Bước đầu ứng dụng mô hình phân chia lợi ích trong khai thác lưu vực sông áp dụng cho lưu vực sông Đồng Naix

Bước đầu ứng dụng mô hình phân chia lợi ích trong khai thác lưu vực sông áp dụng cho lưu vực sông Đồng Naix Bước đầu ứng dụng mô hình phân chia lợi ích trong khai thác lưu vực sông áp dụng cho lưu vực sông Đồng Naix luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sông – áp dụng cho lưu vực sông Đồng Nai MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 CHỮ VIẾT TẮT BVMT CLN CNTT CSDL CSSX CQQL GIS HTQL HTTT HTS KCN KDC LVS LVHTS NN&PTNT QCVN QLMT TCCP TCMT TCVN TN&MT TNN TP TTMT Ý NGHĨA Bảo vệ môi trường Chất lượng nước Công nghệ thông tin Cơ sở liệu Cơ sở sản xuất Cơ quan quản lý Geological Information System Hệ thống quản lý Hệ thống thông tin Hệ thống sông Khu công nghiệp Khu dân cư Lưu vực sông Lưu vực hệ thống sông Nông nghiệp phát triển nông thôn Quy chuẩn Việt Nam Quản lý môi trường Tiêu chuẩn cho phép Tiêu chuẩn môi trường Tiêu chuẩn Việt Nam Tài nguyên Môi trường Tài nguyên nước Thành phố Thông tin môi trường DANH MỤC BẢNG Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sơng – áp dụng cho lưu vực sơng Đồng Nai DANH MỤC HÌNH Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sông – áp dụng cho lưu vực sông Đồng Nai Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sông – áp dụng cho lưu vực sông Đồng Nai MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Sông Đồng Nai bắt nguồn từ Cao nguyên Liăng Biăng (Lâm Đồng) chảy qua vùng núi cao nguyên đến hồ Trị An, sau chảy ngang qua thành phố Biên Hồ, Tp.Hồ Chí Minh, đến ngã ba Mũi Đèn Đỏ hợp lưu với sơng Sài Gịn Tổng diện tích lưu vực tính đến cửa sơng vào khoảng 38.600 km 2, tổng chiều dài khoảng 437 km với độ dốc trung bình dịng sơng 0,42% Sơng Đồng Nai có nhánh sơng sơng La Ngà sông Bé Đây lưu vực hệ thống sông lớn Việt Nam giữ vai trò quan trọng phát triển kinh tế - xã hội của vùng Đông Nam Bộ Theo kết phân tích gần nhất, hạ lưu sơng Đồng Nai đoạn từ Nhà máy nước Thiện Tân đến Long Đại bắt đầu ô nhiễm chất hữu chất rắn lơ lửng vượt từ đến lần giới hạn cho phép Đáng ý phát hàm lượng chì vượt tiêu chuẩn TCVN 5942 - 1995 nguồn loại A lưu vực Vùng hạ lưu sông Đồng Nai bị nhiễm mặn nghiêm trọng khơng thể sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt tưới tiêu Các quan chun mơn cho rằng, ngun nhân tình trạng nhiễm từ nguồn nước thải công nghiệp, khai thác khống sản, làng nghề, sinh hoạt, y tế, nơng nghiệp nuôi trồng thủy sản, chất thải rắn…, nước thải sinh hoạt nước thải cơng nghiệp đóng góp tỷ lệ lớn nhất, với tải lượng chất nhiễm cao Các KCN KCX đóng góp lượng lớn nước thải vào lưu vực sơng, lớn Đồng Nai (chiếm 57,2%), TPHCM (23%) Bình Dương (9%)… Tính đến nay, lưu vực hệ thống sơng Đồng Nai có khoảng 60 KCN, KCX hoạt động, nhiên có khoảng 1/3 số có hệ thống xử lý nước thải tập trung, số lại xả trực tiếp sơng Tại Đồng Nai, có 9/19 khu cơng nghiệp có nhà máy xử lý nước thải tập trung Hệ thống sông Đồng Nai chảy qua 12 tỉnh thành, đến chưa thống mục đích sử dụng bảo vệ nguồn nước Trong nhiều trường hợp, Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sơng – áp dụng cho lưu vực sông Đồng Nai phát triển kinh tế - xã hội tỉnh làm ảnh hưởng đến môi trường phạm vi tỉnh Đặc biệt tỉnh đầu nguồn Lâm Đồng, Bình Phước, Bình Dương, Đồng Nai, Tây Ninh, Long An gây nhiễm khu vực hạ lưu TP.Hồ Chí Minh, Bà Rịa - Vũng Tàu, Đồng Nai phải gánh chịu hậu Trong năm 2008, Nghị định số 120/2008/NĐ-CP quản lý lưu vực hệ thống sông đời Với Nghị định này, tài nguyên nước lưu vực sông quản lý theo nguyên tắc thống nhất, không chia cắt cấp hành chính, thượng nguồn hạ nguồn; bảo đảm cơng bằng, hợp lý bình đẳng nghĩa vụ quyền lợi tổ chức, cá nhân lưu vực Cũng năm này, Chính phủ ban hành Quyết định số 157/2008/QĐ-CP việc thành lập Ủy ban BVMT LVHTS Đồng Nai (gọi tắt Ủy ban sông Đồng Nai) với chức nhiệm vụ, chế hoạt động quy định cụ thể Tuy nhiên, nay, hoạt động Ủy ban chưa thực hiệu Có nhiều lý cho vấn đề này, cốt lõi thiếu hụt công cụ quản lý phù hợp nhằm phục vụ cho công tác quản lý môi trường nói chung, quản lý chất lượng nước nói riêng cho quan Một công cụ quản lý mà có tham gia với nhiều cấp độ khác tùy theo chức năng, nhiệm vụ tất quan quản lý môi trường cấp: Trung ương, cấp vùng, cấp địa phương tham gia cộng đồng Ngồi ra, cơng cụ nhằm đáp ứng nhu cầu thiết quản lý mơi trường nói chung quản lý chất lượng nước nói riêng: chia sẻ, trao đổi thông tin, sở liệu địa phương, quan quản lý môi trường với Như vậy, hiệu công tác quản lý chất lượng nước tăng lên gấp nhiều lần Chính vậy, việc phân chia lợi ích khai thác lưu vực sông Đồng Nai vấn đề vô cấp thiết việc định nhằm bảo vệ mơi trường làm giảm tổng chi phí mơi trường nói chung tăng hiệu sử dụng tài ngun nói riêng lưu vực, tạo mơi trường giao tiếp gần gũi, giúp cho cộng đồng dễ dàng tiếp cận theo dõi chất lượng nước, tăng mức độ xã hội hóa cơng tác bảo vệ chất lượng nước theo chủ trương nhà nước Trên sở đó, đề tài Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sơng – áp dụng cho lưu vực sông Đồng Nai “Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sông – áp dụng cho lưu vực sông Đồng Nai” đưa ra, nhằm đề hướng ứng dụng công nghệ phục vụ quản lý chia sẻ thông tin liên quan tới chất lượng nước tính tốn phần kinh tế giảm thiểu đến mức tối đa việc bảo vệ nguồn nước có cố xảy Mục tiêu đề tài Nghiên cứu khả ứng dụng mơ hình MCCRB cơng tác quản lý phân chia tải lượng phát thải cách phù hợp khai thác lưu vực sông Đồng Nai để phát triển bền vững Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu trên, luận văn thực nội dung sau: - Tìm hiểu trạng quản lý chất lượng nước lưu vực sông Đồng Nai - Tìm hiểu điều kiện tự nhiên tình hình kinh tế xã hội địa bàn ba tỉnh thuộc lưu vực sông Đồng Nai - Thu thập số liệu mặt cắt, biên độ thủy lực, lưu lượng, tải lượng sông Đồng Nai - Khảo sát trạng môi trường nhà máy, khu công nghiệp địa bàn ba tỉnh: Đồng Nai, Bình Dương, Thành phố Hồ Chí Minh - Nghiên cứu khả ứng dụng mơ hình MCCRB việc phân chia tải lượng phát thải lưu vực sông Đồng Nai - Dùng mơ hình Mike 11 để đánh giá chất lượng nước lưu vực sơng dựa theo mơ hình phân chia tải lượng phát thải Phạm vi, giới hạn luận văn Luận văn nghiên cứu vấn đề liên quan đến lưu vực hệ thống sông Đồng Nai với tổng diện tích tồn lưu vực khoảng 44.612 km 2, bao gồm toàn địa giới hành chánh tỉnh thành: Bình Dương, Đồng Nai, TP.HCM, kết đề tài số liệu sử dụng đưa sở phạm vi, giới hạn sau: Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sông – áp dụng cho lưu vực sông Đồng Nai - Thông tin điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội thu thập từ số địa phương đại diện lưu vực sơng: Bình Dương, Đồng Nai, TP.HCM - Về ranh giới lưu vực sông Đồng Nai: Từ hồ Trị An đến ngã ba đèn đỏ - Về số liệu: Các số liệu để tài sử dụng dựa kết quan trắc chất lượng nước mặt, nước thải khu công nghiệp lưu vực sông Đồng Nai Chi Cục Bảo Vệ Môi Trường Tỉnh Đồng Nai, Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, Viện Môi Trường Tài Nguyên Tp.Hồ Chí Minh, đề tài KHCN07-17 “Xây dựng số sở khoa học phục vụ cho việc quản lý thống tổng hợp chất lượng môi trường nước lưu vực sông Đồng Nai” quan thực hiện: Trung tâm công nghệ môi trường (ENTEC) Phương pháp nghiên cứu  Phương pháp tổng hợp tài liệu: Tổng hợp tài liệu, số liệu có từ đề tài nghiên cứu ứng dụng thiết lập quy hoạch, khảo sát đánh giá trạng, báo cáo tổng hợp v.v… đúc kết thông tin tin cậy để tổng hợp diễn biến việc thay đổi chất lượng nước lưu vực sông Đồng Nai tác động nguồn thải gây  Phương pháp thống kê, xử lý số liệu, thống kê, so sánh - Phương pháp xử lý số liệu: Nhập, xử lý số liệu điều tra, số liệu phân tích EXCEL, WORD Nhập kết thống kê thực kết phân tích mẫu xử lý để đưa nhận định - Phương pháp thống kê: sử dụng phân tích, xử lý số liệu, truy vấn liệu đánh giá công tác quản lý môi trường - Phương pháp so sánh: Thu thập thông tin liên quan quy định, quy chuẩn có Nhà nước quản lý môi trường để so sánh phát vấn đề cịn thiếu sót chưa phù hợp  Phương pháp mơ hình hố - Ứng dụng mơ hình MCCRB để tính tốn việc phân chia tải lượng phát thải cách phù hợp khai thác lưu vực sông Đồng Nai để phát triển bền vững Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sông – áp dụng cho lưu vực sông Đồng Nai - Sử dụng mô hình MIKE 11 để đánh giá chất lượng nước theo mơ hình phân chia tải lượng phát thải  Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia: Trong trình thực đề tài, tác giả tham khảo ý kiến chuyên gia phòng Tin học – Môi trường, Viện Môi trường Tài nguyên TP.HCM, chuyên gia quản lý chất lượng nước, mô từ nhà quản lý đơn vị có liên quan Trong đó, tiêu biểu đề tài khoa học cấp nhà nước cấp Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sơng – áp dụng cho lưu vực sông Đồng Nai CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1.1 Vị trí địa lí  Đồng Nai Hình 1-1 Bản đồ quy hoạch tỉnh Đồng Nai Tỉnh Đồng Nai nằm vùng địa lý - kinh tế Đông Nam (gồm tỉnh, thành Đông Nam bộ) tham gia vào vùng kinh tế trọng điểm phía Nam (gồm tỉnh, thành Đơng Tây Nam bộ) vùng kinh tế động lực trọng điểm quan trọng nước Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sông – áp dụng cho lưu vực sơng Đồng Nai - Tọa độ vị trí địa lý tỉnh đồng Nai: từ 10 o31’17” đến 11o34’49” vĩ độ Bắc từ 106o44’45” đến 107o34’50” kinh độ Đơng Tỉnh có diện tích tự nhiên lớn vùng kinh tế trọng điểm phía Nam (590.215,47 ha) có tiếp giáp ranh giới cụ thể bao gồm: + Phía Đơng giáp với tỉnh Bình Thuận + Phía Đơng Bắc giáp với tỉnh Lâm Đồng + Phía Tây Bắc giáp với tỉnh Bình Dương Bình Phước + Phía Tây giáp với thành phố Hồ Chí Minh + Phía Nam giáp với tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu - Tỉnh có hệ thống giao thơng đường đường sắt phát triển như: Quốc lộ 1A, 20, 51 đường sắt Bắc - Nam; có sân bay quân Biên Hòa rộng 40 km2 quy hoạch xây dựng sân bay Quốc tế Long Thành rộng 50 km 2, đồng thời có hệ thống giao thơng đường thủy quan trọng như: sông Đồng Nai, Đồng Tranh Thị Vải, tạo nên nhiều lợi giao lưu kinh tế - văn hóa với tỉnh, thành khác phạm vi nước - Tỉnh địa bàn trọng yếu kinh tế, trị an ninh - quốc phịng, có vị trí quan trọng phát triển vùng kinh tế trọng điểm phía Nam thật tỉnh sớm tận dụng số lợi so sánh vùng công đổi kinh tế để đạt thành tựu phát triển kinh tế - xã hội đáng kể thời kỳ 1995 - 2005  Bình Dương Bình Dương tỉnh thuộc vùng Đơng Nam Bộ, phía bắc giáp Bình Phước, phía nam tây nam giáp thành phố Hồ Chí Minh, phía tây giáp Tây Ninh, phía đơng giáp Đồng Nai Tỉnh lỵ Bình Dương thị xã Thủ Dầu Một, cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh 30 km 10 Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sơng – áp dụng cho lưu vực sông Đồng Nai - Pij lượng chất gây ô nhiễm phải giảm vùng i tiếp nhận chất thải từ vùng j (tính theo đơn vị COD/năm) ví dụ P 32 lượng chất ô nhiễm phải giảm vùng tiếp nhận nước thải từ vùng năm P0i - tải lượng chất ô nhiễm cụ thể tạo khu vực i thời gian năm, toán xem xét COD, với P0i ≥ (tính theo đơn vị COD/năm).P0i - Pi max mức chịu đựng tối đa môi trường khu vực i (đại lượng lấy từ qui định nhà nước dựa kết tính tốn nhà khoa học) (tính theo đơn vị COD/năm) - Qi lượng chất ô nhiễm khu vực i cần phải giảm, Qi = P0i − Pi max (tính theo đơn vị COD/năm) Để giảm tải lượng Q i, vùng i cần áp dụng sách buộc doanh nghiệp phải xử lý giải pháp cơng trình Tuy nhiên thực tế cịn lượng nước thải khơng thể xử lý hết cần phải chuyển xuống vùng Do bên cạnh đại lượng Q i ta đưa vào xem xét đại lượng Pi - Pi lượng chất gây ô nhiễm giảm vùng i thực tế (tính theo đơn vị: COD/năm), Pi ≥ Tij - lượng chất ô nhiễm vận chuyển từ khu vực i sang khu vực j (tính theo đơn vị COD/năm) Tij= Qi – Pi (tấn COD/năm) Chất lượng nước khu vực phải đáp ứng theo tiêu chuẩn chất lượng quốc gia theo mô hình MCCRB, có nghĩa số lượng chất nhiễm khu vực i hạn mức tối đa mơi trường khu vực Vì vậy, mối quan hệ sau tồn Pi Tij cho khu vực 3: P0i - Pi – Tij = Pimax 59 Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sơng – áp dụng cho lưu vực sông Đồng Nai - Vùng 2: Mối quan hệ Pi Tij cho khu vực 2: P02 – P2 – T23 = P2max → T23 = P02 – P2 – P2max - Vùng 3: Mối quan hệ Pi Tij cho khu vực 3: P03 – P32 + T23 – T3 = P3max 60 →T3 = P03 – P3max Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sông – áp dụng cho lưu vực sông Đồng Nai Hồ Trị An Khu vực Vùng nước Khu vực Đồng Nai Bình Dương P02 - P2 T23 T23 Khu vực Đồng Nai Tp.HCM P32 Ngã ba đèn đỏ Hình 3-11 Mơ tả mơ hình nhiễm nước lưu vực sông Đồng Nai 61 Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sông – áp dụng cho lưu vực sông Đồng Nai Mức tải lượng ô nhiễm tối đa vùng tính cách nhân nồng độ COD theo QCVN 08:2008 với lưu lượng nước trung bình vùng (Số liệu Viện khoa học thủy lợi miền Nam cung cấp) - Vùng 2: khu vực nơi cung cấp nước cho nhà máy nước cấp, theo quy chuẩn ta chọn giá trị cột A2 COD = 15 mg/l - Vùng 3: áp dụng giá trị cột B1 COD = 30 mg/l, phục vụ cho mục đích tưới tiêu thủy lợi, giao thơng đường thủy Kịch Khu vực Vùng Vùng Pimax (tấn/năm ) 95238.72 188585 P0i (tấn/năm ) 9385.975 9090.69 So sánh P0i< Pimax P0i< Pimax Trong kịch này, theo tính tốn mơ hình MCCRB, lượng nhiễm thải vùng nằm khả chịu đựng vùng Để thấy rõ hơn, ta dùng mơ hình MIKE 11 để mơ chất lương nước lưu vực sơng có nguồn thải từ KDC KCN đổ vào Theo kết mô phỏng, vùng chịu ảnh hưởng ô nhiễm nhiều tập trung vùng 3, đoạn từ cầu Đồng Nai kéo dài 20 km phía ngã ba đèn đỏ Vùng nhiễm cao thứ nhì đoạn từ cầu Đồng Nai đến cầu Hóa An Khu vực từ xã Thạnh Hội đến hồ Trị An không bị ô nhiễm Trong kịch này, nồng độ ô nhiễm cao 9.72 mg/l, đạt QCVN 08:2008, đảm bảo cho việc lấy nước cấp phục vụ sinh hoạt Đoạn sông từ hồ Trị An đến cầu Rạch Tre hồn tồn khơng nhiễm 62 Bước đầu ứng dụng mơ hình phân chia lợi ích khai thác lưu vực sông – áp dụng cho lưu vực sơng Đồng Nai Hình 3-12 Nồng độ COD max kịch Kịch Khu vực Vùng Vùng Pimax (tấn/năm ) 90128,72 188585 P0i (tấn/năm ) 93859,75 90906,9 Q Pi Ti (tấn/năm (tấn/năm (tấn/năm ) ) ) 3731,03 46929,5 Trong khả chịu đựng So sánh P0i>Pimax P0i