Luận văn xây dựng bản đồ nhạy cảm môi trường ứng phó tràn dầu Trà Vinh

Luận văn thạc sĩ xây dựng bản đồ nhạy cảm môi trường vùng bờ tỉnh Trà Vinh phục vụ ứng phó sự cố tràn dầu, bảo vệ tài nguyên sinh thái biển.

• Tác giả: Dương Trọng Khang
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lương Văn Việt
• Trường học: Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường
• Đề tài: Xây dựng bản đồ nhạy cảm môi trường vùng bờ trên địa bàn tỉnh Trà Vinh nhằm ứng phó sự cố tràn dầu
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Cách xây dựng bản đồ nhạy cảm môi trường vùng bờ Trà Vinh

Bản đồ nhạy cảm môi trường vùng bờ Trà Vinh được xây dựng nhằm hỗ trợ công tác ứng phó sự cố tràn dầu một cách hiệu quả và kịp thời. Phương pháp tiếp cận dựa trên khung đánh giá của Cơ quan Quản lý Đại dương và Khí quyển Quốc gia Hoa Kỳ (NOAA), kết hợp với điều tra thực địa và ứng dụng công nghệ GIS để phân tích không gian. Quá trình này bao gồm thu thập dữ liệu về đặc điểm đường bờ, tài nguyên sinh vật, và tài nguyên nhân sinh tại các khu vực ven biển thuộc tỉnh Trà Vinh như Duyên Hải, Cầu Ngang, và Châu Thành. Mỗi yếu tố được gán một chỉ số nhạy cảm môi trường (ESI – Environmental Sensitivity Index) dựa trên mức độ tổn thương và khả năng phục hồi sau sự cố. Kết quả là một bộ bản đồ chuyên đề phản ánh rõ ràng các khu vực ưu tiên bảo vệ khi xảy ra sự cố tràn dầu. Nghiên cứu của Dương Trọng Khang (2022) cho thấy rằng việc tích hợp đa nguồn dữ liệu – từ thống kê địa phương đến khảo sát sinh thái – giúp nâng cao độ chính xác và tính ứng dụng thực tiễn của bản đồ. Đây là nền tảng quan trọng cho kế hoạch phòng ngừa và ứng phó ô nhiễm dầu tại vùng bờ Nam Bộ.

1.1. Cơ sở khoa học của chỉ số ESI trong vùng bờ Trà Vinh

Chỉ số ESI được phát triển bởi NOAA nhằm phân loại mức độ nhạy cảm của hệ sinh thái ven biển trước các tác động từ sự cố tràn dầu. Tại Trà Vinh, các nhà nghiên cứu áp dụng bộ tiêu chí này để đánh giá ba nhóm chính: loại hình đường bờ, mật độ và giá trị sinh học của hệ sinh thái, và mức độ hiện diện của tài nguyên kinh tế - xã hội. Ví dụ, các bãi triều có rừng ngập mặn hoặc khu nuôi nghêu được xếp vào nhóm nhạy cảm cao do khả năng hấp thụ dầu và thời gian phục hồi kéo dài.

1.2. Vai trò của công nghệ GIS trong lập bản đồ nhạy cảm

Công nghệ GIS cho phép tích hợp, phân tích và trực quan hóa dữ liệu không gian đa lớp. Trong nghiên cứu tại Trà Vinh, GIS được dùng để chồng ghép bản đồ địa hình, hiện trạng sử dụng đất, phân bố sinh vật và cơ sở hạ tầng ven biển. Nhờ đó, các khu vực nhạy cảm môi trường được xác định chính xác theo tọa độ địa lý, hỗ trợ ra quyết định nhanh trong tình huống khẩn cấp.

II. Thách thức môi trường vùng bờ Trà Vinh trước nguy cơ tràn dầu

Vùng bờ Trà Vinh đang đối mặt với nhiều áp lực môi trường do sự phát triển kinh tế mạnh mẽ. Sự hiện diện của nhà máy nhiệt điện Duyên Hải, cảng biển, cảng cá lớn như Định An và Láng Chim làm gia tăng lưu lượng tàu chở nhiên liệu, kéo theo nguy cơ tràn dầu ngày càng cao. Một sự cố nhỏ cũng có thể gây tổn hại nghiêm trọng đến hệ sinh thái ven biển, đặc biệt là các rừng ngập mặn, bãi triều, và khu vực nuôi trồng thủy sản – vốn là sinh kế chính của hàng nghìn hộ dân. Theo báo cáo của Viện Sinh học Nhiệt đới (2017), Trà Vinh sở hữu hơn 3.000 ha rừng ngập mặn, nơi cư trú của nhiều loài thủy sinh quý hiếm. Tuy nhiên, khả năng tự làm sạch của hệ sinh thái này rất hạn chế khi bị nhiễm dầu. Ngoài ra, thiếu hệ thống giám sát thời gian thực và kế hoạch ứng phó chi tiết theo khu vực khiến việc kiểm soát hậu quả trở nên khó khăn. Do đó, việc xây dựng bản đồ nhạy cảm môi trường vùng bờ Trà Vinh không chỉ mang tính học thuật mà còn là yêu cầu cấp thiết cho quản lý rủi ro môi trường.

2.1. Tác động của tràn dầu đến hệ sinh thái ven biển Trà Vinh

Dầu tràn phủ lên bề mặt nước, ngăn cản trao đổi khí, gây ngạt cho sinh vật phù du – mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn. Rừng ngập mặn và bãi triều hấp thụ dầu nhưng rất khó phân hủy, dẫn đến độc tính kéo dài. Các loài như nghêu, sò, cua – chủ lực kinh tế địa phương – dễ chết hàng loạt, ảnh hưởng trực tiếp đến sinh kế người dân.

2.2. Hạ tầng công nghiệp và giao thông biển gia tăng rủi ro

Sự phát triển của cụm cảng Duyên Hải và nhà máy nhiệt điện kéo theo mật độ tàu chở dầu tăng mạnh. Nhiều tàu nhỏ, thiếu trang bị xử lý sự cố, di chuyển gần bờ – nơi có tài nguyên sinh học phong phú. Thiếu quy chuẩn vận hành an toàn và giám sát chặt chẽ khiến nguy cơ tràn dầu luôn hiện hữu.

III. Phương pháp đánh giá nhạy cảm môi trường vùng bờ Trà Vinh

Phương pháp đánh giá nhạy cảm môi trường vùng bờ Trà Vinh dựa trên ba trụ cột: đặc điểm địa hình – thủy văn, giá trị sinh học, và mức độ sử dụng tài nguyên của con người. Mỗi trụ cột được chia thành các chỉ báo cụ thể, gán điểm theo thang đo từ 1 (ít nhạy cảm) đến 6 (rất nhạy cảm). Ví dụ, bãi bồi có rừng ngập mặn được xếp hạng 6 do tốc độ phân hủy dầu chậm và vai trò sinh thái quan trọng. Ngược lại, bờ kè bê tông chỉ được xếp hạng 1–2 vì ít sinh vật cư trú và dễ dọn dẹp. Quá trình thu thập dữ liệu kết hợp giữa khảo sát thực địa, phỏng vấn cộng đồng, và phân tích ảnh viễn thám. Các lớp dữ liệu sau đó được xử lý trong phần mềm GIS để tạo ra bản đồ tổng hợp. Nghiên cứu của Dương Trọng Khang (2022) nhấn mạnh rằng việc lồng ghép kiến thức địa phương – như thói quen đánh bắt, mùa vụ nuôi trồng – giúp nâng cao độ tin cậy của bản đồ. Đây là bước then chốt để đảm bảo bản đồ nhạy cảm môi trường vùng bờ Trà Vinh không chỉ chính xác về mặt kỹ thuật mà còn phù hợp với thực tiễn quản lý tại địa phương.

3.1. Phân loại loại hình đường bờ và mức độ nhạy cảm

Đường bờ Trà Vinh được phân thành 7 loại: bãi bùn, bãi cát, rừng ngập mặn, đầm phá, bờ kè, cửa sông, và khu công nghiệp. Mỗi loại có chỉ số nhạy cảm khác nhau dựa trên cấu trúc, độ xốp, và khả năng giữ dầu. Rừng ngập mặn và bãi bùn thường có chỉ số cao nhất do đặc tính hấp thụ mạnh.

3.2. Đánh giá tài nguyên sinh vật và kinh tế xã hội

Tài nguyên sinh vật như rong, cỏ biển, và các loài giáp xác được đánh giá theo mức độ đa dạng và vai trò sinh thái. Tài nguyên nhân sinh bao gồm khu du lịch (Biển Ba Động), cảng cá, và khu nuôi trồng – được xếp hạng cao nếu tập trung đông dân cư hoặc có giá trị kinh tế lớn.

IV. Ứng dụng thực tiễn của bản đồ nhạy cảm vùng bờ Trà Vinh

Bản đồ nhạy cảm môi trường vùng bờ Trà Vinh không chỉ là sản phẩm nghiên cứu mà còn là công cụ hỗ trợ ra quyết định trong quản lý rủi ro. Khi xảy ra sự cố tràn dầu, lực lượng chức năng có thể nhanh chóng xác định các khu vực cần ưu tiên bảo vệ – như rừng ngập mặn Mỹ Long, bãi nghêu Trường Long Hòa, hay khu du lịch Biển Ba Động. Bản đồ cũng hỗ trợ lập kế hoạch diễn tập ứng phó, bố trí trang thiết bị hút dầu, và phân luồng tàu tránh xa vùng nhạy cảm. Ngoài ra, dữ liệu từ bản đồ được tích hợp vào hệ thống quản lý môi trường biển của Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam, phục vụ cảnh báo sớm và giám sát dài hạn. Theo khuyến nghị trong luận văn thạc sĩ (2022), bản đồ nên được cập nhật định kỳ 3–5 năm để phản ánh đúng biến động về sử dụng đất, sinh thái, và hạ tầng ven biển. Việc số hóa và chia sẻ dữ liệu với các cơ quan liên quan – như Sở Tài nguyên & Môi trường, Chi cục Thủy sản – sẽ tối ưu hóa hiệu quả ứng dụng.

4.1. Hỗ trợ ra quyết định khẩn cấp khi xảy ra tràn dầu

Trong tình huống khẩn cấp, bản đồ nhạy cảm cung cấp thông tin trực quan về vị trí và mức độ ưu tiên can thiệp. Lực lượng ứng phó có thể phân bổ nhân lực, vật tư làm sạch đến các khu vực rừng ngập mặn hoặc bãi nuôi nghêu trước khi dầu lan rộng.

4.2. Tích hợp vào hệ thống quản lý môi trường biển quốc gia

Dữ liệu từ bản đồ Trà Vinh được đề xuất đưa vào hệ thống thông tin môi trường biển quốc gia, giúp kết nối liên vùng và chia sẻ kinh nghiệm ứng phó. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu làm thay đổi nhanh đặc điểm vùng bờ.

V. Tương lai của bản đồ nhạy cảm môi trường vùng bờ Trà Vinh

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước biển dâng, đặc điểm vùng bờ Trà Vinh sẽ tiếp tục thay đổi – làm thay đổi cả mức độ nhạy cảm môi trường. Vì vậy, bản đồ nhạy cảm môi trường vùng bờ Trà Vinh cần được cập nhật liên tục bằng cách tích hợp dữ liệu thời gian thực từ cảm biến, drone, và hệ thống giám sát vệ tinh. Xu hướng sắp tới là phát triển bản đồ động (dynamic map) – cho phép mô phỏng lan truyền dầu theo điều kiện gió, dòng chảy và thủy triều. Đồng thời, cần mở rộng phạm vi đánh giá sang các mối đe dọa khác như ô nhiễm rác thải nhựa, xâm nhập mặn, và suy thoái sinh cảnh. Nghiên cứu của Dương Trọng Khang (2022) gợi mở khả năng mở rộng mô hình này sang các tỉnh ven biển ĐBSCL như Bến Tre, Sóc Trăng. Để đạt được điều đó, cần sự phối hợp chặt chẽ giữa cơ quan quản lý, trường đại học, và cộng đồng địa phương – nhằm đảm bảo tính bền vững và thích ứng của công cụ quản lý môi trường này.

5.1. Cập nhật bản đồ bằng công nghệ cảm biến và AI

Việc tích hợp AI và Internet of Things (IoT) sẽ cho phép phát hiện sớm dấu hiệu ô nhiễm và tự động cập nhật chỉ số nhạy cảm. Drone có thể khảo sát vùng bờ khó tiếp cận, trong khi cảm biến nước biển cung cấp dữ liệu liên tục về chất lượng môi trường.

5.2. Mở rộng sang các mối đe dọa môi trường khác

Mô hình bản đồ nhạy cảm có thể điều chỉnh để đánh giá rủi ro từ rác thải nhựa, hóa chất nông nghiệp, hoặc sự cố hóa chất công nghiệp. Điều này giúp Trà Vinh xây dựng hệ thống quản lý môi trường ven biển toàn diện hơn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Vùng biển Đông là tuyến hàng hải huyết mạch toàn cầu, vận chuyển hơn 70% lượng dầu mỏ nhập khẩu của Nhật Bản và hơn 60% tổng lượng hàng hóa thương mại quốc tế qua đường biển. Tại Việt Nam, hơn 70% các vụ tràn dầu bắt nguồn trực tiếp từ hoạt động giao thông vận tải và khai thác nhân sinh. Tỉnh Trà Vinh nằm ở hạ lưu sông Tiền và sông Hậu, sở hữu diện tích tự nhiên 2.390,78 km2 với tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân đạt 12,04% giai đoạn 2016-2020. Cơ cấu kinh tế chuyển dịch mạnh mẽ khi tỷ trọng công nghiệp, xây dựng và dịch vụ chiếm tới 70,59% trong tổng sản phẩm trên địa bàn (GRDP). Sự hiện diện của Trung tâm Điện lực Duyên Hải cùng luồng hàng hải cho tàu trọng tải 30.000 tấn vào sông Hậu tạo ra áp lực ô nhiễm môi trường biển rất lớn. Khi xảy ra sự cố tràn dầu dưới tác động của gió mùa Đông Bắc (tốc độ 2-3 m/s) và Tây Nam (tốc độ 3-4 m/s), các vệt dầu loang trôi dạt vào bờ sẽ hủy hoại nghiêm trọng các bãi nuôi trồng thủy sản và hệ sinh thái rừng ngập mặn.

Vấn đề cốt lõi được đặt ra là nâng cao năng lực ứng phó sự cố thông qua việc xác định chính xác các khu vực nhạy cảm cần bảo vệ khẩn cấp. Mục tiêu nghiên cứu tổng quát của luận văn là thành lập bản đồ nhạy cảm môi trường (ESI) vùng bờ tỉnh Trà Vinh phục vụ công tác ứng phó sự cố tràn dầu. Các mục tiêu cụ thể gồm: điều tra hiện trạng kinh tế - xã hội và tài nguyên; xác định các chỉ số nhạy cảm cho đường bờ, sinh vật và tài nguyên nhân sinh; xây dựng bản đồ ESI tích hợp trên nền tảng GIS. Phạm vi nghiên cứu bao quát 941,27 km2 vùng bờ, gồm 283,47 km2 đất ven biển tại 8 xã và 1 thị trấn, cùng 657,8 km2 vùng biển ven bờ mở rộng 6 hải lý (tương đương 11.112 m) theo Quyết định số 1790/QĐ-BTNMT. Luận văn hiện thực hóa quy định tại Quyết định số 12/2021/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ và Công văn số 158/UB của Ủy ban Quốc gia Ứng phó sự cố, thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn, tạo cơ sở bảo vệ 19.342 ha đất lâm nghiệp và bảo tồn nền kinh tế ven biển bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng khung lý thuyết chỉ số nhạy cảm môi trường (Environmental Sensitivity Index - ESI) do Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ (NOAA, phiên bản 3.0 và 4.0) phát triển, kết hợp hướng dẫn kỹ thuật của Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) và Hiệp hội Bảo tồn Môi trường Công nghiệp Dầu khí Quốc tế (IPIECA). Khung phân tích tập hợp 5 khái niệm chuyên môn nền tảng:

• Độ nhạy cảm đường bờ: Đánh giá khả năng chống chịu, mức độ phơi nhiễm sóng gió, độ lưu giữ dầu và mức độ thuận lợi trong công tác dọn dẹp cơ học.
• Tài nguyên sinh vật: Hệ thống hóa sự phân bố của các quần xã sinh vật quý hiếm, vườn ươm tự nhiên và sinh cảnh rừng ngập mặn.
• Tài nguyên nhân sinh: Phân loại các khu vực kinh tế trọng điểm như bãi nuôi trồng thủy sản, đồng muối, khu du lịch và công trình công nghiệp.
• Vùng ưu tiên bảo vệ: Khu vực có chỉ số sinh thái và kinh tế cao nhất, bắt buộc phải tập trung thiết bị ngăn chặn dầu đầu tiên.
• Vùng hy sinh: Khu vực đường bờ trơ nhẵn, đa dạng sinh học thấp, được chọn làm điểm hướng vệt dầu vào để thu gom mà không gây tổn thất lớn.

Hệ thống phân loại ESI chuẩn hóa gồm 6 cấp độ nhạy cảm tăng dần từ ESI = 1 (thấp, ký hiệu gam màu lạnh) đến ESI = 6 (rất cao, ký hiệu gam màu nóng).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu triển khai phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp kết hợp khảo sát thực địa toàn diện trên 9 đơn vị hành chính ven biển (xã Long Hòa thuộc huyện Châu Thành; các xã Mỹ Long Bắc, Mỹ Long Nam và thị trấn Mỹ Long thuộc huyện Cầu Ngang; các xã Hiệp Thạnh, Trường Long Hòa, Dân Thành thuộc thị xã Duyên Hải; các xã Đông Hải, Long Vĩnh thuộc huyện Duyên Hải). Cỡ mẫu khảo sát bao phủ toàn bộ 65 km đường bờ, lấy mẫu chi tiết tại 5 khu vực nuôi trồng thủy sản lớn với tổng diện tích 1.890 ha, cùng mạng lưới 13 điểm nút giao thông thủy và cảng biển có nguy cơ cao.

Phương pháp chọn mẫu áp dụng kỹ thuật chọn mẫu không gian có chủ đích kết hợp phân tầng địa mạo tại các cửa sông lớn Cổ Chiên, sông Hậu và dải cồn cát ven biển. Định vị thực địa sử dụng thiết bị GPS cầm tay với sai số định vị dưới 5 mét để lập danh mục tọa độ các kiểu đường bờ và công trình nhân tạo. Quá trình xử lý và phân tích số liệu vận dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) trên nền tảng phần mềm ArcGIS và MapInfo. Lý do lựa chọn công cụ GIS là khả năng tích hợp dữ liệu đa tầng, cho phép chồng lớp không gian tự động giữa bản đồ nền địa hình, lớp ESI đường bờ, lớp ESI sinh vật và lớp ESI nhân sinh để xuất bản đồ nhạy cảm môi trường tổng hợp có độ phân giải cao. Timeline nghiên cứu được thực hiện đồng bộ từ tháng 01/2022 đến tháng 06/2022.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã lượng hóa và thiết lập bản đồ phân vùng nhạy cảm chi tiết trên địa bàn tỉnh Trà Vinh với 4 phát hiện quan trọng:

• Đặc tính đường bờ và mức độ nhạy cảm: Hệ sinh thái rừng ngập mặn chiếm ưu thế tại vùng cửa sông Cổ Chiên và xã Long Vĩnh với chỉ số nhạy cảm tối đa ESI = 6. Tuyến bờ kè biển nhân tạo tại xã Hiệp Thạnh (chiều dài 2,4 km) và xã Trường Long Hòa (chiều dài 4,23 km) có chỉ số ESI = 1B (mức rất thấp). Bãi cát hạt trung bình và thô tại xã Đông Hải kéo dài trên 17,44 km có chỉ số ESI = 4. Tuyến đê kè đá riprap tại Dân Thành dài 2,04 km xếp hạng ESI = 6B.
• Tài nguyên sinh vật đa dạng nhưng tổn thương cao: Thống kê ghi nhận 41 loài thực vật ngập mặn, 147 loài tảo (chiếm ưu thế là ngành Khuê tảo với 101 loài và Tảo lam với 46 loài), hơn 200 loài cá biển và lợ (30% sống trong môi trường nước mặn), 20 loài giun nhiều tơ, 26 loài chân bụng và hơn 80 loài giáp xác. Đã phát hiện các loài nguy cấp trong Sách Đỏ Việt Nam như cá Hường vện (Datnioides polota, bậc VU), Rùa đen (Malayemys subtrijuga, bậc VU), Cò lạo Ấn Độ (Mycteria leucocephala, bậc VU) và Rái cá vuốt bé (Aonyx cinerea, bậc VU) phân bố tại các vùng triều có chỉ số ESI = 5 và ESI = 6.
• Tài nguyên nhân sinh tập trung dày đặc: Đất nuôi trồng thủy sản chiếm quy mô lớn nhất tại xã Long Vĩnh với 4.268,33 ha. Các vùng nuôi thủy sản mặn lợ ven bờ xã Long Hòa (668,67 ha), Cồn Phụng (205,58 ha), bãi tôm giống Trường Long Hòa (489,58 ha) và vùng nuôi Đông Hải (379,96 ha) đều thuộc mức nhạy cảm cao ESI = 5. Khu vực làm muối xã Đông Hải (ESI = 5) lấy nước trực tiếp từ biển. Khu du lịch biển Ba Động đón 203.711 lượt du khách năm 2021 đạt doanh thu 4 tỷ đồng được xếp hạng ESI = 5.
• Xác định 13 điểm nóng rủi ro tràn dầu: Điểm nguy cơ cao nhất là cầu cảng Trung tâm Nhiệt điện Duyên Hải (tọa độ 9.5789°N, 106.5340°E) và luồng tàu vào sông Hậu (9.5713°N, 106.5180°E), tiếp đến là cảng biển tổng hợp Định An, cảng cá Láng Chim, cảng Vàm Lầu cùng 4 bến phà vận tải khách ngang sông (Thủ Trước, Bến Bạ, Láng Sắc, Long Vĩnh).

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân dẫn đến mức độ nhạy cảm rất cao của rừng ngập mặn (ESI = 6) là do nền trầm tích bùn nhão có khả năng giữ dầu lâu dài. Dầu thẩm thấu vào hệ thống rễ thở của cây Đước, Vẹt, Mắm sẽ gây ngạt rễ, làm chết cây hàng loạt và phá hủy chuỗi thức ăn của ấu trùng thủy hải sản. Việc tẩy rửa dầu bằng cơ giới trong rừng ngập mặn là bất khả thi. Ngược lại, tuyến bờ kè nhân tạo xã Hiệp Thạnh có cấu trúc dốc đứng, năng lượng sóng phản xạ lớn giúp dầu khó bám dính và dễ làm sạch, hoàn toàn đủ điều kiện thiết lập làm vùng hy sinh để hướng dầu vào thu gom.

So sánh với các nghiên cứu trước đây tại khu vực Đông Nam Bộ của Nguyễn Văn Phước (2019) tại Cần Giờ và Đào Nguyên Khôi (2019) tại TP.HCM, kết quả nghiên cứu tại Trà Vinh có sự tương đồng về mức nhạy cảm tối đa của hệ sinh thái cửa sông rừng ngập mặn. Tuy nhiên, luận văn này chỉ ra nét đặc thù mang tính ứng dụng cao hơn: Trà Vinh xác định được cụ thể 2,4 km bờ kè Hiệp Thạnh làm vùng tiếp nhận rủi ro, trong khi nghiên cứu tại Cần Giờ không tìm thấy vùng bờ ESI = 1 để làm điểm hy sinh.

Toàn bộ dữ liệu được số hóa và trực quan hóa sinh động thông qua 18 bản đồ chuyên đề ArcGIS tỷ lệ 1/25.000 đến 1/50.000, kết hợp các bảng ma trận phân hạng ESI và biểu đồ cơ cấu đất đai, giúp nhà quản lý nhận diện nhanh chóng phạm vi tổn thương khi xảy ra tai nạn tràn dầu thực tế.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả phân tích bản đồ nhạy cảm môi trường vùng bờ, 4 giải pháp thực tiễn được đề xuất nhằm tối ưu hóa công tác ứng phó sự cố tràn dầu:

• Thiết lập vùng bảo vệ nghiêm ngặt bằng phao quây chuyên dụng: Triển khai lắp đặt hệ thống phao vây dầu tự nổi dạng tròn tại 3 khu vực cửa ngõ sinh thái xung yếu gồm cửa sông Cổ Chiên, rừng ngập mặn xã Long Hòa và các bãi nghêu Cầu Ngang; mục tiêu ngăn chặn 95% lượng dầu loang xâm nhập vào vùng lõi sinh thái trong vòng 60 phút đầu tiên sau cảnh báo. Thời gian thực hiện từ quý I/2023, chủ thể chủ trì là Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Trà Vinh phối hợp cùng Bộ đội Biên phòng tỉnh.
• Quy hoạch vùng hy sinh và điểm tập kết xử lý chất thải: Ban hành quyết định chỉ định chính thức đoạn bờ kè biển 2,4 km tại xã Hiệp Thạnh (thị xã Duyên Hải) làm khu vực tiếp nhận và hút thu hồi dầu tràn khi có sự cố quy mô lớn ngoài khơi; bố trí khu đất chuyên dụng cách bờ 500 mét làm bãi chứa chất thải nguy hại tạm thời. Thời gian hoàn thành trong quý IV/2023, cơ quan thực hiện là Ban Quản lý Khu kinh tế Trà Vinh và Ủy ban Nhân dân thị xã Duyên Hải.
• Tích hợp bản đồ số ESI vào hệ thống mô phỏng thời gian thực: Kết nối cơ sở dữ liệu GIS của luận văn với mô hình thủy động lực học Mike 21 để tự động dự báo đường đi của vệt dầu theo chế độ bán nhật triều (biên độ dao động 2,9 - 3,4 m) và các hướng gió mùa; rút ngắn thời gian ban hành lệnh điều động phương tiện cứu hộ xuống dưới 30 phút. Tiến độ hoàn thành trong năm 2024, do Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Trà Vinh quản lý vận hành.
• Nâng cao năng lực ứng phó tại chỗ và diễn tập định kỳ: Tổ chức định kỳ 02 đợt diễn tập thực binh mỗi năm cho hơn 200 cán bộ kỹ thuật tại Trung tâm Điện lực Duyên Hải và các cảng cá; đầu tư mua sắm bổ sung tối thiểu 1.000 mét phao vây chịu sóng và 5 bơm hút dầu công suất 50 m3/h. Lộ trình triển khai xuyên suốt giai đoạn 2023-2025, do Ủy ban Nhân dân tỉnh Trà Vinh chỉ đạo toàn diện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung luận văn mang lại giá trị thực tiễn và học thuật cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

• Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Bao gồm Sở Tài nguyên và Môi trường, Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn tỉnh Trà Vinh. Bản đồ ESI cung cấp dữ liệu nền tảng để cập nhật Kế hoạch ứng phó sự cố tràn dầu cấp tỉnh theo Quyết định số 12/2021/QĐ-TTg, hỗ trợ ra quyết định phân bổ nguồn lực chính xác khi có tai nạn hàng hải.
• Ban quản lý doanh nghiệp cảng biển và công nghiệp năng lượng: Điển hình là Trung tâm Điện lực Duyên Hải, Cảng tổng hợp Định An và Cảng cá Láng Chim. Nghiên cứu cung cấp tọa độ 13 điểm rủi ro giúp doanh nghiệp xây dựng phương án phòng ngừa cháy nổ, tràn dầu nội bộ và trang bị phao quây đúng tiêu chuẩn kỹ thuật.
• Các viện nghiên cứu, trường đại học và học viên chuyên ngành Môi trường: Là tài liệu tham khảo giá trị cho các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực Quản lý Môi trường, Hải dương học và Địa tin học (GIS). Luận văn cung cấp quy trình chuẩn hóa từ khảo sát thực địa bằng GPS đến xây dựng cơ sở dữ liệu không gian ESI theo chuẩn NOAA.
• Các hợp tác xã nuôi trồng thủy sản và cộng đồng dân cư ven biển: Giúp người dân nuôi nghêu, tôm tại huyện Cầu Ngang và huyện Duyên Hải nắm bắt mức độ nhạy cảm của nguồn nước triều (ESI = 5), từ đó chủ động xây dựng phương án đóng cống lấy nước và di dời đàn giống kịp thời khi nhận cảnh báo dầu tràn ngoài khơi.

Câu hỏi thường gặp

Chỉ số nhạy cảm môi trường ESI là gì và có vai trò như thế nào trong quản lý vùng bờ?
Chỉ số ESI là thước đo khoa học do NOAA xây dựng, phân loại môi trường từ 1 đến 6 dựa trên độ tổn thương sinh học và khả năng tự làm sạch trước dầu mỏ. Tại Trà Vinh, chỉ số này giúp phân vùng toàn diện 941,27 km2 bờ biển, cho phép lực lượng cứu hộ định vị chính xác mục tiêu ưu tiên trong 60 phút đầu tiên.

Tại sao hệ sinh thái rừng ngập mặn Trà Vinh lại có chỉ số nhạy cảm tối đa ESI = 6?
Rừng ngập mặn tại xã Long Hòa và Long Vĩnh có nền trầm tích bùn hạt mịn và hệ rễ hô hấp chằng chịt, che chở cho 41 loài thực vật và 200 loài cá. Dầu tràn ngấm sâu vào bùn sẽ phá hủy môi trường sống hàng chục năm và không thể áp dụng các biện pháp cào hút cơ học.

Vùng hy sinh trong kế hoạch ứng phó sự cố tràn dầu được hiểu như thế nào?
Vùng hy sinh là khu vực bờ biển có giá trị sinh học thấp, nền trơ nhẵn và dễ làm sạch, được chủ động dẫn hướng dầu loang dạt vào để bảo vệ các vùng nuôi trồng lân cận. Nghiên cứu xác định đoạn bờ kè bê tông 2,4 km tại xã Hiệp Thạnh (ESI = 1B) là vùng hy sinh tối ưu.

Công nghệ GIS đóng góp vai trò gì trong việc xây dựng bản đồ ESI?
Phần mềm ArcGIS và MapInfo đóng vai trò tích hợp dữ liệu GPS từ 13 điểm rủi ro cùng bản đồ hiện trạng đất đai 283,47 km2. Thuật toán chồng lớp không gian tự động hóa việc gán trọng số ESI, xuất bản đồ số chuyên đề với sai số hình học dưới 5 mét.

Người nuôi tôm và nghêu ven biển Trà Vinh cần làm gì khi có cảnh báo tràn dầu?
Các chủ đầm nuôi tại 5 vùng nuôi tập trung (1.890 ha) cần đóng kín toàn bộ cống lấy nước triều, kiểm tra hệ thống màng lọc than hoạt tính dự phòng và phối hợp lực lượng biên phòng giăng phao quây ngăn dầu xâm nhập cửa cống trong vòng 2 đến 4 giờ từ khi nhận tin.

Kết luận

• Xây dựng thành công bản đồ nhạy cảm môi trường vùng bờ tỉnh Trà Vinh trên diện tích 941,27 km2 theo tiêu chuẩn quốc tế NOAA.
• Xác định chi tiết 13 tọa độ điểm nóng có nguy cơ xảy ra sự cố tràn dầu cao, tâm điểm là cầu cảng Trung tâm Nhiệt điện Duyên Hải.
• Phân định rõ ràng các khu vực nhạy cảm rất cao ESI = 6 cần bảo vệ tuyệt đối và xác lập 2,4 km bờ kè Hiệp Thạnh làm vùng hy sinh chiến lược.
• Chuẩn hóa hệ thống cơ sở dữ liệu GIS đa tầng phục vụ điều hành ứng phó khẩn cấp theo Quyết định số 12/2021/QĐ-TTg của Chính phủ.
• Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật, quy hoạch, công nghệ số và truyền thông mang tính khả thi cao cho giai đoạn 2023-2025.

Đóng góp chính của luận văn là đã cung cấp luận cứ khoa học chuẩn xác và bộ công cụ số hóa trực quan, lấp đầy khoảng trống dữ liệu bản đồ nhạy cảm môi trường cho dải ven biển Tây Nam Bộ. Kế hoạch tiếp theo trong giai đoạn 2023-2024 là tích hợp bản đồ ESI vào hệ thống giám sát lan truyền dầu tự động, tiến tới mở rộng mạng lưới quan trắc vi mô trước năm 2025. Các cơ quan quản lý và doanh nghiệp ven biển cần sớm áp dụng bản đồ ESI này vào thực tiễn diễn tập để chủ động bảo vệ nguồn tài nguyên biển Trà Vinh phát triển bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về vùng bờ khu vực nghiên cứu Theo Nghị định thư về quản lý tổng hợp vùng bờ ở Địa Trung Hải: “Vùng bờ là khu vực địa mạo ở hai bên bờ biển, trong đó sự tương tác giữa các bộ phận biển và đất liền, xảy trong hệ thống tài nguyên và sinh thái phức tạp, tạo thành từ các thành phần sinh vật và phi sinh học, cùng tồn tại và tương tác với cộng đồng con người và các hoạt động kinh tế xã hội có liên quan” [9]. Theo pháp luật Việt Nam, tại điều 3 Luật Tài nguyên, môi trường biển và hải đảo (số 82/2015/QH13 ngày 25 tháng 06 năm 2015), định nghĩa: “Vùng bờ là khu vực chuyển tiếp giữa đất liền hoặc đảo với biển, bao gồm vùng biển ven bờ và vùng đất ven biển”. Nhìn chung, vùng bờ được định nghĩa với nhiều khái niệm khác nhau, nhưng chủ yếu là nơi diễn ra các hoạt động sôi nổi của con người. Các quá trình hoạt động này tạo ra vùng giao thoa giữa các yếu tố tự nhiên và con người.

Hệ sinh thái rừng ngập mặn ven biển, sinh vật biển tác động qua lại với con người trong việc khai thác và sử dụng nguồn lợi từ vùng bờ. Khu vực đồng bằng sông Cửu Long, ở phía Đông, vùng bờ tỉnh Trà Vinh là nơi có sự phát triển nổi bật. Với các hoạt động vận tải đường biển sông nổi từ nhà máy nhiệt điện Duyên Hải, cửa ngõ cho các tàu vận tải đi vào đất liền (trung tâm kinh tế TP. Tỉnh cũng đã đẩy mạnh phát triển ngành du lịch biển, với khu du lịch biển Ba Động; Hoạt động tham quan nhà máy điện gió tại xã Trường Long, thị xã Duyên Hải; Khu kinh tế Định An ở phía Đông Nam của tỉnh được định hướng phát triển các ngành như sản xuất điện, đóng tàu, chế biến thủy hải sản,.

tạo thành vùng kinh tế chủ lực của vùng. Với sự phát triển của nền kinh tế khu vực, đã tạo nên nhiều vấn đề môi trường, gây áp lực cho nguồn tài nguyên – môi trường vùng bờ.1 Vị trí địa lý Trà Vinh là tỉnh giáp biển thuộc vùng Đồng bằng sông Cửu Long, có tọa độ địa lý từ 9º31’46” đến 10º04’05” độ vĩ Bắc và từ 105º57’16” đến 106º36’04” độ Kinh Đông. Ranh giới hành chính được giới hạn bởi: [10] - Phía Đông Bắc giáp sông Cổ Chiên (ranh giới với tỉnh Bến Tre); - Phía Tây Nam giáp Sông Hậu (ranh giới với tỉnh Sóc Trăng); - Phía Đông Nam giáp biển Đông; - Phía Tây Bắc giáp tỉnh Vĩnh Long. Tổng diện tích của tỉnh là 2.390,78km2 chiếm 5,76% diện tích vùng ĐBSCL.

Vùng bờ có diện tích là 941,27km2, bao gồm 09 xã/thị trấn thuộc 04 huyện/thị xã [11]. Trong đó, vùng biển ven bờ có diện tích 657,8km2 (cách đường bờ biển 6 hải lý tương đương 11.112m) và vùng đất ven biển có diện tích 283,47km2.2 Đặc điểm tự nhiên 1.1 Đặc điểm địa hình Địa hình mang tính chất chung của vùng đồng bằng ven biển, có các giồng cát chạy liên tục theo hình vòng cung và song song với bờ biển. Càng gần phía biển các giồng cát thường cao và rộng hơn. Do bị chia cắt bởi các trục lộ, sông và kênh rạch chằng chịt nên địa hình trong vùng khá phức tạp.

Địa hình khu vực tương đối bằng phẳng và khá thấp, được chia làm hai vùng như sau: [12] [13] Vùng phía bắc của tỉnh (gồm các huyện Cầu Kè và Càng Long) có dạng hình lòng chảo ở giữa vùng và cao dần về hướng hai bên bờ sông Tiền, sông Hậu với cao trình khá phổ biến từ + 0,4 – 0,8 m. Vùng phía nam của tỉnh (gồm các huyện còn lại hướng ra phía biển) địa hình khá phức tạp do sự hiện diện và chia cắt bởi các giồng cát ven biển theo hình cánh cung tạo những cáng đồng nhỏ với cao trình biến động từ + 0,2 – 0,8 m và cao dần về 2 phía bờ sông Tiền, sông Hậu và vùng ven biển.2 Đặc điểm thời tiết, khí hậu Khí hậu vùng bờ khu vực nghiên cứu nằm trong hệ thống khí hậu tỉnh Trà Vinh vừa có tính chất khí hậu nội chí tuyến, cận xích đạo, vừa có tính chất gió mùa với những nét địa phương độc đáo, đặc thù của vùng ven biển: có 2 mùa mưa, nắng rõ rệt trong năm và mang những nét đặc trưng sau: Có điều kiện thuận lợi của khu vực như: ánh sáng với lượng bức xạ dồi dào, nền nhiệt độ cao và ổn định. Tuy nhiên, vùng khí hậu đặc thù của vùng ven biển tỉnh có một số hạn chế về mặt khí tượng như: Gió chướng mạnh, bốc hơi cao, mưa ít,… Mùa khô bắt đầu từ tháng XI ÷ IV năm sau và mùa mưa bắt đầu từ tháng V ÷ XI [10] [14]. Nhiệt độ trung bình nhiều năm đạt 26,9oC; không chênh lệch lớn giữa ngày và đêm.

Tương đồng với các vùng khác ở ĐBSCL, tỉnh thuộc vùng khí hậu cận xích đạo nên số giờ nắng bình quân cao, có năm tới hơn 2. Số giờ nắng trung bình trong ngày đạt tới 8 ÷ 9 giờ/ngày vào mùa nắng và 6 ÷ 7 giờ/ngày vào mùa mưa [11]. Lượng mưa trung bình của khu vực năm là 1.608 mm [10] [11]; có xu hướng phân bố tương đối đều theo không gian, giảm dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Lượng mưa trong vùng tập trung chủ yếu vào tháng X (chiếm 20,5% lượng mưa cả năm).

Chế độ bốc hơi của khu vực nghiên cứu chịu ảnh hưởng của 2 mùa rõ rệt (sự chênh lệch từ 5 – 10%). Các tháng mùa mưa (tháng V ÷ XI): độ ẩm cao, lượng bốc hơi nhỏ. Các tháng mùa khô (tháng XII ÷ IV) có độ ẩm nhỏ, sự bốc hơi lớn [10] [14] [15]. Theo đánh giá các nghiên cứu, khảo sát khu vực tỉnh Trà Vinh có 2 hướng gió chính là [16] [17]: Gió mùa Tây Nam (vào mùa mưa) từ tháng V ÷ X, mang nhiều hơi nước gây ra mưa, tốc độ 3 ÷ 4 m/s; Gió khô: Gió mùa Đông Bắc hoặc Đông Nam (gió chướng) từ XI ÷ III năm sau, tốc độ 2 ÷ 3 m/s có hướng song song với các cửa sông lớn, đặc biệt là nguyên nhân gây xâm nhập mặn và truyền sâu vào nội đồng.

Ngoài ra, khu vực nghiên cứu còn chịu tác động của gió thổi theo ngày đêm (gió đất và gió biển), giúp điều hoà nhiệt độ của vùng.3 Đặc điểm chế độ thủy hải văn Chế độ thủy văn: Tỉnh Trà Vinh nằm giữa sông Hậu và sông Cổ Chiên, với hệ thống kênh rạch trong đồng khá phát triển, rộng và sâu ở cửa, hẹp và cạn dần khi vào trong nội đồng. Do địa hình giáp biển, biên độ và mực nước trên sông rạch khá cao nên tiềm năng tiêu, tự chảy của tỉnh rất lớn [18]. Chế độ hải văn [14]: Vùng biển ở ĐBSCL, cũng như khu vực biển Trà Vinh có chế độ bán nhật triều (ngày đêm có 2 lần triều lên và 2 lần triều xuống) có cường suất lớn nhất Việt Nam, với độ lớn dao động mực nước triều đạt 2 – 4 m trong ngày. Độ lớn triều phân bố không đồng nhất theo không gian, hình thành đỉnh và chân triều không đều nhau.

Biên độ triều hàng ngày đạt khoảng 2,9 m đến 3,4 m. Với các đặc trưng thủy lợi của khu vực đã tạo nên một nền nông nghiệp đa dạng, phát triển mạnh ngành nuôi trồng thủy sản. Tuy nhiên, khu vực chịu tác động mạnh của xâm nhập mặn, ảnh hưởng đến sản xuất và đời sống người dân trong vùng.4 Đặc điểm nguồn tài nguyên Khu vực nghiên cứu với nguồn tài nguyên phong phú và đa dạng, mang nét đặc trưng của vùng đồng bằng ven biển: - Tài nguyên đất (với 5 nhóm đất chính): Đất mặn, đất líp, đất phù sa, đất phèn và đất cát giồng. Trong đó, nhóm đất mặn có diện tích lớn nhất (chiếm 24,33% diện tích), phục vụ cho mục đích nuôi trồng thủy sản, đất làm muối và đất rừng phòng hộ ven biển.

Nhóm đất giồng cát, đất líp là đất nông nghiệp trồng cây hàng năm; Phân bố chủ yếu ở khu vực ven biển [12]. Theo đánh giá tài nguyên đất khu vực có tới 89% diện tích đất nhiễm mặn và khoảng 77% diện tích đất nhiễm phèn [14]. - Tài nguyên khoáng sản: với mỏ cát đen phong phú (hàm lượng titan lớn) ở bờ biển Duyên Hải, chưa có quy mô lớn nên không được cấp phép khai thác [12]. Vùng đất ven biển Trà Vinh có các giồng cát và ở tại khu vực các cửa sông lớn có tài nguyên cát lòng sông,.

Những tài nguyên cát này có thể phục vụ xây dựng: Mỏ cát ở khu vực Phước Thiện (huyện Duyên Hải) có trữ lượng 810. Theo điều chỉnh 11 Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Trà Vinh đến năm 2020 và tầm nhìn đến 2030, có 04 vùng triển vọng cát san lấp ven biển với trữ lượng 319,92 triệu m3 và dự kiến từ 2016 đến 2020 và từ 2020 đến 2030 với trữ lượng 52,93 triệu m3 được thăm dò và khai thác. Đất mặt ruộng được khảo sát với 37 điểm khoáng sét trên địa bàn tỉnh. Trong đó, 26 khu vực được khảo sát và đánh giá sơ bộ là chứa sét, xác định được 04 vùng triển vọng bao gồm: Khu vực ven sông Cổ Chiên, khu vực ven sông Hậu, khu vực Càng Long – Tiểu Cần – Cầu Kè, khu vực Tp.Trà Vinh – Phước Hưng.

- Tài nguyên nước: Nguồn tài nguyên nước mặt từ các hệ thống sông, kênh, rạch lại dồi dào với hai sông lớn là Cổ Chiên và sông Hậu, cùng với hệ thống sông, kênh rạch nhỏ hơn, nhưng hàng năm do sự xâm nhập mặn từ biển vào nội đồng thông qua các cửa sông, dẫn đến khó khăn cho việc cung cấp nước ngọt cho sinh hoạt và sản xuất. Vùng bờ có nguồn tài nguyên nước mưa ít nhất so với toàn tỉnh. Tài nguyên nước dưới đất khu vực ven biển tồn tại ở 2 dạng [12] [18]: Tầng nông nằm dưới giồng cát với trữ lượng ít; Tầng sâu (Poleitocene) ở độ sâu trên 100m với trữ lượng tốt, khả năng phục vụ cho dân cư của khu vực khoảng 97. Tại xã Long Toàn, huyện Duyên Hải có Mỏ nước khoáng với thành phần Bicacbonat Natri (NaCO3) khá cao, đạt tiêu chuẩn khoáng cấp quốc gia với nhiệt độ 38,50C và khả năng cho phép khai thác 2.

Mỏ nước khoáng nóng Cồn Ông – Long Thạnh đã được hội đồng đánh giá trữ lượng khoáng sản Nhà nước xét và phê duyệt ở cấp B (240m³/ngày đêm), với nhiệt nóng 37,5 độ, rất lý tưởng để khai thác dịch vụ tắm khoáng nóng [19]. Tài nguyên rừng hiện đã được thiết lập, quản lý, bảo vệ, phát triển và sử dụng bền vững 19.