(phân bố mưa năm 1999)
Bảng 3.9 cho thấy những tính tốn ở các điểm quan trắc khác cũng có xu thế giảm tổng lượng BOD tương tự như ở điểm quan trắc Gia Bảy.
-12 -10 -8 -6 -4 -2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Đơ n vị % Tháng 0 50 100 150 200 250 300 350 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tấn Tháng Cơ sở B1 A2
Bảng 3.9: Mức thay đổi tổng lượng BOD năm (%) ở các điểm quan trắc trong năm 2050 trong 2 kịch bản Năm cơ sở (Tấn) B1 (%) A2 (%) 1999 2008 Phân bố mưa 1999 Phân bố mưa 2008 Phân bố mưa 1999 Phân bố mưa 2008 Cầu Vát 1500.89 3506.97 -8.10 -3.60 -9.20 -4.14 Gia Bảy 2396.93 4117.81 -4.22 -2.08 -4.82 -2.39 GiangTiên 179.99 317.18 -1.23 -0.99 -1.40 -1.16 Thần Sa 171.08 426.70 -1.23 0.67 -1.46 0.72 Thác Riềng 768.38 1260.60 -2.14 -1.16 -2.45 -1.36
Như vậy, khơng tính đến các yếu tố phát triển kinh tế xã hội, kết quả mô phỏng nồng độ BOD trong nước sông vào năm 2050 tại điểm quan trắc Gia Bảy cho kết quả thấp hơn so với hiện tại. Tuy nhiên sự thay đổi nhiệt độ và lượng mưa cũng không tác động lên hàm lượng BOD trong nước theo 1 chiều nhất định. So sánh kết quả của 2 kịch bản A2 và B1 cho thấy trong một số tháng, lượng BOD trong nước tăng lên nhưng với mức độ không nhiều. Mặc dù cần có thêm các nghiên cứu để kết luận về sự ảnh hưởng của BĐKH đến nồng độ BOD trong nước, tuy nhiên, đây cũng là một gợi ý mới về tác động theo hướng tích cực của BĐKH.
Hàm lượng chất dinh dưỡng
Kết quả hàm lượng ni tơ khi chạy mơ hình theo phân bố mưa năm 1999 có xu thế tăng ở tất cả các tháng. Tuy nhiên kết quả với phân bố mưa năm 2008 có nhiều biến động phức tạp hơn (Hình 3.33).
Với phương án thứ nhất, tổng lượng nitơ tăng nhiều nhất vào tháng 5 (tăng 17%). Với kết quả mơ hình khi sử dụng đường mưa ngày dạng năm nhiều nước
(2008), mức tăng cũng đạt cực đại trong giai đoạn này (tháng 6, 7). Điều này được giải thích do sau một thời gian mùa khơ, nitơ trong lớp đất bề mặt được những trận mưa đầu mùa kéo theo đi vào sông suối làm tăng đột ngột hàm lượng ni tơ trong nước.
Hình 3.33: Phần trăm thay đổi tổng ni tơ tháng trong vịng 50 năm (1999 – 2050) tính cho kịch bản B1
(a) (b) Hình 3.34: Tổng lượng nitơ tính cho năm 2050 (kịch bản B1) trong 2 phương án
phân bố mưa năm 1999 (a) và 2008(b)
-5 5 10 15 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (%) Tháng
kết quả theo phân bố mƣa năm 1999 kết quả theo phân bố mƣa năm 2008
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tháng 1999 2050 (B1) (Tấn) 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Tháng 2008 2050(B1)
Mặc dù có sự biến động khơng nhiều song ở phương án sử dụng đường mưa năm 2008 cho thấy tổng lượng nitơ trong nước nhiều hơn so với phương án sử dụng đường mưa năm 1999. Tổng lượng nitơ năm 2050 tính theo phương án năm nước lớn là 6.598,36 tấn, gấp 3 lần so với phương án năm nước kiệt (2.006,96 tấn) (Hình 3.34).
Bảng 3.10 so sánh tổng lượng nitơ trong các tính tốn cho năm 2050 ở kịch bản B1 và A2. Các số liệu tính tốn tại các trạm quan trắc khác cũng cho thấy nồng độ nitơ tổng trong năm tăng ở cả 2 kịch bản.Ở kịch bản phát thải cao cũng cho thấy tổng lượng ni tơ lớn hơn trong kịch bản phát thải thấp. Như vậy có thể thấy rằng, các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến tổng lượng ni tơ trong lưu vực sông.
Bảng 3.10:Mức thay đổi tổng lượng nitơnăm tại các điểm quan trắc trong năm 2050 trong 2 kịch bản
Trạm
Năm cơ sở (tấn) B1(%) A2(%)
1999 2008 Phân bố mưa 1999 Phân bố mưa 2008 Phân bố mưa 1999 Phân bố mưa 2008 Cầu Vát 1019.04 1435.56 1.23 1.37 1.53 1.51 Gia Bảy 421.64 650.69 2.07 1.37 2.56 1.50 GiangTiên 24.63 37.85 2.97 0.63 3.58 0.75 Thần sa 11.96 29.14 3.02 0.46 3.54 0.39 Thác Riềng 101.62 153.55 0.75 1.54 0.95 1.73
Như vậy có thể thấy rằng, xu thế ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến lượng dịng chảy, chất rắn lơ lửng, nhiệt độ nước, tổng lượng oxy hòa tan, tổng nitơ đều theo xu thế tiêu cực hơn. Mức độ ảnh hưởng trong những có dịng chảy kiệt nhiều hơn so với những năm có dịng chảy lớn. Ở các kịch bản cao hơn, mức độ ảnh hưởng cũng lớn hơn. Riêng đối với tổng hàm lượng BOD có xu thế ảnh hưởng tích cực.
3.4. Những vấn đề đặt ra đối với chất lƣợng nƣớc LVS Cầu trong bối cảnh BĐKH, định hƣớng và giải pháp
3.4.1. Những vấn đề đối với chất lượng nước LVS Cầu trong bối cảnh BĐKH
Vấn đề thiếu nước
Theo các nghiên cứu khác cho thấy, hiện nay LVS Cầu thiếu khoảng 76.847 triệu m3 nước. Lượng nước thiếu này tập trung chủ yếu ở vùng sông Cà Lồ với tổng lượng thiếu là 60.356 triệu m3 chiếm 78.5% tổng lượng nước thiếu của toàn lưu vực. Vùng thượng du sông Cầu thiếu tổng lượng nước là 12.89 triệu m3[7]. Tình trạng thiếu nước xảy ra vào các tháng mùa kiệt từ tháng XI đến tháng III do vào thời gian này nhu cầu sử dụng nước cho nông nghiệp lớn, đồng thời lượng mưa ít. Khu vực thiếu nước chủ yếu tập trung ở đồng bằng, là vùng đông dân cư và nhiều các hoạt động kinh tế xã hội đòi hỏi nhu cầu sử dụng nước lớn. Theo kết quả tính tốn cho đến năm 2050, dưới tác động của BĐKH, tình trạng thiếu nước càng trở nên nghiêm trọng.
Hình 3.35: Cơ cấu nhu cầu nước các ngành trong khu vực nghiên cứu [7]
Các kết quả tính tốn cân bằng nước trong LVS Cầu cho thấy trồng trọt vẫn là ngành kinh tế chủ đạo. Nhu cầu nước cho trồng trọt xấp xỉ 50% tổng lượng nước tiêu thụ trên toàn lưu vực. Mặc dù nhu cầu nước tưới ở vùng thượng du Sông Cầu không chiếm tỉ lệ nhiều như vùng trung và hạ du, nhưng sự thiếu hụt và xu thế phân
bố nước ngày càng cực đoan như dự báo sẽ gây ra áp lực tương đối lớn đối với hoạt động nông nghiệp trong khu vực.
Vấn đề gia tăng chất rắn lơ lửng
Sự có mặt của chất rắn lơ lửng trong nước có thể gây ra các vấn đề tắc nghẽn tại hệ thống xử lý nước, làm hỏng thiết bị. Nồng độ chất rắn lơ lửng cao còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống thủy sinh, làm chặn ánh sáng từ truyền qua nước, ảnh hưởng quá trình quang hợp. Như vậy, ngoài đời sống sinh vật, các chất rắn lơ lửng trong nước còn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nước sinh hoạt và nhu cầu sử dụng nước của một số ngành cơng nghiệp khác
Tình trạng thiếu nước được dự báo từ các phân tích ở trên cũng mang đến nguy cơ làm gia tăng nồng độ chất rắn lơ lửng trong nước. Điều này làm tăng thêm áp lực đối với các nhu cầu sử dụng nước trong sinh hoạt cũng như trong một số ngành công nghiệp.
Vấn đề gia tăng nhiệt độ
Việc tăng nhiệt độ khơng khí làm gia tăng nhiệt độ của nước. Mức độ gia tăng ở khu vực nghiên cứu được dự báo là khoảng 1,50C trong vòng 50 năm. Việc tăng nhiệt độ của nước ảnh hưởng nhiều đến đời sống thủy sinh vật, đặc biệt là các lồi thủy sinh nước ngọt do sự thích nghi của các lồi sinh vật nước ngọt kém hơn các loài sống ở đại dương. Nguy cơ này đang đe dọa các loại thủy sản vốn là nguồn kinh tế cho nhiều người dân trong khu vực. Mặt khác nhiệt độ nước cũng làm thay đổi các chu trình sinh lý hóa trong nước, đặc biệt là làm suy giảm nồng độ oxy hịa tan, từ đó làm giảm khả năng tự làm sạch của thủy vực.
Vấn đề suy giảm oxy hòa tan
Sự thiếu hụt lượng oxy hòa tan trong nước dưới tác động của biến đổi khí hậu là một trong những vấn đề được quan tâm bởi sự ảnh hưởng của nó tới đời sống của thủy sinh vật. Kết quả mơ hình cho thấy sự suy giảm hàm lượng oxy hịa tan khá rõ rệt trong nước. Hàm lượng oxy hịa tan trong nước có vai trò cực kỳ quan trọng trong đời sống thủy sinh vật. Cũng giống như người và động vật trên cạn cần oxy để thở, tôm cá cũng cần oxy để hô hấp và duy trì sự sống. Bất kể sự thay đổi nào về
hàm lượng oxy hòa tan trong nước, dù cao hay thấp đều có ảnh hưởng đến sự phát triển bình thường của động vật thủy sản.
Vấn đề gia tăng hàm lượng chất dinh dưỡng.
Các kết quả nghiên cứu từ năm 2010 đến nay cho thấy thành phần thủy sinh vật trong LVS Cầu đã có dấu hiệu bị suy giảm, xuất hiện một số nhóm sinh vật chỉ thị cho thủy vực bị nhiễm bẩn hữu cơ. Các nhóm thực vật nổi, động vật nổi suy giảm nghiêm trọng dẫn đến suy giảm nguồn cung cấp thức ăn cho các nhóm tơm cua, cá [2].
Trong các nghiên cứu khác, đa số các thủy vực được nghiên cứu đều thấy xu hướng nồng độ dinh dưỡng tăng trong mùa đông và giảm trong mùa hè [14, 20, 24]. Tuy nhiên xu thế tăng giảm này không biểu hiện rõ trong các kết quả tính tốn. Điều này có thể giải thích do khu vực nghiên cứu khơng phải là thủy vực có độ sâu lớn nên không tạo nên sự phân tầng nhiều trong nước. Mặt khác do là vùng thượng lưu nên dịng chảy ln được xáo trộn, tạo điều kiện cho q trình oxy hóa diễn ra liên tục. Sự gia tăng diễn ra trong và sau các tháng có lượng mưa lớn, điều này có thể giải thích do dịng chảy ra tăng, mang theo các chất dinh dưỡng từ đất và các nguồn thải vào dịng chảy sơng.
3.4.2. Định hướng và giải pháp.
Giải pháp về quản lý quy hoạch
Từ những phân tích về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đối với chất lượng nước cho thấy, dòng chảy trong lưu vực sơng Cầu có xu thế biến đổi theo hướng tiêu cực trong bối cảnh BĐKH, chính vì vậy, việc quy hoạch cơ sở hạ tầng giao thông cấp điện, cấp nước sạch cần được xem xét và rà sốt để giảm nhẹ và thích ứng với các tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu. Đối với các dự án thốt nước cần bổ sung phương án quy hoạch thoát nước cưỡng bức để chống ngập úng do mưa cường độ cao, nước sông lên cao.
Ngồi ra, cần có các nghiên cứu điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất cho các khu đô thị, khu vực dân cư ở những nơi có nguy cơ bị ảnh hưởng của lũ lụt, hạn hán.
Cần xem xét lồng ghép kế hoạch hành động ứng phó với biến đổi khí hậu của tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn vào các chương trình, dự án phát triển của tỉnh về quy hoạch sử dụng đất, về tài nguyên nước, đặc biệt đối với các ngành nông nghiệp, thủy sản.
Các giải pháp kỹ thuật, cơng nghệ thích ứng với biến đổi khí hậu
- Tuy khu vực nghiên cứu có lượng mưa tương đối dồi dào (lượng mưa trung bình năm vào khoảng từ 1.500 - 2.700mm) song lượng nước mưa này lại đi thẳng vào các hệ thống tiêu thoát nước rồi đổ vào các hệ thống sơng suối. Vì vậy, cần thiết lập một hệ thống thu nước mưa ở các hộ gia đình thơng qua hệ thống thu nước từ mái nhà. Lượng nước này có thể được sử dụng đa mục đích như dùng trong nhà vệ sinh, làm nước tưới … Thông qua việc áp dụng các biện pháp để thu giữ nước mưa có thể làm giảm bớt áp lực của việc thiếu nước trong các tháng mùa khô.
- Chuyển đổi cơ cấu cây trồng theo hướng sử dụng ít nước hơn, chịu hạn hơn, xen canh, luân canh với cây trồng có khả năng che phủ và cải tạo đất. Sử dụng các giống ngắn ngày để né tránh thiên tai.
- Xu thế gia tăng nhiệt độ trong nước cần được quan trắc và kiểm tra thường xuyên. Trong xây dựng chính sách hỗ trợ và phát triển nông nghiệp, cần tính đến yếu tố thay đổi nhiệt độ để có sự tư vấn và lên kế hoạch xây dựng cơ cấu nông nghiệp hợp lý. Gia tăng nhiệt độ cũng có thể dẫn đến gia tăng bốc hơi, vì vậy có thể sử dụng các đường ống kín thay cho kênh hở, kết hợp những hồ chứa nước riêng rẽ tạo thành hệ thống, sử dụng phương pháp tái nạp nhân tạo để hạn chế bốc hơi.
- Sự thay đổi chất lượng nước ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của người dân, vì vậy cần có các biện pháp nâng cao nhiên thức cho người dân về tác động của BĐKH và các giải pháp thích ứng. Các kết quả quan trắc, kết quả đánh giá chất lượng nước và xu thế biến đổi chất lượng nước cần được công bố rộng rãi và định hướng sử dụng hợp lý đến người dân.
Các giải pháp về kinh tế thích ứng với biến đổi khí hậu
Bên cạnh các giải pháp đầu tư cơ sở hạ tầng cho người dân, một số giải pháp đầu tư và tài chính khác có thể cần xem xét: cho vay xây dựng nhà ở kiên cố, xây dựng cơ sở hạ tầng cấp nước, cấp điện và thoát nước; tư vấn người dân di chuyển địa điểm nhà ở và các hoạt động sản xuất đến vùng mới hoặc nơi an toàn hơn; hướng dẫn người dân các biện pháp phòng ngừa hạn chế tác động tiêu cực (biện pháp chống bão, biện pháp xử lý nước ăn, nước sinh hoạt, biện pháp phòng ngừa bệnh dịch cho người và gia súc, biện pháp vệ sinh môi trường sau thiên tai bão, lũ, úng ngập...).
Đầu tư xây dựng và thực thi các chương trình và phương tiện kỹ thuật hỗ trợ cho các vùng nhạy cảm với các tai biến phát sinh do biến đổi khí hậu (chương trình chống úng ngập, cứu nạn thiên tai, hỗ trợ người nghèo về lương thực, thực phẩm và thuốc chữa bệnh, di dân và ổn định hoạt động sản xuất... ).
KẾT LUẬN
Luận văn đã đạt được một số kết quả và rút ra một số kết luận sau:
1. Tiến hành kiểm định lại mơ hình GIBSI dựa trên các tham số đã được hiệu chỉnh từ đề tài “Quản lý tổng hợp LVS Cầu”, quá trình kiểm định được tiến hành cho số liệu của giai đoạn 2008 – 2012, kết quả kiểm định cho thấy mơ hình đạt mức độ mơ phỏng khá và phù hợp để ứng dụng cho khu vực nghiên cứu.
2. Kết quả chạy mơ hình GIBSI cho thấy sự ảnh hưởng của BĐKH đến chất lượng nước lưu vực sông Cầu như sau:
- Tổng lượng dòng chảy biến đổi theo xu thế cực đoan hơn, nghĩa là lưu lượng càng tăng trong các tháng mùa mưa và càng kiệt trong các tháng mùa khô. Mức độ biến động trong năm nhiều nước ít hơn trong những năm kiệt. Biểu hiện chủ yếu của biến đổi khí hậu là ở sự thay đổi thời gian phân phối hơn là thay đổi về lượng.
- Các chất rắn lơ lửng trong nước có sự biến động cùng pha với lưu lượng. Ảnh hưởng của yếu tố khí hậu trong năm kiệt nước biểu hiện rõ ràng hơn. Sự khác biệt giữa các kịch bản biến đổi khí hậu là khơng nhiều.
- Nhiệt độ dự báo gia tăng ở mức từ 0,80C đến 1,50C trong vòng 50 năm (1999 – 2050), mức thay đổi nhiệt độ ở 2 kịch bản không đáng kể (0,20C) xong cũng là yếu tố cần lưu ý đối với các hệ sinh thái nhạy cảm.
- Oxy hòa tan trong nước giảm dưới sự tác động của BĐKH. Sự suy giảm trong những năm kiệt nước diễn ra mạnh mẽ hơn so với những năm nhiều nước. Trong các kịch bản phát thải caohơn có sự suy giảm oxy nhiều hơn so với kịch bản phát thải thấp.
- Hàm lượng BOD có xu thế giảm, đặc biệt là trong năm có dịng chảy lớn. Các tính tốn cho kịch bản phát thải cao hơn cũng cho thấy tổng lượng BOD giảm. Tại các điểm quan trắc khác cũng cho thấy xu thế tương tự. Mặc dù cần có thêm các nghiên cứu khác để có thể kết luận ảnh hưởng