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 tt

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

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

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ

Hà nội- Năm 2020

Người hướng dẫn khoa học 1: GS.TS Trần Hiếu Nhuệ

Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS Trương Văn Bốn

Phản biện 1

Phản biện 2

Phản biện 3

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp trường họp tại Trường Đại học Xây Dựng Vào hồi giờ ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc Gia và Thư viện Trường

Đại học Xây dựng

2 Mục đích, nội dung nghiên cứu

- Xác lập hiện trạng

(năm 2018) về chất lượng

nước biển ven bờ vịnh Cửa

Lục- vịnh Hạ long thông

qua 06 chỉ tiêu đánh giá

chất lượng nước (BOD5,

NH4+, NO3-, PO43- , Fe,

Mn);

- Dự báo (đến năm

2030) sự thay đổi chất

lượng nước biển ven bờ,

đánh giá sức tải môi trường

vịnh Cửa Lục;

- Đề xuất được các giải

pháp để quản lý, kiểm soát,

giảm thiểu, cải thiện ô

nhiễm môi trường nước

biển ven bờ khu vực Vịnh

Cửa Lục- Vịnh Hạ Long

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Chất lượng nước biển ven bờ tại vịnh Cửa Lục, vịnh Hạ Long, Quảng Ninh Trong phạm vi luận án, chất lượng nước biển ven bờ được đánh giá thông qua 06 chỉ tiêu: nhu cầu oxy hóa sinh hóa trong 5 ngày (BOD5); hàm lượng các chất dinh dưỡng (NH4+; NO3-,

PO4), hàm lượng kim loại nặng (Fe, Mn) có trong nước biển ven bờ

Phạm vi nghiên cứu: Khu vực liên quan đến dòng chảy: toàn bộ vịnh Cửa Lục (bao gồm các nguồn đổ trực tiếp xuống vịnh, 5 nhánh sông và lưu vực liên quan), vịnh Hạ long (bán kính 1.5 km từ vị trí cầu Bãi cháy- vị trí từ vịnh Cửa Lục đổ ra vịnh Hạ Long

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp tiếp cận: DPSIR (Driving Forces- Presssure – State – Impact – Response), được diễn giải như sau: Động lực -> Áp lực-> Hiện trạng-> Tác động-> Đáp ứng

Phương pháp nghiên cứu như sau:

- Phương pháp kế thừa: kế thừa các kết quả đánh giá diễn biến chất lượng môi trường của các đề tài trước đây, các kết quả quan trắc môi trường nước biển vịnh Cửa Lục- Vịnh Hạ Long;

- Phương pháp hồi cứu: các số liệu, bài báo khoa học của các tác giả

đã đã công bố và các tài liệu có liên quan đến vấn đề nghiên cứu;

- Phương pháp khảo sát đo đạc: thực hiện 02 đợt quan trắc, phân tích các mẫu nước biển tại khu vực vịnh Cửa Lục ( 11/2017 và 05/2018), đo đạc thủy hải văn và lưu lượng, lấy số liệu để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình;

- Phương pháp so sánh - tổng hợp: so sánh các kết quả đạt được của luận án với các kết quả hiện có của các đề tài đã được thực hiện;

- Phương pháp mô hình mô phỏng: ứng dụng phần mềm SWAT, MIKE21 Ecolab để mô phỏng hệ thống lan truyền ô nhiễm chất lượng nước ven biển tại khu vực vịnh Cửa Lục - vịnh Hạ Long;

- Phương pháp chuyên gia: hỏi ý kiến với các chuyên gia, tổ chức hội thảo, nhận xét phản biện của Luận án

5 Những đóng góp mới

Các đóng góp mới của Luận án:

- Đã xác lập được nền hiện trạng chất lượng nước biển về 06 chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước tại vịnh Cửa Lục- vịnh Hạ Long (04/06 chỉ tiêu

đã vượt tải, bao gồm BOD5(114,41%), NH4+ (528,65%), PO43-(170,81%),

Fe (241,14%)); đánh giá được hiện trạng mức độ ô nhiễm tại các vị trí trong khu vực nghiên cứu (02 khu vực ô nhiễm nghiêm trọng);

- Đã đánh giá sức tải môi trường khu vực vịnh Cửa Lục- vịnh Hạ Long, có dự báo đến năm 2030 thông qua mô hình toán (có 4 thông số dự báo vượt tải là NH4+, PO43-, Fe, Mn);

- Đã đề xuất các giải pháp quản lý, chính sách và công nghệ kỹ thuật

xử lý nước để bảo vệ môi trường nước tại khu vực nghiên cứu (xử lý nước thải sinh hoạt (theo hướng kết hợp xử lý tập trung và xử lý phân tán), xử

lý nước thải hầm lò mỏ than )

6 Giá trị khoa học và thực tiễn của Luận án

- Luận án đã đánh giá sức tải môi trường khu vực vịnh Cửa Lục, có

dự báo đến năm 2030 thông qua mô hình toán, làm cơ sở và cung cấp thông tin cho công tác quản lý, sử dụng môi trường nước biển vịnh Cửa Lục;

- Luận án đã đề xuất sử dụng các giải pháp tổng hợp: giải pháp phi công trình (nhóm giải pháp chính sách, quản lý) và giải pháp công trình (nhóm giải pháp kỹ thuật) áp dụng tại khu vực nghiên cứu

CHƯƠNG 1- TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM VÙNG VEN BIỂN VÀ CÁC NGHIÊN CỨU VỀ Ô NHIỄM VÙNG VEN BIỂN 1.1 Các nguồn thải và hiện trạng ô nhiễm vùng ven biển trên thế giới Vùng biển ven bờ luôn là nơi được con người quan tâm do các nguồn tài nguyên biển phong phú và cũng là nơi dễ dàng tiếp cận thị trường quốc

tế Rất nhiều vùng biển ven bờ ở nhiều nơi trên thế giới đã bị ô nhiễm do nhiều nguyên nhân khác nhau

Các chất ô nhiễm từ lục địa theo sông ngòi mang ra biển như nước thải, phân bón nông nghiệp, thuốc trừ sâu, chất thải công nghiệp, chất thải phóng xạ và nhiều chất ô nhiễm khác

1.2 Các nguồn thải và hiện trạng ô nhiễm vùng ven biển Việt Nam

1.2.1 Các nguồn thải tại vùng ven biển Việt Nam

Việt Nam có vùng biển rộng lớn, bờ biển dài trên 3.260km và hơn 3.000 đảo lớn, nhỏ với đường bờ biển dài, nhiều vũng vịnh Thời gian gần đây, trước sức ép của tốc độ gia tăng dân số ngày càng nhanh, nhu cầu phát triển kinh tế ngày càng cao trong bối cảnh các nguồn tài nguyên đất liền ngày càng cạn kiệt, càng đẩy mạnh khuynh hướng tiến ra biển, khai thác biển, làm giàu từ biển

Các nguồn gây ô nhiễm môi trường biển tại Việt Nam gồm: ô nhiễm

do hoạt động kinh tế trong đất liền và nuôi trồng, khai thác thuỷ hải sản ven biển, ô nhiễm do hoạt động dầu khí, ô nhiễm từ vận tải biển, sự cố tràn dầu

1.2.2 Hiện trạng ô nhiễm vùng ven biển ở Việt Nam

Chất lượng nước biển khu vực ven bờ của Việt Nam hiện nay đang

có dấu hiệu xuống cấp đáng quan tâm Môi trường biển và vùng ven biển

đã bị ô nhiễm dầu, kim loại nặng và chất thải sinh hoạt; chất rắn lơ lửng,

Si, NO3-, NH4+ và PO43- cũng ở mức đáng lo ngại; hàm lượng hóa chất bảo vệ thực vật chủng loại andrin và endrin trong các mẫu sinh vật đáy

và chất lượng trầm tích ở các vùng cửa sông ven biển phía Bắc đều cao hơn giới hạn cho phép

1.3 Tổng quan các nghiên cứu về ô nhiễm vùng biển Việt Nam Những năm qua đã có rất nhiều chương trình, đề án, dự án nghiên cứu, điều tra, khảo sát, quan trắc môi trường biển ven bờ và xa bờ: Chương trình điều tra nghiên cứu biển (KHCN 06) và Chương trình KHCN Nhà nước về TN&MT (KHCN 07), Chương trình cấp nhà nước

về KHCN biển đã mở đề tài "Nghiên cứu xây dựng kế hoạch quản lý tổng hợp vùng bờ Việt Nam" (mã số KHCN 06-07)

1.3.1 Các nghiên cứu áp dụng chỉ số chất lượng nước, tổng hợp phân tích kết quả quan trắc, đo đạc

Năm 2012, một nghiên cứu tính toán chỉ số WQI cho 15 vùng ven biển của Việt Nam dựa trên số liệu quan trắc đã được thực hiện Năm

2014, một nghiên cứu được thực hiện cho vùng vịnh Hạ Long với kết quả chính gồm phân vùng và xây dựng chỉ số chất lượng nước Năm 2017, đề tài “Nghiên cứu kinh nghiệm quốc tế về sử dụng bộ chỉ thị sinh học phục

vụ đánh giá ô nhiễm kim loại nặng (Pb, Hg, As, Cd) khu vực cửa sông ven biển” đã được thực hiện nghiên cứu

1.3.2 Nghiên cứu sử dụng mô hình toán áp dụng cho ô nhiễm biển ven bờ

Các mô hình chất lượng nước thường được tích hợp trên các mô hình thuỷ động lực phục vụ mô phỏng và dự báo diễn biến môi trường Điển hình có thể kể đến các mô hình QUAL2-E (Mỹ), AQUATOX (Mỹ), MIKE11/21WQ (Đan Mạch), SOBEK (Hà Lan), DEFL2D/3D (Hà Lan), SMS (Mỹ)… có khả năng mô tả chi tiết hầu hết các quá trình biến đổi trong môi trường nước của các hệ thống nguồn nước từ sông, hồ, đầm phá, cửa sông, ven biển và biển

1.3.3 Nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám đánh giá chất lượng nước ven bờ

Các nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám trong quản lý chất lượng môi trường nước về quan trắc hàm lượng chlorophyll và chất rắn

lơ lửng Đề tài “Nghiên cứu các phương pháp phân tích, đánh giá và giám sát chất lượng nước ven bờ bằng tư liệu viễn thám độ phân giải cao và độ phân giải trung bình, đa thời gian; Áp dụng thử nghiệm cho ảnh của vệ tinh VNREDSat-1”, mã số VT/CB-01/14-15

1.4 Tổng quan các nghiên cứu về ô nhiễm nước vịnh Cửa Lục 1.4.1 Khái quát chung khu vực nghiên cứu

Vịnh Cửa Lục nằm trong vùng đệm của Di sản thiên nhiên thế giới vịnh Hạ Long, thông với vịnh Hạ Long ở phía nam qua eo Cửa Lục Đây

là một vịnh kín, có vai trò điều tiết chế độ thuỷ hải văn các sông trước khi

đổ ra vịnh Hạ Long

Vịnh có vai trò quan trọng đối với phát triển kinh tế - xã hội khu vực

và góp phần đáng kể hạn chế ô nhiễm trực tiếp môi trường nước vịnh Hạ Long Eo Cửa Lục phân chia thành phố Hạ Long thành hai phần: phần phía đông là trung tâm hành chính và đô thị tập trung dân cư liền kề với khu vực khai thác than Hòn Gai – Cẩm Phả, phần phía tây Bãi Cháy là một trung tâm du lịch cấp quốc gia

1.4.2 Tình hình nghiên cứu về chất lượng nước vịnh Cửa Lục Một số công trình nghiên cứu được thực hiện trên lưu vực vịnh Cửa Lục, đề cập đến các yếu tố tự nhiên, tài nguyên, phát triển kinh tế - xã hội

và diễn biến chất lượng môi trường Trong số đó có một số công trình nghiên cứu đáng lưu ý do ESSA (1997) và JICA (1999) thực hiện Các

dự án đã sử dụng quan điểm lưu vực trong kiểm kê các nguồn và thải

lượng chất gây ô nhiễm Tuy nhiên chưa có công trình nào nghiên cứu tổng hợp trên cơ sở kết hợp đặc điểm lưu vực và các quy hoạch, phát triển trong nghiên cứu phục vụ đánh giá môi trường vịnh Cửa Lục Chưa có nghiên cứu sự gia nhập của các nguồn thải trên lưu vực với sự trao đổi nước của vịnh Cửa Lục ra vịnh Hạ Long với khả năng chịu tải của vịnh Vấn đề này là sự quan tâm của đề tài

Nguồn gốc các chất ô nhiễm được đưa vào khu vực vịnh Cửa Lục- vịnh Hạ long hiện nay chủ yếu là do hoạt động sinh hoạt của dân cư, các hoạt động khai thác du lịch ( đặc trưng là BOD5 và NH4+, NO3- ), hoạt động sản xuất- khai thác than ( đặc trưng là Fe, Mn ), hoạt động chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản ( đặc trưng là BOD5, NH4-, PO43- ) Trong đó, nhóm 6 chỉ tiêu (BOD5, NH4+, NO3-, PO43-, Fe, Mn) có độ dày số liệu do quá trình quan trắc, đánh giá định kỳ từ các cơ quan quản lý Vì vậy, nhóm 06 chỉ tiêu này được lựa chọn để nghiên cứu, đánh giá chất lượng môi trường nước biển ven bờ vùng vịnh Cửa Lục- vịnh Hạ Long CHƯƠNG 2- CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐÁNH GIÁ SỨC TẢI MÔI TRƯỜNG KHU VỰC VỊNH CỬA LỤC- VỊNH HẠ LONG 2.1 Sức chịu tải môi trường và khả năng tự làm sạch của lưu vực 2.1.1 Cơ sở ước tính tải lượng các nguồn thải khu vực

Các nguồn ô nhiễm chủ yếu được lựa chọn để nghiên cứu, đánh giá

có khả năng gây ô nhiễm hoặc ảnh hưởng bất lợi tới các hệ sinh thái vùng biển do (phát thải các hợp chất hữu cơ (BOD5), dinh dưỡng (NH4+; NO3-

, PO43-) và một số kim loại nặng (Fe, Mn) Đó là các nguồn sau: nguồn sinh hoạt từ dân cư và du lịch; nguồn thải công nghiệp; nguồn thải từ chăn nuôi; nguồn thải từ nuôi trồng thuỷ sản; các nguồn ô nhiễm khác (từ rửa trôi đất, từ bãi chôn lấp )

Thải lượng được xác định dựa trên số lượng nguồn phát thải ( số người sinh hoạt/ khối lượng sản phẩm/ tổng đầu gia súc/ sản lượng thủy sản ) và đơn vị tải lượng thải của các nguồn phát thải trên

(2-4)

2.1.2 Dự báo tải lượng ô nhiễm phát sinh

Dựa trên các số liệu từ quy hoạch phát triển kinh tế- xã hội chung của tỉnh, thành phố, huyện liên quan khu vực nghiên cứu; quy hoạch ngành;

có thể ước tính tải lượng các chất gây ô nhiễm phát sinh theo các giai đoạn 2018 và 2030 theo các phương pháp tương ứng

2.1.3 Các tính toán về sức tải môi trường khu vực nghiên cứu Theo GESAMP, sức chịu tải môi trường được tính toán cụ thể trên một không gian hay tiềm năng tài nguyên nhất định Hiện nay, thường sử dụng các cách tiếp cận sau để đánh giá sức tải môi trường của thủy vực: tính toán theo chất hữu cơ và dinh dưỡng; theo tải lượng thải do xói mòn đất; theo khả năng trao đổi nước

2.1.4 Đánh giá khả năng tự làm sạch của thuỷ vực

Để đánh giá khả năng tự làm sạch của thuỷ vực, từ đó tính toán những đặc trưng sau: khả năng trao đổi chất của thuỷ vực và cân bằng khối của các chất ô nhiễm (JICA, 1999):

L = Lv- D*V*C + K1*V - K2*C*V - K3*C*As + K4*As (2-22) 2.2 Các nguồn thải chính ra vịnh Cửa Lục - vịnh Hạ Long

2.2.1 Nguồn thải sinh hoạt từ khu vực dân cư và du lịch

Thực tế, phần lớn cư dân sinh sống trong dải ven bờ vịnh tập trung ở phía Đông và phía Tây vịnh Cửa lục với mật độ dân số khá đông, chủ yếu

ở khu vực các phường: Bãi Cháy, Cao Xanh, Cao Thắng Nước thải hiện được thu gom và xử lý qua các TXLNT sau:

Bảng 2.10: Tải lượng trạm xử lý nước thải quanh vịnh cửa Lục

STT Tên nhà máy/ trạm xử lý Công suất (m3/ngđ)

1 NMXL nước thải Hà Khánh 7.000

2 Trạm XLNT Ao Cá 16.000

3 TXLNT Vựng Đâng 2.000

4 TXLNT Licogi Cột 5 - Cột 8 1.200

2.2.2 Nguồn thải từ hoạt động công nghiệp

Từ hoạt động phát triển công nghiệp: Khu vực Bắc Cửa Lục có nhiều nhà máy lớn; Nhà máy xi măng Thăng Long và xi măng Hạ Long; nhà máy nhiệt điện Hà Khánh; hai cảng biển lớn là Cảng Cái Lân và Xăng dầu B12 Theo quy hoạch, với sự ra đời của hàng loạt dự án trọng điểm

đã, đang và sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nước ven bờ khu vực vịnh

Từ hoạt động khai thác vận tải, chế biến, kinh doanh than: Đối với địa bàn thành phố Hạ Long, tổng trữ lượng than đá đã thăm dò được đến thời điểm này là trên 530 triệu tấn, nằm ở phía bắc và đông bắc thành phố trên địa bàn các phường Hà Khánh, Hà Lầm, Hà Trung, Hà Phong, Hà

Tu Hoạt động khai thác than tạo ra một khối lượng lớn các đất đá thải và nước thải

Từ hoạt động khai thác vật liệu xây dựng: trên địa bàn lưu vực còn

có tiềm năng nguyên vật liệu xây dựng dồi dào, trong đó có đá vôi, cát và sét, tạo điều kiện cho việc hình thành các ngành công nghiệp vật liệu xây dựng

2.2.3 Nguồn thải từ hoạt động chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản Những năm gần đây Quảng Ninh phát triển mạnh ngành nuôi trồng thủy sản (NTTS) Năm 2016, toàn tỉnh đạt trên 20.600ha nuôi và 9.600 ô lồng với tổng sản lượng trên 54.000 tấn Đối tượng nuôi chính chủ yếu là tôm với 10.603 ha và 11.558 tấn sản lượng; nhuyễn thể 3.445 ha và 23.216 tấn sản lượng; cá nước ngọt 3.200 ha, 10.507 tấn sản lượng; cá biển đạt 1.700ha và 5.615 tấn sản lượng

Tại khu vực nghiên cứu, có huyện Hoành Bồ có khoảng: gia cầm 273.900 con; trâu, bò: 9.000 con; lợn: 21.0000 con; thành phố Hạ Long: gia cầm có 58.900 con; trâu bò 500 con; lợn 14.100 con

2.2.4 Nguồn thải từ các hoạt động giao thông vận tải, cảng biển Cảng Container Quốc tế Cái Lân là cảng biển sâu nhất miền Bắc, có thể tiếp nhận tàu trọng tải lên đến 80.000 tấn, đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng của các hãng vận tải quốc tế, góp phần thúc đẩy kinh tế cảng biển của Quảng Ninh phát triển Cảng dầu B12 lớn nhất phía bắc cho phép nhận tàu 30.000 tấn Số phương tiện vận chuyển hàng hóa, vật liệu có số lượng nhiều nhất khoảng 4.000 - 5.000 chiếc, số lượng tàu vận chuyển container phụ thuộc vào số lượng tàu cập bến, trung bình một ngày có 7

- 12 tàu ra vào cảng Cái Lân

2.2.5 Nguồn tác động từ hoạt động lấn biển và rửa trôi đất Việc lấn biển xây dựng hạ tầng trong thời gian qua, đặc biệt tại khu vực TP Hạ Long, Cẩm Phả đã gây ra hiện tượng rửa trôi đất đá, đẩy bùn

ra vùng ven bờ do san lấp mặt bằng, gây đục nước biển ven bờ cũng như

bồi lắng luồng lạch, phá huỷ các bãi triều vùng ven bờ, hệ sinh thái rừng ngập mặn Bên cạnh đó, việc tăng nhanh sản lượng khai thác than cũng

là một trong những nguyên nhân gây ra những vấn đề về môi trường ven biển

2.3 Mô hình dòng chảy và tải lượng ô nhiễm trên lưu vực- SWAT

Để mô phỏng dòng chảy và tải lượng ô nhiễm trên lưu vực, trong luận

án này sử dụng SWAT (Soil and Water Assessment Tool) Đây là công

cụ đánh giá nước và đất, xuất xứ Hoa Kỳ SWAT cho phép mô hình hóa nhiều quá trình vật lý trên cùng một lưu vực

2.3.1 Cân bằng nước trên lưu vực

Hình 2.4 Sơ đồ chu trình thủy văn trong pha đất

2.3.2 Quá trình dòng chảy trong hệ thống sông

Hình 2.7 Sơ đồ các quá trình diễn ra trong dòng chảy 2.3.3 Ý nghĩa của việc sử dụng mô hình SWAT

Kết quả tính toán của mô hình SWAT sẽ cung cấp các kết quả đầu vào cho mô hình MIKE 21 sử dụng để tính toán các thông số: lưu lượng,

mực nước, tổng lượng chất ô nhiễm từ các lưu vực đầu nguồn đổ vào Vịnh Cửa Lục

Các số liệu sẽ được kiểm chuẩn với các số liệu đo được theo thực tế của 02 đợt khảo sát (11/2017 và 05/2018) về mực nước và lưu lượng, để đảm bảo độ tin cậy sau khi thực hiện mô phỏng

2.4 Các mô hình số phục vụ mô phỏng chất lượng nước

2.4.1 Mô hình EFDC (Mỹ)

Mô hình EFDC được phát triển bởi Viện khoa học Biển bang Virginia

Mỹ, là mô hình 3 chiều mô phỏng thủy động học dòng chảy và vận chuyển bùn cát Mô hình chất lượng nước mô phỏng 21 biến được ghép vào mô hình thủy động học EFDC để trở thành mô hình phú dưỡng thủy động học 3 chiều

2.4.2 Mô hình Delft3D-WAQ (Hà Lan)

Mô hình Delft3D được phát triển bởi viện thủy lợi Delft – Hà Lan, đây là mô hình 3 chiều mô phỏng động học chất lỏng và chất lượng nước 2.4.3 Mô hình MIKE21 (Đan Mạch)

Mô hình họ MIKE được phát triển bởi viện thủy lực của Đan Mạch DHI (Danish Hydraulic Institute) cho phép mô phỏng các vấn đề liên quan đến tài nguyên nước mặt, nước ngầm, quy hoạch tài nguyên nước, chất lượng nước, các hệ sinh thái liên quan đến tài nguyên nước MIKE

21 là hệ thống mô hình 2 chiều tính toán dòng chảy Các module phụ trợ khác để mô phỏng và tính toán các quá trình vật lý, hoá học và sinh học liên quan đến các vấn đề về môi trường và sự ô nhiễm của nước Tính toán cho vùng cửa sông ven biển thông thường dùng các phần mềm mô phỏng 2 đến 3 chiều

2.4.4 Mô hình khuyếch tán POL-2D

Bộ chương trình POL2D nhằm mô phỏng sự lan truyền của các dòng vật chất thải ra biển từ các nguồn định điểm Mô hình này sử dụng phương pháp sai phân hữu hạn Thành phần tải được giải bằng phương pháp đặc trưng Sơ đồ sai phân ẩn được dùng để giải thành phần khuyếch tán 2.4.5 Mô hình của nhóm các tác giả Đại học khoa học tự nhiên Trong mô hình nitơ được chuyển hóa qua 7 thành phần gồm: thực vật phù du, động vật phù du, chất hữu cơ dạng hạt, chất hữu cơ dạng hòa tan,

amôniắc, nitrite và nitrate Tất cả quá trình chuyển hóa này được mô tả bằng hệ các phương trình vi phân

2.4.6 Phân tích lựa chọn mô hình tính toán chất lượng nước Các tiêu chuẩn lựa chọn mô hình phù hợp bao gồm: có cơ sở lí thuyết, chức năng phù hợp; phù hợp với nguồn dữ liệu; kết quả tính toán của mô hình phải phù hợp với thực tế; giao diện của phần mềm chương trình phải tạo sự thuận tiện cho người dùng; có các công cụ đi kèm phục vụ tính toán và hiệu chỉnh mô hình; bản quyền sử dụng

Trong phạm vi nghiên cứu của Luận án, sử dụng mô hình SWAT cho

mô hình thủy văn; mô hình MIKE 21/Module MIKE 21 Ecolab cho mô hình tính toán chất lượng nước

2.5 Mạng lưới quan trắc chất lượng nước các sông và vịnh cửa Lục- vịnh Hạ Long

Hình 2.8: Vị trí các điểm quan trắc môi trường

2.6 Đánh giá khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm của thủy vực

Để đánh giá dự báo khả năng tích lũy và tiếp nhận các chất gây ô nhiễm như chất hữu cơ, dinh dưỡng và kim loại nặng tại vịnh Cửa Lục, cần phải tính toán dự báo được tổng lượng chất gây ô nhiễm của thuỷ vực

và so sánh với khối lượng các chất gây ô nhiễm có thể tiếp nhận theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN)

Tổng lượng chất gây ô nhiễm tối đa mà một thủy vực có thể chấp nhận mà không bị ô nhiễm theo TCVN dựa vào công thức sau: