Luận văn Đánh giá hiện trạng môi trường nước sông Cấm tỉnh Nghệ An và đề xuất các giải pháp bảo vệ

vực. 1.4.2. Điều kiện tự nhiên Lưu vực sông Cấm có diện tích lưu vực đi qua huyện Nghi Lộc và thị xã Cửa Lò nên mang những đặc điểm khí hậu đặc trưng của vùng. Các đặc trưng về khí tượng của khu vực này được quan trắc tại trạm khí tượng Vinh. a. Điều kiện khí hậu Huyện Nghi Lộc và thị xã Cửa Lò có khí hậu nhiệt đới gió mùa và chịu chung những đặc điểm khí hậu của miền Trung. Chế độ nhiệt: Có 2 mùa rõ rệt, mùa nóng từ tháng 5 – 9, nhiệt độ trung bình 23 – 24oC, tháng nóng nhất là tháng 7 lên tới 39 - 40 oC. Mùa lạnh từ tháng 10 – tháng 4 năm sau. Chế độ mưa: Lượng mưa trung bình hàng năm 1.900 mm, lớn nhất khoảng 2.600 mm, nhỏ nhất đạt 1.100 mm. Lượng mưa phân bố không đều trong năm tập 33 trung từ tháng 8 – tháng 10. Lượng mưa thấp nhất trong năm vào tháng 4, chiếm khoảng 10% lượng mưa cả năm. Chế độ gió: Có 2 hướng gió chính. Gió mùa Đông Bắc từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Gió mùa Đông Nam từ tháng 4 đến tháng 10. Các hiện tượng thời tiết bất thường như bão, lũ trung bình mối năm chịu 3 cơn bão, thường tập trung vào các tháng 8,9 và tháng 10. Bão thường kéo theo mưa lớn gây lũ lụt, ảnh hưởng tới đời sống và kinh tế. b. Điều kiện thủy văn * Huyện Nghi Lộc - Nguồn nước mặt: Nghi Lộc có nguồn nước mặt khá dồi dào, bao gồm hệ thống sông Cấm, sông Lam, kênh nhà Lê và 11 hồ chứa nước, 18 đập chứa nước với trữ lượng trên 21 triệu m3. Nguồn nước mặt dùng để phục vụ sản xuất nông nghiệp và thau chua rửa mặn, ngọt hóa cho vùng đất nhiễm mặn hai bên hạ lưu sông Cấm. - Nguồn nước ngầm: Theo kết quả nghiên cứu địa chất thủy văn trước đây, nguồn nước ngầm hiện có 3 tầng nước chủ yếu, có ý nghĩa cho việc cấp nước sinh hoạt và phát triển kinh tế như các tầng nước lỗ hổng Holocen, tầng chứa nước lổ hổng Plestocen và các tầng chứa nước khe nứt và khe nứt Karst. Do vậy hiện tại tài nguyên nước có khả năng đáp ứng được cho sản xuất và phục vụ đời sống sinh hoạt. * Thị xã Cửa Lò Thị xã Cửa Lò nằm giữa hai cửa biển với 2 con sông lớn là sông Lam và sông Cấm. Sông Lam chảy ở phía Nam, là ranh giới giữa Nghệ An và Hà Tĩnh, đổ ra biển tại Cửa Hội, sông Cấm ở phía Bắc, đổ ra biển tại Cửa Lò. Bên cạnh đó thị xã còn chịu ảnh hưởng của chế độ thủy văn của một số con sông đào huyện Nghi Lộc, chế độ thủy văn của biển Đông và đặc biệt là chế độ xâm nhập mặn của thủy triều. Nguồn nước mặt: Nguồn nước mặt của thị xã khá dồi dào, bao gồm 2 hệ thống sông Cấm, sông Lam và một số hồ đập ở Nghi Hương, Nghi Thu. Nước mặt dùng cho sản xuất nông nghiệp và thau chua, rửa mặn, ngọt hóa cho một số nguồn nước. Nguồn nước sông Cấm khá dồi dào nhưng do ảnh hưởng của nước mặn nên 34 sử dụng bị hạn chế. Hiện nay đập Nghi Quang, Nghi Khánh phát huy tác dụng đã ngọt hóa được phần nào sông Cấm. Nguồn nước ngầm: Nguồn nước ngầm phân bố khá rộng, nước ngầm ngọt phân bố chủ yếu ở các tầng chứa nước Plettoxen, Miocen ở độ sau 100 đến 300 m, một số nơi nông hơn 20 – 50 m. Chất lượng khá tốt, đáp ứng nhu cầu sản xuất và sinh hoạt. c. Tài nguyên rừng Đất lâm nghiệp của huyện Nghi Lộc có 9265,52 ha. Chiếm 26,6% diện tích đất tự nhiên. Rừng tập trung chủ yếu ở các xã vùng bán sơn địa được trồng các loại cây thông, keo, phi lao, bạch đàn và trồng rừng ngập mặn ở các xã ven biển để chắn đê, chắn sóng. Rừng của thị xã có 423 ha, chủ yếu là rừng trồng phòng hộ, và các cây trồng phân tán như thông, keo, phi lao, bạch đàn và cây bóng mát trong khu đô thị. Nhìn chung, tài nguyên rừng của thị xã Cửa Lò ngoài ý nghĩa về phòng hộ ven biển, ngoài chắn cát còn có vai trò qua trọng trong tạo bóng mát, cảnh quan thiên nhiên, môi trường sinh thái phục vụ du lịch. d. Tài nguyên khoáng sản * Huyện Nghi Lộc Nghi Lộc không nhiều về tài nguyên khoáng sản, ít chủng loại, chủ yếu chỉ có nhóm làm vật liệu xây dựng và một ít kim loại màu. Nhóm sản xuất vật liệu xây dựng gồm có đất sét, cao lanh ở xã Nghi Văn được phát hiện thêm năm 2006, có trữ lượng khoảng 1750 triệu m3, đá xây dựng có ở các xã Nghi Yên, Nghi Lâm, Nghi Tiến, Nghi Thiết, Nghi Vạn. Với trữ lượng tuy không lớn nhưng cơ bản đáp ứng được nhu cầu xây dựng trên địa bàn của huyện và cung cấp cho các vùng phụ cận. Nhóm kim loại màu: Mỏ Barit ở xã Nghi Văn trữ lượng khoảng 1,81 ngàn tấn sắt có ở xã Nghi Yên trữ lượng khoảng 841,8 ngàn tấn. 35 * Thị xã Cửa Lò Tài nguyên khoáng sản trên địa bàn không nhiều, chủ yếu phục vụ làm vật liệu xây dựng như cát, quặng Titan (Nghi Hải). Tuy nhiên trữ lượng thấp, phân bố rải rác ở các xã, phường, khả năng khai thác mang tính bền vững ít. 1.4.3. Điều kiện kinh tế - xã hội 1.4.3.1. Huyện Nghi Lộc Nghi Lộc có diện tích 347,88 km2, là một huyện có dân số đông. Năm 2013, toàn huyện có 185.267 người, trong đó số dân thành thị có 4.782 người chiếm 2,6 %, số dân nông thôn 180.485 chiếm 97,4 %, mật độ trung bình 533 người/km2. * Về kinh tế: Tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân trong 5 năm từ 2005 – 2010 đạt 12,01%; tổng giá trị sản xuất năm 2013 đạt 1.944 tỷ đồng. Thu nhập bình quân đầu người đạt 13,7 triệu đồng. Tổng thu ngân sách theo phân cấp trong cả nhiệm kỳ đạt 352,7 tỷ đồng; tổng đầu tư toàn xã hội đạt 4.546 tỷ đồng. Cơ cấu kinh tế đến năm 2010, nông – lâm – ngư giảm từ 45,3 % xuống còn 30,2%, công nghiệp – xây dựng tăng từ 27,3 % lên 36,8 %, thương mại – dịch vụ tăng từ 27,4 % lên 33 %. - Sản xuất nông - ngư nghiệp: Nông - lâm – ngư tăng trưởng khá, góp phần quan trọng trong việc ổn định xã hội và nâng cao đời sống nhân dân. Giá trị sản xuất của ngành nông - lâm - ngư giai đoạn 2010 - 2013 tăng bình quân 3,62 %/năm. Giá trị thu nhập trên đơn vị diện tích tăng nhanh. Đến 2013, bình quân giá trị thu nhập trên đơn vị diện tích toàn huyện đạt 43 triệu/ha, trong đó có 3.710 ha cho thu nhập từ 50 triệu đồng/ha/năm trở lên (chiếm 35,6 % diện tích canh tác). Sản lượng lương thực bình quân hàng năm đạt 80.000 tấn. - Sản xuất công nghiệp - TTCN: Công nghiệp - xây dựng và tiểu thủ công nghiệp phát triển mạnh góp phần tích cực trong việc chuyển dịch cơ cấu kinh tế, cơ cấu lao động và đẩy nhanh tốc độ đô thị hoá nông thôn. Giá trị sản xuất của ngành công nghiệp - xây dựng giai đoạn 2010 - 2013 tăng bình quân 21,29 %/năm. Tiểu thủ công nghiệp, làng nghề tiếp tục có bước phát triển khá, có thêm 10 làng nghề 36 được tỉnh công nhận, hình thành được một số doanh nghiệp tiêu thụ sản phẩm của các làng nghề. - Dịch vụ, thương mại: Dịch vụ, thương mại phát triển tốt tạo điều kiện cho người dân tiếp cận với các loại hình dịch vụ thuận lợi hơn, từng bước gắn phát triển dịch vụ với chuyển dịch cơ cấu lao động. Giá trị sản xuất của ngành dịch vụ, thương mại giai đoạn 2010 - 2013 tăng bình quân 15,36 %/năm. Hệ thống dịch vụ từng bước phát triển, một số dịch vụ như du lịch, vận tải, lao động và một số ngành nghề như xây dựng, cơ khí, mộc cao cấp có sự tăng trưởng nhanh, tạo được nhiều việc làm cho người lao động. * Về văn hóa - xã hội - Về giáo dục: Sự nghiệp giáo dục - đào tạo tiếp tục chuyển biến tích cực, từng bước đáp ứng nhu cầu học tập của con em và đào tạo nghề cho người lao động và thực hiện được mục tiêu nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực và bồi dưỡng nhân tài. Toàn huyện có 30 trường mầm non, 31 trường tiểu học, 26 trường THCS và 6 trường THPT. Đến nay, toàn huyện đã có 100 % số xã có trường học cao tầng, 100 % số xã có trung tâm học tập cộng đồng, 43/95 trường được công nhận đạt chuẩn quốc gia. - Về y tế: Cả huyện có 34 cơ sở y tế, trong đó có 2 bệnh viện, 2 phòng khám và 30 trạm y tế. Công tác chăm sóc sức khoẻ ban đầu, y tế dự phòng được chăm lo. Tập trung xây dựng phường xã đạt chuẩn quốc gia về y tế, đến nay có 26/30 xã đạt 86,6% chỉ tiêu đề ra. Mạng lưới y tế từ huyện đến cơ sở được củng cố. Thực hiện tốt các chương trình mụa tiêu quốc gia về y tế, công tác phòng chống dịch bệnh được chú trọng triển khai thực hiện. 1.4.3.2. Thị xã Cửa Lò * Dân số Cửa Lò là thị xã ven biển của tỉnh, nằm ở phía Đông của tỉnh Nghệ An.Phía Đông giáp Biển Đông, phía Tây giáp Nghi Lộc, phía Nam giáp thành phố Vinh và huyện Nghi Xuân, phía Bắc giáp Diễn Châu với 7 đơn vị hành chính. Năm 2013 dân số thị xã 52.024 người, mật độ 1851 người/km2. 37 * Kinh tế Năm 2013 nền kinh tế thị xã tiếp tục tăng trưởng cao và ổn định, cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng ưu tiên dịch vụ du lịch - công nghiệp, xây dựng và nông,lâm, ngư nghiệp. Trong đó, ngành công nghiệp - xây dựng tăng trưởng khá, giá trị sản xuất đạt 746,5 tỷ đồng, tăng 18,5 %; Nông – lâm - ngư nghiệp ổn định, giá trị sản xuất đạt 74,5 tỷ đồng. Riêng ngành dịch vụ đã đạt đến 768 tỷ đồng, tăng gần 24 % so với năm 2012, chiếm 50 % tổng giá trị sản xuất của nền kinh tế thị xã biển. * Giáo dục – Y tế a. Giáo dục – đào tạo Thị xã Cửa Lò có tổng số 8 trường mẫu giáo, 7 trường tiểu học, 5 trường trung học cơ sở, 2 trường trung học phổ thông và một số trường đại học, cao đẳng, trung cấp. Đội ngũ cán bộ quản lý, giáo viên được kiện toàn, nâng cao chất lượng. Số lượng giáo viên của các bậc học ngày một tăng cường cả về số lượng và chất lượng. Chất lượng giáo dục những năm qua đã được nâng lên đáng kể, tỷ lệ học sinh tốt nghiệp hàng năm đạt tỷ lệ cao, năm 2012 – 2013 đạt 99,07 % đối với THCS, 96,16 % đối với THPT. b. Y tế Trên địa bàn thị xã có 2 bệnh viện và 7 trạm y tế của các xã phường với tổng số 305 giường bệnh. Công tác chăm sóc sức khỏe của người dân ngày càng được nâng cao và quan tâm. Cơ sở vật chất trong y tế được đầu tư và nâng cấp dần. 1.4.4. Hiện trạng sử dụng nước trên sông Cấm Trên sông Cấm hiện nay, nguồn nước mặt có vai trò và sử dụng như sau: Cùng với kênh nhà Lê tiêu nước lũ cho vùng Nam Đàn, Hưng Nguyên, thành phố Vinh và huyện Nghi Lộc khi nước sông Lam quá cao. Vùng thượng nguồn sông Cấm các địa phương đã xây dựng 48 hồ chứa vừa và nhỏ, có lưu vực tích nước có diện tích 101 km2, đảm bảo diện tích tưới 2.000 ha. Vùng hạ lưu đã xây dựng được 49 trạm bơm lấy nước tưới cho 3.900 km2 ruộng hai bên lưu vực. Ngày nay nhờ có cống Nghi Quang nên sông được ngọt hóa nên 2 bên 38 bờ sông xây dựng các trạm bơm lấy nước tưới, sử dụng dân sinh vùng Cửa Lò, khu công nghiệp Nam Cấm. Ngoài ra sông Cấm cùng với kênh nhà Lê, sông Kẻ Gai, kênh thấp, sông Vinh tạo ra tuyến giao thông thủy trong vùng Nam – Hưng – Nghi - Vinh và ra vùng Diễn Châu. Nguồn nước lưu vực sông phía hạ lưu cung cấp nước tạo nên vùng nuôi trồng và chế biển thủy sản trên địa bàn huyện Nghi Lộc và thị xã Cửa Lò. Vùng cửa sông Cấm nằm giữa các dãy núi lớn khuất gió có điều kiện địa hình rất thuận lợi cho việc neo đậu tránh bão của các tàu thuyền. 1. Đoạn từ xóm 8 xã Nghi Phương đến ngã 3 kênh nhà Lê sông Cấm a. Hiện trạng lòng sông Dài 3 km, lòng sông rộng trung bình mùa khô 3 – 4 m, mùa mưa 8 – 10 m, cao độ đáy sông 0 – 1 m. b. Dòng chảy trên sông - Mùa mưa: Dòng chảy chủ yếu do mưa gây ra, lưu lượng bình quân 15 – 20 m3/s. - Mùa khô: Nước mưa ngấm vào đất, thảm phủ thực vật chaye về lòng sông, lưu lượng bình quân 1 – 1,5 m3/s. c. Diện tích tưới tiêu - Diện tích tưới: Tính cho cả vùng thượng nguồn 8 xã có 40 hồ chứa và 12 trạm bơm, đảm bảo tưới 2.885 ha, diện tích mặt thoáng các hồ 100 ha. - Diện tích tiêu: Tiêu cho diện tích 1.756 ha, trong đó đất lâm nghiệp 4.675,4 ha. d. Nước sinh hoạt Trong vùng có 11.876 hộ, 52.256 người dùng nước sinh hoạt là giếng đào, giếng khoan và một số ít xây bể đựng nước mưa. e. Cấp nước và xả thải Đây là vùng đầu nguồn sông nên chưa có nhiều các chất thải bẩn vào sông. 39 2. Đoạn từ ngã 3 sông Cấm, kênh Nhà Lê đến xóm 2 Nghi Thuận a. Hiện trạng lòng sông Dài 8 km, chiều rộng lòng sông bình quân mùa khô 20 – 25 m, mùa mưa 50 – 60 m; cao độ đáy sông -2,5 – -3,5 m. b. Dòng chảy trên sông - Mùa mưa: Toàn bộ khu vực Nam – Hưng – Nghi – Vinh mưa tạo thành dòng chảy, 1 phần về cống Bến Thủy, phần lớn dòng chảy qua kênh Gai, khe Cái về sông Cấm; lưu lượng bình quân 100 – 120 m3/s. - Mùa khô: Dòng chảy chủ yếu là nước thừa của hệ thống thủy lợi Nam còn lại khoảng 5 – 10 m3/s, có một số năm hạn kéo dài, mực nước sông Lam kiệt, có thời kỳ lưu lượng trên sông không có, nước mặn ảnh hưởng vào nội đồng. c. Diện tích tưới tiêu - Diện tích tưới: Tưới 2 xã có 9 trạm bơm, diện tích tưới 699,4 ha. - Diện tích tiêu: Diện tích là 1362,6 ha d. Nước sinh hoạt Toàn vùng có 3.234 hộ, 1390 người, nước sinh hoạt chủ yếu là giếng đào và xây bể đựng nước mưa. e. Cấp nước và xả thải Vùng này có 2 nguồn cấp nước chính cho sông Cấm là khe Cái và kênh Gai. Khe Cái là đầu nguồn của sông Cấm. Kênh Gai dẫn nước từ khu vực thành phố Vinh về mang theo chất thải của các khu vực lân cận của TP.Vinh, chợ Hưng Tây, thị trấn Quán Hành. Bên cạnh đó, kênh Gai còn tiếp nhận các nguồn thải từ các xí nghiệp gạch ngói Nghi Hoa, Nghi Thuận. 3. Đoạn từ xóm 2 Nghi Thuận đến cầu Cấm đường bộ a. Hiện trạng lòng sông Dài 6 km, chiều rộng lòng sông trung bình mùa khô 25 – 28 m, mùa mưa 50 – 60 m. Trước đây, bãi hai bên bờ sông đất tự nhiên có cao độ 1 – 1,5; hiện nay do xây dựng khu công nghiệp nên đất được đắp lên cao độ 2 – 3 m. b. Dòng chảy trên sông 40 - Mùa mưa: Do mưa trên lưu vực và nước sông Lam qua cống Nam Đàn tạo dòng chảy, lưu lượng bình quân 120 – 130 m3/s. - Mùa khô: Do nước sông Lam qua cống Nam Đàn về và một phần do nước sau khi tưới ruộng ngấm xuống và do nước mưa ngấm vào đất và thảm thực vật chảy về sông, lưu lượng bình quân 5 – 10 m3/s. c. Diện tích tiêu - Diện tích tưới: 1 hồ chứa và 8 trạm bơm tưới 652,4 ha. - Diện tích tiêu: Tiêu cho 3.021,8 ha trong đó có 1.212,8 ha đất lâm nghiệp. d. Nước sinh hoạt Có 4.013 hộ, 17.473 người sử dụng nước sinh hoạt từ giếng đào hoặc xây bể đựng nước mưa. e. Cấp nước và xả thải Đây là vùng xả thải của các nhà máy thuộc khu công nghiệp Nam Cấm, nước xả thải của chợ, khu bãi rác Nghi Yên và khu dân cư dọc sông và kênh Nhà Lê từ đền Cuông (Diễn Châu) vào. 4. Đoạn cầu Cấm đến cống Nghi Quang a. Hiện trạng lòng sông Dài 6,5 km; chiều rộng trung bình mùa khô 50 – 60 m, mùa mưa 80 – 90 m; cao độ đáy sông -3 – 4. b. Dòng chảy trên sông - Mùa mưa: Do mưa trên lưu vực và nước sông Lam qua cống Nam Đàn về, khi mưa lớn cống Nam Đàn đóng, chủ yếu nước mưa cung cấp, lưu lượng bình quân 130 – 135 m3/s. - Mùa khô: Do lượng nước sông Lam và nước hồi quy sau khi tưới chảy về làm ảnh hưởng tới lưu lượng, giá trị bình quân 5 – 10 m3/s. c. Diện tích tưới tiêu - Diện tích tưới: 1 hồ chứa và 2 trạm bơm tưới 251,8 ha, diện tích mặt thoáng của hồ 2,5 ha. 41 - Diện tích tiêu: Tiêu cho diện tích 1.952,3 ha trong đó có 754,5 ha đất lâm nghiệp d. Nước sinh hoạt Có 2.090 hộ, 8974 người, nước sinh hoạt chủ yếu là giếng đào và xây dựng bể đựng nước mưa. e. Cấp nước và xả thải Hai bên sông có 110 ha nuôi thủy sản nên xả ra sông nhiều chất thải. 5. Đoạn sau cống Nghi Quang đến cửa sông a. Hiện trạng lòng sông Sau cống ngăn mặn Nghi Quang, nước sông hoàn toàn là nước mặn. Khu vực này có độ dài 3,5 km; chiều rộng lòng sông trung bình mùa kiệt 50 – 60 m, mùa mưa 90 – 100 m; cao độ đáy sông -3 – -3,5 m. b. Dòng chảy trên sông - Mùa mưa: Chủ yếu là do dòng chảy thuỷ triều, có sự tham giam của mưa nội đồng, lưu lượng bình quân 170 - 180 m3/s. - Mùa khô: hoàn toàn do dòng chảy thuỷ triều, lưu lượng bình quân khi triều xuống 60 - 70 m3/s. c. Diện tích tưới tiêu - Diện tích tưới: Có 3 trạm bơm tưới 190 ha. - Diện tích tiêu: Tiêu cho diện tích 2.940,3 ha trong đó có 429 ha đất lâm nghiệp. d. Nước sinh hoạt Có 4.735 hộ, 43.334 người, nước sinh hoạt là giếng đào, giếng khoan và xây bể đựng nước mưa. Còn lại 2.017 hộ với 7.814 người sử dụng nước sinh hoạt từ nhà máy nước thị xã Cửa Lò. e. Cấp nước và xả thải Vùng này có 95 ha nuôi thuỷ sản và thuyền đánh cá biển, chiều về tập trung dọc sông. 42 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 2.1.1.1. Chất lượng nước mặt sông Cấm a. Các thông số lựa chọn để đánh giá - Thông số vật lý: nhiệt độ, độ đục, tổng chất rắn lơ lửng (TSS). - Thông số hóa học: pH, DO, COD, BOD5, NH4 +, PO4 3-. - Thông số vi sinh: tổng Coliform. b. Vị trí quan trắc Dựa vào hiện trạng sử dụng nước, đặc điểm cấp nước và xả nước của từng đoạn trên sông Cấm để lựa chọn các vị trí quan trắc, lấy mẫu. Sơ đồ vị trí lấy mẫu được trình bày tại Phụ lục. Bảng 2.1. Bảng thể hiện vị trí lấy mẫu nước trên sông Cấm TT Ký hiệu Vị trí Tọa độ Đặc điểm nơi quan trắc Kinh độ Vĩ độ 1 NM1 Khu vực xóm 8, xã Nghi Phương 562304 2079174 Nước trong, dòng chảy nhẹ 2 NM2 Hợp lưu sông Kẻ Gai và sông Cấm 564774 2078200 Nước đục, dòng chảy nhẹ 3 NM3 Khu vực xóm 2, xã Nghi Hương 566872 2081322 Nước trong, dòng chảy nhẹ 4 NM4 Khu vực Ngã 3 QL 1 A đi Cửa Lò 568523 2083063 Gần khu vực nhận nước thải KCN Nam Cấm, nước trong, chảy nhẹ 5 NM5 Cầu Cấm đường bộ 568694 2084281 Nước trong, dòng chảy nhẹ 6 NM6 Trước cống Nghi Quang từ thượng lưu 572799 2083646 Nước đục, dòng chảy nhẹ 7 NM7 Khu vực gần cửa ra của cống Thượng Xá 572928 2082076 Nước đục, dòng chảy nhẹ 8 NM8 Khu vực gần cửa ra của cống Nghi Khánh 574583 2082155 Nước đục, dòng chảy nhẹ 43 2.1.1.2. Bộ chỉ số WQI của Tổng cục Môi trường, Quỹ Vệ sinh Quốc gia Hoa Kỳ (NSF - WQI) 2.1.1.3. Một số khu dân cư và cơ sở sản xuất: KCN Nam Cấm, các làng nghề chế biến thủy hải sản... 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi về không gian: Huyện Nghi Lộc và thị xã Cửa Lò. Phạm vi về thời gian: Năm 2013 2.2. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thống kê, kế thừa: thu thập tài liệu thứ cấp từ các nguồn số liệu từ báo cáo môi trường hàng năm của Bộ, của tỉnh, và các nguồn số liệu khác có liên quan; - Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa: tiến hành cho các hoạt động về quan trắc, kiểm tra đánh giá mức độ ô nhiễm, đánh giá tình trạng ô nhiễm, thống kê, đo đạc, đánh giá từ đó xác định được mức độ ô nhiễm, nguyên nhân và nguồn ô nhiễm; - Phương pháp lấy mẫu phân tích: Theo TCVN 6663-6:2008. Mẫu được lấy ở độ sâu 50cm, giữa dòng và chọn nơi không có xoáy, không có tàu thuyền mới đi qua, nuớc tương đối tĩnh để đảm bảo hạn chế sai số của các thông số đo nhanh; - Phương pháp bảo quản mẫu: Mẫu được bảo quản tùy từng thông số phù hợp với TCVN 5993:1995. Tất cả các mẫu được bảo quản lạnh trong trong suốt quá trình lấy mẫu và vận chuyển về phòng thí nghiệm. Mẫu kim loại nặng được vô cơ hóa tại hiện truờng. Mẫu vi sinh được giữ trong điều kiện lạnh và bình tối, hạn chế tiếp xúc với ánh sáng mặt trời; Khi có hóa chất, mẫu được bảo quản và lưu giữ theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6663-3:2008 tương đương tiêu chuẩn chất lượng ISO 5667-3:2003. - Phương pháp đo đạc tại hiện trường: Thông số DO, nhiệt độ được đo trực tiếp tại hiện trường nhằm đánh giá diễn biến DO và nhiệt độ của nuớc sông Cấm theo không gian; 44 - Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm: Các phương pháp phân tích chất lượng nuớc đuợc thực hiện phù hợp với các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và các tiêu chuẩn đã được công nhận ở Việt Nam tại phòng phân tích của Trung tâm Kiểm định an toàn thực phẩm và Môi trường, Đại học Vinh; Bảng 2.2. Các phương pháp phân tích thực hiện trong đề tài TT Thông số Tiêu chuẩn áp dụng Phương pháp phân tích 1 pH TCVN 6492:1999 Dùng máy đo pH để bàn Inolab Mi 151 2 Độ đục TCVN 4560:1988 Máy đo nước Hana HI 9828 3 DO Standard method 2350 A 4 BOD SMEWW5210- D Bộ Oxitop 5 TSS TCVN 6625: 2000 Lọc qua cái lọc sợi thủy tinh 6 COD SMEWW5520- D Phương pháp chuẩn độ dùng dung dịch Fas 8 NH4 + TCVN 5988: 1995 Phương pháp chưng cất và chuẩn độ 9 PO4 3- TCVN 6202:2008 Phương pháp đo phổ dùng amoni molipdap 10 Coliform TCVN 6187-2:1996 - Các phương pháp tính chỉ số WQI: Đề tài sẽ tính theo Quyết định số 879 QĐ-TCMT và phương pháp phương pháp tính WQI của Qũy vệ sinh Quốc gia Hoa Kỳ (NSF-WQI) áp dụng thực tế cho môi trường nước mặt lưu vực sông Cấm để thấy được những ưu điểm và hạn chế của phương pháp. Từ đó, đề xuất cải tiến phương pháp tính WQI cho phù hợp. 45 + Tính WQI theo Quyết định số 879/ QĐ-TCMT [9]: đã nêu rõ ở phần tổng quan + Mô hình cơ bản của Quỹ vệ sinh Quốc gia Hoa Kỳ (NSF – WQI) NSF – WQI được xây dựng bằng cách sử dụng kỹ thuật Delphi (trọng số) để xác định các thông số CLN lựa chọn (Xi), sau đó xác lập phần trọng số đóng góp của từng thông số (wi) và xây dựng các đồ thị chuyển đổi từ các giá trị xi (giá trị đo được của thông số lựa chọn Xi) sang chỉ số phụ (qi). Bảng 2.2. Các công thức tập hợp tính WQI Nội dung Dạng tổng Dạng tích Dạng Solway Không tính phần trọng số đóng góp Có tính phần trọng số đóng góp Trong đó: Wi: là trọng số (là số biểu thị độ quan trọng của thông số chất lượng nước) qi: là chỉ số phụ của thông số chất lượng nước thứ i Lựa chọn thông số, xác định trọng số: NSF đã thống kê và chọn được 9 trong số 35 thông số CLN được gửi đến hơn 1000 chuyên gia nghiên cứu về nước trong một khảo sát thống kê. Trọng số tạm thời của từng thông số được tính bằng cách lấy trung bình cộng điểm các chuyên gia cho đối với thông số đó. Trọng số cuối cùng của một thông số được tính bằng cách chia trọng số tạm thời của thông số đó với tổng các trọng số tạm thời, sao cho tổng giá trị các trọng số cuối cùng bằng 1. Trọng số cuối cùng hay còn gọi là phần trọng số đóng góp (wi) của 9 thông số được tính toán (bảng sau): Bảng 2.3. Thông số và trọng số đóng góp wi của phương pháp NSF – WQI TT Nhóm thông số NSF- WQI Trọng số đóng góp 1 Thông số vật lý Biến đổi nhiệt độ (∆T) 0,12 2 Tổng chất rắn (TS) 0,08 n i i=1 1 WQIAU= q n  1 n n i i=1 WQIMU= q        2n i i=1 1 1 WQISU= q 100 n        n i i i=1 WQIA= q W i n W i i=1 WQIM= q 2 n i i i=1 1 WQIS= q W 100        46 3 Độ đục 0,10 4 pH 0,08 5 Oxy hòa tan (DO) 0,17 6 Thông số hóa học Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD5) 0,1 7 Ion Nitrat (NO3 -) 0,1 8 Ion photphat (PO4 3-) 0,1 9 Thông số sinh học F.Coliform 0,15 Nhận xét: Mô hình là mô hình gốc được nghiên cứu và đề xuất bởi NSF. Tuy nhiên, các thông số chọn lựa và trọng số trong mô hình này là dựa vào tiêu chuẩn đánh giá CLN của Mỹ và áp dụng thích hợp cho điều kiện nghiên cứu cũng như điều kiện tự nhiên của hệ thống sông suối ở Mỹ và các vùng lân cận. Khi áp dụng sang các vùng lãnh thổ địa lý khác, quốc gia khác thì mô hình này cần được điều chỉnh đề phù hợp với mục tiêu, yêu cầu đặc điểm tự nhiên của vùng được đánh giá bằng WQI. + Phương pháp tính WQI của Qũy vệ sinh Quốc gia Hoa Kỳ (NSF-WQI) có biến đổi phù hợp với sông Cấm(viết tắt SC-WQI) a. Các thông số lựa chọn: Các thông số về chất lượng nước mặt được lựa chọn trong SC-WQI cũng tương tự như phương pháp tính WQI theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT. b. Xác định trọng số đóng góp của các thông số (trọng số wi): Trọng số được đưa ra khi ta cho rằng các thông số có tầm quan trọng khác nhau đối với chất lượng nước. Trọng số có thể xác định bằng phương pháp delphi, phương pháp đánh giá tầm quan trọng dựa vào mục đích sử dụng, tầm quan trọng của các thông số đối với đời sống thủy sinh, tính toán trọng số dựa trên các tiêu chuẩn hiện hành, dựa trên đặc điểm của nguồn thải vào lưu vực, bằng các phương pháp thống kê 47 Phần trọng số đóng góp(wi) của 9 thông số trong SC-WQI như trong bảng sau: Bảng 2.4. Trọng số đóng góp của các thông số TT Thông số Trọng số đóng góp (wi) 1 DO 0,17 2 Tổng Coliform 0,15 3 pH 0,12 4 BOD5 0,1 5 COD 0,1 6 NH4 + 0,1 7 PO4 3- 0,1 8 TSS 0,08 9 Độ đục 0,08 TỔNG 1,00 c. Xác định chỉ số phụ qi: Chỉ số phụ qi trong SC-WQI cho các thông số thep phương pháp tính WQI theo Quyết định 879/QĐ-TCMT d. Công thức tính WQI: Sử dụng cả 2 dạng công thức tính dạng tích và dạng tổng của NSF-WQI - Công thức dạng tổng: SC-WQI/WA = ∑ wi*qi (Công thức 2.1) - Công thức dạng tích: SC-WQI/WM= п qiwi (Công thức 2.2) Kết quả phân loại theo bảng sau: Bảng 2.5. Phân loại chất lượng nước theo giá trị của SC-WQI Loại Giá trị WQI Mức đánh giá chất lượng nước Màu I 91 – 100 Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt Xanh nước biển II 71 – 90 Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng cần các biện pháp xử lý phù hợp Xanh lá cây 48 III 51 – 70 Sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các mục đích tương đương khác Vàng IV 26 – 50 Sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích tương đương khác Da cam V 0 – 25 Nước ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý trong tương lai Đỏ - Phương pháp xây dựng bản đồ để thiết lập các bản đồ về vị trí quan trắc chất lượng nước, sơ đồ phân đoạn ô nhiễm sông Cấm; - Phương pháp phân tích, đánh giá CBA, SWOT; - Phương pháp tổng hợp và xử lý s