Đánh giá bốc thoát khí co2 từ hệ thống sông hồng dưới tác động của con người.doc

Viết thuê đề tài giá rẻ trọn gói - KB Zalo/Tele : 0973.287.149
Luanvanmaster.com – Cần Kham Thảo - Kết bạn Zalo/Tele : 0973.287.149
BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Hoàng Thị Thu Hà
ĐÁNH GIÁ BỐC THOÁT KHÍ CO2 TỪ HỆ THỐNG
SÔNG HỒNG DƢỚI TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƢỜI
Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trƣờng
Mã số: 8520320
LUẬN VĂN THẠC SĨ
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƢỜNG
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Lê Thị Phƣơng Quỳnh
Hà Nội -
i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan
Những nội dung trong luận văn này là do tôi thực hiện dƣới sự hƣớng
dẫn của PGS.TS Lê Thị Phƣơng Quỳnh. Mọi tham khảo dùng trong luận văn
đều đƣợc tôi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng. Các kết quả nghiên cứu trong luận
văn này là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất cứ công trình
nào.
Hà Nội, ngày tháng năm
2020
Học viên
Hoàng Thị Thu Hà

ii

LỜI CẢM ƠN
Luận văn Thạc sĩ khoa học - Chuyên ngành Kỹ thuật Môi trƣờng với đề
tài “Đánh giá bốc thoát khí CO2 từ hệ thống sông Hồng dưới tác động của
con người’’ đƣợc thực hiện tại phòng thí nghiệm Hóa Môi Trƣờng - Viện
Hóa học các Hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ
Việt Nam, với sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài NAFOSTED 105.08-2018.317 dƣới
sự hƣớng dẫn của PGS.TS Lê Thị Phƣơng Quỳnh. Trong suốt quá trình thực
hiện luận văn, từ khi nhận đề tài cho đến khi kết thúc thực nghiệm, em luôn
nhận đƣợc sự quan tâm, động viên, hỗ trợ từ cô hƣớng dẫn. Bằng tất cả sự
kính trọng, lòng biết ơn, em xin phép đƣợc gửi tới PGS.TS Lê Thị Phƣơng
Quỳnh lời cảm ơn chân thành nhất.
Em xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban lãnh đạo Viện Hóa
học các Hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam đã cho phép và tạo điều kiện thuận lợi cho em đƣợc hoàn thành tốt luận
văn này.
Em cũng xin đƣợc gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Môi
trƣờng - Viện Công nghệ Môi trƣờng - Học viện Khoa học và Công nghệ -
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đã giảng dạy, truyền đạt
kiến thức, tạo điều kiện về cơ sở vật chất và hƣớng dẫn em hoàn thành
chƣơng trình học tập và thực hiện luận văn.
Em cũng chân thành cảm ơn tới toàn thể các anh chị trong phòng Hóa
môi trƣờng đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo và truyền đạt cho em những kiến thức
và kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Dù không phải là cộng sự, không cùng làm việc, nhƣng gia đình luôn ở
bên, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất về cả tinh thần và vật chất
cho em đƣợc nghiên cứu khoa học. Em xin bày tỏ lòng biết ơn vô hạn, chân
thành tới cha mẹ, gia đình đã cho em niềm tin, là chỗ dựa vững chắc trên con
đƣờng làm khoa học cho em!
Hà Nội, ngày tháng năm 2020
Học viên
iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
Kí hiệu viết
Tiếng Việt
Tiếng Anh
tắt
BOD Nhu cầu ôxy sinh hóa Biochemical oxygen demand
BVTV Hóa chất Bảo vệ thực vật Pesticides
CCN Cụm Công nghiệp Industrial clusters
Chl-a Chlorophyll a Chlorophyll a
COD Nhu cầu ôxy hóa học Chemical oxygen demand
DOC Cacbon hữu cơ hòa tan Dissolved organic carbon
ĐBSH Đồng Bằng sông Hồng Red River delta
ĐNB Đông Nam Bộ South East of Vietnam
GDP Tổng sản phẩm nội địa Gross Domestic Product
KCN Khu Công nghiệp Industrial area
KTTĐ Kinh tế trọng điểm Key economics
OM Chất hữu cơ Organic matter
POC Cacbon hữu cơ không tan Particulate organic carbon
TSS Tổng chất rắn lơ lửng Total suspended solids
XLNT Xử lý nƣớc thải Wastewater treatment
iv

MỤC LỤC
MỤC LỤC......................................................................................................... 1
DANH MỤC BẢNG......................................................................................... 4
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................... 5
MỞ ĐẦU........................................................................................................... 6
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 6
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 7
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 7
4. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 7
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ......................................... 8
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ 9
1.1. TỔNG QUAN VỀ SÔNG HỒNG ............................................................. 9
1.1.1. Giới thiệu chung về lƣu vực sông Hồng ................................................. 9
1.1.1.1. Vị trí địa lý, địa hình, địa chất và thổ nhƣỡng ..................................... 9
1.1.1.2. Đặc điểm khí hậu ............................................................................... 12
1.1.1.3. Đặc điểm thủy văn và hệ thống các hồ chứa ..................................... 13
1.1.1.4. Điều kiện kinh tế, xã hội, dân số ........................................................ 15
1.1.2. Các nguồn thải ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc sông Hồng ................ 18
1.1.2.1. Nguồn nƣớc thải sinh hoạt ................................................................. 18
1.1.2.2. Nguồn thải từ hoạt động sản xuất công, nông nghiệp ....................... 20
1.1.2.3. Các nguồn thải khác ........................................................................... 20
1.1.3. Các nguồn phát thải khí CO2 ................................................................. 22
1.2. MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN TỐC ĐỘ
BỐC THOÁT KHÍ CO2 TỪ HỆ THỐNG SÔNG TRÊN THẾ GIỚI ............ 24
1.2.1. Một số nghiên cứu trên thế giới ........................................................... 24
1.2.2. Công trình nghiên cứu ở Việt Nam ....................................................... 25
CHƢƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
2.1. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ................................................. 27
1

2.1.1. Hóa chất................................................................................................. 27
2.1.2. Dụng cụ và thiết bị ................................................................................ 27
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................ 28
2.2.1. Thu thập số liệu ..................................................................................... 28
2.2.2. Lấy mẫu và đo đạc tại hiện trƣờng ........................................................ 29
2.2.3. Phƣơng pháp xử lý, bảo quản và vận chuyển mẫu ............................... 31
2.2.4. Phƣơng pháp xác định các chỉ tiêu hóa lý tại hiện trƣờng .................... 32
2.2.5. Phƣơng pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm ........................... 32
2.2.5.1. Xác định hàm lƣợng TSS và POC ..................................................... 32
2.2.5.2. Xác định hàm lƣợng COD ................................................................. 32
2.2.5.3. Xác định Chlorophyll-a ...................................................................... 33
2.2.6. Phƣơng pháp tính toán pCO2 và tốc độ bốc thoát CO2 ......................... 36
2.2.7. Các phƣơng pháp xử lý kết quả ............................................................ 38
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................. 39
3.1. KẾT QUẢ HÓA LÝ ................................................................................ 39
3.1.1. Hàm lƣợng bicarbonate HCO3
-
và pH trong nƣớc hệ thống sông Hồng
......................................................................................................................... 39
3.1.2. Hàm lƣợng các chất hữu cơ trong hệ thống nƣớc sông Hồng trong giai
đoạn hiện nay .................................................................................................. 42
3.1.3. Một số thông số khác ............................................................................ 46
3.2. BỐC THOÁT KHÍ CO2 TRONG HỆ THỐNG NƢỚC SÔNG HỒNG
GIAI ĐOẠN HIỆN NAY (2019).................................................................... 49
3.2.1. Áp suất riêng phần CO2 (pCO2) tại bề mặt nƣớc sông Hồng từ thƣợng
nguồn đến hạ lƣu ............................................................................................. 49
3.2.2. Tốc độ bốc thoát CO2 (fCO2) từ bề mặt nƣớc sông Hồng vào khí quyển
......................................................................................................................... 53
3.3. ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC HOẠT ĐỘNG CỦA CON NGƢỜI TỚI BỐC
THOÁT KHÍ CO2 TỪ HỆ THỐNG SÔNG HỒNG....................................... 57
3.3.1. Ảnh hƣởng của xây dựng và vận hành các hồ chứa ............................. 60
2

3.3.2. Ảnh hƣởng của thay đổi sử dụng đất....................................................61
3.3.3. Ảnh hƣởng của gia tăng dân số ............................................................62
3.4. ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ KHÁC TỚI BỐC THOÁT KHÍ
CO2 TỪ HỆ THỐNG SÔNG HỒNG .............................................................63
3.4.1. Các điều kiện tự nhiên...........................................................................63
3.4.2. Các yếu tố môi trƣờng ..........................................................................66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................................67
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................69
3

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Loại đất trên lƣu vực sông Hồng - Thái Bình................................11
Bảng 1.2. Một số thông số chính của các hồ chứa lớn đã và đang đƣợc xây
dựng trên hệ thống sông Hồng trên địa phận Việt Nam [7]............................14
Bảng 1.3. Tỷ lệ phần trăm các ngành công nghiệp chính trong lƣu vực........18
sông Hồng........................................................................................................18
Bảng 2.1: Bảng danh mục một số hóa chất sử dụng.......................................27
Bảng 2.2: Bảng danh mục một số thiết bị sử dụng .........................................28
Bảng 2.3. Vị trí lấy mẫu nƣớc sông Hồng năm 2019.....................................30
Bảng 2.4. Nồng độ (mg/L) và thể tích (mL) các dung dịch chuẩn .................33
Bảng 3.1. Giá trị trung bình (lớn nhất – nhỏ nhất) của pH và hàm lƣợng
bicarbonate HCO3
-
trong mẫu nƣớc sông Hồng năm 2019 ..........................39
Bảng 3.2. Giá trị trung bình (lớn nhất – nhỏ nhất) của hàm lƣợng cacbon hữu
cơ (POC và COD) trong mẫu nƣớc sông Hồng năm 2019.............................43
Bảng 3.3. Giá trị trung bình (lớn nhất – nhỏ nhất) của Chlorophyll-a, nhiệt độ
nƣớc, độ muối và cát bùn lơ lửng trong mẫu nƣớc sông Hồng năm 2019 ...46
Bảng 3.4. Giá trị áp suất riêng phần CO2 (pCO2) (ppm) tại bề mặt nƣớc sông
Hồng từ thƣợng nguồn đến hạ lƣu của 12 vị trí quan trắc trong năm 2019. ... 49
Bảng 3.6: Mối tƣơng quan giữa các thông số môi trƣờng, chất lƣợng nƣớc và
pCO2/fCO2 , phần mềm thống kê R version [39]...........................................58
4

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Lƣu vực sông Hồng với các nhánh sông chính ................................9
Hình 1.2. Đập thủy điện Lai Châu và đập thủy điện Sơn La..........................15
Hình 1.3. Mật độ dân số lƣu vực sông Hồng..................................................16
Hình 1.4. Một số hình ảnh trồng rau trong vùng đồng bằng sông Hồng ........17
Hình 1.5. Hình ảnh rác thải trên sông Hồng ...................................................19
Hình 2.1. Hệ thống sông Hồng và các vị trí lấy mẫu năm 2019.....................29
Hình 2.2. Một số hình ảnh lấy mẫu nƣớc tại hiện trƣờng..............................31
Hình 2.3. Màn hình tính giá trị pCO2 tại vị trí trạm Vụ Quang thuộc sông
Hồng ................................................................................................................37
Hình 3.1. Giá trị trung bình pH và HCO3
-
tại 12 điểm quan trắc trên hệ thống
sông Hồng năm 2019.......................................................................................41
Hình 3.2. Giá trị POC trung bình theo mùa khô và mùa mƣa 2019...............44
Hình 3.3. Giá trị COD trung bình theo mùa khô và mùa mƣa 2019..............45
Hình 3.4. pCO2 trung bình (ppm) của các trạm..............................................50
Hình 3.5. Biến đối giá trị pCO2 (ppm) theo các tháng tại các vị trí quan trắc
năm 2019.........................................................................................................51
Hình 3.6. Giá trị pCO2 (ppm) theo trung bình năm và trrung bình mùa mƣa -
khô tại các trạm quan trắc trên sông Hồng năm 2019.....................................52
Hình 3.7: Biến đổi giá trị fCO2 (mmol/m2
/ngày) theo các tháng quan trắc tại
5 vị trí năm 2019 .............................................................................................55
Hình 3.8 : Giá trị trung bình tốc độ bốc thoát fCO2 của 5 trạm trạm quan trắc
năm 2019 trên sông Hồng ...............................................................................56
Hình 3.9 : Giá trị trung bình fCO2 vào mùa mƣa và mùa khô tại 5 vị trí quan
trắc năm 2019..................................................................................................56
5

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong tính toán chu trình cacbon toàn cầu, phát thải CO2 vào khí quyển
và chuyển tải cacbon từ các hệ thống sông đổ ra biển, ảnh hƣởng tới biến đổi
khí hậu toàn cầu đóng vai trò rất quan trọng. Gần đây, nghiên cứu về tốc độ
bốc thoát khí CO2 và cacbon đổ ra biển từ các dòng sông Châu Á đã và đang
đƣợc nhiều nhà khoa học trên thế giới đặc biệt quan tâm Theo các nghiên cứu
trƣớc đây, các dòng sông Châu Á chiếm khoảng 50% tổng tải lƣợng chất rắn
lơ lửng (TSS) từ các hệ thống sông trên toàn thế giới [1]. Tuy nhiên, sự thay
đổi về TSS và lƣu lƣợng nƣớc sông trong những thập kỷ gần đây đã đƣợc
quan sát rõ rệt đối với nhiều sông Châu Á do việc xây dựng và vận hành các
hồ chứa [2, 3]. Suy giảm một lƣợng lớn TSS trong các hệ thống sông sẽ dẫn
tới giảm lƣợng khí chứa cacbon phát thải từ sông vào không khí, giảm tải
lƣợng cacbon đổ ra biển do có mối liên hệ chặt chẽ giữa TSS và cacbon hữu
cơ không tan trong nƣớc sông. Kết quả nghiên cứu của Wang và cs., [4] cho
thấy giảm hàm lƣợng TSS kéo theo làm giảm cacbon hữu cơ gắn kết trong
nƣớc sông Yangtze và theo đó hàm lƣợng và tốc độ bốc thoát CO2 suy giảm
rõ rệt, hiện nay chỉ thấp bằng 1/3 so với những năm 1960s. Nhƣ vậy, cần có
những tính toán chính xác tải lƣợng TSS, cacbon chuyển tải ra biển, cùng với
tốc độ bốc thoát cacbon từ các hệ thống sông lớn ở châu Á để hoàn thiện các
tính toán chu trình cacbon toàn cầu.
Sông Hồng (Việt Nam) là một ví dụ điển hình của sông Đông Nam Á,
đã có thay đổi mạnh mẽ về lƣu lƣợng nƣớc, cát bùn lơ lửng và chất lƣợng
nƣớc sông trong những thập kỷ qua do thay đổi các điều kiện tự nhiên và các
tác động của con ngƣời trong lƣu vực [5]. Vùng thƣợng lƣu sông Hồng, các
hoạt động của con ngƣời nhƣ thay đổi hiện trạng sử dụng đất, trong đó có nạn
phá rừng, xây dựng các hồ chứa...đã có tác động đáng kể đến lƣu lƣợng nƣớc
và cát bùn lơ lửng của toàn bộ hệ thống sông. Vùng đồng bằng sông Hồng,
nơi diễn ra nhiều các hoạt động chăn nuôi, canh tác, phát triển công nghiệp đô
thị hóa cùng với gia tăng dân số…, đã và đang có tác động rất lớn tới chất
lƣợng nƣớc mặt. Đã có nhiều nghiên cứu về sự thay đổi cát bùn lơ lửng cho
6

giai đoạn trƣớc năm 2015 về đánh giá tác động của nạn phá rừng, thay đổi
diện tích sử dụng đất tới chất lƣợng môi trƣờng [6], hoặc đánh giá quá trình
xói mòn, xây dựng hồ chứa, tới tải lƣợng TSS v.v… Đã có một số nghiên cứu
về chuyển tải cacbon trong nƣớc sông Hồng cho giai đoạn 2008 – 2010 và
giai đoạn 1960 - 2015 [5, 7, 8], cũng nhƣ bƣớc đầu khảo sát đo đạc và tính
toán tốc độ bốc thoát khí CO2 từ 5 vị trí trong 2 đợt quan trắc năm 2014 [9].
Tuy nhiên, những năm gần đây, hệ thống sông Hồng đã có sự thay đổi lớn về
hàm lƣợng cát bùn lơ lửng do có thêm sự vận hành của một loạt hồ chứa
đƣợc xây dựng và vận hành ở cả địa phận Trung Quốc và Việt Nam. Do đó,
hàm lƣợng cacbon và tốc độ bốc thoát cacbon cũng sẽ có sự thay đổi đáng kể,
nhƣ đã quan sát thấy đối với một số sông trên thế giới [10].
Nhƣ vậy, có thể thấy, các nghiên cứu về chuyển tải và trao đổi cacbon
tại giao diện nƣớc-không khí của toàn bộ sông Hồng vẫn còn nhiều hạn chế,
đặc biệt trong giai đoạn hiện nay khi có hàng loạt hồ chứa và một số điều kiện
kinh tế - xã hội thay đổi trong lƣu vực. Do đó em thực hiện luận văn “Đánh
giá bốc thoát khí CO2 từ hệ thống sông Hồng dưới tác động của con
người”.
2. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá đƣợc sự thay đổi theo không gian và thời gian của áp suất
riêng phần CO2 (pCO2) và tốc độ bốc thoát CO2 (fCO2) từ bề mặt nƣớc sông
Hồng vào khí quyển.
Bƣớc đầu đánh giá ảnh hƣởng của một số yếu tố tác động của con
ngƣời (xây dựng và vận hành các hồ chứa, hiện trạng/thay đổi sử dụng đất,
gia tăng dân số, ) trong lƣu vực đến pCO2 và fCO2 của hệ thống sông Hồng.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Tốc độ bốc thoát khí CO2 từ hệ thống sông
Hồng
- Phạm vi nghiên cứu: Lƣu vực sông Hồng địa phận Việt Nam.
4. Nội dung nghiên cứu

Xây dựng số liệu trong lƣu vực sông Hồng:



7

+ Thu thập các số liệu từ các nguồn tài liệu về chất lƣợng nƣớc sông,
chất lƣợng nƣớc thải (công nghiệp, nông nghiệp), khí tƣợng, thủy văn,
dân số, sử dụng đất, thông số hồ chứa…trong lƣu vực sông Hồng.
+ Lấy mẫu và đo đạc thực tế chất lƣợng nƣớc, đặc biệt là các thông số
liên quan tới thành phần cacbon trong hệ thống sông Hồng.

Đánh giá sự thay đổi về mặt không gian và thời gian của áp suất
riêng phần CO2 (pCO2) và tốc độ bốc thoát khí CO2 (fCO2) từ bề mặt nƣớc
sông Hồng vào khí quyển.



Bƣớc đầu đánh giá ảnh hƣởng các yếu tố tác động của con
ngƣời (hiện trạng/thay đổi sử dụng đất, gia tăng dân số, đô thị hóa, xây hồ
chứa) đến pCO2 và fCO2 trong lƣu vực sông Hồng.


5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Hệ thống sông Hồng là một trong những sông lớn mang nhiều đặc
trƣng của sông nhiệt đới Châu Á, chịu nhiều ảnh hƣởng của tự nhiên và con
ngƣời. Do đó, các kết quả nghiên cứu này sẽ đóng góp cơ sở dữ liệu về
chuyển tải cacbon, phát thải khí CO2 từ hệ thống sông Hồng - một trong
những con sông lớn của Châu Á, đóng góp vào các nghiên cứu chu trình
cacbon toàn cầu và nghiên cứu giảm thiểu biến đổi khí hậu toàn cầu. Kết quả
của nghiên cứu cũng đóng góp vào cơ sở dữ liệu chất lƣợng nƣớc sông Hồng,
giúp ích cho các nhà quy hoạch, quản lý lƣu vực sông Hồng.
8

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. TỔNG QUAN VỀ SÔNG HỒNG
1.1.1. Giới thiệu chung về lƣu vực sông Hồng
1.1.1.1. Vị trí địa lý, địa hình, địa chất và thổ nhưỡng
* Vị trí địa lý
Lƣu vực sông Hồng là một lƣu vực sông liên quốc gia chảy qua 3
nƣớc Việt Nam, Trung Quốc, Lào với tổng diện tích tự nhiên vào khoảng
169.900 km2
và diện tích trong lãnh thổ Việt Nam vào khoảng 87.800 km2
,
chiếm 51,7% tổng diện tích lƣu vực, trong đó châu thổ sông nằm hoàn toàn
trong lãnh thổ Việt Nam có diện tích ƣớc tính khoảng 17.000 km2
. Phần lƣu
vực nằm ở Trung Quốc đạt: 81.000 km2
chiếm 47,7% diện tích toàn lƣu vực.
Phần lƣu vực ở Lào đạt: 1.100 km2
chiếm 0,6% diện tích toàn lƣu vực. Đây
là con sông lớn thứ hai (sau sông Mêkông) chảy qua Việt Nam đổ ra biển
Đông. Vùng thƣợng lƣu sông Hồng (thuộc địa phận Việt Nam) đƣợc hình
thành từ 3 sông nhánh lớn là sông Đà, sông Lô và sông Thao (Hình 1.1).
Hình 1.1. Lƣu vực sông Hồng với các nhánh sông chính
9

Lƣu vực sông Hồng có vị trí địa lý từ 20°23’ đến 25°30’ vĩ độ Bắc và
từ 100° đến 107°10’ kinh độ Đông.
+ Phía Bắc giáp lƣu vực sông Trƣờng Giang và sông Châu Giang của
Trung Quốc.
+ Phía Tây giáp lƣu vực sông Mêkông.
+ Phía Nam giáp lƣu vực sông Mã.
+ Phía Đông giáp vịnh Bắc Bộ.
Hệ thống sông Hồng có số lƣợng sông suối lớn: 614 phụ lƣu phát triển
tới cấp 6. Hai phụ lƣu quan trọng nhất là sông Đà và sông Lô. Sông Đà có
chiều dài là 1010 km (trong đó phần ở Việt Nam dài 570 km), với tổng diện
tích lƣu vực là 52.900 km2
, trong đó phần lƣu vực ở nƣớc ta có diện tích
26.800 km2
. Sông Lô có chiều dài tổng cộng 470 km (trong đó phần ở Việt
Nam là 275 km), tổng diện tích lƣu vực là 39.000 km2
, trong đó phần ở nƣớc
ta là 22.600 km2
. Hai phụ lƣu này hợp với dòng chính sông Hồng (sông
Thao) để tạo thành một mạng lƣới sông hình nan quạt hội tụ tại Việt Trì (Phú
Thọ) [11].
Trong vùng đồng bằng sông Hồng, sông Tô Lịch có chiều dài 13,5km,
lƣu lƣợng nƣớc đạt khoảng 30 m3
/s, đƣợc coi là hệ thống nhận nƣớc thải
của thành phố Hà Nội. Sông Nhuệ dài 74 km tính từ nguồn là cống Liên Mạc
tới cống Phủ Lý (Hà Nam) với diện tích lƣu vực khoảng 1.075 km2
. Trên địa
bàn Hà Nội, sông có chiều dài 61,5 km, nhận nƣớc sông Tô Lịch tại đập
Thanh Liệt. Sông Đáy (diện tích lƣu vực khoảng 6.595 km2
) nằm ở hữu ngạn
sông Hồng, có chiều dài khoảng 274 km tính từ cửa Hát Môn và đổ ra biển
Đông qua cửa Đáy [12].
* Địa hình
Địa hình trong lƣu vực sông Hồng rất đa dạng, bao gồm: núi, đồi và
đồng bằng. Địa hình đồi, núi chiếm phần lớn diện tích lƣu vực, có xu thế thấp
dần theo hƣớng Tây Bắc – Đông Nam, độ cao trung bình 1.090m. Trong lãnh
thổ nƣớc ta, phía Tây của lƣu vực sông Hồng đƣợc giới hạn bởi khối núi ở
biên giới Việt - Lào với những đỉnh cao trên 1.800m nhƣ: Pu-đen-đinh
10

(1.886m), Pu-Sam-Sao (1.897m), Khoan-La-San (1.853m); đỉnh của những
dãy núi này là đƣờng phân nƣớc giữa sông Đà - một nhánh của sông Hồng
với sông Mê-Kông; phía Tây Bắc của lƣu vực là những dãy núi cao ở biên
giới Việt - Trung, với những đỉnh cao trên 2.000m nhƣ: Pu Si Ling (3.076m),
Phu Nam Nhe (2.534m); phần phía Bắc cũng có những dãy núi cao với những
đỉnh cao trên 2.000m nhƣ: Kiều Liêu Ti (2.402m), Tây Côn Lĩnh (2.419m);
phần phía Đông Bắc là 2 cánh cung: sông Gâm và Ngân Sơn và dãy Tam
Đảo. Độ cao trung bình của lƣu vực của sông lớn, độ chia cắt sâu dẫn tới độ
dốc bình quân lƣu vực lớn, phổ biến độ dốc bình quân lƣu vực đạt từ 10%
đến 15%.
* Địa chất – thổ nhƣỡng
Nền địa chất của vùng thƣợng nguồn có cấu tạo địa chất rất phức tạp
đƣợc đặc trƣng bởi đá vôi và silic trong khi vùng đồng bằng phần lớn là do
đất phù sa bồi tụ. Đất trong vùng thƣợng nguồn đƣợc xếp vào loại Ultisols
(theo cách phân loại của Mỹ) và thuộc loại đất đỏ (theo cách phân loại của
Trung Quốc) trong khi đất vùng đồng bằng châu thổ chủ yếu là đất xám và đất
phù sa. Vùng đồi núi tạo nên một phần diện tích lớn ở thƣợng nguồn sông
Hồng có độ xói mòn cao [11].
Theo tài liệu điều tra của Viện nông hoá thổ nhƣỡng [13], trong lƣu
vực có 10 loại đất chính nhƣ sau:
Bảng 1.1. Loại đất trên lƣu vực sông Hồng - Thái Bình
STT Tên các loại đất Diện tích (ha)
1 Đất phù sa sông Hồng 1.239.000
2 Đất chiêm trũng Glay 140.000
3 Đất chua mặn 79.209
4 Đất mặn 90.062
5 Đất bạc màu 123.285
11

6 Đất đen 3.700
7 Đất Feralit đỏ vàng 4.465.856
8 Đất Feralit đỏ nâu trên đá vôi 229.295
9 Đất Feralit đỏ vàng có mùn trên núi 2.080.342
10 Đất mòn alít trên núi cao 223.035
1.1.1.2. Đặc điểm khí hậu
Lƣợng mƣa: Do đặc tính khí hậu nhiệt đới gió mùa nên chế độ mƣa
trên lƣu vực sông Hồng biểu hiện tính mùa khá rõ rệt. Mùa mƣa thƣờng kéo
dài từ tháng V đến tháng X, trong đó nơi mƣa nhiều có thể kéo dài 7-8 tháng
Lƣợng mƣa hàng năm thay đổi chủ yếu trong phạm vi 700 ÷ 4800 mm.
Lƣợng mƣa thuộc phần lãnh thổ Trung Quốc từ 700 ÷ 2100 mm/năm và
trong lãnh thổ Việt Nam đạt 1200mm ÷ 4800mm, đƣợc đánh giá là vùng có
lƣợng mƣa lớn trên thế giới. Lƣợng mƣa biến đổi qua nhiều năm không lớn,
năm mƣa nhiều gấp 2-3 lần lƣợng mƣa năm mƣa ít. Lƣợng mƣa lớn, tạo ra
nguồn tài nguyên nƣớc dồi dào cho lƣu vực sông Hồng [8].
Nhiệt độ không khí trung bình từ 15 o
C – 24 o
C, trong đó nhiệt độ bình
quân nhiều năm là 23,3 o
C. Nhiệt độ cao nhất vào tháng VII với bình quân
tháng là 28,8 o
C và thấp nhất vào các tháng XII và I với bình quân tháng vào
khoảng 15,9 o
C đến 18,2 o
C.
Lƣợng bốc hơi trung bình năm (đo bằng ống Piche) từ 600mm ở vùng
núi cao đến hơn 1000mm ở vùng đồng bằng.
Độ ẩm không khí tƣơng đối trung bình nhiều năm của lƣu vực vào
khoảng 84%. Độ ẩm tƣơng đối lớn nhất xuất hiện vào các tháng mùa hè, mùa
xuân, nhất là các ngày có gió mùa Đông Bắc hoạt động mạnh gây mƣa lớn.
Trong các tháng này, độ ẩm tƣơng đối thƣờng cao hơn 86%. Độ ẩm thấp nhất
xảy ra vào các tháng mùa Đông, đặc biệt vào những ngày gió Tây Nam khô
nóng hoạt động, trong thời kỳ này độ ẩm có thể nhỏ hơn 50% [8].
12

1.1.1.3. Đặc điểm thủy văn và hệ thống các hồ chứa
* Đặc điểm thủy văn
Do sự khác nhau về điều kiện khí hậu và địa hình, địa mạo, địa chất nên
mạng lƣới sông suối phát triển không đều với mật độ lƣới sông từ 0,25-0,50
km/km2
ở những cao nguyên đá vôi;đến hơn 1,5 km/km2
ở những nơi mƣa
nhiều, địa hình dốc, chia cắt mạnh; và đạt trên 4 km/km2
trong vùng đồng
bằng hạ lƣu.
Hệ thống sông Hồng có những tính chất thủy văn đặc biệt, với lƣợng
nƣớc phong phú. Sông Hồng tại Sơn Tây có lƣu lƣợng bình quân nhiều năm
đạt 3800 m3
/s, tƣơng đƣơng với tổng lƣợng dòng chảy là 120 tỷ m3
/năm và
môđun dòng chảy là 26,5 l/s/km2
, trong đó 65% đƣợc sinh ra ở Việt Nam.
Sông Hồng tại Lào Cai (sông Thao) chỉ có lƣu lƣợng nƣớc bình quân 526
m3
/năm, đạt khoảng
15% tổng lƣợng nƣớc ở Sơn Tây. Sông Lô tại Hà Giang có lƣu lƣợng bình
quân 169 m3
/năm, tuy
nhiên khi về tới Phù Ninh lƣu lƣợng bình quân của sông Lô lên tới 1030
m3
/s, tƣơng đƣơng với tổng lƣợng dòng chảy 31 tỷ m3
/năm, nhƣ vậy đã tăng
lên 6 lần. Đây là một đặc điểm quan trọng, vì phần lớn dòng chảy ở Việt Nam
đƣợc sinh từ bên ngoài. So sánh lƣu lƣợng của 3 sông lớn thì sông Đà chiếm
tới 47% tổng lƣợng nƣớc tại Sơn Tây, sông Lô chiếm khoảng 29% và sông
Thao chỉ chiếm khoảng 24% [11].
* Hệ thống hồ chứa
Xây dựng và vận hành các hồ chứa thủy điện đã diễn ra phổ biến trên thế
giới và Việt Nam, đặc biệt từ thế kỷ 20. Trên vùng thƣợng nguồn hệ thống sông
Hồng, đã có nhiều hồ chứa thủy điện đƣợc xây dựng, chủ yếu phục vụ phát điện
và chống lũ lụt. Trên địa phận Trung Quốc, hàng loạt các hồ chứa nhỏ và trung
bình cũng đã đƣợc xây dựng trong những năm gần đây (2007 – nay) trên cả 3
nhánh sông Đà, sông Thao và sông Lô [8, 9, 14]. Trung Quốc đã, đang và sẽ ngày
càng khai thác mạnh mẽ hơn nguồn tài nguyên nƣớc ở thƣợng nguồn với bản kế
hoạch khoảng 52 nhà máy thủy điện trên thƣợng
13

nguồn sông Đà, sông Lô và sông Thao [14].
Ở địa phận Việt Nam, ngoài các hồ chứa lớn có thể kể đến nhƣ hồ Hòa
Bình, Sơn La, Huội Quảng, Tuyên Quang, Thác Bà (Bảng 1.2) và một số hồ
chứa nhỏ và trung bình cũng đã và đang đƣợc xây dựng.
Bảng 1.2. Một số thông số chính của các hồ chứa lớn đã và đang đƣợc xây dựng
trên hệ thống sông Hồng trên địa phận Việt Nam [7].
Diện tích Dung Diện tích
Mực nƣớc,
Tên hồ chứa Năm vận (bình
lƣu vực tích mặt nƣớc
hành thƣờng)
(km²) (m3
) (km2
)
(m)
Thác Bà
1972 6.170 2,9 235 58
(sông Lô)
Hòa Bình
1989 57.285 9,5 208 115
(Sông Đà)
Sơn La
2010 43.760 9,3 224 215
(Sông Đà)
Tuyên Quang
2010 14.972 2,3 81,5 120
(Sông Lô)
Huội Quảng
2015 2.824 16,3 8,7 370
(sông Đà)
Lai Châu
2015 26.000 0,7 39,6 295
(sông Đà)

14

Hình 1.2. Đập thủy điện Lai Châu và đập thủy điện Sơn La [7].
1.1.1.4. Điều kiện kinh tế, xã hội, dân số
Đồng bằng sông Hồng là khu vực có tốc độ phát triển kinh tế nhanh, tập
trung nhiều cảng biển, khu công nghiệp, nông nghiệp nên có nhiều điều kiện
thuận lợi để phát triển kinh tế và tốc độ tăng trƣởng ngày càng tăng [7].
* Dân số và đô thị hóa
Trong toàn bộ lƣu vực sông Hồng dân số đạt khoảng >40 triệu ngƣời. Mật
độ dân cƣ trong các tiểu lƣu vực khác nhau, thấp nhất ở tiểu lƣu vực sông Đà
(< 250 ngƣời/km2
) và cao nhất ở vùng đồng bằng châu thổ (>1000
ngƣời/km2
) (Hình 1.3).
Về mặt hành chính, lƣu vực sông Hồng địa phận Việt Nam bao gồm 23
tỉnh bao gồm cả thủ đô Hà Nội và thành phố cảng Hải Phòng. Các tỉnh đồng
bằng có mật độ dân cƣ đông nhất với các thành phố lớn là Hà Nội, Bắc Ninh,
Hải Phòng và Hƣng Yên. Phần địa phận Trung Quốc, lƣu vực sông Hồng chỉ
thuộc địa phận tỉnh Vân Nam (Yunnan).
15

Hình 1.3. Mật độ dân số lƣu vực sông Hồng [7].
Dân cƣ tập trung đông ở các tỉnh đồng bằng, các thành phố lớn nhƣ
Hà Nội: 2398 ngƣời/km2
; Thái Bình 1185 ngƣời/km2
; Hải Phòng 1299
ngƣời/km2
, Hải Dƣơng 1134 ngƣời/km2
; Hƣng Yên 1347 ngƣời/km2
; Nam
Định 1067 ngƣời/km2
; Vĩnh Phúc 934 ngƣời/km2
; Nình Bình 708 ngƣời
/km2
(số liệu đến 04/2019) [15, 16] .
* Canh tác sản xuất nông nghiệp
Lƣu vực sông Hồng là vùng sản xuất nông nghiệp trọng điểm của Việt
Nam, có nền nông nghiệp phát triển khá lâu đời. Canh tác nông nghiệp phát triển
mạnh mẽ dẫn đến sử dụng quá nhiều phân bón hóa học, và thuốc bảo vệ thực vật.
Hiện nay, nhu cầu phân bón ở Việt Nam vào khoảng trên 10 triệu tấn các loại;
trong đó, ure khoảng 2000.103
tấn, DAP khoảng 900.103
tấn, Ammonium
Sulphate (SA) khoảng 850.103
tấn, kali khoảng 950.103
tấn, phân lân trên
1800.103
tấn, phân NPK khoảng 3800.103
tấn, ngoài ra còn có các loại phân vi
sinh và phân bón lá chiếm khoảng 400.103
– 500.103
tấn [17, 18]. Sử
16

dụng phân bón không đúng quy trình, liều lƣợng đã làm tồn dƣ phân bón
trong đất. Qua quá trình rửa trôi, xói mòn, lƣợng phân bón dƣ thừa trong đất
nông nghiệp đã và đang gây ô nhiễm cho môi trƣờng nƣớc mặt.
Hình 1.4. Một số hình ảnh trồng rau trong vùng đồng bằng sông Hồng.
* Phát triển sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp
Sản xuất công nghiệp chủ yếu tập trung ở vùng đồng bằng sông Hồng
với sự hình thành của các trung tâm công nghiệp; trong toàn bộ lƣu vực sông
Hồng có 128.581 cơ sở công nghiệp (Hà Nội có 16.395 cơ sở, Hà Tây có
54.509 cơ sở, Hà Nam có 12.813 cơ sở, Nam Định có 27.212 cơ sở, Ninh
Bình có 16837 cơ sở và 3 huyện của tỉnh Hòa Bình có 797 cơ sở) [12]. Sự phát
triển đáng kể nhất là các ngành công nghiệp cơ khí chế tạo, vật liệu xây dựng,
chế biến lƣơng thực thực phẩm, sản xuất hàng tiêu dùng [19]. Trong
285 cơ sở sản xuất chính trong lƣu vực thì tỷ lệ ngành cơ khí là cao nhất
(chiếm 32,1%), tiếp đến chế biến lƣơng thực - thực phẩm (chiếm 15,1%)
(Bảng 1.3).
17

Bảng 1.3. Tỷ lệ phần trăm các ngành công nghiệp chính trong lƣu vực sông
Hồng.
STT Ngành công nghiệp Tỷ lệ (%)
1 Cơ khí 32,1
2 Chế biến lƣơng thực – thực phẩm 15,1
3 Dệt – Nhuộm 13,3
4 Hóa chất – Giấy – Gỗ 8,3
5 Vật liệu xây dựng 12,8
6 Khác 18,3
Sự phát triển nhanh của nhiều khu công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp lớn
đã dẫn đến tình trạng lƣợng nƣớc thải chƣa qua xử lý hoặc xử lý chƣa triệt
để đổ vào hệ thống sông, hồ gây nên ô nhiễm nƣớc tại nhiều đoạn sông trong
lƣu vực [18].
1.1.2. Các nguồn thải ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc sông Hồng
1.1.2.1. Nguồn nước thải sinh hoạt
Nƣớc thải sinh hoạt chiếm 30% tổng lƣợng thải trực tiếp ra các sông
hồ, hay kênh rạch dẫn ra sông (ĐNB và ĐBSH là 2 vùng tập trung nhiều
lƣợng nƣớc thải sinh hoạt nhất cả nƣớc).
Do đặc điểm điều kiện tự nhiên và tình hình phát triển kinh tế - xã hội
thuận lợi, tổng dân số khu vực miền Bắc lên đến gần 31,3 triệu ngƣời (chiếm
35,6% dân số toàn quốc). Trong đó, dân số đô thị lên đến gần 8,1 triệu ngƣời.
Tỷ lệ tăng dân số hàng năm vào khoảng 1%. Dân số đô thị vùng đồng bằng
tăng nhanh gấp 3 lần mức tăng dân số cả nƣớc. Tốc độ đô thị hóa diễn ra
nhanh, năm 1990 cả nƣớc có 550 đô thị, thì đến tháng 6/2012 đã có 758 đô
thị. Bên cạnh đó, không chỉ ở thành thị, mà ngay cả khu vực nông thôn, lƣợng
nƣớc thải sinh hoạt chiếm tỷ lệ rất lớn và tăng nhanh qua các năm. Một lƣợng
18

lớn nƣớc thải sinh hoạt ở thành phố đều chƣa đƣợc xử lý và đổ trực tiếp vào các
kênh, mƣơng, chảy thẳng ra sông gây ô nhiễm môi trƣờng nƣớc mặt. Phần lớn ở
các đô thị đều chƣa có nhà máy xử lý nƣớc thải tập trung, hoặc đã xây dựng
nhƣng chƣa đi vào hoạt động, hoặc hoạt động không có hiệu quả [18].
Hình 1.5. Hình ảnh rác thải trên sông Hồng
Theo kết quả tổng hợp của Sở Xây dựng Hà Nội, tổng lƣợng nƣớc thải
sinh hoạt nội thành Hà Nội cần xử lý khoảng 900.000 m3
/ngày đêm. Tuy
nhiên, tổng lƣợng nƣớc thải đƣợc xử lý trong năm 2015 là 185.600 m3
/ngày
đêm (đạt 30,1% công suất thiết kế), từ 6 nhà máy: trạm XLNT Kim Liên:
3.700 m3
/ngày đêm, Trúc Bạch: 2.300 m3
/ngày đêm, Bắc Thăng Long - Vân
Trì: 5.600 m3
/ngày đêm (công suất thiết kế 42.000 m3
/ngày đêm), Yên Sở:
174.000 m3
/ngày đêm (công suất thiết kế 200.000 m3
/ngày đêm), Hồ Tây:
15.000 m3
/ ngày đêm và Công viên Thống Nhất (Hồ Bảy Mẫu):
13.300m3
/ngày đêm. Nhƣ vậy mới có khoảng 20,62% tổng lƣợng nƣớc thải
19

sinh hoạt của thành phố đƣợc xử lý, còn lại trên 700.000 m3
/ngày đêm vẫn
chƣa đƣợc xử lý mà thải trực tiếp vào môi trƣờng [20].
1.1.2.2. Nguồn thải từ hoạt động sản xuất công, nông nghiệp
Nước thải công nghiệp: phát sinh chủ yếu ở vùng KTTĐ phía Bắc.
Nguồn nƣớc thải này đã đƣợc kiểm soát và xử lý; đặc biệt là nƣớc thải phát
sinh từ các KCN, tỷ lệ các KCN có hệ thống XLNT tập trung là khá cao
(88,05%). Bên cạnh đó, tình trạng một số cơ sở sản xuất kinh doanh nằm
ngoài KCN, CCN xả nƣớc thải không qua xử lý hoặc xử lý không đạt tiêu
chuẩn vào các nguồn tiếp nhận vẫn còn tiếp diễn.
Hiện nay chƣa có các số liệu thống kê đầy đủ về hiện trạng xả thải tại
các khu công nghiệp, tình trạng các khu công nghiệp đã và đang xả nƣớc thải
chƣa đƣợc xử lý, hoặc xử lý không triệt để gây ô nhiễm trên lƣu vực sông
Hồng. Hai con sông là sông Nhuệ và sông Tô Lịch đang bị ô nhiễm nghiêm
trọng do nƣớc thải trong quá trình sản xuất công nghiệp và sinh hoạt.
* Nước thải nông nghiệp: Canh tác nông nghiệp phát triển mạnh mẽ với
việc sử dụng quá nhiều phân bón hóa học cũng nhƣ thuốc bảo vệ thực vật gây
ra việc tồn dƣ trong đất, sau đó bị rửa trôi theo các dòng chảy và đổ vào các
lƣu vực sông. Ƣớc tính mỗi năm có khoảng 70.103
kg và hơn 40.103
lít thuốc
trừ sâu không đƣợc xử lý, xâm nhập vào môi trƣờng, làm gia tăng mức độ ô
nhiễm nƣớc mặt, nƣớc ngầm [18]. Bên cạnh đó, nƣớc thải chăn nuôi, nƣớc
thải từ hoạt động nuôi trồng thuỷ sản chƣa qua xử lý cũng là nguồn gây ô
nhiễm nƣớc. Tuy nhiên, hiện nay những nguồn thải này chƣa đƣợc quản lý
và kiểm soát chặt chẽ.
1.1.2.3. Các nguồn thải khác
* Nước thải làng nghề
Vùng đồng bằng Bắc Bộ có khoảng 700 làng nghề, chiếm gần một nửa
số làng nghề cả nƣớc. Lƣu vực sông Nhuệ có khoảng 39 làng nghề bao gồm
làng nghề ƣơm tơ, dệt vải; làng nghề chế biến lƣơng thực, thực phẩm, dƣợc
liệu; làng tái chế phế liệu; làng nghề thủ công mỹ nghệ, thêu ren; làng nghề
vật liệu xây dựng, khai thác đá, làng nghề cơ kim khí Thanh Thùy...Lƣợng
20

nƣớc thải làng nghề khá lớn, tính trên toàn lƣu vực vào khoảng 43 triệu
m3
/năm tƣơng đƣơng với khoảng 94.000 m3
/ngày, với tải lƣợng ô nhiễm
dinh dƣỡng và ô nhiễm hữu cơ rất lớn (Phốtpho tổng số lên đến 49.103
tấn/năm; BOD khoảng 21,6.103
tấn/năm; COD gần 39.103
tấn/năm) [18].
* Nước thải y tế
Hiện nay, chất thải y tế cũng là một trong những nguồn gây ô nhiễm
nguy hại. Theo số liệu thống kê của Bộ Y tế, hiện nƣớc ta có trên 1.200 bệnh
viện và cơ sở y tế công lập, hằng ngày thải ra môi trƣờng khoảng 350 tấn chất
thải rắn y tế, trong đó có 40,5 tấn chất thải nguy hại. Các chuyên gia môi
trƣờng đã cảnh báo, các thành phần nguy hại trong chất thải Y Tế nếu không
có biện pháp xử lý đúng sẽ phát tán ra môi trƣờng, gây ảnh hƣởng xấu đến
cuộc sống và sức khỏe của cộng đồng. Nƣớc thải từ bệnh viện chƣa qua xử lý
xả ra môi trƣờng gây bức xúc cho ngƣời dân trong khu vực lân cận vì gây ô
nhiễm nghiêm trọng nguồn nƣớc [21].
Nƣớc thải y tế là loại nƣớc thải phát sinh từ các cơ sở khám, chữa bệnh
nhƣ bệnh viện, phòng khám v.v. Nƣớc thải y tế phát sinh từ các hoạt động
sinh hoạt thông thƣờng của bệnh nhân và các nhân viên y tế, bếp ăn của bệnh
viện. Ngoài ra còn phát sinh từ các phòng phẫu thuật, phòng xét nghiệm, khu
điều trị bệnh truyền nhiễm, … Do vậy nƣớc thải y tế bao gồm các đặc tính
nhƣ nƣớc thải thông thƣờng và nƣớc thải khám/chữa bệnh. Nƣớc thải y tế có
thể chứa các hóa chất, dƣ lƣợng dƣợc phẩm, các chất gây độc tế bào, các
chất tẩy rửa, v.v điều này khiến nƣớc thải y tế có thể là nguồn lây truyền mầm
bệnh truyền nhiễm. Khảo sát quá trình quản lý và xử lý nƣớc thải của Trần và
cộng sự (2016) [22]. cho thấy trong 98 bệnh viện các tuyến trong toàn quốc có
khoảng 48% bệnh viện chƣa có Giấy phép xả nƣớc thải theo quy địn, chỉ có
khoảng 30% bệnh viện có nƣớc thải y tế đáp ứng tiêu chuẩn thải của QCVN
02:2010/BTNMT. Các thông số ô nhiễm phổ biến không đạt Tiêu chuẩn thải
gồm amoni, coliform, COD và BOD5. Nghiên cứu của Nguyễn (2015) cho
thấy nƣớc thải y tế chứa hàm lƣợng cặn lơ lửng dao động từ 75 đến 250
mg/L, COD có giá trị từ 150 đến 250 mg/L, hàm lƣợng N-NH3 phụ thuộc vào
loại hình cơ sở y tế, phosphore thƣờng tồn tại dƣới dạng ortho-phosphate và
P-PO4
3-
hữu cơ[23].
21

1.1.3. Các nguồn phát thải khí CO2
Trong khí quyển Trái Đất, cacbon dioxit là một hợp chất khí khá phổ
biến, đƣợc tạo bởi hai nguyên tử cacbon và oxy, thành CO2. Khi tồn tại ở thể
rắn, nó đƣợc gọi là băng khô. Tuy nhiên, khi hàm lƣợng khí chứa cacbon
vƣợt quá mức cho phép, nó sẽ gây ra hiện tƣợng hiệu ứng nhà kính, ảnh
hƣởng tiêu cực đến tất cả các sinh vật sống trên Trái Đất. Các khí nhà kính,
chủ yếu là cacbon dioxide (CO2 ), metan và hơi nƣớc, giúp giữ nhiệt tỏa ra từ
mặt trời chiếu xuống trái đất và có công dụng nhƣ tấm màn nhiệt phủ quanh
trái đất, với nhiệt độ tƣơng đối ổn định cho mọi loài sinh vật sống đƣợc.
Nhƣng với việc sử dụng ngày càng nhiều năng lƣợng hóa thạch (than đá, dầu,
khí…) và tàn phá rừng, con ngƣời đang thải ra nhiều khí CO2 và các khí khác
vào khí quyển, vƣợt quá mức cần thiết, chúng tiếp thu sức nóng từ ánh sáng
mặt trời, phản xạ và phát tán sức nóng, khiến nhiệt độ trái đất tăng lên [24].
Trong nƣớc, CO2 phản ứng tạo thành axit cacbonic. CO2 là một đioxit
axit rất yếu.
CO2 + H2O ↔ H2CO3
- CO2 tác dụng với oxit bazơ tạo thành muối, xúc tác nhiệt độ
CaO + CO2 → CaCO3
- CO2 tác dụng với dung dịch bazơ tạo thành muối và
nƣớc NaOH + CO2 → NaHCO3
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
- CO2 là chất khí bền, ở nhiệt độ cao bị nhiệt phân một phần và phản
ứng đƣợc với các chất khử mạnh
2CO2 ↔ 2CO + O2 (nhiệt độ)
CO2 + 2Mg → 2MgO + C
CO2+C→2CO
Khí CO2 đƣợc sinh ra từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm nguồn gốc
tự nhiên và nguồn gốc từ các hoạt động của con ngƣời nhƣ là:
22

- Khí thoát ra từ các vụ phun trào núi lửa.
- Là sản phẩm cháy của các hợp chất hữu cơ và hoạt động hô hấp của
các sinh vật sống hiếu khí.
- Khí CO2 đƣợc sinh ra là kết quả của sự lên men của một số vi sinh
vật và hô hấp của tế bào. Thực vật hấp thu CO2 để quang hợp để tạo thành
cacbonhydrat và giải phóng khí oxy. Các sinh vật dị dƣỡng sử dụng oxy để hô
hấp rồi thải khí CO2, tạo thành một chu trình.
- Quá trình phân hủy xác động vật cũng tạo ra khí cacbon đioxit.
- Khí thải công nghiệp, quá trình đốt nhiên liệu, đốt xăng của các
phƣơng tiện giao thông vận tải, hoạt động đun nấu trong sinh hoạt, đốt phá
rừng bừa bãi… cũng là nguồn sinh ra khí cacbonic.
Trong công nghiệp, CO2 đƣợc sản xuất từ những khí sinh ra trong quá
trình lên men rƣợu bia, phân hủy chất béo, sản xuất hóa chất nhƣ amoniac,
tổng hợp methanol hoặc từ khói của các nhà máy đốt than công nghiệp [24].
Hiện nay, các hệ thống sông đang bị ô nhiễm bởi các chất hƣu cơ từ các
nguồn hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, y tế, hay từ các nguồn nƣớc thải
sinh hoạt từ con ngƣời. Công nghiệp hóa – hiện đại hóa đang ngày càng phát
triển mạnh mẽ. Thế nhƣng sự phát triển này lại không đi kèm với các chính sách
bảo vệ môi trƣờng. Các xí nghiệp, nhà máy sản xuất đang xả hàng tấn chất thải,
hóa chất công nghiệp ra môi trƣờng mỗi ngày. Tuy nhiên, các loại hợp chất này
lại chƣa qua phƣơng thức xử lý nào gây ô nhiễm môi trƣờng. Các chất hữu cơ
có trong các hóa chất, thuốc trừ sâu đƣợc sử dụng trong nông nghiệp. Ở các làng
nghề nhỏ lẻ và các hộ gia đình nuôi trồng nông nghiệp, gia súc gia cầm theo các
cách cũ. Phân bón hóa học và thuốc trừ sâu vẫn bị sử dụng tràn lan và thiếu kiểm
soát và chúng có thể thấm vào đất, vào nƣớc. Đồng thời, chất thải nông nghiệp
cũng tiếp tục xả thẳng trực tiếp và làm tăng hàm lƣợng chất hữu cơ ra ao hồ,
sông suối. Sau đó quá trình phân hủy yếm khí các chất hữu cơ sinh ra một lƣợng
lớn CO2 trong hệ thống sông suối.
23

1.2. MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN TỐC ĐỘ
BỐC THOÁT KHÍ CO2 TỪ HỆ THỐNG SÔNG TRÊN THẾ GIỚI
1.2.1. Một số nghiên cứu trên thế giới
Các hệ thống sông suối trên thế giới không chỉ chuyển tải cacbon (dạng
hòa tan và không tan) từ đất ra đại dƣơng, mà còn phát thải một lƣợng đáng
kể cacbon vào không khí [10, 25, 26] góp phần làm khí hậu toàn cầu nóng lên
[27]. Dòng khí CO2 ở vùng biển cận biên đóng vai trò là thành phần quan
trọng của đại dƣơng trong chu trình cacbon [28]. Một số nghiên cứu trƣớc đây
cho thấy tải lƣợng bốc thoát cacbon từ bề mặt nƣớc sông trên toàn cầu cao
gấp 2 lần so với tải lƣợng cacbon đổ từ sông ra biển [25, 26]. Tổng lƣợng phát
thải CO2 từ các con sông trên toàn cầu lên tới 1,8 PgC/năm [29], trong khi
tổng diện tích mặt nƣớc của các con sông toàn cầu chỉ đạt 0,47% diện tích bề
mặt trái đất [29, 30]. Hơn nữa, theo nghiên cứu của Raymond và cs., [29] ƣớc
tính rằng tốc độ bốc thoát cacbon từ nƣớc sông tại những điểm nóng trên thế
giới (global hot spots) nơi chỉ chiếm 20% tổng diện tích nƣớc mặt toàn cầu
nhƣng đóng góp đến 70% bốc thoát khí CO2. Nhiều nghiên cứu trên thế giới
cho thấy các dòng sông đóng vai trò nhƣ một nguồn cung cấp (source)
CO2 cho khí quyển với hàm lƣợng bão hoà CO2 trong nƣớc sông [27,
29, 30, 31, 32].
Để nghiên cứu bốc thoát khí chứa cacbon trong các hệ thống sông, các
thông số nhƣ áp suất riêng phần CO2 (pCO2) và tốc độ bốc thoát fCO2
thƣờng đƣợc quan tâm. Thông thƣờng, giá trị pCO2 có thể đƣợc đo đạc trực
tiếp hoặc đƣợc tính từ độ kiềm và pH của nƣớc sông và tốc độ bốc thoát
cacbon (fCO2) đƣợc tính từ giá trị pCO2 trong các hệ thống sông.
Nhiều nghiên cứu trên thế giới cho thấy hàm lƣợng cacbon và tốc độ
bốc thoát khí chứa cacbon trong các dòng sông, suối có liên quan mật thiết
với cát bùn lơ lửng trong nƣớc sông và chịu ảnh hƣởng bởi hai yếu tố: các
điều kiện tự nhiên (cấu tạo địa chất, độ cao, độ dốc lớn của lƣu vực, nhiệt độ
và lƣợng mƣa...) và các hoạt động của con ngƣời (mật độ dân số cao, phá
rừng, xây hồ chứa, mở rộng sản xuất nông nghiệp, gia tăng sản xuất công
nghiệp và đô thị hóa…) [ 33, 34, 35].
[27, 31]

24

Gần đây, nghiên cứu về hàm lƣợng và tải lƣợng TSS và tốc độ CO2
bốc thoát từ các dòng sông Châu Á đƣợc nhiều nhà khoa học trên thế giới đặc
biệt quan tâm. Các dòng sông châu Á đóng vai trò quan trọng trong tính toán
chu trình cacbon toàn cầu, đặc biệt liên quan tới phát thải CO2 vào khí quyển
và chuyển tải cacbon đổ ra biển, ảnh hƣởng tới biến đổi khí hậu toàn cầu.
Theo các nghiên cứu trƣớc đây, các dòng sông Châu Á chiếm khoảng 50%
tổng tải lƣợng cát bùn từ các hệ thống sông trên toàn thế giới [36]. Tuy nhiên,
sự thay đổi về TSS và lƣu lƣợng nƣớc sông trong những thập kỷ gần đây đã
đƣợc quan sát rõ rệt đối với nhiều sông Châu Á do việc xây dựng các hồ chứa
[2, 3]. Khi suy giảm một lƣợng lớn cát bùn trong các hệ thống sông sẽ dẫn tới
giảm lƣợng khí chứa cacbon phát thải từ sông vào không khí, giảm tải lƣợng
cacbon đổ ra biển. Kết quả nghiên cứu của các tác giả [4] cho thấy giảm hàm
lƣợng TSS kéo theo làm giảm cacbon hữu cơ gắn kết trong nƣớc sông
Yangtze và theo đó hàm lƣợng và tốc độ bốc thoát CO2 suy giảm rõ rệt, hiện
nay chỉ thấp bằng 1/3 so với những năm 1960s.
1.2.2. Công trình nghiên cứu ở Việt Nam
Hƣớng nghiên cứu về chuyển tải cacbon và bốc thoát cacbon trong
nƣớc sông đã đƣợc tiến hành ở nhiều quốc gia trên thế giới. Tuy nhiên, ở
Việt Nam các nghiên cứu về chủ đề này còn rất hạn chế.
Nghiên cứu của các tác giả [5, 7, 8] cho thấy chuyển tải TSS và cacbon
của hệ thống sông Hồng trong giai đoạn 2006 - 2014 thay đổi theo mùa, và
chịu tác động mạnh của quá trình xói mòn và các tác động của con ngƣời
trong lƣu vực. Kết quả bƣớc đầu đo đạc pCO2 tại thực địa và tính toán tốc độ
bốc thoát CO2 (fCO2) từ bề mặt nƣớc – không khí của hệ thống sông Hồng
năm 2014 cho thấy hệ thống sông Hồng là nguồn cung cấp CO2 cho khí
quyển và bốc thoát cacbon từ hệ thống sông Hồng chịu ảnh hƣởng của một số
yếu tố nhƣ chế độ khí hậu – thủy văn, địa chất, hệ thống hồ chứa, quá trình
rửa trôi-xói mòn trong lƣu vực. Tuy nhiên, mức độ ảnh hƣởng của từng yếu
tố chƣa đƣợc đánh giá cụ thể, và diễn biến bốc thoát CO2 theo chuỗi thời
gian, đặc biệt trong giai đoạn gần đây từ hệ thống sông Hồng dƣới các tác
động của tự nhiên và con ngƣời chƣa đƣợc xem xét đầy đủ.
25

Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Hà Thị Hiền [37] về chuyển tải
cacbon và bốc thoát CO2 trong nƣớc vùng rừng ngập mặn Xuân Thủy thuộc phía
bờ nam cửa sông Hồng, tỉnh Nam Định, tổng lƣợng phát thải cacbon dƣới dạng
CO2 từ giao diện nƣớc – không khí trung bình là 0,15 mgC/ha/năm, và tốc độ
phát thải CO2 từ bề mặt nƣớc vào không khí trong những ngày nƣớc lớn cao
hơn so với những ngày nƣớc thấp và trong mùa mƣa cao hơn mùa khô. Nghiên
cứu tƣơng tự về bốc thoát CO2 vùng rừng ngập mặn Cần Giờ, vùng chịu tác
động từ các hoạt động của con ngƣời từ thành phố Hồ Chí Minh cũng đƣợc các
nhà khoa học trong và ngoài nƣớc hợp tác thực hiện [38]. Kết quả nghiên cứu
cho thấy pCO2 tại bề mặt nƣớc – không khí trong dòng kênh rạch nhỏ thuộc
vùng rừng ngập mặn Cần Giờ thay đổi trong khoảng 660 to 3000 µatm trong
mùa khô và đạt 740 to 5000 µatm trong mùa mƣa. Tốc độ bốc thoát CO2 đạt 74
- 876 mmol/m2
/ngày.đêm khi tốc độ dòng chảy nhỏ 0,2 m/s. Nghiên cứu này
nhấn mạnh ảnh hƣởng của vùng đô thị đến chuyển tải và bốc thoát CO2 trong
vùng rừng ngập mặn đồng thời chỉ ra rằng các đánh giá trƣớc đây về bốc thoát
CO2 tại hạ lƣu các hệ thống sông Đông Nam Á có thể có sai số lớn khi sử dụng
hệ số k có giá trị thấp.
26

CHƢƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ
2.1.1. Hóa chất
Bảng 2.1: Bảng danh mục một số hóa chất sử dụng
STT Hóa chất Trạng thái Xuất xứ
1 HCl 37% Lỏng Đức
2 H3PO4 85% Lỏng Đức
3 Aceton 90% Lỏng Đức
4 H2SO4 99,5% Lỏng Đức
5 Methyl da cam Rắn Đức
6 Na2CO3 Rắn Đức
7 C8H5KO4 Rắn Đức
8 K2Cr2O7 Rắn Đức
9 AgSO4 Rắn Đức
10 HgSO4 Rắn Đức
2.1.2. Dụng cụ và thiết bị

Dụng cụ

Các dụng cụ cần thiết trong quá trình thực nghiệm: Cốc thủy tinh, ống
đong, bình tam giác, bình định mức, pipet, ống falcon, bình nhựa PE, bình
thủy tinh tối màu, đĩa petri, cuvet thạch anh, đầu Tip micropipet 1mL,
micropipet.
27


Thiết bị

Bảng 2.2: Bảng danh mục một số thiết bị sử dụng
STT Thiết bị Xuất xứ
1 Máy phá mẫu COD B1-1200
Hãng Sibata, Nhật
Bản
2 Cân phân tích Hãng Sartorius, Đức
3 Tủ sấy Trung Quốc
4 Lò nung Trung Quốc
5 Máy đo quang phổ UV-VIS V-630 Jasco, Nhật Bản
6 Máy ly tâm để bàn Z200A HERMLE, Đức
7 Bơm chân không có màng ngăn NVP-1000 EYELA, Nhật Bản
8
Máy đo nhanh một số chỉ tiêu hóa lý nƣớc
TOA, Nhật Bản
WQC-22A

Dụng cụ

Các dụng cụ cần thiết trong quá trình thực nghiệm: Cốc thủy tinh, ống
đong, bình tam giác, bình định mức, pipet, ống falcon, bình nhựa PE, bình
thủy tinh tối màu, đĩa petri, cuvet thạch anh, đầu Tip micropipet 1mL,
micropipet.
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1. Thu thập số liệu
+ Phƣơng pháp thu thập số liệu: Thu thập các số liệu về khí tƣợng
(lƣợng mƣa, độ ẩm, nhiệt độ không khí) và lƣu lƣợng nƣớc sông Hồng tại
một số trạm thủy văn. Các thông tin về dân số, tình hình sử dụng đất, các hồ
chứa trong lƣu vực từ các nghiên cứu trƣớc đây và số liệu công bố theo Tổng
cục thống kê.
28

2.2.2. Lấy mẫu và đo đạc tại hiện trƣờng
- Vị trí, thời gian lấy mẫu:
Hình 2.1. Hệ thống sông Hồng và các vị trí lấy mẫu năm 2019
Các mẫu nƣớc mặt đƣợc lấy mỗi tháng 1 lần vào giữa tháng trong
khoảng thời gian từ tháng 1/2019 - 12/2019 (Hình 2.1), gồm: trạm thuỷ văn
Hòa Bình (sông Đà); trạm thuỷ văn Vụ Quang (sông Lô); trạm thuỷ văn Yên
Bái (sông Thao); trạm thuỷ văn Sơn Tây và trạm thuỷ văn Hà Nội trên nhánh
chính sông Hồng; tại 4 trạm thủy văn trên các sông phân lƣu vùng cửa sông:
trạm thuỷ văn Ba Lạt (trục chính sông Hồng); trạm thuỷ văn Trực Phƣơng
(sông Ninh Cơ); trạm thuỷ văn Nam Định (sông Đào); trạm thuỷ văn Quyết
Chiến (sông Trà Lý); trạm thủy văn Gián Khẩu (sông Đáy); và 2 vị trí trên
sông nội đô: Nhuệ (sông Nhuệ) và Tô Lịch (sông Tô Lịch). Việc chọn lựa các
vị trí lấy mẫu nhằm đánh giá sự khác biệt theo không gian, tại các nhánh sông
chính bao gồm các nhánh sông hợp lƣu ở thƣợng nguồn, các nhánh sông
phân lƣu ở hạ lƣu; các điểm trên trục chính sông Hồng. Một số điểm trên hệ
thống sông đô thị (Hà Nội) đƣợc lựa chọn nhằm so sánh ảnh hƣởng của nƣớc
thải đô thị tới hàm lƣợng chất hữu cơ trong nƣớc sông và tốc độ bốc thoát
CO2 từ hệ thống sông đô thị so với sông Hồng..
29

Tọa độ các điểm lấy mẫu đƣợc xác định bằng thiết bị định vị toàn
cầu (GPS) và đƣợc trình bày trong bảng 2.3.
Bảng 2.3. Vị trí lấy mẫu nƣớc sông Hồng năm 2019
STT
Tên trạm thủy văn (tv)/tên mẫu, Kinh
Vĩ độ
Kí hiệu
địa phƣơng độ mẫu
1 Trạm tv Yên Bái - Yên Bái 21o
42’ 104o
53’ YB
2 Trạm tv Vụ Quang - Phú Thọ 21o
34’ 105o
15’ VQ
3 Trạm tv Hòa Bình - Hòa Bình 20o
49’ 105o
19’ HB
4 Trạm tv Sơn Tây - Sơn Tây 21o
09’ 105o
52’ ST
5 Trạm tv Chƣơng Dƣơng - Hà Nội 21o
02’ 105o
51’ HN
6 Trạm tv Gián Khẩu - Gián Khẩu 20o
19’ 105o
55’ GK
7 Trạm tv Trực Phƣơng - Trực Phƣơng 20o
19’ 106o
18’ TP
8 Trạm tv Quyết Chiến - Quyết Chiến 21o
30’ 106o
15’ QC
9 Trạm tv Nam Định - Nam Định 20o
25’ 106o
10’ NĐ
10 Trạm tv Ba Lạt - Ba Lạt 20o
19’ 106o
31’ BL
11 Cầu Quang, Sông Tô Lịch - Hà Nội 20o
457’ 105o
49’ TL
12 Cầu Sắt, Sông Nhuệ - Hà Nội 20o
56’ 105o
48’ SN
- Phương pháp lấy mẫu:
Các mẫu nƣớc đƣợc lấy theo Tiêu chuẩn quốc gia (TCVN 6663-6: 2018
về Chất lƣợng nƣớc - Lấy mẫu - Phần 6: Hƣớng dẫn lấy mẫu ở sông và suối).
30

Mẫu nƣớc đƣợc lấy bằng thiết bị lấy mẫu chuyên dụng theo độ sâu,
cách mặt nƣớc 30cm ở giữa dòng. Đối với sông Nhuệ và sông Tô Lịch, mẫu
đƣợc lấy từ trên cầu; đối với các mẫu trên dòng chính sông Hồng, mẫu đƣợc
lấy từ trên thuyền, ở giữa dòng. Thông tin mẫu đƣợc ghi trên nhãn của
bình/chai đựng mẫu (ngày, giờ, vị trí, loại mẫu…).
Ví dụ: Kí hiệu mẫu: HN (tên mẫu); Ngày lấy mẫu: 15/1/2019; Loại
mẫu: mẫu không lọc; Bảo quản mẫu: 4o
C
Hình 2.2. Một số hình ảnh lấy mẫu nƣớc tại hiện trƣờng
2.2.3. Phƣơng pháp xử lý, bảo quản và vận chuyển mẫu
Phƣơng pháp xử lý và bảo quản mẫu theo Tiêu chuẩn quốc gia
(TCVN 6663-6 : 2018 về Chất lƣợng nƣớc - Lấy mẫu - Phần 3: Hƣớng dẫn
bảo quản và xử lý mẫu nƣớc sông, suối).
Đối với một số chỉ tiêu (ví dụ Chl a), mẫu đƣợc lọc ngay tại hiện
trƣờng, sau đó đƣợc bảo quản lạnh. Mẫu nƣớc đƣợc lọc qua giấy lọc
Whatman GF/C để phân tích Chl a và giấy lọc GF/F để phân tích các chỉ tiêu
khác. Khi chuyển về phòng thí nghiệm, mẫu đƣợc bảo quản đông lạnh khi
chƣa đƣợc phân tích ngay.
31

2.2.4. Phƣơng pháp xác định các chỉ tiêu hóa lý tại hiện trƣờng
Các chỉ tiêu hóa lý đƣợc đo bằng thiết bị đo nhanh chất lƣợng nƣớc
WQC 22A (TOA, Nhật Bản) bao gồm: nhiệt độ nƣớc (o
C), pH, và độ muối
(ppt).
2.2.5. Phƣơng pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm
2.2.5.1. Xác định hàm lượng TSS và POC
a. Phân tích mẫu
Xác định hàm lƣợng TSS và POC: Các mẫu nƣớc sau khi lấy đƣợc lọc
ngay bằng giấy lọc Whatman GF/F đƣợc bảo quản bằng đĩa petri có nắp kín ở
4o
C. Mẫu giấy lọc này tiếp tục đƣợc sấy ở nhiệt độ 105o
C, trong 2 giờ để xác
định hàm lƣợng tổng chất rắn không tan TSS. Sau đó, tiếp tục sấy mẫu giấy
lọc lần 3 ở nhiệt độ 550o
C, trong 4 giờ để định lƣợng chất hữu cơ. Khi đó,
hàm lƣợng POC đƣợc tính theo hàm lƣợng chất hữu cơ (40%). Các phép đo
đƣợc lặp lại 3 lần và lấy kết quả trung bình (khoảng tin cậy 90%).
b. Tính toán kết quả
Giấy lọc GF/F (Whatman) ở 105o
C trong 2 giờ → m0
Thể tích mẫu lọc bằng giấy GF/F (đã sấy) → V0
Giấy GF/F sau lọc (đã sấy ở 105o
C trong 2 giờ) → m1
→ Hàm lƣợng TSS =
Nung giấy lọc m1 ở 550o
C trong 4 giờ → m2
→ % OM (Organic matters) =
OM= .
→ Hàm lƣợng POC = OM x 40% (mg/L).
2.2.5.2. Xác định hàm lượng COD
a. Nguyên tắc
Trong môi trƣờng axit sunfuric đặc, với sự có mặt của xúc tác Ag2SO4
và HgSO4 thì khi đƣợc đun nóng, K2Cr2O7 oxi hóa các hợp chất hữu cơ,
dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu xanh (nếu có chất hữu cơ). Đo độ
hấp thụ quang của dung dịch tại bƣớc sóng 600nm.
32

b. Xây dựng dãy chuẩn COD
Pha dung dịch chuẩn C8H5KO4 (Potasium hydrogen phhtabolat) 500
mg/L: Cân 0,4251 g C8H5KO4 (đã sấy khô ở 105-120o
C trong 1h) pha vào
bình định mức 1000 mL bằng nƣớc cất.
Bảng 2.4. Nồng độ (mg/L) và thể tích (mL) các dung dịch chuẩn
Nồng độ (mg/L) V (mL) hút dung dịch
0 0,0
5 0,25
10 0,5
20 1,0
50 2,5
100 4,0
2.2.5.3. Xác định Chlorophyll-a
a. Thuốc thử:
+ HCl 0,3 M: hút 2,5 mL HCl đặc 37% pha trong bình 100 mL bằng nƣớc
cất.
+ Aceton 90%.
b. Phân tích mẫu
+ Lọc 500 mL nƣớc mẫu bằng giấy lọc Whatman GF/C. Lấy phần
giấy lọc cho vào ống falcon sạch, có nắp kín.
+ Cho 10 mL aceton vào ống falcon chứa giấy lọc, nghiền nát giấy
(trong bóng tối) sau đó để trong tủ lạnh qua đêm. Sau đó, lấy ống falcon chứa
giấy lọc đã nghiền cho vào ly tâm 25 phút với tốc độ 3500 vòng/phút. Chiết
lấy phần dịch cho vào cuvet thạch anh rồi đem đo quang ở bƣớc sóng λ = 665
nm và λ = 750 nm.
+ Sau đó, tiếp tục cho 40 µl HCl 0,3 M vào ống falcon chứa giấy lọc
đã ly tâm, để 3 phút đem đo quang ở bƣớc sóng λ = 665 nm và λ = 750 nm.
33

c. Tính toán kết quả
Kết quả hàm lƣợng Chl a trong mẫu nƣớc đƣợc tính theo phƣơng pháp
của [39], theo công thức dƣới đây:
Trƣớc khi axit hóa:
Ana
665 = (Ana
b665 – bc665) – (Ana
b750 – bc750)
Sau khi bị axit hóa:
Aa
665 = (Aa
b665 – bc665) – (Ab
b750 – bc750)
→ Hàm lƣợng Chlorophyl-a (mg/l) =
Trong đó:
- V là thể tích mẫu đem lọc
- v là thể tích mẫu cho vào cuvet 4 mL
- l là khoảng cách quang học bằng 5 cm
- Ana
665 là độ hấp thụ quang của mẫu trƣớc khi axit hóa đo ở bƣớc sóng
λ = 665 nm.
- Ana
b750 là độ hấp thụ quang của mẫu trƣớc khi axit hóa đo ở bƣớc sóng
λ = 750 nm.
- Aa
665 là độ hấp thụ quang của mẫu sau khi axit hóa đo ở bƣớc sóng λ =
665 nm.
- Aa
b750 là độ hấp thụ quang của mẫu sau khi axit hóa đo ở bƣớc sóng λ =
750 nm.
2.3.5.4 Xác định hàm lượng bicacbonat HCO3
-
a. Nguyên tắc
Lƣợng axit chuẩn để trung hòa bazơ trong nƣớc dùng để xác định độ
kiềm. Các chất đó bao gồm : HCO3
-
, CO3
2-
, OH-
, SiO3
2-
, PO4
3-
, NH3 và một
số chất hữu cơ khác, trong đó HCO3
-
, CO3
2-
, OH-
chiếm lƣợng nhiều nhất
trong tổng độ kiềm. Nƣớc có pH > 4,5 có thể chứa HCO3
-
, nƣớc sẽ có màu
vàng với chỉ thị là methyl cam. Do đó chuẩn độ axit xác định hàm lƣợng
HCO3
-
,với điểm dừng chỉ thị methyl cam (pH = 4,5)
34

b. Hóa chất
Methyl da cam 0,1 % : hòa tan 0,1 g methyl da cam trong 100ml nƣớc
cất, bảo quản trong chai thủy tinh, tránh ánh nắng trực tiếp
HCl 0,01M : hòa tan 0,9 ml HCl đặc trong 100ml nƣớc cất
bảo
quản trong chai thủy tinh không màu, bền lâu
Na2CO3 0,0025M : sấy khô Na2CO3 ở 1800
C trong 2 giờ. Cân chính
xác 0,13250g Na2CO3 trong 100ml nƣớc cất
định mức đến vạch
50ml, bảo quản trong chai thủy tinh, bền lâu
c. Cách tiến hành
* Chuẩn lại nồng độ HCl 0,01M
10ml HCl 0,01M + 2-3 giọt methyl da cam
chuẩn độ bằng dung
dịch Na2CO3. Điểm tƣơng đƣơng là dung dịch có màu da cam
Error! Bookmark not defined.
Trong đó: CNa2CO3: nồng độ dung dịch Na2CO3
VNa2CO3: thể tích dung dịch chuẩn Na2CO3 0,0025M
V: thể tích dung dịch HCl 0,01M đem chuẩn
độ Dùng bình tam giác 100ml để phân tích.
30ml mẫu + 2÷3 giọt methyl da cam → chuẩn độ bằng dung dịch HCl
0,01M → dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu da cam.
Trong đó: CHCl: nồng độ dung dịch HCl dùng để chuẩn độ
VHCl: thể tích dung dịch chuẩn độ HCl tiêu tốn
V: thể tích mẫu đem phân tích
35

2.2.6. Phƣơng pháp tính toán pCO2 và tốc độ bốc thoát CO2
Tính toán tốc độ bốc thoát khí CO2 (fCO2) thông qua áp suất riêng
phần pCO2 đƣợc dựa trên giá trị đo đạc thực tế của một số chỉ tiêu nhƣ pH,
HCO3
-
tại các vị trí khác nhau trên hệ thống sông Hồng quan trắc năm 2019.
Áp suất riêng phần pCO2 đƣợc tính dựa trên giá trị pH và hàm lƣợng
HCO3
-
đo đạc tại hiện trƣờng nhờ vào phần mềm CO2-SYS . Một số hằng số
đƣợc áp dụng trong quá trình tính toán bao gồm: pH Scale – Total scale
(mol/kg-SW); CO2 Constants – K1, K2 from Roy, et al., 1993; KSO4 Source –
Dickson, 1990; KF Source – Perez and Fraga, 1987; Total Boron Source –
Lee et al., 2010.[40,41,42, 43].
Kết quả tính toán pCO2 có đơn vị là µatm, sau đó đƣợc chuyển đổi
thành đơn vị ppm, dựa theo công thức sau:
1 ppm = (39/385)*9.8692*10-6
atm
Phƣơng pháp tính áp suất riêng phần pCO2 nhờ vào phần mềm CO2-
SYS là phƣơng pháp đơn giản, dễ thực hiện, ít tốn kém nên đã và đang đƣợc
sử dụng trong rất nhiều nghiên cứu trên thế giới [30, 33]. Tuy nhiên, giá trị
pCO2 tính toán phụ thuộc lớn vào các giá trị đo đạc pH và độ kiềm, đồng thời
phụ thuộc vào sự lựa chọn các hằng số trong quá trình tính toán nhƣ đề cập ở
trên.
Bên cạnh phƣơng pháp xác định pCO2 dựa vào phần mềm CO2-SYS, các
giá trị pCO2 trong các hệ thủy văn có thể đƣợc đo trực tiếp nhờ các thiết bị đo
đạc tại hiện trƣờng (ví dụ máy đo khí CO2 Licor 820, Licor, USA) thông qua các
hệ thống buồng nổi hoặc hệ cột nhồi. Đây là phƣơng pháp có độ chính xác cao,
tuy nhiên, phƣơng pháp này đòi hỏi phải có hệ thiết bị đo đạc.
36

Hình 2.3. Màn hình tính giá trị pCO2 tại vị trí trạm Vụ Quang thuộc sông
Hồng
Tốc độ bốc thoát CO2 (fCO2) đƣợc tính theo công thức của các tác giả
[44], cụ thể nhƣ sau:
FEqui = k600 * * (pCO2 water – pCO2 air)(CT1)
Trong đó:
F: tốc độ bốc thoát CO2 từ mặt nƣớc, đơn vị mmol/m2
/ngày.đêm;
k600: hằng số tốc độ truyền khí CO2 (cm/h) và đƣợc tính theo công
thức của [19], dựa trên tốc độ dòng nƣớc (v, m/s), độ dốc (S), độ sâu cột nƣớc
(D, m) và lƣu lƣợng nƣớc sông (Q, m3
/s):
k600 = 4725 ± 445 x (V x S)0,86 ± 0,016 x Q-0,14 ± 0,012 x D0,66 ± 0,029
: hệ số hòa tan CO2 tại một nhiệt độ và độ muối nhất định và đƣợc
các tác giả đƣa ra trong tài liệu [45], (mol/L/atm).
37

2.2.7. Các phƣơng pháp xử lý kết quả
Các giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và đồ thị biểu diễn biến thiên các
giá trị pCO2 và fCO2 trong năm 2019 tại 12 trạm quan trắc trên sông Hồng
đƣợc xử lý trên phần mềm Microsoft Office Excel 2013.
Đánh giá sự thay đổi về mặt không gian và thời gian về pCO2 và fCO2
tại các vị trí quan trắc trên hệ thống sông Hồng sử dụng phép phân tích thống
kê t-test.
Để phát hiện mối tƣơng quan giữa các thông số môi trƣờng, chất
lƣợng nƣớc và pCO2/fCO2, phần mềm thống kê R version 3.3.2 [46], đƣợc áp
dụng để tính toán các hệ số tƣơng quan Pearson. Các mối liên quan giữa một
số thông số môi trƣờng đƣợc xem xét dựa trên giá trị hệ số Pearson.
38

CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO
LUẬN

Đánh giá bốc thoát khí co2 từ hệ thống sông hồng dưới tác động của con người.doc

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Đánh giá bốc thoát khí co2 từ hệ thống sông hồng dưới tác động của con người.doc

Similar to Đánh giá bốc thoát khí co2 từ hệ thống sông hồng dưới tác động của con người.doc (20)

More from Dịch vụ viết thuê đề tài trọn gói ☎☎☎ Liên hệ ZALO/TELE: 0973.287.149 👍👍

More from Dịch vụ viết thuê đề tài trọn gói ☎☎☎ Liên hệ ZALO/TELE: 0973.287.149 👍👍 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Đánh giá bốc thoát khí co2 từ hệ thống sông hồng dưới tác động của con người.doc