Sức tải tối đa của sông Tiền và sông Hậu theo các kịch bản phát triển kinh tế xã hội phục vụ nuôi cá tra
TÓM TẮT Sức tải môi trường là một đặc tính và khả năng của môi trường để điều tiết, thích nghi với một hoạt động đặc thù hay tốc độ của một hoạt động nào đó mà không gây ra hiệu ứng không thể chấp nhận nào. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã áp dụng mô hình tích hợp MIKE 21/3 Coupled Model FM kết hợp với mô hình thủy lực tích hợp HydroGIS 3.0 (đã được kiểm định) phục vụ các yêu cầu về việc xác định sức chịu tải môi trường ở vùng nghiên cứu rất rộng lớn là hệ thống sông Tiền, sông Hậu ở Đồng bằng sông Cửu Long. Báo cáo này đánh giá năng lực sức chịu tải hiện nay của hệ thống sông Tiền sông Hậu cho phát triển nuôi cá tra dựa trên các nguồn thải tiếp nhận, từ đó tính toán sức tải môi trường theo các kịch bản phát triển kinh tế xã hội ở 3 mức (cao, trung bình, thấp). Kết quả nghiên cứu cho thấy vùng thượng lưu vẫn còn khả năng tiếp nhận nước thải cao với các chỉ tiêu BOD, N-NO3, tuy nhiên rất hạn chế với N-NH4 và P-PO4. Kết quả này cũng tương tự với vùng hạ lưu sông Hậu, trong khi vùng hạ lưu sông Tiền vẫn còn khả năng tiếp nhận nước thải cao với hầu hết các chỉ tiêu. Mặc dù khả năng tiếp nhận vào mùa lũ cao hơn mùa khô nhưng do ảnh hưởng của hoạt động tiêu thoát nước nông nghiệp, tỉ lệ tiếp nhận nước thải so với nguồn thải lại thấp hơn. Kết quả cũng cho thấy không có sự thay đổi lớn lúc triều lên so với triều xuống. Việc tính toán hiện trạng khả năng tiếp nhận nước thải sẽ làm cơ sở cho việc tính toán quy hoạch nuôi cá tra trong tương lai
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Sức tải tối đa của sông Tiền và sông Hậu theo các kịch bản phát triển kinh tế xã hội phục vụ nuôi cá tra
450,57 107,74 885232836 Mùa lũ 19,41 5133659,24 7405,12 729,25 364,98 6244357508 Kịch bản ở mức thấp Mùa kiệt 5,99 4157,37 264,56 415,74 75,59 1889711 Mùa lũ 5,99 4157,37 264,56 415,74 75,59 1889711 137TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 3.3.6. Tiểu vùng 6 Khả năng tiếp nhận nước thải của tiểu vùng 6 được trình bày trong bảng 6 Bảng 6. Khả năng tiếp nhận của chất ô nhiễm đổ vào tiểu vùng 6 Lưu lượng xả (m3/s) Tải lượng chất gây ô nhiễm (tấn/năm) BOD 5 NH 4 NO3 PO4 Tổng Coliform Kịch bản ở mức cao Mùa kiệt 12,45 7686,79 1073,42 622,16 135,74 653220230 Mùa lũ 20,28 8977,86 6632,06 866,29 361,09 52882866722 Kịch bản ở mức trung bình Mùa kiệt 10,09 7223,32 655,48 603,85 118,84 292528832 Mùa lũ 13,23 7739,75 2878,93 701,50 208,98 2118438742 Kịch bản ở mức thấp Mùa kiệt 8,53 5916,45 376,50 591,64 107,57 2689295 Mùa lũ 8,53 5916,45 376,50 591,64 107,57 2689295 Nhánh sông Tiền bắt đầu từ xã An Phú – huyện Châu Thành – tỉnh Bến Tre đến cửa biển Hàm Luông, hầu hết các kịch bản đều còn khả năng tiếp nhận cao và khả năng tiếp nhận giảm dần theo các kịch bản KTXH cao, trung bình, thấp. Trong đó, kịch bản KTXH cao còn khả năng tiếp nhận nhiều nhất (Kịch bản có ngưỡng xả thải thấp nhất). Trong các kịch bản KTXH cao, trung bình thì kịch bản mùa lũ có khả năng tiếp nhận cao hơn không đáng kể dù lượng thải cũng nhiều hơn vì mùa lũ có khả năng trao đổi nước nhiều hơn mùa kiệt. Kịch bản KTXH thấp là kịch bản sức tải tối đa nên khả năng tiếp nhận mùa lũ và mùa kiệt bằng nhau. Trong các kịch bản thì khả năng tiếp nhận của tải lượng chất ô nhiễm BOD (tấn/năm) là cao nhất, khả năng tiếp nhận tải lượng chất ô nhiễm PO 4 (tấn/năm) là thấp nhất. 3.3.7. Tiểu vùng 7 Khả năng tiếp nhận nước thải của tiểu vùng 7 được trình bày trong bảng 7 Bảng 7. Khả năng tiếp nhận của chất ô nhiễm đổ vào tiểu vùng 7 Lưu lượng xả (m3/s) Tải lượng chất gây ô nhiễm (tấn/năm) BOD 5 NH 4 NO3 PO4 Tổng Coliform Kịch bản ở mức cao Mùa kiệt 8,60 7989,44 960,02 329,21 84,92 839469358 Mùa lũ 27,11 11040,11 12350,53 829,46 546,69 19532956245 Kịch bản ở mức trung bình Mùa kiệt 5,99 7029,62 497,02 308,92 66,19 431058191 Mùa lũ 13,40 8249,89 5053,22 509,02 250,90 41253149590 Kịch bản ở mức thấp Mùa kiệt 4,26 2953,96 187,98 295,40 53,71 1342710 Mùa lũ 4,26 2953,96 187,98 295,40 53,71 1342710 138 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 Nhánh sông Tiền từ xã Phong Phú – huyện Châu Thành – tỉnh Tiền Giang xuống cửa Đại, hầu hết các kịch bản đều còn khả năng tiếp nhận cao và khả năng tiếp nhận giảm dần theo các kịch bản KTXH cao, trung bình, thấp. Trong đó, kịch bản KTXH cao còn khả năng tiếp nhận nhiều nhất (Kịch bản có ngưỡng xả thải thấp nhất). Trong các kịch bản KTXH cao, trung bình thì kịch bản mùa lũ có khả năng tiếp nhận cao hơn không đáng kể dù lượng thải cũng nhiều hơn vì mùa lũ có khả năng trao đổi nước nhiều hơn mùa kiệt. Kịch bản KTXH thấp là kịch bản sức tải tối đa nên khả năng tiếp nhận mùa lũ và mùa kiệt bằng nhau. Trong các kịch bản thì khả năng tiếp nhận của tải lượng chất ô nhiễm BOD (tấn/năm) là cao nhất, khả năng tiếp nhận tải lượng chất ô nhiễm PO 4 (tấn/năm) là thấp nhất. 3.3.8. Tiểu vùng 8 Khả năng tiếp nhận nước thải của tiểu vùng 8 được trình bày trong bảng 8 Bảng 8. Khả năng tiếp nhận của chất ô nhiễm đổ vào tiểu vùng 8 Lưu lượng xả (m3/s) Tải lượng chất gây ô nhiễm (tấn/năm) BOD 5 NH 4 NO3 PO4 Tổng Coliform Kịch bản ở mức cao Mùa kiệt 29,30 15571,66 2897,70 1292,72 304,43 1884090663 Mùa lũ 53,34 19532,21 19949,71 2041,63 995,73 16286120866 Kịch bản ở mức trung bình Mùa kiệt 22,09 13915,51 1617,24 1236,55 252,58 791881576 Mùa lũ 31,71 15499,74 8438,04 1536,11 529,10 6552693657 Kịch bản ở mức thấp Mùa kiệt 17,28 11991,07 763,07 1199,11 218,02 5450487 Mùa lũ 17,28 11991,07 763,07 1199,11 218,02 5450487 Dòng chính sông Tiền từ cầu Mỹ Thuận đến xã Ngũ Hiệp – huyện Cai Lậy – tỉnh Tiền Giang, hầu hết các kịch bản đều còn khả năng tiếp nhận cao và khả năng tiếp nhận giảm dần theo các kịch bản KTXH cao, trung bình, thấp. Trong đó, kịch bản KTXH cao còn khả năng tiếp nhận nhiều nhất (Kịch bản có ngưỡng xả thải thấp nhất). Trong các kịch bản KTXH cao, trung bình thì kịch bản mùa lũ có khả năng tiếp nhận cao hơn không đáng kể dù lượng thải cũng nhiều hơn vì mùa lũ có khả năng trao đổi nước nhiều hơn mùa kiệt. Kịch bản KTXH thấp là kịch bản sức tải tối đa nên khả năng tiếp nhận mùa lũ và mùa kiệt bằng nhau. Trong các kịch bản thì khả năng tiếp nhận của tải lượng chất ô nhiễm BOD (tấn/năm) là cao nhất, khả năng tiếp nhận tải lượng chất ô nhiễm PO 4 (tấn/năm) là thấp nhất. 3.3.9. Tiểu vùng 9 Khả năng tiếp nhận nước thải của tiểu vùng 9 được trình bày trong bảng 9 139TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 Bảng 9. Khả năng tiếp nhận của chất ô nhiễm đổ vào tiểu vùng 9 Lưu lượng xả (m3/s) Tải lượng chất gây ô nhiễm (tấn/năm) BOD 5 NH 4 NO3 PO4 Tổng Coliform Kịch bản ở mức cao Mùa kiệt 61,45 36485,47 1109,83 9046,48 534,83 6668685109 Mùa lũ 404,48 157767,37 12466,03 151265,11 7556,35 119488221147 Kịch bản ở mức trung bình Mùa kiệt 34,87 30945,76 895,13 4332,44 343,72 2679475820 Mùa lũ 70,31 36785,22 1999,32 29474,00 1362,98 23913902013 Kịch bản ở mức thấp Mùa kiệt 17,15 11897,40 757,11 1189,74 216,32 5407909 Mùa lũ 17,15 11897,40 757,11 1189,74 216,32 5407909 Đoạn sông Hậu chảy từ TP.Cần Thơ đến cửa biển Định An, hầu hết các kịch bản đều còn khả năng tiếp nhận cao và khả năng tiếp nhận giảm dần theo các kịch bản KTXH cao, trung bình, thấp. Trong đó, kịch bản KTXH cao còn khả năng tiếp nhận nhiều nhất (Kịch bản có ngưỡng xả thải thấp nhất). Trong các kịch bản KTXH cao, trung bình thì kịch bản mùa lũ có khả năng tiếp nhận cao hơn không đáng kể dù lượng thải cũng nhiều hơn vì mùa lũ có khả năng trao đổi nước nhiều hơn mùa kiệt. Kịch bản KTXH thấp là kịch bản sức tải tối đa nên khả năng tiếp nhận mùa lũ và mùa kiệt bằng nhau. Trong các kịch bản thì khả năng tiếp nhận của tải lượng chất ô nhiễm BOD (tấn/năm) là cao nhất, khả năng tiếp nhận tải lượng chất ô nhiễm PO 4 (tấn/năm) là thấp nhất. IV. THẢO LUẬN Có thể nhận thấy, vùng tính toán (dòng chính hệ thống sông Tiền, sông Hậu) là rộng lớn, phức tạp. Nhóm tác giả đã phân chia thành 3 vùng tính toán, có xử lý vấn đề ảnh hưởng của các điều kiện biên, đặc biệt là biên chất lượng nước. Kết quả mô phỏng được chiết tách phục vụ tính toán khả năng tiếp nhận nước thải cho 9 tiểu vùng trong khu vực. Kết quả tính toán khả năng tiếp nhận nước thải cho thấy hệ thống sông Tiền, sông Hậu vẫn còn khả năng tiếp nhận nước thải, tuy nhiên rất hạn chế với N-NH 4 và P-PO 4 . Việc phân tách tính toán theo các kịch bản phát triển xã hội theo các mức cao, thấp, trung bình cũng cho thấy rất rõ sự ảnh hưởng của công tác bảo vệ môi trường (xử lý nước thải tại nguồn) góp phần vào việc gia tăng khả năng tiếp nhận nước thải. Do vậy, kết quả tính toán không chỉ phục vụ cho công tác quy hoạch nuôi cá tra mà còn có thể sử dụng như là một công cụ trong việc điều tiết, phân bổ nguồn thải giữa các ngành, ngăn ngừa ô nhiễm môi trường, phục vụ phát triển bền vững vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Trong khuôn khổ hạn chế của bài báo, nhóm tác giả đã trình bày kết quả chính trong việc tính toán khả năng tiếp nhận nước thải phục vụ công tác quy hoạch nuôi cá tra. Điểm nổi bật của phương pháp tính toán là sử dụng mô hình thủy động lực học chất lượng nước MIKE 21/3. 140 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 Tính phức tạp của chế độ thủy văn vùng hạ lưu hệ thống sông Mekong (dòng chảy thượng lưu, hệ thống thủy lợi, sông rạch chằng chịt) được giải quyết bằng cách kết nối với mô hình thủy động lực học Hydrogis. Các mô hình được kiểm định, có độ tin cậy phục vụ công tác đánh giá khả năng tiếp nhận (Nguyễn Hồng Quân và ctv., 2013a; Nguyễn Hồng Quân và ctv., 2013b). Đặc biệt, khi áp dụng mô hình thủy động lực học chất lượng nước MIKE 21/3, nhóm tác giả lần đầu tiên đã tích hợp tương đối đầy đủ các nguồn thải chính (công nghiệp, nông nghiệp, đô thị) trong khu vực nghiên cứu, làm rõ được mối quan hệ “nhân – quả” giữa phát triển kinh tế xã hội và ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, đây cũng là kết quả bước đầu áp dụng mô hình toán trong việc đánh giá sức tải môi trường cho một phạm vi tương đối lớn, chế độ thủy văn phức tạp chứa đựng nhiều yếu tố bất định. Để kết quả tính toán có thể từng bước được hoàn thiện trong tương lai, cần cụ thể lưu ý các nội dung sau: Nghiên cứu giải pháp hạn chế sai sót trong quá trình mô phỏng vào mùa lũ, đặc biệt đối với vùng ngập lũ, lũ tràn bờ. Nghiên cứu các hệ số liên quan đến quá trình tự làm sạch tự nhiên của hệ thống sông (đặc biệt các hệ số liên quan đến khả năng phân hủy sinh học). Cập nhật các kịch bản quy hoạch phát triển ngành có liên hệ chặt chẽ với các kịch bản phát triển kinh tế xã hội cũng như ảnh hưởng đến chế độ dòng chảy, chất lượng nước khu vực nghiên cứu (ví dụ: quy hoạch thủy lợi, quy hoạch thoát nước, xử lý nước thải các khu đô thị công nghiệp, ). Khả năng thay đổi chất lượng nước (điều kiện biên) từ vùng thượng lưu (ngoài biên giới Việt Nam) cũng sẽ ảnh hưởng đến kết quả tính toán. Do vậy, việc tích hợp số liệu quan trắc vùng thượng lưu cùng với việc cập nhật vào mô hình tính toán là hết sức cần thiết, có thể coi như là một nhiệm vụ thường xuyên. V. KẾT LUẬN Vùng thượng lưu vẫn còn khả năng tiếp nhận nước thải cao với các chỉ tiêu BOD, N-NO3, tuy nhiên rất hạn chế với N-NH 4 và P-PO 4 . Kết quả này cũng tương tự với vùng hạ lưu sông Hậu. Trong khi đó, vùng hạ lưu sông Tiền vẫn còn khả năng tiếp nhận nước thải cao với hầu hết các chỉ tiêu. Mặc dù khả năng tiếp nhận vào mùa lũ cao hơn mùa khô nhưng do ảnh hưởng của hoạt động tiêu thoát nước nông nghiệp, tỉ lệ tiếp nhận nước thải so với nguồn thải lại thấp hơn. Kết quả cũng cho thấy không có sự thay đổi lớn lúc triều lên so với triều xuống. Kết quả tính toán hiện trạng khả năng tiếp nhận nước thải sẽ làm cơ sở cho việc tính toán quy hoạch nuôi cá tra trong tương lai. TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Quốc Bảo, Lê Hồng Phước, Nguyễn Thanh Trúc, Đặng Ngọc Thùy, Đỗ Quang Tiền Vương, Trương Thanh Tuấn, Thới Ngọc Bảo, Lưu Đức Điền, 2010. Quan trắc, cảnh báo môi trường và dịch bệnh thủy sản một số vùng nuôi thủy sản các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long và miền Đông Nam Bộ - Năm 2010. BCKH Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản 2. Lưu Đức Điền, Mã Tú Lan, Nguyễn Đinh Hùng, 2013. Hiện trạng chất lượng nước kênh rạch và sông Tiền, sông Hậu (2011-2012). Tạp chí Môi trường (ISSN: 1859-042X), số 7/2013, trang 59-63. Lưu Đức Điền, Trương Thanh Tuấn, Đỗ Quang Tiền Vương, 2012. Đánh giá hiện trạng môi trường nước sông Tiền và sông Hậu phục vụ nuôi cá tra. Tạp chí Nông nghiệp – Phát triển Nông thôn (ISSN: 0866-7020), số 7, kì 1, trang 68-76. Nguyễn Hồng Quân, Ngô Quang Hiếu, Nguyễn Duy Hiếu, Mai Toàn Thắng, 2013a. Báo cáo chuyên đề: Xác định các điều kiện đánh giá sức tải môi trường hệ thống sông Tiền, sông Hậu. Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản 2. Nguyễn Hồng Quân, Nguyễn Hữu Nhân, Ngô Quang Hiếu, 2013b. Báo cáo chuyên đề: Mô hình toán 141TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 đánh giá sức tải môi trường phục vụ quy hoạch nuôi cá tra bền vững. Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản 2. Nguyễn Xuân Lý, Nguyễn Chu Hồi, Ðặng Khánh, 2005. Tổng quan về chiến lược bảo vệ ngành thủy sản đến năm 2020. NXB Nông Nghiệp, Hội thảo toàn quốc về bảo vệ môi tường và nguồn lợi thủy sản, trang 41-53. Nguyễn Thanh Tùng, 2008. Quy hoạch phát triển sản xuất và tiêu thụ cá tra vùng Đồng bằng sông Cửu Long đến năm 2010 và định hướng 2020. BCKH Phân Viện Quy Hoạch Thủy Sản Phía Nam. QCVN 08:2008/BTNMT, 2008. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt. Bộ Tài nguyên – Môi trường. Thông tư 02/2009/TT-BTNMT, 2009. Quy định đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước. Bộ Tài nguyên - Môi trường. Trương Thanh Tuấn, Lưu Đức Điền, 2013. Báo cáo chuyên đề: Hiện trạng phân bố các nguồn thải chính, diện tích ao nuôi, năng suất, sản lượng cá tra và chất lượng nước trên các vùng dọc sông Cửu Long. Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản 2. 142 TAÏP CHÍ NGHEÀ CAÙ SOÂNG CÖÛU LONG - 3 - THAÙNG 6/2014 VIỆN NGHIÊN CỨU NUÔI TRỒNG THỦY SẢN 2 STUDY ON CARRYING CAPACITY OF THE MEKONG AND BASSAC RIVERS RELATED TO DIFFERENT SOCIO-ECONOMIC SCENARIOS SERVE CATFISH FARMING DEVELOPMENT Nguyen Hong Quan1, Luu Duc Dien2, Ngo Quang Hieu1, Nguyen Huu Nhan3 ABSTRACT Environmental carrying capacity is a property and ability of the environment to regulate, adapt to a particular activity or velocity of an action that does not cause unacceptable effects. In this study, we use the integrated model MIKE 21/3 FM Coupled Model in combined with the hydraulic Hy- droGIS 3.0 model. The models have been validated and servered to determine the environmental capacity in the large area - the system of Mekong river and Bassac river in the Mekong Delta. The paper presents the current carrying capacity of the Mekong river and Bassac river for catfish farm- ing development based on the sources of wastewater discharge and receiving, thereby calculates the carrying capacity related to socio-economic development at 3 scenarios (high, medium and low). The study showed that the upstream was still capable of receiving high effluent of BOD, N-NO3 parameters, but limited to N-NH4 and P-PO4 parameters. This result was similar to the downstream of Bassac river, whereas downstream of Mekong river was still capability of receiving high efflu- ent with almost parameters. Although capability of receiving in flood season higher than the dry season, due to the activities of agricultural drainage, wastewater adoption rate was lower compared with emission source. The results also mentioned no significant changes between high tide and low tide. The calculation of the current state of capacity to receive wastewater will serve as a basis for computing the catfish planning in the future. Keywords: Bassac river, carrying capacity, catfish, Mekong river, water quality modelling. Người phản biện: TS. Nguyễn Văn Hảo Ngày nhận bài: 10/06/2014 Ngày thông qua phản biện: 16/06/2014 Ngày duyệt đăng: 20/6/2014 1 Institute for Environment and Resources (IER). Email: hongquanmt@yahoo.com 2 Southern Monitoring Center for Aquaculture Environment and Epidemic, Research Institute for Aquaculture No2. 3 Institute of Coastal and Offshore Engineering
File đính kèm:
- suc_tai_toi_da_cua_song_tien_va_song_hau_theo_cac_kich_ban_p.pdf