Luận án tiến sĩ khoa học môi trường: Nghiên cứu sức chịu tải môi trường của sông Trường Giang, tỉnh Quảng Nam làm cơ sở khoa học cho việc sử dụng hợp lý

Tuy nhiên, trước những sức ép rất lớn đối với sông Trường Giang nhưng chođến nay, chỉ có một số công trình nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, tài nguyên tạisông Trường Giang, chưa có công

Mai Trọng Hoàng

NGHIÊN CỨU SỨC CHỊU TẢI MÔI TRƯỜNG

CUA SONG TRUONG GIANG, TINH QUANG NAM LAM CO SO KHOA HOC CHO VIEC SU DUNG HOP LY

LUAN AN TIEN Si KHOA HOC MOI TRUONG

Ha Nội - 2021

Mai Trọng Hoàng

NGHIÊN CỨU SUC CHIU TAI MOI TRUONG

CUA SONG TRUONG GIANG, TINH QUANG NAM LAM CO SO KHOA HOC CHO VIEC SU DUNG HOP LY

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 9440301.01

LUẬN ÁN TIEN SI KHOA HỌC MOI TRUONG

NGUOI HUONG DAN KHOA HOC:

PGS.TS Tran Van Thuy

TS Nguyễn Đăng Giáp

Hà Nội - 2021

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi Các sốliệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bat

kỳ công trình nào khác Một số số liệu sử dụng trong Luận án được tham khảo từ đềtài khoa học và công nghệ độc lập cấp Nhà nước “Nghiên cứu tông thé sông TrườngGiang và vùng phụ cận phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội tỉnh QuảngNam”, mã số ĐTĐL.CN-15/16 đã được sự cho phép của cơ quan chủ trì và chủnhiệm đề tài mà nghiên cứu sinh là thành viên tham gia

Hà Nội ngày tháng năm 2021

Tác giả luận án

Mai Trọng Hoàng

LOI CAM ON

Trước tiên, tôi xin tran trong cảm on các thầy giáo, cô giáo Khoa Môi trường

và các phòng chức năng, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia HàNội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như

thực hiện công trình này.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trần Văn Thụy, Giảng viêncao cấp Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia

Hà Nội và TS Nguyễn Đăng Giáp, Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia vềĐộng lực học sông biển, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã tận tình hướng dẫn,chỉ bảo và định hướng cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và học tập

Tôi xin cảm ơn lãnh đạo Trung tâm Nghiên cứu Môi trường, Viện Khoa học

Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi

trong quá trình thực hiện Luận án.

Tôi xin cảm ơn sự hỗ trợ của đề tài KH&CN cấp Nhà nước “Nghiên cứu

tổng thể sông Trường Giang và vùng phụ cận phục vụ phát triển bền vững kinh tế

- xã hội tỉnh Quảng Nam”, mã số DTDL.CN-15/16 và đề tài “Đánh giá tác động

của biến đổi khí hậu đến điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên và môi trường

khu vực cửa sông ven bién vùng đồng bằng sông Hồng và dé xuất giải pháp khaithác sử dụng hợp lý”, mã số BĐKH.33/16-20

Trong thời gian qua tôi cũng nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của đồng

nghiệp, sự ủng hộ và động viên của gia đình và người thân.

Xin trân trọng cảm on sự giúp đỡ quý báu đó.

Hà Nội ngày tháng năm 2021

Nghiên cứu sinh

Mai Trọng Hoàng

1 Lý đo chọn đề tài 2: 5c ©5s2x2 22x 2E12211221127112112112711211211 1112112111 re 1

2 Mục tiêu của Luận an oie cece ccccccccssccccssscccessceccssseccesscecessseceessecesssseeessseceessaeess 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - 2 2 c +SE+SE+EE+EE+EzEerEerkerxerxerxee 34.Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ¿- ¿6 2 +S+SE+E£EE+EEEEEEEEEEEEEerxrrrrkrrerree 3

Chương 1 TONG QUAN -s- 5° 52s se SseEssESsEEsEEsEssExserserssrasstsrrssrssrssee 4

1.1 TINH HÌNH NGHIÊN CỨU VE CHAT LƯỢNG NƯỚC SÔNG VA

QUAN LÝ LƯU VUC SÔNG TREN THE GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 4

1.1.1 Nghiên cứu chất lượng nước SÔIg -2- ++5cc2ccceEerterkrrsrkereeres 4

1.1.2 Nghiên cứu quản lý ÏWH vec SÔH ccSc SE itsekssekseererevre 7

1.2 CÁC NGHIÊN CUU CƠ SỞ LÝ THUYET VA UNG DUNG SUC CHIU TAI

MOI TRUONG DONG SONG TREN THE GIỚI VA Ở VIET NAM 10

1.2.1 Một số khái niệm có liên PEEREEER.- ‹:ạ 10

1.2.2 Nghiên cứu tải lượng ô nhiễm đưa vào SONG -. -:-cc+ce+cccccced 101.2.3 Nghiên cứu đặc điểm thủy động lực của sông -cc©ce+ce+cccea 131.2.4 Nghiên cứu sự lan truyền chat ô nhiễm trong môi trường nước sông l5

1.2.5 Nghiên cứu moi quan hệ giữa 6 nhiễm thủy vực với yếu to sinh vật 16

1.2.6 Nghiên cứu sức chịu tải môi trưòng của dòng SONG 19

1.3 CAC NGHIÊN CUU VE SÔNG TRUONG GIANG, TINH QUANG NAM 23

1.4 KHAI QUAT DIEU KIEN TU NHIEN, KINH TE - XA HOI KHU VUC

SONG TRƯỜNG GIANG wu eescssssssssssesssessssssssssecssecsusssssssecsusssssssecsuesssessecssecssecssessesees 25

Chương 2 PHAM VI THỜI GIAN, DIA DIEM VÀ PHƯƠNG PHAP

NGHIÊN CỨU, DU LIEU SU DUNG - 2s sscsseecsssevesseecsse 36

2.1 PHAM VI THỜI GIAN VÀ DIA DIEM NGHIÊN CỨU - 36

2.1.1 Thời gian nghiÏÊH CỨI cv HH kg 36

2.1.2 Địa điểm Nhién CỨPM 55c St EEEEEEEEEE21E21E211111111121121 11 ty 3ó2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VA DU LIEU SỬ DỤNG - 37

2.2.1 Phương pháp khảo sát they VĂN ch ket 38

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu chất lượng nước SONG -. -: 39

2.2.3 Phương pháp nghiên cứu yếu tô thủy sinh vật sông Trường Giang 452.2.4 Phương pháp xác định tải lượng 6 nhiễm vào sông Trường Giang 48

2.2.5 Phương pháp mô phỏng thủy động lực, chất lượng nước và xác định

suc chịu tải môi trường của sông Trường ŒIqng «-~-«<- 53

2.2.6 Phương pháp sử dụng mô hình phân tích DPSIR và SWOIT 6]

Chương 3 KET QUÁ NGHIÊN CỨU VÀ BAN LUẬN -se « 62

3.1 TAI LƯỢNG Ô NHIEM TỪ CÁC NGUON PHÁT SINH TRONG LƯU VUCVÀO SONG TRƯỜNG GIANG 5c: 5c 22x21 tri 62

3.1.1 Tải lượng 6 nhiễm phát sinh trong lưu vực năm cơ sở 2017 và dự báo

đến năm 203(0 c-:-c++++++EE+vtttEEktrtttEEttrttttttrrrrtrtirirrrrirrie 62

3.1.2 Tải lượng ô nhiễm vào sông Trường Giang năm cơ sở 2017 và dự báo

đến năm 20030 :-c++t+2EE+vtttEEttrttttEttrttttrrrrrrtririrrrirrie 68

3.2 ĐẶC DIEM THUY DONG LUC CUA SONG TRUONG GIANG 73

3.2.1 Sơ đồ thủy lực mạng lưới sông nghiÊH CUU ceeccecsecsecssessessessessesssessesseeseeess 73

3.2.2 Kết quả hiệu chỉnh, kiém định mô hình mô phỏng thủy động lực 74

3.2.3 Kết quả mô phỏng thủy động lực của sông Trường Giang 76

3.3 DIEN BIEN PHAN BO THANH PHAN O NHIEM VA MOI QUAN HE VOI

MOT SO YEU TO THỦY SINH VAT TẠI SÔNG TRUONG GIANG 81

3.3.1 Đặc điểm chất lượng nước và phân bố thủy sinh vật tại sông

3.4 SỨC CHIU TAI VÀ KHẢ NĂNG PHUC HOI MOI TRƯỜNG, DA DANG

SINH HOC CUA SONG TRUONG GIANG - - + St+EEESEEEEEEEzEerxrrerxrrx 112

3.4.1 Sức chịu tải môi trường của sông Trường Giang theo các kịch ban 112

3.4.2 Khả năng phục hồi môi trường và đa dạng sinh học của sông

Trường TÌŒH - KH HH HH HH Hu 121

3.5 ĐỊNH HUONG KHAI THÁC VA SỬ DUNG HỢP LÝ SONG

:19/9)/6167 0e ẢẢ Ô.ồ.Ỗ.Ỗ.Ỗ.ÔỖ 123

3.5.1 Phân tích thực trạng, kha năng áp dụng các nhóm giải pháp 123

3.5.2 Đề xuất định hướng khai thác, sử dung hợp lý sông Trường Giang 1263.5.3 Một số giải pháp cụ thể quản lý, khai thác và sử dụng sông

KET LUAN 00757 137

KIÊN NGHỊ VE NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO . 138

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIÁ

LIEN QUAN DEN LUẬN AN 5-s- se ©cscsecksEEseEesEksEssErsereessersrrssre 139

TÀI LIEU THAM KHẢO << 2s s<ssSs£SsEssEssExsersersevssesserssrsee 140

PHỤ LỤC

ili

DANH MỤC CHỮ VIET TAT

ADB: Ngân hàng phát triển châu Á (Asian Development Bank)

BĐKH: Biến đồi khí hậu

BLTM: Mô hình truyền tải nhân tử phân nhánh

(Branched Lagrangian Transport Model)

BTNMT: Bộ Tài nguyên và Môi trường

BVMT: Bảo vệ môi trường

DHI: Viện Thủy lực Đan Mạch

(Danish Hydrographisches Institute)

DDSH: Da dang sinh hoc

ĐHKHTN: Đại học Khoa học Tự nhiên

ĐHQGHN: Đại học Quốc gia Hà Nội

DVD: Dong vat day

DVN: Động vật nồi

EPA: Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ

(United States Environmental Protection Agency)

IUCN: Liên minh Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên

Thiên nhiên (International Union for Conservation of Nature)

FAO: Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp

(Food and Agriculture Organization)

HST: Hệ sinh thai

ISO: Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế

(International Standards Organization)

JICA: Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Ban

(Japan International Cooperation Agency)

QCCP: Quy chuẩn cho phép

QCVN: Quy chuẩn Việt Nam

SDĐ: Sử dụng đất

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TLCS: Tai lượng cơ sở

TNMT: Tai nguyên va môi trường

TNN: Tài nguyên nước

TP: Thành phố

TVN: Thực vật nồi

UBND: Ủy ban nhân dân

UNEP: Chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc

(United Nations Environment Programme)

WQI: Chi số chất lượng nước (Water Quality Index)

DANH MUC BANG

Một số chi số da dạng sử dụng phổ biến nhất - ees eesesseeseseeseens 18

Diện tích NTTS ven sông Trường Giang phân theo phương thức nuôi

và loại thủy sản năm 2 [7 - c1 13111 11191119111 111911 811 11 HH ng ng ngư n 29 Toa độ vi tri các trạm dO - 1131222311 1111 5311111 81111111 111g trrg 38 Phân chia các đoạn sông Trường Giang nghiên CỨU - «55+ 5s£+s£s>ss 42

Thang đánh giá chất lượng nước theo chỉ số da dang (H') : +- 47 Thang đánh giá chất lượng nước theo chi số ưu thế Berger-Parker (d) 47

Don vị tai lượng ô nhiễm do sinh hoạt - 2-52 2522522522 2S2Ezxvzxzxezed 49

Nông độ các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp đầu ra theo từng quý 50

Don vi tải lượng ô nhiễm do NTTS - 2-5: 55222 S++E£E+E+Ee£zxezxerezxrrs 51 Don vị tai lượng 6 nhiễm do chăn nuOi csscsscssessessessesseeseesessesseeseeseeseeseeseeseees 51

Don vi tai luong 6 nhiễm do rửa trôi đất - :+s5t+EvEx+E2EeEESEEEeExrkerxereree 52

Tải lượng 6 nhiễm phát sinh từ nguồn sinh hoạt năm 2017 và dự báo

cho năm 2030 tại lưu vực sông Trường iiang - s5 se +vsseseeeeeee 62

Tải lượng ô nhiễm phát sinh từ nguồn công nghiệp năm 2017 và dự báo

cho năm 2030 tại lưu vực sông Trường Giang ¿+5 +++s£+e£+ecsserserees 63

Tải lượng ô nhiễm phát sinh từ nguồn NTTS năm 2017 và dự báo cho

năm 2030 tại lưu vực sông Trường GIang + xxx ssirsirseree 64

Tải lượng ô nhiễm phát sinh từ nguồn chăn nuôi năm 2017 và dự báo cho

năm 2030 tại lưu vực sông Trường Giang - - - cc + +sstrsereererrrrre 64

Tải lượng ô nhiễm phát sinh do rửa trôi đất năm 2017 và dự báo

cho năm 2030 tại lưu vực sông Trường ilang - - s55 s+c*++vsseseeeeese 65

Nông độ quan trắc của các thông số 6 nhiễm trên sông Trường Giang tai ngã

ba sông Thu Bồn - Trường Giang và ngã ba sông Tam Kỳ - Trường Giang 66

Tái lượng ô nhiễm phát sinh từ dòng chảy của hai hệ thống sông Thu Bồn

Dự báo tổng hợp tải lượng 6 nhiễm đi vào sông Trường Giang năm 2030 71

Gia trị mực nước va lưu lượng trung bình các thang mùa kiệt

giai Goan 2016-2018 2 4 78

Tổng hợp thành phan loài TVN tại sông Trường Giang - 87 Cấu trúc thành phan loài DVD tại sông Trường Giang - 89

Mối tương quan giữa tải lượng 6 nhiễm và nồng độ các thông số ô nhiễm

tại các đoạn sông Trường GI4nØ - - - s1 vn ng rưy 115

So sánh sức chịu tải chất ô nhiễm dự báo trong tương lai (năm 2030)

G0900 0n 120

Tổng hợp chất lượng nước các đoạn sông Trường Giang năm 2017

M1! šUs1g 8070206510 0107Ẽ77 122

Ma trận SWOT đánh giá thuận lợi, khó khăn, thách thức và cơ hội đối với

việc khai thác và sử dụng sông Trường Giang -:+s-xs+s+scssses 125

VII

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sông Trường Giang đoạn qua đập Cô Linh, xã Bình Sa,

huyện Thăng Bình - - 6 k1 TH HT TH HT TH nh th Hà nh 31

Hình 2.1 Sơ đồ phạm vi sông Trường Giang, tinh Quảng Nam .2- 5 552 36 Hình 2.2 Sơ đồ thực hiện các nội dung nghiên cứu của Luận ắn - -‹ << ++s+ 37 Hình 2.3 Sơ đồ bó trí các trạm đo MCI, MC2 trên sông Trường Giang

va SOng 0S 38

Hình 2.4 Sơ đồ vị trí thu mẫu nước mặt sông Trường Giang trong 2 đợt khảo sát 44

Hình 2.5 Sơ đồ vị trí thu mẫu thủy sinh vật tại sông Trường Giang - 46

Hình 2.6 Địa hình phạm vi miền tính toán thiết lập cho sông Trường Giang 56

Hình 2.7 Thiết lập vị trí các điểm thải vào sông Trường Giang :-5¿©5++: 57 Hình 2.8 Sơ đồ các bước thực hiện mô hình MIKE nghiên cứu sức chịu tải môi trường của sông Trường Giang, tỉnh Quang Nam - 55+ +-<+ 60 Hình 3.1 Sơ đồ thiết lập mạng sông nghiên cứu - + +¿©++++£x+£+++zx+zx++zxerxezsez 74 Hình 3.2 Mực nước mô phỏng và thực đo sau khi hiệu chỉnh tại trạm quan trắc thủy văn trên sông Tam Kỳ -2- 2: ©+2©+++++x++zx+zzxezrxesrxez 75 Hình 3.3 Quan hệ giữa mực nước thực đo và mực nước mô phỏng khi hiệu chỉnh tại trạm quan trắc thủy văn trên sông Tam KKỳ ¿2 + s+s+£++£++zssrs 75 Hình 3.4 Mực nước mô phỏng và thực đo sau khi kiểm định tại trạm quan trắc thủy văn trên sông Tam Kỳ -2- 2: ©+2©+2++x++zx+zzx+zrxesrxe+ 76 Hình 3.5 Quan hệ giữa mực nước thực đo và mực nước mô phỏng khi kiểm định tại trạm quan trắc thủy văn trên sông Tam Kỳ ¿2 + s++z++zx+zs+2 76 Hình 3.6 Phân bố trường dòng chảy sông Trường Giang theo thủy triều 77

Hinh 3.7 Bién động giá tri mực nước lớn nhất và nhỏ nhất theo các mặt cắt sông Trường Giang - 2 2+ £+Ee+Ee£EeEEeEEeEkerkerxerkers 78 Hình 3.8 Biến động giá trị vận tốc dòng chảy lớn nhất và nhỏ nhất theo các mặt cắt sông Trường Giang -2¿©2++©++x++cx+vrxeerxesrxesrxee 79 Hình 3.9 Giá trị lưu lượng nước qua mặt cắt đại diện cho các khu vực sông Trường Giang theo thời Ø1411 SG 3c 1911191119118 11 811 81 1g rưn 79 Hình 3.10 Giá trị BODs trong nước sông Trường Giang - + sss+s se 81 Hình 3.11 Nước thải từ các ao nuôi trồng thủy sản vào sông Trường Giang 82

Hình 3.12 Gia trị BODs phân theo đoạn sông và thời g1an 5c csxssxsscsereeree 82

vill

Hình 3.13 Nồng độ NH¿" trong nước sông Trường Giang -: 2¿5¿©csz22sz2ssz+s 83 Hình 3.14 Nồng độ NH,* phân theo đoạn sông và thời gian -. -¿ ¿5s x52 84 Hình 3.15 Nong độ NO; trong nước sông Trường Giang .2 2¿©5¿©cxz2cxz2csce- 84 Hình 3.16 Nồng độ NO; phân theo đoạn sông và thời gian - 2: 5 s2 s52 85

Hình 3.17 Giá trị TSS trong nước sông Trường GIang cscc + sssexeereerseres 85 Hình 3.18 Gia trị TSS phân theo đoạn sông và thời ø1a1 - - 5 5 + +seeeserse S6

Hình 3.19 Biến động mật độ trung bình TVN theo mùa - - 55 5c £+£+ssserserses 88 Hình 3.20 Số lượng các taxon DVN ở các thủy vực nghiên cứu - z2 88

Hình 3.21 Tỷ lệ % các taxon theo các bậc phân loại của các lớp DVD

ở thủy vực nghi1Ên CỨU - - G11 113113 11191 911 11 911 HH ng ngư 90

Hình 3.22 Mối quan hệ giữa giá trị thông số chất lượng nước mô phỏng và quan trắc

tại các mặt cắt khi hiệu chỉnh mô hình - - + 5x ++£E++EeEE+EerEerxzxerxerees 92 Hình 3.23 Mối quan hệ giữa giá trị thông số chất lượng nước mô phỏng và quan trắc

tại các mặt cắt khi kiểm định mô hình - 2-2-2 22 +2 +2 £+E£+E+E++EerEerxered 93 Hình 3.24 Diễn biến BOD tại sông Trường Giang theo mùa và thủy triều

(4100602001157 97

Hình 3.25 Phân bố BOD tại các đoạn sông Trường Giang năm 2017 - 98 Hình 3.26 Diễn biến NHa+ tại sông Trường Giang theo mùa và thủy triều

(kich ban nam 0200210157 99

Hình 3.27 Phân bố NH4+ tại các đoạn sông Trường Giang năm 2017 . - 100 Hình 3.28 Diễn biến NO3- tại sông Trường Giang theo mùa và thủy triều

s(0i8 802002100177 101

Hình 3.29 Phân bố NO3- tại các đoạn sông Trường Giang năm 2017 -. - 102

Hình 3.30 Diễn biến TSS tại sông Trường Giang theo mùa và thủy triều

6102001 d 103

Hình 3.31 Phân bố TSS tại các đoạn sông Trường Giang năm 2017 -: 104

Hình 3.32 Dự báo diễn biến chất lượng nước sông Trường Giang đến năm 2030

(Mùa khô - Triều lên) 2-2 252 £+E2E£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE211111 11 0, 106 Hình 3.33 Giá trị ĐDSH Shannon-Weiner (H’) cho TVN ở các điểm

thu mẫu trên sông Trường Giang -: 2¿222+2+++E++£xzEtzrxerxvzrrerxrrex 107

Hình 3.34 Giá trị chỉ số ưu thé Berger-Parker (d) cho TVN ở các điểm

thu mẫu trên sông Trường Giang - ¿+ 2+ s2 +E+EE+E£EE+E£EeEzxerxrrerrrrs 108

1X

Hình 3.35 Giá trị DDSH Shannon-Weiner (H’) cho DVN ở các điểm

thu mẫu trên sông Trường Giang ¿+ 2 5+2 +E+EE+E££E+E+EeEzxerxrrrxrrs 109

Hình 3.36 Giá trị chỉ số ưu thế Berger-Parker (d) cho DVN ở các điểm

thu mẫu trên sông Trường Giang - ¿+ 2 5E+E+E+EE+E£EE£EE£EeErrerxrrrrrrs 110

Hình 3.37 Giá tri ĐDSH Shannon-Weiner (H’) cho DVD ở các điểm

thu mẫu trên sông Trường Giang -. 2 + s+2x+2x+E++E++E++E++zxzrxzrxzxrcsee 111

Hình 3.38 Giá trị chỉ số ưu thé Berger-Parker (d) cho DVD ở các điểm

thu mẫu trên sông Trường Giang + ++2++E++E++E++E++E++rxerxerxerezree 111

Hình 3.39 Sức chịu tải các chat 6 nhiễm của sông Trường Giang theo kịch ban A2 117

Hình 3.40 Sức chịu tai các chất 6 nhiễm của sông Trường Giang theo kịch bản B1 119

Hình 3.41 Sức chịu tải các chat 6 nhiễm của sông Trường Giang theo kịch bản B2 119 Hình 3.42 Khung phân tích DPSIR về khả năng áp dụng các giải pháp khai thác,

sử dụng sông Trường IIanB - - 5 tk TH HT ngàng ng rkp 124

Hình 3.43 Bồi tích cát làm thu hẹp dong chảy chính sông Trường Giang 128 Hình 3.44 Một số mô hình kinh tế xanh thí điểm tại khu vực sông Trường Giang 136

MỞ DAU

1 Lý do chọn đề tài

Sông Trường Giang với chiều dài 67 km, thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam,

ngăn cách với biển bởi cồn cát rộng lớn, phía Bắc nhập với hạ lưu hệ thống sông VuGia - Thu Bồn rồi đồ ra biển qua cửa Đại, phía Nam nhập với hạ lưu sông Tam Kỳrồi đồ ra biển qua cửa Lở và cửa An Hòa Nguồn nước của sông Trường Giang đượcthu nhận từ hai hệ thống sông này và từ nguồn thủy triều lên xuống tại các cửa sông

Sông Trường Giang nối hai hệ thống sông chính của tỉnh Quảng Nam nên nóthông thương tất cả các dòng nước của tỉnh với nhau Đây là con sông có vai trò quan

trọng trong tiêu thoát lũ và giao thông thủy Do vậy, hàng chục thế kỷ qua, sôngTrường Giang giữ vai trò huyết mạch giao thông thủy của xứ Quảng Dòng sôngnày còn có vai trò đặc biệt quan trọng là cung cấp nước NTTS và điều hòa, tiêu

thoát lũ cho vùng đồng bằng và trung du của tỉnh Quảng Nam Đây cũng là nơi sinhsống, di cư của nhiều loài thủy hải sản có giá trị vì là nơi giao thoa giữa nước mặn

và nước ngọt của các cửa sông Sông Trường Giang còn là dòng sông tinh thần của

cư dân ven biển tỉnh Quảng Nam, mang nhiều giá tri lịch sử, văn hóa

Tuy nhiên, trong giai đoạn hiện nay, sông Trường Giang đã bị con người tác

động tiêu cực quá mức Những năm gần đây người dân tự ý lấn chiếm lòng sông

làm nơi NTTS, nhiều quãng sông chỉ còn là con lạch Mặt khác, các ngư cụ khaithác của người dân như sáo, nò trên đoạn sông này đang làm ách tắc giao thông.Một số đoạn khác như từ cầu Bình Nam (huyện Thăng Bình) đến cầu Tam Thanh(TP Tam Kỳ) và từ cầu Tam Thanh đến cầu Tam Tiến (huyện Núi Thành), lòngsông đã bị hẹp lại do các công trình ao nuôi tôm lấn chiếm Các hộ dân nơi đây đãdùng máy móc múc đất đưới lòng sông, đắp thành ao nuôi tôm có diện tích khá lớn,

có nơi ao tôm chiếm gần nửa diện tích mặt sông Việc xây dựng các công trình trên

sông như cầu, đăng, đáy không theo quy hoạch và không đảm bảo các thông số kỹthuật đã gây bồi lắng lòng sông hoặc thu hẹp dòng chảy làm sông Trường Giangmắt đi sự nguyên trạng Các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, lũ, áp thấp nhiệt

đới, BĐKH đã và đang tác động mạnh tới sông Trường Giang Thêm nữa, những

tác động trên thượng nguồn hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn cũng ảnh hưởng đến

dòng chảy sông Trường Giang Đặc biệt, do sức ép gia tăng dân số và phát triển

kinh tế, hoạt động sinh hoạt của người dân hai bên bờ sông, hoạt động NTTS, côngnghiệp, chăn nuôi đã và đang phát sinh các nguồn chat thai 6 nhiễm gây sức ép lên

môi trường của sông Trường Giang.

Tuy nhiên, trước những sức ép rất lớn đối với sông Trường Giang nhưng cho

đến nay, chỉ có một số công trình nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, tài nguyên tạisông Trường Giang, chưa có công trình nghiên cứu đầy đủ về đặc điểm thủy động

lực, môi trường nước, thủy sinh vật và sức chịu tải môi trường của sông Trường Giang Vi vậy, việc nghiên cứu sức chiu tải môi trường của sông Trường Giang là

rất cần thiết, làm cơ sở định hướng quy hoạch, khai thác và sử dụng hợp lý, bềnvững phục vụ phát triển KT-XH khu vực sông Trường Giang nói riêng và tỉnh

Quảng Nam nói chung.

Từ những lý do nêu trên, nghiên cứu sinh thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sức

chịu tải môi trường của sông Trường Giang, tỉnh Quảng Nam làm cơ sở khoa

học cho việc sử dụng hợp lý”.

Luận án được thực hiện với sự hỗ trợ của đề tài độc lập cấp Nhà nước:

“Nghiên cứu tong thể sông Trường Giang và vùng phụ cận phục vụ phát triển bên

vững kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Nam”, mã số ĐTĐL.CN-15/16 (thực hiện từ năm2016-2019) Được sự đồng ý của cơ quan chủ trì và chủ nhiệm đề tài, nghiên cứu

sinh được phép sử dụng một phần số liệu, kết quả của đề tài, đi sâu nghiên cứu phântích đặc điểm thủy động lực, môi trường nước, thủy sinh vật, xác định tải lượng ônhiễm vào sông Trường Giang, mô phỏng sự phân bố nồng độ các chất ô nhiễm trênsông, đánh giá mối quan hệ giữa chất lượng nước và đời sống thủy sinh vật và xácđịnh sức chịu tải, khả năng phục hồi môi trường và ĐDSH; trên cơ sở đó dé xuấtmột số định hướng, giải pháp khai thác, sử dụng hợp lý sông Trường Giang

2 Mục tiêu của Luận án

2.1 Mục tiêu tong quát

Đánh giá được sức chịu tải môi trường của sông Trường Giang, tỉnh Quảng

Nam và trên cơ sở đó đề xuất được định hướng, giải pháp khai thác và sử dụng hợp

lý sông Trường Giang.

2.2 Mục tiêu cụ thể

- Phân tích được đặc điểm thủy động lực, môi trường nước, thủy sinh vật,xác định tải lượng ô nhiễm từ các nguồn thải vào sông Trường Giang trong thời

gian cơ sở (năm 2017) và dự báo đến năm 2030;

- Mô phỏng được sự phân bố thành phần ô nhiễm, phân tích mối quan hệgiữa chất lượng nước và đời sống thủy sinh vật; làm cơ sở đánh giá sức chịu tải (đối

với các thông số BOD, NH,*, NO; va TSS) theo các kịch ban, kha nang phuc hồi

môi trường và ĐDSH của sông Trường Giang; từ đó đề xuất định hướng, giải pháp

khai thác va sử dụng hợp lý sông Trường Giang.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Các nguồn thải ô nhiễm, yếu tố thủy động lực, môi

trường nước mặt và thủy sinh vật của sông Trường Giang, tỉnh Quảng Nam.

- Pham vi nghiên cứu:

+ Pham vi không gian: Toản bộ sông Trường Giang thuộc tinh Quảng Nam

có chiều dai 67 km bat đầu từ ngã ba An Lac, xã Duy Nghĩa, huyện Duy Xuyênđến cửa An Hòa, xã Tam Giang, huyện Núi Thành chảy qua 4 huyện, thành phốgồm Duy Xuyên, Thăng Bình, Tam Kỳ và Núi Thành

+ Phạm vi thời gian: Mùa khô và mùa mưa các năm 2016-2018, trong đó tập

trung vào các tháng mùa khô (tháng 4-tháng 6) và mùa mưa (tháng 10-tháng 12) của

năm cơ sở (2017) và dự báo đến năm 2030

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Cung cấp một cách có hệ thống và khoa học về tải lượng ô nhiễm từ các

nguon, đặc điểm thủy động lực, chất lượng nước, thủy sinh vat và sức chiu tải môi

trường của sông Trường Giang, tỉnh Quảng Nam;

- Là cơ sở khoa học cho việc lập quy hoạch, kế hoạch khai thác, sử dụng sông

Trường Giang, kiểm soát ô nhiễm và BVMT, phát triển KT-XH khu vực sông

Trường Giang và vùng phụ cận;

- Góp phần hệ thống hóa, hoàn thiện quy trình nghiên cứu sức chịu tải môi

trường cho các thủy vực sông ngòi ở Việt Nam.

5 Những đóng góp mới của Luận án

- Đã cung cấp một cách hệ thống về tính toán, đánh giá tải lượng ô nhiễmphát sinh từ các nguồn và đưa vào sông, đặc điểm thủy động lực học, diễn biến chất

lượng nước sông Trường Giang theo mùa trong năm cơ sở (năm 2017) và dự báo

đến tương lai (năm 2030);

- Đã xác định được sức chịu tải, đánh giá mối quan hệ giữa ĐDSH với chất

lượng nước, khả năng phục hồi môi trường và ĐDSH; đề xuất định hướng khai

thác, sử dụng hợp lý sông Trường Giang.

Chương 1 TONG QUAN

1.1 TINH HÌNH NGHIÊN CUU VE CHAT LƯỢNG NƯỚC SONG VA QUAN

LÝ LƯU VUC SONG TREN THE GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

1.1.1 Nghiên cứu chất lượng nước sông

Sông ngòi là mạng lưới địa hình trũng chứa nước chảy thường xuyên Đa

phần hệ thống sông có lưu thông với biển Lượng nước sông rất nhỏ so với tổnglượng nước Trái Đất nói chung (0,0001%) và lượng nước ngọt nói riêng (0,005%)[34] Việc nghiên cứu đánh giá chất lượng nước sông diễn ra phô biến trên thế giớicũng như ở Việt Nam với những phương pháp tiếp cận khác nhau nhằm đánh giácác chỉ số vật lý, hóa học liên quan đến chất lượng nước sông

1.1.1.1 Trên thé giới

Mỗi quốc gia đều ban hành bộ quy chuẩn dé đánh giá chất lượng nước theochỉ tiêu riêng lẻ Nhiều bộ quy chuẩn được xây dựng như những chỉ số chất lượng

nước vệ sinh quốc gia của Hoa Kỳ - NSFWQI (Brown và cộng sự, 1970) [75], chi

số chất lượng nước - CCMEWQI của Hội đồng Bộ trưởng Môi trường Canada

(Khan và cộng sự, 2003) [103], chỉ số chất lượng nước Columbia - BCWQI hay chỉ

số chất lượng nước Oregon - OWQI, Anh (Abbasi, 2002; Debels và cộng sự, 2005;

Kannel và cộng sự, 2007) [68, 83, 101]

Bên cạnh phương pháp tiếp cận bằng những chỉ tiêu riêng lẻ, chi tiêu tong

hợp cũng được sử dụng rộng rãi để đánh giá chất lượng nước Trong đó, phương

pháp sử dụng chi số chất lượng nước - WQI là nổi bật hơn cả WQI ban đầu được

đề xuất bởi Horton (1965) [98] và Brown (1970) [75] Từ đó, nhiều phương phápkhác nhau để tính toán chỉ số chất lượng nước đã được những tác giả khác phát triển

(Debels va cộng sự, 2005; Tsegaye và cộng sự, 2006; Saeedi và cộng sự, 2009) [83,

116, 119] Ngoài bộ chỉ tiêu tổng hop WQI, một sỐ phương pháp khác nhằm đánhgiá chất lượng nước theo chỉ tiêu tổng hợp như chỉ số chất lượng nước QI của

Horton (1965) [98], chi số chất lượng môi trường nước của Canada-CWQI [77]

Một phương pháp tiếp cận khác được sử dụng rộng rãi trên thế giới làphương pháp đánh giá chất lượng nước bằng mô hình dựa vào các quy luật biến đổinồng độ của các tác nhân ô nhiễm trong các thủy vực nói chung va ở các lưu vựcsông nói riêng Các mô hình phổ biến thường được sử dụng là mô hình Aquatox,

BLTM, Qual2k, Wasp, Delft 3D và Mike.

Mô hình Aquatox là mô hình mô phỏng hệ sinh thái thủy sinh, có thé dự báo

quá trình suy tàn do nhiều loại chất gây ô nhiễm môi trường như dinh dưỡng, hóahọc hữu cơ và ảnh hưởng của chúng lên các hệ sinh thái, bao gồm các loài cá, động

vật không xương sống và các loài thực vật thủy sinh Mô hình được sử dụng dé mô

phỏng độc tính của 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP), 2,4,6-trichlorophenol TCP) va penta chlorophenol (PCP) trên các loài thủy sinh hiện có rộng rãi ở Thái

(2,4,6-Hồ (Trung Quốc) (Lei và cộng sự, 2010) [105]

Mô hình BLTM được phát triển bởi Cục Khảo sát địa chất Hoa Kỳ (USGS)nhằm mô phỏng sự chuyền động không ổn định, sự khuếch tán và các phản ứng hóahọc trong thủy vực một chiều Mô hình này được áp dụng để đánh giá chất lượng

nước cho sông Texas (L1zarraga, 1996) [108], sông Wateree, phía Nam Carolina (Feaster và Conrads 1999) [92], lưu vực sông Mississippi (Broshears va công su,

2001) [74] và sông Catawba, miền Nam Carolina (Feaster và cộng sự, 2003) [93]

Mô hình Qual2k là mô hình mô phỏng chất lượng nước suối và sông mộtchiều có sự tham gia của quá trình xáo trộn rối và biên Một vài ứng dụng của môhình được đưa ra bao gồm mô phỏng chất lượng nước sông Wenatchee, Hoa Kỳ

(Cristea va Pelletier, 2005) [80]; sông Umpqua, Oregon, Hoa Ky (Turner và cộng

sự, 2006) [118], sông Bagmati, Népan (Kannel và cộng sự, 2007) [102], sông VỊ,

Trung Quốc (Yali Zhang, 2016) [123]

Mô hình Wasp7 được sử dung dé mô ta và dự báo chất lượng nước giúp cácnhà quản lý đưa ra những quyết định, giải pháp đối phó với các hiện tượng ô nhiễm

do tự nhiên và con người Mô hình đã được sử dụng dé mô phỏng quá trình yém khítại cửa sông Neuse (Craig A Stow và cộng sự, 2003) [79], ô nhiễm vật chất hữu cơ

dễ phân hủy tại cửa sông Delaware, ô nhiễm kim loại nặng tại sông Deep, Bắc

Carolina (EPA) [126].

Mô hình Delft 3D của Viện Nghiên cứu Thuy lực Ha Lan cho phép kết hop

giữa mô hình thuỷ lực 3 chiều với mô hình chất lượng nước Ưu điểm của mô hình

nay là việc kết hợp giữa các module tính toán phức tap dé đưa ra những kết quả tinh

mô phỏng cho nhiều chất và nhiều quá trình tham gia Mô hình này được sử dụng

dé đánh giá chất lượng nước sông Port, Australia (David Taylor và cộng sự, 2005)[52]: sông Waal, Hà Lan (Roy Van Weerdenburg, 2017) [114].

Bộ phan mềm Mike do DHI phát triển, tích hợp các module thuỷ lực (HD),truyền tải - khuếch tán (AD) va chất lượng nước (ECOlab) Mike là một mô hình

với nhiều tính năng mạnh, khả năng ứng dụng cho nhiều dạng thuỷ vực khác nhau.

Mô hình được sử dụng rộng rãi ở các nước trên thế giới để mô phỏng chất lượngnước như sông Euphrates, Trac (Kamel, 2008) [100], sông Rideau, Canada (Ahmed,2010) [77].

1.1.1.2 Ở Việt Nam

Hiện nay, ở Việt Nam phương pháp đánh giá chất lượng nước sông thườngđược áp dụng là đánh giá chỉ tiêu riêng lẻ dựa theo quy chuẩn môi trường hiệnhành, mới nhất là QCVN 08-MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia vềchất lượng nước mặt, phân hạng Al, A2, BI, B2 được sắp xếp theo mức chất lượngnước giảm dần [5] Bên cạnh đó, Việt Nam còn sử dụng phương pháp đánh giá chấtlượng nước sông theo chỉ tiêu tổng hợp Một phương pháp khác cũng đã được áp

dụng trong các nghiên cứu là đánh giá thông qua mô hình, chang hạn như mô hình

Mike, Qual2k, Delft 3D

Đánh giá chỉ tiêu riêng lẻ dựa theo quy chuân môi trường có liên quan được

áp dụng rất phô biến ở Việt Nam Đối với các sông ở miền Trung, phương pháp nàyđược sử dụng trong các công trình nghiên cứu như chất lượng nước sông Hương doNguyễn Văn Cư chủ trì (2009) [15], chất lượng nước lưu vực sông Vu Gia - Thu

Bồn do Nguyễn Thị Thảo Hương chủ trì [26], môi trường nước sông Trà Khúc do

Phạm Thị Ngọc Lan thực hiện [30].

Đánh giá chất lượng nước sông theo chỉ tiêu tổng hợp cũng được sử dụng

trong các công trình nghiên cứu trong nước Các nghiên cứu đã sử dụng bộ chỉ tiêu

tong hợp như WQI, CWQI dé tính toán và đánh giá Chang hạn nghiên cứu củaPhạm Ngọc Hồ và cộng sự (2009) về chất lượng nước tại các cửa lạch ven biển tỉnhThanh Hóa [20], Lê Văn Thăng và cộng sự tại sông Hương từ năm 2003 đến năm

2012 [54], Nguyễn Văn Thùy và cộng sự tại sông Cầu năm 2012, 2013 [59];

Nguyễn Lê Tú Quỳnh, Lê Trình (2013) phân ving 6 nhiễm môi trường nước sông

vùng Hà Nội [45].

Đối với công cụ mô hình hóa, tại các sông, thủy vực ven bién ở miền Trung

có thé kế đến công trình nghiên cứu chất lượng nước sông Hương sử dụng mô hìnhQual2k do Nguyễn Bắc Giang thực hiện (2011) [18], chất lượng nước lưu vực sông

Vu Gia - Thu Bồn sử dụng mô hình Mike 11 do Nguyễn Văn Tinh chủ trì (2015)[61], lan truyền chất ô nhiễm phá Tam Giang - Cầu Hai sử dụng mô hình Delft 3D

do Cao Thị Thu Trang thực hiện (2019) [63].

1.1.2 Nghiên cứu quản lý lưu vực sông

1.1.2.1 Trên thé giới

Quản lý lưu vực sông là một vấn đề quan trọng nhằm khai thác, sử dụng cácdạng tài nguyên trong lưu vực một cách lâu dài, bền vững

Trước hết, van đề quan lý tổng hợp sông trên thế giới đã được đặt ra từ giữa

thế kỷ XX Bắt nguồn từ những yêu cầu về sử dụng hợp lý TNN, sau đó được mởrộng cho các dang tài nguyên liên quan như dat, rừng, khoáng sản, DDSH va sinhthái cảnh quan vì các mối liên hệ giữa chúng (FAO, 2006) [90]

Ở Anh, việc quản lý tổng hợp lưu vực sông được đặt ra từ những năm 40 và

đã thành công ở nhiều nơi, trong đó điển hình là kết quả của chương trình quản lýtổng hợp sông Thames đã tạo nên cảnh quan đẹp, hàng năm, đón hơn 20 triệu lượt

khách du lịch [120].

Ở Pháp, từ khi ban hành Luật Tài nguyên nước lần thứ nhất vào năm 1964,việc khai thác sử dụng hợp lý lãnh thổ theo LVS và tô chức quản lý LVS đã đượcquan tâm Nhiệm vụ quan lý tông hợp LVS được mở rộng trên cả 6 lưu vực cho cácdạng tài nguyên liên quan như: tài nguyên khoáng sản, tài nguyên đất, rừng và

DDSH [127].

Ở Mỹ, từ khi ban hành Luật về “Bao vệ lưu vực sông và phòng chống lũ” vàonăm 1954, đã có khá nhiều công trình nghiên cứu thành công về quản lý LVS, điểnhình là thành công trong dự án nghiên cứu quản lý ở sông Tennessee và đã biến khu

vực này từ một vùng đất khô can thành một vùng kinh tế trù phú [81]

Ở Australia, vấn đề khai thác sử dụng hợp lý lãnh thổ theo LVS và quản lýlưu vực được thực hiện khá sớm Điển hình là việc quản lý sông Murray - Darling

đã mang lại hiệu quả sử dụng bền vững tài nguyên đất, nước Mô hình quản lý này

đã được nhiều nước áp dụng dé giải quyết hài hòa các lợi ích [73]

Trong thời gian gần đây, hướng nghiên cứu về quản lý LVS trên thế giới tập

trung vào việc khai thác, sử dung hợp lý, BVMT, phòng tránh thiên tai, phục vụ

phát triển bền vững KT-XH Có thé ké đến các công trình nghiên cứu là:

Năm 1998, các nhà khoa học đã nghiên cứu về lựa chọn các chỉ tiêu phát

triển bền vững KT-XH ở khu vực sông Fraser ở British Columbia, Canada Các chỉ

tiêu phát triển KT-XH bền vững của khu vực sông Fraser bao gồm 5 chỉ tiêu (Kent

R Gustavsona và cộng sự, 1999) [104]: (1) Duy trì tính toàn vẹn và tính đa dạng

của hệ sinh thái; (2) Đáp ứng cơ bản nhu cầu nhân lực cho phát triển kinh tế và xãhội; (3) Duy trì sự phân bố và quyên lựa chọn giữa các thế hệ; (4) Cải thiện sự phân

bố và quyền lợi giữa các thé hệ và (5) Cải thiện quyền quyết định của địa phương

Năm 2001, Trung Quốc đã triển khai dự án hướng tới sự phát triển bền vững

hệ thống sông Tarim Các giải pháp trién khai mang lại hiệu quả cho việc phát triểnbền vững LVS Tarim (Feng và cộng sự, 2001) [91] gồm: (1) Ở vùng thượng lưu,

phát triển trồng rừng, phục hồi rừng đầu nguồn, điều đó đã bảo vệ và làm én địnhnguồn nước, giảm thiểu thiên tai cho toàn bộ lưu vực; (2) Ở vùng trung lưu, các dự

án phát triển nông nghiệp bền vững, chương trình phục hồi các thảm thực vật ven

bờ đã giảm thiêu tối đa sự hoang mạc hóa Đồng thời, chính sách tiết kiệm nước đãđược áp dụng nhằm điều hòa việc cung cấp nước hợp lý cho vùng hạ lưu; (3) Ởvùng hạ lưu, đa phần những vùng đất bị suy thoái đã được phục hồi, kéo theo sựphục hồi ĐDSH, hỗ trợ việc tăng cường tái sử dụng nước, tuần hoàn nước trong

vùng và (4) Hệ thống quản lí TNN của toàn bộ LVS Tarim đã được thống nhất vàcác thông tin về thủy văn đã được chia sẻ giữa các cấp quản lí, từ địa phương chođến Trung ương

Đối với sông Mê Kông, đã có một cơ quan liên chính phủ là Ủy ban sông MêKông (MRC) được thành lập (gồm 4 nước thành viên: Việt Nam, Lào, Thái Lan vàCampuchia) để quản lý và phát triển Cơ quan này thúc đây và phối hợp quản lýphát triển TNN và các dạng tài nguyên khác một cách bền vững vì lợi ích chung của

các quốc gia và sự an sinh của cộng đồng Việc thực hiện chiến lược này đã thúc

đây hợp tác cấp vùng về phát triển bền vững TNN và giúp giải quyết các tác độngcủa BĐKH và bảo vệ các hệ sinh thái cũng như sinh kế trong lưu vực [111]

1.1.2.2 Ở Việt Nam

Hệ thống sông của Việt Nam khá phát triển nhưng phân bố không đều Việt

Nam có hơn 3.450 con sông có chiều dài từ 10 km trở lên, trong đó có 109 sôngchính Việt Nam có 16 LVS với điện tích lưu vực lớn hơn 2.500 km”, 10/16 lưu vực

có điện tích trên 10.000 km” Doc bờ biển, trung bình cứ 23 km lại có một cửa sông,

có 112 cửa sông, lạch đồ ra biển Các sông lớn ở Việt Nam thường bắt nguồn từ

nước ngoài, phần trung lưu và hạ lưu thuộc lãnh thổ Việt Nam Hầu hết các sông ởViệt Nam chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam và đồ ra Biển Đông Tài nguyênLVS gồm có một số dạng chính là TNN, tài nguyên đất đai, tài nguyên rừng, tài

nguyên khoáng sản và tài nguyên thủy sản [4].

Việt Nam đã ban hành Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 ngày

21/06/2012 và Nghị định 120/2008/NĐ-CP về quản lý LVS đã khang định việc

quan lý, khai thác và sử dụng tài nguyên LVS dé phát triển bền vững

Một số công trình khoa học liên quan có thể kế đến như công trình củaNguyễn Đình Kỳ và cộng sự (2012) “Điều tra, đánh giá hiện trạng nguyên nhân suythoái tài nguyên môi trường đất - nước vùng Thanh - Nghệ - Tĩnh và đề xuất cácgiải pháp quan lý tổng hợp phục vụ phát triển KT-XH bền vững” [29], Dương QuốcHuy và cộng sự (2015) “Nghiên cứu xây dựng bộ công cụ hỗ trợ ra quyết định quản

lý rủi ro thiên tai lũ cho lưu vực sông miền Trung” [24] Cu thé hơn tại một sốLVS, có thé kê đến một số công trình là:

Đối với LVS Nhuệ - sông Đáy, nghiên cứu của Nguyễn Văn Cư và cộng sự

(2004) đã chỉ ra mối quan hệ giữa quản lý tông hợp và phát triển bền vững LVS

Nhué - sông Day [14].

Đối với LVS Cả, Nguyễn Đăng Tuc va cộng sự (2007) đã nghiên cứu về giảipháp sử dụng hợp lý tài nguyên, BVMT và phòng tránh thiên tai LVS [65] Kết quảcho thấy, do khai thác, sử dụng tài nguyên chưa hợp lý đã làm biến động mạnh cácdang tai nguyên đất, nước, sinh vat và khoáng sản tại LVS Cả Từ đó, nghiên cứu đã

đề xuất các giải pháp chuyên đổi cơ cấu sản xuất, xây dựng cơ sở hạ tầng, phân bố

dân cư và quản lý, phòng tránh thiên tai trong LVS.

Đối với LVS Mã, Hoàng Ngọc Quang (2008) đã đưa ra giải pháp quản lý tổng

hợp TNMT LVS bao gồm giải pháp quy hoạch tổng hợp lưu vực; giải pháp khai thác,

sử dụng hợp lý TNN, tài nguyên đất, khoáng sản, sinh vật; giải pháp quản lý vàBVMT; cơ chế chính sách, nâng cao năng lực đội ngũ quan lý tong hợp LVS [43]

Đối với LVS Vu Gia - Thu Bồn, theo nghiên cứu của Lê Thị Hường (2017)

để đảm bảo phát triển bền vững, hài hòa giữa kinh tế, xã hội và môi trường củaLVS, TP Da Nẵng và tỉnh Quảng Nam đã ký kết thỏa thuận phối hợp quản lý tổnghợp LVS Vu Gia - Thu Bồn va vùng bờ Quảng Nam - Đà Nẵng, tiến tới hai hòagiữa phát triển kinh tế, an sinh xã hội và an toàn sinh thái, môi trường Theo đó, haiđịa phương sẽ cùng xây dựng một kế hoạch, quy hoạch quản lý, bảo vệ, khai thác và

sử dụng hiệu quả TNN LVS Vu Gia - Thu Bồn và vùng bờ biến, trong đó, van đề

TNN phải được đặt trong mối quan hệ với các hoạt động phát triển khác trong cùnglưu vực và vùng bờ, trong mối liên kết giữa LVS từ thượng lưu đến hạ lưu và vùng

ven biển của hai địa phương [27]

1.2 CÁC NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LY THUYET VA UNG DUNG SUC CHIU

TAI MOI TRUONG DONG SONG TREN THE GIOI VA O VIET NAM

1.2.1 Một số khái niệm có liên quan

- Sức chịu tải của môi trưởng là giới hạn chịu đựng của môi trường đối với các

nhân tố tác động dé môi trường có thé tự phục hồi (Điều 3, Luật Bảo vệ môi trường2014) [44].

- Sức chịu tải của môi trường nước là khả năng tiếp nhận thêm chất gây 6nhiễm mà vẫn bảo đảm nồng độ các chất ô nhiễm không vượt quá giá trị giới hạnđược quy định trong các quy chuẩn kỹ thuật môi trường cho mục đích sử dụng củanguôn tiếp nhận (Nghị định 38/2015/NĐ-CP) [8]

- Khả năng tiếp nhận nước thai là khả năng của nguồn nước có thé tiếp nhậnthêm một tải lượng chất ô nhiễm nhất định mà vẫn đảm bảo nồng độ các chất ô

nhiễm trong nguồn nước không vượt giá giá trị giới hạn được quy định trong các

quy chuẩn chất lượng nước cho các mục đích sử dụng của nguồn nước tiếp nhận

(Quyết định số 154/QD-TCMT, 2019) [62]

- Tải lượng ô nhiễm là tông lượng của một thông số ô nhiễm phát sinh từ một hay

nhiều nguồn thai trong một đơn vị thời gian (Quyết định số 154/QD-TCMT, 2019) [62]

- Khả năng tự làm sạch của nguồn nước là khả năng loại bỏ, giảm thiểu cácchất ô nhiễm thông qua các quá trình vật lý, hóa học, sinh học xảy ra trong nguồn

nước (Quyết định số 154/QD-TCMT, 2019) [62]

- Khả năng phục hồi môi trường được hiểu là khả năng phục hồi lại trạng tháichất lượng nước đáp ứng được chức năng sử dụng nước theo quy định nhờ khả năng

tự làm sạch thông qua các quá trình thủy động lực học, hóa học, sinh học xảy ra

trong nguồn nước

1.2.2 Nghiên cứu tải lượng ô nhiễm đưa vào sông

1.2.2.1 Trên thế giới

Việc nghiên cứu tính toán về tải lượng ô nhiễm đưa vào sông trên thế giớiđược thực hiện bằng các phương pháp với công thức tính khác nhau nhằm mục đíchtính toán trực tiếp tải lượng ô nhiễm hoặc dự báo tải lượng ô nhiễm tiềm năng

Tại Hoa Ky, Glen D Johnson và cộng sự (2001) [95] đã dự báo tải lượng 6

nhiễm đưa vào sông tại Pennsylvania, Đông Bắc Hoa Kỳ dựa vào công thức tính

toán của Hamlett (1992): PPI; = W¡ (RI;) + W¿ (SPI,) + W3(ALI;) + W,(CUI;) (1.1),

trong đó 4 chỉ số dự báo bao gồm: Chi số đầu vào (RI), chỉ số lắng (SPI), chỉ số tảilượng từ động vật (ALD và lượng hoá chất sử dụng (CUD) Công thức được sử dụng

10

là nhằm đánh giá tải lượng ô nhiễm từ nguồn không xác định trung bình trên một

đơn vị diện tích.

Tại Nhật Bản, Masanobu Taniguchi và cộng sự (2006) [109] đã đưa ra các

công thức tính toán tải lượng ô nhiễm LVS Kinokawa theo các dạng nguồn thải

Trong đó: L,) (t/nam): tong tải lượng 6 nhiễm; i: chỉ số của thành phó; j: chỉ số của

hệ thống xử lý; G¡ (g/người/ngày): đại lượng cơ bản của tải lượng ô nhiễm; P;: dânSỐ; Ry (%): tốc độ xử lý nước thai; Bj (%): tỉ lệ xả thải từ các nhà máy xả thải

Đối với nguồn thải công nghiệp: D, =>) Ð (G,„xM;„x€Œ; _ (1.3)

ij

Trong đó: D,: tổng tải lượng 6 nhiễm môi trường; i: chỉ số của thành phó; j: chỉ số

của nhà máy; G¡; (g/ngày/triệu yên): đại lượng cơ bản của tải lượng ô nhiễm; Mi

(triệu yên): giá trị của sản pham của nhà may j; Cj (%): Tỷ lệ nhà máy j trongthành phố i

Một nghiên cứu khác của Hidehiko Hayashi và cộng sự (2013) [97] đã đưa ra phương pháp xác định tải lượng tại LVS Kanda, Tokyo Theo đó, tác giả sử dụng

đưa ra là: L, — a; A, (1.5) Trong do: L;: tong luong thai 6 nhiém j; n: số loại

i=l

dat sử dụng; A;: diện tích của mỗi loại đất dùng; aj: hệ số phát thải của nguồn thải j

từ loại dat i Lei Zhu và cộng sự (2017) [106] nghiên cứu tai lượng 6 nhiễm LVSWeihe tại vùng Linjiacun với thông số chính là COD dựa vào công thức tính toánnồng độ nguồn ô nhiễm phân tán trong tháng dé đưa ra tổng nồng độ tải lượngnguồn 6 nhiễm phân tán trong cả năm

1.2.2.2 Tại Việt Nam

Tại Việt Nam, việc nghiên cứu tính toán tải lượng ô nhiễm hầu hết được thựchiện theo các dạng nguồn thải khác nhau

11

Đối với nguồn công nghiệp: Tải lượng thải công nghiệp trong một số công

trình nghiên cứu được tính theo công thức Q, =_Y,xŒ,x10”(=1,n) (16).

i=l

Trong đó, Qi: Tai lượng thải của chất ¡ từ cơ sở công nghiệp j (tắn/năm), Vị: Thể

tích nước thải hàng năm từ cơ sở công nghiệp (m*/nam), C¡: Hàm lượng của chat i

trong nước thai của cơ sở công nghiệp j (mg/l), n: Số cơ sở công nghiệp có trongkhu vực [33, 53, 62] Phương pháp này đảm bảo độ chính xác tốt nhất nhưng yêu

cầu cơ sở số liệu đo đạc thực tế nông độ và lưu lượng của nước thải

Một công thức khác thường được sử dụng trong các nghiên cứu dựa trên hệ

số phát thải (tải lượng đơn vị) của từng ngành công nghiệp là

Ó, = >, xẤ, x 10° x Hs (j= 1, n) (1.7) Trong đó, n: số ngành công nghiệp chủ

yếu trong vùng; Qi: tải lượng chất thải ¡ từ các nguồn thuộc ngành công nghiệp j

(tấn/năm); M;: tong sản phẩm hằng năm từ ngành công nghiệp j (tấn san

phâm/năm); C¡: tai lượng đơn vi của chat i trong nước thải ngành j (kg/tan sản

phẩm) và Hs: Hệ số rửa trôi các chất ô nhiễm [16, 33, 46, 62, 63, 107]

Đối với nguồn sinh hoạt: Các nghiên cứu thường sử dụng công thức Q,,= P x

Q; x 107 (1.8) Trong đó, Q,,: Tải lượng chất thải từ nguồn sinh hoạt trong năm

(tắn/năm), Q;: Đơn vị tải lượng thải sinh hoạt của chat i (kg/nguoi/nam), P: Dan số

của các huyện, thành phố (người) [46, 53, 62, 63, 107]

Đối với nguồn chăn nuôi, NTTS: Sử dụng công thức chung để ước tính tải

lượng ô nhiễm cho các nguồn nảy là G,, =Q, x DT x H, (19) Trong đó: Q,y: tai

lượng chất thai từ các nguồn phân tán trong năm (tắn/năm); Q;: Tải lượng don vitheo nguồn ô nhiễm (tân/năm/ha hoặc tắn/năm/con) (diện tích (ha), số đầu gia súc(con); DT: Diện tích ao nuôi sử dụng/Số đầu gia súc nuôi trong một năm; H,: Hệ sỐrửa trôi các chất ô nhiễm [16, 33, 53, 63]

Đối với nguồn rửa trôi đất: Tải lượng ô nhiễm đo rửa trôi đất được tính dựatrên số liệu về diện tích SDĐ cho các mục đích như lâm nghiệp, nông nghiệp, đấttrống và đất của khu dân cư cùng với số ngày mưa trung bình năm tại khu vực, đơn

vị tải lượng ô nhiễm do nước chảy tràn từ các hình thức SDĐ [33, 46, 63, 62, 107].

Quy = nx AxQ; x 10° (1.10)

Q.¿: Tai lượng thải của từng mục dich SDD (tấn/năm), n: số ngày mưa trongnăm (ngày), A: điện tích SDD của từng mục đích (km?), Q;: Tải lượng thải đơn vị(kg/km ”/ngày mưa)

12

1.2.3 Nghiên cứu đặc điểm thủy động lực của sông

1.2.3.1 Cơ sở lý thuyết

Việc mô phỏng quá trình dòng chảy sông ngòi bang mô hình toán được batđầu từ khi Saint - Vennant (1871) công bố hệ phương trình mô phỏng quá trình thuỷđộng lực trong hệ thống kênh hở một chiều mang tên ông Cùng với phương trìnhbảo toàn và phương trình động lực của dong chảy, còn có phương trình khuyếch tánchat hoà tan trong dòng chảy cũng có thé cho phép mô phỏng cả sự diễn biến củavật chất hoà tan, các loại chất thải sinh hoạt và công nghiệp xả vào dòng nước

Hệ phương trình vi phân cơ bản của dòng chảy trong sông [35]

- Phương trình liên tục:

Phương trình liên tục được thiết lập từ cơ sở định luật bảo toàn khối lượng

với kỹ thuật phép tính vi phân và định lý Taylor được viết trong không gian vô cùng

bé nằm giữa hai mặt kênh:

——=+B—-„=0 1.11 a! (1.11)

- Phương trình động lượng:

Phương trình động lượng được thiết lập từ cơ sở định luật II Newton:

= oe at ere ~U,q=0 (1.12)

Trong đó: K* = A’C’R; U, là thành phan vận tốc dọc trục dòng chảy của lưu lượng q

Q: Lưu lượng qua mặt cắt (m3) B: Bè rộng mặt thoáng (m)

z: Cao độ mặt thoáng (m2) s: Chiều đài theo dòng chảy (m)

t: Thời gian (s) q: Lưu lượng nhập lưu (mỶ⁄%)

A: Diện tích mặt cắt ướt (m’) R: Bán kính thủy lực

œ: Hệ số động năng Ø: Hệ số phân bố lưu tốc

g: Gia tốc trọng trường g= 9.81 m/s” C: Hé sé Sé-di

Hệ phương trình Saint - Venant là hệ phương trình dao hàm riêng gồm

phương trình liên tục và phương trình động lượng Hệ phương trình này mô tả sự

biến thiên của lưu lượng Q và mực mước z hoặc các thông số tương đương theo

không gian và thời gian.

1.2.3.2 Các mô hình ứng dụng

Trên thé giới

Trên thế giới, cho đến nay đã có nhiều mô hình thủy văn, thủy lực được xây

13

dựng như: Các mô hình thủy văn gồm mô hình TANK, SSARR, NAM, HEC-HMS.Trong đó các mô hình như TANK, NAM là mô hình cau trúc dạng bề chứa, mô

hình SSARR tính toán phân chia dòng chảy dựa vào các quan hệ giữa lớp dòng

chảy mặt, lớp dòng chảy ngầm v v Mô hình trong phần mềm HEC-HMS chủ yếu

sử dụng các họ đường lũ đơn vi và các phương pháp tính toán tốn that, tính toán

dòng chảy ngầm dé tính toán dòng chảy từ mưa [41]

Các mô hình thủy lực như: Mô hình HEC-RAS do Trung tâm Thủy văn kỹ

thuật quân đội Hoa Kỳ xây dựng được áp dụng để tính toán thủy lực cho hệ thốngsông Mô hình HEC-RAS được xây dựng dé tính toán dòng chảy trong hệ thốngsông có sự tương tác 2 chiều giữa dòng chảy trong sông và dòng chảy vùng đồngbằng lũ Khi mực nước trong sông dâng cao, nước sẽ tràn qua bãi gây ngập vùngđồng bằng, khi mực nước trong sông hạ thấp nước sẽ chảy qua lại vào trong sông

Mô hình WENDY do Viện thủy lực Ha Lan (DELFT) xây dựng Bộ mô hình MIKE

do DHI xây dựng được tích hợp nhiều công cụ mạnh, có thê giải quyết các bài toán

cơ bản trong lĩnh vực TNN [41].

Tại Việt Nam

Ở nước ta, mô hình VRSAP do Nguyễn Như Khuê xây dựng và được sử

dụng rộng rãi ở nước ta trong những năm trước đây Đây là mô hình tính toán thủy

văn - thủy lực của dòng chảy một chiều trên hệ thống sông ngòi có nối với đồngruộng và các khu chứa khác Mô hình KOD-01 và KOD-02 của Nguyễn Ân Niênphát triển dựa trên kết quả giải hệ phương trình Saint-Venant dạng rút gọn, phục vụtính toán thủy lực, dự báo lũ cũng đã được ứng dụng nhiều ở Việt Nam Ngoài ra,một số nhà khoa học Việt Nam như Nguyễn Tất Đắc, Nguyễn Văn Điệp, NguyễnMinh Sơn, Trần Văn Phúc, Nguyễn Hữu Nhân đã xây dựng các mô hình thuỷ lực

mạng như MEKSAL, FWQ87, SAL, SALMOD, HYDROGIS [7].

Có thê thấy, từ khi có cơ sở lý thuyết về mô hình toán mô phỏng quá trìnhdòng chảy trong sông cuối thế kỷ XIX, trên thế giới đã có các công trình nghiên cứu

xây dựng mô hình thủy động lực làm công cụ nghiên cứu đặc tính thủy văn, thủy

vực của các LVS Trong đó, một trong những mô hình có tính ứng dụng cao để môphỏng thủy động lực sông có thé kế đến là bộ mô hình MIKE của DHI Ở ViệtNam, một số tác giả cũng đã xây dựng thành công các mô hình mô phỏng thủy văn,

thủy vực nhưng ở mức độ đơn giản.

14

1.2.4 Nghiên cứu sự lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường nước sông

1.2.4.1 Cơ sở lý thuyết

Sự lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường nước sông chủ yếu dựa vào hai

hiện tượng: chuyên tai và phân tán Chuyén tải là sự di chuyên của chất hòa tan haychất vật liệu hạt rất mịn ở một vận tốc dọc theo một trong 3 hướng (dọc, ngang,thăng đứng) [35]

Phương trình co ban mô tả chuyên tải và phân tán của chất hoà tan chủ yếudựa trên định luật bảo toàn khối lượng và định luật Fick

Tốc độ thay Tốc độ thay đổi Tốc độ thay Tốc độ biến

đổi khối lượng khối lượng trong đổi khối lượng đổi phản ứng

trong thétich = thétichkiémtra + trong thé tích - chuyền hóa

kiểm tra do chuyền tải kiểm tra do (suy biến)

khuyéch tán

ị i i (1.13)

Trong đó: C: là nồng độ chat 6 nhiễm (mg/m?); t: là thời gian (s); u;: là vận tốc trung

bình theo hướng i (m/s); x;: là khoảng cách theo hướng i (m); R: là tốc độ phản ứng

chuyền hóa (mg/m?.s); E;: là hệ số khuếch tán theo phương i

1.2.4.2 Các mô hình ứng dụng

Trên Thé giớiTại châu Au, Van Gils Jos (2015) đã tổng hợp các nghiên cứu thiết lập vàứng dụng mô hình DWQM (The Danube Water Quality Model) dé mô phỏng biếnđộng nồng độ các chất dinh dưỡng nito (N) và phốt pho (P) từ sông Da Nuyp và cácphụ lưu chính đưa ra Biển Đen với sự phân phối theo không gian và thời gian Kết

quả giúp đánh gia mức độ tác động của dòng chính sông Da Nuyp và các phụ lưu

đối với thềm phía tây bắc của Biển Đen và hỗ trợ việc quản lý các lưu vực sôngvùng thượng nguồn [122]

Tại Canada, Eric Akomeah và cộng sự (2015) đã sử dụng mô hình WASP déđánh giá chat lượng nước ở phía Nam sông Saskatchewan [90]

Tại An Độ, Renjith VishnuRadhan và cộng sự (2012) đã nghiên cứu về nănglực giảm thiểu chat thải của các vùng nước ven biển dọc thành phố Mega Mega, bờTây của An Độ sử dụng mô hình mô phỏng MIKE-21 và WASP Mô hình MIKE-

21 mô phỏng quá trình thuỷ lực và các hiện tượng về môi trường ở vùng nước ven

15

biển nghiên cứu, trong khi mô hình WASP được sử dụng dé mô phỏng chất lượng

nước tại khu vực [112].

Tại Trung Quốc, Zhang R và cộng sự (2012) đã sử dụng mô hình một chiềuQUAL2K để đánh giá chất lượng nước ở LVS Thái Hồ, tinh Giang Tô và ChiếtGiang Các thông số mô hình sử dụng là COD, NH:-N, T-N và T-P [125]

Tại Việt Nam

Hiện nay, tại Việt Nam có các mô hình toán đã được kiểm chứng ứng dụng

và đang được sử dụng dé tính toán lan truyền chất 6 nhiễm của các nguồn nước tiếp

nhận các chất ô nhiễm Trong đó, có các mô hình chất lượng nước điển hình đã

được kiểm chứng như sau [33]:

- Mô hình QUAL2E (v3.0) là mô hình một chiều, thủy lực ổn định, tính lan

truyền ô nhiễm, nhiệt, mặn Mô hình này do EPA xây dựng và được sử dụng cho

các đề tài nghiên cứu khoa học

- Mô hình SALOWIN là mô hình lan truyền mặn, có tính tới ảnh hưởng củathủy triều Mô hình được sử dụng dé tính lan truyền mặn ở các hệ thống sông rạchtại TP Hồ Chí Minh và các tỉnh phía Nam

- Mô hình chất lượng nước DONAWASP do PGS.TSKH Bùi Tá Long, Viện

Môi trường và Tài nguyên thực hiện.

- Mô hình Delft-3D do Deltares, Ha Lan thiết lập là một bộ phần mềm tíchhợp mô hình một cách linh hoạt, có thể mô phỏng 02 chiều cho chất lượng nước

- Mô hình MIKE do DHI của Đan Mạch xây dựng, là một bộ mô hình tích

hợp nhiều công cụ mạnh mô phỏng tính lan truyền ô nhiễm trong sông, cửa sông,

kênh rạch.

1.2.5 Nghiên cứu mối quan hệ giữa ô nhiễm thủy vực với yếu tố thủy sinh vật

Theo Giáo trình Chỉ thị sinh học môi trường [28], mọi sinh vật trong đời

sống đều chịu ảnh hưởng của các điều kiện vật lý, hoá học ở môi trường xungquanh Những sinh vật bị các chất gây ô nhiễm hoặc các chất tự nhiên có nhiều

trong môi trường tác động và thông qua các biểu hiện của chúng sẽ là chỉ thị cho

bản chất và mức độ gây ô nhiễm Sự tác động và biến đổi này có thể quan sát thấy

bằng mắt hoặc qua một số các biểu hiện sau:

- Những thay đổi về thành phần loài hoặc các nhóm ưu thế trong quan xã

sinh vật.

- Những thay đổi về đa dạng loài trong quan xã

16

- Tỷ lệ chết trong quan thé gia tăng, đặc biệt ở giai đoạn non man cảm như

trứng và ấu trùng

- Thay đổi sinh lý và tập tính trong các cá thê.

- Những khiếm khuyết về hình thái và tế bao trong các cá thé

- Sự tích luỹ dần các chất gây 6 nhiễm hoặc sự trao đôi chat của chúng trongcác mô của những cá thể

Do đó, việc nghiên cứu và sử dụng các sinh vật dé đánh giá, kiểm soát và cải

thiện chất lượng môi trường có ý nghĩa khoa học và thực tiễn Tại các nước pháttriển, trong đó có một số nước trong khu vực như Trung Quốc, An Độ, Thái Lan,

việc nghiên cứu va sử dụng các sinh vật chỉ thi đã được tiễn hành từ nhiều năm nay

Thành phần loài của một quần xã sinh vật ở một vùng được xác định bởi các

yếu tố môi trường mà các yếu tố này chính là điều kiện dé quan thé sinh vật đó tồn

tại và phát triển Nếu trong quá trình tồn tại và phát triển, các yếu tố môi trường trởnên gây hai cho một sinh vat nao đó, thì sinh vật này sé bị loại trừ ra khỏi quần thé,

kể cả khi các điều kiện gây hai này chỉ xảy ra trong một thời gian ngắn Chính điềukiện này đã làm cho các sinh vật trở thành vật chỉ thị cho các yếu tổ môi trường

Trong trường hợp đánh giá tác động của ô nhiễm đến hệ sinh thái nướcthường quan trac các thông số thuỷ sinh sau đây [28]:

* DVD không xương sốngPVD không xương sống được sử dụng như chỉ thị sinh học dé đánh giá chất

lượng nước do các nguyên nhân sau:

- O nhiễm hữu cơ với sự suy giảm Oxy hòa tan

- O nhiễm do các chất dinh dưỡng

- Ô nhiễm đo kim loại nặng và hoá chất bảo vệ thực vật

Ô nhiễm do các tác nhân này sẽ làm thay đổi quần thé DVD DVD (ốc, hến,tôm cua, ấu trùng, côn trùng nước) được sử dụng làm chỉ thị sinh học trong quan

trắc ô nhiễm nước vì:

- Tương đối cố định tại đáy sông chịu anh hưởng của sự thay đổi liên tụcchất lượng nước và chế độ thuỷ văn trong ngày

- Thời gian phát triển khá lâu (vài tuần đến vai tháng)

- Dễ thu mẫu, dễ phân loại.

* Sinh vật noi (Phytoplankton và Zooplankton)Một số sinh vật nổi (TVN, DVN) có khả năng chỉ thị cho nước bi ô nhiễm bởi:

- Ô nhiễm chất hữu cơ (gây suy giảm nồng độ ôxy hòa tan)

17

- Nước bị phú dưỡng.

- Ô nhiễm do hóa chất độc (kim loại nặng, hóa chất BVTV, hydrate dị vòng)

- Ô nhiễm do dầu mỡ

Chỉ số đa dạng biểu thị độ phong phú loài trong môi trường đã chọn ở dạng

giá trị đơn loài Giá trị của chúng dựa trên giả định rằng sự gia tăng ô nhiễm của

một quan xã, các loài man cảm sẽ giảm thiểu dẫn đến việc suy giảm tổng thé tinh đadạng trong quần xã Trong số các chỉ số ĐDSH, có một số chỉ số thông dụng nhất

và phương pháp tính được nêu tại bảng 1.1 dưới đây.

Bang 1.1 Một số chỉ số đa dang sử dụng phố biến nhất

Ký hiệu Phương pháp tính Chỉ sô Shannon - Weiner(H) H=Ÿ Pi.log Pi

i=l

Chi số Simpson (D) D= 1-N(Ni- 1)

~~ N(N-1)

Chi số Margalef (Dụ,) Dy = S-1 Ms ~ log.N

(Nguon: Chi thi sinh học môi trường, 2012) [28]

Trong đó: N;: Số cá thể của loài i trong mẫu thu; N: SỐ cá thé của tat cả các loàitrong mẫu thu; S: SỐ loài có trong mau thu; P;: Tỷ lệ các cá thể trong loài thứ i

Shannon - Weiner sử dụng chỉ số đa dạng H' tính toán và xếp hạng chất

lượng nước theo chỉ số đa dạng bang 5 thang mức chất lượng nước: Rất sạch, sạch,

ô nhiễm nhẹ, ô nhiễm và rất ô nhiễm [28]

Berger và Paker (1970) [72] đưa ra một chỉ số đ là số cá thể của loài ưu thếnhất cùng với sự hỗ trợ khác cũng được chấp nhận nhưng không chú trọng về loài

Nmax

N

Trong đó: Nmax: Số cá thé của loài phong phú nhất trong mẫu thu; N: Số cá thé của

phổ biến mà lại chú ý tới cá thể trong điểm thu mẫu Công thức tính: d =

tất cả các loài trong mẫu thu

Theo May (1975) [110] kết luận rằng chỉ số Berger - Parker (d) là một trong

những chỉ số đa dạng thỏa mãn nhiều yêu cầu nhất

Trong hệ thống quan trắc chất lượng nước thủy vực sông, hồ, chi số ưu théBerger-Parker sử dụng thang phân loại dé đánh giá mức chất lượng nước và mức độ

bền vững của quần xã sinh vật trong thủy vực [71] Thông số ưu thế càng cao thì

18

tính đa dạng thành phần loài càng giảm, khi môi trường bị ô nhiễm ở mức độ caohơn thì chỉ một vai loài có thể chịu đựng và ton tại và sau đó phát triển mạnh mẽ dé

gia tăng mật độ quần thê do vào thời gian này chúng thích nghi dần với những thay

đối của môi trường nước đồng thời giảm sự cạnh tranh của các loài khác Chi số dnam trong khoảng [0,1], tính bền vững của quan xã giảm khi tiến dan tới 1 Chi sốcàng cao thì 1 đến 2 loài trong quan xã có xu hướng chiếm ưu thé cao trong quan xãkhi đó quần xã sẽ mắt tính bền vững

1.2.6 Nghiên cứu sức chịu tải môi trường của sông

1.2.6.1 Quá trình tự làm sạch cua sông

Tự làm sạch nguồn nước là quá trình phục hồi lại trạng thái chất lượng nước

ban đầu nhờ các quá trình thủy động học, vật lý, hóa học, sinh hóa diễn ra trong

nguồn nước [21].

Khả năng tự làm sạch nguồn nước phụ thuộc vào nhiều nhân tố: quan trọng

nhất là lưu lượng của nguồn nước, mặt thoáng nguồn nước, độ sâu của nguồn nước,

nhiệt độ Khả năng tự làm sạch của nước được thực hiện nhờ các quá trình lý, hóa,

sinh gồm:

- Chuyển dịch nước xuôi dòng: Mang vật chất ô nhiễm đi xa khỏi vùng tiếpnhận; hoặc ra khỏi thủy vực nhận chất ô nhiễm, đến những môi trường mới

Chuyên dịch xuôi dòng giúp làm sạch nước tại điểm chảy qua, nhưng là nguyên

nhân cho những quá trình khó đoán trước tại nơi đến theo hai xu thế: 1) Gây ônhiễm tại nơi đến nếu môi trường nhận không có điều kiện thuận lợi cho làm sạch;2) Phân hủy, loại trừ hoàn toàn chất gây ô nhiễm, nếu môi trường nhận có điều

kiện thuận lợi.

- Pha loãng nước thải với nguồn nước: Khi xả nước thải vào sông, nhờ chế

độ thủy động học của dòng chảy, của miệng xả và tỷ trọng nước thải, các chat bantrong nước thai sẽ được khuyéch tán vào nước

- Lắng đọng: Là quá trình chuyên trạng thái của vật chất không tan từ lơ lửngtrong khối nước sang tích lũy trong vùng đáy Quá trình này loại được vật chất rakhỏi khối nước, làm giảm nồng độ chất ô nhiễm trong nước, tạo điều kiện thuận lợicho các quá trình hóa sinh tự làm sạch nước Tuy nhiên, nó không loại được chất ônhiễm ra khỏi thủy vực, hệ quả là: 1) Day chat ô nhiễm vào môi trường kém thuậnlợi hơn cho phân hủy hóa sinh tự làm sạch, tạo ra sự tích lũy ô nhiễm trong tramtích day; 2) Trạng thái lang đọng chi là tương đối, khi điều kiện thủy lực trong khốinước thay đôi, nó lại có thé bị cuốn trở lại trạng thái lơ lửng

19

- Phản ứng hóa học: Biến đôi một số chất thành những chất mới có tính chất

hóa học khác với các chất ban đầu, như ít độc hơn, có thê kết tủa, bay hơi, Tốc độ

phản ứng phụ thuộc phức tạp vào điều kiện môi trường, nồng độ chất tham gia phản

ứng, sự có mặt của các chất khác có chức năng xúc tác mà trong nhiều trường

hợp chúng ta không biết rõ ràng

- Phân huy chat hữu cơ nhờ hoạt động cua sinh vật: Su phan hủy chat ban có

ý nghĩa lớn nhất trong quá trình tự làm sạch của nguồn nước là sự chuyên hóa sinhhóa chất bân Quá trình này thực hiện nhờ các loại thủy sinh vật gồm:

+ Thực vật: Bao gồm các loại TVN (tảo) và các loại thực vật bậc cao sốngtrong nước.

+ Động vật: Bao gồm DVN, cá, DVD (giáp xác, nhuyễn thé, thân mém, )

+ Vi sinh vật: Vi sinh vật háo khí sống trong tang trên và vi sinh vật yếm khísông trong tầng đáy

- Lọc sinh học: Thông qua hoạt động của các loài thủy sinh vật (nhuyễn thê, )

Như vậy, quá trình tự làm sạch của sông được thực hiện thông qua các quá

trình thủy động lực học, lý, hóa, sinh giúp cải thiện chất lượng nước và đóng vai tròquan trọng, ảnh hưởng đến sức chịu tải các chất ô nhiễm của thủy vực sông

1.2.6.2 Nghiên cứu xác định sức chịu tải môi trường

Trên thé giới

Đầu thế kỷ XX, các nhà khoa học Mỹ lần đầu tiên đã đưa ra khái niệm “sức

tải môi trường” khi xác định mật độ chăn thả gia súc phù hợp tại cao nguyên

Kaibad (Edwards và cộng sự, 1955) [89] Đến năm 1986, nhóm các chuyên gianghiên cứu ô nhiễm đại dương (GESAMP) đã xuất bản tài liệu “Sức tải môitrường - Một cách tiếp cận để ngăn ngừa 6 nhiễm biển”, trong đó đã đưa ra kháđầy đủ các khái niệm, thuật ngữ, định nghĩa và các hướng dẫn có liên quan đến

đánh giá sức tải của thủy vực [94].

Cho đến nay, các nghiên cứu trên thé giới đã sử dụng nhiều công thức dé tínhtoán sức chiu tải môi trường, có thể ké đến là:

Tại Hoa Kỳ, Don Butcher và cộng sự (2011) [88] đã đưa ra công thức LC = WLA + LAh + LAbkgd + MOS +RC_ (1.14) Trong đó: LC: Khả năng chiu tải,

WLA: Phân bồ tải trọng chat thải, LAh: Tải trọng chất thải phân bổ từ các nguồn

khác nhau của con người, Labkgd: Tải trọng chất thải phân bổ từ nền tự nhiên,

MOS: Biên an toàn, RC: Công suất dự trữ cho sự tăng trưởng dân số hoặc tăng tải

của con người Năm 2012, EPA đã đưa ra công thức xác định ngưỡng chịu tải tối đa

20

hàng ngày của hạ lưu lưu vực sông Fox va hạ lưu vịnh Green: TMDL = 3 WLA +

YLA +MOS_ (1.15) (Trong đó: TMDL: Tổng tải trọng tối da hàng ngày, WLA:

Phân bồ tải trọng chất thải, LA: Phân bồ tai, MOS: Biên an toản [76].

Tại Brazil, Roberto và cộng sự (2016) [113] đã sử dụng công thức tính sức

A[P]xzxp

q=#)

Trong đó: Lpạ: nồng độ tối đa chất phốt pho đưa vào từ nguồn thuỷ sản

chịu tải đưa vào LVS Paranapanema: E„; < (1.16)

(mg/m”/năm); A[P]: nồng độ chất phốt pho cho phép tại Brazil (mg/m’*); R: ty lệ

giữ lại LVS của chất phốt pho; z: độ sâu của LVS (m); p: tỷ lệ nước thay mới tại

LVS theo năm.

Tại Trung Quốc, Shu Ling Huang và cộng sự (2011) [117] đã đưa ra công

thức xác định sức chịu tải môi trường nước của sông Tuohe, tỉnh An Huy:

kx 86,4u

da cho thải ra của từng thông số (tan/nam); C;: Néng độ chat nền của từng khu vực

W, =31,536x(C xexp( )-C,)x(Q, +Q;) (1.17) Trong đó: W;: Luong tối

(mg/l); Q;: Sự trao đôi chat ô nhiễm ở sông (mỶ /s); Q¡: Sự trao đôi ở chỗ cống thải,

k: Hệ số phân hủy (1/ngày), u là vận tốc trung bình dòng nước (m/s), x là chiều dai

đoạn sông Ying Xie và cộng sự (2014) [124] đưa ra công thức áp dung cho LVS

K,xL

fa BS ốc: W, =86,4x[O, xC., xex ———)-C xQ, 18).

phía Bắc Trung Quốc: W, LQ; x €; P00, ) ¡XỞ,Ì' (1.18) Trong

đó: W;: tải lượng môi trường nước tối đa trong 1 ngày (kg/ngày); Q;: lưu lượng

dòng chảy (m*/s); K;: hệ số chat 6 nhiễm (/ngay); C;¡: mục tiêu giá trị chất lượng

nước của khu chức năng (mg/L); Co;: hiện trạng giá trị chất lượng nước của lưu vực

đang nghiên cứu (mg/L) Changshuai Whang va cộng sự (2017) [78] đã nghiên cứu

về sức chịu tải môi trường trên LVS Tuhai bằng phương pháp dấu chân sinh thái

(WEF) Tác gia đưa ra công thức mô hình hoá tính toán sức chịu tai môi trường:

EC,, =0,47,,0,# /p, (1.19) Trong đó: EC, là sức chịu tải của nguồn nước dia

phương; @, là hệ sé nang suất nước tai khu vực nghiên cứu; y„ là hệ số cân bằngnước toàn cầu; W là tông lượng nước trong khu vực nghiên cứu; p„ tải lượng sảnxuất trung bình TNN của thé giới

b Tại Việt Nam

Theo Thông tư số 76/2017/TT-BTNMT ngày 29/12/2017 [6] và Quyết định

số 154/QD-TCMT ngày 15/02/2019 [62] quy định về đánh giá khả năng tiếp nhận

21

nước thải, sức chịu tải của nguồn nước sông, hồ, 3 phương pháp đánh giá sức chịutải của nguồn nước gồm:

- Phương pháp đánh giá trực tiếp: Lin = (Lita - Lin) X Fs (1.20)

- Phương pháp đánh giá gian tiếp: Lin = (La - Lin - L) X Fs (1.21)Trong đó: Ly: khả năng tiếp nhận nước thai, sức chịu tai đối với từng thông

số ô nhiễm (kg/ngay); Lig: tải lượng tối đa của thông số chất lượng nước mặt đối với

đoạn sông (kg/ngày); Lụ„: tai lượng của thông số chất lượng nước hiện có trongnguôồn nước của đoạn sông (kg/ngày); L: tải lượng thông số ô nhiễm có trong nguồn

nước thải (kg/ngày); Fs: hệ số an toàn, được xem xét, lựa chọn trong khoảng từ 0,3

đến 0,7 trên cơ sở mức độ đầy đủ, tin cậy, chính xác của các thông tin, số liệu sửdụng đề đánh giá

- Đánh giá bằng phương pháp mô hình: Căn cứ đặc điểm về dòng chảy của

đoạn sông, dòng sông hoặc của cả hệ thống sông, thông tin số liệu về dòng chảy,chất lượng nước và các nguồn thải thì cơ quan có thâm quyền phê duyệt khả năngtiếp nhận nước thải, sức chịu tải xem xét, quyết định lựa chọn mô hình phù hợp để

đánh giá.

Cu thé, có thé ké đến một số công trình nghiên cứu như: Trần Đức Thạnh và

cộng sự (2012) nghiên cứu về sức tải môi trường vịnh Hạ Long - Bái Tử Long [53];

Trần Đình Hợi và cộng sự (2010) nghiên cứu khả năng chịu tải của LVS Nhuệ,đoạn chảy trên địa bàn thành phố Hà Nội sử dung mô hình MIKE 11 [22]; luận án

tiến sĩ của Nguyễn Minh Lâm (2013) nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải và đề

xuất các giải pháp bảo vệ chất lượng nước sông Vàm Cỏ Đông, tỉnh Long An sửdụng phan mềm MIKE 11 [33]; Lưu Văn Diệu và cộng sự (2013) nghiên cứu đánh

giá sức tải môi trường của một số thủy vực tiêu biểu ven bờ biển Việt Nam phục vụ

phát triển bền vững sử dụng mô hình Delft-3D [16]; Nguyễn Văn Tỉnh và cộng sự(2015) nghiên cứu xác định khả năng chịu tải và dòng chảy tối thiểu của sông VuGia - Thu Bồn đã sử dung mô hình MIKE 11 [61]; luận án tiến sĩ của Nguyễn ToànThắng (2018) nghiên cứu đánh giá chất lượng nước, tính toán khả năng chịu tải củasông Nhué - Day trong bối cảnh BDKH và phát triển kinh tế xã hội sử dụng phanmềm MIKE 11 [56]; luận án tiến sĩ của Cao Thị Thu Trang (2019) nghiên cứu đánhgiá sức tải một số yếu tổ môi trường (C, N, P) khu vực đầm phá Tam Giang - Cầu

Hai (tỉnh Thừa Thiên Huế) sử dụng mô hình Delft-3D [63].

22

1.3 CÁC NGHIÊN CỨU VE SÔNG TRƯỜNG GIANG, TINH QUANG NAM

Cho đến nay, các công trình nghiên cứu có liên quan đến sông Trường Giang

chủ yếu tập trung vào đặc điểm điều kiện tự nhiên, khí hậu, các dạng thiên tai và

giải pháp để phát triển bền vững.

Nghiên cứu về đặc điểm điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên

Cho đến nay, đã có một số công trình nghiên cứu liên quan đến đặc điểm điều

kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên tại khu vực sông Truong Giang Lê Phước Trinh

(2003) [64] và Lê Dinh Mau (2006) [39] đã nghiên cứu quá trình biến động bờ sông,

bờ biển khu vực cửa Đại, phía Bắc sông Trường Giang Các nghiên cứu này đã chỉ rathành phần vật liệu cấu tạo bãi chủ yếu là cát hạt trung đến hạt nhỏ và địa hình bãibiển thuộc dạng bãi xói lở - tích tụ do tác động của sóng chiếm ưu thế Trong 10 nămtrở lại đây, Đỗ Quang Thiên (2012) [58], Trần Văn Bình (2016) [2], Lê Dinh Mau

(2018) [40] đã nghiên cứu địa mạo phục vụ quản lý môi trường bờ biển tỉnh QuảngNam và sự biến đổi hình thái địa hình bãi biển và cán cân vật liệu tại dai ven biển

Quảng Nam Nghiên cứu đã chỉ ra những đặc điểm nổi bật về địa hình, địa mạo tạikhu vực nghiên cứu Cụ thé, hình thái địa hình khu vực sông Trường Giang đã vàđang bị biến đổi mạnh, đặc biệt là theo mùa tương đối rõ rệt Các quá trình xói lở -

bồi lắng đã dẫn đến sự biến đổi mạnh tại khu vực nghiên cứu

Về tài nguyên khoáng sản, Trịnh Thế Hiếu (2006) [19] khi nghiên cứu tainguyên khoáng sản rắn vùng bờ tỉnh Quảng Nam, hiện trạng khai thác và vấn đềmôi trường đã chỉ ra tại vùng bờ biển Quảng Nam nói chung hay khu vực sôngTrường Giang nói riêng, các mẫu quặng Titan có nguồn gốc phong hoá lục địa từ đágonai (gneiss) nam trong hệ thống các cồn cát nguồn gốc bién-gid tuổi Holocen

(mvQ1 2-3) đã được phát hiện Tuy nhiên, việc khai thác tài nguyên khoáng sản khu

vực này vẫn còn nhiều bất cập Cụ thể, khai thác sa khoáng Titan gây nhiều tácđộng xấu đến TNN mặt và nước ngầm tại khu vực, đặc biệt, nước thải sau khai thác

sa khoáng là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường.

Về TNN mặt, Lê Văn Thang va cộng sự (2012) [55] trong nghiên cứu đánhgiá hiện trạng và đề xuất một số giải pháp khai thác, bảo vệ TNN mặt vùng đồngbang ven biển tỉnh Quảng Nam trong bối cảnh BDKH đã chỉ ra tổng lượng nước

hàng năm tại khu vực nghiên cứu lớn, nhưng do lượng mưa và lượng nước chảy

phân bố không đều giữa các mùa trong năm nên TNN vùng nghiên cứu trong cáctháng mùa khô ghi nhận vao trạng thái suy kiệt, hiện tượng khan hiếm nước cho

nhiêu mục đích quan trọng trong lưu vực đên mức trâm trọng, kê cả mục đích duy

23

trì cho các hệ sinh thái tự nhiên Hiện tượng xâm nhập mặn trong những tháng mùa

cạn ở một số vị trí dọc sông đang gây ra những tác động lớn đối với khu vực

Nghiên cứu về các dạng thiên tai

Trong những năm trở lại đây, thiên tai, bão lũ đang gây ra rất nhiều tác động

xâu đối với khu vực sông Trường Giang Trong đó, lũ lụt, hạn hán và xâm nhậpmặn là rõ ràng hơn cả và các nghiên cứu cũng tập trung về những vấn đề này VũThị Thu Lan và cộng sự đã có 2 nghiên cứu về đánh giá tác động của BĐKH đến

các tai biến liên quan đến dòng chảy (lũ lụt, khô hạn) tỉnh Quảng Nam (2010) [31]

và nghiên cứu biến động cửa thiên tai (lũ lụt và hán hán) ở tinh Quang Nam trongbối cảnh BĐKH (2013) [32] Tác giả đã áp dụng mô phỏng lũ trong MIKE11- GIS

và mô hình số độ cao (DEM) Kết quả của nghiên cứu này là bản đồ lũ thể hiện độsâu, thời gian và so sánh lũ Sự phân bố độ sâu của lũ, thời gian lũ kết hợp giai đoạn

ngập lũ thực tế là các tham số quan trọng có thé được sử dụng cho việc đánh giá

thiệt hại lũ, phân tích rủi ro lũ, lập quy hoạch phát triển đô thị.

Về xâm nhập mặn, Hoàng Ngô Tự Do và cộng sự (2011) [17] đã đánh giáhiện trạng và các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình xâm nhập mặn sông TrườngGiang, tỉnh Quảng Nam Theo đó, đặc điểm trầm tích Đệ Tứ và các hoạt động kiến

tạo đã ảnh hưởng rất lớn đến quá trình xâm nhập mặn của sông Hoạt động kiến tạo

làm biến đổi khá mạnh hình thái địa hình khu vực nghiên cứu và sự thay đổi dòng

chảy Hiện tượng xói lở mạnh gây cắt dòng, nghẽn dòng chảy; xói lở mạnh tại bờBắc cửa Đại do ảnh hưởng của sụt lún kiến tạo Những đặc điểm nay làm cho tinhtrang xâm nhập mặn trên sông Trường Giang diễn ra rất phức tap cho từng đoạnsông, có khu vực tình trạng xâm nhập mặn rất rõ ràng nhưng cũng những khu vực bị

ngọt hóa Ngoài ra, Nguyễn Tùng Phong và cộng sự (2013) [38] đã sử dụng mô

hình MIKE11 dé đánh giá và dy báo tình hình xâm nhập mặn trên hệ thống sông Vu

Gia - Thu Bồn, trong đó có sông Trường Giang có xét tới ảnh hưởng của BĐKH

Kết quả cho thấy, đối với thời kỳ 2020-2039 và 2040-2059, do có nhiều hồ chứađược xây dựng đã điều tiết dòng chảy vào mùa cạn nên khoảng cách xâm nhập mặn

lớn nhất tại các sông tăng, giảm đáng ké so với thời kỳ nền 1980-1999 Sự thay đổi

này lớn nhất trên sông Trường Giang, với khoảng cách tăng trên 3km

Nghiên cứu về các giải pháp khai thác và sử dụng hợp lý sông Trường Giang

Với những đặc điểm về điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên ở trên,các giải pháp khai thác và sử dụng hợp lý sông Trường Giang đã được đề xuấthướng tới phát triển bền vững Phạm Viết Tích và cộng sự (2009) [60] đánh giá và

24

dé xuất các giải pháp bảo vệ, phục hồi hệ sinh thái đất ngập nước ven biên QuangNam Đỗ Quang Thiên và cộng sự (2010) [57] đã nhận định về quá trình hình

thành, suy thoái và đánh giá phương án nạo vét sông Trường Giang phục vụ chiến

lược an sinh xã hội, phát trién bền vững đới ven biên Quang Nam Gần đây từ năm

2018-2020, Đỗ Quý Mạnh và cộng sự có công trình “Nghiên cứu giải pháp khoa

học công nghệ dé phục hồi và phát triển rừng ngập mặn ven biển Nam Trung Bộnhằm ứng phó với biến đổi khí hậu” mã số BDKH 19/16-20 [37] trong đó, cónghiên cứu hiện trạng và giải pháp phục hồi rừng ngập mặn khu vực cửa Lo vàcửa An Hòa thuộc sông Trường Giang Mới nhất, năm 2019 Bộ Khoa học và Côngnghệ đã phê duyệt nhiệm vụ “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp chỉnh trị sôngTrường Giang, huyện Núi Thành phục vụ phát triển bền vững kinh tế khu vực vàvùng lân cận” thực hiện từ 2020 đến 2022 [50] Có thé nói, các công trình nghiên

cứu đã phân tích đặc điểm hiện trạng khu vực, trên cơ sở đó đưa ra một số biệnpháp khai thác và sử dụng liên quan đến bảo vệ, phục hồi rừng ngập mặn, quy

hoạch hệ thống thủy điện, quy hoạch hệ thống thủy nông, các công trình khai thác

nước mặt và phương án nạo vét sông hợp lý.

1.4 KHÁI QUAT DIEU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TE - XÃ HỘI KHU VUCSÔNG TRƯỜNG GIANG

1.4.1 Điều kiện tự nhiên

Đoạn phía Nam chạy cạnh bờ biển cách bờ biến khoảng 2km, đoạn phía Bắc

khoảng cách rộng hơn, đoạn lớn nhất cách bờ biển khoảng 7km [25]

1.4.1.2 Đặc điểm địa hình

Dia hình khu vực sông Trường Giang có 2 dạng:

- Vùng đồng bằng nhỏ hẹp ven sông, đây là vùng hạ lưu của các sông lớn

biến từ (-2,20) đến (-3,00)m, cá biệt có nhiều đoạn dòng sông thu hẹp do các công

trình vượt sông, do người dân lan dòng dé NTTS và bị bồi rất nhiều nên dòng chảy

rất nhỏ, đặc biệt trong mùa cạn kéo dài tới 8 tháng Các bãi cạn đa số kéo đài 2 - 3

km, chỗ cạn nhất mực nước chỉ đạt 0,4 - 0,6 m, nhiều đoạn sông hẹp [25]

1.4.1.3 Đặc điểm khí hậu

- Nhiệt độ không khí: Nhiệt độ không khí trung bình có xu hướng tăng dần

qua các năm Năm 2011 nhiệt độ trung bình năm là 25,1°C, năm 2017 nhiệt độ

trung bình là 26,3°C Nhiệt độ trong tháng 5 đến tháng 9 cao hơn so với các thángkhác trong năm, trung bình từ 26,5 - 30,5°C Nhiệt độ từ tháng 12 đến tháng 2 nămsau thường thấp hơn, trung bình từ 19,0 - 23,3°C

- Độ ẩm không khí: Độ âm trung bình từ năm 2011 đến năm 2017 từ 85 đến88% Độ am không khí của các tháng 5,6,7,8 thấp hơn so với các tháng còn lại trongnăm Độ âm cao vào các tháng 9,10,11,12 Nguyên nhân do tại Quảng Nam, mùamưa thường từ kéo dài từ tháng 9 đến tháng 12

- Lượng mưa: Tông lượng mưa trong khu vực nghiên cứu từ năm 2001-2017tại trạm Tam Ky đạt tổng 44.214mm, trung bình 2.763,4mm/năm Tổng lượng mưanăm đều trên 2000mm, một số năm tổng lượng mưa đạt trên 3000m Năm có tông

lượng mưa lớn nhất là năm 2008, đạt 3.468mm Năm có lượng mưa thấp nhất là

năm 2012, đạt 2.071mm Lượng mưa trung bình các tháng thay đổi theo từng năm,

thường cao vào các tháng 9,10,11,12 với giá trị từ 100,9-879mm; lượng mưa thấp từ

tháng 1 đến tháng 8 với giá trị trung bình từ 5-313,3mm, đặc biệt vào tháng 4,

lượng mưa trung bình qua các năm chỉ 28,78mm.

Số ngày mưa được quan trắc trong giai đoạn nghiên cứu đạt trung bình 161ngày/năm Tổng số ngày mưa biến đổi gần như tương đồng với tổng lượng mưa Về

số ngày mưa trong tháng, tháng nhiều ngày mưa nhất là tháng X, với trung bình là21,06 ngày/tháng, phù hợp với tháng X có lượng mưa lớn nhất; tháng có số ngàymưa ít nhất là tháng IV với 5,9 ngày/tháng [25]

1.4.1.4 Đặc điển thủy văn

Sông Trường Giang hình thành do các quá trình tương tác giữa các yếu tốsông va biển và có liên hệ thủy động lực chặt chẽ với hệ thong sông Vu Gia - ThuBồn ở phía Bắc và hệ thống sông Tam Ky ở phía Nam nên có đặc điểm thủy văntương đồng với 2 hệ thong sông này Theo đó, dòng chảy sông Trường Giang có sự

phân mùa rõ rệt [25]:

26