Ứng dụng phương pháp kiểm nghiệm phi tham số Mann‒Kendall để phân tích xu thế biến đổi hàm lượng coliform ở nước mặt sông Đồng Nai và Sài Gòn, đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Bình Dương

Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu đánh giá và phân tích xu hướng biến đổi hàm lượng coliform trong nước mặt sông Đồng Nai và sông Sài Gòn đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Bình Dương từ năm 2015 đến năm 2021. Qua nghiên cứu này, kết quả sẽ cung cấp thông tin quan trọng về sự biến động của hàm lượng coliform trong nước mặt theo thời gian, từ đó giúp các cơ quan chức năng và các nhà quản lý tài nguyên nước có cơ sở để đưa ra các biện pháp và quyết sách hiệu quả hơn trong việc bảo vệ và quản lý nguồn nước mặt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng phương pháp kiểm nghiệm phi tham số Mann‒Kendall để phân tích xu thế biến đổi hàm lượng coliform ở nước mặt sông Đồng Nai và Sài Gòn, đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Bình Dương ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP KIỂM NGHIỆM PHI THAM SỐ MANN‒KENDALL ĐỂ PHÂN TÍCH XU THẾ BIẾN ĐỔI HÀM LƯỢNG COLIFORM Ở NƯỚC MẶT SÔNG ĐỒNG NAI VÀ SÀI GÒN, ĐOẠN CHẢY QUA ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƯƠNG Nguyễn Định Tường1, Trần Thành Thái3, Phạm Ngọc Hoài2* 1. Lớp D20KHMT01, Ngành Khoa học Môi trường, Trường Đại học Thủ Dầu Một 2. Viện Phát triển ứng dụng, Trường Đại học Thủ Dầu Một 3.Viện Sinh học nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam *Tác giả liên hệ: hoaipn@tdmu.edu.vnTÓM TẮT Tổng Coliform là chỉ số được sử dụng phổ biến để đánh giá mức độ ô nhiễm vi khuẩn trongnước. Việc đánh giá hàm lượng coliform cũng có thể giúp phát hiện sớm các vấn đề liên quan đếnvệ sinh, chất lượng nước, từ đó giúp ngăn chặn sự lây lan của các bệnh tật liên quan đến nước, bảovệ sức khỏe cộng đồng. Nghiên cứu đã tiến hành phân tích xu hướng biến đổi chất lượng nước mặtthông qua hàm lượng tổng coliform, bằng phương pháp sử dụng mô hình hồi quy và kiểm nghiệmphi tham số Mann‒Kendall. Kết quả cho thấy hàm lượng tổng coliform ở nước mặt sông Sài Gòndao động từ 1.921 đến 2.145 MPN/100mL, trong khi sông Đồng Nai dao động từ 1.969 đến 2.064MPN/100mL. Đáng lo ngại hơn, thông số tổng coliform hầu hết vượt giá trị định mức quy định (xấpxỉ gấp 2 lần) so với quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08:2023/BTNMT(mức A). Ngoài ra, phân tích kiểm nghiệm Mann‒Kendall cho thấy hàm lượng tổng coliform tại cácđiểm quan trắc ở sông Đồng Nai và sông Sài Gòn giai đoạn từ năm 2015 đến năm 2021 có xu hướngtăng dần, điều này cho thấy chất lượng nước thay đổi theo xu hướng tiêu cực. Chính vì vậy trongthời gian tới cần quan tâm chú ý theo dõi chất lượng nước mặt sông Đồng Nai - Sài Gòn, vì đây lànguồn nước cung cấp chính cho hoạt động sản xuất, sinh hoạt tại địa bàn tỉnh Bình Dương và cáctỉnh lân cận trong vùng Đông Nam bộ. Từ khóa: kiểm nghiệm phi tham số, ô nhiễm nước, nước mặt, quan trắc, tổng-coliform.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ô nhiễm môi trường nước ngày càng trở thành một vấn đề cấp bách được quan tâm hàng đầukhông chỉ ở Việt Nam mà còn ở nhiều quốc gia trên Thế giới. Trong bối cảnh này, tỉnh Bình Dương,một địa phương thuộc miền Đông Nam bộ và nằm trong Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam ViệtNam, đang phải đối mặt với những thách thức đáng kể. Đặc điểm của Bình Dương là mức độ đô thịhóa tăng nhanh, đặc biệt là trong vài năm gần đây, do hoạt động phát triển công nghiệp và đô thị hóadiễn ra mạnh mẽ. Sự gia tăng này không chỉ tăng áp lực lên môi trường nước mà còn gây ra nhiềuvấn đề ô nhiễm nghiêm trọng cho các sông, suối và kênh rạch trên địa bàn tỉnh. Các vấn đề này khôngchỉ đe dọa sức khỏe mà còn gây hại cho môi trường sống (UBND tỉnh Bình Dương, 2020). Tìnhtrạng này càng trở nên nghiêm trọng khi xã hội đầu tư rất ít vào cơ sở xử lý chất thải và giám sát chấtlượng nước (Nguyễn Hồng Quân, 2010). Thí dụ, trong việc quan trắc chất lượng nước mặt, các hướngdẫn từ Bộ Tài nguyên và Môi trường yêu cầu nhiều thông số quan trắc và tần suất quan trắc nhấtđịnh. Tuy nhiên, việc triển khai chương trình giám sát này ở các tỉnh và thành phố khác nhau phụthuộc nhiều vào khả năng ngân sách địa phương và các yếu tố khác. Sông Sài Gòn và sông Đồng Nai chảy qua tỉnh Bình Dương không chỉ là những tuyến đườngnước quan trọng mà còn đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế và xã hội của của tỉnh BìnhDương và các vùng lân cận. Sông Sài Gòn bắt nguồn từ hồ Dầu Tiếng chảy qua tỉnh Bình Dương dàikhoảng 143 km, sông có vai trò cung cấp nước cho sản xuất, sinh hoạt và nông nghiệp của các địaphương như TP. Hồ Chí Minh, Tây Ninh và Bình Dương. Sông Sài Gòn đoạn từ Dầu Tiếng đến Thủ 563Dầu Một rộng khoảng 100m, từ Thủ Dầu Một trở xuống rộng khoảng 200m, và có độ dốc nhỏ (0,7%),tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển giao thông đường thủy và đồng thời chịu ảnh hưởng từtriều. Sông Đồng Nai, mặc dù chỉ chảy qua Bình Dương trong một đoạn ngắn ở phía Đông Bắc củatinh khoảng 30-40km, rồi tiếp tục chảy qua địa phận tỉnh Đồng Nai trước khi đổ ra Biến Đông, nhưngvẫn đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước và hỗ trợ cho các hoạt động kinh tế và sinhhoạt của tỉnh Bình Dương. Chuỗi dữ liệu quan trắc môi trường thường được sử dụng để đánh giá xu hướng biến đổi củachất lượng môi trường, từ đó lập kế hoạch quản lý và sử dụng nguồn tài nguyên nước (Mahmoodi vànnk., 2021). Có nhiều phương pháp đánh giá xu hướng trong chuỗi dữ liệu, tiêu biểu như phươngpháp tham số (parametric methods) và phi tham số (non- parametric methods). Phương pháp thamsố, mạnh mẽ hơn so với phương pháp phi tham số, nhưng đòi hỏi dữ liệu độc lập và phân phối chuẩn(Montgomery và Peck, 1982). Ngược lại, phương pháp phi tham số không đòi hỏi dữ liệu phải độclập hoặc có phân phối chuẩn (Bouza-Deaño và nnk., 2008). Do các dữ liệu môi trường thường cómối tương tác với nhau nên phương pháp phi tham số, điển hỉnh như kiểm định Mann–Kendall(Mann, 1945; Kendall, 1975), được sử dụng rộng rãi trong việc đánh giá xu hướng sự biến động củacác chuỗi thời gian thủy văn (Hamed và nnk., 2009). Vi khuẩn coliform là một nhóm vi khuẩn vi sinh có trong phân động vật có máu nóng và người,chúng thường được sử dụng làm chỉ báo cho sự ô nhiễm của môi trường nước hoặc chất lượng thựcphẩm (Nguyễn Minh Kỳ và Nguyễn Hoàng Lâm, 2016). Trong các chương trình quan trắc chất lượngmôi trường nước mặt theo khuyến cáo từ cơ quan Y tế Thế giới thì hàm lượng coliform là thông sốbắt buộc (WHO, 2011). Ngoài ra, coliform cũng là chỉ tiêu để đánh giá hiệu quả của các hệ thống xửlý nước và quá trình làm sạch để loại bỏ vi khuẩn và các tác nhân gây ...