HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHAN ĐĂNG LINH ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG MÃ ĐOẠN CHẢY QUA TỈNH THANH HÓA GIAI ĐOẠN 2011-2014 Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60.01 Người hướng dẫn khoa học: TS. Trịnh Quang Huy NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là Phan Đăng Linh, học viên cao học lớp CH22KHMTC khoá K22 (2013-2015). Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sĩ “Đánh giá diễn biến chất lượng nước lưu vực sông Mã đoạn chảy qua tỉnh Thanh Hóa giai đoạn 2011 - 2014” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi. Số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ cho một học vị nào, phần trích dẫn tài liệu tham khảo được ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Phan Đăng Linh i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Môi trường, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã trực tiếp giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong thời gian tôi học tập tại Học viện. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin được bày tỏ lời cảm ơn tới Thầy giáo, Tiến sĩ Trịnh Quang Huy, người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ dẫn tận tình cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp tại Trung tâm Quan trắc môi trường thuộc Tổng cục Môi trường đã tạo điều kiện về thời gian và cung cấp số liệu giúp tôi thực hiện luận văn này. Tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến gia đình và những người bạn đã động viên, hỗ trợ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập, làm việc và hoàn thành luận văn.
Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Phan Đăng Linh ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tẳt. v Danh mục bảng.
vi Danh mục hình. vii Trích yếu luận văn. viii Thesis abstract. Tính cấp thiết của đề tài.
Mục tiêu nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Những đóng góp mớý, ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Tổng quan tài liệu.
Tồng quan về tài nguyên nước lưu vực sông. Vấn đề môi trường tại một số lưu vực sông tại việt nam. Hiện trạng chất lượng nước LVS Nhuệ - Đáy. Lưu vực sông Cầu.
Lưu vực sông Đồng Nai. Nguyên nhân gây ô nhiễm nước mặt. Quản lý tài nguyên nước lưu vực sông. Quá trình phát triển.
Pháp luật liên quan đến quản lý chất lượng nước lưu vực sông. Tổ chức quản lý môi trường lưu vực sông. Thực hiện quy hoạch lưu vực sông. Xây dựng nguồn lực.
Sự tham gia của cộng đồng. Phương pháp phân tích thống kê đa biến. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. Địa điểm nghiên cứu.
27 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Thời gian nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu. Thu thập và xử lý số liệu thứ cấp. Phương pháp kế thừa. Phương pháp xử lý số liệu.
Phương pháp thống kê đa biến. Kết quả nghiên cứu. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của lưu vực sông Mã đoạn chảy qua tỉnh Thanh Hóa. Điều kiện tự nhiên.
Điều kiện kinh tế - xã hội. Phân tích các áp lực tác động tới chất lượng nước lưu vực sông Mã. Gia tăng dân số và đô thị hóa. Hiện trạng sản xuất nông nghiệp.
Hiện trạng sản xuất công nghiệp, làng nghề. Hiện trạng phát triển thương mại, dịch vụ. Diễn biến chất lượng nước sông Mã đoạn chảy qua tỉnh Thanh Hóa. Đánh giá chỉ số chất lượng nước mặt (WQI).
Kết quả phân tich nhóm (CA). Kết quả phân tích thanh phân chinh (PCA). Đề xuất một số biện pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm chất lượng nước Sông Mã. Các giải pháp chung.
Các giải pháp cụ thể. Kết luận và kiến nghị. 68 Tài liệu tham khảo. 71 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CHỮ VIẾT TẲT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt Bộ NN&PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn BVMT Bảo vệ môi trường CA Phân tích nhóm CCN Cụm công nghiệp HCBVTV Hóa chất bảo vệ thực vật KCN Khu công nghiệp LVS Lưu vực sông PCA Phân tích thành phần chính PTN Phòng thí nghiệm QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia TN&MT Tài nguyên và Môi trường TNN Tài nguyên nước WQI Chỉ số chất lượng nước v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 1.
Một số đặc trưng cơ bản của các hệ thống sông chính ở Việt Nam. Các vị trí lấy mẫu quan trắc nước lưu vực sông Mã đoạn chảy qua tỉnh Thanh Hoá. Phương pháp quan trắc hiện trường. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm.
Các mức đánh giá chất lượng nước. Các nhánh sông suối thuộc hệ thống sông Mã tại Thanh Hoá. Đặc điểm thời tiết của lưu vực. Diễn biến tổng dân số và phân bố ở các khu vực từ năm 2011 - 2014.
Giá trị sản xuất qua các năm. Các nguồn thải chính trên lưu vực sông Mã thuộc tỉnh Thanh Hoá. Kết quả tính toán chất lượng nước sông Mã năm 2011 – 2014. 53 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH Hình 2.
Diễn biến giá trị DO trung bình trên sông Nhuệ giai đoạn 2012-2014. Diễn biến giá trị NH4+ trên sông Nhuệ. Diễn biến giá trị DO trên sông Đáy. Diễn biến giá trị BOD5 trên sông Đáy.
Diễn biến giá trị COD trên sông Đáy. Diễn biến DO trên sông Cầu từ năm 2011 đến năm 2014. Diễn biến BOD5 trên sông Cầu từ năm 2011 đến năm 2014. Diễn biến COD trên sông Cầu từ năm 2011 đến năm 2014.
Giá trị DO trên sông Sài Gòn năm 2014. Giá trị BOD5 trên sông Sài Gòn năm 2014. Giá trị COD trên sông Sài Gòn năm 2014. Bản đồ các vị trí lấy mẫu quan trắc nước sông Mã.
Diễn biến hàm lượng DO trên sông Mã giai đoạn năm 2011- 2014. Diễn biến hàm lượng TSS trên sông Mã giai đoạn năm 2011- 2014. Diễn biến hàm lượng COD trên sông Mã giai đoạn năm 2011 – 2014. Diễn biến hàm lượng BOD5 trên sông Mã giai đoạn năm 2011 – 2014.
Diễn biến hàm lượng Fe trên sông Mã giai đoạn năm 2011 – 2014. Diễn biến hàm lượng NO3- trên sông Mã giai đoạn năm 2011 – 2014. Diễn biến hàm lượng NH4+ trên sông Mã giai đoạn năm 2011 – 2014. Diễn biến hàm lượng Coliform trên sông Mã giai đoạn năm 2011 – 2014.
Biểu đồ Boxplot diễn biến WQI trên sông Mã giai đoạn năm 2011 - 2014. Phân tích nhóm (CA) chất lượng nước tại các điểm lấy mẫu trên lưu. Phân tích thành phần chính (PCA) chất lượng nước tại các điểm lấy mẫu trên lưu. 62 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Mục đích nghiên cứu của luận án nhằm xác định các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng nước lưu vực sông Mã đoạn chảy qua tỉnh Thanh Hóa giai đoạn 2011 - 2014; đánh giá diễn biến chất lượng nước và từ đó có thể đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm chất lượng nước.
Luận án đã xử lý số liệu và tính toán chỉ số WQI và sử dụng phương pháp thống kê đa biến là Phân tích nhóm cluster (CA) và Phân tích thành phần chính (FA/PCA) để đánh giá chất lượng nước. Kết quả tính toán WQI đã cho thấy chất lượng nước lưu vực sông Mã đã dần dần được cải thiện qua từng năm. Kết quả phân tích nhóm CA đã xác lập và phân chia các điểm quan trắc thành 2 nhóm: nhóm 1 có đặc trưng chất lượng nước trung bình bắt đầu từ Cầu Na Sài đến Phà Hoành, nhóm 2 đặc trưng chất lượng nước có dấu hiệu bị ô nhiễm tại 2 điểm cuối là Cửa Hới và Ngã ba Bông. Kết quả phân tích thành phần chính PCA đã chỉ ra 9 thông số làm thay đổi chất lượng nước là DO, TSS, EC, TDS, COD, NH4+, NO3-, Coliform và Fe.
viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com THESIS ABSTRACT The purposes of research of the thesis are to determine the factors affect to water quality for a segment of Ma river basin’s flowing through Thanh Hoa province in 2011 to 2014; assessment on the changes of water quality and thus can propose solutions in order to reduce pollution of water quality. The thesis has processed the data and calculated the water quality index (WQI) and using multivariate statistical method are Cluster Analysis (CA) and Principal Component Analysis (PCA) to assess water quality. The result of calculate WQI has shown that water quality of Ma River basin has gradually improved over the years. CA has established and splited monitoring points into 2 groups: group 1 with average water quality from Na Sai Bridge to Hoanh Ferry terminal, group 2 has signs of contamination from Bong Turning point to Hoi Estuary.
PCA has showed 9 parameters has affected to water quality are: Dissolved Oxygen (DO), Total Suspended Solid (TSS), Electric Conductivity (EC), Total Dissolved Solid (TDS), Chemical Oxygen Demand (COD), Amoni (NH4+), Nitrat (NO3-), Coliform and Iron (Fe). Ma river basin, water quality, WQI, CA, PCA, Thanh Hoa province. ix LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Quản lý lưu vực sông là hoạt động đã được diễn ra ở nhiều nước trên thế giới cũng như ở Việt Nam trong nửa cuối thế kỷ 20 và phát triển mạnh trong vài thập kỷ gần đây, nhằm đối phó với những thách thức về sự khan hiếm nước, sự gia tăng tình trạng ô nhiễm và suy thoái các nguồn tài nguyên và môi trường của các lưu vực sông.
Ngày 02/12/2003, Thủ tướng Chính phủ có Quyết định số 256/2003/QĐ- TTg về việc phê duyệt Chiến lược Bảo vệ Môi trường đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020. Một trong những nội dung cơ bản về bảo vệ môi trường của Chiến lược là bảo vệ và khai thác bền vững các nguồn tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt là tài nguyên nước của các lưu vực sông. Theo Quyết định 1989/QĐ-TTg ban hành ngày 1/11/2010 về việc ban hành danh mục các LVS liên tỉnh, LVS Mã là LVS có diện tích lớn thứ 4 với diện tích toàn lưu vực là 28.400 km2, lưu lượng nước trung bình năm là 52,6 m3/s.