Áp dụng chỉ số mờ cho đánh giá chất lượng nước mặt

TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016 92 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM ÁP DỤNG CHỈ SỐ MỜ CHO ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT APPLICATION OF FUZZY COMPREHENSIVE EVALUATION FOR WATER QUALITY ASSESSMENT Bùi Việt Hưng Đại học Khoa học Tự Nhiên Tp. Hồ Chí Minh TÓM TẮT Chỉ số mờ (Fuzzy Comprehensive Evaluation – FCE) dựa trên cơ sở lý thuyết mờ của giáo sư L.A. Zadeh, Mỹ (1965), được áp dụng cho việc đánh giá chất lượng nguồn nước do nó đánh giá được tính không chắc chắn của các chỉ số chất lượng đo đạc và cho kết luận khá khách quan về chất lượng nguồn nước của khu vực. Điều này rất hữu ích cho các nhà quản lý môi trường. Với việc sử dụng bộ số liệu quan trắc chất lượng nguồn nước mặt trên địa bàn huyện An Phú, tỉnh An Giang làm ví dụ cho việc áp dụng chỉ số mờ trong đánh giá mức độ ô nhiễm, điều này sẽ phần nào làm sáng tỏ tính logic và tính phù hợp của chỉ số. Đồng thời qua việc áp dụng chỉ số mờ trong đánh giá chất lượng nguồn nước sẽ giúp các nhà quản lý thêm thông tin đánh giá môi trường đáng tin cậy hơn. Từ khóa: Chỉ số mờ, lý thuyết mờ, đánh giá chất lượng nước, chỉ số WQI, nước mặt, An Phú, quản lý tài nguyên nước. ABSTRACT Fuzzy Comprehensive Evaluation – FCE index is based on the Fuzzy Comprehensive Theority of Professor Zadeh L.A., USA (1965), which has been used to assess the water quality by the assessed uncertain characteristics of the water quality factors as well as the obtained objective study. It is very userfully for the environmental managers. By the using data collection on surface water quality at An Phu district, An Giang province is an example on the application of FCE to assess the pollution level, which make initially clear, logistic and reasonable of the index. Besides, by the application of FCE on the water quality assessment, it shall support and help to the local environmental managers having more accurating information of the environment quality in their region. Keywords: Fuzzy comprehensive evaluation index, Fuzzy theory, water quality assessment, WQI, surface water, An Phu, water resource management. 1. TỔNG QUAN Hiện nay, công tác đánh giá chất lượng nguồn nước của các tỉnh thành trên cả nước chủ yếu theo chỉ số WQI và so sánh giá trị các thông số chất lượng nguồn nước theo QCVN 08:2008. Chỉ số chất lượng nguồn nước (WQI) được hướng dẫn tính toán theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT của Bộ Tài nguyên Môi trường (TN&MT). Các thông số tham gia tính WQI bao gồm BOD5, COD, N-NH4, P-PO4, TSS, độ đục, Tổng Coliform, DO. Phương pháp tính chỉ số WQI theo công thức [1]: TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 93
   ∑
   ∑
 
 (1) Trong đó: WQIa: Giá trị WQI đã tính toán đối với 5 thông số: DO, BOD5, COD, N-NH4+, P-PO43- WQIb: Giá trị WQI đã tính toán đối với 2 thông số: TSS, độ đục. WQIc: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số Tổng Coliform. Theo tác giả Chế Đình Lý (2013), việc đánh giá chất lượng nguồn nước theo WQI cũng như sử dụng bộ QCVN 08:2008 vẫn còn đơn giản và chỉ mang tính thời điểm (theo thời điểm đo đạc và vị trí quan trắc). Cách phân tích và đánh giá chất lượng nguồn nước như vậy được thực hiện thông qua việc rời rạc hóa các thông số chất lượng. Điều này có thể đưa đến việc kết quả đánh giá không phù hợp hoặc không chính xác khi một số/nhóm thông số chất lượng gần/có xu hướng rời xa giới hạn hay mức độ quan trọng của chúng là ngang nhau trong đánh giá chất lượng (tính không nhất quán và chủ quan trong sử dụng số liệu). Cũng theo tác giả Chế Đình Lý (2013), cách tính chỉ số WQI dựa trên phương pháp luận không hợp lý và không chắc chắn khi kết luận bậc chất lượng vì chỉ dùng một chỉ số định lượng cố định làm điểm phân chia. Do vậy, cách đánh giá WQI không đưa ra được kết luận chung về chất lượng nguồn nước của khu vực trong thời đoạn thời gian như tháng, quý hay năm và nhiều năm. Chỉ số mờ FCE là một trong số các giải pháp thay thế do có thể khắc phục được những hạn chế của chỉ số WQI. Chỉ số mờ FCE được xây dựng trên cơ sở lý thuyết mờ áp dụng cho các vấn đề môi trường thực. Lý thuyết mờ là lý thuyết đa giá trị hay có thể xem như một ngôn ngữ cho phép “dịch” thông tin trạng thái trong tự nhiên vào công thức hóa toán học. Lý thuyết mờ có thể “xử lý” với các dữ liệu cao biến, đa ngôn ngữ, không rõ ràng và không chắc chắn của số liệu đo đạc hoặc kiến thức thu thập ngẫu nhiên và do đó, lý thuyết mờ có khả năng đưa ra luồng thông tin lôgic, đáng tin cậy và minh bạch. Hình 1. Giá trị mờ dựa trên các giá trị hàm thành viên [6] Với bộ số liệu đo đạc sử dụng trong hệ thống môi trường ứng dụng, các vấn đề đột biến giá trị (quá lớn, quá nhỏ) hay rời rạc không biểu hiện rõ một xu thế hay quá trình khá hay gặp phải. Lý thuyết mờ cung cấp một khuôn khổ để mô hình hóa tính không chắc chắn, cách tư duy, quá trình lý luận và nhận thức nhằm giải quyết các vấn đề trên [7]. Các thông số đo đạc sẽ được làm “mờ” đi khi được xét trong tập hợp các giá trị tỷ trọng dao động của chúng khi so với khoảng dao động của các bậc đánh giá ô nhiễm thông qua các hàm thành viên. TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016 94 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM Các hàm thành viên được xác định như sau [6, 8]: - Nhóm thông số tích cực (giá trị các thông số càng cao chất lượng càng tốt)    1 !"!0 $ % & & ' $ ' &$ ( & (2) - Nhóm thông só tiêu cực (giá trị các thông só càng cao chất lượng càng xấu)   )*+ *," !-./0.!-./0-.10 !"-.10!.0 &-! 0 ' $ % && ' $ ' &-2 0$ % &-! 0 34ặ6 $ 7 & -30 Trong đó: : Là mức độ thành viên của thông số đánh giá thuộc về bậc I, II, III, IV, V và giả thiết hàm thành viên là hàm tuyến tính. Ci: Nồng độ của thông số đánh giá i trong thời điểm quan trắc. Si: Nồng độ tiêu chuẩn quy định của thông số đánh giá tương ứng với hệ thống phân bậc đánh giá. Như vậy, lý thuyết mờ cho phép xác định các giá trị trung gian giữa các giá trị truyền thống có tính rạch ròi dứt khoát (giới hạn) như: đúng/sai, có/không, cao/thấp, chất lượng tốt/xấu... Sự khác biệt giữa lý thuyết mờ (fuzzy) với lý thuyết “dứt khoát” (crisp) có thể xem hình dưới [8]. Hình 2. Lôgic toán học có tính “dứt khoát” và logic mờ dựa trên hàm phụ thuộc [6] Dựa trên thuật toán trong lý thuyết mờ, áp dụng chỉ số mờ FCE cho đánh giá chất lượng nguồn nước mặt huyện An Phúc tỉnh An Giang năm 2016 có so sánh với chỉ số WQI. Các bước và kết quả tính toán được tóm tắt trong các phần tiếp theo dưới đây. An Phú là một huyện thuộc tỉnh An Giang, có địa thế được bao bọc bởi Sông Hậu, sông Bình Di và sông Châu Đốc chạy song song tạo nên cù lao An Phú ở giữa, hai bên là các xã bờ Tây sông Châu Đốc và bờ Đông sông Hậu. Do nằm ở vị trí đầu nguồn, nên hàng năm huyện An Phú luôn phải đương đầu với lũ lụt ngập sâu và kéo dài. Từ khi hình thành các vùng chuyên canh màu của huyện, đời sống người nông dân đã có sự cải thiện đáng kể. Chính vì thế việc chuyển đổi sang trồng màu diễn ra một cách mạnh mẽ, TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 95 nhanh chóng, dẫn đến xuất hiện nhiều khó khăn về nguồn nước để phục vụ tưới cho các vùng sản xuất nói chung và vùng chuyên canh cây màu nói riêng trên địa bàn huyện. Nguồn nước tưới chủ yếu trên các vùng trồng màu hiện nay của huyện An Phú là nước ngầm và nước mặt trong các hồ nước nhỏ. Tuy nhiên chất lượng nước tưới hiện nay đang có dấu hiệu ô nhiễm làm ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng của sản phẩm và sức khỏe của người dân. Hình 3. Bản đồ hành chính huyện An Phú và vị trí quan trắc Hiện tại Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh An Giang thường xuyên công bố chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh An Giang tại các vị trí dọc sông Tiền; Dọc sông Hậu và nội đồng. Các vị trí này được thể hiện trong bản đồ trên. Số liệu sử dụng tính toán là số liệu quan trắc chất lượng nguồn nước mặt năm 2016 tại huyện An Phú do Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam thực hiện. Bảng 1. Số liệu quan trắc chất lượng nước mặt (cho tháng 1, 2, 12) Thời gian Đ Ợ T 0C pH DO TSS COD BOD5 N- NO3- P- PO43- Coliform N-NH4+ mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/100ml mg/l T1 1 23,4 7,82 4,41 64 22 14 0,042 0,113 9.300 0,0 2 23,2 6,29 3,82 38 10 6 0,052 0,087 2.400 0,0 3 23,7 6,39 4,04 47 9 6 0,017 0,049 4.600 0,0 4 21,3 6,61 5,98 36 9 6 0,039 0,081 4.600 0,0 . . . . . . . . . . . . T3 1 23,9 4,69 3,79 48 12 8 0,000 0,143 2.400 0,118 2 23,8 4,39 5,06 63 12 8 0,012 0,382 15.000 0,0 3 24,1 5,21 4,89 21 14 9 0,022 0,07 2.100 0,0 4 23,9 6,82 6,12 17 8 5 0,050 0,12 46.000 0,0 . . . . . . . . . . . . T12 1 21,6 7,06 5,08 35 16 11 0,000 0,065 2.400 0,0 2 20,6 7,27 4,82 27 7 4 0,042 0,07 1.500 0,0 3 20,3 6,66 5,44 25 16 10 0,047 0,108 2.400 0,0 4 20,8 6,52 5,73 37 13 9 0,021 0,098 4.300 0,0 (Nguồn: Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam, 2016) TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016 96 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 2. PHƯƠNG PHÁP LUẬN Để thực hiện việc đánh giá hiện trạng chất lượng nguồn nước mặt khu vực huyện An Phú, phương pháp chỉ số mờ FCE được tính toán theo các bước sau: - Bước 1. Xác định tập hợp các yếu tố đánh giá U: Trong nghiên cứu, 7 yếu tố chất lượng nước tham gia vào mô hình đánh giá pH, DO, COD, BOD5, TSS, N-NH3, Tổng Coliform. Tập hợp các yếu tố đánh giá U có thể viết như sau [5, 6]: Umn = {pH, DO, COD, BOD5, TSS, N-NH3, Coliform}; (4) Với: m là số mẫu; n là thông số. - Bước 2. Xây dựng hệ thống phân bậc cho các yếu tố đánh giá: Hệ thống phân bậc đánh giá chất lượng nước trong nghiên cứu này chia làm 5 bậc, dựa trên các hướng dẫn của Quyết định 879/QĐ-TCMT. Do vậy, tập hợp thể hiện hệ thống phân bậc cho các yếu tố tham gia mô hình đánh giá là Vkn = {I, II, III, IV, V}; k = 5 bậc và n = 7 thông số. Năm bậc chất lượng nước (hay ô nhiễm) theo ngôn ngữ tự nhiên là: I - Chưa ô nhiễm, II - Ô nhiễm nhẹ, III - Ô nhiễm trung bình, IV - Ô nhiễm nặng, V - Ô nhiễm nghiêm trọng. Các giá trị phân chia 5 bậc ô nhiễm cho các thông số tham gia đánh giá được trình bày ở bảng 2. Bảng 2. Phân lớp chất lượng nước mặt THÔNG SỐ BẬC I II III IV V pH 6,5 – 7,5 6 – 6,5/7,5 – 8 5 – 6/8 – 9 4,5 – 5/9–9,5 9,5 %DO bão hòa 88 - 112 75 – 88/112 - 125 50 – 75/125 - 150 20 – 50/150 - 200 ≤ 20 / ≥ 200 BOD5 ≤ 4 6 15 25 7 50 N-NH3 ≤ 0,1 0,2 0,5 1 7 5 TSS ≤ 20 30 50 100 ( 100 COD ≤ 10 15 30 50 ( 80 Coliform ≤ 2.500 5.000 7.500 10.000 ( 10.000 (Nguồn: Chế Đình Lý, 2013) - Bước 3. Tính toán các hàm thành viên: Để có thể kết luận toàn diện dựa trên đa yếu tố, cần thiết lập các biểu thức cho hàm thành viên cho mỗi thông số tham gia đánh giá tương ứng với các bậc khác nhau. Các biểu thức này là xác suất hay mức độ thành viên mà một đối tượng đánh giá thuộc về bậc Vj trong tập hợp bậc đánh giá V đối với thông số ui trong tập hợp các thông số U. [8] - Bước 4. Xây dựng ma trận đánh giá mờ [2]: Từ m thông số đánh giá cho một mẫu quan trắc và hệ thống k bậc chất lượng và lập thành ma trận mờ R (R là m x k) cho từng mẫu cần đánh giá. - Bước 5. Xác định trọng số của các thông số thành phần [3, 4]: Trọng số được xác định theo phương pháp Entropy. Phương pháp này được ứng dụng để đo lường kích thước của thông tin, càng nhiều thông tin chứa đựng trong một chỉ thị đặc trưng thì ảnh hưởng của chỉ thị đó trong việc ra quyết định càng trở nên quan trọng. Do đó, Entropy cũng được áp dụng để gán trọng số cho các chỉ thị môi trường. TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 97 Các bước tính trọng số Entropy [6]: - Bước 1. Chuẩn hóa dữ liệu gốc, giả sử ta có m điểm quan trắc và n thông số đánh giá, ma trận dữ liệu gốc X. - Bước 2. Xác định Entropy theo công thức dưới đây: 9  :;;∑ <ln -?@0 ; (5) Trong đó fij = A.∑ A.B.C , 0 ≤ Hi ≤1. (6) Tuy nhiên, khi fij = 0, thì ln(fij) không có ý nghĩa. Vì vậy, fij có thể được điều chỉnh như sau: fij = (1+ rij)/∑ -1 + E; ) (7) - Bước 3. Trọng số Entropy được xác định như sau: wi = (1- Hi)/(m - ∑ 9F ), 0 ≤ wi ≤1, ∑ GF = 1. (8) Kết quả của tính toán Entropy là tìm ra trọng số của các thông số pH, DO, COD, BOD5, TSS, N-NH3, Coliform để tính toán bậc ô nhiễm của nguồn nước. Với cách tính toán chất lượng nguồn nước mặt theo chỉ số mờ, chỉ số cuối cùng giúp đưa ra kết luận cụ thể chất lượng khu vực (An Phú) hiện trạng đạt mức nào, qua đó hỗ trợ nhà quản lý và nghiên cứu đưa ra các giải pháp cụ thể (phi công trình/công trình) cải thiệt/hạn chế ô nhiễm nếu gặp phải. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết quả tính toán chất lượng nguồn nước mặt theo chỉ số mờ FCE của huyện An Phú trong năm 2016: Theo từng bước tính toán ở trên, kết quả đánh giá mức độ chất lượng nguồn nước trên địa bàn huyện An Phú năm 2016 bằng chỉ số mờ (FCE) cuối cùng được tổng hợp trong bảng kết quả đánh giá như bảng dưới đây. Bảng 3. Bảng tổng hợp hàm thành viên U T GIAN ĐỢT pH %DObão hòa COD BOD5 TSS N-NH3 Coliform T1 1 1,000 0,313 0,00 0,00 0,00 0,286 0,00 2 0,000 0,000 0,92 1,00 0,93 0,000 1,00 3 0,065 0,134 1,00 1,00 0,61 1,000 0,68 4 0,209 1,000 1,00 1,00 1,00 0,371 0,68 T2 1 1,000 0,000 0,00 0,00 0,67 0,000 1,00 2 0,791 0,409 0,00 0,00 0,00 0,257 0,00 3 0,388 1,000 1,00 1,00 1,00 0,657 1,00 4 0,000 0,053 1,00 1,00 0,13 1.000 0,68 . . . . . . . . . T12 1 0,720 0,389 0,00 0,00 0,17 1.000 0,68 TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016 98 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM T GIAN ĐỢT pH %DObão hòa COD BOD5 TSS N-NH3 Coliform 2 1,000 0,000 1,00 1,00 0,83 0,106 1,00 3 0,187 0,629 0,00 0,14 1,00 0,000 0,68 4 0,000 1.000 0,33 0,29 0,00 0,553 0,00 Bảng 4. Bảng xác định bậc chất lượng nguồn nước mặt huyện An Phú Thời gian Thông số Giá trị BẬC Tính toán Trung bình Lớn nhất Nhỏ nhất Độ lệch I II III IV V Bậc T1 pH 6,64 6,8 7,8 6,3 0,6 1 III %DObhòa 54,31 53,4 68,0 45,1 8,8 3 COD 11,09 12,5 22,0 9,0 5,5 1 BOD5 7,13 8,0 14,0 6,0 3,5 2 TSS 43,63 46,3 64,0 36,0 11,1 3 N-NH3 0,04 0,0 0,1 0,0 0,0 1 Coliform 4.707 5.225 9.300 2.400 2.518 2 T2 pH 5,27 5,4 6,0 4,6 0,5 3 III %DObhòa 66,82 65,7 75,6 60,0 6,2 3 COD 8,38 8,5 9,0 8,0 0,5 1 BOD5 5,38 5,5 6,0 5,0 0,5 2 TSS 33,05 34,3 41,0 26,0 6,1 2 N-NH3 0,02 0,0 0,0 0,0 0,0 2 Coliform 4.153 4.675 9.300 2.400 2.817 2 T11 pH 6,63 6,6 6,9 6,3 0,3 1 III %DObhòa 55,88 55,9 57,3 53,5 1,5 3 COD 14,28 14,5 19,0 12,0 2,9 2 BOD5 9,38 9,5 12,0 8,0 1,7 2 TSS 47,62 47,3 54,0 39,0 6,4 3 N-NH3 0 0,0 0,0 0,0 0,0 1 Coliform 5.085 5.075 9.300 2.400 2.560 2 T12 pH 6,91 6,9 7,3 6,5 0,3 1 III %DObhòa 58,89 59,4 64,6 54,1 3,8 3 COD 12,66 13,0 16,0 7,0 3,7 2 BOD5 8,23 8,5 11,0 4,0 2,7 2 TSS 30,64 31,0 37,0 25,0 5,1 2 N-NH3 0,03 0,0 0,0 0,0 0,0 1 Coliform 2.533 2.650 4.300 1.500 1.021 1 2016 pH 4,64 6,3 7,8 4,4 0,8 4 IV %DObhòa 47,17 64,1 110,5 31,7 13,1 4 COD 9,71 13,1 32,0 7,0 5,2 1 BOD5 6,33 8,6 21,0 4,0 3,4 2 TSS 36,95 49,7 128 17,0 29,7 2 N-NH3 0,04 0,0 0,2 0,0 0,0 1 Coliform 8.734 11.719 75.000 1.500 15.259 3 TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM 99 Đánh giá chất lượng nguồn nước mặt cho từng tháng và năm 2016 có hai cách xác định bậc chất lượng cuối cùng là (i) theo mức đánh giá bậc cao nhất của thông số đo trong tháng và (ii) theo mức tần xuất xuất hiện nhiều nhất trong các đợt đo của tháng hay cả năm [5]. Tuy nhiên, cách xác định bậc cuối cùng (i) theo mức đánh giá bậc cao nhất phản ánh được mức độ quan trọng của thông số chất lượng quan trọng nhất. Do vậy, trong tính toán chỉ số mờ FCE cho huyện An Phú sẽ áp dụng cách xác định (i) này. Kết quả tính toán chất lượng nguồn nước mặt theo chỉ số WQI của huyện An Phú trong năm 2016: Chỉ số WQI về chất lượng nguồn nước mặt của huyện An Phú được xác định (hình dưới) cho thấy nguồn nước bị ô nhiễm nặng (0 – 25) và không đáp ứng tưới trong nông nghiệp trong các tháng 2 – 3 và tháng 7 – 10 (6 tháng/năm). Thời gian này thường rơi vào đầu mùa vụ cây trồng, điều này làm gia tăng áp lực nên nguồn nước. Hình 4. Chỉ số WQI các đợt đo trong các tháng của năm 2016 trên địa bàn huyện An Phú Để đưa ra kết luận cuối cùng về chất lượng nguồn nước mặt trên địa bàn huyện An Phú ra sao, chỉ số WQI các tháng không thể cho ta đánh giá cho cả năm. Nếu trung bình cộng WQI của các tháng lại ta có WQI2016 = 55, theo đó, chất lượng nguồn nước mặt trên địa bàn huyện An Phú trong năm 2016 bị ô nhiễm nhẹ nhưng có thể sử dụng cho mục đích tưới tiêu. Kết quả trên được trung bình hóa giá trị chất lượng nguồn nước WQI các đợt để tính cho tháng và năm 2016 của huyện An Phú như bảng dưới. Bảng 5. Bảng đánh giá chất lượng nguồn nước mặt huyện An Phú theo WQI Thời gian T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 Cả năm Đợt 1 51 88 33 72 83 63 10 18 13 12 55 85 55 Đợt 2 86 41 6 96 92 81 54 56 11 27 81 93 Đợt 3 77 43 43 95 89 61 38 11 13 9 78 90 Đợt 4 82 33 18 65 80 91 50 14 62 26 77 81 TB 74 51 25 82 86 74 38 25 25 19 73 87 TUYEÅN TAÄP KEÁT QUAÛ KHOA HOÏC & COÂNG NGHEÄ 2016 100 VIEÄN KHOA HOÏC THUÛY LÔÏI MIEÀN NAM Phân tích so sách kết quả đánh giá chất lượng nguồn nước mặt tại huyện An Phú theo chỉ số FCE và WQI: Chỉ số mờ FCE cho đánh giá chất lượng nguồn nước cả năm 2016 trên địa bàn huyện An Phú là (IV) ô nhiễm nặng. Phương pháp này xác định bậc theo tháng gần tương tự với giá trị WQI trung bình tháng (xem bảng dưới). Bảng 6. Bảng so sánh CLN theo chỉ số đánh giá WQI và FCE THÁNG Giá trị WQI Bậc WQI FCE THÁNG Giá trị WQI Bậc WQI FCE (quy đổi) (quy đổi) T 1 74 III III T 7 38 IV V T 2 51 III III T 8 25 V V T 3 25 V V T 9 25 V V T 4 82 II III T 10 19 V V T 5 86 II III T 11 73 III III T 6 74 III II T 12 87 II III T 7 38 IV V Năm 2016 55 III IV Tính toán theo chỉ số mờ FCE cho thấy mức độ ô nhiễm nước mặt khu vực huyện trầm trọng hơn so với chỉ số WQI theo từng tháng và cả năm. Từ mức độ ô nhiễm theo chỉ số mờ FCE cho thấy tình trạng chung nguồn nước mặt khu vực huyện An Phú không đạt loại B1 hay hạn chế sử dụng cho tưới cây trồng, nước cho sinh hoạt. Điều này phản ánh đúng hiện trạng sử dụng nguồn nước cho sản xuất và sinh hoạt của người dân huyện An Phú là nước ngầm (cho tưới rau màu) và nguồn nước sông Hậu (cho sinh hoạt) trong khoảng 6 – 9 tháng trong năm. Tính toán theo chỉ số mờ FCE, việc xác định bậc ô nhiễm của chất lượng nguồn nước được dựa trên giá trị của tất cả các thông số đo đạc (bảng 4), nhưng khi đi đến kết luận bậc cuối cùng của vị trí/thời đoạn xem xét chỉ căn cứ vào bậc cao nhất (do bậc cao nhất thường rơi vào các thông số đo đạc có trọng số cao hay mức độ ảnh hưởng lớn tới chất lượng nguồn nước). Trong trường hợp xét cả năm, FCE không tính trung bình cộng tất cả các thời đoạn mà tổ hợp tất cả các giá trị thông số của các đợt đo từ đó xác định trọng số (khác với các thời đoạn trong năm) (xem bảng 4). Như vậy, tính logic cũng như tổng hợp thể hiện rõ trong phương pháp tính toán của chỉ số mờ. 4. KẾT LUẬN Qua ví dụ tính toán chất lượng nguồn nước mặt trên địa bàn huyện An Phú, tỉnh An Giang trong năm 2016 theo chỉ số đánh giá WQI và phương pháp chỉ số mờ FCE, cho thấy chất lượng nguồn nước đang bị ô nhiễm và biến động chất lượng khá lớn trong năm. Đánh giá chất lượng nguồn nước theo chỉ số mờ FCE có cơ sở lý luận logic, rõ ràng và chính xác hơn so với chỉ số WQI. Kết quả đánh giá chất lượng nguồn nước mặt theo chỉ số mờ FCE trên địa bàn huyện An Phú, bước đầu cho thấy sự phù hợp với hiện trạng sử dụng nước năm 2016 của địa phương. Đối với địa phương (huyện An Phú), với hiện trạng nguồn nước như vậy, việc sử dụng trong tưới cây trồng, đặc biệt tưới cho cây màu (rau, quả), là không phù hợp, nhất TUYEÅN TAÄP KEÁT