Luận văn thạc sỹ khoa học “ sử dụng mô hình ECO Lab đánh giá một số đặc trng môi trờng khu vực nuôi trồng thủy sản “ pps

1 đại học quốc gia hà nội trờng đại học khoa học tự nhiên Phạm Tiến Đạt sử dụng mô hình eco lab đánh giá một số đặc trng môi trờng khu vực nuôi trồng thủy sản luận văn thạc sỹ khoa học Hà Nội, 2009 2 đại học quốc gia hà nội trờng đại học khoa học tự nhiên Phạm Tiến Đạt sử dụng mô hình eco lab đánh giá một số đặc trng môi trờng khu vực nuôi trồng thủy sản Chuyên ngành : Hải Dơng học Mã số: 60.44.97 luận văn thạc sỹ khoa học ngời hớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn minh huấn Hà Nội, 2009 3 Mục lục Lời cảm ơn Mở đầu 1 Chơng 1: Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vịnh Vân Phong - Bến Gỏi 4 1.1 Vị trí địa lý 4 1.2 Địa hình ven bờ và địa hình đáy 5 1.3 Đặc điểm khí tợng - thủy văn 7 1.4. Đặc điểm chế độ động lực biển vùng vịnh Vân Phong 12 1.5. Đặc điểm các yếu tố thủy hóa môi trờng 13 1.6 Đặc điểm kinh tế -xã hội và hiện trạng nghề nuôi trồng thủy sản biển 18 Chơng 2: Mô hình ECO Lab 25 2.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nớc 25 2.2 Mô hình ECO Lab 29 2.3 Cơ sở toán học 31 Chơng 3: Các kết quả tính toán chất lợng nớc cho khu vực vịnh Vân Phong 42 3.1. Kết quả tính toán module thủy lực 42 3.2. Kết quả tính toán module chất lợng nớc 51 Kết luận 74 Tài liệu tham khảo 75 Phụ lục 4 Lời cảm ơn Để hoàn thành khoá luận này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới TS. Nguyễn Minh Huấn - bộ môn Hải dơng học - ngời đã định hớng, trực tiếp hớng dẫn và tận tình giúp đỡ em về nhiều mặt. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới TS. Nguyễn Kỳ Phùng - Viện khoa học Khí tợng thủy văn và Môi trờng (phân viện phía Nam), TS. Nguyễn Văn Lục - Viện Hải dơng học - đã giúp đỡ tôi tiếp cận với nguồn số liệu để tính toán, cùng với một số hình ảnh minh hoạ; cùng các thầy cô trong Bộ môn Hải Dơng học - Khoa KTTVHDH đã có những chỉ dẫn và giải đáp quý báu để tôi có thể hoàn thành khoá luận. Trong quá trình thực hiện, luận văn chắc chắn không khỏi có nhiều thiếu sót, vì vậy tôi rất mong nhận đợc sự góp ý của thầy cô và các bạn đồng nghiệp để luận văn có thể hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày tháng năm 2009 Học viên Phạm Tiến Đạt 5 mở đầu Kinh tế biển trong vòng vài thập kỷ trở lại đây đã và đang trở thành một mũi nhọn trong chiến lợc phát triển kinh tế - xã hội của các quốc gia có u thế về biển. Đối với Việt Nam là một quốc gia ven biển, có nhiều tiềm năng và điều kiện thuận lợi trong việc phát triển đa dạng các ngành kinh tế biển thì việc tận dụng lợi thế đó nhằm đa Việt Nam từng bớc "trở thành một quốc gia mạnh về biển, giàu lên từ biển" ngày càng trở nên quan trọng. Trong các ngành kinh tế biển chủ chốt thì ngành nuôi trồng thủy sản ở nớc ta trong những năm gần đây đợc đẩy mạnh phát triển nhờ có giá trị kinh tế cao, dựa trên điều kiện tự nhiên thuận lợi cùng truyền thống kinh nghiệm lâu đời của ngời dân, ngày càng đóng một vai trò quan trọng đối với sự phát triển kinh tế-xã hội của đất nớc và bảo vệ an ninh ven biển. Sản phẩm của nuôi trồng thủy sản trớc hết đảm bảo an toàn lơng thực, đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho nhân dân, tiếp đến là góp phần tăng giá trị xuất khẩu, đóng góp đáng kể vào nền kinh tế đất nớc (chiếm 3% GDP). Năm 2004, tổng sản lợng thuỷ sản của cả nớc đạt khoảng 1.150.000 tấn với giá trị xuất khẩu gần 2.400 triệu USD, trong đó nuôi trồng thuỷ sản đóng góp tới 40% sản lợng và 50% giá trị xuất khẩu. Kinh tế nuôi trồng thủy sản đang thu hút ngày càng nhiều lao động tham gia, qua đó góp phần tạo việc làm và thu nhập cho ngời dân. Hiện nay, nuôi trồng thủy sản ở nớc ta không chỉ tập trung vào nuôi nớc ngọt mà đã hớng đến nuôi ở môi trờng nớc lợ và nuôi biển, trong đó hình thức nuôi lồng bè với một số loài có giá trị kinh tế cao nh: cá giò, cá song, tôm hùm, vẹm xanh, trai ngọc, ốc hơng đang rất phổ biến và đợc phát triển dọc theo bờ biển đất nớc ở bất cứ vũng vịnh ven bờ nào có điều kiện thuận lợi. Tuy nhiên, vấn đề quản lý môi trờng ở những khu vực nuôi lồng trên biển đang trở nên cấp thiết bởi nguy cơ ô nhiễm chất lợng nớc từ các bè nuôi là rất cao. Theo nhiều nghiên cứu thì biểu hiện rõ nhất về sự tác động đến môi trờng đó là làm gia tăng nồng độ các chất dinh dỡng trong nớc tự nhiên (do lợng vật chất hữu cơ thải ra từ thức ăn và các sản phẩm bài tiết của đối tợng nuôi) gây ra sự biến đổi quần xã sinh vật phù du và vi khuẩn dẫn đến hiện tợng phú dỡng ở các thủy vực tự nhiên ven biển, ảnh hởng trực tiếp tới năng suất sinh học sơ cấp của thủy vực. Các 6 chất thải từ hoạt động nuôi, các hóa chất độc hại là những tác nhân chủ yếu làm giảm đa dạng sinh học, gây độc cho đối tợng nuôi Bên cạnh đó, sự lắng đọng trầm tích gây ảnh hởng tới dòng chảy và chất lợng nớc, quá trình tích tụ quá nhiều chất hữu cơ và chất thải tại đáy lồng bè sẽ dẫn đến tình trạng yếm khí, giải phóng nhiều chất độc nh H 2 S và CH 4 vào trong môi trờng nớc. Với những nguy cơ ô nhiễm môi trờng rõ ràng nh vậy thì việc đánh giá chất lợng nớc tại khu vực nuôi lồng bè phục vụ cho mục đích cảnh báo, quản lý và xa hơn là phát triển bền vững môi trờng nuôi trên biển là hết sức cần thiết. Một trong những công cụ hữu hiệu đợc dùng phổ biến hiện nay đó là sử dụng các mô hình sinh thái tổng hợp để nghiên cứu và đánh giá môi trờng khu vực nuôi. Với mục tiêu đó, học viên đã lựa chọn đề tài: "Sử dụng mô hình ECO Lab đánh giá một số đặc trng môi trờng biển khu vực nuôi trồng thủy sản" trong đó có dùng mô hình ECO Lab trong gói phần mềm MIKE của Viện Thủy lực Đan Mạch để đánh giá chất lợng nớc khu vực nuôi thủy sản biển dựa trên một số phơng án tính toán khác nhau. Khu vực đợc lựa chọn nghiên cứu ở đây là vịnh Vân Phong (Nha Trang - Khánh Hòa). Vnh Võn Phong hin nay l mt im núng kinh t bin ca tnh Khỏnh Hũa núi riờng v ca c nc núi chung. L mt trong 8 vnh ven b bin Vit Nam gm vnh H Long Cỏi Lõn (Qung Ninh); vnh Vng ng (H Tnh); vnh Chõn Mõy (Tha Thiờn Hu); vnh Nng ( Nng); vnh Dung Qut (Qung Ngói) v cỏc vnh Võn Phong, vnh Nha Trang, vnh Cam Ranh thuc tnh Khỏnh Hũa l nhng ni tp trung tim nng ti nguyờn b ch yu, trong ú cha ng s a dng v phong phỳ v tim nng phỏt trin cỏc ngnh kinh t bin, c bit l ngnh nuụi trng thy sn truyn thng. Vnh Võn Phong ó v ang thu hỳt c nhiu d ỏn u t phỏt trin kinh t ca c nh nc v t nhõn. S phỏt trin nhanh v mt kinh t ó kộo theo s thay i nhiu vn mụi trng, ngun li t nhiờn, phng thc s dng t v c s h tng ven vnh. S thay i ny lm phỏt sinh nhng yờu cu bc xỳc trong cụng tỏc qun lý nh nc v mụi trng, ti nguyờn v sn xut nhm m bo s phỏt trin hi hũa v bn vng v lõu di. Trong ú ngnh nuụi trng thy sn m c bit l nuụi trờn bin ang cú 7 những tác động nhất định về nhiều mặt (kinh tế - xã hội, tự nhiên môi trường trong vịnh) đối với quá trình quy hoạch sử dụng hợp lý không gian mặt nước trong vịnh. Cấu trúc của luận văn gồm 3 chương: - Chương I: Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vịnh Vân Phong - Chương II: Mô hình ECO Lab – DHI MIKE - Chương III: Các kết quả tính toán chất lượng nước cho khu vực vịnh Vân Phong 8 chơng 1 - tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vịnh vân phong 1.1. Vị trí địa lý [5], [7], [13] Vịnh Vân Phong là một vịnh biển nửa kín, nằm ở phía Bắc tỉnh Khánh Hòa, cách thành phố Nha Trang về phía bắc hơn 60km theo đờng bộ. Vịnh Vân Phong có tọa độ địa lý trong khoảng từ 12 o 26 đến 12 o 48N và từ 109 o 10 đến 109 o 26E, nằm trong địa phận của huyện Vạn Ninh và một phần huyện Ninh Hòa. Hình 1.1: Bản đồ khu vực vịnh Vân Phong [13] Vân Phong là một vịnh lớn, sâu và kín gió. Vịnh có diện tích khoảng 510km 2 , trong đó phần ngập nớc là 458.6 km 2 , còn lại là các đảo và bán đảo trong đó lớn nhất là đảo Hòn Lớn có diện tích 57.97km 2 . Ranh giới cửa vịnh kéo dài từ điểm cực Nam của bán đảo Hòn Gốm đến mũi Mơng của Hòn Mỹ Giang. Bán đảo Hòn Gốm 9 là điểm cực Đông của nớc ta trên đất liền, chính vì vậy vịnh Vân Phong là khu vực gần đờng hàng hải quốc tế nhất so với các vịnh và cảng biển khác trong cả nớc. Từ vịnh tới đờng hàng hải nội địa là 20km và cách đờng hàng hải quốc tế 130km. Vịnh Vân Phong thông với biển bằng 2 cửa: Cửa Bé xấp xỉ 2.8km (từ đầu ngoài bán đảo Hòn Gốm đến Mũi Cỏ của đảo Hòn Lớn), Cửa Lớn khoảng 10.2km (từ mũi Mơng ở hòn Mỹ Giang đến Mũi Cỏ của đảo Hòn Lớn). Độ dài theo trục vịnh khoảng 35km, chiều rộng trung bình 10km. 1.2. Địa hình ven bờ và địa hình đáy [5], [13] Vùng ven bờ vịnh Vân Phong có một đặc điểm địa hình khá đặc biệt: hầu nh toàn bộ dải bờ phía Bắc, phía Tây và phía Nam của vịnh bị che chắn bởi các dãy núi. Dãy núi phía Tây Bắc bờ vịnh chạy theo hớng Đông Bắc - Tây Nam, kéo dải 70km từ dãy núi Đa Bia (Phú Yên) ở phía Bắc cho tới phần Tây Bắc của Nha Trang. Phía Đông Nam có dãy núi kéo dài khoảng 20km từ nam Hòn Khói tới phần Đông Bắc của vịnh Bình Cang theo hớng Tây Bắc - Đông Nam. Phía Đông Bắc có bán đảo Hòn Gốm và đảo Hòn Lớn che chắn vịnh, tạo cho vịnh có dạng nửa kín và thông với biển Đông về phía Đông. Về địa hình đáy, nhìn chung Vân Phong là một vịnh sâu so với các vịnh khác trong khu vực ven biển Việt Nam. Địa hình đáy biển vùng vịnh Vân Phong mang những nét đặc trng của địa hình dạng vũng vịnh. Khu vực trung tâm vịnh tơng đối bằng phẳng ít có sự biến đổi, càng về phía cửa vịnh độ dốc càng lớn. Bảng 1.1 : Phân bố diện tích theo đới độ sâu vùng vịnh Văn Phong [5] STT Độ Sâu (m) Diện tích (ha) 1 0-5 19.870,0 2 5-10 7.660,84 3 10-15 6.313,85 4 15-20 5.508,74 5 20-25 6.820,30 6 25-30 1.508,54 7 30-35 511,12 10 VÞnh V©n Phong ®ỵc chia thµnh 3 vïng nhá, ®ã lµ: phÇn vÞnh phÝa ngoµi (®é s©u 20-30m), vòng BÕn Gái ë phÝa trong (®é s©u < 18m) vµ phÇn vơng Cỉ Cß - l¹ch Cưa BÐ (®é s©u < 25m) n»m gi÷a ®¶o Hßn Lín vµ b¸n ®¶o Hßn Gèm. §Þa h×nh ®¸y vơng BÕn Gái kh¸ b»ng ph¼ng, chØ nh÷ng n¬i cã san h« ph¸t triĨn th× ®¸y biĨn míi cã sù gå ghỊ, låi lâm do vËy c¸c ®êng ®¼ng s©u ph©n bè theo mét kho¶ng c¸ch t¬ng ®èi ®ång ®Ịu gÇn nh song song víi nhau vµ víi ®êng bê. PhÇn vơng l¹ch Cỉ Cß – Cưa BÐ cã ®é s©u t¨ng tõ hai bê ra gi÷a dßng, tr¾c diƯn ngang h×nh ch÷ V cã ®é s©u lín nhÊt ®¹t tíi 25m. 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 VT.I VT.II VT.III VT.IV VT.V VT.VI VT.VII (*250m) (*250m) Hòn Lớn Mỹ Giang Hòn Khói B . Đ . H o ø n G o â m Đại Lãnh VẠN GIà H. Bòp Vạn Hưng M. Ghềnh M. Đá Chuông L a ï c h C ư û a B e ù VỤNG BẾN GỎI VỊNH VĂN PHONG Xuân Thọ Ninh Hải 109-15'E 109-30'E 12-45'N 12-30'N : Đường đẳng sâu (m) : Vò trí trạm H×nh 1.2: §Ỉc ®iĨm ®Þa h×nh ®¸y vÞnh V©n Phong [13] Khu vùc vÞnh V©n Phong phÝa ngoµi t¬ng ®èi b»ng ph¼ng, t¹o thµnh mét m¸ng lín, tho¶i víi ®é dèc kho¶ng 0 – 0.14% vµ nghiªng dÇn vỊ phÝa cưa vÞnh. C¸c [...]... nguồn thải từ vùng ven bờ, từ ni trồng thủy sản và do cơ chế thuỷ động lực học làm tích tụ chúng trong một số khu vực trong vịnh Tuy nhiên, hàm lượng muối dinh dưỡng trên tồn vùng vịnh vẫn nằm trong giới hạn nước ni trồng thủy sản vàcó mức dinh dưỡng thấp so với các đầm, phá, vũng, vịnh ven biển Nam Trung Bộ Nhưng cần lưu ý về khả năng tích tụ dinh dưỡng ở một số khu vực trong vịnh 1.6 §Ỉc ®iĨm kinh... tơm Hùm lồng ở ven bờ phía Tây vịnh Văn Phong (vùng nước ven bờ hòn Trâu Nằm, phía Bắc hòn Săng) Ngun nhân là do q tải nguồn thải hữu cơ từ hoạt động ni tơm Hùm tại khu vực Nhìn chung, giá trị DO của vùng nước trong vịnh còn nằm trong giá trị cho phép đối với ni trồng thủy sản Có những khu vực có giá trị DO thấp hơn tiêu chuẩn cho phép đối với nước ni trồng thủy sản (TCVN 5943 – 1995) đã được ghi nhận... nói riêng Khu vực Vân Phong là một trong những khu vực có thể phát triển thành một trong những khu du lịch biển đẹp nhất ở nước ta và trong khu vực Bãi biển ở đây rộng, đẹp, cát trắng và mịn, nước biển xanh, trong vắt, ven bờ là rừng dương xanh Theo đánh giá của các chun gia về du lịch và các nhà nghiên cứu về phát triển du lịch sinh thái, Vân Phong là nơi có tiềm năng vào loại hàng đầu khu vực Châu... năng vào loại hàng đầu khu vực Châu Á để phát triển khu du lịch sinh thái, là một nơi có nhiều ưu điểm và giá trị để khai thác kinh doanh du lịch trong tương lai, đặc biệt là hệ sinh thái tự nhiên hoang dã, thuộc vào loại hiếm có ở khu vực Đơng Nam Á Đây sẽ là một khu du lịch tuyệt vời về cảnh quan và mơi trường (Theo đánh giá, nếu như xây dựng một khu vực tương tự nhân tạo phải mất 30 tỷ USD, trong khi... cuộc “ ổi mới và mở cửa” do Đảng lãnh đạo, Vân Phong đã phát triển với tốc độ nhanh và được đánh giá là một trong những “trung tâm kinh tế động lực” của tỉnh Khánh Hòa và vùng Nam Trung Bộ Một số văn bản của Chính phủ (như Quyết định số 301/QĐ – TTg ngày 22/4/2002 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt định hướng qui hoạch chung khu vực vịnh Văn Phong, tỉnh Khánh Hòa đến năm 2020; Thơng báo số 53/TBVPCP... Vạn Ninh Khu KTTH Vân Phong được chú trọng xây dựng 2 khu đơ thị lớn Khu đơ thị phía Bắc vịnh Vân Phong (thuộc huyện Vạn Ninh) được xem là trung tâm của khu KTTH với cảng trung chuyển container quốc tế, du lịch, dịch vụ, thương mại cơng nghiệp; Khu đơ thị phía Nam Vân Phong với nhiều phân khu chức năng như: khu cảng biển, du lịch, cơng nghiệp, ni trồng thủy sản 1.6.2 Hiện trạng ni trồng thủy sản Vùng... chữa bệnh, ) (3) Khu vực phát triển hệ thống cảng nước sâu và sang mạn chuyền tải dầu (4) Khu vực có nhiều lợi thế phát triển cơ sở hạ tầng, cơng nghiệp, dịch vụ vận tải biển, khai thác cát và đầu mối lưu chuyển hàng hóa giữa các tỉnh Tây Ngun (xa hơn là Lào) với các nước trong khu vực thơng qua đường biển (5) Khu vực có nhiều thuận lợi phát triển ni trồng nhiều loại thủy hải sản có giá trị xuất khẩu... báo số 53/TBVPCP ngày 17/4/2003 của Văn phòng Chính phủ thơng báo ý kiến kết luận của Chính phủ về qui hoạch phát triển khu vực vịnh Cam Ranh và khu vực vịnh Vân Phong, tỉnh Khánh Hòa) đã xác định “ Tập trung xây dựng khu vực vịnh Vân Phong trở thành khu kinh tế trọng điểm, tổng hợp, đa ngành gồm cảng trung chuyển quốc tế, cơng nghiệp, du lịch, dịch vụ, ni trồng hải sản, trong đó, cảng trung chuyển quốc... cho thấy, chỉ sau gần 20 năm tiến hành “mở cửa” thị trường cho đến nay, Vân Phong đã và đang hình thành các khu vực kinh tế trọng điểm: (1) Khu vực phát triển tổ hợp cơng nghiệp vận tải biển, đóng mới và sửa chữa tàu biển (ví dụ, cảng trung chuyển quốc tế - TCQT, kho dầu ngoại quan, nhà máy Huyndai – Vinashin) (2) Khu vực có tiềm năng rất lớn phát triển các loại hình du lịch và dịch vụ (sinh thái núi... Vùng ven bờ vịnh Văn Phong - Bến Gỏi có điều kiện tự nhiên (khí hậu, sinh thái, hải văn) khá thuận lợi cho việc phát triển ni trồng thủy sản Các đối tượng được ni trồng chủ yếu là tơm Sú, tơm Hùm, cá Mú, cá Bớp, ốc Hương, Vẹm Xanh, Ngọc trai…được ni tập trung chủ yếu ở vùng ven bờ và vùng biển thuộc các xã ven biển huyện Vạn Ninh Theo các dữ liệu điều tra khác nhau, ni trồng thủy sản ở huyện Vạn Ninh . đại học quốc gia hà nội trờng đại học khoa học tự nhiên Phạm Tiến Đạt sử dụng mô hình eco lab đánh giá một số đặc trng môi trờng khu vực nuôi trồng thủy sản luận văn thạc. khu vực nuôi. Với mục tiêu đó, học viên đã lựa chọn đề tài: " ;Sử dụng mô hình ECO Lab đánh giá một số đặc trng môi trờng biển khu vực nuôi trồng thủy sản& quot; trong đó có dùng mô hình ECO. thạc sỹ khoa học Hà Nội, 2009 2 đại học quốc gia hà nội trờng đại học khoa học tự nhiên Phạm Tiến Đạt sử dụng mô hình eco lab đánh giá một số đặc trng môi trờng khu vực