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Modification of the Canadian Water Quality Index : Case Study Assessment of Groundwater Quality in Mekong Delta, Vietnam

Dao Thi Bich, Van (2020):
Modification of the Canadian Water Quality Index : Case Study Assessment of Groundwater Quality in Mekong Delta, Vietnam. (Publisher's Version)
Darmstadt, Technische Universität,
DOI: 10.25534/tuprints-00014394,
[Ph.D. Thesis]

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Item Type: Ph.D. Thesis
Status: Publisher's Version
Title: Modification of the Canadian Water Quality Index : Case Study Assessment of Groundwater Quality in Mekong Delta, Vietnam
Language: English
Abstract:

In water resources management, there exists a significant disconnect between interests and goal stettings of stakeholders, policy-makers, and decision-makers. Researches have shown that water quality indices have become useful tools for water quality assessment and management. This study aims to determine the groundwater quality status of the Vietnamese Mekong Delta with a suitable water quality index regarding the European Water Framework Directive and the Vietnamese National Regulation. Building on existing works, the needed Water Quality Index must have the following fundamental properties: independence of the particular set of quality parameters and sensitivity to individual bad parameters. Based on a review of the literature on water management and theories of water quality indices, the Canadian Water Quality Index (CCME WQI) is chosen as the basis of argumentation, because it has the first of the above properties. Analysis of the implicit statistical data, especially the inclusion of the number of quality parameters with one failed test (Scope) as well as the number of failed tests (Frequency) in the definition of CCME WQI, demonstrated that CCME WQI is also a quality index for the quality of water control: a high number of failed tests or a high number of quality parameters with failed tests indicate that water control is not sufficient. Nevertheless, there are situations where water must be regarded as good, while CCME WQI qualifies it as bad by its statistical factors. Therefore, this research presents a modification of CCME WQI, called Modified Canadian Water Quality Index (MCWQI), which widely has the same behavior as CCME WQI but is better in situations where the statistical factors furnish the wrong picture of the situation. The useability of MCWQI is verified by an application to the case study “Groundwater Quality in Mekong Delta”. The results concerning the Vietnamese groundwater regulation and the European drinking water regulation are compared. MCWQI is defined as a new tool to help not only water stakeholders and policy-makers but also communities to target scant resources more effectively and sustainably.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage

Das Wasserressourcenmanagement ist derzeit mit einer erheblichen Kluft zwischen den Interessen und Zielsetzungen von Politikern und Entscheidungsträgern verschiedenster Sektoren konfrontiert. Die Forschung hat gezeigt, dass Wasserqualitätsindizes zu nützlichen Instrumenten für die Bewertung und das Management der Wasserqualität von natürlichen Wasserressourcen geworden sind. Diese Studie zielt darauf ab, den Zustand der Grundwasserqualität des vietnamesischen Mekong-Deltas durch einen geeigneten Wasserqualitätsindex im Vergleich mit der europäischen Wasserrahmenrichtlinie und der nationalen vietnamesischen Regelung zu bewerten. Aufbauend auf den bestehenden Arbeiten und Veröffentlichungen, muss der erforderliche Wasserqualitätsindex grundsätzlich für verschiedenene Auswahlen von Qualitätsparametern anwendbar sein (z.B. Vietnamesische Grundwasser Regulierung und Europäische Trinkwasserverordnung) und empfindlich gegenüber einzelnen besonders schlechten Qualitätsparametern sein. Basierend auf einer zusammenfassenden Literaturrecherche über Wassermanagement und Theorien zu Wasserqualitätsindizes wird der kanadische Wasserqualitätsindex (CCME WQI) als Argumentationsbasis gewählt, da er die erste der oben genannten Eigenschaften aufweist. Die Analyse der impliziten statistischen Daten, insbesondere die Einbeziehung der Anzahl von Qualitätsparametern mit mindestens einem fehlerhaften Test (Scope) sowie der Anzahl fehlerfafter Tests (Frequency) bei der Definition des CCME WQI zeigte, dass der CCME WQI auch ein Index für die Qualität der Kontrollmechanismen der Wasserqualität ist. Denn eine hohe Anzahl fehlerhafter Tests oder eine hohe Anzahl von Qualitätsparametern mit fehlerhaften Tests ist ein Zeichen dafür, dass Kontrollmechanismen nicht ausreichen. Dennoch gibt es Situationen, in denen die Wasserqualität als gut bewertet werden muss, während CCME WQI sie aufgrund einer Überbewertung statistischer Faktoren als schlecht qualifiziert. Daher wird in dieser Arbeit eine Modifikation des CCME WQI, genannt Modifizierter Kanadischer Wasserqualitätsindex (MCWQI), entwickelt und anhand der Fallstudie „Grundwasserqualität im Mekong Delta“ überprüft und die Ergebnisse anhand europäischer und vietnamesicher Regelungen verglichen. Die modifizierte Methodik beruht grundsätzlich auf dem CCME WQI, liefert aber in Situationen, in denen die statistischen Faktoren ein verzerrtes Bild der Situation liefern, realistischere Einschätzungen. MCWQI wird als neues Instrument eingeführt, das nicht nur den Wasserakteuren und politischen Entscheidungsträgern, sondern auch den Gemeinden helfen kann und soll, die knappen Ressourcen effizienter und nachhaltiger zu bewirtschaften.

German
Place of Publication: Darmstadt
Collation: 150 Seiten
Classification DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 650 Management
Divisions: 13 Department of Civil and Environmental Engineering Sciences > Institute IWAR
13 Department of Civil and Environmental Engineering Sciences > Institute IWAR > Water Supply and Groundwater Protection
Date Deposited: 21 Dec 2020 08:14
Last Modified: 21 Dec 2020 10:31
DOI: 10.25534/tuprints-00014394
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-143944
Referees: Urban, Prof. Dr. Wilhelm and Hazra, Prof. Dr. Subhendu Bakish
Refereed: 29 October 2020
URI: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/14394
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