1
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG
BÁO CÁO TỔNG HỢP ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP
LƯỢNG GIÁ KINH TẾ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐÁNH GIÁ THIỆT HẠI
DO SỰ CỐ TRÀN DẦU GÂY RA
Chủ nhiệm:
ThS.Vũ Đình Hiếu
7671
04/02/2010
Hà Nội, 2009
2
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG
Cộng tác viên:
TS. Trần Đức Thạnh, PGS. TS. Nguyễn
Thế Chinh, PGS. TS. Phùng Văn Nhạ, TS.
Nguyễn Phạm Hà, TS. Đỗ Công Thung,
TS. Nguyễn Anh Tuấn, ThS. Phạm Đinh
Việt Hồng, ThS. Hoàng Thanh Nhàn, ThS.
Nguyễn Việt Dũng, ThS. Chu Văn Nam,
ThS. Dương Danh Mạnh
Chủ nhiệm:
ThS.Vũ Đình Hiếu
BÁO CÁO TỔNG HỢP ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP
LƯỢNG GIÁ KINH TẾ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐÁNH GIÁ THIỆT HẠI
DO SỰ CỐ TRÀN DẦU GÂY RA
Trung tâm Tư vấn
và Công nghệ Môi trường
Phó Giám đốc phụ trách
Vũ Đình Hiếu
Chủ nhiệm đề tài
Vũ Đình Hiếu
Hà Nội, 2009
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC I
DANH SÁCH CÁN BỘ CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI IV
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT V
LỜI CẢM ƠN VI
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ THUỘC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 4
I. TỔNG QUAN TÁC ĐỘNG CỦA SỰ CỐ TRÀN DẦU LÊN CÁC HỆ SINH THÁI
BIỂN VÀ VEN BỜ 4
1.1. Đặc điểm địa lý tự
nhiên vùng ven biển và biển 4
1.2. Tác động của dầu tràn lên các sinh vật thuỷ sinh và các hợp phần trong các hệ sinh thái 6
1.2.1. Tác động lên thực vật phù du 7
1.2.2. Tác động lên thực vật ngập mặn 8
1.2.3. Tác động của dầu lên rong biển 8
1.2.4. Tác động của dầu lên cỏ biển 9
1.2.5. Tác động lên vi sinh vật biển 10
1.2.6. Tác động lên động vật phù du 11
1.2.7. Tác động lên nguồn giống sinh v
ật 11
1.2.8. Tác động lên sinh vật đáy 12
1.2.9. Tác động lên san hô 12
1.2.10. Tác động của dầu tràn tới nguồn lợi cá biển 13
1.2.11. Tác động lên chim, thú và rùa biển 14
II. CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP LƯỢNG GIÁ
KINH TẾ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG 15
2.1. Các cơ sở khoa học đánh giá ảnh hưởng của sự cố dầu tràn đến các hệ sinh thái
ven biển 15
2.1.1. M
ột số đặc điểm hoá học của dầu và các quá trình loang dầu trên mặt nước và
lắng đọng dầu trong trầm tích 16
2.1.2. Nguyên lý mô hình lan truyền dầu trên biển 26
2.2. Cơ sở lý luận chung về lượng giá thiệt hại kinh tế môi trường do tràn dầu 27
2.2.1. Cơ sở khoa học 27
2.2.2. Cơ sở khoa học lượng giá thiệt hại kinh tế môi trường 28
2.2.3. Phương pháp luận đánh giá giá trị
của hệ sinh thái biển 30
2.3. Lịch sử nghiên cứu liên quan đến sự cố tràn dầu trên thế giới và trong nước 31
2.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 32
2.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 33
2.4. Những tồn tại, hạn chế của phương pháp lượng giá đã được nghiên cứu ứng dụng 35
2.5. Cách tiếp cận 36
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LƯỢNG GIÁ KINH TẾ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI
TRƯỜNG PHỤC VỤ CÔNG TÁC Đ
ÁNH GIÁ THIỆT HẠI DO SỰ CỐ TRÀN
DẦU GÂY RA 37
2.1. Qui trình tổng hợp về đánh giá ảnh hưởng của sự cố tràn dầu đến các hệ sinh thái
biển Việt Nam 37
2.1.1. Tiến hành quan trắc khi có sự cố tràn dầu xảy ra theo các kịch bản khác nhau 37
ii
2.1.2. Thu thập và phân tích mẫu của sự cố tràn dầu đến các hệ sinh thái ven biển Việt
Nam 37
2.1.3. Các giải pháp ứng xử, khắc phục trước mắt và lâu dài 62
2.2. Bộ phương pháp lượng giá thiệt hại kinh tế tài nguyên và môi trường phục vụ
công tác đánh giá thiệt hại do sự cố tràn dầu gây ra 68
2.2.1. Các phương pháp đo lường thiệt hại đối với giá trị sử dụng trực ti
ếp của tài
nguyên môi trường 70
2.2.2. Các phương pháp đo lường thiệt hại đối với giá trị sử dụng gián tiếp của tài
nguyên/môi trường 81
2.2.3. Các phương pháp đo lường thiệt hại đối với giá trị phi sử dụng 88
2.3. Lựa chọn phương pháp lượng giá đối với vùng biển Quảng Nam và vùng biển phá
Tam Giang 100
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LƯỢNG GIÁ THIỆT H
ẠI KINH TẾ
ĐỐI VỚI CÁC HỆ SINH THÁI VEN BIỂN TỈNH QUẢNG NAM DO CỐ TRÀN
DẦU 105
3.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội 105
3.2. Kết quả điều tra cộng đồng về sự cố tràn dầu 110
3.3. Kết quả lượng giá kinh tế 114
3.3.1. Thiệt hại đối với các giá trị sử dụng trực tiếp (C1) 114
3.3.2. Thiệt hạ
i đối với giá trị sử dụng gián tiếp (C2) 119
3.3.3.Thiệt hại đối với giá trị phi sử dụng (C3) 134
3.3.4. Tổng giá trị thiệt hại kinh tế khu vực Cù Lao Chàm 135
3.4. Đánh giá kết quả và những thuận lợi, khó khăn khi lượng giá 136
CHƯƠNG 4: LƯỢNG GIÁ THIỆT HẠI KINH TẾ TÀI NGUYÊN, MÔI
TRƯỜNG KHU VỰC TAM GIANG – CẦU HAI DO SỰ CỐ TRÀN DẦU 137
4.1. Đối tượng nghiên cứu 137
4.1.2. Đặ
c trưng điều kiện tự nhiên đầm phá Tam Giang – Cầu Hai 138
4.1.3. Đặc điểm khí hậu 140
4.1.4. Thuỷ, hải văn 141
4.2. Đặc điểm môi trường nước khu vực Tam Giang - Cầu Hai 142
4.2.1. Nhiệt độ 142
4.2.2. Độ mặn 143
4.2.3. Độ pH 143
4.2.4. Oxy hoà tan 143
4.3. Các giá trị tài nguyên, môi trường của đầm phá Tam Giang - Cầu Hai 144
4.3.1. Giá trị đa dạng sinh h
ọc 144
4.3.2. Nguồn lợi thủy sinh 145
4.3.3. Giá trị giao thông - cảng 146
4.3.4. Tiềm năng xây dựng cơ sở hạ tầng nghề cá và khai thác biển 146
4.3.5. Phát triển nông nghiệp 146
4.3.6. Phát triển du lịch - giải trí 146
4.3.7. Giá trị định cư 147
4.3.8. Giá trị giáo dục và khoa học 147
4.3.9. Giá trị văn hoá 147
4.3.10. Giá trị môi trường 148
4.3.11. Giá trị sinh thái 148
4.4. Đặc điểm kinh tế xã hội khu vực đầm phá Tam Giang – Cầu Hai 150
iii
4.4.1. Dân số và lao động 150
4.4.2. Cơ sở hạ tầng 150
4.4.3. Diện tích tự nhiên và cơ cấu sử dụng đất 150
4.4.4. Các ngành nghề kinh tế cơ bản 151
4.4.5. Đời sống vật chất và tinh thần 152
4.4.6. Định hướng phát triển kinh tế - xã hội 152
4.4.7. Hiện trạng quản lý vùng đất ngập nước TGCH 153
4.5. Lượng giá thiệt hại tài nguyên môi trường đầm phá Tam Giang – Cầu Hai do s
ự
cố tràn dầu 154
4.5.1. Tính toán tổng giá trị tài nguyên môi trường đầm phá 154
4.5.2. Tổng hợp các giá trị kinh tế thu được từ hệ sinh thái Tam Giang – Cầu Hai 163
4.6. Lượng giá kinh tế tổn thất tài nguyên do sự cố dàu tràn gây ra cho hệ sinh thái cỏ
biển trong đầm phá Tam Giang – Cầu Hai năm 2007 163
4.6.1. Thiệt hại đối với các giá trị sử dụng thu được từ HST cỏ biển đầm phá TG-CH
(C1) 164
4.6.2. Tính toán lượng kinh phí cho dự án khôi ph
ục HST cỏ biển trong đầm phá TG-
CH 164
4.7. Đánh giá kết quả và những thuận lợi, khó khăn khi lượng giá 166
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 167
5.1. KẾT LUẬN 167
5.2. KIẾN NGHỊ 168
TÀI LIỆU THAM KHẢO 169
PHỤ LỤC 174
PHỤ LỤC 1: SẢN PHẨM GIAO NỘP 175
PH
Ụ LỤC 2: KINH PHÍ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 178
PHỤ LỤC 3: TÓM TẮT TÍNH CHẤT CHUNG CỦA DẦU THÔ TẠI MỘT SỐ
MỎ DẦU CỦA VIỆT NAM
184
iv
DANH SÁCH CÁN BỘ CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
STT Họ và tên Cơ quan công tác
1 ThS.Vũ Đình Hiếu Tổng Cục Môi trường
2 TS. Trần Đức Thạnh
Viện Tài nguyên và Môi trường
biển Hải Phòng
3 PGS. TS. Nguyễn Thế Chinh Đại học Kinh tế Quốc dân Hà Nội
4 PGS. TS. Phùng Văn Nhạ Đại học Kinh tế, ĐHQG Hà Nội
5 TS. Nguyễn Phạm Hà Tổng Cục Môi trường
6 TS. Đỗ Công Thung
Viện Tài nguyên và Môi trường
biển Hải Phòng
7 TS. Nguyễn Anh Tuấn Tổng Cục Môi trường
8 ThS. Phạm Đinh Việt Hồng Tổng Cục Môi trường
9 ThS. Hoàng Thanh Nhàn Tổng Cục Môi trường
10 ThS. Nguyễn Việt Dũng Tổng Cục Môi trường
11 ThS. Chu Văn Nam Tổng Cục Môi trường
12 ThS. Dương Danh Mạnh Tổng Cục Môi trường
v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ĐVĐ Động vật đáy
ĐVKXS Động vật không xương sống
ĐVPD Động vật phù du
HST Hệ sinh thái
LGKT Lượng giá kinh tế
RNM Rừng ngập mặn
RSH Rạn san hô
TG-CH Tam Giang – Càu Hai
TVNM Thực vật ngập mặn
TVPD Thực vật phù du
vi
LI CM N
Thành công của Đề tài này có đợc là nhờ sự giúp đỡ tận tình của các cơ
quan, tổ chức, cá nhân và sự nỗ lực của nhóm nghiên cứu.
Trớc hết Ban chủ nhiệm đề tài xin chân thành cảm ơn tới Ban Lãnh đạo,
các anh chị, các bạn đồng nghiệp thuộc Tổng Cục Môi Trờng đã giúp đỡ, chia
sẻ nhiều ý kiến quý báu và tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm nghiên cứu hoàn
thành Đề tài nghiên cứu này
Xin chân thành cảm ơn sự hợp tác của Uỷ ban Nhân dân tỉnh Quảng Nam
và Uỷ ban Nhân dân tỉnh Thừa Thiên Huế, cùng các ban, ngành, đoàn thể đã
giúp đỡ chúng tôi hoàn thành nghiên cứu này.
Cảm ơn các cộng tác viên, bạn bè đã cộng tác, ủng hộ chúng tôi trong quá
trình triển khai nghiên cứu. Xin cảm ơn các tác giả, các cơ quan, tổ chức đã cho
chúng tôi cơ hội đợc trích dẫn các số liệu, thông tin.
Cuối cùng nhóm nghiên cứu xin đợc cảm ơn các cán bộ thuộc Trung tâm
T vấn và Công nghệ Môi trờng, những ngời đã luôn cùng vai, sát cánh với
chúng tôi, giúp chúng tôi vợt qua những khó khăn và hoàn thành nghiên cứu
này
.
Hà Nội, tháng năm 2009
TM. Tập thể tác giả
1
MỞ ĐẦU
Biển nước ta có vị trí địa lý rất trọng yếu đối với phát triển kinh tế và an
ninh, quốc phòng. Trong biển có trên 3.000 đảo lớn nhỏ, phân bố tập trung ở ven
bờ Tây Bắc vịnh Bắc Bộ (Quảng Ninh - Hải Phòng) và hai quần đảo ngoài khơi
là Trường Sa và Hoàng Sa. Dải bờ biển nước ta kéo dài trên 3.260km (không kể
bờ các đảo) và cứ 100km
2
đất liền có 1km đường bờ biển, trong khi tỷ lệ này
của thế giới là 600km
2
/1km. Ngoài ra, cứ khoảng 1km
2
đất liền thì có gần 4km
2
vùng lãnh hải và đặc quyền kinh tế, so với thế giới tỷ lệ này gấp khoảng 1,6 lần.
Đây là những tiền đề cho phép hoạch định một chiến lược biển tầm cỡ, phù hợp
với xu thế phát triển của một quốc gia biển trong vùng biển Đông.
Biển có vai trò quan trọng trong môi trường sống của các loài (động vật
đáy; rong biển; rạn san hô; động vật phù du; thực vật phù du; thự
c vật ngập mặn;
tôm biển; cỏ biển; rắn biển; thú biển; rùa biển và chim nước). Biển còn là rừng
mưa nhiệt đới dưới đáy biển (rạm san hô, cỏ biểm, ), với những cánh rừng ngập
mặn ven biển, đồng cỏ dưới đáy biển. biển còn là dây xích sinh thái quan trọng
giữa đại dương và lục địa. Điều kiện sinh thái biển khác hoàn toàn trên đất liền
(hệ sinh thái phân bố
thành tầng khác nhau theo độ sâu). Biển còn là kho nguyên
liệu khoáng (dầu khí; khoáng sản rắn; vật liệu xây dựng, nhiều loại hình mỏ
khoáng sản khác, ). Ngoài ra biển còn có các tiềm năng phát triển phát triển du
lịch, phát triển cảng - hàng hải,… Biển nước ta có những thế mạnh kinh tế rất
quan trọng trong quốc tế và khu vực, với trữ lượng lớn là nguồn tài nguyên quí
giá bổ sung cho nguồn tài nguyên trên đất liền ngày càng cạn kiệt…
Trong những năm g
ần đây vùng biển nước ta đang phải đối mặt với bao
thảm hoạ về môi trường do con người gây ra như sự cố tràn dầu. Dầu tràn trôi
nổi trên mặt nước theo dòng chảy mặt, sóng, gió, dòng triều trôi dạt vào vùng
biển ven bờ, bám vào đất đá, trên bãi triều, bám lên các kè đá, các bờ đảo làm
mất mỹ quan, gây ra mùi khó chịu đối với du khách khi tham quan du lịch,
tắm mát trên các khu vực danh lam thắng cảnh các bãi tắm. Do vậy làm giảm
doanh thu củ
a ngành du lịch ở ven biển. Mặt khác, dầu tràn làm cho nguồn
giống tôm cá bị ảnh hưởng thậm chí bị chết, dẫn đến làm giảm năng suất nuôi
trồng và đánh bắt thuỷ sản ven biển. Dầu còn làm ảnh hưởng đến nghề khai
thác muối từ nước biển do gây ra mùi vị khó chịu v.v. Hiện nay dầu loang là
một trong những thảm hoạ môi trường do các vụ đắm tàu, các sự cố khai thác,
vận chuyể
n dầu gây ra, trong đó hoạt động tàu thuyền trong cảng cũng là một
trong những nguồn gây loang dầu quan trọng trên biển.
Theo thống kê của Cục Bảo vệ Môi trường, từ năm 1987 đến nay đã xảy ra
hơn 90 vụ dầu tràn tại các vùng sông và biển ven bờ của nước ta, gây thiệt hại to
lớn về kinh tế cũng như ô nhiễm nghiêm trọng và lâu dài cho môi trường. Khi
xảy ra sự cố dầu tràn trên nước hoặ
c trên đất, khả năng triển khai ứng cứu nhanh
có vai trò đặc biệt quan trọng để loại bỏ hoàn toàn hay giảm thiểu tối đa những
hậu quả nghiêm trọng và lâu dài mà sự cố dầu tràn có thể gây ra.
2
Gần đây, ô nhiễm dầu tràn ảnh hưởng từ Hà Tĩnh đến Cà Mau và tại nhiều
đảo như Cù lao Chàm, Côn Đảo. Theo thông tin gần nhất, đảo Bạch Long Vĩ -
Hải Phòng cũng đang bị vệt dầu tràn tấn công gây hại một cách nghiêm trọng.
Quy mô đợt dầu tràn rất lớn và thời gian kéo dài. Thiệt hại trước mắt bước
đầu nhận thấy là rất to lớn, trước hết là đối với các cơ s
ở nuôi trồng thuỷ sản,
hoạt động du lịch. Các thiệt hại gián tiếp và lâu dài của đợt dầu tràn là rất
nghiêm trọng và chưa nhận thức hết được, nhưng chắc chắn sẽ gây ảnh hưởng
nghiêm trọng tới phát triển bền vững.
Trong khi đó, các chiến lược/kế hoạch ngăn ngừa bảo vệ các vùng/đối
tượng có khả năng bị tổn hại do tràn dầu h
ầu như còn ít được nghiên cứu và
triển khai. Các biện pháp phòng chống, ứng phó sự cố tràn dầu còn mang tính
tình thế, những biện pháp chủ yếu ứng phó với sự cố tràn dầu vẫn là thủ công.
Công tác điều hành cũng như các giải pháp công nghệ ứng phó còn yếu kém,
thiếu phương tiện và kinh phí hoạt động. Việc khắc phục sự cố tràn dầu của
nước ta gặp rất nhiều khó khăn, khi thu gom c
ả hàng nghìn tấn dầu phải huy
động mấy nghìn nhân lực từ cư dân địa phương, học sinh, sinh viên, bộ đội trong
điều kiện không có phương tiện bảo hộ lao động. Vì vậy, tổn thất do tràn dầu
gây ra là rất to lớn.
Theo thống kê chưa đầy đủ của Cục Bảo vệ Môi trường, tính đến tháng
6/2007, tổng thiệt hại do tràn dầu là 76.897,201 triệu đồng, trong đó chi phí thu
gom vận chuyển là 1.210,714 triệu đồ
ng; chi phí xử lý là 73,830 triệu đồng. Đặc
biệt ngành du lịch đã bị ảnh hưởng nghiêm trọng do ô nhiễm dầu với tổng thiệt
hại lên tới 44.958,387 triệu đồng, tiếp đến là ngành thuỷ sản là 28.436,450 triệu
đồng và nông nghiệp là 1.612,000 triệu đồng… Chưa có thống kê thiệt hại về
môi trường và sức khoẻ.
Để góp phần đánh giá đầy đủ tác động của sự cố môi trường đến tài nguyên
và môi tr
ường cần phải có những nghiên cứu về phương pháp luận lượng giá
kinh tế khi sự cố xảy ra từ đó có cơ sở để đòi đối tượng gây ra sự cố bồi thường
thiệt hại.
Cơ sở pháp lý:
- Căn cứ vào Thông tư số 23/2007/TT-BTC ngày 21 tháng 3 năm 2007 của
Bộ Tài chính qui định chế độ công tác phí, chế độ chi tổ chức các cuộc hội nghị
đối với c
ơ quan Nhà nước và đơn vị sự nghiệp công lập;
- Thông tư liên tịch số 44/2007/TTLT-BTC-BTNMT ngày 07/05/2007
hướng dẫn định mức xây dựng và phân bổ dự toán kinh phí đối các đề tài, dự án
khoa học và công nghệ có sử dụng ngân sách Nhà nước;
- Căn cứ vào hợp đồng giao việc của Cục Bảo vệ Môi trường, tập thể tác
giả thực hiện đề tài: “Nghiên cứu, xây dựng phương pháp lượng giá kinh tế
tài nguyên và môi tr
ường phục vụ công tác đánh giá thiệt hại do sự cố tràn
dầu gây ra”. Trên cơ sở lựa chọn các kịch bản phát triển kinh tế xã hội đối với
3
vùng: đầm phá Tam Giang – Cầu Hai (Thừa Thiên Huế ) và Cửa Đại, Cù Lao
Chàm (tỉnh Quảng Nam), làm điểm tính toán các tổn thất kinh tế xảy ra khi có
sự cố dầu tràn ảnh hưởng đến các hệ sinh thái (HST) biển trong đầm phá.
Mục tiêu của đề tài:
1- Xây dựng được hệ phương pháp lượng giá kinh tế tài nguyên và môi
trường phục vụ đánh giá thiệt hại do sự cố tràn dầu gây ra.
2- Lượng giá được tổn thất kinh tế tài nguyên và môi tr
ường cho một số
hệ sinh thái biển tiêu biểu do sự cố tràn dầu.
Nhiệm vụ:
1- Nghiên cứu luận cứ khoa học xây dựng phương pháp lượng giá kinh
tế tài nguyên và môi trường.
2- Đề xuất Bộ phương pháp lượng giá thiệt hại kinh tế tài nguyên và môi
trường phục vụ công tác đánh giá thiệt hại do sự cố tràn dầu gây ra.
3- Ứng dụng điều tra, đánh giá hiện trạng tài nguyên và tình hình khai
thác, sử dụng các HST biể
n tiêu biểu thuộc tỉnh Quảng Nam và Thừa Thiên Huế
(Tam Giang -Cầu Hai).
4- Ứng dụng điều tra, đánh giá các chỉ số tài nguyên và kinh tế, xã hội
phục vụ cho lượng giá kinh tế tổn thất tài nguyên và môi trường trong hệ sinh
thái biển tiêu biểu thuộc tỉnh Quảng Nam và Thừa Thiên Huế.
5- Lượng giá kinh tế các giá trị của hàng hoá và dịch vụ bị ảnh hưởng từ
một số hệ sinh thái biển tiêu biểu sau sự cố dầu tràn quy ra tiền.
6- Xử lý tài liệu, nghiên cứu chuyên đề.
7- Viết báo cáo tổng hợp đề tài: Trên cơ sở phân tích, xử lý, tổng hợp các
tài liệu liên quan, nhóm nghiên cứu đã hoàn thành các nhiệm vụ đề ra.
4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ THUỘC NỘI DUNG
NGHIÊN CỨU
I. TỔNG QUAN TÁC ĐỘNG CỦA SỰ CỐ TRÀN DẦU LÊN CÁC HỆ SINH
THÁI BIỂN VÀ VEN BỜ
1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên vùng ven biển và biển
Nằm ở phía Đông bán đảo Đông Dương, Việt Nam thuộc vào quốc gia
không lớn, có diện tích đất liền khoảng 330.000km
2
và một vùng biển đặc quyền
kinh tế khoảng 1.000.000km
2
. Vùng biển nước ta có tên gọi biển Đông, vì nằm
chủ yếu ở phía Đông nước ta. Biển Đông là một biển lớn, đứng thứ hai thế giới
sau biển San Hô ở phía đông nước Oxtraylia. Chiều dài của biển Đông khoảng
3.000km, chiều ngang nơi hẹp nhất từ mũi Cà Mau đến đảo Borneo thuộc
Indonexia cũng gần 1.000km và diện tích khoảng 3.447.106 km
2
, tức là gấp 1,5
lần Địa Trung Hải. Độ sâu trung bình của biển Đông là 1.140m và khối lượng
nước trong biển là 3.928.106km
3
. Trong biển có hai vịnh lớn là vịnh Bắc Bộ ở
phía Bắc (khoảng 150.000km
2
) và vịnh Thái Lan ở phía Nam (462.000km
2
).
Nhiều khu vực bờ biển, cũng như các đảo ở nước ta có vị trí địa lý rất trọng
yếu đối với phát triển kinh tế và an ninh, quốc phòng. Tiềm năng này đang được
chú trọng bước đầu trong việc tổ chức lãnh thổ cho các thời kỳ phát triển đất
nước. Trong biển có trên 3.000 đảo lớn nhỏ, phân bố tập trung ở ven bờ Tây Bắc
vịnh Bắc Bộ (Quả
ng Ninh - Hải Phòng) và hai quần đảo ngoài khơi là Trường
Sa và Hoàng Sa. Các đảo và quần đảo là điểm tựa vững chắc cho bố trí thế trận
phát triển kinh tế biển gắn với bảo vệ an ninh chủ quyền trên biển. Nhiều đảo có
thể xây dựng thành các trung tâm kinh tế đảo và dịch vụ cho các hoạt động khai
thác biển xa. Dải bờ biển nước ta kéo dài trên 3.260km (không kể bờ các đảo) và
cứ 100km
2
đất liền có 1km đường bờ biển, trong khi tỷ lệ này của thế giới là
600km
2
/1km. Ngoài ra, cứ khoảng 1km
2
đất liền thì có gần 4km
2
vùng lãnh hải
và đặc quyền kinh tế, so với thế giới tỷ lệ này gấp khoảng 1,6 lần. Đây là những
tiền đề cho phép hoạch định một chiến lược biển tầm cỡ, phù hợp với xu thế
phát triển của một quốc gia biển trong vùng biển Đông.
Vùng biển và ven biển nước ta có những nét đặc thù về điều kiện tự nhiên
liên quan đến mức độ ả
nh hưởng của dầu tràn thể hiện qua chế độ sóng, gió,
dông, bão thường xảy ra trên biển. Đặc biệt sự ảnh hưởng của chế độ gió mùa
Đông Bắc và Tây Nam. Đặc biệt chế độ bức xạ dồi dào và phân bố khá đồng đều
thì yếu tố chính quyết định sự phân hoá của khí hậu từ Bắc vào Nam là gió mùa
mùa đông. Các luồng gió mùa cực đới trong quá trình di chuyển về phía Nam đã
biến tính nhanh chóng và đến các v
ĩ độ Trung bộ thì đã hoàn toàn suy yếu. Vì
vậy, ở phía Bắc là không khí cực đới biến tính và phần phía Nam là không khí
nhiệt đới. Hệ quả là có sự tăng của nền nhiệt từ Bắc đến Nam và nhất là trong
mùa đông với gradien trung bình của nhiệt độ xấp xỉ 0,6 - 0,7
o
/độ vĩ tuyến. Chế
độ mưa hoàn toàn phụ thuộc vào hoàn lưu khí quyển và điều kiện địa hình. Nhìn
chung lượng mưa trong các vũng vịnh không lớn lắm do không có địa hình chắn
5
gió, chỉ từ một số vũng vịnh ở Trung bộ (từ Huế đến Quảng Ngãi), và ở vùng
Đông bắc là có lượng mưa nhiều so với các khu vực khác vì ở đây có nhiều
nhánh núi chạy ra sát biển có tác dụng chắn gió mùa, mưa trong các khu vực này
thường trên 2000 mm. Từ Bắc xuống Nam ta thấy có sự muộn dần của cực đại
mưa liên quan đến sự muộn dần của mùa bão.
Trong khu vực tồn t
ại hai kiểu mùa mưa, kiểu mùa mưa trùng với kiểu gió
mùa mùa hè kéo dài vào khoảng từ tháng 5 đến tháng 10 với nguồn cung cấp
ẩm là các khối không khí nhiệt đới biển hay xích đạo và một kiểu mùa mưa
trùng với mùa gió mùa mùa đông kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12 với nguồn
cung cấp ẩm có một phần là những khối không khí ngoại chí tuyến và địa hình
đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành mưa ở đây, đó là kiểu “mùa mưa
Trung bộ” được xem là mộ
t ngoại lệ đặc sắc của chế độ mưa gió mùa.
Gió mùa thường lớn hơn trong đất liền, hướng gió phù hợp với hướng của
hoàn lưu chung. Mùa đông thịnh hành gió mùa Đông bắc với tần suất trên 50%
rồi đến hướng Bắc. Mùa hạ hướng gió thịnh hành là gió Nam, Tây Nam và
Đông Nam.
Do có vị trí ngay sát biển Đông nên đại bộ phận vũng vịnh ở nước ta đều bị
chịu ả
nh hưởng thực tiếp của bão, với thời gian khác nhau phụ thuộc vào vị trí địa
lý của từng khu vực. Mùa bão thường kéo dài từ tháng 4 đến tháng 12, trong
những tháng còn lại bão chỉ hoạt động rất yếu và hãn hữu, và để lai những hệ quả
thời tiết không quan trọng lắm. Mùa bão có xu hướng chậm dần từ Bắc vào Nam.
Ở phần phía Bắc và Bắc Trung bộ mùa bão bắt đầu từ tháng 6 và kết thúc
vào tháng 10, tháng có nhiều bão nhất là tháng 8 và 9.
Đến khu vực Trung trung
bộ mùa bão lùi chậm tới tháng 7 và kết thúc vào tháng 10 và tháng có nhiều khả
năng bão nhất trong khu vực này là tháng 9. Vùng bờ biển Nam Trung Bộ, mùa
bão chủ yếu giới hạn trong 3 tháng, từ tháng 9 đến tháng 7, khả năng bão ở đây
ít hơn so với các khu vực trên và bão ở đây cũng yếu đi khá nhiều vì là bão cuối
mùa và không để lại hệ quả thời tiết nghiêm trọng như ở phía Bắc. Nam Bộ là
nơi coi như không có bão, tháng nhiề
u khả năng có bão nhất là tháng 11 và
khoảng 4 - 5 năm mới có một cơn bão đổ bộ vào khu vực này.
Một số hiện tượng thời tiết đặc biệt diễn ra theo quá trình khác với trên lục
địa. Chẳng hạn như sương mù thì chủ yếu là sương mù bình thường, được hình
thành khi khối không khí nóng di chuyển đến vùng biển lạnh hơn. Vì vậy, sương
mù thường xuất hiện vào nửa cuối mùa đông sang cuối mùa hạ (là th
ời kỳ nhiệt
độ mặt biển thấp hơn nhiệt độ không khí). Số ngày có sương mù giảm rất nhanh
về phía Nam bắt đầu từ khu vực Trung Trung bộ.
Giông trên biển thường xuất hiện vào nửa đêm và sáng (là thời gian tầng
kết của không khí trên biển bất ổn định nhất), trái ngược với trên đất liền thường
xảy ra vào chiều và tối. Mưa phùn cũng là một hiện tượng thờ
i tiết, đặc biệt chỉ
xuất hiện ở các vũng vịnh thuộc Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ.
6
Sóng vùng biển Việt Nam hoàn toàn trùng hợp với dao động của các gió và
hướng gió.
Các hệ sinh thái biển như hệ sinh thái RSH, vùng chiều ven biển, cửa sông và
các hệ sinh thái RNM, cỏ biển thường tập trung ở vùng biển ven bờ, đây là vùng
nước nông với độ sâu không quá 30-40 m. Địa hình bờ nhiều khu vực nhìn chung
không bằng phẳng tạo nên dòng chảy biển và bờ càng phức tạp. Khi có sự cố tràn
dầu, sóng và gió sẽ đưa dầu vào bờ và do quá trình hoà tan, bay hơi, lắ
ng đọng dầu
sẽ nhanh chóng tác động đến môi trường và sinh vật của các hệ sinh thái (HST).
1.2. Tác động của dầu tràn lên các sinh vật thuỷ sinh và các hợp phần trong
các hệ sinh thái
Để phân tích ảnh hưởng của ô nhiễm dầu đối với các loài sinh vật và HST
biển, cần xem xét sự biến động một số đặc trưng của HST do tác động của dầu
tràn. Về mặt định tính, theo Patin (1981), Izrael (1981), dầu thải làm thay đổi
cấu trúc củ
a quần xã và làm cho HST mất cân bằng và ổn định. Điều đó thể hiện
qua đặc điểm thay đổi các mối tương quan giữa loài và giống giảm sự đa dạng
và phong phú về thành phần loài, làm xuất hiện các loài chỉ thị; kích thích các
loài vi sinh vật phân rã dầu phát triển đến một số lượng có hại cho nhiều sinh vật
có hại khác. Ngoài ra, dầu thải còn tạo ra các tiền đề gây bệnh cho nhiều động
vậ
t thuỷ sinh: gây ra quái thai, làm giảm kích thước cá thể, thay đổi khả năng
định hướng của sinh vật trong không gian Đặc biệt nguy hiểm là quá trình ảnh
hưởng của dầu thải ở hàm lượng nhỏ nhưng kéo dài - dạng kinh niên nhiễm bẩn.
Nhiễm bẩn dầu gây độc mạnh ở lớp mỏng trên mặt nước trong sự kết hợp với
nhiều chất độc khác (Izrael, 1981), đặc biệt là các hợp chất hữu cơ
và kim loại
nặng. Đánh giá đôc tính của dầu thải rất phức tạp vì bản chất của dầu mỏ. Thực
tiễn cho thấy dầu mỏ có nguồn gốc khác nhau, với thành phần khác nhau
nhưng đều có độc tính đối với đời sống sinh vật. Dầu chế biến, nhiên liệu
thường có độc tính cao hơn dầu thô. Dầu sau khi được làm sạch bằng các hoá
chất tẩy rửa, hoá chấ
t làm tan đều tăng tính độc đối với sinh vật.
Về mặt nguyên tắc của độc tính – sinh thái học, kết quả phân chia thứ bậc
độc hại đối với sinh vật biển thì dầu thải và các sản phẩm của nó có độc hại
đứng sau các hợp chất hữu cơ có clo, nhưng độc hơn các chất có hoạt tính bề
mặt. Hàm lượng tối thiểu có hiệu ứng độc hại cho đời s
ống sinh vật trong biển
đối với dầu thải là 10-2 đến 10-1 mg/L, đối với các hợp chất có clo nhỏ hơn,
khoảng 10-5 đến 10-2 mg/l. Các HST đặc trưng của rừng ngập mặn (RNM), rạn
san hô, các ao đầm ven bờ và cả thềm lục địa có khai thác dầu khí đều chịu tác
động do nhiễm bẩn dầu và các chất đồng hành của công nghiệp dầu khí. Giá trị
ngưỡng sinh thái đối với dầu thải tổng số là 0,5 mg/L. Trong
đó quá trình đánh
giá đặc tính của dầu thải phải lưu ý đến các sản phẩm phân rã dầu mỏ như các
perokcit, Benziberin có độc tính gấp hàng chục, hàng trăm lần so với dầu thải.
Chính vì vậy dầu thải sau khi được xử lý bằng các chất làm tan thường có độc
tính cao hơn so với nguyên dạng dầu thải nguyên sinh [Hoàng Trung Du, 1998].
7
Các vùng cửa sông và ven bờ, các vùng có hoạt động mạnh mẽ là những là nơi
hàm lượng dầu thấp trong thời kỳ triều rút. Tuy vậy, hàm lượng dầu ở các vùng
ven bờ ảnh hưởng nhiều bởi nguồn thải địa phương và thường mang tính chất
ngẫu nhiên. Trường nhiễm bẩn được hình thành ở vùng ven bờ, vùng khai thác
dầu khí, các tuyến hàng hải quốc tế, đới gió mùa và dòng chảy, dầu được phát
tán và lan truyền ra toàn vùng biển. Vì vậ
y, càng xa bờ, xa các nguồn thải thì
nồng độ dầu trong nước càng giảm, khi khoảng cách đạt tới hàng chục hàng
trăm cây số thì hàm lượng dầu trở lại bình thường.
Dòng thải đóng vai trò lớn trong việc hình thành trường nhiễm bẩn dầu. Thực
tế cho thấy rằng những nơi tốc độ dòng chảy lớn thì hàm lượng dầu nhỏ và nơi có
dòng chảy nhỏ thì hàm lượng dầu lớn. Như vậ
y, dầu được chảy từ vùng chảy xiết
tới lắng đọng ở vùng chảy yếu hơn. Ở vùng hội tụ hải lưu thì hàm lượng dầu lớn,
còn ở vùng phân kỳ thì hàm lượng dầu nhỏ và chi phí lớn ở vùng ngoại vi. Hàm
lượng dầu lớn hơn còn gặp ở vùng tiếp giáp giữa các khối nước, ở tầng chảy vọt.
Để có thể thiết lập một hệ
thống phương pháp đánh giá tác động của dầu
tràn lên các hệ sinh thái, cần thiết hiểu biết về tác động của dầu lên các hợp phần
trong quần xã sinh vật biển, chủ nhân thường xuyên của các hệ sinh thái ven bờ.
1.2.1. Tác động lên thực vật phù du
Các kết quả nghiên cứu trên thế giới của các nhóm tác giả đã cho thấy quần
xã thực vật phù du (TVPD) chịu ảnh hưởng ít của sự ô nhiễm dầu trong nướ
c
biển do có khả năng sinh sôi nhanh, tính nhạy cảm khác nhau của các loài và
chịu tác động của nhiều yếu tố ngoài tự nhiên nên rất khó xác định những nhóm
sinh vật thuộc TVPD chỉ thị cho sự ô nhiễm dầu nếu không có các nghiên cứu
tiếp theo tại các phòng thí nghiệm. Tuy nhiên các kết quả nghiên cứu cũng đã
khẳng định khi vùng biển bị ô nhiễm dầu thì khả năng quang hợp của tảo cũng
bị ảnh h
ưởng và phụ thuộc vào hàm lượng các loại dầu có mặt, có thể làm mất đi
một số loài hoặc làm chậm khả năng phân chia tế bào, dẫn đến giảm khả năng sơ
cấp có thể đến 40% ở 100 - 200ppb bằng phương pháp cacbon đồng vị phóng xạ
(Gordon và Prouse, 1973).
Vì vậy, khi có sự cố dầu tràn xảy ra, để tìm hiểu ảnh hưởng của dầu đến
quần xã TVPD, chúng ta phải nghiên cứu thành phần c
ủa xã đang có mặt, biến
động mật độ quần xã TVPD và của một số loài vi tảo có tính nhạy cảm cao với
hàm lượng dầu thô như: Ditylum brightwelli, Coscinodisucs granii và
Chaetoceros curvisetus, những loài rất phổ biến trong các vùng nước ven bờ của
Việt Nam nghiên cứu năng suất sơ cấp thông qua hàm lượng Chlorophyl có trong
nước biển. Sau đó so sánh với các kết quả đã có trước về thành phần loài và mật
độ quần xã TVPD, năng suất sơ cấ
p tại các vùng bị ô nhiễm để có cơ sở đánh giá
những ảnh của dầu đối với quần xã TVPD biển.
Một nghiên cứu về ô nhiễm vùng biển Karnataka, Ấn Độ gồm hai địa điểm
Kulai (nơi chịu ảnh hưởng của các nhà máy phân bón, xăng dầu, hoá chất thực
vật và ô nhiễm rác thải) và Padubidri (cách điểm 120km, nơi có các khu nuôi
8
trồng thuỷ sản điển hình, không bị ảnh bởi các rác thải công nghiệp) vào tháng
1/2006, các nhà khoa học đã phát hiện sinh khối và sự phát triển của quần xã
TVPD tại vùng biển này biến đổi khác nhau theo mùa dễ phát hiện hơn do sự
thay đổi do ô nhiễm trong hai vùng. Các loài TVPD đặc trưng cho nhóm tảo
trung tâm (centric diatom) như các loài thuộc chi Rhizosolenia, Leptocylindrus,
Chaetoceros, Thalassiosira và Cosinodiscus đóng góp đến 90% số loài trong
quần xã vào tháng 5% và 70% vào tháng 1 tại Kulai. Trong khi quần xã hỗn hợp
các nhóm tảo trung tâm, lông chim, tảo Lam và tảo Giáp lạ
i chiếm ưu thế tại
Padubdri vào tháng 1. Sự kém đa dạng số loài thực vật phù du (TVPD) hơn và
sự phong phú cùng với sự ưu thế phát triển nhanh về mật độ của các nhóm tảo
lông chim quan sát được ở Kulai được coi như yếu tố chỉ thị dùng để phát hiện
sự ô nhiễm hữu cơ, trong đó có dầu.
Bên cạnh các nghiên cứu về biến đổi quần xã thực vật phù du (TVPD) dầu
tràn
được các nhà khoa học trên thế giới tiến hành đã cho thấy quần xã TVPD có
chịu tác động của dầu làm biến đổi cấu trúc quần xã và biến động số lượng một
số loài. Nhưng TVPD là những thực vật sống trôi nổi theo dòng nước phụ thuộc
vào các yếu tố dòng chảy, gió và nhiệt độ trên biển nên chỉ sau một thời gian
ngắn, quần xã TVPD tại vùng biển có dầu tràn sẽ được bổ sung thêm các nhóm
đố
i tượng khác nên các quan sát sau dầu tràn sẽ không thấy sự thay đổi của quần
xã TVPD tại các vùng biển có dầu tràn.
1.2.2. Tác động lên thực vật ngập mặn
Bao phủ lên các cơ quan hô hấp và quang hợp của thực vật ngập mặn
(TVNM), dầu có thể làm chết một phần hay toàn bộ TVNM trong vùng bị tràn
dầu. Nặng nề hơn là sau khi tràn dầu trầm tích gốc rừng bị nhiễm dầu và hỏng
hệ rễ cây có thể gây ch
ết hàng loạt. Các nghiên cứu trên thế giới chỉ ra rằng phải
mất hàng chục năm rừng ngập mới có thể phục hồi.
1.2.3. Tác động của dầu lên rong biển
Rong biển là nhóm thực vật bậc thấp sống đáy nhưng tản lại phát triển
trong môi trường nước và rễ giả bám trong nền đáy nên các hợp chất hữu cơ,
trong đó có dầu, có thể bám trực tiếp lên trực ti
ếp của tản đồng thời có thể tích
tụ trong từng tế bào của cơ thể. Lượng dầu trôi nổi trên mặt nước hay thành keo
tụ trong nước hoặc trong trầm tích đáy đều có thể hấp thụ vào tản của rong biển.
Chính vì vậy, bất cứ sự cố tràn dầu nào cũng đều ảnh hưởng đến rong biển
không những ở ngay thời điểm mà còn có tác động lâu dài.
Các loại ch
ế phẩm từ dầu mỏ có thể bám trực tiếp trên tản của rong biển và
được giữ trong các tế bào cơ thể. Chính vì vậy, rong biển đã được sử dụng làm
sinh vật chỉ thị ô nhiễm nói chung và dầu nói riêng.
Do có vai trò rất quan trọng hệ sinh thái nên bất cứ sự cố nào tác động bất
lợi tới hệ sinh thái thì tác động trước tiên phải là rong biển. Chính vì vậy, việc
nghiên cứu ảnh hưởng củ
a sự cố tràn dầu đến đa dạng sinh học biển cần thiết
phải quan tâm đến nhóm thực vật biển, trong đó có rong biển, đầu tiên.
9
1.2.4. Tác động của dầu lên cỏ biển
Cỏ biển là thực vật có hoa sống trong môi trường biển. Chúng mọc trên nền
đáy với chồi lá chuyển động mềm dẻo trong nước biển. Các thảm cỏ biển có vai
trò kinh tế và sinh thái rất quan trọng và được coi là chỉ thị cho chất lượng nước
biển, nên chúng rất dễ bị tác động dưới tác động môi trường. Về tự nhiên, các
thảm cỏ biển ng
ăn chặn xói mòn, ổn định ảnh hưởng bởi hoạt động thuỷ triều và
nơi sinh cư cho nhiều loài sinh vật. Về sinh học, thảm cỏ biển hình thành chu
trình dinh dưỡng cần thiết bằng khả năng hấp thu P qua rễ, lá và cung cấp N và
P về môi trường nước. Các thảm cỏ biển vùng cửa sông như là bức đệm lọc sinh
dưỡng, chất hoá học trong môi trường biển. Những tai biến do thiên nhiên hay
do tác động c
ủa con người xảy ra liên tục ở các vùng biển, trong đó có sự cố tràn
dầu là vấn đề gây đau đầu cho các nhà quản lý biển và ven biển. Dầu được thải
ra do các hoạt động tích tụ từ các nhà máy dầu, hoạt động cảng biển, từ nước
thải và chúng đều tác động đến cỏ biển. Do tính chất không hoà tan trong nước
nên hoá chất dầu bám trên bề mặt lá cỏ làm giảm khả năng quang hợp củ
a thực
vật, ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng và làm thay đổi cấu trúc quần xã.
Hoá chất dầu mỏ đi vào môi trường biển như là một chất thải nguy hại. Bị
rò rỉ từ hoạt động khai thác của các nhà máy lọc dầu, từ các cảng, hoạt động
tàu thuyền thải ra hoặc do chúng phát tán từ nơi khác đến. Các thảm biển phân
bố ven bờ là đối tượng nhạy cả
m với các tai biến thiên nhiên và hoạt động của
con người, trong đó có tràn dầu. Khi cỏ biển dính dầu sẽ gây tổn thương mô
làm giảm khả năng chịu đựng của thực vật đối với các tác động khác. Cỏ biển
bị ngạt thở khi dầu tràn ở những vùng cỏ biển ven bờ dẫn đến tốc độ sinh
trưởng giảm, lá cỏ bị đen và tổn thương (Howard và cs, 1989). Đánh giá tác
động của dầu tràn lên hệ sinh thái cỏ biển bao gồm những đánh giá những thay
đổi của cấu trúc hay chức năng của các thảm cỏ biển.
Xác định những thay đổi trong cấu trúc của thảm cỏ biển chủ yếu dựa vào
các thông số sinh học của cỏ biển như: diện tích, mật độ chồi, độ phủ, chỉ số
diện tích lá, tỷ lệ trên và dưới của c
ỏ biển. Tác động của tràn dầu lên các hệ
sinh thái ven biển được nhiều nhà khoa học quan tâm đến. Năm 1969, Baca và
cs đã làm thí nghiệm độc tố của dầu ảnh hưởng lên khả sống sót và sinh trưởng
của động vật và thực vật trong các hệ sinh thái: rừng ngập mặn, san hô và cỏ
biển tại vùng biển Caribê. Thí nghiệm này được thực hiện trong một thời gian
dài và lặp lại 23 giờ trong vòng 2 năm, sau 10 năm làm thí nghiệm ki
ểm tra lại.
Các nhà khoa học cũng đã áp dụng phương pháp giám sát cỏ biển, để theo dõi
thảm cỏ biển sau khi có sự cố tràn dầu (Kenworthy, 1993). Phương pháp này
khá hiệu quả, đơn giản và ít tốn kém. Sau sự cố tràn dầu Exxon Valdez ở
Alaska, các nha khoa học đã theo dõi giám sát các thảm cỏ trong thời gian dài
để phát hiện những tổn thương thực vật (Dean và cs, 1998) hoặc để phát hiện
những phục hồi của cỏ biển sau khi có dầu tràn vài n
ăm. Sau những đợt dầu
tràn do chiến tranh vùng Vịnh năm 1991, người ta đã đánh giá lại tình trạng
10
của các hệ sinh thái trong vùng trong đó có cỏ biển về phân bố, thành phần loài
và sinh trưởng và so sánh với số liệu trước đây (Kenworthy và cs, 1993; De
Clerck và Coppeans, 1994). Những phương thức đánh giá cấu trúc quần xã
được phổ biến ở nhiều khu vực tràn dầu trên thế giới.
Tuy nhiên, tuỳ thuộc và từng loài cỏ biển mà tác động của dấu diễn ra
nhanh hay chậm, ví dụ đối với loài cỏ lươn (Zostera sp) có thể bị tác động trực
tiếp sau tuần đầu tiên của đợt tràn dầu "Amoco Radiz" ở Roscoff (Jacobs, 1980).
Bên cạnh những nghiên cứu về cấu trúc thảm cỏ biển, các nhà khoa học cũng
quan tâm nhiều đến tổn thương chức năng của thảm cỏ biển, chủ yếu nghiên cứu
sinh lý học, sinh lý sinh thái và nghiên cứu độc tố lên thực vật để từ đó đánh giá
khả năng quang hợp của thực vật khi có những tác động x
ảy ra (Raph và
cs,1998; Beer và Bjok,2000). Baca (1982) và Duke (1989) đã làm thí nghiệm tác
động của dầu lên cỏ biển trong phòng thí nghiệm để xác định khả năng gây tổn
thương thực vật khi có hiện tượng tràn dầu ngoài hiện trường.
Để nghiên cứu ảnh hưởng của dầu đến khả năng quang hợp của cỏ biển,
các nhà khoa học có thể dùng nhiều phương pháp khác nhau. Sự quang hợp của
cỏ biển được tính bằng nồng độ
oxy trong thảm cỏ biển bằng máy đo điện cực
oxy hoặc xác định bằng dung dịch hoá chất (Short and Coles,2001). Bên cạnh
đó, Ralph và Burchett (1989) đã nghiên cứu tác động của dầu lên khả năng
quang hợp của cỏ biển Halophila ovalis bằng chất huỳnh quang Chlorophyll và
chất này rất nhạy cảm đối với hoá chất dầu. Các sắc tố quang hợp nhận biết với
phản ứng của chất huỳnh quang Chlorophyll, tuy nhiên v
ẫn có những bất
thường xảy ra khi làm thí nghiệm. Thí nghiệm này cũng được Catriona thực
hiện vào năm 2003 lên cỏ Zostera capricorni. Tuỳ theo mục tiêu đề tài mà
người ta thực hiện các phương pháp đánh giá nhanh sau khi có sự cố tràn dầu
xảy ra hoặc thực hiện giám sát trong một thời gian dài để phát hiện những thay
đổi của quần xã cỏ biển.
1.2.5. Tác động lên vi sinh vật biển
Dựa trên cơ sở các đặc điểm củ
a hiện tượng ô nhiễm dầu nói chung và tràn
dầu nói riêng, các hiệu ứng do hiện tượng tràn dầu thường tạo ra cùng với các
đặc điểm của các nhóm vi sinh vật thường phân bố trong các hệ sinh thái thuỷ
vực ven biển và trầm tích, chúng tôi đưa ra sự tác động của hiện tượng tràn dầu
tới quần xã sinh vật dựa trên nguyên lý sau. Đánh giá ảnh hưởng của hiện tượng
ô nhiễm dầu, tràn dầu lên quần xã vi sinh vật thông qua sự
đánh giá sự thay đổi
cấu trúc của quần xã vi sinh vật trong từng hệ sinh thái biển bởi các hiệu ứng
chính của hiện tượng tràn dầu tạo ra so với quần xã vi sinh vật trước khi có tràn
dầu (giảm sự đa dạng vi sinh vật, làm thay đổi cân bằng hệ sinh thái…).
+ Hiệu ứng thay đổi nồng độ oxy hoà tan trong thuỷ vực, tạo ra môi trường
yếm khí (oxy) trong môi trường trầm tích được đánh giá thông qua sự biến động
các nhóm vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí trong khu vực.
11
+ Hiệu ứng thay đổi hàm lượng các hợp chất hydratcacbon trong các hệ
sinh cảnh - thuỷ vực và trầm tích được đánh giá thông qua sự biến động của số
lượng tế bào, nhóm vi sinh vật có khả năng sử dụng các hợp chất hydratcarbon
trong khu vực.
1.2.6. Tác động lên động vật phù du
Các nghiên cứu thực nghiệm đã đề ra khả năng phản ứng của các loài động
vật phù du nói chung và ấu trùng tôm cá khác nói riêng là khác nhau trong các
nồng độ và loạ
i dầu thí nghiệm khác nhau. Mặc dù Orton, 1925 thấy rằng
Calanus filmarchicus đã không bị tổn hại trong dầu máy từ các vụ đắm tàu và
Cyclops nước ngọt có thể tồn tại trong nước sông ô nhiễm dầu thì các loại giáp
xác khác đã biến mất. Kết quả thử nghiệm của Mironov, 1968, 1970 cho thấy
Acartia clausii và Oithona nana đã chết sau 3 - 4 ngày ngâm trong nước biển với
1 microgam/lit dầu. Cá thể trưởng thành của các loài này chết ngay sau 5 phút
hay kéo dài tới 1 giờ trong nồng độ dầu 1 ml/lít. Acartia và Calanus chết sau 24
giờ trong nước biển có 100 microlit/lit Việc nghiên cứu ảnh hưởng của dầu lên
động vật phù du (ĐVPD) và các loại ấu trùng tôm, cá và ĐVKXS ngoài thực địa
khó khăn hơn. Lương loại dầu bị tràn và các điều kiện thời tiết, sóng, gió khác
nhau sẽ gây ảnh hưởng tới khối nước khác nhau. Hơn nữa các vệt dầu tràn nhiều
khi thường theo dạng da báo và di chuyển nên việc vạch ra các vị trí và thời gian
thu mẫu cũng khó kh
ăn hơn. Vì thế, việc tính toán tương quan ảnh hưởng giữa
hàm lượng dầu và mức suy giảm ĐVPD cũng không rõ ràng mặc dù tác động
phân tán và theo chuỗi của dầu lên quần xã ĐVPD đã được đánh giá bởi sự ngạt
thở gây ra do váng dầu.
Guzman, 1986 cho thấy sau 7 lần khảo sát sau sự cố dầu tràn ở vịnh
Mexico cho thấy có sự suy giảm sinh lượng của cả 4 bộ thuộc Copepoda. Cấu
trúc quần xã thay đổ
i và đạt ở mức ổn định thấp. Đại học DELAWARE, 1985 đã
cho thấy ảnh hưởng của dầu tràn tới quần xã phù du và các loại động vật thuỷ
sinh khác thông qua chuỗi thức ăn ở cửa sông. Dầu có bản chất là 3, 4
benzopyrence có thể gây ung thư qua các sản phẩm dầu bị ăn bởi ĐVPD tới cá
và con người.
1.2.7. Tác động lên nguồn giống sinh vật
Nguồn giống sinh vật được hi
ểu là giai đoạn đầu trong vòng đời của các
sinh vật bao gồm các giai đoạn trứng, ấu trùng và con non, theo quy luật của tự
nhiên, trong vòng đời của các sinh vật thì giai đoạn đầu được coi là giai đoạn
mẫn cảm với các tác động của các yếu tố môi trường. Những nghiên cứu về quá
trình phát triển cá thể của sinh vật cho thấy hầu hết các loài tôm, cá biển khơi và
ven bờ có bãi đẻ và bãi trú ngụ cho đàn gi
ống ở các vùng nước nông ven bờ,
trong quá trình phát triển cá thể mỗi giai đoạn của ấu trùng tôm, cá lại thích nghi
phân bố trong một loại sinh cảnh nhất định. Các loại ấu trùng mới nở đến 2 - 3
ngày, cá bột dinh dưỡng nhờ số noãn hoàn còn lại và các sinh vật phù du vô
cùng nhỏ, bản thân không có khả năng bơi lội chủ động nên sống trôi nổi trong
khối nước. Trong quá trình phát triển, kích thước của ấu trùng tăng lên với sự
12
phát triển của các loài vây, hậu ấu trùng lắng xuống đáy cư trú và tiếp tục phát
triển thành con non. Giai đoạn này tôm giống, cá giống rất dễ bị tấn công bởi
các loại cá ăn thịt lớn khác lúc này các thảm cỏ biển, RNM và RSH hay các bãi
bùn lầy ven biển hoặc cửa sông sẽ là nơi trú ngụ lý tưởng nhất để kiếm mồi và
trốn tránh kẻ thù. Coi các HST ven bờ như chiếc nôi nướng ấp tới trưởng thành
nên các nguồn giống các loại tôm, cua, cá và hải sản thường phân bố tập trung
trong các HST ven bờ và như thế khi bị tác động bởi dầu tràn dù là dầu hoà tan
trong khối nước hay lắng đọng xuống trầm tích đáy thì chúng cũng là yếu tố bất
lợi nhất tác động đến sự tồn tại và phát triển của quần xã giống tự nhiên của
nguồn lợi thuỷ sản ven bờ.
1.2.8. Tác động lên sinh vật đ
áy
Dầu tràn thường gây ra ô nhiễm với mức độ rất nhanh, tác động trực tiếp
đến hệ sinh vật đáy của thuỷ vực. Nhóm sinh vật bám bị chết tức thời ở mức
30,7% ở các con trưởng thành và 83% ở cá thể non. Các loài tôm sú, tôm rảo ở
đầm nuôi đều bị chết ở dạng đầu bị đen, vỏ mềm nhũn. Do bị chết tức thời, số
lượng loài trong quầ
n xã sinh vật đáy bị suy giảm nghiêm trọng, dẫn đến giảm
chỉ số phong phú loài và chỉ số đa dạng sinh học. Các loài sinh vật đáy còn sống
sẽ tìm mọi cách di cư ra khỏi vùng tác động dẫn đến sự mất đi các bãi hải sản,
đặc sản. Hậu quả làm suy giảm sản lượng khai thác một cách đáng kể.
1.2.9. Tác động lên san hô
Nghiên cứu sự ảnh hưởng của dầu lên san hô đã
được các nhà khoa học
nghiên cứu trên 30 năm về trước. Các phương pháp nghiên cứu được tiến hành
cả trên 2 hình thức là trong phòng thí nghiệm và tại hiện trường (tại khu vực
chịu sự ảnh hưởng của tràn dầu). Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học
vẫn sử dụng các thí nghiệm truyền thống là dùng hệ thống bể chứa nhỏ thí
nghiệm trên một số loài san hô và lần lượt thêm các nồng độ dầu khác nhau để
theo dõi phản ứ
ng của san hô sau 24 giờ, 48 giờ, 72 giờ hoặc dài hơn nữa. Một
số khó khăn chung mà các nhà nghiên cứu gặp phải là dầu rất khó tan trong
nước và môi trường thí nghiệm khác nhiều với điều kiện thực tế (là môi trường
mở nên có ảnh hưởng của sóng, dòng chảy, các vệt dầu loang có thể chỉ trong
một thời gian ngắn…) nên các thí nghiệm này không phản ánh đúng được tình
trạng thực tế. Để khắc phụ
c được tình trạng dầu tan vào nước, một số thí
nghiệm còn nhúng cả tập đoàn san hô trong dầu 30 phút (Birkeland et al. 1976)
sau đó mới nuôi thí nghiệm. Các nghiên cứu trên đưa ra kết quả rất khác nhau
do sự sai khác về loài thí nghiệm, loại dầu thí nghiệm, hình thức thí nghiệm,…
tập hợp các kết quả nghiên cứu đó thấy rằng, nhìn chung sự ô nhiễm dầu có
ảnh hưởng đến san hô:
- Tại nồng độ 0,165ppm ảnh hưởng đến s
ự sinh sản phát triển của ấu trùng
san hô, từ 0,225ppm có thể gây độc cho san hô (Rinkevich & Loya, 1979,
Guzmon & Holst, 1993, Negri & Heyward, 2000)
13
- Ở nồng độ 0,45 - 0,87ppm làm giảm 60% sự canxi hoá bộ xương dẫn đến
ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển của xương (Birkeland et al, 1976,
Neff & Anderson, 1981).
- Ô nhiễm dầu làm tăng sự tiết các chất nhầy, ở nồng độ 100ppm chất nhầy
tiết ra tăng gấp 20 lần bình thường, khi nồng độ lên đến 1000ppm tăng lên gấp 20
lần ở ngày đầu tiên và sau đó giảm dần rồi chết ở ngày thứ 6 (Mitchell & Chet,
1975). Tuy nhiên, cũng có nghiên cứu với nồng độ chỉ 5-10ppm thì san hô cành
có thể chịu được 6 giờ và sau 12 giờ thì một số bị chết (Harrison et al, 1990).
- Ô nhiễm dầu làm thay đổi về cấu trúc mô (Peters et al, 1981).
- Ở nồng độ 20ppm dầu trong nước được coi ngưỡng gây tác động đến san
hô Cook and Knap (1983), Dodge et al, (1984) đối với nghiên cứu ngoài hiện
trường, người ta thường đặt các trạm quan trắc dài hạn (khoảng 10 năm) để
nghiên cứu ảnh hưởng củ
a sự cố lên các hệ sinh thái (rừng ngập mặn, cỏ biển,
san hô) tại những điểm bị ô nhiễm. Kết quả quan trắc thấy rằng hệ sinh thái rừng
ngập mặn bị ảnh hưởng mạnh nhất thậm chí sau 10 năm vẫn còn bị ảnh hưởng,
hệ sinh thái san hô bị ảnh hưởng ít nhất và sau 20 tháng hầu như không còn bị
ảnh hưởng của sự cố trần dầ
u nữa. Vì san hô rất nhạy cảm nên chỉ trong xảy ra
sự cố san hô đã bị chết ngay, ảnh hưởng nhiều nhất là san hô cành, vì vậy nếu
quan trắc dài hạn với san hô nên chọn san hô dạng khối.
1.2.10. Tác động của dầu tràn tới nguồn lợi cá biển
Theo Wiens 1995, khi sự cố dầu tràn xảy ra trên biển nó có tác động tới các
quần xã động vật biển thông qua 3 giai đoạn và dưới các cấp độ ảnh khác nhau.
Tuy nhiên, m
ức độ tác động tới các nhóm cá biển còn phụ thuộc rất nhiều vào
tính chất của hệ sinh thái:
- Đối với hệ kín (enclosed system) như khu vực cửa sông, dầu tràn sẽ làm
gián đoạn quá trình di cư hoặc làm mất các bãi đẻ của cá.
- Ở hệ mở (openned system) như các khu vực biển xa bờ: dầu tràn ít gây
tác động bởi cá là nhóm động vật có khả năng bơi lội chủ động, tự di chuyển ra
khỏ
i khu vực bị tác động. Dầu tràn gây xáo trộn trong cấu trúc quần thể cá thông
qua việc làm giảm sút số lượng cá thể trong quần thể:
- Đối với hệ kín (vùng cửa sông): nhóm dầu nhẹ gây chết cao bởi lẽ chúng
phát tán các yếu tố gây độc rất nhanh trong khối nước tác động trực tiếp tới
mang gây hiện tượng chết ngạt. Nhóm dầu nặng gây ngộ độc thấp hơn do chúng
phân tán chậm trong cột nước trong khi nhóm cá trưở
ng thành có khả năng tránh
xa vùng nước bị tác động.
- Đối với hệ mở (vùng biển xa bờ): hàm lượng dầu trong nước thường bị
suy giảm nhanh, hàm lượng thấp hơn do vậy ít gây nguy hiểm tới cá.
- Nhóm cá đáy là nhóm cá bị tác động mạnh nhất do sống trong trầm tích
(nhóm cá bơn, cá bống, cá thòi lòi ), sử dụng thức ăn bị nhiểm dầu qua hệ da.
14
- Độc tố có trong dầu tác động gián tiếp đến quá trình sinh sản của cá, gây
dị tật phổi, gây chết ở con non
Một số nghiên cứu của các tác giả nước ngoài đã cho thấy dầu tràn còn làm
thay đổi cấu trúc quần xã cá: đối với nhóm cá trưởng thành do có khả năng di
chuyển xa khỏi vùng bị tác động cho nên sẽ dẫn tới sự thay đổi về cấu trúc quần
xã đặt biệt là mối quan hệ giữa nhóm cá mồ
i và nhóm cá dữ.
1.2.11. Tác động lên chim, thú và rùa biển
Nhóm động vật có xương sống ngoài cá như chim biển, thú biển và rùa
biển bị ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp từ các sự cố tràn dầu. là những loài động
vật thở trong không khí nhưng phần lớn thức ăn của chúng được lấy từ dưới
nước biển, chim biển và thú biển phải thường xuyên qua khu vực mặt nước. Nếu
như mặt n
ước bị tràn dầu thì chúng sẽ bị nhiễm độc. Hơn thế nữa, rất nhiều loài
thú và chim biển sinh sống tại vùng triều là nơi dầu có nhiều khả năng tấp vào
theo thuỷ triều và dòng chảy. Khi chim biển và thú biển tiếp xúc với dầu trên
trôi mặt biển, lông và da của chúng sẽ bị phủ dầu. Dầu tác động trực tiếp gây
chết hoặc làm suy yếu chim biển do làm suy giảm khả năng chị
u nước và bảo
vệ, tác động vào hệ thống điều hoà thân nhiệt dẫn đến sự mất nhiệt của cơ thể,
khả năng bay, tập tính sinh sản và các quá trình sinh lý khác. Tràn dầu làm cho
thú biển, rùa biển bị nhiễm độc, làm mất cân bằng quá trình trao đổi nhiệt, quá
trình chuyển hoá, tích luỹ và phân huỷ hydrocacbon, làm thay đổi hoạt động của
các enzin tại lớp da, làm suy giảm khả năng bơi, đôi khi gây chết, làm tổn
th
ương mắt, mũi, chim biển và thú biển còn có thể bị ngộ độc khi cố gắng tiêu
hoá lớp dầu bao phủ da và lông của chúng hoặc làm thức ăn bị nhiễm dầu. Việc
tiêu hoá dầu và thức ăn bị nhiễm dầu có thể dẫn đến suy giảm miễn dịch và khả
năng vận chuyển oxy của máu. Các tác động này xuất hiện rất lâu khi các quần
thể đã phục hồi sau sự
cố tràn dầu. Trứng của chim biển và rùa biển còn có thể
bị nhiễm dầu do chim mẹ chuyển lớp dầu trên lông chúng vào bề mặt trứng
trong quá trình ấp trứng và do trứng của rùa được ấp trên bãi biển bị tràn dầu.
Tuỳ thuộc vào từng loại hoá chất mà phôi trong những quả trứng bị nhiễm bẩn
không thể phát triển được. Ngoài ra, dầu còn ảnh hưởng gián tiếp đến sự sống
sót và sinh sả
n của chim biển, thú biển và rùa biển do tác động đến sự phân bố
và số lượng của nguồn thức ăn. Mức độ tác động của tràn dầu đến chim biển, thú
biển và rùa biển rất khác nhau phụ thuộc vào loài, loại sản phẩm dầu, thời gian
bị nhiễm trong năm và điều kiện thời tiết. Cho dù chỉ một lượng nhỏ dầu thô
cũng có khả năng gây tử vong ho
ặc gây suy thoái các chức năng sinh học mà
chúng không thể tự phục hồi được. Hơn thế nữa, các chất hoá học khác có trong
dầu cũng có thể làm tổn thương hay giết chết chim biển, thú biển và rùa biển và
tác động của các chất hoá học này vẫn đang được nghiên cứu.
Việc nghiên cứu ảnh hưởng của các sự cố tràn dầu đối với chim biển, thú
biển và rùa biển đã được tiến hành th
ường xuyên ở các nước phát triển (như Hoa
Kỳ, Châu Âu ) nhất là sau những sự kiện tràn dầu nghiêm trọng. Sau một loạt
các sự cố tràn dầu, một số mô hình đánh giá tác động của tràn dầu đối với sinh
15
vật đã được xây dựng. Mô hình đánh giá tác động do suy giảm nguồn thức ăn đã
được nghiên cứu trong mô hình NRDAM/CME, kết luận rằng các loài chim
biển, thú biển và rùa biển có nguồn thức ăn hạn chế và nếu như nguồn thức ăn bị
suy giảm do các sự cố tràn dầu thì sinh lượng của chúng cũng bị suy giảm theo.
Trong quá trình đánh giá tác động của sự cố tràn dầu Exxon Valdez, Ford et
al. (1996) sử dụng số li
ệu chết trôi dạt và tỷ lệ suy giảm của chim biển để ước tính
tỷ lệ bị chìm và mắc kẹt sau khi chết. Ford et al (1996) sử dụng mô hình đường
cong ngược để xác định bãi biển sinh sống của chim biển và tỷ lệ phần trăm bị mất
do trôi dạt từ thực nghiệm, từ đó xác định tỷ lệ chết. French and Rines (1997) đã
xây dựng mô hình tác động dựa trên số liệu quan trắ
c từ 27 sự cố tràn dầu. Các kết
quả đã chỉ ra rằng mô hình này cho kết quả tương đối chính xác do đã cho (1) số
liệu chính xác về gió sau tràn dầu, (2) mô tả hợp lý dòng chảy bề mặt. Do gió và
dòng chảy là những tác nhân chính dẫn đến sự lan toả của dầu trên bề mặt, những
thông tin về các tác động này là rất quan trọng đối với độ chính xác của mô hình.
Độ chính xác của mô hình tác động phụ thuộc phần l
ớn vào các số liệu về độ
phong phú của sinh vật tại thời điểm xảy ra sự cố, các số liệu lịch sử về sinh vật tại
khu vực và độ chính xác của các khảo sát về các sinh vật chết sau khi sự cố xảy ra.
Trong một vài trường hợp, mô hình đưa ra số lượng chết nhiều hơn so với thực tế.
Điều này có thể lý giải là do một số loài
động vật nhỏ sống xa bờ thường đã bị
chết chìm hoặc bị bỏ qua và đếm không đầy đủ. Vấn đề này đặc biệt hay gặp phải
ở các khu vực có sóng, thuỷ triều lớn có nguy cơ đưa xác của chim biển ra xa bờ.
Ngoài ra, muốn xác định chính xác ảnh hưởng của tràn dầu đến các quần
thể chim biển, thú biển và rùa biển thì các thông tin dài hạn về sinh học của
chúng như khả
năng sống, tỷ lệ sinh sản, tuổi bắt đầu sinh sản phải được xác
định một cách chính xác.
II. CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP LƯỢNG
GIÁ KINH TẾ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
2.1. Các cơ sở khoa học đánh giá ảnh hưởng của sự cố dầu tràn đến các hệ
sinh thái ven biển
Để có được các cơ sở khoa học và phương pháp luận khi nghiên cứu đánh
giá ảnh hưởng tác động của sự cố dầu tràn đến các hệ sinh thái (HST) ven biển
cần căn cứ vào các yếu tố cơ bản sau đây:
- Căn cứ vào đặc tính hoá học và hoá lý của các loại dầu bị tràn, gây ra
các mức độ tác động và độc hại khác nhau
- Căn cứ vào điều kiện môi trường tự nhên, các yếu tố động lực biển cũng
như vị trí địa lý và đặc điểm không gian của khu vực bị tác động
- Căn cứ phương thức tác động độc hại của mỗi loại dầu lên các loại sinh
vật thuỷ sinh và các hợp phần trong các HST.
- Căn cứ vào hệ thố
ng các phương thức nghiên cứu các hợp phần môi
trường và sinh vật đã và đang được tiến hành tại các khu vực trên thế giới và
Việt Nam.
16
2.1.1. Một số đặc điểm hoá học của dầu và các quá trình loang dầu trên mặt
nước và lắng đọng dầu trong trầm tích
2.1.1.1. Một số đặc điểm hoá học của dầu mỏ
“Dầu mỏ” được xác định là dầu ở dưới các dạng: dầu thô, ma rút, cặn dầu
và các sản phẩm dầu mỏ đã được lọc sạch (theo MARPOJ 73/78).
Dầu mỏ là một hỗn hợ
p các chất ở dạng lỏng, sánh không tan trong nước và
nhẹ hơn nước. Thành phần của dầu mỏ bao gồm các hydrocarbon mạch thẳng;
hydrocarbon mạch vòng; hydrocarbon thơm. Ngoài ra, trong dầu mỏ còn các
hợp chất chứa oxy (các axit, xeton, rượu), các hợp chất chứa nitơ (indol,
carbazol ), các hợp chất chứa lưu huỳnh (nhựa đường, Bitum) [9]. Trong dầu
còn có cả một số kim loại nặng như: Cu, Pb, As, Cr Để đánh giá tác động môi
trường do dầu tràn, Heltol (1996) đã chia thành 4 nhóm d
ầu chính (dựa theo
thành phần hoá học):
Alkanes, C
n
H
(2n+2)
, cấu tạo bởi mạch carbon đơn phân nhánh hoặc mạch
thẳng. Naphthenes, C
n
H
2n
, cấu tạo bởi các nguyên tử carbon mạch vòng kín,
hầu như không hoà tan trong nước. Aromatics: cấu tạo bởi 6 mạch vòng carbon
kín, có độc tính, có thể hoà tan trong nước.
Bảng 1.1. Đặc trưng kỹ thuật dầu thô của một số nước trên thế giới
NGUỒN GỐC
DẦU THÔ
Hàm
lượng
Parafin,
%
Hàm
lượng
thơm,
%
Hàm
lượng
Naphta,
%
Hàm
lượng
S, %
Tỷ
trọng,
o
API
Hiệu
suất
Naphta,
%
Tr.O
Nigerian (dầu nhẹ) 37 9 54 0,2 36 28 60
Ả rập (dầu nhẹ) 63 19 18 2 34 22 40
Ả rập (dầu nặng) 60 15 25 2,1 28 23 35
Venezuela (dầu nhẹ) 52 14 34 1,5 24 18 50
Venezuela (dầu nặng) 35 12 53 2,3 30 2 60
Mỹ (Medcont) dầu
ngọt
- - - 0,4 40 - -
Mỹ (Texas) dầu chua 46 22 32 1,9 32 33 55
Biển bắc (Brent) 50 16 34 0,4 37 31 50
Nguồn: Kiều Đình Kiểm, 2005
Xét một cách tổng quát thì thành phần hoá học của dầu mỏ được chia thành
hai thành phần:
♦ Các hợp chất hydrocacbon (HC), là hợp chất mà trong thành phần của nó
chỉ chứa hai nguyên tố là cacbon và hydro
♦ Các hợp chất phi HC, là các hợp chất mà trong thành phần của nó ngoài
cacbon, hydro thì chúng còn chứa thêm các nguyên tố khác như nitơ, lưu
huỳnh, oxy . . .
17
*/ Các hợp chất hydrocacbon của dầu mỏ
Hydrocacbon là thành phần chính và quan trọng nhất của dầu mỏ. Trong
thành của dầu mỏ thì thường được chia làm 3 loại sau:
- Các hợp chất parafin;
- Các hợp chất vòng no hay các hợp chất naphten;
- Các hydrocacbon thơm hay aromatic.
Điều đáng chú ý là các hydrocacbon không no (olefin, cycloolefin, diolefin
vv ) không có trong hầu hết các loại dầu mỏ.
Số nguyên tử cacbon của các hydrocacbon trong dầu thường từ C
5
đến C
60
(còn C
1
- C
4
nằm trong khí) tương ứng với trọng lượng phân tử khoảng 855 -
880. Cho đến nay với những phương pháp phân tích hiện đại đã xác định được
những hydrocacbon riêng lẻ trong dầu như sau:
Bảng 1.2. Các HydroCacbon riêng lẻ đã xác định được trong các loại dầu mỏ
STT Các hydrocacbon Dãy đồng đẳng
Số nguyên tử
trong phân tử
Số lượng
h
y
drocacbon riên
g
lẻ được xác định
1 N –parafin C
n
H
2n+2
C
1
- C
45
45
2 I –parafin C
n
H
2n+2
C
4
- C
7
C
8
- C
9
C
10
- C
11
15
47
10
3
I –parafin (loại iso
prenoid)
C
n
H
2n+2
C
14
- C
25
C
12
và cao hơn
12
4
4 Cycloparafin (1 vòng) C
n
H
2n
C
5
- C
7
C
8
- C
9
C
10
- C
12
10
53
23
5 Cycloparafin (2 vòng) C
n
H
2n-2
C
8
C
9
- C
12
5
20
6 Cycloparafin (3 vòng) C
n
H
2n-4
C
10
- C
13
5
7
Cycloparafin
(4 và 5 vòng)
C
n
H
2n-6
C
n
H
2n-8
C
14
- C
30
4
8
Hydrocacbon thơm
( 1 vòng)
C
n
H
2n-6
C
6
- C
11
16
9
Hydrocacbon thơm (1
vòng có nhiều nhóm thế)
C
n
H
2n-6
C
9
- C
12
41
10
Hydrocacbon thơm
(2 vòng)
C
n
H
2n-12
C
10
- C
16
42
11
Hydrocacbon thơm
(2 vòng loại difenyl)
C
n
H
2n-14
C
12
- C
15
15
12
Hydrocacbon thơm
(3 vòng loại phênanten)
C
n
H
2n-18
C
14
- C
16
14