XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NHẠY CẢM MÔI TRƯỜNG ĐƯỜNG BỜ SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƯƠNG VÀ MỘT SỐ ĐỊA ĐIỂM LÂN CẬN NHẰM ỨNG PHÓ SỰ CỐ TRÀN DẦU

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG Tên đề tài: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NHẠY CẢM MƠI TRƯỜNG ĐƯỜNG BỜ SƠNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƯƠNG VÀ MỘT SỐ ĐỊA ĐIỂM LÂN CẬN NHẰM ỨNG PHÓ SỰ CỐ TRÀN DẦU Mã số: Tên báo cáo chuyên đề: XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NHẠY CẢM ĐƯỜNG BỜ Chủ nhiệm đề tài : ThS Đinh Quang Tồn Người chủ trì thực chun đề: ThS Đinh Quang Tồn, Khoa Tài ngun Mơi trường – Đại học Thủ Dầu Một Những người phối hợp thực chuyên đề: Phạm Đặng Mạnh Hồng Luân ThS Nguyễn Huỳnh Ánh Tuyết Bình Dương, 20/08/2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG Tên đề tài: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NHẠY CẢM MÔI TRƯỜNG ĐƯỜNG BỜ SƠNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƯƠNG VÀ MỘT SỐ ĐỊA ĐIỂM LÂN CẬN NHẰM ỨNG PHÓ SỰ CỐ TRÀN DẦU Mã số: Tên báo cáo chuyên đề: XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NHẠY CẢM ĐƯỜNG BỜ Xác nhận đơn vị chủ trì đề tài Chủ nhiệm chuyên đề TS Nguyễn Thanh Bình ThS Đinh Quang Tồn Bình Dương, 08/2015 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Đặt vấn đề Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 10 2.1 Cách tiếp cận 10 2.2 Phương pháp nghiên cứu 11 Nội dung nghiên cứu kết đạt 13 3.1 Chỉ số phơi nhiễm 15 3.2 Chỉ số tổn thương 17 Kết luận kiến nghị 19 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Các yếu tố xác định số ESI 18 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Các bước xây dựng đồ nhạy cảm 13 Hình 2: Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 15 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ĐDSH : Đa dạng sinh học ESI : Environmental Sensitivity Index – Chỉ số nhạy cảm môi trường ITOPF : The International Tanker Owners Pollution Federation TNNS : Tài nguyên nhân sinh GPS : Global Positioning System – Hệ thống định vị toàn cầu SCTD : Sự cố tràn dầu SDĐ : Sử dụng đất Báo cáo chuyên đề: Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ Đặt vấn đề Tràn dầu xem dạng tai biến có nguồn gốc người gây tác hại nghiêm trọng Các tác hại điển hình tràn dầu kể đến như: gây ô nhiễm môi trường nước, gây ô nhiễm cảnh quan khu vực bờ, gây tác động đến loài sinh vật làm giảm đa dạng sinh học vv , khơng dừng đó, tác hại kể kéo theo nhiều tác hại khác làm giảm suất nuôi trồng thủy hải sản, làm giảm sản lượng cá đánh bắt làm giảm tiềm du lịch đường bờ bị ô nhiểm dầu Các vụ tràn dầu lớn giới kể đến vụ tràn dầu tàu Exxon Valdez vịnh Alaska năm 1989, thảm họa bồn chứa Amoco Haven Địa Trung Hải (Ý) hay gần thảm họa tràn dầu Vịnh Mexico Ở Việt Nam khoảng 20 năm trờ lại xảy nhiều vụ tràn dầu nghiêm trọng vụ tràn dầu vùng biển Vũng Tàu, vụ tràn dầu Đà Nẵng vv… Ngoài ra, vụ tràn dầu sông diễn với mật độ ngày cao Các vụ tràn dầu sơng kể đến như: vụ tràn dầu sông Trà Khúc công ty cổ phần Đường Quảng Ngãi gây với lượng dầu đen (FO) nhà máy tràn sông Trà Khúc khoảng 14,5 tấn; vụ tràn dầu sông Vàm Cỏ Đông va chạm tàu thuộc địa phận xã Tân Chánh, huyện Cần Đước tỉnh Long An ngày 08/01/2008; vụ tràn dầu sông Đồng Nai đường ống dẫn dầu xà lan Công ty TNHH Vận tải Đằng Giang bị hỏng gây tràn dầu sông hay vụ tràn dầu ngày 10/02/2012, sông Đồng Nai (đoạn giáp ranh xã Phú Hữu, H.Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai xã Phú Xuân, H.Nhà Bè, TP.HCM) tai nạn giao thơng đường thủy tàu, làm 8.000 lít dầu tràn sơng Tỉnh Bình Dương với hệ thống cảng Bà Lụa, cảng An Tây sông Sài Gịn cảng tổng hợp Bình Dương với việc phát triển xây dựng cảng Thạnh Phước cảng Thường Tân sơng Đồng Nai, bên cạnh bến thuyền, kho xăng dầu phân bố dọc tuyến sông tiềm ẩn nhiều nguy xảy cố tràn dầu sơng Bên cạnh hoạt động phương tiện đường thủy thuộc quản lý tư nhân lộn xộn, thuyền trưởng, lái tàu không qua đào tạo quy, khơng có lái Các vụ va chạm, tràn dầu… có nguyên nhân thiếu trách nhiệm, khơng có đủ trình độ điều khiển lái tàu, thuyền trưởng Tỷ lệ cố, chìm tàu va chạm chiếm gần 100% cố hàng hải năm gần Báo cáo chuyên đề: Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ Mặt khác, khu vực dọc sông Đồng Nai sơng Sài Gịn đoạn chảy qua địa phận tỉnh Bình Dương đến chưa có nghiên cứu để xây dựng đồ nhạy cảm phục vụ cơng tác ứng phó cố tràn dầu Do đó, đặt tính cấp thiết đề tài cần phải có đồ nhạy cảm đường bờ đề ứng phó với cố tràn dầu, từ dựa vào đồ này, nhà quản lý xây dựng thứ tự ưu tiên để thực thi biện pháp kỹ thuật ứng phó cố tràn dầu Để xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ sơng ứng phó cố tràn dầu địi hỏi phải xác định yếu tố cấu thành nên dạng đồ Chính vậy, chun đề: “Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ” thực đáp ứng nhu cầu cấp thiết Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 2.1 Cách tiếp cận Đối tượng nghiên cứu đường bờ sông tỉnh Bình Dương mục tiêu đặt xây dựng đồ số nhạy cảm nhắm ứng phó cố tràn dầu Với đối tượng nghiên cứu mục tiêu trên, số nhạy cảm ESI (Environmental Sensitivity Index) chọn để thực nghiên cứu Chỉ số ESI (Environmetal Sensitivity Index) xây dựng Tổ chức Đại dương Khí Mỹ Bản đồ ESI bao gồm tài nguyên dễ bị tổn thương cố tràn dầu bao gồm dạng đường bờ, tài nguyên sinh học tài nguyên nhân sinh công cụ hiệu để nhà quản lý lên chuẩn bị kế hoạch ứng phó khắc phục, ngăn ngừa đến mức thấp tác hại cố tràn dầu Các tài nguyên vùng bờ bao gồm tài nguyên sinh học (chim, cá, động vật mảnh vv…), đường bờ nhạy cảm (như đầm lầy bãi triều) tài nguyên nhân tạo bãi biển, khu công viên, khu nuôi tôm vv… Các yếu tố đầu vào đồ ESI bao gồm: ❖ Loại đường bờ: Việc phân loại đường bờ dựa đặc trưng vật lý sinh học môi trường đường bờ, dựa tính chất kích thước hạt đá, bùn cát Mối liên hệ trình vật lý q trình sinh học cho thơng tin dạng đường bờ cho biết mức độ dầu nhiễm tồn bao lâu, thấm tới độ sâu gây hại cho sinh vật Do khu vực nghiên cứu lượng sóng triều khơng đáng 10 Báo cáo chun đề: Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ kể, xuất sinh học thấp nên mức độ nhạy cảm yếu tố đường bờ định vật liệu cấu tạo nên đường bờ Như vậy, khu vực nghiên cứu chia làm loại: - Đường bờ tự nhiên - Đường bờ công trình ❖ Tài ngun nhân sinh Bao gồm cơng trình hoạt động kinh tế xã hội vui chơi giải trí người khu vực nghiên cứu, điển khu ni trồng thủy sản, cảng biển, cảng sông, khu công viên, vườn quốc gia, di tích lịch sử, khu bảo tồn sinh học vv… Tài nguyên nhân sinh chia làm nhóm chính: - Các đường bờ biển khu giải trí có giá trị sử dụng cao - Khu vực quản lý đặc biệt - Khu vực khai thác tài nguyên - Khu vực có giá trị văn hóa khảo cổ - Khu vực giải trí / Bến bãi 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp thu thập xử lý số liệu Thu thập nghiên cứu có tính chất ngồi nước, từ đánh giá rút phương pháp, luận điểm có khả kế thừa nghiên cứu Thu thập đồ, ảnh vệ tinh liệu đầu vào Bao gồm: + Bản đồ địa hình: Bản đồ địa hình thu thập từ sở Tài ngun Mơi trường địa phương Bình Dương, Đồng Nai TP Hồ Chí Minh để xây dựng đồ đánh giá địa hình, độ dốc khu vực nghiên cứu + Ảnh vệ tinh thu thập phạm vi khu vực nghiên cứu nhằm xác định dạng đường bờ, tài nguyên nhân sinh Cảng, di tích, khu cơng nghiệp… + Bản đồ sử dụng đất: Bản đồ trạng sử dụng đất thu thập từ sở Tài nguyên Môi trường địa phương Bình Dương, Đồng Nai TP Hồ Chí Minh để 11 Báo cáo chuyên đề: Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ xác định loại hình sử dụng đất liên quan đến tài nguyên nước, từ thành lập xác định khu vực có tính phơi nhiễm cao với cố tràn dầu Thu thập thông tin hoạt động kinh tế xã hội, thông tin đa dạng sinh học… liên quan đến cơng tác đánh giá tính phơi nhiễm tổn thương tài nguyên nhân sinh tài nguyên sinh học 2.2.2 Phương pháp khảo sát thực địa Tiến hành khảo sát thực địa khu vực nghiên cứu nhằm đánh giá kiểm chứng kết giải đoán ảnh Viễn thám Xác định tọa độ tài nguyên nhân sinh: Cảng, khu công nghiệp, di tích… 2.2.3 Phương pháp GIS viễn thám Xây dựng lớp đồ thông tin từ liệu ảnh viễn thám liệu tổng quan, sử dụng phương pháp giải đốn phân tích tư liệu ảnh Viễn thám để xác định dạng đường bờ Tiến hành số hóa đồ Xây dựng lớp đồ nhạy cảm môi trường cố tràn dầu mơ hình GIS, thực chồng lớp tạo layout để in ấn Tổng quan, thu thập liệu Điều tra, khảo sát Xây dựng lớp thông tin Hệ sở liệu Lớp nhạy cảm tràn dầu Chồng lớp đồ Bản đồ 12 Bản đồ kết Báo cáo chuyên đề: Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ Hình 1: Các bước xây dựng đồ nhạy cảm Nội dung nghiên cứu kết đạt Chỉ số ESI (Environmetal Sensitivity Index) xây dựng Tổ chức Đại dương Khí Mỹ Bản đồ ESI bao gồm số phơi nhiễm tài nguyên dễ bị tổn thương cố tràn dầu Hệ thống số nhạy cảm môi trường xây dựng sở tham khảo, so sánh tài liệu nước khu vực có đặc điểm với khu vực nghiên cứu Đồng thời việc tham khảo ý kiến chuyên gia kết hợp khảo sát thực địa vùng nghiên cứu để từ xây dựng đồ nhạy cảm Chỉ số nhạy cảm môi trường (ESI) cố tràn dầu tính theo cơng thức: ESI = Chỉ số phơi nhiễm + Chỉ số tổn thương Sơ đồ cho thấy dầu tràn ảnh hưởng đến kinh tế - xã hội môi trường không nước mà ảnh hưởng đến tiềm kinh tế bờ Hình thái cấu trúc đường bờ, nguồn lợi sinh vật, hình thức hoạt động kinh tế, văn hóa xã hội 13 Báo cáo chuyên đề: Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ Ứng dụng GIS xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ sơng đại bàn tỉnh Bình Dương nhằm ứng phó cố tràn dầu Yếu tố tự nhiên Dạng đường bờ Độ cong đường bờ Yếu tố kinh tế - xã hội Mật độ thủy hệ Hiện trạng SDĐ TNNS Chỉ số phơi nhiễm Chỉ số tổn thương Bản đồ nhạy cảm môi trường theo độ cong đường bờ Bản đồ số nhạy cảm theo tính tổn thương loại đường bờ Bản đồ nhạy cảm môi trường theo mật độ thủy hệ Bản đồ số nhạy cảm theo tính tổn thương tài nguyên nhân sinh Bản đồ nhạy cảm môi trường theo loại hình SDĐ Bản đồ số nhạy cảm theo tính phơi nhiễm tài nguyên nhân sinh 14 Giá trị TNNS Báo cáo chuyên đề: Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ Hình 2: Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 3.1 Chỉ số phơi nhiễm Chỉ số phơi nhiễm đánh giá khả bị tác động dầu loang, xác đinh yếu tố: 3.1.1 Yếu tố kinh tế - xã hội: a) Tài nguyên nhân sinh Các loại công trình cầu, cảng, khu ni trồng thủy sản có đặc điểm nằm gần mép nước nên có tính phơi nhiễm cao loại cơng trình khác Việc lên danh sách xác định vị trí dạng tài nguyên nhân sinh thực qua việc khảo sát thực địa tham khảo tài liệu Cụ thể sau: + Tài liệu dạng cơng trình nhân sinh Di tích văn hóa – lịch sử hay Khu vui chơi giải trí thu thập từ trang Web Sở Văn hóa Thể thao du lịch tỉnh khu vực nghiên cứu + Thông tin dạng tài nguyên nhân sinh khác Khu vực nuôi trồng thủy sản, Cảng, Kho xăng dầu thu thập từ trình thực địa, định vị GPS b) Hiện trạng sử dụng đất Hiện trạng sử dụng đất yếu tố kinh tế - xã hội xác định tính phơi nhiễm Những loại hình sử dụng đất liên quan chặt chẽ đến sử dụng nước có tính phơi nhiễm cao với cố tràn dầu Dữ liệu sử dụng đất khu vực nghiên cứu thu thập từ liệu sử dụng đất năm 2010 tỉnh Bình Dương, Đồng Nai thành phố Hồ Chí Minh Dữ liệu sau đồng hóa trường thuộc tính hệ tọa độ tiến hành ghép mảnh để tạo thành liệu sử dụng đất phục vụ nghiên cứu 15 Báo cáo chuyên đề: Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ 3.1.2 Yếu tố đặc điểm tự nhiên a) Mật độ dòng chảy Khu vực có mật độ dịng chảy nhánh kênh, rạch cao có khả cao bị thiệt hại cố tràn dầu vết dầu loang theo triều len vào sâu bên Hiện tượng gây khó khăn cho việc thu gom dầu loang Việc tính mật độ dịng chảy khu vực thực phần mềm GIS Lớp liệu thủy hệ khu vực nghiên cứu tách từ liệu sử dụng đất Thủy hệ sau chia theo ranh giới phường xã Diện tích mặt nước liên quan đến thủy hệ đơn vị phường, xã sau tính sử dụng cơng cụ thống kê GIS b) Độ cong đường bờ Độ cong đường bờ yếu tố đóng góp đáng kể việc xác định tính phơi nhiễm Những khu vực có độ cong đường bờ thấp vết dầu loang thường tập trung tác động dịng chảy, nên có tính phơi nhiễm với tác hại dầu loang Độ cong đường bờ xác định chiều dài cong đường bờ (chiều dài thực) chia chiều dài thẳng (chiều dài đoạn thẳng nối liền điểm đầu điểm cuối đường bờ) Đường bờ tách từ lớp thủy hệ đồ trạng sử dụng đất, sau sử dụng cơng cụ GIS để chia đường bờ theo đơn vị hành (phường, xã) Chiều dài thẳng đường bờ tính cơng thức Pythagore với đầu vào kinh độ vĩ độ điểm đầu điểm cuối đoạn đường bờ xét: d = ( x2 − x1 ) + ( y2 − y1 ) Trong đó: d: chiều dài thằng x1, x2: kinh độ điểm đầu, cuối y1,y 2: vĩ độ điểm đầu cuối 16 Báo cáo chuyên đề: Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ Chiều dài cong (chiều dài thực) đường bờ tính cơng cụ GIS, chiều dài thực đường bờ thực chất tổng chiều dài thẳng đoạn (Segment) giới hạn điểm (Vertex) 3.2 Chỉ số tổn thương Chỉ số tổn thương giá dựa giá trị kinh tế xã hội Chỉ số xác định dựa yếu tố sau: 3.2.1 Các dạng đường bờ Loại đường bờ khu vực nghiên cứu chia làm loại Đường bờ cơng trình Đường bờ tự nhiên Đường bờ cơng trình có giá trị kinh tế cao đường bờ tự nhiên, đồng thời loại cơng trình liền với hoạt động kinh tế - xã hội hay tài nguyên nhân sinh có giá trị Đường bờ tách từ lớp thủy hệ liệu trạng sử dụng đất Loại đường bờ xác định phương pháp giải đoán ảnh vệ tinh (Google Earth, Landsat) kết hợp với khảo sát thực địa Việc nhận dạng đường bờ cơng trình ảnh vệ tinh thực với khóa giải đốn: - Đường bờ dạng tuyến 17 Báo cáo chuyên đề: Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ - Màu sáng so với màu sẫm đường bờ tự nhiên - Thường kèm với khu vực dân cư hay khu công nghiệp, cảng 3.2.2 Tài nguyên nhân sinh Giá trị tài nguyên nhân sinh đối tượng Khu công nghiệp hay Cảng tài nguyên có giá trị kinh tế cao Bảng 1: Các yếu tố xác định số ESI Tính Trọng phơi nhiễm số ESI Trọng số Tính tổn thương ESI Độ cong đường bờ Yếu tố tự nhiên Mật dòng chảy độ Sử dụng đất Tài nguyên Yếu tố kinh tế xã hội nhân sinh Cảng Khu ni trồng thủy sản Khu di tích văn hóa, lịch sử Loại đường bờ Tài nguyên Khu nuôi trồng thủy sản nhân sinh Khu du sinh thái lịch Kho xăng dầu Khu di tích văn hóa, lịch sử Khu nghiệp Khu nghiệp công công Kho xăng dầu 18 Báo cáo chuyên đề: Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ Kết luận kiến nghị 4.1 Kết luận Chỉ số nhạy cảm môi trường (ESI) xây dựng dựa số phơi nhiễm số tổn thương cố tràn dầu Những yếu tố ảnh hưởng đến tính nhạy cảm đường bờ bao gồm thuộc tính khác cấu tạo đường bờ, độ cong đường bờ, mật độ thủy hệ, yếu tố kinh tế xã hội sử dụng đất, tài nguyên nhân sinh giá trị tài nguyên nhân sinh, đa dạng sinh học 4.2 Kiến nghị Để xây dựng đồ ứng phó cố tràn dầu hiệu có tính khả thi cao, cần nghiên cứu thêm vấn đề thủy lực khu vực nghiên cứu, để dự đốn đường dầu theo mùa, ảnh hưởng triều, khu vực ven bờ có khả bị dầu tấp vào 19 Báo cáo chuyên đề: Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Tác An Tống Phước Hoàng Sơn, 2004 Sử dụng hệ thống thông tin địa lý quản lý tổng hợp vùng ven bờ Nhà xuất đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Phạm Văn Cự, 2007 Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý viễn thám quản lý môi trường tài nguyên Việt Nam Trung tâm Viễn Thám Geomatics VTGEO Nguyễn Thị Hồng Huế, Mai Trọng Nhuận, Nguyễn Tài Tuệ 2009 Đánh giá mức độ tổn thương tài nguyên địa chất, định hướng sử dụng bền vững vịnh Gành Rái, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Nguyễn Quốc Khánh, 2014 Ứng dụng công nghệ viễn thám kết hợp với GIS phục vụ giám sát cố nhiễm dầu Việt Nam Tạp chí tài nguyên môi trường số 07/2014 Nguyễn Thị Việt Liên, Nguyễn Thị Kim Nga, Trịnh Thị Thu Thủy, Lê Thị Hồng Vân, 2011 Phương pháp xây dựng đồ nhạy cảm môi trường đường bờ dầu tràn áp dụng cho số vùng biển Việt Nam Hội nghị Khoa học Cơng nghệ biển tồn quốc lần thứ V, sinh thái, môi trường quản lý biển Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ Hà Nội, tr 426 – 433 Phạm Đặng Mạnh Hồng Luân, 2011 Xây dựng đồ nhạy cảm vịnh Gành Rái Phân viện khí tượng thủy văn mơi trường phía Nam Lê Thị Ngọc Mai, 2004 Bước đầu xây dựng đồ nhạy cảm vùng ven biển tây nam từ mũi Cà Mau đến cửu Tiểu Dừa phục vụ kế hoạch ứng cứu cố tràn dầu Luận án thạc sĩ chuyên ngành sinh thái môi trường Trường đại học khoa học tự nhiên Tài liệu tiếng Anh API EMDI NOAA/RPI, 1995 Environment sensitive index A.YU.lVANOV , V V ZATYAGALOVA, 2008, A GIS approach to mapping oil spills in a marine environment International Journal of Remote Sensing - Satellite observations of the atmosphere, ocean and their interface in relation to climate, 20 Báo cáo chuyên đề: Xác định yếu tố xây dựng đồ nhạy cảm đường bờ natural hazards and management of the coastal zone Volume 29 Issue 21, November 2008, Pages 6297-6313 10 John R.Jensen , A systems approach to Environmental Sensitivity Index (ESI) mapping for oil spill contingency planning and response 11 Melissa Carvalho, Douglas F M Gherardi, 2008 Mapping the environmental sensitivity to oil spill and land use/land cover using spectrally transformed Landsat ETM data 12 NOAA Technical Memorandum NOS OR&R 11, Environmental Sensitivity Guidelines Version 3.0 21