KỸ THUẬT LẤY MẪU ĐẤT
1. Các tiêu chí đánh giá
1.4. Chỉ số môi trường
Là chỉ tiêu môi trường được lượng hóa thông qua khảo sát, đo đạc thực nghiệm để đến một giá trị phù hợp nào đó với điều kiện môi trường cần khảo sát.
Chỉ số môi trường là giá trị được tính toán trong một điều kiện môi trường nào đó (đất, nước, không khí) theo một số thông số môi trường có ở môi trường đó.
Chỉ số là tập hợp các tham số được tích hợp hoặc được nhân với trọng số. Các chỉ số ở mức độ tích hợp cao nghĩa là chúng được tính toán từ nhiều biến số hay dữ liệu để giải thích cho một hiện tượng môi trường.
Ví dụ: chỉ số chất lượng nước (WQI, Horton, 1996), chỉ số chất lượng không khí (AQI, Ott, 1978), chỉ số phát triển con người (HDI của UNDP), chỉ số xói mòn đất (theo phương trình mất đất phổ dụng (USLE), Wishmier, 1976)
Vai trò, ý nghĩa
Ý nghĩa của sử dụng chỉ số môi trường
Chỉ số môi trường phản ánh đúng bản chất của môi trường đang diễn ra.
Chỉ số môi trường phản ánh được mức độ ô nhiễm của môi trường.
Vai trò của chỉ số môi trường
Chỉ số môi trường làm đơn giản hóa quá trình giao tiếp thông tin và thông qua chúng, các kết quả đo lường được cung cấp cho người sử dụng một cách dễ dàng hơn.
Chỉ số môi trường lượng hoá chất lượng môi trường hiện tại. Chất lượng môi trường sẽ được thể hiện bằng các giá trị số học đơn giản, so sánh giá trị này với thang điểm đánh giá sẽ cho biết được mức độ của môi trường.
Chỉ số môi trường đưa ra và cảnh báo sớm các tín hiệu về sự thay đổi các tình trạng môi trường và là cơ sở giúp cho việc hoạch định các chương trình kế hoạch bảo vệ môi trường.
Phân loại
Theo các bản chất các thông số hợp thành chỉ số
Chỉ số hoá học
Chỉ số sinh học
Chỉ số sinh hoá
Theo quá trình xây dựng chỉ số
Chỉ số tích hợp
Chỉ số trọng số
Xây dựng chỉ số
I2 = f2(x2)
… In fn(xn) I2 = f2(x2) Thông số x1
Thông số x2 Thông số xi Thông số xn
Hàm số I1 Hàm số I2 Hàm số Ii Hàm số In Luồng thông tin
I=g(I1,I2…I- n)
Chỉ số chất lượng
Dữ liệu lượng hoá chất lượng
môi trường
Bước 1: Lựa chọn thông số
Bước 2: Xác định các tiêu chí:
mức ý nghĩa và trọng số cho từng thông số
Bước 3: Xây dựng nên chỉ số hoàn chỉnh
Các dạng hàm số trong xây dựng chỉ số
Hàm tuyến tính Hàm phân lớp tuyến tính Hàm phân lớp tuyến tính dạng bậc thang
Hàm phi tuyến Phi tuyến dạng hàm mũ Phi tuyến dạng hàm lũy thừa
Giá trị chỉ số phụ
Giá trị thông số
Các dạng hàm số cơ bản
a. Tổng tuyến tính:
b. Tổng các hàm số được nhân với trọng số:
c. Chỉ số căn thức:
d. Chỉ số luỹ thừa:
e. Chỉ số toán tử lớn nhất/nhỏ nhấ
I = max (I1, I2, …, In) I = min (I1, I2, …, In)
Chỉ số ô nhiễm hóa học
Chỉ số ô nhiễm dinh dưỡng (NPI)
Chỉ số này được tính dựa trên kết quả quan trắc hàng tháng
Các thông số: NH4+, NO3-, NO2-, PO43-, pH, EC, NTU (độ đục).
Chỉ số ô nhiễm hữu cơ (OPI)
OPI được tính theo kết quả quan trắc hàng tháng
Các thông số NH4, BOD, COD, To, và DO
Chỉ số ô nhiễm công nghiệp (IPI)
IPI được sử dụng để đánh giá ô nhiễm do các tác nhân ô nhiễm vi lượng (trừ hoá chất bảo vệ thực vật): kim loại nặng, dầu mỡ,
polyhydrocacbon thơm, phenol, xyanua, PCB...
IPI đươc tính dựa theo kết quả quan trắc hàng tháng.
= ∑=
n n
n n
n PQI W
n L
e
NPI 1 ( )
1
Chỉ số Brown - NSFWQI
http://www.water-research.net/watrqualindex/index.htm
Thông số Trọng số tạm thời
Trọng số cuối cùng wi
DO 1.0 0.17
Fecal coliform 0.9 0.15
pH 0.7 0.12
BOD5 0.6 0.10
Nitrat 0.6 0.10
Photphat 0.6 0.10
Nhiệt độ 0.6 0.10
Độ đục 0.5 0.08
Tổng chất rắn 0.4 0.08
Khoảng giá trị
Mức chất lượng nước 90 – 100
70 – 90 50 – 70 25 – 50 0 - 25
Rất tốt Tốt
Trung bình Xấu
Rất xấu
Hệ thống Saprobic và chỉ số Saprobic
Phân vùng Đặc tính hóa - lý Quần xã sinh vật
Vùng Polysaprobic
(ô nhiễm rất nặng)
- Sản phẩm của sự phân huỷ protein, pepton và peptit
- Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân huỷ như H2S, NH3, CO2-
- Nước có màu, xám bẩn, độ đục lớn
- Đáy thường có bùn đen trên đá do sự hình thành của
- Không tồn tại các sinh vật tự dưỡng. Các loài vi khuẩn, đặc biệt là thio-bacteria chiếm ưu thế. Xuất hiện rất nhiều loài tảo xanh (blue-green), trùng chân giả, trùng roi, protozoa có mao (các nhóm ưu thế).
Chỉ có một vài loài động vật không xương sống có sắc tố máu hoặc cơ quan hô hấp chủ động. Cá thường không xuất hiện
Vùng α- mesosaprobic
(ô nhiễm nặng)
- Sự xuất hiện của oxy tự do làm giảm dần quá trình khử
- Amino axit và sản phẩm phân huỷ của nó, chủ yếu là axit béo
- Nước có màu ghi, có mùi thối của H2S, phần dư thừa của quá trình lên men protein và cacbonhydrat.
- Đặc trưng là các loài nấm nước cống
“sewage fungus”
- 1 tập hợp rất nhiều loài sinh vật mà chiếm ưu thế là vi khuẩn Sphaerotilus natans.
Vùng β- mesosaprobic
(ô nhiễm trung bình)
- Điều kiện hảo khí được bổ sung bằng quá trình quang hợp. Hiện tượng bão hoà oxy có thể xuất hiện vào ban ngày. Quá trình khử gần như đã - Sản phẩm phân huỷ của protein như amino axit, xong
axit béo, amoni đều ở nồng độ thấp
- Nước trong và ít đục, không mùi và gần như không có màu
- Chiếm ưu thế là các loài thực vật bám
- Các loài sinh vật đáy cỡ lớn như nhuyễn thể, côn trùng, phân lớp thân giáp thấp, đỉa.
Vùng
oligosaprobic - Thường xảy ra bão hoà oxy
- Sản phẩm khoáng hoá tàn dư vô cơ và hữu cơ (humic)
- Các loài sinh vật nhạy cảm như rêu, ấu trùng côn trùng
- Cá Salmonid chiếm ưu thế
Chỉ số Saprobic
Tần suất xuất hiện a:
•Xuất hiện bình thường a = 1
•Xuất hiện thường xuyên a = 3
•Phát triển mạnh a = 5 Giá trị saprobic s:
•Oligosaprobic s = 1
•β-mesosaprobic s = 2
•α-mesosaprobic s = 3
•Polysaprobic s = 4 S = 1,0 – 1,5 oligosaprobic
S = 1,5 – 2,5 β- mesosaprobic
S = 2,5 – 3,5 α- mesosaprobic
S = 3,5 – 4,0 polysaprobic
Chỉ số BMWP
Mayfly Nymphs (Ephemeroptera)
Ốc (Lớp
Gastropoda) Oligochaeta Leeches (Lớp Hirudinea)
Riffle Beetles (Họ Elmidae)
Sowbugs (Bộ Isopoda)
Stonefly Nymphs (Bộ Plecoptera)
Midge Larvae (Họ Chironomidae
Chỉ số BMWP
Điểm Nhóm các loài
10
Siphlonuridae, Heptageniidae, Leptophlebiidae, Ephemerellidae, Potamanthidae, Ephemeridae, Taeniopterygidae, Molannidae, Leuctridae, Beraeidae, Capniidae, Perlodidae, Goeridae, Perlidae, Chloroperlidae, Aphelocheiridae, Phryganeidae, Odontoceridae, Leptoceridae, Lepidostomatidae, Brachycentridae, Sericostomatidae 8 Astacidae, Lestidae, Agriidae, Psychomyiidae (Ecnomidae), Gomphidae,
Cordulegasteridae, Aeshnidae, Corduliidae, Libellulidae, Phylopotamidae
7 Limnephilidae, Polycentropodidae, Rhyacophilidae (Glossosomatidae), Nemouridae, 6 Neritidae, Viviparidae, Ancylidae (Acroloxidae), Hydroptilidae, Unionidae,
Corophiidae, Gammaridae (Crangonyctidae), Platycnemididae, Coenagriidae 5
Mesovelidae, Hydrometridae, Gerridae, Nepidae, Naucoridae, Notonectidae, Pleidae, Corixidae Haliplidae, Hygrobiidae, Dytiscidae (Noteridae), Gyrinidae, Hydrophilidae, (Hydraenidae), Clambidae, Scirtidae, Dryopidae, Elmidae, Hydropsychidae, Tipulidae, Simuliidae, Planariidae (Dogesiidae), Dendrocoelidae
4 Baetidae, Sialidae, Pisicolidae
3 Valvatidae, Hydrobiidae (Bithyniidae), Lymnaeidae, Physidae, Planorbidae, Sphaeriidae, Glossiphoniidae, Hiruadinidae, Erpobdellidae, Asellidae
2 Chironomidae 1 Oligochaeta
Chỉ số CCME WQI
Chất lượng Giá trị Chất lượng nước Điều kiện
Excellent
(Rất tốt) 95 – 100 Nước được bảo vệ, không có sự đe doạ, ảnh hưởng suy yếu
Nước gần với sạch tự nhiên hoặc ở mức độ tinh khiết
Good
( tốt) 80 - 94 Nước được bảo vệ với những đe doạ hoặc ảnh hưởng rất nhỏ
Nước ít có sự khác biệt với mức độ sạch tự nhiên hay ở mức độ được mong muốn
Fair
(Vừa phải) 65 - 79
Nước được bảo vệ thường xuyên, nhưng vẫn có thể bị đe doạ hoặc bị ảnh hưởng
Nước thỉnh thoảng ở dưới mức độ tự nhiên hay được mong muốn.
Marginal
(Trung bình) 45 – 64 Nước thường xuyên bị đe doạ hoặc bị ảnh hưởng
Nước thường dưới mức độ tự nhiên hay mức độ mong muốn Poor
(Xấu) 0 – 44 Nước luôn bị đe doạ hoặc bị ảnh hưởng
Nước dưới mức độ tự nhiên hay dưới mức mong muốn.