(a- trước khi khai thác cát, gió bình thường; b- khai thác 30%, gió bình thường; c- trước khi khai thác cát, gió mạnh; d- khai thác 30%, gió mạnh)
(a) (b)
Hình 3. 7. Biến động địa hình đáy (mm) do ảnh hưởng của gió NE trong mùa khơ
(a- trước khi khai thác cát, gió bình thường; b- khai thác 30%, gió bình thường; c- trước khi khai thác cát, gió mạnh; d- khai thác 30%, gió mạnh)
Đối với vùng ven biển Hải Phịng, các kết quả mơ phỏng bằng mơ hình số trị cho thấy: sau khi hoạt động khai thác cát diễn ra, khu vực này xuất hiện các vùng bồi tụ ở các khu vực có hoạt động khai thác cát với tốc độ bồi tăng thêm từ 5-15mm/tháng. Ngoài ra, bên cạnh các vùng bồi ở khu vực có hoạt động khai thác cát thì xuất hiện các vùng xói lở với tốc độ xói đáy tăng lên, đồng thời giảm tốc độ bồi ở khu vực lân cận do bùn cát ở những khu vực đó bị mất đi để cân bằng bùn cát ở những khu vực đã bị lấy đi do khai thác cát
(a)
(b)
(hình 3.6-b). Các kết quả mơ phỏng từ mơ hình cũng cho thấy những ảnh hưởng do hoạt động khai thác cát đến biến động bồi lắng ở khu vực này có mức độ khác nhau: trong các điều kiện xuất hiện sóng gió mạnh tốc độ bồi xói biến thiên mạnh hơn, những ảnh hưởng do khai thác cát cũng sẽ thể hiện rõ hơn so với điều kiện thời tiết bình thường. Ngồi ra, những tác động đến điều kiện bồi xói của khu vực cũng thể hiện yếu tố mùa. Trong mùa mưa, khi nguồn trầm tích từ lục địa đưa ra lớn hơn, tốc độ bồi tụ ở khu vực có hoạt động khai thác cát lớn hơn và rõ rệt hơn hẳn so với mùa khơ (hình 3.6 và hình 3.7).
3.1.3.6. Vận chuyển, phát tán một số chất gây ô nhiễm
Khi diễn ra hoạt động khai thác cát và nạo vét luồng hàng hải để xây dựng cảng mới, một số thành phần chất gây ơ nhiễm trong tích tụ trong trầm tích có điều kiện phát tán trở lại mơi trường nước. Tuy nhiên, do dòng chảy ở khu vực các mỏ cát và luồng hàng hải thường khá lớn, chỉ có những hạt vật chất có kích thước từ cấp cát mịn trở lên mới có thể lắng xuống, tích lũy dần theo thời gian, trong khi các chất gây ơ nhiễm hịa tan trong nước sẽ bị cuốn đi nên lượng chất gây ơ nhiễm tích tụ trong cát ít hơn trong trầm tích bùn. Bên cạch đó, vật liệu nạo vét duy tu luồng hàng hải là trầm tích mới tích tụ trong khoảng thời gian từ vài tháng đến hơn một năm nên các chất gây ô nhiễm trong bùn cát chưa nhiều. Vì vậy, sự phát tán các chất gây ơ nhiễm trong q trình nạo vét duy tu các tuyến luồng hàng hải cũng nhỏ.
Ngồi ra, hoạt động khai thác cát cũng có thể làm phát tán trở lại một số kim loại nặng vào môi trường nước. Chẳng hạn như, ở gần các vị trí khai thác cát, hàm lượng As tăng lên khoảng 0,001-0,003µg/l (hình 3.9); Pb có thể tăng thêm khoảng 0,0005-0,003 µg/l; Hg tăng lên chủ yếu trong khoảng 0,0005-0,0015 µg/l; hàm lượng Cd tăng lên với giá trị phổ biến trong khoảng 0,001-0,002 µg/l.
Hình 3. 8. Hàm lượng COD (mgO2/l) tầng mặt tăng lên do khai thác 30% các dự án đã cấp phép
(mùa mưa : a-triều xuống, b- triều lên ; mùa khô : c-triều xuống, d- triều lên)
Mặc dù hàm lượng các chất gây ô nhiễm hữu cơ, dinh dưỡng và kim loại nặng gia tăng thêm chưa vượt quá giới hạn cho phép nhưng khi tác động cộng hưởng với các nguồn ơ nhiễm khác có thể làm suy giảm chất lượng mơi trường nước của khu vực. Phạm vi ảnh hưởng, phát tán chất gây ô nhiễm thay đổi theo pha triều, phạm vi ảnh hưởng lớn nhất trong khoảng 1-5km từ các vị trí khai thác cát, ít ảnh hưởng vào thời điểm nước ròng hoặc nước lớn, phát tán ra phía ngồi, xuống phía nam, tây nam trong pha triều xuống và lên phía bắc, tây bắc trong pha triều lên.
(a) (b)
Hình 3. 9. Hàm lượng As (x10-3µg/l) tầng mặt tăng lên do khai thác 30% các dự án đã cấp phép (mùa mưa: a-triều xuống, b- triều lên ; mùa khô: c-triều xuống, d- triều lên)
3.1.4. Ảnh hưởng đến các HST ở vùng bờ biển
Tác động tới HTS san hô
HST thái san hô tạo sinh cư quan trọng cho những sinh vật biển khác và rất nhạy cảm với các biến đổi về chất lượng nước như độ đục, nước thải, nước ngọt từ lục địa v.v.. Độ đục của nước tăng cao sẽ ngăn cản sự quang hợp của tảo cộng sinh trên san hơ, có thể làm san hơ chết hàng loạt. Theo kết quả đánh giá trong dự án cảng nước sâu Lạch Huyện, phần lớn san hô trong khu vực phân bố ở các địa điểm nằm ở Đông Nam Cát Bà và khu
(a) (b)
vực đảo Long Châu, phổ biến với kiểu rạn viền bờ bao quanh các đảo đá vôi. Tuy nhiên, độ phủ của san hơ sống suy giảm nhanh chóng trong những năm gần đây.
Theo đánh giá của trong báo cáo đánh giá tác động môi trường của cảng nước sâu Lạch Huyện và nghiên cứu về tác động của nhận chìm chất nạo vét luồng hàng hải ở Hải Phịng [6], khi hoạt động nạo vét và nhận chìm diễn ra, các lồi san hơ phân bố ở khu vực đảo Cát Bà và khu vực đảo Long Châu sẽ ít bị tác động. Mức độ tác động đến lồi san hơ được đánh giá dựa trên mức độ khuếch tán TTLL ở tầng trên, do các rạn san hô phân bố chủ yếu ở các vùng nước nông hơn 10m. Trong trường hợp khơng có các biện pháp giảm thiểu tác động, TTLL phát sinh từ các hoạt động nạo vét luồng hàng hải và nhận chìm ở biển có thể có tác động bất lợi đến các rạn san hô ở Nam Cát Bà với sự gia tăng hàm lượng được dự báo lên hơn 2mg/l. Tuy nhiên, với các biện pháp hạn chế tác động, phạm vi có hàm lượng 2mg/l sẽ bị hạn chế ở Nam Cát Bà. Các rạn san hơ ở Long Châu có thể khơng bị tác động mặc dù khơng có các biện pháp giảm thiểu ơ nhiễm, vì mức tăng hàm lượng TTLL được dự báo sẽ ít hơn 1mg/l ở các tầng nước. Tuy nhiên, phạm vi 2mg/l cũng ở vị trí khá gần, việc thực hiện các biện pháp giảm thiểu tác động được khuyến nghị thực hiện. Các kết quả mơ phỏng bằng mơ hình cũng cho thấy các vùng nước đục phát sinh do hoạt động nạo vét luồng hàng hải và khai thác cát chủ yếu ảnh hưởng trong phạm vi vùng nước trong khoảng 0,5-1km từ các vị trí nạo vét luồng hàng hải, nhận chìm chất nạo vét và khai thác cát. Trong khi đó, khoảng cách đến các HST rạn san hơ (ở Long Châu và Đông Nam Cát Bà) khá xa các vị trí này: khu vực nạo vét luồng hàng hải gần nhất cách vị trí các HST rạn san hô ở Đông Nam Cát Bà khoảng 18km và Long Châu khoảng 23km, các khu vực nhận chìm ở biển cịn cách xa hơn. Khu vực khai thác cát gần nhất cách HST san hô Cát Bà khoảng 20km, và cách Long Châu khoảng trên 27km. Vì vậy, có thể nói, ảnh hưởng của các hoạt động khai thác cát, nạo vét luồng đến HST san hô ở khu vực ven bờ biển Hải Phịng rất nhỏ.
Bên cạnh đó, những ảnh hưởng do nhận chìm vật liệu nạo vét trong quá trình xây dựng cảng cửa ngõ quốc tế Lạch Huyện cũng đã được phân tích đánh giá và kiểm chứng thông qua các kết quả quan trắc định kỳ và cho thấy ảnh hưởng của các khối nước đục đến các HST san hơ khu vực Hải Phịng rất nhỏ [110]. Các kết quả mơ phỏng bằng mơ hình số trị với các kịch bản nhận chìm khác nhau ở các vị trí dự kiến quy hoạch nhận chìm chất
nạo vét ở vùng biển Hải Phịng cũng cho thấy ảnh hưởng của các khối nước đục phát sinh do nhận chìm các chất này đến các HST san hơ cũng rất nhỏ [6].
Tác động tới HST RNM:
Vùng ven biển Hải Phịng có các kiểu RNM tự nhiên và RNM trồng phân bố ở các khu vực khác nhau như ven bờ Bàng La-Đại Hợp, Vinh Quang, Ngọc Hải (rừng trồng), Phù Long (rừng tự nhiên) và một số khu vực ở phía trong cửa sơng như Văn Úc, Bạch Đằng, Cấm, Lạch Tray .v.v.. Những tác động trực tiếp từ hoạt động nạo vét luồng hàng hải và khai thác cát đến các HST RNM khá nhỏ do vị trí khai thác cát và nạo vét luồng hàng hải khá xa các HST RNM. Tuy nhiên, nguy cơ tác động gián tiếp từ hoạt động nạo vét luồng hàng hải cũng như khai thác cát sẽ xuất hiện ở HST RNM khu vực lân cận thơng qua việc làm tăng q trình xói lở đáy, giảm bồi tích cho nền rừng. Thơng thường, sau khi quá trình nạo vét luồng hàng hải và khai thác cát kết thúc, độ sâu tại các vị trí này sẽ tăng lên đáng kể so với các điều kiện hiện tại và quá trình san bằng địa hình diễn ra làm suy giảm nguồn bồi tích tới và có thể hạ thấp nền đáy các khu vực cịn lại. Điều này có thể dẫn đến suy giảm tốc độ bồi tụ, tăng tốc độ xói lở, ảnh hưởng đến sự phát triển của các HST RNM trong khu vực. Như vậy, những tác động đến HST RNM do các hoạt động nạo vét luồng hàng hải và khai thác cát chủ yếu là tác động tiêu cực nhưng ảnh hưởng cũng khơng lớn do các vị trí RNM có khoảng cách khá xa những nơi diễn ra các hoạt động này.
Tác động tới HST cỏ biển:
Ở một số vị trí nạo vét luồng hàng hải và khai thác cát có thể tồn tại các HST cỏ biển. Vì vậy, bên cạnh những tác động gián tiếp từ sự ô nhiễm, vùng nước đục xuất hiện do nạo vét, khai thác cát ảnh hưởng đến các HST có biển, thì những tác động gián tiếp của những hoạt động này đến các HST cỏ biển chủ yếu thông qua sự phát tán đục và các chất gây ô nhiễm. Trong khuôn khổ nhiệm vụ đánh giá tác động môi trường của dự án cảng của ngõ quốc tế Lạch Huyện, những đánh giá dự báo ảnh hưởng do nạo vét luồng vào cảng và nhận chìm vật liệu nạo vét cho thấy những tác động của dự án đến các HST cỏ biển rất nhỏ, không đáng kể [110]. Bên cạnh đó, do nằm ở hạ lưu hệ thống sơng Hồng - Thái Bình nên hàm lượng TTLL nền ở vùng ven bờ thường lớn hơn 50mg/l và vị trí của các HST có biển hầu như khơng nằm ở trên các bãi cát, tuyến luồng. Vì vậy, lượng bùn cát tăng lên do
khai thác cát, nạo vét các tuyến luồng hàng hải chỉ khoảng dưới 5mg/l, giới hạn trong phạm vi nhỏ quanh các khu vực này, và ảnh hưởng rất ít đến các HST cỏ biển.
Tác động tới các loài động, thực vật phù du
Thông qua những tác động đến môi trường nước biển, hoạt động nạo vét luồng hàng hải và khai thác cát cũng có thể ảnh hưởng đến sự phát triển và tồn tại của các loài động thực vật phù du. Thực vật phù du là nhóm sinh vật sản xuất chính trong lưới thức ăn ở biển, khi bị tác động có thể ảnh hưởng trực tiếp tới tốc độ tăng trưởng quần thể ở khu vực bị tác động. Động vật phù du, ấu trùng cá là nguồn thức ăn quan trọng cho các loài sinh vật biển ở mức dinh dưỡng cao hơn như: tơm, cá và các nhóm động vật khơng xương sống khác. Khi các loài động vật phù du này bị tác động cũng gián tiếp ảnh huởng tới sự phát triển của các loài sinh vật biển khác trong chuỗi thức ăn. Sinh vật biển sống ở khu vực này là các loài giáp xác (cua biển, tơm …), các lồi nhiều tơ (giun), các loài chân bụng (Các loài ốc biển…), loài 2 mảnh (trai…) và các loài cá biển (cá bơn, cá đuối, cá đầu dẹt…). Trong khi có nhiều lồi di cư đến các vùng ít bị ảnh hưởng hơn thì các lồi di chuyển chậm hoặc ít di chuyển sẽ bị tác động mạnh. Ảnh hưởng bất lợi có khả năng xảy ra bao gồm việc làm thiệt hại về mặt sinh lý học, căng thẳng về sinh lý, giảm tìm kiếm thức ăn do giảm tầm nhìn, giảm nguồn thức ăn, giảm khả năng sinh sản, một số trường hợp dẫn đến tử vong.
Tác động tới các loài sinh vật đáy
Các loài sinh vật đáy là đối tượng chịu tác động trực tiếp của các hoạt động nạo vét luồng hàng hải, bao gồm cả nhận chìm vật liệu nạo vét ở biển và khai thác cát. Những hoạt động này gây ra sự xáo trộn nền đáy, mất nơi sinh cư của các sinh vật tại những vị trí đó. Theo một số kết quả điều tra nghiên cứu, vùng bờ biển Hải Phịng là nơi có sự phong phú và đa dạng loài của các loài sinh vật đáy. Trong khu vực này, một số nơi cịn có chức năng quan trọng như một bãi ương, bãi đẻ trứng cho các lồi cá, tơm, cua. Vì vậy, khi diễn ra hoạt động nạo vét luồng hàng hải cũng như khai thác cát, chắc chắn sẽ gây ra những tác động nhất định đến các loài động thực vật đáy ở một số nơi trong khu vực. Tuy nhiên, do các khu vực nạo vét luồng, địa hình ln thay đổi, xáo trộn (do nạo vét, bồi lắng tự nhiên, và ảnh hưởng của hoạt động vận tải thủy) nên các hệ sinh vật đáy thường nghèo nàn, ít phát triển. Trong khi ở các bãi cát, động lực dòng chảy mạnh cũng làm hạn chế sự phát triển của sinh vật đáy, các hệ sinh vật đáy ở những khu vực mỏ cát cũng không phong phú
như những nơi khác. Chính vì vậy, mặc dù có ảnh hưởng đến các HST đáy nhưng những ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát, nạo vét luồng hàng hải ở đây đến các HST đáy này cũng không nghiêm trọng.
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 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. Khơi 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].