Tài liệu Đối chiếu kết quả đánh giá chất lượng nước theo bộ chỉ thị sinh học với các kết quả quan trắc đánh giá theo các thông số hoá lý

TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG TRUNG TÂM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG Chuyên đề Đối chiếu kết quả đánh giá chất lượng nước theo bộ chỉ thị sinh học với các kết quả quan trắc đánh giá theo các thông số hoá lý Người thực hiện: Nguyễn Hồng Hạnh 7629-10 28/01/2010 Hà Nội, 2009 1 MỤC LỤC I. GIỚI THIỆU CHUNG ........................................................................................... 3 1. Địa điểm quan trắc................................................................................................ 3 1.1. Đặc điểm LVS Nhuệ - Đá................................................................................... y3 1.2. Vị trí các điểm quan trắc trên lưu vực sông Nhuệ - Đáy................................... 3 2. Thời gian quan trắc ............................................................................................ 4 3. Các thông số được xem xét đánh giá................................................................. 5 3.1. Các thông số lý hoá ........................................................................................... 5 3.2. Các chỉ thị sinh học ........................................................................................... 7 3.3. Phân tích tương quan......................................................................................... 7 II. KẾT QUẢ ĐỐI CHIẾU ........................................................................................ 8 1. Đánh giá chất lượng nước LVS Nhuệ - Đáy dựa trên thông số thủy hóa...... 8 1.1. DO...................................................................................................................... 8 1.2. COD và BOD5 ..................................................................................................................................................... 11 + 1.3. NH4 (tính theo N).............................................................................................. 15 1.4. Tổng P................................................................................................................ 17 2. Đánh giá chất lượng nước LVS Nhuệ - Đáy dựa trên các chỉ thị sinh học.... 19 2.1. Động vật nổi – Zooplankton .............................................................................. 19 2.2. Thực vật nổi – Phytoplankton............................................................................ 26 2.3. Động vật không xương sống đáy cỡ lớn (ĐVKXSĐCL) - Chỉ số ASPT ............ 34 3. Tương quan giữa kết quả thủy hóa và các chỉ thị quần xã............................. 37 III. NHẬN XÉT .......................................................................................................... 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 42 PHỤ LỤC. THÀNH PHẦN CÁC LOÀI LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY NĂM 2009.................................................................................................................... 43 2 I. GIỚI THIỆU CHUNG 1. Địa điểm quan trắc 1.1. Đặc điểm LVS Nhuệ - Đáy: Lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy nằm ở hữu ngạn sông Hồng, thuộc phần Tây Nam của vùng đồng bằng Bắc Bộ, có toạ độ địa lý từ 200 - 21020' vĩ độ Bắc và 1050 106030' kinh độ Đông. Lưu vực có dạng hình nan quạt, trải dài qua năm tỉnh thành sau: Hoà Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình. Tổng diện tích tự nhiên của toàn lưu vực là 7665 km2. Nước của lưu vực sông Nhuệ - Đáy được cung cấp chủ yếu từ sông Hồng, chiếm 85-90% tổng lượng nước lưu vực. Chế độ dòng chảy của sông Nhuệ phụ thuộc nhiều vào chế độ đóng mở của các cống điều tiết: cống Liên Mạc (lấy nước sông Hồng), cống Thanh Liệt (lấy nước sông Tô Lịch) và một số cống trên trục về phía hạ lưu sông. Chế độ dòng chảy của sông Đáy chịu ảnh hưởng từ chế độ nước sông Hồng và chế độ triều Vịnh Bắc Bộ. Chất lượng nước lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy hiện nay đang chịu tác động mạnh mẽ của quá trình phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt là từ hoạt động của các khu công nghiệp, làng nghề, khu khai thác và chế biến, các tụ điểm dân cư... Sự ra đời và phát triển của hàng loạt các khu công nghiệp thuộc các tỉnh, thành phố, các hoạt động tiểu thủ công nghiệp trong các làng nghề, các xí nghiệp kinh tế quốc phòng cùng với các hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản, canh tác trên hành lang thoát lũ, chất thải bệnh viện, trường học... đã gây ra nhiều áp lực tác động xấu đến môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng của lưu vực sông Nhuệ - Đáy. 1.2. Vị trí các điểm quan trắc trên lưu vực sông Nhuệ - Đáy: 30 điểm dọc lưu vực sông Nhuệ - Đáy được lựa chọn để thử nghiệm việc áp dụng Bộ chỉ thị sinh học vào quan trắc đánh giá chất lượng nước sông. Cụ thể: Bảng 1. Danh sách các điểm quan trắc dọc lưu vực sông Nhuệ - Đáy STT Tên điểm lấy mẫu Ký hiệu mẫu Thuộc sông Thuộc huyện/ tỉnh 1 Cống Liên Mạc NM 001 Nhuệ Từ Liêm, Hà Nội 2 Phúc La NM 002 - nt - Thị xã Hà Đông, Hà Tây 3 Cự Đà NM 003 - nt - Thanh Trì, Hà Nội 4 Cầu Chiếc NM 004 - nt - Thường Tín, Hà Tây 5 Đồng Quan NM 005 - nt - Phú Xuyên, Hà Tây 6 Cống Thần NM 006 - nt - Phú Xuyên, Hà Tây 7 Cống Nhật Tựu NM 007 - nt - Duy Tiên, Hà Nam 8 Đò Kiều NM 008 - nt - Kim Bảng, Hà Nam 9 Cầu Hồng Phú NM 009 - nt - Thị xã Phủ Lý, Hà Nam 10 Cầu Mai Lĩnh NM 010 Đáy Hà Đông, Hà Tây 11 Ba Thá NM 011 - nt - Mỹ Đức, Hà Tây 12 Cầu Tế Tiêu NM 012 - nt - Mỹ Đức, Hà Tây 13 Cầu Quế NM 013 - nt - Kim Bảng, Hà Nam 14 Trạm Bơm Thanh Nộn NM 042 - nt - Kim Bảng, Hà Nam 15 Cầu phao Kiện Khê NM 015 - nt - Thanh Liêm, Hà Nam 16 Thanh Tân NM 016 - nt - Thanh Liêm, Hà Nam 17 Trung Hiếu Hạ NM 017 - nt - Thanh Liêm, Hà Nam 18 Xi măng Việt Trung NM 043 - nt - Thanh Liêm, Hà Nam 19 Gián Khẩu NM 019 - nt - Gia Viễn, Ninh Bình 20 Khánh Phú NM 020 - nt - Yên Khánh, Ninh Bình 21 Yên Trị NM 034 - nt - Ý Yên, Nam Định 22 Độc Bộ NM 021 - nt - Ý Yên, Nam Định 23 Đò Mười NM 023 - nt - Nghĩa Hưng, Nam Định 24 Thượng Kiệm NM 024 - nt - Kim Sơn, Ninh Bình 25 Cửa Đáy NM 025 - nt - Kim Sơn, Ninh Bình 26 Bến Đế NM 027 Sông Bôi Nho Quan, Ninh Bình 27 Nho Quan NM 028 Hoàng Long Nho Quan, Ninh Bình 28 Cầu Phủ Lý NM 030 Châu Giang Thị xã Phủ Lý, Hà Nam 29 Đầm Tái NM 031 -nt- Bình Lục, Hà Nam 30 Cầu Mới NM 036 Sông Tô Lịch Thah Xuân, Hà Nội 2. Thời gian quan trắc Đánh giá các chỉ tiêu lý hóa và sinh vật trong nước lưu vực sông Nhuệ Đáy năm 2009 dựa vào kết quả của Chương trình quan trắc thường xuyên (6 đợt) và kết quả của Chương trình quan trắc của Đề tài KHCN (4 đợt) theo bảng dưới đây. Bảng 2. Lịch trình quan trắc lưu vực sông Nhuệ - Đáy năm 2009 Đợt Thời gian Ghi chú T3 21-31/03/2009 Chương trình QT thường xuyên T4 13-17/04/2009 Chương trình QT KHCN T5 11-19/05/2009 Chương trình QT thường xuyên T6 17-21/06/2009 Chương trình QT KHCN T7 18-24/07/2009 Chương trình QT thường xuyên T8 03-07/08/2009 Chương trình QT KHCN T9-1 28/08-06/09/2009 Chương trình QT thường xuyên T9-2 21-25/09/2009 Chương trình QT KHCN T10 07-15/10/2009 Chương trình QT thường xuyên 4 T11 04-12/11/2009 Chương trình QT thường xuyên 3. Các thông số được xem xét đánh giá 3.1. Các thông số lý hoá 3.1.1. Loại thông số Các thông số lý hóa quan trắc bao gồm: pH, Nhiệt độ (T0), Độ đục, Độ dẫn điện (EC), Tổng chất rắn hoà tan (TDS), Ôxy hoà tan (DO), Nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD5), Nhu cầu ôxy hoá học (COD), Chất rắn lơ lửng (SS), Amôni (NH4+), Tổng Nitơ Keldan (TKN), Nitrat (NO3-), Nitrit (NO2-), Tổng Phốt pho (TP), Clorua (Cl-), Sắt (Fe), Chì (Pb), Cadimi (Cd),S2–, Tổng Coliform. Các thông số được lựa chọn để đánh giá chất lượng nước lưu vực sông Nhuệ Đáy bao gồm: DO, COD, BOD5, NH4+, tổng P. Đây là những thông số đặc trưng để đánh giá mức ô nhiễm hữu cơ của một dòng chảy. 3.1.2. Phương pháp quan trắc 3.1.2.1. Phương pháp lấy mẫu và đo đạc tại hiện trường Phương pháp lấy mẫu và đo đạc tại hiện trường, các dụng cụ lưu giữ mẫu, bảo quản mẫu, vận chuyển mẫu, tiếp nhận mẫu tuân thủ đúng theo hướng dẫn trong các TCVN tương ứng và dựa theo quy trình/quy phạm quan trắc và phân tích môi trường của Tổng cục Môi trường. Các thủ tục đảm bảo chất lượng lấy mẫu và đo đạc tại hiện trường được tuân thủ đúng theo hướng dẫn đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng (QA/QC) trong quan trắc và phân tích môi trường của Tổng cục Môi trường. Dưới đây là một số phương pháp lấy mẫu và đo đạc ngoài hiện trường: • Các yếu tố thuỷ văn được đo ngay tại hiện trường bằng các máy móc có độ chính xác cao • Tại mỗi điểm quan trắc để đảm bảo tính đại diện cao và tiết kiệm các chi phí quan trắc, mỗi mẫu đều được lấy ở 3 tầng khác nhau theo mặt cắt thẳng đứng hoặc thu mẫu ở 3 vị trí khác nhau: Bờ trái, bờ phải và giữa dòng theo các mặt cắt ngang. Mẫu đem phân tích là mẫu trộn chung của 3 mẫu tại 3 vị trí nêu trên. • Các chỉ tiêu hoá lý (DO, pH, nhiệt độ, độ đục, độ dẫn điện, độ mặn) được xác định ngay tại hiện trường bằng thiết bị đo nhanh. Các thông số còn lại được xác định bằng bằng cách thu mẫu và phân tích tại phòng thí nghiệm. • Khi tiến hành quan trắc tại hiện trường có tiến hành lập hồ sơ mẫu như: Địa điểm lấy mẫu, ký hiệu mẫu, thời gian lấy mẫu, các thông số đo nhanh, phương thức lấy mẫu và bảo quản, các ghi chú nhận xét về nguồn lấy mẫu, điều kiện thời tiết, trạng thái màu nước...). 5 3.1.2.2. Phương pháp đo đạc và phân tích Bảng 3. Thông tin về trang thiết bị, phương pháp quan trắc TT Thông số quan trắc Phương pháp quan trắc Mô tả phương pháp Trang thiết bị thực hiện Giới hạn phát hiện A. Lấy mẫu, đo, thử tại hiện trường 1 pH TCVN 4559-1998; TCVN 6492:1999. Đo bằng máy đo Horiba U22XD 2 Nhiệt độ TCVN 4557-1998. Máy đo Horiba U22XD 3 Độ đục TCVN 6184-1996. Đo bằng máy đo độ đục với các thang đo NTU hoặc FTU Horiba U22XD NTU 4 EC APHA 2510 Đo bằng máy đo độ dẫn điện. Horiba U22XD S/m 5 DO TCVN 7325:2004. Phương pháp đầu đo điện hóa Horiba U22XD mgO2/l 0 C B. Phân tích trong phòng thí nghiệm 6 TSS APHA - 2540 B Phương pháp trọng lượng Cân 0,1 mg/l 7 COD APHA-5220-D Phương pháp đun hồi lưu kín, so màu UV-Vis Optizen 2120UV – Hàn Quốc 5 mg/l 8 BOD5 APHA-5210-B Đo DO xác định BOD5 ngày YSI-58 - Mỹ 1 mg/l 9 NH4+ APHA-4500-NH3-F Phương pháp phenat UV-Vis Optizen 2120UV – Hàn Quốc 0,006 mg/l 10 NO2- APHA-4500NO2-B Phương pháp so màu UV-Vis Optizen 2120UV – Hàn Quốc 0,01 mg/l 11 NO3- EPA-352.1 Phương pháp so màu UV-Vis Optizen 2120UV – Hàn Quốc 0,15 mg/l 12 TP Phương pháp axit ascobic APHA4500P Phương pháp so màu UV-Vis Optizen 2120UV – Hàn Quốc 0,02 mg/l 13 Cl- APHA-4500Clo-B Chuẩn độ Brand - Đức 6 3.1.2.3. Tiêu chuẩn so sánh đối với các thông số hoá lý Báo cáo đã sử dụng QCVN 08 : 2008/BTNMT loại B1 về Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt (dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự) để đánh giá chất lượng nước sông thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy. 3.2. Các chỉ thị sinh học Căn cứ theo đề xuất bộ chỉ thị sinh học rút gọn, các chỉ số sinh học sau sẽ được tính toán và đối chiếu với các thông số lý hoá • Chỉ thị loài đối với thực vật nổi và động vật nổi • Chỉ số ASPT (tính toán từ hệ thống điểm BMWP cho ĐVKXSĐCL) • Chỉ số đa dạng (D) cho thực vật nổi và động vật nổi (Phương pháp thu mẫu và tính toán: xem phần Đề xuất Bộ chỉ thị sinh học rút gọn) 3.3. Phân tích tương quan Phân tích tương quan là phép đo mối quan hệ giữa 2 bộ số liệu. Mối tương quan chỉ ra cường độ mạnh và chiều hướng của mối quan hệ giữa 2 bộ số liệu đó. Có thể sử dụng nhiều công thức tính hệ số tương quan khác nhau cho những tình huống khác nhau. Công thức tính hệ số tương quan sử dụng trong báo cáo: Hệ số tương quan r (Correl (X,Y)) có giá trị từ -1 đến +1, trong đó r>0 là tương quan tỷ lệ thuận và r<0 là tương quan tỷ lệ nghịch. Dựa trên hệ số tương quan có thể chia mối quan hệ thành 3 loại (Bảng...) Bảng 4. Mức độ quan hệ theo hệ số tương quan Hệ số tương quan r 0,00 – (±)0,39 Mức độ quan hệ Tương quan yếu (±)0,40 – (±)0,69 Tương quan trung bình (±)0,70 – (±)1,00 Tương quan mạnh 7 II. KẾT QUẢ ĐỐI CHIẾU 1. Đánh giá chất lượng nước LVS Nhuệ - Đáy dựa trên thông số thủy hóa 1.1. DO Hàm lượng DO trong nước phụ thuộc vào sự khuyếch tán ôxy từ không khí vào nước quá trình quang hợp và hô hấp của sinh vật thuỷ sinh, sự tiêu hao ôxy do quá trình phân huỷ hoá học và sinh học các chất hữu cơ trong nước. Theo QCVN 08:2008 loại B1, tiêu chuẩn cho phép của DO là 4 mg/l. 1.1.1. Sông Nhuệ Hàm lượng DO của các vị trí trên sông Nhuệ trong các lần quan trắc dao động từ 1,1 mg/l đến 8,5 mg/l. Giá trị DO có sự biến thiên theo dòng chảy và thay đổi giữa những đợt quan trắc. Biến thiên theo dòng chảy: tại cống Liên Mạc, sông Nhuệ nhận nước từ sông Hồng, nước tương đối sạch, DO có giá trị cao nhất. Hàm lượng DO giảm đi đáng kể khi dòng chảy nhận nước thải của quận Hà Đông (điểm Phúc La) và giảm xuống thấp nhất sau khi sông Nhuệ nhận nước thải của các quận nội thành Hà Nội qua đập Thanh Liệt (điểm Cự Đà, Cầu Chiếc). Sau đó, hàm lượng DO có xu hướng tăng dần lên, tuy nhiên vẫn không thể đạt được giá trị như ở đầu nguồn (cống Liên Mạc). Biến thiên giữa các đợt quan trắc: tại mỗi điểm quan trắc, giá trị DO có sự dao động phụ thuộc vào nhiều yếu tố: việc đóng mở các cống làm thay đổi chế độ dòng chảy và hàm lượng các chất hữu cơ trong nước (cống Liên Mạc mở - hàm lượng DO cao hơn, cống Thanh Liệt mở - hàm lượng DO thấp hơn,...), mùa (mùa mưa – hàm lượng DO thường tăng hơn so với mùa khô). Nhìn chung, phần lớn các điểm quan trắc trên sông Nhuệ có hàm lượng DO dao động xung quanh giới hạn cho phép của QCVN 08 - loại B1. Điểm Liên Mạc có giá trị cao nhất, điểm Cự Đà và Cầu Chiếc có giá trị DO thấp nhất. 9 m g/l 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Cống Liêm Mạc Phúc La Cự Đà Cầu Chiếc Đồng Quan Cống Thần T3 T4 T5 T6 T8 T9-1 T9-2 TB Cống Nhật Tựu Đò Kiều T7 Cầu Hồng Phú QCVN 08 - B1 Hình 1. Diễn biến hàm lượng DO trên sông Nhuệ qua các tháng năm 2009 8 1.1.2. Sông Đáy Hàm lượng DO của các vị trí trên sông Đáy trong các lần quan trắc dao động từ 1,4 mg/l đến 8,2 mg/l. Giá trị DO có sự thay đổi giữa các vị trí trên dòng chảy và giữa những đợt quan trắc. Một số điểm giá trị DO đạt được tương đối thấp hơn những điểm khác như Cầu Mai Lĩnh, Cầu Tế Tiêu, Cầu Hồng Phú, Thanh Tân. Đây là những điểm thường tiếp nhận các nguồn thải khác nhau. Các điểm còn lại giá trị DO tương đối cao hơn. Tại điểm Đò Mười có nồng độ DO cao nhất so với 16 điểm quan trắc khác trên sông Đáy, Xét trên tại tất cả các lần quan trắc trên sông Đáy, giá trị DO đo được tương đối đồng đều. Tần suất số lần quan trắc không đạt QCVN 08 - loại B (nhỏ hơn 4mg/l) chỉ là 14,7%. Điều này chứng tỏ nồng độ ôxy hòa tan trong nước cao. 9 mg/l 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Cầu Mai Ba Thá Cầu Tế Lĩnh Tiêu Cầu Quế Trạm Bơm Thanh Nộn Cầu Hồng Phú Cầu Phao Kiện Khê Thanh Trung Xi măng Gián Tân Hiếu Hạ Việt Khẩu Trung Khánh Yên Trị Độc Bộ Đò Thượng Phú Mười Kiệm T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9-1 T9-2 TB QCVN 08 - B1 Cửa Đáy Hình 2. Diễn biến hàm lượng DO trên sông Đáy qua các tháng năm 2009 1.1.3. Các sông khác Điểm đo tại Cầu Mới trên sông Tô Lịch thường xuyên có hàm lượng DO không đạt QCVN 08 - loại B1. Tuy nhiên, vào mùa mưa, hàm lượng DO có sự cải thiện đáng kể, dao động xung quanh ngưỡng 4 – 6 mg/l. Các điểm đo tại các sông khác có hàm lượng DO ở mức tương đối cao. Phần lớn các lần đo (91%), hàm lượng DO đều đạt QCVN 08 - loại B1. Thậm chí có đến 59% số lần đo giá trị DO đạt QCVN 08 - loại A1 (6mg/l). 9 9 m g/l 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Bến Đế Nho Quan Cầu Phủ Lý Đầm Tái Cầu Mới T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9-1 T9-2 TB QCVN 08 - B1 Hình 3. Diễn biến hàm lượng DO trên các sông khác qua các tháng năm 2009 1.1.4. So sánh giữa các sông trong LVS Nhuệ - Đáy Trong toàn lưu vực, điểm đo tại Cầu Mới, đại diện cho sông Tô Lịch, có giá trị DO trung bình thấp nhất (không đạt QCVN 08 - loại B1). Tiếp đến là các điểm đo trên sông Nhuệ, sau khi nhận nước thì sông Tô Lịch, cũng có giá trị DO không đạt QCVN. Nhìn chung, sông Nhuệ (ngoại trừ điểm đầu nguồn tại Cống Liên Mạc), do ảnh hưởng của nước thải của thành phố Hà Nội, hàm lượng DO tương đối thấp so với sông Đáy và các sông khác trong lưu vực. mg/l 8 7 6 5 4 3 Sông Nhuệ Sông Đáy TB Đầm Tái Cầu Mới Cầu Phủ Lý Bến Đế Nho Quan Cửa Đáy Thượng Kiệm Đò Mười Yên Trị Độc Bộ Khánh Phú Gián Khẩu Xi măng Việt Trung Thanh Tân Trung Hiếu Hạ Cầu Phao Kiện Khê Cầu Hồng Phú Cầu Quế Trạm Bơm Thanh Nộn Cầu Tế Tiêu Ba Thá Cầu Mai Lĩnh Đò Kiều Cầu Hồng Phú Cống Thần Cống Nhật Tựu Đồng Quan Cự Đà Cầu Chiếc Phúc La Cống Liêm Mạc 2 1 0 Sông khác QCVN 08 - B1 Hình 4. Hàm lượng DO trung bình trên các sông thuộc LVS Nhuệ - Đáy năm 2009 10 1.2. COD và BOD5 Hàm lượng BOD5 và COD trong nước biểu thị mức độ ô nhiễm các chất hữu cơ trong nước. Hai thông số này trong nước thường có tương quan chặt chẽ với nhau. QCVN 08:2008 được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm của COD và BOD5. QCVN 08:2008 loại B1 đối với BOD và COD lần lượt là 15 và 30 mg/l. 1.2.1. Sông Nhuệ Hàm lượng BOD5 của các vị trí trên sông Nhuệ trong các lần quan trắc dao động từ 1,0 mg/l đến 26,0 mg/l. Hàm lượng COD dao động từ 5 mg/l đến 58,9 mg/l. Hàm lượng BOD5 và COD có sự biến thiên khá mạnh theo dòng chảy và thay đổi giữa những đợt quan trắc. Tại điểm quan trắc Cống Liên Mạc hàm lượng BOD5 và COD có giá trị thấp nhất. Điểm có hàm lượng BOD5 và COD cực đại là Cự Đà - điểm tiếp nhận nước thải từ sông Tô Lịch. Sau đó hàm lượng BOD5 và COD giảm dần nhưng vẫn ở mức khá cao. Số lần quan trắc vượt quá QCVN đối với BOD5 và COD lần lượt là 23,21% và 39,29%. 30 mg/l 25 20 15 10 5 0 Cống Liêm T3Mạc Phúc La T4 T5 Cự Đà T6 Cầu Chiếc T7 Đồng Quan T8 Cống Thần T9-1 Cống Đò Kiều Nhật Tựu T9-2 TB Cầu Hồng Phú QCVN 08:2008,B1 Hình 5. Diễn biến hàm lượng BOD5 trên sông Nhuệ qua các tháng năm 2009 11 70 mg/l 60 50 40 30 20 10 0 Cống Liêm Mạc T3 Phúc La T4 Cự Đà T5 Cầu Chiếc Đồng Quan Cống Thần Cống Nhật Tựu T6 T7 T8 T9-1 T9-2 TB Đò Kiều Cầu Hồng Phú QCVN 08:2008,B1 Hình 6. Diễn biến hàm lượng COD trên sông Nhuệ qua các tháng năm 2009 1.2.2. Sông Đáy Hàm lượng BOD5 và COD trên sông Đáy biến thiên lần lượt từ 1,0 đến 17,44 mg/l và 5,0 đến 40,6 mg/l. Hàm lượng BOD5 và COD thường đạt cực đại tại điểm quan trắc Cầu Hồng Phú và Cầu Phao Kiện Khê. Các điểm quan trắc sau đó hàm lượng BOD5 và COD có xu hướng giảm dần do quá trình tự làm sạch của dòng sông. Trong hầu hết các lần quan trắc hàm lượng BOD5 và COD trên sông Đáy đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN. 20 mg/l 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Cầu B a Thá Cầu Tế Tiêu M ai Lĩnh T3 T4 Cầu Quế T5 Trạm Cầu B ơm Hồng Thanh P hú Nộn T6 Cầu Thanh Trung Xi măng Gián Khánh Yên Trị Độc B ộ Đò Thượng Cửa P hú M ười Kiệm Đáy P hao Tân Hiếu Hạ Việt Khẩu Trung Kiện T7Khê T8 T9-1 T9-2 TB QCVN 08:2008,B1 Hình 7. Diễn biến hàm lượng BOD5 trên sông Đáy qua các tháng năm 2009 12 45 mg/l 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Cầu B a Thá Cầu Tế Tiêu M ai Lĩnh T3 T4 Cầu Quế T5 Trạm B ơm Thanh Nộn Cầu Hồng P hú Cầu Thanh Trung Xi măng Gián Khánh Yên Trị Độc B ộ Đò Thượng Cửa Khẩu P hú M ười Kiệm Đáy P hao Tân Hiếu Hạ Việt Kiện Trung Khê T6 T7 T8 T9-1 T9-2 TB QCVN 08:2008,B1 Hình 8. Diễn biến hàm lượng COD trên sông Đáy qua các tháng năm 2009 1.2.3. Các sông khác thuộc lưu vực sông Nhuệ Đáy Nồng độ BOD5 và COD trên các nhánh sông thuộc lưu vực sông Nhuệ Đáy biến thiên lần lượt từ 1,0 đến 35,7 mg/l và 5,0 đến 106,2 mg/l. Trừ điểm quan trắc Cầu Mới trên sông Tô Lịch, tất cả các điểm quan trắc khác đều có hàm lượng BOD5 và COD tương đối thấp. Hầu hết các đợt quan trắc, giá trị BOD5 và COD tại điểm Cầu Mới đều vượt QCVN loại B1 nhiều lần. 40 mg/l 35 30 25 20 15 10 5 0 Bến Đế T3 T4 Nho Quan T5 T6 Cầu Phủ Lý T7 T8 T9-1 Đầm Tái T9-2 Cầu Mới TB QCVN 08:2008,B1 Hình 9. Diễn biến hàm lượng BOD5 trên các sông qua các tháng năm 2009 13 120 mg/l 100 80 60 40 20 0 Bến Đế T3 Nho Quan T4 T5 T6 Cầu Phủ Lý T7 T8 Đầm Tái T9-1 T9-2 Cầu Mới TB QCVN 08:2008,B1 Hình 10. Diễn biến hàm lượng COD trên các sông qua các tháng năm 2009 1.2.4. So sánh giữa các sông thuộc lưu vực sông Nhuệ Đáy Hàm lượng BOD5 và COD có sự khác biệt trong các sông thuộc lưu vực sông Nhuệ Đáy. Sông Tô Lịch có hàm lượng BOD5 và COD cao nhất trong toàn lưu vực. Hàm lượng BOD5 và COD trên sông Đáy thấp hơn sông Nhuệ. 25 mg/l 20 15 10 Sông Nhuệ Trung binh Đầm Tái Cầu Mới Cầu Phủ Lý Bến Đế Nho Quan Đò Mười Sông Đáy Thượng Kiệm Cửa Đáy Yên Trị Độc Bộ Khánh Phú Xi măng Việt Trung Gián Khẩu Thanh Tân Trung Hiếu Hạ Cầu Hồng Phú Cầu Phao Kiện Khê Trạm Bơm Thanh Nộn Ba Thá Cầu Tế Tiêu Cầu Quế Cầu Mai Lĩnh Đò Kiều Cầu Hồng Phú Cống Thần Cống Nhật Tựu Đồng Quan Cự Đà Cầu Chiếc Phúc La 0 Cống Liêm Mạc 5 Sông Khác QCVN 08:2008,B1 Hình 11. Hàm lượng BOD5 trung bình trên các sông thuộc LVS Nhuệ - Đáy năm 2009 14 Sông Nhuệ Sông Đáy Trung binh Đầm Tái Cầu Mới Cầu Phủ Lý Bến Đế Nho Quan Cửa Đáy Thượng Kiệm Yên Trị Độc Bộ Đò Mười Gián Khẩu Khánh Phú Trung Hiếu Hạ Xi măng Việt Trung Cầu Hồng Phú Cầu Phao Kiện Khê Thanh Tân Cầu Quế Trạm Bơm Thanh Nộn Ba Thá Cầu Tế Tiêu Cầu Mai Lĩnh Đò Kiều Cầu Hồng Phú Cống Thần Cống Nhật Tựu Đồng Quan Cự Đà Cầu Chiếc Phúc La m g/l Cống Liêm Mạc 70 60 50 40 30 20 10 0 Sông Khác QCVN 08:2008,B1 Hình 12. Hàm lượng COD trung bình trên các sông thuộc LVS Nhuệ - Đáy năm 2009 1.3. NH4+ (tính theo N) Hàm lượng NH4+ cũng là thông số quan trọng để đánh giá chất lượng nước. QCVN 08: 2008 loại B1đối với NH4+ là 0,5 mg/l. 1.3.1. Sông Nhuệ Hàm lượng NH4+ thay đổi rất lớn qua các lần quan trắc và các điểm quan trắc từ giá trị 0,24 mg/l đến 16 mg/l. Hàm lượng NH4+ có giá trị tương đối thấp tại điểm Cống Liên Mạc, điểm tiếp nhận nước từ sông Hồng, các điểm khác hàm lượng NH4+ đều vượt tiêu chuẩn nhiều lần. Điểm có nồng độ NH4+ cao nhất là Cự Đà. Trừ điểm Cống Liêm Mạc, tất cả các điểm quan trắc khác vào tất cả các lần quan trắc nồng độ NH4+ đều vượt QCVN. 18 mg/l 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Cống Phúc La Liêm Mạc T3 T4 Cự Đà T5 T6 Cầu Chiếc T7 Đồng Quan T8 Cống Thần T9-1 Cống Nhật Tựu T9-2 TB Đò Kiều Cầu Hồng Phú QCVN 08:2008,B1 Hình 13. Hàm lượng NH4+ trung bình trên sông Nhuệ năm 2009 15 1.3.2. Sông Đáy Nồng độ NH4+ biến thiên từ giá trị 0,09 mg/l đến 6,12 mg/l. Nồng độ NH4+ ở mức khá cao từ vị trí cầu Mai Lĩnh đến vị trí trạm bơm Thanh Nộn. Sau khi nhận nước thải từ sông Nhuệ tại vị trí cầu Hồng Phú, nồng độ NH4+ còn cao hơn so với các điểm đầu nguồn. Sau đó càng về cuối nguồn nồng độ NH4+ có xu hướng giảm. Có đến 70,08% số lần đo có giá trị nồng độ NH4+ vượt quá QCCP. 7 mg/l 6 5 4 3 2 1 0 Cầu M ai Lĩnh B a Thá Cầu Tế Tiêu T3 Cầu Quế T4 Trạm B ơm Thanh Nộn T5 Cầu Hồng P hú T6 Cầu P hao Kiện Khê T7 Thanh Trung Xi măng Gián Tân Hiếu Hạ Việt Khẩu Trung T8 T9-1 Khánh Yên Trị Độc B ộ Đò Thượng Cửa P hú M ười Kiệm Đáy T9-2 TB QCVN 08:2008,B1 Hình 14. Hàm lượng NH4+ trung bình trên sông Đáy năm 2009 1.3.3. Các sông khác Nồng độ NH4+ trên các điểm quan trắc trên các nhánh sông thuộc lưu vực Nhuệ Đáy biến thiên từ giá trị 0,13 đến 34,19 mg/l. Nồng độ NH4+ có sự khác biệt rất lớn giữa các sông nhánh thuộc lưu vực sông Nhuệ Đáy, các nhánh sông phía đầu nguồn chảy qua khu vực dân cư đông (điểm cầu Phủ Lý và Đầm Tái nằm trên sông Châu Giang) có nồng độ NH4+ cao hơn các nhánh sông cuối nguồn (điểm Bến Đế và Nho Quan nằm trên sông Bôi và Hoàng Long). Điểm quan trắc cầu Mới đại diện cho nước sông Tô Lịch có nồng độ NH4+ rất cao. 40 mg/l 35 30 25 20 15 10 5 0 Bến Đế T3 Nho Quan T4 T5 Cầu Phủ Lý T6 T7 Đầm Tái T8 T9-1 Cầu Mới T9-2 TB Hình 15. Hàm lượng NH4+ trên các sông năm 2009 16 1.3.4. So sánh giữa các sông thuộc lưu vực sông Nhuệ Đáy 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Cống Liêm Mạc Phúc La Cự Đà Cầu Chiếc Đồng Quan Cống Thần Cống Nhật Tựu Đò Kiều Cầu Hồng Phú Cầu Mai Lĩnh Ba Thá Cầu Tế Tiêu Cầu Quế Trạm Bơm Thanh Nộn Cầu Hồng Phú Cầu Phao Kiện Khê Thanh Tân Trung Hiếu Hạ Xi măng Việt Trung Gián Khẩu Khánh Phú Yên Trị Độc Bộ Đò Mười Thượng Kiệm Cửa Đáy Bến Đế Nho Quan Cầu Phủ Lý Đầm Tái Cầu Mới Điểm có nồng độ NH4+ trung bình cao nhất trong tất cả các điểm quan trắc là cầu Mới – sông Tô Lịch. Các điểm quan trắc trên sông Nhuệ có nồng độ NH4+ trung bình cao hơn rất nhiều so với các điểm quan trắc trên sông Đáy. Sông Nhuệ Sông Đáy mg/l Sông Khác QCVN 08:2008,B1 Hình 16. Hàm lượng NH4+ trung bình trên các sông năm 2009 1.4. Tổng P 1.4.1. Sông Nhuệ Hàm lượng TP biến thiên từ giá trị 0,03 đến 2,71 mg/l. Điểm có nồng độ cao nhất là Cự Đà, điểm có nồng độ TP thấp nhất là Cống Liên Mạc. 3.0 mg/l 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Cống Phúc La Liêm Mạc T3 T4 Cự Đà T5 Cầu Chiếc T6 Đồng Quan Cống Thần T7 T8 Cống Đò Kiều Cầu Hồng Nhật Tựu Phú T9-1 T9-2 TB Hình 17. Hàm lượng TP trên sông Nhuệ năm 2009 17 1.4.2. Sông Đáy Hàm lượng TP trên sông Đáy biến thiên từ 0,02 đến 0,7 mg/l. Điểm thường có hàm lượng TP cao nhất là Cầu Hồng Phú và Cầu Phao Kiện Khê, các điểm quan trắc khác có hàm lượng TP tương đối đồng đều. 0.8 mg/l 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 Cầu Ba Cầu Cầu Trạm Cầu Cầu ThanhTrung Xi Gián Khánh Yên Độc Đò Thượ Cửa Mai Thá Tế Quế Bơm Hồng Phao Tân Hiếu măng Khẩu Phú Trị Bộ Mười ng Đáy Lĩnh Tiêu Thanh Phú Kiện Hạ Việt Kiệm Nộn Khê Trung T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9-1 T9-2 TB Hình 18. Hàm lượng TP trên sông Đáy năm 2009 1.4.3. Các sông khác thuộc lưu vực sông Nhuệ Đáy Hàm lượng TP biến thiên từ 0,02 đến 4,1 mg/l. Điểm quan trắc Cầu Mới có hàm lượng TP rất cao. Các điểm quan trắc trên các sông khác có TP thấp hơn rất nhiều. 4.5 m g/l 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Bến Đế T3 T4 Nho Quan T5 Cầu Phủ Lý T6 T7 Đầm Tái T8 T9-1 Cầu Mới T9-2 TB Hình 19. Hàm lượng TP trên các sông năm 2009 1.4.4. So sánh giữa các sông thuộc lưu vực sông Nhuệ Đáy Hàm lượng TP trung bình trên các sông thuộc lưu vực Nhuệ Đáy có sự khác biệt rõ rệt giữa các sông. Sông Tô Lịch có hàm lượng TP trung bình cao nhất. Sông Nhuệ có hàm lượng TP cao hơn sông Đáy và các nhánh sông khác 18 2.5 mg/l 2 1.5 1 0 Cống Liêm Mạc Phúc La Cự Đà Cầu Chiếc Đồng Quan Cống Thần Cống Nhật Tựu Đò Kiều Cầu Hồng Phú Cầu Mai Lĩnh Ba Thá Cầu Tế Tiêu Cầu Quế Trạm Bơm Thanh Nộn Cầu Hồng Phú Cầu Phao Kiện Khê Thanh Tân Trung Hiếu Hạ Xi măng Việt Trung Gián Khẩu Khánh Phú Yên Trị Độc Bộ Đò Mười Thượng Kiệm Cửa Đáy Bến Đế Nho Quan Cầu Phủ Lý Đầm Tái Cầu Mới 0.5 Sông Nhuệ Sông Đáy Sông Khác Hình 20. Hàm lượng TP trung bình trên các sông năm 2009 2. Đánh giá chất lượng nước LVS Nhuệ - Đáy dựa trên các chỉ thị sinh học Các biến động của quần xã sinh vật trong thuỷ vực phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Tuy nhiên, các yếu tố chính thường được xem xét là yếu tố thời tiết (nhiệt độ, ánh sáng), yếu tố thuỷ văn (chế độ dòng chảy, tốc độ dòng,...) và yếu tố dinh dưỡng của dòng chảy (thành phần thủy hoá). Tuy nhiên, trong khuôn khổ của nghiên cứu, đề tài chỉ xem xét những biến động của các quần xã sinh vật trong mối tương quan với mức độ ô nhiễm của dòng chảy để đánh giá khả năng sử dụng một số chỉ thị sinh học được đề xuất làm công cụ đánh giá chất lượng nước của dòng chảy. 2.1. Động vật nổi - Zooplankton 2.1.1. Thành phần loài 2.1.1.1. Biến động các nhóm động vật nổi Thành phần loài Động vật nổi lưu vực sông Nhuệ- Đáy trong các đợt khảo sát năm 2009 đã xác định được 86 loài và nhóm loài. Chiếm ưu thế nhất là nhóm Copepoda có 30 loài (chiếm 35%) và nhóm Cladocera có 26 loài (chiếm 30 %); nhóm Rotatoria có 19 loài (chiếm 22 %) và các nhóm khác có 11 loài chiếm 13% (hình ..). Những loài phổ biến và phân bố rộng gặp ở hầu hết các trạm khảo sát như: thuộc nhóm giáp xác chân chèo-Copepoda có Mesocyclops leuckarti, Microcyclops varirans, Thermoccylops hyalinus; thuộc nhóm giáp xác râu ngành-Cladocera có Daphnia carinata, D. lumholtzi, Moina dubia, Ceriodaphnia rigaudi; nhóm trùng bánh xeRotatoria có Asplanchna sieboldi, Brachionus calyciflorus... Trong lưu vực sông Nhuệ-Đáy, số lượng loài và tỷ lệ giữa các nhóm có dao động giữa các sông. So sánh giữa các sông trong lưu vực, tỷ lệ nhóm Trùng bánh xe Rotatoria (một nhóm với nhiều giống đặc trưng ô nhiễm) sông Nhuệ (25%), sông Đáy và các sông khác trong lưu vực có tỷ lệ nhóm Trùng bánh xe dao động trong khoảng 22%-23%. Trong khi đó, tỷ lệ nhóm Giáp xác chân chèo – Copepoda (nhóm có nhiều giống đặc trưng nước sạch), thấp nhất tại sông Nhuệ (25 %), cao nhất tại các sông Đáy (36%). 19 Đặc biệt tại sông Tô Lịch (điểm Cầu Mới), hầu như không thu được mẫu động vật nổi, số lượng loài qua tất cả các đợt khảo sát của năm 2009 chỉ là 6 loài, với số lượng cá thể hầu như không đáng kể. Các nhóm khác 12% Các nhóm khác 13% Copepoda 35% Rotatoria 22% Copepoda 36% Rotatoria 22% Cladocera 30% Cladocera 30% Sông Đáy Toàn lưu vực Các nhóm khác 13% Các nhóm khác 14% Copepoda 25% Rotatoria 25% Copepoda 28% Rotatoria 23% Cladocera 38% Cladocera 35% Sông Nhuệ Các sông khác Hình 21. Tỷ lệ % các nhóm loài Động vật nổi các khu vực thuộc lưu vực sông Nhụê-Đáy năm 2009 Thành phần loài động vật nổi tại các điểm khảo sát có thay đổi khác nhau và diễn biến giữa các nhóm cũng khác nhau (Hình 22). Nhóm Trùng bánh xe - Rotatoria hầu như ít xuất hiện ở những điểm khảo sát có chất lượng nước tương đối sạch như điểm Cống Liên Mạc (đầu nguồn sông Nhuệ), Đò Mười, Thượng Kiệm, Cửa Đáy (hạ lưu sông Đáy), nhưng lại xuất hiện ở tất cả các điểm có nước bị ô nhiễm. Những điểm số loài thuộc nhóm Trùng bánh xe cao là: Phúc La, Đò Kiều, Cầu Hồng Phú (sông Nhuệ), Trạm Bơm Thanh Nộn (sông Đáy). Nhóm Giáp xác chân chèo – Copepoda (nhóm có nhiều giống đặc trưng nước sạch), thấp lại những điểm có nước bị ô nhiễm thuộc sông Nhuệ và cao tại các điểm hạ lưu sông Đáy, nơi có chất lượng nước tương đối tốt. Số lượng loài của nhóm Giáp xác râu ngành và các nhóm khác cũng có sự biến động giữa những điểm khảo sát. Tuy nhiên trong các nhóm này có cả những loài ưa sạch và những loài ưa bẩn, do đó sự thay đổi về số lượng loài của những nhóm này không thể hiện rõ xu thế chất lượng nước. 20