Bước đầu phân vùng chất lượng nước vùng biển ven bờ Hải Phòng bằng WQI
BƯỚC ĐẦU PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÙNG BIỂN
VEN BỜ HẢI PHÒNG BẰNG WQI
Lê Văn Nam1,3
Đặng Kim Chi 2
Lê Xuân Sinh, Nguyễn ị u Hà3
TÓM TẮT
Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước bằng chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index - WQI) đã được
thực hiện trong vùng biển ven bờ Hải Phòng vào mùa khô và mùa mưa năm 2019. Kết quả phân vùng cho
thấy, chất lượng nước vùng biển ven bờ Hải Phòng ở mức từ rất xấu cho đến rất tốt. Chất lượng nước biển
mùa mưa thấp hơn mùa khô. Trong cả mùa khô và mùa mưa, các khu vực cửa sông Bạch Đằng, cửa sông Lạch
Tray, cửa sông Văn Úc và cửa sông ái Bình đều có chất lượng nước ở mức rất xấu lúc nước ròng (WQI từ
19 đến 22) và mức xấu lúc nước lớn (WQI từ 43 đến 45). Vùng biển Cát Bà có chất lượng nước ở mức tốt và
rất tốt (WQI từ 75 đến 99), tuy nhiên khu vực bến Bèo có chất lượng nước ở mức trung bình (WQI từ 62 đến
73). Chất lượng nước tại khu vực vùng ngoài ở mức tốt và rất tốt (WQI từ 88 đến 99).
Từ khóa: WQI, phân vùng, chất lượng nước, nước biển ven bờ.
Nhận bài: 25/2/2021; Sưa chha: 1 /3/2021; ;uyêt ̣tng: 2:/3/2021.
1. Mở đầu
muốn biết một cách tổng thể chất lượng nước của một
vùng nào đó, thì thường gặp nhiều khó khăn, do đây
không phải là lĩnh vực chuyên sâu của họ.
Hải Phòng là thành phố biển, nằm ở vùng duyên hải
Bắc Bộ, là cửa chính ra biển của các tỉnh phía Bắc. Với
vị trí thuận lợi và tài nguyên thiên nhiên, bao gồm cả vị
thế, cảnh quan, nên khu vực biển ven bờ Hải Phòng có
hoạt động kinh tế biển sôi động như: cảng biển, đánh
bắt và nuôi trồng thủy sản, du lịch và dịch vụ… Tuy
nhiên, các hoạt động kinh tế đã và đang tác động mạnh
đến môi trường của địa phương gây ô nhiễm, thu hẹp
không gian bãi triều. Một trong những vấn đề đặt ra
hiện nay là cần có những nghiên cứu đánh giá tổng thể
với độ tin cậy cao về hiện trạng chất lượng nước vùng
biển ven bờ Hải Phòng, bởi các nghiên cứu này sẽ là cơ
sở để đề xuất các giải pháp BVMT và hướng tới mục
tiêu phát triển bền vững vùng biển Hải Phòng.
Nghiên cứu tính toán WQI là cấp bách và thiết thực,
vì nó cho phép đánh giá và báo cáo các thông tin theo
một hình thức phù hợp cho tất cả các đối tượng quan
tâm (bao gồm cả những nhà quản lý, cộng đồng không
phải là chuyên gia môi trường nước) đến chất lượng
môi trường nước vùng cửa sông. Việc phân vùng chất
lượng nước theo WQI có hiệu quả cao về khoa học và
kinh tế vì giúp cơ quan quản lý môi trường đánh giá
về hiện trạng và diễn biến chất lượng nước trong toàn
vùng; giúp chính quyền lựa chọn để giải quyết vấn đề
ô nhiễm nước tại các khu vực trong vùng cửa sông bị ô
nhiễm ở mức cao; tiết kiệm kinh phí so với các phương
pháp đánh giá chất lượng nước truyền thống (phương
pháp đánh giá chất lượng nước truyền thống là cần
phải tiến hành quan trắc số lượng lớn với nhiều điểm,
thông số và tần suất quan trắc).
eo cách đánh giá truyền thống về chất lượng
nước (giá trị của thông số quan trắc được đối sách với
tiêu chuẩn/quy chuẩn môi trường) thường tổng hợp
các giá trị của từng thông số trong một khu vực nào đó
và hình thức báo cáo này chỉ phục vụ cho các chuyên
Trên thế giới hiện nay tùy thuộc vào vị trí địa lý,
điều kiện tự nhiên, hiện trạng chất lượng môi trường,
gia am hiểu về lĩnh vực môi trường. Trong khi đó, các hiện trạng quy định quản lý của mỗi vùng lãnh thổ,
mỗi quốc gia mà có nhiều cách tiếp cận và xây dựng mô
nhà quản lý, nhà hoạch định chính sách và cộng đồng
1 Học viên Khoa học và Công nghê - Viên Hàn lâm Khoa học và Công nghê Viêt Nam
2 Hội Bảo vê iên nhiên và Môi trường Viêt Nam
3 Viên Tài nguyên và Môi trường biển - Viên Hàn lâm Khoa học và Công nghê Viêt Nam
60 Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
hình WQI khác nhau, nhiều WQI đã được phát triển
và áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới (Mỹ, Canađa, Bỉ,
ổ Nhĩ Kỳ, Ấn Độ, ái Lan, Malaixia, Đài Loan…).
Một trong những bộ chỉ số nổi tiếng và được áp dụng
rộng rãi trên thế giới là bộ chỉ số WQI-NSF (National
Sanitation Foundation - Water Quality Index) của Quỹ
vệ sinh Quốc gia Mỹ [1, 2, 3].
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. ời gian và phạm vi nghiên cứu
Vùng biển ven bờ Hải Phòng được tiến hành khảo
sát vào mùa khô (tháng 3) và mùa mưa (tháng 8) trong
năm 2019. Vị trí các điểm thu mẫu được trình bày
trong hình 1. Các điểm khảo sát bao gồm 4 khu vực:
(1) Khu vực biển ven bờ phía Đông Bắc Đồ Sơn,
cửa Nam Triệu đặc trưng cho khu vực biển ven bờ cửa
sông hình phễu, gồm các điểm khảo sát từ ĐBĐS 1 đến
ĐBĐS 27;
(2) Khu vực biển ven bờ phía Tây Nam bán đảo Đồ
Sơn đặc trưng cho khu vực biển ven bờ cửa sông châu
thổ, gồm các điểm khảo sát từ TNĐS 1 đến TNĐS 12;
(3) Khu vực ven biển đảo Cát Bà đặc trưng cho vùng
biển vũng vịnh của đảo, gồm các điểm khảo sát từ CB
1 đến CB 11;
Tại Việt Nam, một số nhà khoa học đã đưa ra các
dạng công thức tính WQI chủ yếu cho môi trường
nước mặt. Đi đầu trong các công trình nghiên cứu này
là Phạm Ngọc Hồ, Lê Trình và Tôn ất Lãng[1]. Tổng
cục Môi trường - Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ban
hành Sổ tay hướng dẫn tính toán WQI mặt lục địa theo
Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12/11/2019 [4].
Bên cạnh những nghiên cứu WQI áp dụng đánh giá
chất lượng nước mặt, tại Việt Nam cũng đã có những
nghiên cứu về WQI áp dụng cho đánh giá chất lượng
nước đầm phá ven biển và vùng biển ven bờ, cụ thể
có những nghiên cứu tiêu biểu sau: Phạm Ngọc Hồ
(2011) đã xây dựng phương pháp đánh giá tổng hợp
chất lượng nước (TWQI) có trọng số và quy chuẩn
về một thông số, qua đó tác giả đã áp dụng phương
pháp này để đánh giá chất lượng nước ven biển anh
Hóa [5]. Nguyễn ị ế Nguyên (2014) đã nghiên
cứu phát triển phương pháp tính WQI-NSF để đánh
giá chất lượng nước biển vịnh Hạ Long [1]. Phạm Hữu
Tâm (2016) đã áp dụng phương pháp tínhWQI-NSF
để đánh giá chất lượng môi trường tại các trạm quan
trắc môi trường biển phía Nam Việt Nam trong 5 năm
(2011-2015) [6]. Trương Văn Đàn và nnk (2018) đã
áp dụng phương pháp tínhWQI-NSF để đánh giá chất
lượng nước đầm Phá Tam Giang - Cầu Hai [7].
(4) Khu vực vùng ngoài, đây là khu vực chịu tác
động của 3 khu vực là Tây Nam Đồ Sơn, Đông Bắc Đồ
Sơn và đảo Cát Bà, gồm các điểm khảo sát từ VN 1 đến
VN 7.
▲Hình 1. Sơ ̣ồ khảo sát thu mẫu
Các thông số quan trắc là thông số đã được lựa
chọn để đánh giá chất lượng nước vùng biển ven bờ
Hải Phòng, bao gồm: Ôxy hòa tan (DO), nitrat (NO3),
Vấn đề quản lý cửa sông ven biển theo không gian
là một phương thức quản lý mới đang dần được áp
dụng tại các tỉnh ven biển của Việt Nam, trong đó
có Hải Phòng. Phân vùng quản lý chất lượng nước là
một trong những hợp phần quan trọng của quá trình
quy hoạch và quản lý sử dụng không gian cửa sông
ven biển. Tuy nhiên đến nay chưa có một nghiên cứu
chuyên sâu về phân vùng chất lượng nước vùng biển
ven bờ Hải Phòng bằng WQI. Bên cạnh đó còn thiếu
các nghiên cứu về công cụ phân vùng chất lượng môi
trường cửa sông ven biển và quy hoạch sử dụng không
gian vùng. Vì vậy, bài viết này bước đầu áp dụng WQI
(WQI) để phân vùng chất lượng môi trường nước vùng
biển ven bờ Hải Phòng.
+
3
amoni (NH ), phosphat (PO4 ), COD, TSS, tổng
coliform, chl4orophyll-a, tổng dầu mỡ khoáng, kim loại
nặng (Cu, Pb, Zn, Cd, As, Hg, Fe), tổng phenol, xyanua.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
a. Phương pháp lấy mẫu
Mẫu nước biển được thu bằng thiết bị Niskin Van
Dorn Sampler thể tích 5 lít theo ông tư số 24/2017/
TT-BTNMT - quy định kỹ thuật quan trắc môi trường
và ông tư số 34/2010/TT-BTNMT - quy định về kỹ
thuật điều tra, khảo sát hải văn, hóa học và môi trường
ven bờ, hải đảo. ông số nhiệt độ và ôxy hòa tan (DO)
được đo bằng máy đo DO (550A YSI - Mỹ). Độ muối
Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021 61
được đo bằng khúc xạ kế (Atago - Nhật). Mẫu được xử Hướng dẫn kỹ thuật tính toán và công bố WQI Việt
lý và bảo quản theo hướng dẫn của Standard methods Nam [4] và của Quỹ Vệ sinh Quốc gia Mỹ (NSF) [10].
for Examination of Waster water. 23 Edition, 2017 Trên cơ sở đó, 10 thông số được sử dụng để tính WQI
-
APHAAWWA-WPCF [8].
bao gồm: Oxy hòa tan (DO), nitrat (NO3 ), amoni
+
3-
(NH4 ), phosphat (PO4 ), COD, TSS, tổng coliform,
chlorophyll-a, tổng dầu mỡ khoáng, sắt (Fe). Nghiên
cứu chia 10 thông số lựa chọn thành 6 nhóm thông số
tính WQI, bao gồm:
b. Phương pháp phân tích mẫu nước biển
Phương pháp xác định giá trị các thông số trong
nước biển được thực hiện trên Bảng 1.
Nhóm 1 bao gồm các thông số: DO, COD;
Bảng 1. Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí
nghiệm
+
-
3-
Nhóm 2 bao gồm các thông số: NH4 , NO3 , PO4 ,
chlorophyll-a;
TT ông số
Số hiệu của phương pháp
TCVN 6625:2000
Nhóm 3 bao gồm thông số: TSS;
Nhóm 4 bao gồm thông số: Dầu mỡ khoáng;
Nhóm 5 bao gồm thông số: Fe;
1
2
3
4
5
6
TSS
COD
NH4
TCVN 6491-1999
+
SMEWW-4500-NH3 F: 2017
SMEWW-4500P.E:2017
SMEWW-4500 - NO3-: 2017
SMEWW-5520 F: 2017
3-
Nhóm 6 bao gồm thông số: Coliform.
PO4
-
Tính toán chỉ số phụ (qi)
Giá trị chỉ số phụ của thông số i (q’) tại một hàm
lượng bất kỳ C’ được tính theo công thức sau [5]:
NO3
Tổng dầu mỡ
khoáng
Ci+1 −C '
Ci+1 −Ci
7
8
Sắt (Fe)
Coliform
SMEWW-300-3500 B, 2017
TCVN 6187-1-1996 (ISO
9308-1-1990)
q' = (qi − qi+1)
+ qi+1
Trong đó:
9
Chlorophyll-a
SMEWW-10200H: 2017
C : Hàm lượng của thông số quan trắc được quy
địnhitrong bảng 2 tương ứng với mức i.
c. Phương pháp tính WQI (WQI)
Lựa chọn thông số tính WQI
C : Hàm lượng của thông số quan trắc được quy
địnhit+r1ong bảng 2 tương ứng với mức i+1.
q’: Chỉ số phụ tương ứng với hàm lượng C’.
qi: Chỉ số phụ ở mức i đã cho trong bảng 2 tương
Có nhiều thông số để đánh giá chất lượng nước
biển, sự lựa chọn các thông số khác nhau để tính WQI
phụ thuộc vào mục đích sử dụng nguồn nước và mục
tiêu của WQI [9]. Các thông số sử dụng để tính WQI
cho vùng biển ven bờ Hải Phòng được lựa chọn dựa
trên cơ sở: Số liệu khảo sát chất lượng nước biển hiện
có tại khu vực nghiên cứu; tham khảo hướng dẫn của
Tổng cục Môi trường (Bộ TN&MT) về việc ban hành
ứng với giá trị Ci.
qi+1: Chỉ số phụ ở mức i+1 cho trong bảng 2 tương
ứng với giá trị Ci+1.
C’: Hàm lượng của thông số quan trắc được đưa vào
tính toán WQI.
Bảng 2. Bảng quy định các giá trị chỉ số phụ qi tương ứng với hàm lượng Ci
i
qi
Giá trị nồng độ Ci ứng với từng thông số
+
%DOBH
Dầu mỡ
Fe (mg/l)
TSS (mg/l)
N-NH4 (mg/l)
khoáng (mg/l)
1
2
3
4
5
i
100
75
50
25
1
100
65
40
KPH
0,1
0,2
0,5
> 0,5
3-
< 0,5
0,5
0,8
1,0
>1,0
≤ 20
50
-
100
>100
≤ 0,07
0,3
0,5
1
20
<20
>1
-
qi
N-NO3 (mg/l) P-PO4 (mg/l) Chlorophyll-a (µg/l) COD (mgO2/l)
Coliform (CFU/100ml)
1
2
3
4
5
100
75
50
25
1
≤ 0,02
0,06
0,18
0,36
>0,36
≤ 0,015
0,045
0,3
0,6
>0,6
≤ 1,4
2
10
20
>20
≤ 3
4
10
20
>20
500
1000
1500
2000
>2000
62 Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
Tính toán chỉ số cuối cùng (tính các giá trị WQI biển không có sự biến động lớn và nằm trong giá trị
theo công thức toán học xác định)
giới hạn (GTGH) của quy chuẩn QCVN10-MT:2015/
BTNMT.
Giá trị COD trong nước biển ở vùng biển ven bờ
Hải Phòng vào mùa khô nằm trong khoảng từ 1,2 đến
9,5 mg/l, trung bình là 4,2 mg/l; vào mùa mưa, giá trị
COD nằm trong khoảng từ 1,3 đến 13,3 mg/l, trung
bình là 5,3 mg/l.
Công thức WQI áp dụng cho vùng biển ven bờ Hải
Phòng, như sau:
0,44
0,22
q
.0,11+ q .0,11+ q .0,11+ qChlorophyll−a.0,11
NH4+
NO3−
PO43−
q
DO .0,10 + qCOD.0,12
0,08
WQIHP
=
.
.qTSS 0,09.qdau0,09.qFe0,08.qcoliform
0, 22
0, 44
Trong đó:
Hàm lượng nitrat trong nước biển ở vùng biển ven
bờ Hải Phòng vào mùa khô nằm trong khoảng từ 11,9
đến 335,2 µg/l, trung bình là 139,1 µg/l; vào mùa mưa,
hàm lượng nitrat nằm trong khoảng từ 20,6 đến 410,3
µg/l, trung bình là 168,2 µg/l.
Hàm lượng amoni trong nước biển ở vùng biển ven
bờ Hải Phòng vào mùa khô nằm trong khoảng từ 19,9
đến 170,1 µg/l, trung bình là 93,6 µg/l; vào mùa mưa,
hàm lượng amoni trong nước biển ở vùng biển ven bờ
Hải Phòng nằm trong khoảng từ 25,9 đến 253,9 µg/l,
trung bình là 110,2 µg/l.
Hàm lượng phosphat trong nước biển ở vùng biển
ven bờ Hải Phòng vào mùa khô nằm trong khoảng từ
5,02 đến 72,15 µg/l, trung bình là 29,11 µg/l; vào mùa
mưa, hàm lượng phosphate nằm trong khoảng từ 7,12
đến 102,37 µg/l, trung bình là 44,55 µg/l.
Hàm lượng chlorophyll-a trong nước biển ở vùng
biển ven bờ Hải Phòng vào mùa khô nằm trong khoảng
từ 0,5 đến 6,8 µg/l, trung bình là 3,4 µg/l; vào mùa mưa,
hàm lượng chlorophyll-a nằm trong khoảng từ 0,8 đến
11,3 µg/l, trung bình là 4,7 µg/l.
Hàm lượng dầu trong nước biển ở vùng biển ven bờ
Hải Phòng vào mùa khô nằm trong khoảng từ "không
phát hiện" đến 0,8 mg/l, trung bình là 0,2 mg/l; vào mùa
mưa, hàm lượng dầu nằm trong khoảng từ "không phát
hiện" đến 0,9 mg/l, trung bình là 0,2 mg/l.
Chỉ số coliform trong nước biển ở vùng biển ven bờ
Hải Phòng vào mùa khô nằm trong khoảng từ 60 đến
2830 CFU/100ml, trung bình là 765 CFU/100ml; vào
mùa khô, chỉ số coliform nằm trong khoảng từ 130 đến
3500 CFU/100ml, trung bình là 1087 CFU/100ml
Hàm lượng Fe trong nước biển ở vùng biển ven bờ
Hải Phòng vào mùa khô nằm trong khoảng từ 0,24
đến 0,75 mg/l, trung bình là 0,47 mg/l; vào mùa mưa,
hàm lượng Fe nằm trong khoảng từ 0,26 đến 0,86 mg/l,
trung bình là 0,56 mg/l.
Hàm lượng TSS trong nước biển ở vùng biển ven bờ
Hải Phòng vào mùa khô nằm trong khoảng từ 7,3 đến
129,4 mg/l, trung bình là 43,9 mg/l; vào mùa mưa, hàm
lượng TSS nằm trong khoảng từ 9,7 đến 198,4 mg/l,
trung bình là 64,0 mg/l.
q :
Chỉ số phụ của thông số DO
Chỉ số phụ của thông số COD
DO
qCOD
:
+
qNH ꢀ
:
Chỉ số phụ của thông số NH4
4
-
qNOꢀ
:
Chỉ số phụ của thông số NO3
3
3-
qPO
:
3ꢀ Chỉ số phụ của thông số PO4
4
qChlorophyllꢀa
:
Chỉ số phụ của thông số chlorophyll-a
q :
Dau
Chỉ số phụ của thông số TSS
:
TSS
q
Chỉ số phụ của thông số dầu mỡ khoáng
q :
Chỉ số phụ của thông số Fe
Coliform
Fe
q
:
Chỉ số phụ của thông số coliform
ang phân loại chất lượng nước theo WQI
Đánh giá chất lượng nước theo QCVN 10-MT:2015/
BTNMT (quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng
nước biển) và thang phân loại chất lượng nước theo
WQI. ang phân cấp chất lượng nước biển (5 cấp)
được trình bày trong bảng 3.
Bảng 3. ang phân loại chất lượng nước biển ven bờ
TT
1
WQI
99 - 100
75 - 98
50 - 74
25 - 49
1 - 24
Chất lượng nước
Rất tốt
2
3
4
5
Tốt
Trung bình
Xấu
Rất xấu
2.3. Phương pháp phân vùng chất lượng nước
theo WQI
Vùng biển ven bờ Hải Phòng sẽ được phân ra thành
các phân vùng chất lượng nước từ rất xấu đến rất tốt
theo thang phân loại WQI cho vùng biển ven bờ Hải
Phòng và được quy định bằng các màu khác nhau.
Nghiên cứu sử dụng phần mềm Mapinfo Professional
16 và phần mềm Arcgis để lập các bản đồ phân vùng
chất lượng nước biển.
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Chất lượng nước vùng biển ven bờ Hải Phòng
Môi trường nước vùng biển ven bờ Hải Phòng có
sự biến động chất lượng theo thời gian và theo không
gian của từng thông số môi trường nước. Giá trị của các
thông số hóa lý như nhiệt độ, pH, độ mặn và hàm lượng
các kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cd, As, Hg) trong nước
Giá trị chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, chất dinh
dưỡng, dầu mỡ khoáng, coliform, Fe trong nước khu
vực Đông Bắc Đồ Sơn, Tây Nam Đồ Sơn và khu vực
ven bờ huyện đảo Cát Hải (khu vực cảng cá, khu dân
Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021 63
cư và nơi có hoạt động tàu thuyền diễn ra mạnh) có Hải Phòng dao động trong phạm vi rất rộng (ở mức từ
xu hướng tăng lên, vượt quá GTGH theo quy chuẩn
QCVN10-MT:2015/BTNMT và ảnh hưởng trực tiếp
chất lượng nước các khu vực bảo tồn và nuôi trồng
thủy sản. Do vậy, các vấn đề chất lượng nước cần quan
tâm là ô nhiễm chất dinh dưỡng, chất hữu cơ, dầu mỡ,
chất rắn lơ lửng, coliform, Fe. Giá trị của các thông số
chất lượng nước trong mùa mưa thường cao hơn mùa
khô do lượng mưa tăng cao trong thời gian này cuốn
trôi nhiều chất thải đổ ra biển hơn mùa khô. Giá trị của
các thông số chất lượng nước trong pha triều xuống
(nước ròng) lớn hơn trong pha triều lên (nước lớn) do
khu vực nghiên cứu chịu tác động của thủy triều với
biên độ triều lớn nên trong pha triều xuống, dòng triều
sẽ đưa nhiều chất ô nhiễm ven bờ ra biển.
rất xấu cho đến rất tốt).
Kết quả phân vùng chất lượng nước cho thấy, chất
lượng nước biển mùa mưa thấp hơn mùa khô. Trong mùa
khô và mùa mưa, các khu vực cửa sông Bạch Đằng, cửa
sông Lạch Tray, cửa sông Văn Úc và cửa sông ái Bình
đều có chất lượng nước ở mức rất xấu lúc nước ròng (WQI
từ 19 đến 22) và mức xấu lúc nước lớn (WQI từ 43 đến 45).
Vùng biển Cát Bà có chất lượng nước ở mức tốt và rất tốt
(WQI từ 75 đến 99), tuy nhiên khu vực bến Bèo có chất
lượng nước ở mức trung bình (WQI từ 62 đến 73). Chất
lượng nước tại khu vực vùng ngoài ở mức tốt và rất tốt
(WQI từ 88 đến 99). Về mùa mưa, vùng chất lượng nước
rất xấu, xấu và trung bình có xu hướng mở rộng (vùng
chất lượng nước tốt và rất tốt có xu hướng thu hẹp) so với
mùa khô (từ hình 2 đến hình 5). Tác giả Nguyễn ị ế
Nguyên (2014) đã phân vùng vịnh Hạ Long thành 5 phân
khu chất lượng nước khác nhau (Các phân khu chất lượng
nước tốt đến rất tốt (WQI = 92-100) chủ yếu nằm ở vùng
3.2. Phân vùng chất lượng nước vùng biển ven bờ
Hải Phòng
Kết quả tính toán WQIHP theo phương pháp trình bày
ở trên được thống kê ở Bảng 4 và Bảng 5. Từ các giá trị
WQI cho thấy, chất lượng nước toàn vùng biển ven bờ lõi vịnh và phần đệm phía biển. Các phân khu chất lượng
Bảng 4. Giá trị WQI tại các điểm khảo sát vùng biển ven bờ Hải Phòng trong mùa khô
Khu vực khảo sát
Giá trị
Nước ròng
Chất lượng nước
Nước lớn
Chất lượng nước
WQI
22
88
57
38
86
63
64
98
90
90
96
94
WQI
44
92
79
56
92
78
65
100
92
Đông Bắc Đồ Sơn
(n=27)
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Từ rất xấu đến tốt
Từ xấu đến tốt
Tây Nam Đồ Sơn
(n= 12)
Từ xấu đến tốt
Từ trung bình đến
tốt
Cát Bà (n=11)
Từ trung bình đến
tốt
Từ trung bình đến
rất tốt
Vùng ngoài (n=7)
Tốt
95
99
97
Từ tốt đến rất tốt
Trung bình
Bảng 5. Giá trị WQI tại các điểm khảo sát vùng biển ven bờ Hải Phòng trong mùa mưa
Khu vực khảo sát
Giá trị
Nước ròng
Chất lượng nước
Nước lớn
WQI
19
76
45
21
70
41
62
98
89
88
97
93
WQI
43
89
69
45
88
70
64
99
90
94
99
97
Chất lượng nước
Từ xấu đến tốt
Đông Bắc Đồ Sơn
(n=27)
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Từ rất xấu đến tốt
Tây Nam Đồ Sơn
(n= 12)
Từ rất xấu đến
trung bình
Từ xấu đến tốt
Cát Bà (n=11)
Từ trung bình đến
tốt
Từ trung bình đến
rất tốt
Vùng ngoài (n=7)
Tốt
Từ tốt đến rất tốt
Trung bình
64 Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
▲Hình 2. Kết quả phân vùng ▲Hình 3. Kết quả phân ▲Hình 4. Kết quả phân vùng ▲Hình 5. Kết quả phân
chất lượng nước vùng biển ven vùng chất lượng nước vùng chất lượng nước vùng biển ven vùng chất lượng nước vùng
bờ Hải Phòng (mùa khô - nước biển ven bờ Hải Phòng (mùa bờ Hải Phòng (mùa mưa - biển ven bờ Hải Phòng (mùa
ròng)
khô - nước lớn)
nước ròng)
mưa - nước lớn)
nước trung bình, xấu và rất xấu (WQI = 27 - 91) nằm ở
vùng phụ cận và vùng đệm phía đất liền) [1]. Chất lượng
nước biển tại các khu vực nghiên cứu đều có xu thế tăng từ
khu vực gần bờ ra đến ngoài phía biển.
Vùng chất lượng nước xấu, khu vực này có thể sử
dụng cho hoạt động giao thông thủy, cảng biển hay một
số mục đích sử dụng nước khác (không yêu cầu cao về
chất lượng nước).
Ảnh hưởng của dao động mực nước đã làm tăng
cường phát tán vật chất từ lục địa ra phía ngoài vùng ven
biển Hải Phòng nhưng cũng làm hạn chế hay mang vật
chất trở lại vùng cửa sông trong pha triều lên. Sự dịch
chuyển của các khối nước về phía Nam - Tây Nam cho
thấy sự di chuyển của các chất gây ô nhiễm về phía Nam
vùng cửa sông ven biển Hải Phòng nhiều hơn về phía
Bắc và Đông Bắc. Sự gia tăng của nguồn thải từ lục địa
đã có tác động nhất định đến vùng cửa sông ven biển
Hải Phòng. Những tác động đó mạnh hơn vào mùa mưa
và tập trung nhiều ở gần các cửa Nam Triệu, Tây Nam
Văn Úc và điểm nguồn thải ven bờ, còn khu vực ven biển
phía Nam Cát Bà, Cát Hải và những khu vực khác bị ảnh
hưởng ít (từ Hình 2 đến Hình 5).
Dựa vào kết quả phân vùng chất lượng nước vùng
biển ven bờ Hải Phòng, có thể đề xuất mục đích sử dụng
nước cho các phân vùng như sau:
Vùng chất lượng nước rất tốt, khu vực này có thể sử
dụng được cho tất cả mục đích sử dụng nước; hàm lượng
các thông số môi trường nước biển đều thấp hơn giá trị
giới hạn theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT.
Vùng chất lượng nước rất xấu, khu vực này có thể sử
dụng cho hoạt động giao thông thủy và cảng biển; vùng
chất lượng nước này đã bị ô nhiễm bởi dầu, chất dinh
dưỡng, COD, Chl-a, TSS, Fe và coliform ở mức cao.
4. Kết luận
Giá trị chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, chất dinh dưỡng,
dầu mỡ khoáng, coliform, Fe trong nước khu vực Đông
Bắc Đồ Sơn, Tây Nam Đồ Sơn và khu vực ven bờ huyện
đảo Cát Hải (khu vực cảng cá, khu dân cư và nơi có
hoạt động tàu thuyền diễn ra mạnh) có xu hướng tăng
lên, vượt quá giá trị giới hạn theo quy chuẩn QCVN10-
MT:2015/BTNMT và ảnh hưởng trực tiếp chất lượng
nước các khu vực bảo tồn và nuôi trồng thủy sản. Kết
quả WQI và phân vùng chất lượng nước cho thấy, chất
lượng nước vùng biển ven bờ Hải Phòng ở mức từ rất
xấu cho đến rất tốt. Chất lượng nước biển mùa mưa thấp
hơn mùa khô. Trong mùa khô và mùa mưa, các khu vực
cửa sông Bạch Đằng, cửa sông Lạch Tray, cửa sông Văn
Úc và cửa sông ái Bình đều có chất lượng nước ở mức
rất xấu lúc nước ròng (WQI từ 19 đến 22) và mức xấu lúc
Vùng chất lượng nước tốt, khu vực này có thể sử nước lớn (WQI từ 43 đến 45). Vùng biển Cát Bà có chất
dụng được cho tất cả mục đích sử dụng nước (ngoại
trừ nuôi trồng một số loài hải sản yêu cầu chất lượng
nước "rất tốt").
lượng nước ở mức tốt và rất tốt (WQI từ 75 đến 99), tuy
nhiên khu vực bến Bèo có chất lượng nước ở mức trung
bình (WQI từ 62 đến 73). Chất lượng nước tại khu vực
vùng ngoài ở mức tốt và rất tốt (WQI từ 88 đến 99). Về
mùa mưa, vùng chất lượng nước rất xấu, xấu và trung
bình có xu hướng mở rộng (vùng chất lượng nước tốt và
rất tốt có xu hướng thu hẹp) so với mùa khô■
Vùng chất lượng nước trung bình, khu vực này có
thể sử dụng cho hoạt động du lịch, giải trí, thể thao
(không tiếp xúc trực tiếp với nước), hoạt động giao
thông thủy và cảng biển.
Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Thị Thế Nguyên, 2014. Nghiên cứu phân vùng
số. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và
Công nghê 27, Số 5S (2011) 112-119.
chất lượng nước vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh và ̣ề 6. Phạm Hhu Tâm, 2016. Áp dụng WQI ̣ể ̣ánh giá chất
xuất giải pháp quản lý và sư dụng. Luận án tiến sĩ khoa
học môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên -
Đại học Quốc Gia Hà Nội.
lượng môi trường tại các trạm quan trắc môi trường
biển phía Nam Viêt Nam trong 5 năm gần ̣ây (2011-
2015). Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái
̣ất và Môi trường, Tập 32, Số 4 (2016) 36-45.
2. Nguyễn Lê Tú Quỳnh, 2015. Nghiên cứu xây dựng WQI
(water quality index - WQI) trong phân vùng chất lượng 7. Trương Văn Đàn và nnk, 2018. Xây dựng WQI ̣ầm
nước các sông trên ̣ịa bàn tỉnh Thái Nguyên. Luận án
tiến sỹ khoa học môi trường. Trường ̣ại học Khoa học
Tự nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội.
phá Tam Giang - Cầu Hai phụ vụ hoạt ̣ộng nuôi tôm.
Tap chí Nông nghiêp & Phát triển Nông thôn (Bộ Nông
nghiêp và Phát triển Nông thôn), số 15/2018, trang 94 -
102.
3. Ram Pal Singh et al., 2008. Selection of Suitable
Aggregation Function for Estimation of Aggregate 8. APHA (2017), Standard Methods for the examination of
Pollution Index for River Ganges in India. Journal of
Environmental Engineering, Volume 134(8), pages 689–
701.
water and wastewater, 23th Edition.
9. Trần Thị Yên, Nguyễn Thị Thanh Thùy, 2019. Sư dụng
WQI hiêu chỉnh ̣ể ̣ánh giá chất lượng nước biển ven
bờ tại biển Cưa Phú, Đồng Hới, Quảng Bình. Kỷ yếu Hội
nghị Khoa học Địa lý toàn Quốc lần thứ XI năm 2019.
Nhà xuất bản Thanh Niên, tháng 4 năm 2019.
10. US Environmental Protection Agency, 1978. Water
Quality Indices: A survey of indices used in the United
States, U.S. Environmental Protection Agency, U.S.pp.
4. Tổng cục Môi trường - Bộ Tài nguyên và Môi trường,
2019. Quyết ̣ịnh Số: 1460/QĐ-TCMT ngày 12 tháng 11
năm 2019, Về viêc ban hành Hướng dẫn kỹ thuật tính
toán và công bố WQI Viêt Nam (VN_WQI), Hà Nội.
5. Phạm Ngọc Hồ, 2011. Phương pháp ̣ánh giá tổng hợp
chất lượng nước có trọng số và quy chuẩn về một thông
THE FIRST STEP OF WATER QUALITY ZONING IN HAI PHONG
COASTAL AREA BY WATER QUALITY INDEX
Le Van Nam
Graduate University of Sciences and Technology - Vietnam Academy of Science and Technology
Dang Kim Chi
Vietnam association for conservation of nature and environment
Le Xuan Sinh, Nguyen i u Ha
Institute of marine environment and resources - Vietnam Academy of Science and Technology
ABSTRACT
Research on water quality zoning by water quality index (WQI) was taken in coastal areas of Hai Phong in the
dry and rainy seasons in 2019. e zoning results show that the water quality of the coastal waters of Hai Phong
ranges from very poor to excellent. During the dry and wet seasons, the areas of Bach Dang estuary, Lach Tray
estuary, Van Uc estuary and ai Binh estuary all had very poor water quality during low water (WQI from 19 to
22) and poor at high water (WQI from 43 to 45). e Cat Ba waters had good and very good water quality (WQI
from 75 to 99), however the Ben Beo area had medium water quality (WQI from 62 to 73). e water quality in the
outlying area was good and very good (WQI from 88 to 99).
Key words: WQI, zoning, water quality, coastal seawater.
66 Chuyên đề I, tháng 3 năm 2021
7 trang
16600
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bước đầu phân vùng chất lượng nước vùng biển ven bờ Hải Phòng bằng WQI", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- buoc_dau_phan_vung_chat_luong_nuoc_vung_bien_ven_bo_hai_phon.pdf
