Xác định các nhân tố chính ảnh hưởng đến chất lượng nước hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà

Nghiên cứu đánh giá tổng hợp chất lượng nước hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà giai đoạn 2021–2022 dựa trên 13 thông số môi trường tại 20 điểm quan trắc, bằng cách kết hợp chỉ số WQI và phân tích đa biến PCA–FA. Kết quả cho thấy WQI dao động từ 13 đến 91, suy giảm rõ ở hạ lưu và mùa khô, nhiều điểm ở mức “ô nhiễm nặng”. PCA xác định 4 thành phần chính phản ánh ô nhiễm hữu cơ – vi sinh, dinh dưỡng, độ mặn và vật lý – lơ lửng, với tổng phương sai giải thích đạt trên 70%. Phân tích FA củng cố các nhóm tác nhân chi phối và mối liên hệ với WQI. Nghiên cứu đề xuất khung tiếp cận tích hợp WQI–PCA–FA phù hợp cho giám sát chất lượng nước theo không gian – thời gian trong các hệ thống kênh nội đồng, làm cơ sở phân vùng quản lý và kiểm soát điểm nóng ô nhiễm.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Khu vực nghiên cứu và dữ liệu quan trắc

2.2. Phương pháp tính chỉ số chất lượng nước WQI

2.3. Phân tích thống kê đa biến

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Hiện trạng chất lượng nước

3.2. Chỉ số chất lượng nước (WQI)

3.3. Kết quả phân tích thống kê đa biến PCA và FA

4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] United Nations Environment Programme (UNEP). (2016). A Snapshot of the World’s Water Quality: Towards a Global Assessment. Nairobi, Kenya.

[2] Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. (2011). Quyết định số 1296/QĐ-BNN-TCTL ngày 07/6/2011 về việc phê duyệt Quy hoạch hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà. Hà Nội, Việt Nam

[3] Manna, A., & Biswas, D. (2023). Assessment of drinking water quality using water quality index: A review. Water Conservation Science and Engineering, 8(6), Article 6. https://doi.org/10.1007/s41101-023-00185-0

[4] Guenouche, F. Z., Mesbahi-Salhi, A., Zegait, R., Chouia, S., Kimour, M. T., & Bouslama, Z. (2024). Assessing water quality in North-East Algeria: A comprehensive study using water quality index (WQI) and PCA. Water Practice and Technology, 19(4), 1232–1248. https://doi.org/10.2166/wpt.2024.073

[5] Walsh, P., & Wheeler, W. (2012). Water quality index aggregation and cost benefit analysis (Working Paper No. 12-05). U.S. Environmental Protection Agency.

[6] Tổng cục Môi trường. (2019). Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12/11/2019 về Hướng dẫn kỹ thuật tính toán và công bố chỉ số chất lượng nước mặt (WQI). Hà Nội, Việt Nam.

[7] Shrestha, S., & Kazama, F. (2007). Assessment of surface water quality using multivariate statistical techniques: A case study of the Fuji River, Japan. Environmental Modelling & Software, 22(4), 464–475. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2006.02.001

[8] Zeinalzadeh, K., & Rezaei, E. (2017). Determining spatial and temporal changes of surface water quality using principal component analysis. Journal of Hydrology: Regional Studies, 13, 1–10. https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2017.07.002

[9] Thanh Nguyen, G. (2020). Evaluating Current Water Quality Monitoring System on Hau River, Mekong Delta, Vietnam Using Multivariate Statistical Techniques. Applied Environmental Research, 42(1), 14–25. https://doi.org/10.35762/AER.2020.42.1.2

[10] Nguyen Huu Hue & Nguyen Huu Thanh. (2020). Assessment of surface water quality by using multivariate statistical analysis techniques: A case study of Nhue River, Vietnam. International Journal of Environmental Science and Development, 11(10), 488–492. https://doi.org/10.18178/ijesd.2020.11.10.1295

[11] Viện Quy hoạch Thủy lợi. (2021). Báo cáo Giám sát, dự báo chất lượng nước trong hệ thống công trình thủy lợi Bắc Nam Hà phục vụ lấy nước sản xuất nông nghiệp năm 2021. Hà Nội, Việt Nam.

[12] Viện Quy hoạch Thủy lợi. (2022). Báo cáo Giám sát, dự báo chất lượng nước trong hệ thống công trình thủy lợi Bắc Nam Hà phục vụ lấy nước sản xuất nông nghiệp năm 2022. Hà Nội, Việt Nam.

[13] Tổng cục Khí tượng Thủy văn. (2005). Atlas khí hậu Việt Nam. Hà Nội: Nhà xuất bản Bản đồ.

[14] Nguyễn Văn Liễn (Chủ biên). (2001). Khí hậu Việt Nam. Hà Nội: NXB Khoa học và Kỹ thuật.

[15] Helsel, D. R., Hirsch, R. M., Ryberg, K. R., Archfield, S. A., & Gilroy, E. J. (2020). Statistical methods in water resources (USGS Techniques and Methods, book 4, chap. A3). U.S. Geological Survey. https://doi.org/10.3133/tm4A3

[16] Kaiser, H. F. (1974). An index of factorial simplicity. Psychometrika, 39(1), 31–36. https://doi.org/10.1007/BF02291575

[17] Hair, J. F., Black, W. C., Babin, B. J., & Anderson, R. E. (2010). Multivariate Data Analysis: A Global Perspective. 7th Edition. Pearson.

[18] Liu, C. W., Lin, K. H., & Kuo, Y. M. (2003). Application of factor analysis in the assessment of groundwater quality in a blackfoot disease area in Taiwan. Science of the Total Environment, 313(1-3), 77–89. https://doi.org/10.1016/S0048-9697(02)00683-6

[19] Liu, J., Zhang, D., Tang, Q., Xu, H., Huang, S., Shang, D., & Liu, R. (2021). Water quality assessment and source identification of the Shuangji River (China) using multivariate statistical methods. PLoS ONE, 16(1), e0245525. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245525

[20] Pany, R., Rath, A., & Swain, P. C. (2023). Water quality assessment for River Mahanadi of Odisha, India using statistical techniques and Artificial Neural Networks. Journal of Cleaner Production, 417, 137713. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.137713

[21] Le, T. (2025). Evaluation of the surface water system using statistical method (PCA, FA and ANOVA): A case study of Binh Thuan province, Vietnam. VNUHCM Journal of Earth Science and Environment, 9(1), 1086–1100. https://doi.org/10.32508/stdjsee.v9i1.800

[22] Taylor, G. (2023). Principal Component Analysis Approach in Klang River Water Quality Index Modelling. Environment and Ecology Research, 11(1), 112–121. https://doi.org/10.13189/EER.2023.110112.

_____________________________________________________________________

Chi tiết bài báo xem tại đây: Xác định các nhân tố chính ảnh hưởng đến chất lượng nước hệ thống thủy lợi Bắc Nam Hà

Nguyễn Quang Phi
Trường Đại học Thủy lợi
Hoàng Thanh Huyền
Trung tâm Kiểm soát bệnh tật Hà Nội

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI