tóm tắt luận án tiến sĩ Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh và đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng

27 513 0
  • Loading ...

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 07/04/2015, 13:24

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Nguyễn Thị Thế Nguyên NGHIÊN CỨU PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC VỊNH HẠ LONG, TỈNH QUẢNG NINH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG Chuyên ngành: Môi trường Đất và nước Mã số: 62440303 (DỰ THẢO) TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Hà Nội - 2014 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Chu Hồi PGS.TS. Đồng Kim Loan Phản biện 1: ……………………………. ……………………………. Phản biện 2: ……………………………. ……………………………. Phản biện 3: ……………………………. ……………………………. Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm luận án tiến sĩ họp tại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vào hồi giờ ngày tháng năm 20 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do lựa chọn đề tài Vịnh Hạ Long đặc biệt nổi tiếng về cảnh đẹp thiên nhiên và các giá trị di sản quý giá cần được bảo tồn. UNESCO (2013) đã ghi nhận rằng, các giá trị thẩm mỹ của vịnh đang rủi ro bởi các nguồn thải dinh dưỡng và chất thải rắn, các nguồn thải hữu cơ… Theo ADB (2000), vịnh Hạ Long là ví dụ điển hình về hậu quả của quy hoạch theo ngành. Trong khi đó, quản lý biển theo không gian là một “phương thức” quản lý" mới đang dần được áp dụng tại các tỉnh ven biển của Việt Nam, trong đó có Quảng Ninh. Phân vùng quản lý chất lượng nước là một trong những hợp phần quan trọng của quá trình quy hoạch và quản lý sử dụng không gian biển. Tuy nhiên đến nay chưa có một nghiên cứu chuyên sâu về phân vùng chất lượng nước vịnh Ha Long. Bên cạnh đó còn thiếu các nghiên cứu về công cụ phân vùng chất lượng môi trường vịnh và quy hoạch sử dụng không gian vịnh. Chính vì thế, việc tiến hành đề tài luận án: “Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh và đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng” sẽ góp phần giải quyết các vấn đề còn bỏ ngỏ nói trên. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Phân vùng được hiện trạng chất lượng nước vịnh Hạ Long theo chỉ số chất lượng nước; - Đề xuất được giải pháp quản lý sử dụng nước cho các phân vùng chất lượng nước khác nhau trong vịnh Hạ Long. 2 3. Nội dung nghiên cứu - Nội dung 1: Phân tích, đánh giá các áp lực đến môi trường nước, hiện trạng diễn biến chất lượng nước vịnh. - Nội dung 2: Nghiên cứu sự lan truyền chất trong nước vịnh Hạ Long. - Nội dung 3: Nghiên cứu phát triển chỉ số chất lượng nước (WQI) phù hợp với đặc điểm môi trường nước biển ven bờ và hiện trạng chất lượng nước vịnh Hạ Long. - Nội dung 4: Ứng dụng WQI đã xây dựng được và công cụ GIS để phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long. - Nội dung 5: Đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng hợp lý vịnh Hạ Long. 4. Phạm vi địa lý và vấn đề nghiên cứu của luận án * Phạm vi địa lý: Phạm vi nghiên cứu là vùng Di sản Thiên nhiên Thế giới vịnh Hạ Long * Phạm vi vấn đề nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu sự lan truyền chất trong vịnh chỉ giới hạn ở việc nghiên cứu sự dịch chuyển, khuếch tán, phân tán vật chất theo dòng chảy tổng hợp. 5. Điểm mới của luận án - Lần đầu tiên xác định được mức độ ảnh hưởng của các khu vực nguồn thải bên trong và bên ngoài vịnh đến chất lượng nước vịnh Hạ Long thông qua mô hình toán. - Lần đầu tiên phát triển công thức WQI phục vụ việc đánh giá, phân vùng chất lượng nước và quản lý vịnh Hạ Long. Luận án đã: (i) Lựa chọn được các thông số chất lượng nước theo đặc điểm của nước biển ven bờ và đặc trưng cho hiện trạng chất lượng nước vịnh; (ii) Xây dựng các chỉ số phụ và giản đồ chỉ số phụ của các thông số này dựa trên các tiêu chuẩn chất lượng nước nước biển ven bờ của 3 Việt Nam, của một số nước trên thế giới và các tài liệu về sinh thái biển ven bờ; (3) Cải tiến công thức tích có trọng số của Mỹ khi tính WQI, tạo điều kiện thuận lợi trong tính toán khi thiếu số liệu. - Lần đầu tiên phân vùng hiện trạng chất lượng nước vịnh Hạ Long theo chỉ số chất lượng nước. 6. Giá trị khoa học và thực tiễn của luận án * Giá trị khoa học: Luận án đã đóng góp và làm sáng tỏ phương pháp luận xây dựng và áp dụng chỉ số chất lượng nước biển để đánh giá và phân vùng chất lượng nước biển ven bờ ở Việt Nam, trước hết cho trường hợp nghiên cứu vịnh Hạ Long. * Giá trị thực tiễn: Luận án hỗ trợ cho việc quản lý chất lượng môi trường nước vịnh Hạ Long và bảo vệ Di sản Thiên nhiên Thế giới cũng như các vũng, vịnh ven bờ khác của Việt Nam theo hướng phát triển bền vững. Luận án làm cơ sở và cung cấp thông tin cho công tác phân vùng khai thác, sử dụng không gian biển đang bước đầu triển khai ở Quảng Ninh. 7. Bố cục của luận án Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. Tình hình nghiên cứu chất lượng nước vịnh Hạ Long Trong khoảng 20 năm qua, hoạt động nghiên cứu liên quan đến chất lượng nước và quản lý môi trường vịnh Hạ long đã được triển khai mạnh mẽ. Tuy nhiên, một số vấn đề cần được nghiên cứu thêm như sau: - Các đánh giá về ô nhiễm vịnh chỉ dừng lại ở việc so sánh số liệu thực đo với giá trị tiêu chuẩn và chỉ ra những khu vực ô nhiễm cục bộ mà chưa phân vùng được chất lượng nước vịnh dựa theo chỉ 4 tiêu tổng hợp. Đặc biệt, còn thiếu các nghiên cứu phân vùng/quy hoạch sử dụng không gian vịnh. - Thiếu nghiên cứu về công cụ đánh giá, phân vùng chất lượng nước một cách tổng quát tại từng thời điểm, từng khu vực cụ thể, giúp cho các cơ quan chức năng có thể dựa vào đó đánh giá mức độ ô nhiễm nước vịnh, tìm ra nguyên nhân và biện pháp quản lý chất lượng nước cho phù hợp với từng mục đích sử dụng. - Mức độ tác động của các khu vực nguồn thải đến chất lượng nước vịnh Hạ Long mới chỉ đưa ra một cách định tính theo tổng lượng thải của từng khu vực. 1.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng chỉ số chất lượng nước WQI được sử dụng khá rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. Trong các phương pháp tính WQI, phương pháp của Mỹ được đưa vào nghiên cứu, cải tiến và ứng dụng nhiều nhất. Các nghiên cứu về WQI cho nước biển trên thế giới không nhiều bằng nước mặt nhưng các phương pháp tính và thông số tính khá đa dạng, phụ thuộc nhiều vào đặc điểm khu vực nghiên cứu và mục đích sử dụng WQI. Tại Việt Nam, Tổng cục Môi trường cũng đã ban hành Sổ tay hướng dẫn tính toán WQI cho nước mặt. Đến nay vẫn chưa có công trình nghiên cứu chuyên sâu về WQI dành riêng cho nước biển ven bờ, mặc dù đã có một số nghiên cứu đánh giá chất lượng nước biển ven bờ bằng WQI. Do vậy, cần có thêm các nghiên cứu xây dựng WQI phục vụ công tác đánh giá, phân vùng chất lượng nước biển. 1.3. Sơ lược tình hình phân vùng chất lượng nước biển, quy hoạch và quản lý không gian biển 5 Sau Hội thảo quốc tế đầu tiên liên quan đến Quy hoạch không gian biển (QHKGB) do UNESCO tổ chức năm 2006, QHKGB đã không ngừng phát triển và mở rộng [Nguyen Chu Hoi, 2012]. Khái niệm QHKGB đang dần được áp dụng ở Việt Nam. Nhiệm vụ số 1 trong bước 5 của quy trình QHKGB là thu thập và lập bản đồ thông tin về điều kiện sinh thái, môi trường và hải dương học. Các bản đồ phân vùng chất lượng nước là một trong những hợp phần quan trọng cho QHKGB. Đồng thời, các định hướng quản lý các phân vùng chất lượng nước sẽ là một phần của sản phẩm QHKGB. Theo các tài liệu mà NCS thu thập được, hiện tại, Mỹ là nước đi đầu trong công tác đánh giá, phân vùng biển theo WQI cùng với các chỉ số khác [US EPA, NOAA, 2012]. Phân vùng chất lượng nước cũng được thực hiện tại công viên san hô biển ngoài khơi đông bắc Úc. Bên cạnh đó, các nghiên cứu phân vùng hiện trạng chất lượng nước cũng được thực hiện ở nhiều nước trên thế giới. Tại vịnh Hạ Long cũng đã có một số đề tài, dự án liên quan đến phân vùng chất lượng nước vịnh. Phương pháp phân vùng chất lượng nước trong các đề tài này chủ yếu dựa vào số liệu quan trắc của từng thông số chất lượng nước và phân tích các nguồn tác động đến chất lượng nước vịnh. Từ đó áp dụng kỹ thuật vẽ đường đồng mức để phân vùng chất lượng nước, vì thế chỉ đưa ra các định hướng quản lý chung cho vịnh. Do vậy, việc nghiên cứu phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long dựa trên sự tổng hợp các thông số ô nhiễm đặc trưng của vùng, từ đó đưa ra giải pháp sử dụng hợp lý vịnh Hạ Long là cần thiết. Chương 2. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Phạm vi nghiên cứu 6 2.2. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án như sau: (i) Chất lượng nước vịnh Hạ Long và các hoạt động kinh tế - xã hội ảnh hưởng đến chất lượng nước vịnh; (ii) Các điều kiện tự nhiên của vịnh, bao gồm các điều kiện khí tượng, thuỷ-hải văn, địa hình, địa chất và các vai trò của vịnh Hạ Long, (iii) Các thể chế, chính sách quản lý và sử dụng vịnh Hạ Long. 2.3. Phương pháp tiếp cận Trong quá trình giải quyết vấn đề nghiên cứu đặt ra, luận án sử dụng cách tiếp cận hệ thống và tiếp cận quản lý biển theo không gian. 2.4. Các phương pháp nghiên cứu 2.4.1. Phương pháp mô hình toán Trong nghiên cứu này, modul Delft3D-Flow được sử dụng để mô phỏng sự lan truyền chất trong nước. Sự di chuyển của các chất được mô phỏng bằng phương trình “bình lưu và phân tán” (advection - dispersion equation) như sau: x x y y z z C C C C D u C D u C D u C S kC t x x y y z z                                        (2.4) (a) (b) (c) Trong đó u x,y,z = Vận tốc theo ba hướng x, y, z D x,y,z = Hệ số phân tán theo ba hướng x, y, z S = Lượng vào và lượng mất đi trong một đơn vị diện tích k = Hệ số phân hủy chất C = Nồng độ của chất Khi một chất được đưa vào nước, chúng sẽ chịu sự tác động của dòng chảy. Sự tác động của dòng chảy theo các phương khác nhau đến vật chất tồn tại trong nước thể hiện ở các hợp phần (a), (b), (c) 7 trong phương trình 2.4. Sự tác động này là giống nhau đối với tất cả các vật chất trong nước. Do vậy, khi nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ thủy động lực đến sự lan truyền vật chất trong nước, không nhất thiết phải mô phỏng cho tất cả các chất. 2.4.2. Phương pháp xây dựng chỉ số chất lượng nước Phương pháp xây dựng chỉ số chất lượng nước (WQI) mô tả trong sơ đồ sau đây: Hình 2.3. Sơ đồ tổng quát xây dựng chỉ số chất lượng nước 2.4.3. Phương pháp nội suy không gian Phương pháp nội suy được sử dụng nhằm tạo ra bản đồ phân vùng chất lượng nước cho toàn bộ vùng vịnh Hạ Long từ kết quả tính WQI. Phần mềm hỗ trợ cho quá trình nội suy trong luận án là Mapinfo Vertical Mapper. Quá trình thử nghiệm từng kĩ thuật nội suy với số liệu thực tế tại vịnh Hạ Long cho thấy kĩ thuật Triangulation with smoothing cho kết quả nội suy hợp lý nhất. 2.4.4. Phương pháp phân vùng chất lượng nước theo WQI Vùng vịnh Hạ Long sẽ được phân ra thành các tiểu vùng chất lượng nước từ rất xấu đến rất tốt theo thang phân loại WQI đã xây dựng cho vịnh Hạ Long và được quy định bằng các màu khác nhau. C 1 , w 1 C 2 , w 2 … C n , w n q 1 , w 1 q 2 , w 2 … q n , w n WQI = f(q 1 , w 1; q 2 , w 2; … q n , w n ) 8 Phần mềm hỗ trợ cho việc lập các sơ đồ phân vùng chất lượng nước là Mapinfo Professional 11. 2.4.5. Phương pháp điều tra, khảo sát chất lượng nước và phân tích trong phòng thí nghiệm Trong quá trình thực hiện luận án, 10 đợt điều tra thực địa và hai đợt khảo sát, lấy mẫu và phân tích chất lượng nước vào tháng 4/2013 và tháng 8/2013. Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Một số vấn đề về chất lượng nước vịnh Hạ Long Tổng hợp các nguồn tác động đến chất lượng nước vịnh Hạ Long được trình bày trong Bảng 3.3. Trong tương lai, nguồn thải từ hoạt động dân sinh và đô thị hóa, từ hoạt động du lịch, dịch vụ, từ hoạt động tàu thuyền trên vịnh vẫn là một áp lực rất lớn đến chất lượng nước khu vực nghiên cứu. Các nguồn thải từ hoạt động công nghiệp, đổ thải và hoạt động liên quan đến đáy biển, lấn biển và xây dựng hạ tầng kỹ thuật, làng chài và nuôi trồng hải sản trên vịnh, hoạt động của bến, cảng biển sẽ không tăng hơn so với giai đoạn hiện nay. Một số đặc điểm về chất lượng nước vịnh Hạ Long như sau: - Chất lượng nước vùng lõi vịnh Hạ Long còn tốt xong có xu hướng suy giảm tại các khu vực làng chài nổi. Chất lượng nước vùng đệm bị ô nhiễm tại các bến cảng, khu vực sau chợ Hạ Long 1, khu vực nhà bè cột 5, kể cả các bãi tắm. - Các vấn đề chất lượng nước cần quan tâm là ô nhiễm chất dinh dưỡng, chất hữu cơ, dầu, chất rắn lơ lửng, chlorophyll a. Các thông số ô nhiễm chủ yếu là NH 4 + , PO 4 3- , dầu mỡ, TSS, COD. Giá trị của các thông số này có xu hướng tăng lên theo thời gian. [...]... (tháng 8/2013) 3.5 Đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng vịnh Hạ Long 3.5.1 Cơ sở đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng vịnh Hạ Long 3.5.2 Đề xuất mục tiêu bảo vệ chất lượng nước vịnh Hạ Long Bảng 3.22 Đặc điểm CLN hiện tại và mục tiêu quản lý, bảo vệ CLN vịnh Hạ Long TT Phân vùng vịnh WQI hiện tại 1 Vùng lõi 84 – 100 CLN hiện tại Tốt đến rất tốt 2 Vùng đệm 14 – 85 Rất xấu đến tốt 3 Vùng phụ cận (vịnh. .. hưởng đến chất lượng nước Hình 3.40 Đề xuất các hoạt động sử dụng vịnh Hạ Long theo chất lượng nước và mức độ của các hoạt động này 20 3.5.3 Đề xuất định hướng quản lý và các hoạt động sử dụng nước vịnh Hạ Long Đề xuất các hoạt động sử dụng vịnh Hạ Long theo chất lượng nước và mức độ của các hoạt động này được trình bày trong Hình 3.36 3.5.4 Đề xuất một số giải pháp quản lý CLN vịnh Hạ Long 3.5.4.1... ĐỒ PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC VỊNH HẠ LONG THEO WQI THÁNG 4/2013 Chất lượng nước Rất tốt Tốt Trung bình Xấu Rất xấu Ký hiệu màu Hình 3.38 Sơ đồ phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long theo WQI mùa khô (tháng 4/2013) 18 SƠ ĐỒ PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC VỊNH HẠ LONG THEO WQI THÁNG 8/2013 Chất lượng nước Rất tốt Tốt Trung bình Xấu Rất xấu Ký hiệu màu Hình 3.39 Sơ đồ phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long... trường hợp nghiên cứu vịnh Hạ Long Dựa vào WQIHL đã xây dựng được và công cụ GIS, luận án đã phân vùng vịnh Hạ Long thành các phân khu chất lượng nước Các phân khu chất lượng nước tốt đến rất tốt chủ yếu nằm ở vùng lõi vịnh và phần đệm phía biển Các phân khu chất lượng nước trung bình, xấu và rất xấu nằm ở vùng phụ cận và vùng đệm phía đất liền Điều này cho thấy chất lượng nước vịnh Hạ Long hiện đang... Kết quả phân vùng cũng cho thấy một số hoạt động sử dụng nước vịnh Hạ Long hiện đang diễn ra trong điều kiện không đảm bảo 23 5 Giải pháp quản lý và sử dụng vịnh Hạ Long Luận án đã đưa ra mục tiêu chung và các mục tiêu cụ thể bảo vệ chất lượng nước cho từng phân vùng vịnh Hạ Long Trên cơ sở này, luận án đã đề xuất các hoạt động sử dụng nước được phép thực hiện, không được phép thực hiện hoặc bị hạn chế... để phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long là kết quả tính WQI theo công thức đã được xây dựng cho vịnh Hạ Long Các số liệu tính toán là số liệu đo đạc của nghiên cứu sinh trong mùa khô (tháng 4/2013) và mùa mưa (tháng 8/2013) Tại những khu vực không có số liệu thực đo, luận án còn sử dụng thêm số liệu từ kết quả của một số nghiên cứu khác 3.4.3 Kết quả phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long SƠ ĐỒ PHÂN... số chất lượng nước cho vịnh Hạ Long Quá trình xây dựng công thức tính WQIHL được đánh giá theo 15 tiêu chí của Mỹ đã đưa ra [U.S EPA, 1978] Kết quả đánh giá cho thấy, quá trình xây dựng công thức tính WQI cho vịnh Hạ Long đã bám sát 12/15 tiêu chí đánh giá WQI của Mỹ 17 3.3 Phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long 3.4.1 Mục đích phân vùng chất lượng nước 3.4.2 Cơ sở phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ. .. 92-96 và qi min ≥ 67), trung bình (70-91), xấu (50-69), rất xấu (1-49) Quá trình tính toán bằng công thức đã được cải tiến và xây dựng ở trên vẫn được tiến hành như bình thường khi thiếu số liệu 4 Phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long Luận án đã đóng góp cho phương pháp luận áp dụng chỉ số chất lượng nước biển để đánh giá và phân vùng chất lượng nước biển ven bờ ở Việt Nam, trước hết cho trường hợp nghiên. .. bị hạn chế thực hiện, tùy thuộc vào vùng chất lượng nước và mức động tác động môi trường của các hoạt động này Cuối cùng, luận án đã đề xuất xây dựng và triển khai bốn nhóm giải pháp liên ngành, tổng hợp và theo không gian để cải thiện và bảo vệ chất lượng nước vịnh Hạ Long Các giải pháp quản lý đề xuất bao gồm (i) Xây dựng quy hoạch không gian biển và thể chế hóa các vùng biển, đồng thời điều chỉnh... do chất lượng nước đảm bảo hoặc hoạt động phát triển ít có nguy cơ ảnh hưởng đến chất lượng nước - x : Hoạt động sử dụng nước không thích hợp tại vùng nước đó do chất lượng nước không đảm bảo hoặc hoạt động phát triển ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước - hc : Hoạt động sử dụng nước hạn chế thực hiện tại vùng nước đó do chất lượng nước không đảm bảo hoặc hoạt động phát triển có nguy cơ ảnh hưởng đến chất . thế, việc tiến hành đề tài luận án: Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh và đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng sẽ góp phần giải quyết các vấn đề còn bỏ ngỏ nói. NGHIÊN CỨU PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC VỊNH HẠ LONG, TỈNH QUẢNG NINH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG Chuyên ngành: Môi trường Đất và nước Mã số: 62440303 (DỰ THẢO) TÓM. Mục tiêu nghiên cứu - Phân vùng được hiện trạng chất lượng nước vịnh Hạ Long theo chỉ số chất lượng nước; - Đề xuất được giải pháp quản lý sử dụng nước cho các phân vùng chất lượng nước khác
- Xem thêm -

Xem thêm: tóm tắt luận án tiến sĩ Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh và đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng, tóm tắt luận án tiến sĩ Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh và đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng, tóm tắt luận án tiến sĩ Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh và đề xuất giải pháp quản lý và sử dụng

Từ khóa liên quan