TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU THIẾT LẬP VÀ ÁP DỤNG CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC (WQI) CHO SÔNG THỊ TÍNH PHỤC VỤ QUẢN LÝ NGUỒN NƯỚC Mã số: ………………………… Tên báo cáo chuyên đề: TỔNG QUAN VỀ CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC (WQI) VÀ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ – XÃ HỘI LƯU VỰC SÔNG THỊ TÍNH Chủ nhiệm đề tài: ThS Thủy Châu Tờ Người chủ trì thực chuyên đề: ThS Lê Thị Phơ Khoa Tài nguyên Môi trường Những người phối hợp thực chuyên đề: ThS Lê Thị Huỳnh Như SV Nguyễn Ngọc Đài Trang Bình Dương, 15/6/2014 MỤC LỤC Trang ĐẶT VẤN ĐỀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, CÁCH TIẾP CẬN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 3.1 Tổng quan về số chất lượng nước 3.1.1 Khái niệm 3.1.2 Ưu điểm và hạn chế WQI 3.1.3 Phân loại WQI 3.1.4 Phương pháp chung để xây dựng mơ hình tính WQI 3.1.5 Chỉ số chất lượng nước tổng quát NSF (NSF - WQI) 3.1.6 Chỉ số chất lượng nước Bhargava (Bhargava - WQI) 3.1.7 Chỉ số chất lượng nước Việt Nam 3.1.8 Đánh giá chất lượng nước theo WQI 11 3.1.9 Sơ lược về tình hình sử dụng WQI 11 3.2 Tổng quan về lưu vực sơng Thị Tính 13 3.2.1 Điều kiện tự nhiên 3.2.2 Điều kiện Kinh tế – xã hội 14 22 3.2.3 Sơ lược về chất lượng nước sơng Thị Tính năm gần 27 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD Nhu cầu oxy sinh hóa COD Nhu cầu oxy hóa học DO Oxy hịa tan TSS Tổng chất rắn lơ lửng TDS Tổng chất rắn hòa tan CLN Chất lượng nước WQI Chỉ số chất lượng nước QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam CCN Cụm công nghiệp KCN Khu công nghiệp KT – XH Kinh tế – xã hội TNHH Trách nhiệm hữu hạn ii ĐẶT VẤN ĐỀ Chỉ số chất lượn nước (WQI) là thông số “tổ hợp” tính tốn từ nhiều thơng số chất lượng nước riêng biệt theo phương pháp xác định [27, 29] WQI đề xuất và áp dụng Mỹ vào năm 1965  1970 [27] Sau đó, có nhiều ưu điểm nên WQI nhanh chóng chấp nhận và triển khai áp dụng nhiều quốc gia giới như: Canada [20], Achentina [28], Anh [22], Mexico [21], Ấn Độ [17, 18], Thái Lan [19], Zimbabue [23]… Ở Việt Nam, WQI nhà nghiên cứu triển khai áp dụng vào năm 1990 Tháng năm 2011, Tổng Cục Môi trường - Bộ Tài nguyên và Môi trường định số 879/QĐ-TCMT [2] về việc ban hành sở tay hướng dẫn tính tốn WQI từ số liệu quan trắc chất lượng nước quốc gia và sử dụng số liệu WQI để đánh giá nhanh chất lượng nước mặt lục địa cách tổng qt WQI thức trở thành cơng cụ phục vụ công tác quản lý chất lượng nước và kiểm sốt nhiễm nước Sơng Thị Tính với chiều dài khoảng 80 km, bắt nguồn từ huyện Chơn Thành tỉnh Bình Phước, chảy qua huyện Dầu Tiếng, thị xã Bến Cát tỉnh Bình Dương đở vào sơng Sài Gòn xã Phú An - cách thành phố Thủ Dầu Một khoảng km [3, 5] Tổng diện tích lưu vực sơng khoảng 840 km2 (chiếm 28,8% diện tích tỉnh Bình Dương), trải dài huyện Dầu Tiếng, thị xã Bến Cát, phần thị xã Tân Uyên thành phố Thủ Dầu Một [3] Nguồn nước sơng Thị Tính có vai trị quan trọng phát triển kinh tế - xã hội huyện/thị thuộc lưu vực sơng nói riêng và tỉnh Bình Dương nói chung Hiện nay, nguồn nước sơng Thị Tính chủ yếu sử dụng cho mục đích nơng nghiệp, nuôi trồng thủy sản, giao thông thủy và tương lai cịn quy hoạch sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt và công nghiệp cho đô thị và khu công nghiệp thị xã Bến Cát [15] Trên lưu vực sơng Thị Tính có khu công nghiệp (Bàu Bàng, Mỹ Phước I, Mỹ Phước II và Mỹ Phước III), 01 cụm công nghiệp (Tân Định) và 19 sở sản xuất kinh doanh nằm ngoài khu công nghiệp, cụm công nghiệp hoạt động thuộc ngành nghề khác [3, 5] Theo số liệu điều tra Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bình Dương, tởng lưu lượng nước thải từ khu công nghiệp, cụm công nghiệp và sở sản xuất hàng ngày đở vào sơng Thị Tính khoảng 28.740 m3 Bên cạnh phát triển công nghiệp, sản xuất kinh doanh, thị hóa lưu vực diễn mạnh mẽ với nhiều khu dân cư hình thành Những hoạt động đã và tác động mạnh mẽ đến chất lượng nước sơng Thị Tính Chun đề “Tởng quan về chỉ số chất lượng nước (WQI) và đặc điểm tự nhiên, kinh tế – xã hội lưu vực sông Thị Tính” thực nhằm mục đích: (i) Tởng quan về tình hình sử dụng số chất lượng nước (WQI) giới làm sở lựa chọn mơ hình WQI phù hợp cho sơng Thị Tính (ii) Thu thập số liệu về đặc điểm khí hậu, thủy văn, tình hình phát triển kinh tế – xã hội lưu vực sơng Thị Tính và chất lượng nước sơng năm gần phục vụ xây dựng mơ hình WQI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, CÁCH TIẾP CẬN Dựa vào báo cáo quan chức địa phương, nhà khoa học và công bố khoa học (tạp chí, kỷ yếu) để thu thập thơng tin về tình hình sử dụng số chất lượng nước (WQI), đặc điểm tự nhiên và tình hình phát triển kinh tế – xã hội lưu vực sơng Thị Tính và chất lượng nước sơng năm gần Các liệu thu thập phân tích, đánh giá làm sở cho việc xây dựng chương trình quan trắc chất lượng nước và xây dựng mơ hình WQI phù hợp cho sơng Thị Tính NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 3.1 Tổng quan về chỉ số chất lượng nước 3.1.1 Khái niệm Chỉ số chất lượng nước (WQI) là thông số "tở hợp" tính tốn từ nhiều thơng số chất lượng nước theo phương pháp xác định (hay theo cơng thức tốn học xác định) [27, 29] WQI dùng để mô tả định lượng về CLN và biểu diễn qua thang điểm: thông thường 100, số trường hợp 10  100,  1000 3.1.2 Ưu điểm và hạn chế WQI Việc sử dụng WQI có nhiều ưu điểm:  WQI cho phép giảm lượng lớn thông số vật lý, hóa học, vi sinh xuống cịn số đơn giản theo phương thức đơn giản  WQI cho phép lượng hóa chất lượng nước (tốt, xấu, trung bình ) theo thang điểm liên tục và thể tởng hịa ảnh hưởng thơng số  WQI khơng đóng vai trị là thị thay đởi chất lượng nước, mà cịn thị cho thay đổi về tiềm sử dụng nước  WQI cho phép đánh giá khách quan về CLN, đồng thời cho phép so sánh CLN theo không gian, thời gian và vậy, thuận lợi cho phân vùng và phân loại CLN  WQI thích hợp với việc tin học hoá, nên thuận lợi cho quản lý và thông báo cho cộng đồng và nhà hoạch định sách  WQI tạo điều kiện thuận lợi cho đồ hóa CLN thơng qua việc “màu hóa” thang điểm WQI… Ngoài ưu điểm trên, WQI có vài điểm hạn chế như: thiếu trí về cách tiếp cận chung để xây dựng mơ hình WQI, WQI khơng bao hàm thơng tin về hiệu kinh tế có từ nỗ lực cải thiện CLN 3.1.3 Phân loại WQI Chỉ số CLN (WQI) chia thành hai loại [27]:  Chỉ số CLN tởng qt (General Water Quality Index): mô tả CLN cách tổng quát cho đa mục đích sử dụng nước, chẳng hạn, NSF-WQI, WQI Horton…  Chỉ số CLN cho mục đích riêng (Specific Use Index): mô tả CLN cho mục đích riêng, chẳng hạn, số CLN cấp cho cộng đồng (PWS - Public Water Supply), số CLN cho cá và động vật hoang dã (FAWL - Fish And Wild Life), số CLN cho nông nghiệp, công nghiệp, cấp nước sinh hoạt 3.1.4 Phương pháp chung để xây dựng mợt mơ hình tính WQI Việc xây dựng mơ hình tính WQI gồm giai đoạn [27, 29]: (1) Xác định thông số CLN lựa chọn (Xi) Một số thơng số lựa chọn từ nhiều thơng số CLN để tính vào WQI Số thơng số lựa chọn để tính vào WQI thường thay đởi, hiệu chỉnh, thay đởi cho phù hợp với dịng sơng, cho mục đích sử dụng nước, thường là 13 thơng số (2) Xác định phần trọng lượng đóng góp thông số lựa chọn (w i) Phần trọng lượng đóng góp thể tầm quan trọng thơng số lựa chọn mơ hình tính WQI Tuỳ theo dịng sơng và mục đích sử dụng nước khác mà tầm quan trọng thông số mơ hình tính khác Song, có số loại WQI khơng tính đến phần trọng lượng đóng góp thơng số lựa chọn (3) Xác định số phụ (qi) qi thể chất lượng thông số lựa chọn và vậy, phụ thuộc vào giá trị thông số lựa chọn Mặt khác, thơng số lựa chọn thường có đơn vị đo khác nên phải quy về qi khơng có đơn vị và qi thường nhận giá trị khoảng  100 [27]  [17] Để xác định qi, người ta phải xây dựng phụ thuộc qi và giá trị đo xi thông số lựa chọn (Xi) dạng phương trình tốn, đồ thị hàm tuyến tính phi tuyến qi = f(xi) bảng tra cứu (4) Tính giá trị WQI theo cơng thức tốn học xác định Theo Ott [27], cơng thức tính WQI có nhiều dạng khác nhau, tính khơng tính đến phần trọng lượng đóng góp (wi), là dạng tởng (Additive) dạng tích (Multiplicative) dạng Solway Dưới liệt kê số cơng thức dùng để tính WQI tởng qt (bảng 1) Các công thức này là sở cho đời nhiều cơng thức tính WQI tác giả sau này Bảng Các công thức tính WQI tởng qt Dạng tởng Khơng tính phần trọng lượng đóng góp Có tính phần trọng lượng đóng góp n i Dạng Solway 1/n 1 n   qi 100  n i=1   n    qi   i=1  n  qi n i=1 q w Dạng tích n q i i=1 i=1 wi i  n  qi w i    100  i=1  Mỗi giai đoạn q trình xây dựng mơ hình tính WQI thực theo nhiều cách khác nhau:  Có thể theo ý kiến chủ quan tác giả, ví dụ Horton, 1965 [27]; Dinius, 1972 [27]; Bhargava, 1983 [17] để xác định xi, wi qi  Tập hợp ý kiến theo kỹ thuật Delphi, tức là sử dụng bảng câu hỏi điều tra gửi đến chuyên gia lĩnh vực nghiên cứu về CLN, tập hợp kết điều tra để xác định xi, wi, qi, ví dụ Brown và cộng sự, 1970 [27]; Dunnette, 1979 [29]  Sử dụng kỹ thuật thống kê, Shoji và cộng sự, 1996; Juong và cộng sự, 1979 [41] Hiện nay, có nhiều số chất lượng nước phát triển nhiều quốc gia giới Trong số đó, số CLN Quỹ Vệ sinh Mỹ đề xuất (NSF-WQI) số CLN đời và sử dụng phổ biến Chỉ số CLN Bhargava đề nghị là WQI cho mục đích riêng, có nhiều ưu điểm và dùng nhiều Ấn Độ và số nước châu Á Dưới giới thiệu về WQI NSF, WQI Bhargava và WQI Việt Nam 3.1.5 Chỉ số chất lượng nước tổng quát NSF (NSF-WQI) NSF-WQI Brown, Mc Clelland, Deininger và Tozer xây dựng vào đầu năm 1970, hỗ trợ Quỹ Vệ sinh Quốc gia Mỹ (US-NSF) NSFWQI là kiểu số CLN tổng quát, tức là chung cho đa mục đích sử dụng nước NSF-WQI xây dựng cách sử dụng kỹ thuật Delphi (của tập đồn Rand) để xác định thơng số CLN lựa chọn (Xi), sau xác lập phần trọng lượng đóng góp thơng số (wi) và tiến hành xây dựng đồ thị chuyển đổi từ giá trị xi (giá trị đo thông số lựa chọn) sang số phụ (qi) Từ kết phiếu câu hỏi điều tra gửi cho chuyên gia, thông số lựa chọn từ 35 thông số CLN đưa ra, bao gồm: DO, coliform phân, pH, BOD5, NO3-, PO43-, nhiệt độ, độ đục và tổng chất rắn (TS) NSF-WQI tính theo cơng thức: cơng thức có tính đến phần trọng lượng đóng góp, có dạng tởng (ký kiệu là WA-WQI), có dạng tích (ký kiệu là WM-WQI): WA-WQI =  w i q i i=1 (1) WM-WQI =  qi Wi (2) i=1 Phần trọng lượng đóng góp (wi) thông số lựa chọn sau: DO: 0,17; coliorm phân: 0,15; pH: 0,12; BOD5: 0,10; NO3-: 0,10; PO43-: 0,10; biến thiên nhiệt độ (T): 0,10; độ đục: 0,08; tổng chất rắn (TS): 0,08; w i = i=1 Chỉ số phụ qi xác định dựa vào đồ thị qi = f(xi) Trên đồ thị qi = f(xi), giá trị trung bình và khoảng tin cậy 80% biểu diễn, qi nhận giá trị  100 Theo mơ hình NSF-WQI, giá trị WQI xác định nằm khoảng đến 100, WQI = ứng với mức CLN xấu nhất, WQI = 100 ứng với mức CLN tốt 3.1.6 Chỉ số chất lượng nước Bhargava (Bhargava-WQI) Chỉ số CLN Bhargava xây dựng năm 1983 (từ đây, để tiện, viết tắt là Bhargava-WQI) đã áp dụng để phân vùng và phân loại CLN sông Ganga, Ấn Độ Bhargava quan tâm đến mục đích sử dụng nước xây dựng số chất lượng nước Các bước xây dựng Bhargava-WQI bao gồm: (1) Xác định mục đích sử dụng nước Bước là xác định mục đích sử dụng nước Các nguồn nước khác vùng khác mục đích sử dụng nước khác Chẳng hạn, sông Ganga, Bhargava phân thành mục đích sử dụng: (1) Tắm và bơi lội; (2) Cấp nước sinh hoạt; (3) Nông nghiệp; (4) Công nghiệp; (5) Nuôi cá và tiếp xúc gián tiếp (2) Xác định thông số CLN lựa chọn cho mục đích sử dụng nước Các mục đích sử dụng nước khác yêu cầu thông số CLN khác và tầm quan trọng thông số khác Chẳng hạn, sông Ganga, thông số CLN lựa chọn tương ứng với mục đích sử dụng nước khác Bhargava đề nghị nêu bảng Bảng Các thông số CLN lựa chọn cho mục đích sử dụng nước khác Mục đích sử dụng nước Các thông số lựa chọn n Tắm, bơi lội Độ đục, BOD, DO, N-NH3, coliform Cấp nước sinh hoạt Độ đục, BOD, DO, Cl-, coliform Nông nghiệp TDS, Cl , Bo, tỷ số hấp thụ natri 4 Công nghiệp EC, độ cứng Nuôi cá và tiếp xúc gián tiếp Nhiệt độ, BOD, DO, Cl STT - - Các thông số CLN lựa chọn xác định dựa tiêu chuẩn quốc gia về chất lượng nước tương ứng với mục đích sử dụng nước khác (chẳng hạn, Việt Nam, tiêu chuẩn CLN sơng cho mục đích cấp nước sinh hoạt, nên dựa vào quy chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường, tiêu chuẩn CLN sông cấp cho ni trồng thuỷ sản nên dựa vào tiêu chuẩn 28 TCN 171-2001 Bộ Thuỷ sản…) Nói chung, mục đích sử dụng nước thay đởi tuỳ thuộc vào nguồn nước và trình độ cơng nghệ, kinh tế - xã hội quốc gia, địa phương và kèm, thơng số CLN lựa chọn để tính WQI khác (3) Xây dựng hàm nhạy cho thông số CLN lựa chọn Hàm nhạy (sensitive function) là đại lượng trung tâm mơ hình Bhargava-WQI và sử dụng thay cho qi mơ hình NSF-WQI Hàm nhạy mơ tả chất lượng thông số CLN lựa chọn và vậy, xi nhận giá trị hàm nhạy (Fi) nằm khoảng 0,01  Khi Fi tăng,  chất lượng thông số tăng và ngược lại Mặt khác, hàm nhạy khơng thay cho qi mà cịn bao hàm trọng lượng đóng góp (wi) xi và vậy, khơng cần xác định wi tính tốn Hình Hàm nhạy thơng WQI số chất lượng nước lựa chọn Trên sơng Thị Tính, lưu lượng thấp vào tháng 4, bắt đầu tăng vào tháng 5, cao vào tháng 10 giảm dần từ tháng 11  Ở phía thượng nguồn mang đặc tính khu vực đồi núi trung du nên có độ dốc lớn, vận tốc dịng chảy nhanh, khuấy trộn dòng diễn mạnh Tuy nhiên, lưu lượng nước dịng chảy sơng lại phụ thuộc vào lượng mưa và điều tiết lưu vực nên lượng nước sông nhỏ vào mùa khơ Mùa mưa, vận tốc dịng chảy lớn có triều xuống, nước chảy xiết, đặc biệt khu vực điểm uốn sơng và nơi có thiết diện sông tương đối nhỏ  Xuôi về hạ nguồn địa hình phẳng, mang tính chất chuyển tiếp đồi và đồng bằng, độ dốc lịng sơng nhỏ, chế độ dòng chảy chịu ảnh hưởng triều cường từ sơng Sài Gịn nên sơng có nguồn nước dồi Bảng 12 Vận tốc dịng chảy trung bình sơng Thị Tính vào mùa kiệt năm 2014 Điểm đo Vận tớc dịng chảy trung bình (m/s) Tháng Tháng Tháng Long Hòa 0,39 0,34 0,37 Cầu Ông Cộ 0,64 0,80 0,71 Nguồn: Đài Khí tượng Thủy văn Nam Bộ, 2014 3.2.1.6 Tài nguyên nước mặt Tài ngun nước mặt đóng vai trị quan trọng cung cấp nước sản xuất nông nghiệp, nhu cầu nước sử dụng cho sinh hoạt địa bàn, đẩy mạnh hoạt động giao thông thủy và tưới tiêu thủy lợi Ngoài cịn là nơi tiếp nhận nước thải cơng nghiệp, sinh hoạt và nước mưa chảy tràn lưu vực Trên lưu vực sơng Thị Tính, lượng mưa trung bình nhiều năm vào khoảng 2000 mm, tương ứng với khối lượng nước khoảng 14,7 tỉ m3 Lượng nước này ngoài phần tổn thất bốc hơi, là nguồn cung cấp nước ngầm và hình thành dịng chảy bề mặt sơng suối Nhìn chung, tài ngun nước mặt lưu vực sơng Thị Tính mức khá, CLN sông giảm dần từ thượng nguồn về hạ nguồn Đặc điểm phân bố: ảnh hưởng địa hình và điều kiện tự nhiên khác, tài nguyên nước mặt nước ta nói chung và lưu vực sơng Thị Tính nói riêng có đặc điểm chung là phân bố không đều theo không gian và thời gian 20  Phân bố dịng chảy theo khơng gian: lượng dịng chảy sinh lưu vực mức độ khác nhau, theo quy luật: nơi mưa nhiều – dòng chảy mạnh, nơi mưa – dịng chảy yếu  Phân bố dòng chảu theo thời gian năm: thời tiết có mùa: mùa mưa và mùa khơ rõ rệt, hình thành nên mùa: mùa lũ và mùa kiệt sơng Ngồi ra, bị ảnh hưởng thủy triều khu vực hạ lưu, nên phân bố dòng chảy theo thời gian năm vùng này có thay đởi theo quy luật: triều cường mạnh dịng chảy mạnh hơn, xâm nhập vào đất liền sâu hơn, có biên độ triều lớn và triều kiệt ngược lại hồn tồn + Mùa lũ: đại phận sông suối mùa lũ thường bắt đầu vào khoảng tháng đến tháng 7, nghĩa là xuất sau mùa mưa đến tháng tổn thất sau mùa khô khắc nghiệt kết thúc vào tháng 11, kéo dài đến tháng Nhưng tùy vùng, thời gian mà mùa lũ dài ngắn khác Thời gian chuyển tiếp mùa khô kiệt là tháng đầu mùa mưa (tháng tháng 6) Khi có mưa tương đối lưu vực dịng chảy tăng dần và cho lưu lượng vượt xa tháng mùa kiệt chưa xem tháng mùa lũ Đối với đa số sông, lưu lượng vào tháng đạt từ 60 – 75% lưu lượng bình quân năm + Mùa kiệt: thường bắt đầu vào khoảng tháng 12 và kéo dài đến tháng (hay tháng 5) năm sau, khoảng – tháng Dòng chảy kiệt lưu vực sơng Sài Gịn nhỏ mùa khơ kéo dài mưa Hàng năm, lưu lượng kiệt triền sông thường rơi vào tháng và tháng Bảng 13 Lưu lượng dịng chảy trung bình sơng Thị Tính vào mùa kiệt năm 2014 Điểm đo Lưu lượng dòng chảy trung bình (m3/s) Tháng Tháng Tháng Long Hịa 1,9 1,5 1,7 Cầu Ơng Cộ 106 119 108 Nguồn: Đài Khí tượng Thủy văn Nam Bộ, 2014 21 3.2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 3.2.2.1 Kinh tế Bình Dương nằm vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, là vùng có nền kinh tế động, phát triển bậc nước, thu hút nhà đầu tư nước ngoài tập trung sản xuất hàng hố với số lượng lớn và cơng nghệ đại Tuy nhiên, địa bàn lưu vực sơng Thị Tính có thị xã Bến Cát là có hoạt động phát triển kinh tế – xã hội (KT – XH) mạnh Các hoạt động công nghiệp, đô thị hóa đều tập trung thị xã này Các huyện/thị lại địa bàn lưu vực chủ yếu phát triển nông nghiệp Cơ cấu kinh tế huyện/thị lưu vực chuyển dịch theo hướng giảm tỷ trọng ngành nông nghiệp và tăng nhanh tỷ trọng ngành cơng nghiệp và dịch vụ Lưu vực sơng có q trình hình thành và phát triển lâu đời, có truyền thống sản xuất và chế biến xuất cao su, có nhiều sở sản xuất, kinh doanh phi nơng nghiệp, dịch vụ và chợ có quy mơ vừa và nhỏ Cơng nghiệp: Lưu vực sơng Thị Tính có tốc độ cơng nghiệp hóa tương đối chậm địa phương khác tỉnh Bình Dương Thuận An, Dĩ An, Thủ Dầu Một Hiện nay, tốc độ phát triển công nghiệp lưu vực cao là địa bàn thị xã Bến Cát với cấu kinh tế chuyển dịch mạnh theo hướng công nghiệp – công nghiệp kĩ thuật cao – nông nghiệp – thương mại dịch vụ Theo quy hoạch tỉnh Bình Dương đến năm 2020 [15] toàn lưu vực sông Thị Tính có khoảng khu cơng nghiệp (KCN) cụm công nghiệp (CCN) xây dựng (hoặc vào hoạt động) với tởng diện tích 3.273 Hoạt động sản xuất KCN, CCN sản sinh lượng lớn nước thải với thành phần nước thải đặc trưng cho ngành sản xuất, đã có hệ thống xử lý nước thải không vận hành vận hành hệ thống xử lí chất thải nước đầu sau xử lý có lúc chưa đạt tiêu chuẩn môi trường 22 Bảng 14 Dự báo khu công nghiệp, cụm công nghiệp lưu vực sông Thị Tính đến năm 2020 Tên KCN, CCN Địa điểm KCN Mỹ Phước I Phường Mỹ Phước 377 KCN Mỹ Phước II Phường Mỹ Phước 471 KCN Mỹ Phước III Phường Thới Hòa 1.000 KCN Thới Hòa Phường Thới Hòa 200 KCN Bàu Bàng Xã Lai Uyên 1.000 KCN Lai Hưng Xã Lai Hưng 78 CCN Tân Định Phường Tân Định 47 CCN An Điền Xã An Điền 100 CCN Thanh An Xã Thanh An 50 STT Diện tích năm 2020 (ha) Tổng 3.323 Nguồn: Liên hiệp hội Khoa học Kỹ thuật tỉnh Bình Dương, 2009 Ngoài KCN, CCN tập trung, địa bàn lưu vực nhiều nhà máy, sở sản xuất, chăn nuôi riêng lẻ, phân tán, bao gồm 19 nhà máy nằm ngoài KCN, CCN hoạt động thuộc ngành nghề khác nhau: nhà máy sản xuất giấy, bao bì; nhà máy chế biến mủ cao su; nhà máy chăn nuôi gia súc và nhà máy chế biến rượu loại với tởng diện tích đất cơng nghiệp lên đến khoảng 1.654 ha, phân bố tập trung khu vực hạ lưu (thị xã Bến Cát) [3, 5] Đối với nhà máy, xí nghiệp phân tán nằm ngoài KCN, CCN thuộc ngành nghề có lưu lượng, tải lượng và nồng độ chất ô nhiễm cao Nước thải hầu hết chưa xử lý triệt để thải thẳng kênh, rạch, sông suối gây ô nhiễm hữu cơ, chất dinh dưỡng … ảnh hưởng đến tầng nước ngầm mạch nông và sức khỏe người dân xung quanh khu vực phát thải 23 Bảng 15 Các sở sản xuất phân tán lưu vực sông Thị Tính [5] Ngành sản x́t Sản xuất giấy, bao bì Chế biến mủ cao su Chế biến thực phẩm Chăn nuôi gia súc Tên sở Địa điểm Doanh nghiệp tư nhân Thuận An Phường Tân Định, thị xã Bến Cát Công ty TNHH giấy Vĩnh Cơ Phường Tân Định, thị xã Bến Cát Cơng ty TNHH giấy bao bì Đồng Tiến Phường Tân Định, thị xã Bến Cát Công ty TNHH Hiệp Lợi Phường Tân Định, thị xã Bến Cát Công ty TNHH Vạn Phát Phường Tân Định, thị xã Bến Cát Công ty TNHH giấy Chánh Dương KCN Mỹ Phước, thị xã Bến Cát Công ty TNHH Tân Quảng Phát Xã Lai Hưng, thị xã Bến Cát Công ty TNHH giấy Công Thành Xã An Lập, huyện Dầu Tiếng Công ty TNHH Hiệp Thành Xã Lai Uyên, thị xã Bến Cát Công ty TNHH cao su Phương Nam Xã Lai Uyên, thị xã Bến Cát Công ty TNHH Kumho Việt Nam Xã Lai Uyên, thị xã Bến Cát Nhà máy chế biến mủ cao su Long Hòa - Cơng ty cao su Dầu Tiếng Xã Long Hịa, huyện Dầu Tiếng Nhà máy chế biến mủ cao su Phú Bình - Cơng ty cao su Dầu Tiếng Xã Long Hịa, huyện Dầu Tiếng Cơng ty TNHH cao su Minh Tân Xã Minh Tân, huyện Dầu Tiếng Nhà máy rượu GSI Phường Thới Hịa, thị xã Bến Cát Cơng ty TNHH San Miguel Fure Food Xã Lai Hưng, thị xã Bến Cát Công ty TNHH Darby JL Genetics Xã Long Nguyên, thị xã Bến Cát Công ty TNHH nông sản Đài Việt Xã Lai Uyên, thị xã Bến Cát Công ty TNHH chăn nuôi Hanpork Xã Long Nguyên, thị xã Bến Cát TNHH: trách nhiệm hữu hạn 24 Hình Bản đồ vị trí KCN, CNN nhà máy phân tán lưu vực sơng Thị Tính [5] 25 Nông nghiệp: Điều kiện tự nhiên thuận lợi (đất đai rộng, nguồn nước phong phú) tạo điều kiện cho phát triển nông nghiệp với đối tượng chủ lực là cao su, ăn quả, chăn nuôi gia súc,… Tởng diện tích đất nơng nghiệp khoảng 69.785 ha, chiếm 87,4% tởng diện tích tự nhiên lưu vực Trồng trọt: việc chuyển đổi cấu sử dụng đất – đất trồng lượng thực, hoa màu chuyển sang đất công nghiệp, đất dân cư và trồng lâu năm Do vậy, diện tích đất trồng hàng năm ngày càng giảm; diện tích đất trồng lâu năm ngày càng tăng, chủ yếu là tăng diện tích đất trồng cao su và ăn Chăn nuôi: chăn nuôi gia súc, gia cầm tiếp tục phát triển thuận lợi nhờ thị trường tiêu thụ ổn định, phụ phẩm nông nghiệp tương đối nhiều sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi 3.2.2.2 Xã hội Dân số: tổng dân số lưu vực khoảng 150.000 người năm 2009 [3] Q trình cơng nghiệp hóa – đại hóa diễn mạnh, phát triển vùng nông thôn mới, vấn đề đầu tư hệ thống xử lí nước thải khu vực dân cư chưa thực Nước thải sinh hoạt chưa thu gom, xử lý, phần tự thấm xuống đất, phần theo hệ thống kênh mương chảy sông suối Thành phần chủ yếu nước thải sinh hoạt là hợp chất hữu dễ phân hủy sinh học, chất dinh dưỡng, chất rắn lơ lửng, chất tẩy rửa, dầu mỡ, đặc biệt là vi khuẩn gây bệnh có phân, nước tiểu Đây là nguồn gây ô nhiễm môi trường và dịch bệnh khơng có biện pháp xử lí và giảm thiểu nguồn thải này Phát triển khu dân cư nông thôn: khu dân cư nông thôn địa bàn lưu vực hình thành và phát triển từ lâu đời, với mật độ dân số tập trung đông nơi có đường giao thơng thuận tiện, dịch vụ phát triển ven sông Cơ sở hạ tầng: ngày càng phát triển, hệ thống giao thông, hệ thống điện nước nâng cấp và mở rộng Mạng lưới giao thông đường địa bàn phát triển, có nhiều tuyến đường giao liên với huyện/thị lưu vực Tuy nhiên, số tuyến đường huyện và giao thông nơng thơn cịn chất lượng, gây ảnh hưởng đến phát triển KT – XH địa phương Nhà nơng thơn ngày càng kiên cố hóa 26 Vấn đề ô nhiễm môi trường: ngày càng trở nên phức tạp; sở hạ tầng giao thơng, cấp nước, xử lý vệ sinh môi trường, chưa bắt kịp với tốc độ phát triển kinh tế 3.2.3 Sơ lược về chất lượng nước sông Thị Tính năm gần Từ năm 2003 đến năm 2008, tỉnh Bình Dương đã thực quan trắc vị trí cầu Ơng Cộ Đến năm 2009, có thêm vị trí quan trắc mới: 01 vị trí cầu Khỉ (trên suối Cam Xe), 01 vị trí cầu Phú Bình và 01 vị trí cầu Quan Năm 2012, UBND tỉnh Bình Dương phê duyệt Quy hoạch mạng lưới quan trắc tài ngun và mơi trường tỉnh Bình Dương đến năm 2020 [16] và giao cho Sở Tài nguyên Môi trường chủ trì, phối hợp với đơn vị khác toàn tỉnh để tổ chức thực quy hoạch Theo đó, chương trình quan trắc chất lượng nước sơng Thị Tính rạch đở vào sơng Thị Tính sau: Vị trí quan trắc:  Trên sơng Thị Tính: 03 vị trí quan trắc - 01 vị trí cầu Phú Bình, 01 vị trí cầu đường Vành đai và 01 vị trí cầu Ơng Cộ  Các rạch đở vào sơng Thị Tính: 02 vị trí quan trắc - 01 vị trí suối Căm Xe (đầu nguồn sơng) và 01 vị trí cầu Quan (thị xã Bến Cát) Tần suất quan trắc:  Giai đoạn 2012 – 2015: tháng / lần (6 đợt / năm)  Giai đoạn 2016 – 2020: tháng / lần (12 đợt / năm) Thông số quan trắc:  Quan trắc thường xuyên: nhiệt độ, độ đục, EC, TDS, BOD5, COD, DO, pH, TSS, NO2-, NO3-, NH4+, PO43-, tổng coliform, tổng dầu mỡ, Fe, Cl-, F-, kim loại nặng (Hg, As, Cd, Zn, Cu, Pb, Ni, CrIII CrVI)  Quan trắc không thường xuyên: CN-, phenol, hóa chất bảo vệ thực vật, hoạt chất phóng xạ Kết quan trắc chất lượng nước sơng Thị Tính giai đoạn 2012 – 2013 (6 đợt / năm vào tháng 1, 3, 5, 7, 9, 11 vị trí quan trắc: ST1 - cầu Phú Bình, ST2 - cầu đường Vành đai và ST3 - cầu Ông Cộ) Trung tâm Quan 27 trắc Tài nguyên Môi trường tỉnh Bình Dương thực cho thấy:  Các thơng số NO3-, tổng coliform, tổng dầu mỡ, F- Cl- tất đợt và tất vị trí quan trắc đều đạt loại A2 theo QCVN 08:2008/BTNMT quy định chất lượng nước mặt (chất lượng nước đạt loại A2 nguồn nước dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp, bảo tồn động vật thủy sinh và mục đích khác yêu cầu chất lượng nước thấp tưới tiêu thủy lợi, giao thông thủy…)  Các thông số pH, COD, BOD5 và sắt số thời điểm (chủ yếu tháng mùa mưa – từ tháng đến tháng 11) số mặt cắt (chủ yếu đoạn sông chảy qua thị xã Bến Cát) không thỏa mãn cột A2 theo QCVN 08:2008/BTNMT  Các kim loại độc: kim loại Hg, As, Cd, Pb, Ni không phát tất đợt khảo, kim loại cịn lại (Zn, Cu, CrIII CrVI) có mặt hầu hết mẫu nghiên cứu nồng độ thấp và thỏa mãn cột A2 theo QCVN 08:2008/BTNMT  Một số vấn đề đáng quan tâm chất lượng nước sơng Thị Tính: Ơ nhiễm chất dinh dưỡng: nồng độ photphat (P-PO43-), nitrit (N-NO2-) và đặc biệt amoni (N-NH4+) hầu hết đều không đạt loại A2 theo QCVN 08:2008 Nồng độ nitrit (hình 1.8) nước sông dao động khoảng 0,01 – 0,13 mg/L, trung bình năm (2012 và 2013) theo tháng mặt cắt dao động khoảng 0,01 – 0,08 mg/L 19/36 giá trị (chiếm tỷ lệ 53%) không thỏa mãn loại A2 theo QCVN 08:2008 – nghĩa là chất lượng nước sơng thỏa mãn cho mục đích tưới tiêu thủy lợi, giao thơng thủy mục đích có u cầu chất lượng nước thấp hơn; 10/36 giá trị (28%) không thỏa mãn cột B1 theo QCVN 08:2008 – nghĩa là chất lượng nước thỏa mãn cho mục đích giao thơng thủy mục đích có u cầu chất lượng nước thấp Nồng độ nitrit cao điểm quan trắc ST2 (tại cầu đường Vành đai 4) – nơi tiếp nhận nước thải từ khu công nghiệp và đô thị tập trung thị xã Bến Cát 28 Hình Biến động nitrit nước sơng Thị Tính giai đoạn 2012 - 2013 Nồng độ amoni (N-NH4+) nước sông dao động khoảng 0,58 – 4,75 mg/L, trung bình năm theo tháng mặt cắt dao động khoảng 0,68 – 4,15 mg/L 100% giá trị amoni quan trắc không thỏa mãn loại B1, 58% giá trị không thỏa mãn cột B2 theo QCVN 08:2008/BTNMT Tương tự nitrit, nồng độ amoni cao điểm quan trắc ST2 Hình Biến động amoni nước sơng Thị Tính giai đoạn 2012 – 2013 Photphat (P-PO43-) nước sông dao động khoảng 0,03 – 1,05 mg/L, trung bình năm theo tháng mặt cắt dao động khoảng 0,13 – 0,69 mg/L 29 27/36 giá trị (75%) photphat không thỏa mãn loại A2, 9/36 giá trị (25%) không thỏa mãn cột B2 theo QCVN 08:2008 Theo khơng gian, nồng độ photphat có xu hướng giảm dần về cuối nguồn Hình 10 Biến động photphat nước sơng Thị Tính giai đoạn 2012 – 2013 Nồng độ oxy hòa tan (DO) thấp: Hình 11 Biến động DO nước sơng Thị Tính giai đoạn 2012 – 2013 DO dao động khoảng 1,4 – 6,5 mg/L 28/36 giá trị (78%) DO không thỏa mãn loại A2 theo QCVN 08:2008/BTNMT – nghĩa là chất lượng nước không thỏa 30 mãn cho bảo tồn động thực vật thủy sinh DO thấp vị trí ST2: 100% giá trị (12/12) khơng thỏa mãn cột A2 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) nước sông cao tháng mùa mưa: TSS trung bình năm theo tháng mặt cắt dao động khoảng 10 – 140 mg/L TSS thường cao tháng thuộc mùa mưa (từ tháng đến tháng 11): 18/24 giá trị (75%) TSS không thỏa mãn loại A2 theo QCVN 08:2008 Hình 12 Biến động TSS nước sơng Thị Tính giai đoạn 2012 – 2013 Nồng độ sắt tan (Fe) cao: Fe trung bình năm theo tháng mặt cắt dao động khoảng 0,48 – 1,21 mg/L 9/36 giá trị (50%) Fe không thỏa mãn loại A2 theo QCVN 08:2008 Hàm lượng sắt cao ảnh hưởng đến khả sử dụng nguồn nước cho mục đích cấp nước sinh hoạt Nhìn chung, có mặt chất ô nhiễm môi trường nước sông Thị Tính ảnh hưởng đến khả sử dụng nguồn nước cho mục đích khác Thơng tin về chất lượng nước sông (đặc biệt là thông số ô nhiễm) là sở quan trọng để lựa chọn thông số chất lượng nước đưa vào mô hình tính WQI cho mục đích sử dụng nước 31 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ WQI là mô hình sử dụng rộng rãi giới phục vụ công tác quản lý chất lượng nước WQI cho phép nhà quản lý môi trường giám sát thuận lợi xu diễn biến CLN, khả sử dụng nước và thơng tin về CLN cho cộng đồng và nhà hoạch định sách Lưu vực sơng Thị Tính q trình cơng nghiệp hóa và thị hóa mạnh mẽ Nguồn nước sơng đóng vai trò quan trọng trọng việc cung cấp nước cho hoạt động lưu vực và tương lai Có nhiều vấn đề cần quan tâm về chất lượng nước sông năm gần ô nhiễm chất dinh dưỡng, oxy hòa tan thấp, độ đục và chất rắn lơ lửng cao… Vì vậy, cần thiết phải có cơng cụ hữu hiệu phục vụ cơng tác giám sát và quản lý chất lượng nước phục vụ công tác bảo vệ và khai thác hợp lý nguồn nước sông TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Thanh Bình (2011), “Nghiên cứu đề xuất mạng quan trắc mơi trường nước mặt lưu vực sơng Thị Tính”, Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, 1, tr 105-112 Bộ Tài nguyên và Môi trường, Tổng cục Môi trường (2011), Quyết định việc ban hành sổ tay tính toán số chất lượng nước (QĐ 879/TCMT), Hà Nội Trần Minh Chí và cộng (2009), Điều tra, đánh giá trạng môi trường đề xuất giải pháp quản lý tổng hợp chất lượng nước lưu vực sơng Thị Tính – tỉnh Bình Dương, Sở Khoa học và Cơng nghệ tỉnh Bình Dương, Bình Dương Cục thống kê Bình Dương (2013), Niên giám thống kê tỉnh Bình Dương năm 2013, Bình Dương Đỗ Thị Hà (2010), Nghiên cứu đánh giá diễn biến đề xuất giải pháp bảo vệ chất lượng nước sông Thị Tính, Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Văn Hợp, Thủy Châu Tờ (2005), Nghiên cứu, đánh giá trạng chất lượng nước mặt sở số chất lượng nước (WQI) số vùng trọng điểm tỉnh Quảng Trị phục vụ quản lý nguồn nước phát triển bền vững, Đề tài cấp tỉnh, Quảng Trị Nguyễn Văn Hợp, Thủy Châu Tờ, Hoàng Thái Long (2005), “Sử dụng số chất lượng nước để phân loại phân vùng chất lượng nước sông Hương”, Tuyển tập cơng trình khoa học Hội nghị Khoa học Kỹ thuật Phân tích Hố, Lý và Sinh học toàn quốc lần thứ 2, tr 402-407 32 Nguyễn Văn Hợp, Thuỷ Châu Tờ, Nguyễn Hữu Nam (2004), "Đánh giá chất lượng nước sông Hương dựa vào số chất lượng nước (WQI)", Tạp chí Phân tích Hố, Lý và Sinh học, 9(2), tr 23-32 Tôn Thất Lãng (2009), “Nghiên cứu số chất lượng nước để đánh giá phân vùng chất lượng nước sông Hậu”, Tạp chí Khí Tượng Thủy văn, (9), tr 9-14 10 Tôn Thất Lãng (2011), “Nghiên cứu xây dựng số chất lượng nước để đánh giá chất lượng nước sông Vàm Cỏ”, Tạp chí Tài ngun và Mơi trường, 1, Tr 28-30 11 Cao Thị Thủy Tiên, Lê Thị Quỳnh Hà, Phùng Chí Sỹ (2014), “Đánh giá phân bố tải lượng ô nhiễm hữu theo tiểu vùng thuộc lưu vực sơng Thị Tính”, Tạp chí Đại học Thủ Dầu Một, 1(14), tr 62-63 12 Lê Trình cộng (2008), Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước theo số chất lượng nước (WQI) đánh giá khả sử dụng nguồn nước sông, kênh rạch vùng thành phố Hồ Chí Minh, Phân viện Cơng nghệ và Bảo vệ Mơi trường, Bộ Quốc phịng 13 Trung tâm Quan trắc Tài Nguyên và Môi trường tỉnh Bình Dương (2012), Báo cáo kết quan trắc chất lượng mơi trường tỉnh Bình Dương năm 2012, Bình Dương 14 Trung tâm Quan trắc Tài Nguyên và Môi trường tỉnh Bình Dương (2013), Báo cáo kết quan trắc chất lượng mơi trường tỉnh Bình Dương năm 2013, Bình Dương 15 UBND tỉnh Bình Dương (2006), Báo cáo tổng hợp Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Bình Dương đến năm 2020, Bình Dương 16 UBND tỉnh Bình Dương (2012), Quyết định 918/QĐ-UBND việc phê duyệt Quy hoạch mạng lưới quan trắc tài ngun mơi trường tỉnh Bình Dương đến năm 2020, Bình Dương 17 Bhargava D S (1983), “Use of water quality index for river classification and zoning of Ganga river”, Environmental Pollution (Series B), 6, pp 51-67 18 Bhargava D S (1985), "Water quality variations and control technology of Yamuna river", Environmental Pollution (Series A), 37, pp 355-376 19 Bordalo A A., Nilsumranchit W and Chalermwat K (2001), "Water quality and uses of the Bangpakong river (Eastern Thailand)", Water Research, 35(15), pp 33 3635-3642 20 Canadian Council of Ministers of the Environment (2001), Canadian water quality guidelines for the protection of aquatic life, Canada 21 Héctor Hernández-Romero A et al (2004), "Water quality and presence of pesticides in a tropical coastal wetland in Southern Mexico", Marine Pollution Bulletin, 48, pp 1130-1141 22 House M A and Newsome D H (1989), "Water quality index for the management of surface water quality”, Water Science and Technology, 21, pp 1137 -1148 23 Jonnalagadda S B., Mhere G (2001), "Water quality of the Odzi river in the Eastern highlands of Zimbabwe", Water Research, 35(10), pp 2371-2376 24 Nives Stambuk-Giljanovic (1999), "Water quality evaluation by index in Dalmatia", Water Research, 33(16), pp 3423-3440 25 Nelson Fernández, Alberto Ramírez, Fredy Solano (2004), Physico - chemical water quality indices - a comparative review, BISTVA, 2(2), pp 19-30 26 Nguyen Van Hop, Thuy Chau To, Truong Quy Tung (2008), “Classification and zoning of water quality for three main rivers in Binh Tri Thien region (Central Vietnam) based on water quality index”, ASEAN Journal on Science and Technology for Development, 25 (2), pp 435- 444 27 Ott W R (1978), Environmental indices - Theory and practice, Ann Arbor Science Publishing Inc 28 Silvia F Pesce, Daniel A.Wunderlin (2000), "Use of water quality indices to verify the impact of Córdoba city (Argentina) on Suqa river", Water Research, 34(11), pp 2915-2926 29 Tasneem Abbasi, S A Abbasi (2012), Water quality indices, Elsevier, Great Britain Chủ nhiệm đề tài Chủ trì chuyên đề ThS Thủy Châu Tờ ThS Lê Thị Phơ 34 ... chỉ số chất lượng nước (WQI) và đặc điểm tự nhiên, kinh tế – xã hội lưu vực sơng Thị Tính? ?? thực nhằm mục đích: (i) Tởng quan về tình hình sử dụng số chất lượng nước (WQI) giới làm... sông, suối lưu vực sơng Thị Tính phụ thuộc vào địa hình lưu vực, lưu lượng mưa và lưu lượng nước từ thượng nguồn đở về 19 Trên sơng Thị Tính, lưu lượng thấp vào tháng 4, bắt đầu tăng vào... Tiếng, thị xã Bến Cát, phần thị xã Tân Uyên thành phố Thủ Dầu Một [3] Nguồn nước sơng Thị Tính có vai trị quan trọng phát triển kinh tế - xã hội huyện /thị thuộc lưu vực sơng nói riêng và