intTypePromotion=1
ADSENSE

Đánh giá sơ bộ tương tác giữa chất lượng nước mặt – nước ngầm ở khu vực ven sông Sài Gòn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

9
lượt xem
0
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Để nghiên cứu mối tương quan giữa chất lượng nước mặt và nước ngầm, các mẫu nước mặt và nước ngầm dọc theo sông Sài Gòn đã được lấy, phân tích và đánh giá. Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ ô nhiễm hữu cơ trong nước mặt là trung bình với nồng độ trung bình BOD5 trong khoảng 7,0 - 17,2 mg/l và COD trong khoảng 16,2 - 37,0 mg/l. Trong khi đó, mức độ ô nhiễm dinh dưỡng thông qua chỉ thị Amoni khá cao (nồng độ Amoni trung bình trong khoảng 0,74 - 3,94 mg/l.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đánh giá sơ bộ tương tác giữa chất lượng nước mặt – nước ngầm ở khu vực ven sông Sài Gòn

  1. Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018 ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ TƯƠNG TÁC GIỮA CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT – NƯỚC NGẦM Ở KHU VỰC VEN SÔNG SÀI GÒN Nguyễn Phú Bảo1, Phạm Hồng Nhật2* 1 Viện Nhiệt đới Môi trường 2 Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP. Hồ Chí Minh *Tác giả liên lạc: phamhongnhat@hotmail.com (Ngày nhận bài: 20/7/2018; Ngày duyệt đăng: 15/9/2018) TÓM TẮT Để nghiên cứu mối tương quan giữa chất lượng nước mặt và nước ngầm, các mẫu nước mặt và nước ngầm dọc theo sông Sài Gòn đã được lấy, phân tích và đánh giá. Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ ô nhiễm hữu cơ trong nước mặt là trung bình với nồng độ trung bình BOD5 trong khoảng 7,0 - 17,2 mg/l và COD trong khoảng 16,2 - 37,0 mg/l. Trong khi đó, mức độ ô nhiễm dinh dưỡng thông qua chỉ thị Amoni khá cao (nồng độ Amoni trung bình trong khoảng 0,74 - 3,94 mg/l. Xu hướng ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng trên sông Sài Gòn giảm về phía cửa sông. Cùng với đó, kết quả phân tích nồng độ Amoni trong nước ngầm thay đổi theo từng khu vực ven sông Sài Gòn nhưng đạt khá cao, trung bình khoảng 0,03 - 1,04mg/l. Kết quả phân tích tương quan hồi quy cho thấy giữa chất lượng nước sông Sài Gòn và chất lượng nước ngầm vùng lân cận có mối tương quan rất chặt chẽ với hệ số tương quan R = 0,995. Nghiên cứu đã lựa chọn thông số Amoni để đánh giá sự thay thế (chuyển dịch) của nước ngầm dưới tác động của nước mặt. Kết quả nghiên cứu đã xác định được phần nước ngầm được thay thế bằng nước mặt là 8,3%. Từ khóa: Nước ngầm, nước mặt, tương quan, ô nhiễm hữu cơ, dinh dưỡng. PRELIMINARY ASSESSMENT OF INTERACTION BETWEEN SURFACE AND GROUND WATER QUALITY IN THE SAIGON RIVER AREA Nguyen Phu Bao1, Pham Hong Nhat2* 1 Institute for Tropicalization and Environment 2 Ho Chi Minh City University of Food Industry *Corresponding Author: phamhongnhat@hotmail.com ABSTRACT To study the relationship between surface and ground water quality, water samples in and alongside the Saigon River were collected, analyzed and assessed. The research results showed medium organic pollution of the surface water, characterized by BOD5 and COD ranging between 7.0 – 17.2 mg/l and 16.2 – 37.0 mg/l, respectively. Meanwhile, nutrient pollution was found rather high, with ammonium concentrations in the rage of 0.74 – 3.94 mg/l. Both the organic and nutrient pollution seem to decrease from the upstream downwards the Saigon River mouth. At the same time, ammonium concentrations in the ground water alongside the Saigon River bank were found to be fluctuating from one to another location, but remaining rather high, in the range 0.03 – 1.04 mg/l. Regression analyses showed a close correlation between the surface and ground water quality in and alongside the Saigon River, with R = 0.995. Ammonium was selected for the assessment of ground water displacement under the impacts of the surface water. Results of the study showed the displacement was 8.3%. Keywords: Groundwater, surface water, correlation, organic pollution, nutrient pollution. 28
  2. Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018 TỔNG QUAN pleistocen). Các chất ô nhiễm từ bên ngoài Một trong những mục tiêu chính của dự án sẽ theo lỗ khoan giếng vào mạch nước chống ngập úng khu vực thành phố Hồ Chí ngầm làm suy giảm chất lượng nước. Tuy Minh là “góp phần cải tạo môi trường nhiên, tác động của nước mặt đến nước nước đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã ngầm như thế nào và mức độ tác động đến hội, nâng cao đời sống nhân dân trong ô nhiễm ra sao thì cần được làm rõ. Trong vùng”. Như vậy có thể nói yếu tố môi phạm vi bài báo này, một nghiên cứu về trường là một trong những vấn đề quan tương tác tạm thời được đánh giá ở mức độ trọng của dự án, nó là tiền đề cho việc đánh ô nhiễm do amoni. giá các vấn đề liên quan về hiệu quả của dự án. Trong các giải pháp được đề xuất, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU giải pháp công trình đóng vai trò then chốt Phạm vi nghiên cứu quan trọng nên sẽ có những tác động mạnh Khu vực dự án chống ngập được giới hạn mẽ đến chất lượng nước sông Sài Gòn. bao quanh thành phố Hồ Chí Minh (từ cầu Trong mối tương quan mật thiết giữa nước Rạch Tra đến Cầu Xáng Lớn). Dọc theo mặt - nước ngầm thì sự tác động đến chất các tuyến sông này, 12 cống lớn được thi lượng nước mặt sẽ dẫn đến sự ảnh hưởng công và chống ngập cho thành phố. Để nhất định đến chất lượng nước ngầm. Một đánh giá tương quan tạm thời giữa chất trong những nghiên cứu về môi trường cho lượng nước mặt – nước ngầm trong khu dự án này đã chỉ ra những tác động của dự vực dự án, các mẫu nước được lấy xung án đến chất lượng nước ngầm là làm tăng quanh các cống này. Các mẫu nước mặt và nguy cơ ô nhiễm nước ngầm do thông nước ngầm được lấy theo hướng dẫn của nhiễm, khi đó chất ô nhiễm sẽ di chuyển từ ISO 5667-2 và ISO 5667-3. Vị trí các điểm nguồn nước mặt vào tầng nước ngầm bên lấy mẫu thuộc vùng lân cận 12 cống chính dưới. Tầng nước ngầm chịu ảnh hưởng được thể hiện trong Hình 1. nhiều nhất là tầng nông (tầng halocen và Vị trí lấy mẫu: 1. Cống Rạch Tra: 22 điểm 2. Cống Vàm Thuật: 18 điểm 3. Cống Bến Nghé: 05 điểm 4. Cống Tân Thuận: 24 điểm 5. Cống Phú Xuân: 05 điểm 6. Cống Mương Chuối: 05 điểm 7. Cống Sông Kinh: 09 điểm 8. Cống Kinh Lộ: 05 điểm 9. Cống Kênh Hàng: 09 điểm 10. Cống Thủ Độ: 03 điểm 11. Cống Bến Lức: 10 điểm 12. Cống kênh Xáng Lớn: 05 điểm Hình 1. Vị trí 12 cống trong quy hoạch chống ngập úng khu vực TP.HCM Phương pháp phân tích Xây dựng tương quan tuyến tính giữa các Các thông số chỉ thị trong môi trường nước thông số chỉ thị đánh giá ô nhiễm môi được phân tích theo hướng dẫn của các trường nước mặt và nước ngầm bằng mô TCVN, ISO tương ứng bởi phòng thí tả toán học của quá trình được tìm dưới nghiệm đạt chuẩn Vilas. dạng phương trình: y = b0 + b1x1 + b2x2 + Phương pháp đánh giá tương quan …… + bnxn và hệ số tương quan R. 29
  3. Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018 Giá trị ǀRǀ Mức độ Giá trị ǀRǀ Mức độ liên liên quan quan < 0,70 Nghèo nàn 0,80 - 0,90 Tốt 0,70 - 0,80 Khá > 0,90 Xuất sắc Phương pháp xử lý số liệu đều không đạt QCVN 08- Số liệu nghiên cứu thực nghiệm được xử MT:2015/BTNMT (cột A2, quy định lý thống kê về về độ lệch chuẩn và các hệ BOD5 6 mg/l và COD 15 mg/l). Dọc theo số hồi quy bằng phần mềm Excel theo sông Sài Gòn, ngoại trừ hai khu vực đầu hướng dẫn về xử lý thống kê. nguồn, Rạch Tra và kênh Xáng Lớn là có Phương pháp đánh giá tương tác tạm chất lượng nước tốt hơn so với các khu vực thời khác thì mức độ ô nhiễm hữu cơ có xu Được đánh giá bằng sự thay thế nước hướng giảm dần từ khu vực Vàm Thuật - ngầm bởi nước mặt theo hướng dẫn về Bến Nghé đến khu vực Thủ Bộ - Bến Lức. đánh giá tiêu biểu về sự thay đổi nồng độ Điều này hoàn toàn phù hợp với sự phân thông số được đánh giá. bố các nguồn ô nhiễm nước (nước thải sinh hoạt, sản xuất) và mức độ ô nhiễm giảm KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN dần khi đi từ trong nội địa ra cửa biển. Kết Chất lượng nước tại khu vực dự án quả này cũng tương đối phù hợp với các chống ngập úng của TP.HCM đánh giá về ô nhiễm hữu cơ thông qua chỉ Chất lượng nước mặt số đa dạng Shannon - Wienner (H’, dao Kết quả phân tích một số thông số chỉ thị động trong khoảng 0,28 - 1,97) cho thấy về ô nhiễm hữu cơ, dinh dưỡng và chỉ thị mức độ ô nhiễm hữu cơ toàn khu vực từ ô sinh học trong nước sông Sài Gòn ở khu nhiễm đến rất ô nhiễm. vực nghiên cứu đã cho thấy một số đặc Mức độ ô nhiễm dinh dưỡng là khá cao ở trưng về chất lượng nước như ô nhiễm hữu khu vực Vàm Thuật - Bến Nghé và cũng cơ ở mức độ trung bình, nồng độ BOD5 có xu hướng giảm đáng kể khi ra phía (7,0 - 17,2 mg/l), COD (16,2 - 37,0 mg/l) ngoài đoạn sông Soài Rạp (Hình 2). 40.00 N – NH4 P – PO4 35.00 BOD5 COD 25.00 Concentration (mg/L) 20.00 15.00 10.00 Hình 2. Diễn biến nồng độ các chất ô nhiễm dọc theo sông Sài Gòn Ở khu vực này, nồng độ amoni (0,74 - 3,94 khu vực này là do chịu ảnh hưởng của các mg/l) là khá cao và không đạt QCVN 08- chất thải từ hoạt động sản xuất, sinh hoạt MT:2015/BTNMT (cột A2, quy định 0,3 với mật độ cao trong khu vực. Trong khi mg/l). Nguyên nhân gây nên mức độ ô đó, nồng độ phosphat là trung bình (0,02 - nhiễm dinh dưỡng, tiêu biểu là amoni ở 0,57 mg/l) và đa số (11/12) các khu vực 30
  4. Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018 khảo sát đều có nồng độ phosphat nằm ngoại trừ khu vực sông Nhà Bè - sông Soài trong giá trị giới hạn của QCVN 08- Rạp. Nguyên nhân do nước ngầm ở trong MT:2015/BTNMT (cột A2, quy định 0,2 khu vực đông dân cư chịu ảnh hưởng nhiều mg/l). Kết quả phân tích hồi quy cũng cho bởi các hoạt động sản xuất, sinh hoạt. thấy sự tương quan tuyến tính thuận giữa Trong nghiên cứu này, mặc dù thông số nồng độ phosphat và amoni là khá cao (R phosphat không được quy định về giá trị = 0,977). giới hạn trong QCVN 09- Chất lượng nước ngầm MT:2015/BTNMT nhưng vì cũng là một Ô nhiễm do các chất dinh dưỡng ở mức độ trong những thông số đánh giá mức độ ô trung bình, nồng độ nitrat (0,65 - 2,05 nhiễm dinh dưỡng trong nước nên cũng mg/l) và đạt quy chuẩn QCVN 09- được xét trong mối tương quan với amoni. MT:2015/BTNMT. Riêng nồng độ amoni Kết quả phân tích tương quan hồi quy cho có giá trị thay đổi theo từng khu vực và hầu thấy giữa thông số phosphat và amoni hết không đạt quy chuẩn QCVN 09- trong nước ngầm cũng có sự tương quan MT:2015/BTNMT (quy định 1 mg/l), tuyến tính nghịch ở mức khá (R = -0,779). Bảng 1. Tổng hợp về chất lượng nước ngầm dọc sông Sài Gòn tại khu vực nghiên cứu 1-Dọc 2-Sông 3-Sông 4-Sông Thông số Đơn vị Sông Nhà Bè- Sài Gòn- Nhà Bè Sài Gòn sông Đồng Nai - Soài Vàm Cỏ Rạp Đông pH - 5,4 6,5 4,7 7,4 N – NO2 mg/l
  5. Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018 Đánh giá tương tác giữa nước mặt và tương quan hồi quy giữa chất lượng nước nước ngầm tại khu vực dự án chống mặt và nước ngầm thuộc vùng nghiên cứu ngập úng của TP.HCM với 07 thông số cơ bản (Bảng 1 và Bảng 2) Để lựa chọn thông số cho việc đánh giá là rất chặt chẽ (R = 0,995). Điều này cho tương tác giữa nước mặt và nước ngầm thấy khi sông Sài Gòn bị ô nhiễm thì chắc giữa hai thông số chỉ thị cho ô nhiễm dinh chắn sẽ gây ô nhiễm nguồn nước ngầm ở dưỡng là phosphat và amoni. Tiêu chí đặt ven sông. Ngoài ra, dựa vào các kết quả ra là giữa hai thông số cần có sự tương nghiên cứu về sự tương quan giữa nồng độ quan với nhau và cần được quy định trong amoni - phosphat, chất lượng nước mặt - QCVN cho chất lượng nước mặt và nước nước ngầm và kết quả tính toán các giá trị ngầm. Tổng hợp từ kết quả nghiên cứu, thống kê mô tả các thành phần hoá học ổn tính toán về tương quan hồi quy giữa nồng định trong nước mặt và nước ngầm nhằm độ phosphat với nồng độ amoni cũng cho cho giá trị đánh giá sự thay thế việc lựa thấy có sự quan hệ chặt chẽ (R= 0,977). chọn amoni cho đánh giá sơ bộ tương tác Ngoài ra, nghiên cứu cũng tính toán sự giữa nước mặt và nước ngầm là phù hợp. Bảng 2. Thống kê các thành phần hóa học trong nước mặt và nước ngầm ở vùng nghiên cứu Thông số Nước mặt sông Sài Gòn Nước ngầm ven sông Sài Gòn Số Min Trung Max Số Min Trung Max mẫu bình mẫu bình pH 120 4,62 6,42 7,27 72 3,10 5,65 7,60 N – NO2 120 0,00 0,13 0,28 72 0,00 0,01 0,03 N – NO3 120 0,93 1,71 2,24 72 0,06 1,25 12,88 N – NH4 120 0,02 1,46 3,94 72 0,00 0,59 12,73 P – PO4 120 0,02 0,21 0,57 72 0,00 0,02 0,14 COD 120 16,20 28,58 37,00 72 0,20 4,54 30,00 Cl- 120 19,76 283,12 5588,00 72 1,10 228,56 870,00 Theo phương pháp tính của về sự thay thế với nước ngầm ven sông Sài Gòn cho phép nước ngầm, kết quả tính như sau: đưa ra một số kết luận sau: Giá trị amoni trung bình trong nước ngầm Mức độ ô nhiễm dinh dưỡng trong nước biến đổi lớn nhất: P1 = 12,73 mg/l. sông Sài Gòn là khá cao với nồng độ chất Giá trị amoni trung bình trong nước sông chỉ thị amoni (0,74 - 3,94 mg/l) không đạt Sài Gòn: Pr = 1,46 mg/l QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột A2, Kết quả tính toán được giá trị Gdisplaced quy định 0,2 mg/l). của nước ngầm là 8,3%. Giữa chất lượng nước mặt sông Sài Gòn Như vậy, với sự biến động về nồng độ và chất lượng nước ngầm vùng ven sông amoni trung bình trong nước ngầm vùng Sài Gòn có mối tương quan tuyến tính chặt ven sông Sài Gòn cùng với giá trị amoni chẽ (R = 0,995) và giữa nồng độ amoni và trung bình của sông đã cho thấy có sự phosphat cũng có mối tương quan khá chặt nhiễm bẩn (hoặc thay thế) amoni từ nước chẽ (trong nước ngầm, R = -0,78 và trong mặt vào trong nước ngầm khoảng 8,3%. nước mặt, R = 0,977). Kết quả nghiên cứu đã lựa chọn thông số KẾT LUẬN amoni cho đánh giá sơ bộ về tương tác Kết quả nghiên cứu về tương tác tạm thời giữa nước mặt và nước ngầm và xác định giữa chất lượng nước mặt sông Sài Gòn được phần nước ngầm được thay thế bằng nước mặt là 8,3%. 32
  6. Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018 Hạn chế của nghiên cứu quan gồm nhiệt độ và độ dẫn điện, là hai Kết quả đánh giá sơ bộ về sự tương tác thông số có mối liên quan rất chặt chẽ với giữa nước mặt và nước ngầm dọc theo nguồn nước. sông Sài Gòn còn một số hạn chế nhất định Cần xác định và định vị cụ thể các vị trí là (1) việc khảo sát và thu mẫu không được thu mẫu để đánh giá mức độ tương tác và tiến hành đồng thời và (2) các thông số để kết hợp với phương pháp bản đồ GIS. đánh giá chất lượng nước chưa được lựa Lời cảm ơn chọn tối ưu. Do đó, để việc đánh giá tương Bài báo này sử dụng một phần số liệu từ tác các ảnh hưởng của chất lượng nước kết quả của đề tài nghiên cứu khoa học cấp mặt đến chất lượng nước ngầm một cách Nhà nước với mã số ĐTĐL-2009.G/50 chắn chắc và có cơ sở vững chắc hơn, một “Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống công số hạn chế trong quá trình sử dụng phương trình chống ngập úng khu vực TP. Hồ Chí pháp đánh giá bằng sự thay thế nước ngầm Minh đến môi trường và đề xuất các giải cần được cải thiện, cụ thể là: pháp phát huy và giảm thiểu”. Nhóm tác Cần thực hiện việc thu mẫu và phân tích giả chân thành cảm ơn Bộ Khoa học và mẫu đồng thời cho cả nước ngầm và nước Công nghệ đã tài trợ kinh phí thực hiện đề mặt và bổ sung thêm các thông số liên tài này. TÀI LIỆU THAM KHẢO VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM (2010). Tư vấn khảo sát, tính toán thủy văn, thủy lực dự án thủy lợi chống ngập úng khu vực TP. Hồ Chí Minh. TP. Hồ Chí Minh. PHẠM HỒNG NHẬT (2011). Các vấn đề môi trường cần quan tâm trong quá trình triển khai và vận hành dự án quy hoạch thủy lợi chống ngập úng khu vực thành phố Hồ Chí Minh. Tạp chí Đại học Sài Gòn, số 06/2011. S.N. SAYTIN (1996). Quy hoạch thực nghiệm trong hóa học và công nghệ hóa học. Tủ sách Đại học Tổng hợp. Người dịch: Nguyễn Thanh Hồng. ĐĂNG VĂN GIÁP (1997). Phân tích dữ liệu khoa học bằng chương trình MS – Excel. Nhà xuất bản giáo dục. Hà Nội. MATTHEW AARON WEGNER, B.S (1997). Transient groundwater and surface- water interactions at fort Wainwright, Alaska. Fairbanks, Alaska. PHẠM HỒNG NHẬT (2012). Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống công trình chống ngập úng khu vực TP. Hồ Chí Minh đến môi trường và đề xuất các giải pháp phát huy và giảm thiểu (Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước mã số ĐTĐL- 2009.G/50 - Bộ Khoa học và Công nghệ). JING LI, FADONG LI, QIANG LIU, YAN ZHANG (2014). Trace metal in surface water and groundwater and its transfer in a YellowRiver alluvial fan: Evidence from isotopes and hydrochemistry. Science of the Total Environment 472, 979– 988. 33
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2