Ứng dụng ảnh viễn thám và thống kê đa biến đánh giá chất lượng nước tại các kiểu sử dụng đất thành phố Cần Thơ

Abstract

Chất lượng nước mặt đóng vai trò quan trọng đối với đời sống của con người và sinh vật. Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá chất lượng nước ở các kiểu sử dụng đất tại thành phố Cần Thơ. Chất lượng nước được đánh giá thông qua 16 chỉ tiêu, bao gồm pH, nhiệt độ, DO, TSS, BOD5, COD, N-NH4+, F-, N-NO2-, N-NO3-, P-PO43-, Fe, Pb, As, Hg và coliform. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (QCVN 08-MT:2015/BTNMT), chỉ số ô nhiễm hữu cơ (OPI), chỉ số ô nhiễm toàn diện (CPI) và chỉ số chất lượng nước (WQI) được sử dụng để đánh giá chất lượng nước và mức độ ô nhiễm. Kỹ thuật viễn thám (RS) và hệ thống thông tin địa lý (GIS) được sử dụng để xây dựng bản đồ kiểu sử dụng đất, phân vùng chất lượng nước thông qua OPI, CPI và WQI. Phân tích cụm (CA) và phân tích thành phần chính (PCA) cũng được áp dụng để phân nhóm và tìm hiểu các đặc điểm chất lượng nước của từng kiểu sử dụng đất. Kết quả nghiên cứu cho thấy, kiểu sử dụng đất tại thành phố Cần Thơ chủ yếu là đất canh tác lúa (56,48%), tập trung ở các huyện phía Bắc và Tây Bắc của thành phố. Chất lượng nước tại khu vực nghiên cứu có dấu hiệu ô nhiễm chất hữu cơ nhẹ (DO thấp, BOD5, COD và TSS cao) và vi sinh vật (coliform). Đối với các thông số BOD5, COD, N-NH4+ và N-NO2- có khuynh hướng cao hơn tại các khu dân cư đô thị và khu vực nuôi trồng thủy sản. Ở các kiểu sử dụng đất lúa và đất trồng cây lâu năm các thông số DO, P-PO43- có khuynh hướng cao hơn so với các loại hình sử dụng đất còn lại. Chỉ số OPI phân loại chất lượng nước từ mức bắt đầu ô nhiễm đến tốt; Trong khi đó, giá trị CPI trung bình hai đợt thu mẫu được xếp loại từ ô nhiễm nhẹ đến tốt (0,39 - 0,65). WQI được phân loại chất lượng nước từ tốt đến rất tốt (WQI = 89 - 96). Chất lượng nước có sự biến động tại các kiểu sử dụng đất và theo mùa, cụ thể vào mùa khô chất lượng nước tại các kiểu sử dụng đất, được đánh giá là có nguy cơ ô nhiễm nhiều hơn so với mùa mưa. Kết quả CA đề xuất giảm bớt vị trí thu mẫu vào tháng 3 và tháng 9 lần lượt là 26/73 và 24/73 vị trí quan trắc. Phân tích PCA chỉ ra rằng đất canh tác lúa có 4 nguồn tiềm ẩn chính, giải thích 98,1% biến động chất lượng nước. Đất trồng cây lâu năm và dân cư đô thị giải thích sự biến động chất lượng nước lần lượt là 81,9% và 70,4%. Kết quả nghiên cứu cung cấp thông tin khoa học về chất lượng nước tại các kiểu sử dụng đất, phục vụ cho phân vùng chất lượng nước.