Tổng quan nghiên cứu

Đất ngập nước chiếm khoảng 6% bề mặt Trái Đất với diện tích tương đương 8,6 triệu km2, đóng vai trò là không gian sinh tồn của hơn 70% dân số toàn cầu sinh sống tại các vùng ven biển và lưu vực nội địa. Tại Việt Nam, hệ thống đất ngập nước ước tính đạt 5,81 triệu ha, chiếm khoảng 8% tổng diện tích đất ngập nước của châu Á. Nằm ở vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ, tỉnh Quảng Ninh sở hữu tổng diện tích tự nhiên 610.235 ha, trong đó đất nông nghiệp chiếm 450.582 ha cùng đường bờ biển dài 250 km. Tuy nhiên, tốc độ đô thị hóa nhanh và hoạt động khai khoáng sôi động đang tạo ra áp lực suy thoái nghiêm trọng đối với các thủy vực nội địa.

Vấn đề cốt lõi của nghiên cứu bắt nguồn từ sự xung đột gay gắt giữa nhu cầu phát triển công nghiệp khai thác than, dịch vụ du lịch với yêu cầu bảo tồn an ninh nguồn nước mặt. Nghiên cứu hướng đến mục tiêu đánh giá toàn diện hiện trạng chất lượng nước, biến động tài nguyên đất và phân tích các dịch vụ hệ sinh thái đất ngập nước nội địa tiêu biểu gồm sông Đá Bạc, hồ Yên Lập và vùng canh tác lúa nước Đông Triều. Phạm vi nghiên cứu được triển khai trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh với chuỗi số liệu quan trắc chuyên sâu giai đoạn 2012–2015.

Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc xác lập luận cứ khoa học nhằm phục hồi dung tích hữu ích 118,12 triệu m3 của hồ Yên Lập, kiểm soát nguồn nước khai thác mặt 3.669,86 triệu m3/năm và bảo vệ sinh kế cho hơn 1,22 triệu người dân địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng định nghĩa và hệ thống phân loại chuẩn quốc tế của Công ước Ramsar (1971), xác định đất ngập nước là những vùng đầm lầy, than bùn, vùng nước tự nhiên hoặc nhân tạo, ngập nước thường xuyên hoặc tạm thời. Đồng thời, luận văn kết hợp khung Đánh giá Hệ sinh thái Thiên niên kỷ của Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP, 2005) để phân loại 4 nhóm dịch vụ hệ sinh thái trọng yếu: dịch vụ cung cấp, dịch vụ điều tiết, dịch vụ văn hóa và dịch vụ hỗ trợ.

Nhằm làm sáng tỏ mối quan hệ tương tác phức tạp giữa tự nhiên và nhân tạo, mô hình DPSIR (Động lực - Áp lực - Trạng thái - Tác động - Phản hồi) do Cơ quan Môi trường Châu Âu (EEA, 1999) ban hành được sử dụng làm trụ cột phân tích. Các khái niệm nền tảng xuyên suốt bao gồm: đất ngập nước nội địa, dịch vụ hệ sinh thái, tải lượng ô nhiễm, hoàn nguyên môi trường mỏ và nguyên lý sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được tích hợp từ hai kênh: dữ liệu thứ cấp gồm các báo cáo thống kê kinh tế - xã hội, dữ liệu khí tượng thủy văn với lượng mưa trung bình năm 2.000–2.500 mm và số liệu quan trắc môi trường giai đoạn 2010–2015 từ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh.

Về nguồn dữ liệu sơ cấp, nghiên cứu áp dụng phương pháp Đánh giá nhanh nông thôn (RRA) thông qua phỏng vấn bảng hỏi mở với cỡ mẫu gồm 15 hộ gia đình được lựa chọn ngẫu nhiên phân tầng tại 3 tiểu vùng sinh thái đại diện: khu vực lòng hồ Yên Lập thuộc thành phố Hạ Long, lưu vực sông Đá Bạc tại thị xã Quảng Yên và vùng thâm canh lúa nước tại thị xã Đông Triều. Đồng thời, nghiên cứu thực hiện thu thập và kiểm nghiệm thực nghiệm 20 mẫu nước mặt và 20 mẫu đất canh tác tại các khu vực trọng điểm như Phú Linh, Quảng Lợi, Tràng Vinh và Hoành Bồ.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích hóa lý phòng thí nghiệm đối chiếu với QCVN 08:2015/BTNMT kết hợp mô hình DPSIR là nhằm lượng hóa chính xác các thông số ô nhiễm thực tế (pH, COD, BOD5, kim loại nặng Pb, As), từ đó bóc tách chuỗi quan hệ nhân quả giữa hoạt động khai thác than và sự suy giảm chức năng sinh thái trong giai đoạn nghiên cứu 2012–2015.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, cơ cấu khai thác và sử dụng nguồn nước mặt của tỉnh Quảng Ninh có sự chênh lệch cực đoan. Tổng lượng nước mặt khai thác toàn tỉnh đạt 3.669,86 triệu m3/năm, trong đó ngành sản xuất công nghiệp chiếm tỷ trọng áp đảo lên tới 88,4% tương đương 3.243,04 triệu m3/năm. Ngược lại, lượng nước phục vụ sản xuất nông nghiệp chỉ chiếm 10,5% (385,57 triệu m3/năm), và nguồn nước cấp cho sinh hoạt cùng du lịch chỉ chiếm 1,1% (41,25 triệu m3/năm).

Thứ hai, ô nhiễm và axit hóa nguồn nước mặt diễn ra nghiêm trọng tại các thủy vực tiếp giáp mỏ khoáng sản. Hồ Nội Hoàng tại Đông Triều ghi nhận mức pH chỉ đạt 3,70, nằm sâu ngoài ngưỡng cho phép (từ 6,5 đến 8,5) theo QCVN 08:2015/BTNMT. Hàm lượng kim loại nặng Asen (As) và Chì (Pb) tại đây lần lượt vượt quy chuẩn cột A2 gấp 2 lần và 1,5 lần. Tại hồ Yên Lập với dung tích 127,5 triệu m3, chỉ số BOD5 năm 2012 từng ở mức cao 7,32 mg/l (vượt chuẩn A2), sau đó giảm về 3,75 mg/l năm 2013 nhưng đến năm 2015 lại bắt đầu xuất hiện dấu hiệu nhiễm chì cục bộ.

Thứ ba, sự thu hẹp mạnh mẽ của quỹ đất canh tác nông nghiệp do quá trình chuyển đổi mục đích sử dụng đất. Trong giai đoạn 2010–2015, có tới 24.852 ha đất nông nghiệp đã chuyển đổi sang đất phi nông nghiệp phục vụ xây dựng hạ tầng cơ sở và khu công nghiệp. Diện tích đất trồng lúa nước toàn tỉnh giảm xuống còn 26.590 ha, chỉ chiếm 5,90% diện tích đất nông nghiệp, cùng với chất lượng đất canh tác có độ phì thấp, hàm lượng mùn chỉ dao động từ 1,7% đến 2,8%.

Thứ tư, khu hệ sinh vật thủy sinh nội địa ghi nhận mức độ đa dạng cao nhưng đứng trước rủi ro lớn. Toàn tỉnh xác định được 147 loài thực vật nổi (ngành tảo Lục chiếm ưu thế 45% với 67 loài, tảo Silic chiếm 31% với 45 loài) và 77 loài động vật nổi với mật độ dao động từ 15.680 đến 30.843 cá thể/m3. Đáng chú ý, nghiên cứu ghi nhận 5 loài cá đặc hữu quý hiếm của Việt Nam phân bố tại các lưu vực sông Ba Chẽ, Tiên Yên gồm: cá lá giang (Parazacco vuquangensis) cùng 4 loài cá bống đá (Rhinogobius boa, Rhinogobius sulcatus, Rhinogobius variolatus, Rhinogobius virgigena).

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến tình trạng suy giảm chất lượng nước và biến động cảnh quan đất ngập nước xuất phát từ hoạt động bóc đất đá thải than và mở rộng đô thị. Khi nước mưa thẩm thấu qua các bãi thải mỏ chưa hoàn nguyên, các khoáng vật sulfide bị oxy hóa tạo thành dòng thải axit mỏ kéo theo hàm lượng lớn ion kim loại nặng chảy thẳng vào các hồ thủy lợi như hồ Nội Hoàng.

Các dữ liệu quan trắc có thể được mô hình hóa trực quan thông qua biểu đồ cột so sánh tương quan nồng độ BOD5 và COD giữa các năm 2012–2013 trên 8 trạm quan trắc chính, kết hợp với bảng phân bổ lưu lượng khai thác nước mặt theo 14 đơn vị hành chính. Cách trình bày này giúp làm nổi bật bức tranh tương phản giữa nhu cầu nước công nghiệp khổng lồ tại Cẩm Phả (812,12 triệu m3/năm) so với năng lực đáp ứng nước sinh hoạt hạn chế tại các vùng hạ lưu. So với các báo cáo môi trường đồng bằng sông Hồng, tính tổn thương của đất ngập nước Quảng Ninh cao hơn do địa hình đồi núi dốc, sông ngắn khiến lũ lên nhanh và khả năng tự làm sạch của thủy vực bị suy giảm nhanh chóng khi bị ô nhiễm kim loại nặng.

Đề xuất và khuyến nghị

Kiểm soát ô nhiễm nước thải mỏ và hoàn nguyên bãi thải: Yêu cầu Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) phối hợp cùng Sở Tài nguyên và Môi trường đẩy mạnh phủ xanh 100% diện tích các bãi thải mỏ, lắp đặt hệ thống trung hòa nước chua mỏ nhằm nâng độ pH của hồ Nội Hoàng từ 3,7 lên mức 6,5–8,5 theo đúng tiêu chuẩn QCVN 08:2015/BTNMT, hoàn thành trước năm 2020.

Thiết lập hành lang bảo vệ nghiêm ngặt nguồn nước hồ Yên Lập và sông Đá Bạc: Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Ninh cùng Công ty TNHH MTV Thủy lợi Yên Lập cần khoanh định vành đai bảo vệ bán kính 500m xung quanh lòng hồ Yên Lập với dung tích 127,5 triệu m3, cấm tuyệt đối mọi hoạt động xả thải chưa qua xử lý nhằm duy trì nguồn nước sinh hoạt đạt chuẩn cho hơn 80% dân số thị xã Quảng Yên và thành phố Hạ Long trong giai đoạn 2016–2020.

Bảo vệ quỹ đất lúa và thúc đẩy nông nghiệp bền vững: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cần giữ vững diện tích tối thiểu 26.000 ha đất trồng lúa nước chất lượng cao tại Đông Triều, Đầm Hà; đẩy mạnh nhân rộng chương trình OCOP kết hợp kỹ thuật canh tác hữu cơ, giảm 30% lượng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật xả tràn ra các dòng sông trong giai đoạn 2016–2022.

Bảo tồn nguồn gen thủy sản nội địa và các loài đặc hữu: Chi cục Thủy sản tỉnh Quảng Ninh phối hợp với Ủy ban nhân dân các huyện Ba Chẽ, Tiên Yên quy hoạch khu bảo tồn sinh cảnh bãi đẻ tự nhiên, nghiêm cấm 100% các hành vi sử dụng xung điện, chất nổ đánh bắt cá mòi cờ hoa và bảo vệ nghiêm ngặt 5 loài cá đặc hữu quý hiếm từ năm 2017 trở đi.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và nông nghiệp: Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Quảng Ninh sử dụng luận văn làm căn cứ khoa học để xây dựng quy hoạch phân vùng tài nguyên nước, phê duyệt báo cáo đánh giá tác động môi trường các dự án khai khoáng.

Doanh nghiệp khai thác khoáng sản và công ty khai thác thủy lợi: Tập đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam và các công ty quản lý hồ đập áp dụng quy trình xử lý nước chua mỏ, quản lý an toàn dung tích hữu ích 118,12 triệu m3 tại các hồ cấp nước dân sinh.

Học viên, giảng viên và nhà nghiên cứu học thuật: Các chuyên gia ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Đất đai, Sinh thái học kế thừa phương pháp tiếp cận mô hình DPSIR và bộ cơ sở dữ liệu phân tích hóa lý 20 mẫu nước và 20 mẫu đất để mở rộng nghiên cứu dịch vụ hệ sinh thái.

Các tổ chức phi chính phủ và cộng đồng bảo tồn thiên nhiên: Nhóm dự án môi trường ứng dụng tư liệu về 5 loài cá đặc hữu cùng hệ thống thực vật nổi để thiết kế các mô hình đồng quản lý đất ngập nước dựa vào cộng đồng địa phương.

Câu hỏi thường gặp

Đất ngập nước nội địa Quảng Ninh có vai trò kinh tế quan trọng nhất ở khía cạnh nào? Hệ sinh thái đất ngập nước giữ vai trò then chốt trong cung cấp nước ngọt phục vụ kinh tế và dân sinh. Khảo sát thực tế cho thấy 86,2% người dân đánh giá rất cao vai trò cung cấp nước, tiêu biểu như hồ Yên Lập cung cấp nước tưới cho hơn 8.300 ha đất nông nghiệp và 33 triệu m3 nước sinh hoạt, công nghiệp mỗi năm.

Nguyên nhân chính khiến hồ Nội Hoàng bị axit hóa nghiêm trọng là gì? Hồ Nội Hoàng nằm liền kề tuyến vận tải than chuyên dụng và dưới chân các bãi thải mỏ. Quá trình phong hóa và rửa trôi đất đá chứa quặng sulfide từ các mỏ than phía thượng nguồn làm nước hồ bị axit hóa nặng với pH xuống mức 3,70, đồng thời hàm lượng Asen và Chì vượt chuẩn quy định.

Cơ cấu sử dụng nguồn nước mặt của tỉnh Quảng Ninh bộc lộ bất cập gì? Nguồn nước mặt đang chịu áp lực khai thác không đồng đều với 88,4% (3.243,04 triệu m3/năm) dành riêng cho công nghiệp, trong khi nông nghiệp chỉ nhận 10,5% và nước sinh hoạt, du lịch chỉ chiếm 1,1%, gây ra nguy cơ thiếu hụt nước sạch cục bộ cho người dân vào mùa khô.

Luận văn đã ghi nhận những loài thủy sản đặc hữu quý hiếm nào tại các sông suối Quảng Ninh? Nghiên cứu xác định được 5 loài cá đặc hữu có giá trị bảo tồn sinh học cao gồm cá lá giang (Parazacco vuquangensis) tại Hoành Bồ, Tiên Yên và 4 loài cá bống đá (Rhinogobius boa, Rhinogobius sulcatus, Rhinogobius variolatus, Rhinogobius virgigena) phân bố hẹp dọc lưu vực sông Ba Chẽ và Tiên Yên.

Mô hình DPSIR mang lại ưu thế gì trong đánh giá đất ngập nước tại đề tài? Mô hình DPSIR giúp xâu chuỗi logic từ Động lực phát triển kinh tế (khai thác than, đô thị hóa) tạo ra Áp lực thải chất độc, làm thay đổi Trạng thái chất lượng nước/đất, dẫn đến Tác động xấu tới sinh kế và đa dạng sinh học, từ đó xây dựng các nhóm Đáp ứng chính sách chuẩn xác.

Kết luận

  • Hệ thống hóa hiện trạng tài nguyên đất ngập nước nội địa tỉnh Quảng Ninh trên tổng diện tích tự nhiên 610.235 ha, khẳng định vai trò cấp nước sinh hoạt và sản xuất trọng yếu của các hồ đập lớn.
  • Bóc tách cấu trúc sử dụng 3.669,86 triệu m3 nước mặt mỗi năm, chỉ rõ sự áp đảo của công nghiệp (chiếm 88,4%) so với nhu cầu dân sinh và du lịch (chỉ chiếm 1,1%).
  • Cảnh báo thực trạng suy thoái môi trường nước nghiêm trọng tại khu vực mỏ than, điển hình là hiện tượng axit hóa (pH đạt 3,70) và ô nhiễm kim loại nặng tại hồ Nội Hoàng.
  • Phát hiện và ghi nhận giá trị đa dạng sinh học phong phú gồm 147 loài thực vật nổi, 77 loài động vật nổi cùng 5 loài cá đặc hữu quý hiếm tại lưu vực sông Ba Chẽ và Tiên Yên.
  • Đề xuất hệ thống 4 nhóm giải pháp công nghệ và chính sách đồng bộ nhằm cân bằng giữa tăng trưởng công nghiệp và bảo tồn bền vững đất ngập nước.

Các cơ quan quản lý và doanh nghiệp cần bắt tay triển khai ngay kế hoạch hoàn nguyên mỏ và thiết lập hành lang bảo vệ nguồn nước trong giai đoạn 2016–2020. Hãy tải toàn văn luận văn thạc sĩ khoa học môi trường của tác giả Hà Sao Linh để khai thác trọn vẹn kho dữ liệu và phương pháp luận chuyên sâu!