Thông tin kết quả nhiệm vụ KH&CN

Nghiên cứu đánh giá tác động của hoạt động khai thác cát đến môi trường vùng cửa sông ven biển Hải Phòng (18/09/2024)

Quá trình khai thác cát sẽ gây ra những tác động rõ rệt đến môi trường, các hệ sinh thái của khu vực. Trước hết quá trình này làm mất đi một lượng đáng kể trầm tích đã được tích tụ ở khu vực này trong rất nhiều năm. Đồng thời tạo ra các hố sâu và làm mất cân bằng bùn cát của khu vực, làm thay đổi động lực trầm tích, gây xói lở cho các vùng ven bờ. Mặt khác dòng trầm tích lơ lửng (TTLL) phát sinh trong quá trình khai thác cát bị vận chuyển đi các vùng xung quanh cũng có thể gây ra bồi tụ cho một số khu vực khác. Ngoài ra, các chất ô nhiễm như kim loại nặng, các nhóm hữu cơ, dinh dưỡng, TTLL đã được tích tụ trong nhiều năm ở các lớp trầm tích sẽ bị phát tán trở lại môi trường nước trong quá trình khai thác cát cũng sẽ là nguyên nhân làm tăng khả năng ô nhiễm môi trường nước, đe dọa các hệ sinh thái.   

Theo thống kê của Ủy ban nhân dân (UBND) thành phố, trong giai đoạn 2015-2020, lượng vật liệu san lấp cần thiết để đáp ứng nhu cầu cho các dự án lớn trên địa bàn thành phố khoảng 251triệu m³. Trong đó, dự án cần lượng vật liệu san lấp lớn tại đảo Vũ Yên khoảng 3 triệu m³ ; dự án trung tâm hành chính, chính trị thành phố cần 0,7 triệu m³; dự án Cảng cửa ngõ quốc tế Hải Phòng cần 5,5 triệu m³, đường ô tô cao tốc ven biển cần 4,3 triệu m³; dự án đường nối thành phố Hạ Long với cầu Bạch Đằng cần 50 triệu m³. Bên cạnh đó các dự án xây dựng các khu công nghiệp (KCN), đô thị như VSIP, Tràng Duệ, Đình Vũ, Đồ Sơn, SHINEC, Nam Đình Vũ...cần tới 119 triệu m³. Mặc dù nhu cầu vật liệu san lấp rất lớn nhưng trữ lượng khai thác ở vùng ven biển Hải Phòng có hạn.

Với lượng bùn cát khá lớn được tích luỹ liên tục qua nhiều năm đã hình thành các mỏ cát khá lớn ở khu vực cửa sông Lạch Tray, Văn Úc và cửa sông Thái Bình với trữ lượng khai thác lên đến hàng trăm triệu tấn. Tuy nhiên, nguồn tài nguyên này không phải là vô tận. Nếu khai thác quá mức không chỉ tác động rất lớn đến môi trường, sinh thái mà còn gây ra những hậu quả lâu dài đến sự ổn định của vùng bờ biển, đặc biệt là trong bối cảnh những ảnh hưởng nước biển dâng do biến đổi khí hậu ngày càng trở lên rõ rệt. Đứng trước thực trạng trên, Viện Tài nguyên và Môi trường biển đã triển khai đề tài “Nghiên cứu đánh giá tác động của hoạt động khai thác cát đến môi trường vùng cửa sông ven biển Hải Phòng” do TS Vũ Duy Vinh làm chủ nhiệm. Đề tài triển khai nhằm đánh giá ảnh hưởng các hoạt động khai thác cát đến môi trường vùng cửa sông ven biển Hải Phòng. Từ đó, đề xuất các giải pháp quản lý, khai thác phù hợp nhằm bảo vệ tài nguyên và môi trường vùng cửa sông ven biển Hải Phòng.

Hàm lượng TTLL (mg/l) trung bình tầng đáy do ảnh hưởng của gió SW.

Để đạt được mục tiêu đề ra nhóm nghiên cứu đã hệ thống các tài liệu có liên quan và đánh giá hoạt động khai thác cát ở vùng cửa sông ven biển Hải Phòng, đó là: Tổng diện tích khu vực được cấp phép khai thác cát trên địa bàn thành phố Hải Phòng là 1953,1 ha với tổng trữ lượng khoáng sản cát được phép khai thác gần 81,5 triệu m³. Các dự án cấp phép khai thác cát cho đến nay tập trung chủ yếu ở vùng phía đông nam cửa sông Văn Úc, phía nam cửa Lạch Tray, tây nam cửa Lạch Huyện và phía nam cửa Nam Triệu – Bạch Đằng. Các dự án khai thác cát này có qui mô rất khác nhau. Diện tích trung bình của các mỏ cát khai thác khoảng 90,1 ha, diện tích lớn nhất là 99,9 và nhỏ nhất là 8,6 ha. Các mỏ cát này có trữ lượng khác nhau. Lớn nhất là 2 triệu m³, nhỏ nhất khoảng 0,8 triệu m³, trung bình 3,88 triệu m³. Độ sâu sau khi khai thác các mỏ cát này trung bình tăng lên 4,3m tại các vị trí khai thác cát, lớn nhất là 7,2m và nhỏ nhất là 2,1m. Thời gian khai thác của các mỏ đã cấp phép từ 7 đến 29 năm. Tổng lượng thác khai thác hằng năm của các dự án đã được cấp phép đến nay là 9,3 triệu m³, thời gian thực tế trong năm của các mỏ cát khoảng 150-200 ngày, phổ biến khoảng 180 ngày, thời gian khai thác cát trong ngày trung bình 8 giờ.

Với nhu cầu về vật liệu cho san lấp, xây dựng các công trình dân dụng trên địa bàn thành phố, hoạt động khai thác cát là cần thiết và cũng đã có những đóng góp nhất định cho ngân sách thành phố, tạo việc làm cho người lao động và sự phát triển KTXH của địa phương. Tuy nhiên, hoạt động này cũng gây ra những ảnh hưởng đến tài nguyên môi trường vùng cửa sông ven biển Hải Phòng. Các kịch bản dự báo khả năng khai thác cát và những tác động của hoạt động này đã được xây dựng (72 kịch bản dự báo TĐL,  bùn cát, bồi xói; 6 nhóm kịch bản dự báo phát tán chất gây ô nhiễm) để đánh giá ảnh hưởng của hoạt động khai thác cát đến MT vùng cửa sông ven biển Hải Phòng. Các kết quả cho thấy những ảnh hưởng do hoạt động này, bao gồm: thay đổi vận tốc dòng chảy (từ 2-10cm), thay đổi hướng dòng chảy; tăng nhẹ độ cao sóng gần các vị trí khai thác cát; Giảm hàm lượng TTLL ở các vị trí khai thác cát và vùng lân cận; thay đổi cân bằng bùn cát (giảm dòng bùn cát từ bờ ra phía ngoài và dòng bùn cát đi xuống phía nam CTSH; tăng mạnh tốc độ bồi phía trong khu vực khai thác cát và tốc độ xói phía ngoài; tăng hàm lượng các nhóm chất hữu cơ (0.01-0.04mgO2/l), dinh dưỡng của Nito và phosphate (0.0004-0.002mg/l) và kim loại nặng (0.0005-0.004µg/l) ở các khu vực có hoạt đọng khai thác cát và vùng lân cận.

Dự báo khả năng khai thác cát và những tác động của hoạt động này ở vùng cửa sông ven bi nhóm nghiên cứu đề xuất với kịch bản khai thác 30% của các dự án dã cấp phép (công suất hai thác khoảng 1929 m³/giờ) trong quá trình khai thác cát, TTLL cung nhu các chất gây ô nhiễm (hữu cơ, dinh duỡng, kim loại nặng) có thể phát tán trở lại môi truờng nuớc, làm tăng hàm luợng các chất này (COD: tăng 0.015-0.025mgO₂/l; BOD: tăng 0.01-0.025mgO₂/l; NH4 và PO4(c) (d)  tăng 0,0004-0,001mg/l; các kim loại nặng nhu As, Pb, Hg và Cd tăng lên khoảng 0,001-0,003µg/l) trong môi truờng nuớc vùng cửa sông ven biển Hải Phòng. Hàm luợng các chất gây ô nhiễm gia tăng thêm này mặc dù chưa làm chất luợng môi truờng nuớc của khu vực vuợt quá giới hạn cho phép nhưng khi tác dộng cộng huởng với các nguồn ô nhiễm khác có thể làm suy giảm chất luợng môi truờng nuớc của khu vực. Phạm vi ảnh huởng, phát tán chất gây ô nhiễm thay đổi theo pha triều với phạm vi ảnh huởng lớn nhất từ 1-5km từ các vị trí khai thác cát; ít ảnh huởng vào thời điểm nuớc ròng hoặc nuớc lớn; di chuyển ra phía ngoài, xuống phía nam-tây nam trong pha triều xuống và lên phía bắc, tây bắc trong pha triều lên. Mặc dù sự gia tăng hàm lượng các chất gây ô nhiễm này cộng hưởng với điều kiện môi trường nền của khu vực chưa gây ra vượt quá giới hạn cho phép đối với các tiêu chuẩn của chất lượng nước biển ven bờ nhưng khi kết hợp với các nguồn ô nhiễm khác đưa vào khu vực này, có thể sẽ gây ra những tác động xấu với môi trường nước của khu vực.

Phạm vi ảnh hưởng, phát tán chất gây ô nhiễm thay đổi theo pha triều với phạm vi ảnh hưởng lớn nhất từ 3-8km từ các vị trí khai thác cát: ít ảnh hưởng vào thời điểm nước ròng hoặc nước lớn; di chuyển ra phía ngoài, xuống phía nam-tây nam trong pha triều xuống và lên phía bắc, tây bắc trong pha triều lên. Sự di chuyển của dòng bùn cát (bao gồm cả TTLL) luôn biến động mạnh về hướng theo DĐMN triều. Do đặc điểm thủy triều ở khu vực này là nhật triều đều nên trong ngày luôn có sự đổi hướng di chuyển của dòng bùn cát. Dòng trầm tích từ các vị trí khai thác cát thường di chuyển ra ngoài trong pha triều xuống trong khoảng 6-8 giờ sau đó di chuyển với hướng ngược lại. Cũng trong ngày thường có khoảng 6-8 giờ (vào thời điểm nước ròng hoặc nước lớn) vận tốc dòng chảy rất nhỏ, sự di chuyển của trầm tích hầu như không đáng kể.

Từ những phân tích đánh giá tổng hợp về điều kiện tự nhiên, KTXH, môi trường, hiện trạng khai thác cát, cũng như các ảnh hưởng đến tài nguyên môi trường ở khu vực ven biển Hải Phòng, các đề xuất quản lý hoạt động này đã được đưa ra nhằm khai thác hiệu quả, bền vững, giảm hiểu ảnh hưởng tiêu cực đến tài nguyên môi trường của khu vực. Các đề xuất này bao gồm: (1) Xây dựng và hoàn thiện chính sách pháp luật trong việc quản lý hoạt động khai thác cát; (2) Xem xét lại sự phối hợp giữa các cơ quan ban ngành trong việc quản lý hoạt động khai thác cát; (3) Phối hợp giữa các cơ quan quản lý với các cơ quan chuyên môn trong việc kiểm tra, đánh giá tính xác thực trong các báo cáo của mỗi dự án khai thác cát; (4) Tăng cường kiểm tra giám sát tình trạng khai thác cát tại các mỏ, nếu các doanh nghiệp không khai thác cát như đã cam kết có thể xem xét thu hồi giấy phép khai thác cát; (5) Ứng dụng các phương tiện kỹ thuật và công nghệ hiện đại trong việc giám sát hoạt động khai thác cát; (6) quy hoạch vùng nuôi ngao để tránh xung đột với khu vực khai thác cát; (7) Hỗ trợ về cơ chế chính sách cho việc tìm kiếm, sử dụng vật liệu mới thay thế cát san lấp. 

Cũng trên cơ sở phân tích các điều kiện tự nhiên, KTXH, môi trường và các kết quả tính toán mô phỏng theo các kịch bản khai thác cát khác nhau ở vùng ven biển Hải Phòng ở mức độ khác nhau, các nhóm giải pháp đề xuất giới hạn khai thác nhằm duy trì việc khai thác cát  bền vững và hạn chế thấp nhất đến môi trường của khu vực. Các đề xuất này bao gồm: (1) chỉ nên duy trì lượng cát khai thác hằng năm trong khoảng 9.3 đến 15 triệu m³ và cấp thêm giất phép khai thác mới sau khi thu hồi các giấy phép chậm triển khai hoặc triển khai không đúng như kế hoạch; (2) Lượng cát khai thác hàng năm khoảng 9.3 đến 15 triệu m³, thì có thể phân kỳ thành một số giai đoạn như sau: có thể khai thác tối đa đến 15 triệu m³/năm trong vòng 5 năm tới (2020-2025), sau đó giảm xuống khoảng xuống khoảng 10 triệu m³/năm trong vòng 5 năm giai đoạn (2025-2030),và tiếp tục giảm xuống khoảng 5 triệu m³/năm trong giai đoạn sau năm 2030; (3) Lựa chọn thời gian khai thác cát hợp lý (thời điểm nước ròng, ngày triều kém) để hạn chế sựphạm vi phán tán chất gây ô nhiễm trong quá trình khai thác cát vào môi trường nước; (4) Độ sâu tối đa ở các khu vực khai thác cát không nên vượt quá 6m để hạn chế các tác động tổng hợp tích lũy đến sự bào mòn đáy, xói lở bờ.

Kết quả của đề tài đã cung cấp cơ cở khoa học cho việc quyết định khả năng khai thác nguồn cát ven biển, từ đó đề xuất các kịch bản, giải pháp giúp cơ quan nhà nước quản lý, khai thác phù hợp nhằm bảo vệ tài nguyên và môi trường vùng cửa sông ven biển thành phố Hải Phòng.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu dự án tại Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ./.