Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm xây dựng, thử nghiệm bộ chỉ thị sinh học phục vụ quan trắc môi trường các lưu vực sông của việt nam áp dụng thử nghiệm cho lưu vực sông nhuệ đáy xây dựng phương pháp luận và q

ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay trên thế giới, việc xây dựng các chỉ thị môi trường và chỉ thị phát triển bền vững đang rất được quan tâm phát triển để phục vụ cho mục tiêu tổng hợp một cách chính x

TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG

TRUNG TÂM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG

Chuyên đề

Xây dựng phương pháp luận và quy trình

xây dựng bộ chỉ thị sinh học cho

hệ sinh thái môi trường nước chảy

Người thực hiện: Hồ Thanh Hải

Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật

7629-6

28/01/2010

Hà Nội, 2008

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay trên thế giới, việc xây dựng các chỉ thị môi trường và chỉ thị phát triển bền vững đang rất được quan tâm phát triển để phục vụ cho mục tiêu tổng hợp một cách chính xác và khách quan khối lượng thông tin ngày càng tăng về môi trường và

để có thể sử dụng các thông tin này cho các hoạt động tác nghiệp phục vụ công tác ra quyết định

Các chính sách môi trường cần phải được xây dựng dựa trên một tập hợp thông tin cô đọng và tổng hợp chứ không phải là các thông tin chi tiết và vụn vặt Trên khắp thế giới, việc xây dựng các chỉ thị môi trường và chỉ thị phát triển bền vững đang rất được quan tâm phát triển để phục vụ cho mục tiêu tổng hợp một cách chính xác và khách quan khối lượng thông tin ngày càng tăng về môi trường và để có thể sử dụng những thông tin này cho các hoạt động tác nghiệp phục vụ công tác ra quyết định

Trong phạm vi của Đề tài, bộ chỉ thị mụi trường sẽ được xây dựng với sự cộng tác giữa các đối tượng sử dụng và các bên cung cấp thông tin môi trường nhằm tối đa hoá tính phù hợp và khả năng ứng dụng của dữ liệu

I PHƯƠNG PHÁP LUẬN XÂY DỰNG BỘ CHỈ THỊ

Mô hình Động lực - Áp lực - Hiện trạng - Tác động - Đáp ứng (DPSIR) được chọn làm mô hình định hướng hoạt động xây dựng chỉ thị vì mô hình này có thể đưa ra một khung linh hoạt mà theo đó các phân tích có thể giúp:

• nâng cao hiểu biết về tính phức tạp của những liên kết và những phản hồi giữa các yếu tố nguyên nhân - hậu quả trong các vấn đề về môi trường

• xác định các chỉ thị để giải thích và lượng hoá những liên kết và những phản hồi này

Một chỉ thị là một thông số được sử dụng để đơn giản hoá, lượng hoá và truyền đạt một vấn đề Trong lĩnh vực môi trường, một lĩnh vực vô cùng phức tạp, rõ ràng cần phải xác định các chỉ thị để có thể định lượng các khía cạnh quan trọng của môi trường nhằm đơn giản hoá những khía cạnh này Theo đó, bạn có thể truyền đạt những thông tin môi trường tác nghiệp Chương 3 cung cấp tổng quan về những khía cạnh khác nhau có liên quan đến thiết kế và định nghĩa chỉ thị

Rõ ràng là càng áp dụng nhiều chỉ thị (với chất lượng ở mức chấp nhận được), ta càng

có khả năng mô tả chi tiết hơn về các diễn biến của môi trường Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào từng hoàn cảnh nhất định, việc áp dụng quá nhiều chỉ thị có thể làm cho bức tranh trở nên rối mắt trong khi cái đang cần là một bức tranh tổng quát

Mô hình DPSIR

Mô hình DPSIR được lựa chọn làm mô hình định hướng cho hoạt động xây dựng chỉ thị Mô hình này rất mạnh trong việc cung cấp một cái nhìn tổng quan bối cảnh vấn đề môi trường và cũng như minh hoạ làm rõ những mối quan hệ nhân - quả nói chung Những mối quan hệ nhân - quả này thường mang tính khái niệm và về bản chất mang tính định tính chứ không phải được xác định bằng những phương trình toán học Mối quan hệ nhân – quả này có thể được nhiều người biết tới nhưng lại khó có thể định lượng được Chỉ có rất ít trường hợp cụ thể trong đó có thể xác định được một tập hợp các phương trình toán học có thể xâu chuỗi được các thành phần với nhau để mô

tả toàn cảnh theo mô hình DPSIR Tuy nhiên, đối với từng phần riêng lẻ trong mối liên

hệ nhân - quả thì các chỉ thị lại cho phép xác định và giúp hiểu được về các thành phần phụ thuộc lẫn nhau riêng lẻ của chúng mà trên cơ sở đó có thể phân tích các xu hướng

Mô tả chung

Mô hình DPSIR (hình 1) mô tả mối quan hệ tương hỗ giữa hiện trạng môi trường (S), những áp lực do con người gây ra (P) và những động lực quan trọng trực tiếp hoặc gián tiếp (D) Ngoài ra, mô hình còn bao gồm cả những tác động (I) của sự

thay đổi hiện trạng môi trường và những đáp ứng (R) từ xã hội chống lại những tác động không mong muốn này Mô hình DPSIR minh hoạ cả những hoạt động xã hội ảnh hưởng đến hiện trạng môi trường và những phản hồi từ hiện trạng môi trường tới

xã hội dưới hình thức những động thái về chính sách môi trường cho từng lĩnh vực cụ thể (nông nghiệp, giao thông, công nghiệp ) Những phản hồi này bao gồm những mục tiêu và biện pháp mà xã hội đặt ra nhằm chống lại những thay đổi không mong muốn về tình trạng môi trường và tác động tiêu cực của những thay đổi này lên hệ sinh thái cũng như điều kiện sống của con người

Hình 1 Mô hình DPSIR tổng quát

Động lực

Phát triển nói chung về

mặt dân số

Các ngành tương ứng , ví

dụ:

• Nông nghiệp

• Giao thông vận tải

• Nguồn nước

• Năng lượng bao gồm

cả thuỷ điện

• Công nghiệp

• Xây dựng

• Dịch vụ

• Các hộ gia đình

• Nông nghiệp

• Thuỷ sản

áp lực Thải các chất gây ô nhiễm vào nước, không khí và đất

Khai thác tài nguyên thiên nhiên

Những thay đổi trong việc sử dụng đất Các rủi ro về công nghệ

Hiện trạng môi trường Hiện trạng vật lý:

• lượng nước và dòng chảy

• Vận chuyển trầm tích, lắng

đọng bùn

• hình thái

• nhiệt độ, khí hậu Hiện trạng hoá học:

• nồng độ chất ô nhiễm trong nước, không khí, đất

• hàm lượng chất hữu cơ, ô xy hoà tan, dưỡng chất trong nước

Hiện trạng sinh học:

• Mất cân bằng hệ sinh thái, tuyệt chủng một số loài

• hiện trạng thực vật, côn trùng, động vật, loài thuỷ sinh, các loài chim v.v

Tác động

Đa dạng sinh học: Giống loài, nguồn gien, hệ sinh thái

Tài nguyên thiên nhiên;

Con người:

• sức khoẻ,

• thu nhập,

• phúc lợi/ chất lượng cuộc sống,

• môi trường sống

Nền kinh tế:

• các lĩnh vực kinh tế

Đáp ứng

• Các hành động giảm thiểu

• Các chính sách môi trường nhằm đạt được các mục tiêu quốc gia về môi trường (Ví dụ: các tiêu chuẩn và tiêu chí để điều chỉnh áp lực)

• Các chính sách ngành (các giới hạn và kiểm soát việc phát triển của ngành để giảm/ thay đổi các hoạt động hay các áp lực

do các hoạt động này gây ra)

• Nhận thức về môi trường

• Các biện pháp giảm nghèo cụ thể

Mụ hỡnh DPSIR rất hữu dụng trong việc mụ tả cỏc mối quan hệ giữa nguồn gốc nguyờn nhõn và hậu quả trong cỏc vấn đề mụi trường Tuy nhiờn, để hiểu được động lực chớnh của những tương tỏc này việc xem xột mối liờn hệ giữa cỏc yếu tố trong mụ hỡnh DPSIR cũng rất hữu ớch Vớ dụ, mối quan hệ giữa cỏc yếu tố “D” và “P” trong cỏc hoạt động kinh tế chớnh là hàm để tớnh hiệu quả về sinh thỏi của cụng nghệ và cỏc hệ thống cú liờn quan khỏc đang được sử dụng Tớnh hiệu quả về mặt sinh thỏi của cụng nghệ càng cao, sẽ càng giảm được ỏp lực (P), trong khi cú sự gia tăng cỏc yếu tố động lực (D) Cũng tương tự như vậy, mối liờn hệ giữa cỏc tỏc động đối với con người hay hệ sinh thỏi và hiện trạng (S) phụ thuộc rất nhiều vào khả năng chịu tảI và mức ngưỡng của cỏc hệ thống này Việc xó hội liệu cú biện phỏp đỏp ứng (R) lại cỏc tỏc động này khụng cũn phụ thuộc vào cỏch nhận thức

và đỏnh giỏ những tỏc động này; và cỏc kết quả của “R” đối với “D” phụ thuộc rất nhiều vào tớnh hiệu quả của “R” (xem Hỡnh 2)

Hỡnh 2 Bộ chỉ thị và cỏc thụng tin gắn kết cỏc yếu tố trong mụ hỡnh DPSIR

P

D

S

Chỉ thị về tính hiệu quả sinh thái

Hệ số phát thải

Các mô hình liên kết

và phân tán

I

Các chỉ thị và mối liên hệ về mức độ đáp ứng

R Đánh giá rủi ro; chi phí và lợi ích của việc hành

động/ không hành động Tính hiệu quả của biện

pháp đáp ứng

Ví dụ mô hình DPSIR : tài nguyên nước

Hình dưới đây (hình 4) cho thấy mô hình DPSIR về vấn đề ô nhiễm tài nguyên nước trong bối cảnh Việt Nam Bức tranh tổng quát này phù hợp với việc đánh giá tình trạng ô nhiễm tài nguyên nước ở cấp độ quốc gia Tuy nhiên ở cấp tỉnh, thành, ô nhiễm tài nguyên nước có thể chỉ do một vài ngành trong số những ngành được nêu ra dưới đây gây nên, và không hẳn tất cả các chất gây ô nhiễm được đề cập tới lại là vấn đề đối với một tỉnh, thành

cụ thể Do vậy mô hình có thể được hiệu chỉnh lại để phản ánh đúng cấp độ đang được xem xét

Động lực

Tại Việt nam, việc tưới tiêu nông nghiệp tạo ra nhu cầu nước rất lớn Hiện tại, có 60% dân số Việt Nam được cung cấp nước sạch Thêm vào đó, các ngành như: thủy sản( bao gồm nuôi trồng thuỷ sản), công nghiệp, năng lượng thuỷ điện, dịch vụ và giao thông vận tải cũng tạo ra các nhu cầu về nước Rất nhiều trong số các ngành sử dụng tài nguyên nước lại tạo ra một lượng nước thải hay một lượng các chất được rửa trôi từ đất vượt quá mức cho phép (đặc biệt trong nông nghiệp) Ở một số vùng, lâm nghiệp có thể gây ảnh hưởng tới tài nguyên nước và ở những vùng có hoạt động khai thác mỏ, nguồn nước có thể

bị ảnh hưởng bởi các hoạt động này, đặc biệt là do việc phát thải các cặn quặng khoáng sản

Áp lực

áp lực chính gây ra đối với tài nguyên nước là việc khai thác/bơm hút nước có nhiều khả năng tác động đến hiện trạng sông hồ cũng như việc thải các chất ô nhiễm như dưỡng chất và thuốc trừ sâu (chủ yếu từ nông nghiệp), các chất hữu cơ gây tiêu hao ôxy, kim loại nặng và các chất ô nhiễm hữu cơ độc hại cũng như gây bệnh (chủ yếu từ hoạt động công nghiệp và các hộ gia đình) Việc xây dựng đập thuỷ điện và khai thác tài nguyên thuỷ sản cũng rất dễ ảnh hưởng tới hiện trạng tài nguyên nước

Hiện trạng: Trữ lượng, chất lượng nước và tài nguyên sinh học

Tổng lượng tài nguyên nước ở Việt nam khá lớn, nhưng lại phân bố không đồng đều Chính vì vậy mà Việt nam cũng chỉ được xếp vào nhóm các nước có tỷ lệ nước sẵn có tính theo đầu người thấp so với các nước khác ở khu vực Đông Nam á Chất lượng nước ngọt ở vùng thượng nguồn khá tốt Tuy nhiên ô nhiễm từ các hoạt đông nông nghiệp, các ngành, từ thành thị đã kéo theo những vấn đề ô nhiễm nước nghiêm trọng tại vùng hạ lưu Ví dụ, nồng độ BOD và ammonia đã vượt quá tiêu chuẩn về chất lượng nước Đã có nhiều trường hợp ô nhiễm nguồn nước ở các đập chứa nước dẫn đến huỷ hoại những cánh đồng được tưới tiêu hoặc phải cấm các hoạt động đánh bắt và nuôi trồng thuỷ sản ở các đập ô nhiễm này nhằm bảo vệ sức khoẻ người tiêu dùng Các hoạt động giao thông đường thuỷ trên các sông ngòi có nguy cơ gây hại cho các môi trường cư trú tự nhiên do có khả năng gây các sự cố tràn dầu Ô nhiễm tài nguyên nước bao gồm: suy giảm ôxy, xây dựng các đập nước, giao thông đường thuỷ cũng gây hại cho sự sống của sinh vật cư trú trong sông ngòi

Tác động

Các tác động có nhiều khả năng ảnh hưởng đến hệ sinh thái và đa dạng sinh học Nước bị ô nhiễm, việc sử dụng các thực phẩm thuỷ hải sản, nông sản bị ô nhiễm, các bệnh lây nhiễm có liên quan đến nước, tất cả đều có thể đe doạ sức khoẻ con người Những tác động đối với các hoạt động đánh bắt, nuôi trồng thuỷ sản, các hoạt động nông nghiệp cũng

sẽ ảnh hưởng đến nguồn thu nhập của con người và do đó xét về mặt kinh tế, cũng tác động tiêu cực đến điều kiện sống của người dân

Đáp ứng

Xét về ô nhiễm, đã xác định các mức chuẩn đối với một số chất gây ô nhiễm nước ngọt Pháp luật cũng vào cuộc bằng việc điều tiết lượng nước thải thông qua hệ thống phí Ngoài ra cũng đưa vào các khái niệm về các chiến lược quản lý tổng hợp tài nguyên nước

mô hình DPSIR áp dụng đối với tài nguyên nước

Hình 4 Mô hình DPSIR đối với tài nguyên nước tại Việt Nam

Động lực

Sự gia tăng dân số nói

chung

Các lĩnh vực có liên quan

• Nông nghiệp

• Ngư nghiệp

• Thuỷ điện

• Cấp nước

• Công nghiệp

• Xây dựng

• Dịch vụ

• Hộ gia đình

• Khai thác mỏ

• Lâm nghiệp

• Giao thông đường

thuỷ

• Đánh bắt thuỷ sản

nước ngọt

áp lực

Sử dụng nước cho nông nghiệp, tiêu dùng và công nghiệp

*Thải các chất ô nhiễm vào các sông: nitơ, phốtpho, thuốc trừ sâu, kim loại nặng, các chất ô nhiễm hữu cơ, chất gây tiêu hao ôxy, chất gây bệnh

* Xây dựng đê đập

* Xói mòn

* Khai thác các nguồn thuỷ sản

Hiện trạng môi trường

• Khối lượng nước và dòng chảy

• Ngập úng, lũ lụt

• Vận chuyển trầm tích, lắng

đọng bùn

• Hình thái sông

• Chất lượng nước (VD: nồng độ

ôxy hoà tan, nitơ, phốtpho, kim loại nặng, thuốc trừ sâu, chất ô nhiễm hữu cơ)

• Các chất gây bệnh

• Dưỡng chất, bùng phát tảo

• Tuyệt chủng hệ sinh thái và một số loài

• Sự phong phú và hiện trạng thực vật, thực vật phù du, động phù du, các loài cá

Tác động đến

Đa dạng sinh học: Giống loài, nguồn gien, hệ sinh tháI (VD,

đất ngập nước, rừng ngập mặn)

Tài nguyên thiên nhiên: thuỷ sản nước ngọt, đất nông ngiệp bị ô nhiễm

và mặn hoá

Con người: ô nhiễm nguồn nước uống, bệnh tật do ô nhiễm nước, giảm thu nhập/dinh dưỡng từ đánh bắt thuỷ sản nước ngọt và hoạt

Đáp ứng

• Hành động giảm thiểu

• Các chính sách môi trường để đạt được mục tiêu của quốc gia về môi trường (VD: các tiêu chẩn, các tiêu chí nhằm điều tiết áp lực)

• Các chính sách đối với ngành (các giới hạn và kiểm soát sự tăng trưởng của ngành nhằm làm giảm hoặc thay đổi các hoạt động hay các áp lực mà các hoạt động này gây ra)

• Nhận thức môi trường

• Chính sách xoá đói, giảm nghèo cụ thể

II QUY TRÌNH XÂY DỰNG BỘ CHỈ THỊ SINH HỌC

II.1 Các bước xây dựng bộ chỉ thị

Trong quá trình xây dựng bộ chỉ thị sinh học, cần đạt được sự cân bằng giữa chất lượng chỉ thị và khả năng phục vụ nhiều mục đích thông tin của chỉ thị Trong quá trình đánh giá tính hữu dụng của các chỉ thị hiện tại và rộng hơn nữa là trong quá trình xác định các chỉ thị phù hợp và khả thi, cần xác định mục đích cuối cùng các chỉ thị cần phục vụ Vì vậy, quy trình xây dựng bộ chỉ thị cần đảm bảo các bước sau:

• Xác định các vấn đề, đặc tính quan trọng nhất của chỉ thị cần xây dựng

• Xác định mục đích thông tin đầu tiên cần có từ chỉ thị

• Xác định những chỉ thị mang tính chiến lược nhất (với một số lượng ít nhất các chỉ thị có thể phục vụ nhiều nhất các mục đích thông tin) để đạt được các mục đích thông tin nói trên Để hỗ trợ cho quá trình này, cần trả lời một số câu hỏi sau: vấn đề đang diễn biến như thế nào? Các tác nhân, quy trình đang đóng vai trò như thế nào? Các tác động đang diễn biến như thế nào?

• Kiểm tra tính sẵn có của các dữ liệu hiện tại và xem xét các khía cạnh có liên quan đến chất lượng chỉ thị cần xây dựng

• Kiểm tra khả năng cải thiện tính sẵn có của dữ liệu: các khả năng trước mắt cũng như trong thời gian ngắn hạn

• Tiến hành lựa chọn các chỉ thị sinh học

II.2 Hệ thống quản lý chỉ thị – Các phiếu chỉ thị môi trường

Nên xây dựng một hệ thống quản lý các chỉ thị đơn giản dựa trên các phiếu chỉ thị môi trường như là một phần tích hợp của phương pháp được đề xuất cho hoạt động xây dựng chỉ thị Khuôn mẫu được đề xuất v.v ở đây là sử dụng các phiếu chỉ thị môi trường do Cơ quan Môi trường Châu Âu (EEA) xây dựng Các phiếu chỉ thị môi trường này đã chứng tỏ được tính hiệu dụng cũng như đã được sử dụng một cách hiệu quả ở châu Âu Cùng với việc xác định các phương pháp xây dựng chỉ thị hiện tại, các phiếu chỉ thị môi trường này cũng sẽ được thử nghiệm và hiệu chỉnh để phù hợp với bối cảnh của Việt Nam

Để xây dựng hệ thống quản lý này, trước hết cần thiết lập Phiếu chỉ thị môi trường, tiếp đó tiến hành thu thập, tổng hợp, cập nhật thông tin, dữ liệu cho Phiếu chỉ thị môi trường