Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh cửa lục, vịnh hạ long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Trần Đức Dũng

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ CHỈ TIÊU Ô
NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH HĨA,
LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP CẢI
THIỆN CHẤT LƯỢNG NƯỚC BIỂN VEN BỜ
VỊNH CỬA LỤC, VỊNH HẠ LONG, QUẢNG NINH

Chuyên ngành: Công nghệ môi trường nước và nước thải
Mã số: 9520320 -2

LUẬN ÁN TIẾN SỸ

Hà nội, năm 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Trần Đức Dũng

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ CHỈ TIÊU Ô
NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH HĨA,
LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP CẢI
THIỆN CHẤT LƯỢNG NƯỚC BIỂN VEN BỜ
VỊNH CỬA LỤC, VỊNH HẠ LONG, QUẢNG NINH

Chuyên ngành: Công nghệ môi trường nước và nước thải

Mã số: 9520320 -2

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. GS.TS Trần Hiếu Nhuệ
2. PGS.TS. Trương Văn Bốn

Hà nội, năm 2020


i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi, các số liệu,
kết quả trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất cứ một công trình nghiên cứu nào khác.
Tác giả

Trần Đức Dũng


ii
LỜI CẢM ƠN
Luận án được hoàn thành là kết quả của quá trình học tập, nghiên cứu của
tác giả, cùng với sự giúp đỡ vơ cùng q báu, tận tình của Thầy giáo hướng dẫn,
cơ sở đào tạo, cơ quan chủ quản, các thế hệ nhà khoa học đi trước và các đồng
nghiệp.
Em xin chân thành cám ơn Thầy giáo, GS.TS.NGND Trần Hiếu Nhuệ và
PGS. TS Trương Văn Bốn đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn trong suốt quá trình
thực hiện Luận án.
Xin cám ơn Bộ mơn Cấp thốt nước, Khoa Kỹ thuật môi trường, Khoa Sau
đại học, Trường Đại học Xây dựng và các chuyên gia, đồng nghiệp đã tạo điều

kiện, hỗ trợ giúp đỡ NCS trong quá trình thực hiện chương trình học tập tại
trường.
Xin cám ơn Viện nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động (nay là Viện KHKT
An toàn vệ sinh lao động Việt Nam), với sự tạo điều kiện cho quá trình học tập
nghiên cứu; đồng thời hỗ trợ thực hiện Đề tài: “Nghiên cứu, mô phỏng và đánh
giá lan truyền một số kim loại nặng nguồn gốc công nghiệp gây ô nhiễm môi
trường nước ven biển Vịnh Hạ Long”, bước đầu đã tạo tiền đề cho hướng nghiên
cứu của Luận án.
Xin cám ơn Lãnh đạo Phịng thí nghiệm Trọng điểm quốc gia về Động lực
học Sông biển- Viện khoa học Thủy lợi Việt Nam, các đồng nghiệp, chuyên gia
tại Trung tâm Động lực học sông biển đã đóng góp những ý kiến quý báu, đồng
thời hỗ trợ tác giả về bản quyền phần mềm được sử dụng trong quá trình thực
hiện Luận án này.
Xin chân thành cám ơn đến Công ty CP Kỹ thuật môi trường Đô thị và
nông thôn (CEETRA), bạn bè và gia đình đã đồng hành cùng tác giả trong suốt
thời gian làm Luận án này.
Trân trọng cám ơn.
Tác giả
Trần Đức Dũng


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT……………………………............vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ....................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .................................................................... xii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM VÙNG VEN BIỂN VÀ CÁC

NGHIÊN CỨU VỀ Ô NHIỄM VÙNG VEN BIỂN ................................................. 7
1.1. Các nguồn thải và hiện trạng ô nhiễm vùng ven biển trên thế giới..........................
1.1.1. Một số khái niệm, định nghĩa ........................................................................ 7
1.1.2. Các nguồn thải và hiện trạng ô nhiễm vùng ven biển trên thế giới ................. 8
1.2. Các nguồn thải và hiện trạng ô nhiễm vùng ven biển Việt Nam ........................ 11
1.2.1. Các nguồn thải tại vùng ven biển Việt Nam................................................. 11
1.2.2. Hiện trạng ô nhiễm vùng ven biển ở Việt Nam................................. ............ 15
1.3. Tổng quan các nghiên cứu về ô nhiễm vùng biển Việt Nam ............................... 19
1.3.1. Các nghiên cứu áp dụng chỉ số chất lượng nước, tổng hợp phân tích
kết quả quan trắc, đo đạc................................................................................... 19
1.3.2. Nghiên cứu sử dụng mơ hình tốn áp dụng cho ô nhiễm biển ven bờ.. ........ 22
1.3.3. Nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám đánh giá chất lượng nước ven bờ ....... 26
1.4. Tổng quan các nghiên cứu về ô nhiễm nước vịnh Cửa Lục......................... ....... 27
1.4.1. Khái quát chung khu vực nghiên cứu........................................................... 27
1.4.2. Tình hình nghiên cứu về chất lượng nước vịnh Cửa Lục ............................. 32
1.4.3 Hướng phát triển, nghiên cứu những vấn đề trọng tâm của Luận án ............. 36
CHƯƠNG 2 – CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ TẢI LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHU
VỰC VỊNH CỬA LỤC, VỊNH HẠ LONG........................................................... 38
2.1

Sức chịu tải môi trường và khả năng tự làm sạch của lưu vực ........................ 38

2.1.1 Cơ sở ước tính tải lượng các nguồn thải khu vực .......................................... 39
2.1.2 Dự báo tải lượng ô nhiễm phát sinh .............................................................. 47
2.1.3 Các tính tốn về sức tải mơi trường khu vực nghiên cứu..................... .......... 47
2.1.4 Đánh giá khả năng tự làm sạch của thuỷ vực ................................................ 49
2.2

Các nguồn thải chính ra vịnh Cửa Lục - vịnh Hạ Long .................................. 50

2.2.1. Nguồn thải sinh hoạt từ khu vực dân cư và du lịch ...................................... 50


iv

2.2.2. Nguồn thải từ hoạt động công nghiệp .......................................................... 53
2.2.3. Nguồn thải từ hoạt động chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản .......................... 56
2.2.4. Nguồn thải từ các hoạt động giao thông vận tải, cảng biển .......................... 56
2.2.5. Nguồn tác động từ hoạt động lấn biển và rửa trôi đất........................ ........... 57
2.3

Mơ hình dịng chảy và tải lượng ơ nhiễm trên lưu vực- SWAT.......................58

2.3.1 Cân bằng nước trên lưu vực .......................................................................... 59
2.3.2 Q trình dịng chảy trong hệ thống sơng ..................................................... 61
2.3.3 Ý nghĩa của việc sử dụng mơ hình SWAT .................................................... 63
2.4

Các mơ hình số phục vụ mơ phỏng chất lượng nước ...................................... 63

2.4.1 Mơ hình EFDC (Mỹ) .................................................................................... 63
2.4.2 Mơ hình Delft3D-WAQ (Hà Lan) ................................................................ 64
2.4.3 Mơ hình MIKE21 (Đan Mạch) ..................................................................... 66
2.4.4 Mơ hình khuyếch tán POL-2D...................................................................... 68
2.4.5 Mơ hình của nhóm các tác giả Đại học khoa học tự nhiên ............................ 69
2.4.6 Phân tích lựa chọn mơ hình tính tốn chất lượng nước ................................. 69
2.5. Mạng lưới quan trắc chất lượng nước các sông và vịnh cửa Lục - vịnh Hạ Long 71
2.6. Đánh giá khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm của thủy vực............................. .........72
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC BIỂN VEN BỜ VỊNH
CỬA LỤC, VỊNH HẠ LONG ............................................................................... 74

3.1.

Tải lượng ô nhiễm hiện tại và dự báo tải lượng ô nhiễm đổ vào vịnh

Cửa Lục .................................................................................................................... 74
3.1.1 Tải lượng chất gây ô nhiễm hiện tại .............................................................. 74
3.1.2 Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm ............................................................... 81
3.1.3 So sánh tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh và đưa vào vịnh ở hiện tại (năm
2018) và dự báo (năm 2030).................................................................................. 87
3.2

Thiết lập mơ hình tính tốn ............................................................................ 88

3.2.1 Tài liệu sử dụng ............................................................................................ 88
3.2.2 Xây dựng lưới tính ....................................................................................... 89
3.2.3 Hiệu chỉnh mơ hình thủy lực ........................................................................ 89
3.2.4 Hiệu chỉnh mơ hình chất lượng nước ............................................................ 93
3.3

Mơ phỏng hiện trạng 2018 (Scenario 1) ......................................................... 99

3.3.1 Thủy động lực .............................................................................................. 99


v

3.3.2 Mơ hình chất lượng nước ............................................................................106
3.4

Kịch bản mơ phỏng dự báo đến 2030 (Scenario 2) ........................................115

3.4.1 Nhóm các chất hữu cơ .................................................................................116
3.4.2 Nhóm dinh dưỡng........................................................................................117
3.4.3 Nhóm kim loại nặng ....................................................................................121
3.5
Đánh giá khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm tại hiện trạng (2018) và dự báo
(2030)...................................................................................................................122
3.5.1 Đánh giá khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm tại hiện trạng (2018) ..................122
3.5.2 Dự báo tổng lượng chất gây ơ nhiễm tích lũy trong nước biển và khả năng tiếp
nhận đến 2030 ......................................................................................................126
CHƯƠNG 4- ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG NƯỚC BIỂN
VEN BỜ VỊNH CỬA LỤC- VỊNH HẠ LONG ...................................................129
4.1

Cơ sở đề xuất giải pháp .................................................................................129

4.1.1 Cơ sở khoa học: ...........................................................................................129
4.1.2 Cơ sở thực tiễn ............................................................................................130
4.2

Nhóm giải pháp phi cơng trình ......................................................................133

4.2.1 Tăng cường thể chế và chính sách ...............................................................133
4.2.2 Điều chỉnh các quy hoạch phát triển và quy hoạch bảo vệ mơi trường .........134
4.2.3 Hồn thiện hệ thống quan trắc, cảnh báo mơi trường và kiểm tốn
nguồn thải ............................................................................................................136
4.2.4 Sử dụng các công cụ kinh tế môi trường ......................................................137
4.2.5 Xã hội hố bảo vệ mơi trường vịnh, thơng tin tun truyền, giáo dục,
nâng cao nhận thức và xây dựng ý thức cộng đồng bảo vệ mơi trường vịnh .............138
4.3

Nhóm giải pháp cơng trình ............................................................................138

4.3.1 Giải pháp xử lý nước thải sinh hoạt: ............................................................138
4.3.2 Giải pháp xử lý nước thải công nghiệp- hầm lò mỏ than.................. ............143
KẾT LUẬN .............................................................................................................147
KIẾN NGHỊ .............................................................................................................149
DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ .........................................................150
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................151
PHỤ LỤC..................................................................................................................PL-1


vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Tiếng Anh

Tiếng Việt

ASEAN

Association of

Hiệp hội các nước Đông

Southeast AsianNations

Nam Á

BOD5

Bio chemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxy sinh hóa

COD

Chemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxy hóa học

CLN
DO

Chất lượng nước
Dessolved Oxygen

Lượng oxy hòa tan trong
nước

EFDC

Environmental Fluid Dynamics Code Phần mềm thủy lực môi
trường nước

GIS

Geographic Information System

Hệ thống thơng tin địa lý

GESAMP

Group of Experts on the Scientific

Nhóm chun gia về khía

Aspects of Marine Environmental

cạnh khoa học của ơ nhiễm

Protection

biển

GPA

Chương trình Hành động
Tồn cầu về Bảo vệ Mơi
trường Biển

HSCTM

Hydrodynamic, Sediment and

Mơ hình thủy động lực, vận

Contaminant Transport Model

chuyển bùn cát và chất ô
nhiễm

IMO

International Maritime Organization

KLN
MODIS
NASH

Kim loại nặng
Moderate Resolution Imaging

Bộ cảm độ phân giải trung

Spectroradiometers

bình

Nash-Sutcliffe model efficiency

Hệ số hiệu quả của mơ hình

coefficient

Nash-Sutcliffe

NBVB
NOAA

Tổ chức Hàng hải quốc tế

Nước biển ven bờ
National Oceanic and Atmospheric

Ban Quản lý Khí quyển và


vii
Administration Commissioned Corps Đại dương Quốc gia
ONMTB
RACE

Ơ nhiễm mơi trường biển;
Rapid Assessment Coastal
Environment

Phương pháp đánh giá nhanh

SST

Sea surface temperature

Nhiệt độ bề mặt nước biển

SWAT

Soil and Water Assessment Tool

Công cụ đánh giá nước và

mơi trường ven biển

đất
TIE

Toxicity Identification Evaluation

Q trình đánh giá xác định
độc tính

TTB

Trầm tích biển

TSS

Total Suspended Solids

Tổng chất rắn lơ lửng

UNEP

United Nations Environment

Chương trình Mơi trường

Programme

Liên Hợp Quốc

United Nations Convention on Law

Công ước của Liên hợp quốc

of the Sea

về Luật biển

UNCLOS
XLNT

Xử lý nước thải

HRU

Đơn vị phản hồi thủy văn

DHI

Danish Hydraulic Institute

Viện thủy lực Đan Mạch


viii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Một số đặc trưng hình thái các sơng trong lưu vực vịnh cửa Lục

29

Bảng 1.2: Đặc trưng dịng chảy theo tần suất các sơng khu vực nghiên cứu

29

Bảng 1.3: Đặc điểm phân phối dòng chảy năm trên các sông khu vực nghiên cứu

30

Bảng 2.1- Một số nguồn thải chính gây ơ nhiễm vùng nước biển ven bờ

38

Bảng 2.2: Đơn vị tải lượng thải sinh hoạt và hiệu suất xử lý nước thải

41

Bảng 2.3: Thành phần nước thải một số ngành cơng nghiệp điển hình

42

Bảng 2.4: Tải lượng thải đơn vị do chăn nuôi (kg/năm)

44

Bảng 2.5: Hệ số phát thải từ nuôi thủy sản

44

Bảng 2.6: Đơn vị thải lượng ô nhiễm do rửa trôi đất (kg/m2/ ngày mưa)

45

Bảng 2.7: Tỷ lệ rửa trôi các chất gây ơ nhiễm từ các nhóm nguồn thải ven bờ

45

Bảng 2.8: Hiện trạng các khu xử lý chất thải rắn đang tiếp nhận rác thải của thành
phố Hạ Long

46

Bảng 2.9: Tổng lượng nước thải của một số xã, phường xả thải vào vịnh cửa Lục

51

Bảng 2.10: Thải lượng trạm xử lý nước thải quanh vịnh cửa Lục

51

Bảng 2.11: Một số nguồn phát sinh nước thải công nghiệp khu vực nghiên cứu

53

Bảng 2.12: Sản lượng than khai thác trên địa bàn thành phố Hạ Long

54

Bảng 2.13: Mạng lưới các điểm quan trắc môi trường nước

71

Bảng 2.14: Tiêu chuẩn chất lượng nước Việt Nam với các thơng số tính tốn

72

Bảng 3.1: Các thành phần đặc trưng của nước thải sinh hoạt chưa xử lý

74

Bảng 3.2: Tải lượng ô nhiễm phát sinh từ sinh hoạt, du lịch của người dân trong khu
vực năm 2018 (tấn/năm)

75

Bảng 3.3: Lượng nước thải và đất đá thải từ hoạt động ngành than trong khu vực
vịnh cửa Lục- vịnh Hạ Long (triệu m3)

75

Bảng 3.4: Thành phần trung bình nước thải ngành than trong khu vực vịnh cửa Lụcvịnh Hạ Long

76

Bảng 3.5: Tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ hoạt động ngành than khu vực
vịnh cửa Lục- vịnh Hạ Long (tấn/năm)

76

Bảng 3.6: Tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ ngành công nghiệp thực phẩm khu
vực vịnh cửa Lục- vịnh Hạ Long (tấn/năm)

77


ix
Bảng 3.7: Tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ hoạt động công nghiệp khu vực
vịnh cửa Lục- vịnh Hạ Long (tấn/năm)

77

Bảng 3.8: Tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh do chăn nuôi trong khu vịnh cửa Lục
(tấn/năm)

78

Bảng 3.9: Tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ hoạt động nuôi thuỷ sản trong khu
vực vịnh cửa Lục (tấn/năm)

78

Bảng 3.10: Tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ hoạt động của tàu thuyền phục
vụ du lịch trong khu vực vịnh Hạ Long (tấn/năm)

79

Bảng 3.11: Tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ tiểu khu vực thành phố Hạ Long
và huyện Hoành Bồ (tấn/năm)

79

Bảng 3.12: Tổng tải lượng chất gây ô nhiễm đưa vào vịnh từ tiểu khu vực Hoành Bồ,
TP Hạ Long và từ trên vịnh Cửa Lục (tấn/năm)

80

Bảng 3.13: Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm từ sinh hoạt của dân cư và khách du
lịch khu vực vịnh Hạ Long năm 2030 (tấn/năm)

81

Bảng 3.14: Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ hoạt động ngành than khu
vực Vịnh Hạ Long (tấn/năm)

82

Bảng 3.15: Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ công nghiệp thực phẩm
khu vực vịnh cửa Lục- vịnh Hạ Long (tấn/năm)

83

Bảng 3.16: Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ nguồn công nghiệp năm
2030 (tấn/năm)

83

Bảng 3.17: Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm nguồn từ chăn nuôi khu vực vịnh cửa
Lục (tấn/năm)

84

Bảng 3.18: Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm nguồn từ nuôi thuỷ sản khu vực vịnh
cửa Lục- vịnh Hạ Long năm 2030 (tấn/năm)

84

Bảng 3.19: Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm (tấn/năm) phát sinh từ khu vực vịnh
cửa Lục năm 2030

85

Bảng 3.20: Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm đưa vào vịnh từ tiểu khu vực thành
phố Hạ Long và trên vịnh năm 2030 (tấn/năm)

86

Bảng 3.21: So sánh tải lượng các chất ô nhiễm trên vịnh cửa Lục hiện tại và dự báo
đến 2030 (tấn/năm)

87


x
Bảng 3.22- Bộ thơng số lựa chọn của mơ hình thủy lực

93

Bảng 3.23. Các thông số trong modun ECOLAB của mơ hình MIKE

97

Bảng 3.24: Tổng lượng chất gây ơ nhiễm tối đa trong phạm vi xác định của vịnh cửa
Lục có thể chấp nhận được theo TCVN

124

Bảng 3.25: Khối lượng chất gây ơ nhiễm tích lũy trong nước biển vịnh Cửa Lục, mùa
mưa và mùa khô 2017

124

Bảng 3.26: Khối lượng chất gây ơ nhiễm có thể chấp nhận thêm mà không gây ô
nhiễm môi trường theo TCVN

125

Bảng 3.27: Khả năng tiếp nhận (tấn/ngày) và khả năng đạt tải tại vịnh cửa Lục

126

Bảng 3.28: Khối lượng chất gây ơ nhiễm tích lũy trong nước biển vịnh Cửa Lục, mùa
mưa và mùa khô năm 2030

127

Bảng 3.29: Khối lượng chất gây ô nhiễm có thể chấp nhận thêm mà khơng gây ơ
nhiễm mơi trường mùa khô, mùa mưa năm 2030

128

Bảng 3.30: Khả năng tiếp nhận (tấn/ngày) và khả năng đạt tải tại vịnh cửa Lục năm
2030

128

Bảng 4.1- Tổng hợp các thông số ô nhiễm, nguồn thải và các khu vực bị ô nhiễm
nghiêm trọng tại khu vực nghiên cứu

129

Bảng 4.2- Danh mục các cơng trình xử lý nước thải tập trung sẽ xây dựng tại khu vực
nghiên cứu

132

Bảng PL 2.1: Dữ liệu quan trắc chất lượng nước tháng 11/2017

PL-3

Bảng PL 2.2: Dữ liệu quan trắc chất lượng nước tháng 5/2018

PL-4

Bảng PL 3.1: Kết quả đo lưu lượng đo tại cầu Bãi Cháy 2 đợt đo

PL-5

Bảng PL 3.2: Mực nước đo tại cầu Bãi Cháy 2 đợt đo

PL-8

Bảng PL 3.3: Vận tốc thực đo trạm giữa vịnh Cửa Lục

PL-11

Bảng PL4. 1: Các thông số thổ nhưỡng để mô phỏng thủy văn trên vịnh Cửa Lục

PL-17

Bảng PL 4. 2: Các loại hình sử dụng đất trên vịnh Cửa Lục

PL-18

Bảng PL 4. 3: Thông tin về các tập tin dữ liệu thời tiết

PL-19

Bảng PL5. 1: Tính tốn tải lượng ơ nhiễm phát sinh từ sinh hoạt của người dân trong
khu vực năm 2018 (tấn/năm)

PL-24

Bảng PL5. 2: Tính tốn tải lượng ơ nhiễm phát sinh từ khách du lịch trong khu vực
năm 2018 (tấn/năm)

PL-25


xi

Bảng PL5. 3: Tính tốn tải lượng chất gây ơ nhiễm phát sinh từ hoạt động ngành than
khu vực vịnh cửa Lục- vịnh Hạ Long (tấn/năm)

PL-26

Bảng PL5. 4: Tính tốn tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ ngành công nghiệp
thực phẩm khu vực vịnh cửa Lục- vịnh Hạ Long (tấn/năm)

PL-27

Bảng PL5. 5: Tính tốn tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ hoạt động công
nghiệp khu vực vịnh cửa Lục- vịnh Hạ Long

PL-28

Bảng PL5. 6: Tính tốn tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh do chăn ni trong khu
vực Hạ Long (tấn/năm)

PL-28

Bảng PL5. 7: Tính tốn tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh do chăn ni trong khu
vực Hồng Bồ (tấn/năm)

PL-29

Bảng PL5. 8: Tính tốn tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh do nuôi trồng thủy sản
trong khu vực Hạ Long (tấn/năm)

PL-30

Bảng PL5. 9: Tính tốn tải lượng chất gây ơ nhiễm phát sinh do ni trồng thủy sản
trong khu vực Hồnh Bồ (tấn/năm)

PL-30

Bảng PL5 .10: Tính tốn tải lượng chất gây ơ nhiễm phát sinh từ hoạt động của tàu
thuyền phục vụ du lịch trong khu vực vịnh Hạ Long (tấn/năm)

PL-31

Bảng PL5. 11: Tính tốn tải lượng chất gây ơ nhiễm nguồn gốc từ sinh hoạt đưa vào
khu vực nghiên cứu năm 2018 (tấn/năm)

PL-32

Bảng PL5. 12: Tính tốn tải lượng chất gây ơ nhiễm nguồn gốc từ công nghiệp đưa
vào khu vực nghiên cứu năm 2018 (tấn/năm)

PL-32

Bảng PL5. 13: Tính tốn tải lượng chất gây ô nhiễm nguồn gốc từ chăn nuôi đưa vào
khu vực nghiên cứu năm 2018 (tấn/năm)

PL-33

Bảng PL5. 14: Tính tốn tải lượng chất gây ơ nhiễm nguồn trực tiếp trên vịnh đưa
vào khu vực nghiên cứu năm 2018 (tấn/năm)

PL-34

Bảng PL5. 15: Tính tốn tải lượng ơ nhiễm phát sinh từ sinh hoạt của người dân
trong khu vực năm 2030 (tấn/năm.)

PL-34

Bảng PL5. 16: Tính tốn tải lượng ơ nhiễm phát sinh từ khách du lịch trong khu vực
năm 2030 (tấn/năm)

PL-35

Bảng PL5. 17: Tính tốn tải lượng chất gây ơ nhiễm phát sinh từ hoạt động ngành
than khu vực vịnh cửa Lục- vịnh Hạ Long năm 2030 (tấn/năm)

PL-36

Bảng PL5. 18: Tính tốn tải lượng chất gây ơ nhiễm phát sinh từ ngành công nghiệp
thực phẩm khu vực vịnh cửa Lục- vịnh Hạ Long năm 2030 (tấn/năm)

PL-37


xii
Bảng PL5. 19: Tính tốn tải lượng chất gây ơ nhiễm phát sinh do chăn nuôi trong
khu vực Hạ Long năm 2030 (tấn/năm)

PL-37

Bảng PL5. 20: Tính tốn tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh do chăn nuôi trong
khu vực Hồng Bồ năm 2030 (tấn/năm)

PL-38

Bảng PL5. 21: Tính tốn tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh do nuôi trồng thủy sản
trong khu vực Hạ Long năm 2030 (tấn/năm)

PL-39

Bảng PL5. 22: Tính tốn tải lượng chất gây ơ nhiễm phát sinh do ni trồng thủy sản
trong khu vực Hồnh Bồ năm 2030 (tấn/năm)

PL-39

Bảng PL5. 23: Tính tốn tải lượng chất gây ô nhiễm nguồn gốc từ sinh hoạt đưa vào
khu vực nghiên cứu năm 2030 (tấn/năm)

PL-40

Bảng PL5. 24: Tính tốn tải lượng chất gây ô nhiễm nguồn gốc từ chăn nuôi đưa vào
khu vực nghiên cứu năm 2030 (tấn/năm)

PL-41


xiii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước biển ven bờ

16

Hình 1.2. Chỉ số COD trong nước biển ven bờ

17

Hình 1.3. Diễn biến hàm lượng NH4+ trung bình trong nước biển ven bờ tại một số
khu vực ven biển giai đoạn 2010 -2014

17

Hình 1.4. Vị trí địa lý vịnh Cửa Lục và phụ cận trên ảnh vệ tinh

28

Hình 2.1. Sơ đồ luồng các nguồn phát thải và tải ơ nhiễm

39

Hình 2.2. Một số cơng trình cấp nước sinh hoạt đơ thị và cơng nghiệp quanh vịnh
Cửa Lục

42

Hình 2.3. Trạm xử lý nước thải Licogi Cột 5- cột 8

52

Hình 2.4. Sơ đồ chu trình thủy văn trong pha đất

59

Hình 2.5. Chu trình Nitơ

61

Hình 2.6. Chu trình Photpho

61

Hình 2.7. Sơ đồ các quá trình diễn ra trong dịng chảy

62

Hình 2.8. Vị trí các điểm quan trắc mơi trường

72

Hình 3.1. Vị trí nghiên cứu và địa hình miền tính tốn

89

Hình 3.2. Vị trí trạm đo thủy văn

91

Hình 3.3. So sánh mực nước thực đo và tính tốn tại trạm Bãi Cháy (tháng 11)

91

Hình 3.4. So sánh vận tốc thực đo và tính tốn trạm V (tháng 11)

92

Hình 3.5. So sánh mực nước thực đo và tính tốn tại trạm Bãi Cháy (tháng 5)

92

Hình 3.6. So sánh vận tốc thực đo và tính tốn trạm V (tháng 5)

92

Hình 3.7. So sánh hàm lượng trầm tích lơ lửng trạm Bãi Cháy

94

Hình 3.8. So sánh độ mặn tháng 11/2017

95

Hình 3.9. So sánh hàm lượng BOD5 tháng 11/2017

95

Hình 3.10. So sánh hàm lượng Mn tháng 11/2017

95

Hình 3.11. So sánh hàm lượng Fe tháng 11/2017

96

Hình 3.12. So sánh hàm lượng BOD5 tháng 5/2018

96

Hình 3.13. So sánh hàm lượng Fe tháng 5/2018

96

Hình 3.14. So sánh hàm lượng Mn tháng 5/2018

97

Hình 3.15. Trường dịng chảy triều lên, mùa khơ thời kỳ nước lớn

101

Hình 3.16. Trường dịng chảy triều xuống, mùa khơ thời kỳ nước lớn

101


xiv
Hình 3.17. Trường dịng chảy thời kỳ nước rịng, mùa khơ

102

Hình 3.18. Trường dịng chảy triều lên, mùa mưa thời kỳ nước lớn

102

Hình 3.19. Trường dịng chảy triều xuống, mùa mưa thời kỳ nước lớn

103

Hình 3.20. Giá trị vận tốc tại một số vị trí trên vịnh thời kỳ mùa khơ

104

Hình 3.21. Giá trị vận tốc tại một số vị trí trên vịnh thời kỳ mùa mưa

105

Hình 3.22. Phân bố nồng độ BOD5 lớn nhất trong mùa khơ

106

Hình 3.23. Phân bố nồng độ BOD5 lớn nhất trong mùa mưa

107

Hình 3.24. Phân bố nồng độ NH4+ lớn nhất trong mùa mưa

107

Hình 3.25. Phân bố nồng độ NH4+ lớn nhất trong mùa khơ

108

Hình 3.26. Phân bố nồng độ NO3- lớn nhất trong mùa mưa

108

Hình 3.27. Phân bố nồng độ NO3- lớn nhất trong mùa khơ

109

Hình 3.28. Phân bố nồng độ PO43- lớn nhất trong mùa mưa

110

Hình 3.29. Phân bố nồng độ PO43- lớn nhất trong mùa khơ

110

Hình 3.30. Lưu lượng bùn cát qua cửa Lục mùa mưa

111

Hình 3.31. Độ dày trầm tích lơ lửng lớn nhất mùa mưa

112

Hình 3.32. Lưu lượng bùn cát qua cửa Lục mùa khơ

112

Hình 3.33. Độ dày trầm tích lơ lửng lớn nhất mùa khơ

113

Hình 3.34. Phân bố nồng độ Fe lớn nhất trong mùa mưa

114

Hình 3.35. Phân bố nồng độ Fe lớn nhất trong mùa khơ

114

Hình 3.36. Phân bố nồng độ Mn lớn nhất trong mùa mưa

115

Hình 3.37. Phân bố nồng độ BOD5 lớn nhất trong mùa khơ

116

Hình 3.38. Phân bố nồng độ BOD5 lớn nhất trong mùa mưa

117

Hình 3.39. Phân bố nồng độ NH4+ lớn nhất trong mùa mưa

117

Hình 3.40. Phân bố nồng độ NH4+ lớn nhất trong mùa khơ

118

Hình 3.41. Phân bố nồng độ NO3- lớn nhất trong mùa mưa

119

Hình 3.42. Phân bố nồng độ NO3- lớn nhất trong mùa khơ

119

Hình 3.43. Phân bố nồng độ PO43- lớn nhất trong mùa mưa

120

Hình 3.44. Phân bố nồng độ PO43- lớn nhất trong mùa khơ

120

Hình 3.45. Phân bố nồng độ Fe lớn nhất trong mùa mưa

121

Hình 3.46. Phân bố nồng độ Fe lớn nhất trong mùa khơ

121

Hình 3.47. Phân bố nồng độ Mn lớn nhất trong mùa mưa

122

Hình 4.1. Các khu vực bị ơ nhiễm nghiêm trọng tại khu vực nghiên cứu

130

xv
Hình 4.2. Thiết bị mơ tả cơng nghệ AAO-MBBR

139

Hình 4.3. Cấu tạo Module FRP-MBBR-100 (ví dụ điển hình)

139

Hình 4.4. Khu vực đề xuất áp dụng giải pháp thiết bị xử lý nước thải FRP-MBBR

142

Hình 4.5. Thiết bị mơ tả q trình xử lý keo tụ - lắng lamen - lọc mangan

143

Hình 4.6. Cấu tạo hệ lọc Nanofilter-NF (ví dụ điển hình)

144

Hình 4.7. Khu vực đề xuất áp dụng giải pháp thiết bị xử lý nước thải ngành than

146


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài

Vấn đề ô nhiễm môi trường biển từ lâu đã là vấn đề mang tính chất tồn cầu. Nó
khơng chỉ dừng lại ở các khu vực bị ơ nhiễm mà cịn mang tính chất vùng, miền, xuyên
quốc gia. Đây là những thách thức rất lớn đối với sự duy trì, phát triển bền vững của
các vùng, các quốc gia có biển.
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu đánh giá ơ nhiễm mơi trường biển theo nhiều
hướng tiếp cận khác nhau. Tuy nhiên, tại Việt Nam, những nghiên cứu đánh giá các
quá trình lan truyền chất, sức tải mơi trường…vẫn đang cịn khá hạn chế. Điều này có
thể cải thiện với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và công nghệ môi trường hiện
nay, việc nghiên cứu trên vùng biển diện rộng thuận lợi hơn nhờ công nghệ viễn thám,
GIS kết hợp các cơng nghệ tính tốn mơ phỏng hiện đại.
Vịnh Cửa Lục là một vịnh nhỏ thông ra vịnh Hạ Long thuộc tỉnh Quảng Ninh. Vịnh
có chế độ thủy động lực phức tạp, chịu ảnh hưởng của cả chế độ thủy triều từ biển và
dịng chảy từ sơng. Bên cạnh đó, xung quanh vịnh và trên vịnh hiện đang có khá nhiều
hoạt động phát triển kinh tế - xã hội như cảng biển, khu đô thị, các nhà máy xi măng,
nhiệt điện, khai thác khoáng sản, … Số liệu quan trắc môi trường nước của Sở Tài
nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh cho thấy, sự phát triển kinh tế - xã hội quanh
vịnh Cửa Lục đã có những động đáng kể đến môi trường nước vịnh. Vấn đề đánh giá
và xác định các cơ sở khoa học về mức độ tác động của các hoạt động xung quanh vịnh
Cửa Lục đến môi trường nước để đảm bảo phát triển bền vững là rất cần thiết.
Trong nhiều năm qua, một số cơng trình nghiên cứu đến mối quan hệ giữa phát
triển kinh tế - xã hội và diễn biến chất lượng môi trường vịnh Cửa Lục đã được thực
hiện. Các dự án đã sử dụng quan điểm lưu vực trong kiểm kê các nguồn và thải lượng
chất gây ô nhiễm. Tuy nhiên chưa có cơng trình nào nghiên cứu tổng hợp trên cơ sở kết
hợp đặc điểm lưu vực và các quy hoạch, phát triển trong nghiên cứu phục vụ đánh giá
mơi trường vịnh Cửa Lục. Cũng chưa có nghiên cứu nào về khả năng chịu tải của vịnh
Cửa Lục. Bên cạnh đó, đã có một số cơng trình nghiên cứu về xói mịn, bồi lắng và ơ
nhiễm mơi trường nước vịnh Cửa Lục, song chưa nghiên cứu nào đi sâu đánh giá và
xác định cơ sở khoa học về độ nhạy cảm xói mịn của cảnh quan sau khai thác than liên
quan đến bồi lắng trong vịnh Cửa Lục, trong khi đó, xói mịn, bồi lắng và ơ nhiễm mơi
trường nước là những yếu tố quan trọng đe doạ sự phát triển bền vững của lưu vực và

vịnh Cửa Lục trong giai đoạn hiện nay.
Từ những vấn đề nêu trên cho thấy việc nghiên cứu, đánh giá sức tải, các q trình
trao đổi nước ảnh hưởng đến ơ nhiễm mơi trường và đề xuất giải pháp cải thiện chất
lượng nước trong khu vực vịnh Cửa Lục - vịnh Hạ Long là cần thiết. Việc nghiên cứu
thành công các nội dung trên sẽ có ý nghĩa khoa học cũng như thực tiễn, phục vụ công


2
tác quản lý phát triển bền vững môi trường vịnh cửa Lục nói riêng, các vịnh và mơi
trường ven biển nói chung. Đây cũng chính là mục tiêu khi thực hiện Đề tài Luận án:
“Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ơ nhiễm bằng phương pháp mơ hình hóa,
làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ Vịnh
Cửa Lục, Vịnh Hạ Long, Quảng Ninh”.
2. Mục đích, nội dung nghiên cứu
Mục tiêu luận án:
- Xác lập hiện trạng (năm 2018) về chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa Lụcvịnh Hạ long thông qua 06 chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước (BOD 5, NH4+, NO3-, PO43, Fe, Mn);
- Dự báo (đến năm 2030) sự thay đổi chất lượng nước biển ven bờ, đánh giá sức tải
môi trường vịnh Cửa Lục (theo các quy hoạch phát triển KTXH, quy hoạch bảo vệ môi
trường đã được phê duyệt);
- Đề xuất được các giải pháp để quản lý, kiểm soát, giảm thiểu, cải thiện ô nhiễm
môi trường nước biển ven bờ khu vực Vịnh Cửa Lục - Vịnh Hạ Long.
Các nội dung nghiên cứu bao gồm:
Nội dung 1: Tổng quan hiện trạng, thống kê tải lượng thải của các nguồn thải từ
sông, nhà máy, khu công nghiệp, nguồn từ giao thông, dân cư khu vực liên quan đổ vào
vịnh Cửa Lục- vịnh Hạ Long;
Nội dung 2: Xác định hiện trạng chất lượng nước khu vực nghiên cứu:
- Thu thập dữ liệu tại vịnh Cửa Lục: địa chất, địa hình, khí tượng thủy văn, thủy
động lực, các nguồn xả thải (nhà máy, khu công nghiệp, các nhánh sơng đổ vào...);
- Lập mơ hình mơ phỏng điều kiện biên của vịnh Cửa Lục và vùng ven bờ vịnh Hạ
Long; đo thực tế thủy hải văn và lưu lượng tại 02 mặt cắt sông Diễn Vọng (cầu Bang)

và eo Cửa Lục (cầu Bãi Cháy);
- Quan trắc thực tế chất lượng nước tại vịnh Cửa Lục và vùng ven bờ vịnh Hạ Long:
lập mạng lưới điểm quan trắc, thực hiện quan trắc (2 đợt: tháng 11/2017 và tháng
5/2018; mỗi đợt 02 lần đo tại đỉnh triều và chân triều);
- Chạy mơ hình mơ phỏng, kiểm định, hiệu chỉnh và các kịch bản mơ phỏng.
Nội dung 3: Phân tích, đánh giá sự biến đổi chất lượng nước từ năm 2011 đến
2018; và dự báo khả năng thay đổi về tải lượng của các thông số ô nhiễm, dựa vào Quy
hoạch kinh tế xã hội (đến năm 2030);
Nội dung 4: Xác định ngưỡng chịu tải của vịnh Cửa Lục: xác định năng lực môi
trường và đánh giá khả năng tự làm sạch tự nhiên, sức tải môi trường của vịnh;


3
Nội dung 5: Đề xuất các giải pháp phi công trình (quản lý, chính sách), giải pháp
cơng trình (các cơng nghệ xử lý nước thải sinh hoạt, công nghệ xử lý nước thải công
nghiệp - khai thác than...) để áp dụng tại khu vực nghiên cứu.
Sơ đồ khối khi thực hiện 5 nội dung nghiên cứu thuộc Luận án như sau:

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Chất lượng nước biển ven bờ tại vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ
Long, Quảng Ninh. Trong phạm vi luận án, chất lượng nước biển ven bờ được đánh giá
thông qua 06 chỉ tiêu: nhu cầu oxy hóa sinh hóa trong 5 ngày (BOD5); hàm lượng các
chất dinh dưỡng (NH4+; NO3-, PO43-), hàm lượng kim loại nặng (Fe, Mn) có trong nước
biển ven bờ.
Phạm vi nghiên cứu:
- Phạm vi địa lý: Khu vực liên quan đến dịng chảy: tồn bộ vịnh Cửa Lục (bao
gồm các nguồn đổ trực tiếp xuống vịnh, 5 nhánh sông và lưu vực liên quan), vịnh Hạ
long (bán kính 1.5 km từ vị trí cầu Bãi cháy- vị trí từ vịnh Cửa Lục đổ ra vịnh Hạ Long);
- Phạm vi vấn đề nghiên cứu: quá trình nghiên cứu sự lan truyền chất trong nước
biển ven bờ, giới hạn trong việc vận chuyển và khuếch tán vật chất theo dòng chảy tổng

hợp;
- Phạm vi thời gian nghiên cứu: từ năm 2011 đến 2018 và dự báo đến năm 2030.
4. Cơ sở khoa học


4
Cơ sở khoa học để tiếp cận vấn đề nghiên cứu: DPSIR (Driving ForcesPresssure – State – Impact – Response), được diễn giải như sau: Động lực -> Áp lực->
Hiện trạng-> Tác động-> Đáp ứng.
Cụ thể: Các bước phát triển kinh tế, xã hội (Động lực) -> Có các nguồn nước
thải vào (Áp lực)-> Các yếu tố chất lượng nước trong vùng nghiên cứu (Hiện trạng)->
Tác động của các nguồn thải khi vào hiện trạng (Tác động)-> Đề xuất các giải pháp cải
thiện (Đáp ứng)
Đề tài thực hiện quan trắc, phân tích các chỉ tiêu ơ nhiễm của các mẫu nước tại
cửa sông, vịnh Cửa lục và nước biển ven bờ để cập nhật các thơng số cho mơ hình. Ứng
dụng phần mềm SWAT, Mike 21/3 Ecolab để mô phỏng tính tốn các kịch bản (phát
triển KTXH, sự cố mơi trường, biến đổi khí hậu, nước biển dâng…). Trên cơ sở điều
kiện hiện trạng, quy hoạch phát triển KTXH của khu vực, đề tài đánh giá khả năng chịu
tải của vịnh Cửa Lục. Sau đó, đề xuất một số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm đối với môi
trường nước vịnh Cửa Lục và nước biển ven bờ vịnh Hạ Long. Sơ đồ tổng quát theo
hình dưới đây:

5. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu như sau:


5
- Phương pháp kế thừa: kế thừa các kết quả đánh giá diễn biến chất lượng môi
trường của các đề tài trước đây, các kết quả quan trắc môi trường nước biển vịnh Cửa
Lục- Vịnh Hạ Long của Sở Tài nguyên môi trường tỉnh Quảng Ninh và Ban quản lý dự
án Vịnh Hạ Long;

- Phương pháp hồi cứu: các số liệu, bài báo khoa học của các tác giả đã đã công bố
như việc phân vùng chỉ số chất lượng nước của Vịnh Hạ long, số liệu các thí nghiệm
lắng đọng, quang hợp, khuếch tán, phân hủy tại khu vực vịnh Hạ long và các tài liệu có
liên quan đến vấn đề nghiên cứu;
- Phương pháp khảo sát đo đạc tại hiện trường: thực hiện 02 đợt quan trắc, phân
tích các mẫu nước biển tại khu vực vịnh Cửa Lục (11/2017 và 05/2018), đo đạc thủy
hải văn và lưu lượng, lấy số liệu để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình;
- Phương pháp thí nghiệm trong phịng thí nghiệm: Mẫu nước được đo đạc và phân
tích tuân theo các tiêu chuẩn Việt nam và Quốc tế. Kết quả phân tích được thực hiện
từ phòng thử nghiệm - Trung tâm phân tích FPD, Tp. Hạ Long, Quảng Ninh và phịng
Phân tích chất lượng môi trường- Công ty CP Kỹ thuật môi trường Đại Việt.
- Phương pháp so sánh - tổng hợp: so sánh các kết quả đạt được của luận án với các
kết quả hiện có của các đề tài đã được thực hiện;
- Phương pháp mơ hình mơ phỏng: ứng dụng phần mềm SWAT, MIKE21 Ecolab
để mô phỏng hệ thống lan truyền ô nhiễm chất lượng nước ven biển tại khu vực vịnh
Cửa Lục - vịnh Hạ Long;
- Phương pháp chuyên gia: hỏi ý kiến với các chuyên gia về đánh giá hiện trạng
chất lương nước biển ven vờ khu vực vịnh Cửa Lục- vịnh Hạ Long, đề xuất những biện
pháp cải thiện hiệu quả chất lượng môi trường nước ven biển, tổ chức hội thảo của Luận
án.
6. Những đóng góp mới
Các đóng góp mới của Luận án:
- Đã xác lập được nền hiện trạng chất lượng nước biển về 06 chỉ tiêu đánh giá chất
lượng nước tại vịnh Cửa Lục- vịnh Hạ Long (04/06 chỉ tiêu đã vượt tải, bao gồm
BOD5(114,41%), NH4+ (528,65%), PO43-(170,81%), Fe (241,14%)); đánh giá được
hiện trạng mức độ ơ nhiễm tại các vị trí trong khu vực nghiên cứu (02 khu vực: KV ô
nhiễm nghiêm trọng 1 và KV ô nhiễm nghiêm trọng 2);
- Đã đánh giá sức tải môi trường khu vực vịnh Cửa Lục- vịnh Hạ Long, có dự báo
đến năm 2030 thơng qua mơ hình tốn (có 4 thơng số dự báo vượt tải là NH 4+, PO43-,
Fe, Mn);

6
- Đã đề xuất các giải pháp quản lý, chính sách và công nghệ kỹ thuật xử lý nước để
bảo vệ môi trường nước tại khu vực nghiên cứu (xử lý nước thải sinh hoạt (theo hướng
kết hợp xử lý tập trung và xử lý phân tán), xử lý nước thải hầm lò mỏ than...).
Ý nghĩa khoa học:
- Luận án đã xác lập được hiện trạng của nước biển ven bờ tại khu vực Vịnh Cửa
Lục - Vịnh Hạ Long thông qua các bộ số liệu được kế thừa và số liệu khảo sát đo đạc
tại thời điểm hiện tại và kết quả mơ phỏng mơ hình chất lượng nước;
- Luận án đã đánh giá được sức tải môi trường tại thời điểm hiện tại (năm 2018) và
đưa ra các cơ sở để dự báo sức tải vịnh Cửa Lục (năm 2030);
- Luận án đã đóng góp và làm sáng tỏ phương pháp luận để xác định ngưỡng chịu
tải của các vịnh kín, áp dụng trước hết cho vịnh Cửa Lục.
Ý nghĩa thực tiễn:
- Luận án đã xác lập bức tranh tồn cảnh về nhóm 06 chỉ tiêu chất lượng nước biển
tại vịnh Cửa Lục - vịnh Hạ long, đánh giá được hiện trạng mức độ ô nhiễm tại các vị
trí trong khu vực;
- Luận án đã đánh giá sức tải mơi trường khu vực vịnh Cửa Lục, có dự báo đến
năm 2030 thơng qua mơ hình tốn, làm cơ sở và cung cấp thông tin cho công tác quản
lý, sử dụng môi trường nước biển vịnh Cửa Lục;
- Luận án đã đề xuất sử dụng các giải pháp tổng hợp: giải pháp phi cơng trình (nhóm
giải pháp chính sách, quản lý) và giải pháp cơng trình (nhóm giải pháp kỹ thuật) áp
dụng tại khu vực nghiên cứu.
Cấu trúc chính của Luận án như sau:
- MỞ ĐẦU;
- CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM VÙNG VEN BIỂN
VÀ CÁC NGHIÊN CỨU VỀ Ô NHIỄM VÙNG VEN BIỂN;
- CHƯƠNG 2 – CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ TẢI LƯỢNG MÔI
TRƯỜNG KHU VỰC VỊNH CỬA LỤC, VỊNH HẠ LONG;

- CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC BIỂN VEN
BỜ VỊNH CỬA LỤC, VỊNH HẠ LONG;
- CHƯƠNG 4- ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG NƯỚC
BIỂN VEN BỜ VỊNH CỬA LỤC, VỊNH HẠ LONG;
- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ;
- TÀI LIỆU THAM KHẢO; 05 PHỤ LỤC.


7

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM VÙNG VEN
BIỂN VÀ CÁC NGHIÊN CỨU VỀ Ô NHIỄM VÙNG VEN BIỂN
1.1 Các nguồn thải và hiện trạng ô nhiễm vùng ven biển trên thế giới
1.1.1 Một số khái niệm, định nghĩa
- TCVN là tiêu chuẩn Việt Nam (theo Pháp lệnh chất lượng hàng hóa năm 1999),
nhưng đến khi Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật ra đời năm 2006 thì tiêu chuẩn
Việt nam được chuyển thành Tiêu chuẩn quốc gia và lấy ký hiệu là TCVN. Kể từ đó,
TCVN cũng được sử dụng làm tiền tố cho các bộ tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia của Việt
Nam.
- QCVN là viết tắt của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia. QCVN quy định về mức
giới hạn của các đặc tính kỹ thuật và yêu cầu quản lý mà sản phẩm, hàng hố, dịch vụ,
q trình, mơi trường và các đối tượng khác trong hoạt động kinh tế – xã hội phải tuân
thủ để bảo đảm an toàn, vệ sinh, sức khoẻ con người; bảo vệ động vật, thực vật, môi
trường; bảo vệ lợi ích và an ninh quốc gia, quyền lợi của người tiêu dùng và các yêu
cầu thiết yếu khác.
QCVN do cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản để bắt
buộc áp dụng. Đồng thời, QCVN cũng được sử dụng làm tiền tố cho các bộ Quy chuẩn
kỹ thuật quốc gia của Việt Nam.
- Triều cường là hiện tượng thuỷ triều khi mực nước dâng cao nhất (trong
tháng). Khi mặt trăng – mặt trời – trái đất nằm thẳng nhau, mặt trăng mặt trời gây ra

lực lên Trái Đất tạo ra triều cường;
- Triều kém là hiện tượng thuỷ triều khi mực nước dâng thấp nhất (trong tháng).
Khi mặt trăng – trái đất – mặt trời nằm thẳng nhau, mặt trăng mặt trời gây ra lực lên
Trái Đất tạo ra triều kém;
- Đỉnh triều là mực nước cao nhất trong một chu kỳ triều;
- Chân triều là mực nước thấp nhất trong một chu kỳ triều;
Tại khoản 1 Điều 22 Luật tài nguyên, môi trường biển và hải đảo chỉ quy định
nguyên tắc xác định phạm vi vùng bờ và giao Chính phủ quy định chi tiết về phạm vi
vùng bờ tại Nghị định số 40/2016/NĐ-CP ngày 15 tháng 5 năm 2016 quy định chi tiết
thi hành một số điều của Luật tài nguyên, môi trường biển và hải đảo (Điều 8).
- Vùng biển ven bờ có ranh giới trong là đường mép nước biển thấp nhất trung
bình trong nhiều năm (18,6 năm) và ranh giới ngoài cách đường mép nước biển thấp


8
nhất trung bình trong nhiều năm một khoảng cách 06 hải lý do Bộ Tài nguyên và Môi
trường xác định và công bố
Theo Nghị định thư về quản lý tổng hợp vùng bờ ở Địa Trung Hải (Nghị định
thư) thì vùng bờ được định nghĩa như sau: “Vùng bờ là vùng địa mạo hai bên của bờ
biển có sự tương tác giữa phần biển và đất liền, mà tại đây xuất hiện hình thái của các
hệ thống tài nguyên và sinh thái phức tạp, cấu thành các thành phần sinh vật và phi sinh
vật, cùng tồn tại và tương tác với cộng đồng dân cư và các hoạt động kinh tế - xã hội
có liên quan”
1.1.2. Các nguồn thải và hiện trạng ô nhiễm vùng ven biển trên thế giới
Vùng biển ven bờ luôn là nơi được con người quan tâm do các nguồn tài nguyên
biển phong phú và cũng là nơi dễ dàng cho sự tiếp cận của thị trường quốc tế. Nó tạo
ra khơng gian sống, các tài nguyên sinh vật và phi sinh vật cho các hoạt động của con
người và có chức năng điều hịa đối với môi trường tự nhiên cũng như môi trường nhân
tạo. Khu vực xung quanh vùng biển ven bờ là khu vực trọng tâm của nhiều ngành kinh
tế quốc gia, là nơi có rất nhiều các hoạt động về kinh tế, xã hội diễn ra và cũng là nơi

phải chịu tác động của các hoạt động này nhiều nhất. Rất nhiều vùng biển ven bờ ở
nhiều nơi trên thế giới đã bị ô nhiễm do nhiều nguyên nhân khác nhau.
Các chất ô nhiễm từ lục địa theo sông ngòi mang ra biển như nước thải, phân
bón nơng nghiệp, thuốc trừ sâu, chất thải cơng nghiệp, chất thải phóng xạ và nhiều chất
ô nhiễm khác. Hàng năm, các chất thải rắn đổ ra biển trên thế giới khoảng 50 triệu tấn,
gồm đất, cát, rác thải, phế liệu xây dựng, chất phóng xạ. Một số chất thải loại này sẽ
lắng tại vùng biển ven bờ. Một số chất khác bị phân huỷ và lan truyền trong toàn khối
nước biển. Việc phát triển cơ sở hạ tầng, mở rộng sản xuất công nghiệp, đô thị hóa khu
vực ven biển làm tăng lượng nước thải vào các đại dương. Tình hình nghiêm trọng nhất
trên tồn châu Âu, bờ biển phía Đơng của Hoa Kỳ, Hoa Đông của Trung Quốc và Biển
Đông của Đông Nam Á. Đây cũng là các ngư trường chính.
Các nguồn gây ơ nhiễm mơi trường biển có thể được phân chia thành các nhóm
chính như sau [55]:
- Từ lục địa mang ra: Các hoạt động phát triển trên đất liền, đặc biệt trên các lưu
vực sơng như đơ thị hóa, phát triển các khu công nghiệp, nông nghiệp, nuôi trồng và
khai thác thủy sản nước lợ, các khu dân cư, khai khoáng... Các chất thải không qua xử
lý đổ ra sông suối và cuối cùng "trăm sông đều đổ về biển cả". Lượng thải từ đất liền
ra biển ở nước ta chiếm khoảng 50-60%.
- Từ trên biển: Các hoạt động trên biển như hàng hải, nuôi trồng và đánh bắt hải
sản, phát triển cảng và nạo vét đáy biển, du lịch biển, thăm dị và khai thác khống sản