luận văn thạc sĩ đánh giá thực trạng ô nhiễm kim loại nặng và dầu mỡ trong nước biển ven bờ tại cụm cảng xuất than nam cầu trắng thành phố hạ long và đề xuất giải pháp giảm thiểu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Huyền Trang ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG VÀ DẦU MỠ TRONG NƢỚC BIỂN VEN BỜ TẠI CỤM CẢNG XUẤT THAN NAM CẦU TRẮNG - THÀNH PHỐ HẠ LONG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội - 2019 z ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Huyền Trang ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG VÀ DẦU MỠ TRONG NƢỚC BIỂN VEN BỜ TẠI CỤM CẢNG XUẤT THAN NAM CẦU TRẮNG - THÀNH PHỐ HẠ LONG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Chuyên ngành: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Mã số: 8440301.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ VĂN THIỆN Hà Nội - 2019 z LỜI CẢM ƠN Trước tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Văn Thiện, người thầy tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ từ bắt đầu xây dựng đề cương hoàn thiện luận văn Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới: Ban giám hiệu Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa Môi trường tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập Trường để hồn thành luận văn Tập thể cán nhân viên Trung tâm Quan trắc Tài nguyên Môi trường - Sở Tài nguyên Môi trường Quảng Ninh tạo điều kiện cho tiến hành thực nghiệm thời gian làm luận văn Cuối tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè ủng hộ, giúp đỡ động viên tơi suốt q trình thực đề tài Hà Nội, ngày 05 tháng 09 năm 2019 Tác giả luận văn Nguyễn Huyền Trang z MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 Lịch sử nghiên cứu Mục đích nghiên cứu luận văn Đối tượng phạm vi nghiên cứu Các luận điểm đóng góp tác giả Các phương pháp nghiên cứu CHƢƠNG : TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan ô nhiễm môi trƣờng biển ven bờ 1.1.1 Ô nhiễm môi trường biển ven bờ 1.1.2 Các nguồn phát sinh 1.1.3 Tình hình nhiễm mơi trường biển Việt Nam 1.1.4 Tình hình nhiễm mơi trường biển Quảng Ninh 10 1.2 Tổng quan kim loại nặng Pb, Cd, As, Hg dầu mỡ khoáng 12 1.2.1 Nguồn gốc KLN dầu mỡ môi trường nước 13 1.2.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng kim loại nặng dầu mỡ trầm tích sông, hồ, biển .16 1.2.3 Dạng tồn kim loại nặng dầu mỡ nghiên cứu mơi trường đất, nước trầm tích .17 CHƢƠNG : ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 Khái quát vùng nghiên cứu – Cụm cảng Nam Cầu Trắng 21 2.1.1 Vị trí địa lý địa hình địa mạo .22 2.1.2 Khí hậu thủy văn .23 2.1.3 Kinh tế xã hội 25 2.1.4 Hiện trạng phát sinh chất thải 26 2.2 Nội dung nghiên cứu 27 2.2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 27 2.2.2 Nội dung nghiên cứu .28 z 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu .30 2.3.1 Phương tiện nghiên cứu 30 2.3.2 Phương pháp thu thập tài liệu 32 2.3.3 Phương pháp thu thập mẫu .32 2.3.4 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 34 2.3.5 Phương pháp tổng hợp phân tích, xử lý số liệu liệu 35 CHƢƠNG : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36 3.1 Các nguồn gây ô nhiễm nƣớc tầng mặt trầm tích cụm cảng NCT 36 3.1.1 Các nguồn gây ô nhiễm nước tầng mặt 36 3.1.2 Các nguồn gây nhiễm trầm tích 38 3.1.3 Mối tương quan nguồn gây ô nhiễm 39 3.2 Một số tiêu lý hóa mơi trƣờng nƣớc tầng mặt trầm tích cụm cảng NCT 39 3.2.1 Hiện trạng môi trường nước mặt khu vực cụm cảng NCT .40 3.2.2 Hiện trạng mơi trường trầm tích đáy khu vực cụm cảng NCT 46 3.3 Đánh giá mức độ tích lũy kim loại nặng dầu mỡ nƣớc tầng mặt trầm tích biển khu vực cụm cảng NCT 48 3.3.1 Mức độ tích lũy kim loại nặng dầu mỡ nước tầng mặt .48 3.3.2 Mức độ tích lũy kim loại nặng dầu mỡ trầm tích biển .54 3.4 Đề xuất số giải pháp giảm thiểu nguy ô nhiễm 64 3.4.1 Giải pháp sách, quản lý 64 3.4.2 Giải pháp khoa học, công nghệ 66 3.4.3 Giải pháp xã hội hóa cơng tác bảo vệ môi trường 66 3.4.4 Nguyên tắc “ Người gây ô nhiễm phải trả tiền” .67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 z luan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieuluan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieu DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BOD5 : Nhu cầu oxy hoá sinh học (5 ngày) COD : Nhu cầu oxy hố hóa học BVMT : Bảo vệ mơi trường CP : Cổ phần : Độ C (độ Celsius) C GDP : Gross Domestic Product – Tổng sản phẩm quốc nội : Hecta HC : Hydrocacbon KTXH : Kinh tế xã hội KĐT : Khu đô thị KLN : Kim loại nặng NCT : Nam Cầu Trắng SW : Surface Water – Nước mặt Se : Sediment – Trầm tích SS : Hàm lượng chất rắn lơ lửng TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TN&MT : Tài nguyên Môi trường TCCP : Tiêu chuẩn cho phép TNHH : Trách nhiệm hữu hạn TP : Thành phố QCVN : Quy chuẩn Việt Nam GHCP : Giới hạn cho phép UBND : Ủy ban Nhân dân TL: : Thủy triều lên TX: : Thủy triều xuống UNESCO : Tổ chức giáo dục, khoa học văn hoá Liên Hiệp Quốc Vinacomin : Tập đồn Cơng nghiệp Than Khống sản Việt Nam luan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieuluan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieu z luan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieuluan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieu DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 : Hàm lượng kim loại nặng loại nước thải 13 Bảng 2.1 Phân loại tính chất chất thải nguy hại cụm cảng NCT .27 Bảng 2.2 : Tổng hợp nội dung nghiên cứu .29 Bảng 2.3: Bảng tổng hợp thiết bị quan trắc phân tích 30 Bảng 2.4: Vị trí lấy mẫu kí hiệu mẫu 33 Bảng 2.5: Phương pháp phân tích tiêu trầm tích 35 Bảng 3.1: Một số tính chất lý, hố học nước mặt cụm cảng NCT đợt I – tháng 09/2018 41 Bảng 3.2: Một số tính chất lý, hố học nước mặt cụm cảng NCT đợt II – tháng 02/2019 .42 Bảng 3.3 Kết quan trắc phân tích hàm lượng dầu mỡ nước biển ven bờ tầng mặt sau: 43 Bảng 3.4 Kết quan trắc phân tích hàm lượng kim loại nặng nước biển ven bờ tầng mặt sau: 44 Bảng 3.5 Kết quan trắc phân tích hàm lượng dầu mỡ mơi trường trầm tích sau: 46 Bảng 3.6 Kết quan trắc phân tích hàm lượng kim loại nặng mơi trường trầm tích sau: 47 Bảng 3.7 Hàm lượng trung bình kim loại nặng trầm tích biển nơng giới tiêu chuẩn ô nhiễm môi trường trầm tích Canada (mg/kg) 61 Bảng 3.8 Thực trạng ô nhiễm As trầm tích biển 63 Bảng 3.9 Thực trạng nhiễm dầu mỡ khống trầm tích biển 64 luan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieuluan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieu z luan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieuluan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieu DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Sự cố tràn dầu biển Hình 2.1 Vị trí cụm cảng Nam Cầu Trắng mối trương quan với điều kiện tự nhiên KTXH lân cận 23 Hình 2.2: Tổng quan cụm cảng Nam Cầu Trắng nhìn từ vệ tinh 28 Hình 2.3 Sơ đồ mạng điểm quan trắc môi trường 33 Hình 3.1 Các vị trí lấy mẫu 02 đợt quan trắc 40 Hình 3.2: Hàm lượng As tổng số nước tầng mặt cụm cảng NCT 49 Hình 3.3: Hàm lượng Hg tổng số nước tầng mặt cụm cảng NCT 50 Hình 3.4: Hàm lượng Pb tổng số nước tầng mặt cụm cảng NCT 51 Hình 3.5: Hàm lượng Cd tổng số nước tầng mặt cụm cảng NCT 52 Hình 3.6: Hàm lượng Dầu mỡ khoáng nước tầng mặt cụm cảng NCT 53 Hình 3.7: Hàm lượng Chì tổng số trầm tích cụm cảng NCT 55 Hình 3.8: Hàm lượng Cadimi tổng số trầm tích cụm cảng NCT .56 Hình 3.9: Hàm lượng Asen tổng số trầm tích cụm cảng NCT 57 Hình 3.10: Hàm lượng Thuỷ ngân tổng số trầm tích cụm cảng NCT .58 Hình 3.11: Hàm lượng dầu mỡ khống trầm tích cụm cảng NCT 59 luan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieuluan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieu z luan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieuluan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieu MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Vịnh Hạ Long – di sản thiên nhiên giới UNESCO lần công nhận vào năm 1994 2000 ; Là vịnh biển đẹp Việt Nam bên cạnh vịnh Nha Trang, vịnh Hạ Long nơi thường xuyên đón tiếp tàu du lịch quốc tế chọn làm điểm dừng tham quan Môi trường vịnh Hạ Long bị đe dọa từ hoạt động khai thác than xuất than vận chuyển than, lấn biển làm khu đô thị, nuôi trồng thủy hải sản ngày diễn với chiều hướng gia tăng Vì cơng tác bảo vệ mơi trường cần quan tâm [1] Tại cảng than, nhiều tàu trọng tải lớn đến nhận than không vào cảng phải dùng biện pháp chuyển tải nên lượng than rơi vãi xuống vịnh Hạ Long nhiều Đáng ý tình trạng nhiễm dầu có xu hướng phức tạp nguồn phát thải bờ biển không kiểm soát, số lượng tàu thuyền gắn máy nhỏ dùng động cũ, lạc hậu tăng nhanh, dẫn đến khả thải dầu vào môi trường biển nhiều Theo Báo cáo trạng ô nhiễm vùng ven biển, vịnh Hạ Long bị đánh giá nơi có mức độ nhiễm dầu nặng "khơng bằng", đặc biệt vùng nước cảng Cái Lân Theo báo cáo này, vùng nước cảng Cái Lân có thời điểm hàm lượng dầu nước biển đạt tới 1,75mg/l, cao gấp lần TCVN gấp hàng chục lần tiêu chuẩn ASEAN, có đến 1/3 diện tích mặt vịnh thường xuyên có hàm lượng dầu khoảng 1,0 - 1,73 mg/l Hàm lượng dầu trầm tích ven bờ hai bên Cửa Lục đạt mức cao 752,85mg/kg [36] Ngay mắt thường, nhận thấy cảng tàu du lịch cảng xuất than khu vực ven biển Vịnh Hạ Long… thường xuyên có váng dầu loang rộng mặt biển Theo kết điều tra chuyên đề "Đánh giá dự báo tải lượng ô nhiễm đưa vào Vịnh Hạ Long - Bái Tử Long" năm 2009 Viện Tài nguyên Môi trường Biển thực cho thấy, việc quản lý, kiểm sốt nguồn nhiễm (đặc biệt ngành than) chưa hiệu Hầu hết nguồn ô nhiễm chưa xử lý thải luan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieuluan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieu z luan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieuluan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieu môi trường Các chất ô nhiễm vào Vịnh Hạ Long - Bái Tử Long thường theo hai đường rửa trơi nguồn nhiễm đất liền qua hệ thống sông, suối, lạch, triều đưa Vịnh đổ trực tiếp từ nguồn nước sinh hoạt dân cư ven biển, khách du lịch, nuôi trồng thủy sản, vận chuyển than Cũng theo số liệu quan trắc báo cáo trên, với tốc độ xả thải nay, năm Vịnh Hạ Long - Bái Tử Long phải hứng chịu khoảng 43 nghìn COD nghìn BOD (chất hữu lơ lửng) đổ vào vịnh Khoảng 5,6 nghìn Nitơ tổng số (N –T) gần nghìn Phốt tổng số (P – T) Đặc biệt, có khoảng 135 nghìn kim loại nặng khoảng 777,5 nghìn TSS (chất rắn lơ lửng) hàng năm từ nguồn thải ven biển đổ vào Vịnh, mối đe dọa lớn tới môi trường vùng Vịnh Hạ Long [13] Kết điều tra nhiều năm cho thấy, hàm lượng ô nhiễm kim loại nặng đưa vào Vịnh chủ yếu từ hoạt động khai thác than Cẩm Phả (chiếm tới 70% tổng lượng vào) thành phố Hạ Long Còn chất hữu dinh dưỡng đưa vào vùng Vịnh có xuất phát điểm từ khu vực thành phố Hạ Long nhiều (khoảng 30 - 60%), Hoành Bồ, Cẩm Phả Vân Đồn [20] Hiện cụm cảng Nam Cầu Trắng thuộc phường Hồng Hà – thành phố Hạ Long khu vực thường xuyên có hoạt động bốc xúc vận chuyển than tuyến luồng ngồi vịnh có khả gây ô nhiễm tới môi trường vịnh Hạ Long cao Cơ quan chủ quản cụm cảng có chương trình quan trắc định kỳ năm 02 lần số lượng điểm quan trắc chưa có đánh giá nguy ô nhiễm từ hoạt động vận chuyển than tới vùng Vịnh Từ vấn đề cấp thiết nêu trên, đề tài: “Đánh giá thực trạng ô nhiễm kim loại nặng dầu mỡ nước biển ven bờ cụm cảng xuất than Nam Cầu Trắng - Thành phố Hạ Long đề xuất giải pháp giảm thiểu” thực nhằm đánh giá thực trạng môi trường, cung cấp số thông tin trạng ô nhiễm KLN dầu mỡ cho quan quản lý làm sở đánh giá, quản lý kiểm sốt mơi trường khu vực Lịch sử nghiên cứu Tính đến thời điểm năm 2018 chưa có cơng trình nghiên cứu cụ thể việc đánh giá thực trạng ô nhiễm kim loại nặng dầu mỡ môi trường luan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieuluan.van.thac.si.danh.gia.thuc.trang.o.nhiem.kim.loai.nang.va.dau.mo.trong.nuoc.bien.ven.bo.tai.cum.cang.xuat.than.nam.cau.trang.thanh.pho.ha.long.va.de.xuat.giai.phap.giam.thieu z