Xây dựng mạng lưới quan trắc phục vụ công tác đánh giá và dự báo môi trường nước mặt tỉnh Vĩnh Long
Môi trường đất và nước (Mã ngành: 944 03 03)
Luận án tiến sĩ này tập trung vào việc xây dựng mạng lưới quan trắc môi trường nước mặt tại tỉnh Vĩnh Long, nhằm phục vụ công tác đánh giá và dự báo, góp phần vào sự phát triển bền vững của tỉnh. Nghiên cứu xuất phát từ thực trạng ô nhiễm nước mặt ngày càng trầm trọng do các hoạt động của con người, công nghiệp hóa và biến đổi khí hậu, khiến tài nguyên nước ngọt ở Đồng bằng sông Cửu Long suy giảm cả về số lượng và chất lượng. Chương trình quan trắc hiện tại của Vĩnh Long còn hạn chế về ngân sách, cơ sở vật chất, chuyên môn và tần suất lấy mẫu, vị trí quan trắc chưa khoa học.
Mục tiêu tổng quát của luận án là đề xuất mạng lưới quan trắc môi trường nước mặt dựa trên phân vùng, nhằm kiểm soát chất lượng nước mặt. Các mục tiêu cụ thể bao gồm đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt (CLNM) giai đoạn 2017-2021, đánh giá hiện trạng nguồn và tải lượng ô nhiễm, dự báo diễn biến CLNM trong điều kiện biến đổi khí hậu, tổng hợp các yếu tố tác động để phân vùng môi trường nước mặt, và đề xuất mạng lưới quan trắc. Nghiên cứu đã xác định 12 chỉ tiêu chất lượng nước quan trọng cần theo dõi, bao gồm COD, BOD5, N-NO3¯, N-NH4+, P-PO43-, pH, nhiệt độ, EC, DO, E.coli, Coliform và độ đục.
Kết quả cho thấy các nguồn thải phân tán từ nước chảy tràn và nuôi trồng thủy sản ao hồ có tải lượng phát thải nội tỉnh lớn nhất, với BOD5 và COD là nhân tố chính làm suy giảm CLNM. Các nguồn thải tập trung như khu công nghiệp, lò giết mổ, chế biến thủy sản, y tế và chăn nuôi cũng đóng góp đáng kể. Diễn biến CLNM giai đoạn 2017-2021 cho thấy sự biến động theo không gian và thời gian, với nhiều thông số vượt ngưỡng quy chuẩn QCVN 08:2015, đặc biệt là ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng. Tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng hơn ở các sông nhỏ và khu vực nội đồng do khả năng pha loãng kém. Chỉ số chất lượng nước (VN_WQI) phân loại nước mặt thành ba mức: tốt, trung bình và kém, với phần lớn các điểm quan trắc ở mức trung bình và kém.
Dựa trên phân tích PCA và CA, luận án đề xuất giảm số lượng vị trí quan trắc từ 60 xuống 37 điểm, đảm bảo tính đại diện và tiết kiệm chi phí giám sát (giảm từ 246 triệu xuống 144 triệu đồng/năm). Mạng lưới quan trắc mới tích hợp các chỉ tiêu quan trọng và tần suất 3 lần/năm (mùa khô, chuyển tiếp, mưa). Kết quả phân vùng CLNM gồm các vùng nghiêm ngặt, hạn chế xả thải và các tiểu vùng khác. Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng để tối ưu hóa mạng lưới quan trắc, hỗ trợ xây dựng quy hoạch bảo vệ môi trường và quản lý tài nguyên nước bền vững cho tỉnh Vĩnh Long.
1.1. Đặt vấn đề
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1 Mục tiêu tổng quát
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
1.3 Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Phân tích diễn biến hiện trạng CLNM theo thời gian và không gian giai đoạn 2017-2021 tại tỉnh Vĩnh Long.
Nội dung 2: Xác định hiện trạng ô nhiễm và tải lượng ô nhiễm của các nguồn thải chính theo vị trí quan trắc và phân vùng nước mặt tỉnh Vĩnh Long.
Nội dung 3: Rà soát các kịch bản biến đổi CLN trong điều kiện BĐKH.
Nội dung 4: Phân tích và tổng hợp diễn biến CLN và tác động các nguồn thải cho công tác phân vùng môi trường nước mặt tỉnh Vĩnh Long.
Nội dung 5: Xây dựng mạng lưới quan trắc môi trường nước mặt phục vụ phát triển bền vững tỉnh Vĩnh Long.
1.4 Giả thiết nghiên cứu
1.5 Giới hạn nghiên cứu
1.6 Tính mới của nghiên cứu
1.7 Ý nghĩa của nghiên cứu
1.7.1 Ý nghĩa khoa học
1.7.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
2.1 Thực trạng hệ thống quan trắc tỉnh Vĩnh Long
2.2 Các nghiên cứu liên quan
3.1. Thông tin chung về nghiên cứu
3.1.1 Thời gian nghiên cứu
3.1.2 Địa điểm nghiên cứu
3.2 Phương pháp nghiên cứu
3.1.2 Đánh giá hiện trạng CLNM giai đoạn 2017-2021 tại tỉnh Vĩnh Long
3.1.2 Xác định tải lượng ô nhiễm của các nguồn thải chính
3.1.3 Phương pháp tính toán tải lượng ô nhiễm
a) Tính toán tải lượng ô nhiễm các nguồn tập trung
b) Tính toán tải lượng ô nhiễm từ các nguồn phân tán
3.2.4 Xây dựng kịch bản về sự thay đổi chất lượng nước trong bối cảnh biến đổi khí hậu
3.2.5 Phân vùng môi trường nước mặt tỉnh Vĩnh Long
3.2.6 Thiết lập mạng lưới quan trắc chất lượng nước mặt
4.1 Diễn biến CLNM tỉnh Vĩnh Long trong 2017-2021
4.2 Đánh giá các nguồn ô nhiễm điểm và phân tán
4.2.1 Tải lượng chất ô nhiễm từ các nguồn tập trung
4.2.2 Tải lượng chất ô nhiễm từ các nguồn phân tán
4.3 Đánh giá chất lượng nước mặt bằng chỉ số VN_WQI
4.4 Phân vùng môi trường nước mặt
Đề xuất mạng lưới quan trắc nước mặt theo phân vùng nước mặt tỉnh Vĩnh Long
Đánh giá và dự báo chất lượng nước từ mạng lưới quan trắc đề xuất
5.1 Kết luận
5.2 Kiến nghị