Tài liệu đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp huyện nga sơn, tỉnh thanh hóa

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN MẠNH HÙNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA XÂM NHẬP MẶN ĐẾẾN SẢN XUÂẾT NÔNG NGHIỆP TẠI HUYỆN NGA SƠN, TỈNH THANH HÓA Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã sôố: 60 44 03 01 Người hướng dẫẫn khoa học: PGS.TS. Hoàng Thái Đại NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Trần Mạnh Hùng i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian dài thực hiện, luận văn Thạc sĩ chuyên Môi trường với đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp huyện Nga Sơn, tỉnh Thanh Hóa” đã được hoàn thành. Đầu tiên, tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn khoa học PGS.TS.Hoàng Thái Đại đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành Luận văn này. Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Môi trường - Trường Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn trong quá trình học tập. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của phòng Tài nguyên nước - Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thanh Hóa, Chi cục bảo vệ môi trường - Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thanh Hóa, Trung tâm Khí tượng thủy văn - Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Thanh Hóa, phòng Tài nguyên và Môi trường; phòng Nông nghiệp - UBND huyện Nga Sơn, Công ty thủy lợi Bắc Sông Mã - Chi nhánh Nga Sơn, cán bộ và nhân dân các xã trên địa bàn huyện Nga Sơn đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình làm việc thực tế tại địa phương, giúp tôi hoàn thành luận văn này. Tuy nhiên đề tài có khối lượng tính toán lớn nên còn một số tồn tại, thiếu sót. Tác giả rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thầy cô giáo cũng như những ý kiến đóng góp của bạn bè và của đồng nghiệp. Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn tấm lòng của những người thân trong gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ khích lệ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn./. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Trần Mạnh Hùng ii MỤC LỤC Lời cam đoan...........................................................................................................................i Lời cảm ơn.............................................................................................................................ii Mục lục ................................................................................................................................iii Danh mục chữ viết tắt............................................................................................................v Danh mục bảng.....................................................................................................................vi Danh mục hình....................................................................................................................viii Trích yếu luận văn.................................................................................................................ix Thesis abstract ......................................................................................................................x Phần 1. Mở đầu....................................................................................................................1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài...........................................................................................1 1.2. Giả thuyết khoa học.................................................................................................2 1.3. Mục đích và yêu cầu nghiên cứu.............................................................................2 1.3.1. Mục đích của đề tài..................................................................................................2 1.3.2. Yêu cầu của đề tài....................................................................................................2 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.................................................................................2 Phần 2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu..........................................................................3 2.1. Tổng quan tình hình xâm nhập mặn trên thế giới và Việt Nam...............................3 2.1.1. Trên thế giới.............................................................................................................3 2.1.2. Tại Việt Nam............................................................................................................8 2.1.3. Tại tỉnh Thanh Hóa................................................................................................14 2.2. Giải pháp ứng phó với xâm nhập mặn trên thế giới và Việt Nam.........................15 2.2.1. Trên thế giới...........................................................................................................15 2.2.2. Tại Việt Nam..........................................................................................................18 Phần 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu...............................................................21 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..........................................................................21 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................................21 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu................................................................................................21 3.2. Nội dung nghiên cứu..............................................................................................21 iii 3.3. Phương pháp nghiên cứu........................................................................................21 3.3.1 Phương pháp điều tra và thu thập thông tin...........................................................21 3.3.2. Phương pháp phân tích...........................................................................................21 3.3.3. Phương pháp tham vấn cộng đồng.........................................................................22 3.3.4. Phương pháp lấy mẫu.............................................................................................22 3.3.5. Phương pháp xử lý số liệu......................................................................................26 Phần 4. Kết quả nghiên cứu..............................................................................................27 4.1. Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Nga Sơn - tỉnh Thanh Hóa..................27 4.1.1. Đặc điểm tự nhiên..................................................................................................27 4.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội.......................................................................................37 4.2. Diễn biến xâm nhập mặn tại huyện Nga Sơn, tỉnh Thanh Hóa..............................43 4.2.1. Tình hình xâm nhập mặn tại huyện Nga Sơn.........................................................43 4.2.2. Diễn biến độ mặn tại các điểm cấp nước cho sản xuất nông nghiệp.....................46 4.2.3. Thực trạng độ mặn trong đất tại huyện Nga Sơn...................................................49 4.3. Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp huyện Nga Sơn,tỉnh Thanh Hóa.............................................................................51 4.3.1. Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến diện tích canh tác..........................................53 4.3.2. Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến năng suất cây trồng.......................................56 4.3.3. Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến cơ cấu cây trồng............................................59 4.4. Đề xuất giải pháp hạn chế xâm nhập mặn tại huyện Nga Sơn...............................61 4.4.1. Biện pháp công trình..............................................................................................61 4.4.2. Biện pháp phi công trình........................................................................................62 Phần 5. Kết luận và kiến nghị...........................................................................................65 5.1. Kết luận..................................................................................................................65 5.2. Kiến nghị................................................................................................................66 Tài liệu tham khảo.............................................................................................................67 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt FAO GTGT GTSX Nghĩa tiếng Việt : Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc : Giá trị gia tăng : Giá trị sản xuất TBNN : Trung bình nhỏ nhất UBND : Ủy ban nhân dân USDA : Bộ nông nghiệp Hoa Kỳ USGS : Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ VAC : Mô hình sản xuất nông nghiệp vườn - ao - chuồng WB : Ngân hàng Thế giới v DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1. Tác động của mực nước biển dâng cao đến các khu vực.......................................4 2.2. Diện tích đất bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn do hệ thống thuỷ lợi....................6 2.3. Diện tích lúa bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Hồng............................................................................................................11 2.4. Diện tích nuôi trồng thủy sản bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn ở đồng bằng sông Hồng...................................................................................................13 3.1. Chú thích các vị trí lấy mẫu nước........................................................................23 3.2. Chú thích các vị trí lấy mẫu đất...........................................................................24 3.3. Thông số của nước mặn theo USGS....................................................................25 3.4. Cấp độ mặn theo USDA......................................................................................26 3.5. Độ mặn của đất và sự tăng trưởng của cây trồng.................................................26 4.1. Đặc trưng khí hậu tại trạm Thanh Hóa - Thời kỳ 1960-2015..............................30 4.2. Phân phối lượng mưa trung bình tháng năm thực đo tại trạm Nga Sơn...............................................................................................................31 4.3. Biên độ triều lên và triều xuống tại các trạm năm 2014......................................32 4.4. Hiện trạng sử dụng đất năm 2015........................................................................34 4.5. Một số chỉ tiêu kinh tế chủ yếu............................................................................38 4.6. Cơ cấu và chuyển dịch cơ cấu kinh tế huyện Nga Sơn........................................38 4.7. Diện tích, năng suất, sản lượng một số cây trồng chính......................................40 4.8. GTSX và tốc độ tăng GTSX ngành thủy sản.......................................................41 4.9. Tình hình sản xuất thủy sản huyện Nga Sơn đến năm 2014................................42 4.10. Độ mặn thực đo từ ngày 2-16/4/2003 tại một số vị trí trên sông Lèn..................43 4.11. Nồng độ mặn lớn nhất, nhỏ nhất (từ ngày 11-23 /3 /2012)..................................44 4.12. Đặc trưng độ mặn tại các trạm vùng sông Lèn từ năm 1990 - 2015....................45 4.13. Diễn biến độ mặn dọc các sông (1981-2015)......................................................46 4.14. Dao động độ mặn theo thủy triều tại Sông Lèn...................................................47 4.15. Độ mặn tại các vị trí trên sông Càn từ 18-23/4/2015...........................................49 vi 4.16. Độ mặn tại các vị trí trên sông Càn từ 3-8/11/2015.............................................49 4.17. Độ mặn trong đất tại các vị trí lấy mẫu................................................................50 4.18. Hiện trạng một số công trình thủy lợi trong vùng bị ảnh hưởng mặn.................52 4.19. Cơ cấu cây trồng huyện Nga Sơn năng 2014......................................................52 4.20. Hiện trạng diện tích cói bị ảnh hưởng xâm nhập mặn.........................................55 4.21. Diện tích lúa tại các xã chịu ảnh hưởng của xâm nhập mặn...............................56 4.22. Ảnh hưởng của mặn đến năng suất cói trong thời kỳ 2010-2014........................59 vii DANH MỤC HÌNH TT Tên hình Trang 2.1. Bản đồ xâm nhập mặn vùng đồng bằng sông Cửu Long.......................................10 3.1. Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước trên sông Lèn và sông Càn...........................................23 3.2. Sơ đồ vị trí lấy mẫu đất..........................................................................................24 4.1. Sơ đồ vị trí huyện Nga Sơn....................................................................................28 4.2. Diễn biến độ mặn tại ngã ba Báo Văn - Lèn năm 2010.........................................44 4.3. Độ mặn lớn nhất đo tại các vị trí trên sông Lèn.....................................................48 4.4. Thu nhập chính của các hộ gia đình trong khu vực nghiên cứu.............................53 4.5. Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến năng suất cây trồng........................................57 4.6. Năng suất lúa xuân (a) và năng suất lúa mùa (b) tại các xã chịu ảnh hưởng của mặn giai đoạn 2010 - 2014...................................................................58 4.7. Định hướng trong sản xuất nông nghiệp của người dân ở các xã: Nga Tân, Nga Tiến, Nga Thủy.......................................................................................63 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Nga Sơn là huyện ven biển của tỉnh Thanh Hóa, những năm gần đây do ảnh hưởng của thủy triều kết hợp với dòng chảy mùa kiệt thấp đã tạo điều kiện cho xâm nhập mặn càng tiến sâu vào đất liền. Xâm nhập mặn đã và đang gây ảnh hưởng tiêu cực đến gần 3.000 ha đất sản xuất nông nghiệp của các xã vùng biển. Do ảnh hưởng của mặn, diện tích trồng cói, lúa bị ảnh hưởng, năng suất cây trồng có xu hướng giảm, cơ cấu cây trồng bị thay đổi. Người dân đã có những biện pháp nhằm thích nghi và giảm thiểu ảnh hưởng của xâm nhập mặn hiện nay. Từ khóa. Xâm nhập mặn; nông nghiệp; độ mặn; sông; nước; đất. ix THESIS ABSTRACT Nga Son, a coastal district of Thanh Hoa province, in recent years, due to the influence of the tides combined with low flow in dry season has enabled conditions for the more advanced salt intrusion towards inland. Salt intrusion has been negatively affected nearly 3,000 hectares of agricultural production land in the coastal communes. Salt intrusion has affected sedge and rice area, crop yields tend to fall, the crop pattern has been changed. The local people have to take measures to adapt to and to mitigate the effects of the current salt intrusion Keys. Salinization; Agricultural; salinity; river; water, soil. x PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Biến đổi khí hâ uâ diễn ra với hai biểu hiê nâ chính là sự gia tăng nhiê ât đô â và mực nước biển dâng tác đô âng nghiêm trọng đến đến các lĩnh vực môi trường, kinh tế và xã hô iâ . Sự nóng lên của bầu khí quyển làm nhiê tâ đô â trung bình toàn cầu tăng lên dẫn đến băng tan trên diê ân rô âng. Trong số các quốc gia đang phát triển, Việt Nam là quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu. Nghiên cứu của Ngân hàng Thế giới (WB) năm 2007 kết luận rằng Việt Nam là quốc gia đứng hàng thứ hai trên thế giới chịu rủi ro của mực nước biển dâng 1 m vào năm 2100. Theo kịch bản biến đổi khí hậu năm 2012 của Bộ Tài nguyên và Môi trường, nếu mực nước biển dâng 1m sẽ có khoảng 39% diện tích, 35% dân số vùng Đồng bằng sông Cửu Long; trên 10% diện tích, 9% dân số vùng đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh; trên 2,5% diện tích, 9% dân số các tỉnh ven biển miền Trung và khoảng 7% dân số thành phố Hồ Chí Minh bị ảnh hưởng trực tiếp. xu hướng này có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến sinh kế của hàng triệu người dân đang sống phụ thuộc vào nông nghiệp và thuỷ sản. Thanh Hóa là một trong những tỉnh ven biển thuộc vùng Bắc Trung Bộ, là nơi chịu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu. Vùng đồng bằng của Thanh Hóa lớn nhất của miền Trung và thứ ba của cả nước. Với chiều dài bờ biển 102km, điểm đồng bằng thấp nhất so với mực nước biển là 1m, thường xuyên chịu tác động mạnh của hiện tượng xâm nhập sâu của nước biển vào đất liền, có năm diễn ra gay gắt. Quá trình này xảy ra thông qua các cửa sông Hoạt, sông Mã, sông Yên và sông Bạng. Năm 2010, xâm nhập mặn vùng cửa sông ven biển đã gia tăng mạnh mẽ, một số tuyến sông có độ mặn xâm nhập đạt mức cao nhất lịch sử, có những nơi nước mặn đã xâm nhập sâu vào đất liền đến hơn 30km. Nga Sơn nằm ở phía đông bắc tỉnh Thanh Hóa, là nơi tiếp giáp giữa đồng bằng châu thổ sông Hồng và đồng bằng ven biển miền Trung với hơn 80% diện tích của huyện là đồng bằng. Huyện có bờ biển dài 20km và hàng năm Nga Sơn lấn ra biển từ 80 đến 100m do phù sa bồi đắp. Những năm gần đây, Nga Sơn là một trong những huyện xảy ra tình trạng xâm nhập mặn luôn kéo dài, nhất là khi thời tiết nắng hạn đã tác động mạnh mẽ đến các lĩnh vực, ngành nghề truyền thống như sản xuất nông nghiê âp, nuôi trồng thuỷ sản, nguồn nước ngọt cho dân sinh chịu 1 nhiều tác đô âng trực tiếp, gây khó khăn cho phát triển sản xuất và kinh tế xã hội. Trên cơ sở thực tế đó, đề tài “Đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp huyện Nga Sơn, tỉnh Thanh Hóa” được thực hiện. 1.2. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Trên cơ sở các nghiên cứu về vấn đề ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp, cho thấy: - Xâm nhập mặn vùng cửa sông biến động phức tạp theo không gian và thời gian. Diễn biến xâm nhập mặn vùng cửa sông phụ thuộc nhiều yếu tố, trong đó chủ yếu là do ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều, lưu lượng vào mùa kiệt khu vực thượng nguồn đổ về hạ du và nhu cầu sử dụng nước trên lưu vực sông. - Xâm nhập mặn ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp của người dân các xã vùng ven sông, ven biển của huyện Nga Sơn. Do xâm nhập mặn mà diện tích đất canh tác bị thay đổi, ảnh hưởng đến năng suất, cơ cấu cây trồng, lịch thời vụ, gây thiệt hại không nhỏ đến đời sống và kinh tế của người dân. 1.3. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU NGHIÊN CỨU 1.3.1. Mục đích của đề tài - Đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp của huyện Nga Sơn, tỉnh Thanh Hóa; - Đề xuất những giải pháp ứng phó với ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp. 1.3.2. Yêu cầu của đề tài - Đánh giá ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp huyện Nga Sơn hiện tại và trong tương lai. - Đề xuất các giải pháp, giảm thiểu mặn, ngăn mặn bảo đảm phục vụ sản xuất nông nghiệp cho huyện Nga Sơn. 1.4. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN - Hiện trạng xâm nhập mặn ở huyện Nga Sơn, xác định được vùng chịu ảnh hưởng của xâm nhập mặn. - Xác định được ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến sản xuất nông nghiệp. - Các giải pháp ứng phó với xâm nhập mặn. 2 PHẦN 2. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH XÂM NHẬP MẶN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 2.1.1. Trên thế giới Nhân loại bước sang thế kỷ 21 với nhiều vấn đề nan giải, trong đó biến đổi khí hâ uâ với sự tác đô âng toàn cầu, ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực được coi là mô tâ thách thức lớn của thế giới. Các số liệu quan trắc cho thấy trong 100 năm qua (1906-2005) nhiê ât đô â trung bình toàn cầu tăng 0,740C, mực nước biển trung bình toàn cầu đã tăng với tỷ lệ trung bình 1,8 mm/năm trong thời kỳ 1961- 2003 và tăng nhanh hơn với tỷ lệ 3,1 mm/năm trong thời kỳ 1993-2003. Xâm nhập mặn làm giảm diện tích tưới của thế giới khoảng 1-2% mỗi năm, có khoảng 43 quốc gia (chủ yếu là từ các vùng khô hạn và bán khô hạn), đang phải sử dụng nước mặn ở các mức độ khác nhau để tưới thông qua các hệ thống thuỷ lợi. Xâm nhập mặn được đánh giá là nguyên nhân lớn thứ hai của đất sản xuất bị mất và có thể đe dọa lên đến 10% sản lượng ngũ cốc toàn cầu. Trên toàn thế giới, FAO ước tính 34 triệu ha (khoảng 11%) diện tích tưới tiêu bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn ở các mức độ khác nhau. Trong đó Pakistan, Trung Quốc, Hoa Kỳ và Ấn Độ có gần 22 triệu ha chiếm hơn 64% diện tích canh tác bị ảnh hưởng mặn. Tại Australia khoảng 16% diện tích nông nghiệp bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn và khoảng 67% diện tích có nguy cơ bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn khi nước biển dâng. Ở vùng Trung Đông, FAO ước tính có khoảng 8% của diện tích đất bị suy thoái bởi xâm nhập mặn và khoảng 29% diện tích tưới có vấn đề về độ mặn. Ở châu Mỹ, xâm nhập mặn ảnh hưởng đến 40% diện tích đất trồng trên bờ biển phía bắc Peru. Ở châu Âu, xâm nhập mặn ảnh hưởng đến 25% diện tích đất tưới tiêu ở Địa Trung Hải. Khu vực Nam Á, vùng đồng bằng sông Indus của Pakistan có khoảng 2 triệu ha bị ảnh hưởng của mặn. Trong báo cáo tình trạng môi trường biển của Chương trình môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP 2006), hiện nay có gần 40% dân số thế giới sống tại các vùng ven biển và phụ thuộc vào nguồn tài nguyên thiên nhiên. Do các tầng nước ngầm ven đại dương ngày càng bị mặn xâm nhập, nhu cầu sử dụng nước ngày càng nhiều nên nguồn nước ngọt trở nên khan hiếm, đồng thời gia tăng các chi phí để khử mặn. Ở 3 Nam Phi, nếu nhiệt độ tăng thêm dưới 40C, lượng mưa hàng năm dự kiến giảm đến 30% và khu vực Tây Phi lượng nước ngầm từ sẽ suy giảm từ 50-70% . Bảng 2.1. Tác động của mực nước biển dâng cao đến các khu vực Đối tượng bị ảnh hưởng 1m Khu vực Mỹ Latin, Caribe Trung Đông, Bắc Phi Diê ân tích (km2) Châu Phi cận Sahara Đông Á Nam Á Tổng Mỹ Latin, Caribe Diện Trung Đông, Bắc Phi tích đô Châu Phi cận Sahara thị Đông Á 2 (km ) Nam Á Tổng Mỹ Latin, Caribe Diện Trung Đông, Bắc Phi tích Châu Phi cận Sahara đất Đông Á nông Nam Á nghiệp (km2) Tổng Diện tích đất ngập nước (km2) Mỹ Latin, Caribe Trung Đông, Bắc Phi Châu Phi cận Sahara Đông Á Nam Á Tổng Tổng 18.806.59 8 10.050.556 16.137.43 8 14.140.76 7 4.197.171 63.332.53 0 505.477 190.030 109.372 388.054 241.779 1.434.712 4.889.156 354.294 4.236.159 5.472.581 3.023.617 17.975.807 1.651.735 342.185 805.030 1.366.069 579.130 4.744.149 Bị ảnh hưởng 2m % 64.632 0,34 24.654 0,25 18.641 0,12 Bị ảnh hưởng 3m % 101.73 0,54 6 33.864 0,34 28.083 0,17 74.020 0,52 119.370 0,84 12.362 194.30 9 3.080 3.679 430 6.648 809 14.646 16.104 4.086 1.646 45.393 3.442 70.671 0,29 0,31 22.314 11.361 8.902 36.463 9.184 88.224 1,35 3,32 1,11 2,67 1,59 1,86 4 0,61 1,94 0,39 1,71 0,33 1,02 0,33 1,15 0,04 0,83 0,11 0,39 Bị ảnh hưởng % 149.18 0,79 3 43.727 0,44 42.645 0,26 178.17 1,26 7 21.983 0,52 35.696 0,85 305.03 0,48 449.428 0,71 6 5.212 1,03 8.090 1,60 5.037 2,65 6.529 3,44 742 0,68 1.268 1,16 11.127 2,87 17.596 4,53 1.379 0,57 2.311 0,96 23.497 1,64 35.794 2,49 29.514 0,60 47.003 0,96 6.031 1,70 8.007 2,26 3.404 0,08 6.595 0,16 78.347 1,43 121.728 2,22 6.951 0,23 13.501 0,45 124.247 0,69 196.83 1,09 4 38.782 2,35 60.876 3,69 14.758 4,31 18.224 5,33 13.551 1,68 20.625 2,56 56.579 4,14 79.984 5,86 16.685 2,88 25.988 4,49 140.355 2,96 205.697 4,34 Nguồn: WB (2007) Xâm nhập mặn ảnh hưởng lớn đến Đông Nam Á, khu vực có nhiều nơi thấp trũng, có đến 54% dân số sống ven bờ biển trong vòng bán kính 30km, dễ bị tổn thương trước các hiện tượng nước biển dâng và sự gia tăng cường độ của bão nhiệt đới. Vùng đồng bằng của ba con sông lớn là sông Mêkông, sông Irrawaddy và sông Chao Phraya đều có những khu vực quan trọng nằm thấp hơn mực nước biển 2m, sẽ là nơi chịu nhiều thiệt hại do ngập úng và xâm nhập mặn khi mực nước biển dâng được dự báo là cao hơn so với toàn cầu 10-15% (WB, 2013). Tại khu vực sông Mahaka, Inđônêxia Ngân hàng thế giới (WB) dự báo khi nước biển dâng thêm 1m vào năm 2100, diện tích đất bị xâm mặn có thể sẽ tăng 7-12% và tại đồng bằng sông Mêkông, nước biển dâng thêm 30 cm có thể xảy đến sớm vào năm 2040 sẽ tăng thêm 30% diện tích (1,3 triệu ha) bị ảnh hưởng so với hiện tại, gây tổn thất khoảng 12% sản lượng mùa vụ. Hiện nay diện tích đất bị ảnh hưởng bởi mặn của Đông Nam Á chiếm gần 20% diện tích đất bị ảnh hưởng trên toàn thế giới. 2.1.1.1. Ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp Diện tích tưới của thế giới giảm khoảng 1-2% mỗi năm do xâm nhập mặn, nhiều nhất là ở các vùng khô hạn và bán khô hạn, đồng thời được đánh giá là nguyên nhân lớn thứ hai của đất sản xuất bị mất và có thể đe dọa lên đến 10% sản lượng ngũ cốc toàn cầu. FAO ước tính trên toàn thế giới có khoảng 34 triệu ha, tức 11% diện tích tưới tiêu bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn ở các mức độ khác nhau. Trong đó Pakistan, Trung Quốc, Hoa Kỳ và Ấn Độ có gần 22 triệu ha bị ảnh hưởng. Nam Á là khu vực có diện tích đất lớn nhất bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn, chiếm đến 30% đất bị mặn trên thế giới, chủ yếu tập trung tại Ấn Độ, Pakistan, Bangladet... Vùng Bắc Mỹ diện tích bị nhiễm mặn chiếm gần 16% diện tích bị ảnh hưởng trên thế giới, tập trung ở các nước Hoa Kỳ, Canada và Mehico. Một số nước bán khô hạn, có 10-50% diện tích tưới tiêu bị ảnh hưởng ở mức độ khác nhau và năng suất bình quân giảm từ 10-25% ở nhiều loại cây trồng. Ở Nam Mỹ có gần 1 triệu ha diện tích tưới bị ảnh hưởng của xâm nhập mặn, trong đó có đến 40% diện tích đất trồng trên bờ biển phía bắc Peru bị nhiễm mặn. Tại Australia khoảng 16% diện tích nông nghiệp bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn. Vùng Trung Đông, FAO ước tính có khoảng 8% của diện tích đất bị suy thoái bởi xâm nhập mặn và khoảng 29% diện tích tưới có vấn đề về độ mặn. Còn ở Nam Á, vùng đồng bằng sông Indus của Pakistan có khoảng 2 triệu ha bị ảnh hưởng của mặn. 5 Các vùng và quốc gia có nguy cơ cao về an ninh lương thực do nước biển dâng bao gồm Nam Á và Đông Nam Á, Tây Phi (Vịnh guinea, Senegal) đông Phi (Mozambique), phía nam Địa Trung Hải (Ai Cập) và các quốc đảo vùng Caribbean, Ấn Độ Dương, Thái Bình Dương. Các nước bị ảnh hưởng mạnh bởi biến đổi khí hậu đóng vai trò quan trọng trong sản xuất lương thực như ở Bangladet, Myanmar, Ai Cập, Ấn Độ, Thái Lan và Việt nam. Đối với các nước chịu tác động lớn của biến đổi khí hậu như Bangladet, xâm nhập mặn làm giảm sản lượng nông nghiệp do thiếu nguồn nước ngọt và thoái hóa đất. Trong số 2,85 triệu ha diện tích vùng ven biển của Bangladet, có tới 1,2 triệu ha đất canh tác bị nhiễm mặn ở các mức độ khác nhau. Bảng 2.2. Diện tích đất bị ảnh hưởng bởi xâm nhập mặn do hệ thống thuỷ lợi STT Khu vực, quốc gia Diện tích tự nhiên (triệu ha) Diện tích bị ảnh hưởng (triệu ha) Tỷ lệ (%) So với So với tổng diện tích diện tích ảnh tự nhiên hưởng I. Khu vực 1 Nam Á 514,23 10,30 2,00 30,13 2 Đông Á 1.624,44 6,70 0,41 19,6 3 Tây Á 625,52 6,12 0,98 17,91 4 Bắc Mỹ 2.178,05 5,34 0,25 15,62 5 Trung Á 400,34 3,21 0,80 9,39 6 Nam Mỹ 1.784,00 0,95 0,05 2,78 7 Châu Phi, vùng cận Sahara 2.210,86 0,68 0,03 1,99 8 Bắc Phi 852,00 0,68 0,08 1,99 9 Australia và New Zealand 760,83 0,20 0,03 0,59 88,03 7,00 7,95 20,48 II. Quốc gia 1 Pakistan 2 Trung Quốc 957,73 6,70 0,70 19,6 3 Hoa Kỳ 951,21 4,90 0,52 14,34 4 Ấn Độ 328,9 3,30 1,00 9,65 5 Uzbekistan 44,48 2,14 4,81 6,26 6 Iran 164,38 2,10 1,28 6,14 7 Irap 43,77 1,75 4,00 5,12 8 Thổ Nhĩ Kỳ 78,02 1,52 1,95 4,45 6 STT 9 Khu vực, quốc gia Các nước khác Tổng Diện tích bị ảnh hưởng (triệu ha) 10916,6 4,77 Diện tích tự nhiên (triệu ha) 13573,1 Tỷ lệ (%) So với So với tổng diện tích diện tích ảnh tự nhiên hưởng 0,04 13,96 34,18 100 Nguồn: FAO, Agriculture and water quality interactions: a global overview 2.1.1.2. Nuôi trồng thuỷ sản Biến đổi khí hâ uâ nói chung và hiện tượng xâm nhập mặn nói riêng làm thay đổi nhiệt độ và độ mặn khiến môi trường sống của các loài nuôi trồng thay đổi, làm giảm khả năng sinh trưởng và phát triển của các loài hải sản, là nguyên nhân lớn ảnh hưởng tới năng suất và sản lượng nuôi trồng thuỷ sản nước ngọt. Thay đổi mực nước biển làm gia tăng độ cao sóng ven bờ ảnh hưởng tới kết cấu hạ tầng nuôi trồng, gia tăng chi phí để củng cố bờ bao và hệ thống thuỷ lợi, giao thông nội đồng phục vụ cho nuôi trồng. Nước mă nâ xâm nhâ pâ ảnh hưởng tới nhiều diê ân tích nuôi trồng thuỷ sản nước ngọt và ngay cả thuỷ sản vùng nước lợ cũng bị giảm năng suất khi mă nâ xâm nhâ pâ làm tăng nồng đô â muối. Các nhà khoa học ước tính mức thiệt hại ngành thủy sản do biến đổi khí hậu ở Trung Quốc là 1,5 tỷ USD năm 2010 và 15 tỷ USD vào năm 2030; Peru thiệt hại 1,25 tỷ USD năm 2010 và 15 tỷ USD năm 2030; Thái Lan thiệt hại 700 triệu USD năm 2010 và 8,5 tỷ USD năm 2030; Indonesia thiệt hại 650 triệu USD năm 2010 và 7,75 tỷ USD năm 2030. 2.1.1.3. Cấp nước dân sinh Mặn bị đẩy sâu vào lục địa các sông gây nên tình trạng khan hiếm và thay đổi chất lượng nước sinh hoạt nước mặt và nước ngầm. Mặn làm tăng chi phí để ngăn mặn xâm nhập và khử mă ân trong quá trình xử lý và cung cấp nước dân sinh, làm giá nước sinh hoạt lên cao. Có thể tóm lược những ảnh hưởng của hiện tượng xâm nhập mặn nói riêng và biến đổi khí hậu nói chung đến tài nguyên nước ở các khu vực trên thế giới như sau: Khu vực Châu Phi Châu Á Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến cấp nước dân sinh Vào năm 2020, khoảng từ 75-250 triệu người sẽ phải chịu áp lực lớn về nước do biến đổi khí hậu. Đến những năm 2050, lượng nước ngọt có thể sử dụng được ở Trung Á, Nam Á, Đông Á và Đông Nam Á, đặc biệt tại các lưu vực sông lớn sẽ 7 Khu vực Ảnh hưởng của xâm nhập mặn đến cấp nước dân sinh giảm. Ôxtrâylia và New Zealand Đến 2030, các vấn đề về an ninh nguồn nước sẽ trầm trọng hơn ở miền Nam và Đông Ôxtrâylia, tại miền Bắc và một số vùng đông New Zealand. Châu Âu Ở Nam Âu - vùng dễ bị tổn thưởng bởi tính bất thường của khí hậu, các điều kiện như nhiệt độ cao, hạn hán sẽ nghiêm trọng hơn và nhìn chung làm giảm khả năng sử dụng nước, tiềm năng thuỷ điện. Những thay đổi trong các mô hình về lượng mưa và sự biến mất của các Châu Mỹ - La sông băng sẽ gây ảnh hưởng tới khả năng sử dụng nước phục vụ nhu câu tinh sinh hoạt của con người. Bắc Mỹ Sự nóng lên ở các dãy núi miền tây sẽ làm giảm lớp tuyết phủ, tăng lũ lụt mùa đông và giảm lưu lượng nước mùa hè khiến cho cuộc cạnh tranh vì tài nguyên nước phân bổ không đều diễn ra khốc liệt hơn. Các đảo nhỏ Vào giữa thế kỷ này, biến đổi khí hậu sẽ làm suy giảm tài nguyên nước ở nhiều đảo nhỏ, chẳng hạn như biển Caribê và Thái Bình Dương không có đủ nước để đáp ứng nhu cầu trong thời kỳ mưa ít. Nguồn: FAO, Agriculture and water quality interactions: a global overview 2.1.2. Tại Việt Nam Viê ât Nam có chiều dài bờ biển hơn 3.260 km với 28/64 tỉnh thành phố có biển, là mô ât trong những nước dễ bị tổn thương của biến đổi khí hâ uâ . Do đường bờ biển dài và thấp, dễ bị tác động bởi bão nhiệt đới, lượng mưa lớn và hay thay đổi nên các vùng ven biển Việt Nam sẽ phải chịu ảnh hưởng nhiều nhất do biến đổi khí hậu gây ra. Hiê ân tượng hạn hán, bão, lũ lụt, xói lở bờ biển và xâm nhập mặn sẽ xuất hiê ân thường xuyên hơn. Dải ven biển thuộc vùng đồng bằng sông Hồng - sông Thái Bình và đồng bằng sông Cửu Long là hai vùng kinh tế trọng điểm của Việt Nam, có mật độ dân cư cao và tập trung, địa hình bằng phẳng và thấp. Trong những năm gần đây tại đồng bằng sông Cửu Long nước mă nâ xâm nhâ pâ sớm và lâu hơn, lấn sâu vào nô âi đồng theo hê â thống sông kênh rạch với những diễn biến phức tạp. Mực nước biển dâng sẽ có ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản của các vùng ven biển Việt Nam và đã trở thành một trong những vấn đề nan giải tại nhiều địa phương ven biển. Đặc biệt khu vực đồng bằng sông Cửu Long, đồng bằng Sông Hồng có diện tích đất nhiễm mặn lớn. Nước mă nâ xâm lấn vào sâu, các vùng nước ngọt giảm dẫn đến tình trạng thiếu nước cho sản xuất 8 nông nghiệp trong vụ đông xuân, thiếu nước cho sinh hoạt và nuôi trồng thủy sản. Do đó, tình hình xâm nhập mặn ở các sông cũng diễn biến phức tạp theo thời gian, chưa tuân theo một quy luật nhất định. Đô â mă nâ và mức độ xâm nhập mặn vào các sông phụ thuộc phần lớn vào thuỷ triều, đô â mă nâ nước biển, chế độ thuỷ lực dòng chảy trong sông, quá trình khai thác nước ngầm nước mă tâ và địa hình lòng dẫn. 2.1.2.1. Ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp Đồng bằng sông Cửu Long: là hạ lưu của sông Mê Kông (Mê Kông là mô ât trong ba châu thổ dễ bị tổn thương nhất trên thế giới). Do mùa mưa năm 2015 đến muộn và kết thúc sớm, dòng chảy thượng nguồn sông Mê Kông bị thiếu hụt, mực nước thấp nhất trong vòng 90 năm qua nên xâm nhập mặn đã xuất hiện sớm hơn so với cùng kỳ hàng năm gần 2 tháng, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp. Cụ thể, tình trạng xâm nhập mặn hiện nay như sau: - Khu vực sông Vàm Cỏ: Độ mặn lớn nhất đạt 8,120,3 g/l, cao hơn TBNN từ 5,9 - 6,2 g/l; phạm vi xâm nhập vào đất liền của độ mặn 4g/l (mức bắt đầu ảnh hưởng đến cây lúa) lớn nhất 90 - 93 km, sâu hơn TBNN 10 - 15 km. - Khu vực các cửa sông thuộc sông Tiền: Độ mặn lớn nhất đạt 14,6 - 31,2 g/l, cao hơn TBNN từ 3,2 - 12,4 g/l; phạm vi xâm nhập vào đất liền của độ mặn 4g/l lớn nhất 4.565 km, sâu hơn TBNN 20 - 25 km. - Khu vực các cửa sông thuộc sông Hậu: Độ mặn lớn nhất đạt 16,5 - 20,5 g/l, cao hơn TBNN từ 5,9 - 9,3 g/l; phạm vi xâm nhập vào đất liền của độ mặn 4g/l lớn nhất 55 - 60 km, sâu hơn TBNN 15 - 20 km. - Khu vực ven biển Tây (trên sông Cái Lớn): Độ mặn lớn nhất đạt 11,0 - 23,8 g/l, cao hơn TBNN từ 5,1 - 8,4 g/l; phạm vi xâm nhập vào đất liền của độ mặn 4g/l lớn nhất 60 - 65 km, sâu hơn TBNN 5 - 10 km. Trong thời gian tới, mặn tiếp tục xâm nhập, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp, khả năng kéo dài đến đầu mùa mưa (khoảng cuối tháng 5/2016). Cụ thể, như sau: - Các vùng cách biển đến 45 km: Nguồn nước ngọt xuất hiện rất ít và gần như không có khả năng lấy nước ngọt từ cửa sông, gây ra tình trạng thiếu nước cho sản xuất và nước sinh hoạt. 9