Đánh giá hiện trạng môi trường nước biển ven bờ tại thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa

Đánh giá hiện trạng môi trường nước biển ven bờ Sầm Sơn, Thanh Hóa, phân tích chất lượng nước, tác động sinh thái và giải pháp bảo vệ môi trường biển.

• Tác giả: Phạm Thị Quyên
• Người hướng dẫn: Th.S. Dương Thị Minh Hòa
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Địa Chính Môi Trường
• Đề tài: Đánh Giá Hiện Trạng Môi Trường Nước Biển Ven Bờ Khu Vực Thành Phố Sầm Sơn, Tỉnh Thanh Hóa
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục tiêu của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa trong thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
• 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
• 2.1.1. Một số khái niệm, thuật ngữ liên quan đến môi trường
• 2.2. Cơ sở thực tiễn
• 2.2.1. Vai trò của biển đối với tự nhiên
• 2.2.2. Vai trò của biển đối với đời sống con người
• 2.3. Cơ sở pháp lý
• 2.4. Phân loại ô nhiễm nước biển
• 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng, phạm vi, địa điểm và thời gian tiến hành nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.3. Phương pháp nghiên cứu
• 3.3.1. Phương pháp thu thập và kế thừa tài liệu thứ cấp
• 3.3.2. Phương pháp lấy mẫu ngoài hiện trường và phân tích trong phòng thí nghiệm
• 3.3.3. Phương pháp tổng hợp, so sánh, viết báo cáo
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tại khu vực Tp Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa
• 4.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ở thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa
• 4.2. Sức ép từ phát triển kinh tế - xã hội tới môi trường nước biển ven bờ khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa
• 4.2.1. Tác động của dân số đối với môi trường
• 4.2.2. Sức ép từ phát triển kinh tế - xã hội tới môi trường nước biển ven bờ khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa
• 4.3. Đánh giá hiện trạng môi trường nước biển ven bờ khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa
• 4.3.1. Hiện trạng chất lượng môi trường nước biển ven bờ khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa tháng 08 năm 2018
• 4.3.2. Hiện trạng chất lượng môi trường nước biển ven bờ khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa tháng 09 năm 2018
• 4.3.3. Hiện trạng chất lượng môi trường nước biển ven bờ khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa tháng 10 năm 2018
• 4.3.4. Hiện trạng chất lượng môi trường nước biển ven bờ khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa tháng 11 năm 2018
• 4.3.5. Diễn biến chất lượng môi trường nước biển ven bờ khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa từ tháng 08 đến tháng 11 năm 2018
• 4.4. Đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước biển ven bờ thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa
• 4.4.1. Giải pháp về chính sách
• 4.4.2. Giải pháp về kinh tế, khoa học công nghệ
• 4.4.3. Các giải pháp khác
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Đặt vấn đề

Biển và đại dương chiếm khoảng 71% diện tích bề mặt Trái Đất, đóng vai trò quan trọng trong các quá trình tự nhiên và phát triển kinh tế. Tuy nhiên, môi trường nước biển hiện đang đối mặt với tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng. Theo báo cáo của UNEP, gần 90% nước thải ở châu Á được xả thẳng ra biển mà không qua xử lý, gây ra những tác động tiêu cực đến sinh thái ven biển. Việt Nam, với bờ biển dài hơn 3.260 km, cũng không nằm ngoài tình trạng này. Hàng năm, Việt Nam thải ra từ 0,28 đến 0,73 triệu tấn rác thải nhựa ra biển, đứng thứ tư thế giới về lượng rác thải nhựa. Tình trạng ô nhiễm này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng nước mà còn đe dọa đến sự sống của các loài sinh vật biển và sức khỏe con người. Do đó, việc đánh giá hiện trạng môi trường nước biển ven bờ, đặc biệt là tại thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa, là rất cần thiết.

II. Hiện trạng môi trường nước biển ven bờ Sầm Sơn

Nghiên cứu về chất lượng nước biển ven bờ Sầm Sơn cho thấy sự biến đổi đáng kể trong các tháng từ tháng 8 đến tháng 11 năm 2018. Các chỉ tiêu như pH, hàm lượng DO, TSS, COD và BOD5 đều được phân tích và so sánh với tiêu chuẩn quy định. Kết quả cho thấy, một số chỉ tiêu vượt quá giới hạn cho phép, cho thấy tình trạng ô nhiễm nước nghiêm trọng. Đặc biệt, hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) và nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) có xu hướng tăng cao, cho thấy sự gia tăng ô nhiễm hữu cơ trong nước. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sự sống của các loài thủy sinh mà còn tác động tiêu cực đến hoạt động du lịch và sinh kế của người dân địa phương. Việc đánh giá hiện trạng này là cơ sở để đề xuất các biện pháp bảo vệ và cải thiện môi trường nước biển ven bờ.

III. Nguyên nhân và tác động của ô nhiễm

Ô nhiễm môi trường nước biển ven bờ Sầm Sơn chủ yếu xuất phát từ các hoạt động kinh tế - xã hội như du lịch, đánh bắt hải sản và phát triển đô thị. Sự gia tăng dân số và nhu cầu phát triển kinh tế đã tạo ra áp lực lớn lên tài nguyên nước. Các chất thải sinh hoạt, rác thải nhựa và hóa chất từ các hoạt động sản xuất đều được xả thải trực tiếp ra biển mà không qua xử lý. Theo thống kê, mỗi ngày có khoảng 2.000 tấn rác thải được thải ra ven biển, trong đó rác thải nhựa chiếm tỷ lệ cao. Điều này không chỉ làm giảm chất lượng nước mà còn gây ra những tác động tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái biển. Việc nhận diện và phân tích nguyên nhân ô nhiễm là rất quan trọng để có những giải pháp khắc phục hiệu quả.

IV. Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường

Để giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường nước biển ven bờ Sầm Sơn, cần có các giải pháp đồng bộ từ chính sách đến thực tiễn. Trước hết, cần tăng cường công tác quản lý và giám sát chất lượng nước biển, áp dụng các quy chuẩn kỹ thuật về chất lượng nước. Đồng thời, cần nâng cao nhận thức của cộng đồng về bảo vệ môi trường, khuyến khích các hoạt động du lịch bền vững và giảm thiểu rác thải nhựa. Các cơ quan chức năng cần phối hợp chặt chẽ trong việc xử lý rác thải và nước thải, đảm bảo không xả thải trực tiếp ra biển. Việc thực hiện các giải pháp này không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn bảo vệ hệ sinh thái biển và nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân địa phương.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Môi trường biển và đới bờ đóng vai trò then chốt trong phát triển kinh tế xã hội và bảo đảm an ninh quốc phòng của Việt Nam – quốc gia sở hữu bờ biển dài 3.260 km và hơn 1 triệu km² vùng đặc quyền kinh tế. Tuy nhiên, theo báo cáo của Bộ Tài nguyên và Môi trường (BTNMT), vùng ven biển nước ta đang chịu sức ép nghiêm trọng từ ô nhiễm lục địa: mỗi ngày phát sinh khoảng 2.000 tấn rác thải ven bờ, lượng dầu mỡ khoáng thải ra biển tại Sầm Sơn lên tới 870 tấn/năm. Thành phố Sầm Sơn (Thanh Hóa) với tốc độ tăng trưởng du lịch nhanh chóng (đón hàng triệu lượt khách/năm) đang đối mặt với nguy cơ suy thoái chất lượng nước biển ven bờ do áp lực xả thải sinh hoạt, du lịch, giao thông thủy và nuôi trồng thủy sản.

Problem statement của dự án tập trung giải quyết tình trạng thiếu hụt dữ liệu quan trắc hệ thống và sự gia tăng cục bộ của các chất ô nhiễm hữu cơ, chất rắn lơ lửng tại các bãi tắm trung tâm Sầm Sơn. Dự án hướng tới các mục tiêu cụ thể:

1. Đánh giá áp lực phát triển kinh tế - xã hội (du lịch, đô thị hóa, khai thác thủy sản) lên môi trường nước biển ven bờ Sầm Sơn.
2. Thiết lập quy trình quan trắc, phân tích định lượng 09 thông số hóa lý cốt lõi (pH, DO, Độ đục, TSS, COD, $\text{BOD}_5$, $\text{Cl}^-$, Fe, Zn) tại 03 điểm nóng du lịch (Bãi A, Bãi B, Bãi C) trong giai đoạn chuyển mùa từ tháng 08 đến tháng 11 năm 2018.
3. Đối sánh dữ liệu thực nghiệm với Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia QCVN 10-MT:2015/BTNMT, phân tích xu hướng diễn biến chất lượng nước và đề xuất các giải pháp kỹ thuật, chính sách quản lý bền vững.

Phương pháp tiếp cận tích hợp quan trắc hiện trường theo tiêu chuẩn TCVN/ISO với phân tích hóa nghiệm đa chỉ tiêu trong phòng thí nghiệm. Phạm vi nghiên cứu giới hạn tại vùng nước biển ven bờ (dưới 03 hải lý) thuộc 03 bãi tắm nội thị của TP. Sầm Sơn trong khung thời gian 4 tháng quan trắc định kỳ.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tại khu vực duyên hải Bắc Trung Bộ, công tác kiểm soát ô nhiễm nước biển đối mặt với nhiều rào cản do tính chất phát tán nhanh của thủy triều và nguồn thải phân tán.

Giải pháp hiện hữu	Ưu điểm	Nhược điểm	Khả năng ứng dụng tại Sầm Sơn
Quan trắc thủ công định kỳ (Sở TN&MT)	Độ chính xác phân tích phòng lab cao	Chu kỳ thưa (1-2 lần/năm), không bắt kịp biến động mùa du lịch cao điểm	Đang áp dụng nhưng thiếu tính liên tục
Hồ sinh học xử lý tập trung (Bãi rác TP)	Chi phí đầu tư ban đầu thấp, tận dụng xử lý tự nhiên	Quá tải trầm trọng (tiếp nhận 130-150 $\text{m}^3$ rác/ngày, 500-2.500 $\text{m}^3$ nước thải/ngày)	Gây ô nhiễm thứ cấp ra sông Đơ và biển
Mô hình nghiên cứu đề xuất	Quan trắc đa điểm theo chu kỳ mùa (tháng 8-11), kiểm soát 09 chỉ tiêu trọng yếu	Đòi hỏi chuẩn hóa quy trình lấy mẫu ngoài hiện trường nghiêm ngặt	Tối ưu cho đánh giá tác động mùa vụ

Phân loại yêu cầu nghiên cứu theo ma trận MoSCoW:

• Must have: Dữ liệu định lượng TSS, DO, pH, COD, $\text{BOD}_5$ tại tọa độ chuẩn xác của 3 bãi tắm A, B, C; đối chiếu trực tiếp với QCVN 10-MT:2015/BTNMT.
• Should have: Phân tích kim loại nặng (Fe, Zn) bằng phương pháp trắc quang và chỉ số ion $\text{Cl}^-$ bằng chuẩn độ Mohr.
• Could have: Đánh giá tương quan giữa lượng khách du lịch, chế độ nhật triều và nồng độ chất ô nhiễm.
• Won't have: Mô hình hóa phát tán ô nhiễm 3D thủy lực thời gian thực (real-time hydrodynamic modeling).

Thiết kế hệ thống quan trắc và phân tích

Quy trình thu thập và xử lý số liệu môi trường được thiết kế theo chuỗi tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia:

[ Hiện trường: Bãi A (M1A), Bãi B (M2B), Bãi C (M3C) ]
[ Thu mẫu & Đo nhanh tại chỗ: Máy đo đa chỉ tiêu (pH, DO, Turbidity) ]
[ Phân tích phòng Lab: ĐH Nông Lâm Thái Nguyên / Trạm KT Hải văn ]

Ma trận thiết bị và tiêu chuẩn kỹ thuật:

• TCVN 5998:1995 (ISO 5667-9:1987): Kỹ thuật lấy mẫu nước biển ven bờ.
• TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003): Kỹ thuật bảo quản và xử lý mẫu nước.
• Máy đo đa chỉ tiêu cầm tay: Đo trực tiếp pH (độ phân giải 0,01 pH), DO (cảm biến quang học/galvanic, sai số $\pm 0,1\text{ mg/L}$), Độ đục (đơn vị NTU).
• Máy trắc quang phổ tử ngoại khả kiến (UV-Vis Spectrophotometer): Xác định hàm lượng vết Fe và Zn tại bước sóng đặc trưng.

Methodology

Quy trình nghiên cứu triển khai theo mô hình kiểm soát chất lượng 4 giai đoạn:

1. Khảo sát & Định vị: Thiết lập 03 trạm lấy mẫu cố định bằng GPS:
   • $M_1A$ (Bãi A): Tọa độ $105,9007^\circ\text{E} - 19,7296^\circ\text{N}$
   • $M_2B$ (Bãi B): Tọa độ $105,9015^\circ\text{E} - 19,7315^\circ\text{N}$
   • $M_3C$ (Bãi C): Tọa độ $105,9039^\circ\text{E} - 19,7373^\circ\text{N}$
2. Kế hoạch thu mẫu: Tiến hành đồng bộ từ 07:00 đến 08:00 sáng định kỳ mỗi tháng một lần trong 4 tháng liên tục (08/2018 đến 11/2018) nhằm loại trừ sai số do chu kỳ triều nhật và bức xạ nhiệt ban ngày.
3. Phân tích thực nghiệm: Triển khai mẫu song song (duplicate samples) và mẫu trắng (blank samples) để đảm bảo độ tin cậy $R^2 > 0,99$ trên đường chuẩn trắc quang.
4. Đánh giá rủi ro: Xử lý biến động bất thường do thời tiết (mưa bão tháng 10-11) bằng phương pháp chuẩn hóa dữ liệu thống kê môi trường.

Implementation và kết quả

Development process & Analytical algorithms

Các thuật toán tính toán và công thức chuẩn độ hóa phân tích được áp dụng nghiêm ngặt:

1. Xác định Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) bằng phương pháp khối lượng: $$\text{TSS } (\text{mg/L}) = \frac{(m_2 - m_1) \times 10^6}{V}$$ Trong đó: $m_1$ là khối lượng giấy lọc sợi thủy tinh trước khi lọc (g); $m_2$ là khối lượng giấy lọc chứa cặn sau sấy khô ở $105^\circ\text{C}$ đến khối lượng không đổi (g); $V$ là thể tích mẫu nước biển lọc ($\text{mL}$).

2. Chuẩn độ ion Clorua ($\text{Cl}^-$) theo phương pháp Mohr: $$\text{C}{\text{Cl}^-} (\text{mg/L}) = \frac{(V_1 - V_0) \times N{\text{AgNO}3} \times 35,45 \times 1000}{V{\text{mẫu}}}$$ Trong đó: $V_1$ là thể tích $\text{AgNO}_3$ tiêu tốn khi chuẩn độ mẫu ($\text{mL}$); $V_0$ là thể tích $\text{AgNO}3$ cho mẫu trắng; $N{\text{AgNO}_3}$ là nồng độ đương lượng dung dịch bạc nitrat.

3. Đo hàm lượng kim loại nặng (Fe, Zn) qua định luật Beer-Lambert: $$A = \log_{10}\left(\frac{I_0}{I}\right) = \varepsilon \cdot c \cdot l$$ Trong đó: $A$ là độ hấp thụ quang học; $\varepsilon$ là hệ số hấp thụ phân tử; $l$ là chiều dày cuvet ($1\text{ cm}$); $c$ là nồng độ kim loại cần tìm ($\text{mg/L}$).

Testing và validation

Dữ liệu quan trắc qua 4 đợt khảo sát thực tế tại 3 bãi tắm trọng điểm được tổng hợp và đối chiếu với ngưỡng giới hạn của QCVN 10-MT:2015/BTNMT (áp dụng cho vùng bãi tắm, thể thao dưới nước):

+---------------------------------------------------------------------------------------+
|                BẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG NƯỚC BIỂN SẦM SƠN          |
+-------+------------+----------+-----------------------------------+-------------------+
| Tháng | Thông số   | Đơn vị   | M1A (Bãi A) | M2B (Bãi B) | M3C (Bãi C) | QCVN 10-MT:2015 |
+-------+------------+----------+-------------+-------------+-------------+-------------------+
| 08    | pH         | -        | 7,80        | 7,50        | 7,40        | 6,5 - 8,5         |
| 2018  | DO         | mg/L     | 9,55        | 9,95        | 9,80        | >= 4,0            |
|       | TSS        | mg/L     | 105,00      | 100,00      | 115,00      | 50,00 (Vượt)      |
|       | COD        | mg/L     | 105,00      | 114,00      | 135,00      | -                 |
|       | BOD5       | mg/L     | 52,50       | 57,00       | 67,50       | -                 |
|       | Fe         | mg/L     | 0,11        | 0,13        | 0,09        | 0,50              |
|       | Zn         | mg/L     | 0,45        | 0,23        | 0,30        | 1,00              |
+-------+------------+----------+-------------+-------------+-------------+-------------------+
| 09    | pH         | -        | 7,10        | 7,90        | 7,70        | 6,5 - 8,5         |
| 2018  | DO         | mg/L     | 7,51        | 7,10        | 7,80        | >= 4,0            |
|       | TSS        | mg/L     | 100,00      | 105,00      | 95,00       | 50,00 (Vượt)      |
|       | COD        | mg/L     | 150,00      | 146,00      | 132,00      | -                 |
|       | BOD5       | mg/L     | 75,00       | 73,00       | 66,00       | -                 |
|       | Fe         | mg/L     | 0,25        | 0,27        | 0,08        | 0,50              |
|       | Zn         | mg/L     | 0,82        | 0,93        | 0,66        | 1,00              |
+-------+------------+----------+-------------+-------------+-------------+-------------------+
| 10    | pH         | -        | 6,78        | 6,91        | 6,77        | 6,5 - 8,5         |
| 2018  | DO         | mg/L     | 8,80        | 8,10        | 7,50        | >= 4,0            |
|       | TSS        | mg/L     | 90,00       | 100,00      | 115,00      | 50,00 (Vượt)      |
|       | COD        | mg/L     | 176,00      | 145,00      | 165,00      | -                 |
|       | BOD5       | mg/L     | 88,00       | 72,50       | 82,50       | -                 |
|       | Fe         | mg/L     | 0,24        | 0,27        | 0,11        | 0,50              |
|       | Zn         | mg/L     | 0,45        | 0,87        | 0,80        | 1,00              |
+-------+------------+----------+-------------+-------------+-------------+-------------------+
| 11    | pH         | -        | 7,60        | 7,30        | 7,50        | 6,5 - 8,5         |
| 2018  | DO         | mg/L     | 6,24        | 7,10        | 6,78        | >= 4,0            |
|       | TSS        | mg/L     | 110,00      | 105,00      | 95,00       | 50,00 (Vượt)      |
|       | COD        | mg/L     | 175,00      | 168,00      | 160,00      | -                 |
|       | BOD5       | mg/L     | 87,50       | 84,00       | 80,00       | -                 |
|       | Fe         | mg/L     | 0,17        | 0,21        | 0,25        | 0,50              |
|       | Zn         | mg/L     | 0,81        | 1,31        | 0,90        | 1,00 (Bãi B vượt) |
+-------+------------+----------+-------------+-------------+-------------+-------------------+

Kết quả đạt được

1. Chỉ tiêu TSS (Tổng chất rắn lơ lửng) – Báo động đỏ:

   • 100% số mẫu tại cả 3 bãi tắm trong cả 4 tháng đều vượt ngưỡng quy chuẩn ($50\text{ mg/L}$).
   • Nồng độ TSS dao động từ $90,00\text{ mg/L}$ đến $115,00\text{ mg/L}$ (vượt từ 1,8 đến 2,3 lần so với QCVN 10-MT:2015/BTNMT). Đỉnh điểm rơi vào Bãi C tháng 8 và tháng 10 ($115\text{ mg/L}$ - vượt 2,3 lần), Bãi A tháng 11 ($110\text{ mg/L}$ - vượt 2,2 lần).
   • Nguyên nhân: Vào tháng 8-9 do lưu lượng du khách tắm biển cực lớn và xả thải ven bờ; vào tháng 10-11 do lưu lượng phù sa từ Sông Mã (270-300 triệu tấn phù sa/năm) và sông Đơ đổ ra biển trong mùa mưa lũ.

2. Chỉ tiêu Kim loại nặng (Fe, Zn):

   • Sắt (Fe) duy trì ổn định ở mức an toàn ($0,08 - 0,27\text{ mg/L}$ so với ngưỡng cho phép $0,5\text{ mg/L}$).
   • Kẽm (Zn) có xu hướng tăng cao vào cuối năm; đặc biệt tháng 11/2018 tại Bãi B đạt $1,31\text{ mg/L}$, vượt 1,31 lần so với ngưỡng quy chuẩn ($1,0\text{ mg/L}$). Hiện tượng này liên quan trực tiếp đến hoạt động tàu thuyền đánh bắt thủy sản neo đậu, sửa chữa và rò rỉ nhiên liệu, sơn chống hà đáy tàu.

3. Chỉ tiêu Hóa lý khác:

   • pH: Dao động từ 6,77 đến 7,90, hoàn toàn nằm trong giới hạn tối ưu (6,5 - 8,5).
   • DO: Đạt từ $6,24\text{ mg/L}$ đến $9,95\text{ mg/L}$, cao hơn nhiều so với ngưỡng tối thiểu ($4,0\text{ mg/L}$), đảm bảo khả năng duy trì sinh thái thủy sinh dù có xu hướng giảm dần về tháng 11 do cặn lơ lửng cản trở trao đổi khí.
   • COD & $\text{BOD}_5$: Tăng dần từ tháng 8 ($\text{COD} \sim 105-135\text{ mg/L}$, $\text{BOD}_5 \sim 52,5-67,5\text{ mg/L}$) lên đỉnh điểm vào tháng 10-11 ($\text{COD} \sim 160-176\text{ mg/L}$, $\text{BOD}_5 \sim 80-88\text{ mg/L}$), phản ánh tải lượng chất hữu cơ cao từ nước thải sinh hoạt đô thị chưa xử lý triệt để.

Đổi mới và đóng góp

Nghiên cứu mang lại những đóng góp khoa học và thực tiễn rõ rệt so với các chương trình quan trắc truyền thống:

1. Xác lập bộ dữ liệu thực nghiệm liên tục theo mùa chuyển tiếp: Khác với các báo cáo môi trường mang tính đơn lẻ, đề tài ghi nhận chuỗi động thái chất lượng nước từ mùa cao điểm du lịch hè sang mùa mưa bão ven biển Bắc Trung Bộ, định lượng chính xác sự tương quan giữa thời tiết, dòng chảy sông ngòi và hoạt động nhân sinh.
2. So sánh với các nghiên cứu tiền nhiệm tại vùng bờ:
   • So với các nghiên cứu tại Vịnh Hạ Long hay Cảng Đà Nẵng (vốn tập trung vào ô nhiễm dầu và độ đục cảng biển), nghiên cứu này phân lập rõ đặc thù của bãi tắm du lịch hở: TSS vượt chuẩn từ 180% - 230% là nhân tố rủi ro chính chi phối chất lượng nước.
   • Phát hiện hiện tượng tích tụ cục bộ kẽm (Zn vượt 31% vào tháng 11 tại Bãi B), cung cấp bằng chứng cho việc kiểm soát các bến cá tạm tự phát gần khu vực bãi tắm.
3. Đóng góp phương pháp luận: Tối ưu hóa quy trình phối hợp giữa quan trắc khí tượng hải văn với phân tích hóa học môi trường, cung cấp cơ sở dữ liệu nền cho Chi cục Biển và Hải đảo tỉnh Thanh Hóa trong quy hoạch không gian biển (Marine Spatial Planning).

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kết quả nghiên cứu cung cấp căn cứ kỹ thuật trực tiếp phục vụ quản lý đô thị và bảo vệ đới bờ TP. Sầm Sơn:

[ Nguồn phát thải chính ]
[ Kế hoạch can thiệp kỹ thuật & Hạ tầng ]
[ Kiểm soát & Giám sát liên tục ]

• Lộ trình triển khai:
  • Giai đoạn 1 (Ngắn hạn): Tăng cường nạo vét, cải tạo 3 hồ sinh học hiện hữu ($9.100\text{ m}^2$) tại bãi rác Sầm Sơn, chấm dứt tình trạng xả tràn nước rỉ rác chưa qua xử lý ra sông Đơ.
  • Giai đoạn 2 (Trung hạn): Đầu tư hệ thống trạm quan trắc nước biển tự động truyền dữ liệu IoT về trung tâm giám sát môi trường đô thị Sầm Sơn; kiểm tra bắt buộc hệ thống xử lý nước thải cục bộ của các khách sạn từ 3 sao trở lên.
  • Giai đoạn 3 (Dài hạn): Quy hoạch đồng bộ dải cây xanh phòng hộ ven biển ($201,02\text{ ha}$ rừng Trường Lệ) kết hợp đê kè giảm sóng, giảm xói lở và lắng đọng phù sa ven bờ.

Hạn chế và hướng phát triển

• Hạn chế kỹ thuật: Chuỗi dữ liệu quan trắc mới dừng lại ở 4 tháng (08 đến 11/2018), chưa bao quát trọn vẹn chu kỳ 12 tháng để đánh giá tác động của gió mùa Đông Bắc cực đại và mùa khô (tháng 12 đến tháng 4 năm sau).
• Hạn chế nguồn lực: Chưa triển khai phân tích được các chỉ tiêu vi sinh chuyên sâu (Coliform, E. coli) và hợp chất hữu cơ độc hại (PAHs, tồn dư thuốc bảo vệ thực vật từ nông nghiệp lưu vực sông Mã).
• Hướng phát triển:
  • Mở rộng mạng lưới quan trắc ra vùng nước xa bờ (từ 03 đến 06 hải lý) và các vùng phụ cận như Quảng Cư, Vụng Tiên.
  • Tích hợp mô hình số trị thủy động lực học Delft3D / MIKE 21 để mô phỏng trường dòng chảy và lan truyền chất ô nhiễm dưới tác động tổng hợp của triều và gió mùa.
  • Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm chất lượng nước biển phục vụ du lịch thông qua ứng dụng di động cho du khách.

Đối tượng hưởng lợi

• Sinh viên & Học viên ngành Địa chính - Môi trường / Quản lý Tài nguyên: Nguồn tài liệu tham khảo chuẩn mực về quy trình lấy mẫu, bảo quản và phân tích hóa nghiệm môi trường nước biển theo TCVN/ISO.
• Kỹ sư Môi trường & Chuyên viên Phân tích: Dữ liệu nền tảng về hệ số dao động của các chỉ tiêu TSS, COD, kim loại nặng tại vùng biển chịu tác động kép từ du lịch và cửa sông.
• Cơ quan Quản lý Nhà nước (UBND TP. Sầm Sơn, Sở TN&MT Thanh Hóa): Luận cứ khoa học phục vụ công tác thanh tra môi trường, phê duyệt báo cáo ĐTM các dự án ven biển và hoạch định chiến lược du lịch xanh.
• Cộng đồng doanh nghiệp du lịch & Ngư dân địa phương: Định hướng giữ gìn vệ sinh môi trường biển, nâng cao giá trị thương hiệu du lịch Sầm Sơn và bảo vệ nguồn lợi thủy sản bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để triển khai quan trắc nước biển ven bờ là gì? Cần tuân thủ nghiêm ngặt TCVN 5998:1995 về vị trí, độ sâu lấy mẫu tầng mặt (cách mặt nước $0,5\text{ m}$), thiết bị lấy mẫu bằng nhựa chuyên dụng không hấp phụ kim loại, và bảo quản mẫu ở $4^\circ\text{C}$ theo TCVN 6663-3:2008 trước khi chuyển về phòng thí nghiệm đạt chuẩn VILAS.

2. Tại sao hàm lượng TSS luôn vượt quy chuẩn ở cả 3 bãi tắm trong suốt 4 tháng? Do hai nguyên nhân cộng hưởng: Trong tháng 8-9, mật độ du khách tắm biển cực cao khuấy động đáy cát kết hợp xả thải ven bờ; trong tháng 10-11, lưu lượng lũ lớn từ sông Mã mang theo hàm lượng phù sa khổng lồ đổ thẳng ra cửa Hới và phát tán dọc bờ biển.

3. Chỉ số Kẽm (Zn) vượt chuẩn tại Bãi B vào tháng 11 phản ánh điều gì? Phản ánh tác động trực tiếp từ hoạt động của đội tàu thuyền khai thác thủy sản neo đậu gần khu vực bãi tắm, rò rỉ dầu mỡ, rửa tàu và bong tróc lớp sơn chống hà đáy tàu có chứa kẽm trong mùa đánh bắt cuối năm.

4. Nước biển Sầm Sơn có an toàn cho hoạt động tắm biển và thể thao dưới nước không? Các chỉ số an toàn sinh hóa cơ bản như pH (6,77-7,90) và Oxy hòa tan DO ($6,24-9,95\text{ mg/L}$) đều đạt loại tốt theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT. Tuy nhiên, lượng chất rắn lơ lửng (TSS) cao làm giảm độ trong quang học và tiềm ẩn nguy cơ kích ứng da, đòi hỏi thành phố cần kiểm soát chặt chẽ các nguồn thải ven bờ.

5. Giải pháp nào mang tính đột phá để xử lý triệt để bài toán ô nhiễm nước thải Sầm Sơn? Đầu tư hệ thống thu gom nước thải tách riêng hoàn toàn với hệ thống thoát nước mưa đô thị, chuyển đổi công nghệ xử lý từ hồ sinh học đơn giản sang công nghệ sinh học hiếu khí kết hợp màng MBR hoặc lắng lọc khử trùng trước khi xả ra môi trường tiếp nhận.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp "Đánh giá hiện trạng môi trường nước biển ven bờ khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa" đã hoàn thành toàn diện các mục tiêu nghiên cứu đề ra. Đề tài đã xây dựng được bức tranh định lượng chi tiết về chất lượng nước biển ven bờ thông qua 09 thông số hóa lý quan trắc liên tục trong 4 tháng tại 3 bãi tắm trọng điểm. Kết quả khẳng định môi trường nước biển Sầm Sơn nhìn chung vẫn duy trì được độ pH và lượng DO ổn định, song đang đối mặt với nguy cơ ô nhiễm chất rắn lơ lửng (TSS vượt 1,8 - 2,3 lần QCVN) và dấu hiệu ô nhiễm kim loại nặng cục bộ (Zn vượt 1,31 lần). Công trình là cơ sở khoa học xác thực phục vụ công tác quản lý tài nguyên môi trường, đóng góp thiết thực vào chiến lược phát triển kinh tế biển bền vững của tỉnh Thanh Hóa. Các nhà quản lý đô thị, doanh nghiệp và cộng đồng cần chung tay hành động đồng bộ vì một không gian biển Sầm Sơn trong lành và an toàn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Trái đất được bao phủ bởi khoảng 71% diện tích là biển và đại dương. Biển là một thành phần rất quan trọng đối với các quá trình tự nhiên, các hoạt động sản xuất và phát triển của con người. Tuy nhiên biển trên thế giới hiện nay lại đang đứng trước nạn ô nhiễm nặng nề. Ở châu Á, gần 90% lượng nước thải được đổ thẳng xuống biển mà không qua xử lí đang gây lo ngại về môi trường, đe dọa sinh thái các vùng bờ biển (theo Báo cáo về các biện pháp ngăn chặn ô nhiễm môi trường biển của chương trình môi trường LHQ (UNEP) được công bố tại Hội nghị quốc tế ở Bắc Kinh (Trung Quốc) ngày 16-10).

Hơn 60 quốc gia trên thế giới đã nhận thức về nguy cơ ngày một gia tăng này và đã có các chương trình hành động để ngăn chặn các nguồn ô nhiễm biển xuất phát từ đất liền, song kết quả đạt được vẫn chưa bù đắp được những thiệt hại do ô nhiễm môi trường biển gây ra. Việt Nam cũng không nằm ngoài các quốc gia đó. Việt Nam có diện tích đất liền khoảng 330.000 km2 và một vùng biển đặc quyền kinh tế khoảng trên 1. Khu vực bờ biển cũng như các đảo có vị trí địa lý rất trọng yếu đối với phát triển và an ninh, quốc phòng.

Trên biển có trên 3.000 đảo lớn nhỏ. Các đảo và quần đảo là điểm tựa vững chắc cho bố trí thế trận phát triển kinh tế biển gắn với bảo vệ an ninh chủ quyền trên biển. Nhiều đảo có thể xây dựng thành các trung tâm kinh tế đảo và dịch vụ cho các hoạt động khai thác biển xa. Bờ biển nước ta kéo dài trên 3.260 km, đây là những tiền đề cho phép hoạch định một chiến lược biển, phù hợp với xu thế phát triển của một quốc gia biển.

Biển thực sự là phần lãnh thổ thiêng liêng của Tổ quốc Việt Nam, là di sản thiên nhiên của dân tộc, là chỗ dựa tinh thần và vật chất cho người Việt Nam hôm nay và mai sau. Tuy nhiên, do sức ép dân số, sức ép kinh tế và khả h 2 năng quản lý tài nguyên kém hiệu quả dẫn tới hậu quả ô nhiễm môi trường biển và đới bờ trở thành vấn đề báo động đỏ. Theo số liệu nghiên cứu gần đây, hàng năm Việt Nam xả ra đại dương 0,28 - 0,73 triệu tấn rác thải nhựa (chiếm 6% toàn thế giới), đứng thứ 4 thế giới về khối lượng rác thải nhựa được xả ra biển, chỉ sau Trung Quốc, Indonesia và Philippines. Thống kê của Bộ Tài nguyên và Môi trường, mỗi ngày có tới khoảng 2.000 tấn rác tại ven các bờ biển, trong đó rác thải nilon chiếm 7-8%, chai nhựa chiếm tới 5-8%.

Bằng mắt thường có thể thấy tại các khu neo đậu tàu du lịch các điểm tham quan du lịch của Việt Nam đều thường xuyên có các rác thải sinh hoạt trôi nổi trên mặt biển và ven bờ như túi nilon, phao xốp, lon nước, thức ăn thừa. làm mất vẻ đẹp vốn có của một danh lam thắng cảnh. Đặc biệt là dọc theo các bờ biển Miền Trung: Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình… những năm gần đây xảy ra hoàng loạt hiện tượng cá chết do nước biển bị ô nhiễm. Theo báo cáo quốc gia về môi trường nước biển từ đất liền Việt Nam năm 2017 lượng dầu mỡ, khoáng thải xuống biển của các cơ sở công nghiệp thuộc thành phố Sầm Sơn là 870 tấn/năm, Hà Tĩnh là 762 tấn/năm, sự hình thành các khu đô thị mới cũng góp phần làm tăng lượng chất thải sinh hoạt và gây áp lực trực tiếp đối với môi trường vùng ven biển.

Do đó ô nhiễm biển cũng là vấn đề, yêu cầu hết sức quan trọng, cần phải đặt lên hàng đầu của các quốc gia nói chung Việt Nam nói riêng [7]. Trước yêu cầu ngày càng lớn về bảo vệ môi trường thì công tác đánh giá hiện trạng ô nhiễm môi trường nước biển càng cần phải được tiến hành thường xuyên, trên cơ sở đó tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường nước biển ven bờ khu vực thành phố Sầm Sơn tỉnh Thanh Hóa”. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá được sức ép từ phát triển kinh tế xã hội đến môi trường nước biển ven bờ khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa. h 3 - Đánh giá được hiện trạng môi trường nước biển ven bờ khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa.

- Đề xuất một số giải pháp khắc phục, giảm thiểu tình trạng ô nhiễm nước biển ven bờ khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học - Vận dụng và phát huy các kiến thức đã học trong Nhà trường vào thực tế. - Nâng cao trình độ chuyên môn đồng thời tích lũy kinh nghiệm thực tế cho bản thân sau này.

- Tạo điều kiện cho sinh viên có cơ hội thực hiện và tiếp xúc với các vấn đề đang được xã hội quan tâm. - Kết quả của đề tài là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về chất lượng môi trường nước biển tại khu vực thành phố Sầm Sơn, Tỉnh Thanh Hóa. Ý nghĩa trong thực tiễn - Góp phần đánh giá chất lượng môi trường nước biển tại khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa, chỉ ra được những vị trí ô nhiễm, để có những biện pháp xử lý phù hợp cho từng mục đích sử dụng. - Là cơ sở giúp các cơ quan quản lý Nhà nước về môi trường đưa ra các biện pháp xử lý cũng như quản lý nhằm nâng cao chất lượng môi trường biển tại khu vực thành phố Sầm Sơn, tỉnh Thanh Hóa.

- Nâng cao nhận thức, tuyên truyền và giáo dục về bảo vệ môi trường cho mọi thành viên tham gia hoạt động khai thác. h 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU (Tài liệu tham khảo: luật bảo vệ môi trường 2014, Nxb Lao động – Xã hội, Hà Nội) 2. Cơ sở khoa học của đề tài 2.1 Một số khái niệm, thuật ngữ liên quan đến môi trường (Tài liệu tham khảo: luật bảo vệ môi trường 2014, Nxb Lao động – Xã hội, Hà Nội) - Khái niệm môi trường Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật”. - Khái niệm ô nhiễm môi trường Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”.

- Hoạt động bảo vệ môi trường Theo khoản 3 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Hoạt động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ gìn, phòng ngừa, hạn chế các tác động xấu đên môi trường; ứng phó sự cố môi trường; khắc phục ô nhiễm, suy thoái, cải thiện, phục hổi môi trường, khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên nhằm giữ môi trường trong lành”. - Khái niệm tiêu chuẩn môi trường “Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của chất gây ô nhiễm trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường”. h 5 - Quy chuẩn kỹ thuật môi trường Theo khoản 5 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014: “Quy chuẩn kỹ thuật môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền ban hành dưới dạng văn bản bắt buộc để bảo vệ môi trường”. Nước và một số khái niệm có liên quan đến nước biển + Nguồn nước: Là các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác, sử dụng bao gồm sông, suối, kênh, rạch, hồ, ao, đầm, phá, biển, các tầng chứa nước dưới đất; mưa, băng, tuyết và các dạng tích tụ nước khác.

+ Nước mặt: Là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo. + Nước dưới đất: Là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới đất. + Nước sinh hoạt: Là nước sạch hoặc nước có thể dùng cho ăn, uống, vệ sinh của con người. + Nước biển ven bờ: Là nước biển ở vùng vịnh, cảng và những nơi cách bờ trong vòng 03 hải lý (khoảng 5,5 km).

+ Nước sạch: Là nước đáp tiêu chuẩn chất lượng nước sạch của tiêu chuẩn Việt Nam. + Ô nhiễm nước: là sự biến đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học và thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật trong nước. + Ô nhiễm nước biển: là hiện tượng làm biến đổi, xáo trộn các thành phần hóa học của nước biển gây ra do các hoạt động trên biển như vận tải (dầu lan vào nước biển khi các tàu trở dầu bị đắm hoặc các tàu hàng, khách tẩy rửa các thùng nhiên liệu mới.), khai thác dầu lửa (sự dò rỉ dầu từ các dàn khoan, các ống dẫn dầu, các nhà mấy lọc dầu.), hoặc do các nguồn phát sinh từ đất liền (các chất thải phóng xạ độc hại do các nhà máy, khu công nghiệp, các rác thải từ các hoạt động sinh hoạt, du lịch, dịch vụ. của con người đổ ra h 6 biển) ảnh hưởng tới đời sống của các loài sinh vật dưới biển và tác động xấu đến sự tăng trưởng và phát triển của chúng.

+ Suy thoái nguồn nước: Là sự suy giảm về số lượng, chất lượng nguồn nước so với trạng thái tự nhiên hoặc so với trạng thái của nguồn nước đã được quan trắc trong các thời kỳ trước đó. + Cạn kiệt nguồn nước: Là sự suy giảm nghiêm trọng về số lượng của nguồn nước, làm cho nguồn nước không còn khả năng đáp ứng nhu cầu khai thác, sử dụng và duy trì hệ sinh thái thủy sinh. + Chức năng của nước: Là những mục đích sử dụng nước nhất định dựa trên các giá trị lợi ích của nguồn nước. Cơ sở thực tiễn 2.