CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Ảnh hưởng môi trường của hoạt động khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải
3.1.5. Phân tích mức độ ảnh hưởng của các hoạt động khai thác cát, nạo vét luồng
hàng hải theo mơ hình động lực – đáp ứng
3.1.5.1. Tổng hợp các tác động môi trường
Mức độ tác động đến môi trường của hoạt động khai thác cát và nạo vét luồng hàng hải tùy thuộc vào quy mô và thời gian khai thác, phương thức khai thác cát, công nghệ cũng như kỹ thuật khai thác và nạo vét, mức độ nhạy cảm của môi trường xung quanh đối với các hoạt động này.
Bảng 3. 2. Các giai đoạn trong chu trình khai thác cát
Giai đoạn Mơ tả q trình
Đánh giá triển vọng Tìm kiếm tài nguyên cát bằng nhiều kỹ thuật thăm dị
Thăm dị Xác định kích thước và giá trị có thể của mỏ cát bằng các kỹ thuật đánh giá khác nhau
Phát triển Thiết lập và vận hành các cơ sở để khai thác cát, xử lý và vận chuyển cát
Khai thác cát Sản xuất cát quy mô lớn
Hoạt động khai thác cát và nạo vét luồng hàng hải, trong đó có hoạt động nhận chìm chất nạo vét ở biển, luôn gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường: chúng dẫn đến những thay đổi lớn trong hệ động thực vật địa phương, làm ô nhiễm nước và khơng khí, phá vỡ cảnh quan, v.v. nhiều tác động môi trường không thể định lượng được [118-
120]. Do đó, cần đặc biệt chú ý đến tất cả các khía cạnh mơi trường liên quan đến các
hoạt động này. Quá trình khai thác cát phức tạp hơn nhiều so với nạo vét luồng hàng hải và nhận chìm, đồng thời bao gồm nhiều giai đoạn (bảng 3.2) và mỗi giai đoạn ảnh hưởng đến mơi trường và có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng. Khôi phục một HST thường rất tốn kém và thường rất khó có thể trở về trạng thái ban đầu.
Mỗi giai đoạn của quy trình đều có tác động tiêu cực đến mơi trường [121, 122]
như được trình bày trong bảng 3.3.
Ngồi ra, trong một số cơng trình nghiên cứu cịn đề cập đến ảnh hưởng tiêu cực đến hiện tượng biến đổi khí hậu do các hoạt động khai thác cát. Tác động trực tiếp liên quan đến quá trình hút cát và vận chuyển, và tác động gián tiếp đến sản xuất xi măng [119]. Người ta ước tính rằng carbon dioxide trong khí thải từ sản xuất xi măng chiếm khoảng 5% lượng khí thải CO2 tồn cầu từ tất cả các ngành cơng nghiệp do q trình sản xuất và đốt nhiên liệu hóa thạch năm 2013.
Bảng 3. 3. Tác động tiêu cực đến môi trường của hoạt động khai thác khoáng sản [118]
Đối tượng bị
tác động Tác động chính Hậu quả
Khơng khí Gia tăng hàm lượng chất ơnhiễm khơng khí Rủi ro đối với sức khỏe của con người
Hệ động thực vật
Mất nơi sinh cư Thay đổi về quần thể cá Tăng mức độ phá hoại đến sinh vật Rối loạn vật lý ở các nơi
sinh cư
Suy giảm các loài thực vật thủy sinh Thay đổi số lượng loài Thảm thực vật bị phá hủy Giảm quĩ đất canh tác
Nước Gia tăng độ đục
Giảm hoạt động quang hợp của thực vật, thay đổi thông số dinh dưỡng
Cản trở hoạt động kiếm ăn của các loài động vật thủy sinh khác nhau
Giảm mức độ thâm nhập ánh sáng và oxy có thể ảnh hưởng đến các hoạt động của động vật thủy sinh và thành phần của thực vật phù du
Ảnh hưởng đến sinh sản và ấu trùng Ảnh hưởng đến hô hấp động vật thủy sinh Những thay đổi tiêu cực trong sự đa dạng và xu hướng của quần thể cá (sự suy giảm lớn về quần thể)
Tăng nhiễm trùng và nguy cơ tử vong cho động vật thủy sinh
Phân phối lại các vật chất mịn trong nước Chế độ thủy
văn và cấu trúc đới bờ
Tăng xói lở bờ biển Ảnh hưởng đến hạ tầng các cơng trìnhXâm nhập mặn Suy giảm chất lượng nước Gia tăng độ mặn của nước
Thay đổi nguồn nước Gia tăng chi phí xử lý nước
Ô nhiễm nước Ảnh hưởng đến đa dạng sinh học Nhấn chìm và làm biến đổi
lịng sơng, bờ biển
Các lạch triều bị xói mịn và mất ổn định Ảnh hưởng tiêu cực đến nước ngầm
Sa bồi luồng giao thơng thủy Giảm tính bền vững của đê điều Ảnh hưởng đến chức năng
thủy văn Thay đổi dòng nước, điều tiết lũ và dòng hảilưu
Liên quan đến tác động trực tiếp, một số nghiên cứu cho rằng khai thác khoáng sản xây dựng ở quy mô lớn, phát thải do khai thác cát nói chung hạn chế hơn so với các nguồn phát thải khác [123]. Với mức độ nghiêm trọng của các vấn đề môi trường liên quan đến hoạt động này, chính quyền cần thiết đưa ra các chiến lược pháp lý liên quan đến bảo vệ môi trường. Giám sát thường xuyên được yêu cầu nhằm đảm bảo rằng các hoạt động khai thác cát đáp ứng các tiêu chuẩn quy định. Hiện nay, vấn đề giám sát hoạt động khai thác cát có đáp ứng đúng các yêu cầu về bảo vệ mơi trường và hồn ngun tài nguyên như trong các cam kết mà doanh nghiệp đưa ra trong báo cáo đánh giá tác động môi trường ở Việt Nam cịn khá lỏng lẻo. Hầu như chưa có cơ quan nào giám sát và đánh giá doanh nghiệp về việc đảm bảo các quy trình, cơng nghệ cũng như các biện pháp bảo vệ mơi trường.
3.1.5.2. Phân tích mơ hình DPSIR Động lực và sức ép
Việc đơ thị hóa nhanh chóng làm gia tăng nhu cầu khai thác các khoáng sản, đặc biệt là vật liệu xây dựng, san lấp. Cát là nguồn nguyên vật liệu không thể thiếu cho các cơng trình xây dựng, khơng chỉ quan trọng đối với thị trường trong nước mà cả với thị trường quốc tế. Đây cũng là một trong những động lực làm cho hoạt động khai thác cát ngày càng diễn ra mạnh mẽ ở Việt Nam nói chung và ở Hải Phịng nói riêng.
Ở góc độ địa phương, động lực thúc đẩy các dự án khai thác cát ngày càng tăng xuất phát từ nhu cầu phát triển KTXH của thành phố Hải Phòng, đặc biệt trong lĩnh vực san lấp và xây dựng cơ sở hạ tầng như đã trình bày ở Chương 1. Nhu cầu nạo vét luồng hàng hải và vùng nước trước bến các cảng ở Hải Phòng cũng gia tăng trước yêu cầu và kế hoạch phát triển kinh tế biển của thành phố. Trong khoảng 10 năm trở lại đây, sự phát triển các cảng mới và mở rộng các cảng hiện tại đã đẩy khối lượng nạo vét và đi liền là khối lượng nhận chìm và đổ vật liệu nạo vét tăng cao. Cảng Lạch Huyện đã đi vào hoạt động giai đoạn khởi động và theo qui hoạch cảng Lạch Huyện sẽ tiếp tục được xây dựng
giai đoạn 1 và các giai đoạn tiếp theo. Như vậy, khối lượng nạo vét sẽ còn tăng lên rất lớn. Đi liền với nạo vét, nhu cầu về nhận chìm chất nạo vét trên biển cũng tăng mạnh trong bối cảnh các vị trí đổ vật liệu này trên đất liền đã mãn tải, đồng thời khả năng sử dụng các vật liệu này cho san lấp khơng cao do đặc tính vật lý của chúng.
Sức ép môi trường là cơ chế gây ra tác động bất kỳ phần nào của HST có thể làm thay đổi trạng thái của môi trường [124]. Trong phân tích khung động lực – đáp ứng, các sức ép vật lý và hóa học liên quan đến hoạt động hoặc động cơ của tác động được coi là áp lực do hoạt động khai thác khoáng sản gây ra, nạo vét luồng hàng hải dẫn đến sự thay đổi hiện trạng của các HST.
Hoạt động khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải đặc biệt là ở các nước đang phát triển và kém phát triển đang gây ra nhiều sức ép đối với tài nguyên môi trường và cần được được biệt quan tâm. Nhiều vấn đề phải được giải quyết liên quan đến khai thác cát ở các quốc gia này như khai thác không bền vững, khai thác cát trái phép. Ngày nay, nhiều quốc gia kém phát triển và đang phát triển phải đối mặt với hiện tượng khai thác cát trái phép: Ấn Độ [125], Malaysia [126], Sri Lanka [127], Bangladesh [128], Nam Phi [129], Tanzania [130], Philippines [131]. Theo nghiên cứu của Padmalal và Maya [132], gần như một phần ba tổng nhu cầu cát ở Sri Lanka được đáp ứng từ các nguồn bất hợp pháp. Q trình này khơng chỉ ảnh hưởng đến môi trường xung quanh mà cịn gây ra thiệt hại mơi trường trên toàn thế giới [126].
Việc loại bỏ lớp nền đáy biển từ q trình khai thác khống sản và nạo vét luồng hàng hải, cũng như việc tăng các lớp nền đáy do nhận chìm vật liệu nạo vét là áp lực trực tiếp nhất. Sự hình thành các khống sản có thể mất hàng trăm đến hàng nghìn, thậm chí hàng triệu năm nên khai thác khống sản ở đáy biển được cho là làm thay đổi vĩnh viễn địa hình đáy biển. Do đó để định lượng các thiệt hại do hoạt động khai thác khoáng, nạo vét luồng hàng hải cần có thơng tin về thời gian khai thác khoáng sản, khu vực bị ảnh hưởng, lượng vật liệu bị khai thác. Ngoài ra, một vấn đề khác là khả năng phục hồi môi trường sau khai thác, nạo vét và nhận chìm. Chi phí có thể là khơng phù hợp và rất cao đối với các doanh nghiệp khai thác khống sản và luồng hàng hải. Bên cạnh đó, việc thiếu các chun gia có trình độ về sinh học, địa chất môi trường hỗ trợ cho doanh nghiệp trọng việc phục hồi mơi trường đơi khi cũng gặp nhiều khó khăn, khơng chỉ là nguồn
kinh phí chi trả cho chuyên gia và cịn cả việc tìm được chun gia phù hợp với yêu cầu của doanh nghiệp có thể là một thách thức.
Cuối cùng là việc thiếu hệ thống giám sát môi trường, hệ thống văn bản pháp luật và các quy định, hướng dẫn liên quan đến quá trình khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải. Đôi khi, việc thiếu thông tin là một trong những nguyên nhân chủ yếu làm hạn chế quy định khai thác khoáng sản ở các nước đang phát triển. Các khung pháp lý và quy định liên quan đến khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải cịn chưa được xây dựng đầy đủ và có hiệu lực. Trên đây là các sức ép đối với tài nguyên và môi trường từ hoạt động khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải nói chung ở các nước kém phát triển và đang phát triển trên thế giới.
Hình 3. 10. Áp dụng mơ hình DPSIR đánh giá mức độ ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát
đến môi trường
Thành phố Hải Phịng cũng khơng nằm ngoài xu thế, cũng đang chịu các áp lực tương tự về môi trường do hoạt động khai thác cát và nạo vét luồng hàng hải. Thực tế cho thấy, việc gia tăng nhu cầu sử dụng vật liệu san lấp trong những năm gần đây của thành phố Hải Phòng đã làm gia tăng nhu cầu khi thác cát ở vùng cửa sơng ven biển Hải Phịng.
Đồng thời, nhu cầu ngày càng cao trong phát triển cảng biển ở thành phố, đặc biệt cảng nước sâu như Lạch Huyện cũng gia tăng hoạt động nạo vét luồng hàng hải ra vào các cảng khi mới xây dựng, mở rộng hoặc định kỳ duy trì luồng bến để đảm bảo độ sâu khai thác cát, gây ra rất nhiều sức ép đến tài nguyên và môi trường vùng bờ biển Hải Phòng cũng như các xung đột quyền lợi giữa hoạt động khai thác cát và nuôi trồng thủy sản ở địa phương (hình 3.10).
Hiện trạng và tác động Chế độ dịng chảy
Dịng chảy là yếu tố quan trọng và có ảnh hưởng trực tiếp đến sự vận chuyển bùn cát ở khu vực. Trong thực tế, dòng chảy chịu sự tác động của các yếu tố như địa hình, điều kiện khí tượng bề mặt, dao động mực nước. Khi quá trình khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải diễn ra, địa hình đáy ở khu vực khai thác cát thay đổi, độ sâu ở các vị trí khai thác cát, nạo vét luồng tăng dần có thể làm thay đổi điều kiện dịng chảy, qua đó ảnh hưởng đến đặc điểm vận chuyển bùn cát cũng như bồi xói của khu vực. Các kết quả tính tốn mơ hình cho thấy trong quá trình khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải, trường dòng chảy ở khu vực ven bờ dự án khơng có thay đổi đáng kể. Sự phân bố theo không gian và biến động theo thời gian của vận tốc và hướng dòng chảy ở xung quanh khu vực khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải hầu như khơng thay đổi. Vận tốc dịng chảy trung bình tăng nhẹ ở khu vực khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải nhưng không đáng kể.
Để đánh giá định lượng hơn những ảnh hưởng do khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải đến vận tốc dòng chảy ở khu vực dự án, phân tích biến động dịng chảy theo thời gian ở một số vị trí kiểm tra phía ngồi theo các hướng Tây Bắc, Đơng Bắc, Đơng Nam và Tây Nam cho thấy, các kết quả tính tốn so sánh giữa vận tốc dòng chảy ở gần khu vực khai thác cát, nạo vét luồng có xu hướng tăng nhẹ, khoảng 1-5cm/s so với hiện trạng. Sự tăng lên của vận tốc dịng chảy có thể được giải thích là do tăng độ sâu, tuy nhiên từ vị trí cách khu vực khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải trên 300m trở ra, những tác động đến vận tốc dòng chảy cũng rất nhỏ.
Bồi tụ - xói lở
Biến động địa hình đáy và bồi tụ, xói lở ở các khu vực diễn ra các hoạt động khai thác và nạo vét trực tiếp chịu tác động của đặc điểm thủy động lực và vận chuyển bùn
cát. Trong một số kết quả đánh giá tác động môi trường đối với các dự án qui mô nhỏ cho thấy, điều kiện dòng chảy và vận chuyển bùn cát ở khu vực hầu như khơng có sự thay đổi đáng kể trong quá trình khai thác cát, nạo vét luồng. Đối với các vị trí khai thác cát và nạo vét luồng hàng hải, tốc độ bồi tụ tăng nhẹ ở vị trí khai thác do độ sâu ở các vị trí đó tăng lên tạo điều kiện thuận lợi cho dòng bùn cát xung quanh di chuyển vào. Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng hầu hết chỉ giới hạn trong phạm vi hẹp khoảng 500m xung quanh khu vực khai thác cát. Đối với các vị trí nhận chìm vật liệu nạo vét ở biển, đáy biển được bồi cao phụ thuộc lượng vật liệu nhận chìm. Chẳng hạn, khi nhận chìm khoảng 26,9 triệu m3
vật liệu ở độ sâu 21m trên diện tích 4,48 triệu m2, đáy biển khu vực nhận chìm có thể bồi cao lên khoảng 6 m trong khoảng 40-50 năm với điều kiện động lực biển bình thường [6].
Mơi trường khơng khí
Trong q trình hoạt động khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải, các tác động đến môi trường khơng khí có thể gồm: phát sinh khí thải như SO2, CO, NO2, hydrocacbon,…
vào mơi trường khơng khí do hoạt động của phương tiện thi công khai thác cát, nạo vét và hoạt động vận chuyển cát và vật liệu nạo vét ra khỏi nơi khai thác, nạo vét và hoạt động hút cát vào bãi tập kết. Đến nay, chưa có nghiên cứu nào lượng hóa được lượng khí phát thải do quá trình khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải vào môi trường. Tuy nhiên, trong một số báo cáo đánh giá tác động môi trường của hoạt động khai thác cát đã đưa ra dự báo về mức độ phát thải chất gây ơ nhiễm vào mơi trường khơng khí.
Khai thác khoáng sản bằng cách nạo vét thủy lực phát ra tiếng ồn, mặc dù có rất ít nghiên cứu được công bố cho đến nay [133]. Tiếng ồn dưới nước được tạo ra do vận hành tàu nạo vét, sự xáo trộn vật lý của đáy biển và hoạt động vận tải biển [134]. Các tàu nạo vét ước tính tạo ra tiếng ồn tương đương với một tàu chở hàng lớn [133] và tiếng ồn được tạo ra tập trung ở tần số thấp (<1 kHz) [41]. Bất kể máy móc tương tự như thế nào, việc khai thác khoáng sản đáy biển có thể tạo ra tiếng ồn dưới nước mạnh hơn do sự khác biệt về kích thước hạt của vật liệu khai thác.
Môi trường nước
Ảnh hưởng đến môi trường nước bao gồm các ảnh hưởng đến đặc điểm lý hóa của nước. Khai thác khống sản, nạo vét luồng hàng hải có thể tạo ra các vệt loang trầm tích