Stt Các cơng trình KTST
Đối tƣợng quy hoạch Vùng đất cát cao Đất trũng hoặc ngập nƣớc Mật độ xây dựng thấp Khu dân cƣ Đƣờng phố Mật độ xây dựng cao 1 Mƣơng thấm lọc 2 Trũng lƣu giữ nƣớc 3 Lớp lọc cát bề mặt 4 Lớp lọc cát ngầm 5 Kênh phủ thực vật 6 Chắn lọc sinh học 7 Bể lọc sinh học
8 Kho chứa nƣớc mƣa
9 Bề mặt thấm
(Nguồn: USEPA, 2006)
Ghi chú: : Rất thích hợp
: Tùy thuộc vào điều kiện mặt bằng cụ thể. : Rất ít sử dụng.
Ngồi tính năng bổ sung cho NDĐ về lƣợng, các giải pháp này cịn có hiệu quả làm sạch hơn cho NDĐ. Hiệu suất xử lý có thể đạt đƣợc ở mức cao đối với một số chỉ tiêu ô nhiễm nhƣ tổng chất rắn lơ lửng, các hợp chất nitơ,
Bảng 4.9: Khả năng xử lý ô nhiễm của các cơng trình kỹ thuật sinh thái
Các hệ thống cơng trình
Hiệu suất loại bỏ chất ơ nhiễm (%) Tổng chất rắn lơ lửng Hàm lƣợng phốt pho Hàm lƣợng nitơ Kim loại Ao thấm lọc, kết hợp thực vật 75 55 30-40 50 Kênh thấm lọc 75 65 55 85 Vỉa hè thấm 85 65 80 95 Chắn lọc sinh học 80 70 16-49 70 Hệ thống lọc cát 83 35 15-45 55 Vùng đất ngập nƣớc 70 56 20-54 35 Mƣơng thực vật 38 21 22-30 30 Bẫy lọc thực vật 70 25 15-20 40 (Nguồn: USEPA, 2006)
Hiện tại có nhiều giải pháp KTST và khả năng ứng dụng của chúng cũng rất đa dạng tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên của các đối tƣợng nghiên cứu. Trong nội dung của đề tài sẽ giới thiệu một số các giải pháp KTST điển hình đƣợc áp dụng có hiệu quả đối với một số vùng cát ven biển. Trong mỗi giải pháp đề xuất, có thể nghiên cứu áp dụng các cơng trình KTST độc lập hoặc kết hợp một số cơng trình KTST nhƣ sau:
a) Giải pháp kiểm soát tại nguồn
- Quy hoạch đới phòng hộ ven biển: Tầng nƣớc ngầm trong vùng cát ven
biển là nơi nhạy cảm, dễ bị nhiễm bẩn, tiêu thoát nƣớc nhanh, nên cần đƣợc bảo vệ nghiêm ngặt. Giải pháp phát triển rừng phịng hộ, tăng diện tích thảm thực vật vừa hạn chế đƣợc hiện tƣợng cát bay, cát chảy, xâm thực của nƣớc biển, hạn chế quá trình bốc hơi nƣớc qua đới thơng khí vừa làm gia tăng lƣợng mƣa cung cấp, bổ sung phục hồi nguồn nƣớc nhạt cho tầng chứa nƣớc ven biển.
- Bảo vệ miền cung cấp của các tầng chứa nước: Miền cung cấp cho nƣớc
dƣới đất trong vùng cát thƣờng nằm trên đỉnh phân thủy của các đụn cát, là nơi rất nhạy cảm với sự nhiễm bẩn nƣớc dƣới đất. Vì vậy, nhằm kiểm sốt chất lƣợng, tránh nhiễm bẩn đối với tầng chứa nƣớc, trên đỉnh phân thủy các đụn cát, cần thiết lập vùng (đới) phòng hộ vệ sinh. Trong đới phịng hộ vệ sinh, khơng nên quy hoạch các bãi chôn lấp rác, các bể chứa và xử lý nƣớc
thải, khu nghĩa trang, các khu khai thác mỏ, các khu nuôi trồng thủy sản, các khu sản xuất nơng nghiệp có sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu.v.v....
b) Giải pháp kiểm sốt trên khu vực
- Chắn lọc sinh học: Dọc chân các đụn cát là nơi thoát nƣớc ngầm, nên phát triển lớp chắn thấm thực vật. Lớp thực vật này có chức năng làm giảm tốc độ dòng chảy, tăng khả năng lắng đọng trầm tích và các chất ô nhiễm. Nƣớc sau khi qua lớp chắn lọc sinh học có thể dẫn vào các cơng trình thu nƣớc. Ngoài ra, khi phát triển lớp thực vật còn tạo nên khoảng không gian xanh góp phần cải thiện mơi trƣờng sống cho cộng đồng dân cƣ. Diện tích mặt bằng thích hợp của mỗi khu vực thƣờng từ 2 - 5ha.
- Kênh phủ thực vật: là kênh dẫn nƣớc mặt, chảy chậm, nhờ có phủ lớp
thực vật ở đáy và hai bên bờ kênh. Loại kênh này đƣợc sử dụng thay thế cho hệ thống dẫn dịng nƣớc mặt, có khả năng hạn chế các chất ơ nhiễm nhƣ chất rắn lơ lửng, kim loại nặng, làm giảm tốc độ dòng chảy tràn và tăng khả năng thấm cung cấp cho tầng chứa nƣớc.
- Mương thấm lọc: là mƣơng đào cạn, đƣợc lấp đầy bởi đá, sỏi để tạo kho chứa có độ rỗng cao. Dịng chảy tràn sẽ đƣợc lọc qua lớp sỏi, đá trong kênh, sau đó thấm qua đáy và bờ kênh cung cấp “nƣớc sạch” cho tầng chứa nƣớc bên dƣới hoặc có thể dẫn vào hệ thống cấp nƣớc quy mơ nhỏ.
- Lớp bề mặt thấm: phần lớn diện tích các khu vực đơ thị đều bị bê tơng, nhựa hóa, giảm diện tích thấm của dịng mặt. Vì vậy, những vị trí nhƣ vỉa hè, bãi đỗ xe, taluy đƣờng,v.v...có thể đƣợc phủ bằng các lớp dễ thấm nƣớc nhƣ gạch tự chèn, thảm cỏ, kho giữ nƣớc tạm thời tạo điều kiện để nƣớc mƣa, dòng chảy mặt ngấm xuống cung cấp cho NDĐ.
- “Ao lưu nước tạm thời”: đây là cấu trúc dạng trũng thực vật, khơng có nƣớc. Về mùa mƣa, nƣớc mƣa sẽ đƣợc tích trữ lại trong cấu trúc này, để từ đó về mùa khô sẽ cung cấp cho các tầng chứa nƣớc.
Trên đây là một số giải pháp, cơng trình kỹ thuật sinh thái nhƣ ao thấm lọc thực vật, vùng đất ngập nƣớc, vỉa hè thấm, kênh thấm lọc,…có thể áp dụng nhằm tích trữ nƣớc mƣa, hạn chế quá trình bốc hơi, làm chậm tốc độ dòng mặt và làm tăng khả năng bổ cập cho NDĐ.
c) Giải pháp kiểm sốt trên tồn vùng
Với điều kiện tự nhiên đặc thù của vùng nghiên cứu, có thể nghiên cứu áp dụng kết hợp một số giải pháp tổng hợp phát triển bền vững kinh tế và bảo vệ tài nguyên môi trƣờng nhƣ sau:
- Các mơ hình quy mơ nhỏ (hộ gia đình): Đây là loại mơ hình đƣợc áp dụng
khá phổ biến trên vùng cát, gắn liền với kinh tế của hộ gia đình, trong đó, phƣơng thức trồng trọt và chăn ni mang tính kinh nghiệm hoặc truyền thống, giá trị kinh tế có thể khơng cao nhƣng thể hiện tính bền vững, số lƣợng các vƣờn chuyên canh đạt hiệu suất kinh tế cao không nhiều nhƣng ở khu vực nào cũng có. Tuy nhiên, sự phát triển rộng rãi các mơ hình này cũng cần thận trọng vì các sản phẩm chỉ có giá trị trong khu vực nhỏ hẹp, có thể dẫn đến thừa ứ.
Các mơ hình thƣờng gặp nhƣ:
* Vƣờn nhà truyền thống;
* Vƣờn nhà chuyên canh một vài loại cây có thế mạnh nhƣ rau, hoa, cây cảnh, cây cơng nghiệp (hạt tiêu, điều), cây ăn quả;
* Vƣờn du lịch, nghỉ dƣỡng.
- Mơ hình làng sinh thái - du lịch: các mơ hình làng sinh thái - du lịch (hay sinh thái cộng đồng) là dạng mơ hình nơng - lâm kết hợp, đƣợc hình thành trong q trình dãn dân ra vùng cát, có sự hỗ trợ kinh tế và kỹ thuật của Nhà nƣớc hoặc của các dự án nƣớc ngồi, có quy hoạch chung. Có những vƣờn chuyên cây cảnh với các mơ hình thành lập trên 10 năm, hoặc mơ hình mới thành lập có sự ổn định về môi trƣờng, tạo độ che phủ trong khu vực, nhƣng hiệu quả kinh tế chƣa cao.
Một số địa phƣơng đã thực hiện có hiệu quả tốt nhƣ xã Thanh Thuỷ, huyện Lệ Thuỷ,....
- Các mơ hình quy mơ trang trại: Gồm các mơ hình có diện tích từ vài hecta đến vài chục hecta, trong đó có sự kết hợp các giải pháp khoa học kỹ thuật với kinh nghiệm sản xuất lâu đời của chính cƣ dân bản địa.
Các mơ hình này có cấu trúc hợp lý nhƣ các trang trại kết hợp nông - lâm - ngƣ nghiệp, các trang trại chuyên cây công nghiệp (cây điều, cây ăn trái,...), các trang trại chuyên cây ăn quả kết hợp chăn nuôi.
- Các mơ hình quy mơ khu vực: Mơ hình đa dạng, phức tạp nhƣng phù hợp
với lớp thổ nhƣỡng là đất cát, bao gồm dạng mơ hình trồng cây nơng nghiệp, cơng nghiệp: đó là sự phối hợp cây lƣơng thực - thực phẩm - cây công nghiệp ngắn ngày; chuyên canh cây nông nghiệp; chuyên canh cây công nghiệp (điều, mía, dứa sợi); phát triển cây đay, cây cói vùng nƣớc lợ cửa sơng; phát triển các loại cây cây ăn quả (dƣa hấu - dƣa gang, dừa, xoài, nho, thanh long, nhãn ghép trên cát và cát lẫn phù sa; chuyên canh các cây khác nhƣ cây bụp giấm và một số cây có nguồn gốc bản địa (trơm hơi),…
* Các mơ hình trồng cây lâm nghiệp: Cùng với việc hình thành các đới phịng hộ ven biển, cần thiết phải phát triển diện tích trồng cây lâm nghiệp ở những vùng chuyển tiếp từ dạng địa hình đồi núi sang đồng bằng. Vùng ngập mặn, vùng cửa sơng cũng là những vùng có thể áp dụng các giải pháp hữu hiệu ổn định môi trƣờng sinh thái, tạo nên các khu vực an toàn cho ngƣời dân cƣ trú và phát triển sản xuất.
* Các mơ hình trồng cỏ, chăn ni: Mơ hình này thƣờng phục vụ chăn nuôi quy mơ hộ gia đình, tuy giá trị kinh tế thu đƣợc khơng lớn, nhƣng sẽ mang lại lợi ích đáng kể và ổn định về mơi trƣờng. Ở quy mô trang trại, số lƣợng vật ni lớn hơn, cần có kỹ thuật, kinh nghiệm và nguồn vốn lớn.
Trong vùng nghiên cứu đã xuất hiện một số trang trại chăn nuôi lợn, gia cầm, chim cút, bò, dê, cừu và kết hợp với cải tạo đất trồng cỏ. Mơ hình chăn ni kết hợp trồng cỏ cao sản phát triển ở các khu vực thiếu đất canh tác, khơng có đồng cỏ tự nhiên hay đồng cỏ tự nhiên có chất lƣợng kém [76].
* Các mơ hình ni thủy hải sản: Vùng cát ven biển Quảng Bình có diện tích khá lớn đất trũng ngập nƣớc, đây là lợi thế cho phát triển các khu ni tơm, cua, cá, ba ba. Có thể tận dụng vùng cửa sơng để phát triển nuôi tôm cao triều theo phƣơng thức bán thâm canh, thâm canh hoặc nuôi công nghiệp.
3) Các giải pháp quản lý và điều tra
Để quản lý , khai thác sƣ̉ du ̣ng bền vững tài nguyên NDĐ trong vùng nghiên cứu, cần tiến hành các giải pháp quản lý và điều tra nhƣ sau:
- Tiếp tu ̣c điều tra về nguồn nƣớc NDĐ và thành lâ ̣p bản đồ ĐCTV tỉ lê ̣ lớn (1:25.000 - 1:10.000) đối vớ i các khu đô thị mới đƣợc quy hoạch phát triển nhƣ
các thị xã, thị trấn.
- Tiến hành tìm kiếm , thăm dò phục vụ cấp nƣớc cho sinh hoạt, điều tra đánh giá sƣ̣ nhiễm bẩn, nhiễm mă ̣n nguồn NDĐ ta ̣i các vùng đụn cát ven biển, vùng cửa sông, các khu kinh tế và khu dân cƣ tập trung với việc áp dụng các phƣơng pháp điều tra hiện đại đang đƣợc áp dụng tại các nƣớc tiên tiến và đang phát triển.
- Nghiên cứu triển khai xây dựng mạng quan trắc động thái NDĐ ở vùng ven biển, nhằm theo dõi sƣ̣ biến đổi trƣ̃ lƣợng và chất lƣợng của NDĐ , phục vụ cho khai thác sƣ̉ du ̣ng và quản lý nguồn tài nguyên này.
- Nghiên cứu triển khai những đề án về bổ sung nhân tạo cho nƣớc ngầm trong vùng cát nhƣ đã thực hiện ở một số vùng khô hạn khác trong nƣớc.
- Tăng cƣờng công tác tuyên truyền giáo dục cho cộng đồng, nhằm nhận thức đầy đủ về vai trò của tài nguyên nƣớc đối với quá trình phát triển kinh tế - xã hội.
Kết luận chƣơng 4
Vùng cát ven biển Quảng Bình là nơi tập trung đơng dân cƣ và đa dạng về các loại hình phát triển kinh tế với nhu cầu sử dụng nƣớc khoảng 460 triệu m3/năm (tƣơng đƣơng 1.260.000 m3
/ngày). Tuy tổng trữ lƣợng nƣớc nhạt trong khu vực tƣơng đối dồi dào, trong đó, chỉ riêng nƣớc mặt có thể đạt trên 41,7 triệu m3
/ngày (chƣa kể lƣợng nƣớc trong các ao hồ) nhƣng do những tác động của các yếu tố tự nhiên và chƣa có các giải pháp kỹ thuật khai thác, sử dụng hợp lý, nên vẫn còn thiếu hụt một lƣợng nƣớc đáng kể so với nhu cầu sử dụng.
Để khai thác, sử dụng hiệu quả NDĐ vùng nghiên cứu có thể áp dụng kết hợp các giải pháp kỹ thuật công nghệ khai thác và bảo vệ, quản lý tài nguyên NDĐ gồm: Các giải pháp kỹ thuật khai thác NDĐ; Giải pháp sử dụng nƣớc; Giải pháp bảo vệ và phịng tránh suy thối nguồn nƣớc và Giải pháp quản lý và điều tra, bổ sung nguồn thông tin khoa học về các tầng chứa nƣớc để có điều kiện quản lý PTBV tài nguyên nƣớc.
KẾT LUẬN
1. Vùng cát ven biển Quảng Bình có diện tích tự nhiên trên 1.100 km2
phân bố thành các dải hẹp trải dài dọc theo bờ biển suốt chiều dài của tỉnh, là nơi tập trung đông dân cƣ và các trung tâm phát triển KT - XH của tỉnh Quảng Bình. Đây là vùng chịu nhiều tác động của các yếu tố tự nhiên khắc nghiệt và ít có lợi thế về tài ngun thiên nhiên. Tuy vùng nghiên cứu có ít lợi thế về tài ngun thiên nhiên nhƣng nguồn nƣớc nhạt dƣới đất là nguồn tài nguyên chiếm ƣu thế và đóng vai trị rất quan trọng đối với đời sống và phát triển kinh tế của nhân dân trong vùng. Việc nghiên cứu một cách toàn diện về sự hình thành và định hƣớng khai thác sử dụng hiệu quả và bền vững NDĐ vùng nghiên cứu là rất cấp thiết.
2. Vùng nghiên cứu với cấu trúc địa chất khá phức tạp, các hoạt động tân kiến tạo tƣơng đối mạnh; thành phần thạch học đa nguồn gốc thuộc trầm tích Đệ tứ, trong đó cát chiếm một tỷ lệ lớn; địa hình bị phân cắt bởi 5 cửa sơng ven biển và có hƣớng nghiêng thoải dần từ lục địa ra biển, trong mỗi lƣu vực sơng có sự phân hóa dƣới bốn dạng địa hình là gị đồi, đồng bằng châu thổ, cát ven biển và cửa sông ven biển cùng với điều kiện khí hậu nhƣ nền nhiệt cao, lƣợng bốc hơi và lƣợng mƣa lớn đã tạo nên một tổ hợp các yếu tố đóng vai trị quyết định đến sự hình thành nƣớc nhạt dƣới đất trong hai tầng chứa nƣớc lỗ hổng Holocen và Pleistocen. Các yếu tố địa lý khác nhƣ chế độ thủy văn, hải văn, đặc điểm thổ nhƣỡng, thảm thực vật và các hoạt động nhân sinh ảnh hƣởng đến sự hình thành trữ lƣợng và chất lƣợng NDĐ.
3. NDĐ chủ yếu đƣợc cung cấp bởi nƣớc mƣa với hệ số cung cấp ngấm đạt 15 - 16% tổng lƣợng mƣa năm. Tổng trữ lƣợng tiềm năng NDĐ vùng cát ven biển Quảng Bình đạt 1.850.000m3/ngày, đƣợc hình thành từ trữ lƣợng tĩnh tự nhiên 68.000m3/ngày (5%) và toàn bộ trữ lƣợng động tự nhiên 1.781.000m3/ngày (95%). NDĐ có sự phân hóa theo hai mùa trong năm, 77% trữ lƣợng đƣợc hình thành trong mùa mƣa.
4. Trên toàn vùng nghiên cứu, phần lớn NDĐ có nguồn gốc ngấm từ nƣớc mƣa, một diện tích nhỏ vùng các cửa sơng nƣớc có nguồn gốc biển. Sự hình thành chất lƣợng chủ yếu theo quá trình rửa lũa đất đá, trao đổi ion, pha trộn giữa nƣớc mƣa, NDĐ và nƣớc biển. NDĐ thuộc ba loại hình hóa học chính là loại hình clorua - phân bố chủ yếu dọc cửa sông và vùng giáp biển thuộc các trầm tích nguồn gốc sơng và sơng biển, nƣớc có tính kiềm yếu; loại hình bicacbonat - phân bố ở các vùng thấp trũng có các trầm tích sơng biển; loại hình hỗn hợp - có diện phân bố lớn nhất trong vùng, thuộc các trầm tích sơng - biển - gió, nƣớc thuộc loại trung tính. Nhìn chung, nƣớc có chất lƣợng tốt, có thể sử dụng để cấp nƣớc cho mục đích sinh hoạt và phát triển KT - XH.
5. Dựa vào đặc điểm phân bố, tính phân hóa của địa hình và tiềm năng NDĐ, không gian nghiên cứu đã đƣợc phân chia thành 4 nhóm tiểu vùng NDĐ là nhóm tiểu vùng gị đồi, nhóm tiểu vùng đồng bằng châu thổ, nhóm tiểu vùng cát ven biển và nhóm tiểu vùng cửa sơng ven biển. Trên cơ sở đó đề xuất hƣớng khai thác, sử dụng có hiệu quả và bền vững nƣớc nhạt dƣới đất bằng các giải pháp kỹ thuật cơng nghệ, giải pháp bảo vệ, phịng chống suy