b) Thiên tai
2.4.2 Tiếp cận hệ sinh thái
Tiếp cận hệ sinh thái (HST) đặt con người và việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên hướng trực tiếp đến trọng tâm của việc ra quyết định. Bởi vậy, tiếp cận HST được sử dụng để tìm kiếm một cân bằng thích hợp giữa việc bảo vệ và sử dụng đa dạng sinh học ở những vùng sử dụng đa ngành và có các giá trị thiên nhiên quan trọng như vịnh Hạ Long.
Tiếp cận HST thực hiện qua các bước cơ bản [7] :
Bước A: Xác định các nhóm có liên quan chính, xác định khu vực hệ sinh thái và phát triển mối quan hệ giữa các bên liên quan và hệ sinh thái để hình thành ý tưởng luận văn và xây dựng đề cương, cũng như phương án nghiên cứu.
Bước B: Phác họa cấu trúc của vịnh Hạ Long và chức năng của vịnh với tư cách một hệ sinh thái, trên cơ sở đó dự kiến thiết lập cơ chế để quản lý và giám sát.
Bước C: Xác định tầm quan trọng của các vấn đề kinh tế (ngành) có khả năng ảnh hưởng đến hệ sinh thái vịnh và các cư dân sống trên và lân cận vịnh.
Bước D: Xác định những tác động có thể xảy ra đối với môi trường vịnh và các hệ sinh thái trong vịnh và lân cận.
33
những mục tiêu này. Đây là căn cứ để luận giải các đề xuất giải pháp quản lý vịnh.
Trong quá trình triển khai, các bước thường được sử dụng phối hợp, không tách biệt. 2.2.3 Tiếp cận có sự tham gia
Là một hoạt động tiếp cận xã hội để đánh giá nhu cầu thực tế của địa phương, các bên liên quan và người dân. Trên cơ sở đó đưa ra giải pháp thích ứng với quy luật phát triển xã hội trong sử dụng các nguồn tài nguyên vịnh và lân cận. Tiếp cận với các bên liên quan đến vịnh Hạ Long để nắm bắt được các nhu cầu, nguyện vọng và phản ánh về nguồn tài nguyên, về chất lượng mô itrường và tình hình quản lý vịnh Hạ Long theo hướng phát triển bền vững.
2.5 Các pháp nghiên cứu
2.5.1 Phương pháp phân tích nguồn tài liệu sơ cấp và thứ cấp
Chúng tôi đã thu thập thông tin, dữ liệu sơ cấp - là dữ liệu chưa xử lý (còn gọi là dữ liệu thô), tài liệu mà người nghiên cứu tự thu thập, phỏng vấn trực tiếp, hoặc nguồn tài liệu cơ bản, còn ít hoặc chưa được chú giải, tài liệu chưa công bố đang lưu trữ tại các cơ quan, kết quả monitoring chưa được xử lý cuối cùng. Một số nguồn thông tin sơ cấp được sử dụng là: Thông tin trên các mạng lưới truyền thông đại chúng phổ biến qua truyền hình, truyền thanh, báo chí, mạng internet,…; các ghi chép thực tế thông qua quá trình thực địa tại khu vực nghiên cứu; tài liệu quan trắc môi trường vịnh Hạ Long của Viện TN&MT biển, Sở TN&MT tỉnh Quảng Ninh, Bân Quản lý vịnh Hạ Long; v.v.
Dữ liệu thứ cấp là nguồn dữ liệu đã xử lý, phần nhiều không phải do người nghiên cứu trực tiếp thu thập. Một số nguồn thông tin thứ cấp được sử dụng là:
- Các báo cáo của chính phủ, bộ ngành, số liệu của các cơ quan thống kê về tình hình môi trường, kinh tế - xã hội,…liên quan đến mục đích nghiên cứu.
- Các báo cáo nghiên cứu của cơ quan, viện, trường đại học liên quan
- Các bài viết đăng trên báo hoặc các tạp chí khoa học chuyên ngành và tạp chí mang tính hàn lâm có liên quan.
34
- Tài liệu giáo trình hoặc các xuất bản khoa học liên quan đến vấn đề nghiên cứu. - Các bài báo cáo, luận văn trong trường hoặc ở các trường khác.
2.5.2 Phương pháp khảo sát thực địa bổ sung
Học viên đã tiến hành khảo sát thực tế trên địa bàn vịnh Hạ Long và lân cận: xem xét các điểm xả thải, ghi nhận những hình ảnh thực tế về các nguồn phát lộ ô nhiễm, nguồn thải, các hoạt động trên vịnh và thực địa.
Điều tra phỏng vấn trực tiếp đối với các hộ gia đình, các cơ sở sản xuất, khảo sát nhận thức về môi trường nói chung và vấn đề chất lượng nước biển nói riêng liên quan tới cộng đồng. Ngòai ra, còn tiến hành phỏng vấn qua bảng hỏi đối với các cơ quan chức năng ở các địa phương liên quan đến vấn đề môi trường vịnh Hạ Long (xem Phụ lục).
2.5.3 Phương pháp ma trận
Phương pháp ma trận (matrix method) phối hợp liệt kê các hành động phát triển với các nhân tố môi trường có thể bị tác động vào một ma trận. Hành động được liệt kê trên trục hoành, nhân tố môi trường được liệt kê trên trục tung, hoặc ngược lại. Cách làm này cho phép xem xét quan hệ nhân quả của những tác động khác nhau một cách đồng thời. Thông thường việc xem xét chúng dựa trên các đánh giá định lượng của các hoạt động riêng lẻ trên từng nhân tố. Có thể phân biệt các phương pháp ma trận cụ thể sau:
- Phương pháp ma trận tương tác đơn giản (Simple Interaction Matrix): Trục hoành ghi các hành động, trục tung ghi các nhân tố môi trường. Hành động nào có các tác động đến nhân tố môi trường nào thì người ta đánh dấu « X », biểu thị có tác động, nếu không thì đánh « O ». Có thể xem phương pháp này là một dạng danh mục môi trường cải tiến, đồng thời xem xét nhiều đến tác động trên cùng một tài liệu.
- Phương pháp ma trận có định lượng (Quantified Matrix) hoặc định cấp (Grad Matrix): Trên các ô của ma trận không chỉ ghi có hay không có tác động mà phải ghi mức độ và tầm quan trọng của tác động. Theo qui ước của Leopold, người
35
đầu tiên đề xuất phương pháp ma trận vào năm 1971, thì mức độ tác động được đánh giá theo 10 cấp. không tác động thì được điểm 1, tác động nhiều nhất được 10. Tầm quan trọng của nhân tố môi trường cũng được ghi điểm theo 10 cấp. Hết sức quan trọng được điểm 10, ít quan trọng nhất được điểm 1. Việc cho điểm đều dựa vào cảm tình của người đánh giá, hoặc của nhóm chuyên gia đánh giá.
Tầm quan trọng của các nhân tố môi trường đối với từng hành động phát triển được xác định bằng cách lấy ý kiến chuyên gia, dựa theo ma trận tương tác giữa các nhân tố môi trường với nhau. Một nhân tố nào đó có khả năng ảnh hưởng tới nhiều nhân tố khác thì được coi là quan trọng hơn các nhân tố ít ảnh hưởng đến các nhân tố khác. Mức độ tác động đến chất lượng chung của môi trường của từng nhân tố được biểu thị bằng mối quan hệ giữa độ đo của nhân tố đó với chỉ tiêu về chất lượng.
Trong luận văn này, phương pháp ma trận có định lượng được sử dụng để đánh giá một cách tổng quan mức độ tác động tới diễn biến của chất lượng môi trường nước biển từ các nguồn ô nhiễm như thế nào để từ đó xác định các nguồn ô nhiễm chính và đề ra các giải pháp giảm thiểu hợp lý.
2.5.4 Phương pháp phân vùng chất lượng nước theo chỉ số WQI
Học viên đã sử dụng phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước WQI dựa trên hướng dẫn của “Sổ tay Tính toán chất lượng nước” do Tổng cục Môi trường ban hành.
a) Tính toán WQI thông số
- WQI thông số (WQISI) được tính toán cho các thông số BOD5, COD, N-
NH4, P-PO4 , TSS, độ đục, Tổng Coliform theo công thức như sau:
1 1 1 1 i p i i i i i SI BP C q BP BP q q WQI Trong đó:
BPi: Nồng độ giới hạn dưới của giá trị thông số quan trắc được quy định trong bảng 1 tương ứng với mức i
36
BPi+1: Nồng độ giới hạn trên của giá trị thông số quan trắc được quy định trong bảng 1 tương ứng với mức i+1
qi: Giá trị WQI ở mức i đã cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi
qi+1: Giá trị WQI ở mức i+1 cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi+1 Cp: Giá trị của thông số quan trắc được đưa vào tính toán.
Bảng 2.1: Bảng quy định các giá trị qi, BPi
i qi
Giá trị BPi quy định đối với từng thông số BOD5 (mg/l) COD (mg/l) N-NH4 (mg/l) P-PO4 (mg/l) Độ đục (NTU) TSS (mg/l) Coliform (MPN/100ml) 1 100 ≤4 ≤10 ≤0.1 ≤0.1 ≤5 ≤20 ≤2500 2 75 6 15 0.2 0.2 20 30 5000 3 50 15 30 0.5 0.3 30 50 7500 4 25 25 50 1 0.5 70 100 10.000 5 1 ≥50 ≥80 ≥5 ≥6 ≥100 >100 >10.000
Ghi chú:Trường hợp giá trị Cp của thông số trùng với giá trị BPi đã cho
trong bảng, thì xác định được WQI của thông số chính bằng giá trị qi tương ứng.
- Tính giá trị WQI đối với thông số DO (WQIDO): tính toán thông qua giá trị DO % bão hòa.
Bước 1: Tính toán giá trị DO % bão hòa:
+ Tính giá trị DO bão hòa:
3 2 000077774 . 0 0079910 . 0 41022 . 0 652 . 14 T T T DObaohoa
T: nhiệt độ môi trường nước tại thời điểm quan trắc (đơn vị: 0C). + Tính giá trị DO % bão hòa:
DO%bão hòa= DOhòa tan / DObão hòa*100
DOhòa tan: Giá trị DO quan trắc được (đơn vị: mg/l)
Bước 2: Tính giá trị WQIDO:
p i i i i i i SI C BP q BP BP q q WQI 1 1 Trong đó:
Cp: giá trị DO % bão hòa
37
BPi, BPi+1, qi, qi+1 là các giá trị tương ứng với mức i, i+1 trong Bảng 2.2.
Bảng 2.2: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
BPi ≤20 20 50 75 88 112 125 150 200 ≥200
qi 1 25 50 75 100 100 75 50 25 1
Nếu giá trị DO% bão hòa ≤ 20 thì WQIDO bằng 1.
Nếu 20< giá trị DO% bão hòa< 88 thì WQIDO được tính theo công thức 2 và sử dụng Bảng 2.
Nếu 88≤ giá trị DO% bão hòa≤ 112 thì WQIDO bằng 100.
Nếu 112< giá trị DO% bão hòa< 200 thì WQIDO được tính theo công thức 1 và sử dụng Bảng 2.2.
Nếu giá trị DO% bão hòa ≥200 thì WQIDO bằng 1. - Tính giá trị WQI đối với thông số pH:
Bảng 2.3: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH
I 1 2 3 4 5 6
BPi ≤5.5 5.5 6 8.5 9 ≥9
qi 1 50 100 100 50 1
Nếu giá trị pH≤5.5 thì WQIpH bằng 1.
Nếu 5,5< giá trị pH<6 thì WQIpH được tính theo công thức 2 và sử dụng bảng 2.3. Nếu 6≤ giá trị pH≤8,5 thì WQIpH bằng 100.
Nếu 8.5< giá trị pH< 9 thì WQIpH được tính theo công thức 1 và sử dụng bảng 2.3. Nếu giá trị pH≥9 thì WQIpH bằng 1.
b) Tính toán WQI
Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số nêu trên, việc tính toán WQI được áp dụng theo công thức sau:
3 / 1 2 1 5 1 2 1 5 1 100 b c b a a pH WQI WQI WQI WQI WQI Trong đó:
WQIa: Giá trị WQI đã tính toán đối với 05 thông số: DO, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4
WQIb: Giá trị WQI đã tính toán đối với 02 thông số: TSS, độ đục WQIc: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số tổng Coliform
38
WQIpH: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số pH.
Ghi chú: Giá trị WQI sau khi tính toán sẽ được làm tròn thành số nguyên.
Các vùng nước tại VHL sẽ được phân vùng từ vùng có chất lượng thấp đến vùng có chất lượng cao theo thang màu đã được quy định. Để lập phân vùng chất lượng nước tại VHL học viên sử dụng phần mềm Mapinfo Professional 10 và phần mềm hỗ trợ nội suy Mapinfo Vertical Mapper.
39
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Hiện trạng và diễn biến chất lƣợng nƣớc biển vịnh Hạ Long
3.1.1 Hiện trạng chất lượng nước biển
Để đánh giá hiện trạng và diễn biến chất lượng nước biển tại vịnh Hạ Long, trong luận văn này học viên sử dụng các số liệu quan trắc về các thông số môi trường vịnh thu thập được từ năm 2001 đến 2012 dựa trên: Báo cáo kết quả quan trắc hiện trạng môi trường tỉnh Quảng Ninh và Vịnh Hạ Long hàng quý và năm của Sở TNMT tỉnh Quảng Ninh và Ban quản lý VHL dựa trên Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt và nước biển ven bờ theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường.
Các điểm quan trắc bao gồm:
Bảng 3.1: Các điểm quan trắc số liệu.
STT ý hiệu
Vùng Địa điểm Tọa độ
1 L01
Lõi
Luồng giữa vịnh Hạ Long 20o51’32’’N; 107o06’25’’E
2 L02 Bãi tắm Titop 20o51’29’’N; 107o04’48’’E
3 L03 Làng chài cửa vạn 20o53’51’’N; 107o02’06’’E
4 D04
Đệm
Bãi tắm Tuần Chầu 20o55’35’’N; 106o59’38’’E 5 D05 Cảng tàu du lịch Bãi Cháy 20o56’49’’N; 107o01’45’’E
6 D06 Bãi tắm Bãi Cháy 20o57’15’’N; 107o02’57’’E
7 D07 Vịnh Cửa Lục 20°59’46’’N; 107°03’52’’E
8 D08 Bến Chợ Hạ Long 1 20o51’32’’N; 107o06’25’’E
9 D09 Khu vực cột 5 - cột 8 20o57’04’’N; 107o08’06’’E
10 D10 Cảng Nam Cầu Trắng 20o56’27’’N; 107o07’58’’E
11 P11
Vùng phụ cận
Cầu Bang 21o00’49’’N; 107o07’01’’E
12 P12 Cụm cảng km6 20o59’39’’N; 107o14’16’’E
13 P13 Bến Do 21o00’04’’N; 107o16’21’’E
14 P14 Cảng Cửa Ông 21o01’36’’N; 107o22’20’’E
15 P15 Cầu Vân Đồn 21o02’13’’N; 107o22’11’’E
16 P16 Cảng Cái Rồng 21o03’39’’N; 107o25’47’’E
17 P17 Bãi tắm bãi dài 21o06’32’’N; 107o29’20’’E
40
Trong 18 điểm : mỗi điểm sẽ có 2 số liệu quan trắc trong năm vào mùa khô và mùa mưa kéo dài trong khoảng thời gian 11 năm từ 2001 đến 2012. Bên cạnh đó sử dụng thêm số liệu quan trắc trong quý IV năm 2012 để tính toán WQI và xây dựng sơ đồ hiện trạng môi trường tại VHL.
Vị trí cụ thể các điểm quan trắc được thể hiện trên hình số 3.1:
Hình 3.1: Sơ đồ vị trí các điểm quan trắc (các điểm màu tím) (các điểm mầu đỏ, hình tròn trên sơ đồ là các thị trấn, thị tứ)
Sử dụng số liệu quan trắc năm trong quý IV năm 2014, bằng phương pháp tính chỉ số WQI ta thu được bảng 3.2 thể hiện giá trị các chỉ số quan trắc, WQI thông số và WQI tổng :
41
Bảng 3.2: Kết quả quan trắc môi trường nước biển và tính toán các thông số WQI của vịnh Hạ Long vào quý IV năm 2012
Sử dụng phần mềm Vectical Mapper, Mapinfo với phương pháp nội suy Triangulation with smoothingta thu được sơ đồ phân vùng chất lượng nước dựa trên chỉ số WQI như sau:
Địa điểm Tọa độ BOD5 wqiBOD5 COD wqiCOD N-NH4 wqiN-NH4 P-PO4 wqiP-PO4 Độ đục wqiĐộ đục TSS wqiTSS Coliform wqiColiform DO wqiDO Ph wqiPh T DO bão hòa DO% bão hòa WQI
Luồng giữa VHL 20o51’32’’N; 107o 06’25’’E 0.3 100.00 0.5 100.00 0.22 73.33 0.076 100.00 1 100.00 1 100 0 100 8.12 98.00 8.31 100 25.4 9.34 86.96 98 Bãi tắm Titop 20o51’29’’N; 107o 04’48’’E 2 100.00 2.8 100.00 0.28 68.33 0.046 100.00 1 100.00 14 100 25.5 100 9.41 100.00 8.28 100 25 9.34 100.73 98
Làng chài cửa vạn 20°48'35"N; 107°07'30"E 5.6 80.00 6 100.00 0.24 71.67 0.2 75.00 3.5 100.00 4.7 100 39.5 100 7.97 94.92 7.93 100 25.5 9.34 85.36
94
Bãi tắm Tuần Chầu 20o55’35’’N 106o
59’38’’E 1.4 100.00 2.2 100.00 0.22 73.33 0.64 24.39 7 96.67 24 90 21 100 7.55 85.65 7.3 100 23.7 9.37 80.54 89
Cảng tàu dlich Bãi Cháy 20o56’49’’N; 107o
01’45’’E 12.1 58.06 17.3 63.50 0.21 74.17 1.23 21.81 16.5 80.83 35 68.75 204 100 6.32 67.70 7.05 100 26.1 9.34 67.70 75
Bãi tắm Bãi Cháy 20 o 57’15’’N; 107o 02’57’’E 9 66.67 10.5 97.50 0.29 67.50 2.26 17.32 13 86.67 32.6 71.75 18.5 100 6.41 68.66 7.1 100 26.2 9.34 68.66 80 Vịnh Cửa Lục 20°59’46’’N; 107°03’52’’E 1.5 100.00 2 100.00 0.26 70.00 2.11 17.97 4.1 100.00 5 100 0 100 7.65 88.35 7.65 100 25.8 9.34 81.94 91 Bến Chợ HL1 20 o 51’32’’N; 107o06’25’’E 21.2 34.50 25.6 57.33 0.7 40.00 2.8 14.96 34 47.50 88 31 2030.5 100 6.05 64.75 7.52 100 26.9 9.34 64.75 55 Kv cột 5 - cột 8 20 o 57’04’’N; 107o08’06’’E 13.7 53.61 21 65.00 0.56 47.00 3.6 11.47 26 60.00 64 43 385 100 6.4 68.14 8.05 100 28.6 9.39 68.14 63 Cảng Nam Cầu Trắng 20 o 56’27’’N; 107o07’58’’E 9.8 64.44 14.6 77.00 0.53 48.50 1.89 18.93 17 80.00 31 73.75 161.5 100 6.55 69.85 8.25 100 28.2 9.38 69.85 75