Đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt sông thị vải và đề xuất giải pháp quản lý
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.91 MB, 114 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
-----o0o-----
VÕ TUẤN ANH
ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT SÔNG THỊ VẢI
VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ
CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
MÃ NGÀNH: 60 85 01 01
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NĂM 2016
4.
56.789:.
:.
57;. <=>9
?
0@A!BCDEFGHI
J. KL.,. M.
0@AIN2OPQ + J
JRSTUV
0@AIN2OPQ 3 J
J
57W.
.X.
TO#1 YI%Z[!\I@F#] Y
!"Y HI<0I>FG/
^ 0()123(+'
^_A [`[0 0O#1 YI%Z`2
a bH/ /HI2/HI#cIdGA [`IN2@F#]O#1
YI%Ze
+ J
J
3 J
JRbTi
j J
J
!k
G
l J
J>
*
JTh2R1 G
g0IOIdGd cIA [`[0 0TR#
!m>FGn
I%GE O#1[$[!\I%oGIpGaqIre
.%
/
0
1 2222
!"#$! %&' '(
)*+,-
.
/+0
!"#$%&"%'() *+ + * *!,)-&./
0$"#0123
#"0$ và Môi trường8)9 : ;: :
1234
5
6
7
8
0*9:
;.< =>
43+0
>
? ?@+>*A
1
)4
6+5
!<( = & "& >? @A B 26C" 6D (E )4"
F 1 0/ GH% GI
J0B"1K&KLM()N&%"1(M04?((4567"B26C"6D(E
)4"
F1
!O>0"
P&GFAGOQ$2RS(ETG&$%(R6D%U9%26026C"
>."1$VWQ/)4"
F1X
P&GF&"0Y1ZG[#N)4"
F1X
& "& >? @A B 26C" 6D (E )4"
F 1N)&% G9
A0LA\01(4K]"B26C"6D5N"\0&L^%<_#>R@&N
6,"2/X
IJ0B"1K&K\0123`(@1N<B26C" (4 567"6D
)4"
F1
1 4B
)5S aN5N""/NGI#W
1 4B 4 4
)S aN5N""/NGI#W
1
:6CD 5b#(%F%%W.1EFGH& I&E@FJ&
:6C
<4
K
LỜI CẢM ƠN
Để thực hiện luận văn này, đầu tiên, tơi xin cám ơn Thầy Nguyễn Hồng Qn, Trưởng
Phịng Tin học Môi trường - Viện Môi Trường và Tài Nguyên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ
Chí Minh. Thầy Nguyễn Hồng Qn cũng chính là người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, truyền
kiến thức cho tơi trong q trình học tập và thực hiện luận văn, đặc biệt hơn là những lời động
viên, chia sẻ và cảm thông cho những khó khăn tơi gặp phải. Bên cạnh đó, tơi cũng xin cảm ơn
đến anh chị em trong Phòng Tin học Môi trường – Viện Môi trường và Tài nguyên (ĐHQG
TP.HCM) là anh Nguyễn Duy Hiếu, chị Lê Thị Hiền và bạn Mai Toàn Thắng đã tạo điều kiện và
hỗ trợ rất nhiều cho tơi hồn thành tốt hơn luận văn này.
Tơi cũng xin cám ơn tồn thể giáo viên Khoa Môi trường và Tài nguyên, trường Đại học
Bách Khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh và đã giảng dạy, truyền thụ cho tôi nhiều
kiến thức chuyên mơn q báu.
Cuối cùng, tơi xin cám ơn gia đình đã ủng hộ tơi trong suốt q trình học tập và thực hiện
luận văn.
Xin chân thành cám ơn!
Võ Tuấn Anh
-i-
TĨM TẮT
Cùng với q trình phát triển kinh tế xã hội trên lưu vực sông Thị Vải, tài nguyên nước
ngày càng bị suy giảm mạnh và chất lượng ngày càng xuống cấp, đặc biệt là sự kiện Vedan năm
2008, ảnh hưởng không nhỏ đến cuộc sống người dân. Việc đánh giá diễn biến chất lượng nước
mặt sơng Thị Vải có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc thực hiện các giải pháp quản lý . Vì
vậy, đề tài đã được thực hiện với mục tiêu chính là (i) Đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt
sông Thị Vải ; và (ii) Đề xuất giải pháp quản lý môi trường để đảm bảo sự phát triển bền vững
trên lưu vực sông Thị Vải.
Để đạt được các mục tiêu trên, đề tài đã tiến hành thu thập dữ liệu thủy văn, các nguồn thải
và chất lượng nước lưu vực sông Thị Vải. Từ đó, xây dựng mơ hình Mike 21 (modul HD và
modul EcoLab) để mô phỏng chất lương nước theo các kịch bản sau:
- Kịch bản 1: Kịch bản hiện trạng phát triển của lưu vực sông Thị Vải
- Kịch bản 2: Kịch bản phát triển, quy hoạch khu công nghiệp ở mức cao nhất: Các khu
công nghiệp được lắp đầy, các nhà máy xử lý nước thải hoạt động hết công suất và chú
trọng phát ngành công nghiệp thuộc da ở mức cao nhất (tại khu công nghiệp Mỹ Xuân
A2) theo quy hoạch.
- Kịch bản 3: Kịch bản phát triển, quy hoạch khu công nghiệp ở mức cao nhất: Các khu
công nghiệp được lắp đầy, các nhà máy xử lý nước thải hoạt động hết công suất theo
quy hoạch; nước thải sau xử lý được kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo xả thải đạt QCVN
40:2011/BTNMT, cột B.
Kết quả cho thấy : Ở kịch bản 3 thì nồng độ các chất ô nhiễm (BOD, NH4+) đều đạt QCVN
08_2015, cột B1. Do đó, kịch bản 3 được xem là mức tối ưu để phát triển kinh tế, xã hội lưu vực
sông Thị Vải.
Các giải pháp quản lý được đánh giá là phù hợp và khả thi đối với công tác quản lý hiện
nay trên lưu vực sông Thị Vải là (i) Giải pháp quản lý; (ii) Giải pháp công nghệ; (iii) Tăng cường
giáo dục, tuyên truyền bảo vệ môi trường.
Những kết quả đạt được của đề tài có ý nghĩa lớn trong công tác quản lý chất lượng nước
lưu vực sông giúp các nhà quản lý hoạch định chính sách hợp lý và bền vững trong q trình
cơng nghiệp hóa hiện đại hóa.
Từ khóa : Mơ hình Mike 21, sơng Thị Vải, chất lượng nước mặt.
-ii-
ABSTRACT
Along with the economic and social development process in Thi Vai River basin,
especially the serious case of Vedan company in 2008, the water resource and its quality
declined sharply, which significantly affected the living. The evaluation of water quality of Thi
Vai River has a very important meaning to implement solutions. Therefore, this project has been
implemented with the two main objectives: (i) To assess water quality of Thi Vai River; and (ii)
To propose solutions for environmental management, ensuring sustainable development in Thi
Vai River basin.
To achieve these objectives, the project has conducted a data collection of hydrography,
waste resources and water quality of Thi Vai River basin, then built Mike 21 model (HD module
and Ecolab module) to simulate water quality in accordance with the following scenarios:
-
-
Scenario 1: Scenario of development status of Thi Vai River basin
Scenario 2: Scenario of development and planning of industrial zones at the highest level:
The industrial zones are full, the wastewater treatment plants operating at full capacity,
and the tanning industry develops in the highest level (in My Xuan A2 industrial zone) as
planned.
Scenario 3: Scenario of development and planning of industrial zones at the highest level:
The industrial zones are full, the wastewater treatment plants operating at full capacity as
planned; treated waste water are strictly controlled to ensure the QCVN 40: 2011/
BTNMT (column B) discharge.
The results showed that: In scenario 3, the concentration of pollutants (BOD, NH4+ ) are
acceptable referring QCVN 08_2015, B1 column. Therefore, scenario 3 is considered the
optimum one for economic and social development in Thi Vai River basin.
The management solutions which are considered as suitable and feasible ones for the
current management of the Thi Vai River basin are: (i) Wastewater treatment technology; (ii)
Economic and legal tools; (iii) Integrated management of synthetic environment.
The results of the study are meaningful to the management of water quality of the river
basin, helping policymakers in planning reasonable and sustainable policies in the process of
industrialization and modernization.
Keywords : Model Mike 21, Thi Vai river, surface water quality.
-iii-
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận văn Thạc sỹ “ Đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt
sông Thị Vải và đề xuất giải pháp quản lý” là công trình nghiên cứu của tơi. Các số liệu
được thu thập từ các tổ chức quốc tế, có nguồn gốc rõ ràng, được xử lý khách quan.
Học viên
Võ Tuấn Anh
-iv-
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................................i
TÓM TẮT ........................................................................................................................... ii
ABSTRACT ....................................................................................................................... iii
LỜI CAM ĐOAN ...............................................................................................................iv
MỤC LỤC ...........................................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................... viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................................xi
DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT ............................................................ xii
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ...............................................................................................1
2. Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước.........................................................2
2.1. Tổng quan các nghiên cứu trong nước .................................................................2
2.2. Tổng quan các nghiên cứu ngoài nước .................................................................4
3. Mục tiêu đề tài, nội dung nghiên cứu, phương pháp luận và phương pháp nghiên
cứu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu .............................................................................5
3.1. Mục tiêu đề tài ........................................................................................................5
3.2. Nội dung nghiên cứu ..............................................................................................5
3.3. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu .....................................................6
3.4. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................................7
3.5. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................7
4. Ý nghĩa của đề tài .........................................................................................................7
4.1. Ý nghĩa khoa học ....................................................................................................7
4.2. Ý nghĩa thực tiễn.....................................................................................................8
5. Tính mới của đề tài .......................................................................................................8
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU......................................9
1.1. Điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên ...........................................................9
1.1.1. Điều kiện tự nhiên ...............................................................................................9
1.1.1.1. Vị trí địa lý .....................................................................................................9
1.1.1.2. Đặc điểm tự nhiên........................................................................................10
1.1.1.3. Đặc điểm khí hậu .........................................................................................11
1.1.1.4. Đặc điểm thủy văn .......................................................................................11
1.1.1.5. Hệ sinh thái ..................................................................................................11
-v-
1.2. Các hoạt động kinh tế - xã hội trên sông Thị Vải và các vùng phụ cận ..................12
1.2.1. Dân số ................................................................................................................12
1.2.2. Hiện trạng phát triển kinh tế ..............................................................................13
1.2.3. Hiện trạng phát triển xã hội ...............................................................................16
1.3. Quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội trong khu vực nghiên cứu ............................17
1.4. Vai trị của nguồn nước sơng Thị Vải đối với sự phát triển kinh tế - xã hội
của khu vực nghiên cứu ..................................................................................................18
CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT SƠNG THỊ VẢI
19
2.1. Tình hình quan trắc môi trường sông Thị Vải .........................................................19
2.2. Diễn biến chất lượng nước sơng Thị Vải theo thời gian .........................................20
2.2.1. Vị trí hợp lưu Rạch Bà Ký – sông Thị Vải (SW-TV1) .....................................20
2.1.2. Vị trí hợp xã Long Thọ (SW-TV2) ....................................................................25
2.2.3. Vị trí Rạch Nước Lớn Vedan (SW-TV3) ..........................................................27
2.2.4. Vị trí Cảng Gị Dầu (SW-TV4) .........................................................................30
2.2.5. Vị trí phao số 23 (SW-TV5) ..............................................................................32
2.1.6. Vị trí Nhà máy Nhiệt điện Phú Mỹ (SW-TV6) .................................................34
2.1.7. Vị trí Phao số 7 (SW-TV7) ................................................................................35
2.3. Thay đổi chất lượng nước sông Thị Vải theo không gian .......................................37
2.4. Đặc điểm thủy sinh sông Thị Vải ............................................................................41
2.5. Các nguồn xả thải chính ra sơng Thị Vải ..............................................................42
2.5.1. Nước thải công nghiệp .......................................................................................42
2.5.1.1. Khu công nghiệp Cái Mép ...........................................................................42
2.5.1.2. Khu Cơng nghiệp Gị Dầu ...........................................................................44
2.5.1.3. Khu cơng nghiệp Mỹ Xn A......................................................................44
2.5.1.4. Khu công nghiệp Mỹ Xuân A2....................................................................45
2.5.1.5. Khu công nghiệp Mỹ Xuân B1 ....................................................................46
2.5.1.6. Khu công nghiệp Nhơn Trạch 1 ..................................................................46
2.5.1.7. Khu công nghiệp Phú Mỹ 1 .........................................................................47
2.5.1.8. Khu công nghiệp Phú Mỹ 2 .........................................................................47
2.5.1.9. Công ty Cổ Phần Hữn hạn Vedan Việt Nam ...............................................48
2.5.2. Nước thải từ khu dân cư ....................................................................................50
2.5.3. Nước thải từ hoạt động nuôi trồng thủy sản ......................................................50
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MIKE 21 VÀO ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN
CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT SÔNG THỊ VẢI ...............................................................51
-vi-
3.1. Tổng quan về mơ hình MIKE 21 .............................................................................51
3.2. Ứng dụng mơ hình Mike 21 vào đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt .............58
sông Thị Vải ....................................................................................................................58
3.2.1. Xây dựng mạng lưới tính tốn trên MIKE 21 ...................................................58
3.2.2. Dữ liệu biên và kịch bản mơ hình ......................................................................59
3.2.3. Kết quả kiểm định mơ hình thủy lực .................................................................64
3.2.4. Kết quả mơ phỏng chất lượng nước ..................................................................65
3.2.4.1. Dữ liệu nguồn thải .......................................................................................65
3.2.4.2. Thông số mơ hình ........................................................................................65
3.2.4.3. Kết quả kiểm định mơ hình .........................................................................67
3.2.4.4. Kết quả mô phỏng chất lượng nước ............................................................69
CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ VÀ KIỂM SOÁT CHẤT
LƯỢNG NƯỚC MẶT SÔNG THỊ VẢI ...........................................................................93
4.1. Các giải pháp quản lý...............................................................................................93
4.2. Các giải pháp kỹ thuật .............................................................................................94
4.3. Tăng cường giáo dục, tuyên truyền bảo vệ môi trường ...........................................95
4.4. Các giải pháp khác ...................................................................................................95
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...........................................................................................97
Kết luận ...........................................................................................................................97
Kiến nghị .........................................................................................................................98
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................99
-vii-
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Bản đồ lưu vực sơng Thị Vải ...............................................................................9
Hình 2.1. Vị trí của các điểm quan trắc dọc sơng Thị Vải ................................................20
Hình 2.2. Sơng Thị Vải – Chỉ số chất lượng nước tại vị trí Rạch Bà Ký ..........................22
Hình 2.3. Diễn biến nồng độ COD theo thời gian tại hợp lưu ...........................................23
Rạch Bà Ký – sông Thị Vải ...............................................................................................23
Hình 2.4. Diễn biến nồng độ NO2- theo thời gian tại hợp lưu ...........................................24
Rạch Bà Ký - sông Thị Vải ................................................................................................24
Hình 2.5. Diễn biến nồng độ NH4+ theo thời gian tại hợp lưu...........................................24
Rạch Bà Ký - sông Thị Vải ................................................................................................24
Hình 2.6. Diễn biến nồng độ COD theo thời gian tại Long Thọ .......................................25
Hình 2.7. Diễn biến nồng độ NO2- theo thời gian tại Long Thọ .......................................26
Hình 2.8. Sơng Thị Vải – Chỉ số chất lượng nước tại vị trí xã Long Thọ .........................27
Hình 2.9. Chỉ số chất lượng nước tại vị trí rạch nước lớn Vedan......................................28
Hình 2.10. Diễn biến nồng độ DO theo thời gian tại Rạch Nước Lớn Vedan...................28
Hình 2.11. Diễn biến nồng độ COD theo thời gian tại Rạch Nước Lớn Vedan ................29
Hình 2.12. Diễn biến nồng độ NO2- theo thời gian tại Rạch Nước Lớn Vedan ...............29
Hình 2. 13. Sơng Thị Vải – Chỉ số chất lượng nước tại vị trí cảng Gị Dầu .....................31
Hình 2.14. Diễn biến nồng độ COD theo thời gian tại Cảng Gị Dầu ...............................31
Hình 2.15. Diễn biến nồng độ NO2- theo thời gian tại Cảng Gị Dầu...............................32
Hình 2.16. Sơng Thị Vải – Chỉ số chất lượng nước tại vị trí phao số 23 ..........................33
Hình 2.17. Diễn biến nồng độ COD theo thời gian tại Phao số 23...................................33
Hình 2.18. Diễn biến nồng độ NO2- theo thời gian tại Phao số 23 ...................................34
Hình 2.19. Diễn biến nồng độ COD theo thời gian tại Phú Mỹ ........................................35
Hình 2.20. Diễn biến nồng độ NO2- theo thời gian tại Phú Mỹ ........................................35
Hình 2.21. Diễn biến nồng độ COD theo thời gian tại Phao số 7......................................36
-viii-
Hình 2.22. Diễn biến nồng độ NO2- theo thời gian tại Phao số 7 .....................................36
Hình 2.23. Diễn biến nồng độ trung bình của DO dọc theo sơng Thị Vải trong năm 2011
và năm 2013 .......................................................................................................................37
Hình 2.24. Diễn biến nồng độ trung bình của BOD5 dọc theo sơng Thị Vải trong năm
2011 và năm 2013 ..............................................................................................................38
Hình 2.25. Diễn biến nồng độ trung bình của COD dọc theo sơng Thị Vải trong năm
2011 và năm 2013 ..............................................................................................................39
Hình 2.26. Diễn biến nồng độ trung bình của NH4+ dọc theo sơng Thị Vải trong năm
2011 và năm 2013 ..............................................................................................................40
Hình 2.27. Diễn biến nồng độ trung bình của NO2- dọc theo sơng Thị Vải trong năm 2011
và năm 2013 .......................................................................................................................41
Hình 2.28. Bản đồ quy hoạch sử dụng đất Khu cơng nghiệp Cái Mép .............................43
Hình 2.29. Hình ảnh Khu Cơng nghiệp Mỹ Xn B1 .......................................................46
Hình 3.1. Q trình mơ phỏng DO trong MIKE Ecolab ...................................................54
Hình 3.2. Q trình chuyển hóa Nitơ trong nước ..............................................................54
Hình 3.3. Q trình chuyển hóa Photpho trong nước ........................................................56
Hình 3.4. Hình ảnh sơng Thị Vải trên Google Earth .........................................................58
Hình 3.5. Lưới mơ hình tính tốn sơng Thị Vải trên MIKE 21 .........................................59
Hình 3.6. Lưu lượng tại Trạm Long Thọ năm 2013 ..........................................................60
Hình 3.7. Mực nước tại Trạm Cái Mép năm 2013 ............................................................61
Hình 3.8. So sánh mực nước tính tốn trên mơ hình Mike21 FM và thực đo ...................64
(theo dự án EWATEC-COAST) tại Trạm Vedan năm 2013 ............................................64
Hình 3.9. Khai báo các nguồn thải.....................................................................................65
Hình 3.10. Kết quả kiểm định BOD vào mùa khơ.............................................................67
Hình 3.11. Kết quả kiểm định NH4+ vào mùa khơ .............................................................67
Hình 3.12 Kết quả kiểm định BOD vào mùa mưa.............................................................68
Hình 3.13. Kết quả kiểm định NH4+ vào mùa mưa ............................................................68
Hình 3.14. Phân bố BOD trong mùa khô theo kịch bản hiện trạng ..................................70
-ix-
Hình 3.15. Phân bố NH4+ trong mùa khơ theo kịch bản hiện trạng ...................................71
Hình 3.16. Phân bố BOD trong mùa mưa theo kịch bản hiện trạng ..................................73
Hình 3.17. Phân bố NH4+ trong mùa mưa theo kịch bản hiện trạng ..................................74
Hình 3.18. Kết quả mô phỏng BOD trong kịch bản hiện trạng .........................................75
Hình 3.19. Kết quả mơ phỏng NH4+ trong kịch bản hiện trạng .........................................75
Hình 3.20. Phân bố BOD trong mùa khơ theo kịch bản 2 .................................................77
Hình 3.21. Phân bố NH4+ trong mùa khơ theo kịch bản 2 .................................................78
Hình 3.22. Phạm vi ảnh hưởng ô nhiễm BOD trên sông Thị Vải mùa khơ theo ...............79
kịch bản 2 ...........................................................................................................................79
Hình 3.23. Phân bố BOD trong mùa mưa theo kịch bản 2 ................................................80
Hình 3.24. Phân bố NH4+ trong mùa mưa theo kịch bản 2 ................................................81
Hình 3.25. Phạm vi ảnh hưởng ơ nhiễm BOD trên sơng Thị Vải mùa mưa theo kịch bản 2
............................................................................................................................................82
Hình 3.26. Kết quả mơ phỏng BOD trong kịch bản 2 .......................................................83
Hình 3.27. Kết quả mô phỏng NH4+ trong kịch bản 2 .......................................................84
Hình 3.28. Phân bố BOD trong mùa khơ theo kịch bản 3 .................................................85
Hình 3.29. Phân bố NH4+ trong mùa khơ theo kịch bản 3 .................................................86
Hình 3.30. Phân bố BOD trong mùa mưa theo kịch bản 3 ................................................87
Hình 3.31. Phân bố NH4+ trong mùa mưa theo kịch bản 3 ................................................88
Hình 3.32. Kết quả mơ phỏng BOD trong kịch bản 3 .......................................................89
Hình 3.33. Kết quả mô phỏng NH4+ trong kịch bản 3 .......................................................89
Hình 3.34. Kết quả mơ phỏng BOD trong 3 kịch bản vào mùa khơ ................................90
Hình 3.30. Kết quả mơ phỏng BOD trong 3 kịch bản vào mùa mưa ...............................91
Hình 3.36. Kết quả mô phỏng NH4+ trong 3 kịch bản vào mùa khơ ..................................91
Hình 3.37. Kết quả mơ phỏng NH4+ trong 3 kịch bản vào mùa mưa.................................92
-x-
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Diện tích và dân số của các xã/thị trấn trong khu vực nghiên cứu....................13
Bảng 1.2. Tình hình đầu tư phát triển các KCN trên lưu vực sơng Thị Vải ......................14
Bảng 2.1. Vị trí quan trắc hợp lưu rạch Bà Ký – sông Thị Vải và các chi lưu ..................21
Bảng 2.2. Tải lượng ô nhiễm của các khu công nghiệp trong giai đoạn trước và sau năm
2008....................................................................................................................................49
Bảng 3.1. Các hệ số liên quan đến quá trình mô phỏng BOD ...........................................53
Bảng 3.2. Các hệ số liên quan đến q trình mơ phỏng BOD ...........................................53
Bảng 3.3. Các hệ số liên quan đến q trình mơ phỏng NH4+ ...........................................55
Bảng 3.4. Các hệ số liên quan đến q trình mơ phỏng PO43- ...........................................56
Bảng 3.5. Thống kê lưu lượng xả thải của các khu công nghiệp theo hiện trạng và các
kịch bản ..............................................................................................................................63
Bảng 3.6. Giá trị các biến trạng thái sử dụng trong module Ecolab ..................................66
-xi-
DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT
BRVT
Bà Rịa Vũng Tàu
BOD
Biological Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa
BVMT
Bảo vệ môi trường
CLN
Chất lượng nước
COD
Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học
DO
Dissolved Oxygen - Oxy hịa tan
ĐBSCL
Đồng bằng sơng Cửu Long
KB
Kịch bản
KCN
Khu công nghiệp
KHCN
Khoa học công nghệ
NH4+
Amonia
-
Nitrit
NO3-
Nitrat
PO43-
Phosphat
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
SS
Chất rắn lơ lửng
TNMT
Tài nguyên Môi trường
UBND
Ủy ban nhân dân
WQI
Water Quality Index – Chỉ số chất lượng nước
NO2
-xii-
Luận văn Thạc sỹ
Ngành: Quản lý Môi trường và Tài ngun
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Sơng Thị Vải bắt nguồn từ vị trí 10042’35.17” N và 106058’38.43” E (hợp lưu giữa suối
Cả – rạch Bà Ký, nơi giáp ranh giữa xã Long Phước – huyện Long Thành và xã Long Thọ –
huyện Nhơn Trạch của tỉnh Đồng Nai) và kết thúc ở vị trí 10031’23.7” N và 107000’46.68”
E (hợp lưu giữa sơng Thị Vải – Gị Gia – Cái Mép, nơi giáp ranh giữa xã Tân Phước, huyện
Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu và xã Thạnh An, huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí
Minh). Chiều dài sông Thị Vải giới hạn giữa hai điểm trên là 31,5 km. Đoạn sông này cũng
đồng thời là ranh giới hành chính giữa các huyện Nhơn Trạch – Long Thành (ở địa phận
tỉnh Đồng Nai), Nhơn Trạch – Tân Thành (ở địa phận tỉnh Đồng Nai và Bà Rịa – Vũng
Tàu), và Cần Giờ – Tân Thành (ở địa phận TPHCM và Bà Rịa – Vũng Tàu). Nối tiếp sông
Thị Vải ra biển là sông Cái Mép với chiều dài khoảng 4km tính đến đầu vịnh Gành Rái.
Sơng Thị Vải - một vịnh biển hẹp ăn sâu vào đất liền, thủy triều trên sông Thị Vải chịu
sự chi phối trực tiếp của thủy triều biển Đông thông qua vịnh Gành Rái. Do chịu ảnh hưởng
của chế độ bán nhật triều với dòng chảy đổi chiều 4 lần trong một ngày đêm (2 lần triều lên
và 2 lần triều xuống) nên khả năng tự làm sạch của sông Thị Vải rất kém, chất ơ nhiễm từ
biển khó xâm nhập vào, và ngược lại, các chất ô nhiễm trên lưu vực thải ra cũng rất khó tiêu
thốt ra ngồi biển để được pha lỗng tốt hơn. Do đó, nguy cơ ơ nhiễm môi trường sông Thị
Vải rất cao khi phải tiếp nhận một lượng lớn nước thải công nghiệp và chất thải từ các hoạt
động khác trên lưu vực. (Nguyễn Văn Phước và các đồng sự,2009) .
Sơng Thị Vải có vị trí vô cùng thuận lợi để phát triển vùng kinh tế cảng - biển. Bên cạnh
đó, lưu vực sơng Thị Vải cịn có hệ sinh thái rừng ngập mặn ven sơng, là nơi cư ngụ của rất
nhiều các loài thủy hải sản, có giá trị kinh tế cao, thuận lợi để phát triển nghề đánh bắt, đảm
bảo được kế sinh nhai của người dân trong khu vực và vùng lân cận.
Tuy nhiên, biến đối khí hậu và những tác động của nó ảnh hưởng khơng nhỏ đến chất
lượng mơi trường lưu vực sông biểu hiện qua : lũ lụt; hạn hán; chất lượng nước suy giảm,
hệ sinh thái và sự đa dạng sinh học bị biến đổi;mực nước biển dâng…Bên cạnh đó, các q
trình cơng nghiệp hóa, hoạt động nơng nghiệp, gia tăng dân số trong lưu vực sông làm trữ
Võ Tuấn Anh -13261338
Trang 1
Luận văn Thạc sỹ
Ngành: Quản lý Môi trường và Tài ngun
lượng nguồn nước giảm đáng kể nếu khơng có các biện pháp quản lý tốt. Do đó, để có giải
pháp quản lý hiệu quả nguồn nước sông Thị Vải, cần phải đánh giá diễn biến chất lượng
nước mặt sông Thị Vải trong quá khứ, hiện tại và dự báo tương lai. Trong khi đó, việc xây
dựng các mơ hình tích hợp khí tượng, thủy văn, mơi trường sinh thái vùng ven biển ở Việt
Nam chưa thật sự nhiều. Các mô hình chỉ áp dụng từng khía cạnh, chưa thể hiện được các
mối liên quan, tương tác các quá trình tự nhiên, xã hội.
Do đó, việc xây dựng mơ hình tích hợp trong quản lý môi trường vùng ven biển là điều
cần thiết, thúc đẩy việc ứng dụng các kỹ thuật tiên tiến vào công tác quản lý môi trường
trong khu vực. Trong đó, xây dựng mơ hình đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt sông
Thị Vải, là 1 hợp phần quan trọng trong việc xây dựng các mơ hình quản lý tích hợp mơi
trường vùng ven biển trong dự án hợp tác giữa Đức và Việt Nam.
Để có thể giải quyết những vấn đề trên, cần thiết phải hiểu rõ chế độ thủy động lực, cũng
như sự lan truyền ô nhiễm trong môi trường sông này một cách sâu sắc. Từ đó, mới đánh
giá diễn biến chất lượng nước mặt sông Thị Vải trong quá khứ, hiện tại và dự báo tương lại
và nhận định đúng đắn trong việc quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội – môi trường bền
vững thông qua các giải pháp quản lý tích hợp.
2.
Tổng quan các nghiên cứu trong và ngồi nước
2.1.
Tổng quan các nghiên cứu trong nước
Các mơ hình đã được xây dựng và áp dụng trên các vùng sông biển Việt Nam có thể kể
đến như: SOGREAH, MASTER MODEL, MEKSAL, VRSAP, SAL, KODI, HYDROGIS,
DELTA…và trên thế giới (chẳng hạn như RMA11, QUAL2E, CE-QUAL-W2, WASP,
Mike 11, DELFT3D) được nghiên cứu áp dụng để mơ hình hóa chất lượng nước dịng chảy.
Một số cơng trình nghiên cứu của các tác giả trong nước khác nhau, đã thực hiện cho các
vùng nghiên cứu cụ thể như vùng ven biển, vùng cửa sông, trong vịnh và trong sông.
Một số đề tài nghiên cứu:
Nhiệm vụ KHCN trọng điểm của Bộ Tài nguyên và Môi trường “Dự án Mơi trường
lưu vực sơng Sài Gịn – Đồng Nai” do Viện Mơi trường và Tài ngun chủ trì (GS.TS. Lâm
Minh Triết làm chủ nhiệm, ThS. Nguyễn Thanh Hùng làm thư ký khoa học), thực hiện
Võ Tuấn Anh -13261338
Trang 2
Luận văn Thạc sỹ
Ngành: Quản lý Môi trường và Tài nguyên
trong từ tháng 9/2001 đến tháng 3/2004. Dự án này đã tiến hành nghiên cứu về mặt phương
pháp luận quản lý tổng hợp lưu vực sông, khảo sát hiện trạng ô nhiễm, dự báo diễn biến ô
nhiễm nước và đề xuất các giải pháp tổng hợp bảo vệ môi trường lưu vực hệ thống sơng
Đồng Nai – Sài Gịn.
Nghiên cứu áp dụng mơ hình hai chiều MIKE 21 ECOLab tính tốn chất lượng nước
trên sơng Hậu (đoạn từ Long Xun đến thành phố Cần Thơ) do Viện Khoa học Thủy lợi
miền Nam chủ trì (ThS. Phạm Đức Nghĩa làm chủ nhiệm), thực hiện từ năm 2008 đến năm
2009. Kết quả nghiên cứu đã thể hiện một bức tranh chi tiết theo không gian và thời gian về
chế độ thủy lực (mực nước, vận tốc, lưu lượng dòng chảy …) diễn biến chất lượng nước
(nồng độ BOD5 và DO) tại các vị trí trên sơng Hậu đoạn từ Long Xun đến Cần Thơ. Qua
đó, thấy rõ áp dụng mơ hình MIKE 21 HD, ECOLab vào nghiên cứu chế độ thủy lực, diễn
biến chất lượng nước của các khu vực thể hiện mức độ chi tiết, chính xác cao.
Đánh giá diễn biến chất lượng nước vùng thủy sản nước ngọt ở đồng bằng sông Cửu
Long đến năm 2020, tác giả: KS. Mai Văn Cương, ThS. Võ Văn Thanh
Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam - Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam. Trong nghiên cứu
này nhóm tác giả sử dụng bộ phần mềm MIKE 11 để đánh giá mô phỏng diễn biến chất
lượng nước cho vùng nghiên cứu theo 3 kịch bản:
-
Kịch bản 1: Mơ hình chất lượng nước với diện tích ni hiện trạng: 5.600ha (KB1ADHT).
-
Kịch bản 2: Mơ hình chất lượng nước với diện tích ni trồng đến năm 2015: 11.000
ha (KB2-AD2015).
-
Kịch bản 3: Mơ hình chất lượng nước với diện tích ni trồng đến năm 2020: 13.000
ha (KB3-AD2020).
Việc mơ phỏng các kịch bản phát triển diện tích ni cho đến năm 2015-2020 nếu không
được xử lý (cùng với các nguồn ô nhiễm khác như nước thải đô thị, nông nghiệp, cơng
nghiệp…) thì đây sẽ là một trong những nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng đến hệ thống
kênh rạch trong vùng. Qua kết quả tính tốn diễn biến chất lượng nước ở vùng nghiên cứu
qua các năm cho thấy nuôi cá Tra, Ba Sa ở ĐBSCL có nhiều điều kiện thuận lợi để phát
Võ Tuấn Anh -13261338
Trang 3
Luận văn Thạc sỹ
Ngành: Quản lý Môi trường và Tài nguyên
triển. Tuy nhiên, nếu phát triển các vùng nuôi thiếu tính quy hoạch, tập trung phát triển diện
tích và năng suất, không quan tâm vấn đề bảo vệ môi trường ni thì có thể nói nghề ni
cá Tra, Ba Sa ở ĐBSCL sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường nước. Vì vậy, để nghề ni
cá Tra, Ba Sa ở vùng ĐBSCL phát triển ổn định, cần phải quy hoạch và quản lý môi trường
vùng nuôi, thông qua các giải pháp về quản lý và kỹ thuật xử lý.
Trong giai đoạn 2012 – 2015, Viện Môi trường và Tài nguyên, trực thuộc Đại Học Quốc
Gia TP. Hồ Chí Minh, phối hợp với nhóm nghiên cứu từ trường Đại học Braunschweig,
CHLB Đức phối hợp thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu công nghệ bảo vệ
môi trường nước và xây dựng các mơ hình quản lý tích hợp mơi trường vùng ven biển –
EWACTEC – COAST”, tập trung khu vực sông Thị Vải. Luận văn sẽ kế thừa phần lớn các
số liệu trong khuôn khổ đề tài này.
2.2.
Tổng quan các nghiên cứu ngồi nước
“ Trong lĩnh vực mơ hình hóa, ngay từ những năm 1930, các nhà khoa học đã cố
gắng tìm hiểu mối quan hệ giữa yếu tố vật chất trong q trình chuyển động đã thành cơng
với những nghiên cứu của Bagnold, (1936, 1937) và Einstein (1950). Cơng trình nghiên cứu
đầu tiên liên quan đến mơ hình vận chuyển vật chất trong chất lỏng được Eistein và Chien
thực hiện năm 1955. Ví dụ: các mơ hình một chiều (one-dimensional) (Kersebaum, 1995;
Kníel, 1980; Smith, 1992), các mơ hình động lực học phân bố theo không gian được ứng
dụng cho các lưu vực sông (Nguyen, 2010; Arnold và Fohrer, 2005; Krysanova et al., 1998)
và các phương pháp tiếp cận theo hướng “ balance model ” và “ meta model ” được đơn
giản hóa (Plogmeier et al., 2010; Meon et al., 2004; Behrendt và et al., 1999; Quinn et al.,
1996). Các mơ hình động lực học tìm cách mơ tả tất định (deterministic) tính phi tuyến tính
giữa các điều kiện ban đầu cùng với điều kiện biên và các đáp ứng của hệ thống; do đó, các
mơ hình động lực là thích hợp nhất để đưa ra các dự báo về khí hậu.
Đối với khu vực cửa sơng bị ảnh hưởng triều, các nghiên cứu liên quan đến quá trình
vận chuyển vật chất bằng mơ hình một chiều: De Vires et al., 1989 hay Smith và Kirby,
1989”. (Bảo Thạnh, 2011)
Võ Tuấn Anh -13261338
Trang 4
