1.2. Tổng quan về chỉ số chất lượng nước (WQI)
1.2.3. Các WQI ở Việt Nam
Tại Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu đề xuất và áp dụng về bộ chỉ số chất lượng nước, điển hình như sau:
- Nghiên cứu của TS. Tôn Thất Lãng áp dụng chho sông Đồng Nai. Trong nghiên cứu này chỉ số WQI được xây dựng theo phương pháp delphi. Các chuyên gia đƣợc hỏi ý kiến về việc lựa chọn thông số quan trọng. Các thông số đƣợc lựa chọn để tính chỉ số WQI này bao gồm: BOD5, Tổng N, DO, SS, pH, tổng Coliform.
Từ điểm số trung bình do các chuyên gia cho ứng với từng khoảng nồng độ thực tế, đối với mỗi thông số chất lượng nước xây dựng một đồ thị và hàm số tương quan giữa nồng độ và chỉ số phụ.
- Mô hình WQI đƣa ra bởi TS. Phạm Thị Minh Hạnh, cách tiếp cận cải tiến từ WQI-NSF. Chỉ số chất lượng nước được chia làm 2 loại là: Chỉ số chất lượng nước cơ bản IB và chỉ số chất lượng nước tổng hợp IO. Chỉ số chất lượng nước cơ bản bao gồm 8 thông số chính (COD, BOD5, DO, độ đục, SS, NH4+ - N, PO43- - P và coliform chịu nhiệt). Chỉ số chất lượng nước tổng hợp gồm 8 thông số trên và các thông số pH, nhiệt độ, các kim loại nặng, dƣ lƣợng thuốc bảo vệ thực vật trong nước, chỉ số chất lượng nước tổng hợp cung cấp nhiều thông tin hơn cho việc đánh giá chất lượng nước. Mỗi thông số sẽ xác định một chỉ số chất lượng nước phụ, chỉ số WQI cuối cùng được xác định bằng việc kết hợp phương pháp trung bình cộng và trung bình nhân không trọng số nhƣ sau:
Trong đó: qi: Chỉ số phụ của DO, BOD5, NH4+, COD, PO43- qj: Chỉ số phụ của độ đục, TSS
qk: Chỉ số phụ của E.coli
Trong đó: Ci: Hệ số nhiệt độ, pH, chất độc
Ci có giá trị: 0,01-1 và chỉ đƣợc tính khi chỉ số phụ của những chất này < IB
Hệ số phụ của các chất độc đƣợc tính chuyển từ trung bình cộng của các chỉ số phụ của các chất độc.
Những ưu điểm của phương pháp tính này như sau:
Phương pháp trung bình cộng có vấn đề về tính che khuất (một thông số có chỉ số phụ rất thấp nhƣng điều này không đƣợc phản ánh ở giá trị của chỉ số cuối cùng). Tuy nhiên trong trường hợp các thông số thuộc cùng một nhóm (có tương quan chặt với nhau) thì việc một thông số có giá trị thấp kéo theo giá trị cuối cùng thấp chung thì lại không phù hợp. Do đó, trung bình cộng là phù hợp để tích hợp các nhóm thông số thuộc cùng một nhóm.
Trung bình nhân không có vấn đề trên nhƣng khi áp dụng trung bình nhân với nhiều chỉ số phụ thành phần ví dụ nhƣ 9 thành phần thì cũng xuất hiện những vấn đề về độ nhậy của chỉ số cuối cùng.
- Hiện nay, để thống nhất cách tính toán chỉ số chất lượng nước, Tổng cục Môi trường đã chính thức ban hành Sổ tay hướng dẫn kỹ thuật tính toán chỉ số chất lượng nước theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01 tháng 7 năm 2011. Theo Quyết định, chỉ số chất lượng nước được áp đối với số liệu quan trắc môi trường nước mặt lục địa và áp dụng đối với cơ quan quản lý nhà nước về môi trường, các tổ chức, cá nhân có tham gia vào mạng lưới quan trắc môi trường và tham gia vào việc công bố thông tin về chất lượng môi trường cho cộng đồng. Chỉ số chất lượng nước (WQI) là một chỉ số được tính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó; đƣợc biểu diễn qua một thang điểm. WQI thông số (WQISI) là chỉ số chất lƣợng nước tính toán cho mỗi thông số.
Các yêu cầu đối với việc tính toán WQI:
- WQI đƣợc tính toán riêng cho số liệu của từng điểm quan trắc;
- WQI thông số đƣợc tính toán cho từng thông số quan trắc. Mỗi thông số sẽ xác định đƣợc một giá trị WQI cụ thể, từ đó tính toán WQI để đánh giá chất lƣợng nước của điểm quan trắc;
- Thang đo giá trị WQI đƣợc chia thành các khoảng nhất định. Mỗi khoảng ứng với 1 mức đánh giá chất lượng nước nhất định.
Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá chất lượng môi trường nước bao gồm các bước sau:
Bước 1: Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc môi trường nước mặt lục địa (số liệu đã qua xử lý);
Bước 2: Tính toán các giá trị WQI thông số theo công thức;
Bước 3: Tính toán WQI;
Bước 4: So sánh WQI với bảng các mức đánh giá chất lượng nước.
Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc:
Số liệu quan trắc đƣợc thu thập phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Số liệu quan trắc sử dụng để tính WQI là số liệu của quan trắc nước mặt lục địa theo đợt đối với quan trắc định kỳ hoặc giá trị trung bình của thông số trong một khoảng thời gian xác định đối với quan trắc liên tục;
- Các thông số được sử dụng để tính WQI thường bao gồm các thông số:
DO, nhiệt độ, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4 , TSS, độ đục, Tổng Coliform, pH;
- Số liệu quan trắc đƣợc đƣa vào tính toán đã qua xử lý, đảm bảo đã loại bỏ các giá trị sai lệch, đạt yêu cầu đối với quy trình quy phạm về đảm bảo và kiểm soát chất lƣợng số liệu.