Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông ven biển Việt Nam.

Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

MỞ ĐẦU

Việt Nam có đường bờ biển dài hơn 3200km với một hệ thống sông ngòi, kênh
rạch có mật độ cao. Hệ thống sông ngòi của Việt Nam có ý nghĩa rất lớn đối với phát
triển kinh tế xã hội, giao thông, thương mại, dịch vụ, văn hoá... của đất nước. Các cửa
sông lớn của Việt nam như cửa Bạch Đằng, Ba Lạt, Văn Úc, Lạch Trường,... là nơi cung
cấp nguồn dinh dưỡng phong phú cho các vựa lúa, các đầm nuôi trồng thuỷ sản. Tuy
nhiên, đây cũng là nơi tích luỹ và phân tán các chất ô nhiễm từ lục địa như các chất hữu
cơ, kim loại nặng, hoá chất bảo vệ thực vật... Việc đánh giá khả năng tích luỹ và phân tán
của các chất ô nhiễm khu vực cửa sông ven biển Việt Nam đã được đặt ra trong khuôn
khổ của đề tài cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam “Đánh giá khả năng tích tụ
và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông ven biển Việt Nam". Đề tài được thực
hiện trong thời gian 2 năm (2006-2007) với sự tham gia của các cán bộ Viện Tài nguyên
và Môi trường Biển. Mục tiêu của đề tài là:
- Nắm được hiện trạng và đánh giá mức độ ô nhiễm bởi các chất gây ô nhiễm
(COD, BOD, dinh dưỡng, kim loại nặng, HCBVTV, xianua) trong vùng cửa sông ven
biển Việt Nam
- Đánh giá mức độ tích luỹ và phạm vi phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển; khả năng tác động của sự phân tán chất ô nhiễm trong các cửa sông đến các hệ
sinh thái.
Trong điều kiện nguồn kinh phí hạn hẹp và thời gian ngắn (2 năm), đề tài đã tập
trung nghiên cứu chi tiết một số cửa sông ven biển miền Bắc Việt Nam (cửa Bạch Đằng
và Ba Lạt). Các kết quả nghiên cứu của đề tài vẫn còn nhiều hạn chế do thời gian khảo
sát ngắn, số lượng mẫu phân tích không nhiều nên chỉ mang tính chất bán định lượng.
Tuy nhiên, đề tài hy vọng các kết quả nghiên cứu sẽ góp phần giúp các nhà khoa học và
các nhà quản lý có cơ sở trong việc đưa ra các quyết định phát triển kinh tế- xã hội của
đất nước.
Để thực hiện mục tiêu nói trên, đề tài đã tiến hành thu thập tài liệu, khảo sát hiện

trạng môi trường và tính toán. Trong khuôn khổ đề tài, 2 chuyến khảo sát đã được thực
hiện trong 2 mùa khô và mùa mưa. Tổng số 77 mẫu nước, 38 mẫu sinh vật và 28 mẫu
trầm tích trạm mặt rộng đã được thu và phân tích trong hai cửa sông Bạch Đằng và Ba
Lạt vào kỳ triều kém. Ngoài ra, 2 trạm khảo sát liên tục về vật lý thuỷ văn đã được thực

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

1


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

hiện trong 2 mùa khô và mưa vào kỳ triều cường. Việc tính toán khả năng tích luỹ các
chất ô nhiễm hầu hết dựa vào những công thức tính đơn giản, dễ hiểu.
Báo cáo tổng hợp được xây dựng dựa trên cơ sở thực hiện các báo cáo chuyên đề
và báo cáo thu thập tài liệu:
- Báo cáo thu thập tài liệu: Tổng quan môi trường khu vực cửa sông Bạch Đằng
và Ba Lạt
- Báo cáo chuyên đề: “Mô hình toán nghiên cứu thủy động lực, lan truyền trầm
tích lơ lửng khu vực cửa sông Cấm-Bạch Đằng và Ba Lạt”
- Báo cáo chuyên đề: “Khả năng lưu giữ các chất ô nhiễm trong khối nước vùng
cửa Cấm - Bạch Đằng và Ba Lạt”
- Báo cáo chuyên đề: “Khả năng tích luỹ và phân tán chất ô nhiễm trong trầm tích
vùng cửa sông Bạch Đằng và Ba Lạt”
- Báo cáo chuyên đề: “Nghiên cứu tác động của các chất ô nhiễm đối với sinh vật
và các hệ sinh thái”
Ngoài phần mở đầu và kết luận, báo cáo được bố cục thành 6 chương:
- Chương I. Tài liệu và phương pháp nghiên cứu
- Chương II. Tổng quan điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực cửa sông

Cấm-Bạch Đằng và Ba Lạt
- Chương III. Hiện trạng môi trường nước và trầm tích khu vực cửa sông CấmBạch Đằng và Ba Lạt
- Chương IV. Khả năng tích luỹ và phân tán chất ô nhiễm trong khu vực nghiên
cứu
- Chương V. Tác động của các chất ô nhiễm đối hệ sinh thái khu vực nghiên cứu
- Chương VI. Đề xuất các giải pháp quản lý nguồn thải, bảo vệ môi trường.
Trong quá trình thực hiện đề tài, tập thể tác giả đã nhận được sự động viên, giúp
đỡ của Lãnh đạo Viện Tài nguyên và Môi trường Biển, các cán bộ của các phòng chuyên
môn Viện Tài nguyên và Môi trường Biển. Tập thể tác giả xin chân thành cảm ơn sự
giúp đỡ đó. Tập thể tác giả cũng xin cảm ơn Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã
động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện đề tài này.

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

2


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

CHƯƠNG I. TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

I. Phương pháp nghiên cứu hiện trạng môi trường nước và trầm tích
1.1. Vị trí, sơ đồ thu mẫu và kế hoạch khảo sát khu vực cửa Cấm - Bạch Đằng và Ba
Lạt
Trong khuôn khổ đề tài, 2 chuyến khảo sát mặt rộng đã được thực hiện ở 2 khu
vực cửa sông Bạch Đằng và Ba Lạt. Đợt khảo sát mùa mưa diễn ra từ ngày 16 đến
17/7/2006. Đợt khảo sát mùa khô diễn ra từ ngày 2 đến 3/4/2007. Mỗi khu vực cửa sông
có 6 trạm vị thu mẫu (hình 1, 2). Ngoài ra đề tài còn tham khảo thêm các số liệu trong
khuôn khổ Nhiệm vụ Bảo vệ Môi trường “Đánh giá tình trạng ô nhiễm và suy thoái môi

trường khu vực cửa sông Cấm – Bạch Đằng và đề xuất các giải pháp bảo vệ” thực hiện
năm 2006-2007 (các trạm 1, 3, 6, 7, 9, 10, 11, 13, 14 khu vực cửa Bạch Đằng ).
• Mẫu nước được thu vào kỳ nước kém của tháng để tránh ảnh hưởng của thuỷ
triều. Mẫu nước được lấy 2 tầng, tầng mặt và tầng đáy. Đối với các trạm có độ sâu nhỏ
hơn 5m, chỉ lấy mẫu nước tầng mặt. Các thông số phân tích đối với mẫu nước bao gồm:
- Đo nhiệt độ, pH, oxy hoà tan, độ đục, độ muối
- Phân tích các chất hữu cơ BOD5, COD
- Phân tích các chất dinh dưỡng: NH4+, NO3-, NO2-, PO43-, SiO32-, N - T, P-T
- Phân tích nồng độ chất rắn lơ lửng TSS và chlorophyll a
- Phân tích các thông số ô nhiễm: Dầu mỡ, xyanua, các kim loại nặng (Cu, Pb,
Cd, Hg, As, Zn), Hoá chất bảo vệ clo hữu cơ (Lindan, Aldrin, Endrin, Dieldrin, tổng
DDT), chỉ tiêu coliform.
• Mẫu trầm tích bề mặt được thu bằng cuốc Peterxen tại 4 trạm của khu vực cửa
Cấm - Bạch Đằng và 4 trạm cửa Ba Lạt. Các trạm thu mẫu trầm tích khu vực cửa Cấm Bạch Đằng bao gồm: trạm số 2, 4, 12, và 15. Các trạm thu mẫu trầm tích khu vực cửa Ba
Lạt gồm: trạm số 1, 2, 4 và 6. Các chỉ tiêu phân tích đối với mẫu trầm tích:
- Cấp hạt <0,063mm
- COD, tổng Nitơ, tổng Phospho

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

3


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

- Các thông số ô nhiễm: xyanua, dầu mỡ, các kim loại nặng (Cu, Pb, Cd, Hg, As, Zn),
hoá chất bảo vệ thực vật cơ clo (Lindan, Aldrin, Endrin, Dieldrin, tổng DDT)

Hình 1. Vị trí sơ đồ thu mẫu khu vực cửa Cấm - Bạch Đằng

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

4


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

Hình 2. Vị trí sơ đồ thu mẫu khu vực cửa Ba Lạt
1.2. Phương pháp phân tích mẫu
1.2.1. Mẫu nước
Để phân tích nồng độ của các chất ô nhiễm trong mẫu nước, sử dụng các phương
pháp sau:
- Đo đạc các thông số ngoài hiện trường bao gồm:
+ Nhiệt độ không khí và nhiệt độ nước được đo bằng nhiệt kế thuỷ ngân chuyên dụng
(sai số cỡ 0,1oC) hoặc máy điện tử.
+ Độ muối của nước biển (S0/00) xác định bằng máy đo độ muối - khúc xạ kế cầm tay
(Hand Refrectometer) (sai số cỡ 10/00).
+ pH của nước được đo bằng máy đo pH (sai số 0,01 đơn vị pH).
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

5


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

+ Oxy hòa tan trong nước được đo bằng máy đo oxy hoặc chuẩn độ theo phương pháp
Winkler (sai số 0,01 mg/l).

- Phân tích mẫu nước trong phòng thí nghiệm
+ Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD5) được xác định bằng phương pháp trực tiếp, không
pha loãng, ủ ở nhiệt độ 20oC ± 0,1oC
+ Nhu cầu Oxy hóa học (COD) được xác định bằng phương pháp Oxy hóa bởi Kali
Pemanganat (KMnO4) trong môi trường kiềm
+ Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) được xác định bằng phương pháp trọng lượng (lọcsấy - cân)
+ Dầu mỡ trong nước được chiết bằng n-hexan, sau đó làm khan bằng Na 2SO4 khan,
xác định bằng phương pháp so màu
+ Các chất dinh dưỡng: phosphat (PO43-), nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), ammonia
(NH4+), tổng Nitơ, tổng Phốt pho được xác định bằng phương pháp so mầu trên quang
phổ kế DR/2000 (hãng HACH, USA).
+ Các ion kim loại nặng trong nước (Cu, Pb, Zn, Cd, As, Hg) được xác định trên máy
quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) sau khi xử lý mẫu.
+ Hoá chất bảo vệ thực vật (HCBVTV):
Phân tích HCBVTV cơ clo (Lindane, Aldrin, Endrin, Dieldrin, DDD, DDE, DDT)
trong nước bằng phương pháp sắc ký khí với đầu đo cộng kết điện tử (ECD) sau khi xử
lý mẫu.
+ Xyanua được xác định bằng phương pháp so màu với thuốc thử axít pyridin/
barbituric sau khi xử lý mẫu.
+ Coliform trong nước: mẫu nước được lấy vào chai sạch đã khử trùng và đậy kín
nút. Được bảo quản trong khoang lạnh. Xác định Coliform bằng phương pháp màng lọc
với môi trường Lauryl sunfate ở nhiệt độ 37oC trong thời gian 12-16 giờ.
1.2.2. Mẫu trầm tích
+ Nhu cầu tiêu hao oxy hoá học (COD) được xác định bằng phương pháp oxy hoá
Bicromat Kali (K2Cr2O7) trong môi trường axit H2SO4 có thêm Ag2SO4 để loại Cl- trong
trầm tích.
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

6

Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

+ Phân tích cấp hạt < 0,063 mm, sử dụng sàng có kích thước mắt lưới 0,063 mm sàng
ướt loại phần cấp hạt > 0,063 mm. Từ lượng mẫu ban đầu biết trước sẽ tính được hàm
lượng cấp hạt < 0,063 mm.
+ Phân tích N - T bằng phương pháp Kjendhal bằng chuẩn độ hoặc so màu với chỉ thị
màu Nessler.
+ Phân tích P - T bằng cách phá mẫu với các axit oxy hoá mạnh như axit nitric,
pecloric. Sau đó xác định bằng phương pháp trắc quang với mầu xanh Molipden bởi hợp
chất Ascobic - SnCl2.
+ Dầu mỡ trong trầm tích được xác định bằng phương pháp trọng lượng sau khi làm
khô mẫu bằng Na2SO4 khan và chiết Soxlet bằng n-hexan.
+ Xyanua trong trầm tích được xác định bằng phương pháp chưng cất sau đó đo mầu
với thuốc thử axit pyridin barbituric.
+ Các kim loại nặng Cu, Pb, Zn, Cd, As, Hg được phá mẫu trầm tích bằng axit
HNO310%, sau đó trưng dung dịch về dạng dung dịch mẫu với HCl. Các kim loại nặng
sau đó được xác định bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS).
+ HCBVTV clo hữu cơ bao gồm: Lindan, Aldrin, Endrin, Dieldrin, 4,4 ’- DDD, 4,4’DDT trong trầm tích bằng cách đo trên máy sắc ký khí với đầu đo cộng kết điện tử
(ECD), sau khi chiết mẫu bằng n- hexan và làm khô bằng Na 2SO4 khan, làm sạch trên
cột Florisil.
II. Phương pháp nghiên cứu khả năng tích luỹ và phân tán chất ô nhiễm
2.1. Tính hình nghiên cứu trong và ngoài nước
Việc nghiên cứu khả năng tích luỹ của các chất ô nhiễm trong các vùng biển trên
thế giới đã được nghiên cứu từ nhiều năm nay. Phần lớn các nghiên cứu tập trung vào
tính toán tốc độ lắng đọng trầm tích hay tuổi trầm tích bằng các phương pháp Cs 137, Pb
210 (phương pháp đánh dấu) hay đơn giản hơn là đặt các bẫy lắng đọng trầm tích tại các
khu vực cửa sông. Việc thu mẫu trầm tích bằng các ống phóng trọng lực sau đó chia ra
từng giai đoạn tích tụ của trầm tích để xác định nồng độ các chất ô nhiễm kết hợp với

phương pháp Pb 210 để tính khả năng tích tụ chất ô nhiễm trong trầm tích là hay được
sử dụng hơn cả. Tuy nhiên, việc sử dụng Pb 210 để xác định tuổi của trầm tích đòi hỏi
công nghệ thiết bị cao để có thể xác định được hàm lượng của các chất phóng xạ.
Tại Việt Nam, phương pháp Pb 210 cũng đã được sử dụng để xác định tuổi của
trầm tích và khả năng tích luỹ chất ô nhiễm nhưng hầu hết là các nghiên cứu trong khuôn
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

7


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

khổ hợp tác với nước ngoài như trong chương trình JSPS thực hiện ở vùng biển Ba Lạt,
Sầm Sơn, Cửa Lò năm 2002. Còn hầu hết các nghiên cứu đều tập trung vào đặc điểm
trầm tích, quá trình vận chuyển trầm tích, mô tả trầm tích, hiện trạng chất ô nhiễm trong
trầm tích và quá trình lan truyền chất ô nhiễm trong nước … như các nghiên cứu của
Nguyễn Đức Cự [10, 12], Trần Đức Thạnh [45], Đinh Văn Huy [30], Đỗ Đình Chiến [8]
và gần đây nhất có nghiên cứu của Vũ Thị Thu Hoài [25] về thành phần vật chất và sự
vận chuyển của dòng phù sa của hệ thống sông Hồng. Ngoài ra còn các nghiên cứu về
các quá trình của trầm tích như lắng đọng, phân huỷ, khuyếch tán hay các chu trình sinh
địa hoá của thuỷ vực. Tuy nhiên, chưa có các nghiên cứu sâu về khả năng tích luỹ của
các chất ô nhiễm trong trầm tích cũng như phạm vi lan truyền của các chất ô nhiễm ở các
khu vực cửa sông. Hy vọng trong tương lai, Việt Nam có thể áp dụng các phương pháp
tiên tiến trên thế giới để nghiên cứu các quá trình động lực của các khu vực cửa sông ven
biển.
2.2. Các phương pháp áp dụng trong đề tài
2.2.1. Tính toán tải lượng thải
•

Số liệu tải lượng thải của khu vực nghiên cứu được lấy từ chuyên đề “Tải lượng

thải do hệ thống sông Hồng và Thái Bình tải ra biển” của nhóm tác giả Viện Cơ học [62]
trong khuôn khổ đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm do nguồn thải lục địa, đề xuất giải
pháp kiểm soát, quản lý ô nhiễm vùng biển ven bờ phía bắc” thực hiện năm 2001-2003.
•

Ngoài ra, trong khuôn khổ đề tài, các chuyến khảo sát thuỷ văn cũng đã được tiến

hành vào các kỳ nước cường của 2 mùa khô và mưa. Đợt khảo sát mùa mưa diễn ra từ
ngày 7/8 đến 10/8/2007. Đợt khảo sát mùa khô diễn ra từ ngày 27/3-30/3/2007. Trong
đợt khảo sát này, mẫu nước được thu 1 tiếng/ốp. Đề tài đã tiến hành đo đạc các thông số
hiện trường và phân tích nồng độ các chất lơ lửng có trong mẫu nước.
Dựa vào mô hình tính toán trong Delft – 3D, tính lưu lượng nước vào và ra qua
các mặt cắt của khu vực cửa Bạch Đằng và Ba Lạt. Mặt cắt khu vực cửa Bạch Đằng
được tính từ vùng cửa sông phía bắc của thành phố Hải Phòng và mở rộng sang một
phần của vịnh Hạ Long. Mặt cắt khu vực cửa Ba Lạt được tính cắt ngang qua cửa. Các
kết quả lưu lượng từ mô hình cho phép ta tính tổng lượng nước qua mặt cắt đó trong 1
ngày đêm. Đề tài đã tiến hành tính toán lượng trầm tích lơ lửng đi qua 2 mặt cắt trong
thời gian 1 năm, trong đó tính cho 5 tháng mùa mưa và 7 tháng mùa khô. Đối với các
thông số khác tham khảo số liệu nồng độ trung bình chất ô nhiễm tại trạm Đồ Sơn đối
với khu vực cửa Bạch Đằng và tại Trạm Ba Lạt đối với khu vực cửa Ba Lạt
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

8


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

•

Xử lý số liệu:

- Đối với khu vực cửa Bạch Đằng, sử dụng số liệu của Viện cơ học nhưng có một
số điều chỉnh về hàm lượng đầu vào của TSS và các kim loại nặng cho phù hợp tình hình
phát triển thực tế.
- Đối với khu vực cửa sông Ba Lạt, chúng tôi sử dụng số liệu trung bình của đề tài
tính toán và các tài liệu trước đó của Viện cơ học
2.2.2. Xác định giới hạn địa hoá và biên vùng tích luỹ
Giới hạn địa hoá ven bờ được xác định dựa trên các tiêu chí sau (Nguyễn Đức Cự,
2001):
- Các sông và vùng cửa sông ven bờ
- Chế độ thuỷ văn ven bờ
- Địa hình đáy và khu vực ven bờ
- Trầm tích đáy và quá trình lắng đọng trầm tích hiện đại
Căn cứ vào các tiêu chí này, giới hạn địa hoá khu vực cửa sông Bạch Đằng và Ba
Lạt được xác định chính là giới hạn địa hoá của vùng cửa sông châu thổ Sông Hồng và
vùng cửa sông hình phễu Bạch Đằng (theo Nguyễn Đức Cự, 2001) (hình 3).
Diện tích vùng tích luỹ được tính theo giới hạn địa hoá ở hình 3, nhưng lấy biên
theo đường đẳng sâu 6m. Phạm vi vùng tích luỹ khu vực cửa Cấm - Bạch Đằng lấy từ
khu vực Cát Bà đến Hòn Dấu, phạm vi vùng tích luỹ khu vực cửa Ba Lạt lấy từ Cửa Lân
đến Lạch Trường. Để tính diện tích vùng tích luỹ, dựa vào:
-

Số liệu thống kê diện tích đất ngập nước trong khu vực

-

Tính từ đường đẳng sâu 6m trở vào khi triều kém vì khu vực này là nơi tập

trung các hoạt động nhân sinh chủ yếu và khoảng 90% lượng chất ô nhiễm
đưa ra từ lục địa lắng đọng trong khu vực này [17]

-

Sử dụng bản đồ địa hình của khu vực để tính toán

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

9


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

Hình 3. Sơ đồ giới hạn địa hoá ven bờ bắc Việt Nam [17, 19]

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

10


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

2.2.3. Tính toán khả năng lưu giữ chất ô nhiễm trong khối nước
Để tính khả năng lưu giữ của các chất trong khối nước, đã tính toán các yếu tố
sau:
- Tính thể tích khối nước
- Tính nồng độ của các chất trong nước (mg/l)

Khi đó, trong khối nước sẽ lưu giữ một lượng chất như sau:
Ai = C i x V
Trong đó
Ai: Khối lượng chất ô nhiễm có trong toàn bộ khối nước (kg)
Ci: Nồng độ trung bình chất ô nhiễm i trong nước (mg/l)
V: Thể tích khối nước (m 3), được tính theo công thức V = S x h (trong đó S là
diện tích vùng tích luỹ và h là độ sâu trung bình của khối nước.)
2.2.4. Tính toán khả năng tích luỹ chất ô nhiễm trong trầm tích
 Thí nghiệm lắng đọng

Để đánh giá tốc độ lắng đọng tự nhiên, các thí nghiệm lắng đọng được bố trí. Hai
trạm thí nghiệm lắng đọng tự nhiên tại các khu vực đảm bảo độ khách quan là cao nhất
cho mỗi vùng cửa sông và không nằm gần các khu vực có thể bị ảnh hưởng bởi các hoạt
động nhân sinh như tầu bè qua lại. Thí nghiệm được bố trí 4 ống lắng đọng có chiều dài
0.4m và đường kính ống 10cm. Các ống thí nghiệm được đặt cách đáy 1m so với bề mặt
ống sao cho ống luôn đứng thẳng để các vật chất lắng đọng vào ống trong thời gian thí
nghiệm. Thời gian bố trí thí nghiệm trong khoảng thời gian liên tục trong 24 giờ trong
ngày trong quá trình thí nghiệm. Mẫu nền được thu ban đầu làm cơ sở đối chứng, sau
thời gian thí nghiệm các mẫu lắng đọng cũng được thu và được bảo quản, xử lý và đưa
về phòng thí nghiêm để phân tích mẫu.
Xử lý số liệu
Tính trung bình kết quả của 4 ống thu được kết quả trung bình mỗi lần thí
nghiệm. Tính trung bình kết quả 5 lần thí nghiệm thu được kết quả trung bình lắng đọng
của mỗi trạm tại thời điểm thí nghiệm.

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

11

Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

Dựa trên kết quả phân tích các thông số sẽ tính toán kết quả lắng đọng trung bình
của một giờ lắng đọng theo từng lần thí nghiệm. Giá trị này được xác định bằng cách lấy
giá trị trung bình của 4 ống chia cho số giờ thí nghiệm. Tính giá trị lắng đọng trung bình
trong 1 ngày trong toàn ống thí nghiệm:
C’ = C x 3, 14 trong đó 3, 14 là thể tích (lit) của mỗi ống.
Đây chính là giá trị lắng đọng trong 1 giờ trên 1 đơn vị diện tích đáy ống (S =
5cm x 5 cm x 3,14 = 78,5cm 2). Theo đó, giá trị lắng đọng trung bình trong 1 ngày trên
1m2 sẽ là: C’’= C’ x 1m 2/0,00785m2. Cuối cùng tính giá trị lắng đọng trung bình trong 1
giờ trên 1m2 thực sự của cả cột nước từng trạm (có kể đến sự hiệu chỉnh thêm 1m sâu
cách đáy) như sau:
Ci

= C '' .

hi + 1
hi

Trong đó hi: là độ sâu trung bình trạm thứ i trong cả thời gian thí nghiệm, 1m là do
ống thí nghiệm lắng đọng bố trí cách đáy 1 m.
Như vậy, chúng ta sẽ có được kết quả lắng đọng các chất ô nhiễm của từng trạm
trong 1 ngày trên diện tích 1m2 của mỗi thuỷ vực. Đây là kết quả đánh giá quá trình lắng
đọng các vật chất từng thuỷ vực làm cơ sở cho tính toán cho mùa và cho năm.
 Đánh giá khả năng tích tụ
Mỗi trường trầm tích (loại trầm tích) có khả năng tích luỹ các vật chất là khác nhau
dựa trên đặc trưng trầm tích vì vậy để tính khả năng tích tụ các vật chất gây ô nhiễm
trong trầm tích sử dụng công thức
n

M i = ∑ Si Ai
i =1

Trong đó, M là khối lượng tích luỹ của nguyên tố, hợp chất trong trường trầm tích
i
Si là khối lượng vật chất bị lắng đọng trong trường trầm tích i
Ai là hàm lượng nguyên tố, hợp chất trong trường trầm tích i
2.2.5. Phạm vi và khả năng phân tán chất ô nhiễm
Phương pháp chính được sử dụng trong nghiên cứu này là mô hình hoá các đối
tượng trên cơ sở khai thác mô hình Delft-3d. Đây là bộ phần mềm chuyên dụng được
xây dựng và phát triển bởi Viện Thủy lực Delft, Hà Lan. Phần mềm này có khả năng tính
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

12


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

toán - mô phỏng 2 hoặc 3 chiều các quá trình thủy động lực và chất lượng nước ở các
vùng cửa sông ven biển, trong đó có module tính toán trầm tích lơ lửng và xâm nhập
mặn.
2.2.5.1. Cơ sở khoa học
- Mô hình thuỷ động lực
Cơ sở toán học của Delft3d - Flow là giải phương trình Navier Stokes với chất lỏng
không nén trong nước nông và phương pháp xấp xỉ Boussinesq. Sự biến đổi của thành
phần vận tốc thẳng đứng trong phương trình động lượng được bỏ qua. Với mô hình 3
chiều, thành phần vận tốc thẳng đứng được tính toán từ phương trình liên tục. Sử dụng ô
lưới chữ nhật có thể gặp khó khăn trong việc làm trơn đường bờ ở những khu vực như

sông, cửa sông hoặc ven biển, mặt khác, biên tính không đều có thể gây ra những lỗi
trong quá trình tính toán. Chính vì vậy Delft3d - Flow sử dụng lưới cong trực giao.
Phương trình liên tục (viết trong hệ toạ độ cong trực giao):

[

]

[

(1)

]

∂ ( d + ζ )U Gηη
∂ (d + ζ )V Gξξ
∂ζ +
1
1
+
=Q
∂t
∂
ξ
∂η
ξξ
ηη
ηη
G G
Gξξ G

- Với Q thể hiện sự thêm vào hay mất của nguồn nước, sự bốc hơi và mưa trên một đơn
vị diện tích:
0

Q = H ∫ (qin − qout )dσ + P − E
−1

trong đó:

ξ ,η

là các thành phần bình lưu trong hệ toạ độ cong trực giao;

G , Gηη
ξξ

các hệ số chuyển đổi từ hệ toạ độ đề các sang hệ toạ độ cong trực giao; d-độ sâu tại điểm
tính; ζ - mực nước tại điểm tính; U, V lần lượt là các thành phần vận tốc trung bình theo
các hướng

ξ ,η

; qin và qout - các nguồn nước đưa vào và ra trên một đơn vị thể tích; H là

độ sâu tại điểm tính (H = d + ζ ); P, E lần lượt là lượng mưa và bốc hơi.
Phương trình bảo toàn động lượng theo hướng ξ và η ( tọa độ cong trực giao):

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

13

Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

∂ Gξξ
∂ Gηη
∂u
∂u
∂u
ω ∂u
uv
v2
+ u
+ v
+
+
−
− fv
∂t
Gξξ ∂ξ
Gηη ∂η d + ζ ∂σ
Gξξ Gηη ∂η
Gξξ Gηη ∂ξ
= −

∂  ∂u
1
1
Pξ + Fξ +

 vv
ρ 0 Gξξ
( d + ζ ) 2 ∂ σ  ∂σ


 + Mξ


(2)

∂ Gξξ
∂ Gξξ
∂v
∂v
∂v
ω ∂v
uv
u2
+ u
+ v
+
+
−
+ fu
∂t
Gξξ ∂ξ
Gηη ∂η d + ζ ∂σ
Gξξ Gηη ∂η
Gξξ Gηη ∂η

=−

1

ρ 0 Gηη

Pη + Fη +

(3)

∂  ∂v 
1
 vv
 + Mη
2
∂
σ
∂
σ
+
ζ


(d
)

Phương trình cho vận tốc theo phương thẳng đứng:

[

]

[

(4)

]

∂ ( d + ζ )u Gηη
∂ ( d + ζ )v Gξξ
∂ζ
∂ω
1
1
+
+
+
= H ( q in − q out )
∂t
∂
ξ
∂
η
∂
σ
G ξξ Gηη
Gξξ Gηµ

trong các phương trình (2), (3), (4): ω là vận tốc theo hướng σ trong hệ toạ độ σ
(m/s); f - thành phần của lực Coriolis; M ξ Mη lần lượt là ngoại lực theo các hướng

ξ ,η

;

ρ 0 - tỷ trọng của nước.
Việc giải các phương trình trên được thực hiện theo sơ đồ sai phân ẩn, ưu điểm là
không đòi hỏi điều kiện ổn định của mô hình.
Số Counrant trong module Flow, là một chỉ số đánh giá độ chính xác và sự ổn định
của mô hình. Theo Stelling (1984), với mô hình 2 chiều, số Counrant được xác định
như sau:

 1
1 
C = 2∆t gH 2 + 2 
∆y 
 ∆x
Trong công thức trên:
C: là số Counrant
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

14


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

g: gia tốc trọng trường (m/s2)
H: là độ sâu của cột nước tại điểm tính (m)
∆t: là bước thời gian (giây)

∆x : là kích thước ô lưới theo phương x (m)
∆y: là kích thước ô lưới theo phương y (m)
Số Counrant có quan hệ chặt chẽ với bước thời gian tính toán, độ sâu điểm tính và
kích thước ô lưới. Nó rất cần thiết trong việc lựa chọn bước thời gian lớn nhất cho mô
hình nhằm giảm thời gian chạy cho mỗi trường hợp mà vẫn đảm bảo độ chính xác và ổn
định của mô hình.
Các quá trình vật lý chính đã được thể hiện trong các phương trình trên,
bao gồm:
-

Lực Coriolis

Sự khuyếch tán rối với 4 sự lựa chọn: κ-epsilon, k-L, biểu thức đại số và hằng
số đưa vào với mỗi mô hình.
- Ứng suất đáy (có thể chọn Chézy, công thức Manning hoặc công thức White
Colebrook)
-

Sự trao đổi nhiệt trong khu vực tính với xung quanh (khuyếch tán bình lưu).

-

Ứng suất bề mặt của nước gây ra bởi gió

Điều kiện ban đầu và điều kiện biên của mô hình:
- Giá trị mực nước và vận tốc dòng chảy bằng 0 tại thời điểm bắt đầu tính toán của
mô hình.
- Điều kiện biên được xác định tại mỗi biên mở. Với mỗi trường hợp cụ thể có thể
áp dụng 1 trong 4 kiểu điều kiện biên khác nhau: biên mực nước, biên dòng chảy, biên
lưu lượng, biên Riemann.

Số liệu cung cấp tại mỗi biên mở có thể từ đo đạc, tính toán, hoặc sử dụng từ kết quả
của một mô hình khác.
- Mô hình trầm tích lơ lửng
Phương trình lan truyền và khuyếch tán vật chất:

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

15


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

 ∂ 
∂C
∂ 
∂C
∂C
∂C
 ∂ 

=  Dx
− u x C  −  D y
− u y C  −  D z
− uzC 
∂t ∂x 
∂x
∂y
∂z
 ∂y 


 ∂z 

(5)

Nếu tính cả nguồn đưa từ ngoài vào thì:

 ∂ 
∂C ∂ 
∂C
∂C
∂C
 ∂ 

=  Dx
− u x C  −  D y
− u y C  −  D z
− u z C  + F (C , t ) (6)
∂t ∂x 
∂x
∂y
∂z
 ∂y 

 ∂z 
Trong các phương trình (5), (6): Dx, Dy, Dz là các hệ số khuyếch tán
F(C, t) là nguồn thêm vào hoặc mất đi
Phương trình (5) và (6) có thể được giải theo phương pháp Cyclic hoặc sơ đồ Van
Leer-2.
Hàm lượng trầm tích lơ lửng trong cột nước giảm khi xảy ra quá trình lắng đọng

trầm tích. Mặt khác quá trình xói (tái lơ lửng-resuspension) xảy ra khi hàm lượng trầm
tích lơ lửng trong cột nước tăng lên. Quá trình lắng đọng trầm tích phụ thuộc vào ứng
suất xung quanh bề mặt (ambient shear stress-Tau) và ứng suất tới hạn cho quá trình lắng
đọng (Taucrsed). Nếu ứng suất xung quanh thấp hơn ứng suất tới hạn, thì diễn ra quá trình
lắng đọng trầm tích:
Dòng trầm tích lắng đọng (Sedimentation flux) = Psed x Vsed x (IM1)



Tau 



cr


Psed = max 0,1 −
Tau sed 


Ngược lại, quá trình xói xảy ra khi ứng suất xung quanh cao hơn ứng suất tới hạn
cho quá trình tái lơ lửng (Taucrres):
Dòng tái lơ lửng (Ressuspension flux)=Pres x Zres

 Tau crres

−1
Pres= max 0,
 Tau


Trong đó: IM1 là hàm lượng trầm tích lơ lửng; P sed- xác suất xảy ra quá trình lắng
đọng trầm tích; Vsed- Vận tốc lắng đọng; Tau-ứng suất xung quanh; Tau crsed-ứng suất tới
hạn cho quá trình lắng đọng trầm tích; Taucrres-ứng suất tới hạn cho quá tái lơ lửng; Presxác suất xảy ra quá trình tái lơ lửng; Zres- tốc độ tái lơ lửng từ bề mặt đáy.
Ứng suất xung quanh phụ thuộc vào các quá trình động lực:
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

16


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

Tau = f (sóng, gió, dòng chảy, mực nước, độ nhám đáy)
2.2.5.2. Triển khai mô hình tính toán cho khu vực cửa sông cấm-Bạch Đằng và Ba Lạt
• Cửa sông Cấm-Bạch Đằng
Mô hình thủy động lực
- Phạm vi và lưới tính của mô hình: miền tính của mô hình là vùng cửa sông phía
bắc của thành phố Hải Phòng và mở rộng sang một phần của vịnh Hạ Long. Đường bờ
và độ sâu của miền tính được số hoá từ các bản đồ địa hình Hải Phòng và Quảng Ninh,
do Cục Bản đồ, bộ tổng tham mưu quân đội nhân dân Việt Nam xuất bản năm 1990.
Kích thước và phạm vi của miền tính được thể hiện trên hình 4. Hệ thống lưới cong trực
giao của mô hình đã được chọn để làm lưới tính cho khu vực. Lưới tính không đều có
kích thước biến đổi từ 32,49 mét đến 433,24 mét, toàn bộ miền tính được chia làm 366 x
430 điểm tính. Miền tính của khu vực có 2 biên lỏng phía biển là Hòn Dáu - Cát Bà và
Cát Bà - Hạ Long. Các biên lỏng từ lục địa tại sông Lạch Tray, sông Cấm và sông Bạch
Đằng.
- Thời gian tính toán: mùa mưa, tháng 8 năm 2006 và mùa khô, tháng 3 năm
2007. Bước thời gian tính toán của mô hình là 0,5 phút.
- Các quá trình vật lý được tính đến trong mô hình: lực Coriolis, ma sát đáy, nhiệt
độ nước biển và độ muối, tốc độ và hướng gió.

- Điều kiện ban đầu: mực nước lấy bằng 0 m. Điều kiện biên: tại các biên lỏng
sông, vận tốc dòng chảy trung bình đã được chọn; các hằng số điều hoà thuỷ triều của 6
sóng triều chính: O1, K1, Q1, P1, M2, S2 được sử dụng tại các biên lỏng phía biển

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

17


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

Hình 4. Miền và lưới tính khu vực cửa sông Cấm - Bạch Đằng
Mô hình trầm tích lơ lửng
Mô hình trầm tích lơ lửng sử dụng miền, lưới tính cũng như các kết quả của mô
hình thủy động lực.
- Thời gian tính toán: mùa mưa, tháng 8 năm 2006 và mùa khô, tháng 3 năm 2007.
• Cửa sông Ba Lạt
Mô hình thủy động lực
- Phạm vi và lưới tính của mô hình: miền tính của mô hình là vùng cửa sông Ba Lạt.
Đường bờ và độ sâu của miền tính được số hoá từ các bản đồ địa hình khu vực cửa sông
Ba Lạt, do Cục Bản đồ, bộ tổng tham mưu quân đội nhân dân Việt Nam xuất bản. Kích
thước và phạm vi của miền tính được thể hiện trên hình 5. Hệ thống lưới cong trực giao
của mô hình đã được chọn để làm lưới tính cho khu vực. Lưới tính không đều có kích
thước biến đổi từ 96,31 mét đến 1075,98 mét, toàn bộ miền tính được chia làm 308x 158
điểm tính. Miền tính của khu vực có tính đến 3 biên lỏng phía biển và biên lỏng tại các
cửa sông.
- Thời gian tính toán: mùa mưa, tháng 8 năm 2006 và mùa khô, tháng 3 năm 2007. Bước
thời gian tính toán của mô hình là 1,0 phút.

Hình 5. Miền và lưới tính khu vực cửa sông Ba Lạt

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

18


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

- Các quá trình vật lý được tính đến trong mô hình: lực Coriolis, ma sát đáy, nhiệt độ
nước biển và độ muối, tốc độ và hướng gió.
- Điều kiện ban đầu: mực nước lấy bằng 0 m; điều kiện biên: tại các biên lỏng sông, vận
tốc dòng chảy trung bình đã được chọn; các hằng số điều hoà thuỷ triều của các sóng
triều chính được sử dụng tại các biên lỏng phía biển.

Mô hình trầm tích lơ lửng
- Mô hình trầm tích lơ lửng sử dụng miền, lưới tính cũng như các kết quả khác của mô
hình thủy động lực. Thời gian tính toán: mùa mưa, tháng 8 năm 2006 và mùa khô, tháng
3 năm 2007.
2.2.5.3. Hiệu chỉnh, đánh giá độ tin cậy của mô hình thuỷ động lực
Để đánh giá độ tin cậy trong các kết quả tính toán của mô hình thuỷ động lực, các
kết quả tính cần được so sánh và hiệu chỉnh với số liệu quan trắc thực tế.
Một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá độ tin cậy của mô hình, đó là sai
số bình phương trung bình (RMSE- Root Mean Square Error). RMSE được xác định
theo công thức:
N

RMSE =

∑( P − O )
i =1

i

2

i

N

Trong đó: i = 1, n là số lần quan trắc được thực hiện; Pi , Oi - lần lượt là giá trị dự
báo của mô hình và giá trị quan trắc tại thời điểm i.
Một chỉ tiêu khác để xác định độ tin cậy của mô hình là đánh giá tương quan giữa
kết quả của mô hình và số liệu quan trắc, hệ số tương quan r có thể tính theo công thức:

ở đây: x, y lần lượt là các giá trị tính toán và quan trắc; n là tổng số số liệu.
Trong nghiên cứu này, kết quả tính toán mực nước của mô hình đã được dùng để so
sánh và hiệu chỉnh với số liệu quan trắc thực tế và bảng thuỷ triều. Kết quả phân tích cho
thấy, sau lần hiệu chỉnh cuối cùng đã có sự phù hợp tương đối giữa kết quả tính toán
mực nước của mô hình với các kết quả quan trắc và dự tính trong bảng thuỷ triều trong
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

19


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

cả các giá trị về pha và biên độ. So sánh giữa giá trị mực nước quan trắc và tính toán từ

mô hình, sai số bình phương trung bình RMSE ≈ 0,19m; và tương quan giữa quan trắc
và tính toán ≈ 0,98.
2.2.6. Khả năng phân tán chất ô nhiễm từ trầm tích vào môi trường
Sử dụng hệ số Igeo để đánh giá khả năng phân tán vật chất của trầm tích vào môi
trường. Hệ số Igeo được xác định bằng [7]
I geo = lg

Ce
1.5B f

Trong đó, I geo được coi là hệ số tích tụ địa chất
Ce là hàm lượng nguyên tố trong trầm tích
Bf là hàm lượng nguyên tố trong cơ thể sinh vật
Nếu hệ số I dương thì phần dư là khả năng vật chất tích luỹ hẳn trong môi trường
trầm tích, còn nếu âm thì chứng tỏ vật chất trong môi trường trầm tích không đủ đáp ứng
nhu cầu của sinh vật và hàm lượng các kim loại được tính trung bình cho nhiều loài sống
trong sinh vật. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này chúng tôi chỉ thực hiện tính toán trên
loài ngao (metric), vốn là một sinh vật đáy và sống khá phổ biến trong môi trường trầm
tích nên được chọn làm đối tượng để tính toán.
III. Phương pháp nghiên cứu tác động của chất ô nhiễm tới hệ sinh thái
Tài liệu
- Số liệu điều tra khảo sát bổ sung về sinh vật (thực vật phù du, động vật phù du)
và các chất ô nhiễm (hoá chất bảo vệ thực vật cơ clo, kim loại nặng) trong sinh vật đáy
tại vùng cửa Cấm - Bạch Đằng và cửa Ba Lạt trong hai mùa mưa và mùa khô trong
khuôn khổ đề tài
- Các báo cáo điều tra khảo sát về hệ động thực vật, hệ sinh thái, đa dạng sinh học
vùng cửa Cấm - Bạch Đằng và Ba Lạt từ trước đến nay.
- Báo cáo của Trạm quan trắc Môi trường biển miền Bắc từ năm 2002 đến 2006
Phương pháp
- Phương pháp tổng hợp tài liệu

- Phương pháp đánh giá số liệu và so sánh với tiêu chuẩn của Việt Nam và các
nước Canada, Mỹ
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

20


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

- Tính toán hệ số tích luỹ của chất độc trong sinh vật: bằng tỷ số của nồng độ chất
độc trong sinh vật với hàm lượng nền của chúng trong nước sau khi đã quy về cùng đơn
vị tính

Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

21


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

CHƯƠNG II. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC
CỬA SÔNG CẤM - BẠCH ĐẰNG VÀ BA LẠT

I. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực cửa Cấm - Bạch Đằng
1.1. Điều kiện tự nhiên
Vùng cửa sông Cấm - Bạch Đằng có ranh giới phía biển chạy theo đường bờ độ sâu
6m từ Đồ Sơn đến đông nam Cát Bà, phía đông nam giáp đảo Cát Bà, phía đông giáp
Vịnh Hạ Long, đỉnh nằm ở Bến Triều cách biển 45km.

Tọa độ địa lý:
106037'00''-107000'00'' E
21000'00''- 20035'00'' N
Tọa độ trung tâm:
106045'23'' E - 20049'20'' N
1.1.1. Đặc trưng khí hậu, thuỷ hải văn
• Đặc trưng chế độ khí hậu
Khu vực cửa sông Bạch Đằng nằm trong vùng khí hậu có tính chất nhiệt đới, mùa
hạ nóng ẩm mưa nhiều và mùa đông khô lạnh mưa ít. Mùa đông (tháng 11 đến tháng 3
năm sau) hướng gió thịnh hành là đông bắc, bắc và đông, các hướng khác chiếm tần suất
nhỏ. Vận tốc gió trung bình đạt 3,2 - 3,7m/s. Mùa hè (tháng 5 đến tháng 9), khu vực
nghiên cứu chịu ảnh hưởng của các luồng không khí nóng và ẩm từ phía tây và nam tràn
qua. Hướng gió thịnh hành chủ yếu là đông, đông nam và nam.
Tổng lượng mưa cả năm dao động trong khoảng 1600 - 2000mm nhưng phân bố
không đều theo mùa. Lượng mưa cao nhất rơi vào tháng 8 (235 mm), thấp nhất vào
tháng 12, khoảng 16mm. Tổng số ngày mưa trong năm đạt 100 - 150 ngày, tập trung chủ
yếu vào các tháng mùa hạ.
Nhiệt độ không khí trung bình năm dao động trong khoảng 22,5 - 23,5 0C. Mùa hạ
nóng, nền nhiệt độ trung bình đạt trên 25oC kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9, nhiệt độ cao
nhất có thể đạt 35oC - 40oC, thường xuất hiện vào tháng 7. Mùa đông lạnh, nền nhiệt độ
hạ xuống dưới 20oC kéo dài từ tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm sau. Trong mùa
đông, khu vực này chịu ảnh hưởng của các đợt gió mùa đông bắc, nhiệt độ trung bình 18
- 20oC, nhiệt độ thấp nhất có thể xuống dưới 100C.
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

22


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng có bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ nhiều,
chiếm 31% tổng số cơn bão đổ bộ vào nước ta hàng năm, trung bình hằng năm có 1 - 2
cơn bão và áp thấp đổ bộ trực tiếp, 3 - 4 cơn bão và áp thấp gián tiếp ảnh hưởng đến
vùng ven biển. Thời kỳ bão đổ bộ trực tiếp vào ven bờ khu vực nghiên cứu tập trung
trong các tháng 7 đến tháng 9 với tổng tần suất 78%, trong đó tháng 7 là 28%, tháng 8 là
21% và tháng 9 là 29%. Dông, lốc, mưa đá, mưa lớn là các hiện tượng thời tiết đặc biệt,
tuy chỉ xuất hiện trong thời gian ngắn nhưng thường gây ra những hậu quả nặng nề cho
người và tài sản.
• Đặc trưng chế độ thuỷ văn
- Thuỷ văn sông
Khu vực nghiên cứu là phần hạ lưu cuối cùng trước khi đổ ra biển của hệ thống
sông Thái Bình. Hướng chảy của dòng sông chủ yếu là tây bắc - đông nam, độ uốn khúc
lớn, bãi sông rộng, phù sa bồi đắp ngày càng nhiều, nhất là ở vùng cửa sông, vài đoạn
hình thành các doi bãi hay cồn cát. Sông có cửa trực tiếp đổ ra biển vừa chịu ảnh hưởng
của chế độ dòng chảy thượng nguồn, vừa chịu ảnh hưởng của chế độ thủy triều vịnh Bắc
Bộ; càng gần cửa sông, lòng sông càng mở rộng, hai bờ được bồi đắp nhiều. Nguồn cung
cấp nước cho hệ thống sông ngòi khu vực nghiên cứu chủ yếu là nước từ thượng nguồn,
nước mưa trên lưu vực, nước ngầm và nước mặn từ biển truyền vào
Dòng chảy sông có sự biến đổi rất lớn theo mùa, tương ứng với mùa mưa và mùa
khô có mùa lũ và mùa cạn. Mùa lũ thường bắt đầu chậm hơn mùa mưa một tháng (vào
tháng 6 - 10), mùa cạn từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Trong mùa lũ, lưu lượng nước
chiếm 75 - 85% cả năm, đặc biệt trong 3 tháng 7, 8, 9 lưu lượng nước chiếm 50 - 70%.
Lũ lớn nhất thường vào tháng 7 hoặc tháng 8, chiếm 20 - 27%, có khi tới 35% lưu lượng
nước cả năm. Vào mùa khô, tốc độ dòng chảy từ lục địa ở khu vực cửa sông ít khi đạt
quá 50cm/s. Kết quả đo đạc cho thấy ở cửa Nam Triệu tốc độ dòng chảy sông dao động
trung bình trong khoảng 5-15cm/s, lớn nhất đạt 40cm/s. Trong khi đó, tại cửa sông Thái
Bình, Văn Úc giá trị vận tốc dòng chảy sông thường thay đổi từ 15-30cm/s, lớn nhất đạt
75 cm/s.
- Độ mặn

Nước mặn xâm nhập từ biển vào sông phụ thuộc rất nhiều vào chế độ thuỷ triều,
chế độ nước từ thượng lưu về chi phối. Nồng độ muối trong nước sông luôn luôn biến
đổi theo thời gian và không gian, thường khá cao vào các tháng mùa cạn, cao nhất là
tháng 3, nhưng do phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác mà sự xuất hiện của độ mặn cực đại
bị xê dịch đi.
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

23


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

Độ mặn nước sông có quan hệ chặt chẽ với với chế độ thuỷ triều, vào thời kỳ triều
cường nước có độ mặn lớn hơn thời kỳ triều kém. Đường quá trình độ mặn tương tự như
đường quá trình triều nhưng sự xuất hiện các cực trị của độ mặn thường chậm hơn cực
trị của mực nước từ 1 - 2 giờ. Độ mặn phân bố giảm dần từ đáy lên mặt, càng vào sâu
trong nội địa độ mặn càng giảm, đến một ranh giới nhất định thì nước sông không còn
chịu ảnh hưởng của độ mặn nữa.
- Độ đục và bồi tích
Hàm lượng bùn cát thay đổi theo khu vực và theo mùa, trên sông Bạch Đằng và
phía ngoài cửa Nam Triệu có giá trị khá nhỏ 80 - 100g/m 3, trong khi độ đục cực đại trên
luồng Cửa Cấm đạt tới 700 - 964 g/m 3. Mùa khô, độ đục trung bình biến đổi trong
khoảng 42 - 94g/m3, cực đại đạt 252 - 860g/m3 tập trung ở vùng cửa sông phía ngoài do
ảnh hưởng khuấy đục đáy của sóng và dòng triều. Lượng bùn cát trong sông chủ yếu từ
thượng lưu hệ thống sông Thái Bình chuyển về, và một lượng bùn cát rất đáng kể từ
sông Hồng chuyển sang qua sông Đuống ở phía trên và sông Luộc ở phía dưới. Trong
năm, lượng cát bùn tập trung chủ yếu vào những tháng mùa lũ, chiếm tới 90% lượng bùn
cát cả năm. Tháng 8 thường có tổng lượng bùn cát lớn nhất, chiếm từ 35 - 40% tổng
lượng bùn cát trong năm, lượng bùn cát nhỏ nhất thường là vào tháng 3 chỉ từ 0,5 - 1%

tổng lượng bùn cát cả năm.
Bảng 1. Đặc trưng dòng bùn cát theo mùa và theo pha triều
Sông

Trạm quan trắc

Bạch Đằng
Phà Rừng
Hùng Vương
Sông Cấm
Máy Chai
Hạ Đoạn

Mùa
Mưa
Khô

3177

802

Mưa

8958

2194

Khô

2604

1022

Mưa

4929

2476

Khô

1915

1070

5352

4996

700

648

Mưa
Khô

Nhánh sông
Cấm

Ruột Lợn

Dòng bùn cát (tấn/ngày đêm)
Triều lên
Triều xuống
6964
4891

Mưa
Khô

Nguồn : Trần Đức Thạnh, 1998.
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

24


Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông
ven biển Việt Nam".

• Đặc trưng chế độ hải văn
- Thủy triều và mực nước
Chế độ triều tại khu vực cửa sông tiếp giáp với biển hầu như tuân theo qui luật
diễn biến của thủy triều ngoài biển. Những dao động triều ở ngoài biển được truyền vào
sông về cơ bản vẫn phù hợp với qui luật triều ngoài biển. Tuy nhiên càng vào sâu trong
sông, thủy triều càng bị biến dạng do nhiều yếu tố chi phối như lượng nước thượng lưu
dồn về, ma sát đáy sông, hình dạng, kích thước lòng sông và độ uốn khúc lớn nhỏ. Càng
vào sâu, sự biến động của sóng triều càng lớn, thể hiện các biên độ dao động triều giảm
đi, thời gian triều lên ngắn dần và thời gian triều xuống tăng dần, hình dạng sóng triều
bẹt dần đến một ranh giới nhất định thì sóng triều hoàn toàn tắt.
Thủy triều vùng ven biển khu vực nghiên cứu là nhật triều thuần nhất với biên độ

dao động lớn. Thông thường trong ngày xuất hiện 1 đỉnh triều (nước lớn) và một chân
triều (nước ròng). Trung bình trong một tháng có 2 kỳ triều cường, mỗi chu kỳ kéo dài
11 - 13 ngày với biên độ dao động mực nước từ 2,0 - 4,0 m. Trong kỳ triều kém tính chất
nhật triều giảm đi rõ rệt, tính chất bán nhật triều tăng lên: trong ngày xuất hiện 2 đỉnh
triều (cao, thấp). Hằng năm thủy triều có biên độ lớn vào các tháng 5, 6, 7 và 10, 11, 12,
biên độ nhỏ vào các tháng 3, 4 và 8, 9. Mùa đông triều thấp vào ban ngày, mùa hè triều
thấp vào ban đêm.
- Dòng chảy
Chế độ dòng chảy cửa sông Bạch Đằng được thể hiện qua mối quan hệ tương tác
giữa thuỷ triều, sóng, gió, dòng chảy sông, địa hình khu vực. Dòng chảy ven bờ trong
khu vực là tổng hợp của các dòng chảy triều, dòng chảy sóng ven bờ, dòng chảy gió,
dòng chảy sông, trong đó dòng triều là thống trị, quy định tính chất của dòng tổng hợp.
Dòng triều mang tính chất thuận nghịch, elíp triều dẹt, định hướng theo luồng, lạch, cửa
sông hoặc song song với đường bờ. Dòng triều mạnh vào các tháng 6, 7, 12, 1 và yếu
vào các tháng 3, 4, 8, 9 trong năm. Kết quả phân tích điều hoà các thành phần dòng triều
cho thấy, dòng toàn nhật có độ lớn áp đảo, gấp 5 - 10 lần dòng bán nhật và lớn hơn nhiều
dòng triều 1/4 ngày.
Dòng chảy ở vùng cửa sông chủ yếu là dòng triều, chiếm 60 - 90% dòng tổng hợp.
Dòng tổng hợp hoàn toàn theo hướng của dòng triều và phụ thuộc vào chế độ thủy triều,
dòng chảy tổng hợp đạt tốc độ cao trung bình 50 - 80cm/s, cao nhất đạt trên 100cm/s ở
cửa Nam Triệu, Lạch Huyện. Dòng tổng hợp khi triều xuống luôn lớn hơn dòng tổng hợp
khi triều lên, tốc độ về mùa đông 5 - 10cm/s và mùa hè 10 - 20cm. Hướng dòng chảy gần
như hoàn toàn ngược nhau gần 1800 khi triều lên và triều xuống, trung bình thời gian
Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

25