Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu sức chịu tải môi trường của sông Trường Giang tỉnh Quảng Nam

Luận án tiến sĩ nghiên cứu sức chịu tải môi trường sông Trường Giang, Quảng Nam, cung cấp cơ sở khoa học cho việc sử dụng hợp lý tài nguyên.

• Tác giả: Mai Trọng Hoàng
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Văn Thụy
• Trường học: Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Sức Chịu Tải Môi Trường Sông Trường Giang, Quảng Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• 1. CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG VÀ QUẢN LÝ LƯU VỰC SÔNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
• 1.1. CÁC NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ ỨNG DỤNG SỨC CHỊU TẢI MÔI TRƯỜNG DÒNG SÔNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
• 1.1.1. Nghiên cứu đặc điểm thủy động lực của sông
• 1.1.2. Nghiên cứu sự lan truyền chất ô nhiễm trong môi trường nước sông
• 1.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ SÔNG TRƯỜNG GIANG, TỈNH QUẢNG NAM. KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC SÔNG TRƯỜNG GIANG
• 2. CHƯƠNG 2: PHẠM VI THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, DỮ LIỆU SỬ DỤNG
• 2.1. PHẠM VI THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
• 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ DỮ LIỆU SỬ DỤNG
• 2.2.1. Phương pháp khảo sát thực địa
• 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu chất lượng nước sông
• 2.2.3. Phương pháp nghiên cứu yếu tố thủy sinh vật sông Trường Giang
• 2.2.4. Phương pháp xác định tải lượng ô nhiễm vào sông Trường Giang
• 2.2.5. Phương pháp mô phỏng thủy động lực, chất lượng nước và xác định sức chịu tải môi trường của sông Trường Giang
• 2.2.6. Phương pháp sử dụng mô hình phân tích DPSIR và SWOT
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM TỪ CÁC NGUỒN PHÁT SINH TRONG LƯU VỰC VÀO SÔNG TRƯỜNG GIANG
• 3.1.1. Tải lượng ô nhiễm phát sinh trong lưu vực năm cơ sở 2017 và dự báo đến năm 2030
• 3.1.2. Tải lượng ô nhiễm vào sông Trường Giang năm cơ sở 2017 và dự báo đến năm 2030
• 3.2. ĐẶC ĐIỂM THỦY ĐỘNG LỰC CỦA SÔNG TRƯỜNG GIANG
• 3.2.1. Sơ đồ thủy lực mạng lưới sông nghiên cứu
• 3.2.2. Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình mô phỏng thủy động lực
• 3.2.3. Kết quả mô phỏng thủy động lực của sông Trường Giang
• 3.3. DIỄN BIẾN PHÂN BỐ THÀNH PHẦN Ô NHIỄM VÀ MỐI QUAN HỆ VỚI MỘT SỐ YẾU TỐ THỦY SINH VẬT TẠI SÔNG TRƯỜNG GIANG
• 3.3.1. Đặc điểm chất lượng nước và phân bố thủy sinh vật tại sông
• 3.3.2. Diễn biến phân bố thành phần ô nhiễm trên sông Trường Giang
• 3.3.3. Mối quan hệ giữa một số yếu tố thủy sinh vật và chất lượng nước của sông Trường Giang
• 3.4. SỨC CHỊU TẢI VÀ KHẢ NĂNG PHỤC HỒI MÔI TRƯỜNG, ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA SÔNG TRƯỜNG GIANG
• 3.5. ĐỊNH HƯỚNG KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HỢP LÝ SÔNG TRƯỜNG GIANG
• 3.5.1. Phân tích thực trạng, khả năng áp dụng các nhóm giải pháp
• 3.5.2. Đề xuất định hướng khai thác, sử dụng hợp lý sông Trường Giang
• 3.5.3. Một số giải pháp cụ thể quản lý, khai thác và sử dụng sông
• 3.6. KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về sông Trường Giang và tầm quan trọng của nghiên cứu

Sông Trường Giang, dài 67 km, nằm trong địa phận tỉnh Quảng Nam, đóng vai trò quan trọng trong việc tiêu thoát lũ và giao thông thủy. Sông này không chỉ là nguồn cung cấp nước cho nuôi trồng thủy sản mà còn là nơi sinh sống của nhiều loài thủy hải sản. Tuy nhiên, sông Trường Giang đang phải đối mặt với nhiều thách thức từ hoạt động của con người, như lấn chiếm lòng sông và ô nhiễm từ các nguồn thải. Việc nghiên cứu sức chịu tải môi trường của sông Trường Giang là cần thiết để bảo vệ và phát triển bền vững tài nguyên nước tại khu vực này.

II. Tình hình nghiên cứu về chất lượng nước và quản lý lưu vực sông

Nghiên cứu về chất lượng nước sông Trường Giang đã được thực hiện nhưng còn hạn chế. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào các yếu tố như tác động môi trường, đánh giá sức chịu tải và quản lý tài nguyên nước. Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào đi sâu vào đặc điểm thủy động lực và mối quan hệ giữa chất lượng nước và đời sống thủy sinh vật. Việc đánh giá sức chịu tải môi trường là cần thiết để xác định khả năng phục hồi và phát triển bền vững cho sông Trường Giang.

III. Phương pháp nghiên cứu và dữ liệu sử dụng

Phương pháp nghiên cứu bao gồm khảo sát thực địa, phân tích mẫu nước và mô phỏng thủy động lực. Dữ liệu được thu thập từ các trạm quan trắc trên sông Trường Giang, bao gồm các thông số chất lượng nước như BOD, NH4+, NO3- và TSS. Các phương pháp mô phỏng như DPSIR và SWOT cũng được áp dụng để đánh giá tác động của ô nhiễm và đề xuất giải pháp quản lý. Việc sử dụng các phương pháp này giúp cung cấp cái nhìn tổng quan về sức chịu tải môi trường của sông Trường Giang.

IV. Kết quả nghiên cứu và phân tích sức chịu tải môi trường

Kết quả nghiên cứu cho thấy sức chịu tải môi trường của sông Trường Giang đang bị giảm sút do ô nhiễm từ các nguồn thải. Các thông số chất lượng nước không đạt tiêu chuẩn, ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh vật. Mô phỏng cho thấy khả năng phục hồi của môi trường sông Trường Giang là khả thi nhưng cần có các biện pháp quản lý hiệu quả. Việc đánh giá tác động môi trường và đánh giá sức chịu tải là rất quan trọng để bảo vệ hệ sinh thái sông Trường Giang.

V. Đề xuất giải pháp khai thác và sử dụng hợp lý sông Trường Giang

Để bảo vệ và phát triển bền vững sông Trường Giang, cần có các giải pháp quản lý tài nguyên nước hiệu quả. Các giải pháp bao gồm quy hoạch sử dụng đất hợp lý, kiểm soát ô nhiễm từ các nguồn thải và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường. Việc áp dụng các mô hình kinh tế xanh cũng cần được xem xét để đảm bảo bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế - xã hội tại khu vực này. Đề xuất này không chỉ giúp cải thiện chất lượng nước mà còn bảo vệ đa dạng sinh học của sông Trường Giang.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. TINH HÌNH NGHIÊN CỨU VE CHAT LƯỢNG NƯỚC SÔNG VA QUAN LÝ LƯU VUC SÔNG TREN THE GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM. Nghiên cứu chất lượng nước SÔIg. Nghiên cứu quản lý ÏWH vec SÔH.ccSc SE itsekssekseererevre 7 1.

CÁC NGHIÊN CUU CƠ SỞ LÝ THUYET VA UNG DUNG SUC CHIU TAI MOI TRUONG DONG SONG TREN THE GIỚI VA Ở VIET NAM. Một số khái niệm có liên PEEREEER. Nghiên cứu tải lượng ô nhiễm đưa vào SONG .-----:-cc+ce+cccccced 10 1. Nghiên cứu đặc điểm thủy động lực của sông.-------cc©ce+ce+cccea 13 1.

Nghiên cứu sự lan truyền chat ô nhiễm trong môi trường nước sông. Nghiên cứu moi quan hệ giữa 6 nhiễm thủy vực với yếu to sinh vật. Nghiên cứu sức chịu tải môi trưòng của dòng SONG. CAC NGHIÊN CUU VE SÔNG TRUONG GIANG, TINH QUANG NAM.

KHAI QUAT DIEU KIEN TU NHIEN, KINH TE - XA HOI KHU VUC SONG TRƯỜNG GIANGwu eescssssssssssesssessssssssssecssecsusssssssecsusssssssecsuesssessecssecssecssessesees 25 Chương 2. PHAM VI THỜI GIAN, DIA DIEM VÀ PHƯƠNG PHAP NGHIÊN CỨU, DU LIEU SU DUNG. PHAM VI THỜI GIAN VÀ DIA DIEM NGHIÊN CỨU. Thời gian nghiÏÊH CỨI.

-- cv HH kg 36 2. Địa điểm Nhién CỨPM. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VA DU LIEU SỬ DỤNG. Phương pháp khảo sát they VĂN.

Phương pháp nghiên cứu chất lượng nước SONG. Phương pháp nghiên cứu yếu tô thủy sinh vật sông Trường Giang. Phương pháp xác định tải lượng 6 nhiễm vào sông Trường Giang. Phương pháp mô phỏng thủy động lực, chất lượng nước và xác định suc chịu tải môi trường của sông Trường ŒIqng.

Phương pháp sử dụng mô hình phân tích DPSIR và SWOIT. KET QUÁ NGHIÊN CỨU VÀ BAN LUẬN. TAI LƯỢNG Ô NHIEM TỪ CÁC NGUON PHÁT SINH TRONG LƯU VUC VÀO SONG TRƯỜNG GIANG. Tải lượng 6 nhiễm phát sinh trong lưu vực năm cơ sở 2017 và dự báo đến năm 203(0.

Tải lượng ô nhiễm vào sông Trường Giang năm cơ sở 2017 và dự báo đến năm 20030. ĐẶC DIEM THUY DONG LUC CUA SONG TRUONG GIANG. Sơ đồ thủy lực mạng lưới sông nghiÊH CUU ceeccecsecsecssessessessessesssessesseeseeess 73 3. Kết quả hiệu chỉnh, kiém định mô hình mô phỏng thủy động lực.

Kết quả mô phỏng thủy động lực của sông Trường Giang. DIEN BIEN PHAN BO THANH PHAN O NHIEM VA MOI QUAN HE VOI MOT SO YEU TO THỦY SINH VAT TẠI SÔNG TRUONG GIANG. Đặc điểm chất lượng nước và phân bố thủy sinh vật tại sông í. Diễn biến phân bố thành phan 6 nhiễm trên sông Trường Giang.

Moi quan hệ giữa một số yếu tô thủy sinh vật và chất lượng nước của sông Trường TÌ4Hg.- «+ kh kH 107 il 3. SỨC CHIU TAI VÀ KHẢ NĂNG PHUC HOI MOI TRƯỜNG, DA DANG SINH HOC CUA SONG TRUONG GIANG. Sức chịu tải môi trường của sông Trường Giang theo các kịch ban. Khả năng phục hồi môi trường và đa dạng sinh học của sông Trường TÌŒH.

- KH HH HH HH Hu 121 3. ĐỊNH HUONG KHAI THÁC VA SỬ DUNG HỢP LÝ SONG :19/9)/6167. Phân tích thực trạng, kha năng áp dụng các nhóm giải pháp. Đề xuất định hướng khai thác, sử dung hợp lý sông Trường Giang.

Một số giải pháp cụ thể quản lý, khai thác và sử dụng sông. 137 KIÊN NGHỊ VE NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO.---- 138 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIÁ LIEN QUAN DEN LUẬN AN .5-s- se ©cscsecksEEseEesEksEssErsereessersrrssre 139 TÀI LIEU THAM KHẢO. << 2s s<ssSs£SsEssEssExsersersevssesserssrsee 140 PHỤ LỤC ili DANH MỤC CHỮ VIET TAT ADB: Ngân hàng phát triển châu Á (Asian Development Bank) BĐKH: Biến đồi khí hậu BLTM: Mô hình truyền tải nhân tử phân nhánh (Branched Lagrangian Transport Model) BTNMT: Bộ Tài nguyên và Môi trường BVMT: Bảo vệ môi trường DHI: Viện Thủy lực Đan Mạch (Danish Hydrographisches Institute) DDSH: Da dang sinh hoc ĐHKHTN: Đại học Khoa học Tự nhiên ĐHQGHN: Đại học Quốc gia Hà Nội DVD: Dong vat day DVN: Động vật nồi EPA: Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (United States Environmental Protection Agency) IUCN: Liên minh Quốc tế Bảo tồn Thiên nhiên và Tài nguyên Thiên nhiên (International Union for Conservation of Nature) FAO: Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp (Food and Agriculture Organization) HST: Hệ sinh thai ISO: Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế (International Standards Organization) JICA: Cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Ban (Japan International Cooperation Agency) KBT: Khu bảo tồn KCN: Khu công nghiệp KHCN: Khoa học và công nghệ KH-KT: Khoa học - kỹ thuật iV KT-XH: Kinh tế - xã hội LVS: Lưu vực sông MC: Mặt cắt NTTS: Nuôi trồng thủy sản NXB: Nhà xuất bản QCCP: Quy chuẩn cho phép QCVN: Quy chuẩn Việt Nam SDĐ: Sử dụng đất TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TLCS: Tai lượng cơ sở TNMT: Tai nguyên va môi trường TNN: Tài nguyên nước TP: Thành phố TVN: Thực vật nồi UBND: Ủy ban nhân dân UNEP: Chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc (United Nations Environment Programme) WQI: Chi số chất lượng nước (Water Quality Index) DANH MUC BANG Bang 1. Một số chi số da dạng sử dụng phổ biến nhất .- ees eesesseeseseeseens 18 Bang 1.

Diện tích NTTS ven sông Trường Giang phân theo phương thức nuôi và loại thủy sản năm 2 [7. c1 13111 11191119111 111911 811 11 HH ng ng ngư n 29 Bang 2. Toa độ vi tri các trạm dO. Phân chia các đoạn sông Trường Giang nghiên CỨU.

Thang đánh giá chất lượng nước theo chỉ số da dang (H'). Thang đánh giá chất lượng nước theo chi số ưu thế Berger-Parker (d). Don vị tai lượng ô nhiễm do sinh hoạt. Nông độ các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp đầu ra theo từng quý.

Don vi tải lượng ô nhiễm do NTTS. - 2-5: 55222 S++E£E+E+Ee£zxezxerezxrrs 51 Bang 2. Don vị tai lượng 6 nhiễm do chăn nuOi. Don vi tai luong 6 nhiễm do rửa trôi đất.--- :+s5t+EvEx+E2EeEESEEEeExrkerxereree 52 Bang 3.

Tải lượng 6 nhiễm phát sinh từ nguồn sinh hoạt năm 2017 và dự báo cho năm 2030 tại lưu vực sông Trường iiang.- s5 se +vsseseeeeeee 62 Bang 3. Tải lượng ô nhiễm phát sinh từ nguồn công nghiệp năm 2017 và dự báo cho năm 2030 tại lưu vực sông Trường Giang. Tải lượng ô nhiễm phát sinh từ nguồn NTTS năm 2017 và dự báo cho năm 2030 tại lưu vực sông Trường GIang. + xxx ssirsirseree 64 Bang 3.

Tải lượng ô nhiễm phát sinh từ nguồn chăn nuôi năm 2017 và dự báo cho năm 2030 tại lưu vực sông Trường Giang .- --- - cc + +sstrsereererrrrre 64 Bang 3. Tải lượng ô nhiễm phát sinh do rửa trôi đất năm 2017 và dự báo cho năm 2030 tại lưu vực sông Trường ilang. Nông độ quan trắc của các thông số 6 nhiễm trên sông Trường Giang tai ngã ba sông Thu Bồn - Trường Giang và ngã ba sông Tam Kỳ - Trường Giang. Tái lượng ô nhiễm phát sinh từ dòng chảy của hai hệ thống sông Thu Bồn Va Tam 2.

Tổng hop tai lượng 6 nhiễm phat sinh tại lưu vực sông Trường Giang 002001 =ÖÖ. Tổng hợp tải lượng 6 nhiễm phát sinh tại lưu vực sông Trường Giang VaO NAM 0260 T17. Tổng hop tải lượng 6 nhiễm trực tiếp đưa vào sông Trường Giang năm 22 [7. 5 - s1 HH HH 70 Bang 3.

Dự báo tổng hợp tải lượng 6 nhiễm đi vào sông Trường Giang năm 2030. Gia trị mực nước va lưu lượng trung bình các thang mùa kiệt giai Goan 2016-2018 2. Tổng hợp thành phan loài TVN tại sông Trường Giang. Cấu trúc thành phan loài DVD tại sông Trường Giang.

Mối tương quan giữa tải lượng 6 nhiễm và nồng độ các thông số ô nhiễm tại các đoạn sông Trường GI4nØ.- --- - s1 vn ng rưy 115 Bang 3. So sánh sức chịu tải chất ô nhiễm dự báo trong tương lai (năm 2030) G0900 0n. Tổng hợp chất lượng nước các đoạn sông Trường Giang năm 2017 M1! šUs1g 8070206510 0107Ẽ77. Ma trận SWOT đánh giá thuận lợi, khó khăn, thách thức và cơ hội đối với việc khai thác và sử dụng sông Trường Giang.

-----:+s-xs+s+scssses 125 VII DANH MỤC HÌNH Hình 1. Sông Trường Giang đoạn qua đập Cô Linh, xã Bình Sa, huyện Thăng Bình. --- --- 6 k1 TH HT TH HT TH nh th Hà nh 31 Hình 2. Sơ đồ phạm vi sông Trường Giang, tinh Quảng Nam.

Sơ đồ thực hiện các nội dung nghiên cứu của Luận ắn. Sơ đồ bó trí các trạm đo MCI, MC2 trên sông Trường Giang va SOng 0S. Sơ đồ vị trí thu mẫu nước mặt sông Trường Giang trong 2 đợt khảo sát. Sơ đồ vị trí thu mẫu thủy sinh vật tại sông Trường Giang.

Địa hình phạm vi miền tính toán thiết lập cho sông Trường Giang. Thiết lập vị trí các điểm thải vào sông Trường Giang. Sơ đồ các bước thực hiện mô hình MIKE nghiên cứu sức chịu tải môi trường của sông Trường Giang, tỉnh Quang Nam. Sơ đồ thiết lập mạng sông nghiên cứu.----- + +¿©++++£x+£+++zx+zx++zxerxezsez 74 Hình 3.

Mực nước mô phỏng và thực đo sau khi hiệu chỉnh tại trạm quan trắc thủy văn trên sông Tam Kỳ.---2- 2: ©+2©+++++x++zx+zzxezrxesrxez 75 Hình 3. Quan hệ giữa mực nước thực đo và mực nước mô phỏng khi hiệu chỉnh tại trạm quan trắc thủy văn trên sông Tam KKỳ. Mực nước mô phỏng và thực đo sau khi kiểm định tại trạm quan trắc thủy văn trên sông Tam Kỳ.---2- 2: ©+2©+2++x++zx+zzx+zrxesrxe+ 76 Hình 3. Quan hệ giữa mực nước thực đo và mực nước mô phỏng khi kiểm định tại trạm quan trắc thủy văn trên sông Tam Kỳ.---- ¿2 + s++z++zx+zs+2 76 Hình 3.

Phân bố trường dòng chảy sông Trường Giang theo thủy triều. Bién động giá tri mực nước lớn nhất và nhỏ nhất theo các mặt cắt sông Trường Giang .--- -- 2 2+ £+Ee+Ee£EeEEeEEeEkerkerxerkers 78 Hình 3. Biến động giá trị vận tốc dòng chảy lớn nhất và nhỏ nhất theo các mặt cắt sông Trường Giang .-----2¿©2++©++x++cx+vrxeerxesrxesrxee 79 Hình 3. Giá trị lưu lượng nước qua mặt cắt đại diện cho các khu vực sông Trường Giang theo thời Ø1411.

Giá trị BODs trong nước sông Trường Giang .-- --- + sss+s se 81 Hình 3. Nước thải từ các ao nuôi trồng thủy sản vào sông Trường Giang. Gia trị BODs phân theo đoạn sông và thời g1an.-- 5c csxssxsscsereeree 82 vill Hình 3. Nồng độ NH¿" trong nước sông Trường Giang.---:--2¿5¿©csz22sz2ssz+s 83 Hình 3.

Nồng độ NH,* phân theo đoạn sông và thời gian. Nong độ NO; trong nước sông Trường Giang.2--2¿©5¿©cxz2cxz2csce- 84 Hình 3. Nồng độ NO; phân theo đoạn sông và thời gian. Giá trị TSS trong nước sông Trường GIang.

-- cscc + sssexeereerseres 85 Hình 3. Gia trị TSS phân theo đoạn sông và thời ø1a1. Biến động mật độ trung bình TVN theo mùa. Số lượng các taxon DVNở các thủy vực nghiên cứu.

Tỷ lệ % các taxon theo các bậc phân loại của các lớp DVD ở thủy vực nghi1Ên CỨU. - --- G11 113113 11191 911 11 911 HH ng ngư 90 Hình 3. Mối quan hệ giữa giá trị thông số chất lượng nước mô phỏng và quan trắc tại các mặt cắt khi hiệu chỉnh mô hình.- - + 5x ++£E++EeEE+EerEerxzxerxerees 92 Hình 3.