ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
ĐOÀN VĂN TIẾN
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
VEN BIỂN KHU VỰC BÃI CHÁY - VỊNH HẠ LONG
BẰNG MÔ HÌNH DPSIR
Chuyên ngành : Khoa học môi trường
Mã số : 6044 03 01
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Người hướng dẫn khoa học : TS. Hoàng Văn Hùng
TS. Lê Hùng Lĩnh
Thái Nguyên - 2014
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
ĐOÀN VĂN TIẾN
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
VEN BIỂN KHU VỰC BÃI CHÁY - VỊNH HẠ LONG
BẰNG MÔ HÌNH DPSIR
Chuyên ngành : Khoa học môi trường
Mã số : 6044 03 01
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện cho tôi được
học tập và nghiên cứu khoá luận tốt nghiệp.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô giáo Tài nguyên Môi trường đã giúp đỡ tôi.
Tôi xin cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Hoàng Văn Hùng, TS Lê Hùng Lĩnh đã
tận tình chỉ bảo, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Tôi cũng xin cám ơn tới các anh chị tại Trung tâm Quan trắc và Phân
tích môi trường tỉnh Quảng Ninh đã giúp đỡ tôi trong thời gian tôi nghiên cứu
đề tài tốt nghiệp ở đây.
Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè và những người thân
đã động viên, khích lệ tôi trong quá trình thực tập, để tôi hoàn thành tốt
khoá luận tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 20 tháng 10 năm 2014
Học viên
Đoàn Văn Tiến
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN............................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................... iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ...................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG.......................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH.......................................................................... viii
MỞ ĐẦU....................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề.............................................................................................. 1
2. Mục tiêu tổng quát của đề tài ................................................................. 2
2.4.1. Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu thứ cấp ...............22
2.4.2. Phương pháp xác định chỉ thị môi trường theo mô hình DPSIR ...........22
2.4.3. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu ................................................23
2.4.4. Phương pháp phân tích...........................................................................24
2.4.5. Phương pháp phỏng vấn người dân về hiện trạng môi trường nước .....24
2.4.6. Phương pháp xử lý số liệu......................................................................25
2.4.7.Phương pháp tổng hợp so sánh, đối chiếu với QCVN 10:2008
BTN&MT.........................................................................................................25
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN....................... 27
3.1. Đánh giá đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực ven biển Bãi
Cháy - vịnh Hạ Long ............................................................................... 27
3.1.1. Đánh giá đặc điểm tự nhiên khu vực ven biển Bãi Cháy - vịnh Hạ
Long..................................................................................................................27
3.1.2. Đánh giá đặc điểm kinh tế xã hội khu vực ven biển Bãi Cháy – vịnh
Hạ Long............................................................................................................30
3.2. Xác định chỉ thị môi trường cho khu vực Bãi Cháy - vịnh Hạ Long
theo mô hình DPSIR ............................................................................... 32
3.2.1. Phân tích một số yếu tố động lực chủ yếu chi phối đến môi trường
nước biển ven bờ khu vực nghiên cứu .............................................................32
v
3.2.2. Hệ thống chỉ thị môi trường theo mô hình DPSIR của khu vực ven
biển Bãi Cháy - vịnh Hạ Long..........................................................................36
3.3. Đánh giá hiện trạng môi trường nước ven biển khu vực Bãi Cháy Vịnh Hạ Long bằng mô hình DPSIR........................................................ 42
3.3.1. Nghiên cứu một số yếu tố động lực chính tạo ra áp lực ảnh hưởng đến
hiện trạng môi trường nước biển ven bờ Bãi Cháy - vịnh Hạ Long ................42
3.3.2. Hiện trạng chất lượng môi trường nước biển ven bờ khu vực Bãi Cháy
- vịnh Hạ Long..................................................................................................50
: Hiện trạng môi trường
KCN
: Khu công nghiệp
NB1
: Mẫu nước ven biển tại cảng tàu du lịch Bãi Cháy
NB2
: Mẫu nước ven biển tại vịnh Cửa Lục (chân cầu Bãi Cháy)
NB3
: Mẫu nước ven biển tại bãi tắm Bãi Cháy
NB4
: Mẫu nước ven biển tại bến chợ Hạ Long 1
NB5
: Mẫu nước ven biển tại khu vực cột 5
OECD
: Organization for Economic Co-operation and Development
bờ khu vực nghiên cứu.................................................................. 40
Bảng 3.6. Hệ thống các chỉ thị về đáp ứng nhằm giảm thiểu động lực,
áp lực gây tác động đến môi trường nước biển ven bờ khu
vực nghiên cứu.............................................................................. 41
Bảng 3.7. Đặc điểm trực quan của nước thải tại một số cống thải thuộc
khu vực nghiên cứu....................................................................... 43
Bảng 3.8. Chất lượng nước thải sinh hoạt tại một số cống thải thuộc
khu vực nghiên cứu....................................................................... 44
Bảng 3.9. Đặc điểm trực quan của nước thải tại một số cống thải khu
du lịch Bãi Cháy ........................................................................... 46
Bảng 3.10. Chất lượng nước thải tại một số cống thải thuộc khu du lịch
Bãi Cháy ....................................................................................... 46
Bảng 3.11. Lượng nước thải từ cảng tại khu vực nghiên cứu năm 2009 ....... 49
Bảng 3.13. Độ pH của nước biển ven bờ khu vực Bãi Cháy ......................... 51
Bảng 3.14. Hàm lượng một số chất kim loại của nước biển ven bờ khu
vực nghiên cứu.............................................................................. 57
Bảng 3.15. Tổng hợp kết quả tham vấn ý kiến người dân ............................. 61
Bảng 3.16. Tổng hợp kết quả tham vấn ý kiến khách du lịch........................ 62
Bảng 3.17. Tổng hợp kết quả tham vấn ý kiến của cán bộ quản lý................ 63
viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Mô hình Áp lực/ hiện trạng /đáp ứng của OECD trong tiếp cận
vấn đề môi trường .......................................................................... 9
Hình 1.2. Sơ đồ mô hình DPSIR .................................................................. 10
Hình 1.3 Quá trình phát triển từ S đến DPSIR .............................................. 11
Hình 1.4. Sơ đồ mô hình DPSIR của Việt Nam ........................................... 14
trong đó có Vịnh Hạ Long - di sản thiên nhiên có một không hai trên thế giới.
Do sự phát triển mạnh mẽ của nhiều ngành kinh tế như: khai thác khoáng sản,
vận tải đường bộ và đường thuỷ, cơ khí đóng tàu, du lịch, các ngành sản xuất
chế biến và dịch vụ v.v. đã làm cho chất lượng nước ven biển Hạ Long biến
đổi theo chiều hướng tiêu cực. Theo báo cáo quốc gia về môi trường biển từ
đất liền Việt Nam năm 2004 lượng dầu mỡ, khoáng thải xuống biển của các
cơ sở công nghiệp thuộc thành phố Hạ Long là 844 tấn/năm [1]. Sự hình
thành các khu đô thị mới cũng góp phần làm tăng lượng chất thải sinh hoạt và
gây áp lực trực tiếp đối với môi trường vùng ven biển. Bằng mắt thường, có
thể thấy, tại bến tàu Du Lịch Bãi Cháy, các khu neo đậu tàu du lịch ở các
điểm tham quan du lịch trên Vịnh v.v. đều thường xuyên có váng dầu loang
rộng trên mặt biển. Hơn thế nữa, trên mặt biển còn có những chất trôi nổi như
túi ni lon, phao xốp, lon nước, thức ăn thừa v.v.[26] làm mất vẻ đẹp vốn có
của một thắng cảnh thế giới.
Trước yêu cầu ngày càng lớn về việc bảo vệ môi trường vịnh Hạ Long
thì công tác đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường nước trên vịnh cần phải
được tiến hành thường xuyên, để từ đó đề ra các biện pháp quản lý và khắc
phục cho phù hợp, góp phần bảo vệ môi trường Vịnh. Nhận thức được tầm
2
quan trọng và ý nghĩa của việc nghiên cứu vấn đề trên, được sự đồng ý của
phòng quản lý đào tạo Sau đại học, trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên,
tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường nước ven
biển khu vực Bãi Cháy - vịnh Hạ Long bằng mô hình DPSIR”.
2. Mục tiêu tổng quát của đề tài
Đánh giá hiện trạng môi trường nước ven biển khu vực Bãi Cháy, vịnh
Hạ Long và đề xuất giải pháp nhằm giảm thiểu tác động gây ô nhiễm môi
trường tới khu vực nghiên cứu.
người, sinh vật”.
- Ô nhiễm môi trường nước: “Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều
xấu đi các tính chất vật lý - hoá học - sinh học của nước, với sự xuất hiện
các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con
người và sinh vật. Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước. Xét về tốc độ
lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại
hơn ô nhiễm đất”.
- Suy thoái môi trường là việc gây tác động xấu đến các yếu tố cấu thành
môi trường cả về mặt lượng và chất, tác động xấu đến cuộc sống con người và
tự nhiên.
- Bảo vệ môi trường gồm các hoạt động bảo vệ cho một môi trường
xanh, sạch, đẹp, nâng cao chất lượng môi trường, đảm bảo cân bằng sinh thái,
ngăn chặn và giải quyết được các tác động của con người và tự nhiên đến
môi trường, khai thác và sử dụng hợp lý, một cách có kinh tế nguồn tài
nguyên thiên nhiên.
4
- Quản lý môi trường: là một hoạt động trong lĩnh vực quản lý xã hội; có
tác động điều chỉnh các hoạt động của con người dựa trên sự tiếp cận có hệ
thống và các kỹ năng điều phối thông tin, đối với các hoạt động của con
người; xuất phát từ quan điểm định lượng hướng tới phát triển bền vững và sử
dụng hợp lý tài nguyên.
- Tiêu chuẩn môi trường: Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường
Việt Nam 2005: “Tiêu chuẩn môi trường là giới hạn cho phép các thông số về
chất lượng môi trường xung quanh, về hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong
chất thải được cơ quan nhà nước có thẩm quyền qui định làm căn cứ để quản
lý và bảo vệ môi trường”.
- Nước biển ven bờ: là nước biển ở vùng vịnh, cảng và những nơi
Giá trị pH: Trong nước biển tồn tại rất nhiều các ion, các muối khoáng
phục vụ cho sự phát triển của sinh vật. Chính vì vậy mà môi trường nước
thường thay đổi, pH của nước biển là một yếu tố cho phép xác định môi
trường nước biển là axit, trung tính hay kiềm. Nó được định nghĩa bằng lg[H+] có trong mẫu nước biển. Nếu giá trị pH < 7, môi trường nước mang
tính axit, pH > 10 thì môi trường nước có tính kiềm, còn giá trị pH từ 7 đến
10, nước là trung tính hoặc kiềm yếu. Trong ngày, giá trị pH của nước biển
thay đổi không nhiều. Sự sai khác về giá trị pH có thể do ảnh hưởng của mùa
(mùa mưa, mùa khô) hay do tác động của nguồn chất thải từ lục địa.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng: TSS (Total Suspended Solid) là thông số
đánh giá hàm lượng vật chất lơ lửng có trong nước. Hàm lượng TSS cao
không những ảnh hưởng tới tầm nhìn xuyên suốt của khối nước mà còn ảnh
hưởng tới sự quang hợp của thực vật và sự sống của các loài sinh vật thuỷ
sinh như san hô, rong, tảo v.v. Mùa khô hàm lượng chất rắn lơ lửng thường
thấp hơn mùa mưa do ảnh hưởng của sự rửa trôi. Nơi có sự giao nhau của
khối nước sông và nước biển thì hàm lượng TSS khá cao.
6
- Các chất hữu cơ tiêu hao oxy: Các chất hữu cơ có trong nước thông
qua các quá trình đồng hoá, dị hoá, phân huỷ, quang hợp, bài tiết... của sinh vật.
Ngoài ra, nguồn lục địa cũng góp phần đáng kể vào sự gia tăng hàm lượng chất
hữu cơ trong nước. Khi hàm lượng chất hữu cơ trong nước cao sẽ gây ô nhiễm
nguồn nước dẫn đến thiếu hụt oxy hoà tan. Để đánh giá hàm lượng các chất hữu
cơ có trong nước, thường sử dụng các thông số oxy hoà tan (DO), nhu cầu oxy
sinh hoá (BOD5) và nhu cầu oxy hoá học (COD).
Hàm lượng oxy hoà tan (DO): Oxy hoà tan là thông số biểu thị hàm
lượng oxy tự do có trong nước biển. Sự tồn tại và phát triển của hệ động thực
biển phụ thuộc lớn vào nồng độ oxy có trong nước. Nồng độ oxy hoà tan
trong nước thường liên quan đến độ muối, nhiệt độ nước, độ trong của nước,
- Hàm lượng kim loại: Theo QCVN 10, hàm lượng các kim loại cần
quan tâm là: Cr, Cu, Fe, Mn, Zn, Hg, Cd, Pb, As. Đây là các chỉ tiêu thể hiện
sự ảnh hưởng của hoạt động sản xuất công nghiệp đến chất lượng nước biển
ven bờ. Hiện nay tại nước ta việc nước thải, chất thải công nghiệp không qua
xử lý đổ thẳng xuống biển vẫn còn rất phổ biến dẫn tới nước biển ven bờ bị ô
nhiễm kim loại nặng. Điều này gây tổn thất lớn cho ngành du lịch, nuôi trồng
thuỷ sản và các hệ sinh thái ven biển; các loại thuỷ sinh vật có thể tích luỹ
kim loại trong cơ thể và gây ảnh hưởng tới sức khoẻ con người khi con người
sử dụng các loại thuỷ sản này.
- Hàm lượng dầu, mỡ: Hàm lượng dầu, mỡ khoáng thể hiện ảnh hưởng
của hoạt động vận tải biển và một số ngành sản xuất công nghiệp (chế tạo
máy) đến chất lượng nước biển ven bờ. Hoạt động của nhà máy đóng tàu, các
cảng dầu, cảng biển nước sâu, cảng tàu khách du lịch là nguyên nhân làm bẩn
nước bãi tắm và luôn tiếm ẩn nguy cơ va chạm tàu thuyền, gây ra sự cố tràn
dầu biển, dẫn đến thiệt hại cho du lịch và nguồn lợi thuỷ sản.
- Các hoá chất bảo vệ thực vật, thuốc trừ cỏ: Việc sử dụng các loại
thuốc trừ sâu, bảo vệ thực vật không được kiểm soát chặt chẽ. Các chất độc
8
như DDT, Lindan, Monitor, Wofatox và Validacin vẫn còn đang được sử
dụng trong nông nghiệp. Các loại thuốc trừ sâu và bảo vệ thực vật đó đi theo
dòng chảy ngầm và dòng chảy mặt xâm nhập vào các hệ thống sông và vào
biển ven bờ. Hàm lượng cao của thuốc trừ sâu, bảo vệ thực vật đã được ghi
nhận ở một số động vật đáy ở bãi triều và vùng cửa sông Hồng.
- Một số tiêu chí khác (Coliform, Florua, Sunfua…): Việc theo dõi, đánh
giá thường xuyên chất lượng nước biển ven bờ sẽ giúp chúng ta quản lý các
hoạt động sản xuất, xả thải từ lục địa và đảm bảo cho các hoạt động sản xuất,
vui chơi, giải trí trên biển.
Hình 1.1. Mô hình Áp lực/ hiện trạng /đáp ứng của OECD trong tiếp cận
vấn đề môi trường [5]
Mô hình PSR đã được UNEP khuyến cáo vận dụng trong những năm
đầu thập kỷ 90. Nhiều báo cáo tình trạng môi trường và các bộ chỉ thị môi
trường của nhiều nước và nhiều tổ chức quốc tế trong thời gian này đã vận
dụng mô hình ấy.
Do các xử lý thống kê môi trường không chỉ sử dụng các dữ liệu về áp lực,
hiện trạng, đáp ứng nên OECD đã phát triển từ PSR thành DPSIR (năm 1994) -
10
một mô hình nhận thức dùng để xác định, phân tích và đánh giá các chuỗi
quan hệ nguyên nhân - kết quả: nguyên nhân gây ra các vấn đề môi trường,
hậu quả của chúng và các biện pháp ứng phó cần thiết [28]. Cấu trúc của mô
hình bao gồm các thông số chỉ thị về điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội của
vùng nghiên cứu dựa vào đặc điểm và bản chất, các thông số này được chia
thành 5 hợp phần (Hình 1.2):
Hình 1.2. Sơ đồ mô hình DPSIR [22, pg. 8]
- Các thông số thể hiện các động lực chi phối đặc điểm và chất lượng
môi trường vùng (DRIVER indicators): Các động lực này thường là một số
yếu tố đặc trưng cho địa hình, hình thái, thuỷ văn, khí hậu,… cũng như các
hoạt động sản xuất phát triển kinh tế – xã hội chính diễn ra trong vùng như cở
sở hạ tầng, nông nghiệp, công nghiệp, vận tải thuỷ, phát điện, du lịch,…
- Các thông số thể hiện áp lực (PRESSURE indicators). Ví dụ, các
thông số áp lực thường cung cấp các thông tin định tính và định lượng về
11
12
trường Châu Âu, EEA sử dụng để xem xét mối liên quan giữa các hoạt động
của con người với trạng thái môi trường [28].
Hiện nay mô hình DPSIR đã được ứng dụng phổ biến ở hầu hết các quốc
gia trên thế giới để đánh giá trạng thái của hệ sinh thái, xây dựng chỉ thị, báo
cáo môi trường phục vụ cho việc quy hoạch và quản lý môi trường.
Năm 2005, một nhóm nhà khoa học Tây Ban Nha đã tiến hành đánh giá
nguy cơ mất cân bằng sinh thái của môi trường nước sông dựa trên khung chỉ
thị DPSIR [16]. Báo cáo đã phân tích và đưa ra chỉ số động lực chủ yếu gây
áp lực đối với môi trường nước là gia tăng dân số, khu công nghiệp và yếu tố
thứ 3 là nông nghiệp. Liên quan đến sinh thái môi trường sông, năm 2012,
Thụy Điển cũng đã sử dụng mô hình này nhằm đề xuất các phương pháp phục
hồi sinh thái sông [23]. Họ tiến hành phân tích các yếu tố trong khung DPSIR
và chỉ ra rằng: để giám sát chất lượng lượng sông tốt nhằm hướng tới phục
hồi môi trường sinh thái sông thì cần xem xét những áp lực khác nhau của
hoạt động phát triển kinh tế xã hội, từ đó có thể giảm thiểu chất thải tại nguồn
gây ô nhiễm.
Năm 2007, ba nhà khoa học Isaac Agyemang, Adrian McDonald and
Steve Carver sử dụng mô hình DPSIR nhằm đánh giá suy thoái môi trường ở
miền Bắc Ghana. Theo đó, động lực gây suy thoái môi trường là chính sách
kinh tế, gia tăng dân số và di cư, đói nghèo; Dẫn tới tác động đến thực vật
(rừng thảo nguyên suy giảm 634 km2, mức tăng đồng cỏ tương ứng là 208 km2
trong 14 năm nghiên cứu), suy giảm đất nông nghiệp, tác động đến kinh tế xã
hội (an ninh lương thực, tệ nạn xã hội), nguy cơ sức khỏe (bệnh tật) [20].
Năm 2010, Hui-Fen Huang, Jeff Kuo và Shang-Lien Lo tiến hành đánh
giá hiệu ứng nhà kính tại Đài Loan. Họ cũng đã sử dụng mô hình DPSIR cho
việc này. Kết quả chỉ ra rằng các hoạt động của con người (bao gồm sản xuất
năng lượng, tiêu thụ, và các quá trình công nghiệp khác) là động lực chủ yếu
tạo ra áp lực (khí thải CO2) gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính. Và khi xác
14
Động lực (D)
Phát triển nói chung
về mặt dân số
Phát triển các ngành
tương ứng, ví dụ:
- Nông nghiệp
- Giao thông vận tải
- Nguồn nước
- Năng lượng
- Công nghiệp
- Xây dựng
- Dịch vụ
- Các hộ gia đình
- Thủy sản
Áp lực (P)
- Thải các chất
gây ô nhiễm
vào nước,
không khí và
đất
- Khai thác tài
nguyên thiên
nhiên
- Những thay
đổi trong việc
- Phúc lợi/chất
lượng cuộc
sống
- Môi trường
sống
Nền kinh tế:
- Các lĩnh vực
kinh tế
- Hiện trạng động thực vật...
Đáp ứng (R)
Các hành động giảm thiểu
Các chính sách môi trường nhằm đạt được những mục tiêu quốc gia về môi trường (Ví dụ: tiêu
chuẩn, tiêu chí để điều chỉnh áp lực)
Các chính sách của ngành (các giới hạn và kiểm soát việc phát triển của ngành để giảm/thay đổi
các hoạt động hay các áp lực do các hoạt động này gây ra)
Nhận thức về môi trường
Các biện pháp giảm đói nghèo cụ thể
Hình 1.4. Sơ đồ mô hình DPSIR của Việt Nam [24]
Các báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia từ năm 2005 về các tác động
của hoạt động phát triển kinh tế; hiện trạng môi trường nước 3 lưu vực sông
Cầu - Nhuệ - Đáy, hệ thống sông Đồng Nai; môi trường không khí đô thị Việt
Nam; môi trường làng nghề Việt Nam; môi trường khu công nghiệp Việt
Nam đều đã được xây dựng dựa trên mô hình DPSIR. Nhiều tỉnh ở nước ta
hiện nay khi lập quy hoạch bảo vệ môi trường, đánh giá hiện trạng môi trường
v.v. đã sử dụng mô hình này như: đánh giá hiện trạng môi trường bằng mô
hình DPSIR cho công tác lập quy hoạch môi trường tỉnh Bắc Kạn do Khoa
PSR
DPSIR
Không có
hoặc không
chi tiết
Không có
hoặc không
chi tiết
Không chi
tiết
Chi tiết
Không chi
tiết
Chi tiết
Có, không
chi tiết
Không có
hoặc không
chi tiết
Có, chi tiết
Có, chi tiết
Có, chi tiết
Có, chi tiết
Có, chi tiết
Có, chi tiết
Có, chi tiết
Có, chi tiết
Có, chi tiết
Có, chi tiết
- Tài nguyên sinh vật
Có, chi tiết
Có, chi tiết
Có, chi tiết
Các áp lực dẫn đến hiện
trạng môi trường
- Áp lực do các yếu tố tự
nhiên
- Áp lực do hoạt động của
bộ, ngành, địa phương