .......................................................................... 18
2.1.2. Thành phần của GIS ................................................................................. 18
2.1.3. Dữ liệu địa lý trong GIS ........................................................................... 19
2.2. Các tiêu chuẩn đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt ................................................ 22
2.2.1. Thông số quan trắc ................................................................................... 22


iv

2.2.2. Chỉ số WQI ............................................................................................... 26
2.3. Các phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt ........................................... 33
2.3.1. Phương pháp đánh giá dựa trên các điểm quan trắc đơn lẻ ................... 33
2.3.2. Đánh giá chất lượng nước mặt dựa theo mô hình ................................... 35
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM ................................................................................ 44
3.1. Giới thiệu về khu vực nghiên cứu................................................................... 44
3.1.1. Điều kiện tự nhiên .................................................................................... 44
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội.......................................................................... 45
3.2. Dữ liệu nghiên cứu ......................................................................................... 46
3.3. Đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt ........................................................................ 48
3.3.1. Đánh giá chất lượng nước mặt theo các chỉ số quan trắc ....................... 48
3.3.2. Đánh giá theo chỉ số WQI ........................................................................ 53
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 70
1. Kết luận .............................................................................................................. 70
2. Kiến nghị............................................................................................................ 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 72


v

CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI
Cán bộ hƣớng dẫn chính: TS. Trịnh Thị Hoài Thu
Cán bộ chấm phản biện 1: PGS. TS Doãn Hà Phong
Cán bộ chấm phản biện 2: TS. Nguyễn Tiến Thành
Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI
Ngày 06 tháng 04 năm 2019


vi

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Họ tên học viên: Nguyễn Đình Chung
Lớp: CH3A.TĐ

Khóa: 3

Cán bộ hƣớng dẫn: TS. Trịnh Thị Hoài Thu
Tên đề tài: Ứng dụng GIS đánh giá phân bố chất lƣợng nƣớc mặt.
Tóm tắt: Luận văn thực hiện việc đánh giá phân bố chất lƣợng nƣớc mặt cho
hệ thống sông Cầu khu vực TP. Bắc Ninh và các huyện lân cận. Dữ liệu sử dụng để
đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt bao gồm: Các thông số quan trắc môi trƣờng nƣớc
mặt đƣợc thực hiện tại 32 điểm phân bố trên toàn thủy vực, theo bốn quý của năm
2017 và dữ liệu không gian về lớp nƣớc mặt tại khu vực nghiên cứu đƣợc chiết tách
từ bản đồ sử dụng đất tỉ lệ 1:10000 hệ VN-2000. Đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt tại
khu vực nghiên cứu đƣợc thực hiện thông qua việc xác định chỉ số WQI riêng rẽ
cho từng thông số quan trắc và tính WQI tổng thể cho tất cả các điểm quan trắc theo

từng quý. Giá trị WQI tổng thể sẽ đƣợc sử dụng để nội suy xác định giá trị chất
lƣợng nƣớc mặt cho toàn bộ không gian thủy hệ. Tổng số điểm dùng trong nội suy
là 32 điểm trong đó có 26 điểm sử dụng để nội suy và và 06 điểm kiểm tra. Thực
hiện nội suy hai phƣơng pháp IDW và Kriging, so sánh độ chính xác cho thấy kết
quả thực hiện nội suy theo phƣơng pháp Kriging tốt hơn IDW. Kết quả cho thấy
chất lƣợng nƣớc tại hệ thống sông Cầu khu vực thành phố Bắc Ninh và các huyện
lân cận là ô nhiễm nặng với chỉ số WQI rất thấp từ 05 đến 25.


vii

DANH MỤC VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
BOD5
BTNMT
COD
CP
CSDL
DMT
DO
DTL

FDI
GRDP
GIS
HUR
IDW
LVS
MT
NĐ

NO3-N
NSI
NTS
NH4
MNP
OE
PO4-P
QĐ
TP.
TSS
TW
TX
UBND
WHO
WQI
XK
UNICEF
TTCN
QCCP

Giải thích
Oxy sinh hóa trong 5 ngày đầu tiên
Bộ Tài Nguyên và Môi trƣờng
Oxy hóa học
Chính Phủ
Cơ sở dữ liệu
Đánh giá tác động môi trƣờng
Oxy hòa tan
Đất thủy lợi
Phần trăm nồng độ oxy bão hòa

Nồng độ oxy bão hòa
Đầu tƣ trực tiếp nƣớc ngoài
Tổng sản phẩm trên địa bàn
Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý)
Hydrologic Response Unit (Đơn vị phản ứng thủy văn)
Inverse Distance Weighted (Nghịch đảo khoảng cách có trọng số)
Lƣu vực sông
Môi trƣờng
Nghị định
Nitrat nitrogen
Chỉ số Nash-Sutcliffe
Đất nuôi trồng thủy sản
Amonia
Số lƣợng xác suất cao nhất (số lƣợng chắc chắn nhất có thể)
Tổ chức các quốc gia phát triển kinh tế
Phốt pho
Quyết định
Thành phố
Chất rắn lơ lửng
Trung ƣơng
Thị xã
Ủy ban nhân dân
Tổ chức Y tế thế giới
Chỉ số chất lƣợng nƣớc
Xuất khẩu
Quỹ Nhi đồng Liên Hiệp Quốc
Tiểu thủ công nghiệp
Quy chuẩn cho phép

viii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Một số đặc trƣng cơ bản của các hệ thống sông chính ở Việt Nam ........4
Bảng 2.1. Giá trị giới hạn các thông số chất lƣợng nƣớc mặt..................................24
Bảng 2.2. Bảng so sánh theo thang điểm WQI .......................................................28
Bảng 2.3. Bảng so sánh theo thang điểm WQI .......................................................30
Bảng 2.4. Quy định các giá trị

, BPi.....................................................................31

Bảng 2.5. Quy định các giá trị BPi và qi đối với

..............................32

Bảng 2.6. Quy định các giá trị BPi và qi đối với pH ...............................................32
Bảng 2.7. Bảng so sánh theo thang điểm WQI .......................................................33
Bảng 2.8. Hệ số ô nhiễm trong quá trình sinh hoạt của con ngƣời .........................35
Bảng 3.1. Phiếu kết quả phân tích...........................................................................47
Bảng 3.2. Bảng tính chỉ số WQI cho quý I năm 2017 ............................................54
Bảng 3.3. Bảng tính chỉ số WQI cho quý II năm 2017 ...........................................55
Bảng 3.4. Bảng tính chỉ số WQI cho quý III năm 2017 .........................................56
Bảng 3.5. Bảng tính chỉ số WQI cho quý IV năm 2017 .........................................58
Bảng 3.6. Chỉ số WQI quý I bằng Kriging .............................................................60
Bảng 3.7. Chỉ số WQI quý II bằng Kriging ............................................................61
Bảng 3.8. Chỉ số WQI quý III bằng Kriging ...........................................................61
Bảng 3.9. Chỉ số WQI quý IV bằng Kriging ..........................................................61
Bảng 3.10. Chỉ số WQI quý I bằng IDW ................................................................62
Bảng 3.11. Chỉ số WQI quý II bằng IDW ..............................................................62
Bảng 3.12. Chỉ số WQI quý III bằng IDW .............................................................63

Bảng 3.13. Chỉ số WQI quý IV bằng IDW .............................................................63
Bảng 3.14. Bảng so sánh sai số trung phƣơng của 04 quý giữa Kriging và IDW ..64


ix

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Tỷ lệ phân bố tài nguyên nƣớc theo các LVS ..........................................5
Hình 2.1. Cấu trúc dữ liệu GIS ...............................................................................20
Hình 2.2. Thế giới thực trên hai mô hình raster (a) và vector (b) ..........................21
Hình 2.3. Nội suy bề mặt theo phƣơng pháp (IDW) ...............................................36
Hình 2.4. Điểm cần nội suy và điểm quan trắc lân cận...........................................37
Hình 2.5. Mối quan hệ giữa mức độ ảnh hƣởng và khoảng cách ...........................37
Hình 2.6. Nội suy bề mặt theo phƣơng pháp Spline ...............................................38
Hình 2.7. Nội suy bề mặt theo phƣơng pháp Kriging .............................................39
Hình 3.1. Vị trí hành chính tỉnh Bắc Ninh.............................................................44
Hình 3.2. Diễn biến nồng độ pH theo 04 quý tƣơng ứng (pH I, pH II, pH III, pH IV)
năm 2017 .................................................................................................................49
Hình 3.3. Diễn biến nồng độ DO theo 04 quý tƣơng ứng (DO I, DO II, DO III và
DO IV) năm 2017 ....................................................................................................49
Hình 3.4. Diễn biến nồng độ TSS theo 04 quý tƣơng ứng (TSS I, TSS II, TSS III và
TSS IV) năm 2017 ..................................................................................................50
Hình 3.5. Diễn biến nồng độ COD theo 04 quý tƣơng ứng (COD I, COD II, COD
III và COD IV) năm 2017 .......................................................................................51
Hình 3.6. Diễn biến nồng độ BOD5 theo 04 quý tƣơng ứng (BOD5 (200C) I, BOD5
(200C) II, BOD5 (200C) III và BOD5 (200C) IV) năm 2017 ................................51
Hình 3.7. Diễn biến nồng độ photphat theo 04 quý tƣơng ứng (Photphat I, Photphat
II, Photphat III và Photphat IV) năm 2017 .............................................................52
Hình 3.8. Diễn biến nồng độ Amoni theo 04 quý tƣơng ứng (Amoni I, Amoni II,
Amoni III và Amoni IV) năm 2017 ........................................................................52

Hình 3.9. Diễn biến nồng độ Coliform theo 04 quý tƣơng ứng (Coliform I, Coliform
II, Coliform III và Coliform IV) của năm 2017 ......................................................53
Hình 3.10. Phân bố chất lƣợng nƣớc mặt khu vực TP. Bắc Ninh
và các huyện lân cận quý I năm 2017 .....................................................................64


x

Hình 3.11. Phân bố chất lƣợng nƣớc mặt khu vực TP. Bắc Ninh và các huyện lân
cận quý II năm 2017 ................................................................................................65
Hình 3.12. Phân bố chất lƣợng nƣớc mặt khu vực TP. Bắc Ninh và các huyện lân
cận quý III năm 2017 ..............................................................................................66
Hình 3.13. Phân bố chất lƣợng nƣớc mặt khu vực TP. Bắc Ninh và các huyện lân
cận quý IV năm 2017 ..............................................................................................67
Hình 3.14. Chỉ số chất lƣợng nƣớc WQI tổng tại các vị trí quan trắc của 04 quý
tƣơng ứng (WQI I, WQI II, WQI III và WQI IV) năm 2017 .................................68


1

MỞ ĐẦU
Theo UNICEF, vấn đề ô nhiễm môi trƣờng nƣớc đang diễn ra ở khắp nơi trên
thế giới đặc biệt là các nƣớc phát triển, khi chất lƣợng nƣớc mặt tại các sông, suối,
ao hồ thƣờng bị tác động và biến đổi bởi các hoạt động của con ngƣời. Năm 2016,
tổ chức môi trƣờng thế giới đã báo động Việt Nam là một trong những quốc gia có
lƣợng rác thải đổ ra biển nhiều nhất trên thế giới. Hiện tƣợng xả thải trực tiếp ra hồ,
sông, suối trở nên nghiêm trọng đặc biệt là những khu vực có làng nghề, khu chế
xuất, khu công nghiệp và Bắc Ninh là một ví dụ điển hình. Bắc Ninh là tỉnh có
nhiều khu công nghiệp và làng nghề với vị trí thuận lợi về giao thông đƣờng bộ và
đƣờng không. Các tuyến đƣờng huyết mạch: Quốc lộ 1A, 1, quốc lộ 18, quốc lộ 38,

đƣờng sắt Hà Nội - Lạng Sơn, Hà Nội - Quảng Ninh nối liền tỉnh Bắc Ninh với các
trung tâm kinh tế, văn hóa và thƣơng mại của khu vực phía Bắc Việt Nam, với cảng
hàng không quốc tế Nội Bài. Nhờ vị trí địa lý thuận lợi cùng với các cơ chế và giải
pháp phát triển kinh tế hợp lý, tỉnh Bắc Ninh đã, đang khai thác các tiềm năng hiện
có để trở thành một trung tâm kinh tế - văn hóa phụ trợ, một vệ tinh quan trọng cho
Hà Nội và là một điểm nhấn trong tam giác kinh tế trọng điểm Hà Nội - Hải Phòng
- Quảng Ninh. Bên cạnh mặt tích cực của việc phát triển nhanh về kinh tế thì vấn đề
ô nhiễm môi trƣờng đặc biệt là môi trƣờng nƣớc mặt ở Bắc Ninh cũng là một vấn
lớn gây ảnh hƣởng nghiêm trọng tới chất lƣợng sống của ngƣời dân. Trong những
năm qua việc đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh dựa vào việc
phân tích các thông số riêng biệt, so sánh với giá trị giới hạn đƣợc quyết định trong
các tiêu chuẩn trong và ngoài nƣớc, điều này chƣa phản ánh đƣợc chất lƣợng nƣớc
mặt tổng thể, đồng thời cũng không thấy đƣợc sự phân bố chất lƣợng nƣớc mặt cho
toàn thủy vực. Để khắc phục nhƣợc điểm trên, cần có một nghiên cứu đánh giá chất
lƣợng nƣớc mặt tại Bắc Ninh một cách tổng thể về các chỉ tiêu lý – hóa – sinh của
nguồn nƣớc mặt và đƣợc đánh giá theo thang điểm thống nhất. Và nghiên cứu này
phải có tính khái quát cao để mô tả diễn biến chất lƣợng nƣớc mặt theo không gian
và thời gian, là nguồn thông tin hữu ích cho các nhà quản lý và cộng đồng để thực
hiện giám sát, ra quyết định khai thác, bảo vệ hay cải thiện nguồn nƣớc mặt kịp


2

thời. Xuất phát từ ý nghĩa đó, đề tài “Ứng dụng GIS đánh giá phân bố chất lượng
nước mặt” đƣợc chọn thực hiện.
Mục tiêu đề tài
- Ứng dụng đƣợc công nghệ GIS trong đánh giá phân bố chất lƣợng nƣớc mặt
tại TP. Bắc Ninh và các huyện lân cận.
Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan về GIS;

- Nghiên cứu tổng quan vê nƣớc mặt, tiêu chuẩn chất lƣợng nƣớc mặt;
- Nghiên cứu về phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt;
- Đánh giá phân bố chất lƣợng nƣớc mặt tại thành phố Bắc Ninh và một số
huyện lân cận.
Phương pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp thu thập, thống kê, xử lý các thông tin và tài liệu liên quan;
- Phƣơng pháp phân tích, tổng hợp: Sử dụng các phƣơng tiện và các công cụ
tiện ích, phân tích, tổng hợp các tƣ liệu, đánh giá khách quan các yếu tố để đƣa ra
kết luận làm cơ sở giải quyết các vấn đề đặt ra;
- Ứng dụng Tin học: Sử dụng phần mềm GIS, Microstation V8i và các phần
mềm phụ trợ trong việc đánh giá chất lƣợng nƣớc.


3

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN ĐÁNH GIÁ VỀ CHẤT LƢỢNG NƢỚC MẶT
1.1. Khái quát về nƣớc mặt
1.1.1. Khái niệm về nước mặt
Nƣớc mặt là nƣớc tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo [1] và là nƣớc phân bố
trên mặt đất, nƣớc trong sông, suối, ao hồ, đầm lầy. Các yếu tố về điều kiện khí hậu và
các hoạt động của con ngƣời tác động mạnh mẽ làm thay đổi thành phần hóa lý của
nƣớc mặt, tuy nhiên thì nƣớc mặt cũng phục hồi nhanh ở những vùng thƣờng có mƣa.
Thông thƣờng việc đánh giá tài nguyên nƣớc dựa vào lƣợng, chất, động thái.
- Lƣợng là đặc trƣng biểu thị mức độ phong phú của tài nguyên nƣớc trên lƣu
vực, lãnh thổ.
- Chất bao gồm các đặc trƣng về hàm lƣợng các hòa tan hoặc không hòa tan
trong nƣớc (có lợi hoặc có hại theo tiêu chuẩn của đối tƣợng sử dụng).
- Động thái của nƣớc đƣợc đánh giá bởi sự thay đổi của các đặc trƣng dòng
chảy theo thời gian, sự thay đổi giữa các khu vực chứa nƣớc, sự chuyển động nƣớc

dƣới đất, các quá trình trao đổi chất hòa tan, truyền mặn,…
1.1.2. Đặc điểm tài nguyên nước mặt
Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, mặc dù lƣợng mƣa trung bình
nhiều năm trên toàn lãnh thổ vào khoảng 1940 mm/năm nhƣng do ảnh hƣởng của
địa hình đồi núi, lƣợng mƣa phân bố không đều trên cả nƣớc và biến đổi mạnh theo
thời gian đã và đang tác động lớn đến trữ lƣợng và phân bố tài nguyên nƣớc.
Ở nƣớc ta có hơn 2360 con sông có chiều dài từ 10 km trở lên, trong đó có 109
sông chính. Toàn quốc có 16 LVS với diện tích lƣu vực lớn hơn 2500 km2, 10/16
lƣu vực có diện tích trên 10 000 km2. Tổng diện tích các LVS trên cả nƣớc lên đến
trên 1 167 000 km2, trong đó, phần lƣu vực nằm ngoài diện tích lãnh thổ nƣớc ta
chiếm đến 72%.
Do vị trí địa lý, đặc điểm điều kiện tự nhiên có tính đặc thù nên khoảng 60%
lƣợng nƣớc của cả nƣớc tập trung ở LVS Mê Công, sau đó là LVS Hồng - Thái
Bình chiếm 16%, hệ thống sông Đồng Nai chiếm khoảng 4%, các LVS lớn khác,


4

tổng lƣợng nƣớc chỉ chiếm phần nhỏ còn lại đƣợc thể hiện tại hình 1.1.
Tổng lƣợng nƣớc mặt của nƣớc ta phân bố không đều giữa các mùa một phần
là do lƣợng mƣa phân bố không đồng đều cả về thời gian và không gian, gây nên lũ
lụt thƣờng xuyên và khô hạn trong thời gian dài. Lƣợng mƣa thay đổi theo mùa và
thời điểm mùa mƣa, mùa khô ở các vùng là khác nhau. Ở miền Bắc, mùa khô bắt
đầu vào tháng 11 và tháng 12, ở miền Trung và miền Nam mùa khô bắt đầu muộn
hơn, vào tháng 01. Mùa khô ở nƣớc ta kéo dài từ 6 đến 9 tháng và khắc nghiệt,
lƣợng nƣớc trong thời gian này chỉ bằng khoảng 20 - 30% lƣợng nƣớc của cả năm.
Vào thời điểm này, khoảng một nửa trong số 15 LVS chính bị thiếu nƣớc - bất
thƣờng hoặc cục bộ. Tổng lƣợng nƣớc mặt của các LVS trên lãnh thổ Việt Nam
khoảng 830 - 840 tỷ m3 /năm, nhƣng chỉ có khoảng 310 - 315 tỷ m3 (37%) là nƣớc
nội sinh, còn 520 - 525 tỷ m3 (63%) là nƣớc chảy từ các nƣớc láng giềng vào lãnh

thổ Việt Nam. Chẳng hạn, ở LVS Hồng nguồn nƣớc ngoại lai chiếm 50% tổng khối
lƣợng nƣớc bề mặt. Còn ở LVS Mê Công có đến 90% tổng khối lƣợng nƣớc bề mặt
có nguồn gốc ngoại lai [2].
Bảng 1.1. Một số đặc trƣng cơ bản của các hệ thống sông chính ở Việt Nam [2]


5

Hình 1.1. Tỷ lệ phân bố tài nguyên nƣớc theo các LVS [2]
1.2. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc mặt trên thế giới và Việt Nam
1.2.1. Hiện trạng môi trường nước mặt trên thế giới
Hiện nay, vấn đề ô nhiễm nƣớc mặt đang ngày càng trở nên nghiêm trọng, đặc
biệt tại các lƣu vực sông và các sông nhỏ, kênh rạch trong nội thành, nội thị. Trung
bình mỗi ngày trên trái đất có khoảng 02 triệu tấn chất thải sinh hoạt đổ ra sông hồ
và biển cả, 70% lƣợng chất thải công nghiệp không qua xử lý bị trực tiếp đổ vào các
nguồn nƣớc tại các quốc gia đang phát triển. Trên thế giới có khoảng 1400 triệu km3
nƣớc, trong đó nƣớc mặn chiếm 97%, nƣớc ngọt 3% tuy nhiên chỉ có 10 triệu km3
nƣớc ngọt có thể sử dụng đƣợc, phần còn lại là nƣớc đóng băng [2].
Thế giới hiện nay tỉ lệ sử dụng nƣớc đƣợc nghiên cứu tại [2]:
- 69% sử dụng cho nông nghiệp;
- 23% sử dụng cho công nghiệp;
- 8% sử dụng cho đời sống và đô thị.
Theo ƣớc tính, những khu vực đất bị hạn hán chiếm 31% tổng diện tích đất liền
trên toàn thế giới, trong đó bao gồm 40% đất đai là sa mạc, việc khan hiêm nƣớc ở
khu vực này là điều không thể tránh khỏi. Tuy nhiên, điều đáng báo động là có đến
50 nƣớc, nghĩa là 750 triệu dân đƣợc cung cấp nƣớc dƣới mức 1700 m3 (1 ngƣời/1
năm) thấp hơn rất nhiều so với mức sử dụng nƣớc bình quân trên mỗi đầu ngƣời


6

vào khoảng 2000 m3, tình trạng thiếu nƣớc sẽ trở nên trầm trọng hơn tại Châu Phi,
Trung Quốc và Ấn Độ.
Ô nhiễm nƣớc đang là 'vấn nạn' lớn trên toàn cầu. Một trong những thủ phạm
lớn nhất ở các nƣớc phát triển đó là thuốc trừ sâu và các hóa chất sử dụng thƣờng
xuyên trong nông nghiệp. Chúng gây tích tụ nitrat trong nƣớc mặt, gây ra sự nở hoa
tảo độc, làm ô nhiễm môi trƣờng nƣớc.
Thêm vào đó là quá trình sản xuất từ các nhà máy, xí nghiệp cũng là một
nguyên nhân lớn gây ô nhiễm nguồn nƣớc. Hàng năm các khu công nghiệp, cụm
công nghiệp, nhà máy,... đã thải ra môi trƣờng hàng loạt các chất thải độc hại gây ô
nhiễm nghiêm trọng nguồn nƣớc. Dƣới đây là hiện trạng ô nhiễm môi trƣờng nƣớc
tại một số quốc gia trên thế giới:
- Ở Trung Quốc
Sông Hoàng Hà đƣợc biết đến nhƣ là con sông bị ô nhiễm nặng nề ở Trung
Quốc, theo số liệu nghiên cứu năm 2007 chỉ có 16% mẫu nƣớc xét nghiệm đạt mức
cho phép sử dụng theo thang tiêu chuẩn cho phép của chƣơng trình môi trƣờng Liên
Hợp Quốc. Điều nguy hại hơn là có tới 70% lƣợng chất thải từ sông Hoàng Hà là
xuất phát từ các nhà máy công nghiệp (theo thống kê trong số 20 000 nhà máy hóa
dầu toàn quốc, có đến 4000 nhà máy nằm ven sông Hoàng Hà), 23% là chất thải
sinh hoạt và 6.4% từ các nguồn thải khác [3].
Năm 2010, đã sảy ra một vụ tràn dầu lớn ở vùng biển Hoàng Hải của Trung
Quốc nguyên nhân là do sự cố nổ đƣờng ống dẫn dầu khiến 1500 tấn dầu thô tràn ra
biển gây ra một vành đai 50 km2 dầu trên mặt nƣớc, làm cho nƣớc biển lúc đó bị ô
nhiễm một cách nghiêm trọng [3].
Đến năm 2013, hiện tƣợng dịch bệnh trong chăn nuôi tại Trung Quốc lên tới
định điểm dẫn đến có tới 16 000 con lợn chết trôi sông Hoàng Phố, làm cho nguồn
nƣớc bị nhiễm virut bệnh mạch vành. Dù rằng bệnh này không có hại cho con
ngƣời, nhƣng làm cho nguồn nƣớc bị ô nhiễm một cách nặng nề [3].
- Ấn Độ
Sông Hằng là con sông nổi tiếng nhất Ấn Độ, dài 2510 km bắt nguồn từ dãy

7

Hymalaya, chảy theo hƣớng Đông Nam qua Bangladesh và chảy vào vinh Bengal.
Sông Hằng có lƣu vực rộng 907 000 km2, một trong những khu vực phì nhiêu và có
mật độ dân cao nhất thế giới. Sông Hằng đƣợc ngƣời Hindu rất coi trọng, sùng kính
và là trung tâm của những truyền thống xã hội và tôn giáo ở đất nƣớc Ấn Độ [3].
Lƣu vực sông Hằng gần nhƣ tạo ra một vùng đất liền thứ ba của Ấn Độ và là
một trong 12 vùng dân cƣ trên thế giới phụ thuộc vào con sông. Đây cũng là nơi
sống của hơn 140 loài cá, 90 loài động vật lƣỡng cƣ và loài cá heo sông Hằng [3].
Hiện nay, sông Hằng là một trong những con sông bị ô nhiễm nhất trên thế giới
vì bị ảnh hƣởng nặng nề bởi nền công nghiệp hóa chất, rác thải công nghiệp và rác
thải sinh hoạt chƣa qua xử lý tới mức những ngƣời mộ đạo trƣớc kia tôn thờ nguồn
nƣớc sông này giờ đây lại trở nên khiếp sợ chính nguồn nƣớc đó. Chất lƣợng nƣớc
đang trở nên xấu đi nghiêm trọng [3].
Cùng với sự mất đi khoảng 30-40% lƣợng nƣớc do những đập nƣớc đang làm
cho sông Hằng trở nên khô cạn và có nguy cơ biến mất. Theo ƣớc tính, có hơn 400
triệu ngƣời sống dọc hai bờ sông Hằng và mỗi ngày có hai triệu ngƣời tới bờ sông
làm các nghi thức tắm rửa tại đây. Ngoài ra, do phong tục hỏa táng một phần thi thể
rồi thả trôi sông những thi thể ngƣời trôi trên dòng sông này, rồi rác thải trực tiếp từ
các bệnh viện do thiếu lò đốt cũng là một nguyên nhân làm tăng ô nhiễm sông [3].
Nƣớc sông giờ không những không thể dùng ăn uống, tắm giặt mà còn không
thể dùng cho sản xuất nông nghiệp. Các nghiên cứu cũng phát hiện tỷ lệ các kim
loại độc trong nƣớc sông khá cao nhƣ thủy ngân (nồng độ từ 65-520 ppb), chì (10800 ppm), crom (10-200 ppm) và nickel (10-130 ppm) [3].
- Indonesia
Tình trạng ô nhiễm môi trƣờng nƣớc đang diễn ra ở Indonesia là rất nghiêm
trọng với những dòng sông phủ kín rác. Ngƣời Indonesia xả khoảng 3.5 triệu tấn rác
thải nhựa mỗi năm và gần một nửa trong đó đổ ra biển, ƣớc tính đây là quốc gia có
lƣợng giác thải nhựa lớn thứ hai sau Trung Quốc. Con sông Citarum nằm ở

Indonesia, rộng 13 000 km2, là một trong những dòng sông lớn nhất của Indonesia,
đƣợc mệnh danh là “Dòng sông ô nhiễm nhất thế giới” với nguy cơ phát tán nguồn


8

bệnh nguy hiểm cho con ngƣời và ảnh hƣởng tới năng suất cây trồng, sông Citarum
cung cấp 80% lƣợng nƣớc sinh hoạt cho 14 triệu dân thủ đô Jakarta và khoảng 30
triệu ngƣời Indonesia vẫn phải dựa vào nó để tƣới tiêu, giặt giũ, uống, tƣới cho
những cánh đồng cung cấp 5% sản lƣợng lúa gạo và là nguồn nƣớc cho hơn 2000
nhà máy, nơi làm ra 20% sản lƣợng công nghiệp của đảo quốc này [3].
- Philippines
Tình trạng ô nhiễm nguồn nƣớc ở Philippines khá nặng nề. Một trong những
con sông đang rất báo động ở đất nƣớc này đó là sông Marilao. Nằm trong hệ thống
các sông gần vùng ngoại ô tỉnh Bulacan ở Philippines, sông Marilao đang bị ô
nhiễm nặng nề với đủ thứ rác thải sinh hoạt hàng ngày. Đây còn là nơi lƣu thông
hàng hóa cho các khu vực thuộc da, tinh chế kim loại, đúc chì. Chính vì vậy, nguồn
nƣớc của sông Marilao chứa rất nhiều hóa chất gây độc hại cho sức khỏe con ngƣời
nhƣ đồng, thạch tín. Các chất ô nhiễm này gây ra các vấn đề về sức khoẻ cho cƣ dân
trong vùng và xa hơn nó còn gây hại tới ngành đánh bắt hải sản tại vịnh Manila.
Trƣớc nguy cơ bị xóa sổ, chính quyền địa phƣơng đã có những biện pháp can thiệp,
nhƣng sông Marilao vẫn hàng ngày hàng giờ hứng chịu rác thải của các hộ dân ven
sông và các chất thải từ khu chế xuất vẫn xả trộm ra sông [3].
1.2.2. Hiện trạng môi trường nước mặt ở Việt Nam
Giống nhƣ các nƣớc đang phát triển trên thế giới, Việt Nam cũng đứng trƣớc
thách thức hết sức nặng nề về nạn ô nhiễm môi trƣờng đặc biệt là môi trƣờng nƣớc
mặt tại các khu công nghiệp và đô thị.
Ô nhiễm nguồn nƣớc xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau. Do tiếp nhận
nhiều loại nguồn thải, môi trƣờng nƣớc mặt đang ở tình trạng ô nhiễm tại nhiều nơi,
tùy theo đặc trƣng của từng khu vực khác nhau. Tuy nhiên, do hạn chế về số liệu

thống kê nên trong phần này chỉ đề cập đến bốn nguồn thải chính tác động đến môi
trƣờng nƣớc mặt ở nƣớc ta: Nƣớc thải nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt và y tế.
Mức độ gia tăng các nguồn nƣớc thải hiện nay ngày càng lớn với quy mô rộng ở
hầu hết các vùng miền trong cả nƣớc. Gần nhƣ toàn bộ hệ thống sông hồ ở các
thành phố lớn nhƣ TP. Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, nơi có dân cƣ đông đúc và


9

nhiều khu công nghiệp lớn đều bị ô nhiễm. Nguyên nhân chính là do lƣợng nƣớc
thải đều không đƣợc xử lý mà đổ thẳng trực tiếp vào dòng chảy các sông, suối,...
Lƣợng nƣớc thải sinh hoạt đổ vào các sông hàng năm đều tăng do tốc độ tăng
dân số và đô thị hóa nhanh. Theo số liệu thống kê năm 2015 TP. Hồ Chí Minh có
mật độ dân số là 3888 ngƣời/km2 cao nhất cả nƣớc đứng thứ hai là TP. Hà Nội với
2171 ngƣời/km2, tiếp đến là Bắc Ninh với mật độ là 1404 ngƣời/km2 làm cho lƣợng
nƣớc thải sinh hoạt ở những khu vực này rất lớn. Ví dụ nhƣ tại Hà Nội, mỗi ngày có
khoảng 600 000 m3 nƣớc thải sinh hoạt với khoảng 250 tấn rác đƣợc thải trực tiếp ra
các sông. Ô nhiễm không chỉ ở thành thị, mà ngay cả ở khu vực nông thôn, lƣợng
nƣớc thải sinh hoạt chiếm tỷ lệ rất lớn và tăng nhanh qua các năm [4].
Quá trình công nghiệp hóa với việc xây dựng hàng loạt khu công nghiệp, khu
chế xuất các nhà máy cũng đang gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc do không có công
trình, thiết bị xử lý chất thải hoặc có nhƣng chƣa thực hiện một cách nghiêm túc mà
đã xả thải trực tiếp ra môi trƣờng làm cho nguồn nƣớc bị ô nhiễm nặng nề. Tại cụm
công nghiệp Tham Lƣơng, TP. Hồ Chí Minh, nguồn nƣớc bị nhiễm bẩn bởi nƣớc
thải công nghiệp với tổng lƣợng nƣớc thải ƣớc tính 500 000 m3/ngày từ các nhà
máy giấy, bột giặt, nhuộm, dệt. Ở TP. Thái Nguyên, nƣớc thải công nghiệp thải ra
từ các cơ sở sản xuất giấy, luyện gang thép, luyện kim màu, khai thác than; về mùa
cạn tổng lƣợng nƣớc thải khu vực TP. Thái Nguyên chiếm khoảng 15% lƣu lƣợng
sông Cầu; nƣớc thải từ sản xuất giấy có pH từ 8.4-9.0 và hàm lƣợng NH4 là 4 mg/l,
hàm lƣợng chất hữu cơ cao, nƣớc thải có màu nâu, mùi khó chịu [4].

Trong sản xuất nông nghiệp, do lạm dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật sau
khi sử dụng đã không xử lý vỏ đúng cách mà thƣờng vứt thẳng xuống cách kênh
ngòi dẫn nƣớc làm cho các nguồn nƣớc ở sông, hồ, kênh, mƣơng bị ô nhiễm, ảnh
hƣởng lớn đến môi trƣờng nƣớc và sức khoẻ nhân dân. Một vẫn đề khác cũng làm
cho nguồn nƣớc mặt bị ô nhiễn đó là do nuôi trồng thuỷ sản ồ ạt, thiếu quy hoạch,
không tuân theo quy trình kỹ thuật nên đã gây nhiều tác động tiêu cực tới môi
trƣờng nƣớc. Cùng với việc sử dụng nhiều và không đúng cách các loại hoá chất
trong nuôi trồng thuỷ sản, thì các thức ăn dƣ lắng xuống đáy ao, hồ, lòng sông làm


10

cho môi trƣờng nƣớc bị ô nhiễm các chất hữu cơ, làm phát triển một số loài sinh vật
gây bệnh và xuất hiện một số tảo độc; thậm chí đã có dấu hiệu xuất hiện thuỷ triều
đỏ ở một số vùng ven biển Việt Nam [5].
Tình trạng ô nhiễm nƣớc ở nông thôn và khu vực sản xuất nông nghiệp, hiện
nay Việt Nam có gần 76% dân số đang sinh sống ở nông thôn là nơi cơ sở hạ tầng
còn kém, phần lớn các chất thải của con ngƣời và gia súc, gia cầm không đƣợc xử
lý, các chất thải từ những làng nghề truyền thống làm cho tình trạng ô nhiễm nguồn
nƣớc về mặt hữu cơ và vi sinh vật ngày càng cao [4].
Bắc Ninh là một trong những tỉnh thành có hệ thống sông dày và đồng thời nơi
đây là một tỉnh thành có rất nhiều làng nghề truyền thống nhất cả nƣớc. Theo thống
kê, Bắc Ninh chiếm 18% số làng nghề và trên 10% số làng nghề truyền thống của
cả nƣớc. Làng nghề Bắc Ninh có vị trí quan trọng trong cuộc sống của nhân dân, có
đóng góp quan trọng vào tăng trƣởng kinh tế địa phƣơng những năm qua (tính từ
năm 1997 đến nay giá trị sản xuất của khu vực làng nghề tiểu thủ công nghiệp
chiếm 75 - 80% giá trị sản xuất công nghiệp ngoài quốc doanh và trên 30% giá trị
sản xuất công nghiệp của tỉnh). Nhìn chung chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt ở các
làng nghề nông thôn tỉnh Bắc Ninh đang có dấu hiệu xấu đi. Nƣớc thải sinh hoạt
của hầu hết các khu vực nghiên cứu đã có dấu hiệu ô nhiễm, một số khu vực tình

trạng ô nhiễm đã ở mức nghiêm trọng. Nƣớc thải Công nghiệp - TTCN ở tất cả các
làng nghề đã ô nhiễm mức độ khá cao bởi các thông số hữu cơ và kim loại nặng.
Trong đó, có rất nhiều làng nghề tình trạng ô nhiễm nƣớc mặt ở mức nghiêm trọng
nhƣng vẫn chƣa có biện pháp xử lý nhƣ: Sản xuất giấy Phong Khê, tái chế nhôm
Văn Môn, đúc đồng Đại Bái,... Ở một số vùng nông thôn, ao hồ gần nhƣ không còn
khả năng tự làm sạch. Nguồn nƣớc dƣới đất ở một số vùng đã bị ô nhiễm bởi sự
thẩm thấu của các chất thải sản xuất trong các lĩnh vực chăn nuôi, sản xuất công
nghiệp - TTCN, chế biến lƣơng thực, thực phẩm,... đặc biệt trong thời gian gần đây,
mực nƣớc dƣới đất ở một số vùng có mật độ khai thác và sử dụng nhu cầu lớn cho
sản xuất công nghiệp - TTCN đã có hiện tƣợng suy giảm nguồn nƣớc ngầm. Hiện
trạng thạch tín (As) trong nƣớc, dƣới đất trên địa bàn toàn tỉnh có phát hiện ở diện


11

rộng, song cơ bản hàm lƣợng As nằm trong QCCP. Theo điều tra, đánh giá hiện
trạng các chỉ số môi trƣờng trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh năm 2011 cho thấy đặc trƣng
ô nhiễm môi trƣờng nƣớc mặt tại các điểm quan trắc đƣợc đánh giá thông qua các
thông số cơ bản về hữu cơ bao gồm: DO (oxi hoà tan); BOD5 (200C); Amoni (tính
theo nitơ); Nitrit. Nhìn chung, môi trƣờng nƣớc mặt tại các xã có làng nghề trên địa
bàn tỉnh Bắc Ninh đã có dấu hiệu bị ô nhiễm, trong bốn chỉ số: BOD5, COD, NH4+
và NO2 có giá trị phân tích vƣợt 1.07 đến 19.5 lần, cá biệt có Ao thôn Đức Lý, xã
Tam Đa, huyện Yên Phong, chỉ số NH4+ vƣợt QCCP đến 69 lần. Đối với môi
trƣờng nƣớc dƣới đất các làng nghề, theo lấy mẫu môi trƣờng nƣớc dƣới đất tại ba
làng nghề Đại Bái – huyện Gia Bình, kết quả cho thấy nƣớc dƣới đất tại ba khu vực
trên đều có hàm lƣợng Mn vƣợt QCCP. Đối với môi trƣờng nƣớc thải các làng
nghề: về nƣớc thải sản xuất, theo chƣơng trình mạng Quan trắc môi trƣờng quý II 2012 cho thấy môi trƣờng nƣớc thải tại các vị trí lấy mẫu mức độ ô nhiễm khá cao ở
các thông số hữu cơ và kim loại: COD, BOD5, S2- , NH4+, TSS, Mn. Trong đó có
rất nhiều làng nghề ô nhiễm mức độ nặng nhƣng vẫn chƣa có biện pháp xử lý, điển
hình là làng nghề giấy Phong Khê, làng nghề thôn Đào Xá làng nghề sản xuất bánh,

bún xã Khắc Niệm, các thông số nhƣ: BOD5, COD và TSS đều vƣợt QCCP từ 0520 lần, có thời điểm lấy mẫu vƣợt QCCP đến gần 50 lần. Về nƣớc thải sinh hoạt:
chất lƣợng môi trƣờng nƣớc thải sinh hoạt tại các làng nghề khu vực nông thôn tỉnh
Bắc Ninh ô nhiễm khá cao ở năm thông số: Nhu cầu oxi sinh học (BOB5), tổng chất
rắn lơ lửng (TSS), tổng chất rắn hoà tan (TDS), Amoni NH4+ , tổng Coliform tại
hầu hết các điểm trong tổng số 70 vị trí của 17 làng nghề, các thông số ô nhiễm đặc
trƣng đều vƣợt QCCP từ 6.9 đến 8.4 lần trên địa bàn các huyện Yên Phong, Thuận
Thành và Lƣơng Tài [6].
1.3. Tổng quan nghiên cứu về ứng dụng GIS trong đánh giá phân bố chất
lƣợng nƣớc mặt
1.3.1. Trên thế giới
Những nghiên cứu và ứng dụng công nghệ GIS vào công tác đánh giá chất
lƣợng nƣớc và quản lý sử dụng nƣớc là vấn đề mà nhiều quốc gia trên thế giới quan


12

tâm, đặc biệt đối với các nƣớc phát triển. Nhiều nghiên cứu tập trung vào việc đánh
giá lƣu lƣợng dòng chảy và chất lƣợng nƣớc của lƣu vực dƣới tác động của biến đổi
sử dụng đất, biến đổi khí hậu,…
Liên quan đến phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng nƣớc có hai phƣơng pháp phổ
biến: Ứng dụng mô hình toán và phƣơng pháp nội suy. Dƣới đây là một số nghiên
cứu sử dụng GIS trong quản lý chất lƣợng nƣớc mặt:
Salvatore Spinella và cộng sự (2008) đã thực hiện đề tài đánh giá chất lƣợng
nƣớc sông với phƣơng pháp nội suy mờ. Phép nội suy mờ có thể biểu diễn trạng
thái môi trƣờng về mặt đo lƣờng dữ liệu. Hơn nữa, sự không chắc chắn mờ có thể
đƣợc truy vấn để đánh giá chất lƣợng môi trƣờng từ dữ liệu trực tiếp mà không cần
thống kê xem xét về dữ liệu. Phƣơng pháp nội suy mờ, áp dụng cho quan trắc nƣớc
cho phép tốt hơn đặc trƣng cho việc phân loại thu đƣợc theo các quy định kỹ thuật
và đánh giá nội địa hóa của các điểm giám sát. Phƣơng pháp này có thể đƣa ra chỉ
dẫn với thông tin cụ thể hơn và chi tiết về lƣu vực tốt hơn hiểu và đánh giá kết quả.

Phƣơng pháp nội suy mờ xuất hiện đặc biệt hữu ích cho việc đánh giá hiệu quả của
giám sát nội địa hóa trạm để đại diện cho tình trạng chất lƣợng của các thân sông.
Nhìn chung, kết quả nghiên cứu cho thấy phƣơng pháp mờ mà Salvatore Spinella và
cộng sự thực hiện thể hiện lƣu vực sông Bacchiglione đƣợc đặc trƣng với mật độ
dân số và công nghiệp cao. Tình hình tồi tệ nhất dọc theo dòng sông đƣợc chỉ ra sau
khi đóng góp hệ thống nƣớc thải cho các thị trấn Vicenza (phần lƣu vực trên) và
Padua (phần lƣu vực dƣới) [7].
Tác giả Cynthia Meyer (2006) đã thực hiện đề tài với mục tiêu đánh giá chất
lƣợng nƣớc tại hạt Pinellas, USA. Trƣớc đây, việc đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt
đƣợc thực hiện tính toán giá trị trung bình cho toàn khu vực từ dữ liệu lấy mẫu phân
tầng. Trong nghiên cứu này, tác giả đã sử dụng phƣơng pháp nội suy không gian
IDW cho hai chỉ tiêu là chlorophyll và DO (oxy hòa tan), phƣơng pháp này là một
minh chứng cho sự thể hiện toàn diện hơn và thể hiện rõ hơn về sự lan tỏa không
gian chất lƣợng nƣớc ở Vịnh Tampa, đồng thời phƣơng pháp này cũng xác định
đƣợc các điểm nóng của khu vực bị ô nhiễm. Kết quả nội suy này hỗ trợ chính


13

quyền trong việc thực hiện đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt và sàng lọc để bảo vệ,
khắc phục các khu vực có khả năng bị suy yếu về chất lƣợng nƣớc [8].
Rajkumar V. Raikar và cộng sự (2012) đã thực hiện đề tài ứng dụng GIS để
phân tích chất lƣợng nƣớc ngầm của Bhadravathi taluk sử dụng phƣơng pháp nội
suy không gian IDW. Các bản đồ IDW cho thấy sự phân bố không gian của các
thông số lý hóa khác nhau tạo tiền đề trong việc xác định các khu vực thích hợp.
Chỉ số chất lƣợng nƣớc (WQI) cho thấy một sự khác biệt lớn trong số tất cả các
mẫu nƣớc. Đòi hỏi nhà quản lý phải xử lý chất thải tránh tình trạng ô nhiễm [9].
Adebayo Olubukola Oke và cộng sự (2013) đã thực hiện đề tài thành lập bản
đồ chất lƣợng nƣớc trên lƣu vực sông Ogun – Osun, Nigeria bằng phƣơng pháp
IDW. Kết quả cho thấy chất lƣợng nƣớc vẫn còn trong giới hạn cho phép trong lƣu

vực sông. Mặc dù, nitrat nitrogen (NO3-N) nằm trong phạm vi giới hạn do đó
không có nhiều mối lo ngại về môi trƣờng ở khu vực này, phốt pho (PO4-P) còn
khá cao trên lƣu vực nghiên cứu. Biến đổi theo các mùa ảnh hƣởng đến nồng độ các
chất gây ô nhiễm trong đó cho thấy dòng chảy góp phần gây ô nhiễm. Điều này thể
hiện rõ qua việc chỉ số BOD5, PO4- P, E, Coli và F. Coliform cao trong mùa mƣa.
Các bản đồ GIS chất lƣợng nƣớc dựa trên phƣơng pháp nội suy IDW cho phép các
nhà quản lý theo dõi đƣợc quá trình lan truyền của các chất ô nhiễm trong tất cả các
hệ thống sông trên lƣu vực [10].
Nghiên cứu tích hợp viễn thám và GIS mô hình hóa ô nhiễm nƣớc mặt tại lƣu
vực sông Al-Abrash của A.Yaghi và H.Salim. Dữ liệu nghiên cứu bao gồm bản đồ
lớp phủ bề mặt đƣợc chiết tách từ ảnh viễn thám, dữ liệu địa hình, dữ liệu khí
tƣợng, số liệu về phân bón hóa học trong đất để xác định tác nhân gây ra ô nhiễm
đến sông Al-Abrash. Nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp mô hình hóa USLE lập bản
đồ nguy cơ ô nhiễm cho cho lƣu vực sông. Kết quả của nghiên cứu cung cấp cơ sở
lập kế hoạch quản lý lƣu vực đảm bảo giảm các chất ô nhiễm tiếp cận với sông [11].
Nghiên cứu của Anirudh Ramaraju và Giridhar M.V.S.S thực hiện phân tích
không gian chất lƣợng nƣớc mặt bằng cách sử dụng GIS. Giám sát chất lƣợng nƣớc
sử dụng nƣớc đƣợc thực hiện dựa trên 27 thực thể nƣớc riêng rẽ đƣợc xác định từ