XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NHẠY CẢM MÔI TRƯỜNG ĐƯỜNG BỜ SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƯƠNG VÀ MỘT SỐ ĐỊA ĐIỂM LÂN CẬN NHẰM ỨNG PHÓ SỰ CỐ TRÀN DẦU

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG Tên đề tài: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NHẠY CẢM MÔI TRƯỜNG ĐƯỜNG BỜ SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƯƠNG VÀ MỘT SỐ ĐỊA ĐIỂM LÂN CẬN NHẰM ỨNG P

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT

KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG

Tên đề tài:

XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NHẠY CẢM MÔI TRƯỜNG

ĐƯỜNG BỜ SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƯƠNG VÀ

MỘT SỐ ĐỊA ĐIỂM LÂN CẬN NHẰM ỨNG PHÓ SỰ

CỐ TRÀN DẦU

Mã số:

Tên báo cáo chuyên đề:

XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NHẠY CẢM

ĐƯỜNG BỜ

Chủ nhiệm đề tài : ThS Đinh Quang Toàn

Người chủ trì thực hiện chuyên đề: ThS Đinh Quang Toàn, Khoa Tài

nguyên Môi trường – Đại học Thủ Dầu Một

Những người phối hợp thực hiện chuyên đề:

1 Phạm Đặng Mạnh Hồng Luân

2 ThS Nguyễn Huỳnh Ánh Tuyết

Bình Dương, 20/08/2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT

KHOA TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG

Tên đề tài:

XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NHẠY CẢM MÔI TRƯỜNG

ĐƯỜNG BỜ SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH DƯƠNG VÀ

MỘT SỐ ĐỊA ĐIỂM LÂN CẬN NHẰM ỨNG PHÓ SỰ

CỐ TRÀN DẦU

Mã số:

Tên báo cáo chuyên đề:

XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NHẠY CẢM

ĐƯỜNG BỜ

Bình Dương, 08/2015

MỤC LỤC

MỤC LỤC 5

DANH MỤC BẢNG 6

DANH MỤC HÌNH 7

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 8

1 Đặt vấn đề 9

2 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 10

2.1 Cách tiếp cận 10

2.2 Phương pháp nghiên cứu 11

3 Nội dung nghiên cứu và kết quả đạt được 13

3.1 Chỉ số phơi nhiễm 15

3.2 Chỉ số tổn thương 17

4 Kết luận và kiến nghị 19

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Các yếu tố trong xác định chỉ số ESI 18

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Các bước xây dựng bản đồ nhạy cảm 13 Hình 2: Sơ đồ khối nội dung nghiên cứu 15

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ĐDSH : Đa dạng sinh học

ESI : Environmental Sensitivity Index – Chỉ số nhạy cảm môi trường ITOPF : The International Tanker Owners Pollution Federation

TNNS : Tài nguyên nhân sinh

GPS : Global Positioning System – Hệ thống định vị toàn cầu

SCTD : Sự cố tràn dầu

SDĐ : Sử dụng đất

Báo cáo chuyên đề: Xác định các yếu tố xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ

9

1 Đặt vấn đề

Tràn dầu được xem là một dạng tai biến có nguồn gốc con người và gây ra những tác hại cực kỳ nghiêm trọng Các tác hại điển hình của tràn dầu có thể kể đến như: gây ô nhiễm môi trường nước, gây ô nhiễm và mất cảnh quan các khu vực bờ, gây tác động đến các loài sinh vật làm giảm đa dạng sinh học vv , không chỉ dừng ở đó, các tác hại kể trên còn kéo theo nhiều tác hại khác như làm giảm năng suất nuôi trồng thủy hải sản, làm giảm sản lượng cá đánh bắt và làm giảm tiềm năng du lịch ở những đường bờ bị ô nhiểm dầu Các vụ tràn dầu lớn trên thế giới có thể kể đến như vụ tràn dầu do tàu Exxon Valdez

ở vịnh Alaska năm 1989, thảm họa bồn chứa Amoco Haven ở Địa Trung Hải (Ý) hay gần đây nhất là thảm họa tràn dầu ở Vịnh Mexico

Ở Việt Nam trong khoảng 20 năm trờ lại đây cũng đã xảy ra nhiều vụ tràn dầu nghiêm trọng như vụ tràn dầu ở vùng biển Vũng Tàu, vụ tràn dầu ở Đà Nẵng vv… Ngoài

ra, các vụ tràn dầu trên sông cũng đã và đang diễn ra với mật độ ngày càng cao Các vụ tràn dầu trên sông có thể kể đến như: vụ tràn dầu trên sông Trà Khúc do công ty cổ phần Đường Quảng Ngãi gây ra với lượng dầu đen (FO) của nhà máy tràn ra sông Trà Khúc khoảng 14,5 tấn; vụ tràn dầu trên sông Vàm Cỏ Đông do va chạm tàu thuộc địa phận xã Tân Chánh, huyện Cần Đước tỉnh Long An ngày 08/01/2008; vụ tràn dầu trên sông Đồng Nai do đường ống dẫn dầu trên xà lan của Công ty TNHH Vận tải Đằng Giang bị hỏng gây tràn dầu trên sông hay mới đây nhất vụ tràn dầu ngày 10/02/2012, trên sông Đồng Nai (đoạn giáp ranh xã Phú Hữu, H.Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai và xã Phú Xuân, H.Nhà Bè, TP.HCM) do tai nạn giao thông đường thủy giữa 3 tàu, làm 8.000 lít dầu đã tràn ra sông

Tỉnh Bình Dương với hệ thống cảng Bà Lụa, cảng An Tây trên sông Sài Gòn và cảng tổng hợp Bình Dương cùng với việc phát triển xây dựng mới cảng Thạnh Phước và cảng Thường Tân trên sông Đồng Nai, bên cạnh đó các bến thuyền, kho xăng dầu phân

bố dọc tuyến sông tiềm ẩn nhiều nguy cơ xảy ra sự cố tràn dầu trên sông Bên cạnh đó hoạt động của các phương tiện đường thủy thuộc sự quản lý của tư nhân rất lộn xộn, thuyền trưởng, lái tàu không được qua đào tạo chính quy, không có bằng lái Các vụ va chạm, tràn dầu… đều có nguyên nhân là do sự thiếu trách nhiệm, không có đủ trình độ điều khiển của các lái tàu, thuyền trưởng Tỷ lệ các sự cố, chìm tàu do va chạm chiếm gần như 100% trong các sự cố hàng hải trong những năm gần đây

Báo cáo chuyên đề: Xác định các yếu tố xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ

10

Mặt khác, tại khu vực dọc sông Đồng Nai và sông Sài Gòn đoạn chảy qua địa phận tỉnh Bình Dương đến nay vẫn chưa có các nghiên cứu để xây dựng bản đồ nhạy cảm phục vụ công tác ứng phó sự cố tràn dầu Do đó, đặt ra tính cấp thiết của đề tài là cần phải có bản đồ nhạy cảm đường bờ đề ứng phó với sự cố tràn dầu, từ đó dựa vào bản

đồ này, các nhà quản lý có thể xây dựng thứ tự ưu tiên để thực thi các biện pháp kỹ thuật trong ứng phó sự cố tràn dầu Để xây dựng được bản đồ nhạy cảm đường bờ sông ứng phó sự cố tràn dầu đòi hỏi phải xác định yếu tố cấu thành nên dạng bản đồ này

Chính vì vậy, chuyên đề: “Xác định các yếu tố xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ” thực sự đáp ứng nhu cầu cấp thiết

2 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

2.1 Cách tiếp cận

Đối tượng nghiên cứu ở đây là đường bờ sông tỉnh Bình Dương và mục tiêu đặt ra

là xây dựng bản đồ chỉ số nhạy cảm nhắm ứng phó sự cố tràn dầu Với đối tượng nghiên cứu và mục tiêu như trên, chỉ số nhạy cảm ESI (Environmental Sensitivity Index) được chọn để thực hiện nghiên cứu

Chỉ số ESI (Environmetal Sensitivity Index) được xây dựng bởi Tổ chức Đại dương và Khí quyển của Mỹ Bản đồ ESI bao gồm các tài nguyên dễ bị tổn thương do sự

cố tràn dầu bao gồm các dạng đường bờ, tài nguyên sinh học và tài nguyên nhân sinh là công cụ hiệu quả để các nhà quản lý lên chuẩn bị các kế hoạch ứng phó và khắc phục, ngăn ngừa đến mức thấp nhất các tác hại của sự cố tràn dầu Các tài nguyên vùng bờ này bao gồm các tài nguyên sinh học (chim, cá, động vật 2 mảnh vv…), các đường bờ nhạy cảm (như đầm lầy và bãi triều) và các tài nguyên nhân tạo như các bãi biển, khu công viên, khu nuôi tôm vv…

Các yếu tố đầu vào của bản đồ ESI bao gồm:

❖ Loại đường bờ:

Việc phân loại đường bờ dựa trên các đặc trưng vật lý và sinh học của môi trường đường bờ, không phải chỉ dựa trên tính chất và kích thước hạt đá, bùn cát Mối liên hệ giữa các quá trình vật lý và các quá trình sinh học cho thông tin về các dạng đường bờ và cho biết mức độ dầu ô nhiễm có thể tồn tại bao lâu, thấm tới độ sâu nào và gây hại cho các sinh vật ra sao Do trong khu vực nghiên cứu năng lượng sóng và triều không đáng

Báo cáo chuyên đề: Xác định các yếu tố xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ

❖ Tài nguyên nhân sinh

Bao gồm các công trình và các hoạt động kinh tế xã hội cũng như vui chơi giải trí của con người trong khu vực nghiên cứu, điển hình như các khu nuôi trồng thủy sản, các cảng biển, cảng sông, các khu công viên, vườn quốc gia, di tích lịch sử, khu bảo tồn sinh học vv…

Tài nguyên nhân sinh có thể được chia làm 4 nhóm chính:

- Các đường bờ biển và các khu giải trí có giá trị sử dụng cao

- Khu vực được quản lý đặc biệt

- Khu vực khai thác tài nguyên

- Khu vực có giá trị văn hóa và khảo cổ

- Khu vực giải trí / Bến bãi

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu

Thu thập các nghiên cứu có cùng tính chất trong và ngoài nước, từ đó đánh giá rút các phương pháp, luận điểm có khả năng kế thừa trong nghiên cứu

Thu thập các bản đồ, ảnh vệ tinh là dữ liệu đầu vào Bao gồm:

+ Bản đồ địa hình: Bản đồ địa hình được thu thập từ sở Tài nguyên và Môi trường các địa phương Bình Dương, Đồng Nai và TP Hồ Chí Minh để xây dựng bản đồ và đánh giá địa hình, độ dốc khu vực nghiên cứu

+ Ảnh vệ tinh được thu thập trong phạm vi khu vực nghiên cứu nhằm xác định dạng đường bờ, các tài nguyên nhân sinh như Cảng, di tích, khu công nghiệp…

+ Bản đồ sử dụng đất: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất được thu thập từ sở Tài nguyên và Môi trường các địa phương Bình Dương, Đồng Nai và TP Hồ Chí Minh để

Báo cáo chuyên đề: Xác định các yếu tố xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ

2.2.2 Phương pháp khảo sát thực địa

Tiến hành khảo sát thực địa khu vực nghiên cứu nhằm đánh giá và kiểm chứng các kết quả giải đoán trên ảnh Viễn thám

Xác định tọa độ các tài nguyên nhân sinh: Cảng, khu công nghiệp, di tích…

2.2.3 Phương pháp GIS và viễn thám

Xây dựng các lớp bản đồ thông tin từ dữ liệu ảnh viễn thám và các dữ liệu tổng quan, sử dụng phương pháp giải đoán và phân tích các tư liệu ảnh Viễn thám để xác định các dạng đường bờ

Tiến hành số hóa các bản đồ

Xây dựng lớp bản đồ nhạy cảm môi trường đối với sự cố tràn dầu bằng mô hình trên GIS, thực hiện chồng lớp tạo layout để in ấn

Tổng quan, thu thập dữ liệu

Điều tra, khảo sát

Xây dựng các lớp thông tin

Hệ cơ sở dữ liệu

Bản đồ kết quả Lớp nhạy cảm tràn dầu

Báo cáo chuyên đề: Xác định các yếu tố xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ

13

Hình 1: Các bước xây dựng bản đồ nhạy cảm

3 Nội dung nghiên cứu và kết quả đạt được

Chỉ số ESI (Environmetal Sensitivity Index) được xây dựng bởi Tổ chức Đại dương và Khí quyển của Mỹ Bản đồ ESI bao gồm chỉ số phơi nhiễm và các tài nguyên

dễ bị tổn thương do sự cố tràn dầu

Hệ thống chỉ số nhạy cảm môi trường được xây dựng trên cơ sở tham khảo, so sánh các tài liệu trong và ngoài nước tại các khu vực có cùng đặc điểm với khu vực nghiên cứu Đồng thời việc tham khảo ý kiến chuyên gia kết hợp khảo sát thực địa vùng nghiên cứu để từ đó xây dựng bản đồ nhạy cảm

Chỉ số nhạy cảm môi trường (ESI) đối với sự cố tràn dầu được tính theo công thức:

ESI = Chỉ số phơi nhiễm + Chỉ số tổn thương

Sơ đồ dưới cho thấy dầu tràn ảnh hưởng đến kinh tế - xã hội và môi trường không chỉ ở dưới nước mà còn ảnh hưởng đến những tiềm năng kinh tế ở trên bờ Hình thái cấu trúc đường bờ, nguồn lợi sinh vật, hình thức hoạt động kinh tế, văn hóa và xã hội

Báo cáo chuyên đề: Xác định các yếu tố xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ

14

Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ sông trên đại

bàn tỉnh Bình Dương nhằm ứng phó sự cố tràn dầu

Chỉ số tổn thương Chỉ số phơi nhiễm

Yếu tố kinh tế - xã hội Yếu tố tự nhiên

Giá trị TNNS TNNS

Dạng

đường bờ đường bờ Độ cong thủy hệ Mật độ Hiện trạng SDĐ

Bản đồ nhạy cảm môi trường theo mật độ thủy

hệ

Bản đồ chỉ số nhạy cảm theo tính tổn thương của loại đường bờ

Bản đồ nhạy cảm môi trường theo độ cong đường bờ

Bản đồ chỉ số nhạy cảm theo tính phơi nhiễm của tài nguyên nhân sinh

Bản đồ nhạy cảm môi trường theo loại hình SDĐ

Bản đồ chỉ số nhạy cảm theo tính tổn thương của tài nguyên nhân sinh

Bản đồ nhạy cảm đường bờ sông trên địa bàn tỉnh

Báo cáo chuyên đề: Xác định các yếu tố xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ

3.1.1 Yếu tố kinh tế - xã hội:

a) Tài nguyên nhân sinh

Các loại công trình cầu, cảng, khu nuôi trồng thủy sản có đặc điểm nằm gần mép nước nên có tính phơi nhiễm cao hơn các loại công trình khác Việc lên danh sách và xác định vị trí của các dạng tài nguyên nhân sinh được thực hiện qua việc khảo sát thực địa

và tham khảo tài liệu Cụ thể như sau:

+ Tài liệu về các dạng công trình nhân sinh như Di tích văn hóa – lịch sử hay Khu vui chơi giải trí được thu thập từ trang Web của Sở Văn hóa Thể thao và du lịch các tỉnh trong khu vực nghiên cứu

+ Thông tin về các dạng tài nguyên nhân sinh khác như Khu vực nuôi trồng thủy sản, Cảng, Kho xăng dầu được thu thập từ quá trình thực địa, định vị GPS

b) Hiện trạng sử dụng đất

Hiện trạng sử dụng đất cũng là một yếu tố kinh tế - xã hội xác định tính phơi nhiễm Những loại hình sử dụng đất liên quan chặt chẽ đến sử dụng nước thì có tính phơi nhiễm cao hơn với sự cố tràn dầu

Dữ liệu sử dụng đất khu vực nghiên cứu được thu thập từ bộ dữ liệu sử dụng đất năm 2010 của 3 tỉnh Bình Dương, Đồng Nai và thành phố Hồ Chí Minh Dữ liệu sau khi được đồng bộ hóa về trường thuộc tính cũng như hệ tọa độ thì tiến hành ghép mảnh để tạo thành bộ dữ liệu sử dụng đất phục vụ nghiên cứu

Báo cáo chuyên đề: Xác định các yếu tố xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ

Việc tính mật độ dòng chảy trong một khu vực được thực hiện bằng phần mềm GIS Lớp dữ liệu thủy hệ của khu vực nghiên cứu được tách từ dữ liệu sử dụng đất Thủy

hệ sau đó được chia theo ranh giới phường xã Diện tích mặt nước liên quan đến thủy hệ trong một đơn vị phường, xã sau đó được tính sử dụng công cụ thống kê trên GIS

b) Độ cong của đường bờ

Độ cong đường bờ cũng là một yếu tố đóng góp đáng kể trong việc xác định tính phơi nhiễm Những khu vực có độ cong đường bờ thấp thì vết dầu loang thường ít tập trung do tác động của dòng chảy, nên ít có tính phơi nhiễm với những tác hại của dầu loang

Độ cong đường bờ được xác định bằng chiều dài cong của đường bờ (chiều dài thực) chia chiều dài thẳng (chiều dài của đoạn thẳng nối liền điểm đầu và điểm cuối của đường bờ)

Đường bờ được tách từ lớp thủy hệ của bản đồ hiện trạng sử dụng đất, sau đó sử dụng công cụ GIS để chia đường bờ theo từng đơn vị hành chính (phường, xã)

Chiều dài thẳng của đường bờ được tính bằng công thức Pythagore với đầu vào là kinh độ và vĩ độ của điểm đầu và điểm cuối của đoạn đường bờ được xét:

x1, x2: kinh độ của điểm đầu, cuối

y1,y 2: vĩ độ của điểm đầu cuối

Báo cáo chuyên đề: Xác định các yếu tố xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ

17

Chiều dài cong (chiều dài thực) của đường bờ được tính bằng công cụ GIS, chiều dài thực của đường bờ thực chất là tổng chiều dài thẳng của từng đoạn (Segment) được giới hạn bởi 2 điểm (Vertex)

Đường bờ được tách từ lớp thủy hệ của dữ liệu hiện trạng sử dụng đất Loại đường

bờ được xác định bằng phương pháp giải đoán ảnh vệ tinh (Google Earth, Landsat) kết hợp với khảo sát thực địa

Việc nhận dạng đường bờ công trình trên ảnh vệ tinh được thực hiện với các khóa giải đoán:

- Đường bờ dạng tuyến

Báo cáo chuyên đề: Xác định các yếu tố xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ

18

- Màu sáng so với màu sẫm của đường bờ tự nhiên

- Thường đi kèm với các khu vực dân cư hay các khu công nghiệp, cảng

3.2.2 Tài nguyên nhân sinh

Giá trị tài nguyên nhân sinh thì các đối tượng như Khu công nghiệp hay Cảng là những tài nguyên có giá trị kinh tế cao

Bảng 1: Các yếu tố trong xác định chỉ số ESI

Tính phơi nhiễm

Trọng

Trọng

số ESI

Cảng Khu nuôi trồng thủy sản

Khu di tích văn hóa, lịch sử Kho xăng dầu

nghiệp

1

Tài nguyên nhân sinh

Khu nuôi trồng thủy sản

Khu du lịch sinh thái

Khu di tích văn hóa, lịch sử

nghiệp Kho xăng dầu

1

Báo cáo chuyên đề: Xác định các yếu tố xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ

4.2 Kiến nghị

Để xây dựng bản đồ ứng phó sự cố tràn dầu hiệu quả và có tính khả thi cao, cần nghiên cứu thêm vấn đề thủy lực khu vực nghiên cứu, để có thể dự đoán đường đi của dầu theo mùa, dưới ảnh hưởng của triều, những khu vực ven bờ nào có khả năng bị dầu tấp vào nhất

Báo cáo chuyên đề: Xác định các yếu tố xây dựng bản đồ nhạy cảm đường bờ

20

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng Việt

1 Nguyễn Tác An và Tống Phước Hoàng Sơn, 2004 Sử dụng hệ thống thông tin địa

lý trong quản lý tổng hợp vùng ven bờ Nhà xuất bản đại học quốc gia thành

phố Hồ Chí Minh

2 Phạm Văn Cự, 2007 Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý và viễn thám trong

quản lý môi trường và tài nguyên ở Việt Nam Trung tâm Viễn Thám và

Geomatics VTGEO

3 Nguyễn Thị Hồng Huế, Mai Trọng Nhuận, Nguyễn Tài Tuệ 2009 Đánh giá mức độ

tổn thương tài nguyên địa chất, định hướng sử dụng bền vững vịnh Gành Rái, tỉnh

Bà Rịa – Vũng Tàu

4 Nguyễn Quốc Khánh, 2014 Ứng dụng công nghệ viễn thám kết hợp với GIS phục

vụ giám sát sự cố ô nhiễm dầu ở Việt Nam Tạp chí tài nguyên môi trường số

07/2014

5 Nguyễn Thị Việt Liên, Nguyễn Thị Kim Nga, Trịnh Thị Thu Thủy, Lê Thị Hồng

Vân, 2011 Phương pháp xây dựng bản đồ nhạy cảm môi trường đường bờ đối

với dầu tràn và áp dụng cho một số vùng biển Việt Nam Hội nghị Khoa học và

Công nghệ biển toàn quốc lần thứ V, quyển 5 sinh thái, môi trường và quản lý biển Nhà xuất bản khoa học tự nhiên và công nghệ Hà Nội, tr 426 – 433

6 Phạm Đặng Mạnh Hồng Luân, 2011 Xây dựng bản đồ nhạy cảm vịnh Gành Rái

Phân viện khí tượng thủy văn và môi trường phía Nam

7 Lê Thị Ngọc Mai, 2004 Bước đầu xây dựng bản đồ nhạy cảm vùng ven biển

tây nam từ mũi Cà Mau đến cửu Tiểu Dừa phục vụ kế hoạch ứng cứu sự cố tràn dầu Luận án thạc sĩ chuyên ngành sinh thái môi trường Trường đại học

khoa học tự nhiên

Tài liệu tiếng Anh

8 API EMDI NOAA/RPI, 1995 Environment sensitive index

9 A.YU.lVANOV , V V ZATYAGALOVA, 2008, A GIS approach to mapping oil

spills in a marine environment International Journal of Remote Sensing - Satellite

observations of the atmosphere, ocean and their interface in relation to climate,