Vietnam Journal of Marine Science and Technology; Vol. 20, No. 4B; 2020: 171–181
DOI: /> />
The first step of application of water quality index (WQI) to assessment
of sea water quality in the Gulf of Tonkin in 2018
Le Van Nam1,2,*, Tran Duc Thanh2, Nguyen Van Thao2, Dang Hoai Nhon2, Le Xuan Sinh2,
Cao Thi Thu Trang2, Duong Thanh Nghi2, Pham Tha Kha2, Nguyen Thi Thu Ha2
1

Graduate University of Sciences and Technology, VAST, Vietnam
Institute of Marine Environment and Resources, VAST, Vietnam
*
E-mail:
2

Received: 3 September 2020; Accepted: 26 November 2020
©2020 Vietnam Academy of Science and Technology (VAST)

Abstract
The study to calculate the water quality index was conducted in the Gulf of Tonkin at the surface water in
August 2018. The calculation results showed that out of 48 surveyed points, there was 1 point in the
Northeast area at poor water quality, 15 points in the Northeast and coastal areas from Thanh Hoa to Thua
Thien Hue at medium water quality, 14 points in the Gulf of Tonkin, Northeast and Con Co Island at good
water quality, the remaining 18 points in the Gulf of Tonkin and Bach Long Vi Island at excellent water
quality. Overall, the average water quality of the whole region was good (average WQI = 79). Considering
each area, the Gulf of Tonkin area had good and excellent water quality, the Northeast had water quality
from poor to good level, the coastal areas from Thanh Hoa to Thua Thien Hue had medium water quality,
Con Co Island area had good water quality, Bach Long Vi Island area had excellent water quality.
Keywords: WQI, sea water quality, surface water, Gulf of Tonkin.

Citation: Le Van Nam, Tran Duc Thanh, Nguyen Van Thao, Dang Hoai Nhon, Le Xuan Sinh, Cao Thi Thu Trang,
Duong Thanh Nghi, Pham Tha Kha, Nguyen Thi Thu Ha, 2020. The first step of application of water quality index

(WQI) to assessment of sea water quality in the Gulf of Tonkin in 2018. Vietnam Journal of Marine Science and
Technology, 20(4B), 171–181.

171


Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ Biển, Tập 20, Số 4B; 2020: 171–181
DOI: /> />
Bƣớc đầu áp dụng chỉ số chất lƣợng nƣớc (WQI) để đánh giá chất lƣợng
nƣớc biển vịnh Bắc Bộ năm 2018
Lê Văn Nam1,2,*, Trần Đức Thạnh2, Nguyễn Văn Thảo2, Đặng Hoài Nhơn2, Lê Xuân Sinh2,
Cao Thị Thu Trang2, Dƣơng Thanh Nghị2, Phạm Thị Kha2, Nguyễn Thị Thu Hà2
1

Học Viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Việt Nam
Viện Tài nguyên và Môi trường biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Việt Nam
*
E-mail:
2

Nhận bài: 3-9-2020; Chấp nhận đăng: 26-11-2020

Tóm tắt
Nghiên cứu tính tốn chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index - WQI) đã được thực hiện trong vùng
biển vịnh Bắc Bộ tại tầng mặt vào tháng 8 năm 2018. Kết quả tính tốn cho thấy trong 48 điểm khảo sát có 1
điểm tại khu vực Đông Bắc ở mức chất lượng nước kém, 15 điểm tại khu vực Đông Bắc và vùng biển ven
bờ từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế ở mức chất lượng nước trung bình, 14 điểm tại khu vực Vịnh Bắc Bộ,
Đông Bắc và Đảo Cồn Cỏ ở mức chất lượng nước tốt, 18 điểm còn lại tại khu vực Vịnh Bắc Bộ và Đảo
Bạch Long Vĩ ở mức chất lượng nước rất tốt. Một cách tổng thể thấy là chất lượng nước trung bình tồn
vùng ở mức tốt (WQItrung bình = 79), trong đó khu vực Vịnh Bắc Bộ có chất lượng nước ở mức tốt và rất tốt,

khu vực Đơng Bắc có chất lượng nước ở mức từ kém đến tốt, khu vực vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa đến
Thừa Thiên Huế (KC) có chất lượng nước ở mức trung bình, khu vực đảo Cồn Cỏ có chất lượng nước ở mức
tốt, khu vực Đảo Bạch Long Vĩ có chất lượng nước ở mức rất tốt.
Từ khóa: WQI, chất lượng nước biển, tầng mặt, vịnh Bắc Bộ.

MỞ ĐẦU
Vịnh Bắc Bộ (VBB) là một vịnh biển khá
kín, nằm ờ phía tây Biển Đơng, là một trong
những vùng thềm lục địa nông, thoải và rộng
nhất thế giới [1]. Vịnh Bắc Bộ có diện tích xấp
xỉ 123.700 km2, nơi rộng nhất 320 km, nơi hẹp
nhất là 220 km. Bờ vịnh phía Việt Nam trải dài
763 km, phần bờ phía Trung Quốc 695 km.
Vịnh Bắc Bộ có một cửa chính (độ rộng xấp xỉ
207,4 km tính từ Cồn Cỏ (Việt Nam) đến đảo
Hải Nam (Trung Quốc)) và một eo (eo Quỳnh
Châu có độ rộng 35,2 km nằm giữa bán đảo Lơi
Châu và Đảo Hải Nam ở phía đơng bắc). Một
phần vịnh Bắc Bộ, khu vực vịnh Hạ Long - Bái
Tử Long có 2.300 hịn đảo. Đảo lớn nhất trong
VBB là đảo Bạch Long Vĩ (Việt Nam). Vịnh
Bắc Bộ là một khu vực có ý nghĩa chiến lược
172

về kinh tế xã hội và tiềm năng vị thế. Vịnh Bắc
Bộ có tiềm năng lớn về tài nguyên sinh vật và
phi sinh vật [2].
Vùng biển VBB là nơi chịu ảnh hưởng của
các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội của 11
tỉnh thành phố Quảng Ninh, Hải Phịng, Thái

Bình, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa, Nghệ
An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa
Thiên Huế. Vì vậy tất cả các hoạt động nhân
sinh, hoạt động phát triển kinh tế, xây dựng cơ
sở hạ tầng tại 11 tỉnh duyên hải này sẽ ảnh
hưởng và tác động tiêu cực đối với môi trường
biển, đặc biệt là vùng ven bờ Vịnh.
Môi trường biển VBB chưa bị ô nhiễm trên
diện rộng, nhưng ô nhiễm cục bộ theo không
gian, thời gian và theo một số yếu tố riêng lẻ thì
khá phổ biến, nhiều khi nghiêm trọng ở mức


báo động vì có khả năng gây tác động xấu đến
mơi trường, sức khỏe cộng đồng. Điển hình là ơ
nhiễm các chất hữu cơ tại các bến cá ven biển,
các cộng đồng ngư dân, v.v. Ô nhiễm dầu ở các
vùng nước cảng, các tuyến hàng hải, các vùng
neo trú tàu cá, các khu vực cung cấp nhiên liệu,
v.v. và ô nhiễm kim loại nặng tại các vùng liên
quan đến sản xuất công nghiệp. Một số nơi ô
nhiễm cục bộ phát triển thành các điểm nóng ơ
nhiễm và trở thành nơi tích lũy - phát tán ơ
nhiễm cho vùng nước ven bờ [3]. Bên cạnh đó,
mơi trường xun biên giới đã và đang là một
vấn đề có tính thời sự, ngày càng trở nên phức
tạp, tác động nhiều mặt đến môi trường, các hệ
sinh thái, các ngành kinh tế biển và sức khỏe
người dân. Đó là các vấn đề ơ nhiễm bởi các hệ
thống sơng và dịng chảy biển xun biên giới

như sơng Hồng, sơng Ka Long; ơ nhiễm khơng
khí xun biên giới, rác thải biển mang tính
xuyên biên giới, gồm nguồn từ đất liền và từ
các tàu thuyền trên biển và có thể được vận
chuyển bởi các dịng chảy biển; và vấn đề
chuyên chở chất thải xuyên biên giới và sinh
vật ngoại lai xâm hại [4].
So với các vùng biển khác của Việt Nam,
VBB là nơi đã được điều tra, nghiên cứu tương
đối chi tiết, nhưng ít khi được đánh giá có hệ
thống [5].
Một trong những vấn đề đặt ra hiện nay là
cần có những nghiên cứu đánh giá tổng thể, dễ
hiểu và có đủ độ tin cậy về hiện trạng chất
lượng nước biển VBB, bởi các nghiên cứu này
sẽ là một trong những cơ sở để đề xuất các giải
pháp bảo vệ môi trường và hướng tới mục tiêu
phát triển bền vững vùng biển VBB.
Các cách đánh giá truyền thống về chất
lượng nước thường tổng hợp các giá trị của
từng thơng số trong một khu vực nào đó và
hình thức báo cáo theo cách thức như vậy chỉ
phục vụ cho các chuyên gia am hiểu về lĩnh
vực môi trường. Trong khi các nhà quản lý, nhà
hoạch định chính sách và cộng đồng muốn biết
một cách tổng thể chất lượng nước của một
vùng nào đó, thì thường gặp nhiều khó khăn,
do đây không phải là lĩnh vực chuyên sâu của
họ. Việc tính tốn chỉ số chất lượng nước
(WQI) là cần thiết, vì nó cho phép đánh giá và

báo cáo theo một hình thức phù hợp cho tất cả
các đối tượng sử dụng thơng tin nói trên mà
khơng cần phải am hiểu nhiều về các thơng số

chất lượng nước [6]. Vì vậy, bài báo này bước
đầu áp dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) để
đánh giá chất lượng môi trường nước biển Vịnh
Bắc Bộ.
TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU
Tài liệu
Bài báo sử dụng kết quả nghiên cứu của đề
tài: Nghiên cứu xây dựng phương án quy hoạch
không gian biển vịnh Bắc Bộ (Mã số:
KC.09.16/16-20).
Phƣơng pháp nghiên cứu
Thời gian và phạm vi nghiên cứu
Vùng biển Vịnh Bắc được tiến hành khảo sát
vào mùa mưa (tháng 8) trong năm 2018. Vị trí
các điểm thu mẫu được trình bày trong hình 1.
Các điểm khảo sát bao gồm các khu vực:
(1). Vịnh Bắc Bộ: Đặc trưng cho vùng
biển gần bờ và xa bờ, gồm các trạm từ VBB 01
đến VBB 18;
(2). Đông Bắc: Đặc trưng cho vùng biển
ven bờ (vùng giáp Trung Quốc), gồm các trạm
từ ĐB 1 đến ĐB 10;
(3). KC: Đặc trưng cho vùng biển ven bờ
từ tỉnh Thanh Hóa đến tỉnh Thừa Thiên Huế,
gồm các trạm từ KC 1 đến KC 10;

(4). Đảo Cồn Cỏ: Đặc trưng cho vùng biển
ven đảo, gồm các trạm từ CC 1 đến CC 5;
(5). Bạch Long Vĩ: Đặc trưng cho vùng
biển ven đảo, gồm các trạm từ BLV 1 đến
BLV 5.
Phương pháp thu mẫu nước biển
Mẫu nước biển tầng mặt (cách mặt 0,5m)
được thu bằng thiết bị Niskin Van Dorn
Sampler thể tích 5 lít theo thơng tư
24/2017/TT-BTNMT - quy định kỹ thuật quan
trắc môi trường và Thông tư 34 năm 2010 của
Bộ TNMT - quy định về kỹ thuật điều tra, khảo
sát hải văn, hóa học và môi trường ven bờ và
hải đảo. Thông số nhiệt độ và oxy hòa tan (DO)
được đo bằng máy đo DO (550A YSI – Mỹ).
Thông số pH được đo bằng máy đo pH
(pH100A YSI – Mỹ). Độ muối được đo bằng
khúc xạ kế (Atago - Nhật).
Mẫu được xử lý và bảo quản theo hướng
dẫn Standard methods for Examination of
Waster water. 23 Edition, 2017 APHAAWWA-WPCF [7].

173


(a)

(b)

(c)


Hình 1. Sơ đồ khảo sát thu mẫu (a)-Vịnh Bắc Bộ, (b)-Đảo Bạch Long Vĩ, (c)-Cồn Cỏ
174


Phương pháp phân tích mẫu nước biển
Các mẫu nước biển được phân tích theo
(Viện Tài ngun và Mơi trường biển, 2014)
[8], cụ thể:
Hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
trong nước biển được xác định bằng phương
pháp trọng lượng theo hướng dẫn của TCVN
6625:2000.
Hàm lượng đồng (Cu), kẽm (Zn), cadimi
(Cd) và chì (Pb) trong nước biển được xác định
bằng phương pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử
ngọn lửa theo hướng dẫn của TCVN 6193:1996.
Hàm lượng asen (As) trong nước biển được
xác định bằng phương pháp đo hấp thụ nguyên
tử (kỹ thuật hydrua) theo hướng dẫn của TCVN
6626:2000.
Hàm lượng thủy ngân (Hg) trong nước biển
được xác định bằng phương pháp phương pháp
dùng phổ huỳnh quang nguyên tử theo hướng
dẫn của TCVN 7724:2007.
Hàm lượng các thông số dinh dưỡng: NO3-,
NH4+, Si2O32-, Nito tổng (N-T), Photpho tổng
(P-T) trong nước biển được xác định bằng
phương pháp so màu trên máy quang phổ DR
3900 (hãng HACH USA).

Phương pháp tính chỉ số chất lượng nước
(WQI)
Lựa chọn thơng số tính WQI
Có nhiều thơng số để đánh giá chất lượng
nước biển, sự lựa chọn các thông số khác nhau
để tính WQI phụ thuộc vào mục đích sử dụng
nguồn nước và mục tiêu của WQI [9]. Các
thông số sử dụng để tính WQI cho vùng biển
Vịnh Bắc Bộ được lựa chọn dựa trên cơ sở: Số
liệu khảo sát chất lượng nước biển hiện có của
đề tài nghiên cứu; tham khảo hướng dẫn của
tổng cục Môi trường (Bộ Tài nguyên và Mơi
trường) về việc ban hành Hướng dẫn kỹ thuật
tính tốn và cơng bố chỉ số chất lượng nước
Việt Nam [10] và của Quỹ Vệ sinh Quốc gia
Mỹ (NSF) [11]. Trên cơ sở đó, 10 thơng số
được sử dụng để tính WQI bao gồm: DO, NO3-,
NH4+, TSS, Cu, Pb, Zn, Cd, As, Hg.
Xác định trọng số của các thông số tính WQI
Khi đánh giá chất lượng nước thì mỗi thơng
số có tầm quan trọng khác nhau. Vì vậy, cần
thiết phải đưa ra một trọng số cho mỗi thông số
đã lựa chọn. Thông thường, trọng số lớn nhất
được gán cho thông số quan trọng nhất. Trong

hầu hết trường hợp, tổng các trọng số bằng 1
[12, 13]. Có thể xác định trọng số bằng các
phương pháp khác nhau tuy nhiên phương pháp
Entropy đã được sử dụng bởi vì phương pháp
trọng số entropy là một phương pháp mang tính

khách quan do trọng số của từng thơng số được
tính tốn dựa trên mức độ biến thiên của mỗi
giá trị và phụ thuộc vào nguồn dữ liệu [14].
Các bước chính xác định trọng số Entropy như
sau [15, 16, 17].
Bước 1: Chuẩn hóa dữ liệu gốc, giả sử ta
có m điểm quan trắc và n thơng số đánh giá, ma
trận dữ liệu gốc X như sau:
 x11
x
X   21


 xm1

x12
x22
xm 2

x1n 
x2 n 


xmn 

Sau chuẩn hóa có ma trận P = (yij) m × n (i =
1,2,…,m; j = 1,2,…,n). Trong đó, Pij giá trị
chuẩn hóa của điểm quan trắc i trong thơng số j
và Pij [0,1].
Thơng số tích cực (thơng số DO, có giá

trị càng lớn càng tốt) được chuẩn hóa theo
cơng thức:

yij 

xij  ( xij )min
( xij )max  ( xij )min

Thơng số tiêu cực (các thơng số có giá trị
càng lớn càng ơ nhiễm) được chuẩn hóa theo
cơng thức:

yij 

( xij )max  xij
( xij )max  ( xij )min

Bước 2: Xác định Entropy
Sau khi biến đổi, thu được ma trận tiêu
chuẩn Y:
 y11
y
Y   21


 ym1

y12
y22
ym 2


y1n 
y2 n 


ymn 

Cơng thức tính tỷ lệ giá trị chỉ số của thông
số j và trong mẫu i là:

175


MT:2015/BTNMT (quy chuẩn kỹ thuật quốc
gia về chất lượng nước biển).

yij

Pij 

m

y
i 1

ij

Thông số Entropy được thể hiện bằng
công thức:


ej  

1 m
 Pij .ln( Pij )
ln(m) i 1

Khi Pij = 0 thì ln(Pij) khơng có ý nghĩa, do
vậy cơng thức tính Pij được điều chỉnh lại như
sau [18]:

Pij 

1  yij
m

 (1  y )
ij

i 1

Bước 3: Trọng số Entropy (wj) được tính
theo cơng thức:

wj 

1 ej
n

 (1  e )
j 1


j

Tính tốn chỉ số phụ (qj)
Chỉ số phụ (qj) của thơng số j được tính
theo cơng thức sau:

qj 

Cj
Sj

.100

Trong đó: Cj là hàm lượng của thơng số j trong
nước biển (mg/l); Sj: Giá trị giới hạn (GTGH)
của thông số j trong nước biển theo QCVN 10MT:2015/BTNMT (quy chuẩn kỹ thuật quốc
gia về chất lượng nước biển).
Đối với thông số DO, chỉ số phụ qDO được
tính theo cơng thức sau:

qDO 

S DO
.100
CDO

Trong đó: CDO: hàm lượng oxy hịa tan trong
nước biển (mg/l); SDO: Giá trị giới hạn (GTGH)
của DO trong nước biển theo QCVN 10-


176

Tính tốn chỉ số cuối cùng (tính các giá trị
WQI theo cơng thức tốn học xác định)
Nghiên cứu áp dụng cơng thức tính WQI
(tổng có trọng số) của Quỹ Vệ sinh Quốc gia
Mỹ (NSF) [11], cơng thức có dạng như sau:
n

WQI   w j .q j
j 1

Trong đó: qj: chỉ số phụ của thơng số thứ j; wj:
trọng số của thông số thứ j; n: số lượng các
thơng số sử dụng để tính WQI.
Phương pháp xử lý số liệu
Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2010
để tính tốn, xử lý và phân tích các kết quả
nghiên cứu. Đánh giá chất lượng nước theo
QCVN 10-MT:2015/BTNMT (quy chuẩn kỹ
thuật quốc gia về chất lượng nước biển), tiêu
chuẩn nước biển của ASEAN và thang phân
loại chất lượng nước theo WQI. Thang phân
cấp chất lượng nước biển (5 cấp) được trình
bày trong bảng 1 [16, 17].
Bảng 1. Thang phân cấp chất lượng nước biển
STT
1
2

3
4
5

WQI
< 50
50–100
100–150
150–200
> 200

Chất lượng nước
Rất tốt
Tốt
Trung bình
Kém
Rất kém

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Hiện trạng chất lƣợng nƣớc biển
Các yếu tố thủy lý, thủy hóa
Giá trị thống kê của các thơng số thủy lý,
thủy hóa theo khu vực được trình bày trong
bảng 2. Từ đó thấy là tại tất cả các điểm khảo
sát nhiệt độ dao động từ 25,7 đến 31,1 0C, pH
dao động từ 7,41 đến 8,38, độ muối dao động
từ 10 đến 34 ‰. DO dao động từ 5,31 đến 8,06
mg/l và TSS dao động từ 13,6 đến 60,6 mg/l.
Theo QCVN10-MT: 2015/BTNMT thì pH
và DO đã thỏa mãn các giá trị giới hạn

(GTGH), khu vực Đông Bắc có 1/10 điểm khảo
sát (ĐB 9) có hàm lượng TSS đã vượt GTGH.


Bảng 2. Các yếu tố thủy lý, thủy hóa mơi trường nước biển Vịnh Bắc Bộ
Khu vực khảo sát

Giá trị

Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Đơng Bắc (n = 10)
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
KC (Vùng biển ven bờ từ Thanh
Lớn nhất
Hóa đến Thừa Thiên-Huế) (n = 10)
Trung bình
Nhỏ nhất
Đảo Cồn Cỏ (n = 5)
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Đảo Bạch Long Vĩ (n = 5)
Lớn nhất
Trung bình
QCVN 10-MT:2015/BTNMT (Vùng ni trồng thủy

sản, bảo tồn thủy sinh)
Vịnh Bắc Bộ (n = 18)

Nhiệt
độ (oC)
25,8
31,1
28,8
29,1
29,9
29,6
26,3
30,9
28,0
29,8
30,4
30,2
25,7
27,4
26,5
KQĐ

7,93
8,35
8,14
7,41
8,14
7,89
7,89
8,19

8,07
8,13
8,30
8,25
8,27
8,38
8,33

DO
(mg/l)
5,31
7,05
6,41
6,21
8,06
6,90
6,03
6,83
6,45
6,29
6,89
6,56
6,98
7,11
7,03

Độ muối
(‰)
31
34

32
10
30
25
29
30
30
31
32
31
33
33
33

6,5–8,5

≥5

KQĐ

pH

TSS (mg/l)
13,6
40,6
22,3
25,2
60,6
38,0
17,4

33,8
23,9
18,4
25,2
22,4
18,9
21,6
20,4
50

Ghi chú: KQĐ: không quy định.

ác th ng ố inh ư ng
Giá trị thống kê của các thông số dinh
dưỡng theo khu vực được trình bày trong
bảng 3. Từ đó thấy là tại tất cả các điểm khảo
sát, hàm lượng NO3- dao động từ 3,9 đến
241,4 µgN/l. Theo tiêu chuẩn nước biển của
ASEAN thì khu vực Vịnh Bắc Bộ có 5/18

điểm (VBB 11, VBB 12, VBB 13, VBB 14,
VBB 17), khu vực Đơng Bắc có 6/10 điểm
(ĐB 3, ĐB 4, ĐB 5, ĐB 7, ĐB 9, ĐB 10),
khu vực KC có 3/10 điểm (KC 1, KC 4, KC
5) và khu vực Bạch Long Vĩ có 1/5 điểm
(BLV 4) đã có hàm lượng NO3- đã vượt
GTGH.

Bảng 3. Hàm lượng các thông số dinh dưỡng trong nước biển Vịnh Bắc Bộ
Khu vực khảo sát


Giá trị

Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Đơng Bắc (n = 10)
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
KC (Vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa
Lớn nhất
đến Thừa Thiên-Huế) (n = 10)
Trung bình
Nhỏ nhất
Đảo Cồn Cỏ (n = 5)
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Đảo Bạch Long Vĩ (n = 5)
Lớn nhất
Trung bình
QCVN 10-MT:2015/BTNMT (Vùng ni trồng thủy
sản, bảo tồn thủy sinh)
Tiêu chuẩn của ASEAN (Bảo tồn thủy sinh)
Vịnh Bắc Bộ (n = 18)

N-NO3(µg/l)
43,7

163,1
58,4
41,7
241,4
85,2
30,3
175,3
70,9
3,9
7,9
5,2
49,3
84,3
59,4

N-NH4+
(µg/l)
28,1
954,1
155,4
21,8
1397,9
235,6
15,4
42,6
26,2
35,6
48,8
39,7
15,2

37,2
26,1

Si-Si2O32(µg/l)
174
1284
389
535
5366
1641
842
1878
1163
573
672
630
548
865
685

N-T
(mg/l)
0,42
1,85
0,92
1,03
2,22
1,45
0,30
1,47

0,65
0,58
0,72
0,67
0,41
0,66
0,57

P-T
(mg/l)
0,07
0,20
0,11
0,07
0,22
0,13
0,05
0,12
0,07
0,05
0,09
0,07
0,05
0,08
0,06

KQĐ

100


KQĐ

KQĐ

KQĐ

60

Ghi chú: KQĐ: Khơng quy định.

177


Hàm lượng NH4+ toàn vùng biển khảo sát
dao động từ 15,2 đến 1.397,9 µgN/l. Theo
QCVN 10-MT:2015/BTNMT thì khu vực
Đơng Bắc có 2/10 điểm (ĐB 9, ĐB 10), và khu
vực Vịnh Bắc Bộ có 7/18 điểm (VBB 4, VBB
5, VBB 6, VBB 7, VBB 10, VBB 11, VBB 12)
đã có hàm lượng NH4+ trong nước biển vượt
GTGH.
Hàm lượng Si2O32- toàn khu vực khảo sát
dao động từ 174 đến 5.366 µg Si/l trong khi hàm
lượng N-T dao động từ 0,3 đến 2,22 mg/l và
hàm lượng P-T dao động từ 0,05 đến 0,22 mg/l.

ác th ng ố im loại n ng
Hàm lượng các kim loại nặng trong nước
biển theo khu vực được thống kê trong bảng 4.
Qua đó thấy là trong tồn vùng khảo sát, hàm

lượng Cu dao động từ 5,32 đến 56 µg/l, Pb dao
động từ "không phát hiện - KPH" đến 3,36
µg/l, Zn dao động từ 7,05 đến 73,81µg/l, Cd
dao động từ 0,01 đến 0,16 µg/l, As dao động từ
0,34 đến 4,15 µg/l và Hg dao động từ "KPH"
đến 0,40 µg/l. Hàm lượng các kim loại nặng
trong nước biển đều thấp hơn GTGH theo
QCVN 10-MT:2015/BTNMT.

Bảng 4. Hàm lượng các kim loại nặng trong nước biển Vịnh Bắc Bộ
Khu vực khảo sát

Giá trị

Vịnh Bắc Bộ (n = 18)

Đông Bắc (n = 10)

KC (Vùng biển ven bờ từ Thanh
Hóa đến Thừa Thiên Huế) (n = 10)
Đảo Cồn Cỏ (n = 5)

Đảo Bạch Long Vĩ (n = 5)

QCVN 10-MT:2015/BTNMT

Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất

Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Ven bờ
Gần bờ
Xa bờ

Công thức WQI áp dụng cho vùng biển Vịnh
Bắc Bộ
Áp dụng phương pháp trọng số Entropy,

Cu
(µg/l)
7,95
17,47
13,38
6,73
16,16
13,51
14,31
16,01
15,26

28,00
56,00
46,86
5,32
10,60
8,23
200
30
10

Pb
(µg/l)
0,05
0,59
0,31
KPH
0,70
0,20
0,00
3,36
1,60
0,70
1,10
0,95
0,18
3,30
1,39
50
50
5


Zn
(µg/l)
7,05
65,28
13,63
9,57
73,81
34,84
9,66
43,92
30,46
15,00
44,00
35,42
7,21
15,80
11,21
500
50
20

Cd
(µg/l)
0,01
0,12
0,05
0,01
0,08
0,04

0,01
0,08
0,03
0,05
0,06
0,05
0,09
0,16
0,14
5
5
1

As
(µg/l)
2,17
3,11
2,71
2,19
3,78
3,31
3,49
3,98
3,72
0,34
0,40
0,38
1,16
4,15
2,39

20
10
5

Hg
(µg/l)
KPH
0,28
0,16
KPH
0,28
0,14
0,13
0,40
0,22
0,04
0,15
0,12
0,04
0,07
0,05
1
1
0,2

trọng số của 10 thông số DO, NO3-, NH4+, TSS,
Cu, Pb, Zn, Cd, As, Hg được trình bày trong
bảng 5.

Bảng 5. Trọng số (wj) của các thơng số lựa chọn tính WQI

Thơng số
Trọng số

DO
0,10

TSS
0,05

NO30,05

NH4+
0,04

Từ đó, cơng thức WQI áp dụng cho vùng

Cu
0,08

Pb
0,11

Zn
0,08

Cd
0,11

As
0,30


Hg
0,08

biển Vịnh Bắc Bộ cụ thể như sau:

10

WQIVBB   w j .q j 
j 1

 qDO .0,10  qTSS .0,05  qNO .0,05  qNH  .0,04  qCu .0,08  qPb .0,11  qZn .0,08  qCd .0,11  q As .0,30  qHg .0,08
3

178

4


Chỉ số chất lượng nước vùng biển vịnh Bắc Bộ
Kết quả tính tốn WQIVBB theo phương
pháp trình bày ở trên được thống kê ở bảng 6.
Giá trị WQI tại các điểm khảo sát được trình
bày trong hình 2.
Từ các giá trị WQI trong bảng 6 và hình 2
cho thấy chất lượng nước toàn vùng biển Vịnh
Bắc Bộ dao động trong phạm vi rất rộng (ở
mức từ kém cho đến rất tốt). Trong 48 điểm

khảo sát có 1 điểm tại khu vực Đông Bắc ở

mức chất lượng nước kém, 15 điểm tại khu vực
Đông Bắc và vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa
đến Thừa Thiên Huế ở mức chất lượng nước
trung bình, 14 điểm tại khu vực Vịnh Bắc Bộ,
Đơng Bắc và đảo Cồn Cỏ ở mức chất lượng
nước tốt, 18 điểm còn lại tại khu vực Vịnh Bắc
Bộ và đảo Bạch Long Vĩ ở mức chất lượng
nước rất tốt.

Hình 2. Chỉ số chất lượng nước (WQI) tại các điểm khảo sát vùng biển Vịnh Bắc Bộ
179


Bảng 6. Giá trị WQI tại các điểm khảo sát vùng biển Vịnh Bắc Bộ
Khu vực khảo sát
Vịnh Bắc Bộ (n = 18)
Đông Bắc
(n=10)
KC (n = 10) (Vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế)
Đảo Cồn Cỏ (n = 5)
Đảo Bạch Long Vĩ (n = 5)

Xét từng khu vực, kết quả tính WQI trong
bảng 6, hình 2 cho thấy, khu vực Vịnh Bắc Bộ
có chất lượng nước ở mức tốt và rất tốt, khu
vực Đơng Bắc có chất lượng nước ở mức từ
kém đến tốt, khu vực KC (vùng biển ven bờ từ
Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế) có chất lượng
nước ở mức trung bình, khu vực đảo Cồn Cỏ có
chất lượng nước ở mức tốt, khu vực đảo Bạch

Long Vĩ có chất lượng nước ở mức rất tốt.
Chất lượng nước trung bình tồn vùng ở
mức tốt (WQItrung bình = 79), điều cũng được
phản ánh qua việc hầu hết các thông số đều
nằm trong các GTGH (ngoại trừ các điểm khảo
sát tại khu vực biển ven bờ từ Thanh Hóa đến
Thừa Thiên Huế), gần khu vực cửa sơng
(Quảng Ninh, Hải Phịng và Thái Bình) như đã
trình bày ở trên.
KẾT LUẬN
Kết quả đánh giá chất lượng nước vùng
biển Vịnh Bắc Bộ theo chỉ số WQI (có trọng
số) cho thấy trong 48 điểm khảo sát chỉ có 1
điểm tại khu vực Đông Bắc ở mức chất lượng
nước kém, 15 điểm tại khu vực Đông Bắc và
vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa đến Thừa
Thiên Huế ở mức chất lượng nước trung bình,
14 điểm tại khu vực Vịnh Bắc Bộ, Đông Bắc và
đảo Cồn Cỏ ở mức chất lượng nước tốt, 18
điểm còn lại tại khu vực Vịnh Bắc Bộ và đảo
Bạch Long Vĩ ở mức chất lượng nước rất tốt.
Một cách tổng quát, chất lượng nước toàn
vùng biển Vịnh Bắc Bộ trong thời gian khảo sát
ở mức tốt với chỉ số WQItrung bình là 79. Khu vực
Vịnh Bắc Bộ có chất lượng nước ở mức tốt và

180

Giá trị
Nhỏ nhất

Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình
Nhỏ nhất
Lớn nhất
Trung bình

WQI
22
88
47
89
164
112
124
148
137
53
61
56
35
38

37

Chất lượng nước
Từ tốt đến rất tốt
Từ kém đến tốt

Trung bình

Tốt

Rất tốt

rất tốt, khu vực Đơng Bắc có chất lượng nước ở
mức từ kém đến tốt, khu vực KC (vùng biển
ven bờ từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế) có
chất lượng nước ở mức trung bình, khu vực đảo
Cồn Cỏ có chất lượng nước ở mức tốt, khu vực
đảo Bạch Long Vĩ có chất lượng nước ở mức
rất tốt.
Lời cảm ơn: Tập thể tác giả xin bày tỏ lời cảm
ơn tới chủ nhiệm đề tài "Nghiên cứu xây dựng
phương án quy hoạch không gian biển vịnh Bắc
Bộ (Mã số: KC.09.16/16-20)" đã hỗ trợ để hoàn
thành bài báo này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Luu Van Loi 2007, The Essentials Of
Vietnamese Land, Sea And Sky. Thanh
Nien Publishing House. Hanoi. (in
Vietnamese).
[2] Tran Van Chung, Bui Hong Long, 2015.

Some calculated results of current in the
gulf of tonkin by using nonlinear three
dimensional (3d) model. Vietnam Journal
of Marine Science and Technology, Vol
15, No 4; 2015: 320-333. (in Vietnamese).
[3] Tran Duc Thanh, Nguyen Huu Cu, Do
Cong Thung, Tran Dinh Lan, Dinh Van
Huy, Pham Hoang Hai, 2011. Orientation
for Integrated Management of the North
Coast. Science and Technology Publishing
House. Hanoi. 273 p. (in Vietnamese).
[4] Luu Van Dieu, 2009. Some transboundary
environmental problems in the West Coast
of Tonkin Gulf. Marine Resources and


[5]

[6]

[7]
[8]

[9]

[10]

[11]

Environment, Volume XII, Science and

Technology Publishing House. Hanoi. pp
95-106. (in Vietnamese).
Tran Duc Thanh, Le Duc An, 2012.
Principal aspects on the natural condition,
resources and environment in the Gulf of
Tonkin. Vietnamese studies - Proceedings
of the Fourth International Conference:
Vietnam on the way of integration and
sustainable development. Social Sciences
Publishing House. Hanoi. pp 291-304. (in
Vietnamese).
Pham Huu Tam, 2016. Application of
Water Quality Index to Assess
Environmental Quality in Coastal
Monitoring Stations in the South Viet
Nam in the Last 5 Years (2011-2015).
VNU Journal of Science: Earth and
Environmental Sciences. Volume 32,
Number 4 (2016) 36-45. (in Vietnamese).
APHA (2017), Standard Methods for the
examination of water and wastewater, 23th
Edition.
Institute of Marine environment and
Resources, 2014. Process of investigating,
surveying
marine
resources
and
environment (Section Biology and
Environmental Chemistry). Science and

Technology Publishing House. Hanoi. 291
p. (in Vietnamese).
Tran Thi Yen, Nguyen Thi Thanh Thuy,
2019. Appling water quality index in
coastal sea water quality assessemt in Cua
Phu sea, Dong Hoi city, Quang Binh
province. Proceedings of the XI National
Geoscience Conference 2019. Thanh Nien
Publishing House, April 2019, pp 62-68.
(in Vietnamese).
Vietnam Environment Administration,
2019. Decision No. 1460 / QD-TCMT
dated 12 November 2019, Regarding the
promulgation of Technical Guidelines for
calculation and publication of the Vietnam
Water Quality Index (VN_WQI). Hanoi.
(in Vietnamese).
US Environmental Protection Agency,
1978. Water Quality Indices: A survey of

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]


[17]

[18]

indices used in the United States, U.S.
Environmental Protection Agency, U.S.pp
Brown, R. M., McClelland, N. I.,
Deininger, R. A. and Tozer, R. G., 1970.
A water quality index –Do we dare?.
Water Sewage Works 117, pp. 339 - 343.
Gray N. F., 1996. The use of an objective
index for the assessment of the
contamination of surface water and
groundwater by acid mine drainage. Water
and Environmental. Management Journal
Vol. 10, pp. 332-340.
Yan H, Zou Z. Water quality evaluation
based on entropy coefficient and blind
number theory measure model. Journal of
Networks. 2014; 9(7):1868.
Le Hoang Bao Tran, Che Dinh Ly,
Nguyen Hien Than, 2014. Comparing the
results of water quality assessment by
fuzzy comprehensive evaluantion method
and the water quality index: a case study
in the Dong Nai river. Science &
Technology Development, Vol 17,
No.M1- 2014, pp. 40-49. (in Vietnamese).
Vahab Amiri, Mohsen Rezaei, Nasim
Sohrabi, 2014. Groundwater quality

assessment using entropy weighted water
quality index (EWQI) in Lenjanat, Iran.
Environ Earth Sci (2014) 72:3479 - 3490.
Nguyen Hai Au, Tran Minh Bao, Pham
Thi Tuyet Nhi, Tat Hong Minh Vy,
Truong Tan Hien, Tran Ngoc Hiep, Luu
Khanh Linh, Luong Thi Hai Ha, 2020.
Entropy weight application for calculating
groundwater quality index (EWQI) in
groundwater quality zoning in Pleistocene
aquifer in the Phu My town, Ba Ria Vung Tau province. Science &
Technology Development Journal –
Science of The Earth & Environment,
4(1):140-148. (in Vietnamese).
Yang L. and Wu S. , 2011. Using variable
fuzzy set theory and information entropy
for air pollution risk assessment in
Beijing, China,. 2nd International
Conference on Environmental Science and
Development 4 (2011), p. 33 - 41.

181