Luận án Nghiên cứu, đánh giá một số chỉ tiêu ô nhiễm bằng phương pháp mô hình hóa, làm cơ sở đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng nước biển ven bờ vịnh Cửa lục, vịnh Hạ long, Quảng Ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
Trần Đức Dũng
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ CHỈ TIÊU Ô
NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA,
LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP CẢI
THIỆN CHẤT LƯỢNG NƯỚC BIỂN VEN BỜ
VỊNH CỬA LỤC, VỊNH HẠ LONG, QUẢNG NINH
Chuyên ngành: Công nghệ môi trường nước và nước thải
Mã số: 9520320 -2
LUẬN ÁN TIẾN SỸ
Hà nội, năm 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
Trần Đức Dũng
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ CHỈ TIÊU Ô
NHIỄM BẰNG PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH HÓA,
LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP CẢI
THIỆN CHẤT LƯỢNG NƯỚC BIỂN VEN BỜ
VỊNH CỬA LỤC, VỊNH HẠ LONG, QUẢNG NINH
Chuyên ngành: Công nghệ môi trường nước và nước thải
Mã số: 9520320 -2
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. GS.TS Trần Hiếu Nhuệ
2. PGS.TS. Trương Văn Bốn
Hà nội, năm 2020
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu,
kết quả trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất cứ một công trình nghiên cứu nào khác.
Tác giả
Trần Đức Dũng
ii
LỜI CẢM ƠN
Luận án được hoàn thành là kết quả của quá trình học tập, nghiên cứu của
tác giả, cùng với sự giúp đỡ vô cùng quý báu, tận tình của Thầy giáo hướng dẫn,
cơ sở đào tạo, cơ quan chủ quản, các thế hệ nhà khoa học đi trước và các đồng
nghiệp.
Em xin chân thành cám ơn Thầy giáo, GS.TS.NGND Trần Hiếu Nhuệ và
PGS. TS Trương Văn Bốn đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn trong suốt quá trình
thực hiện Luận án.
Xin cám ơn Bộ môn Cấp thoát nước, Khoa Kỹ thuật môi trường, Khoa Sau
đại học, Trường Đại học Xây dựng và các chuyên gia, đồng nghiệp đã tạo điều
kiện, hỗ trợ giúp đỡ NCS trong quá trình thực hiện chương trình học tập tại
trường.
Xin cám ơn Viện nghiên cứu KHKT Bảo hộ lao động (nay là Viện KHKT
An toàn vệ sinh lao động Việt Nam), với sự tạo điều kiện cho quá trình học tập
nghiên cứu; đồng thời hỗ trợ thực hiện Đề tài: “Nghiên cứu, mô phỏng và đánh
giá lan truyền một số kim loại nặng nguồn gốc công nghiệp gây ô nhiễm môi
trường nước ven biển Vịnh Hạ Long”, bước đầu đã tạo tiền đề cho hướng nghiên
cứu của Luận án.
Xin cám ơn Lãnh đạo Phòng thí nghiệm Trọng điểm quốc gia về Động lực
học Sông biển- Viện khoa học Thủy lợi Việt Nam, các đồng nghiệp, chuyên gia
tại Trung tâm Động lực học sông biển đã đóng góp những ý kiến quý báu, đồng
thời hỗ trợ tác giả về bản quyền phần mềm được sử dụng trong quá trình thực
hiện Luận án này.
Xin chân thành cám ơn đến Công ty CP Kỹ thuật môi trường Đô thị và
nông thôn (CEETRA), bạn bè và gia đình đã đồng hành cùng tác giả trong suốt
thời gian làm Luận án này.
Trân trọng cám ơn.
Tác giả
Trần Đức Dũng
iii 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT............vi 
DANH MỤC CÁC BẢNG ....................................................................................... viii 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .................................................................... xii 
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM VÙNG VEN BIỂN VÀ CÁC 
NGHIÊN CỨU VỀ Ô NHIỄM VÙNG VEN BIỂN ................................................. 7 
1.1. Các nguồn thải và hiện trạng ô nhiễm vùng ven biển trên thế giới .......................... 
 1.1.1. Một số khái niệm, định nghĩa ........................................................................ 7 
 1.1.2. Các nguồn thải và hiện trạng ô nhiễm vùng ven biển trên thế giới ................. 8 
1.2. Các nguồn thải và hiện trạng ô nhiễm vùng ven biển Việt Nam ........................ 11 
 1.2.1. Các nguồn thải tại vùng ven biển Việt Nam ................................................. 11 
 1.2.2. Hiện trạng ô nhiễm vùng ven biển ở Việt Nam................................. ............ 15 
1.3. Tổng quan các nghiên cứu về ô nhiễm vùng biển Việt Nam ............................... 19 
1.3.1. Các nghiên cứu áp dụng chỉ số chất lượng nước, tổng hợp phân tích 
 kết quả quan trắc, đo đạc ................................................................................... 19 
 1.3.2. Nghiên cứu sử dụng mô hình toán áp dụng cho ô nhiễm biển ven bờ.. ........ 22 
 1.3.3. Nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám đánh giá chất lượng nước ven bờ ....... 26 
1.4. Tổng quan các nghiên cứu về ô nhiễm nước vịnh Cửa Lục......................... ....... 27 
 1.4.1. Khái quát chung khu vực nghiên cứu ........................................................... 27 
 1.4.2. Tình hình nghiên cứu về chất lượng nước vịnh Cửa Lục ............................. 32 
 1.4.3 Hướng phát triển, nghiên cứu những vấn đề trọng tâm của Luận án ............. 36 
CHƯƠNG 2 – CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ TẢI LƯỢNG MÔI TRƯỜNG KHU 
VỰC VỊNH CỬA LỤC, VỊNH HẠ LONG ........................................................... 38 
2.1 Sức chịu tải môi trường và khả năng tự làm sạch của lưu vực ........................ 38 
 2.1.1 Cơ sở ước tính tải lượng các nguồn thải khu vực .......................................... 39 
 2.1.2 Dự báo tải lượng ô nhiễm phát sinh .............................................................. 47 
 2.1.3 Các tính toán về sức tải môi trường khu vực nghiên cứu..................... .......... 47 
 2.1.4 Đánh giá khả năng tự làm sạch của thuỷ vực ................................................ 49 
2.2 Các nguồn thải chính ra vịnh Cửa Lục - vịnh Hạ Long .................................. 50 
 2.2.1. Nguồn thải sinh hoạt từ khu vực dân cư và du lịch ...................................... 50 
iv 
 2.2.2. Nguồn thải từ hoạt động công nghiệp .......................................................... 53 
 2.2.3. Nguồn thải từ hoạt động chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản .......................... 56 
 2.2.4. Nguồn thải từ các hoạt động giao thông vận tải, cảng biển .......................... 56 
 2.2.5. Nguồn tác động từ hoạt động lấn biển và rửa trôi đất........................ ........... 57 
2.3 Mô hình dòng chảy và tải lượng ô nhiễm trên lưu vực- SWAT.......................58 
 2.3.1 Cân bằng nước trên lưu vực .......................................................................... 59 
 2.3.2 Quá trình dòng chảy trong hệ thống sông ..................................................... 61 
 2.3.3 Ý nghĩa của việc sử dụng mô hình SWAT .................................................... 63 
2.4 Các mô hình số phục vụ mô phỏng chất lượng nước ...................................... 63 
 2.4.1 Mô hình EFDC (Mỹ) .................................................................................... 63 
 2.4.2 Mô hình Delft3D-WAQ (Hà Lan) ................................................................ 64 
 2.4.3 Mô hình MIKE21 (Đan Mạch) ..................................................................... 66 
 2.4.4 Mô hình khuyếch tán POL-2D ...................................................................... 68 
 2.4.5 Mô hình của nhóm các tác giả Đại học khoa học tự nhiên ............................ 69 
 2.4.6 Phân tích lựa chọn mô hình tính toán chất lượng nước ................................. 69 
2.5. Mạng lưới quan trắc chất lượng nước các sông và vịnh cửa Lục - vịnh Hạ Long 71 
2.6. Đánh giá khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm của thủy vực............................. .........72 
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC BIỂN VEN BỜ VỊNH 
CỬA LỤC, VỊNH HẠ LONG ............................................................................... 74 
3.1. Tải lượng ô nhiễm hiện tại và dự báo tải lượng ô nhiễm đổ vào vịnh 
Cửa Lục .................................................................................................................... 74 
 3.1.1 Tải lượng chất gây ô nhiễm hiện tại .............................................................. 74 
 3.1.2 Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm ............................................................... 81 
 3.1.3 So sánh tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh và đưa vào vịnh ở hiện tại (năm 
2018) và dự báo (năm 2030) .................................................................................. 87 
3.2 Thiết lập mô hình tính toán ............................................................................ 88 
 3.2.1 Tài liệu sử dụng ............................................................................................ 88 
 3.2.2 Xây dựng lưới tính ....................................................................................... 89 
 3.2.3 Hiệu chỉnh mô hình thủy lực ........................................................................ 89 
 3.2.4 Hiệu chỉnh mô hình chất lượng nước ............................................................ 93 
3.3 Mô phỏng hiện trạng 2018 (Scenario 1) ......................................................... 99 
 3.3.1 Thủy động lực .............................................................................................. 99 
v 
 3.3.2 Mô hình chất lượng nước ............................................................................ 106 
3.4 Kịch bản mô phỏng dự báo đến 2030 (Scenario 2) ........................................ 115 
 3.4.1 Nhóm các chất hữu cơ ................................................................................. 116 
 3.4.2 Nhóm dinh dưỡng ........................................................................................ 117 
 3.4.3 Nhóm kim loại nặng .................................................................................... 121 
3.5 Đánh giá khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm tại hiện trạng (2018) và dự báo 
(2030) ................................................................................................................... 122 
 3.5.1 Đánh giá khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm tại hiện trạng (2018) .................. 122 
 3.5.2 Dự báo tổng lượng chất gây ô nhiễm tích lũy trong nước biển và khả năng tiếp 
nhận đến 2030 ...................................................................................................... 126 
CHƯƠNG 4- ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG NƯỚC BIỂN 
VEN BỜ VỊNH CỬA LỤC- VỊNH HẠ LONG ................................................... 129 
4.1 Cơ sở đề xuất giải pháp ................................................................................. 129 
 4.1.1 Cơ sở khoa học: ........................................................................................... 129 
 4.1.2 Cơ sở thực tiễn ............................................................................................ 130 
4.2 Nhóm giải pháp phi công trình ...................................................................... 133 
 4.2.1 Tăng cường thể chế và chính sách ............................................................... 133 
 4.2.2 Điều chỉnh các quy hoạch phát triển và quy hoạch bảo vệ môi trường ......... 134 
 4.2.3 Hoàn thiện hệ thống quan trắc, cảnh báo môi trường và kiểm toán 
 nguồn thải ............................................................................................................ 136 
 4.2.4 Sử dụng các công cụ kinh tế môi trường ...................................................... 137 
 4.2.5 Xã hội hoá bảo vệ môi trường vịnh, thông tin tuyên truyền, giáo dục, 
nâng cao nhận thức và xây dựng ý thức cộng đồng bảo vệ môi trường vịnh ............. 138 
4.3 Nhóm giải pháp công trình ............................................................................ 138 
 4.3.1 Giải pháp xử lý nước thải sinh hoạt: ............................................................ 138 
 4.3.2 Giải pháp xử lý nước thải công nghiệp- hầm lò mỏ than.................. ........... .143 
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 147 
KIẾN NGHỊ ............................................................................................................. 149 
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ......................................................... 150 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 151 
PHỤ LỤC..................................................................................................................PL-1 
vi 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 
Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt 
ASEAN Association of 
Southeast AsianNations 
Hiệp hội các nước Đông 
Nam Á 
BOD5 Bio chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa 
COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học 
CLN Chất lượng nước 
DO Dessolved Oxygen Lượng oxy hòa tan trong 
nước 
EFDC Environmental Fluid Dynamics Code Phần mềm thủy lực môi 
trường nước 
GIS Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý 
GESAMP Group of Experts on the Scientific 
Aspects of Marine Environmental 
Protection 
Nhóm chuyên gia về khía 
cạnh khoa học của ô nhiễm 
biển 
GPA Chương trình Hành động 
Toàn cầu về Bảo vệ Môi 
trường Biển 
HSCTM Hydrodynamic, Sediment and 
Contaminant Transport Model 
Mô hình thủy động lực, vận 
chuyển bùn cát và chất ô 
nhiễm 
IMO International Maritime Organization Tổ chức Hàng hải quốc tế 
KLN Kim loại nặng 
MODIS Moderate Resolution Imaging 
Spectroradiometers 
Bộ cảm độ phân giải trung 
bình 
NASH 
NBVB 
Nash-Sutcliffe model efficiency 
coefficient 
Hệ số hiệu quả của mô hình 
Nash-Sutcliffe 
Nước biển ven bờ 
NOAA National Oceanic and Atmospheric Ban Quản lý Khí quyển và 
vii 
Administration Commissioned Corps Đại dương Quốc gia 
ONMTB Ô nhiễm môi trường biển; 
RACE Rapid Assessment Coastal 
Environment 
Phương pháp đánh giá nhanh 
môi trường ven biển 
SST Sea surface temperature Nhiệt độ bề mặt nước biển 
SWAT Soil and Water Assessment Tool Công cụ đánh giá nước và 
đất 
TIE Toxicity Identification Evaluation Quá trình đánh giá xác định 
độc tính 
TTB Trầm tích biển 
TSS Total Suspended Solids Tổng chất rắn lơ lửng 
UNEP United Nations Environment 
Programme 
Chương trình Môi trường 
Liên Hợp Quốc 
UNCLOS United Nations Convention on Law 
of the Sea 
Công ước của Liên hợp quốc 
về Luật biển 
XLNT Xử lý nước thải 
HRU Đơn vị phản hồi thủy văn 
DHI Danish Hydraulic Institute Viện thủy lực Đan Mạch 
viii 
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 
Bảng 1.1: Một số đặc trưng hình thái các sông trong lưu vực vịnh cửa Lục 29 
Bảng 1.2: Đặc trưng dòng chảy theo tần suất các sông khu vực nghiên cứu 29 
Bảng 1.3: Đặc điểm phân phối dòng chảy năm trên các sông khu vực nghiên cứu 30 
Bảng 2.1- Một số nguồn thải chính gây ô nhiễm vùng nước biển ven bờ 38 
Bảng 2.2: Đơn vị tải lượng thải sinh hoạt và hiệu suất xử lý nước thải 41 
Bảng 2.3: Thành phần nước thải một số ngành công nghiệp điển hình 42 
Bảng 2.4: Tải lượng thải đơn vị do chăn nuôi (kg/năm) 44 
Bảng 2.5: Hệ số phát thải từ nuôi thủy sản 44 
Bảng 2.6: Đơn vị thải lượng ô nhiễm do rửa trôi đất (kg/m2/ ngày mưa) 45 
Bảng 2.7: Tỷ lệ rửa trôi các chất gây ô nhiễm từ các nhóm nguồn thải ven bờ 45 
Bảng 2.8: Hiện trạ ... ượng chất gây ô nhiễm phát sinh do chăn nuôi trong khu vực
Hạ Long (tấn/năm)
T
T
Chất ô
nhiễm
Nồng độ các chất trong 1 đơn vị
(kg/con/năm)
Tải lượng ô nhiễm phát sinh trong khu vực
Hạ Long (tấn/năm)
Gia cầm Trâu, bò Lợn Gia cầm Trâu, bò Lợn Tổng
PL- 29
1 COD 2,730 233,600 73,000 160,797 116,800 1.029,300 1.306,90
2 BOD5 0,780 193,450 47,450 45,942 96,725 669,045 811,71
3 N-T 0,500 105,850 14,600 29,450 52,925 205,860 288,24
4 P-T 0,500 18,250 9,130 29,450 9,125 128,733 167,31
5 NO3-
+NO2- 0,156 1,058 0,146 9,189 0,529 2,059 11,78
6 NH4+ 0,005 25,404 3,504 0,295 12,702 49,406 62,40
7 PO43- 0,120 8,176 4,110 7,068 4,088 57,951 69,11
8 TSS 0,047 1.095,000 255,500 2,768 547,500 3.602,550 4.152,82
Số lượng
58.900
con
500
con
14.100
con
Bảng PL5. 7: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh do chăn nuôi trong khu vực
Hoàng Bồ (tấn/năm)
T
T
Chất ô
nhiễm
Nồng độ các chất trong 1 đơn vị
(kg/con/năm)
Tải lượng ô nhiễm phát sinh trong khu vực
Hoành Bồ (tấn/năm)
Gia cầm Trâu, bò Lợn Gia cầm Trâu, bò Lợn Tổng
1 COD 2,730 233,600 73,000 747,747 2.102,400 1.533,000 4.383,15
2 BOD5 0,780 193,450 47,450 213,642 1.741,050 996,450 2.951,14
3 N-T 0,500 105,850 14,600 136,950 952,650 306,600 1.396,20
4 P-T 0,500 18,250 9,130 136,950 164,250 191,730 492,93
5 NO3-
+NO2- 0,156 1,058 0,146 42,728 9,527 3,066 55,32
6 NH4+ 0,005 25,404 3,504 1,370 228,636 73,584 303,59
7 PO43- 0,120 8,176 4,110 32,868 73,584 86,310 192,76
8 TSS 0,047 1.095,000 255,500 12,873 9855,000 5.365,500 15.233,37
Số lượng
273.900
con
9.000
con
21.000
con
b. Nguồn thải từ nuôi trồng thủy sản
PL- 30
Tải lượng thải do nuôi trồng thủy sản được tính dựa trên hệ số phát thải đơn vị và
sản lượng nuôi thuỷ sản hàng năm của khu vực.
Số liệu sản lượng nuôi thuỷ sản hàng năm của khu vực được lấy theo Niên giám
thống kê tỉnh Quảng Ninh năm 2016 [30], hệ số phát thải đơn vị được tính theo bảng 2.5-
chương 2.
Bảng PL5. 8: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh do nuôi trồng thủy sản
trong khu vực Hạ Long (tấn/năm)
TT Chất ô nhiễm Nồng độ các chất
trong 1 đơn vị
tôm sú
(kg/tấn/năm)
Tải lượng ô nhiễm
phát sinh trong
khu vực Hạ Long
(tấn/năm)
Tổng
1 COD 28,400 1,700 1,700
2 BOD5 8,100 0,500 0,500
3 N-T 5,200 0,300 0,300
4 P-T 4,700 0,300 0,300
5 NO3-+NO2- 0,050 0,003 0,003
6 NH4+ 1,250 0,070 0,070
7 PO43- 2,120 0,100 0,100
Khối lượng
sản phẩm/năm 59.859 kg
Bảng PL5. 9: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh do nuôi trồng thủy sản
trong khu vực Hoành Bồ (tấn/năm)
TT Chất ô nhiễm Nồng độ các
chất trong 1 đơn
vị tôm sú
(kg/tấn/năm)
Tải lượng ô nhiễm
phát sinh trong khu
vực Hoành Bồ
(tấn/năm)
Tổng
1 COD 28,400 11,700 11,700
2 BOD5 8,100 3,300 3,300
3 N-T 5,200 2,100 2,100
PL- 31
4 P-T 4,700 1,900 1,900
5 NO3-+NO2- 0,050 0,020 0,020
6 NH4+ 1,250 0,500 0,500
7 PO43- 2,120 0,900 0,900
Khối lượng sản
phẩm/năm 332.280kg
1.1.4 Nguồn thải từ tàu thuyền
Lưu lượng nước thải của các tàu du lịch đổ vào khu vực nghiên cứu hàng năm là
0,002 m3/tàu/ngày * 154 tàu * 365 ngày = 112,420 m3
- Nước thải từ tàu: 0,002 m3/tàu/ngày, không kể đến lượng nước thải sinh hoạt của
khách du lịch và dân cư đã được tính ở mục 1.1.1;
- Số lượng tàu thuyền trong khu vực nghiên cứu: 154 tàu đủ điều kiện lưu trú.
Bảng PL5 .10: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ hoạt động của tàu
thuyền phục vụ du lịch trong khu vực vịnh Hạ Long (tấn/năm)
TT Chất ô nhiễm Lưu lượngnước thải (m3)
Giá trị nồng độ
(kg/m3) Tải lượng
1 COD 112,420 0.8 88,28
2 BOD5 112,420 0.3 37,4
3 N-T 112,420 0.1 5,98
4 P-T 112,420 0.0 1,65
5 TSS 112,420 0.4 44,88
1.2 Tải lượng ô nhiễm đưa vào Vịnh Cửa Lục năm 2018
Ước tính tổng tải lượng ô nhiễm đưa vào vịnh từ các nguồn khác nhau có thể sử
dụng công thức sau:∑ = ∑ á sinh (1 − ) (2-5)
PL- 32
Trong đó:
∑Qij- Tổng tải lượng của chất i vào vịnh từ các nguồn j (4 nguồn) ( tấn/năm)
∑Qij phát sinh - Tổng tải lượng ô nhiễm i phát sinh từ các nguồn j ( tấn/năm)
Rij- Tỷ lệ rửa trôi tương ứng với i và j, số liệu tính toán lấy theo JICA, 1999
Hij- Hiệu suất xử lý tương ứng với i và j, số liệu tính toán lấy theo UNEP 1984.
Bảng PL5. 11: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm nguồn gốc từ sinh hoạt đưa vào khu
vực nghiên cứu năm 2018 (tấn/năm)
TT
Chất ô nhiễm
Tải lượng tại
nguồn phát sinh
ô nhiễm( á sinh)
Các hệ số tỷ lệ Tải lượng
nguồn ô nhiễm
sinh hoạt đưa
vào vịnh
Tỷ lệ rửa
trôi ( ) Hiệu suất xửlý ( )
1 COD 16.417,3 0,7 60 4.596,8
2 BOD5 7.462,4 0,2 80 298,5
3 N-T 1.194,0 0,9 50 537,3
4 P-T 328,3 1 30 229,8
5 NO3- + NO2- * 11,9 0,9 50 5,4
6 NH4+ 656,7 0,9 50 295,5
7 PO43- 177,3 1 30 124,1
8 TSS 8.954,9 1 95 447,7
Bảng PL5. 12: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm nguồn gốc từ công nghiệp đưa vào
khu vực nghiên cứu năm 2018 (tấn/năm)
TT
Chất ô nhiễm
Tải lượng tại
nguồn phát sinh
ô nhiễm( á sinh)
Các hệ số tỷ lệ Tải lượng
nguồn ô nhiễm
công nghiệp
đưa vào vịnh
Tỷ lệ rửa
trôi ( ) Hiệu suất xửlý ( )
PL- 33
1 COD 11.486,2 0,9 85 1.550,6
2 BOD5 5.302,4 0,7 95 185,6
3 N-T 440,9 0,9 50 198,4
4 P-T 231,9 1 25 173,9
5 NO3- + NO2- * 2,1 0,9 15 1,6
6 NH4+ 112,2 0,9 15 85,8
7 PO43- 106,0 1 25 79,5
8 Fe 4,5 0,9 25 4,0
9 Mn 17,9 0,9 25 16,1
10 TSS 23.353,9 0,9 25 21.018,5
Bảng PL5. 13: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm nguồn gốc từ chăn nuôi đưa vào khu
vực nghiên cứu năm 2018 (tấn/năm)
TT Chất ô nhiễm
Tải lượng tại
nguồn phát sinh ô
nhiễm( á sinh)
Tỷ lệ rửa
trôi
( ) Tải lượng nguồn ônhiễm chăn nuôiđưa vào vịnh
1 COD 5.690,0 0,5 2.845,0
2 BOD5 3.762,9 0,2 752,6
3 N-T 1.684,4 0,8 1.347,5
4 P-T 660,2 0,9 594,2
5 NO3- + NO2- * 67,1 0,8 53,7
6 NH4+ 366,0 0,8 292,8
7 PO43- 261,9 0,9 235,7
8 TSS 19.386,2 0,5 9.693,1
PL- 34
Bảng PL5. 14: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm nguồn trực tiếp trên vịnh đưa vào
khu vực nghiên cứu năm 2018 (tấn/năm)
TT Chất ô nhiễm
Tải lượng tại
nguồn phát sinh
ô nhiễm từ nuôi
trồng thủy sản
Tải lượng tại
nguồn phát
sinh ô nhiễm
từ tàu thuyền
Tổng tải
lượng nguồn ô
nhiễm trực
tiếp trên vịnh
1 COD 13,4 88,28 382,0
2 BOD5 3,8 37,4 168,6
3 N-T 2,4 5,98 28,8
4 P-T 2,2 1,65 9,5
5 NO3- + NO2- * 0,023 44,88 45,1
6 NH4+ 0,57 - 11,8
7 PO43- 1 - 4,0
8 TSS - 44,88 197,8
2 DỰ BÁO TẢI LƯỢNG CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG NƯỚC
VỊNH CỬA LỤC (2030)
Dựa trên các số liệu từ quy hoạch phát triển kinh tế- xã hội chung của tỉnh, của khu
vực nghiên cứu, quy hoạch phát triển các ngành và quy hoạch phát triển kinh tế- xã hội
thành phố, huyện, thị liên quan, tính toán tải lượng các chất gây ô nhiễm phát sinh theo
các giai đoạn 2018 và 2030 theo các phương pháp tương ứng đã được trình bày ở trên.
2.1 Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ các nguồn xả thải
2.1.1 Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ dân cư và khách du lịch
a. Nguồn thải từ dân cư
Đến năm 2030, theo quy hoạch thì dân số dự kiến tại thành phố Hạ Long là
570.000 người và tại huyện Hoành Bồ là 78.000 người[39].
Với sự phát triển của kinh tế- xã hội, chế độ dinh dưỡng sẽ được cải thiện theo xu
hướng tăng dần hàm lượng chất dinh dưỡng, với giả định là nồng độ các chất trong nước
thải sẽ tăng thêm 1%/1 năm, từ năm 2018 tính đến năm 2030; hàm lượng các chất nồng
độ các chất trong 1 m3 nước thải sinh hoạt sẽ tăng thêm 13%.
Bảng PL5. 15: Tính toán tải lượng ô nhiễm phát sinh từ sinh hoạt của người dân
trong khu vực năm 2030 (tấn/năm.)
PL- 35
T
TT Chất ô nhiễm
Số lượng dân cư tại
khu vực nghiên cứu
năm 2030 - Pdc
(người)
Đơn vị tải
lượng
thải sinh
hoạt- qi
(kg/người
/năm)
Tiểu khu vực phát sinh
nước thải sinh hoạt -Qidc
(tấn/ năm)
Hạ Long Hoành Bồ Hạ Long Hoành Bồ
1 COD 570.000 78.000 62,2 35.640,0 4.290,0
2 BOD5 570.000 78.000 28,3 16.200,0 1.950,0
3 N-T 570.000 78.000 4,5 2.592,0 312,0
4 P-T 570.000 78.000 1,2 712,8 85,8
5 NO3- + NO2 * 570.000 78.000 0,001 25,9 3,1
6 NH4+ 570.000 78.000 2,5 1.425,6 171,6
7 PO4 3- 570.000 78.000 0,7 384,9 46,3
8 TSS 570.000 78.000 33,9 19.440,0 2.340,0
b. Nguồn thải từ hoạt động du lịch:
Theo quy hoạch dự kiến, sô ngày lưu trú cảu khách du lịch tại khu vực nghiên cứu
tăng lên 06 ngày/năm, tỷ lệ thu gom nước thải tăng lên khoảng 15,13%.[38] [39]
Bảng PL5. 16: Tính toán tải lượng ô nhiễm phát sinh từ khách du lịch trong khu
vực năm 2030 (tấn/năm)
TT Chất ônhiễm
Số lượng
khách du lịch
đến khu vực
nghiên cứu
Pdl (người)
Thời gian
lưu trú tại
khu vực
nghiên cứu
n (ngày)
Đơn vị tải
lượng thải
sinh hoạt-
qi (kg/người/
năm)
Tỷ lệ thu
gom được
nước thải từ
khách du
lịch (%)
Lượng thải
phát sinh từ
du lịch
Qidl
(tấn/ năm)
1 COD 7.600.000 6 62,2 15,13 1.176,4
2 BOD5 7.600.000 6 28,3 15,13 534,7
3 N-T 7.600.000 6 4,5 15,13 85,6
PL- 36
4 P-T 7.600.000 6 1,2 15,13 23,5
5 NO3
- +
NO2 * 7.600.000 6 0,001 15,13 0,9
6 NH4+ 7.600.000 6 2,5 15,13 47,1
7 PO4 3- 7.600.000 6 0,7 15,13 12,7
8 TSS 7.600.000 6 33,9 15,13 641,7
2.1.2 Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ công nghiệp
a. Dự báo tải lượng từ ngành khai thác than:
Theo quy hoạch phát triển ngành than và quy hoạch chung phát triển tỉnh Quảng
Ninh, dự kiến lượng nước thải khai thác than vào 2030 tại khu vực thành phố Hạ Long và
huyện Hoành Bồ vào khoảng 59,85 triệu m3[38] [39]
Bảng PL5. 17: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ hoạt động ngành than
khu vực vịnh cửa Lục- vịnh Hạ Long năm 2030 (tấn/năm)
TT Chất ônhiễm
Hàm lượng chất ô
nhiễm trong 1m3 (mg/l)
Lưu lượng nước
thải (triệu m3)
Tải lượng chất ô
nhiễm ngành than Tổng tải
lượng
NT mỏ NT sàng NT mỏ NT sàng NT mỏ NT sàng
1 COD 91,9 52,8 54,6 5,25 5.017,7 277,2 5.294,9
2 BOD5 6,8 13,4 54,6 5,25 371,3 70,4 441,6
3 N-T 6,47 9,64 54,6 5,25 353,3 50,6 403,9
4 P-T 0,5 1,39 54,6 5,25 27,3 7,3 34,6
5 NH4+ 0,83 0,28 54,6 5,25 45,3 50,6 95,9
6 Fe 0,0008 1,4868 54,6 5,25 - 7,8 7,8
7 Mn - 5,9605 54,6 5,25 - 31,3 31,3
8 TSS 315,3 4.505,5 54,6 5,25 17.215,4 23.654,3 40.869,6
b. Dự báo tải lượng từ ngành công nghiệp thực phẩm:
PL- 37
Bảng PL5. 18: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ ngành công nghiệp
thực phẩm khu vực vịnh cửa Lục- vịnh Hạ Long năm 2030 (tấn/năm)
Chất ô
nhiễm
Nồng độ các chất trong 1 m3
nước thải các ngành công nghiệp
Tải lượng các chất ô nhiễm trong
các ngành công nghiệp
Tổng
TT Sản xuất
bia Bột mì Dầu ăn
Sản xuất
bia Bột mì Dầu ăn
1 COD 150 1.500 1.950 285,1 21.574,1 10.375,3 32.234,5
2 BOD5 87 825 1.355 165,3 11.865,8 7.209,5 19.240,6
3 N-T 43,5 42,5 20 82,7 611,3 106,4 800,4
4 P-T 3,65 34,65 56,91 6,9 498,4 302,8 808,1
5 NO3- +
NO2- 0,435 0,425 0,2 0,8 6,1 1,1 8,0
6 NH4+ 16,53 10,2 7,6 31,4 146,7 40,4 218,6
7 PO4 3- 1,825 17,325 28,455 3,5 249,2 151,4 404,0
V thải 11 m
3/1
đơn vị sp
25 m3/1
đơn vị sp
10,5 m3/1
đơn vị sp
1.900.492
m3
14.382.750
m3
5.320.665
m3
2.1.3 Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ chăn nuôi
Với tốc độ tăng trưởng trung bình 4,2%/năm, đến năm 2030 đàn gia súc, gia cầm
trong khu vực sẽ tăng hơn 1,6 lần so với hiện nay (2018).
Bảng PL5. 19: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh do chăn nuôi trong khu
vực Hạ Long năm 2030 (tấn/năm)
TT Chất ô
nhiễm
Nồng độ các chất trong 1 đơn vị
(kg/con/năm)
Tải lượng ô nhiễm phát sinh trong khu vực
Hạ Long (tấn/năm)
Gia cầm Trâu, bò Lợn Gia cầm Trâu, bò Lợn Tổng
PL- 38
1 COD
2,730 233,600 73,000 257,28 186,88 1.646,88 2.092,33
2 BOD5 0,780 193,450 47,450 73,51 154,76 1.070,47 1.299,54
3 N-T
0,500 105,850 14,600 47,12 84,68 329,38 461,46
4 P-T
0,500 18,250 9,130 47,12 14,60 205,97 267,86
5 NO3-
+NO2- 0,156 1,058 0,146 14,70 0,85 3,29 18,85
6 NH4+ 0,005 25,404 3,504 0,47 20,32 79,05 99,91
7 PO43- 0,120 8,176 4,110 11,31 6,54 92,72 110,64
8 TSS 0,047 1.095,000 255,500 4,43 876,00 5.764,08 6.648,63
Số lượng
94.240
con
800
con
22.560
con
Bảng PL5. 20: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh do chăn nuôi trong khu
vực Hoàng Bồ năm 2030 (tấn/năm)
T
T
Chất ô
nhiễm
Nồng độ các chất trong 1 đơn vị
(kg/con/năm)
Tải lượng ô nhiễm phát sinh trong khu vực
Hoành Bồ (tấn/năm)
Gia cầm Trâu, bò Lợn Gia cầm Trâu, bò Lợn Tổng
1 COD 2,730 233,600 73,000 1.196,40 3.363,84 2.452,80 7.017,38
2 BOD5 0,780 193,450 47,450 341,83 2.785,68 1.594,32 4.724,76
3 N-T 0,500 105,850 14,600 219,12 1.524,24 490,56 2.235,31
4 P-T 0,500 18,250 9,130 219,12 262,80 306,77 789.18
5 NO3-
+NO2- 0,156 1,058 0,146 68,37 15,24 4,91 88,57
PL- 39
6 NH4+ 0,005 25,404 3,504 2,19 365,82 117,73 486,04
7 PO43- 0,120 8,176 4,110 52,59 117,73 138,10 308,61
8 TSS 0,047 1.095,000 255,500 20,60 15.768,00 8.584,80 24.388,51
Số lượng
438.240
con
14.400
con
33.600
con
2.1.4 Dự báo tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ nuôi trồng thủy sản
Theo quy hoạch, tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh từ nuôi thuỷ sản trong khu
vực đến năm 2030 cũng tăng cao so với hiện nay (2018).
Bảng PL5. 21: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh do nuôi trồng thủy sản
trong khu vực Hạ Long năm 2030 (tấn/năm)
TT Chất ô nhiễm Nồng độ các chất
trong 1 đơn vị
tôm sú
(kg/tấn/năm)
Tải lượng ô nhiễm
phát sinh trong
khu vực Hạ Long
(tấn/năm)
Tổng
1 COD 28,400 31,940 31,940
2 BOD5 8,100 9,110 9,110
3 N-T 5,200 5,850 5,850
4 P-T 4,700 5,290 5,290
5 NO3-+NO2- 0,050 0,060 0,060
6 NH4+ 1,250 1,410 1,410
7 PO43- 2,120 2,380 2,380
Khối lượng
sản phẩm/năm 1.124.648 kg
Bảng PL5. 22: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm phát sinh do nuôi trồng thủy sản
trong khu vực Hoành Bồ năm 2030 (tấn/năm)
TT Chất ô nhiễm Nồng độ các
chất trong 1 đơn
vị tôm sú
(kg/tấn/năm)
Tải lượng ô nhiễm
phát sinh trong khu
vực Hoành Bồ
(tấn/năm)
Tổng
PL- 40
1 COD 28,400 24,500 24,500
2 BOD5 8,100 7,000 7,000
3 N-T 5,200 4,500 4,500
4 P-T 4,700 4,100 4,100
5 NO3-+NO2- 0,050 - -
6 NH4+ 1,250 1,100 1,100
7 PO43- 2,120 1,800 1,800
Khối lượng sản
phẩm/năm 862.676 kg
2.2 Tải lượng ô nhiễm đưa vào Vịnh Cửa Lục dự báo năm 2030
Tương tự như phương pháp tính tại mục 1.2, tải lượng chất ô nhiễm đưa vào vịnh
Cửa Lục năm 2030 được dự báo như sau:
Bảng PL5. 23: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm nguồn gốc từ sinh hoạt đưa vào khu
vực nghiên cứu năm 2030 (tấn/năm)
TT
Chất ô nhiễm
Tải lượng tại
nguồn phát sinh
ô nhiễm( á sinh)
Các hệ số tỷ lệ Tải lượng
nguồn ô nhiễm
sinh hoạt đưa
vào vịnh
Tỷ lệ rửa
trôi ( ) Hiệu suất xửlý ( )
1 COD 41.106,4 0.7 60 36.816,4
2 BOD5 18.684,7 0.2 80 16.734,7
3 N-T 2.989,6 0.9 50 2.677,6
4 P-T 822,1 1 30 736,3
5 NO3- + NO2- * 29,9 0.9 50 26,8
6 NH4+ 1.644,3 0.9 50 1.472,7
7 PO43- 443,9 1 30 397,6
8 TSS 22.421,7 1 95 20.081,7
PL- 41
Bảng PL5. 24: Tính toán tải lượng chất gây ô nhiễm nguồn gốc từ chăn nuôi đưa vào khu
vực nghiên cứu năm 2030 (tấn/năm)
TT Chất ô nhiễm
Tải lượng tại
nguồn phát sinh ô
nhiễm( á sinh)
Tỷ lệ rửa
trôi
( ) Tải lượng nguồn ônhiễm chăn nuôiđưa vào vịnh
1 COD 9.109,72 0.62 5.690,0
2 BOD5 6.024,30 0.62 3.762,9
3 N-T 2.696,77 0.62 1.684,4
4 P-T 1.057,04 0,62 660,2
5 NO3- + NO2- * 107,42 0.8 67,1
6 NH4+ 585,95 0.8 366,0
7 PO43- 419,25 0.62 261,9
8 TSS 31.037,14 0.62 19.386,2