Nghiên Cứu Phân Vùng Chất Lượng Nước Vịnh Hạ Long, Tỉnh Quảng Ninh Và Đề Xuất Giải Pháp Quản Lý Và Sử Dụng.pdf

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
_______________________

Nguyễn Thị Thế Nguyên

NGHIÊN CỨU PHÂN VÙNG
CHẤT LƯỢNG NƯỚC VỊNH HẠ LONG, TỈNH QUẢNG NINH
VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Hà Nội - 2014
i


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
_______________________

Nguyễn Thị Thế Nguyên

NGHIÊN CỨU PHÂN VÙNG
CHẤT LƯỢNG NƯỚC VỊNH HẠ LONG, TỈNH QUẢNG NINH
VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG

Chuyên ngành: Môi trường đất và nước
Mã số: 62440303

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1. PGS. TS. Nguyễn Chu Hồi
2. PGS. TS. Đồng Kim Loan

Hà Nội - 2014
ii


LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai cơng
bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.

Nguyễn Thị Thế Nguyên

iii


LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến PGS. TS. Nguyễn Chu Hồi và
PGS.TS. Đồng Kim Loan về những giúp đỡ quý báu về khoa học cũng như sự động
viên, khích lệ để tơi hồn thành luận án này.
Bên cạnh đó, tơi xin cảm ơn tập thể thày cô giáo khoa Môi trường, trường Đại
học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội và khoa Kỹ thuật biển, trường
Đại học Thủy Lợi, Ban giám hiệu trường Đại học Thủy Lợi về những ý kiến đóng
góp cho luận án và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành cơng việc nghiên
cứu của mình.
Tơi xin cảm ơn Ban Quản lý vịnh Hạ Long, Sở Tài nguyên và Môi trường

Quảng Ninh, Viện Tài nguyên và Môi trường Biển đã cung cấp số liệu và tài liệu cho
luận án.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn đồng nghiệp, gia đình, bạn bè đã ln động viên, ủng
hộ và giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Nguyễn Thị Thế Nguyên

iv


MỤC LỤC
MỤC LỤC ....................................................................................................................i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................... 3
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ....................................................................... 6
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 8
Chương 1. TỔNG QUAN .......................................................................................... 13
1.1. Giới thiệu chung về khu vực nghiên cứu ............................................................................ 13
1.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................... 13
1.1.2. Đặc điểm khí tượng, thuỷ - hải văn........................................................... 13
1.1.3. Đặc điểm địa hình, địa chất ...................................................................... 14
1.1.4. Hiện trạng đa dạng sinh học vịnh Hạ Long ............................................... 14
1.1.5. Vai trò của nước biển vịnh Hạ Long ......................................................... 17
1.2. Tình hình nghiên cứu chất lượng nước và quản lý môi trường vịnh Hạ Long ................ 19
1.3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chỉ số chất lượng nước .............................................. 23
1.3.1. Phương pháp tính tốn.............................................................................. 23
1.3.2. Các thơng số tính tốn .............................................................................. 27
1.3.3. Trọng số của các thông số ........................................................................ 29
1.3.4. Thang phân loại chất lượng nước ............................................................. 29
1.3.5. Nhận xét về các nghiên cứu chỉ số chất lượng nước ................................. 30

1.4. Tình hình nghiên cứu và áp dụng mơ hình tốn phục vụ quản lý chất lượng nước biển 38
1.4.1. Tình hình nghiên cứu và áp dụng mơ hình tốn phục vụ quản lý chất lượng
nước biển ........................................................................................................... 38
1.4.2. Giới thiệu về mơ hình Delft3D ................................................................. 39
1.5. Tình hình nghiên cứu, áp dụng phân vùng chất lượng nước biển, quy hoạch và quản lý
không gian biển ........................................................................................................................... 41
Chương 2. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............. 44
2.1. Phạm vi nghiên cứu.............................................................................................................. 44
2.1.1. Phạm vi địa lý .......................................................................................... 44
2.1.2. Phạm vi vấn đề nghiên cứu ....................................................................... 45
2.2. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................................... 45
2.3. Phương pháp tiếp cận........................................................................................................... 46
2.4. Các phương pháp nghiên cứu.............................................................................................. 48
2.4.1. Phương pháp mơ hình tốn ....................................................................... 48
2.4.2. Phương pháp xây dựng chỉ số chất lượng nước ........................................ 48
2.4.3. Phương pháp nội suy không gian .............................................................. 50
2.4.4. Phương pháp phân vùng chất lượng nước theo WQI ................................ 51
2.4.5. Phương pháp điều tra, khảo sát chất lượng nước và phân tích trong phịng
thí nghiệm .......................................................................................................... 51
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................... 55
3.1. Một số vấn đề về chất lượng nước vịnh Hạ Long.............................................................. 55
3.1.1. Các nguồn tác động đến chất lượng nước vịnh Hạ Long ........................... 55
3.1.2. Đánh giá và dự báo diễn biến các nguồn tác động đến chất lượng nước .... 63
3.1.3. Hiện trạng và diễn biến chất lượng nước vịnh Hạ Long ............................ 67
3.1.4. Đánh giá và dự báo diễn biến chất lượng nước vịnh Hạ Long................... 76
3.2. Nghiên cứu sự lan truyền chất trong nước vịnh Hạ Long ................................................ 78

1

3.2.1. Thiết lập và hiệu chỉnh mơ hình thủy động lực ......................................... 78
3.2.2. Thiết lập mơ hình lan truyền chất ............................................................. 86
3.2.3. Kết quả mô phỏng sơ bộ chế độ thủy động lực ......................................... 88
3.2.4. Kết quả mô phỏng lan truyền chất ............................................................ 91
3.2.5. Đánh giá chung mức độ tác động của từng khu vực nguồn thải ................ 97
3.3. Thiết lập chỉ số chất lượng nước cho vịnh Hạ Long.......................................................... 99
3.3.1. Mục đích xây dựng chỉ số chất lượng cho vịnh Hạ Long .......................... 99
3.3.2. Phân tích và lựa chọn thơng số tính tốn WQI ........................................ 100
3.3.3. Xác định trọng số của thơng số tính WQI ............................................... 106
3.3.4. Xây dựng các chỉ số phụ và giản đồ chỉ số phụ....................................... 110
3.3.5. Phân tích và lựa chọn phương pháp tổng hợp các chỉ số phụ .................. 117
3.3.6. Đề xuất hiệu chỉnh dạng tích có trọng số và WQI cho vịnh Hạ Long ...... 123
3.3.7. Xây dựng thang phân loại WQI cho vịnh Hạ Long ................................. 125
3.3.8. Kiểm nghiệm cơng thức tính WQI cho vịnh Hạ Long............................. 126
3.3.9. So sánh công thức tính WQI đã xây dựng với một số cơng thức khác ..... 127
3.3.10. Đánh giá chung cơng thức tính WQI cho vịnh Hạ Long ...................... 130
3.4. Phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long....................................................................... 132
3.4.1. Mục đích phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long .............................. 132
3.4.2. Cơ sở phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long .................................... 133
3.4.3. Kết quả phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long ................................. 139
3.5. Đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng nước vịnh Hạ Long ............................................. 142
3.5.1. Cơ sở đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng nước vịnh Hạ Long............. 142
3.5.2. Đề xuất mục tiêu bảo vệ chất lượng nước vịnh Hạ Long ........................ 145
3.5.3. Đề xuất định hướng quản lý và các hoạt động sử dụng các vùng chất lượng
nước vịnh Hạ Long .......................................................................................... 146
3.5.4. Đề xuất một số giải pháp quản lý chất lượng nước vịnh Hạ Long ........... 154
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 162
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN ............................................................................................................... 165
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 166

PHỤ LỤC ................................................................................................................ 174
Phụ lục 1: Một số quy chuẩn/tiêu chuẩn chất lượng nước biển ven bờ sử dụng trong
luận án ..................................................................................................................... 174
Phụ lục 2: Biểu đồ diễn biến chất lượng nước vịnh Hạ Long từ 2002 đến 2013 ....... 177
Phụ lục 3: Vị trí và đặc điểm các vị trí đo đạc chất lượng nước tháng 4/2013 và tháng
8/2013...................................................................................................................... 181
Phụ lục 4: Tính tốn kiểm nghiệm WQI cho vịnh Hạ Long với các số liệu giả định . 184
Phụ lục 5: Cơ sở toán học của mơ hình Delft3d-Flow .............................................. 191

2


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
ADB
BQL
BOD
BP
BTNMT
BTTS
CLN
Chl-a
COD
CP
DO
%DOBH
EoH
F. Coli
GHCP
HST
Ii

IDRC
IUCN
JICA
KCN
NCS
NOAA
NN-PTNT
NTTS
SAREC
SIDA
SWOT
QCVN
10:2008/BTNMT
qi
QHKGB
T. Coli
TOC
TN
TNMT
TP

: Ngân hàng phát triển châu Á
: Ban quản lý
: Nhu cầu ơxy sinh hóa
: Bình phương
: Bộ Tài ngun và Môi trường
: Bảo tồn thủy sinh
: Chất lượng nước
: Chlorophyll-a
: Nhu cầu ơxy hóa học

: Cổ phần
: Hàm lượng ôxy hòa tan
: Phần trăm ôxy bão hòa
: Phát huy giá trị di sản (Enhancing our Heritage)
: Feacal coliform
: Giới hạn cho phép
: Hệ sinh thái
: Chỉ số phụ của thông số i
: Trung tâm nghiên cứu phát triển quốc tế của Canada
: Tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế
: Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản
: Khu cơng nghiệp
: Nghiên cứu sinh
: Cơ quan quản lý khí quyển và đại dương Mỹ
: Nông nghiệp và phát triển nông thôn
: Nuôi trồng thủy sản
: Cơ quan hợp tác nghiên cứu Thụy Điển
: Tổ chức hợp tác phát triển quốc tế Thụy Điển
: Điểm mạnh – Điểm yếu – Cơ hội – Thách thức (StrenghsWeaknesses - Opportunities - Threats)
: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển ven bờ
: Chỉ số phụ của thông số i
: Quy hoạch không gian biển
: Tổng coliform
: Tổng các bon hữu cơ
: Tổng nitơ
: Tài nguyên và môi trường
: Tổng phốt pho

3

TS
TSS
UBND
UNESCO
WB
WQI

: Thông số
: Tổng chất rắn lơ lửng
: Uỷ ban nhân dân
: Tổ chức giáo dục, khoa học và văn hóa của Liên hiệp quốc
: Ngân hàng thế giới
: Chỉ số chất lượng nước (Water quality index)

4


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Độ phủ san hô sống tại các điểm khảo sát vịnh Hạ Long ............................ 17
Bảng 1.2. Tổng hợp tình hình nghiên cứu và ứng dụng chỉ số chất lượng nước .......... 31
Bảng 3.1. Dự báo tình hình du lịch Quảng Ninh và vịnh Hạ Long ............................. 58
Bảng 3.2. Khối lượng nước thải và công suất xử lý tại KCN Cái Lân và Việt Hưng .. 60
Bảng 3.3. Tổng hợp các nguồn tác động đến chất lượng nước vịnh Hạ Long ............. 64
Bảng 3.4. Dự báo diễn biến nguồn tác động đến chất lượng nước vịnh Hạ Long........ 66
Bảng 3.5. Nồng độ sắt và kẽm trong nước biển vịnh Hạ Long năm 2012 ................... 75
Bảng 3.6. Tóm tắt các tham số đầu vào của mơ hình thủy động lực ........................... 83
Bảng 3.7. Biến thiên giá trị TN trong vịnh Hạ Long sau 15 ngày mô phỏng (µg/L) ... 98
Bảng 3.8. Tải lượng ơ nhiễm đưa vào vịnh Hạ Long-Bái Tử Long từ 2008-2010 ....... 98
Bảng 3.9. Tầm quan trọng và trọng số của các thông số tính WQI cho vịnh Hạ Long 109

Bảng 3.10. Giá trị DObão hòa theo nhiệt độ, độ mặn và tại áp suất 1atm ..................... 112
Bảng 3.11. Bảng quy định các giá trị chỉ số phụ qi tương ứng với nồng độ Ci .......... 114
Bảng 3.12. Kết quả tổng hợp chỉ số phụ với các phương pháp tính khác nhau ............. 119
Bảng 3.13. Đánh giá chung các phương pháp tổng hợp chỉ số phụ ........................... 122
Bảng 3.14. Kết quả tính WQI với hai dạng tích có trọng số trong trường hợp đủ số liệu
và thiếu số liệu ......................................................................................................... 124
Bảng 3.15. Phân tích thiết lập ngưỡng phân loại chất lượng nước ............................ 125
Bảng 3.16. Kết quả tính tốn ngưỡng phân loại chất lượng nước ............................. 126
Bảng 3.17. Thang phân loại chất lượng nước và khả năng sử dụng nguồn nước ....... 126
Bảng 3.18. Kết quả so sánh WQI cho vịnh Hạ Long với một số chỉ số khác ............ 128
Bảng 3.19. Một số ví dụ tính tốn phân loại chất lượng nước vịnh Hạ Long theo công
thức WQI đã xây dựng và WQI của Canada ............................................................ 129
Bảng 3.20. Kết quả đánh giá quá trình xây dựng WQI cho vịnh Hạ Long ................ 131
Bảng 3.21. Kết quả đo đạc và tính tốn chỉ số chất lượng nước tháng 8/2013 .......... 134
Bảng 3.22. Kết quả đo đạc và tính tốn chỉ số chất lượng nước tháng 4/2013 .......... 137
Bảng 3.23. Bảng phân loại chất lượng nước vịnh theo WQI..................................... 139
Bảng 3.24. Tóm tắt phân tích SWOT về công tác quản lý CLN vịnh Hạ Long ......... 144
Bảng 3.25. Đặc điểm CLN hiện tại và mục tiêu quản lý CLN vịnh Hạ Long ............ 146
Bảng 3.26. Đề xuất các hoạt động trong vùng nước có chất lượng tốt đến rất tốt ..... 147
Bảng 3.27. Đề xuất các hoạt động trong vùng nước có chất lượng xấu đến trung bình 149
Bảng 3.28. Đề xuất các hoạt động trong vùng nước có chất lượng rất xấu................ 150
Bảng 3.29. Tổng hợp đề xuất định hướng quản lý và sử dụng các vùng nước vịnh Hạ
Long ........................................................................................................................ 151

5


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 2.1. Hình ảnh khu vực nghiên cứu ..................................................................... 44
Hình 2.2. Sơ đồ giải quyết nội dung nghiên cứu......................................................... 46

Hình 2.3. Sơ đồ tổng quát xây dựng chỉ số chất lượng nước....................................... 49
Hình 2.4. Các vị trí đo đạc chất lượng nước tháng 4/2013 và tháng 8/2013 ................ 53
Hình 3.1. Lượng nước thải và cơng suất xử lý ở thành phố Hạ Long.......................... 56
Hình 3.2. Phân bố hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng (kg/m3) tại vị trí nạo vét thi cơng
cảng Cơng ten nơ quốc tế Cái Lân và vị trí đổ thải khi triều xuống ............................ 62
Hình 3.3. Hàm lượng TSS tại một số điểm trong vịnh Hạ Long tháng 8/2013 ............ 68
Hình 3.4. Giá trị COD tại một số khu vực vịnh Hạ Long tháng 4/2013 và 8/2013 ...... 69
Hình 3.5. Giá trị COD tại Cửa Lục năm 2011 và 2012 ............................................... 70
Hình 3.6. Giá trị TOC tại một số khu vực vịnh Hạ Long tháng 4 và tháng 8/2013...... 71
Hình 3.7. Diễn biến hàm lượng dầu mỡ trong nước vịnh Hạ Long vào mùa khơ ........ 71
Hình 3.8. Diễn biến hàm lượng dầu mỡ trong nước vịnh Hạ Long vào mùa mưa ....... 71
Hình 3.9. Nồng độ amoni trong nước vịnh Hạ Long tháng 8/2013 ............................. 72
Hình 3.10. Nồng độ phốt phát trong nước vịnh Hạ Long tháng 8/2013 ...................... 73
Hình 3.11. Diễn biến hàm lượng chlorophyll-a tại Cửa Lục ....................................... 74
Hình 3.12. Diễn biến giá trị coliform trong nước vịnh Hạ Long vào mùa khơ ............ 75
Hình 3.13. Diễn biến giá trị coliform trong nước vịnh Hạ Long vào mùa mưa ........... 76
Hình 3.14. Điều kiện địa hình vùng lõi vịnh Hạ Long ................................................ 79
Hình 3.15. Mơ hình Delft-Almighty tạo biên phía biển cho khu vực nghiên cứu ........ 79
Hình 3.16. Điều kiện biên phía sơng - mực nước của ba trạm Do Nghi, Cửa Cấm và
trạm Quang Phục ....................................................................................................... 80
Hình 3.17. Vị trí nghiên cứu và lưới tính tốn ............................................................ 82
Hình 3.18. Vị trí các biên thủy lực và điều kiện địa hình tồn miền tính .................... 82
Hình 3.19. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Hòn Dấu tháng 9-10 năm 2006 ..... 84
Hình 3.20. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Cát Bà tháng 9-10 năm 2006......... 84
Hình 3.21. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Hồng Gai tháng 9-10 năm 2006 .... 84
6


Hình 3.22. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Cẩm Phả tháng 9-10 năm 2006 .... 85
Hình 3.23. Kết quả kiểm định mực nước tại trạm Hòn Dấu tháng 3 năm 2007 ........... 85

Hình 3.24. Vị trí các điểm nguồn thải và điểm trích xuất kết quả ............................... 88
Hình 3.25. Kết quả mơ phỏng q trình biến đổi dịng triều tại một số vị trí .............. 89
Hình 3.26. Kết quả mô phỏng phân bố lưu tốc triều trong thời kỳ triều cường ........... 90
Hình 3.27. Phân bố TN trong pha triều lên (a) và pha triều xuống (b) do tác động của
nguồn thải Bãi Cháy, Cẩm Phả .................................................................................. 92
Hình 3.28. Phân bố TN trong pha triều lên (a) và pha triều xuống (b) do tác động của
nguồn thải Cửa Lục ................................................................................................... 93
Hình 3.29. Phân bố TN trong pha triều xuống (a) và pha triều lên (b) do tác động của
nguồn thải Hồng Gai, Yên Lập .................................................................................. 94
Hình 3.30. Phân bố TN trong pha triều xuống (a) và pha triều lên (b) do tác động của
nguồn thải Yên Hưng, Cát Bà, Lan Hạ ....................................................................... 95
Hình 3.31. Phân bố TN trong vịnh Hạ Long do tác động của nguồn thải Tuần Châu .. 96
Hình 3.32. Phân bố TN trong pha triều lên do tác động của tất cả khu vực nguồn thải96
Hình 3.33. Phân bố TN trong pha triều xuống do tác động của tất cả khu vực nguồn thải 96
Hình 3.34. Tổng hợp mức độ ảnh hưởng của các khu vực nguồn thải chính đến chất
lượng nước vịnh Hạ Long .......................................................................................... 99
Hình 3.35. Các giản đồ chỉ số phụ ............................................................................. 115
Hình 3.36. Giản đồ tổng quát chỉ số phụ ứng với các nồng độ của thơng số ............. 116
Hình 3.37. Mức độ thay đổi của WQI ứng với các trường hợp thay đổi qi ................ 121
Hình 3.38. Sơ đồ phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long theo WQI tháng 4/2013. 140
Hình 3.39. Sơ đồ phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long theo WQI tháng 8/2013. 141
Hình 3.40. Đề xuất các hoạt động sử dụng nước vịnh Hạ Long theo chất lượng nước và
mức độ của các hoạt động này ................................................................................. 153
Hình 3.41. Các phân khu quản lý và khai thác hiện tại ở vịnh Hạ Long.................... 154

7


MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài

Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh bao gồm 1.969 hòn đảo, chủ yếu là đảo đá vơi,
có diện tích 1.553 km2. Đây là vùng có tiềm năng lớn trong phát triển đa ngành, đa
mục tiêu, đặc biệt nổi tiếng về cảnh đẹp thiên nhiên và các giá trị quý giá cần được bảo
tồn. Vịnh Hạ Long được UNESCO công nhận là Di sản thiên nhiên thế giới vào năm
1994 và được công nhận thêm giá trị địa chất - địa mạo vào năm 2000.
Từ khi vịnh Hạ Long được công nhận là Di sản thiên nhiên thế giới và thành
phố Hạ Long trở thành một trong các trung tâm phát triển của “Vùng kinh tế trọng
điểm phía bắc”, các hoạt động kinh tế - xã hội ở đây diễn ra sôi động và gia tăng tác
động đến môi trường vịnh. UNESCO (2013) đã ghi nhận rằng, các giá trị thẩm mỹ của
vịnh đang chịu rủi ro bởi: (i) các nguồn thải dinh dưỡng và chất thải rắn từ các hoạt
động ven bờ; (ii) các nguồn thải hữu cơ và chất thải rắn từ các làng chài nổi trên vịnh
[116]. Theo ADB (2000), vịnh Hạ Long là ví dụ điển hình về hậu quả của quy hoạch
theo ngành. Việc quy hoạch theo ngành như vậy đã làm tăng mâu thuẫn lợi ích trong
phát triển giữa các ngành và ảnh hưởng lâu dài đến các giá trị của một Di sản thiên
nhiên thế giới [1].
Trong khi đó, quản lý biển theo khơng gian (marine spatial management) là một
"phương thức quản lý" mới, có thể khắc phục được những hạn chế của quy hoạch và
quản lý theo ngành. Đây là một phương thức khả thi để quản lý các mâu thuẫn và
tương thích trong khai thác, sử dụng biển, hải đảo cũng như các giá trị tài nguyên và
môi trường trong bối cảnh áp lực phát triển và bảo vệ môi trường biển, vùng bờ ngày
càng gia tăng [67]. Phương thức quản lý này đã được áp dụng thành công tại nhiều
vùng biển của Mỹ, Trung Quốc, châu Âu, Úc. Khái niệm QHKGB đang dần được áp
dụng ở Việt Nam [94], trong đó có Quảng Ninh thông qua dự án “Phân vùng sử dụng
và lập kế hoạch quản lý không gian vùng bờ Quảng Ninh - Hải Phòng” do Cục Quản
lý khai thác biển và hải đảo, Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam thực hiện. Phân vùng
quản lý chất lượng nước là một trong những hợp phần quan trọng của quy hoạch và
quản lý sử dụng không gian biển. Tuy nhiên, đến nay chưa có nghiên cứu chuyên sâu

8

về phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long và đề xuất sử dụng không gian vịnh dựa
trên đặc điểm mơi trường nước vịnh.
Bên cạnh đó, chỉ số chất lượng nước (water quality index - WQI) cho vùng biển
ven bờ - một trong những công cụ hữu hiệu để đánh giá, phân vùng, quản lý chất
lượng môi trường nước theo tiếp cận tổng hợp chưa được nghiên cứu rộng rãi tại Việt
Nam. Do vậy, công tác đánh giá, phân vùng, quản lý chất lượng nước biển ven bờ theo
WQI còn hạn chế.
Trong nhiều năm qua, hoạt động nghiên cứu liên quan đến chất lượng nước và
quản lý môi trường vịnh Hạ long đã được triển khai mạnh mẽ. Hầu hết các nghiên cứu
đều xác định được các nguồn thải tác động chính đến chất lượng nước vịnh Hạ Long.
Tuy nhiên, mức độ tác động của các khu vực nguồn thải khác nhau đến chất lượng
nước vịnh Hạ Long mới chỉ được xem xét một cách định tính theo tổng lượng thải của
từng khu vực mà chưa tính đến sự lan truyền chất theo dịng chảy tổng hợp.
Chính vì thế, việc tiến hành đề tài luận án: “Nghiên cứu phân vùng chất lượng
nước vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh và đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng” sẽ góp
phần giải quyết một số vấn đề cịn bỏ ngỏ nói trên. Luận án tập trung vào phân vùng
chất lượng nước vịnh trên cơ sở chỉ số chất lượng nước và đề ra giải pháp quản lý, sử
dụng các phân vùng chất lượng nước, giúp cho công tác quản lý, sử dụng vịnh được tốt
hơn. Để phục vụ mục tiêu đề ra, luận án phân tích sự lan truyền chất ứng với các khu
vực nguồn thải khác nhau thông qua mô hình tốn và phát triển WQI phù hợp với tính
chất, điều kiện của vịnh Hạ Long. Kết quả của luận án có ý nghĩa quan trọng đối với
q trình phân vùng sử dụng và lập kế hoạch quản lý không gian vùng bờ Quảng Ninh
- Hải Phịng nói chung, vịnh Hạ Long nói riêng, cũng như có thể nhân rộng cho phân
vùng sử dụng và quản lý biển ở các khu vực khác.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Các mục tiêu nghiên cứu của luận án như sau:
- Xây dựng công thức tính chỉ số chất lượng nước phù hợp với đặc điểm môi
trường nước biển ven bờ và hiện trạng chất lượng nước vịnh Hạ Long;

9


- Phân vùng hiện trạng chất lượng nước vịnh Hạ Long theo chỉ số chất lượng
nước đã xây dựng;
- Đề xuất một số giải pháp quản lý và sử dụng các phân vùng chất lượng nước
khác nhau trong vịnh Hạ Long.
3. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được các mục tiêu trên, một số nội dung cụ thể đặt ra trong q trình
nghiên cứu là:
- Nội dung 1: Phân tích, đánh giá các áp lực đến môi trường nước, hiện trạng và
diễn biến chất lượng nước vịnh Hạ Long.
- Nội dung 2: Nghiên cứu sự lan truyền vật chất trong nước vịnh Hạ Long và
đánh giá mức độ tác động của các khu vực nguồn thải đến chất lượng nước vịnh.
- Nội dung 3: Nghiên cứu phát triển chỉ số chất lượng nước phù hợp với đặc
điểm môi trường nước biển ven bờ và hiện trạng chất lượng nước vịnh Hạ Long.
- Nội dung 4: Ứng dụng chỉ số chất lượng nước đã xây dựng được và kết hợp
với công cụ GIS để phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long.
- Nội dung 5: Đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng hợp lý nước vịnh Hạ Long.
4. Phạm vi địa lý và vấn đề nghiên cứu của luận án
- Phạm vi địa lý: khu Di sản thiên nhiên thế giới vịnh Hạ Long.
- Phạm vi vấn đề nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu sự lan truyền chất trong
vịnh chỉ giới hạn ở việc nghiên cứu sự vận chuyển và khuếch tán vật chất theo dòng
chảy tổng hợp.
5. Điểm mới của luận án
- Lần đầu tiên xác định được mức độ ảnh hưởng của các khu vực nguồn thải
bên trong và bên ngoài vịnh đến chất lượng nước vịnh Hạ Long thơng qua mơ hình tốn.
- Lần đầu tiên phát triển cơng thức tính chỉ số chất lượng nước phục vụ việc
đánh giá, phân vùng chất lượng nước và quản lý vịnh Hạ Long. Cụ thể như sau:

10


+ Đã lựa chọn được các thông số chất lượng nước theo đặc điểm của nước biển
ven bờ và đặc trưng cho hiện trạng chất lượng nước vịnh.
+ Đã xây dựng được các chỉ số phụ và giản đồ chỉ số phụ của các thông số này
dựa trên các tiêu chuẩn chất lượng nước biển ven bờ của Việt Nam, của thế giới và các
tài liệu về sinh thái biển ven bờ.
+ Đã cải tiến cơng thức dạng tích có trọng số của Mỹ, tạo điều kiện thuận lợi
cho việc tính tốn chỉ số chất lượng nước khi thiếu số liệu.
- Lần đầu tiên phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long theo 5 mức độ ô
nhiễm dựa vào kết quả xác định WQI, làm cơ sở khoa học cho các giải pháp quản lý
và sử dụng nước vịnh Hạ Long.
6. Giá trị khoa học và thực tiễn của luận án
* Giá trị khoa học
- Luận án đã đóng góp và làm sáng tỏ phương pháp luận xây dựng chỉ số chất
lượng nước biển để đánh giá và phân vùng chất lượng nước biển ven bờ ở Việt Nam,
trước hết cho trường hợp nghiên cứu vịnh Hạ Long.
- Luận án đã làm sáng tỏ phương pháp luận áp dụng chỉ số chất lượng nước
biển để đánh giá, phân vùng và quản lý chất lượng nước biển ven bờ.
* Giá trị thực tiễn
- Luận án hỗ trợ cho việc quản lý chất lượng môi trường nước vịnh Hạ Long và
bảo vệ Di sản thiên nhiên thế giới cũng như các vũng, vịnh ven bờ khác của Việt Nam
theo hướng tổng hợp.
- Luận án làm cơ sở và cung cấp thông tin cho công tác phân vùng khai thác, sử
dụng không gian biển đang bước đầu triển khai ở Quảng Ninh.
7. Bố cục của luận án
Ngoài phần mở đầu, kết luận và các phụ lục, luận án bao gồm ba chương là: (i)
Tổng quan tài liệu; (ii) Phạm vi, đối tượng và phương pháp nghiên cứu, (iii) Kết quả
nghiên cứu và thảo luận.

11


Trong phần tổng quan tài liệu, luận án đã phân tích, đánh giá tình hình nghiên
cứu về chất lượng nước, quản lý môi trường vịnh Hạ Long, về chỉ số chất lượng nước,
về các mơ hình tốn áp dụng trong quản lý chất lượng nước biển, về phân vùng và
quản lý biển theo không gian.
Phần phạm vi, đối tượng và phương pháp nghiên cứu nêu tóm tắt về phạm vi
địa lý và vấn đề nghiên cứu, các đối tượng và các phương pháp tiếp cận, phương pháp
nghiên cứu sử dụng trong luận án.
Trong phần kết quả nghiên cứu và thảo luận, luận án đã trình bày chi tiết các
kết quả đã thu được theo đúng các nội dung đã đề ra trong luận án, bao gồm (i) Phân
tích, đánh giá các áp lực đến môi trường nước, hiện trạng diễn biến chất lượng nước
vịnh, (ii) Nghiên cứu sự lan truyền chất trong nước vịnh Hạ Long ứng với các khu vực
nguồn thải ven bờ vịnh, trên vịnh và ngoài ranh giới của vịnh; (iii) Nghiên cứu phát
triển chỉ số chất lượng nước phù hợp với đặc điểm môi trường nước biển ven bờ và
hiện trạng chất lượng nước vịnh Hạ Long; (iv) Phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ
Long; (v) Đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng hợp lý nước vịnh Hạ Long.

12


Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về khu vực nghiên cứu
1.1.1. Vị trí địa lý
Vùng nghiên cứu bao gồm khu vực bảo vệ 1 và khu vực bảo vệ 2 của vịnh Hạ
Long (gọi tắt là vịnh Hạ Long). Phía tây và tây bắc vùng nghiên cứu kéo dài từ huyện
n Hưng qua thành phố Hạ Long. Phía đơng nam và nam khu vực nghiên cứu giáp
vịnh Bắc Bộ; phía tây nam và tây giáp đảo Cát Bà (Hải Phịng).

1.1.2. Đặc điểm khí tượng, thuỷ - hải văn
Vùng vịnh Hạ Long nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa nên các đặc
trưng khí hậu như nhiệt độ, độ ẩm, mưa, gió thay đổi theo ngày và theo mùa. Vào mùa
đơng, các hướng gió thịnh hành là bắc và đơng bắc. Vào mùa hè, hướng gió thịnh hành
là tây nam. Mùa đông, thời tiết khô và lạnh, mùa hè nóng ẩm. Nhiệt độ khơng khí
trung bình hàng năm dao động trong khoảng 200C - 270C [4]. Khu vực nghiên cứu có
lượng mưa khá cao với tổng lượng mưa trung bình hàng năm là 1.685,4 mm. Các
tháng có lượng mưa nhiều nhất từ tháng 5 đến tháng 9 (mùa mưa) và các tháng có
lượng mưa ít nhất từ tháng 10 đến tháng 12 (mùa khơ). Sóng ở khu vực ven bờ vịnh
Hạ Long có thể chia thành hai mùa, trong đó thời gian lặng sóng (h < 0,5m) chiếm tỷ
lệ lớn với tần suất xuất hiện 83 - 85% [72, 28].
Hệ thống sơng ngịi trong vùng có hướng tây bắc và đông bắc chảy vào vịnh
Cửa Lục và vịnh Hạ Long. Các con sơng chính gồm sơng Trới, sơng Míp, sơng Man,
sơng Vũ Oai, sơng Diễn Vọng và sơng Mơng Dương. Diện tích lưu vực các con sơng
này khoảng 2.250 km2. Đặc điểm của các con sông này là độ rộng lịng sơng nhỏ, độ
dốc khá lớn và chiều dài ngắn nên lưu lượng sông khá nhỏ, kể cả vào mùa lũ [34].
Dòng chảy trong vịnh Hạ Long là tổng hợp của dịng chảy sơng, dịng chảy do
gió và dịng triều, trong đó dịng triều là dịng thịnh hành. Thủy triều khu vực vịnh Hạ
Long chủ yếu là nhật triều đều. Độ lớn triều vùng này thuộc loại lớn nhất nước ta, đạt
từ 3,5 - 4,1 m vào kỳ nước cường [34]. Khi triều lên xuống, chất lượng nước của hai
vịnh Cửa Lục và Hạ Long có sự tác động qua lại lẫn nhau.

13


1.1.3. Đặc điểm địa hình, địa chất
Vịnh Hạ Long được hình thành bởi các đảo đá vơi tuổi Carbon-Pecni và đá
phiến, phía lục địa là các đồi và núi đá tuổi Mesozoic sớm. Vịnh Hạ Long được nối
với biển mở phía ngồi qua các luồng lạch có độ sâu khá lớn. Nền đáy vịnh được bao
phủ bởi lớp trầm tích hạt mịn, khu vực ven bờ đặc trưng bởi các bãi triều lầy. Các bãi

triều khá lớn, được che phủ bởi rừng ngập mặn và đặc trưng bởi hệ thống các kênh và
lạch triều. Bên cạnh các bãi triều và đồi núi đá cịn có một số các bãi cát nhỏ hẹp dọc
ven bờ vịnh. Vịnh Hạ Long có độ sâu khơng lớn, trung bình từ 5 - 7 m, luồng lạch có
độ sâu 10 - 15 m, nơi sâu nhất 25 - 30 m và sâu dần về phía biển. Tuy nhiên, một số
nơi do ảnh hưởng của các đảo nên độ sâu thay đổi bất thường. Đáy biển tương đối
bằng phẳng, có khuynh hướng hơi dốc theo hướng bắc nam và từ tây sang đông [25].
1.1.4. Hiện trạng đa dạng sinh học vịnh Hạ Long
Trong vùng vịnh Hạ Long tồn tại 10 kiểu hệ sinh thái rất đặc thù của quần đảo
đá vôi vùng nhiệt đới, bao gồm các hệ sinh thái rừng ngập mặn, cỏ biển, vùng triều
đáy mềm, vùng triều đáy cứng, bãi triều cát, rạn san hô, tùng-áng, vùng ngập nước
thường xuyên ven bờ, các thảm thực vật trên đảo và hang động. Giá trị các hệ sinh thái
vịnh Hạ Long ít nơi sánh kịp, đặc biệt các giá trị bảo tồn của hang động, tùng áng có
thể coi là giá trị nổi bật của các hệ sinh thái vịnh Hạ Long.
Trong hai năm 2007-2008, các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu sự đa
dạng về thành phần lồi sinh vật hiện đang có ở khu Di sản Hạ Long. Kết quả đã thống
kê được 2.949 lồi động vật, thực vật có mặt ở khu vực này. Trong số này có 1.259
lồi động thực vật sống trên cạn, 1.553 loài sinh vật sống trong thuỷ vực, 66 loài sống
ở cả trong nước và trên cạn và 71 lồi chim. Có lẽ đây là quần đảo có số lượng lồi đã
biết nhiều nhất ở Việt Nam [35]. Tuy nhiên, đến nay nhiều bằng chứng cho thấy các hệ
sinh thái rừng ngập mặn, cỏ biển, san hơ, hang động,… đang bị tổn thương nghiêm
trọng. Vì vậy, việc đề xuất và thực hiện các biện pháp khôi phục, bảo vệ các hệ sinh
thái này là hết sức cấp bách.
Phần sau đây nêu tóm tắt hiện trạng một số hệ sinh thái đặc trưng trong vịnh Hạ
Long đã và đang bị ảnh hưởng bởi sự suy giảm chất lượng nước vịnh.

14


a. Hệ sinh thái rừng ngập mặn
Trước đây, rừng ngập mặn phân bố chủ yếu trong vùng vịnh Cửa Lục, trên bãi

triều các xã Hùng Thắng, Đại Yên, Tuần Châu, Hoàng Tân, dọc ven biển từ Hạ Long
đến Cẩm Phả, Cửa Ơng. Cho đến nay diện tích rừng bị thu hẹp một cách báo động.
Rừng ngập mặn chỉ còn là những thảm nhỏ trong vịnh Cửa Lục, Đại Yên, Hoàng Tân,
Vườn Quả (phía bắc đảo Cát Bà) và quanh một số đảo có bãi lầy hẹp như trước cửa
hang Đầu Gỗ. Diện tích của rừng ngập mặn quanh vịnh Hạ Long bị giảm đi với tốc độ
5,35 %/năm trong giai đoạn 1989 – 2001 (Phan Hồng Dũng (2003) trích trong Báo cáo
hiện trạng môi trường tổng thể tỉnh Quảng Ninh 2006-2010 [35]). Toàn bộ thực vật
ven bờ Bãi Cháy và Hịn Gai đã bị phá hồn tồn. Diện tích rừng ngập mặn vịnh Cửa
Lục chỉ còn khoảng 50%. Trong tương lai gần, các rừng ngập mặn thuộc vịnh Hạ Long
có thể bị mất hẳn. Nếu cịn tồn tại thì chỉ là các thảm nhỏ ở các đảo xa bờ.
Nguyên nhân của sự thu hẹp diện tích rừng ngập mặn chủ yếu là do các tác
động của con người. Phong trào lấn biển lấy đất làm cơng trình, chặt phá rừng ngập
mặn để xây dựng đô thị, đường bao biển, khu công nghiệp, đầm nuôi hải sản như tôm,
cua, cá, ... đã làm mất đi nơi ương nuôi nguồn giống tự nhiên, mùn bã hữu cơ làm thức
ăn cần thiết cho các loài sống trên bãi triều. Sự suy giảm chất lượng nước cũng là một
nguyên nhân không nhỏ làm ảnh hưởng đến hệ sinh thái này.
b. Hệ sinh thái cỏ biển
Các kết quả điều tra của của Dự án “Nghiên cứu quản lý môi trường vịnh Hạ
Long” (1998) và Dự án “Ngăn chặn suy thối mơi trường biển Đơng và vịnh Thái
Lan” (2000 – 2008) đã phát hiện được 5 lồi cỏ biển trong khu vực vịnh Hạ Long và
phía bắc đảo Cát Bà. Bên cạnh đó cịn có 17 loài rong biển, 14 loài động vật đáy lớn
sống định cư trên thảm cỏ biển (Nguyễn Văn Tiến và nnk (2002) trích trong Báo cáo
hiện trạng mơi trường tổng thể tỉnh Quảng Ninh 2006-2010 [35]). Các thảm cỏ biển là
nơi ương nuôi ấu trùng cho vùng nước xung quanh.
Trước năm 1985, cỏ biển khá phổ biến ở vịnh Hạ Long, đặc biệt là vùng Cao
Xanh, Hồng Hải, Hùng Thắng, Tuần Châu và Gia Luận. Hiện nay diện tích các thảm
cỏ biển đã bị thu hẹp nhiều do các cơng trình lấn biển. Vùng ven bờ hầu như không

15

còn cỏ biển. Các bãi cỏ biển quanh các đảo trong vịnh có diện tích nhỏ nên hầu như
khơng phát huy được giá trị. Trước năm 2000, các bãi cỏ biển ở Phù Long (200 ha) và
Gia Luận (100 ha), nhóm đảo Đầu Mối (20 ha) và trước cửa hang Đầu Gỗ (5 ha) là
những điểm có diện tích lớn hơn cả. Nhưng hiện nay không thấy cỏ biển [35].
c. Hệ sinh thái vùng triều thấp đáy mềm cửa sông
Các bãi triều thấp đáy mềm phân bố chủ yếu phía trong vịnh Cửa Lục, quanh
các đảo Tuần Châu, Hoàng Tân xuống đến Phù Long. Trước đây, tổng diện tích đất
ngập nước triều đáy mềm của vịnh Hạ Long và Cửa Lục khoảng 5.781 ha (Nguyễn
Đức Cự (1998) trích trong Báo cáo hiện trạng môi trường tổng thể tỉnh Quảng Ninh
2006-2010 [35]). Hiện nay chỉ còn khoảng 2.000 ha.
Tuy thành phần loài của quần xã sinh vật trên vùng triều thấp đáy mềm không
đa dạng bằng vùng đảo xa bờ nhưng trên vùng này lại hình thành nhiều bãi hải sản
quan trọng và trữ lượng cao, sản lượng khai thác lớn như sị huyết, sị lơng (Tuần
Châu), ngao, ngán, (Cửa Lục đến Cát Hải), giá biển, sâu đất, bông thùa (Tuần Châu
đến Phù Long), hàu sông (sông Chanh - Yên Hưng).
Trong nhiều năm trở lại đây, hệ sinh thái bãi triều thấp đáy mềm đang bị đe dọa
bởi hàng loạt các tác động của con người. Việc khai thác quá mức các bãi đặc sản xảy
ra thường xuyên và liên tục đã làm giảm lượng cá thể bố mẹ, từ đó làm giảm khả năng
tái tạo và phục hồi nguồn lợi. Phong trào phá rừng ngập mặn, lấn biển làm mất đi nơi
ương nuôi nguồn giống tự nhiên, mùn bã hữu cơ làm thức ăn cần thiết cho các loài
sống trên bãi triều. Việc khai thác hải sản bằng te điện, lưới mắt nhỏ quây trên bãi
triều để tận thu cả những cá thể tơm, cá nhỏ đã có tác hại to lớn đến nguồn giống tự
nhiên của sinh vật cho vùng cửa sơng nói riêng và vùng biển nói chung. Các nguồn
thải ven bờ ít nhiều đã làm ơ nhiễm môi trường sống của các hệ sinh thái này [35].
d. Hệ sinh thái rạn san hô
Rạn san hô phân bố chủ yếu ở phía đơng nam Cát Bà lên đến các đảo phía nam
vịnh Hạ Long và Bái Tử Long. Từ những năm 1997 trở về trước, san hô phân bố hầu
hết quanh các đảo đá vôi, kể cả các đảo gần bờ như Đầu Gỗ, Hòn Vểu, Dầm Nam, …
Nhiều rạn trải dài và rộng đến hàng trăm mét. Vài năm trở lại đây do môi trường bị ô

16


nhiễm, sự tàn phá của con người cùng với nhiệt độ nước biển tăng cao (do biến đổi khí
hậu) đã làm cho san hô thay đổi đáng kể về diện tích, phạm vi phân bố.
Kết quả khảo sát năm 2007 - 2008 xác định được tại vịnh Hạ Long có khoảng
102 loài, 32 giống thuộc 11 họ của bộ san hô cứng Scleractinia (Bảng 1.1). Như vậy đã
giảm 9 giống, 20 loài so với kết quả JICA năm 1998 [35]. Trong 3 rạn được lựa chọn
khảo sát năm 2007-2008, rạn Cọc Chèo là có độ phủ thuộc loại rạn tốt, rạn Áng Dù và
Cống Đỏ thuộc loại trung bình. Một số rạn khác như Bù Xám, Bồ Hòn những năm
trước san hô khá phát triển nhưng đến nay san hô chết gần hết.
Bảng 1.1. Độ phủ san hô sống tại các điểm khảo sát vịnh Hạ Long
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Hợp phần đáy
San hô cứng (HC)
San hô mềm (SC)
San hô mới chết (RKC)
Đá san hô (DC)
Rong lớn (FS)

Hải miên (SP)
Đá (RC)
Vụn san hô (RB)
Cát (SD)
Bùn (SI)

Cọc Chèo
53,8
0,0
4,4
10,0
0,0
1,9
23,8
1,3
2,5
1,9

Áng Dù
23,8
0,6
0,6
20,6
0,0
1,3
10,6
0,0
7,5
11,9

Cống Đỏ
33,1
5,0
0,0
0,0
0,0
7,5
16,9
32,5
0,6
4,4

(Nguồn: Ban Quản lý vịnh Hạ Long (2008) trích trong Báo cáo hiện trạng mơi trường
tổng thể tỉnh Quảng Ninh 2006-2010 [35])
1.1.5. Vai trò của nước biển vịnh Hạ Long
* Là không gian sống cho con người và sinh vật: Vịnh Hạ Long được các nhà
khoa học chứng minh là một trong những cái nôi cư trú của người Việt cổ với 3 nền
văn hoá nối tiếp nhau có niên đại từ 1.800 đến 3.000 năm [4]. Ngày nay, trên vịnh Hạ
Long còn bảy làng chài và những ngư dân sinh sống tại đây vẫn giữ gìn các nét văn
hóa truyền thống, độc đáo, phong phú của mình. Vịnh Hạ Long là nơi có sự đa dạng
sinh học cao với những hệ sinh thái điển hình của vùng biển đảo nhiệt đới, đặc biệt là
có những lồi đặc hữu chỉ có duy nhất tại vịnh Hạ Long như: Giềng Hạ Long, Thiên
tuế Hạ Long, Cọ Hạ Long [4].

17


* Là nơi cung cấp các nguồn tài nguyên cho con người và là đối tượng khai
thác của nhiều ngành kinh tế: Vịnh Hạ Long là một tác phẩm điêu khắc hùng vĩ và độc
đáo của thiên nhiên với hàng ngàn hịn đảo lớn nhỏ nhơ lên từ mặt nước. Các đảo đá

vịnh Hạ Long không phải đơn điệu, buồn tẻ mà là một thế giới sống động [4]. Khu vực
này cịn có địa hình tuyệt vời về phong cảnh karst đá vôi trưởng thành trong điều kiện
nhiệt đới ẩm và biển xâm thực. Đó là những nguồn tài nguyên vô cùng quý giá cho du
lịch, nghỉ dưỡng và nghiên cứu khoa học.
Vịnh Hạ Long chứa đựng nhiều hệ sinh thái phong phú có giá trị đa dạng sinh
học cao, trữ lượng hải sản của vùng rất lớn. Điều kiện tự nhiên tại đây (sóng nhỏ, ít
gió, diện tích bãi triều lớn, nước trong, ngư trường ven bờ và ngoài khơi có trữ lượng
hải sản cao và đa dạng) rất thích hợp cho ni trồng và đánh bắt hải sản với những lồi
như cá song, cá giị, sị, tơm các loại, tu hài, ngọc trai, sò, ngán,…
Vịnh Hạ Long là vùng vịnh gần kín nên ít sóng và gió (do có gần 2.000 hịn đảo
chắn phía ngồi). Hệ thống luồng lạch tự nhiên dày đặc và cửa sơng ít bị bồi lắng [4,
25]. Các điều kiện thuận lợi này cho phép xây dựng hệ thống giao thông, cảng biển.
Do vậy, ven bờ vịnh Hạ Long tập trung nhiều bến, cảng quan trọng, tạo thuận lợi cho
giao thông thủy với các tỉnh trong cả nước và các nước trong khu vực, trên thế giới.
* Là nơi chứa đựng các chất thải do con người tạo ra: Có thể nói, vịnh Hạ
Long là nơi chứa đựng, hấp thụ, trung hòa hầu hết chất thải từ các hoạt động khai thác
kinh tế, xã hội ven bờ vịnh và trên vịnh. Tuy nhiên, chức năng này chỉ có thể được bảo
đảm khi lượng chất thải vào vịnh không lớn hơn khả năng hấp thụ, đồng hóa của vịnh.
Cũng giống như các thành phần mơi trường khác, môi trường nước vịnh là một hệ
thống mở, thường xuyên biến động và bị đe dọa bởi các q trình suy thối, ơ nhiễm,
tai biến. Nếu lượng chất thải lớn hơn khả năng hấp thụ và chứa đựng của mơi trường
vịnh, q trình suy thối và ơ nhiễm nước sẽ xảy ra. Khi đó, mơi trường nước vịnh sẽ
không thể thực hiện các chức năng cơ bản của mình. Theo thời gian, các hoạt động
kinh tế - xã hội tại đây sẽ bị xáo trộn và sẽ dần mất đi môt khu Di sản thiên nhiên thế
giới độc đáo.

18


1.2. Tình hình nghiên cứu chất lượng nước và quản lý môi trường vịnh Hạ Long

Các nghiên cứu về điều kiện mơi trường (trong đó có chất lượng nước) vịnh Hạ
Long chỉ được thực sự quan tâm từ khi vịnh Hạ Long được công nhận là Di sản thiên
nhiên thế giới vào năm 1994. Trước đó, các nghiên cứu có liên quan đến vịnh Hạ Long
chủ yếu về khai thác các nguồn tài nguyên (như khoáng sản than, vật liệu xây dựng),
đánh giá khả năng phát triển cảng và các tuyến hàng hải phục vụ vận chuyển tài
nguyên. Đây là những nghiên cứu nhỏ lẻ, có tính chất phục vụ khai thác nhanh và triệt
để các nguồn tài nguyên khoáng sản [28].
Từ khi vịnh Hạ Long được công nhận là Di sản thiên nhiên thế giới (năm 1994),
các nghiên cứu về điều kiện môi trường và giải pháp quản lý vịnh đã được nhiều cơ
quan trong nước và tổ chức nước ngồi quan tâm. Nhìn chung, các nghiên cứu này có
thể chia thành các nhóm sau:
a. Điều tra, đánh giá hiện trạng và các áp lực lên môi trường vịnh
Các nghiên cứu nhóm này được thực hiện khá nhiều trong giai đoạn từ năm
1993 đến 2000 với sự giúp đỡ kỹ thuật và tài chính của nhiều tổ chức quốc tế như WB,
ADB, IDRC của Canada, JICA của Nhật Bản, SIDA của Thụy Điển. Phía Việt Nam,
đơn vị tham gia thực hiện các đề tài, dự án này chủ yếu là Phân viện hải dương học tại
Hải Phòng (nay là Viện Tài nguyên và môi trường biển). Các dự án, nghiên cứu điển
hình này bao gồm “Water Environment Quality of Ha Long Bay, Vietnam”, “Coastal
and Marine Environmental Management for Ha Long Bay, Socialist Republic of
Vietnam”, “The Study on Environment for Ha Long Bay”, “Pollution monitoring: case
study in Ha Long Bay, Vietnam”.
Kết quả của các nghiên cứu, dự án trên đã tạo ra một bộ tài liệu và số liệu môi
trường nền khá đầy đủ cho vịnh Hạ Long, từ điều kiện thủy hải văn, chất lượng nước,
trầm tích, lượng bụi lắng đến đa dạng sinh học trong vịnh. Các nghiên cứu cũng đã chỉ
ra các vấn đề ô nhiễm nước vịnh, các nguồn ơ nhiễm và từ đó đề xuất ra các biện pháp
quản lý, giảm thiểu ô nhiễm [34, 72, 76, 81, 93].
Ngồi các dự án, nghiên cứu có sự hỗ trợ kỹ thuật, tài chính từ các tổ chức quốc
tế và nước ngồi nói trên, một số cơ quan khác trong nước cũng thực hiện các nghiên
19

cứu về môi trường vịnh Hạ Long. Đề tài cấp Nhà nước KHCN 07.06: “Nghiên cứu
biến động môi trường do khai thác kinh tế và q trình đơ thị hố gây ra; các biện pháp
kiểm soát và làm sạch bảo đảm phát triển bền vững vùng Hạ Long - Quảng Ninh - Hải
Phịng” do Đặng Trung Thuận chủ trì (thuộc Chương trình Quốc gia về tài ngun và
mơi trường – KHCN 07) đã làm sáng tỏ mối quan hệ giữa phát triển kinh tế và bảo vệ
môi trường ở đây [39]. Đề tài “Đánh giá tải lượng bồi lắng và ô nhiễm môi trường
nước trên lưu vực vịnh Cửa Lục” đã đánh giá tổng hợp những tác động do khai thác
than, các hoạt động khai thác khác và vấn đề ô nhiễm nước trên toàn lưu vực [22].
b. Nghiên cứu quản lý và bảo vệ mơi trường vịnh
Nhóm đề tài, dự án này không đi sâu vào điều tra, khảo sát hiện trạng môi
trường mà kế thừa số liệu từ các đề tài trước đó. Các đề tài “Nghiên cứu xây dựng
phương án quản lý tổng hợp vùng bờ biển Việt Nam, góp phần đảm bảo an tồn mơi
trường và phát triển bền vững” - Đề tài mã số KHCN-06.07 và “Quy hoạch và lập kế
hoạch quản lý tổng hợp vùng bờ vịnh Hạ Long, Quảng Ninh”- Đề tài 17/2004-ĐTNĐT
hợp tác Việt Nam – Hoa Kỳ đã đề xuất các nguyên tắc quản lý tổng hợp vùng bờ, thiết
lập các phương án quy hoạch, quản lý, bảo vệ môi trường, tài nguyên vịnh Hạ Long
[20]. Đề tài “Phân vùng sử dụng và lập kế hoạch quản lý không gian vùng bờ Quảng
Ninh - Hải Phòng” do cục Quản lý khai thác biển và hải đảo, Tổng cục Biển và Hải
đảo Việt Nam thực hiện với sự hỗ trợ kỹ thuật của Cục Đại dương quốc gia, Cơ quan
quản lý khí quyển và đại dương Mỹ, triển khai từ 2011 đến 2013 đã bước đầu áp dụng
tiếp cận quản lý biển theo không gian cho vùng biển Quảng Ninh - Hải Phòng. Dự án
“Tăng cường thực hiện Kế hoạch hành động toàn cầu – Đánh giá và lồng ghép việc
quản lý nguồn ô nhiễm biển và ven bờ từ lục địa” do Tổng cục Biển và Hải đảo Việt
Nam thực hiện với sự hỗ trợ kỹ thuật và tài chính từ Chương trình mơi trường của Liên
hiệp quốc (UNEP) triển khai từ 2010 đến 2012. Trong dự án này có một nghiên cứu
thí điểm về quản lý nguồn thải lục địa gây ô nhiễm biển tại vịnh Hạ Long, Quảng Ninh
[49]. Báo cáo “Nghiên cứu lập quy hoạch môi trường vịnh Hạ Long đến năm 2020,
tầm nhìn đến năm 2030” do Sở TNMT Quảng Ninh làm chủ đầu tư đã tập trung đánh
giá hiện trạng các nguồn thải gây ô nhiễm vịnh Hạ Long (chủ yếu từ phía đất liền) và

20


đưa ra các tiểu vùng môi trường cũng như các đề xuất bảo vệ môi trường cho từng tiểu
vùng [97].
Hầu hết các nghiên cứu kể trên đều đề cập đến các giải pháp quản lý vịnh Hạ
Long như tăng cường chính sách và thể chế; điều chỉnh quy hoạch phát triển và quy
hoạch bảo vệ môi trường; tăng cường các hoạt động giám sát, quản lý và nâng cao
năng lực cho các cơ quan quản lý môi trường; xây dựng hệ thống quan trắc, cảnh báo
mơi trường và kiểm tốn nguồn thải; đẩy mạnh ứng dụng khoa học và công nghệ trong
bảo vệ môi trường; sử dụng các công cụ kinh tế mơi trường; xã hội hóa bảo vệ mơi
trường vịnh, thông tin tuyên truyền và xây dựng ý thức cộng đồng tự giác tham gia bảo
vệ môi trường.
c. Mô hình hóa chất lượng nước, dự báo diễn biến chất lượng nước vịnh.
Các nghiên cứu thuộc nhóm này đi sâu vào việc sử dụng mơ hình tốn để mơ
phỏng chế độ thủy động lực và lan truyền chất ô nhiễm, từ đó dự báo sự lan truyền,
phân bố chất ơ nhiễm trong vịnh, xu hướng biến đổi nồng độ các chất ô nhiễm theo các
kịch bản tải lượng thải hiện tại và tương lai. Đề tài mơ hình hóa chất lượng nước vịnh
Hạ Long đầu tiên có thể kể đến là “Ha Long Bay Environmental Pollution Study,
Quang Ninh province, Vietnam”. Đề tài này đã đánh giá khả năng pha loãng chất thải
của vịnh Hạ Long dựa trên mơ hình tốn hai chiều thiết lập riêng cho vịnh [71]. Đề tài
“Xây dựng mơ hình tốn chu trình chuyển hố vật chất trong hệ sinh thái biển và ứng
dụng trong việc đánh giá tiềm năng sinh học và môi trường nước vùng biển tỉnh
Quảng Ninh” đã lấy vịnh Hạ Long làm nghiên cứu điểm các q trình chuyển hóa vật
chất trong biển [3]. Nghiên cứu “Xây dựng mơ hình mơ phỏng dịng chảy và truyền
chất hai chiều, ứng dụng cho vùng vịnh Hạ Long” - Đề tài cấp đại học Quốc gia Hà
Nội, mã số QT 06.34 đã xây dựng một mô hình số chất lượng nước và bước đầu áp
dụng mơ phỏng sự lan truyền chất từ hai nguồn thải giả định tại Cửa Lục và Hồng Gai
vào vịnh Hạ Long. Các kết quả nghiên cứu ban đầu cho thấy nguồn thải ở Cửa Lục có

khả năng gây ơ nhiễm trực tiếp cho khu du lịch Tuần Châu và vùng nước trong vịnh
[17]. Thời gian lan truyền chất vào vịnh rất nhanh. Nguồn ơ nhiễm tại Hồng Gai ít có
khả năng gây ô nhiễm cho khu vực Tuần Châu nhưng lại có khả năng lan truyền ra khu
vực lân cận và thời gian lưu giữ chất ô nhiễm khá lâu.
21