Tải bản đầy đủ (.pdf) (6 trang)

Đánh giá sơ bộ tương tác giữa chất lượng nước mặt – nước ngầm ở khu vực ven sông Sài Gòn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (497.23 KB, 6 trang )

Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ TƯƠNG TÁC GIỮA CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT –
NƯỚC NGẦM Ở KHU VỰC VEN SÔNG SÀI GỊN
Nguyễn Phú Bảo1, Phạm Hồng Nhật2*
1
Viện Nhiệt đới Mơi trường
2
Trường Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TP. Hồ Chí Minh
*Tác giả liên lạc:
(Ngày nhận bài: 20/7/2018; Ngày duyệt đăng: 15/9/2018)
TÓM TẮT
Để nghiên cứu mối tương quan giữa chất lượng nước mặt và nước ngầm, các mẫu nước
mặt và nước ngầm dọc theo sơng Sài Gịn đã được lấy, phân tích và đánh giá. Kết quả
nghiên cứu cho thấy mức độ ô nhiễm hữu cơ trong nước mặt là trung bình với nồng độ
trung bình BOD5 trong khoảng 7,0 - 17,2 mg/l và COD trong khoảng 16,2 - 37,0 mg/l.
Trong khi đó, mức độ ơ nhiễm dinh dưỡng thơng qua chỉ thị Amoni khá cao (nồng độ
Amoni trung bình trong khoảng 0,74 - 3,94 mg/l. Xu hướng ô nhiễm hữu cơ và dinh
dưỡng trên sơng Sài Gịn giảm về phía cửa sơng. Cùng với đó, kết quả phân tích nồng
độ Amoni trong nước ngầm thay đổi theo từng khu vực ven sơng Sài Gịn nhưng đạt khá
cao, trung bình khoảng 0,03 - 1,04mg/l. Kết quả phân tích tương quan hồi quy cho thấy
giữa chất lượng nước sơng Sài Gịn và chất lượng nước ngầm vùng lân cận có mối
tương quan rất chặt chẽ với hệ số tương quan R = 0,995. Nghiên cứu đã lựa chọn thông
số Amoni để đánh giá sự thay thế (chuyển dịch) của nước ngầm dưới tác động của nước
mặt. Kết quả nghiên cứu đã xác định được phần nước ngầm được thay thế bằng nước
mặt là 8,3%.
Từ khóa: Nước ngầm, nước mặt, tương quan, ô nhiễm hữu cơ, dinh dưỡng.
PRELIMINARY ASSESSMENT OF INTERACTION BETWEEN SURFACE
AND GROUND WATER QUALITY IN THE SAIGON RIVER AREA
Nguyen Phu Bao1, Pham Hong Nhat2*
1


Institute for Tropicalization and Environment
2
Ho Chi Minh City University of Food Industry
*Corresponding Author:
ABSTRACT
To study the relationship between surface and ground water quality, water samples in
and alongside the Saigon River were collected, analyzed and assessed. The research
results showed medium organic pollution of the surface water, characterized by BOD5
and COD ranging between 7.0 – 17.2 mg/l and 16.2 – 37.0 mg/l, respectively.
Meanwhile, nutrient pollution was found rather high, with ammonium concentrations in
the rage of 0.74 – 3.94 mg/l. Both the organic and nutrient pollution seem to decrease
from the upstream downwards the Saigon River mouth. At the same time, ammonium
concentrations in the ground water alongside the Saigon River bank were found to be
fluctuating from one to another location, but remaining rather high, in the range 0.03 –
1.04 mg/l. Regression analyses showed a close correlation between the surface and
ground water quality in and alongside the Saigon River, with R = 0.995. Ammonium
was selected for the assessment of ground water displacement under the impacts of the
surface water. Results of the study showed the displacement was 8.3%.
Keywords: Groundwater, surface water, correlation, organic pollution, nutrient
pollution.
28


Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

pleistocen). Các chất ơ nhiễm từ bên ngồi
sẽ theo lỗ khoan giếng vào mạch nước
ngầm làm suy giảm chất lượng nước. Tuy
nhiên, tác động của nước mặt đến nước
ngầm như thế nào và mức độ tác động đến

ô nhiễm ra sao thì cần được làm rõ. Trong
phạm vi bài báo này, một nghiên cứu về
tương tác tạm thời được đánh giá ở mức độ
ô nhiễm do amoni.

TỔNG QUAN
Một trong những mục tiêu chính của dự án
chống ngập úng khu vực thành phố Hồ Chí
Minh là “góp phần cải tạo môi trường
nước đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã
hội, nâng cao đời sống nhân dân trong
vùng”. Như vậy có thể nói yếu tố mơi
trường là một trong những vấn đề quan
trọng của dự án, nó là tiền đề cho việc đánh
giá các vấn đề liên quan về hiệu quả của
dự án. Trong các giải pháp được đề xuất,
giải pháp cơng trình đóng vai trị then chốt
quan trọng nên sẽ có những tác động mạnh
mẽ đến chất lượng nước sơng Sài Gịn.
Trong mối tương quan mật thiết giữa nước
mặt - nước ngầm thì sự tác động đến chất
lượng nước mặt sẽ dẫn đến sự ảnh hưởng
nhất định đến chất lượng nước ngầm. Một
trong những nghiên cứu về môi trường cho
dự án này đã chỉ ra những tác động của dự
án đến chất lượng nước ngầm là làm tăng
nguy cơ ơ nhiễm nước ngầm do thơng
nhiễm, khi đó chất ô nhiễm sẽ di chuyển từ
nguồn nước mặt vào tầng nước ngầm bên
dưới. Tầng nước ngầm chịu ảnh hưởng

nhiều nhất là tầng nông (tầng halocen và

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phạm vi nghiên cứu
Khu vực dự án chống ngập được giới hạn
bao quanh thành phố Hồ Chí Minh (từ cầu
Rạch Tra đến Cầu Xáng Lớn). Dọc theo
các tuyến sông này, 12 cống lớn được thi
công và chống ngập cho thành phố. Để
đánh giá tương quan tạm thời giữa chất
lượng nước mặt – nước ngầm trong khu
vực dự án, các mẫu nước được lấy xung
quanh các cống này. Các mẫu nước mặt và
nước ngầm được lấy theo hướng dẫn của
ISO 5667-2 và ISO 5667-3. Vị trí các điểm
lấy mẫu thuộc vùng lân cận 12 cống chính
được thể hiện trong Hình 1.
Vị trí lấy mẫu:
1. Cống Rạch Tra:
22 điểm
2. Cống Vàm Thuật:
18 điểm
3. Cống Bến Nghé:
05 điểm
4. Cống Tân Thuận:
24 điểm
5. Cống Phú Xuân:
05 điểm
6. Cống Mương Chuối: 05 điểm
7. Cống Sông Kinh:

09 điểm
8. Cống Kinh Lộ:
05 điểm
9. Cống Kênh Hàng:
09 điểm
10. Cống Thủ Độ:
03 điểm
11. Cống Bến Lức:
10 điểm
12. Cống kênh Xáng Lớn: 05 điểm

Hình 1. Vị trí 12 cống trong quy hoạch chống ngập úng khu vực TP.HCM
Xây dựng tương quan tuyến tính giữa các
Phương pháp phân tích
Các thơng số chỉ thị trong môi trường nước thông số chỉ thị đánh giá ô nhiễm môi
được phân tích theo hướng dẫn của các trường nước mặt và nước ngầm bằng mô
TCVN, ISO tương ứng bởi phịng thí tả tốn học của q trình được tìm dưới
nghiệm đạt chuẩn Vilas.
dạng phương trình: y = b0 + b1x1 + b2x2 +
…… + bnxn và hệ số tương quan R.
Phương pháp đánh giá tương quan

29


Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

Giá trị ǀRǀ

Mức độ

liên
quan
< 0,70
Nghèo nàn
0,70 - 0,80
Khá
Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu nghiên cứu thực nghiệm được xử
lý thống kê về về độ lệch chuẩn và các hệ
số hồi quy bằng phần mềm Excel theo
hướng dẫn về xử lý thống kê.
Phương pháp đánh giá tương tác tạm
thời
Được đánh giá bằng sự thay thế nước
ngầm bởi nước mặt theo hướng dẫn về
đánh giá tiêu biểu về sự thay đổi nồng độ
thông số được đánh giá.

Giá trị ǀRǀ

Mức độ liên
quan

0,80 - 0,90
Tốt
> 0,90
Xuất sắc
đều
không
đạt

QCVN
08MT:2015/BTNMT (cột A2, quy định
BOD5 6 mg/l và COD 15 mg/l). Dọc theo
sơng Sài Gịn, ngoại trừ hai khu vực đầu
nguồn, Rạch Tra và kênh Xáng Lớn là có
chất lượng nước tốt hơn so với các khu vực
khác thì mức độ ơ nhiễm hữu cơ có xu
hướng giảm dần từ khu vực Vàm Thuật Bến Nghé đến khu vực Thủ Bộ - Bến Lức.
Điều này hồn tồn phù hợp với sự phân
bố các nguồn ơ nhiễm nước (nước thải sinh
hoạt, sản xuất) và mức độ ô nhiễm giảm
dần khi đi từ trong nội địa ra cửa biển. Kết
quả này cũng tương đối phù hợp với các
đánh giá về ô nhiễm hữu cơ thông qua chỉ
số đa dạng Shannon - Wienner (H’, dao
động trong khoảng 0,28 - 1,97) cho thấy
mức độ ơ nhiễm hữu cơ tồn khu vực từ ô
nhiễm đến rất ô nhiễm.
Mức độ ô nhiễm dinh dưỡng là khá cao ở
khu vực Vàm Thuật - Bến Nghé và cũng
có xu hướng giảm đáng kể khi ra phía
ngồi đoạn sơng Sồi Rạp (Hình 2).

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Chất lượng nước tại khu vực dự án
chống ngập úng của TP.HCM
Chất lượng nước mặt
Kết quả phân tích một số thông số chỉ thị
về ô nhiễm hữu cơ, dinh dưỡng và chỉ thị
sinh học trong nước sông Sài Gòn ở khu

vực nghiên cứu đã cho thấy một số đặc
trưng về chất lượng nước như ô nhiễm hữu
cơ ở mức độ trung bình, nồng độ BOD5
(7,0 - 17,2 mg/l), COD (16,2 - 37,0 mg/l)
40.00

N – NH4
P – PO4
35.00

BOD5

Concentration (mg/L)

COD
25.00

20.00

15.00

10.00

Hình 2. Diễn biến nồng độ các chất ô nhiễm dọc theo sơng Sài Gịn
Ở khu vực này, nồng độ amoni (0,74 - 3,94 khu vực này là do chịu ảnh hưởng của các
mg/l) là khá cao và không đạt QCVN 08- chất thải từ hoạt động sản xuất, sinh hoạt
MT:2015/BTNMT (cột A2, quy định 0,3 với mật độ cao trong khu vực. Trong khi
mg/l). Nguyên nhân gây nên mức độ ơ đó, nồng độ phosphat là trung bình (0,02 nhiễm dinh dưỡng, tiêu biểu là amoni ở 0,57 mg/l) và đa số (11/12) các khu vực
30



Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

khảo sát đều có nồng độ phosphat nằm ngoại trừ khu vực sơng Nhà Bè - sơng Sồi
trong giá trị giới hạn của QCVN 08- Rạp. Nguyên nhân do nước ngầm ở trong
MT:2015/BTNMT (cột A2, quy định 0,2 khu vực đông dân cư chịu ảnh hưởng nhiều
mg/l). Kết quả phân tích hồi quy cũng cho bởi các hoạt động sản xuất, sinh hoạt.
thấy sự tương quan tuyến tính thuận giữa Trong nghiên cứu này, mặc dù thông số
nồng độ phosphat và amoni là khá cao (R phosphat không được quy định về giá trị
= 0,977).
giới
hạn
trong
QCVN
09MT:2015/BTNMT nhưng vì cũng là một
Chất lượng nước ngầm
Ô nhiễm do các chất dinh dưỡng ở mức độ trong những thông số đánh giá mức độ ơ
trung bình, nồng độ nitrat (0,65 - 2,05 nhiễm dinh dưỡng trong nước nên cũng
mg/l) và đạt quy chuẩn QCVN 09- được xét trong mối tương quan với amoni.
MT:2015/BTNMT. Riêng nồng độ amoni Kết quả phân tích tương quan hồi quy cho
có giá trị thay đổi theo từng khu vực và hầu thấy giữa thông số phosphat và amoni
hết không đạt quy chuẩn QCVN 09- trong nước ngầm cũng có sự tương quan
MT:2015/BTNMT (quy định 1 mg/l), tuyến tính nghịch ở mức khá (R = -0,779).
Bảng 1. Tổng hợp về chất lượng nước ngầm dọc sơng Sài Gịn tại khu vực nghiên cứu
1-Dọc
2-Sơng
3-Sơng
4-Sơng
Thơng số
Đơn vị

Sơng
Nhà BèSài Gịn- Nhà Bè
Sài Gịn
sơng
Đồng Nai - Sồi
Vàm Cỏ
Rạp
Đơng
pH
5,4
6,5
4,7
7,4
N – NO2
mg/l
<0,01
<0,0
<0,01
<0,0
1
1
N – NO3
mg/l
2,05
0,69
1,01
0,65
N – NH4
mg/l
1,04

0,25
0,54
0,03
P – PO4
mg/l
0,01
0,03
<0,01
0,02
COD (KMnO4)
mgO2/l
2,8
4,9
5,8
4,1
mg/l
85
311
262
283
ClNNH4

QCVN 09-MT:2015 (N-NH4 = 1 mg/l)

1.2

0.8

0.4
0.2


Gịn
Đơng

Hình 3. Biểu đồ giá trị N-NH4 trung bình theo từng khu vực
31


Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

Đánh giá tương tác giữa nước mặt và tương quan hồi quy giữa chất lượng nước
nước ngầm tại khu vực dự án chống mặt và nước ngầm thuộc vùng nghiên cứu
với 07 thông số cơ bản (Bảng 1 và Bảng 2)
ngập úng của TP.HCM
Để lựa chọn thông số cho việc đánh giá là rất chặt chẽ (R = 0,995). Điều này cho
tương tác giữa nước mặt và nước ngầm thấy khi sơng Sài Gịn bị ơ nhiễm thì chắc
giữa hai thông số chỉ thị cho ô nhiễm dinh chắn sẽ gây ô nhiễm nguồn nước ngầm ở
dưỡng là phosphat và amoni. Tiêu chí đặt ven sơng. Ngồi ra, dựa vào các kết quả
ra là giữa hai thông số cần có sự tương nghiên cứu về sự tương quan giữa nồng độ
quan với nhau và cần được quy định trong amoni - phosphat, chất lượng nước mặt QCVN cho chất lượng nước mặt và nước nước ngầm và kết quả tính tốn các giá trị
ngầm. Tổng hợp từ kết quả nghiên cứu, thống kê mô tả các thành phần hố học ổn
tính tốn về tương quan hồi quy giữa nồng định trong nước mặt và nước ngầm nhằm
độ phosphat với nồng độ amoni cũng cho cho giá trị đánh giá sự thay thế việc lựa
thấy có sự quan hệ chặt chẽ (R= 0,977). chọn amoni cho đánh giá sơ bộ tương tác
Ngồi ra, nghiên cứu cũng tính tốn sự giữa nước mặt và nước ngầm là phù hợp.
Bảng 2. Thống kê các thành phần hóa học trong nước mặt và nước ngầm ở vùng
nghiên cứu
Thông số
Nước mặt sông Sài Gịn
Nước ngầm ven sơng Sài Gịn

Số
Min Trung
Max
Số
Min Trung
Max
mẫu
bình
mẫu
bình
pH
120
4,62
6,42
7,27
72
3,10
5,65
7,60
N – NO2
120
0,00
0,13
0,28
72
0,00
0,01
0,03
N – NO3
120

0,93
1,71
2,24
72
0,06
1,25
12,88
N – NH4
120
0,02
1,46
3,94
72
0,00
0,59
12,73
P – PO4
120
0,02
0,21
0,57
72
0,00
0,02
0,14
COD
120 16,20 28,58
37,00
72
0,20

4,54
30,00
120 19,76 283,12 5588,00
72
1,10
228,56 870,00
ClTheo phương pháp tính của về sự thay thế
nước ngầm, kết quả tính như sau:
Giá trị amoni trung bình trong nước ngầm
biến đổi lớn nhất: P1 = 12,73 mg/l.
Giá trị amoni trung bình trong nước sơng
Sài Gịn: Pr = 1,46 mg/l
Kết quả tính tốn được giá trị Gdisplaced
của nước ngầm là 8,3%.
Như vậy, với sự biến động về nồng độ
amoni trung bình trong nước ngầm vùng
ven sơng Sài Gịn cùng với giá trị amoni
trung bình của sơng đã cho thấy có sự
nhiễm bẩn (hoặc thay thế) amoni từ nước
mặt vào trong nước ngầm khoảng 8,3%.

với nước ngầm ven sông Sài Gòn cho phép
đưa ra một số kết luận sau:
Mức độ ơ nhiễm dinh dưỡng trong nước
sơng Sài Gịn là khá cao với nồng độ chất
chỉ thị amoni (0,74 - 3,94 mg/l) không đạt
QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột A2,
quy định 0,2 mg/l).
Giữa chất lượng nước mặt sơng Sài Gịn
và chất lượng nước ngầm vùng ven sơng

Sài Gịn có mối tương quan tuyến tính chặt
chẽ (R = 0,995) và giữa nồng độ amoni và
phosphat cũng có mối tương quan khá chặt
chẽ (trong nước ngầm, R = -0,78 và trong
nước mặt, R = 0,977).
Kết quả nghiên cứu đã lựa chọn thông số
amoni cho đánh giá sơ bộ về tương tác
giữa nước mặt và nước ngầm và xác định
được phần nước ngầm được thay thế bằng
nước mặt là 8,3%.

KẾT LUẬN
Kết quả nghiên cứu về tương tác tạm thời
giữa chất lượng nước mặt sơng Sài Gịn

32


Chuyên san Phát triển Khoa học và Công nghệ số 4 (3), 2018

quan gồm nhiệt độ và độ dẫn điện, là hai
thơng số có mối liên quan rất chặt chẽ với
nguồn nước.
Cần xác định và định vị cụ thể các vị trí
thu mẫu để đánh giá mức độ tương tác và
kết hợp với phương pháp bản đồ GIS.
Lời cảm ơn
Bài báo này sử dụng một phần số liệu từ
kết quả của đề tài nghiên cứu khoa học cấp
Nhà nước với mã số ĐTĐL-2009.G/50

“Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống cơng
trình chống ngập úng khu vực TP. Hồ Chí
Minh đến mơi trường và đề xuất các giải
pháp phát huy và giảm thiểu”. Nhóm tác
giả chân thành cảm ơn Bộ Khoa học và
Cơng nghệ đã tài trợ kinh phí thực hiện đề
tài này.

Hạn chế của nghiên cứu
Kết quả đánh giá sơ bộ về sự tương tác
giữa nước mặt và nước ngầm dọc theo
sơng Sài Gịn cịn một số hạn chế nhất định
là (1) việc khảo sát và thu mẫu không được
tiến hành đồng thời và (2) các thông số để
đánh giá chất lượng nước chưa được lựa
chọn tối ưu. Do đó, để việc đánh giá tương
tác các ảnh hưởng của chất lượng nước
mặt đến chất lượng nước ngầm một cách
chắn chắc và có cơ sở vững chắc hơn, một
số hạn chế trong quá trình sử dụng phương
pháp đánh giá bằng sự thay thế nước ngầm
cần được cải thiện, cụ thể là:
Cần thực hiện việc thu mẫu và phân tích
mẫu đồng thời cho cả nước ngầm và nước
mặt và bổ sung thêm các thông số liên

TÀI LIỆU THAM KHẢO
VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM (2010). Tư vấn khảo sát, tính tốn thủy
văn, thủy lực dự án thủy lợi chống ngập úng khu vực TP. Hồ Chí Minh. TP. Hồ
Chí Minh.

PHẠM HỒNG NHẬT (2011). Các vấn đề môi trường cần quan tâm trong quá trình
triển khai và vận hành dự án quy hoạch thủy lợi chống ngập úng khu vực thành
phố Hồ Chí Minh. Tạp chí Đại học Sài Gịn, số 06/2011.
S.N. SAYTIN (1996). Quy hoạch thực nghiệm trong hóa học và cơng nghệ hóa học. Tủ
sách Đại học Tổng hợp. Người dịch: Nguyễn Thanh Hồng.
ĐĂNG VĂN GIÁP (1997). Phân tích dữ liệu khoa học bằng chương trình MS – Excel.
Nhà xuất bản giáo dục. Hà Nội.
MATTHEW AARON WEGNER, B.S (1997). Transient groundwater and surfacewater interactions at fort Wainwright, Alaska. Fairbanks, Alaska.
PHẠM HỒNG NHẬT (2012). Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống công trình chống
ngập úng khu vực TP. Hồ Chí Minh đến môi trường và đề xuất các giải pháp phát
huy và giảm thiểu (Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước mã số ĐTĐL2009.G/50 - Bộ Khoa học và Công nghệ).
JING LI, FADONG LI, QIANG LIU, YAN ZHANG (2014). Trace metal in surface
water and groundwater and its transfer in a YellowRiver alluvial fan: Evidence
from isotopes and hydrochemistry. Science of the Total Environment 472, 979–
988.

33



×