Áp dụng chỉ số WQI đánh giá chất lượng nước sông Sài Gòn - Đoạn chảy qua thị xã Thuận An, Bình Dương

Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường”<br /> DOI: 10.15625/vap.2019.000211<br /> <br /> ÁP DỤNG CHỈ SỐ WQI ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG SÀI GÒN<br /> - ĐOẠN CHẢY QUA THỊ XÃ THUẬN AN, BÌNH DƯƠNG<br /> Nguyễn Minh Kỳ*, Nguyễn Công Mạnh, Phan Thái Sơn, Đoàn Thị Quỳnh Trâm<br /> Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, Email: nmky@hcmuaf.edu.vn<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Bài báo trình bày kết quả đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt sông Sài Gòn - đoạn chảy<br /> qua thị xã Thuận An, tỉnh Bình Dương. Kết quả diễn biến chất lượng nước mặt sông Sài Gòn giai<br /> đoạn 2012 - 2018 được thể hiện thông quan chỉ số WQI dựa trên các thông số như DO, BOD5,<br /> COD, N-NH4+, P-PO43-, TSS, độ đục, Tổng Coliform, pH. Quá trình tính toán WQI cho thấy chất<br /> lượng nước tại sông Sài Gòn khá tốt, dao động ở mức khá cao từ 74 đến 87 điểm. Mức độ ổn định<br /> chất lượng nước giai đoạn từ mùa mưa 2012 đến mùa mưa 2014 với điểm số tương ứng 82-86. Kết<br /> quả xu thế biến đổi chất lượng nước sông Sài Gòn từ năm 2012 đến 2018 chỉ ra có thể sử dụng cho<br /> mục đích sinh hoạt nếu áp dụng những biện pháp xử lý phù hợp.<br /> Từ khóa: Chất lượng nước, sông Sài Gòn, WQI, nước mặt.<br /> 1. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Sông Sài Gòn dài 256 km, diện tích lưu vực trên 5.000 km² và là nguồn cấp nước quan trọng<br /> cho các tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Bình Phước và Tp. Hồ Chí Minh [1]. Lưu vực sông Sài Gòn là<br /> nơi tập trung hoạt động công nghiệp, có vai trò cung cấp nước cho sản xuất. Đối với sông Sài Gòn -<br /> đoạn chảy qua Thị xã Thuận An dài 20 km, với chiều rộng trung bình khoảng 100 m. Nguồn nước<br /> mặt cung cấp cho địa bàn thị xã Thuận An từ sông Sài Gòn bình quân 2,8 tỷ m3/năm [2]. Như vậy,<br /> nhu cầu nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông Sài Gòn - đoạn chảy qua thị xã Thuận<br /> An rất cần thiết. Trong khi, hiện có nhiều công trình nghiên cứu áp dụng chỉ số WQI để đánh giá và<br /> mô tả thực trạng chất lượng nước [3-4]. Mục đích nghiên cứu nhằm thu thập số liệu và tính toán,<br /> đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông Sài Gòn - đoạn chảy qua thị xã Thuận An nhằm đề ra biện<br /> pháp quản lý.<br /> 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> 2.1. Đối tượng nghiên cứu<br /> Thông số chất lượng nước: DO, BOD5, COD, N-NH4+, P-PO43-, TSS, độ đục, Tổng Coliform,<br /> pH.<br /> Phạm vi: Hợp lưu sông Sài Gòn và rạch Vĩnh Bình 50 m về phía hạ lưu - thị xã Thuận An,<br /> Bình Dương.<br /> 2.2. Thu thập số liệu và tính toán chỉ số WQI<br /> Số liệu quan trắc chất lượng nước mặt sông Sài Gòn - đoạn chảy qua thị xã Thuận An được<br /> tham khảo số liệu quan trắc giai đoạn 2012-2018 của Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi<br /> trường tỉnh Bình Dương. Quy trình tính toán WQI cần quan tâm đến việc thu thập số liệu quan trắc;<br /> tính toán các giá trị WQI thông số; tính toán WQI; và so sánh WQI với bảng mức đánh giá chất<br /> lượng nước. Quá trình tính toán WQI theo các bước như sau [5]:<br /> * Bước 1_Tính toán WQI thông số: (i)- Tính toán WQI thông số (WQISI) đối với BOD5,<br /> COD, N-NH4+, P-PO43-, TSS, độ đục và tổng Coliform. (ii)- Tính giá trị WQI đối với DO<br /> (WQIDO): WQIDO tính toán thông qua DO% bão hòa. (iii)- Tính WQI đối với thông số pH.<br /> * Bước 2_Tính toán giá trị WQI: Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số, tính toán WQI<br /> được áp dụng theo công thức:<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 585<br /> Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu cơ bản trong “Khoa học Trái đất và Môi trường”<br /> <br /> <br /> Với, WQIa: WQI tính toán đối với DO, BOD5, COD, NH4+, PO43-; WQIb: WQI tính toán đối<br /> với TSS, độ đục; WQIc: WQI tính toán đối với Coliform; WQIpH: WQI tính toán đối với pH.<br /> 2.3. Phân tích thống kê và xử lý số liệu<br /> Để đánh giá chỉ số WQI, nghiên cứu tiến hành tính toán dựa trên tài liệu [5]. Quá trình phân<br /> tích tương quan chỉ số WQI với các thông số hóa lý như pH, DO, BOD5, COD, N-NH4+, P-PO43-,<br /> TSS [3]. Tất cả số liệu được xử lý bằng phần mềm Excel và SPSS 13.0 với mức ý nghĩa α=0,05.<br /> 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> Việc nghiên cứu đánh giá hàm lượng các chất ô nhiễm trong môi trường nước có vai trò quan<br /> trọng và nhận được nhiều sự quan tâm [6-7]. Diễn biến chất lượng nước sông Sài Gòn tại thị xã<br /> Thuận An giai đoạn 2012-2018 được thể hiện thông qua chỉ số WQI. Nhìn chung, chỉ số WQI trong<br /> các mùa mưa thường có kết quả cao hơn so với mùa khô. Có thể thấy, sử dụng chỉ số WQI đáp ứng<br /> nhu cầu quản lý, đánh giá phân loại và ra quyết định cảnh báo kịp thời [4, 8-9]. Đây là công cụ hữu<br /> hiệu nhằm quản lý, giám sát tình trạng chất lượng nước phục vụ nhu cầu phát triển bền vững. Kết<br /> quả tính toán WQI cho thấy chất lượng nước tại sông Sài Gòn khá tốt, có thể sử dụng cho mục đích<br /> sinh hoạt nếu có những biện pháp xử lý phù hợp. Riêng mùa khô 2012 và 2017, kết quả nghiên cứu<br /> có giá trị WQI thấp nhất và đạt điểm số lần lượt 75 và 74, chỉ phù hợp sử dụng cho mục đích tưới<br /> tiêu hoặc tương tự. Quá trình tiếp nhận nước thải đã phần nào dẫn đến vấn nạn ô nhiễm môi trường<br /> nước. Điều này có thể lý giải bởi tác động từ các hoạt động của con người như sản xuất, sinh hoạt<br /> hay canh tác nông nghiệp ở xung quanh.<br /> Bảng 1. Kết quả WQI sông Sài Gòn đoạn chảy qua thị xã Thuận An<br /> WQI thông số<br /> W<br /> TT + 3- Độ QI<br /> Trạm quan trắc BOD5 COD NH4 PO4 TSS Coliform DO pH<br /> đục<br /> 1 Mùa khô 2012 100 65 16 75 100 63 100 1 100 75<br /> 2 Mùa mưa 2012 100 75 23 77 100 98 100 1 100 82<br /> 3 Mùa khô 2013 69 75 51 100 100 93 100 31 100 86<br /> 4 Mùa mưa 2013 75 95 38 95 100 100 100 1 100 85<br /> 5 Mùa khô 2014 75 95 40 88 100 100 100 25 100 86<br /> 6 Mùa mưa 2014 72 67 22 88 100 100 100 25 100 82<br /> 7 Mùa khô 2015 75 95 38 43 100 100 100 1 100 79<br /> 8 Mùa mưa 2015 88 100 47 100 100 47 100 31 100 81<br /> 9 Mùa khô 2016 100 80 39 92 100 87 100 3 100 79<br /> 10 Mùa mưa 2016 90 90 43 100 100 90 100 1 100 83<br /> 11 Mùa khô 2017 100 76 30 70 100 72 100 1 100 74<br /> 12 Mùa mưa 2017 100 90 51 90 100 83 100 20 100 87<br /> 13 Mùa khô 2018 85 80 37 78 100 89 100 32 100 80<br /> 14 Mùa mưa 2018 100 96 43 85 100 100 100 27 100 82<br /> 91 - 100 Sử dụng tốt cho mục đích sinh hoạt<br /> 76 - 90 Sử dụng cho mục đích sinh hoạt nhưng cần có biện pháp xử lý phù hợp<br /> 51 - 75 Sử dụng cho mục dích tưới tiêu và mục đích tương khác<br /> 26 - 50 Sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích tương đương khác<br /> 0 - 25 Nước ô nhiễm nặng, cần có các biện pháp xử lý trong tương lai<br /> <br /> <br /> <br /> 586<br /> Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019<br /> <br /> <br /> Bảng 2. Kết quả tương quan giữa WQI và các thông số chất lượng nước<br /> WQI pH DO BOD5 COD NH4+ PO43- TSS<br /> WQI 1<br /> pH -0,51** 1<br /> DO 0,22 0,61** 1<br /> BOD5 -0,62* 0,72* -0,63* 1<br /> COD -0,53** 0,65* -0,45** 0,71* 1<br /> NH4+ -0,72* -0,46 -0,25** -0,31 0,45* 1<br /> PO43- 0,31* -0,53 0,14 0,47* 0,34 -0,51* 1<br /> TSS -0,61 0,63* 0,23* 0,65* 0,53* 0,30 0,25 1<br /> * Correlation is significant at the 0.05 level (2-tailed). ** Correlation is significant at the 0.01 level (2-tailed).<br /> Tương quan giữa WQI và các thông số chất lượng nước cho thấy ý nghĩa thống kê (P