Luận án tiến sĩ: Phân vùng chất lượng nước sông Nhuệ và sông Đáy theo mục đích sử dụng

Luận án tiến sĩ nghiên cứu nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học về phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng ứng dụng, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng

• Tác giả: Cái Anh Tú
• Người hướng dẫn: PGS. Dương Hồng Sơn
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Phân Vùng Chất Lượng Nước Sông Nhuệ và Sông Đáy Theo Mục Đích Sử Dụng
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
• 1.2. Mục tiêu và nôi dung nghiên cứu của luận án
• 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Hướng tiếp cận nghiên cứu
• 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Những đóng góp mới của luận án
• 1.6. Cấu trúc của luận án
• 2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC HIỆN PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG THEO MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG
• 2.1. Tổng quan các nghiên cứu về cơ sở khoa học phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng
• 2.2. Tổng quan các nghiên cứu về cơ sở khoa học phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng của một số nước trên thế giới
• 2.3. Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến cơ sở khoa học phân vùng chất lượng nước theo mục đích sử dụng ở Việt Nam
• 2.3.1. Tổng quan các nghiên cứu về chất lượng và hiện trạng sử dụng nước sông Nhuệ, sông Đáy
• 2.3.2. Các nghiên cứu về chất lượng nước sông Nhuệ, sông Đáy
• 2.3.3. Các nghiên cứu về hiện trạng sử dụng nước sông Nhuệ, sông Đáy
• 2.4. TIỂU KẾT CHƯƠNG 1
• 3. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3. Phương pháp thu thập, phân tích, tổng hợp và kế thừa tài liệu nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa, lấy mẫu, phân tích mẫu nước trong phòng thí nghiệm
• 3.5. Phương pháp/công cụ sử dụng chỉ số để đánh giá chất lượng nước
• 3.6. Phương pháp tính toán nhu cầu sử dụng nước theo định mức hệ số
• 3.7. Phương pháp ước tính lượng và tải lượng ô nhiễm
• 3.8. Phương pháp chuyên gia và kỹ thuật Delphi
• 3.9. Phương pháp mô hình hóa
• 3.10. TIỂU KẾT CHƯƠNG 2
• 4. XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG THEO MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG
• 4.1. Mối quan hệ giữa phân vùng chất lượng nước theo mục đích sử dụng và phân vùng môi trường trong quy hoạch môi trường
• 4.2. Các nguyên tắc của phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng
• 4.3. Mối liên quan giữa các yếu tố nội, ngoại vi với chất lượng nước sông
• 4.4. Lựa chọn tiêu chuẩn/quy chuẩn, thông số môi trường nước trong phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng
• 4.5. Đề xuất các tiêu chí và mức độ phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng
• 4.6. Đề xuất quy trình phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng
• 4.7. TIỂU KẾT CHƯƠNG 3
• 5. ÁP DỤNG PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG THEO MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG CHO SÔNG NHUỆ, SÔNG ĐÁY
• 5.1. Một số đặc điểm chính về điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội lưu vực sông Nhuệ - Đáy
• 5.1.1. Đặc điểm chính về điều kiện tự nhiên
• 5.1.2. Đặc điểm chính về điều kiện kinh tế xã hội
• 5.2. Quy trình phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng cho sông Nhuệ, sông Đáy
• 5.2.1. Kết quả xếp hạng phân vùng chất lượng nước sông Nhuệ, sông Đáy theo mục đích sử dụng
• 5.2.2. Nhận xét về tính phù hợp giữa kết quả PVCLNS theo MĐSD do luận án đề xuất với quy hoạch phát triển KTXH và các hiệu chỉnh cơ sở khoa học, bộ tiêu chí, quy trình PVCNS theo MĐSD sau khi áp dụng đối với sông Nhuệ, sông Đáy
• 5.2.3. Nhận xét về tính phù hợp giữa kết quả PVCLNS theo MĐSD do luận án đề xuất với quy hoạch phát triển KTXH
• 5.2.4. Các hiệu chỉnh cơ sở khoa học, bộ tiêu chí, quy trình PVCNS theo MĐSD sau khi áp dụng đối với sông Nhuệ, sông Đáy
• 5.3. TIỂU KẾT CHƯƠNG 4
• KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào việc phân vùng chất lượng nước của sông Nhuệ và sông Đáy theo mục đích sử dụng nước. Mục tiêu chính là xây dựng cơ sở khoa học cho việc quản lý và bảo vệ nguồn nước, đồng thời đánh giá hiện trạng ô nhiễm và chất lượng nước tại hai dòng sông này. Việc phân vùng chất lượng nước không chỉ giúp xác định các tiêu chuẩn cần thiết mà còn hỗ trợ trong việc quy hoạch và quản lý tài nguyên nước một cách hiệu quả. Theo báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia, việc xác định mục đích sử dụng nước vẫn còn nhiều thiếu sót, điều này gây khó khăn cho công tác quản lý tài nguyên nước. Do đó, nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp thông tin và cơ sở khoa học cho các hoạt động quản lý và bảo vệ môi trường nước.

II. Tình hình chất lượng nước sông Nhuệ và sông Đáy

Chất lượng nước của sông Nhuệ và sông Đáy đang bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi ô nhiễm từ các hoạt động phát triển kinh tế xã hội. Các chỉ số như BOD, COD và DO cho thấy mức độ ô nhiễm cao, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và sinh vật thủy sinh. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, các nguồn ô nhiễm chủ yếu đến từ nước thải sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp. Việc đánh giá chất lượng nước thông qua các chỉ số như WQI (Chỉ số chất lượng nước) cho thấy tình trạng ô nhiễm ngày càng gia tăng. Điều này đòi hỏi cần có các biện pháp quản lý và bảo vệ nguồn nước hiệu quả hơn, nhằm đảm bảo chất lượng nước phục vụ cho các mục đích sử dụng khác nhau.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để thu thập và phân tích dữ liệu về chất lượng nước. Các phương pháp này bao gồm khảo sát thực địa, lấy mẫu nước, phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm và sử dụng các chỉ số đánh giá chất lượng nước như WQI. Phương pháp mô hình hóa cũng được áp dụng để dự đoán tình trạng chất lượng nước trong tương lai. Việc sử dụng các công cụ phân tích hiện đại giúp cung cấp cái nhìn tổng quan về chất lượng nước và các yếu tố ảnh hưởng đến nó. Điều này không chỉ giúp xác định các vấn đề hiện tại mà còn hỗ trợ trong việc lập kế hoạch và quản lý tài nguyên nước một cách bền vững.

IV. Đề xuất quy trình phân vùng chất lượng nước

Dựa trên kết quả nghiên cứu, đề xuất quy trình phân vùng chất lượng nước theo mục đích sử dụng được xây dựng. Quy trình này bao gồm các bước xác định tiêu chuẩn chất lượng nước, phân tích các yếu tố ảnh hưởng và đánh giá hiện trạng chất lượng nước. Việc phân vùng này không chỉ giúp xác định rõ ràng các tiểu vùng chất lượng nước mà còn hỗ trợ trong việc quản lý và bảo vệ nguồn nước. Đặc biệt, quy trình này cần được áp dụng đồng bộ và thống nhất trên toàn bộ lưu vực sông Nhuệ và sông Đáy, nhằm đảm bảo tính hiệu quả trong công tác quản lý tài nguyên nước.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc phân vùng chất lượng nước là cần thiết để quản lý và bảo vệ nguồn nước hiệu quả. Các kết quả thu được từ nghiên cứu không chỉ cung cấp thông tin quan trọng về chất lượng nước mà còn đưa ra các kiến nghị cụ thể cho các cơ quan quản lý. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng trong việc thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường nước, đồng thời nâng cao nhận thức của cộng đồng về tầm quan trọng của việc bảo vệ nguồn nước. Việc áp dụng quy trình phân vùng chất lượng nước sẽ góp phần vào việc phát triển bền vững và bảo vệ môi trường trong khu vực.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ chuyên ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường (mã số 9850101) của tác giả Cái Anh Tú, với đề tài "Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học về phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng - Ứng dụng cho sông Nhuệ - sông Đáy", được thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. Dương Hồng Sơn và TS. Lê Ngọc Cầu tại Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu (Bộ Tài nguyên và Môi trường), bảo vệ năm 2020.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Bảo vệ môi trường lưu vực sông là yêu cầu cấp thiết nhằm ứng phó với tình trạng ô nhiễm, suy thoái chất lượng nước và sự gia tăng nhu cầu khai thác tài nguyên nước phục vụ phát triển kinh tế - xã hội. Việc phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng (PVCLNS theo MĐSD) đóng vai trò là cơ sở then chốt để quy hoạch bảo vệ môi trường, kiểm soát nguồn thải, quy hoạch cấp thoát nước và đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước.

Tuy nhiên, như báo cáo "Hiện trạng môi trường quốc gia 2018" đã nêu, căn cứ quan trọng để triển khai công tác bảo vệ nguồn nước là xác định MĐSD của nguồn nước tại các lưu vực sông ở Việt Nam vẫn còn bỏ ngỏ. Việc phân vùng nếu chỉ căn cứ vào Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (QCVN 08-MT:2015/BTNMT) hoặc chỉ số chất lượng nước (WQI) đơn thuần sẽ chưa đủ cơ sở khoa học cho quy hoạch, đặc biệt tại các hệ thống sông liên tỉnh, chịu tác động phức tạp từ các nguồn thải đô thị, công nghiệp và nông nghiệp như sông Nhuệ - sông Đáy.

Mục tiêu nghiên cứu

Luận án xác định ba mục tiêu cụ thể:

1. Xác định và làm rõ cơ sở khoa học thực hiện PVCLNS theo MĐSD.
2. Đề xuất các tiêu chí, quy trình và nội dung thực hiện PVCLNS theo MĐSD.
3. Nghiên cứu ứng dụng và hiệu chỉnh quy trình PVCLNS theo MĐSD cho sông Nhuệ và sông Đáy.

Câu hỏi nghiên cứu

Luận án tập trung giải quyết ba câu hỏi nghiên cứu chính:

1. Cách tiếp cận, phương pháp, công cụ, cơ sở đưa ra tiêu chí, nội dung tiêu chí, quy trình và nội dung thực hiện PVCLNS theo MĐSD được xác lập như thế nào?
2. Quy trình thực hiện PVCLNS theo MĐSD áp dụng vào điều kiện thực tế sông Nhuệ, sông Đáy được tiến hành như thế nào?
3. Khả năng đáp ứng của chất lượng nước sông Nhuệ, sông Đáy cho các MĐSD nước trên lưu vực trong hiện trạng và tương lai diễn biến ra sao?

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Cơ sở khoa học và quy trình PVCLNS theo MĐSD (áp dụng chung cho các hệ thống sông) và ứng dụng cụ thể trên sông Nhuệ, sông Đáy.
• Phạm vi không gian: Lưu vực sông Nhuệ - Đáy thuộc địa phận hành chính của 5 tỉnh, thành phố: Hòa Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định và Ninh Bình (tổng diện tích lưu vực 7.665 km², tọa độ địa lý 20°00' - 21°20' vĩ độ Bắc và 105°00' - 106°30' kinh độ Đông).
• Phạm vi khoa học và dữ liệu: Xây dựng cơ sở lý luận, phương pháp luận, bộ tiêu chí và quy trình 12 bước phân vùng; kế thừa chuỗi số liệu quan trắc chất lượng nước giai đoạn 2010 - 2014 và số liệu quan trắc bổ sung năm 2015, 2016, 2019.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu quốc tế

Tác giả đã điểm luận các công trình và kinh nghiệm quản lý chất lượng nước sông tại nhiều quốc gia:

• Nước Úc và New Zealand (1998, 2000, 2005): Ban hành Hướng dẫn thực hiện chiến lược quản lý chất lượng nước quốc gia (1998), Kế hoạch hành động quốc gia về chất lượng nước (2000) cho 21 lưu vực thí điểm, Sổ tay hướng dẫn thiết lập giá trị môi trường và Mục đích chất lượng nước sơ bộ (2005) của bang Queensland. Quy trình xác định mục đích chất lượng nước gồm 2 giai đoạn với 10 bước cụ thể.
• Canada (từ 1977): Tiếp cận phân vùng dựa trên hiện trạng và xu hướng nhu cầu sử dụng nước; thiết lập bảng phân loại chất lượng nước sông theo hàm lượng BOD.
• CHLB Đức: Đưa ra phương pháp xác định mục đích chất lượng nước cho các dòng sông lớn (Elbe, Rhine, Danube) dựa trên 18 thông số giám sát nhằm kiểm soát chất độc hại và chất gây ung thư.
• Hoa Kỳ (US EPA): Quy định 4 bước xác định chất lượng nước theo MĐSD mang tính pháp lý bắt buộc; rà soát định kỳ theo chu kỳ 2 năm; phân loại chất lượng nước sông theo tỷ số chiều dài đoạn ô nhiễm.
• Trung Quốc & Ấn Độ: Trung Quốc đưa phân vùng chức năng sinh thái vào Kế hoạch 5 năm lần thứ 12 (sử dụng 9 chỉ số định lượng và 1 chỉ số định tính, phân thành 4 vùng chức năng, chu kỳ điều chỉnh 5 năm). Ấn Độ lập bản đồ phân vùng nhạy cảm môi trường ở cấp quận để cấp phép công nghiệp.
• Thái Lan, Philippines, Nhật Bản & WHO: Thái Lan phân loại nước sông Chao Phraya theo 3 nhóm thông số; Philippines quy định tối thiểu 4 thông số (pH, DO, BOD, coliform); Nhật Bản kiểm soát 37 thông số trong Luật Kiểm soát ô nhiễm nước (27 thông số sức khỏe con người, 10 thông số môi trường sống); WHO (2003) ban hành hướng dẫn bảo vệ môi trường giải trí.

Quốc gia / Tổ chức	Tiêu chí phân loại chính	Số lượng thông số / Chu kỳ rà soát
Hoa Kỳ (US EPA)	Tỷ số chiều dài đoạn ô nhiễm so với chiều dài sông: Rất bẩn (> 50%), Khá bẩn (20–50%), Bẩn vừa (10–20%), Bẩn ít (< 10%)	Rà soát định kỳ 2 năm/lần
Canada	Nồng độ BOD (mg/l): Rất bẩn (> 12), Kém (3–12), Ô nhiễm nhẹ (3–12), Không ô nhiễm (< 3)	Quy định theo từng tỉnh
Nhật Bản	Bảo vệ sức khỏe con người (27 thông số) và Bảo vệ môi trường sống (10 thông số)	Tổng cộng 37 thông số
Trung Quốc	9 chỉ số định lượng (đất, nước, tải lượng, tổn thương, thiên tai, dân cư, GDP...) + 1 chỉ số định tính	Phân 4 cấp vùng, chu kỳ 5 năm

Các hướng nghiên cứu trong nước

Tại Việt Nam, các nghiên cứu liên quan đến phân vùng chất lượng nước và lưu vực sông Nhuệ - Đáy gồm:

• Phân vùng theo WQI và mô hình hóa: Lê Trình và cs (2008) ứng dụng WQI phân vùng hệ thống sông Đồng Nai - Sài Gòn thành 5 loại; Nguyễn Tú Quỳnh và cs (2015) dùng WQI-NSF cải tiến phân vùng sông Cầu và sông Công; Lê Vũ Việt Phong, Trần Hồng Thái, Phạm Văn Hải (2006) dùng MIKE 11 mô phỏng BOD và DO lưu vực sông Nhuệ - Đáy; Nguyễn Văn Cư và cs dùng QUAL2E và AQUASIM; Lê Thu Hường, Nguyễn Thanh Sơn (2009) dùng mô hình NAM; Lê Hưng (2012) kết hợp mô hình NAM và QUAL2E tính toán tải lượng BOD xả vào sông Nhuệ (700 - 1.200 tấn/ngày đêm); Văn Thị Hằng (2010), Trịnh Minh Ngọc và cs (2013), Nguyễn Toàn Thắng (2016) đánh giá dòng chảy và tải lượng theo các kịch bản biến đổi khí hậu A1B, A2.
• Nghiên cứu phân vùng môi trường lưu vực: Phạm Thế Quang, Dương Hồng Sơn và cs (2010) xác định mục đích chất lượng nước sông Hồng theo 5 đoạn; Trung tâm Quan trắc Môi trường (2012, 2013 - 2016) phân vùng môi trường sông Cầu (28 đoạn) và sông Nhuệ - Đáy (sông Nhuệ 6 đoạn, sông Đáy 20 đoạn); Cục Quản lý chất thải và Cải thiện môi trường (2009, 2013) đánh giá ngưỡng chịu tải sông Nhuệ - Đáy.

Khoảng trống nghiên cứu được luận án giải quyết

Tác giả chỉ ra các hạn chế trong các nghiên cứu trước:

1. Kết quả phân vùng chất lượng nước chưa gắn kết chặt chẽ với MĐSD nguồn nước, thiếu tính liên kết giữa các đoạn sông liền kề.
2. Chưa coi PVCLNS theo MĐSD là một dạng phân vùng chức năng môi trường (với đơn vị "vùng" là toàn bộ dòng sông, "tiểu vùng" là các đoạn sông).
3. Đánh giá chất lượng nước chỉ thuần túy so sánh với QCVN 08-MT:2015/BTNMT hoặc WQI chung, chưa đánh giá tác động đến hệ sinh thái thủy sinh và sức khỏe con người, chưa tích hợp các chỉ số phản ánh "sức khỏe dòng sông" (WQIaq, WQIhi, DRo) và khả năng tự làm sạch của nguồn nước.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và cách tiếp cận

Luận án xây dựng cơ sở khoa học dựa trên ba cách tiếp cận chủ đạo:

• Tiếp cận quản lý tổng hợp: Quản lý tài nguyên nước thống nhất theo lưu vực kết hợp với địa bàn hành chính, hài hòa lợi ích giữa các đối tượng khai thác, sử dụng và bảo vệ môi trường nước.
• Tiếp cận hệ thống: Xem xét dòng sông là một thực thể thống nhất nhưng có tính phân hóa không gian; tích hợp các yếu tố điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hiện trạng nguồn thải và xu hướng chất lượng nước.
• Tiếp cận hệ sinh thái: Dòng sông là một hệ sinh thái mở, chảy một chiều, liên tục biến đổi. Phân vùng chất lượng nước nhằm duy trì khả năng cung cấp dịch vụ sinh thái bền vững.

Phương pháp nghiên cứu

Luận án kết hợp đồng bộ các phương pháp nghiên cứu định tính và định lượng:

1. Phương pháp thu thập, tổng hợp, kế thừa tài liệu: Kế thừa số liệu quan trắc định kỳ giai đoạn 2010 - 2014 tại 10 điểm trên sông Nhuệ và 19 điểm trên sông Đáy của Trung tâm Quan trắc Môi trường; số liệu ranh giới xâm nhập mặn năm 2012 (ranh mặn 5‰ xâm nhập 12 km từ cửa Đáy).
2. Phương pháp điều tra xã hội học và chuyên gia: Điều tra bằng bảng hỏi ý kiến cộng đồng dân cư sinh sống ven sông về hiện trạng sử dụng nước; phỏng vấn chuyên gia quản lý môi trường (Sở Tài nguyên và Môi trường), chuyên gia thủy lợi bằng kỹ thuật Delphi.
3. Phương pháp khảo sát thực địa và phân tích phòng thí nghiệm:
   • Thực hiện khảo sát thực địa các điểm xả thải, công trình thu nước, trạm cấp nước (Thanh Phong, Khả Phong, Nhà máy nước số 1 Phủ Lý, Công ty CP cấp thoát nước Ninh Bình...).
   • Lấy và phân tích tổng cộng 126 mẫu nước:
     • 72 mẫu thu thập trong đợt khảo sát tháng 8 - 9/2019 tại 6 vị trí trọng điểm (N2 - Phúc La, N6 - Đồng Quan, N9 - Đò Kiều trên sông Nhuệ; Đ2 - Ba Thá, Đ7 - Đọ Xá, Đ12 - Gián Khẩu trên sông Đáy) để phân tích DO, BOD, COD nhằm so sánh hiện trạng năm 2019 với giai đoạn 2010 - 2014.
     • 54 mẫu thu thập trong các giai đoạn tháng 11/2015 - 2/2016 và tháng 1 - 7/2016 tại trạm N6 (Đồng Quan) và Đ2 (Ba Thá) để phân tích DO, BOD phục vụ hiệu chỉnh và kiểm định mô hình WASP.
4. Phương pháp đánh giá chất lượng nước bằng tổ hợp chỉ số:
   • So sánh với QCVN 08-MT:2015/BTNMT (các phân hạng A1, A2, B1, B2).
   • Chỉ số chất lượng nước tổng hợp WQI (tính toán theo công thức nội suy có và không có trọng số, đối chiếu Quyết định 1460/QĐ-TCMT và Quyết định 711/QĐ-TCMT): $$\text{WQI}{SI} = \frac{q_i - q{i+1}}{BP_{i+1} - BP_i} (BP_{i+1} - C_p) + q_{i+1}$$
   • Tổ hợp chỉ số "sức khỏe dòng sông" (đánh giá gián tiếp qua các thông số hóa lý):
     • WQIaq: Chỉ số chất lượng nước bảo vệ đời sống thủy sinh theo thang điểm Ủy hội sông Mekong (đánh giá 6 thông số: DO, pH, NH₄⁺ với trọng số = 2 khi đạt chuẩn; TDS, NO₃⁻, PO₄³⁻ với trọng số = 1 khi đạt chuẩn). Thang điểm: 9,0–10,0 (Tốt); 8,0–8,9 (Ảnh hưởng nhẹ); 6,5–7,99 (Ảnh hưởng xấu); < 6,5 (Ảnh hưởng rất xấu).
     • WQIhi: Chỉ số chất lượng nước bảo vệ sức khỏe con người theo thang điểm Ủy hội sông Mekong (trọng số các thông số = 1). Thang điểm: 9,0–10,0 (Không tác động xấu); 7,5–8,9 (Tác động thấp); 6,0–7,4 (Tác động trung bình); < 6,0 (Tác động nghiêm trọng).
     • DRo (Death River as Oxygen): Chỉ số mức độ suy kiệt chất lượng nước sông theo oxy hòa tan, xác định qua tỷ lệ số lần nồng độ DO ≤ 2 mg/l. Phân cấp: $DR_o \ge 0,75 - 1,0$ (sông hoàn toàn chết); $DR_o = 0,5 - 0,75$ (một phần sông chết); $DR_o = 0,25$ (dấu hiệu sông bị chết ở một số thời điểm).
5. Phương pháp định mức hệ số: Ước tính nhu cầu sử dụng nước và tải lượng ô nhiễm phát sinh từ các nguồn: sinh hoạt đô thị/nông thôn, công nghiệp (KCN, CCN), nông nghiệp (trồng lúa, ngô, lạc, mía), chăn nuôi và y tế.
6. Phương pháp mô hình hóa: Sử dụng mô hình WASP (Water Quality Analysis Simulation Program) để mô phỏng quá trình truyền tải, khuếch tán và khả năng tự làm sạch chất hữu cơ (BOD, DO) trên sông Nhuệ và sông Đáy.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu liên quan đến cơ sở khoa học và thực hiện phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng

Chương 1 hệ thống hóa kinh nghiệm quốc tế về phân vùng chất lượng nước tại Úc, Canada, Đức, Hoa Kỳ, Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Philippines, Nhật Bản; phân tích các văn bản quy phạm pháp luật và các đề tài nghiên cứu đã thực hiện tại Việt Nam (lưu vực sông Đồng Nai - Sài Gòn, sông Cầu, sông Hồng, sông Nhuệ - Đáy).

Chương này chỉ rõ hiện trạng quản lý tại Việt Nam còn thiếu quy trình chuẩn xác; các nghiên cứu trước đây thường phân đoạn cơ học theo ranh giới hành chính tỉnh hoặc điểm hợp lưu mà chưa tích hợp đầy đủ diễn biến chất lượng nước, tải lượng xả thải, sức khỏe dòng sông, khả năng tự làm sạch và giá trị bảo tồn sinh thái.

Chương 2. Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết đối tượng, phạm vi không gian, thời gian nghiên cứu; mô tả quy trình kỹ thuật thu thập số liệu, mạng lưới trạm quan trắc (10 trạm sông Nhuệ, 19 trạm sông Đáy). Tác giả làm rõ cơ sở lý thuyết và công thức tính toán của 3 nhóm công cụ đánh giá chất lượng nước (QCVN, WQI, nhóm chỉ số sức khỏe dòng sông WQIaq, WQIhi, DRo); thiết lập phương pháp tính toán nhu cầu sử dụng nước, tải lượng chất ô nhiễm theo định mức hệ số và phương pháp thiết lập mô hình mô phỏng chất lượng nước WASP.

Chương 3. Xây dựng cơ sở khoa học phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng

Chương 3 là phần cốt lõi về mặt lý luận của luận án, tập trung giải quyết các nội dung:

1. Nguyên tắc phân vùng: Phân vùng chất lượng nước theo MĐSD là một dạng phân vùng chức năng môi trường, trong đó toàn bộ dòng sông là một "vùng" và các đoạn sông được phân chia là các "tiểu vùng".
2. Bộ tiêu chí phân vùng: Đề xuất bộ tiêu chí gồm 9 tiêu chí thuộc 3 nhóm đặc điểm:

Nhóm tiêu chí	Tên tiêu chí cụ thể	Nội dung xem xét chính
I. Nhóm Tự nhiên	1. Thủy văn và hình thái sông	Các điểm hợp lưu chính, chế độ dòng chảy, ranh giới xâm nhập mặn
	2. Giá trị bảo tồn, bảo vệ ven sông	Rừng ngập mặn, khu bảo tồn thiên nhiên, di tích lịch sử, cảnh quan ven sông
II. Nhóm Xã hội	3. Hiện trạng sử dụng nước	Nhu cầu cấp nước sinh hoạt, nông nghiệp, thủy sản, công nghiệp, giao thông thủy
	4. Quy hoạch phát triển KT-XH	Quy hoạch vùng, quy hoạch tỉnh, định hướng phát triển công nghiệp - đô thị
	5. Ranh giới hành chính	Ranh giới giữa các tỉnh/thành phố trực thuộc Trung ương
III. Nhóm Môi trường	6. Diễn biến chất lượng nước	So sánh QCVN 08-MT:2015/BTNMT và chỉ số WQI theo không gian, thời gian
	7. Sức khỏe dòng sông	Đánh giá qua các chỉ số WQIaq, WQIhi và chỉ số suy kiệt oxy hòa tan DRo
	8. Nguồn thải và tải lượng ô nhiễm	Phân bố nguồn thải sinh hoạt, KCN, CCN, làng nghề, chăn nuôi, y tế
	9. Khả năng tự làm sạch	Tốc độ phân hủy chất hữu cơ BOD, khả năng phục hồi DO mô phỏng qua WASP

3. Quy trình phân vùng 12 bước: Luận án thiết lập quy trình PVCLNS theo MĐSD gồm 12 bước logic:
   • Bước 1: Thu thập, tổng hợp tài liệu, số liệu tự nhiên, KT-XH và môi trường lưu vực.
   • Bước 2: Xác định các điểm hợp lưu chính và phân đoạn sơ bộ mạng lưới sông.
   • Bước 3: Đánh giá hiện trạng và xu hướng nhu cầu khai thác, sử dụng nước.
   • Bước 4: Đánh giá hiện trạng và dự báo lượng nước thải, tải lượng ô nhiễm phát sinh.
   • Bước 5: Đánh giá diễn biến chất lượng nước theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT và WQI.
   • Bước 6: Đánh giá sức khỏe dòng sông thông qua các chỉ số WQIaq, WQIhi và DRo.
   • Bước 7: Mô phỏng và đánh giá khả năng tự làm sạch của các đoạn sông (mô hình WASP).
   • Bước 8: Xác định các đối tượng, khu vực nhạy cảm, di tích bảo tồn cần bảo vệ.
   • Bước 9: Tích hợp 9 tiêu chí để phân chia và xác định ranh giới các tiểu vùng chất lượng nước.
   • Bước 10: Xếp hạng mục đích sử dụng nước và mục đích chất lượng nước cho từng tiểu vùng.
   • Bước 11: Tham vấn ý kiến chuyên gia, nhà quản lý và cộng đồng dân cư.
   • Bước 12: Hoàn thiện bản đồ phân vùng, đề xuất giải pháp quản lý và lộ trình thực hiện.

Chương 4. Áp dụng phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng cho sông Nhuệ, sông Đáy

Chương 4 áp dụng quy trình vào lưu vực sông Nhuệ - Đáy với các kết quả cụ thể:

• Hiện trạng tải lượng và ô nhiễm: Nước thải sinh hoạt và nước thải từ Hà Nội qua sông Tô Lịch xả vào sông Nhuệ chiếm tỷ trọng lớn trong tải lượng ô nhiễm hữu cơ toàn lưu vực. Đoạn sông Nhuệ từ Phúc La đến Đồng Quan bị ô nhiễm hữu cơ nặng nề, chỉ số $DR_o \ge 0,75$ (sông ở trạng thái suy kiệt oxy nghiêm trọng/sông chết), WQIaq và WQIhi ở mức ảnh hưởng rất xấu. Sông Đáy bị ô nhiễm cục bộ tại các đoạn tiếp nhận nước sông Nhuệ và qua các đô thị (Mai Lĩnh, Ba Thá, Phủ Lý), sau đó chất lượng nước được cải thiện dần về phía hạ lưu nhờ khả năng tự làm sạch và pha loãng.
• Kết quả mô hình hóa WASP: Mô hình WASP được kiểm định với chuỗi số liệu đo thực tế, mô phỏng chính xác diễn biến DO và khả năng phân hủy BOD dọc theo dòng chảy của sông Nhuệ và sông Đáy.
• Kết quả phân vùng và xếp hạng mục đích sử dụng:
  • Sông Nhuệ: Được phân thành các tiểu vùng chính, trong đó đoạn thượng lưu và trung lưu hiện trạng chỉ đáp ứng cho giao thông thủy hoặc tưới tiêu có kiểm soát (hạng B1, B2), định hướng từng bước cải thiện chất lượng nước.
  • Sông Đáy: Được phân chia thành các tiểu vùng rõ rệt: các đoạn hạ lưu qua Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình có các phân đoạn đạt chuẩn cấp nước sinh hoạt sau khi xử lý phù hợp (tương đương hạng A2) hoặc phục vụ nông nghiệp, thủy sản (hạng B1); đoạn cửa sông chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn được quy hoạch theo đặc thù sinh thái cửa sông.
• Hiệu chỉnh sau áp dụng: Tác giả đã hiệu chỉnh một số tiêu chí ranh giới tiểu vùng nhằm bảo đảm tính liền mạch sinh thái dòng chảy, loại bỏ các phân đoạn quá ngắn hoặc có mục đích sử dụng xung đột trực tiếp với đoạn liền kề mà không có ranh giới tự nhiên ngăn cách.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

1. Xây dựng và làm rõ cơ sở khoa học của PVCLNS theo MĐSD như một dạng phân vùng chức năng môi trường chuyên biệt cho thủy vực, trong đó xác lập dòng sông là đơn vị "vùng" và từng đoạn sông là các "tiểu vùng".
2. Đề xuất bộ tiêu chí khoa học gồm 9 tiêu chí thuộc 3 nhóm (Tự nhiên, Xã hội, Môi trường), kết hợp hài hòa giữa yếu tố thủy lực, nguồn thải, quy hoạch phát triển với các giá trị bảo tồn sinh thái.
3. Thiết lập phương pháp tiếp cận đa chỉ số trong đánh giá chất lượng nước sông, tích hợp chỉ số chất lượng nước truyền thống (WQI, QCVN) với các chỉ số sức khỏe dòng sông (WQIaq, WQIhi, DRo) và mô hình tính toán khả năng tự làm sạch (WASP).
4. Xây dựng hoàn chỉnh quy trình kỹ thuật 12 bước thực hiện PVCLNS theo MĐSD có tính logic và khả thi cao.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

1. Áp dụng thành công quy trình và bộ tiêu chí để phân vùng, xếp hạng MĐSD cho toàn bộ hệ thống sông Nhuệ và sông Đáy.
2. Cung cấp bộ dữ liệu khoa học tin cậy và bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Nhuệ - Đáy, phục vụ trực tiếp cho công tác quy hoạch bảo vệ môi trường, quy hoạch tài nguyên nước, cấp phép xả nước thải và kiểm soát ô nhiễm của Bộ Tài nguyên và Môi trường cũng như 5 tỉnh/thành phố trên lưu vực.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

• Ban hành hướng dẫn kỹ thuật quốc gia về PVCLNS theo MĐSD dựa trên quy trình 12 bước và bộ 9 tiêu chí của luận án.
• Tăng cường kiểm soát và xử lý nước thải sinh hoạt tại nguồn (đặc biệt là khu vực nội đô Hà Nội xả vào sông Nhuệ) trước khi đổ ra sông chính.
• Bổ cập nước sạch từ sông Hồng vào sông Nhuệ (qua cống Liên Mạc) và sông Đáy (qua cống Cẩm Đình) để tăng cường lưu lượng dòng chảy và khả năng tự làm sạch trong mùa khô.
• Rà soát, điều chỉnh định kỳ kết quả phân vùng theo chu kỳ 5 năm nhằm cập nhật các biến động về kinh tế - xã hội và biến đổi khí hậu.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

• Số liệu đánh giá "sức khỏe dòng sông" (chỉ số WQIaq, WQIhi) được thực hiện theo phương pháp tiếp cận gián tiếp thông qua các thông số hóa lý, chưa có điều kiện khảo sát trực tiếp thành phần loài và chỉ thị sinh học thủy sinh do hạn chế về cơ sở dữ liệu quan trắc sinh học đồng bộ.
• Số liệu về khoảng cách xâm nhập mặn trên sông Đáy kế thừa từ công trình nghiên cứu năm 2012, chưa phản ánh liên tục các biến động mặn theo từng mùa và từng năm gần đây.

Hướng nghiên cứu tiếp

• Bổ sung quan trắc sinh học trực tiếp (thực vật nổi, động vật nổi, động vật đáy) để hiệu chỉnh và hoàn thiện chỉ số sức khỏe dòng sông.
• Nghiên cứu mở rộng áp dụng quy trình và bộ tiêu chí phân vùng cho các lưu vực sông lớn khác tại Việt Nam (như lưu vực sông Đồng Nai, sông Vu Gia - Thu Bồn, sông Mã).
• Tích hợp sâu hơn các kịch bản biến đổi khí hậu cực đoan và quy hoạch hạ tầng xả thải tương lai vào mô hình phân vùng chất lượng nước.

---

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao đối với:

• Cơ quan quản lý nhà nước: Bộ Tài nguyên và Môi trường, Cục Quản lý Tài nguyên nước, Tổng cục Môi trường, Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh Hà Nội, Hà Nam, Hòa Bình, Nam Định, Ninh Bình trong việc lập Quy hoạch tài nguyên nước, Quy hoạch bảo vệ môi trường lưu vực sông, phân bổ hạn ngạch xả thải và cấp phép xả nước thải vào nguồn nước.
• Giảng viên, nghiên cứu sinh, học viên cao học: Thuộc các chuyên ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Thủy văn và Tài nguyên nước tham khảo về phương pháp luận phân vùng chức năng môi trường, phương pháp tính toán chỉ số WQIaq, WQIhi, DRo và kỹ thuật ứng dụng mô hình WASP.
• Các tổ chức tư vấn, quy hoạch: Sử dụng quy trình 12 bước và bộ tiêu chí làm khung phương pháp khi lập các đồ án quy hoạch cấp thoát nước và quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội lưu vực sông.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án định nghĩa thế nào về phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng?

Luận án xác định phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng là việc phân chia một dòng sông thành các đoạn (tiểu vùng) tương đối đồng nhất về chất lượng nước và đặc điểm tự nhiên - xã hội, nhằm khai thác, sử dụng và bảo vệ nguồn nước một cách hợp lý, bền vững theo đặc thù riêng của từng đoạn sông. Đây được coi là một dạng chuyên biệt của phân vùng chức năng môi trường.

2. Bộ tiêu chí phân vùng chất lượng nước do luận án đề xuất gồm những nhóm nào?

Bộ tiêu chí gồm 9 tiêu chí được chia thành 3 nhóm:

• Nhóm Tự nhiên: (1) Thủy văn và hình thái sông, (2) Giá trị bảo tồn, bảo vệ ven sông.
• Nhóm Xã hội: (3) Hiện trạng sử dụng nước, (4) Quy hoạch phát triển KT-XH, (5) Ranh giới hành chính.
• Nhóm Môi trường: (6) Diễn biến chất lượng nước, (7) Sức khỏe dòng sông, (8) Nguồn thải và tải lượng ô nhiễm, (9) Khả năng tự làm sạch của sông.

3. Các chỉ số "sức khỏe dòng sông" được tác giả sử dụng gồm những chỉ số nào và ý nghĩa ra sao?

Tác giả sử dụng 3 chỉ số đánh giá gián tiếp qua thông số hóa lý:

• WQIaq: Chỉ số chất lượng nước bảo vệ đời sống thủy sinh (đánh giá 6 thông số: DO, pH, NH₄⁺, TDS, NO₃⁻, PO₄³⁻ theo quy định của Ủy hội sông Mekong).
• WQIhi: Chỉ số chất lượng nước bảo vệ sức khỏe con người (theo quy định của Ủy hội sông Mekong).
• DRo: Chỉ số mức độ suy kiệt chất lượng nước sông theo oxy hòa tan (tính theo tỷ lệ số đợt quan trắc có DO ≤ 2 mg/l để xác định mức độ suy thoái hoặc trạng thái "sông chết").

4. Tại sao luận án lựa chọn mô hình WASP để mô phỏng chất lượng nước?

Mô hình WASP (Water Quality Analysis Simulation Program) được lựa chọn vì có khả năng mô phỏng động thái truyền tải, khuếch tán và các quá trình biến đổi sinh hóa phức tạp của các chất ô nhiễm hữu cơ trong môi trường nước mặt, đặc biệt là mối tương tác giữa nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) và nồng độ oxy hòa tan (DO), giúp định lượng chính xác khả năng tự làm sạch của từng đoạn sông Nhuệ và sông Đáy.

5. Kết quả phân vùng thực tế trên sông Nhuệ và sông Đáy cho thấy bức tranh chất lượng nước như thế nào?

Sông Nhuệ bị ô nhiễm hữu cơ nặng ở hầu hết các đoạn (đặc biệt đoạn từ Cầu Diễn, Phúc La đến Đồng Quan) do tiếp nhận lượng lớn nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa qua xử lý đầy đủ từ Hà Nội, chỉ số oxy hòa tan suy kiệt nghiêm trọng ($DR_o \ge 0,75$), chủ yếu chỉ đáp ứng giao thông thủy hoặc tưới tiêu hạn chế. Sông Đáy bị ô nhiễm ở thượng lưu và các điểm nhập lưu sông Nhuệ, nhưng chất lượng nước được cải thiện rõ rệt ở trung và hạ lưu, nhiều đoạn qua Hà Nam, Ninh Bình có khả năng đáp ứng mục đích cấp nước sinh hoạt (sau xử lý) và nông nghiệp.

---

Kết luận

Luận án của tác giả Cái Anh Tú đã hoàn thành việc xây dựng cơ sở khoa học, bộ 9 tiêu chí và quy trình 12 bước phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng, tích hợp phương pháp đánh giá sức khỏe dòng sông và mô hình hóa khả năng tự làm sạch. Nghiên cứu đã ứng dụng thực nghiệm thành công trên hệ thống sông Nhuệ - sông Đáy, cung cấp bức tranh phân vùng chi tiết và căn cứ khoa học vững chắc cho công tác quản lý tài nguyên nước mặt. Đây là công trình nghiên cứu hoàn chỉnh, có giá trị đóng góp thiết thực cho cả lý luận phân vùng môi trường lẫn thực tiễn quản lý lưu vực sông tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC HIỆN PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG THEO MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG 1. Tổng quan các nghiên cứu về cơ sở khoa học phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng 1. Tổng quan các nghiên cứu về cơ sở khoa học phân vùng chất lượng nước sông theo mục đích sử dụng của một số nước trên thế giới Các dòng sông thường có phạm vi thuộc về nhiều nước hay tỉnh thành, do nhiều đơn vị, tổ chức, cộng đồng quản lý sử dụng với lợi ích, mục tiêu sử dụng và phát triển khác nhau.

Về cơ bản điều kiện tự nhiên lưu vực các dòng sông thuận lợi cho đời sống con người. Dòng sông có vai trò quan trọng đối với hoạt động phát triển KT-XH của quốc gia, do vậy các nước đều đặc biệt quan tâm đến hoạt động quản lý môi trường các dòng sông. Chất lượng nước sông đảm bảo bởi các yếu tố quy hoạch tổng thể toàn lưu vực theo định hướng BVMT lưu vực và phát triển bền vững, hài hòa lợi ích giữa các địa phương, giữa các mục tiêu và hoạt động sử dụng tài nguyên trên lưu vực. Các nghiên cứu về cơ sở khoa học PVCLNS theo MĐSD đã và đang được tiến hành ở nhiều quốc gia trên thế giới như Úc, Brazil, Peru, Ecuador, Venezuela, các nước Châu Âu, Trung Quốc, Malaysia, Ấn Độ theo các hình thức khác nhau.

Các kết quả nghiên cứu tại các quốc gia nhìn chung đều hướng đến mục đích hướng dẫn thực hiện quản lý chất lượng nguồn nước nhằm bảo vệ các giá trị môi trường quan trọng của nguồn nước cụ thể. Nước Úc [79], [82], [97]: Liên tục từ 1998 đến 2003, nước Úc đã ban hành một số tài liệu liên quan đến PVCLNS theo MĐSD, trong đó tiêu biểu là: - Năm 1998, nước Úc đã phối hợp với New Zealand ban hành tài liệu “Hướng dẫn thực hiện chiến lược quản lý chất lượng nước quốc gia của nước Úc và New Zealand”. Hướng dẫn tập trung vào nội dung đưa ra chính sách, quy trình thực hiện quản lý chất lượng nước. Cơ sở khoa học của hướng dẫn này là tập trung vào yếu tố xem xét đến hiện trạng, xu hướng nhu cầu sử dụng nước của cộng đồng.

Hướng dẫn cũng thể hiện rõ mục đích của quản lý chất lượng nước được xác định để bảo vệ và duy trì các giá trị môi trường của nguồn nước. luan an 9 - Năm 2000, đứng trước tình trạng môi trường nước bị ô nhiễm và nhiễm mặn, nước Úc đã ban hành “Kế hoạch hành động quốc gia về chất lượng nước” để xác định các vấn đề về chất lượng nước cho 21 lưu vực thí điểm. Quỹ này trợ giúp “Kế hoạch quản lý nguồn tài nguyên” PVCLNS theo MĐSD để xác định các mục đích chất lượng nước nhằm cải thiện nguồn tài nguyên của các lưu vực này, đặc biệt chú trọng đến vấn đề chất lượng nước, nhiễm mặn và đa dạng sinh học. Những mục đích này dựa trên những tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc gia đã được ban hành.

- Thực hiện chiến lược quản lý chất lượng nước quốc gia, bộ Môi trường nước Úc và chính sách bảo vệ môi trường Queensland, cơ quan bảo vệ môi trường của Queensland đã ban hành các tài liệu “Sổ tay hướng dẫn thiết lập giá trị môi trường” và “Mục đích chất lượng nước sơ bộ (2005)” nhằm trợ giúp các tổ chức ở địa phương thiết lập giá trị môi trường và mục đích chất lượng nước cho các lưu vực cụ thể. Các tài liệu này đã hỗ trợ các nhà quản lý chất lượng nước địa phương và các hộ sử dụng nước thống nhất về các giá trị sử dụng, giá trị môi trường của nguồn nước phù hợp với yêu cầu của chiến lược quản lý chất lượng nước quốc gia và chính sách bảo vệ môi trường Queensland. Các bước xác định mục đích chất lượng nước được chia thành 2 giai đoạn với 10 bước thực hiện, trong đó giai đoạn 1 gồm 4 buớc (hình 1.1), giai đoạn 2 gồm 6 buớc (hình 1. Xác định các nguồn nước trong lưu vực Chia các nguồn nước thành các nhóm (có đặc điểm tương đối giống nhau) Xác định các giá trị môi trường hiện trạng và tương lai của từng vực nước Đề xuất danh sách các giá trị môi trường được lựa chọn Hình 1.

Các bước xác định giá trị môi trường nước tại nước Úc [79] luan an 10 Các giá trị môi trường được lựa chọn Xác định các vấn đề chất lượng nước gây ảnh hưởng đến các giá trị môi trường Xác định các nguyên nhân gây ra các vấn đề chất lượng nước Lựa chọn những chỉ thị chất lượng nước thích hợp Thiết lập mục đích chất lượng nước cho từng chỉ thị Với mỗi giá trị môi trường, xác định giá trị mục đích mặc định cho từng chỉ thị Hình 1. Các bước xác định mục đích chất lượng nước tại nước Úc [79] Canada [85], [94]: Canada đã quan tâm đến phân vùng chất lượng nước cho MĐSD ngay từ năm 1977. Mỗi tỉnh của Canada đều tiến hành xác định mục đích chất lương nước cho các lưu vực sông địa phương. Cơ sở để xác định mục đích chất lượng nước của các nghiên cứu trên đều tập trung vào yếu tố hiện trạng và xu hướng nhu cầu sử dụng nước.

Nhờ có những hướng dẫn cụ thể nêu trên nên đến nay, một nửa lãnh thổ Canada đã và đang xác định mục đích chất lượng nước cho các lưu vực sông nói riêng, các nguồn nước của quốc gia nói chung. Xét về quy trình xây dựng mục đích chất lượng nước nói chung thì quy trình của Canada đưa ra về cơ bản giống với quy trình của nước Úc. Tuy nhiên, nước Úc biên soạn các tài liệu hướng dẫn, sổ tay hướng dẫn cụ thể và chi tiết hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc ứng dụng tại các địa phương. CHLB Đức [89], [90]: Nước Đức đã đưa ra hướng dẫn phương pháp xác định các mục đích chất lượng nước cho đoạn sông dựa trên hệ thống phân loại.

Phương pháp để xác định mục đích chất lượng nước đã được soạn thảo với kết quả giám sát 18 thông số chất lượng môi trường nước các dòng sông (Elbe, Rhine và Danube) để luan an 11 phòng tránh gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người (thông số độc hại và chất gây ung thư). Dựa trên kết quả quan trắc chất lượng nước, mục đích chất lượng nước được xem xét để đưa ra những quyết định theo từng trường hợp cụ thể. Cơ quan quản lý môi trường quyết định MĐSD cho các nguồn nước cụ thể, trong đó có quy định về bảo vệ, MĐSD, cấp phép khai thác nguồn nước. Hoa Kỳ [88]: Cơ sở khoa học để PVCLNS theo MĐSD được đưa ra trên cơ sở xem xét các yếu tố về đặc điểm tự nhiên và KT-XH.

Việc bảo vệ chất lượng nguồn nước đạt được mục đích quy định đã trở thành yêu cầu pháp lý tại Hoa Kỳ. Hướng tiếp cận nghiên cứu chất lựợng nước sông theo MĐSD là cách tiếp cận xuyên suốt trong quá trình bảo vệ nguồn nước các cấp xuyên biên giới, quốc gia cũng như địa phương ở quốc gia này. Chất lượng nước sông theo MĐSD được quy định cụ thể cho mỗi nguồn, mỗi đoạn sông cụ thể tại mỗi bang/tiểu bang và không thể thay đổi hoặc loại bỏ một cách tùy tiện mà phải theo kế hoạch rà soát theo chu kỳ 2 năm. Trong tương lai, nếu MĐSD nước có thay đổi, yêu cầu về quản lý môi trường đưa ra ở đây là chỉ theo hướng có chất lượng cao hơn.

Mọi hành động làm suy thoái chất lượng nguồn nước sẽ trở thành hành vi phạm tội trước pháp luật hiện hành. Khác với Canada và nước Úc, Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US EPA) đã đưa ra 4 bước xác định chất lượng nước theo MĐSD chung cho toàn quốc (Hình 1. Thiết lập các giá trị môi trường cần được bảo vệ Xác định, sắp xếp mức độ ưu tiên quan trọng chất lượng nước tại nguồn nước Xây dựng các tiêu chí bảo vệ giá trị môi trường Lựa chọn và thiết lập các giá trị môi trường nghiêm ngặt nhất cho nguồn nước Hình 1. Các bước xác định giá trị môi trường cho vực nước tại Hoa Kỳ [88] luan an 12 Trung Quốc, Ấn Độ [81], [92], [103]: - Ở Trung Quốc, phân vùng chức năng sinh thái đã được nêu ra trong kế hoạch 5 năm lần thứ 12, đánh dấu sự thay đổi trong phương pháp tiếp cận quy hoạch không gian từ định hướng kinh tế sang định hướng chức năng.

Cách tiếp cận này quan niệm rằng mỗi vùng nên có chức năng riêng biệt để tập trung phát huy các điều kiện lẫn yêu cầu môi trường - xã hội riêng. Với cách tiếp cận định hướng chức năng của vùng, Chính phủ có thể giám sát sự phát triển của vùng và địa phương. Vì vậy, phân vùng chức năng sinh thái được coi là một công cụ để hướng quy hoạch không gian tới sự phát triển bền vững dài hạn. Việc phân vùng được chia cho 2 cấp thực hiện: Cấp quốc gia và cấp tỉnh.

Việc phân vùng chức năng sinh thái ở quy mô quốc gia được xây dựng dựa trên 9 chỉ số định lượng và 1 chỉ số định tính. Tại quy mô cấp tỉnh, chính quyền tỉnh sẽ tham gia trong việc thiết lập, phân vùng. Các chỉ số định lượng bao gồm: Diện tích đất canh tác; nguồn nước; sức chịu tải môi trường; tính tổn thương của hệ sinh thái; tầm quan trọng của hệ sinh thái; tác động có thể xảy ra của thiên tai; mức độ tập trung dân cư; sự phát triển kinh tế dựa trên GDP; mức độ thuận lợi trong giao thông vận tải và một chỉ số định tính là lựa chọn chiến lược. Như vậy, kết quả phân vùng gồm có 4 loại vùng: Vùng phát triển tối ưu; vùng ưu tiên phát triển; vùng hạn chế phát triển gồm vùng chức năng sinh thái và vùng sản xuất nông nghiệp; vùng cấm phát triển.

Với chính sách này, Trung Quốc thực hiện đảm bảo mục tiêu vừa phát triển kinh tế song song với bảo tồn. - Tại Ấn Độ, việc phân vùng nhạy cảm môi trường đã được quy định trong các văn bản pháp luật về BVMT với mục đích nhằm tránh tác động tiêu cực từ các hoạt động phát triển KT-XH, đặc biệt trong công nghiệp. Các khu vực nhạy cảm về môi trường, không được phép phát triển công nghiệp như nguồn nước, vườn quốc gia, các khu vực có giá trị văn hóa tín ngưỡng,… được xác định ở cấp bang/tỉnh. Theo đó, tập bản đồ phân vùng bố trí các ngành công nghiệp được xây dựng chi tiết ở cấp quận.