CHƯƠNG 1 TỎNG QUAN VỀ LĨNH vực NGHIÊN cứu 1.1 Môt số khái niệm cơ bản Kiểm kê nguồn thải (KKNT): “Là bảng kê hay danh sách tổng hợp về các nguồn thải và thải lượng các chất ô nhiễm thải vào môi trường khí, nước, đất của từng loại nguồn thải trong một phạm vi không gian xác định và một khoảng thời gian nhất định. KKNT giúp nhận diện nguồn gốc, bản chất đặc trưng như tính chất vật lý và hóa học của các chất ô nhiễm, diện tích khu vực phát thải, thời gian phát thải, loại hình hoạt động gây phát thải, mức độ và quy mô của các vấn đề ô nhiễm môi trường. KKNT là một công cụ quan trọng trong đánh giá, quản lý môi trường và nâng cao hiệu quả sản xuất. KKNT thông qua các công cụ tính toán để nắm bắt tình hình phát thải thực tế, dự báo lượng phát thải, thực hiện các biện pháp kiểm soát nguồn thải và phát triển các chính sách về kiểm soát nguồn thải chính là cơ sở hình thành các chính sách chung.
Các chính sách kiểm soát thích hợp phải dựa vào dữ liệu tin cậy của KKNT” [1]- Đầm phá ven bờ biển (coastal lagoon): là một loại hình thủy vực ven bờ, nước lợ, mặn hoặc siêu mặn, thường có hình dáng kéo dài, được ngăn cách với biển bởi hệ thống đê cát dạng cồn đụn và có cửa (inlet) thông với biển. Đầm phá ven bờ (coastal lagoons) khác với các vụng biển (lagoon) nằm giữa các rạn san hô vòng ngoài khơi [2]. Tải lượng ô nhiễm: là khối lượng chất ô nhiễm có trong nước thải hoặc nguồn nước trong một đơn vị thời gian xác định. Tải lượng ô nhiễm tối đa là khối lượng lớn nhất của chất ô nhiễm có thể có trong nguồn nước tiếp nhận mà không làm ảnh hưởng đến khả năng đáp ứng mục tiêu chất lượng nước của nguồn nước tiếp nhận [3].
Hoạt động bảo vệ môi trường (BVMT): là hoạt động giữ gìn, phòng ngừa, hạn chế các tác động xấu đến môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái, cải thiện, phục hồi môi trường; khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành [3]. 3 Sức tải môi trường: là khái niệm dùng để tính toán khả năng tiếp nhận chất thải lớn nhất của một thủy vực mà vẫn đảm bảo được khả năng tự làm sạch của thủy vực đó và đảm bảo được các chức năng vốn có của nó [4].2 Kinh nghiệm về kiểm kê nguồn thải trong và ngoài nước 1.1 Kinh nghiệm kiếm kê nguồn thải ngoài nước Theo nghiên cứu của Richardson và các cộng sự (1999) cho rằng STMT của đất ngập nước đối với phốt pho cũng có khả năng đồng hóa thấp tức là khả năng chịu tải p để không có những thay đổi đáng kể trong cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái là thấp. Florida Everglades là một vùng đất ngập nước có tầm quan trọng quốc tế, đã trải qua một sự thay đổi đáng kể trong hệ động thực vật bản địa của nó do tổng lượng phốt pho (TP) quá tải (trung bình là 147 tấn mỗi năm từ 199 5 đến 2004) và nồng độ TP trung bình tăng cao (69 pg L - 1 của TP năm 2004) từ dòng chảy nông nghiệp và dòng chảy từ Ho Okeechobee mặc dù đã sử dụng 16000 ha khu xử lý nước mưa. Các nhà khoa học đã trình bày một phân tích điểm thay đổi của Bayes về nghiên cứu thực nghiệm dài hạn và cho thấy rằng vượt quá ngưỡng nồng độ trung bình hình học của nước bề mặt là 15 pg L-l gằy ra sự mất cân bằng sinh thái trong các tập hợp tảo, macrophyte và động vật không xưong sống cũng như cấu trúc quần xã bùn.
Ngưỡng phốt pho cho tất cả các mức độ dinh dưỡng có thể thực tế hon và mang tính bảo vệ cao hon khi được trình bày dưới dạng vùng ngưỡng (12-15 pg L-l) vì các ước tính về độ không chắc chắn phải được sử dụng để xác định chính xác ngưỡng TP, thay đổi theo mùa và độ sâu của nước. Hầu hết các khu vực bên trong của Everglades hiện đang ở bằng hoặc thấp hon vùng ngưỡng này, nhưng các khu vực bên ngoài gần các cấu trúc dòng chảy (ngoại trừ Công viên Quốc gia Everglades) hiện đang nhận được gấp đôi hoặc gấp ba ngưỡng đề xuất. Cách tiếp cận Bayes này được sử dụng để giải quyết sự mất cân bằng sinh thái dọc theo độ dốc dinh dưỡng, có thể áp dụng để xác định ngưỡng và trạng thái ổn định trong các hệ sinh thái thủy sinh khác [10]. Năm 1974, các nhà khoa học Mỹ gồm Edwards và cộng sự đã sử dụng khái niệm sức tải môi trường (STMT) để tính toán mật độ chăn thả gia súc phù hợp tại cao nguyên 4 Kaibad.
Ngày nay, việc đánh giá STMT đã được áp dụng vào nhiều lĩnh vực từ xã hội học (mật độ dân cư), công nghiệp (mật độ nhà máy, xí nghiệp), giao thông vận tải (mật độ phưong tiện, xe cộ), nông nghiệp, thủy sản và du lịch (mật độ khách du lịch), v. Sức tải môi trường không chỉ đánh giá các yếu tố liên quan trực tiếp mà cả nhiều yếu tố có tác động qua lại vói nhau, chịu ảnh hưởng lẫn nhau [11]. Theo kết quả tính toán của Robertson và cộng sự (1995), STMT của rừng ngập mặn đối với việc nuôi tôm thâm canh và bán thâm canh như sau: với 1 ha rừng ngập mặn dùng nuôi tôm thâm canh thì cần 21,7 ha rừng ngập mặn để hấp thụ phốt pho từ nước thải và 7,2 ha rừng ngập mặn để hấp thụ đạm; vói 1 ha rừng ngập mặn dùng nuôi tôm bán thâm canh, cần 2,4ha để hấp thụ đạm từ nước thải và 2,8 ha để hấp thụ phốt pho [12]. Việc nghiên cứu tải lượng ô nhiễm và STMT là một trong những vấn đề quan trọng trong quản lý môi trường nước và phân bổ tài nguyên nước đầu nguồn.
Li và các cộng sự đã tiến hành phân tích toàn diện về tải lượng ô nhiễm nước và khả năng chịu đựng của môi trường bằng cách thực hiện một nghiên cứu điển hình về lưu vực hồ Taiping, tỉnh An Huy, Trung Quốc. Dựa trên các số liệu quan trắc và thống kê cũng như phưong pháp hệ số lưu lượng, các nguồn ô nhiễm nước khác nhau đã được phân tích. Ba mô hình, bao gồm mô hình một chiều đon giản, mô hình thợ hàn Vollen và mô hình Dillion, được sử dụng để ước tính khả năng môi trường nước của hồ Taiping và các con sông lớn khác. Kết quả chỉ ra rằng 3863,75 tấn COD, 410,24 tan NH3-N và 51,63 tấn TP được thải vào hồ Taiping trong năm 2011.
Ô nhiễm nước chủ yếu do nước thải sinh hoạt đô thị và nông thôn, chiếm khoảng 60%. Sông Machuan và sông Puxi bị ô nhiễm nghiêm trọng hon các sông khác trong lưu vực hồ Taiping. Phân tích không gian về lượng ô nhiễm thải ra cho thấy rằng các khu vực phát triển có tải lượng ô nhiễm tưong đối cao hon. Trong khi ho Taiping vẫn có khả năng mang ô nhiễm lớn theo mục tiêu quản lý chất lượng nước hiện tại, lưu lượng NH3-N và TP ỏ sông Puxi, sông Yangxi và sông Shuxi đã gần đạt đến giới hạn.
Do đó, việc kiểm soát tổng lượng các chất ô nhiễm cần được thực hiện trong tưong lai. (Li et al.2 Kinh nghiệm kiểm kê nguồn thải trong nước Dự án "Kiểm soát nguồn thải sông Sài Gòn” (2012) được thực hiện bởi Segimon Serrat Serra đã đưa ra kết luận rằng nguyên nhân dẫn đến sự suy giảm chất lượng nước sông Sài Gòn là do rất nhiều nguồn thải như nước chảy tràn đô thị, nước thải từ các khu dân cư, rò rỉ dầu từ hoạt động giao thông thủy, nước rò rỉ từ các bãi chôn lấp rác, nước thải từ hoạt động khai khoáng và hoạt động sản xuất công - nông nghiệp. Minh chứng cho thấy rằng nguồn thải từ bãi chôn lấp rác Gò Cát đã tác động mạnh đến chất lượng nguồn nước. Bãi rác này có khu vực cách ly rất hẹp lại gần sông Sài Gòn nên nước rỉ rác chảy ra sông là rất khó kiểm soát.
Các sự cố tràn dầu do giao thông thủy cũng để lại những tác động nặng nồ cho chất lượng nước sông. Riêng hoạt động sản xuất nông nghiệp do quy mô còn nhỏ lẻ nên chưa tác động đáng kể cho nguồn nước [18]. Bên cạnh đó, nước thải khu vực dân cư mà cụ thể là nước thải sinh hoạt nhiễm phân và nước chảy tràn đô thị là điều rất đáng lo. Do diện tích bề mặt thành phố được bê tông ngày càng lớn nên lượng nước mưa không thể thẳm thấu xuống đất mà chảy tràn kéo cùng với các chất thải trên bề mặt đất theo kênh rạch dẫn ra sông.
Ngoài ra, chất thải phát sinh từ khu vực dân cư do các bể phốt hoạt động không hiệu quả hoặc không qua các bể phốt thải hết ra sông đang khiến cho nguồn nước sông ô nhiễm khá nặng. Kết quả phân tích mẫu chất thải nước sông Sài Gòn cho thấy, nồng độ vi sinh luôn luôn ở mức cao vượt tiêu chuẩn cho phép từ vài chục đến vài trăm lần, kế đến là nồng độ các chat COD, BOD cũng cao vượt ngưỡng cho phép nhiều lần [18]. Tác giả Lê Xuân Sinh với bài báo “Tải lượng chất ô nhiễm đưa vào vịnh Đà Nang” đã đưa ra kết luận về nguyên nhân gây ô nhiễm vịnh Đà Nang do các nguồn thải chủ yếu từ sinh hoạt (dân cư và khách du lịch) và chăn nuôi. Theo số liệu thống kê, dân số của thành phố Đà Nang năm 2013 là 992.849 người, dự báo quy mô dân số thành phố Đà Nang vào năm 2025 là 1.
Năm 2013, lượng khách du lịch đến thành phố ĐàNang là 3.000 người, trong đó khách quốc tế là 484.000 người và khách nội địa là 2.000 người, thời gian khách lưu trú 6 trung bình là 2 ngày [6]. Theo niên giám thống kê thành phố Đà Nang 2009- 2013, chỉ số tăng trưởng khách du lịch trung bình khoảng 30,2 %/năm. Giả sử tốc độ phát triển du lịch vẫn duy trì đến 2025 thì lượng khách du lịch đến thành phố ước khoảng 14,8 triệu lượt khách vào năm 2025. Kết quả tính toán tải lượng ô nhiễm năm 2013 và dự báo cho năm 2025 từ nguồn sinh hoạt của thành phố Đà Nang như sau: Bảng 1.1 Tải lượng (2013) và dự báo tải lượng ô nhiễm phát sinh từ nguồn sinh hoạt của thành phố Đà Nang (2025) Thông số Du lịch Dân cư Sinh hoạt (tấn/năm) (tấn/năm) (tấn/năm) 2013 2025 2013 2025 2013 2025 COD 657 4.535 Theo kết quả thống kê của tác giả về tải lượng nguồn thải từ các hoạt động du lịch, dân cư và sinh hoạt vào thành phố Đà Nang là rất lớn.