Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh

Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh trang 1

Trang 1

Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh trang 2

Trang 2

Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh trang 3

Trang 3

Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh trang 4

Trang 4

Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh trang 5

Trang 5

Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh trang 6

Trang 6

Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh trang 7

Trang 7

Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh trang 8

Trang 8

Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh trang 9

Trang 9

Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 215 trang nguyenduy 18/06/2025 90
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh

Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh
hàng trăm nước 
trên thế giới. 
2.4.1 Mô hình EFDC (Mỹ) 
a. Giới thiệu chung 
Mô hình EFDC (Environmental Fluid Dynamics Computer Code) được phát triển 
bởi Viện khoa học Biển bang Virginia Mỹ (Virginia Institute of Marine Science - 
VIMS), là mô hình 3 chiều mô phỏng thủy động học dòng chảy và vận chuyển bùn cát. 
Mô hình chất lượng nước mô phỏng 21 biến được ghép vào mô hình thủy động học 
EFDC để trở thành mô hình phú dưỡng thủy động học 3 chiều (three-dimensional 
Hydrodynamic-Eutrophication Model HEM-3D). 
b. Cơ sở lí thuyết 
Phương trình bảo toàn vật chất đối với từng biến của chất lượng nước được trình 
bày như sau: 
 (2-14) 
64 
Trong đó: C là nồng độ của biến chất lượng nước. 
u, v & w: các thành phần vận tốc theo các hướng x, y và z 
Kx , Ky & Kz: hệ số khuếch tán rối theo các hướng x, y và z 
S = thành phần nguồn phát tán hoặc mất trên đơn vị thể tích 
c. Khả năng mô phỏng 
Mô hình mô phỏng biến đổi các yếu tố thủy động học dòng chảy theo không gian 
và thời gian đồng thời mô phỏng các thông số về chất lượng nước bao gồm ô xy hòa 
tan, 3 nhóm tảo lơ lửng (suspended algae), nhiều thành phần của Carbon, Nitơ, Phốt 
pho và các chu trình của Silic và các trực khuẩn ruột già. Mô hình mô phỏng bùn cát 
có thể mô phỏng được 27 biến bao gồm mô hình quá trình bùn cát. Quá trình này bao 
gồm sự tương tác với chất hữu cơ dạng hạt chìm lắng từ lớp nước bề mặt, mô phỏng 
quá trình trầm tích của dòng chất hữu cơ và dòng chất vô cơ được hình thành (amoni, 
ni tơ, phốt pho và silic), cùng nhu cầu ô xy ngược trở lại đối với lớp nước bên trên của 
bùn đáy. Sự ghép nối giữa mô hình quá trình bùn cát với mô hình chất lượng nước 
không những cho phép mô phỏng các tham số chất lượng nước mà còn mô phỏng thời 
gian dài các biến đổi về điều kiện chất lượng nước ứng với sự biến đổi về các tải trọng 
chất dinh dưỡng. 
2.4.2 Mô hình Delft3D-WAQ (Hà Lan) 
a. Giới thiệu chung 
Mô hình Delft3D được phát triển bởi viện thủy lợi Delft – Hà Lan, đây là mô hình 
3 chiều mô phỏng động học chất lỏng và chất lượng nước. Có 3 mô hình thành phần 
trong mô hình Delft3D đó là: Delft3D-WAQ, Delft3D-SED, Delft3D-ECO. Cả 3 mô 
hình đều có phần mô phỏng chất lượng nước nhưng các cấp độ thì khác nhau, trong đó 
mô hình Delft3D-WAQ mô phỏng chi tiết nhất. 
Delft3D-WAQ là mô đun chất lượng nước hai và ba chiều, nó giải phương trình 
chuyển tải-khuếch tán-phản ứng trong lưới tính xác định và trong phạm vi rộng các vật 
chất mô hình hoá. Delft3D-WAQ cho phép tính mềm dẻo lớn cho các chất được mô 
hình hoá, cũng như trong các quá trình được xem xét. Delft3D-WAQ không phải là mô 
hình thuỷ động lực dòng chảy nên thông tin về các trường dòng chảy được tính trong 
Delft3D-Flow. 
Mô hình này không phải là mô hình thủy lực nên các thông số của dòng chảy được 
lấy từ kết quả của mô hình Delft3D-Flow hoặc các mô hình khác như SOBEK miễn là 
các định dạng số liệu đầu vào được thỏa mãn. 
b. Cơ sở lý thuyết của mô đun chất lượng nước Delft3D-WAQ 
Delft3D-WAQ giải cho các quá trình tải và các quá trình vật lý, hoá học, hoá sinh 
học và sinh học. Phương trình toán học cơ bản trong Delft3D-WAQ đó là “phương trình 
chuyển tải-khuếch tán-phản ứng”: 
65 
(2-15) 
Trong đó: C là nồng độ của chất quan tâm; u và v là các thành phần vận tốc theo 
các phương  và ; D và D là hệ số khuếch tán theo phương  và ; là thành 
phần khuếch tán trong phương trình; là thành phần tải trong phương trình; các 
hàm ‘f’ và ‘S’ là các số hạng nguồn. Các số hạng nguồn này đại diện cho: 
 Lưu lượng hoặc “việc tải chất thải” (S): số hạng này là dòng nước hoặc dòng 
chất bẩn thêm vào nhưng chưa được mô tả trong Delft3D-Flow như là các số 
hạng vận tốc trong các phương trình động lượng. Số hạng nguồn này thường 
được sử dụng trong các sông nhỏ, cống thải của khu công nghiệp, cống thải 
của nhà máy xử lý chất thải, cống thoát nước dân sinh... 
 Các số hạng phản ứng hoặc các quá trình (fR). 
c. Khả năng mô phỏng 
Mô hình có khả năng mô phỏng một lượng lớn các loại vật chất như: 
 Các vật chất bảo toàn (muối, clo có thể đến 5 loại vật chất); 
 Các vật chất phân hủy (có thể đến 5 loại vật chất); 
 Bùn cát lơ lửng (có thể đến 3 thành phần); 
 Nhiệt độ; 
 Chất dinh dưỡng (amoni, nitơ, phốt pho, silicát); 
 Chất hữu cơ (chia ra các thành phần dưới dạng các bon, nitơ, phốt pho); 
 Ô xy hòa tan; 
 Nhu cầu ô xy sinh học và hóa học (BOD và COD); 
 Tảo; 
 Vi khuẩn; 
 Kim loại nặng; 
 Chất vi ô nhiễm hữu cơ. 
Ngoài ra chương trình cung cấp một thư viện các quá trình vật lí, hóa và sinh học 
để phục vụ mô phỏng các quá trình: 
 Các quá trình lắng đọng và tái lơ lửng; 
 Quá trình phát triển và chết của tảo; 
 Khoáng hóa của các chất hữu cơ; 
 Ni tơ hóa; 
 Hấp thụ các kim loại nặng; 
 Bay hơi của các chất vi ô nhiễm hữu cơ; 
Với khả năng ứng dụng rộng rãi nó thường dùng trong các trường hợp sau: 
 tCfSCvCDCuCD
t
C
R ,2
2
2
2

 

 

 

 


 
2
2
n
CDn 

n
CU


66 
 Nghiên cứu phú dưỡng; 
 Sự thiếu hụt ô xy trong các hệ phân tầng; 
 Ảnh hưởng của hệ thống thoát nước thải đối với nồng độ chất dinh dưỡng và 
sản lượng nguyên sinh; 
 Vận chuyển các chất kim loại nặng qua cửa sông. 
2.4.3 Mô hình MIKE21 (Đan Mạch) 
a. Giới thiệu chung 
Mô hình họ MIKE được phát triển bởi viện thủy lực của Đan Mạch DHI (Danish 
Hydraulic Institute) cho phép mô phỏng các vấn đề liên quan đến tài nguyên nước mặt, 
nước ngầm, quy hoạch tài nguyên nước, chất lượng nước, các hệ sinh thái liên quan 
đến tài nguyên nước. Họ các phần mềm MIKE 11 cho phép mô phỏng các bài toán liên 
quan đến dòng chảy trung bình 1 chiều, trong khi đó họ các phần mềm MIKE 21 dùng 
cho các bài toán 2 chiều ngang và MIKE 3 dùng cho các bài toán 3 chiều. Tính toán 
cho vùng cửa sông ven biển thông thường dùng các phần mềm mô phỏng 2 đến 3 chiều 
thay vì mô hình 1 chiều, vì tính phức tạp về địa hình và thủy hải văn của bài toán vùng 
cửa sông. Các mô đun tính toán về sinh thái và chất lượng nước được ghép nối với cả 
mô hình 1, 2 và 3 chiều. 
MIKE 21 là hệ thống mô hình 2 chiều tính toán dòng chảy. Các module phụ trợ 
khác để mô phỏng và tính toán các quá trình vật lý, hoá học và sinh học liên quan đến 
các vấn đề về môi trường và sự ô nhiễm của nước. 
b. Cơ sở lý thuyết 
Phương trình mô phỏng dòng chảy (Module MIKE21HD) 
Phương trình mô phỏng chuyển động của dòng chảy 2 chiều ngang được tích phân 
từ phương trình 3 chiều theo chiều đứng thể hiện các quá trình bảo toàn vật chất và 
động lượng của dòng chảy lần lượt như sau: 
 (2-16) 
 (2-17) 
 (2-18) 
0 

 

 


y
q
x
p
t

 0
1
22
222

  

 

 

 

 

 


a
w
x
xyxx
w
p
x
hfVVq
h
y
h
xhC
qp
gp
x
gh
h
pq
yh
p
xt
p


 0
1
22
222

  

 

 

 

 

 


a
w
y
xyyy
w
p
y
hfVVp
h
x
h
yhC
qp
gq
y
gh
h
pq
xh
q
yt
q


67 
Trong phương trình các ký hiệu được sử dụng như sau: 
 - độ sâu mực nước tại điểm (x,y) tính từ 0 
 - cao độ mặt nước tính từ 0 
 - mật độ thông lượng theo chiều x và y (m3/s/m=(uh,vh); (u,v) vận 
tốc trung bình theo chiều sâu theo hướng x và y) 
 - hệ số Chezy (m1/2/s) 
g - gia tốc trọng trường 
 - hệ số ma sát gió 
 - vận tốc gió theo chiều x và y 
 - hệ số Coriolis(s-1) 
 - áp suất khí quyển (kg/m/s2) 
 - mật độ nước (kg/m3) 
x,y - toạ độ không gian (m) 
t - thời gian (s) 
 - các thành phần ứng xuất tiếp 
Phương pháp giải ẩn luân hướng (ADI) với thuật toán quét kép (DS) đối với ma 
trận của từng hướng được sử dụng để giải số hệ phương trình liên tục và bảo toàn động 
lượng của dòng chảy. 
Phương trình mô phỏng đối lưu - khuếch tán (Module MIKE21AD) 
Phương trình mô phỏng tải khuếch tán áp dụng trong Module MIKE21AD như sau: 
 (2-19) 
Trong đó: 
C: nồng độ vật chất tại thời điểm (x, y) 
F: hệ số phân rã tuyến tính 
u, v: tốc độ dòng chảy theo chiều x và y 
S: Qs(Cs-C) 
h (x, y): độ sâu mực nước tại điểm (x,y) 
),,( tyxh
),,( tyx
),,(,, zyxqp
),,( tyxC
)(Vf
),,(,, tyxVVV yx
),( yx
),,( tyxpa
w 
yyxyxx  ,,
SFhc
y
chD
yx
chD
x
vhc
y
uhc
x
hc
t yx



 



 



 

 )()()()()(
68 
Dx, Dy: hệ số khuếch tán theo chiều x và y 
Qs : lưu lượng nguồn vào hoặc nguồn ra 
C: Nồng độ nguồn vào hoặc mất 
c. Khả năng mô phỏng 
Module chuyển tải - khuếch tán (MIKE21AD) được sử dụng để tính toán, nghiên 
cứu các vấn đề về môi trường gắn với sự phân bố của các thành phần hòa tan như: 
 Độ muối; 
 Nhiệt; 
 Vi sinh vật; 
 Các chất hòa tan. 
Module MIKE21AD còn có thể liên kết với các module khác của họ mô hình 
MIKE như module chất lượng nước (MIKE21WQ) và module sinh thái (MIKE21 
ECOLAB) để mở rộng phạm vi nghiên cứu các yếu tố chất lượng nước như: 
 Nồng độ vi khuẩn trong môi trường nước; 
 Nồng độ ô xy thiếu hụt do nồng độ BOD; 
 Nồng độ các chất dinh dưỡng; 
 Tương tác giữa chất dinh dưỡng và phù du cũng như sự phân huỷ của các chất 
hoá học; 
 Bùn cát lơ lửng ; 
 Nhiệt độ; 
 Chất dinh dưỡng (amoni, nitơ, phốt pho, silicát); 
 Chất hữu cơ (chia ra các thành phần dưới dạng các bon, nitơ, phốt pho) 
 Ô xy hòa tan; 
 Các quá trình lắng đọng và tái lơ lửng; 
 Quá trình phát triển và chết của tảo; 
 Khoáng hóa của các chất hữu cơ; 
 Ni tơ hóa; 
 Hấp thụ các kim loại nặng; 
 Bay hơi của các chất vi ô nhiễm hữu cơ. 
2.4.4 Mô hình khuếch tán POL-2D 
Trên cơ sở mô hình thuỷ lực POL-2D, bộ mô hình dòng chảy FLOW-2D và chất 
lượng nước kết hợp sinh thái POL-2D 2 chiều ngang đã được phát triển tại Trung tâm 
Môi trường Biển, Viện Cơ Học. Bộ chương trình POL2D nhằm mô phỏng sự lan truyền 
của các dòng vật chất thải ra biển từ các nguồn định điểm. Mô hình này sử dụng phương 
pháp sai phân hữu hạn. Thành phần tải được giải bằng phương pháp đặc trưng. Sơ đồ 
sai phân ẩn được dùng để giải thành phần khuếch tán. 
Chương trình POL2D có tính đến các yếu tố sau: 
69 
- Dòng chảy do thủy triều, 
- Dòng chảy trong sông, 
- Dòng chảy do gió, 
- Sự truyền tải của các chất, 
- Sự khuếch tán của các chất, 
- Sự phân hủy của các chất, 
- Có tính đến thành phần nguồn. 
Mô hình đã được ứng dụng trong tính toán dòng chảy và khuếch tán cho vùng 
vịnh Đà nẵng. 
2.4.5 Mô hình của nhóm các tác giả Đại học khoa học tự nhiên 
Mô hình chu trình nitơ trong hệ sinh thái biển được phát triển bởi PGS. TS Đoàn 
Bộ và Trịnh Lê Hà. Các tác giả đã xây dựng mô hình chuyển hóa nitơ trong hệ sinh thái 
biển và áp dụng mô hình để nghiên cứu năng suất sơ cấp (primary productivity) dựa 
trên nền mô hình thủy động lực 3 chiều và áp dụng đối với vùng biển tỉnh Quảng Ninh. 
Trong mô hình nitơ được chuyển hóa qua 7 thành phần gồm: thực vật phù du, động vật 
phù du, chất hữu cơ dạng hạt, chất hữu cơ dạng hòa tan, amôniắc, nitrite và nitrate. Tất 
cả quá trình chuyển hóa này được mô tả bằng hệ các phương trình vi phân. 
2.4.6 Phân tích lựa chọn mô hình tính toán chất lượng nước 
a. Tiêu chí để lựa chọn mô hình 
Việc phân tích các tính năng và việc áp dụng các mô hình 2 và 3 chiều cho vùng 
cửa sông ở trên thế giới và các cửa sông ở Việt Nam sẽ làm cơ sở đầu vào cho Luận án 
này trong việc lựa chọn mô hình phù hợp để áp dụng cho mục đích nghiên cứu. Các 
tiêu chuẩn lựa chọn mô hình phù hợp bao gồm: 
1. Mô hình có cơ sở lí thuyết chặt chẽ, chức năng phù hợp với mục tiêu nghiên 
cứu; 
2. Mô hình phải phù hợp với nguồn dữ liệu thu thập được về mặt số lượng và định 
dạng. 
3. Kết quả tính toán của mô hình phải phù hợp với số liệu đo đạc thực tế; 
4. Giao diện của phần mềm chương trình phải tạo sự thuận tiện cho người dùng và 
cũng cần có thẩm mỹ; 
5. Mô hình cung cấp các công cụ đi kèm để xử lí các số liệu địa hình và thủy văn 
sao cho người sử dụng có thể nhanh nhất xử lí các số liệu phục vụ tính toán và 
hiệu chỉnh mô hình; 
6. Phần mềm chương trình phải có bản quyền sử dụng. 
70 
Với những yêu cầu như trên cho phép mô hình có chất lượng tốt phục vụ tính toán 
cho đề tài. Không những thế các công cụ đi kèm cho phép biên tập nhanh các số liệu 
tính toán và như vậy sẽ rút ngắn được thời gian tính toán. Cũng cần chú ý rằng thời 
gian tính toán mà các mô hình 2-3 chiều đòi hỏi là rất lớn so với mô hình 1 chiều nên 
các công cụ đi kèm là rất cần thiết. 
b. Lựa chọn mô hình chất lượng nước để tính toán 
Đối với các mô hình mô phỏng chất lượng nước và sinh thái phát triển bởi các 
tác giả Việt Nam tuy có nhiều ưu điểm nhưng nhìn chung còn một số vấn đề như sau: 
- Các công thức kinh nghiệm tham khảo chủ yếu của nước ngoài mà không phải 
do mình đo đạc thực nghiệm. 
- Có thể nói các phần mềm này còn có nhiều yếu điểm trong vấn đề xử lý lưới 
tính, xử lý biên, thể hiện kết quả... đặc biệt là còn thiếu tính hệ thống và chưa được hiệu 
chỉnh, thử nghiệm nhiều trên thực tế. 
Trong số các mô hình được sử dụng rộng rãi trên Thế giới như EFDC, Delft3D, 
MIKE 21, POL 2D, mô hình MIKE 21 tỏ ra thích hợp với mục tiêu nghiên cứu của 
đề tài hơn cả, vì tất cả các chức năng của phần mềm đáp ứng yêu cầu về tiêu chí chọn 
lựa của đề tài. 
Hơn nữa, với các dữ liệu, số liệu quan trắc đã được thu thập trong quá trình 
nghiên cứu của Luận án ở các cơ quan quản lý như Sở tài nguyên môi trường tỉnh 
Quảng Ninh, Ban quản lý dự án Vịnh Hạ Long, Viện tài nguyên và môi trường biển và 
số liệu đo đạc thực tế; Luận án có phân tích và đánh giá mức độ sẵn sàng của dữ liệu 
để làm đầu vào cho các mô hình tính toán. Kết quả cho thấy dữ liệu thu thập và đo đạc 
có độ phù hợp cao, có thể làm đầu vào cho mô hình MIKE 21. 
Trên cơ sở phân tích các vấn đề trên, đề tài lựa chọn mô hình MIKE 21 trong 
việc đánh giá sự lan truyền các chất ô nhiễm vịnh Cửa Lục- vịnh Hạ Long. 
Kết luận: trong phạm vi nghiên cứu của Luận án, sử dụng các mô hình sau để 
thực hiện phương pháp mô hình hóa: 
- Mô hình thủy văn: áp dụng mô hình SWAT; 
- Mô hình chất lượng nước: áp dụng mô hình MIKE 21/Module MIKE 21 Ecolab. 
2.5 Mạng lưới quan trắc chất lượng nước các sông và vịnh cửa Lục - vịnh Hạ Long 
Các vị trí quan trắc được xác định và tiến hành quan trắc thu thập số liệu xung 
quanh Vịnh Cửa lục, được Trạm quan trắc và phân tích môi trường Quảng Ninh, thuộc 
Sở tài nguyên môi trường thực hiện quan trắc và báo cáo định kỳ [7]. 
Các số liệu quan trắc này được thống kê, chuẩn hóa làm đầu vào cho mô hình 
toán được sử dụng trong chương 3 của Luận án. 
Mạng lưới quan trắc môi trường nước tại khu vực nghiên cứu bao gồm: 10 điểm 
quan trắc, các thông số quan trắc và phân tích gồm: Nhiệt độ, pH, DO, TSS, COD, As, 
71 
Cd, Pb, Mn, Fe, Hg, Dầu mỡ, Coliform. Vị trí quan trắc được thống kê chi tiết trong 
Bảng 2.13 dưới đây: 
Bảng 2.13: Mạng lưới các điểm quan trắc môi trường nước [7] 
STT Kí hiệu Vị trí quan trắc 
Toạ độ 
X (m) Y (m) 
1 N1 Trạm xử lý nước thải Hà Khẩu 2321632 420514 
2 N2 Nước qua cầu K67 - Cao Xanh 2320967 431188 
3 N3 Khu công nghiệp Cái Lân 2320780 425212 
4 N4 Sông Diễn Vọng tại cửa xả nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh 2324685 435755 
5 N5 Nước thải Nhà máy xử lý nước thải Hà Khánh 2320462 432223 
6 N6 Nước biển ven bờ vịnh Cửa Lục - Cầu Bãi Cháy 2318862 428763 
 Sơ đồ vị trí quan trắc tại khu vực nghiên cứu được thể hiện như sau:`
Hình 2.8: Vị trí các điểm quan trắc môi trường [7] 
72 
2.6 Đánh giá khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm của thủy vực 
Các vịnh, khu vực nước ven bờ chịu sự tác động cả trực tiếp và gián tiếp từ các 
nguồn gây ô nhiễm như: giao thông hàng hải, hoạt động của cảng, khai thác hải sản, du 
lịch, đô thị và các nguồn thải từ lục địa. Tuỳ thuộc vào bản chất tự nhiên, khả năng tự 
làm sạch và sức chịu tải môi trường chính là khả năng tiếp nhận và đồng hoá lượng vật 
chất gây ô nhiễm có xu hướng ngày một gia tăng của mỗi thuỷ vực. Đây là yếu tố cơ 
bản, quyết định đến khả năng duy trì chất lượng môi trường, cân bằng sinh thái của 
thuỷ vực tự nhiên. Sức chịu tải môi trường của mỗi thuỷ vực khác nhau và được đánh 
giá trên cơ sở triển khai nghiên cứu tổng hợp các quá trình tương tác sinh - địa - hoá và 
thuỷ động lực của thủy vực. Từ đó tính toán khả năng tiếp nhận và đồng hoá lượng vật 
chất gây ô nhiễm phát thải vào thuỷ vực, đảm bảo giá trị của các thông số này không 
vượt quá giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn bảo vệ môi trường. 
Để đánh giá dự báo khả năng tích lũy và tiếp nhận các chất gây ô nhiễm như chất 
hữu cơ, dinh dưỡng và kim loại nặng tại vịnh Cửa Lục, cần phải tính toán dự báo được 
tổng lượng chất gây ô nhiễm của thuỷ vực và so sánh với khối lượng các chất gây ô 
nhiễm có thể tiếp nhận theo tiêu chuẩn Việt Nam trong Bảng 2.14. 
Bảng 2.14: Tiêu chuẩn chất lượng nước Việt Nam với các thông số tính toán [53] [54] 
STT Thông số 
Đơn 
 vị 
Giá 
 trị Tiêu chuẩn Đối tượng áp dụng 
1 BOD5 mg/l 6 QCVN08:2015/BTNMT A2 
2 NH4+ mg/l 0,1 QCVN10:2015/BTNMT 
Nuôi trồng thủy sản và bảo 
tồn thủy sinh 
3 NO3- mg/l 5 QCVN08:2015/BTNMT A2 
4 PO43- mg/l 0,2 QCVN10:2015/BTNMT 
Nuôi trồng thủy sản và bảo 
tồn thủy sinh 
5 Fe mg/l 0,5 QCVN10:2015/BTNMT 
Nuôi trồng thủy sản và bảo 
tồn thủy sinh 
6 Mn mg/l 0,5 QCVN10:2015/BTNMT 
Nuôi trồng thủy sản và bảo 
tồn thủy sinh 
Để tính được khả năng tiếp nhận thêm các chất gây ô nhiễm, cần tính toán tổng 
lượng chất gây ô nhiễm tối đa mà một thủy vực có thể chấp nhận mà không bị ô nhiễm 
theo tiêu chuẩn chất lượng nước của Việt Nam dự vào công thức sau: 
M = V * C (2-20) 
Trong đó: 
M - tổng khối lượng của thông số cần được tính toán (kg); 
V - thể tích của vực nước (m3); 
C - hàm lượng cho phép của thông số tính toán theo TCVN (mg/l). 
73 
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC BIỂN 
VEN BỜ VỊNH CỬA LỤC, VỊNH HẠ LONG 
3.1 Tải lượng ô nhiễm hiện tại và dự báo tải lượng ô nhiễm đổ vào vịnh Cửa Lục 
3.1.1 Tải lượng chất gây ô nhiễm hiện tại 
Từ các số liệu nghiên cứu về nguồn thải và các phương pháp đánh giá các nguồn 
ô nhiễm ven bờ đã trình bày trong chương 2, kết quả tải lượng chất gây ô nhiễm được 
tính toán cho các nguồn thải như sau: 
3.1.1.1 Tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ các nguồn xả thải 
a) Tải lượng ô nhiễm từ dân cư và khách du lịch 
Theo số liệu thống kê năm 2018 dân số của thành phố Hạ Long là 240.800 người 
và huyện Hoành Bồ là 52.600 người. Theo báo cáo của UBND TP Hạ Long, năm 2017, 
tổng khách du lịch đến Hạ Long đạt 6,93 triệu khách, thời gian khách lưu trú trung bình 
2 ngày. Các thành phần đặc trưng của nước thải sinh hoạt chưa xử lý được trình bày 
trong bảng sau: 
Bảng 3.1. Các thành phần đặc trưng của nước thải sinh hoạt chưa xử lý [52] 
TT Chất ô nhiễm Đơn vị 
Nồng độ 
Thấp Trung bình Cao 
1 COD mg/l 250 500 1.000 
2 BOD5 mg/l 110 220 400 
3 N-T mg/l 20 40 85 
4 P-T mg/l 4 8 15 
5 NO3- + NO2 * mg/l 8 15 35 
6 NH4+ mg/l 12 25 50 
7 PO4 3- mg/l 3 5 10 
8 TSS mg/l 100 220 350 
(Nguồn: Xử lý nước thải chi phí thấp, 2010) 
Với phạm vi tính toán tải lượng thải của khu vực thành phố Hạ Long và huyện 
Hoành Bồ, lựa chọn mức độ nồng độ trung bình để tính toán tải lượng ô nhiễm từ dân 
cư và khách du lịch. Sau đó, phải xét đến lượng nước thải sinh hoạt đã được thu gom 
về các trạm xử lý nước thải hiện có và sau quá trình xử lý đạt yêu cầu (giá trị C, cột B, 
74 
QCVN 14:2008/BTNMT- Quy chuẩn quốc gia về nước thải sinh hoạt) sẽ được xả ra 
môi trường. 
Bảng 3.2. Tải lượng ô nhiễm phát sinh từ sinh hoạt, du lịch trong khu vực nghiên cứu 
năm 2018 (tấn/năm) 
TT Chất ô nhiễm 
Tiểu khu vực phát sinh 
nước thải sinh hoạt 
Lượng thải 
phát sinh từ 
du lịch 
Tổng 
Hạ Long Hoành Bồ 
1 COD 13.244,0 2.893,00 280,3 16.417,3 
2 BOD5 6.020,0 1.315,00 127,4 7.462,4 
3 N-T 963,2 210,40 20,4 1.194,0 
4 P-T 264,9 57,86 5,6 328,3 
5 NO3- + NO2 * 9,6 2,10 0,2 11,9 
6 NH4+ 529,8 115,72 11,2 656,7 
7 PO4 3- 143,0 31,24 3,0 177,3 
8 TSS 7.224,0 1.578,00 152,9 8.954,9 
Nguồn: Số liệu tính toán được thực hiện trong Phụ lục Luận án- bảng PL5.1 và PL5.2 
b) Tải lượng ô nhiễm từ công nghiệp: 
Tải lượng nguồn ô nhiễm từ khai thác than được trình bày trong bảng 3.3. Ước 
tính lưu lượng nước

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_danh_gia_mot_so_chi_tieu_o_nhiem_bang_phu.pdf
  • pdf2. Trích yếu Luận án- Trần Đức Dũng.pdf
  • pdf3. Tóm tắt Luận án- Tiếng Việt.pdf
  • pdf4. Tóm tắt Luận án- Tiếng Anh.pdf
  • pdf5. Tóm tắt Đóng góp mới của Luận án- Tiếng Việt.pdf
  • pdf6. Tóm tắt Đóng góp mới của Luận án- Tiếng Anh.pdf