zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Khoa Học Tự Nhiên

» Môi trường

Giới thiệu chỉ số chất lượng nước sử dụng cho đánh giá chất lượng nước mặt

Chia sẻ: ViJakarta2711 ViJakarta2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

62
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong bài viết này, tác giả trình bày WQI được xây dựng bởi Hội đồng Bộ trưởng Canada (Canadian Council of Ministers of the Environment), sau đây viết tắt là CCME – WQI. Ưu và nhược điểm; công thức tính toán cũng như ví dụ minh họa cho CCME – WQI cũng sẽ được trình bày chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giới thiệu chỉ số chất lượng nước sử dụng cho đánh giá chất lượng nước mặt

Thông báo Khoa học và Công nghệ* Số 2-2012 109 GIỚI THIỆU CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SỬ DỤNG CHO ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT ThS. Hoàng Anh Sơn Khoa Kỹ thuật Hạ tầng đô thị, trường Đại học Xây dựng Miền Trung Tóm tắt: Đánh giá chất lượng nước có thể được thực hiện bằng cách phân tích các thông số vật lý, hóa học và sinh học của nước. Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index – WQI) sẽ cho một giá trị đơn giản về chất lượng nước giúp hạn chế một số lượng lớn các thông số cần phân tích. Tùy thuộc vào nhu cầu của từng quốc gia trong việc đánh giá chất lượng nước và kiểm soát ô nhiễm nên hiện nay trên thế giới có rất nhiều WQI riêng biệt được sử dụng. Trong bài viết này, tác giả trình bày WQI được xây dựng bởi Hội đồng Bộ trưởng Canada (Canadian Council of Ministers of the Environment), sau đây viết tắt là CCME – WQI. Ưu và nhược điểm; công thức tính toán cũng như ví dụ minh họa cho CCME – WQI cũng sẽ được trình bày chi tiết. 1. Giới thiệu thời gian này với thời gian khác (theo tháng, Để đánh giá chất lượng nước, hiện nay mùa), chất lượng nước hiện tại so với tương ở Việt Nam và nhiều quốc gia trên thế giới, lai… Như vậy sẽ khó khăn cho công tác người ta thường dựa vào việc phân tích các giám sát diễn biến chất lượng nước, khó thông số chất lượng nước riêng biệt, rồi so đánh giá hiệu quả đầu tư để bảo vệ chất sánh từng thông số đó với giá trị giới hạn lượng nước và kiểm soát ô nhiễm nước… được quy định trong tiêu chuẩn quốc gia Mặt khác, khi đánh giá thông qua các thông hoặc tiêu chuẩn quốc tế. Các thông số chất số chất lượng nước riêng biệt, chỉ các nhà lượng nước hay được phân tích là [1]: khoa học / nhà chuyên môn mới hiểu được - Các thông số vật lý: màu; mùi; nhiệt và như vậy, khó thông tin về chất lượng độ; tổng chất rắn (TS); tổng chất rắn hòa tan nước cho cộng đồng và các nhà hoạch định (TDS); độ đục (TUR); độ dẫn điện (EC);… chính sách đề ra các quyết định về quản lý - Các thông số hóa học: oxy hòa tan và khai thác nguồn nước. (DO); nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5); nhu Để khắc phục những điều đó, cần phải cầu oxy hóa học (COD); tổng cacbon hữu cơ có một thông số mô tả tổng quát, cho phép (TOC); độ mặn; độ cứng; pH; NO3-; NO2-; lượng hóa được chất lượng nước. Một trong NH4+/ NH3; PO43-; F-; SO42-; hóa chất bảo vệ những thông số tổng quát đó là Chỉ số chất thực vật (nhóm DDT, nhóm HCH, lượng nước (WQI). WQI được đề xuất và áp Aldrine,…); kim loại độc (HgII, CdII, dụng đầu tiên ở Mỹ vào những năm 1965 – PbII,…);… 1970. Sau đó WQI nhanh chóng được chấp - Các thông số vi sinh: tổng Coliform nhận và triển khai áp dụng ở nhiều quốc gia (TC); Coliform phân (FC);… trên thế giới. Tuy vậy, cách làm này sẽ không thể nói WQI là một thông số tổ hợp được tính đến diễn biến chất lượng nước tổng quát của toán từ nhiều thông số chất lượng nước theo một con sông (hay đoạn sông) và do vậy, một phương pháp xác định (hay theo một khó so sánh chất lượng nước từng vùng của công thức toán học xác định) [3]. WQI được một con sông, so sánh chất lượng nước của dùng để mô tả định lượng về chất lượng sông này với sông khác, chất lượng nước nước và được biểu diễn qua thang điểm:
Thông báo Khoa học và Công nghệ* Số 2-2012 110 thông thường 0 ÷ 100; một số trường hợp 10 Loại CCME - Giải thích ÷ 100; 0 ÷ 1000,… WQI Hiện nay có rất nhiều chỉ số chất lượng I 95 ÷ 100 Rất tốt nước được phát triển ở nhiều quốc gia trên II 80 ÷ 94 Tốt thế giới. Trong số đó, có 3 chỉ số chất lượng III 65 ÷ 79 Trung bình nước hay được dùng nhất đó là: chỉ số chất (hay tạm được) lượng nước do Quỹ vệ sinh Mỹ đề xuất (NSF IV 45 ÷ 64 Xấu (hay dưới – WQI); chỉ số chất lượng nước do Bhargava mức đề nghị (Bhargava – WQI) và chỉ số chất cho phép) lượng nước được Hội đồng Bộ trưởng V 0 ÷ 44 Rất xấu Canada đề nghị (CCME – WQI) và quyết CCME – WQI được tính toán từ các định đưa vào áp dụng từ năm 2001. Ở nước hệ số đại diện cho 3 yếu tố: phạm vi (F1), tần ta, nhiều tác giả đã áp dụng có cải tiến chỉ số số (F2) và độ lớn(F3) trong đó F1 và F2 được CCME – WQI để đánh giá chất lượng nước. xác định trực tiếp, F3 được xác định gián tiếp. Dưới đây sẽ giới thiệu về CCME – WQI. (1) Xác định F1 (phạm vi): F1 thể hiện số 2. Phương pháp tính toán thông số chất lượng nước không đạt chuẩn – 2.1. Công thức tính CCME – WQI [3] vượt quá (hoặc nhỏ hơn) giới hạn cho phép CCME – WQI được xây dựng trên cơ trong tiêu chuẩn chất lượng nước ứng với sở kế thừa và phát triển mô hình WQI của một mục đích nào đó. F1 được đo bằng tỉ số bang British Columbia (Canada) và năm giữa số thông số không đạt chuẩn và tổng số 2001 đã được Hội đồng Bộ trưởng môi các thông số được quan trắc. trường Canada chấp nhận đưa vào sử dụng. Số thông số không đạt chuẩn Chỉ số này là sự tổ hợp của 3 yếu tố: F1 = Tổng các thông số quan trắc phạm vi (Scope); tần số (Frequency) và độ (2) Xác định F2 (tần số): F2 cho biết tần số lớn hay biên độ (Amplitude). Chỉ số này (số lần) không đạt chuẩn của các thông số nhận giá trị trong khoảng từ 0 (ứng với mức quan trắc so với tổng số các kết quả quan trắc chất lượng nước xấu nhất) đến 100 (ứng với của tất cả các thông số: mức chất lượng nước tốt nhất). Người ta Số kết quả quan trắc không đạt chuẩn chia theo 5 mức khác nhau (Bảng 1). Các F2 = Tổng các kết quả quan trắc thông số lựa chọn cho các mục đích sử dụng (3) Xác định F3 (độ lớn): F3 cho biết độ lớn nước có thể thay đổi tùy thuộc điều kiện của thông số không đạt chuẩn so với giá trị thực tế của từng vùng. CCME – WQI là loại của thông số đó được quy định trong tiêu mô hình cho mục đích riêng hoặc mục đích chuẩn và nó được xác định qua 3 bước: tổng quát và có thể áp dụng cho cả nguồn i) Bước 1: Xác định độ lệch (Excursion – ký nước ngọt, nước lợ và nước mặn. Những hiệu là EXi) của mỗi thông số không đạt thông số chất lượng nước cần quan trắc (các chuẩn, cao hơn hay thấp hơn bao nhiêu so thông số lựa chọn) và những tiêu chuẩn chất với tiêu chuẩn quy định của thông số đối với lượng nước cho các mục đích sử dụng khác một mục đích sử dụng nước xác định. EXi nhau phụ thuộc vào các tiêu chuẩn và quy được tính như sau: định của quốc gia hoặc/và quốc tế. a. Khi giá trị của thông số cao hơn tiêu Bảng 1. Phân loại chất lượng nước theo chuẩn: CCME – WQI
Thông báo Khoa học và Công nghệ* Số 2-2012 111 Giá trị của thông số Xi vượt và F3; mỗi yếu tố được xem là một vectơ chuẩn trong không gian 3 chiều. Nói cách khác, FXi = -1 Giá trị thông số Xi nhỏ hơn tiêu CCME – WQI là vectơ tổ hợp từ 3 vectơ F1, chuẩn F2 và F3:  F1 2  F 22  F 32  b. Ngược lại, khi giá trị của thông số nhỏ CCME – WQI = 100 -    1,732  hơn tiêu chuẩn: Trong công thức này xuất hiện giá trị 1,732 là do mỗi hệ số F có thể nhận giá trị cao nhất của nó là 100 (trường hợp xấu nhất) và như ii) Bước 2: Xác định độ lệch tổng cộng vậy, độ dài của vectơ tổ hợp có thể đạt cực chuẩn hoá (nse – normalized sum of đại là. excursions). Nse bằng tỷ số giữa tổng các độ lệch (EXi) và tổng số các kết quả quan trắc F1 2  F22  F32 không đạt chuẩn (lớn hơn hoặc nhỏ hơn  1 0 0 2  1 0 0 2  1 00 2 chuẩn) đối với một mục đích sử dụng nước  3 0 0 0 0  1 73, 2 xác định. Để đưa vectơ tổ hợp đó về 100 (giá trị cao nhất), bắt buộc phải chia cho 1,732 và lúc này CCME – WQI = 0, ứng với chất lượng nước xấu nhất. 2.2. Ví dụ tính CCME – WQI iii) Bước 3: Tính F3 là hàm của nse và được Số liệu thu được khi quan trắc 10 thông tính từ nse sao cho nó nhận giá trị trong số bao gồm: oxy hòa tan (DO); pH; tổng khoảng 0  100. photpho (TP); tổng nitơ (TN); coliform phân  nse  (FC); asen (As); chì (Pb); thủy ngân (Hg); F3 =   0 , 01  nse  0 , 01  2,4 – D; Lindane tại dòng sông Bắc Cuối cùng tính CCME – WQI: CCME – Saskatchewan trong năm 1997 (tần suất lấy WQI được xem là tổ hợp của 3 yếu tố F1, F2 mẫu: 1 tháng/lần) [4] trình bày ở Bảng 2: Bảng 2. Số liệu quan trắc năm 1997 tại sông Bắc Saskatchewan Ngày DO pH TP TN FC As Pb Hg 2,4-D Lindane tháng mg/L mg/L mg/L #/dL mg/L mg/L g/L g/L g/L 7/1/97 11.4 8.0 0.006 0.160 4 0.0002 0.0004
Thông báo Khoa học và Công nghệ* Số 2-2012 112 2/9/97 9.2 8.2 0.006 0.130 12 0.0003 0.0018
Thông báo Khoa học và Công nghệ* Số 2-2012 113 số chất lượng nước rất tồi tệ nhưng CCME – và sẽ gặp rất nhiều khó khăn. Vì vậy, cần WQI lại phản ánh là tốt hoặc trung bình và phải nghiên cứu xây dựng một mô hình WQI ngược lại. tổng quát mà trong đó bao hàm các thông số 4. Kết luận chất lượng nước đại diện cho dòng sông và Với những vấn đề đã nêu ở trên, việc đảm bảo đủ đơn giản để mô hình đó khả thi áp dụng mô hình WQI để đánh giá chất ở điều kiện của Việt Nam. Việc làm này đòi lượng nước là rất cần thiết. Tuy nhiên, rõ hỏi phải có sự nghiên cứu rất chi tiết về đặc ràng là không thể áp dụng hoàn toàn một mô điểm của nguồn nước cần phải đánh giá. Khi hình có sẵn của một quốc gia hoặc địa đó mô hình WQI sẽ là một công cụ phù hợp phương vào quốc gia hoặc địa phương mình. để đánh giá tổng quát về chất lượng nước và Mặt khác, với điều kiện hiện nay thì việc xây là công cụ hữu hiệu để giám sát chất lượng dựng cho quốc gia hoặc địa phương mình nước. một mô hình tính WQI riêng sẽ rất tốn kém TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Thủy Châu Tờ (2004), Phân tích và đánh giá chất lượng nước dựa vào chỉ số chất lượng nước (WQI): Áp dụng cho một số sông quan trọng trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế và Quảng Trị, Luận văn Thạc sỹ Hóa học, trường ĐHSP – Đại học Huế. [2]. Ott W. R. (1978), Environmental indices – Theory and practice, Ann Arbor Science Publishing Inc. [3]. Canadian Council of Ministers of the Environment (2001), Canadian water quality guidelines for the protection of aquatic life, Canada. [4]. Wright, C. R., K. A. Saffan, A. M. Anderson, R. D. Neilson, N. D. MacAlpine, and S. E. Cooke (1999): A Water Quality Index for Agricultural Streams in Alberta, Published by Alberta Agriculture, Food and Rural Development. Edmonton, AB. 35 pp.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.