Kiểm nghiệm và đánh giá chỉ số chất lượng nước WQI - cải tiến được xây dựng phù hợp với các sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

Nghiên cứu đã tiến hành kiểm nghiệm và đánh giá mức độ tối ưu của chỉ số chất lượng nước WQI - cải tiến được xây dựng phù hợp với các sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. Theo Ott W. R và Cục Bảo vệ môi trường Mỹ thì cần tập trung đánh giá theo 4 tiêu chí: tính ảo, tính che khuất, độ nhạy và khi thiếu số liệu quan trắc. Công thức WQI - cải tiến được đánh giá tính ảo, tính che khuất, kiểm tra độ nhạy và xem xét trường hợp thiếu số liệu quan trắc đều cho kết quả phù hợp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kiểm nghiệm và đánh giá chỉ số chất lượng nước WQI - cải tiến được xây dựng phù hợp với các sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên Hóa học & Kỹ thuật môi trường KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC WQI - CẢI TIẾN ĐƯỢC XÂY DỰNG PHÙ HỢP VỚI CÁC SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN Nguyễn Lê Tú Quỳnh1*, Lê Trình2 Tóm tắt: Nghiên cứu đã tiến hành kiểm nghiệm và đánh giá mức độ tối ưu của chỉ số chất lượng nước WQI - cải tiến được xây dựng phù hợp với các sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. Theo Ott W. R và Cục Bảo vệ môi trường Mỹ thì cần tập trung đánh giá theo 4 tiêu chí: tính ảo, tính che khuất, độ nhạy và khi thiếu số liệu quan trắc. Công thức WQI - cải tiến được đánh giá tính ảo, tính che khuất, kiểm tra độ nhạy và xem xét trường hợp thiếu số liệu quan trắc đều cho kết quả phù hợp. Từ khóa: Chỉ số chất lượng nước, Thái Nguyên. 1. MỞ ĐẦU Hiện nay, có nhiều cách xây dựng hàm số tổng hợp để xác định công thức tổng quát của Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index - WQI). Công thức tổng quát WQI là các hàm số tổng hợp có thể dưới dạng tổng, dạng tích, dạng ghép, dạng min, max... Công thức tổng quát của WQI được tính từ giá trị chỉ số phụ và trọng số của các điểm quan trắc. Để đánh giá ưu nhược điểm của từng WQI, theo Ott [1]. (1978) đưa ra 21 tiêu chí, trong khi đó Cục Bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) [2] đã tổng hợp với 15 tiêu chí để đánh giá WQI. Tuy nhiên, các nghiên cứu thường tập trung đánh giá và kiểm nghiệm với 4 tiêu chí sau: (1) tính ảo; (2) tính che khuất; (3) xem xét độ nhạy; và (4) tính toán trong trường hợp thiếu số liệu. Trong nghiên cứu Xây dựng chỉ số chất lượng nước trong phân vùng chất lượng nước sông trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, Nguyễn Lê Tú Quỳnh đã xây dựng WQI - cải tiến phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh Thái Nguyên. Ngoài ra, WQI - cải tiến cũng được xây dựng dựa vào hiện trạng chất lượng nước sông Cầu - Công trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và ý kiến các chuyên gia. Để đánh giá mức độ tối ưu của WQI - cải tiến, cần thiết phải đánh giá theo 4 tiêu chí đã nêu trên. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Mô hình WQI - cải tiến sẽ tiến hành kiểm nghiệm và đánh giá mô tả như sau: - Các thông số tính toán và trọng số: pH (0,12), TSS (0,09), DO (0,15), BOD5 (0,17), Dầu mỡ (0,08), T.Coliform (0,09), COD (0,14), NO3- (0,08), PO43- (0,08) và Nhóm các thông số độc tính cao (1). - Công thức hàm tổng hợp: + Dạng tổng và có tính đến trọng số đóng góp: k q n  WQIA - cải tiến = đh  qi.wi  (1) 100  1  + Dạng tích và có tính đến trọng số đóng góp: k q  n  WQIM - cải tiến = đh  qi wi  (2) 100  1  128 N. L. T. Quỳnh, Lê Trình, “Kiểm nghiệm và đánh giá… trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.” Nghiên cứu khoa học công nghệ Trong đó: - qi: chỉ số phụ của thông số I; - qđh: chỉ số phụ của nhóm các thông số độc hại; - wi: trọng số của thông số I; - n: số lượng các thông số tính; - k: hệ số mũ, trong đó: k  1 n (3) w 1 j với: - j: thông số thiếu số liệu; - wj: trọng số của thông số thiếu số liệu - Giá trị của các thông số được thay đổi các bước nhảy theo giới hạn của QCVN 08:2008/BTNMT và chia thành 61 trường hợp (từ 1 - 61). 3. KẾT QUẢ VÀ BÌNH LUẬN 3.1. Xem xét tính che khuất và tính ảo của mô hình WQI - cải tiến Các trường hợp tính toán như sau: - Trường hợp từ 1 đến 6: Nồng độ các thông số thay đổi từ đạt chuẩn A1 đến vượt chuẩn B2. - Trường hợp từ 7 đến 11: Nồng độ chỉ số BOD5 (có trọng số lớn nhất) thay đổi từ đạt chuẩn A1 đến vượt chuẩn B2. Nồng độ các thông số khác giữ nguyên đạt chuẩn A1. - Trường hợp từ 12 đến 16: Nồng độ chỉ số BOD5 giữ nguyên bằng chuẩn A1. Nồng độ thông số DO (có trọng số lớn thứ hai) thay đổi từ đạt chuẩn A1 đến vượt chuẩn B2. Nồng độ các thông số khác giữ nguyên đạt chuẩn A1. - Trường hợp từ 17 đến 21: Nồng độ chỉ số BOD5 giữ nguyên bằng chuẩn A2. Nồng độ thông số DO thay đổi từ đạt chuẩn A1 đến vượt chuẩn B2. Nồng độ các thông số còn lại giữ nguyên đạt chuẩn A1. - Trường hợp từ 22 đến 26: Nồng độ chỉ số BOD5 giữ nguyên bằng chuẩn B1. Nồng độ thông số DO hay đổi từ đạt chuẩn A1 đến vượt chuẩn B2. Nồng độ các thông số còn lại giữ nguyên đạt chuẩn A1. - Trường hợp từ 27 đến 31: Nồng độ chỉ số BOD5 giữ nguyên bằng chuẩn B2. Nồng độ thông số DO thay đổi từ đạt chuẩn A1 đến vượt chuẩn B2. Nồng độ các thông số còn lại giữ nguyên đạt chuẩn A1. - Trường hợp từ 31 đến 36: Nồng độ chỉ số BOD5 giữ nguyên vượt chuẩn B2. Nồng độ thông số DO thay đổi từ đạt chuẩn A1 đến vượt chuẩn B2. Nồng độ các thông số khác giữ nguyên đạt chuẩn A1. - Trường hợp từ 37 đến 41: Nhóm các thông số độc hại có chỉ số phụ (qđh) bằng chuẩn A1. Nồng độ chỉ số BOD5 thay đổi từ đạt chuẩn A1 đến vượt chuẩn B2. Nồng độ các thông số còn lại giữ nguyên đạt chuẩn A1. - Trường hợp từ 42 đến 46: Nhóm các thông số độc hại có qđh bằng chuẩn A2. Nồng độ chỉ số BOD5 thay đổi từ đạt chuẩn A1 đến vượt chuẩn B2. Nồng độ các thông số còn lại giữ nguyên đạt chuẩn A1. - Trường hợp từ 47 đến 51: Nhóm các thông số độc hại có qđh bằng chuẩn B1. Nồng độ chỉ số BOD5 thay đổi từ đạt chuẩn A1 đến vượt chuẩn B2. Nồng độ các thông số còn lại giữ nguyên đạt chuẩn A1. Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 44, 08 ...