VỰC NGHIÊN CỨU
Các nguồn ô nhiễm chủ yếu được lựa chọn để nghiên cứu, đánh giá có khả năng gây ô nhiễm hoặc ảnh hưởng bất lợi tới các hệ sinh thái vùng biển do phát thải các hợp chất hữu cơ (BOD5, COD), dinh dưỡng (NH4+, NO3-, PO43-). Đó là các nguồn nước thải sinh hoạt (từ dân cư và khách du lịch), nước thải công nghiệp, nước thải do chăn nuôi và chất thải từ nuôi trồng thuỷ sản (nuôi đầm, lồng giàn).
Để thực hiện các nhiệm vụ trên, phương pháp đánh giá nhanh môi trường ven biển (RACE) đã được áp dụng. Căn cứ vào kết quả đo đạc các thông số chất lượng nước trong năm 2013, 2014 ở phần trên và căn cứ vào số liệu thu thập, tổng hợp các tài liệu hiện có, ta có thể đánh giá các nguồn và các chất ô nhiễm.
3.2.1. Tính toán tải lƣợng ô nhiễm từ các nguồn trong năm 2014 và dự báo đến năm 2020
Đầm phá Tam Giang - Cầu Hai (TG-CH) thuộc tỉnh TTH là đầm phá lớn nhất ở Việt Nam. Hệ đầm phá TG-CH có diện tích mặt nước 21.600ha, chiếm 48,2% tổng số diện tích mặt nước các đầm phá ven bờ Việt Nam, nằm trong phạm vi từ 16°14′ đến 16°42′ vĩ độ Bắc và 107°22′ đến 107°57′ kinh Đông thuộc tỉnh TTH. Về mặt địa lý, khu đầm này gồm bốn đầm nối nhau từ Bắc xuống Nam là phá Tam Giang, đầm Sam, đầm Hà Trung-Thủy Tú, đầm Cầu Hai, chạy dài qua địa phận năm huyện Phong Điền, Quảng Điền, Hương Trà, Phú Vang và Phú Lộc [18].
49
Hình 3.3. Sơ đồ vị trí hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai
3.2.1.1. Nguồn dân cư và du lịch
Theo số liệu thống kê 2014, dân số của Tỉnh TTH năm 2014 là 1.135.568 người, trong đó khu vực ven đầm phá TG-CH có 963.411 người [12]. Dự báo quy mô dân số khu vực Đầm phá TG-CH trong năm 2020 là 1.028.770,57 người.
Năm 2014, tỉnh TTH đón 1.845.127 khách du lịch, trong đó khách quốc tế là 763.351 người và khách nội địa là 1.081.776 người, thời gian khách lưu trú trung bình là 2 ngày [12]. Theo định hướng phát triển du lịch TTH, đến năm 2020 lượng khách du lịch dự báo là 5.509.520 triệu khách, trong đó khách quốc tế là 2.279.354 người và khách nội địa là 3.230.166 người với số ngày lưu trú của khách quốc tế là 2,5 ngày và khách nội địa là 2,1 ngày. Lượng khách du lịch này chủ yếu lưu trú tại thành phố Huế và các điểm du lịch ven biển.
Số lượng dân cư xung quanh đầm phá TG-CH và lượng khách du lịch xung quanh khu vực đầm phá được thống kê trong Bảng 3.4 và Bảng 3.5.
Bảng 3.4. Số lượng dân cư xung quanh đầm phá TG-CH
TT Đơn vị hành chính Dân số (ngƣời)
Năm 2014 (*) 2020 (**)
50
TT Đơn vị hành chính Dân số (ngƣời)
Năm 2014 (*) 2020 (**)
2 Huyện Phong Điền 92.476 95.561
3 Huyện Quảng Điền 84.984 87.819
4 Thị xã Hương Trà 115.268 119.114
5 Huyện Phú Vang 181.495 187.550
6 Huyện Phú Lộc 137.142 141.718
Tổng 963.411 995.555
Ghi chú:
(*): Theo Niên giám thống kê TTH năm 2014
(**): [22], theo đó tỷ lệ tăng dân số trung bình trong giai đoạn 2014-2020 là 1,1%
Bảng 3.5. Lượng khách du lịch xung quanh khu vực đầm phá
Thời gian Khách trong nƣớc
(lƣợt ngƣời) Khách quốc tế (lƣợt ngƣời) Tổng Tổng Số ngày lƣu trú (ngày) 2014 (*) 1.081.776 763.351 1.845.127 4.180.107 2020 (**) 1.298.131 916.021 2.214.152 5.016.129 Ghi chú:
(*): Theo Niên giám thống kê Thừa Thiên Huế năm 2014
(**): [22], theo đó lượng khách du lịch trong giai đoạn 2014-2020 tăng khoảng 20%. Số ngày lưu trú của khách quốc tế là 2,5 ngày và khách nội địa là 2,1 ngày. Khách du lịch chủ yếu lưu trú tại thành phố Huế và các điểm du lịch ven biển.
Tải lượng ô nhiễm năm 2014 và dự báo cho năm 2020 từ nguồn dân cư và du lịch khu vực đầm phá TG-CH được trình bày trong Bảng 3.6.
Bảng 3.6. Tải lượng ô nhiễm phát sinh năm 2014 và dự báo cho năm 2020 từ nguồn dân cư và du lịch của khu vực đầm phá Tam Giang – Cầu Hai (tấn/năm)
Các thông số 2014 Tổng Dự báo đến 2020 Tổng Dân cƣ Du lịch Dân cƣ Du lịch COD 36.127,9 362,0 36.489,9 36.525,3 515,4 37.040,7 BOD5 21.676,7 217,2 21.894,0 21.915,2 309,2 22.224,4 N-T 3.853,6 38,6 3.892,3 3.896,0 55,0 3.951,0 P-T 770,7 7,7 778,5 779,2 11,0 790,2 NO3- + NO2- 38,5 0,4 38,9 39,0 0,5 39,5 NH4+ 2.119,5 21,2 2.140,7 2.142,8 30,2 2.173,1
51 Các thông số 2014 Tổng Dự báo đến 2020 Tổng Dân cƣ Du lịch Dân cƣ Du lịch PO43- 416,2 4,2 420,4 420,8 5,9 426,7 TSS 24.085,3 241,3 24.326,6 24350,2 343,6 24693,8
Lượng chất ô nhiễm phát sinh do hoạt động dân cư và du lịch năm 2020 tại TTH dự báo tăng 1,01 lần so với hiện tại.
3.2.1.2. Nguồn từ công nghiệp
Hiện nay, tại tỉnh TTH có 6 KCN gồm: KCN Phú Bài, KCN Phú Đa (H.Phú Vang), KCN La Sơn (H.Phú Lộc), KCN Tứ Hạ (TX.Hương Trà), KCN Phong Điền (H.Phong Điền) và KCN Quảng Vinh (H. Quảng Điền).
Theo quy hoạch, đến năm 2020, trên địa bàn tỉnh TTH sẽ hình thành 08 KCN, khu công nghệ cao với tổng diện tích khoảng 8.000 ha, bao gồm KCN Chân Mây thuộc Khu kinh tế Chân Mây-Lăng Cô (Phú lộc); KCN Phú Bài (Hương Thủy); KCN Tứ Hạ (Hương Trà); KCN Phong Điền (Phong Điền); KCN Phú Đa (Phú Vang); KCN La Sơn (Phú Lộc); KCN Quảng Vinh (Quảng Điền); hình thành 01 khu công nghệ cao tổng hợp với quy mô diện tích trên 100 ha tại địa điểm thích hợp. Tốc độ tăng trưởng công nghiệp giai đoạn 2011- 2020: tăng bình quân 14%/năm [22].
Sản lượng công nghiệp các ngành công nghiệp chủ yếu của thành phố và các huyện quanh khu vực đầm phá TG-CH được thống kê trong Bảng 3.7.
Bảng 3.7. Sản lượng các ngành công nghiệp chủ yếu (tấn/năm)
Năm Bia các loại Chế biến thủy sản Bột mì Dầu ăn
2014 (*) 209.967 5.310 5.040 9.674
2020 (**) 239.362 6.053 5.746 11.028
Ghi chú:
(*): Theo Niên giám thống kê Thừa Thiên Huế năm 2014
52
Trên cơ sở tình hình phát triển công nghiệp hiện tại và dự báo, đã tính được tải lượng ô nhiễm phát sinh vào khu vực đầm phá TG-CH (Bảng 3.8).
Căn cứ vào kết quả tính toán trong Bảng 3.8 ta thấy, lượng chất ô nhiễm phát sinh vào khu vực đầm phá TG-CH ở các chỉ tiêu nghiên cứu do hoạt động công nghiệp tại TTH dự báo tăng 1,14 lần so với năm 2014.
53
Bảng 3.8. Tải lượng ô nhiễm phát sinh năm 2014 và dự báo cho năm 2020 từ nguồn công nghiệp của khu vực (tấn/năm)
Thông số
2014 2020
Bia, rƣợu Chế biển
thủy sản Bột mì Dầu ăn Tổng
Bia, rƣợu
Chế biển
thủy sản Bột mì Dầu ăn Tổng COD 346.446 983.678 189.000 198.075 1.717.198 394.948 1.121.392 215.460 225.806 1.957.606 BOD 200.938 756.675 103.950 137.637 1.199.200 229.070 862.610 118.503 156.906 1.367.088 N-T 100.469 45.401 5.355 2.032 153.256 114.535 51.757 6.105 2.316 174.712 P-T 8.430 31.780 4.366 5.781 50.357 9.610 36.230 4.977 6.590 57.407 NO3-+NO2- 1.005 454 54 20 1.533 1.145 518 61 23 1.747 NH4+ 38.178 17.252 1.285 772 57.488 43.523 19.667 1.465 880 65.536 PO43- 4.215 15.941 2.183 2.890 25.229 4.805 18.172 2.489 3.295 28.761
54
3.2.1. 3. Nguồn do chăn nuôi
Tải lượng thải do chăn nuôi được tính dựa trên tổng đàn gia súc hàng năm của các huyện, thành phố và tải lượng thải đơn vị tính trên đầu gia súc. Số lượng các vật nuôi theo quy hoạch phát triển ngành chăn nuôi năm 2014 và dự báo trong năm 2020 thể hiện ở Bảng 3.9
Bảng 3.9. Số lượng các con vật nuôi chủ yếu của các huyện quanh đầm phá (con)
TT Vật nuôi Năm 2014 (*) 2020 (**) 1 Trâu 16.248 17.557 2 Bò 12.523 19.112 3 Dê 2.371 4.200 4 Lợn 153.846 202.659 5 Gia cầm 1.734.400 3.209.134 Tổng 1.919.388 3.452.663 Ghi chú:
(*): Theo Niên giám thống kê Thừa Thiên Huế năm 2014
(**): [22], giai đoạn 2014-2020 của tỉnh, tốc độ tăng trưởng bình quân đối với đàn trâu là 1,3%, bò 7,3%, gia cầm 10,8% và dê 10,7%. Lợn 4,7%.
Tải lượng ô nhiễm phát sinh từ nguồn chăn nuôi được trình bày trong Bảng 3.10. Lượng chất ô nhiễm phát sinh vào khu vực đầm phá TG-CH ở các chỉ tiêu nghiên cứu do hoạt động chăn nuôi tại khu vực đầm phá TG-CH dự báo tăng 1,1 lần so với năm 2014.
55
Bảng 3.10. Tải lượng ô nhiễm phát sinh năm 2010 và dự báo cho năm 2020 từ nguồn chăn nuôi của khu vực quanh đầm phá TG-CH (tấn/năm)
Các thông số 2014 Tổng 2020 Tổng
Trâu Bò Lợn Gia cầm Trâu Bò Lợn Gia cầm
COD 3.795.533 2.925.373 11.230.758 4.110.528 22.062.192 3.844.875 3.138.925 11.758.604 4.554.465 23.296.868 BOD5 3.143.176 2.422.574 7.299.993 1.352.832 14.218.575 3.184.037 2.599.422 7.643.092 1.498.938 14.925.489 N-T 1.719.851 1.325.560 2.246.152 867.200 6.158.762 1.742.209 1.422.325 2.351.721 960.858 6.477.113 P-T 296.526 228.545 1.404.614 270.566 2.200.251 300.381 245.229 1.470.631 299.788 2.316.028 NO3- + NO2- 17.199 13.256 22.462 8.672 61.588 17.422 14.223 23.517 9.609 64.771 NH4+ 412.764 318.134 539.076 208.128 1.478.103 418.130 341.358 564.413 230.606 1.554.507 PO43- 132.844 102.388 632.307 81.517 949.056 134.571 109.862 662.025 90.321 996.779
56
3.2.1.4. Nguồn nuôi thủy sản
Nguồn thải từ nuôi thuỷ sản được ước tính dựa trên hệ số phát thải đơn vị và sản lượng nuôi thuỷ sản hàng năm của khu vực. Chất thải thuỷ sản chủ yếu là các chất dinh dưỡng và vật chất hữu cơ. Lượng thải phát sinh nhiều hay ít tuỳ thuộc vào hình thức và đối tượng thuỷ sản được nuôi, trong đó nuôi tôm công nghiệp và nuôi cá lồng có lượng phát thải đáng kể nhất.
Năm 2014, diện tích nuôi trồng thủy sản của tỉnh 2.196,6 ha là nuôi nước ngọt và 5.316,6 ha nuôi nước mặn, lợ [12]. Sản lượng thủy sản đạt được hầu hết tập trung tại các xã ven đầm phá và được thể hiện trong Bảng 3.11.
Bảng 3.11. Sản lượng thủy sản quanh khu vực đầm phá năm 2014 và dự báo 2020 (tấn)
Thời gian Tôm Cá Tổng
2014 (*) 6.882 39.165 46.047
2020 (**) 7.501 42.690 50.191
Ghi chú:
(*): Theo Niên giám thống kê TTH năm 2014
(**): [22], theo đó giai đoạn 2014-2020 của tỉnh, tốc độ tăng trưởng bình quân đối với nuôi trồng thủy hải sản là 8 - 9%.
Tải lượng ô nhiễm phát sinh năm 2014 và dự báo 2020 được trình bày trong Bảng 3.12.
Bảng 3.12. Tải lượng ô nhiễm phát sinh năm 2010 và dự báo cho năm 2020 từ nguồn nuôi trồng thủy sản của tỉnh TTH (tấn/năm)
Thông số 2014 Tổng 2020 Tổng Tôm Cá Tôm Cá COD 195.449 622.724 818.172 213.039 678.769 891.808 BOD5 55.744 176.243 231.987 60.761 192.104 252.866 N-T 35.786 113.579 149.365 39.007 123.801 162.808 P-T 32.345 101.829 134.174 35.256 110.994 146.250 NO3- + NO2- 344 1.175 1.519 375 1.281 1.656 NH4+ 8.603 27.416 36.018 9.377 29.883 39.260
57 Thông số 2014 Tổng 2020 Tổng Tôm Cá Tôm Cá PO43- 14.590 45.823 60.413 15.903 49.947 65.850
Căn cứ theo kết quả tính toán trong bảng trên ta thấy, so với năm 2014, lượng chất thải nuôi thủy sản năm 2020 trong khu vực sẽ tăng khoảng 1,09 lần.
3.2.1.5. Tổng tải lượng ô nhiễm phát sinh trong khu vực
Tổng hợp các nguồn thải khác nhau, đã tính được tổng tải lượng ô nhiễm phát sinh trên toàn địa bàn tỉnh TTH (Bảng 3.13).
Bảng 3.13. Tổng tải lượng ô nhiễm phát sinh năm 2014 và dự báo cho năm 2020 từ các nguồn của khu vực TG-CH (tấn/năm)
Thông số 2014 2020 COD 24.634.052 26.183.323 BOD 15.671.656 16.567.668 N-T 6.465.275 6.818.583 P-T 2.385.561 2.520.475 NO3-+NO2- 64.678 68.214 NH4+ 1.573.749 1.661.476 PO43- 1.035.118 1.091.817
Từ Bảng 3.8 nhận thấy rằng, hàng năm các nguồn nước thải ở ven đầm phá phát sinh 24,6 triệu tấn COD; 15,6 triệu tấn BOD; 6,5 triệu tấn N-T; 2,4 triệu tấn P- T; 65 nghìn tấn NO3- + NO2-; 1,6 triệu tấn NH4+; 1 triệu tấn PO43-. Trong đó, các chất hữu cơ chủ yếu phát sinh chăn nuôi và công nghiệp. So với năm 2014, lượng chất thải phát sinh trong khu vực đầm phá TG - CH sẽ tăng khoảng 1,06 lần.
3.2.2. Tải lƣợng ô nhiễm đƣa vào đầm phá TG-CH trong thời điểm hiện tại và dự báo đến năm 2020
Ước tính tổng tải lượng ô nhiễm đưa vào vịnh từ các nguồn khác nhau có thể sử dụng công thức sau:
58 Trong đó:
∑Qij - Tổng tải lượng của chất i vào vịnh từ các nguồn j (4 nguồn);
∑Qij phát sinh - Tổng tải lượng ô nhiễm i phát sinh từ các nguồn j;
Rij - Tỷ lệ rửa trôi tương ứng với i và j; Hij - Hiệu suất xử lý tương ứng với i và j.
a. Kịch bản 1: Lượng nước thải trong lưu vực tăng theo số liệu quy hoạch, nhưng không được xử lý thêm so với các điều kiện hiện tại (giả thiết hiện tại).
Để ước tính được lượng chất thải đổ vào đầm phá TG-CH, có thể chấp nhận một số giả thiết sau:
- Theo các nguồn phát sinh chất ô nhiễm, gồm có: dân cư - du lịch, công nghiệp, chăn nuôi, nôi trồng thủy sản thì thấy rằng chỉ có nguồn dân cư - du lịch và công nghiệp là nước thải được xử lý, còn nguồn thải từ nuôi trồng thủy sản thì được thải trực tiếp vào các hệ thống sông, hồ, ao gần cạnh và được đưa ra đầm mà không qua xử lý.
Vì vậy, đối với nguồn thải dân cư - du lịch tại thành phố Huế, tạm chấp nhận được xử lý khoảng 30% thông qua hệ thống các bể tự hoại; 70% lượng chất thải hữu cơ đổ vào khu vực đầm phá [18].
Đối với nguồn thải công nghiệp, tạm chấp nhận 50% lượng chất thải công nghiệp trên địa bàn thành phố Huế được xử lý tại các nhà máy sản xuất, còn lại 50% sẽ được phát thải ra ngoài.
Đối với nguồn chăn nuôi, với việc xây dựng các công trình khí sinh học thì cũng xử lý được một phần chất thải trong chăn nuôi. Tính đến 2010, Tại Huế có khoảng 3000 công trình khí sinh học [24]. Theo Trần Việt Dũng và cộng sự (2009) [15] thì chỉ có 30% hộ chăn nuôi tại TTH có lắp đặt và sử dụng công trình khí sinh học để xử lý chất thải chăn nuôi, còn lại là sử dụng phương pháp ủ phân trong chuồng trại, ủ phân ngoài trời, thải ra cống rãnh chung v.v. Vì vậy, tạm tính 70% lượng chất thải phát sinh từ chăn nuôi của tỉnh không được xử lý.
59
Với các giả thiết như trên, có thể ước tính lượng chất thải được đưa vào đầm phá mỗi năm như sau (Bảng 3.14).
Bảng 3.14. Tổng tải lượng ô nhiễm đưa vào đầm phá Tam Giang - Cầu Hai năm 2014 và dự báo cho năm 2020 (tấn/năm) ở kịch bản 1
Thông số Tải lƣợng đổ trực tiếp vào đầm phá
Năm 2014 Năm 2020 Thay đổi (%)
COD 8.921.472 9.498.880 6,5 BOD5 2.459.783 2.621.734 6,6 N-T 3.639.816 3.838.539 5,5 P-T 1.532.639 1.619.979 5,7 NO3- + NO2- 36.418 38.408 5,5 NH4+ 883.770 932.792 5,5 PO43- 665.185 701.915 5,5
Tới năm 2020, nhóm tải lượng hữu cơ phát sinh vào khu vực đầm phá sẽ tăng từ 6,5 - 6,6%, nhóm tải lượng dinh dưỡng tăng từ 5,5 - 5,7%.
b. Kịch bản 2: Lượng nước thải trong lưu vực tăng theo số liệu quy hoạch, nhưng đã xử lý 85%.
Với điều kiện giả định ở kịch bản 2 thì các nguồn thải dân cư - du lịch, chăn nuôi giai sức gia cầm, chăn nuôi thủy hải sản và nguồn công nghiệp đều áp dụng các biện pháp xử lý với hiệu suất xử lý khoảng 85%. Kết quả tính toán về tổng tải lượng các chất ô nhiễm thuộc nhóm hữu cơ, dinh dưỡng đưa vào đầm được thể hiện chi tiết trong bảng sau.
Bảng 3.15. Tổng tải lượng ô nhiễm đưa vào đầm phá Tam Giang – Cầu Hai năm 2014 và dự báo cho năm 2020 (tấn/năm) ở kịch bản 2
Thông số
Tải lƣợng đổ trực tiếp vào đầm phá
Năm 2014 Năm 2020 Thay đổi (%)
60
Thông số
Tải lƣợng đổ trực tiếp vào đầm phá
Năm 2014 Năm 2020 Thay đổi (%)
BOD5 2.459.783 599.562 -75,6 N-T 3.639.816 820.910 -77,4 P-T 1.532.639 341.137 -77,7 NO3- + NO2- 36.418 8.212 -77,4 NH4+ 883.770 200.393 -77,3 PO43- 665.185 147.833 -77,8
Căn cứ vào kết quả tính toán trong bảng trên ta thấy, theo quy hoạch phát triển kinh tế của tỉnh Thừa Thiên Huế lưu lượng nước thải ở các nguồn (dân cư – du lịch, chăn nuôi, thủy sản, công nghiệp) tăng, kéo theo các chất ô nhiễm thuộc nhóm hữu cơ và dinh dưỡng vào đầm tăng nhưng khi áp dụng các biện pháp xử lý tích cực và có hiệu suất xử lý khoảng 85% thì tải lượng các chất ô nhiễm đưa vào