1

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) đối với môi trường đã trở thành

vấn đề quan tâm toàn cầu do phạm vi và mức độ ảnh hưởng đến loài người. Các

nghiên cứu về BĐKH đã cho thấy môi trường nước là đối tượng cần được xem

xét đến trong theo dõi và dự báo BĐKH. Nước mặt lục địa và các lưu vực sông

không chỉ đóng vai trò tuần hoàn nước từ khí quyển qua mặt đất và ra đại

dương; nước là một hợp phần phức tạp tham gia trực tiếp vào các quá trình khí

tượng toàn cầu và phản ánh các tác động do BĐKH gây ra.

Vấn đề về BĐKH và các tác động do BĐKH làm ảnh hưởng đến trữ lượng

và phân bố tài nguyên nước đã được đề cập đến trong một số nghiên cứu trên thế

giới và trong nước. Ở Việt Nam, các nghiên cứu chủ yếu đề cập đến sự thay đổi

về số lượng và trữ lượng nước dưới ảnh hưởng của các đợt lũ, xâm nhập mặn và

các đợt hạn hán kéo dài. Đối với chất lượng nước dưới ảnh hưởng của BĐKH,

các nghiên cứu còn rất hạn chế và chưa có công trình nào công bố chính thức

mức độ và diễn biến cụ thể của các ảnh hưởng này.

Việc nghiên cứu tác động của BĐKH đến chất lượng nước mặt lục địa

nhằm thiết lập một hệ thống cho phép giám sát liên tục và dự báo các tác động

trên được xác định là một trong những nhu cầu hết sức cấp bách hiện nay. Để

triển khai các nghiên cứu này, việc đầu tiên cần xác định là mối liên quan giữa

các yếu tố của khí hậu và chất lượng nước cũng như mức độ tương tác giữa các

yếu tố với nhau; từ đó làm cơ sở để xây dựng và phát triển các công cụ cho

phép quan trắc, giám sát và theo dõi các tác động về trung và dài hạn. Các số

liệu nghiên cứu về tác động của BĐKH và NBD đối với chất lượng nước, cũng

như những thông tin khác về kinh tế xã hội, tự nhiên và môi trường cần được

quản lý thống nhất trong một hệ thống, dễ dàng truy xuất, tổng hợp thông tin

phục vụ công tác quản lý cũng như những yêu cầu khác. Đây chính là yêu cầu

dẫn đến sự hình thành đề tài cấp Nhà nước“Xây dựng cơ sở khoa học và thực

tiễn nhằm thiết lập hệ thống giám sát tác động của biến đổi khí hậu và nước

biển dâng đối với chất lượng môi trường nước mặt lục địa”, mã số BĐKH.03.

2

II. THÔNG TIN CHUNG ĐỀ TÀI

Tên đề tài: Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm thiết lập hệ

thống giám sát tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng đối với chất

lượng môi trường nước mặt lục địa (Mã số đề tài BĐKH.03).

Thuộc: Chương trình khoa học và công nghệ phục vụ Chương trình mục

tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu (Mã số KHCN-BĐKH/11-15).

Chủ nhiệm đề tài: ThS.Tăng Thế Cường.

Tổ chức chủ trì đề tài: Trung tâm Quan trắc môi trường - Tổng cục Môi

trường.

Thời gian thực hiện đề tài:

- Theo Hợp đồng đã ký kết: 24 tháng, từ tháng 01 năm 2012 đến tháng 12

năm 2013;

- Thực tế thực hiện: từ tháng 06 năm 2012 đến tháng 12 năm 2013.

Tổng kinh phí: 2.800 tr.đ.

Mục tiêu cơ bản của đề tài bao gồm:

Xác định mối liên hệ giữa BĐKH, NBD và chất lượng nước mặt lục địa;

từ đó làm rõ được các tác động của BĐKH và NBD đối với chất lượng

nước mặt lục địa;

Lựa chọn được các phương pháp luận phù hợp trong việc thiết lập cơ sở

khoa học và thực tiễn của việc xây dựng hệ thống giám sát chất lượng môi

trường nước mặt lục địa dưới tác động của BĐKH và NBD;

Đề xuất được các phương pháp nghiên cứu, theo dõi và giám sát chất

lượng môi trường nước mặt lục địa dưới tác động của BĐKH và NBD

nhằm thiết lập hệ thống giám sát các tác động trên.

Các nội dung nghiên cứu của đề tài: được cụ thể hóa như sau:

Nghiên cứu phương pháp luận về phương pháp giám sát, đánh giá chất

lượng nước mặt lục địa dưới tác động của BĐKH và NBD; Từ đó đề xuất

phương pháp luận nhằm đánh giá, theo dõi chất lượng môi trường nước

3

mặt lục địa dưới tác động của BĐKH và NBD phù hợp với điều kiện thực

tế ở Việt Nam;

Đề xuất mô hình hệ thống giám sát chất lượng môi trường nước mặt lục

địa dưới tác động của BĐKH và NBD;

Triển khai th nghiệm hệ thống giám sát chất lượng nước mặt lục địa

dưới tác động biến đổi khí hậu và nước biển dâng ở Việt Nam;

Đưa ra các đề xuất, kiến nghị và xây dựng một số hướng dẫn nhằm tiếp

tục triển khai, vận dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn phục vụ công tác

nghiên cứu, quản lý môi trường bền vững và đảm bảo an sinh xã hội.

Sản phẩm chính của đề tài: Các kết quả nghiên cứu và công việc hoàn

thành của đề tài được thể hiện thông qua 05 sản phẩm chính sau:

Phương pháp thiết lập hệ thống giám sát tác động của BĐKH và NBD

đối với vấn đề suy giảm chất lượng nước mặt lục địa;

Mô hình tổng thể Hệ thống giám sát tác động của BĐKH và NBD đối

với chất lượng môi trường nước mặt lục địa tại một số vùng nhạy cảm của

Việt Nam;

Kết quả triển khai th nghiệm Hệ thống giám sát tác động của biến đổi

khí hậu và nước biển dâng đối với chất lượng nước mặt lục địa tại đồng

bằng sông C u ong;

Quy chế khai thác, vận hành và quản lý hệ thống giám sát tác động của

biến đổi khí hậu và nước biển dâng đối với chất lượng nước mặt lục địa;

Tài liệu hướng dẫn về quan trắc chất lượng nước mặt lục địa do tác động

của BĐKH và NBD.

4

III. PHƢƠNG PHÁP TRIỂN KHAI ĐỀ TÀI

Để đạt được các mục tiêu nghiên cứu đề ra của đề tài cũng như để phù hợp

với điều kiện nghiên cứu thực tế, đối tượng của nghiên cứu được xác định là

“chất lượng môi trường nước mặt lục địa” dưới tác động của BĐKH và NBD.

Phạm vi thiết lập hệ thống giám sát sẽ cho phép theo dõi diễn biến chất lượng

nước chịu ảnh hưởng của BĐKH và NBD. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài,

chưa thể xem xét đến việc giám sát trực tiếp các tác động của BĐKH và NBD.

Dựa trên phạm vi và đối tượng nghiên cứu được xác định, các phương pháp

triển khai đề tài bao gồm:

Phương pháp giám sát chất lượng nước mặt lục địa dưới tác động của

BĐKH và NBD: Được xây dựng và lựa chọn dựa trên cơ sở tham khảo, phân

tích và hệ thống các tài liệu, công trình nghiên cứu và các công bố trong và

ngoài nước về các vấn đề chính sau: (1) Đánh giá hiện trạng và xu thế BĐKH

toàn cầu và ở Việt Nam; (2) Các tác động của BĐKH và NBD đối với chất

lượng môi trường nước mặt lục địa; và (3) Các Hệ thống giám sát, đánh giá tác

động của BĐKH và NBD đối với chất lượng môi trường nước mặt lục địa được

áp dụng trên thế giới và ở Việt Nam.

Đây là nền tảng thiết lập cơ sở khoa học của đề tài và xây dựng phương

pháp luận nghiên cứu cho phép hình hành các phương pháp giám sát.

Trên cơ sở đó, bước tiếp theo đề tài ứng dụng phương pháp th nghiệm các

phương pháp tham khảo từ các nghiên cứu tương tự và các hướng nghiên cứu

liên quan được áp dụng và công nhận trên thế giới kết hợp với thu thập, phân

tích các số liệu, dữ liệu phục vụ việc th nghiệm để lựa chọn các phương pháp

giám sát cụ thể trong phạm vi triển khai của đề tài.

Phương pháp thiết kế hệ thống giám sát: Được thực hiện dựa trên cơ sở

áp dụng kết hợp phương pháp chuyên gia và phương pháp điều tra khảo sát thực

tế. Phương pháp chuyên gia là phương pháp ứng dụng kiến thức các chuyên gia

đa ngành, đa lĩnh vực (môi trường, IT, bản đồ,…) để xây dựng bản Thiết kế Hệ

thống có tính mở và bao trùm đầy đủ các nội dung quản lý, theo dõi của Hệ

thống giám sát chất lượng môi trường nước mặt lục địa dưới tác động của

5

BĐKH và NBD. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa cung cấp các thông tin,

dữ liệu, tài liệu thực tế cần thiết cho việc thiết lập hệ thống có tính ứng dụng cao

và rà lại tính khả thi của Hệ thống được thiết kế.

Phương pháp triển khai thí điểm Hệ thống giám sát: Hệ thống được triển

khai gồm các nội dung tương ứng với các phương pháp thực hiện như sau:

Phương pháp quan trắc thủ công: để thu thập các thông tin, số liệu về

diễn biến chất lượng môi trường dưới ảnh hưởng của BĐKH và NBD theo

các đợt và mùa ở khu vực th nghiệm;

Phương pháp xây dựng csdl Hệ thống;

Phương pháp xây dựng phần mềm và các ứng dụng của Hệ thống.

Phương pháp đánh giá kết quả, hiệu quả thiết lập và thử nghiệm Hệ

thống giám sát: dựa trên phương pháp s dụng ý kiến chuyên gia thông qua tổ

chức họp nhóm, hội thảo lấy ý kiến đóng góp, g i ý kiến các chuyên gia và

nhóm chuyên gia các lĩnh vực chuyên môn, g i công văn lấy ý kiến các cơ quan,

tổ chức liên quan.

6

IV. CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC

4.1. Các kết quả của đề tài

Các kết quả của đề tài gồm hệ thống cơ sở lý luận (các phương pháp luận)

và cơ sở thực tiễn (kết quả th nghiệm vận hành Chương trình quan trắc thủ

công và kết quả thiết kế, triển khai th nghiệm Hệ thống giám sát) cũng như các

văn bản, tài liệu hướng dẫn quan trắc, vận hành, khai thác Hệ thống. Ngoài ra,

kết quả của đề tài còn bao gồm các báo cáo:

(1) Báo cáo Tổng hợp: Tổng hợp các nội dung nghiên cứu và triển khai th

nghiệm của đề tài, được trình bày qua 4 chương chính và được tóm lược ở mục

V của Báo cáo tóm tắt.

(2) Các Báo cáo chính: Được hoàn thành đúng tiến độ, đảm bảo theo danh

mục đăng ký trong Thuyết minh đề cương và Hợp đồng triển khai đề tài Khoa

học công nghệ về số lượng và các yêu cầu khoa học trong kế hoạch đề ra.

STT Tên sản phẩm

1 Phƣơng pháp thiết lập hệ thống tác động của BĐKH và nƣớc biển dâng

đối với vấn đề suy giảm chất lƣợng nƣớc mặt lục địa

2 Mô hình tổng thể Hệ thống giám sát tác động của BĐKH và nƣớc biển

dâng đối với chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt lục địa tại một số vùng nhạy

cảm của Việt Nam

2.1 Mạng lưới quan trắc giám sát chất lượng nước mặt dưới tác động của biến đổi

khí hậu và nước biển dâng

2.2 Mô hình tổng thể Hệ thống thông tin giám sát chất lượng nước mặt dưới tác

động của biến đổi khí hậu và nước biến dâng

- Mô hình hạ tầng kỹ thuật

- Mô hình Hệ CSDL

- Mô hình phần mềm ứng dụng

3 Kết quả triển khai th nghiệm Hệ thống giám sát tác động của biến đổi

kh hậu và nƣớc biển dâng đối với chất lƣợng nƣớc mặt lục địa tại đồng

bằng sông C u ong

3.1 Báo cáo kết quả quan trắc th nghiệm chương trình quan trắc giám sát chất

lượng nước mặt dưới tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng tại khu

vực triển khai thí điểm

- Báo cáo kết quả quan trắc đợt 1

- Báo cáo kết quả quan trắc đợt 2

- Báo cáo kết quả quan trắc đợt 3

- Báo cáo tổng hợp kết quả thực hiện chương trình quan trắc giám sát chất

lượng nước mặt dưới tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng tại khu

vực triển khai thí điểm.

7

3.2 Báo cáo xây dựng Bộ CSD giám sát chất lượng nước mặt dưới tác động của

biến đổi khí hậu và nước biển dâng tại khu vực triển khai thí điểm

3.3 Báo cáo xây dựng Phần mềm ứng dụng phục vụ giám sát chất lượng môi

trường nước mặt lục địa dưới tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng

- Bộ Hồ sơ xây dựng phần mềm ứng dụng phục vụ Hệ thống thông tin giám sát

chất lượng môi trường nước mặt lục địa dưới tác động của biến đổi khí hậu và

nước biển dâng

- Báo cáo kết quả triển khai, thử nghiệm Hệ thống thông tin giám sát chất

lượng môi trường nước mặt lục địa dưới tác động của

- Tài liệu hướng dẫn sử dụng Hệ thống thông tin giám sát chất lượng môi

trường nước mặt lục địa dưới tác động của Biến đổi khí hậu và nước biển dâng

4 Quy chế khai thác vận hành và quản l hệ thống giám sát chất lƣợng

nƣớc mặt lục địa dƣới tác động của biến đổi kh hậu và nƣớc biển dâng

5 Tài liệu hƣớng dẫn về quan trắc chất lƣợng nƣớc mặt lục địa dƣới tác

động của biến đổi kh hậu và nƣớc biển dâng

(3) Các bài báo:

STT Tên bài báo Yêu cầu khoa

học

đạt đƣợc

Số lƣợng nơi công

bố

(Tạp chí, nhà xuất

bản)

1 Ứng dụng phương pháp tương quan đánh

giá tác động của biến đổi khí hậu đến chất

lượng môi trường nước mặt lục địa

Được xuất bản

trên tạp chí

chuyên ngành

Số lượng: 01

Tạp chí xuất bản:

Tạp chí Môi trường

2 Thiết kế chương trình quan trắc Đánh giá

tác động của biến đổi khí hậu đến chất

lượng môi trường nước mặt vùng ĐBSC

Số lượng: 01

Tạp chí xuất bản:

Tạp chí Môi trường

3 Giới thiệu Hệ thống thông tin giám sát tác

động biến đổi khí hậu và nước biển dâng

đối với chất lượng môi trường nước mặt

Số lượng: 01

Tạp chí xuất bản:

Tạp chí Môi trường

(4) Kết quả đào tạo:

Số TT Cấp đào tạo/

Chuyên ngành đào tạo Chỉ tiêu đạt đƣợc

Ghi chú

(Thời gian kết thúc)

1 Thạc sỹ 2 2014

2 Tiến sỹ 1 2014

4.2. Đánh giá hiệu quả triển khai của đề tài

(1) Về khoa học và công nghệ

Đề tài tiến hành nghiên cứu các phương pháp luận, các mô hình hệ thống

đã triển khai trên thế giới và tại Việt Nam nhằm đề xuất các phương pháp giám

sát, đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng đối với lĩnh vực

cụ thể đó là vấn đề suy giảm chất lượng nước mặt lục địa, góp phần phát triển

8

mô hình th nghiệm một hệ thống lồng ghép hiệu quả giữa công nghệ thông tin,

công nghệ truyền thông với điều tra, quan trắc thực địa.

Việc ứng dụng các công nghệ hiện đại nói chung và công nghệ thông tin

nói riêng trong công tác ứng phó biến đổi khí hậu là một hướng đi đã được nhiều

nước trên thế giới triển khai và mang lại các hiệu quả tích cực. Đề tài đi theo

hướng này đã minh chứng tính đúng đắn của việc áp dụng các công nghệ này ở

Việt Nam. Việc triển khai đề tài cũng đóng góp kinh nghiệm thực tế triển khai,

phối hợp liên ngành đối với xây dựng các ứng dụng công nghệ thông tin trong

các lĩnh vực liên ngành giữa các đơn vị trong Bộ Tài nguyên và Môi trường.

(2) Về KT-XH và môi trường

Đề tài với Hệ thống giám sát tác động biến đổi khí hậu và nước biển dâng

đối với môi trường chất lượng nước mặt lục địa được phổ cập, chia sẻ và dùng

chung trên Internet sẽ là môi trường để thúc đẩy quá trình nâng cao nhận thức

cộng đồng trong công tác ứng phó biến đổi khí hậu.

Việc triển khai thành công đề tài sẽ đem lại hiệu quả kinh tế ở tầm vĩ mô,

do góp phần tích cực vào việc đưa công nghệ thông tin ứng dụng vào quá trình

trợ giúp ban hành các quyết định quan trọng trong công tác bảo vệ môi trường

nói riêng và ứng phó với biến đổi khí hậu và nước biển dâng, nâng cao chất

lượng quy hoạch, kế hoạch môi trường, kiểm soát và giảm thiểu ô nhiễm môi

trường; tránh trùng lặp đầu tư nhà nước trong lĩnh vực xây dựng các hệ thống

thông tin; tăng cường khai thác s dụng thông tin dữ liệu môi trường do được

tích hợp trong một hệ thống đồng bộ.

9

V. TÓM TẮT NỘI DUNG BÁO CÁO TỔNG HỢP

CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN

Theo nghiên cứu công bố của IPCC, BĐKH được xác định là những thay

đổi về điều kiện, diễn biến khí hậu có thể được lượng hóa, đo đạc và có nguồn

gốc từ cả hai yếu tố mang tính tự nhiên và do các hoạt động của con người gây

ra. Các biểu hiện của BĐKH toàn cầu như hạn hán, lũ lụt, nhiệt độ tăng khiến

băng tan, mực nước biển dâng cao…đang diễn ra bất thường trên quy mô toàn

cầu và đã trở thành mối quan tâm không chỉ của riêng quốc gia, vùng lãnh thổ

nào mà của chung toàn cầu do những hậu quả về môi trường không biên giới

của nó. Xét với môi trường nước, một số tác động của BĐKH đã trở nên rõ rệt

thông qua các yếu tố như chu kỳ thủy văn, số lượng cũng như chất lượng nước.

Các nghiên cứu của các quốc gia trên thế giới đã chỉ ra rằng, chất lượng

môi trường nước mặt lục địa có liên quan trực tiếp và chịu tác động của BĐKH.

Biểu hiện cụ thể được thể hiện qua sự thay đổi trữ lượng và thành phần chất

lượng nước theo các đợt biến động mạnh và bất thường về điều kiện khí hậu.

Bên cạnh đó là các tác động về lâu dài đến toàn bộ hệ sinh thái sông và một

phần liên quan mật thiết đến cuộc sống của con người.

Từ các đánh giá, phân tích các tài liệu nghiên cứu của các quốc gia trên thế

giới và trong nước, đề tài đã khái quát một số nguyên lý về quy luật tương tác

và mối liên hệ giữa các yếu tố BĐKH và chất lượng môi trường nước như sau:

Bảng 1. Tổng hợp các tác động của BĐKH đối với một số thông số chất lƣợng nƣớc

Thông số chất lƣợng

nƣớc Các yếu tố BĐKH

ƣu vực

chịu tác

động

Biểu hiện tác động

Thông số

hóa - lý

pH Hạn hán Sông Giá trị cực đại cao hơn

Tăng nhiệt độ Hồ Tăng độ pH

ượng mưa Sông Có tương quan nghịch

DO Hạn hán và nhiệt độ

tăng

Sông và hồ Hàm lượng DO và khả năng hòa tan

oxy giảm

ượng mưa Sông Gây ra các ảnh hưởng tiêu cực ở lưu

vực sông Mê Công

Nhiệt độ Hạn hán và nhiệt độ

tăng

Sông

Hồ

Gia tăng nhiệt độ tầng nước theo chiều

thẳng đứng

Gia tăng nhiệt độ toàn bộ mặt nước và

sự ổn định về nhiệt giữa các tầng theo

mùa

10

Carbon hữu cơ

hòa tan

Nhiệt độ và lượng

mưa tăng

Suối và hồ

(vùng nhiều

than bùn)

Gia tăng nồng độ các hợp chất cacbon

hữu cơ hòa tan trong nước

Đặc biệt gia tăng mạnh vào các đợt lũ

lụt, bão…

Các chất dinh

dưỡng

Hạn hán Sông Gia tăng hàm lượng amoni và giải

phóng trầm tích các đợt hạn

Tăng nhiệt độ Nước mặt,

nước ngầm

Hồ

Gia tăng quá trình khoáng hóa và giải

phóng N, C và P từ đất

Giải phóng các chất dinh dưỡng nằm

trong trầm tích và chuyển sang dạng lơ

l ng trong môi trường nước.

Đối với các hồ nông: Sự thay đổi lớn

về tải lượng các chất dinh dưỡng trong

nước; Gia tăng nồng độ amoni và

photphat ở tầng đáy trong giai đoạn

ấm lên của nước.

Nhiệt độ và lượng

mưa tăng

ưu vực

sông, hồ,

vịnh hẹp và

nước ngầm

Gia tăng hàm lượng N, P và hàm

lượng dinh dưỡng

Mưa to Suối và hồ Gia tăng hàm lượng P

Kim loại Hạn hán Sông Gia tăng hàm lượng các kim loại nặng

như: Pb, Ni, Cd, Zn, Hg, Ba, Selen

Tăng nhiệt độ Hồ Gia tăng tổng lượng băng tan dẫn đến

tăng hàm lượng các vi chất ô nhiễm

Mưa to Suối Sự tương quan giữa lượng các chất

hữu cơ hòa tan và khả năng giải phóng

vào môi trường nước của các kim loại

Nhiệt độ và lượng

mưa tăng

Suối Các hợp chất axit humic và fulvic làm

tăng khả năng di chuyển của các

nguyên tố kim loại vết

Nguồn: Tổng hợp, 2013

Việc thiết lập hệ thống giám sát ảnh hưởng của BĐKH và NBD hiện nay

được xác định là một nội dung quan trọng trong hệ thống quản lý và bảo vệ môi

trường nước. Hệ thống giám sát và theo dõi diễn biến chất lượng môi trường

nước dưới tác động của BĐKH và NBD được hiểu là hệ thống quan trắc, theo

dõi biểu hiện của BĐKH cũng như chất lượng nước và các công cụ, phần mềm

hỗ trợ nghiên cứu, phân tích mối liên hệ nhân – quả và tương tác giữa hai hệ

thống khí quyển - môi trường. Hai vấn đề cốt lõi được đặt ra cho việc phát triển

hệ thống giám sát này:

Nghiên cứu, khảo sát dấu hiệu, bằng chứng BĐKH trong quá khứ và

hiện tại làm cơ sở để dự báo sự BĐKH trong tương lai;

11

Quan trắc, theo dõi diến biến chất lượng môi trường nước dưới ảnh

hưởng của BĐKH về trung và dài hạn.

Đối với giám sát biến đổi khí hậu và nước biển dâng, hiện nay trên thế giới

đã có nhiều hệ thống được thiết lập, bao gồm:

Hệ thống quan sát trên đất liền: Trạm quan sát khí tượng, các mẫu phân

tích các lõi băng, th nghiệm trong phòng phân tích, khinh khí cầu thu mẫu

khí…

Hệ thống quan sát từ vũ trụ: Gồm các hệ thống và trạm thu ảnh viễn

thám, dữ liệu viễn thám của NOAA, USGS,…

Hệ thống theo dõi ngoài đại dương: Hệ thống theo dõi, giám sát s dụng

các cáp ngầm, bộ cảm biến dưới đáy biển, các trạm phao trên mặt biển,…

Bên cạnh đó, các hệ thống quan trắc, giám sát chất lượng nước cũng đã và

đang được phát triển mạnh mẽ trên thế giới. Ở các quốc gia phát triển, số liệu đo

đạc trực tiếp bằng máy móc, dụng cụ xuất hiện khoảng từ thế kỷ 17 và chuỗi số

liệu dài nhất ở quy mô toàn cầu ghi nhận được từ những năm 1850. Mật độ phân

bố mạng lưới trạm cũng rất khác nhau giữa các vùng trên thế giới và nói chung

phụ thuộc vào trình độ phát triển của từng quốc gia. Vấn đề chính hiện nay là

chưa có nghiên cứu, công bố nào đề xuất các công cụ cho phép giám sát, bao

quát toàn bộ các ảnh hưởng của BĐKH và NBD đến nước. Việc phân tích các

biểu hiện của BĐKH đối với chất lượng nước mặt lục địa và tổng hợp các hệ

thống giám sát, theo dõi BĐKH, NBD đối với chất lượng nước đang được áp

dụng trên thế giới sẽ cung cấp thông tin làm cơ sở tham khảo cho việc lựa chọn

phương pháp nghiên cứu và thiết kế Hệ thống giám sát của đề tài.

CHƢƠNG 2 - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hiện nhiều công trình nghiên cứu đã và đang được công bố về phương

pháp và công cụ cho phép giám sát tác động của BĐKH đến môi trường, trong

đó một số phương pháp có thể được xem xét để nghiên cứu tác động của BĐKH

đối với chất lượng môi trường nước nước mặt lục địa. Nhìn chung, các phương

pháp có thể được chia theo ba nhóm chính là (1) các phương pháp đánh giá thực

12

nghiệm (lấy số liệu hiện tại), (2) phương pháp s dụng ý kiến tham vấn từ các

chuyên gia và (3) các phương pháp ngoại suy.

Phương pháp đánh giá thực nghiệm: là nhóm các phương pháp chuẩn để

kiểm tra các giả thuyết hay đánh giá quá trình, nguyên nhân và ảnh hưởng thông

qua việc lấy mẫu và phân tích lấy số liệu trực tiếp. Trong đánh giá tác động của

BĐKH, các phương pháp thực nghiệm được dùng chủ yếu để xác định tác động

của các yếu tố khí hậu (như nhiệt độ, lượng mưa) và môi trường (độ mặn, độ

ngập do nước biển dâng) đến các đối tượng nghiên cứu (rủi ro chất lượng nước,

đất, kinh tế - xã hội, an sinh xã hội).

Phương pháp sử dụng ý kiến chuyên gia: dựa trên tập hợp các ý kiến và

đánh giá của các chuyên gia từ các ngành liên quan về tác động của BĐKH lên

đối tượng đang xem xét. Các ý kiến và đánh giá của các chuyên gia được tập

hợp từ các tài liệu nghiên cứu, báo cáo đánh giá hoặc các cuộc họp chuyên gia.

Phương pháp ngoại suy: được ứng dụng trong nhiều nghiên cứu về BĐKH.

Trong phương pháp này, các mô hình toán được s dụng kết hợp với các số liệu

thực đo trong quá khứ để dự đoán những tác động trong tương lai trên cơ sở

ngoại suy các diễn biến ghi nhận trong lịch s . Việc s dụng các mô hình toán

(mô hình mô phỏng) được thực hiện theo các bước gồm lựa chọn mô hình thích

hợp, kiểm tra nhu cầu dữ liệu, phát triển mô hình, chạy mô hình và phân tích kết

quả.

Để phục vụ việc thiết lập hệ thống giám sát, hai phương pháp được lựa

chọn th nghiệm gồm phương pháp đánh giá thực nghiệm dùng hệ số tương

quan và phương pháp ngoại suy s dụng mô hình. Cụ thể:

- Phương pháp dùng hệ số tương quan: nguyên lý ứng dụng và bản chất

mối liên quan giữa các cặp thông số được phân tích làm cơ sở lựa chọn các

thông số đầu vào và phương pháp tương quan phù hợp đối với nghiên cứu.

Kết quả đã lựa chọn phương pháp tương quan dùng hệ số Pearson đối với

hai nhóm thông số khí tượng và chất lượng nước. Dựa trên kết quả th

nghiệm với chuỗi số liệu từ năm 1985 đến nay, mối liên hệ tuyến tính được

thể hiện giữa các yếu tố khí tượng và một số thông số chất lượng nước.

13

Trong đó đáng kể là giá trị tương quan cao giữa các yếu tố khí tượng với

nhiệt độ nước cũng như với một số thông số chất lượng nước (như độ kiềm,

TSS, DO) vào một số tháng nhất định trong năm (điển hình như tháng 4, 5,

7 và 8). Vì vậy có thể s dụng nhóm thông số khí tượng (gồm nhiệt độ

không khí, bốc hơi và lượng mưa) và nhóm thông số chất lượng nước (chú

trọng đến một số thông số bao gồm nhiệt độ nước, DO, pH, TSS, độ kiềm,

độ mặn) để đưa vào chương trình quan trắc, giám sát ảnh hưởng của BĐKH

và NBD đối với chất lượng nước mặt lục địa.

- Phương pháp ứng dụng mô hình: Đối với phương pháp ngoại suy ứng

dụng mô hình, các loại mô hình được ứng dụng trong lĩnh vực của đề tài

được phân tích bao gồm các mô hình khí tượng, mô hình thủy văn, mô hình

chất lượng nước cũng như các xu hướng kết hợp kết quả đầu vào, đầu ra và

chạy song song các loại mô hình. Dựa trên thông tin, số liệu hiện có cũng

như phạm vi và thời gian nghiên cứu của đề tài, mô hình WASP được đề

xuất th nghiệm. Kết quả chạy mô hình WASP cho thấy đây là công cụ

hữu ích cho phép cụ thể hóa và liên kết các số liệu về khí tượng, thủy văn

và chất lượng nước, cung cấp bức tranh tổng thể về hiện trạng diễn biến

cũng như cho phép dự báo xu hướng ảnh hưởng của BĐKH đối với chất

lượng nước mặt lục địa khu vực th nghiệm ở đồng bằng sông C u Long.

CHƢƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT CHẤT ƢỢNG NƢỚC

MẶT LỤC ĐỊA DƢỚI TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ NƢỚC

BIỂN DÂNG

Hệ thống giám sát chất lượng môi trường nước mặt lục địa dưới tác động

của BĐKH và NBD là một hệ thống tổng hợp, thống nhất, tập trung các nguồn

thông tin, số liệu từ các chương trình quan trắc, theo dõi diễn biến BĐKH cũng

như các tác động đối với chất lượng môi trường nước mặt lục địa, được đưa vào

hệ cơ sở dữ liệu và ứng dụng công nghệ thông tin, công nghệ GIS trong việc

quản trị, cung cấp, chia sẻ thông tin, giám sát chất lượng nước mặt lục địa dưới

tác động của BĐKH và NBD.

Đặc điểm chính hệ thống giám sát theo mô hình tổng thể là tập trung về dữ

liệu (toàn bộ dữ liệu và ứng dụng chính của hệ thống được tập trung tại một đầu

14

mối tại Trung tâm Quan trắc môi trường) và tập trung về x lý (toàn bộ ứng

dụng của hệ thống nằm tại Trung tâm ứng dụng). Các thành phần chính của mô

hình tổng thể của hệ thống gồm: (1) Mạng lưới quan trắc; (2) Hệ thống thông tin

(hạ tầng kỹ thuật, hệ cơ sở dữ liệu và phần mềm ứng dụng); (3) Các quy chế,

văn bản hướng dẫn kỹ thuật và (4) Con người.

Hình 1. Mô hình tổng thể Hệ thống giám sát chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt lục

địa dƣới tác động của BĐKH và NBD

Nguồn: Trung tâm Quan trắc môi trường, 2013

(1) Mạng lưới quan trắc giám sát chất lượng môi trường nước mặt lục địa

dưới tác động của BĐKH và NBD đóng vai trò là nguồn cung cấp số liệu quan

trắc giám sát liên tục cho hệ thống và được thiết kế bao gồm hai loại hình là (1)

Mạng lưới quan trắc môi trường (tự động và thủ công) và (2) Mạng lưới quan

trắc Khí tượng thủy văn.

Đối với mạng quan trắc môi trường, việc thiết kế và lựa chọn kiểu loại

quan trắc, các điểm quan trắc, phạm vi,…dựa trên các quan điểm cơ bản sau:

Chương trình quan trắc tổng thể mạng lưới quan trắc môi trường nhằm

giám sát diễn biến của chất lượng môi trường nước mặt do tác động của BĐKH

và NBD của một khu vực xác định;

15

Chương trình quan trắc được lồng ghép với các chương trình quan trắc

môi trường quốc gia và các mạng lưới quan trắc khác nhằm tận dụng và phát

huy tối đa cơ sở dữ liệu và cơ sở vật chất kỹ thuật hiện có để tổ chức thực hiện;

Chương trình là một hệ thống cố định, theo dõi định kỳ (ngắn hạn) và

liên tục trong một thời gian dài (dài hạn) trên một mạng lưới không gian rộng

lớn có thể điều chỉnh bổ sung đảm bảo tính kết nối và chia sẻ thông tin số liệu

của các cơ quan liên quan về BĐKH và NBD;

Kết hợp giữa chương trình quan trắc tự động và thủ công để theo dõi

thường xuyên sự thay đổi của chất lượng nước của các lưu vực sông trên khu

vực kết hợp với việc chia sẻ thông tin về thủy văn và ngập mặn để đánh giá tác

động của BĐKH và NBD đến chất lượng nước;

Để đánh giá được sự thay đổi chất lượng nước mặt lục địa dưới ảnh hưởng

của các đặc trưng khác nhau của biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Trong

phạm vi nghiên cứu của đề tài, 3 vùng cơ bản cần được xác định gồm:

Vùng C: Là vùng chịu toàn bộ các tác động của thủy triều;

Vùng B: Là là vùng chị tác động của 2 hướng của BĐKH vàNBD;

Vùng A: Là vùng chịu tác động của nước nguồn về.

Hình 2. Vị tr đề xuất các trạm quan trắc BĐKH kịch bản nền

Nguồn: Trung tâm Quan trắc môi trường, 2013

16

Các thông số được lựa chọn dựa trên kết quả đề xuất của phương pháp luận

nghiên cứu gồm các thông số: nhiệt độ (To), pH, oxy hoà tan (DO), độ dẫn (EC),

tổng chất rắn hoà tan (TDS), thế oxy hoá kh (ORP), độ muối (Salt), độ đục,

tổng chất rắn lơ l ng (TSS), nhu cầu oxy hoá hoá học (COD), nhu cầu oxy hoá

sinh học (BOD), tổng cacbon hữu cơ (TOC), amonia (NH4+), nitrat (NO3

-), nitrit

(NO2-), photphat (PO4

3-), nitơ tổng (TN), phốtpho tổng (TP).

Thời gian và tần suất quan trắc là 4 lần/năm tương ứng với các thời điểm

mùa xâm nhập mặn mạnh nhất (Cuối tháng 3 - giữa tháng 4), giao mùa mùa khô

và mùa mưa (cuối tháng 4 - đầu tháng 5), mùa nước lũ tràn về mạnh nhất (tháng

9) và giao mùa giữa mùa mưa và mùa khô (cuối tháng 11 - giữa tháng 12).

Tuy đề tài không đề xuất hạng mục đầu tư xây dựng trạm Quan trắc tự

động đối với vùng th nghiệm nhưng hệ thống được thiết kế theo hướng mở, các

dịch vụ và ứng dụng phục vụ khai thác các nguồn số liệu quan trắc tự động để

cho phép mở rộng các ứng dụng và phát triển hệ thống trong tương lai.

(2) Hệ thống thông tin được thiết kế gồm 3 bộ phận cấu thành chính:

Mô hình Hạ tầng kỹ thuật: hệ thống server, máy tính PC, đường truyền;

Mô hình Hạ tầng kỹ thuật của một HTTT gồm phần cứng cho phòng điều

khiển trung tâm và phần cứng lắp đặt tại địa điểm triển khai, được kết nối

với nhau thông qua môi trường mạng internet.

Mô hình Hệ cơ sở dữ liệu: Dữ liệu được coi là vật liệu, nguyên liệu đầu

vào để tạo lên các sản phẩm ứng dụng của hệ thống, đồng thời là đối tượng

quản lý chính của hệ thống. Các loại dữ liệu của hệ thống bao gồm 03

nhóm dữ liệu là dữ liệu nền địa lý, dữ liệu chuyên đề môi trường và dữ liệu

phi không gian.

Mô hình phần mềm ứng dụng: Bao gồm phần mềm thương mại (phần

mềm gốc), phần mềm quản trị dữ liệu, phần mềm quản trị dữ liệu GIS địa

lý và môi trường và phần mềm ứng dụng.

(3) Quy chế cập nhật, khai thác và quản lý hệ thống: Để Hệ thống hoạt

động nhịp nhàng và các thông tin, dữ liệu được cập nhật thường xuyên, việc xây

dựng các quy chế, các văn bản hướng dẫn kỹ thuật là một hợp phần không thể

17

thiếu của Hệ thống. Hệ thống các văn bản tạo cơ chế để đảm bảo cho hoạt động

và vận hành hệ thống được thực hiện theo đúng yêu cầu đặt ra và thống nhất

trong toàn hệ thống.

(4) Nguồn nhân lực, con người: nguồn nhân lực được coi là chủ thể của hệ

thống. Nhân lực cần đủ về số lượng và đảm bảo về chất lượng.

CHƢƠNG 4 - TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG GIÁM SÁT

CHẤT ƢỢNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC MẶT ỤC ĐỊA DƢỚI TÁC

ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ NƢỚC BIỂN DÂNG TẠI ĐỒNG

BẰNG SÔNG CỬU ONG

Việc triển khai th nghiệm Hệ thống giám sát chất lượng môi trường nước

mặt lục địa dưới tác động của BĐKH và NBD gồm 4 nội dung chính sau:

(1) Lựa chọn khu vực và phạm vi nghiên cứu: Khu vực được lựa chọn là 2

nhánh sông chính của đồng bằng sông C u ong. Đây là lưu vực sông lớn nhất

ở Việt Nam, đồng thời cũng là vùng có nguy cơ bị thiệt hại và chịu ảnh hưởng

nặng nề từ BĐKH và NBD. 15 điểm quan trắc đi qua 9 tỉnh, thành được lựa

chọn và phân theo 3 vùng chịu tác động của BĐKH là vùng A, B, C.

(2) Kết quả thử nghiệm Chương trình quan trắc giám sát chất lượng môi

trường nước mặt lục địa dưới tác động của BĐKH và NBD: Kết quả th nghiệm

chương trình quan trắc 03 đợt năm 2013 phản ánh sự khác biệt về chất lượng

nước giữa các vùng có đặc thù chịu tác động BĐKH khác nhau, theo đó vùng C

chịu ảnh hưởng của xâm nhập mặn là vùng duy nhất có giá trị đo Cl- ở 50% các

điểm đo không đạt yêu cầu của QCVN. Sự biến thiên chất lượng nước theo mùa

và diễn biến các điều kiện khí tượng thủy văn cũng được phản ánh rõ: kết quả

quan trắc đợt 1 trùng thời điểm mùa khô có kết quả đo thông số nhiệt độ nước

cao hơn so với đợt 3 đặc trưng cho mùa mưa; ngược lại, mùa mưa là thời điểm

giá trị đo các thông số TSS, BOD5, COD, các chất dinh dưỡng đều tăng đáng kể

cùng với sự suy giảm lượng ôxy hòa tan trong nước.

(3) Kết quả thu thập thông tin, dữ liệu thử nghiệm cho hệ thống: Bốn nhóm

dữ liệu được thu thập, tổng hợp gồm:

18

Thông tin, dữ liệu nền địa lý: Dữ liệu nền địa lý tỷ lệ 1/50.000 được kế

thừa và s dụng làm nền cho các đối tượng chuyên đề của Hệ thống;

Thông tin, dữ liệu KT-XH: bao gồm chỉ tiêu công nghiệp; chỉ tiêu nông

nghiệp; chỉ tiêu thương mại - dịch vụ của 13 địa phương thuộc đồng bằng sông

C u ong;

Thông tin dữ liệu khí tượng, thủy văn: gồm bộ số liệu và dữ liệu từ năm

1985 – 2012 của 12 trạm khí tượng, thủy văn và môi trường ở khu vực đồng

bằng sông C u ong có vai trò cung cấp nguồn dữ liệu đầu vào phục vụ mô

hình hóa, lượng hóa tác động của BĐKH và NBD đối với chất lượng môi

trường nước mặt lục địa;

Thông tin, dữ liệu môi trường: gồm tập hợp nhiều dạng dữ liệu chuyên

đề về quan trắc nước mặt, về hiện trạng s dụng đất và thổ nhưỡng, về vườn

Quốc gia - khu bảo tồn, về rừng ngập mặn, nguồn thải và nhóm các dữ liệu phụ

trợ.

(4) Kết quả triển khai, thử nghiệm hệ thống thông tin: bao gồm:

Xây dựng phần mềm hệ thống: Hệ thống phần mềm được thiết kế để thu

thập dữ liệu, phân tích x lý theo mô hình WASP đã được lựa chọn trong đề tài

và cung cấp khai thác dữ liệu trực tuyến thông qua giao diện web. Để triển khai

các thao tác, hệ thống được thiết kế theo mô hình 3 lớp chuẩn: lớp giao diện, lớp

x lý, lớp dữ liệu.

Xây dựng hệ CSD của hệ thống: Được triển khai theo các bước tuân

theo Thông tư số 30/2009/TT-BTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2009 của Bộ

trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường) Quy trình xây dựng CSD .

Hệ thống giám sát chất lượng nước do BĐKH và NBD đã tạo tiền đề cho

việc mở rộng và phát triển cơ sở dữ liệu trong lĩnh vực giám sát, theo dõi diễn

biến chất lượng môi trường nước dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu về lâu dài

ở Việt Nam. Trong tương lai, khi thay đổi các phương pháp phân tích và mô

hình phân tích, hệ thống đáp ứng mà không cần phải chỉnh s a phần mềm. Đây

là một điểm rất phù hợp với hiện trạng đánh giá, phân tích dữ liệu ở Việt Nam.

19

VI. KẾT UẬN VÀ KIẾN NGHỊ

6.1. Kết luận

Đề tài “Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm thiết lập hệ thống giám

sát tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng đối với chất lượng môi

trường nước mặt lục địa” được triển khai trong vòng 2 năm (2012 – 2013) đã đạt

được các kết quả cơ bản bao gồm:

Đánh giá được tổng thể bức tranh về biến đổi khí hậu toàn cầu, các tác

động của biến đổi khí hậu và nước biến dâng đối với môi trường nước và xác

định được nguyên lý, biểu hiện của các tác động đối với các thành phần môi

trường nước mặt lục địa dựa trên các tài liệu, công trình, kết quả nghiên cứu

liên quan được công bố và cập nhật;

Đã đánh giá được tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về các

hệ thống và công cụ giám sát, theo dõi ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và

nước biển dâng đối với chất lượng môi trường nước mặt lục địa;

Trên cơ sở tham khảo các tài liệu, công trình nghiên cứu liên quan,

đã lựa chọn và đề xuất ra phương pháp luận nghiên cứu phù hợp trong điều

kiện của Việt Nam, bao gồm phương pháp nghiên cứu trực tiếp dựa vào hệ

số tương quan và phương pháp ngoại suy dựa vào mô hình WASP để hỗ trợ

công tác đánh giá, phân tích các tác động đối với chất lượng môi trường

nước mặt lục địa;

Đã lựa chọn và th nghiệm chương trình quan trắc đánh giá chất lượng

nước mặt lục địa dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển dâng đối

với khu vực th nghiệm ở đồng bằng sông C u ong;

Đã thiết kế và triển khai th nghiệm hệ thống giám sát tác động của

biến đổi khí hậu và nước biển dâng đối với chất lượng môi trường nước mặt

lục địa;

Đã th nghiệm tích hợp một số nguồn dữ liệu từ các nguồn (dữ liệu

môi trường, khí tượng, kinh tế - xã hội…) vào cơ sở dữ liệu và đề xuất giải

pháp kết nối, vận hành hệ thống thông tin giám sát tác động của biến đổi khí

hậu và nước biển dâng đối với chất lượng môi trường nước mặt lục địa .

20

Trên cơ sở các kết quả đạt được của đề tài, một số kết luận có thể được rút

ra như sau:

1. Biến đổi khí hậu là yếu tố có tác động trực tiếp và gián tiếp đến chất

lượng môi trường nước mặt lục địa. Biến đổi khí hậu được thể hiện thông qua

sự thay đổi các điều kiện khí tượng, thủy văn và sự gia tăng các bất thường về

thời tiết cũng như thiên tai. Cụ thể, trong vòng n a cuối thế kỷ 20, nhiệt độ

không khí trung bình đã tăng 0,50C toàn quốc, mức tăng nhiệt độ mùa đông cao

hơn mức tăng nhiệt độ mùa hè. ượng mưa có mức độ biến đổi phức tạp và

biểu hiện sự biến động mạnh, không có tính ổn định, giá trị cực đại và cực tiểu

không theo quy luật các tháng trong năm. Các hiện tượng cực đoan như các đợt

rét đậm, rét hại, nắng nóng bất thường, bão, áp thấp nhiệt đới…cũng diễn biến

phức tạp và có tần suất cũng như cường độ không theo quy luật;

2. Đối với giám sát chất lượng môi trường nước mặt lục địa dưới tác động

của biến đổi khí hậu và nước biển dâng, trong tất cả các yếu tố của biến đổi khí

hậu được phân tích, đánh giá dựa trên các tài liệu nghiên cứu và số liệu hiện có

ở nước ta, một số yếu tố có thể cho phép đánh giá trực tiếp tác động cũng như

có khả năng dự báo mối liên quan đối với chất lượng nước mặt lục địa bao

gồm: nhiệt độ (trung bình tháng), tổng lượng mưa và lượng bốc hơi theo tháng.

Các yếu tố thủy văn (mực nước, lưu lượng nước,…) chịu ảnh hưởng mạnh bởi

điều kiện tự nhiên theo khu vực và bị chi phối nhiều bởi hoạt động s dụng đất

và phát triển kinh tế - xã hội của từng khu vực cục bộ nên không có tính đại

diện cho yếu tố biến đổi khí hậu trong nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng đối với

chất lượng môi trường nước mặt lục địa;

3. Để đánh giá ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, phương pháp thực nghiệm

được đề xuất là Phương pháp ứng dụng hệ số tương quan Pearson. Đây là là

phương pháp trực tiếp, dễ hiểu, cho phép diễn giải mối liên hệ giữa hai biến

ngẫu nhiên có quan hệ tuyến tính. Dựa trên chuỗi số liệu từ năm 1985 đến

2012, phương pháp tương quan đã chỉ ra có mối liên hệ mật thiết giữa yếu tố

nhiệt độ không khí và nước vào một số tháng nhất định trong năm (hệ số R2 =

0,57 tháng 7) trong khi mức tương quan cả năm giữa hai thông số là không

21

đáng kể; nói cách khác tương ứng với sự gia tăng nhiệt độ bất thường một số

tháng trong năm, nhiệt độ nước cũng sẽ tăng và qua đó gián tiếp làm ảnh

hưởng đến toàn bộ chu trình trong môi trường nước, biểu hiện qua các thông số

chất lượng nước. Thông số lượng mưa và bốc hơi cũng biểu hiện quy luật

tương quan cao vào các tháng 4-5 (đặc trưng mùa khô), 7-8 (đặc trưng mùa

mưa) và tương quan thấp đối với các tháng còn lại, tuy nhiên giá trị tương quan

có sự biến động mạnh hơn và không ổn định giữa các trạm quan trắc. Dựa vào

phương pháp tương quan, các thông số chất lượng nước được đề xuất cần đưa

vào chương trình quan trắc, giám sát ảnh hưởng của biến đổi khí hậu gồm:

nhiệt độ nước, TDS, độ đục, độ dẫn điện, pH, DO, Độ kiềm, SO42-

, TSS, Tổng

N, Tổng P. Ngoài ra, thông số độ mặn và sắt được bổ sung để đánh giá mức độ

xâm nhập mặn và ảnh hưởng độc học. Các nhóm thủy sinh (gồm thực vật nổi,

động vật nổi và động vật đáy) cũng được đề xuất để theo dõi, ghi nhận các ảnh

hưởng về dài hạn.

4. Mô hình là phương pháp ngoại suy được s dụng phổ biến nhất hiện

nay trong nghiên cứu các vấn đề về biến đổi khí hậu. Đối với đánh giá chất

lượng môi trường nước, cần kết hợp kết quả chạy tích hợp dữ liệu đầu ra của

các mô hình khí hậu (toàn cầu, khu vực) với mô hình thủy văn và chất lượng

nước.

Ở Việt Nam, một số mô hình được s dụng thành công trong phân tích

diễn biến môi trường nước có thể kể đến như mô hình MIKE, SWAT,…Trong

phạm vi dữ liệu và số liệu hiện có, mô hình được đề xuất là mô hình WASP do

Cục bảo vệ Hoa Kỳ xây dựng. Mô hình WASP đã được th nghiệm trong một

số nghiên cứu ở nước ta, chủ yếu là trên phạm vi khu vực nhỏ. Các ứng dụng

và chức năng của WASP được đánh giá là phong phú và có tính linh động cao

cho phép ứng dụng đối với nghiên cứu biến đổi khí hậu. Các kết quả đầu ra của

WASP cũng cho thấy có độ tin cậy từ khá đến tốt, đáp ứng yêu cầu s dụng đối

với các nghiên cứu khoa học.

Trong phạm vi th nghiệm của đề tài nghiên cứu, kết quả chạy mô hình

WASP phản ánh được sự biến động của chất lượng môi trường nước theo

22

không gian và thời gian, đồng thời cũng cho thấy có sự thay đổi giá trị các

thông số chất lượng nước dưới các kịch bản biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, do

phạm vi nghiên cứu đối với đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và nước

biển dâng tương đối rộng, nguồn dữ liệu đầu vào ở nước ta còn thiếu nhiều và

việc th nghiệm phải dùng tới nhiều giá trị mặc định có sẵn trong mô hình

hoặc giả định nên kết quả mô phỏng được đánh giá khách quan là còn sai số

khá lớn. Hệ thống giám sát chất lượng nước mặt lục địa dưới tác động của biến

đổi khí hậu và nước biển dâng đi vào vận hành sẽ là nguồn cung cấp các số liệu,

dữ liệu còn khuyết và thiếu để có thể triển khai và tiếp tục hoàn thiện phần ứng

dụng mô hình WASP.

5. Chương trình quan trắc giám sát chất lượng môi trường nước mặt lục

địa dưới tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng có mục tiêu là quan

trắc chất lượng nước có xem xét đến các yếu tố tác động do biến đổi khí hậu và

nước biển dâng gây ra. Các điểm quan trắc vì vậy được lựa chọn ở các khu vực

đặc trưng nhằm đánh giá được diễn biến chất lượng nước giữa các vùng có

biểu hiện về biếu đổi khí hậu không giống nhau và tránh các điểm có mức độ

chịu ảnh hưởng đáng kể từ hoạt động phát triển KT-XH. Cụ thể, trong phạm vi

đề tài đã chọn ra 15 điểm tương ứng với 3 vùng là vùng A đặc trưng vùng chịu

tác động của nước nguồn về, vùng C là vùng chịu toàn bộ các tác động của

thủy triều và vùng B chịu ảnh hưởng tổng hợp của cả hai quá trình. Kết quả

quan trắc cho thấy:

Ranh giới giữa ba vùng có sự thay đổi đáng kể, trong đó vùng C đã lan

rộng, lấn sâu vào đất liền. Kết quả này phù hợp với các kịch bản dự báo mực

nước biển đang gia tăng và mức độ xâm nhập mặn vào khu vực nội địa là đáng

kể;

Kết quả quan trắc 17 thông số hóa lý cho thấy môi trường nước khu vực

nghiên cứu có sự phân hóa theo vùng, trong đó vùng C chịu ảnh hưởng xâm

nhập mặn được phản ánh qua giá trị quan trắc các thông số chính như pH, EC,

độ đục, TDS, TSS, độ mặn, SO4-…đều cao hơn so với các vùng còn lại nằm

sâu trong nội địa. Kết quả quan trắc cũng phản ánh sự biến động giữa các mùa

23

với một số thông số có xu hướng cao hơn vào mùa khô khi mức độ xâm nhập

mặn tăng (ví dụ như Cl-, SO4

2-, độ kiềm…) trong khi một số thông số khác

thường tăng vào mùa mưa do quá trình r a trôi các chất vào môi trường nước

(điển hình như Fe, TSS, độ đục).

Kết quả này phù hợp với thực tế vùng th nghiệm nằm ở hạ lưu sông

Mê Công đi qua 5 nước trước khi đổ vào Việt Nam ra biển. Các kết luận về

chất lượng môi trường nước dưới ảnh hưởng của BĐKH của chương trình th

nghiệm năm 2013 của đề tài về cơ bản thống nhất với Chương trình quan trắc

hàng năm của Ủy hội sông Mê Công. Theo đó, dựa trên số liệu quan trắc trong

năm 2013 thì biểu hiện của biến đổi khí hậu đối với các thông số chất lượng

nước đã xuất hiện nhưng chưa rõ rệt và đòi hỏi cần có chuỗi số liệu nghiên cứu

dài hạn hơn.

6. Hệ thống thông tin giám sát tác động của biến đổi khí hậu và nước biển

dâng đối với chất lượng nước mặt lục địa được thiết kế theo dạng một một hệ

thống mở, tổng hợp, theo mô hình tập trung cho phép thống nhất, tích hợp

nguồn thông tin đa dạng. Hệ thống được thiết lập gồm 4 thành phần chính là

(1) Mạng lưới quan trắc giám sát ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và nước biển

dâng đối với chất lượng nước mặt lục địa, (2) Hệ thống thông tin (bao gồm hạ

tầng kỹ thuật, hệ cơ sở dữ liệu và phần mềm ứng dụng), (3) các quy chế, văn

bản hướng dẫn kỹ thuật và (4) yếu tố con người. Trong phạm vi đề tài nghiên

cứu, dữ liệu được cấu trúc gồm 4 lớp là dữ liệu nền địa lý, thông tin dữ liệu về

khí tượng thủy văn, môi trường và KT-XH. Các sản phẩm đầu ra của Hệ thống

rất đa dạng, bao gồm các loại bảng biểu dữ liệu, số liệu, bản đồ, kết quả mô

hình WASP…hỗ trợ đắc lực cho người khai thác và s dụng.

Mặc dù mới được triển khai ở quy mô tập trung ở đơn vị chủ trì nhưng có

thể ghi nhận đây là cơ sở thực tiễn trong việc triển khai một Hệ thống giám sát

chất lượng nước chịu tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng trên

thực tế ở Việt Nam. Việc triển khai Hệ thống, tạo tiền đề cho việc mở rộng và

phát triển cơ sở dữ liệu trong lĩnh vực giám sát, theo dõi diễn biến chất lượng

môi trường nước dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu về lâu dài.

24

6.2. Kiến nghị

Mặc dù đã đạt được một số kết quả khả quan, đảm bảo các mục tiêu đề ra

của đề tài, việc triển khai thực hiện đề tài trong thực tế đã gặp phải một số hạn

chế khách quan nhất định mà với phạm vi thời gian và khuôn khổ kinh phí của

đề tài chưa cho phép giải quyết một cách trọn vẹn. Để góp phần đưa các kết

quả nghiên cứu vào ứng dụng, triển khai, đồng thời tạo cơ sở cho các nghiên

cứu mở rộng và s dụng đối với các lĩnh vực liên quan, nhóm nghiên cứu có

một số kiến nghị cần tiếp tục giải quyết những nội dung sau đây:

1. Cần tiếp tục nghiên cứu, tìm ra mối liên quan giữa các yếu tố biến đổi

khí hậu và chất lượng nước dựa trên chuỗi số liệu dài hạn. Đối với các yếu tố

khí tượng đang được s dụng, cần bổ sung các thông số cực trị (cực đại, cực

tiểu).

2. Mô hình là công cụ không thể thiếu đối với nghiên cứu biến đổi khí

hậu. Vì vậy, bên cạnh các số liệu khí tượng đang được đầu tư thu thập, quản

lý có hệ thống thì cấp thiết cần bổ sung các số liệu, dữ liệu quan trắc về thủy

văn, chất lượng nước và các nguồn xả thải để có thể ứng dụng công cụ mô

hình WASP vào thực tế nghiên cứu, theo dõi ảnh hưởng của biến đổi khí

hậu và nước biển dâng đối với chất lượng môi trường nước mặt lục địa cũng

như để tăng độ tin cậy của phương pháp nghiên cứu.

3. Hệ thống thông tin là một sản phẩm cốt lõi của đề tài nghiên cứu. Hệ

thống do Trung tâm Quan trắc xây dựng trong phạm vi đề tài đã kế thừa

được nhiều điểm mạnh từ Hệ thống quan trắc môi trường quốc gia. Để ứng

dụng và tích hợp được hệ thống trong thực tế, cấp thiết cần bổ sung kinh phí

và nguồn lực để vận hành, nâng cấp các chức năng và ứng dụng của hệ

thống nhằm kết nối với các Hệ thống thông tin liên quan nhằm thiết lập kho cơ

sở dữ liệu thống nhất về biến đổi khí hậu trong toàn quốc, không chỉ riêng cho

lĩnh vực quản lý và bảo vệ tài nguyên nước.

4. Để đánh giá được tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng

đối với chất lượng nước mặt, cần các chuỗi số liệu trong một khoảng thời

gian dài (mức khuyến nghị của ICCP là tối thiểu 30 – 50 năm). Vì vậy, cần

25

tiếp tục duy trì chương trình quan trắc thủ công, đồng thời đầu tư thêm các

trạm quan trắc tự động theo lộ trình thích hợp. Kết quả từ các chương trình

quan trắc chất lượng nước tự động và thủ công kết hợp với các số liệu khí

tượng, thủy văn là các yếu tố thể hiện biến đổi khí hậu và nước biển dâng là

điều kiện cần thiết để nhận diện các tác động một cách kịp thời, chính xác.

5. Kết quả của đề tài là các sản phẩm quan trọng, góp phần nâng cao

nhận thức và hiểu biết về vấn đề biến đổi khí hậu ở Việt Nam cũng như các

tác động đối với chất lượng môi trường nước mặt lục địa. Các tài liệu, quy

chế và văn bản hướng dẫn của đề tài là nguồn cung cấp thông tin, cụ thể hóa

và giới thiệu các sản phẩm trên. Các tài liệu cần được giới thiệu, phổ biến đối

với các cơ quan quản lý, các đơn vị làm việc trong lĩnh vực liên quan.

6. Đề tài đã chứng minh được cơ sở khoa học và thực tiễn của việc

thiết lập một Hệ thống giám sát tác động của biến đổi khí hậu và nước biển

dâng đối với chất lượng môi trường nước mặt lục địa. Cần có cơ chế pháp lý

và đầu tư thích đáng để có thể đưa toàn bộ hệ thống vào triển khai trong

thực tế.