Đặt vấn đề Sau gần 20 năm thực hiện chủ trương xây dựng và phát triển khu công nghiệp (KCN), cả nước hiện đã có gần 140 KCN phân bố trên khắp các tỉnh thành, thu hút trên một triệu lao động trực tiếp và gián tiếp, đẩy nhanh phát triển kinh tế xã hội. Bên cạnh những thành quả to lớn thì việc xây dựng và phát triển KCN mạnh mẽ trong thời gian qua đã gây nên nh ững ảnh hưởng không nhỏ tới môi trường. Việc xả nước thải trực tiếp ra các con sông lớn ngày càng nghiêm trọng hơn và gây tổn hại không nhỏ đến nguồn nước mặt. Các cơ quan quản lý hiện nay đang phải đối mặt với rất nhiều khó khăn trong công tác kiểm soát việc xả thải, ta hầu như chưa có biện pháp quy hoạch xả thải nào để giảm gánh nặng cho nguồn tiếp nhận.
Từ nguyên nhân trên, một số doanh nghiệp đã lén lút xả thải, thậm chí thải nước thải chưa qua xử lý. Nếu tình trạng này vẫn tiếp diễn thì sẽ có lúc khả năng tự làm sạch của sông sẽ mất đi, gây ảnh hưởng tới nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho con người. Do đó vấn đề cấp thiết hiện nay là ta phải có những nghiên cứu đi sâu vào vấn đề xả thải của các KCN từ đó có kế hoạch để bảo về nguồn nước mặt. Sử dụng mô hình đ ể mô phỏng quá trình xả thải trở nên ngày càng phổ biến bới tính chính xác cao và phạm vi nghiên cứu rộng.
Mỗi phần mềm đều có ưu điểm và nhược điểm khác nhau, tuy nhiên có một điểm chung là các phần mềm trên chưa tính đến các đặc điểm hình học tại nguồn xả cũng như ảnh hưởng của thủy triều. Lấp đầy những ưu điểm đó có thể nhắc tới hệ thống mô hình CORMIX. CORMIX là một hệ thống phần mềm toàn diện dùng cho việc phân tích, dự báo, và lên kế hoạch pha loãng nước thải từ việc xả thải vào nguồn nước mặt. Với những lý do đó, luận văn “Nghiên cứu ứng dụng CORMIX mô phỏng diễn biến ô nhiễm sông Thị Vải theo các kịch bản khác nhau – Xét nguồn thải Vedan” sẽ cung cấp một số cơ sở lý luận khoa học góp phần vào công tác bảo vệ nguồn nước mặt.
Mục tiêu luận văn Ứng dụng phần mềm CORMIX đánh giá phạm vi và mức độ ảnh hưởng xả thải trái phép của công ty Vedan Việt Nam đối với sông Thị Vải. Phạm vi nghiên cứu Mô phỏng hành vi xả thải trái phép của công ty Vedan Việt Nam, bao gồm cống thải ngầm tại cảng số 1 và cảng số 2. Chỉ tiêu mô phỏng là BOD. Thời gian xét từ 1/9/2008 đến 7/9/2008.
Phạm vi mô phỏng: 4000m xuôi theo hạ lưu và 2000m lên thượng nguồn 1 4. Nội dung nghiên cứu Để thực hiện các mục tiêu đặt ra, đề tài thực hiện các nội dung sau: - Thu thập thông tin: Tổng quan các dữ liệu quan trắc chất lượng nước sông Thị Vải từ năm 2006 đến nay. - Thu thập dữ liệu: Tìm hiểu về vị trí đặt cống thải của công ty Vedan Việt Nam, các bồn chứa nước thải. Dữ liệu về thời gian xả thải cũng như n ồng độ các chất ô nhiễm.
Tìm hiểu điều kiện tự nhiên sông Thị Vải: dữ liệu mực nước trong thời gian từ 1/9/2008 đến 7/9/2008, dữ liệu địa hình tại khu vực xả thải. - Tìm hiểu cơ sở phương pháp luận của mô hình - Ứng dụng mô hình CORMIX mô phỏng quá trình xả thải lén của Vedan vào sông Thị Vải 5. Phương pháp nghiên cứu • Phương pháp khảo sát: Thu thập thông tin về điều kiện môi trường lưu vực sông Thị Vải Tìm hiểu hiện trạng xả thải tại công ty Vedan Việt Nam ra lưu vực sông Thị Vải 2 • Phương pháp tổng hợp tài liệu: Tổng hợp các tài liệu, số liệu đã có từ những báo cáo tổng hợp, kết quả quan trắc diễn biến ô nhiễm nước sông Thị Vải. đúc kết các thông tin tin cậy để rút ra những diễn biến của việc thay đổi chất lượng nước do các tác động của nước thải.
• Phương pháp mô hình hóa : Ứng dụng mô hình CORMIX v6.0 GTD để mô phỏng sự pha loãng tại 2 cống xả ngầm của công ty Vedan Việt Nam ra lưu vực sông Thị Vải. • Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia: Phương pháp này được thực hiện bằng cách theo sát các chỉ dẫn của các chuyên gia thiết lập quy hoạch chi tiết, cán bộ hướng dẫn nghiên cứu, tham khảo ý kiến của các chuyên gia, cán bộ đầu ngành, các ngành quản lý. • Phương pháp xử lý số liệu: Xử lý các số liệu thu thập được bằng EXCEL,WORD. Xử lý bản đồ bằng MAPINFO.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Ý nghĩa khoa học: Ứng dụng phần mềm công nghệ thông tin mô phỏng và đánh giá đối tượng nghiên cứu, cụ thể trong đề tài này là 2 cống xả ngầm của công ty Vedan Việt Nam Ý nghĩa thực tiễn: Mô phỏng quá trình xả thải lén của công ty Vedan Vtrên lưu vực sông Thị Vải. Giúp ta xác định được đặc điểm và cách di chuyển của dòng thải trong môi trường không ổn định. Trong tương lai có thể ứng dụng mô hình này trong việc quy hoạch quản lý việc xả thải vào sông Thị Vải, góp phần phục vụ sự phát triển bền vững kinh tế-xã hội trên lưu vực. TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG LƯU VỰC SÔNG THỊ VẢI 1.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN SÔNG THỊ VẢI 1.1 Đặc điểm địa hình Sông Thị Vải bắt nguồn từ vị trí 10o28’ Bắc, 107o14’ đông và cửa sông nằm ở vị trí 10028’Bắc, 107o Đông.
Sông Thị Vải có chiều dài khoảng 76 km, cao độ nguồn là 265m chảy qua địa phận tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu và Đồng Nai với diện tích lưu vực đến ngã ba (hợp lưu) sông Gò Gia – Thị Vải là 494 km2, chảy tiếp vào sông Cái Mép (thuộc địa phận Tp.HCM và tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu) và đổ ra Biển Đông tại Vịnh Gành Rái. Phía thượng lưu gồm suối Cả và suối Le. Suối Cả có chiều dài 41 km, diện tích lưu vực 185 km2; suối Le có chiều dài 19 km, diện tích lưu vực 85 km2.2 Đặc điểm khí hậu Sông Thị Vải nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa. Một năm chia làm hai mùa rõ rệt: mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10.1 Nhiệt độ không khí Nhiệt độ trung bình năm tương đ ối cao và ít biến động qua các tháng trong năm.
Nhiệt độ trung bình năm kho ảng 26 – 28oC. Nhiệt độ cao nhất từ 33 – 36oC. Nhiệt độ thấp nhất từ 18 – 21oC.2 Độ ẩm không khí Độ ẩm tương đối trung bình cả năm là 78 – 80%. Độ ẩm tường đối thấp nhất là từ 33 – 51%.
Độ ẩm cực đại là 97 – 100%. Trong ngày độ ẩm không khí tỉ lệ nghịch với nhiệt độ, thấp nhất vào lúc 13 – 14h, cao nhất vào lúc 7h.3 Lượng mưa Lượng mưa bình quân t ừ 1244 – 1971 mm/năm đo được vào năm 2008 tại trạm khí tượng thủy văn Vũng Tàu. Lượng mưa tập trung chủ yếu vào mùa mưa (tháng 5 đến tháng 10) chiếm trên 80% tổng lượng mưa. Tháng có lượng mưa cao nhất là tháng 7 – 9, lượng mưa trung bình tháng hơn 180 mm.
Các tháng có lư ợng mưa trung bình th ấp nhất là vào tháng 1-3, lượng mưa không quá 15 mm.4 Chế độ gió Chế độ gió khu vực cũng chịu ảnh hưởng theo mùa mưa và mùa khô. Các tháng mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, gió có hướng Tây Nam, Tây – Tây Nam mang theo nhiều hơi nước và gây mưa nhiều. Tốc độ gió mạnh nhất có thể đạt đến 25 – 30 m/s. Các tháng mùa khô xuất hiện gió Động, Đông Bắc mang ít hơi nước.
Tốc độ trung bình khoảng 10 – 12 m/s. Hướng gió chuyển tiếp giữa 2 mùa là hướng Đông – Đông Nam.5 Chế độ dòng chảy – Thủy triều Sông Thị Vải có dòng chảy vào hướng Bắc – Tây Bắc, dòng chảy ra hướng Nam – Đông Nam. Tần suất xuất hiện hướng chảy vào và chảy ra gần xấp xỉ nhau (từ 31% đến 56%). Riêng tại cảng Thị Vải dòng chảy vào có hướng Đông Bắc và dòng chảy ra có hướng Tây Nam, vận tốc cực đại 133 cm/s (triều rút) và 98cm/s (triều cường).
Sông Thị Vải ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều không đều của biển Đông nên dòng chảy có bốn lần thay đổi trong ngày, triều trong sông Thị Vải có cường suất lớn nhưng do dòng ch ảy thay đổi nhiều nên chất lượng nước phía sâu trong thượng nguồn chịu ảnh hưởng triều không đáng kể. Lưu lượng nước cực đại khi triều rút là 3400 m3/s. Lưu lượng nước cực đại khi triều lên là 2300 m3/s. Sông Thị Vải là sông nước mặn, khá rộng và sâu, có thể coi như là một vịnh hẹp ăn sâu trong đất liền.
Dựa theo độ mặn có thể chia Thị Vải thành 2 vùng: - Từ cửa Cái Mép tới cảng Phú Mỹ: độ mặn >18‰ thuộc loại lợ mặn - Từ cảng Phú Mỹ tới Long Thọ: độ mặn < 18‰ thuộc loại lợ vừa Việc phân loại theo độ mặn được dựa trên một số cách phân loại của Zernov (1936) và Constantinov (1967): Bảng 1-1 Phân loại nước theo độ mặn Zernov Constantinov (1936) (1967) Nước ngọt < 0,5‰ < 0,5‰ Nước lợ 0,5 – 16‰ 0,5 – 30‰ - Lợ nhạt 0,5 – 5‰ - Lợ vừa 5 – 18‰ - Lợ mặn 18 -30‰ 5 Nước mặn 16 – 42‰ 30 - 40‰ Quá mặn > 42‰ 1.2 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM SÔNG THỊ VẢI Lưu vực sông Thị Vải chiến diện tích khoảng 120 km2 gồm 3 tỉnh Đồng Nai, Bà Rịa – Vũng Tàu và Tp.Hồ Chí Minh. Trong đó, huyện Tân Thành thuộc tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu gồm 2 xã Mỹ Xuân, Phước Hòa và thị trấn Phú Mỹ. Huyện Long Thành và Nhơn Trạch thuộc tỉnh Đồng Nai gồm 3 xã Ph ư ớc Thái, Long Thọ, Phước An. Huyện Cần Giờ thuộc Tp.Hồ Chí Minh có xã Thạnh An.
Bảng 1-2 Các KCN trên lưu vực sông Thị Vải Diện tích Tổng lượng nước Huyện KCN (ha) thải (m3/ngàyđêm) KCN Nhơn Trạch 1 430 KCN Nhơn Trạch 2 350 Nhơn Trạch KCN Nhơn Trạch 3 240 21877 KCN Nhơn Trạch 5 302 Vedan 120 Long Thành Gò Dầu 220 Mỹ Xuân A 300 Mỹ Xuân A2 370 Tân Thành Mỹ Xuân B 222 11390 Phú Mỹ 1 954 Cái Mép 660 (Nguồn: Báo cáo giám sát chất lượng môi trường nước sông Thị Vải – Cái Mép năm 2008, Chi cục Bảo vệ Môi trường – Sở Tài nguyên và Môi trường TP.