Luận Văn Thạc Sĩ: Xây Dựng Bản Đồ Phân Vùng Chất Lượng Nước Sông Lam, Nghệ An

Luận văn thạc sĩ HUS nghiên cứu xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Lam Nghệ An, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

• Tác giả: Nguyễn Quang Vinh
• Người hướng dẫn: GS.TS Võ Chí Mỹ
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Lam, Nghệ An
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
• 0.2. Mục đích và nhiệm vụ của đề tài
• 0.3. Địa điểm, đối tượng và nội dung nghiên cứu
• 0.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 0.5. Cấu trúc của luận văn
• 0.6. Lời cảm ơn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tổng quan sự phát triển kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu
• 1.1.1. Đặc điểm tự nhiên sông Lam
• 1.1.1.1. Vị trí địa lý và diện tích
• 1.1.1.2. Đặc điểm địa hình
• 1.1.1.3. Đặc điểm thủy văn
• 1.1.1.4. Đặc điểm khí hậu
• 1.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội khu vực sông Lam
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Bản Đồ Phân Vùng Chất Lượng Nước Sông Lam Nghệ An

Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Lam, Nghệ An là một công cụ quan trọng trong việc quản lý và bảo vệ môi trường nước. Sông Lam, một trong những dòng sông lớn của Việt Nam, không chỉ có giá trị về mặt sinh thái mà còn là nguồn nước chính cho nhiều hoạt động kinh tế. Việc xây dựng bản đồ này giúp xác định các khu vực có chất lượng nước khác nhau, từ đó đưa ra các biện pháp quản lý hiệu quả.

1.1. Đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực sông Lam

Khu vực sông Lam có vị trí địa lý đặc biệt, chảy qua nhiều huyện của tỉnh Nghệ An. Đặc điểm tự nhiên như địa hình, khí hậu và hệ sinh thái ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước. Sự phát triển kinh tế xã hội tại đây cũng tạo ra áp lực lớn lên nguồn nước, đặc biệt là từ các khu công nghiệp và đô thị hóa.

1.2. Tầm quan trọng của bản đồ chất lượng nước

Bản đồ chất lượng nước không chỉ giúp theo dõi tình trạng ô nhiễm mà còn hỗ trợ trong việc quy hoạch và quản lý tài nguyên nước. Nó cung cấp thông tin cần thiết cho các nhà quản lý và cộng đồng trong việc bảo vệ môi trường nước sông Lam.

II. Vấn đề ô nhiễm nước tại sông Lam và thách thức hiện tại

Ô nhiễm nước tại sông Lam đang trở thành một vấn đề nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái. Các nguồn ô nhiễm chủ yếu đến từ hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt. Việc thiếu các biện pháp quản lý hiệu quả đã dẫn đến tình trạng suy giảm chất lượng nước.

2.1. Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước sông Lam

Các hoạt động công nghiệp, đặc biệt là từ các nhà máy và khu công nghiệp, thải ra nhiều chất thải độc hại. Ngoài ra, việc sử dụng phân bón hóa học trong nông nghiệp cũng góp phần làm gia tăng ô nhiễm nước.

2.2. Hệ quả của ô nhiễm nước đối với môi trường

Ô nhiễm nước không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà còn làm suy giảm đa dạng sinh học trong khu vực. Nhiều loài thủy sinh đang có nguy cơ tuyệt chủng do môi trường sống bị ô nhiễm.

III. Phương pháp xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Lam

Việc xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Lam dựa trên các phương pháp khoa học hiện đại, bao gồm việc thu thập dữ liệu và phân tích chỉ số chất lượng nước (WQI). Các công nghệ GIS được áp dụng để tạo ra bản đồ chính xác và dễ hiểu.

3.1. Quy trình thu thập và phân tích dữ liệu

Quy trình này bao gồm việc thu thập mẫu nước từ nhiều điểm khác nhau trên sông Lam, sau đó phân tích các chỉ số chất lượng nước như DO, BOD, COD, và TSS. Dữ liệu này sẽ được sử dụng để tính toán chỉ số WQI.

3.2. Ứng dụng công nghệ GIS trong xây dựng bản đồ

Công nghệ GIS cho phép hiển thị dữ liệu chất lượng nước một cách trực quan. Bản đồ được tạo ra sẽ giúp các nhà quản lý dễ dàng nhận diện các khu vực ô nhiễm và đưa ra các biện pháp khắc phục kịp thời.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng nước sông Lam có sự biến động lớn theo thời gian và không gian. Bản đồ phân vùng chất lượng nước đã chỉ ra các khu vực ô nhiễm nghiêm trọng, từ đó giúp các cơ quan chức năng có kế hoạch quản lý hiệu quả hơn.

4.1. Phân tích kết quả chỉ số WQI

Chỉ số WQI được tính toán cho từng điểm quan trắc cho thấy nhiều khu vực có chất lượng nước kém. Điều này cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp can thiệp ngay lập tức.

4.2. Ứng dụng bản đồ trong quản lý môi trường

Bản đồ phân vùng chất lượng nước sẽ được sử dụng như một công cụ hỗ trợ trong việc lập kế hoạch và quản lý tài nguyên nước, giúp nâng cao hiệu quả bảo vệ môi trường tại khu vực sông Lam.

V. Kết luận và triển vọng tương lai cho chất lượng nước sông Lam

Việc xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Lam là một bước tiến quan trọng trong công tác quản lý môi trường. Tuy nhiên, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng để bảo vệ nguồn nước này.

5.1. Đề xuất các biện pháp bảo vệ môi trường nước

Cần có các chính sách và biện pháp cụ thể nhằm giảm thiểu ô nhiễm nước, bao gồm việc kiểm soát chất thải từ các khu công nghiệp và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường.

5.2. Tương lai của chất lượng nước sông Lam

Với sự phát triển bền vững và các biện pháp quản lý hiệu quả, chất lượng nước sông Lam có thể được cải thiện, đảm bảo nguồn nước sạch cho các thế hệ tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Lam là một trong những hệ thống thủy văn quan trọng nhất khu vực Bắc Trung Bộ với tổng chiều dài khoảng 513 km, trong đó đoạn chảy qua lãnh thổ Việt Nam dài 361 km và diện tích lưu vực đạt 27.200 km². Với lưu lượng dòng chảy trung bình năm khoảng 688 m³/s và tổng lượng nước mặt hàng năm lên tới 21,90 km³, con sông này giữ vai trò sống còn đối với an ninh nguồn nước, sinh hoạt và phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh. Tuy nhiên, quá trình đô thị hóa mạnh mẽ tại thành phố Vinh với dân số hơn 435.000 người cùng sự hình thành của hàng loạt cụm công nghiệp, làng nghề truyền thống và hoạt động nông nghiệp dọc Quốc lộ 7 đã gia tăng áp lực xả thải nghiêm trọng lên môi trường nước.

Nghiên cứu được triển khai nhằm giải quyết bài toán cấp bách về quản lý tài nguyên nước thông qua việc chuẩn hóa cơ sở dữ liệu không gian và đánh giá định lượng hiện trạng ô nhiễm. Mục tiêu cụ thể của luận văn là tính toán chỉ số chất lượng nước theo tiêu chuẩn quốc gia và xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Lam trên nền tảng hệ thống thông tin địa lý. Phạm vi nghiên cứu tập trung dọc theo hành lang sông Lam thuộc tỉnh Nghệ An trong giai đoạn 2012 - 2013, bao gồm 10 điểm quan trắc trọng điểm từ thượng nguồn huyện Anh Sơn đến hạ lưu Cửa Hội. Kết quả nghiên cứu cung cấp công cụ trực quan hóa mức độ phân vùng ô nhiễm theo thang điểm từ 0 đến 100, đóng góp cơ sở dữ liệu nền tảng phục vụ công tác quy hoạch, cảnh báo môi trường và kiểm soát nguồn thải lưu vực sông hiệu quả.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu tích hợp hai nền tảng lý thuyết chính gồm lý thuyết đánh giá chất lượng môi trường nước thông qua chỉ số tích hợp và lý thuyết quản lý dữ liệu không gian địa lý. Mô hình tháp dữ liệu môi trường được áp dụng để chuyển hóa từ dữ liệu quan trắc thô thành dữ liệu đã xử lý, chỉ thị môi trường và chỉ số chất lượng nước tổng hợp. Cách tiếp cận này giúp cô đọng các tập dữ liệu hóa lý phức tạp thành một giá trị định lượng duy nhất, phản ánh trung thực mức độ toàn vẹn sinh thái của thủy vực.

Bên cạnh đó, lý thuyết hệ thống thông tin địa lý và mô hình cấu trúc dữ liệu không gian được vận hành để mô hình hóa sự phân bố chất lượng nước. Các khái niệm trung tâm bao gồm:

• Chỉ số chất lượng nước: Thước đo tích hợp phản ánh mức độ sạch hoặc ô nhiễm của nguồn nước mặt.
• Phân vùng môi trường nước: Sự phân định các đoạn sông theo mục đích sử dụng dựa trên ngưỡng phân cấp kỹ thuật.
• Bản đồ chuyên đề môi trường: Mô hình trực quan thể hiện sự biến động không gian và thời gian của các thông số quan trắc.
• Cơ sở dữ liệu không gian địa lý: Hệ thống lưu trữ chuẩn hóa các lớp thông tin nền địa hình và chuyên đề môi trường.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu thứ cấp từ chương trình quan trắc định kỳ của Trung tâm Quan trắc và Kỹ thuật môi trường tỉnh Nghệ An trong 02 năm liên tiếp 2012 và 2013. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 10 trạm quan trắc mặt nước đại diện dọc theo chiều dài hơn 250 km dòng chính sông Lam, từ huyện Anh Sơn, Đô Lương, Nam Đàn, Hưng Nguyên đến thành phố Vinh và Cửa Hội. Phương pháp chọn mẫu có chủ đích dọc theo tuyến Quốc lộ 7 và hành lang đô thị - công nghiệp ven sông đảm bảo thu thập đầy đủ các tác động xả thải đặc trưng.

Phương pháp đánh giá chỉ số chất lượng nước được xây dựng theo đúng hướng dẫn kỹ thuật tại Quyết định số 879/QĐ-TCMT của Tổng cục Môi trường Việt Nam. Phương pháp này phân tích 9 thông số đặc trưng gồm DO, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4, TSS, độ đục, Coliform và pH. Từng thông số được chuẩn hóa thành các chỉ số phụ qua hàm nội suy toán học trước khi tính toán giá trị cuối cùng. Trên môi trường phần mềm quản lý không gian địa lý chuyên dụng, dữ liệu thuộc tính được liên kết với lớp dữ liệu không gian điểm quan trắc. Thuật toán nội suy không gian đa thức kết hợp công cụ mặt nạ dòng chảy được lựa chọn để mô phỏng sự lan truyền và phân vùng chất lượng nước, giúp khắc phục hiệu quả rào cản về mật độ điểm quan trắc thưa trên lưu vực sông rộng lớn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả tính toán chỉ số chất lượng nước cho thấy sự phân hóa không gian rõ rệt dọc theo chiều dài dòng chảy sông Lam qua hai năm khảo sát 2012 và 2013:

• Phân vùng thượng lưu và trung lưu: Các điểm quan trắc tại khu vực huyện Anh Sơn và Đô Lương duy trì giá trị chỉ số chất lượng nước cao, dao động từ 78 đến 88 điểm. Mức điểm này thuộc nhóm phân loại chất lượng nước tốt (màu xanh lá cây), đáp ứng hiệu quả cho mục đích cấp nước sinh hoạt sau khi qua các quy trình xử lý thông thường.

• Phân vùng hạ lưu và vùng ven đô: Khi dòng sông chảy qua địa phận huyện Nam Đàn, Hưng Nguyên và khu vực giáp ranh thành phố Vinh, giá trị chỉ số chất lượng nước suy giảm đáng kể xuống mức 55 đến 68 điểm (màu vàng). Nguồn nước tại đây chỉ còn phù hợp cho mục đích tưới tiêu nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và giao thông thủy.

• Điểm nóng ô nhiễm cục bộ: Tại khu vực hạ lưu sông Cửa Tiền và cảng cá Cửa Hội, giá trị chỉ số có thời điểm giảm sâu xuống dưới 48 điểm (mức màu da cam). So sánh giữa hai năm nghiên cứu, tỷ lệ mẫu nước đạt chất lượng tốt giảm khoảng 8% trong năm 2013, trong khi các thông số hữu cơ như COD và BOD5 tại các điểm ven đô thị tăng trung bình từ 15% đến 22%. Nồng độ tổng Coliform tại khu vực cảng cá và chợ đầu mối ven sông vượt quy chuẩn kỹ thuật cho phép từ 1,8 đến 2,5 lần.

Thảo luận kết quả

Sự suy giảm chất lượng nước mặt từ thượng lưu về hạ lưu sông Lam phản ánh chính xác tác động tích tụ của các hoạt động nhân sinh và phát triển kinh tế. Khu vực thượng nguồn có độ che phủ rừng tương đối tốt và mật độ dân cư thấp nên nguồn nước duy trì trạng thái tự nhiên trong lành. Ngược lại, hạ lưu sông Lam tiếp nhận lượng nước thải sinh hoạt khổng lồ chưa qua xử lý triệt để từ thành phố Vinh, nơi phát sinh khối lượng chất thải rắn sinh hoạt trung bình từ 0,6 đến 0,8 kg/người/ngày.

Các nguồn thải công nghiệp từ xưởng sản xuất giấy xả ra sông Côn Mộc, hoạt động đóng tàu tại Bến Thủy, nhà máy xi măng Anh Sơn và nước rỉ rác từ các bãi tập kết ven sông là nguyên nhân chính đẩy hàm lượng chất rắn lơ lửng và hợp chất amoni lên cao. Khi biểu diễn qua biểu đồ diễn biến không gian của các thông số DO, COD và bảng phân cấp chỉ số chất lượng nước, xu hướng suy thoái nước mặt thể hiện rất trực quan dưới dạng các dải màu chuyển tiếp từ xanh sang vàng và da cam trên bản đồ nội suy. Kết quả này hoàn toàn tương đồng với các nghiên cứu chất lượng nước trên hệ thống sông Đồng Nai và sông Nhuệ, khẳng định tính tất yếu của việc suy giảm thủy vực tự nhiên dưới áp lực đô thị hóa tập trung.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Lam, bốn giải pháp quản lý trọng tâm được đề xuất nhằm kiểm soát ô nhiễm và bảo vệ lưu vực sông bền vững:

• Thiết lập mạng lưới quan trắc tự động liên tục: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Nghệ An cần chủ trì đầu tư lắp đặt bổ sung 5 đến 8 trạm quan trắc tự động tại các vị trí nhạy cảm môi trường như khu vực Cửa Rào, Nam Đàn, Bến Thủy và Cửa Hội trong giai đoạn 2024 - 2026. Mục tiêu là nâng tỷ lệ kiểm soát dữ liệu tự động lên 85%, phục vụ cảnh báo ô nhiễm nguồn nước mặt theo thời gian thực.

• Đầu tư hệ thống xử lý nước thải tập trung đô thị: Ủy ban nhân dân thành phố Vinh cùng các huyện ven sông cần đẩy nhanh tiến độ xây dựng và vận hành hệ thống thu gom, xử lý nước thải sinh hoạt đô thị đạt chuẩn kỹ thuật quốc gia trước khi thải ra lưu vực sông Lam. Chỉ tiêu đặt ra là giảm thiểu ít nhất 30% tải lượng ô nhiễm hữu cơ và vi sinh vật vào giai đoạn 2025 - 2027.

• Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu không gian địa lý mở: Chi cục Bảo vệ Môi trường phối hợp với các cơ quan nghiên cứu chuẩn hóa và nâng cấp cơ sở dữ liệu bản đồ môi trường lên nền tảng WebGIS trong vòng 18 tháng tới. Nền tảng này giúp chia sẻ công khai dữ liệu chỉ số chất lượng nước cho các bên liên quan và cộng đồng dân cư phục vụ giám sát môi trường.

• Siết chặt quản lý nguồn xả thải công nghiệp và nông nghiệp: Thanh tra môi trường liên ngành cần tăng cường thanh tra định kỳ 100% cơ sở sản xuất giấy, dệt may, vật liệu xây dựng và các chợ đầu mối hải sản ven sông. Đồng thời, các địa phương cần quy hoạch bãi rác hợp vệ sinh cách xa hành lang thoát lũ tối thiểu 500 m nhằm chấm dứt tình trạng rác thải sinh hoạt tràn xuống dòng chảy.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn đem lại giá trị ứng dụng thiết thực cho nhiều nhóm đối tượng chuyên môn:

• Cán bộ quản lý tại các cơ quan chuyên trách tài nguyên và môi trường: Các chuyên viên thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Nghệ An, Chi cục Bảo vệ Môi trường và Ban Quản lý Lưu vực sông có thể sử dụng bản đồ phân vùng làm tài liệu tham khảo trực tiếp trong công tác lập quy hoạch sử dụng nguồn nước và cấp phép xả thải.

• Kỹ sư và chuyên viên hệ thống thông tin địa lý: Nghiên cứu cung cấp quy trình công nghệ chi tiết từ khâu thiết kế mô hình dữ liệu địa lý Geodatabase, chuẩn hóa lỗi không gian đến kỹ thuật nội suy chuyên đề, là tài liệu thực hành hữu ích cho việc xây dựng bản đồ tài nguyên nước.

• Giảng viên, nhà nghiên cứu và học viên sau đại học: Tài liệu mang lại nguồn tư liệu học thuật phong phú về phương pháp áp dụng chỉ số chất lượng nước theo tiêu chuẩn Việt Nam, hỗ trợ đắc lực cho các đề tài nghiên cứu liên quan đến mô hình hóa chất lượng môi trường nước lục địa.

• Ban quản lý các khu công nghiệp và doanh nghiệp ven sông: Nghiên cứu giúp các nhà đầu tư nhận diện rõ mức độ nhạy cảm môi trường của từng đoạn sông, từ đó xây dựng báo cáo đánh giá tác động môi trường và thiết kế phương án xử lý nước thải đạt chuẩn xả thải tiếp nhận.

Câu hỏi thường gặp

Chỉ số chất lượng nước trong luận văn được tính toán dựa trên quy định nào? Chỉ số chất lượng nước trong nghiên cứu được tính toán nghiêm ngặt theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT của Tổng cục Môi trường Việt Nam. Phương pháp này tích hợp 9 thông số đặc trưng gồm DO, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4, TSS, độ đục, Tổng Coliform và pH để phân loại chất lượng nước theo 5 thang mức rõ ràng từ 0 đến 100 điểm.

Tại sao cần kết hợp công nghệ thông tin địa lý với việc tính toán chỉ số chất lượng nước? Việc tích hợp công nghệ không gian địa lý giúp chuyển đổi các con số quan trắc rời rạc tại từng trạm thành bức tranh phân vùng không gian trực quan và liên tục. Bản đồ chuyên đề hiển thị rõ các vùng ô nhiễm, hỗ trợ các nhà quản lý nắm bắt nhanh chóng hiện trạng và đưa ra quyết định quy hoạch chính xác mà bảng số liệu thông thường không thể hiện được.

Khu vực nào trên sông Lam ghi nhận chất lượng nước thấp nhất qua nghiên cứu? Chất lượng nước suy giảm rõ rệt nhất tại đoạn hạ lưu chảy qua khu vực thành phố Vinh, huyện Hưng Nguyên và cửa sông Cửa Hội với chỉ số chất lượng nước có thời điểm hạ xuống dưới 50 điểm. Nguyên nhân xuất phát từ việc tiếp nhận lượng lớn nước thải sinh hoạt đô thị, nước thải chế biến thủy sản và rác thải ven bờ chưa qua xử lý.

Hạn chế về số lượng trạm lấy mẫu trên sông Lam được khắc phục ra sao? Do mạng lưới khảo sát chỉ có 10 điểm trên tuyến sông dài hơn 250 km, luận văn đã sử dụng phương pháp nội suy không gian đa thức kết hợp kỹ thuật cắt lọc theo đường bao lòng sông trong phần mềm chuyên dụng. Kỹ thuật này giúp mô hình hóa phân vùng tương đối hợp lý và giảm thiểu sai số ngoại suy không gian.

Phương pháp xây dựng bản đồ của luận văn có thể nhân rộng cho các lưu vực sông khác không? Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý và phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước chuẩn hóa trong luận văn hoàn toàn có thể áp dụng cho các lưu vực sông khác tại Việt Nam. Việc tuân thủ khung chuẩn kỹ thuật quốc gia giúp mô hình dễ dàng tùy biến theo mạng lưới trạm và đặc thù nguồn thải của từng địa phương.

Kết luận

• Luận văn đã chuẩn hóa thành công cơ sở dữ liệu địa lý đa lớp và thiết lập quy trình tích hợp giữa hệ thống thông tin địa lý với phương pháp tính chỉ số chất lượng nước theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT.
• Kết quả phân vùng phản ánh chính xác sự suy giảm chất lượng nước mặt từ thượng lưu (chỉ số đạt 78 - 88 điểm, mức tốt) về hạ lưu và vùng giáp ranh đô thị thành phố Vinh (chỉ số giảm xuống dưới 55 điểm, mức trung bình đến kém).
• Nghiên cứu đã số hóa và thành lập các bản đồ hiện trạng phân vùng chất lượng nước sông Lam trong giai đoạn 2012 - 2013, làm sáng tỏ các điểm nóng ô nhiễm do nước thải công nghiệp, sinh hoạt và chế biến thủy sản.
• Trong giai đoạn tiếp theo từ năm 2024 đến 2026, địa phương cần ưu tiên mở rộng hệ thống trạm quan trắc tự động và chuyển đổi cơ sở dữ liệu sang nền tảng WebGIS phục vụ công tác giám sát liên tục.
• Quý cơ quan quản lý, chuyên gia môi trường và các đơn vị nghiên cứu quan tâm có thể khai thác và áp dụng mô hình phân vùng này để nâng cao hiệu quả quản lý lưu vực sông và bảo vệ nguồn tài nguyên nước bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan sự phát triển kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 1.1 Đặc điểm tự nhiên sông Lam 1. Vị trí địa lý và diện tích “Sông Lam” là một danh từ để chỉ dòng sông chảy qua Nghệ An, phần cuối của sông Lam hợp lưu với sông La từ Hà Tĩnh, tạo thành hạ lưu sông và là ranh giới của Nghệ An và Hà Tĩnh, đổ ra biển tại cửa Hội.

Trên lãnh thổ Việt Nam, Sông Lam chảy qua địa phận huyện Kì Sơn, Tương Dương, Con Cuông, Anh Sơn, Đô Lương, Nam Đàn, giữa các huyện Thanh Chương, Hưng Nguyên, thành phố Vinh, Nghi Lộc của tỉnh Nghệ An rồi vào và Đức Thọ, Nghi Xuân, thị xã Hồng Lĩnh của tỉnh Hà Tĩnh trước khi đổ ra biển. Tổng cộng chiều dài của sông theo Bách khoa toàn thư Việt Nam là khoảng 513 km, đoạn chảy trong nội địa Việt Nam khoảng 361 km. Diện tích lưu vực của sông Lam là 27.200 km², trong số đó 17.730 km² nằm trên lãnh thổ Việt Nam [19] Hình 1. Sông Lam, Nghệ An (Đường màu tím than) 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Đặc điểm địa hình Do Nghệ An một mặt là biển và một mặt là núi nên độ dốc của sông Lam là khá lớn, tính trung bình của cả triền sông thì sông Lam nằm ở cao độ 294 m và độ dốc trung bình là 18,3%, khi gần tới biển chảy ngược lên hướng Bắc. Đặc điểm thủy văn Là một con sông lớn của Việt Nam, sông Lam có một hệ thống chi lưu sông ngòi, kênh hồ khá lớn với mật độ sông suối là 0,60 km/km². Từ biên giới Việt-Lào đến Cửa Rào, lòng sông dốc nhiều với hơn 100 ghềnh thác. Từ Cửa Rào trở về xuôi, tàu thuyền nhỏ có thể đi lại được trên sông vào mùa nước.

Tổng lượng nước 21,90 km³ tương ứng với lưu lượng trung bình năm 688 m³/s và môđun dòng chảy năm 25,3 l/s. Lưu lượng trung bình mỗi năm tại Cửa Rào là 236 m³/s, tại Dừa: 430 m³/s. Mùa lũ: xuất hiện trên các dòng chảy chính từ tháng 7-11 nhưng chiếm tới 73,5% lượng dòng chảy hàng năm. Trên dòng chính 3 tháng (8-11) có lượng dòng chảy lớn nhất chiếm tới 55,4% lượng dòng chảy năm.

Tháng có lượng dòng chảy lớn nhất là tháng 9 chiếm 21,8% cả năm. Đặc điểm khí hậu Khu vực sông Lam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có 2 mùa rõ rệt và có sự biến động lớn từ mùa này sang mùa khác.[19] + Nhiệt độ và độ ẩm không khí : Nhiệt độ không khí đã được thống kê nhiều năm và lấy giá trị trung bình tại Đài khí tượng thủy văn Bắc Trung Bộ như sau: - Nhiệt độ trung bình 24°C - Nhiệt độ cao tuyệt đối 42.1°C - Nhiệt độ thấp tuyệt đối 4°C - Độ ẩm trung bình 85-90%. Độ ẩm không khí cũng có sự chênh lệch giữa các vùng và theo mùa. Chênh lệch giữa độ ẩm trung bình tháng ẩm nhất và tháng khô nhất tới 18 - 19%.

Số giờ nắng trung bình 1. Năng lượng bức xạ dồi dào, trung bình 12 tỷ Kcal/ha năm, lượng mưa trung bình hàng năm 2.000mm thích hợp cho các loại cây trồng phát triển. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] + Chế độ mưa: - Nghệ An là tỉnh có lượng mưa trung bình so với các tỉnh khác ở cả 3 miền. Lượng mưa bình quân hàng năm dao động từ 1.000 mm/năm với 123 - 152 ngày mưa, phân bổ cao dần từ Bắc vào Nam và từ Tây sang Đông và chia làm hai mùa rõ rệt: - Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa chỉ chiếm 15 - 20% lượng mưa cả năm, tháng khô hạn nhất là tháng 1, 2; lượng mưa chỉ đạt 7 - 60 mm/tháng.

- Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa tập trung chiếm 80 - 85% lượng mưa cả năm, tháng mưa nhiều nhất là tháng 8, 9 có lượng mưa từ 220 - 540mm/tháng. - Số ngày mưa 15 - 19 ngày/tháng, mùa này thường kèm theo giông bão. + Gió : Khu vực hạ lưu sông Lam chịu ảnh hưởng của hai loại gió chủ yếu: gió mùa Đông Bắc và gió phơn Tây Nam. - Gió mùa Đông Bắc thường xuất hiện vào mùa Đông từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau, bình quân mỗi năm có khoảng 30 đợt gió mùa Đông Bắc, mang theo không khí lạnh, khô làm cho nhiệt độ giảm xuống 5 – 100C so với nhiệt độ trung bình năm.

- Gió phơn Tây Nam là một loại hình thời tiết đặc trưng cho mùa hạ của vùng Bắc Trung Bộ. Loại gió này thường xuất hiện ở Nghệ An vào tháng 5 đến tháng 8 hàng năm, số ngày khô nóng trung bình hằng năm là 20 - 70 ngày. Gió Tây Nam gây ra khí hậu khô, nóng và hạn hán, ảnh hưởng không tốt đến sản xuất và đời sống sinh hoạt của nhân dân trên phạm vi toàn tỉnh. Nhìn chung khí hậu trong vùng khá thuận lợi cho phát triển kinh tế, đặc biệt là nông nghiệp và dịch vụ du lịch.

Tuy nhiên, vào tháng 7 đến tháng 9 thường hay có bão kèm theo mưa lớn và gây ngập úng, lụt làm ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và môi trường. 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Đặc điểm kinh tế - xã hội khu vực sông Lam Hiện nay, sông Lam đang và bắt đầu chịu sự ảnh hưởng mạnh dần lên của các hoạt động kinh tế - xã hội và đặc biệt là các khu công nghiệp, khu khai thác chế biến và các điểm dân cư… Sự ra đời và hoạt động của hàng loạt các khu công nghiệp thuộc các huyện, thành phố, các hoạt động tiểu thủ công nghiệp trong các làng nghề, các xí nghiệp kinh tế quốc phòng cùng với các hoạt động khai thác chế biến thủy sản, khoáng sản canh tác trên hành lang thoát lũ kèm theo dự án du lịch sinh thái ven sông Lam đã làm cho môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng của sông Lam biến đổi phức tạp[8]. Sự suy giảm hệ sinh thái dưới nước khu vực sông Lam Những hậu quả do tác động của con nguời đến các hệ sinh thái bao gồm: a.

Các kỹ thuật canh tác, chăm bón, bảo vệ thực vật nhằm tăng sản lượng cây trồng. Việc tăng diện tích canh tác cũng đồng nghĩa với việc giảm đi nơi ở và tiêu diệt hàng loạt động vật hoang dã có ích và tăng lên số lượng các động vật không có ích với con người trong đó có nhiều loài có hại cho sản xuất nông nghiệp. Ngoài khai thác quá mạnh, việc giảm diện tích các đầm lầy cũng là giảm số lượng lớn các động vật đầm lầy, động vật thuỷ sinh. Các vùng đầm lầy có thể xem như nơi tích đọng các chất thải của cả khu vực.

Việc sử dụng quá mức phân đạm nhằm tăng năng suất rau màu của các vùng nông nghiệp ven sông đã tăng quá mức lượng nitrat, nitrit trong rau. Trong super lân chứa một lượng kim loại nặng, chủ yếu là Cd (Cadimi) cũng là một trong những nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng[8]. Chất thải sinh hoạt và công nghiệp Quá trình đô thị hoá nhanh các thị xã, thị tứ của các huyện sông Lam chảy qua đã làm tăng một khối lượng lớn chất thải sinh hoạt, chất thải do sản xuất công nghiệp và từ các làng nghề. Lượng chất thải với một số hợp chất độc hại cho sinh vật với nồng độ cao đã tác động mạnh mẽ một số hệ sinh thái trên quy mô bộ phận và có khả năng lan truyền rộng.

8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Các chất thải đưa ra các thuỷ vực làm thay đổi tính chất vật lý (tăng nhiệt độ, tính dẫn điện.), hoá học của đất, nước dẫn đến thay đổi điều kiện sống, chuỗi thức ăn, khả năng sinh sản, làm giảm số lượng loài, năng suất các loài có ích so với tính đa dạng sinh học tự nhiên của sông Lam, năng suất các loài cá, các loài thuỷ sản trong sông, các thuỷ vực giảm nhanh chóng, nhiều loài dần vắng mặt. Như vậy, trong thời gian phát triển kinh tế rất ngắn đã để lại những hậu quả cho môi trường khá nghiêm trọng cho sông Lam nói chung và khu vực hạ lưu nói riêng. Ô nhiễm đất, ô nhiễm kim loại nặng tại các làng nghề tái chế kim loại và các khu công nghiệp với thiết bị lạc hậu, ô nhiễm chất hữu cơ tại các vùng chế biến thực phẩm và lan rộng ra xung quanh, ven các cụm dân cư lớn. Do lượng nước lấy từ nước ngầm quá lớn trong những năm qua, mực nước ngầm hiện tại đã hạ xuống, chất lượng nước đang dần xấu đi, một số chất có hàm lượng tăng lên rõ rệt.

Các nguy cơ tiềm ẩn Công nghiệp hoá, hiện đại hoá, tăng dân số các vùng thuộc lưu vực sông Lam đã thúc đẩy việc khai thác mạnh mẽ những nguồn tài nguyên vốn có như: đất lầy, đất hoang.; loại bỏ những canh tác quảng canh cổ xưa vốn đã thích hợp thay thế bằng chuyên canh, chăn nuôi tập trung; ứng dụng hàng loạt các thành tựu khoa học như phân bón hoá học, chất kích thích, chất diệt cỏ .; gây các giống mới bằng chiếu xạ thay đổi gen, du nhập các giống cây, con mới từ các khu vực khác đến; sử dụng các hoá chất trong chế biến các loại sản phẩm. Thêm vào đấy, hàng loạt các tác nhân gây hại, các chất độc hại sinh ra từ sản xuất tiểu thủ công, công nghiệp, công nghệ hoá học, vật liệu mới, thông tin liên lạc. đều có những tác động đến các hệ sinh thái theo các mức độ, quy mô, hậu quả khác nhau. Sự biến đổi môi trường sinh thái cùng với các hoạt động kinh tế - xã hội có thể để lại những hậu quả mà chưa rõ ràng và cũng chưa biết thật chắc chắn cơ chế gây ra.

Những nguy cơ tiềm ẩn có liên quan đến thế giới sinh vật hay hệ sinh thái khu vực sông Lam có thể xảy ra bao gồm[8]: - Sử dụng quá lạm dụng phân bón hoá học, thuốc trừ sâu, cỏ, thuốc kích thích sinh trưởng, kỹ thuật biến đổi gen tạo giống mới cũng như hàng loạt chất khác 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] lạ được đưa vào cơ thể sinh vật qua phát tán, ô nhiễm. sẽ gây sự biến đổi giống, loài hay cấu trúc loài của cả một hệ sinh thái theo một hướng nào đó còn chưa rõ. - Cư dân lưu vực sông Lam, chủ nhân của hệ sinh thái, tiêu thụ một lượng lớn các sinh vật trong quá trình sống, sẽ có thể mắc nhiều chứng bệnh mà không rõ nguyên nhân.