LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác Huế, tháng 9 năm 2014 Tác giả luận văn Hồ Thị Diệu Hằng Lời cảm ơn Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo Tiến sĩ Hoàng Thái Long đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn Thạc sĩ Trương Công Nam, Giám đốc Công ty cùng các đồng nghiệp tại Phòng Quản lý chất lượng nước thuộc Công ty TNHH NN MTV Xây dựng và Cấp nước Thừa Thiên Huế đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo trong tổ bộ môn Vô Cơ, Phân Tích, quý thầy cô Khoa Hoá, Đại học Khoa Học Huế và bạn bè lớp Cao học hoá K20, cảm ơn gia đình, người thân đã động viên giúp đỡ trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn này. Huế, tháng 09 năm 2014 Tác giả Hồ Thị Diệu Hằng MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục đích nghiên cứu 3 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3 4. Phương pháp nghiên cứu 3 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4 ừ đó đề tài “Đđánh giá CLN máy tại thành phố Huế và vùng phụ cận bằng chỉ số chất lượng nước” được thực hiện góp phần tạo cơ sở cho các Công ty Cấp nước đánh giá khách quan về CLN, đồng thời cho phép so sánh CLN theo không gian, thời gian và do vậy, thuận lợi cho phân vùng và phân loại CLN 4 6. Cấu trúc luận văn 4 Chương 1. TỔNG QUAN 6 1.1. Chất lượng nước và nhu cầu đánh giá chất lượng nước 6 1.2. Giới thiệu về chỉ số chất lượng nước 7 1.2.1. Khái niệm về WQI 7 1.2.2. Phân loại WQI 8 1.2.3. Ưu điểm và hạn chế của WQI 8 1.2.4. Phương pháp chung để xây dựng một mô hình tính WQI 9 1.2.5. Đánh giá chất lượng nước theo WQI 22 1.2.6. Sơ lược về tình hình sử dụng WQI 22 1.3. Sơ lược về HueWACO 23 1.4. Tiêu chí đánh giá nước “An toàn và Ngon” của HueWACO [6] 25 Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1. Nội dung nghiên cứu 27 2.2. Phương pháp nghiên cứu 27 2.2.1. Phạm vi nghiên cứu 27 2.2.2. Chuẩn bị mẫu cho phân tích 27 2.2.3. Phương pháp đo/phân tích các thông số CLN 30 2.2.4. Phương pháp tính toán WQI 31 2.2.5. Phương pháp đánh giá và phân loại CLN 31 2.2.6. Phương pháp đánh giá độ tin cậy của phương pháp phân tích 31 32 2.2.67. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm 32 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1. Kiểm soát chất lượng các phương pháp phân tích 33 3.2. Lựa chọn mô hình WQI để đánh giá CLN máy 35 3.2.1. Nguyên tắc lựa chọn 35 3.2.2. Kiểm tra độ nhạy của 2 mô hình WQIC và WQIH 36 3.2.3. Đánh giá chất lượng nước máy trên mạng cấp ở thành phố Huế và vùng phụ cận từ năm 2009 đến năm 2013 theo tiêu chí nước “An toàn và Ngon” 39 3.3. Đánh giá biến động CLN máy trên mạng cấp ở thành phố Huế và vùng phụ cận từ tháng 11 năm 2013 đến tháng 06 năm 2014 42 3.3.1. Biến động CLN máy theo không gian và thời gian 44 3.3.6. Biến động CLN đầu mạng và cuối mạng 47 3.4. Phân loại và phân vùng chất lượng nước 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC Phụ lục 1 57 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Tiếng Việt Tiếng Anh Viết tắt Cấp nước an toàn Safe Water SafetySupply CNAT Công ty TNHH NN MTV Xây dựng và Cấp nước Thừa Thiên Huế Thua Thien Hue Water supply and Construction State One Member Limitted Company HueWACO Chất lượng nước Water quality CLN Chỉ số chất lượng nước Water quality Index WQI Chỉ số chất lượng nước của Hội đồng Bộ trưởng Môi trường Canada Canadian Council of Ministers of the Environment - Water Quality Index CCME -WQI Chỉ số chất lượng nước của Quỹ vệ sinh Mỹ National Sanitation Foundation - Water Quality Index NSF -WQI Chỉ số chất lượng nước của Bhargava Bhargava Water Quality Index Bhargava - WQI Vùng cấp nước Caretaker Metered Area CMA Độ dẫn điện Electrical Conductivity EC Độ đục Turbidity TUR Độ lệch chuẩn Standard deliviation S Độ lệch chuẩn tương đối Relative Standard deliviation RSD Chất rắn lơ lửững Suspended solid SS Nhu cầu oxi sinh hoá 5 - day Biochemical Oxygen Demand BOD 5 Nhu cầu oxi hoá học Chemical Oxygen Demand COD Oxi hoà tan Dissolved Oxygen DO Phân tích phương sai Analysis of Variance ANOVA Tổng chất rắn hoà tan Total Dissolved Solids TDS Tổ chức Y tế Thế giới World Health Organization WHO Sản phẩm phụ của quá trình khử trùng bằng clo Chlorination by products CBP S Tổng coliform Total Coliform TC Tổng cục Môi trường Việt Nam Vietn Nam Environment Protection Agency (VEPA) TCMTVN Tiêu chuẩn Việt Nam Vietnamese Nam Standard TCVN Trihalogen metan Trihalomethanes THM S Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia Vietnamese National QCVN Việt Nam Technical RegulationViet Nam Regulation Giới hạn phát hiện Limit of Detection LOD DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các công thức tính WQI tổng quát 10 Bảng 1.2. Các thông số CLN lựa chọn cho các mục đích sử dụng nước khác nhau 17 Bảng 1.3. Bảng quy định các giá trị qi, BPi 20 Bảng 1.4. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa 20 Bảng 1.5. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH 21 Bảng 1.6. Bảng mức đánh giá CLN theo WQI 21 Bảng 1.7. Phân loại CLN theo WQI [3], [13], [15], [2294] 22 Bảng 1.8. Tiêu chí nước“An toàn và Ngon” của HueWACO [6], [19], [20] 25 Bảng 2.1. Mô tả các vị trí lấy mẫu trên mạng lưới cấp nước 29 Bảng 2.2. Các phương pháp đo/phân tích các thông số CLN [1] 31 Bảng 3.1. Kết quả xác định độ thu hồi của phương pháp phân tích 33 Bảng 3.2. Độ lặp lại của phương pháp phân tích sắt tổng, mangan tổng và nhôm 35 Bảng 3.3. Các kết quả tính WQIC và WQIH 36 Bảng 3.4. Các kết quả tình toán WQIH và WQI*H 38 Bảng 3.5.a. Giá trị WQIH của nước máy ở thành phố Huế và vùng phụ cận từ năm 2009 đến năm 2013 40 Bảng 3.5.b. Kết quả phân tích Anova 2 chiều bảng số liệu bảng 3.5a 41 Bảng 3.6. WQIH nước máy theo đợt và khu vực lấy mẫu 43 Bảng 3.7. Kết quả phân tích ANOVA 2 chiều của bảng số liệu 3.6 44 Bảng 3.8. WQIH đầu và cuối mạng phân phối nước 47 Bảng 3.9. Phân loại CLN máy trên mạng phân phối (11/2013–06/2014) 48 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1.Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nước của HueWACO 24 Hình 2.1. Vị trí lấy mẫu trên bản đồ mạng thành phố Huế và vùng phụ cận 28 Hình 3.1. Mối tương quan giữa WQIH và WQI*H 39 Hình 3.3. Biến động CLN máy qua các đợt khảo sát 43 Hình 3.4. Biến động CLN của khu vực 1 đến khu vực 7 trong cả 4 đợt 45 Hình 3.5. Biến động CLN của khu vực 8 đến khu vực 14 trong cả 4 đợt 45 Hình 3.6. Biến động CLN trong 4 đợt khảo sát 46 Hình 3.7. Bản đồ hoá kết quả đã tính trong bảng 3.9 49 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nước sạch là một trong những nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống hàng ngày của con người. Nước sạch là nguồn sống, là sức khoẻ trước mắt và lâu dài cho cộng đồng, là một trong những tiêu chí của xã hội văn minh, thể hiện trình độ văn hoá, thước đo chất lượng cuộc sống con người. Hiện nay, các vấn đề về nước sạch đang là mối quan tâm trên phạm vi toàn cầu. L, làm thế nào để đảm bảo một nguồn nước sạch để sử dụng là điều cấầpn thiết ở Việt Nam và nhiều quốc gia trên thế giới. Nhận thức được tầm quan trọng của nước sạch, trong những năm qua, song song với việc mở rộng phát triển hệ thống cấp nước, phát triển nhanh tỷ lệ người dân dùng nước, Công ty TNHH NN MTV Xây dựng và Cấp nước Thừa Thiên Huế (HueWACO) đã chú trọng nâng cao chất lượng nước (CLN), duy trì bền vững cấp nước an toàn (CNAT) và từng bước tiến đến cấp nước “An toàn và Ngon” trên toàn mạng cấp nước, nhằm góp phần nâng cao sức khỏe và chất lượng cuộc sống của người dân. Trải qua 10 năm thực hiện chương trình mục tiêu CNAT, ngày 26/08/2009, HueWACO đã công bố CNAT trên toàn tỉnh Thừa Thiên Huế. Đặc biệt vào tháng 03/2014, HueWACO đã công bố cấp nước “An toàn và Ngon” ở nhà máy Phong Thu và mạng Phong Điền. Đây là nhà máy đầu tiên của HueWACO và của Việt Nam công bố CNAT và ngoncấp nước “An toàn và Ngon” [6]. Hiện nay, HueWACO đang chuẩn bị công bố cấp nước “An toàn và Ngon” ở thành phố Huế và các vùng phụ cận, hướng đến công bố nước “An toàn và Ngon” trên toàn tỉnh Thừa Thiên Huế trong thời gian tới với mục đích nâng cao sức khỏe và chất lượng cuộc sống cộng đồng, đưa nước sạch trở thành một thương hiệu có uy tín, góp phần thu hút du khách đến với thành phố Huế và tỉnh Thừa Thiên Huế. Trước khi công bố cấp nước “An toàn và Ngon”, nhiệm vụ quan trọng hàng đầu của HueWACO là đánh giá chất lượng nước trên mạng cấp theo tiêu chí nước “An toàn và Ngon” để giám sát, phân loại và phân vùng chất lượng nước, từ đó đưa [...]... và vùng phụ cận bằng chỉ số CLN Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi chọn đề tài Đánh giá chất lượng nước máy tại thành phố Huế và vùng phụ cận bằng chỉ số CLN 2 Mục đích nghiên cứu  Thu thập số liệu và tài liệu liên quan đến đề tài;  Xây dựngLựa chọn mô hình chỉ số CLN phù hợp để đánh giá CLN máy;  Khảo sát lấy mẫu tại khu vực thành phố Huế và vùng phụ cận và phân tích các thông số CLN. .. nhà máy và tạo thuận lợi cho việc phân loại và phân vùng CLN trên mạng cấp ừ đó đề tài “ đánh giá CLN máy tại thành phố Huế và vùng phụ cận bằng chỉ số chất lượng nước” được thực hiện góp phần tạo cơ sở cho các Công ty Cấp nước đánh giá khách quan về CLN, đồng thời cho phép so sánh CLN theo không gian, thời gian và do vậy, thuận lợi cho phân vùng và phân loại CLN 6 Cấu trúc luận văn Luận văn chia thành. .. để đánh giá khả năng loại bỏ thông số THMs khi tính WQIH.; (iv) Lấy mẫu và phân tích các thông số CLN máy theo tiêu chí nước “An toàn và Ngon” của HueWACO từ tháng 11/2013 đến tháng 06/2014 (4 đợt lấy mẫu và phân tích) ở khu vực thành phố Huế và vùng phụ cận. ; (v) Áp dụng mô hình WQIC và WQIH để: + So sánh hai mô hình; + So sánh, đánh giá CLN máy từ năm 2009–2013; + Đánh giá CLN máy ở thành phố Huế và. .. các thông số CLN theo tiêu chí nước “An toàn và Ngon” của HueWACO;  Đánh giá, phân loại chất lượng nước theo WQI;  Dựa vào WQI phân vùng CLN trên mạng cấp 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: nNước máy - Phạm vi nghiên cứu: mMạng lưới cấp nước ở thành phố Huế và vùng phụ cận thuộc HueWACO - Thông số CLN máy tại thành phố Huế và vùng phụ cận từ năm 2009 đến20142013 4 Phương pháp... rất nhiều chỉ số CLN được phát triển ở nhiều quốc gia trên thế giới Trong số đó, chỉ số CLN do Quỹ vệ sinh Mỹ đề xuất (NSF – WQI) là một trong những chỉ số CLN tổng quát ra đời đầu tiên và được sử dụng khá phổ biến Chỉ số CLN do Bhargava đề nghị là một trong những chỉ số CLN cho các mục đích sử dụng riêng và cũng là chỉ số CLN tổng quát (hay cho đa mục đích sử dụng nước) có nhiều ưu điểm và được dùng... CCME-WQI là chỉ số CLN tổng quát hoặc chỉ số CLN cho các mục đích sử dụng riêng, được Hội đồng Bộ trưởng Môi trường Canada quyết định đưa vào áp dụng từ năm 2001 ở Canada Dưới đây sẽ giới thiệu về chỉ số CLN do Canada đề xuất (viết tắt là CCME– WQI) và một số chỉ số CLN khác i Chỉ số chất lượng nước của Canada (CCME - WQI) [ 15] Chỉ số CLN Canada CCME - WQI (WQIC) được xây dựng dựa trên cơ sở kế thừa và phát... tra các số liệu thực nghiệm và phương pháp phân tích phương sai 2 yếu tố (ANOVA 2 yếu tố) để so sánh ,và so sánh, đánh giá CLN 4 5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Ý nghĩa khoa học: đánh giá CLN máy bằng WQI góp phần tạo cơ sở cho các Công ty Cấp nước đánh giá khách quan về CLN, đồng thời cho phép so sánh CLN theo không gian, thời gian và do vậy, thuận lợi cho phân vùng và phân loại CLN - Ý... cách tổng quát CLN, không phân loại, phân vùng CLN và do vậy, sẽ khó khăn cho việc giám sát và quản lý CLN Để khắc phục những vấn đề trên, đồng thời tạo cơ sở thuận lợi cho việc giám sát và quản lý CLN, cần phải có một thông số mô tả tổng quát và dễ hiểu về CLN, cho phép lượng hóa được CLN (tức là biểu diễn CLN theo một thang điểm thống nhất) Một trong những thông số tổng quát đó là chỉ số CLN (WQI –... biệt quan trọng Để đánh giá CLN, các nhà máy nước thường sử dụng phương pháp truyền thống tức là phải phân tích các thông số CLN và dựa vào QCVN 01:2009/ BYT (nước ăn uống) và QCVN 02:2009/BYT (nước sinh hoạt) để đánh giá CLN đạt hay không Dựa vào bản chất của các thông số CLN, người ta thường chia các thông số CLN thành các thông số vật lý, hóa học, vi sinh như sau [7]: - Các thông số vật lý: màu, mùi,... để đánh giá CLN sạch [9], [11], [19], [24], [32], [34] và mới đây the United Nations Environment Programme Global Environment Monitoring System (GEMS/Water) [31] đã kết hợp chỉ số CLN của Hội đồng Bộ trưởng Môi tường Canada với tiêu chuẩn hướng dẫn của WHO về chất lượng nước uống để phát 3 triển chỉ số CLN toàn cầu Xuất phát từ vấn đề trên, chúng tôi chọn đề tài Đánh giá CLN máy tại thành phố Huế và . sánh, đánh giá CLN sạch giữa các nhà máy và tạo thuận lợi cho việc phân loại và phân vùng CLN trên mạng cấp. ừ đó đề tài “ đánh giá CLN máy tại thành phố Huế và vùng phụ cận bằng chỉ số chất. Đánh giá chất lượng nước máy tại thành phố Huế và vùng phụ cận bằng chỉ số CLN 2. Mục đích nghiên cứu  Thu thập số liệu và tài liệu liên quan đến đề tài;  Xây dựngLựa chọn mô hình chỉ số. chỉ số CLN phù hợp để đánh giá CLN máy;  Khảo sát lấy mẫu tại khu vực thành phố Huế và vùng phụ cận và phân tích các thông số CLN theo tiêu chí nước “An toàn và Ngon” của HueWACO;  Đánh giá,