Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất các giải pháp kiểm soát mưa axit ở bắc bộ việt nam, khu vực từ ninh bình trở ra giai đoạn 2

Viện Khoa học và công nghệ việt nam
Viện Công nghệ môi trờng
_________________________






Báo cáo
Đề tài độc lập cấp nhà nớc

Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế
diễn biến và đề xuất các giải pháp kiểm soát ma axit
ở Bắc Bộ Việt Nam, khu vực từ ninh bình trở ra
- Giai đoạn II





Cơ quan chủ trì:
VIện công nghệ môi trờng
Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Nguyễn Hồng Khánh

6362
06/5/2007



Hà Nội, tháng 2/2007

i
Mục lục

CHƯƠNG 1 Tổng quan những vấn đề liên quan đến
nghiên cứu giai đoạn II
1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nớc 1
1.1.1 Mục đích và kết quả mong muốn về nghiên cứu ma axit 1
1.1.2 Các nghiên cứu ở nớc ngoài 2
1.1.3 Các nghiên cứu ở trong nớc 3
1.2 Vấn đề đặt ra nghiên cứu cho giai đoạn II 4
1.2.1 Mục tiêu 4
1.2.2 Nội dung 5
1.3 Các phơng pháp nghiên cứu chủ đạo 6
CHƯƠNG 2 Phơng pháp nghiên cứu và xây dựng qui trình
2.1 Phơng pháp nghiên cứu lắng axit đến sinh thái 8
2.1.1 Cơ sở khoa học monitoring sinh thái 8
2.1.2 Qui trình monitoring hệ sinh thái 19
2.2 Phơng pháp xây dựng Cơ sở dữ liệu hợp chuẩn 36

2.2.1 Sự cần thiết của cơ sở dữ liệu (CSDL) 36
2.2.2 Quan điểm về xây dựng CSDL 37
2.2.3 Quan điểm về xây dựng CSDL về ma axit 40
2.2.4 Lựa chọn phần mềm 56
2.3 Lý thuyết dự báo, cảnh báo ma axit và khả năng ứng dụng 58
2.3.1 Đặt vấn đề 58
2.3.2 Mô hình chất lợng không khí và dự báo ma axit 58
CHƯƠNG 3 Đánh giá diễn biến hiện trạng và phân tích
nguồn gốc ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam trong
5 năm nghiên cứu (2000 2005)
3.1 Kết quả thiết lập mạng lới trạm cho giai đoạn II 63
3.1.1 Mục tiêu 63
3.1.2 Các xem xét về địa hình 64
3.1.3 Mô tả đặc điểm các trạm của giai đoạn II 66
3.1.4 Các xem xét vận hành theo qui trình chuẩn monitoring 70
3.2 Kết quả đo đạc khảo sát tại các trạm 71

ii
3.2.1 Vị trí, thông số, phơng pháp và tần suất 71
3.2.2 Kết quả đo đạc 71
3.2.3 Bàn luận 72
3.3 Đánh giá nguồn gốc và bản chất hoá học nớc ma 75
3.3.1 Số liệu thu thập, đo đạc và phân tích 75
3.3.2 Phân tích bản chất nớc ma theo thành phần hoá học 82
3.3.3 Bàn luận 131
3.4 Phân tích nguồn gốc ma axit ở miền Bắc Việt Nam 135
3.4.1 Đặc điểm ma ở Bắc bộ năm 2004 2005 135
3.4.2 Tình hình số liệu 139
3.4.3 Các hệ thống thời tiết chủ đạo gây ma axit ở Bắc Bộ 144
3.4.4 Phân tích hình thế synốp gây ma axit ở Bắc Bộ

trong thời kỳ 2004 - 2005 147
3.4.5 Một số vấn đề cần giải quyết trong thời gian tới 157
3.4.6 Bàn luận 160
3.5 Phát thải và lắng axit ở miền Bắc Việt Nam 164
3.5.1 Phơng pháp tính toán 165
3.5.2 Cơ sở tính toán 167
3.5.3 Bàn luận 178
CHƯƠNG 4 Đánh giá diễn biến lắng axit đến hệ sinh thái ở
một số khu vực Bắc Bộ
4.1 Mở đầu 180
4.2 Tài liệu và phơng pháp nghiên cứu 180
4.2.1 Quan điểm tiếp cận 181
4.2.2 Phơng pháp nghiên cứu 183
4.3 Kết quả và thảo luận 185
4.3.1 Sơ lợc về điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu 185
4.3.2 Các kết quả phân tích địa hoá tại một số trạm monitoring cố định 186
4.3.3 Mối liên quan giữa thành phần hoá học trong đất và trong lá cây 193
4.3.4 Kết quả khảo sát môi trờng nớc và thủy sinh học một số thủy vực
tiêu biểu 201
4.3.5 Kết quả theo dõi thảm thực vật trong ô thí nghiệm đặt tại trạm ĐDSH
Mê Linh, Vĩnh Phúc 216
4.4 Kết luận 228

iii
CHƯƠNG 5 Qui hoạch tổng thể hệ thống trạm monitoring
axit trên toàn lãnh thổ việt nam
5.1 Sự cần thiết qui hoạch hệ thống trạm monitoring lắng axit 230
5.2 Cơ sở khoa học để thiết lập hệ thống trạm 230
5.2.1 Cơ sở về lý luận 230
5.2.2 Mục tiêu của hệ thống trạm monitoring ma axit tại Việt Nam 233

5.3 Đánh giá chung về điều kiện hiện trạng tự nhiên và chất thải liên quan
đến xu thế của thành phần hóa nớc ma 233
5.3.1 Điều kiện tự nhiên sinh thái 233
5.3.2 Đặc điểm khí hậu sinh thái các vùng từ Thanh Hóa đến Nam Bộ 235
5.3.3 Phân loại khí hậu theo địa hình 239
5.3.4 Khái quát đặc điểm hoàn lu của Việt nam 239
5.3.5 Đánh giá chất thải khí từ qui hoạch 246
5.3.6 Hiện trạng về thành phần hóa nớc ma 249
5.3.7 Các hệ thống hiện có của Bộ Tài nguyên và Môi trờng 250
5.3.8 Nhận xét 253
5.4 Lựa chọn hệ thống trạm 253
5.4.1 Nguyên tắc cơ bản xây dựng trạm 253
5.4.2 Hệ thống trạm của KTTV và Cục Bảo vệ Môi trờng 254
5.4.3 Qui hoạch Hệ thống trạm khí tợng theo tiêu chí 256
5.4.4 Qui hoạch tổng thể hệ thống trạm monitoring ma axit 259
5.5 Thiết kế chơng trình monitoring 263
5.5.1 Các thông số monitoring tại hệ thống trạm 263
5.5.2 Độ cao đo đạc 263
5.5.3 Tần suất và Chế độ monitoring 263
5.6 Trang thiết bị và nhân lực 263
5.6.1 Nguyên tắc trang bị thiết bị cho Hệ thống 263
5.6.2 Trang thiết bị cần thiết sử dụng cho chơng trình monitoring 264
5.7 Mô hình tổ chức và đầu t 266
CHƯƠNG 6 Giải pháp kiểm soát ma axit
6.1 Kết quả Cơ sở dữ liệu 268
6.1.1 Xây dựng chơng trình quản lý CSDL bằng MICROSOFT ACCESS 268
6.1.2 Hớng dẫn sử dụng 278
6.1.3 Kết luận và kiến nghị 285
6.2 Khả năng áp dụng mô hình toán để dự báo ma axit 286

iv
6.2.1 Khả năng dự báo ma axit 286
6.2.2 Xây dựng phơng pháp dự báo - lựa chọn mô hình 288
6.3 Xây dựng Qui trình cảnh báo ma axit 303
6.3.1 Phơng pháp 303
6.3.2 Xây dựng qui trình 303
6.4 Một số giải pháp kiểm soát ô nhiễm không khí và ma axit 314
6.4.1 Đặt vấn đề 314
6.4.2 Phần I: Các giải pháp mang tính quản lý vĩ mô 314
6.4.3 Các giải pháp công nghệ trực tiếp giảm thiểu
nguồn gây axit hóa nớc ma 332
6.4.4 Giải pháp kiểm soát ô nhiễm không khí ở nớc ta 345
6.5 Kiểm soát suy thoái sinh thái do ma axit 359
6.5.1 Các văn bản pháp luật chính của Việt Nam liên quan
bảo vệ môi trờng và tài nguyên sinh vật 359
6.5.2 Giải pháp bảo vệ và phát triển thảm thực vật rừng 361
6.5.3 Những kinh nghiệm cải tạo các thuỷ vực bị chua do ma axit 364
6.5.4 Kiểm soat ô nhiễm không khí 364
6.5.5 Thực hiện giám sát lắng đọng axit tổng hợp 365
CHƯƠNG 7 kết luận và kiến nghị
7.1 Kết luận 366
7.2 Kiến nghị 371







xi

v
Chữ viết tắt


ALK Độ kiềm
ATNĐ
áp thấp nhiệt đới
BAPMON Background Air Pollution Monitoring Network
BOD Nhu cầu oxy sinh học
BTN&MT Bộ Tài nguyên và Môi trờng
CBVMT/CMT Cục Bảo vệ Môi trờng
CIN Chỉ số ma
CLKK Chất lợng không khí
CN Công nghiệp
CNĐ Cận nhiệt đới
COD Nhu cầu oxy hoá hoá học
CSDL Cơ sở dữ liệu
CTM Chemical Transport Models
DBH Đờng kính ở độ cao ngang ngực
DHTNĐ Dải hội tụ nhiệt đới
DO Nồng độ oxy hoà tan
DOC Cácbon hữu cơ hoà tan
ĐBSH Đồng bằng Sông Hồng
ĐDSH Đa dạng sinh học
EACN European Air Chemistry Network
EANET Acid Deposition Monitoring Network in East Asia
Mạng lới giám sát ma axit ở Đông á
EC Độ dẫn điện
EMEP European Monitoring And Evaluation Program
EU European Union

FAO Food and Agriculture Organization
GPT Gas phase titration methode Phơng pháp chuẩn độ pha khí Cục
Môi trờng Liên bang Mỹ
GTVT Giao thông vận tải
HC Hydrocarbon
HHNM Hoá học nớc ma
HNM Hoá nớc ma
x
v
HPLC Thiết bị sắc ký lỏng cao áp
HQTCSDL Hệ quản trị cơ sở dữ liệu
HST Hệ sinh thái
HTGS Hệ thống giám sát
IC Ion Chromatography thiết bị sắc ký khí ion
ICP-IM International Cooperation Program - Integrated Monitoring
IM Integrated Monitoring chơng trình giám sát tổng hợp
IMPACTS
Integrated Monitoring Program on Acidification of Chinese
Terrestrial Systems
IR Hồng ngoại
JEP Joint Environmental Programme
JICA Japan International Cooperation Agency
KCN Khu công nghiệp
KK Không khí
KQ Kết quả
KT Khí tợng
KTTV Khí tợng Thuỷ văn
KSON Kiểm soát ô nhiễm
KSONKK Kiểm soát ô nhiễm không khí
KSONMT Kiểm soát ô nhiễm môi trờng

LADM Mô hình Toán (LADM)
Max Giá trị lớn nhất
MHR Mesoscale High Resolution
Min Giá trị nhỏ nhất
MM5 Mô hình dự báo trờng của các thông số khí tợng
MT Môi trờng
MTSAT
ảnh mây vệ tinh địa tĩnh
NAPAP National Acid Precipitation Asessment Program
chơng trình đánh giá ma axit Quốc gia
NPT National Pollution Inventory
NSWS National Surface Water Survey - Tổ chức Nghiên cứu nớc mặt quốc
gia
NTN National Trend Network
NTOT Nitơ tổng số
NWP Numerical Weather Prediction
xvi
NXB Nhà xuất bản
ONKK Ô nhiễm không khí
PM10
Bụi có kích thớc hạt 10àm
PT Phân tích
PTN Phòng thí nghiệm
PTOT Photpho tổng số
PTGT Phơng tiện giao thông
QBE Query By Example - ngôn ngữ truy vấn bằng ví dụ
QL Quốc lộ
QPF Qui trình dự báo lợng ma
RHR Regional High Resolution
SQL Structured Query Language - ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc

ST Sinh thái
ST&TNSV Sinh thái và Tài nguyên sinh vật
STOT Lu huỳnh tổng số
TB Trung bình
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
TP Thành phố
TPHH Thành phần hoá học
TPHHNM Thành phần hoá học nớc ma
TQ Trung Quốc
TSP Bụi tổng số
TT KTTV
&MT
Trung tâm Khí tợng Thuỷ văn và Môi trờng
TW Trung ơng
UA EPA Environmental Protection Agency
UK United Kingdom
VN Việt Nam
VOC Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi
VQG Vờn Quốc gia
WHO World Health Organization
WMO World Meteorological Organization
XTNĐ Xoáy thuận nhiệt đới


Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
1
CHƯƠNG 1
Tổng quan những vấn đề liên quan đến
nghiên cứu giai đoạn II

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nớc
1.1.1 Mục đích và kết quả mong muốn về nghiên cứu ma axit
Ma axit đợc nghiên cứu và monitoring rất nhiều ở các nớc có nền công nghiệp phát
triển. Gần đây ô nhiễm không khí ở các nớc đang phát triển ngày trở nên gay gắt
trong đó có Việt Nam. Ma axit có nguồn gốc tại chỗ hay nớc ngoài là mối quan tâm
trọng tâm của nghiên cứu. Xây dựng một lý luận để đa ra những khái niệm chung, lý
do và cơ sở tại sao ma axit hay hóa nớc ma đợc các Quốc gia trên Thế Giới quan
tâm nghiên cứu và triển khai. Hiện nay, không còn khái niệm chỉ có ma mới gây axit
hóa cho các thành phần khác của môi trờng mà khái niệm về lắng axit (lắng khô là
nồng độ các chất ô nhiễm khí và bụi khi trời không ma và lắng ớt là nồng độ các ion
hòa tan rơi xuống mặt đất khi trời ma) theo điều kiện thời tiết đã là một phơng pháp
chuẩn trong nghiên cứu hóa nớc ma. Nh vậy, một khái niệm rất rõ ràng là: các chất
khí và bụi, các ion hòa tan trong nớc ma sẽ tác động nh thế nào trớc tiên đến hệ
sinh thái thực vật và sinh thái nớc. Do đó, nghiên cứu tác động của lắng axit đợc mở
rộng cho các thành phần khác đặc biệt là môi trờng sinh thái nớc và thảm thực vật.
Nghiên cứu hóa nớc ma bắt buộc phải đ
ợc dựa trên một hệ thống mạng lới lấy
mẫu theo không gian và thời gian. Mục đích chính của đánh giá diễn biến là phân tích
và đánh giá đợc bản chất và nguồn gốc gây ma, xu thế diễn biến theo không gian và
thời gian. Cách tiếp cận sử dụng cần đợc xây dựng theo một hệ thống: phơng pháp
thiết lập trạm, phơng pháp đo lờng tại trạm và phòng thí nghiệm, phơng pháp xử lý
số liệu, phơng pháp đánh giá số liệu, phơng pháp phân tích hệ thống số liệu theo
thành phần hóa học gây axit nớc ma và theo các hình thế thời tiết xảy ra trong thời
gian nghiên cứu.
Kết quả của nghiên cứu này pha I trong 18 tháng liên tục (2000-2001) đã cho thấy: Với
một hệ thống monitoring hóa nớc ma bao gồm 7 trạm trên toàn bộ lãnh thổ miền Bắc
Tổng quan những vấn đề liên quan đến nghiên cứu giai đoạn II
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II

2
(dựa trên điều kiện tự nhiên và phát thải khí và đợc bao phủ từ miền núi, nông thôn,
đô thị) và một trạm nền. Số liệu thu đợc đã cho phép đánh giá diễn biến nh sau:
- Ma axit đã xuất hiện ở tất cả các khu vực trong hệ thống nghiên cứu. pH nớc ma
và nồng độ các ion chịu ảnh hởng rất lớn của điều kiện địa hình, địa chất, khí hậu
(đặc biệt là gió) và hoạt động công nghiệp, giao thông, đô thị.
- Tìm thấy vấn đề ma axit có quan hệ với biển và địa hình trong đất liền. Tìm thấy
những ion quan trọng ảnh hởng đến pH nớc ma. Tìm thấy mối quan hệ tải lợng
các chất ô nhiễm không khí đi theo ma rơi xuống mặt đất và phát thải khí.
- Nguồn gốc (hình thế synop gây ma) của kết quả nghiên cứu cũng cho thấy chúng
có nguồn gốc từ hai khối không khí quan trọng gây ma axit đó là: các khối không
khí di chuyển từ phía bắc xuống, tiêu biểu nhất là áp cao lục địa lạnh và khô, áp cao
biến tính ảnh hởng theo hớng bắc-nam hoặc đông nam, chiếm 41,8%. Các khối
không khí mang tính chất nhiệt đới biển di chuyển từ phía đông vào qua vịnh Bắc
bộ bao gồm bão, dải hội tụ nhiệt đới và áp cao cận nhiệt đới chiếm 24,5%. Các khối
không khí khác nh khối không khí phát triển lên đến phần cao của tầng đối lu di
chuyển từ ấn Độ và vịnh Bengan sang chiếm 11,5% và khối không khí tồn tại ở mặt
đệm (Bắc bộ) không đóng góp nhiều. Ngoài ra các loại mây đóng góp gây ma là
các loại mây đối lu (theo chiều thẳng đứng) phát triển mạnh nh mây Cumulus -
Cb, Cb cugen có nhiều khả năng cho ma axit hơn các loại mây phát triển theo
chiều nằm ngang nh mây tầng thấp St (Stratus) và mây tầng giữa As (Altostratus).
Nh
vậy ma mang axit xuyên biên giới (có nguồn gốc nớc ngoài) cho thấy cần
quan tâm hơn nữa đến các biện pháp kiểm soát.
- Các kết quả khác nh xây dựng phơng pháp nghiên cứu sinh thái axit cũng đã
đợc đề cập, các biện pháp kiểm soát ma axit nh xây dựng hệ thống hoàn chỉnh
để monitoring, các đề xuất về khung pháp lý kiểm soát cũng đã đa ra.
Nhìn chung, kiểm soát lắng axit phải là một công cụ cần thiết trong quản lý môi trờng
của nớc ta. Để có chính sách đúng trong kiểm soát ô nhiễm nói chung và lắng axit nói
riêng, ngời ta thờng phải dựa vào công cụ monitoring, hoặc là monitoring nguồn

thải, hoặc là monitoring chất lợng môi trờng, hoặc là monitoring tác động của các
chất thải đến các thành phần môi trờng nhất là sinh thái. Đây cũng là điểm rất mạnh
Tổng quan những vấn đề liên quan đến nghiên cứu giai đoạn II
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
3
của các nớc phát triển. ở những quốc gia này do có nền tảng khoa học vững chắc, do
đó họ hiểu biết đầy đủ và bài bản, một lý do nữa là họ giàu có, nên họ đa ra những
nghiên cứu với những kết quả cụ thể, ví dụ có thể phục vụ ngay cho chính sách quản lý
môi trờng nh ở Hoa Kỳ, hoặc có thể xây dựng những nền tảng khoa học tác động
qua lại giữa phát thải và sinh thái nh ở Liên minh châu Âu. Các kết quả nghiên cứu về
kiểm soát ô nhiễm cần phải đáp ứng các mục đích sau đây:
- Có thể đánh giá đợc các hậu quả ô nhiễm đến sức khỏe và môi trờng sống của
con ngời, và nh vậy sẽ xác định đợc mối quan hệ nguyên nhân và hậu quả của
nồng độ chất ô nhiễm (mối liên hệ đến sức khỏe con ngời với thành phần môi
trờng là sinh thái và mối liên hệ đến qui mô toàn cầu nh biến đổi khí hậu).
- Có thể đảm bảo đợc sự an toàn về sử dụng tài nguyên (không khí, nớc, đất, sinh
thái v.v.) vào các mục đích kinh tế.
- Có thể thu đợc số liệu hệ thống dới dạng thờng xuyên, liên tục theo thời gian
thực chất lợng môi trờng và cung cấp ngân hàng dữ liệu cho sử dụng tài nguyên
trong tơng lai.
- Có thể áp dụng cho nghiên cứu và đánh giá bản chất quan hệ chất ô nhiễm và hệ
tiếp nhận (xu thế/tiềm năng ô nhiễm) vì chất ô nhiễm thay đổi thờng xuyên theo
công nghệ sinh ra nó, vì mức phát thải (do phát triển kinh tế-xã hội) qui mô toàn
cầu làm thay đổi các cán cân vật chất của hệ sinh quyển.
- Có thể đánh giá đợc các biện pháp kiểm soát luật pháp về phát thải/chất l
ợng.
- Có thể tiến hành các biện pháp khẩn cấp tại những vùng có ô nhiễm đặc biệt.
1.1.2 Các nghiên cứu ở nớc ngoài
Theo báo cáo của nghiên cứu GĐ I, các nghiên cứu về lắng axit trên thế giới đợc triển

khai mạnh từ nhiều thập kỷ trớc đây, những năm 50-90 của thế kỷ 20 ở châu Âu. Ví
dụ các nghiên cứu về lắng axit ở các nớc tiên tiến ở EU đợc triển khai theo lĩnh vực
nh lâm nghiệp, nông nghiệp hoặc ô nhiễm không khí đến vật chất. Trong khi đó, ở
Mỹ, chơng trình đánh giá ma axit Quốc gia (NAPAP-National Acid Precipitation
Asessment Program) là một chơng trình quốc gia trực thuộc Hội đồng Khoa học và
Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (thành lập năm 1993).
Tổng quan những vấn đề liên quan đến nghiên cứu giai đoạn II
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
4
Ngoài ra đánh giá hậu quả ONKK còn đợc triển khai theo những chơng trình đã
đợc kéo dài nhiều thập kỷ nay nh chơng trình nghiên cứu liên quan đến ma axit là
chơng trình EMEP hay chơng trình monitoring tổng hợp nhằm đánh giá một cách
khoa học để kiểm soát các chất gây ô nhiễm không khí đến môi trờng không khí và
sinh thái. Mục đích khoa học của hoạt động này là nghiên cứu và đánh giá các kết quả
để tạo ra các cơ sở khoa học cho các quyết sách phục vụ bảo vệ môi trờng.
Tại các nớc châu
á, vấn đề ma axit đang đợc đẩy mạnh về nghiên cứu và
monitoring do tính chất phát triển rất mạnh ở các quốc gia này. Các nghiên cứu và
monitoring bao giờ cũng tiến hành theo hai mức độ là đồng thời trong nớc và tham gia
quốc tế. Mạng lới Đông
á do Nhật Bản chủ trì thực hiện là một ví dụ.
1.1.3 Các nghiên cứu ở trong nớc
Tình hình hiện nay ở nớc ta, phát triển trong quá trình công nghiệp- hóa hiện đại hóa
đất nớc đang phát triển với tốc độ mạnh mẽ. Cùng với quá trình này, các nguồn tài
nguyên thiên nhiên đợc khai thác và sử dụng ngày càng nhiều hơn dẫn đến môi
trờng sống bị tác động mạnh nếu không nói là rất mạnh. Ngoài các ảnh hởng toàn
cầu nh sự ấm lên của Trái Đất đã đợc cảnh báo từ nhiều thập kỷ nay đang dần trở
thành hiện thực với những biến động dị thờng của thời tiết thì các ảnh hởng mang
tính cục bộ (nội tại) trong đất nớc cũng có xu thế gia tăng theo chiều xấu đi của môi

trờng. Việc khai thác tài nguyên quá mức, việc phủ xanh đồi núi vẫn còn nhiều hạn
chế, việc các khu công nghiệp và đô thị liên tiếp đợc xây dựng phát triển mà không có
sự qui hoạch đồng bộ, việc kiểm soát phát thải khí ít đợc kiểm soát thực sự hoặc chỉ
quản lý trên giấy tờ dẫn đến chất lợng môi trờng ngày càng giảm sút. Theo báo cáo
hiện trạng môi trờng Việt Nam, từ năm 1995-2005 môi trờng không khí xung quanh
của hầu hết các đô thị và một số khu công nghiệp bị ô nhiễm mà hậu quả của ô nhiễm
không khí là ma axit. Số liệu đã cho thấy rằng ma axit đã xuất hiện ở một số nơi.
Hơn nữa, Việt Nam nằm sát với khu vực có tiềm năng gây ma axit rất lớn đó là toàn
bộ vùng duyên hải Trung Quốc.
Đề tài giai đoạn I đã có những thành công cơ bản đó là:
- Xây dựng phơng pháp luận nghiên cứu và monitoring lắng axit
Tổng quan những vấn đề liên quan đến nghiên cứu giai đoạn II
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
5
- Qui hoạch và xây dựng đợc một hệ thống trạm bao gồm 7 trạm nghiên cứu ma
axit với đầy đủ các qui trình đo đạc, monitoring và phân tích. Đây là lần đầu tiên
một hệ thống trạm monitoring ma axit đợc xây dựng trên cơ sở đầy đủ tính khoa
học và thực tiễn của nớc ta đồng thời cũng là nền móng cho cơ sở xây dựng một
hệ thống mạng lới monitoring và phân tích ma axit cho toàn quốc.
- Dựa trên hệ thống số liệu quan trắc đợc đã bớc đầu xây dựng phơng pháp đánh
giá diễn biến ma axit trên phạm vi nghiên cứu.
- Đã xây dựng đợc qui trình vận hành cho việc lấy mẫu, vận chuyển và phân tích
mẫu theo phơng pháp nghiên cứu đã đề ra mặc dầu đã gặp những khó khăn nh
thiếu thiết bị và phơng tiện nghiên cứu.
- Đã định hình rất cụ thể trong phơng hớng nghiên cứu về lắng axit nh nghiên cứu
lắng ớt và lắng khô.
- Đã bớc đầu đặt nền móng khoa học cho nghiên cứu tác động lắng ớt axit đến hệ
sinh thái.
- Các kết quả thu thập đợc mặc dù rất hạn chế về mặt thời gian lấy mẫu (18 tháng)

và các diễn biến rất phức tạp, nhng đề tài đã khẳng định rằng: ma axit ở khu vực
miền Bắc Việt Nam là có thực và mang tính phổ biến (liên tục và đồng khắp, kể cả
đối với những vùng xa xôi, hẻo lánh), không chỉ xuất hiện tập trung vào mùa khô
trong năm mà còn xuất hiện nhiều vào các tháng đầu và cuối mùa ma.
- Đã bớc đầu xác định đ
ợc nguồn gốc gây ma axit ở Việt Nam có nguồn gốc chủ
yếu từ nớc ngoài (do gió trên cao).
Mạng lới đã thiết lập là rất cơ bản về mặt địa hình nên không nghiên cứu đợc nhiều
về phát thải gây axit tại chỗ nh đô thị lớn, công nghiệp nhiệt điện và hóa chất v.v. đã
ảnh hởng đến đánh giá diễn biến. Nói một cách khác, các ảnh hởng tại chỗ do phát
thải đã không quan trắc đợc. Do đó, việc kiểm chứng hệ thống số liệu đã thu thập
đợc rất quan trọng nhất là trong đánh giá diễn biễn và phân vùng ma axit.
Đánh giá diễn biến là một công cụ đắc lực trong kiểm soát ô nhiễm môi trờng. Nhng
đa ra những qui chuẩn hoặc các bớc rất chi tiết để có thể áp dụng đợc trong điều
kiện nớc ta không dễ do mạng lới monitoring quá tha, tần suất thấp, vị trí điểm đo
lờng không đợc qui hoạch một cách khoa học. Từ những bài học này, đề tài đã xây
Tổng quan những vấn đề liên quan đến nghiên cứu giai đoạn II
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
6
dựng đợc khung của phơng pháp/qui trình chuẩn để đánh giá diễn biễn ma axit. Với
những số liệu đã thu thập đợc ở giai đoạn I cha đủ để xây dựng phơng pháp/qui
trình này. Hơn nữa các số liệu từ một số mạng lới khác (trừ trạm Đông á và hệ thống
trạm qui hoạch năm 2000 của KTTV) lại cha đủ căn cứ khoa học để có thể so sánh
đợc với số liệu do đề tài thực hiện. Do đó việc mở rộng số điểm monitoring có kết hợp
với hệ thống khác là điều cần làm trong giai đoạn tới.
Trong đánh giá tìm nguồn gốc nớc ma, việc cảnh báo sớm ma axit là một trong
những nội dung quan trọng liên quan chặt chẽ đến dự báo thời tiết cụ thể là dự báo
ma, việc này đòi hỏi đóng góp không những của các nhà dự báo mà còn cần đến
những công cụ hiện đại. Việc hoàn thiện qui trình cảnh báo sớm ma axit do đó cần

đợc hoàn thiện hơn nữa về phơng pháp luận và giải pháp cải thiện điều kiện dự báo
sẽ khắc phục đợc những khó khăn đã tìm thấy để nhanh chóng đa cảnh báo ma axit
vào thực tiễn.
Trong buổi nghiệm thu cấp Nhà nớc đề tài giai đoạn I (2000-2002) nhiều ủy viên hội
đồng đã đề nghị mở rộng nghiên cứu sang phần miền Trung và Nam bộ, nhng đề tài
xét thấy việc hoàn thiện phơng pháp luận (cơ sở khoa học) trớc tiên cần phải hoàn
thiện trong khu vực đang nghiên cứu rồi mới mở rộng đợc. Việc mở rộng phạm vi
nghiên cứu chỉ là áp dụng phơng pháp và thực hiện cho các lãnh thổ khác nhau.
1.2 Vấn đề đặt ra nghiên cứu cho giai đoạn II
Sau khi hon thnh v nghiệm thu đề tài (2003), đợc phép của các cấp quản lý đề tài,
Chủ nhiệm đề tài đã xây dựng đề xuất cho nghiên cứu tiếp theo vì sự hạn chế của thời
gian cũng nh
kinh phí đã làm kết quả đề tài giai đoạn II000-2002 cha hoàn thiện
những vấn đề đặt ra nghiên cứu. Sau khi đăng ký và trải qua những thẩm định, đề tài
đợc chính thức phê duyệt giai đoạn II với mục tiêu, nội dung và kết quả sẽ đợc lần
lợt báo cáo dới đây.
1.2.1 Mục tiêu
Mục tiêu lâu dài:

Đóng góp cơ sở khoa học trong chiến lợc bảo vệ môi trờng.
Mục tiêu ngắn hạn:

Tổng quan những vấn đề liên quan đến nghiên cứu giai đoạn II
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
7
- Hoàn thiện cơ sở khoa học nghiên cứu ma axit ở Việt Nam.
- Tăng cờng tiềm lực đánh giá và monitoring ma axit ở miền Bắc Việt Nam (từ
Ninh Bình trở ra).
1.2.2 Nội dung

(1). Đánh giá diễn biến ma axit ở Bắc Bộ trên cơ sở số liệu các năm 2000 2005 (nội
dung mở rộng so với giai đoạn 1).
(2). Hoàn thiện phơng pháp luận, qui trình monitoring tổng hợp sinh thái và bớc đầu
xây dựng qui trình đánh giá tác động của ma axit đến hệ sinh thái (nội dung
hoàn thiện)
(3). Xây dựng phơng pháp về cảnh báo và khả năng dự báo ma axit ở Việt Nam (nội
dung mới)
(4). Qui hoạch hệ thống trạm monitoring ma axit trên toàn lãnh thổ Việt Nam (nội
dung mới)
(5). Xây dựng cơ sở dữ liệu ma axit (nội dung mới)
(6). Kiến nghị các giải pháp monitoring ma axit ở Việt Nam.
1.2.2.1 Đánh giá diễn biến cho toàn bộ hệ thống số liệu 2000-2004
Theo các nội dung liệt kê ở trên, báo cáo này sẽ đợc biên tập lại thống nhất theo mạch
nghiên cứu và đợc chi tiết hóa nh dới đây:
A. Hoàn thiện mở rộng mạng lới trạm monitoring cho giai đoạn II
- Xem xét lại qui hoạch mở rộng của giai đoạn I
- Thực hiện monitoring trên toàn phạm vi các trạm đã điều chỉnh.
B. Thực hiện đánh giá diễn biến
- Xem xét lại qui trình đánh giá của giai đoạn I và điều chỉnh cần thiết nếu có trong
phơng pháp đánh giá.
- Thực hiện đánh giá diễn biến theo không gian và thời gian theo các chủ đề:
+ Bản chất hoá học nớc ma,
+ Nguồn gốc các hình thế thời tiết gây ma axit,
Tổng quan những vấn đề liên quan đến nghiên cứu giai đoạn II
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
8
+ Phát thải và lắng axit.
1.2.2.2 Hoàn thiện phơng pháp đánh giá hiện trạng sinh thái axit
- Qui hoạch và thực hiện monitoring hệ thống vị trí giám sát có và không ảnh hởng

bởi lắng axit.
- Thực hiện monitoring trên mạng lới trạm monitoring (tối thiểu 03 trạm, tối đa 05
trạm)
- Xây dựng qui trình monitoring sinh thái axit dựa trên hệ thống số liệu.
- Xây dựng phơng pháp đánh giá diễn biến tác động lắng axit đến đất, nớc, sinh
thái;
- Đánh giá diễn biến tác động của ma axit đến sinh thái tại hệ thống trạm
monitoring.
1.2.2.3 Xây dựng phơng pháp cảnh báo và dự báo ma axit
A. Xây dựng phơng pháp cảnh báo
Xây dựng cơ sở cảnh báo.
+ Kế thừa kết quả đánh giá nguồn gốc hình thế thời tiết gây ma axit để hoàn
thiện cơ sở khoa học cảnh báo.
Xây dựng qui trình cảnh báo
+ Xây dựng qui trình cảnh báo ma axit theo hai giai đoạn: thông báo nội bộ,
thông tin đại chúng.
B. Cơ sở khoa học và phơng pháp luận khả năng dự báo ma axit bằng mô
hình toán
- Đánh giá khả năng sử dụng mô hình ở Việt Nam;
- Lựa chọn đề xuất áp dụng 01 mô hình có tính khả thi cao nhất (trong điều kiện có
thể)
1.2.2.4 Các giải pháp kỹ thuật kiểm soát ma axit
A. Qui hoạch hệ thống mạng lới trạm monitoring ma axit trên toàn bộ lãnh
thổ Việt Nam
Tổng quan những vấn đề liên quan đến nghiên cứu giai đoạn II
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
9
- Xây dựng cơ sở khoa học qui hoạch mạng lới trạm tại Việt Nam
- Thu thập số liệu, t liệu, tài liệu liên quan phục vụ qui hoạch.

- Liên kết cao nhất (có thể) với các mạng trạm hiện có.
- Đa ra qui hoạch mạng lới monitoring.
- Thiết bị, nhân lực và kinh phí phục vụ cho monitoring: các đề xuất khả thi.
B. Xây dựng cơ sở dữ liệu về ma axit
- Cơ sở khoa học và luận cứ của hệ thống dữ liệu;
- Thiết kế hệ thống cơ sở dữ liệu;
- Xác định phần mềm quản trị dữ liệu;
- Lập các mẫu biểu sử dụng trong quản trị dữ liệu;
- Xử lý và truy nhập dữ liệu
C. Các đề xuất kiểm soát ma axit
Chính sách kiểm soát
+ Các báo cáo kỹ thuật chuyên đề ma axit;
+ Phơng hớng cho kiểm soát nguồn thải gây axit;
Đề xuất các giải pháp hạn chế các ảnh hởng của nớc ma axit tới hệ sinh thái.
1.3 Các phơng pháp nghiên cứu chủ đạo
Các vấn đề môi trờng ở Việt Nam và tơng tự ở thế giới bao giờ cũng đợc giải quyết
bằng các số liệu đo lờng và thực nghiệm. Tính qui luật của ma axit nói riêng và môi
trờng nói chung luôn tuân theo số liệu thống kê. Do đó các phơng pháp thực nghiệm
và thống kê ở đây tuy mang tính kinh điển nhng cũng là phơng pháp chủ yếu để thực
hiện qui trình nghiên cứu. Mặc dù lý thuyết là vậy, nhng trong thực tế nhất là trong đo
lờng môi trờng, và nhất là ở Việt Nam khi các hệ thống đo lờng thờng cha chuẩn
mực, do đó sai số sẽ thờng gặp mà tai hại nhất là không tìm ra nguyên nhân.
Hệ thống monitoring lắng axit của giai đoạn II sẽ đợc mở rộng hơn về số lợng. Do
đó, về số liệu sẽ có nhiều hơn dẫn đến các qui luật đã đợc phát hiện ở giai đoạn I có
thể có những sự cha thật phù hợp. Việc xem xét các qui luật về biến đổi hóa học trong
Tổng quan những vấn đề liên quan đến nghiên cứu giai đoạn II
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
10
không khí là một trong những hiện tợng phức tạp nhất trong hóa học môi trờng. Các

qui luật biến đổi về chất trong nớc ma cũng vì vậy có thể nhìn nhận phải phù hợp so
với những số liệu đã thu nhận đợc.
Về cơ bản, phơng pháp đánh giá của giai đoạn I đợc căn bản kế thừa. Chỉ hoàn thiện
nếu phát hiện những sai lệch khi gặp phát sinh vấn đề khác với giai đoạn I. Nhng lý
luận đợc xây dựng chỉ bằng cách dựa vào số liệu thu nhận và các tài liệu khoa học và
kinh nghiệm của nớc ngoài đặc biệt là các nớc trên thế giới cho những vấn đề của
giai đoạn II.
Giai đoạn I của đề tài đã thiết lập một phơng pháp tiệm cận đi từ thiết lập hệ thống đo
đạc, qui trình đo đạc, đánh giá số liệu để đa ra những qui luật, những vấn đề mang
tính khoa học trong đánh giá diễn biến phù hợp với điều kiện Việt Nam là những bớc
đi hết sức vững chắc trong phơng pháp luận. Thừa kế những kết quả mang tính lý luận
này, phơng pháp nghiên cứu của giai đoạn II là tiếp tục khẳng định những kết quả để
xây dựng nên một qui trình phân tích và đánh giá có thể áp dụng và phổ biến rộng rãi.
Nghiên cứu để đánh giá diễn biến và tìm nguồn gốc ma axit cũng nh cảnh báo dự
báo ma axit là một vấn đề còn rất mới ở Việt Nam. Phơng pháp tiệm cận nghiên cứu
là dựa vào các tài liệu, t liệu và kinh nghiệm của thế giới và của Việt Nam để có thể
đa ra một phơng pháp tiệm cận tối u trong xây dựng và thiết kế một qui trình
nghiên cứu phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Sử dụng công nghệ tin học và công nghệ mô phỏng bằng mô hình đang là sức mạnh và
công cụ rất đắc lực cho tất cả các nghiên cứu hiện nay trên thế giới, phơng pháp GIS
và mô hình hóa đang tiệm cận dần với thực tiễn để trở thành một trong những tác
nghiệp không những trong nghiên cứu mà còn trong cả thực tiễn của phát triển kinh tế
xã hội. Ngày nay mọi hệ thống đều cần đ
ợc điều hành bằng các hệ thống tin học.
Công nghệ Tin học Quản trị Hệ thống sẽ trở thành trợ lý đáng tin cậy giúp các nhà điều
hành giải quyết các vấn đề kỹ thuật một cách chính xác và nhanh chóng để ngời điều
hành có thể tập trung trí tuệ vào các vấn đề lớn hơn. Một thống kê về các phơng thức
quản trị số liệu (sử dụng đặc biệt cho ma axit) của nớc ngoài tập trung vào hai hệ
thống của Mỹ và của Đông á trong đó có Việt Nam tham gia để đa ra những đặc tính
chung và riêng. Xây dựng một hệ thống cơ sở dữ liệu của đề tài sẽ mang đợc tính phổ

Tổng quan những vấn đề liên quan đến nghiên cứu giai đoạn II
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
11
cập và đặc biệt cho nơi sử dụng kết quả của đề tài là Trung tâm KTTV Quốc gia là cơ
quan sẽ có mạng lới theo dõi tiếp dựa trên các kết quả đề tài.
Đánh giá tác động từ axit đến sinh thái là một việc còn mới ở nớc ta. Đề tài giai đoạn
I mới chỉ đạt bớc đầu về kinh nghiệm nghiên cứu. Việc tiếp tục triển khai nghiên cứu
mảng này đòi hỏi thêm về cơ sở lý luận về thiết kế hệ thống trạm, về mối quan hệ giữa
đối tợng nghiên cứu và lắng axit. Mục đích là làm sao cho rõ ràng về phơng pháp
nghiên cứu và đánh giá đợc hiện trạng tiến tới dự báo diễn thế liên quan đến lắng axit
và các đối tợng sinh thái bị ảnh hởng của lắng axit.
Phơng pháp hội thảo chuyên đề với nghĩa đúng của nó là mang thông tin nghiên cứu
đến với những ngời am hiểu để trao đổi về học thuật về qui trình nghiên cứu.

Phơng pháp nghiên cứu và xây dựng qui trình
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
12
CHƯƠNG 2
Phơng pháp nghiên cứu và xây dựng qui trình

2.1 Phơng pháp nghiên cứu lắng axit đến sinh thái
Lắng axit do ma axit và khí axit làm chua hoá môi trờng đất, môi trờng nớc và
qua đó gây ảnh hởng tới các hệ sinh thái ở cả trên cạn lẫn dới nớc. Bởi vậy, trên thế
giới, đặc biệt là ở các nớc công nghiệp phát triển, các nghiên cứu ảnh hởng của ma
axit tới sinh vật trong các hệ sinh thái đã đợc thực hiện từ nhiều năm nay. Nghiên cứu
lắng axit và các tác động của nó đến môi trờng đã đợc tiến hành ở Mỹ từ năm 1980
bởi Chơng trình đánh giá ma axit quốc gia (National Acid Precipitation Assessment
Program - NAPAP). Chơng trình nghiên cứu ảnh hởng tới môi trờng nớc (Aquatic

Effects Research Program) của NAPAP nghiên cứu thực trạng thay đổi về chất lợng
nớc mặt (sông, hồ) từ các ảnh hởng của ma axit cũng nh các ảnh hởng của ma
axit đến sức khỏe con ngời, các loài sinh vật và hệ sinh thái. Tại các nớc trong cộng
đồng Châu âu, monitoring ma axit cũng đợc thực hiện từ những năm 1980 của thế
kỷ trớc.
Từ khi các hoạt động trong pha chuẩn bị của mạng lới monitoring ma axit ở Đông á
(EANET) bắt đầu từ 1998, những kinh nghiệm về monitoring môi trờng các thủy vực
nớc ngọt, đất và thảm thực vật đã đợc các nớc thành viên tích lũy dần dần.
Cho tới cuộc Hội thảo về monitoring tác động sinh thái của lắng axit trong vùng Đông
á tại Bắc Kinh tổ chức vào năm 1999, các nhà chuyên môn đã thảo luận chi tiết và đa
ra văn kiện kỹ thuật cho monitoring đất và thảm thực vật tại tác nớc Đông á. Tuy
nhiên, cho đến nay, việc nghiên cứu phơng pháp luận monitoring các thành phần môi
trờng do tác động của ma axit vẫn còn đang đợc tiếp tục để hoàn thiện. Ngoài ra,
hớng nghiên cứu này đòi hỏi có những thực nghiệm và có thể cả khảo nghiệm
(phơng pháp so sánh-đối chứng) để tìm ra những luận cứ về sinh thái nhạy cảm với
axit từ đó nâng lên thành qui trình monitoring hoặc những giải pháp hạn chế tác động.
ở Việt Nam, hiện tợng ma axit đã đợc đề cập trong các báo cáo hiện trạng môi
trờng toàn quốc của các năm gần đây. Trong GĐ I đã bớc đầu nghiên cứu cơ sở khoa
học xác định điểm monitoring tác động của ma axit tới hệ sinh thái ở Việt Nam. Việc
monitoring đánh giá tác động của ma axit đến sinh thái là một công việc phải tiến
hành trong một thời gian dài, còn rất mới mẻ đối với nớc ta. Triển khai nghiên cứu nội
dung này đòi hỏi có đợc phơng pháp luận đúng đắn, đáp ứng các tiêu chí của khu
vực và thế giới đồng thời phải phù hợp với điều kiện của Việt Nam. Trong bối cảnh đó,
việc nghiên cứu, hoàn thiện phơng pháp luận, qui trình monitoring tổng hợp sinh thái
và bớc đầu xây dựng qui trình đánh giá tác động của ma axit đến hệ sinh thái ở Việt
Nam đợc thực hiện ở giai đoạn này.
2.1.1 Cơ sở khoa học monitoring sinh thái
2.1.1.1 Tổng quan ảnh h
ởng của ma axit tới môi trờng sống
Trên thế giới, ma axit và sự chua hoá các thủy vực nớc ngọt đã đợc chú ý đến từ

trên 25 năm nay. Các kết quả nghiên cứu chủ yếu đợc thực hiện ở các nớc công
Phơng pháp nghiên cứu và xây dựng qui trình
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
13
nghiệp ở Tây, Bắc Âu và Bắc Mỹ thông qua các thực nghiệm và các quan sát trong
thiên nhiên đã cho thấy ma axit đã gây nhiều tác động tiêu cực đến thảm thực vật, hệ
động vật và các thành phần môi trờng sống (đất, nớc). Đối với các cơ thể sống, ma
axit ảnh hởng trực tiếp nh gây các tổn thơng tới cấu trúc cơ thể sinh vật, gián tiếp là
tác động tới các thành phần môi trờng sống nh đất, nớc làm mất cân bằng các chu
trình dinh dỡng.















Hình 2.1. 1 Sơ đồ biểu diễn tác động của ma axit tới các thành phần
môI trờng
A. ảnh hởng của ma axit tới môi trờng nớc
Những ảnh hởng chủ yếu của ma axit tới môi trờng nớc diễn biến theo các hớng

gây chua hoá (axit hoá), thay đổi thành phần thủy lý, thủy hoá của thủy vực. Ma axit
sau khi rơi xuống đất, sau đó chảy vào suối, sông, hồ đầm. Ma axit cũng có thể rơi
trực tiếp vào mặt nớc của thủy vực. Hầu hết các hồ, suối có pH giữa 6-8, một số các
hồ bị chua tự nhiên mặc dầu không bị ảnh hởng của ma axit. Ma axit có tác động
tới các thủy vực nhạy cảm mà ở đó, đất vùng lu vực ít có khả năng làm trung hoà axit
(khả năng đệm-buffering capacity) thì hồ và suối ở đó bị axit (pH thấp). Cũng tại các
vùng không có khả năng trung hoà axit, nhôm là một độc tố cho nhiều loài thủy sinh
vật đợc phát thải ra từ đất vào môi trờng nớc trong thủy vực.
Có nhiều hồ và suối ở Hoa Kỳ đợc tổ chức Nghiên cứu nớc mặt quốc gia (National
Surface Water Survey NSWS) xác định bị axit mãn tính khi mà nớc ở đó có mức pH
thờng xuyên thấp. Tổ chức này thực hiện các nghiên cứu ảnh hởng của lắng axit trên
1.000 hồ với diện tích mỗi hồ lớn hơn 10.000 m
2
và hàng nghìn dặm (1 dặm = 1,8 km)
suối mà cho rằng chúng là nhạy cảm với axit hoá. Trong số các hồ và suối quan sát,
ma axit đã gây chua hoá 75% các hồ và 50% các suối. Một số vùng lãnh thổ của Mỹ
đợc xác định là có nhiều thủy vực nhạy cảm với axit hoá. Một số hồ hiện nay có pH
dới 5, hồ bị chua nhất là hồ Little Echo Pond ở New York có pH 4,2.
Các suối chảy qua những vùng đất không có khả năng đệm cũng dễ bị chua hoá nh
các hồ. Khoảng 580 suối ở đồng bằng ven bờ Trung Đại Tây dơng bị axit hoá. 90%
Khí quyển: NOx, SO
2
Môi trờng đất
Môi trờng nớc
(pH < 5,6 )
Thảm
thực
vật,
rừng
Đất

không
có
rừng
Động
vật đất
Ma Axit
Động
vật
khác
Al, Mn, NO
3
, SO
4

Tảo

Động
vật
không
xơng
sốn
g
Cá

Động
vật
khác

Phơng pháp nghiên cứu và xây dựng qui trình
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất

các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
14
suối ở bang New Jersey bị axit hoá, đây là nơi có tỷ lệ suối bị chua hoá cao nhất nớc
Mỹ. Axit hoá các thủy vực diễn ra cả ở Hoa Kỳ và Canada. Chính phủ Canada đã ớc
có khoảng 14,000 hồ ở phía đông Canada bị chua do ma axit.
Trong ba thập kỷ trở lại đây, ở các nớc công nghiệp phía bắc bán cầu, quá trình chua
hoá các thủy vực diễn ra ngày một nhanh hơn. Thí dụ: khi quan sát 87 hồ ở phía nam
Na Uy từ 1929 đến 1949 và từ 1970 đến 1980, thấy 24% số hồ có pH thấp dới 5,5
trong thời gian đầu và 47% trong giai đoạn sau. Quá trình chua hoá phụ thuộc vào khả
năng đệm/trung hoà của nớc đợc xác định bởi hàm lợng các ion bicarbonate.
Giai đoạn đầu: bicacbonat hoà tan có thể trung hoà axit mạnh. Giai đoạn này pH
thờng > 6, nớc mang tính kiềm.
H
+
+ HCO
3
-
H
2
O + CO
2

Giai đoạn 2 là giai đoạn chuyển tiếp, bicarbonate bị mất đi khi trung hoà axit gây
nên dao động lớn của pH.
Giai đoạn 3, thủy vực mất hoàn toàn tính kiềm, pH thờng < 5, trong khi đó, hàm
lợng các kim loại, đặc biệt là hàm lợng Al tăng gây độc cho đời sống thủy sinh
vật. Tuy nhiên, các hồ có khả năng đệm/trung hoà cao không bao giờ rơi vào tình
trạng chua hoá lâu dài.
Tuy vậy, ảnh hởng của ma axit tới các thủy vực phụ thuộc nhiều vào cấu tạo địa chất
và tính chất thổ nhỡng (khả năng làm trung hoà axit) của vùng lu vực. Các vùng có

nền địa chất canxi (calcareous) không nhạy cảm với ma axit và thậm chí với lợng
nhỏ nền đá vôi trong vùng lu vực cũng sẽ làm giảm đáng kể ảnh hởng của ma axit.
Axit hoá thờng xảy ra tại các vùng có nền đá gốc là granit hoặc gneiss với lớp đất bề
mặt mỏng. Đặc điểm này cần đợc lu ý bởi nhiều vùng núi phía Bắc Việt Nam chủ
yếu là núi đá vôi có nguồn gốc karst cho nên có nhiều khả năng giảm tính axit cho các
thủy vực nớc ngọt.
Trong vùng đất có rừng bị lắng axit cao, ít canxi và độ chua trong đất cao, nhôm
thờng bị tách ra từ đất và di nhập tới hồ và suối. Trong thủy vực, nồng độ nhôm cao
có thể gây độc tới thực vật, cá và các cơ thể thủy sinh vật khác.
Tác động của ma axit tới môi trờng nớc đã rõ. Trong vùng đất có rừng, lắng axit
gây ra sự tích lũy sun phua và nitơ trong đất rừng, quá trình này cũng gây chua hồ, suối
trong vùng đó. Các suối sau khi chảy qua rừng sẽ làm bay hơi sulphua và nitrogen vào
khí quyển, axit sẽ đợc sản sinh ra từ quá trình ôxy hoá. Các nghiên cứu cho thấy có
mối liên quan giữa rừng và tính chất thủy hoá của suối: độ pH của nớc suối ở vùng
không có rừng lớn hơn ở vùng có rừng che phủ trên 30% và ng
ợc lại hàm lợng nhôm
và sulphát ở suối trong vùng có rừng cao hơn so với suối ở vùng không có rừng.
Tác động của nitơ tới môi trờng nớc cũng đáng đợc lu ý. Nitơ đóng một vai trò
quan trọng trong quá trình axit hoá và các nghiên cứu mới ghi nhận tầm quan trọng của
nitơ trong giai đoạn axit hoá mãn tính. Hơn nữa, ảnh hởng phụ của sự lắng nitơ khí
quyển tới vùng cửa sông và các vùng nớc ven bờ là rất lớn. Các nhà khoa học đánh
giá từ 10-45% nitơ đợc sản sinh ra bởi những hoạt động của con ngời mà nó có thể
xâm nhập tới các hệ sinh thái cửa sông, ven bờ đợc vận chuyển và lắng qua khí
quyển. Thí dụ, khoảng 30% nitơ trong vịnh Chesapeake là từ lắng khí quyển. Nitơ cũng
là yếu tố quan trọng gây sự phú dỡng, làm suy giảm ôxy hoà tan của thủy vực. Triệu
trứng của phú dỡng là sự nở hoa của tảo (kể cả tảo độc lẫn tảo không độc) gây ảnh
hởng tới cá và động vật thân mềm, làm mất đi thảm cỏ, rạn san hô và làm biến đổi
sinh thái lới thức ăn.
Phơng pháp nghiên cứu và xây dựng qui trình
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất

các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
15
B. ảnh hởng của ma axit tới hệ thủy sinh vật các thủy vực nớc ngọt
Các cơ thể sinh vật và môi trờng có những mối tơng tác với nhau trong hệ sinh thái.
Thực vật và động vật sống trong một hệ sinh thái có mối tơng tác lẫn nhau rất cao.
Thí dụ, các loài ếch nhái có thể chịu đợc độ axit cao nhng nếu chúng ăn côn trùng
nh các loài côn trùng phù du thì chúng có thể bị ảnh hởng bởi khẩu phần thức ăn đó
có thể bị giảm hoặc bị mất đi do bị axit hoá. Do có mối liên hệ giữa nhiều loài cá, thực
vật và các cơ thể sinh vật khác trong hệ sinh thái thủy vực, những biến đổi về pH hoặc
hàm lợng nhôm cũng sẽ tác động tới đa dạng sinh học. Nh vậy, do các hồ và suối bị
chua hơn, số lợng các loài cá và các loài thực vật, động vật thủy sinh khác sống trong
đó bị giảm.

Hình 2.1. 2 Dãy giá trị pH liên quan tới chỉ số chất lợng nớc
Theo các dẫn liệu nghiên cứu thực nghiệm, trong thủy vực, giá trị pH từ 6 tới 9 có thể
duy trì tốt của các nhóm thủy sinh vật. Nhìn chung, sự chua hoá làm giảm đa dạng thực
vật nổi: các hồ bị chua hoá chỉ có 10-20 loài, trong khi đó, các hồ nghèo dinh dỡng
nhng pH trung tính có 30-80 loài (Muniz, 1991). Tuy vậy, vẫn có các loài tồn tại,
thậm chí phát triển trong điều kiện chua hoá bởi vì chúng có khả năng chịu đựng đợc
chua trong điều kiện chuyển hoá phốt phát (Smith, 1990). Thí dụ nh các loài tảo thuộc
Dinoflagellate có chiếm u thế ở nhiều hồ bị chua hoá, mặc dầu chúng có giảm số loài
nhng ít khi giảm sinh khối (biomass) hoặc quang tổng hợp nếu nguồn dinh dỡng
phốt phát vẫn đợc duy trì (Olaveson & Nalewajko, 1994).
Tảo bám ở đáy (Peryphyton) lại có những phản ứng khác nhau. Mặc dầu sự đa dạng
thủy sinh vật nhìn chung giảm nhng vẫn có sự sinh sôi nảy nở của các nhóm thực vật
do giảm động vật ăn mồi khi môi trờng bị chua hoá. Tảo bám đáy bắt đầu phát triển
khi pH giảm xuống < 6 và tiếp tục gia tăng nữa khi pH < 5,5. Các loài tảo lục nh
Mugeotia và Zygnema thờng u thế trong khi các đám tảo lam có thể hình thành trong
điều kiện quá chua để hỗ trợ vi khuẩn lam trôi nổi. Tại các suối ở Welsh, tảo lục
Mugeotia, Ulothrix và Stigeoclonium có tần số gặp lớn nhất tại môi trờng nớc pH

thấp (Ormerod & Wade, 1990).
Phơng pháp nghiên cứu và xây dựng qui trình
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
16
Bảng 2.1. 1 Các ngỡng pH trong môi trờng nớc gây tác động
tới thủy sinh vật
Thấp nhất Cao nhất Tác động
3,8 10 Trứng cá có thể nở nhng con non thờng bị biến dạng
4 10,1 Giới hạn cho các loài cá có sức đề kháng nhất
4,1 9,5 Trong khoảng chống chịu đợc của cá Hồi

4,3 Cá chép bị chết sau 5 ngày
4,5 9 Trứng cá hồi và ấu trùng phát triển bình thờng
4,6 9,5 Giới hạn của cá rô
5 9 Giới hạn cho hầu hết cá loài cá

8,7 Ngỡng trên tốt nhất cho môi trờng nớc nuôi cá
5,4 11,4 Cá tìm cách tránh vùng nớc vợt quá ngỡng pH giới hạn
6 7,2 Giới hạn tốt nhất cho trứng cá phát triển

1
ấu trùng muỗi bị chết tại giá trị pH này
3,3 4,7
ấu trùng muỗi sống trong giới hạn này
7,5 8,4 Dãy pH tốt nhất cho tảo sinh trởng

Thực vật thủy sinh bậc cao (Macrophyta) kém phát triển ở các hồ có độ pH thấp. Sự
biến đổi rong trong hồ bị chua hoá bao gồm sự suy giảm loài vốn u thế nh Lobelia
tại pH 4 hoặc thấp hơn nữa đồng thời gia tăng loài u thế - rêu nớc (Sphagnum)

(Grahn, 1986). Ormerod et al., (1987) đã nghiên cứu nhóm thực vật (Macroflora) của
các suối bị chua hoá ở xứ Wale đã cho rằng có thể sử dụng một số nhóm thực vật này
nh là các loài chỉ thị cho suối bị chua.
Đối với nhóm động vật không xơng sống ở nớc ngọt, khi nghiên cứu hơn 70 thủy
vực bị chua hoá tại Anh, thấy có mối tơng quan giữa nhóm giáp xác Crustacea và pH.
Độ pH là yếu tố monitoring quần thể thủy sinh trong môi trờng axit. Các loài râu
ngành Daphnia và chân chèo Cyclops rất ít gặp hoặc không thấy có ở các hồ bị chua
hoá. Havas & Likens (1985) nghiên cứu ảnh hởng kết hợp của axit và nhôm lên tỷ lệ
chết và cân bằng Na ở loài giáp xác râu ngành D. magna. Cả H
+
và Al
3+
gây nhiễu sự
cân bằng Natri trong cơ thể loài này.
Các nghiên cứu tại các suối đầu nguồn của sông Tywi ở tây xứ Wale, Stoner et
al.(1984) thấy rằng khi pH cao hơn 5,5 và độ cứng cao hơn 8 mg/l thì quần xã động vật
không xơng sống có tới 60-80 loài. Khi pH dới 5,5, độ cứng dới 10 mg/l chỉ có 23-
27 loài. Động vật không xơng sống nớc ngọt cần các ion Na, Cl, K và Ca hoạt tính
để duy trì sự sống. Điều đó phụ thuộc vào hàm lợng các ion ở bên ngoài. Trong thủy
vực bị axit, hàm lợng các ion này quá thấp, trong khi đó các ion H
+
và Al trở nên u
thế trong nớc. Chúng xâm nhập vào bên trong cơ thể sông gấy rối loạn các cân bằng
trong đó dẫn tới làm mất đi các ion sống còn trong mô và máu (Sutcliffe & Hildrew,
1989).
Trong các nghiên cứu ảnh hởng của ma axit tới thủy sinh vật thì nguồn lợi cá các hồ
đợc đặc biệt quan tâm. Các nghiên cứu tại các hồ của bán đảo Scandinavia cho thấy
một số quần thể cá mất dần từ đầu những năm 1920 do các hồ bị ma axit làm chua
hoá dần. Trong 7 sông ở phía nam Na Uy bị ma axit, cá hồi bị suy giảm số lợng bắt
đầu từ những năm 1970, trong khi 68 sông khác không bị ma axit thì sản lợng cá hồi

Phơng pháp nghiên cứu và xây dựng qui trình
Đề tài độc lập cấp Nhà nớc Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng, dự báo xu thế diễn biến và đề xuất
các giải pháp kiểm soát ma axit ở Bắc Bộ Việt Nam, , khu vực từ Ninh Bình trở ra giai đoạn II
17
không giảm. Tại các thủy vực bị ma axit, tác động đến cá theo hai kiểu: làm chết cá
ngay khi bị ma axit, và làm giảm dần quần thể trong thủy vực bị axit hoá.
Các nghiên cứu ở Hoa Kỳ cho thấy ma axit gây nhiều hậu quả làm chết cá, làm giảm
số lợng quần thể cá, thậm chí huỷ diệt các loài cá của thủy vực và làm giảm độ đa
dạng sinh học của thủy vực. Vì ma axit chảy qua đất ở vùng lu vực, nhôm (Al) đợc
giải phóng ra từ đất vào hồ hoặc suối ở đó nên pH trong hồ hoặc suối giảm, nồng độ Al
tăng lên. Cả pH thấp lẫn nồng độ Al tăng cao đã trực tiếp gây độc cho cá. Thêm nữa là
độ pH thấp và Al cao gây stress mãn tính có thể không giết cá nhng làm cho kích
thớc và khối lợng cá nhỏ hơn bình thờng và cá mất khả năng cạnh tranh thức ăn
cũng nh nơi c trú.
C. ảnh hởng của ma axit tới đất, thảm thực vật và rừng
Các nghiên cứu đã cho thấy lắng axit đã làm thay đổi tính chất của đất thông qua một
số kiểu nh sau:
Sau khi ma rơi xuống đất, thấm qua đất, thành phần hoá học của đất bắt đầu thay đổi
khi nớc ma rơi xuống và có mối tơng tác với các thành phần chất khoáng, vật chất
hữu cơ, vi sinh vật và rễ cây ở trong đất. Giới sinh vật ở đất có thể tham gia và phóng
thích các ion trong đất; Các chất khoáng không hoà tan đợc trong nớc nhng có thể
đợc hoà tan bởi quá trình phong hoá; Các chất khoáng thứ cấp nh đất sét hoặc thể
oxyt sắt hoặc nhôm có thể đợc thành tạo bởi phản ứng tinh thể hoá/lắng thành sắt
dạng hạt. Những thay đổi hoá học này góp phần làm axit hoá môi trờng đất, dẫn tới
hoà tan các cation cơ bản nh
can xi và manhê và dẫn tới kích hoạt các cation độc nh
nhôm, đặc biệt Al
3+
đồng thời làm tăng khả năng tích tụ sun phua và nitơ trong đất.
Điều đó có liên hệ chặt chẽ tới các quá trình tự nhiên ở tất cả các địa điểm mà ở đó

lợng ma vợt quá sự bốc hơi và tác động tới thảm thực vật, đặc biệt với các hệ sinh
thái có tính nhạy cảm với sự chua hoá. ảnh hởng tiềm tàng của lắng axit là làm tăng
khả năng hoà tan các ion độc nh Al
3+
và H
+
từ đất và xâm nhập tới môi trờng nớc
của các thủy vực.
Nhiều năm trớc, các nhà lâm học và nhiều ngời khác đã quan sát thấy một số vạt
rừng sinh trởng chậm mà không biết vì sao. Các cây trong những cánh rừng này
không sinh trởng nhanh ngay cả khi khỏe. Lá hoặc gai bị úa vàng và rụng khi chúng
vẫn còn xanh và khỏe. Một số trờng hợp, một số cá thể cây hoặc cả một diện tích rừng
bị chết mà không rõ nguyên nhân.
Về sau, các nhà nghiên cứu mới biết rằng ma axit là nguyên nhân gây chậm sinh
trởng, tổn thơng cây hoặc làm cả vạt rừng bị chết. Ma axit đã làm suy thoái rừng và
đất đai ở nhiều vùng của miền đông Hoa Kỳ, đặc biệt rừng ở đai cao của vùng núi
Appalachian từ Main tới Georgia bao gồm cả các vờn quốc gia ở Shenandoah và núi
Smoky lớn. Tuy nhiên, ma axit không chỉ gây ra những hiện tợng nh vậy. Nó còn
gây ra sự kiện nghiêm trọng khác nh tạo ra các chất gây ô nhiễm không khí, côn trùng
gây hại, bệnh tật, hạn hán hoặc thời tiết rất lạnh cũng đe doạ đời sống thực vật. Trong
hầu hết các trờng hợp, thực tế thì những tác động của ma axit tới cây cối diễn ra do
những ảnh hởng kết hợp của ma axit và các nguyên nhân gây biến động môi trờng
khác nhau. Sau nhiều năm thu thập các thông tin về hoá học và sinh học của rừng, các
nhà nghiên cứu mới hiểu ma axit đã tác động tới đất rừng và các cây cối nh thế nào.
Ma axit không bao giờ trực tiếp làm chết cây. Thực ra, nó làm cây yếu đi bởi làm hại
lá, hạn chế khả năng dinh dỡng của chúng hoặc làm cho các chất độc từ đất thấm vào
cây. Thờng thì sự thơng tổn của cây hoặc cây bị chết là do các ảnh hởng của ma