Tài liệu Đánh giá hiện trạng và phân tích diễn biến chất lượng nước mặt tỉnh Nghệ An Luận văn ThS. Khoa học môi trường và bảo vệ môi trường

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Dƣơng Thanh Nga ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ PHÂN TÍCH DIỄN BIẾN CHẤT LƢỢNG NƢỚC MẶT TỈNH NGHỆ AN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Dƣơng Thanh Nga ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ PHÂN TÍCH DIỄN BIẾN CHẤT LƢỢNG NƢỚC MẶT TỈNH NGHỆ AN CHUYÊN NGÀNH : MÔI TRƢỜNG MÃ SỐ : 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS LƯU ĐỨC HẢI Hà Nội – Năm 2012 MỤC LỤC MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1 CHƢƠNG 1- TỔNG QUAN ...................................................................................... 2 1.1. Tổng quan về đánh giá và phân tích diễn biến chất lƣợng nƣớc ........................ 2 1.2. Tổng quan về môi trƣờng nƣớc mặt ................................................................... 2 1.2.1. Định nghĩa nước mặt ................................................................................. 2 1.2.2. Các dạng tồn tại của nước mặt .................................................................. 2 1.2.3. Trữ lượng nước mặt ................................................................................... 3 1.2.4. Chất lượng nước mặt ................................................................................. 5 1.2.5. Các tác nhân gây ô nhiễm nước mặt ......................................................... 6 1.3. Các Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội tỉnh Nghệ An .................................... 7 1.3.1. Điều kiện tự nhiên ......................................................................................... 7 1.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ............................................................................ 14 1.4. Tổng quan về nƣớc mặt tỉnh Nghệ An ............................................................... 17 1.4.1. Đặc điểm mạng lưới sông suối ................................................................... 17 1.4.2.Trữ lượng nước mặt ..................................................................................... 18 CHƢƠNG 2 - ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu......................................................................................... 21 2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 24 2.2.1. Hiện trạng chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh Nghệ An ...................... 24 2.2.2. Diễn biến chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh Nghệ An ....................... 24 2.2.3. Các giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt trên địa bàn tỉnh Nghệ An ............... 24 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................................... 25 2.3.1. Phương pháp Thu thập và tổng hợp tài liệu ............................................... 25 2.3.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa ................................................... 25 2.3.3. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản ............................................................ 25 2.3.4. Phương pháp phân tích các thông số ô nhiễm............................................ 26 2.3.5. Phương pháp đánh giá chất lượng nước .................................................... 27 2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................... 31 2.3.7. Phương pháp phân tích diễn biến ............................................................... 31 CHƢƠNG 3- KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 32 3.1. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc mặt tỉnh Nghệ An .................................................. 32 3.1.1. Hiện trạng chất lượng nước mặt................................................................. 32 3.1.2. Nguyên nhân ô nhiễm nước mặt ................................................................. 43 3.2. Diễn biến chất lƣợng nƣớc mặt .......................................................................... 45 3.2.1. Diễn biến chất lượng nước mặt theo chỉ số WQI ....................................... 45 3.2.2. Diễn biến chất lượng nước mặt theo chỉ tiêu riêng lẻ ................................ 47 3.2.3.Xu thế diễn biến chất lượng nước mặt ......................................................... 52 3.3. Các giải pháp bảo vệ môi trƣờng nƣớc mặt Nghệ An........................................ 53 3.3.1. Giải pháp hành chính – tổ chức.................................................................. 53 3.3.2. Giải pháp kinh tế......................................................................................... 55 3.3.3. Giải pháp kỹ thuật....................................................................................... 56 KẾT LUẬN ............................................................................................................... 58 1. Kết luận............................................................................................................. 58 2. Kiến nghị .......................................................................................................... 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 60 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Đặc trƣng một số hồ nhân tạo lớn trên thế giới 3 Bảng 2: Một số hồ chứa ở Việt Nam 3 Bảng 3: Dòng chảy sông theo lục địa 4 Bảng 4: Tài nguyên nƣớc của các sông chính ở Việt Nam 4 Bảng 5:Danh mục các điểm lấy mẫu và ký hiệu mẫu 22 Bảng 6: Phƣơng pháp bảo quản mẫu 25 Bảng 7: Phƣơng pháp phân tích 26 Bảng 8: Bảng quy định các giá trị qi, BPi 28 Bảng 9: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa 29 Bảng 10: Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH 30 Bảng 11: Bảng đánh giá chất lƣợng nƣớc theo WQI 30 Bảng 12: Cơ cấu chất lƣợng nƣớc mặt theo mức đánh giá (đơn vị:%) 45 DANH MỤC HÌNH Hình 1: Hiên trạng chất lƣợng nƣớc mặt trên địa bàn tỉnh Nghệ An ........................ 32 Hình 2: Chỉ số WQI sông Hiếu và phụ lƣu ............................................................... 33 Hình 3: Chỉ số WQI sông Lam và phụ lƣu ............................................................... 33 Hình 4: Hiện trạng chất lƣợng nƣớc mặt ven biển .................................................... 34 Hình 5: Chỉ số WQI các KCN, CCN ........................................................................ 34 Hình 6: Hiện trạng chất lƣợng nƣớc mặt thành phố Vinh......................................... 35 Hình 7: Chỉ số WQI khu vực thành thị ..................................................................... 36 Hình 8: Chỉ số WQI khu vực nông thôn ................................................................... 37 Hình 9: Chỉ số WQI khu vực miền núi ..................................................................... 38 Hình 10: Chỉ số WQI khu vực đồng bằng................................................................. 39 Hình 11: Chất lƣợng nƣớc mặt giai đoạn 2010-2012 theo mức đánh giá ................. 46 Hình 12: Diễn biến nồng độ DO tại một số điểm quan trắc thuộc thành phố Vinh .. 48 Hình 13: Nồng độ COD tại hồ tiếp nhận thải của các KCN, CCN ........................... 49 Hình 14: Nồng độ BOD5 tại các kênh mƣơng tiếp nhận thải của thành phố Vinh ... 50 Hình 15: Nồng độ NH4+ tại một số điểm quan trắc thuộc thành phố Vinh ............... 50 MỞ ĐẦU 70% cơ thể con ngƣời là nƣớc (não chứa 85% nƣớc, xƣơng 22%, cơ bắp 75%, máu 92%, dịch bao tử 95%, răng 10%...). Nƣớc là nguồn tài nguyên rất quan trọng đối với sự sống và phát triển của con ngƣời. Tuy nhiên, tài nguyên nƣớc mặt trên Thế giới vô cùng hạn chế. Nƣớc đƣợc dùng trong các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trƣờng. Hầu hết các hoạt động trên đều cần nƣớc ngọt. 97% nƣớc trên Trái Đất là nƣớc biển, chỉ 3% còn lại là nƣớc ngọt nhƣng gần hơn 2/3 lƣợng nƣớc này tồn tại ở dạng băng hà tại hai cực và băng tuyết trên các đỉnh núi cao[16]. Phần còn lại không đóng băng đƣợc tìm thấy chủ yếu ở dạng nƣớc ngầm (0,6%), và chỉ một tỷ lệ nhỏ tồn tại trên mặt đất và trong không khí (0,03%). Là quốc gia nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, tổng lƣợng mƣa lớn, Việt Nam có nguồn tài nguyên nƣớc mặt phong phú. Tổng lƣợng dòng chảy trong năm đạt 835,5Km3, lƣợng nƣớc bình quân 9210 m3/nguời/năm, cao hơn so với trung bình thế giới. Tuy nhiên, tài nguyên nƣớc mặt của chúng ta hiện đang chịu tác động mạnh mẽ bởi các hoạt động của con ngƣời dẫn đến cạn kiệt và ô nhiễm nguồn nƣớc. Trong quá trình phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Nghệ An, vị thế của tài nguyên nƣớc mặt ngày càng đƣợc nâng cao và coi trọng. Theo chỉ tiêu đánh giá của Hội tài nguyên nƣớc Quốc tế (IWRA), Nghệ An đƣợc xếp vào khu vực đủ nƣớc sử dụng. Chất lƣợng nƣớc mặt ngày càng trở thành vấn đề quan tâm của các cấp các ngành cũng nhƣ cộng đồng dân cƣ hƣởng lợi từ nguồn tài nguyên này. Hiện tại trên địa bàn tỉnh Nghệ An, công tác điều tra cơ bản về tài nguyên nƣớc cũng nhƣ khả năng tiếp nhận của các nguồn nƣớc bắt đầu đƣợc tiến hành tại một số huyện. Báo cáo tổng quan về hiện trạng chất lƣợng nƣớc mặt trên địa bàn tỉnh Nghệ An phục vụ công tác quản lý nhà nƣớc, cũng nhƣ cung cấp thông tin đến cộng đồng hiện chƣa đƣợc thực hiện. Từ nhu cầu thực tế đó, tác giả luận văn đã chọn đề tài “Đánh giá hiện trạng và phân tích diễn biến chất lƣợng nƣớc mặt trên địa bàn tỉnh Nghệ An” giai đoạn 2010 -2012 , đề xuất một số giải pháp bảo vệ chất lƣợng nƣớc mặt trên địa bàn. 1 Chƣơng 1- TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về đánh giá và phân tích diễn biến chất lƣợng nƣớc Hiện trạng môi trƣờng của khu vực hoặc quốc gia là trạng thái môi trƣờng đƣợc thể hiện chủ yếu trên 3 phƣơng diện: hiện trạng môi trƣờng tự nhiên, hiện trạng kinh tế - xã hội tác động lên môi trƣờng và các giải pháp bảo vệ môi trƣờng đã thực hiện. Đánh giá hiện trạng môi trƣờng cung cấp một bức tranh tổng thể về tình trạng của môi trƣờng và tài nguyên thiên nhiên, tác động của các hoạt động của con ngƣời đến tình trạng môi trƣờng cũng nhƣ các mối quan hệ của chúng đến sức khỏe và phúc lợi kinh tế của con ngƣời. Đánh giá hiện trạng môi trƣờng nƣớc là bộ phận của đánh giá hiện trạng môi trƣờng, cung cấp bức tranh tổng thể về hiện trạng môi trƣờng nƣớc và tác động của con ngƣời đến hiện trạng đó; cũng nhƣ các mối quan hệ của chúng đến sức khỏe và phúc lợi kinh tế của con ngƣời; đồng thời phân tích diễn biến chất lƣợng nƣớc. 1.2. Tổng quan về môi trƣờng nƣớc mặt 1.2.1. Định nghĩa nước mặt Nƣớc mặt là một dạng tài nguyên nƣớc. “ Nƣớc mặt là nƣớc tồn tại trên mặt đất liền và hải đảo” [2]. Nƣớc mặt là nƣớc trong sông, hồ hoặc nƣớc ngọt trong vùng đất ngập nƣớc. Nƣớc mặt đƣợc bổ sung một cách tự nhiên bởi nƣớc mƣa và chúng mất đi khi chảy vào đại dƣơng, bốc hơi và thấm xuống đất. 1.2.2. Các dạng tồn tại của nước mặt Các dạng tồn tại chủ yếu của nƣớc mặt trên thế giới là: - Nƣớc băng tuyết trên các vùng núi cao và địa cực - Nƣớc hồ - Nƣớc đầm lầy - Nƣớc sông, suối 2 1.2.3. Trữ lượng nước mặt Trữ lƣợng nƣớc hồ hiện nay vẫn chƣa có số liệu thống kê đầy đủ. Ƣớc tính sơ bộ trên toàn thế giới có 2,8 triệu hồ tự nhiên, trong đó145 hồ có có diện tích mặt nƣớc trên 100 Km2, chiếm 95% tổng khối lƣợng nƣớc, trong đó có 56% là các hồ nƣớc ngọt. Ngoài ra, trên lục địa còn có trên 10.000 hồ nhân tạo có sức chứa 5000 Km3 (1,78%)nhằm chứa nƣớc phục vụ cho nhu cầu của con ngƣời[16]. Bảng 1: Đặc trƣng một số hồ nhân tạo lớn trên thế giới[16] Vị trí Dung tích Sông Châu, Nƣớc (Km3) Oden-fols và Vicloria Nil Châu Phi 205 Bratxk Angara CHLB Nga 169,3 Cariba Zambezi Dămbia và Rodedia Nam 160,4 Naxer Nit Xuđăng, Ai Cập 157,0 Volta Volta Gana 148,0 Ở Việt Nam, hầu hết các hồ chứa đều đƣợc xây dựng cho nhiều Tên hồ Diện tích (Km2) 76000 5470 4450 5120 8480 mục đích khác nhau nhƣ phòng chống lũ lụt, tƣới tiêu, thủy điện, cấp nƣớc và các mục tiêu quản lý lƣu lƣợng dòng chảy khác. Cả nƣớc có khoảng 3.600 hồ chứa, trong đó chƣa đến 15% là các hồ cỡ vừa và lớn (dung lƣợng trên 1 triệu m3 hoặc có độ cao lớn hơn 10m). Bảng 2: Một số hồ chứa ở Việt Nam[16] Hồ chứa Hòa Bình Thác Bà Trị An Dầu Tiếng Thác Mơ Yaly Phú Ninh Kẻ Gỗ Hồ Cửa Đạt Hồ Vực Mấu Núi Cốc Cấm Sơn Sông Rác Diện tích lƣu vực (km2) 51.700 6.100 14.600 2.700 2.200 7.455 235 223 - Dung tích Diện tích tƣới tiêu Thủy điện (106. M3) (ha) (MW) 9.450 1.920 2.940 108 2.760 420 1.580 7.200 1.370 150 1.037 720 414 23.000 345 17.000 1.450 87.000 97 26,4 1524 175 250 124,5 - 3 Nƣớc đầm lầy ƣớc tính 11.470 km3 với tổng diện tích 2.682 km2 . Trong đó trên phần lãnh thổ châu Âu là 925 km2 , châu Phi 341 km2 , Bắc Mỹ 180 km2 , Nam Mỹ 1332 km2 và châu Úc 4 km2. Đầm lầy ở nƣớc ta phân bố chủ yếu ở Đồng bằng sông Cửu Long. Đây là các đầm lầy ngập không thƣờng xuyên, tập trung ở vùng Đồng Tháp Mƣời, Tứ giác Long Xuyên[17]. Nƣớc sông luôn vận động và tuần hoàn. Tuy thể tích chứa của các sông ƣớc tính khoảng 1.200 km3 nhƣng tổng lƣợng dòng chảy của sông rất phong phú, lên tới 41.500 km3/ năm, nghĩa là dòng sông tái hồi. Tái hồi trung bình 34,6 lần trong năm. Nhờ vậy khả năng khai thác dòng sông cho các mục đích khác nhau tăng lên đáng kể. Điểm nổi bật là dòng chảy của sông phân bố không đều theo không gian và thời gian. Bảng 3: Dòng chảy sông theo lục địa Tên lục địa Diện tích Lƣợng dòng chảy bình quân năm (103 km2) Tổng số Bình quân diện tích Bình quân đầu ngƣời (km3) ( 103 m3/ ngƣời) ( 103km3 / ngƣời) Châu Á 44.363 13.400 302 4,6 Châu Mỹ 42.081 17.822 914 37,9 Châu Phi 30.319 4.020 133 8,9 Châu Úc 8.511 1.890 222 75,6 Châu Âu 10.507 3.140 299 6,8 Toàn cầu 148.817 41.500 279 9,02 Bảng 4: Tài nguyên nƣớc của các sông chính ở Việt Nam Diện tích lƣu vực Lƣu vực Tổng diện tích % tạo ra sông ở VN (km2) trong VN Kỳ Cùng – 11.220 94 Bằng Giang Hồng – Thái 155.000 55 Bình Mã – Chu 28.400 62 Cả 27.200 65 Thu Bồn 10.350 100 Ba 13.900 100 Đồng Nai 44.100 85 Mê Kông 795.000 8 4 Tổng dung lƣợng Tổng Tổng lƣu lƣợng % tạo ra (Tỷ m3) tạo ra trong VN trong VN 8,9 7,3 82 137 80,3 59 20,2 27,5 17,9 13,8 36,6 580 16,5 24,5 17,9 13,8 32,6 55 82 89 100 100 89 11 Việt Nam có hệ thống sông ngòi dày đặc, trong đó khoảng 2.360 sông có chiều dài lớn hơn 10km. Cả nƣớc có 8 con sông có diện tích lƣu vực lớn, trên 10.000km2. Tổng dòng chảy trong năm đạt 835 tỉ m3, mùa khô chỉ chiếm 15% -30% tổng lƣợng dòng chảy cả năm. 1.2.4. Chất lượng nước mặt Chất lƣợng nƣớc mặt đƣợc đánh giá qua nồng độ hoặc hàm lƣợng các tác nhân vật lý, hóa học, sinh học có trong nƣớc qua các tiêu chuẩn cho từng mục đích sử dụng. Thông thƣờng con ngƣời sử dụng nƣớc với 5 mục đích: - Nƣớc cấp sinh hoạt - Nƣớc phục vụ cho nông nghiệp - Nƣớc phục vụ nuôi trồng thủy sane và bảo vệ đời sống hoang dã - Nƣớc phục vụ cho nhu cầu giải trí, thể thao dƣới nƣớc - Nƣớc cấp cho công nghiệp Mỗi mục đích sử dụng cần có tiêu chuẩn và phƣơng pháp đánh giá riêng về mức độ phù hợp cho nhu cầu sử dụng. 1.2.4.1. Chất lƣợng nƣớc sông ở Việt Nam Đặc trƣng nổi bật của chất lƣợng nƣớc sông ở Việt Nam là độ đục khá lớn do hiện tƣợng xói mòn rửa trôi. 80 – 90% tổng lƣợng cát bùn trong năm tập trung vào mùa lũ[16]. Độ đục trung bình năm biến đổi từ 100g/m3 đến 500g/m3. Hệ thống sông Hồng có độ đục lớn nhất, có khi lên đến 1000g/m3[16]. Hàng năm, các sông ngòi Việt Nam chuyển ra biển 400 -500 triệu tấn cát bùn, riêng sông Hồng khoảng 120 triệu tấn. Độ khoáng hóa của sông Việt Nam vào loại trung bình, khoảng 25 – 250 mg/l. Nƣớc thuộc loại mềm và rất mềm. Nhiều vùng bị nhiễm mặn, đặc biệt là vào mùa kiệt, điển hình là Đồng bằng sông Cửu Long[16]. Về tổng thể, chất lƣợng nƣớc mặt ở nƣớc ta khá tốt, ít bị ô nhiễm, đáp ứng tiêu chuẩn sử dụng nƣớc. Việc rửa trôi, pha loãng nƣớc sông vào mùa lũ giúp các sông nhanh chóng phục hồi trạng thái, chất lƣợng nƣớc đƣợc đảm bảo. Song không vì thế mà xem nhẹ vấn đề chống ô nhiễm. Sự tăng trƣởng các ngành công nghiệp, 5 nông nghiêp đi kèm quá trình đô thị hóa đã gây ô nhiễm môt số đoạn sông và nguy cơ ô nhiễm cao một số sông ngòi đi qua thành phố lớn và các khu công nghiệp. Một số sông có hiện tƣợng ô nhiễm cục bộ do sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, chế biến lâm sản và chất thải sinh hoạt chƣa qua xử lý…Ô nhiễm dầu, hiện tƣợng axit hóa rất phổ biến và mức độ ô nhiễm có xu hƣớng tăng dần về phía hạ lƣu trên sông Sài Gòn và sông Đồng Nai. Ô nhiễm trên các sông chảy qua một số đô thị lớn ( Hải Phòng, Huế, Hạ Long), mức độ ô nhiễm đều vƣợt TCCP loại A. Các sông nội thành Hà Nội đã bị ô nhiễm, đặc biệt là các sông thoát nƣớc thải nhƣ Kim Ngƣu, Tô Lịch…Các sông này không còn khả năng tự làm sạch, chất lƣợng nƣớc không đạt tiêu chuẩn cho phép loại B. 1.2.4.2. Chất lƣợng nƣớc ao hồ Việt Nam Hệ thống các ao, hồ, kênh rạch ở các thành phố lớn đều có hiện tƣợng ô nhiễm ở các mức độ khác nhau. Các hồ trong nội thành ở các thành phố lớn (Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Huế) phần lớn ở tình trạng thái phú dƣỡng. Một số hồ chất lƣợng còn khá sạch (đạt tiêu chuẩn loại B) nhƣ hồ Tây, Đầm Vạc (Vĩnh Phúc) có hàm lƣợng chất hữu cơ cao hơn TCCP loại B. Hồ Thành (Bắc Ninh), hồ Bạch Đằng ( Hải Dƣơng) đang bị ô nhiễm nặng. Ở vùng ngoại thành và nông thôn, chất lƣợng môi trƣờng nƣớc hồ, ao đƣợc cải thiện, đã và đang đáp ứng nhu cầu về sử dụng nƣớc. Trong sự nghiệp hiện đại hóa đất nƣớc, sự tăng trƣởng các ngành công nghiệp, nông nghiệp đã kèm quá trình đô thị hóa đã gây ô nhiễm một số đoạn sông và nguy cơ ô nhiễm cao ở một số sông ngòi đi qua các thành phố lớn, các khu công nghiệp. Gây ô nhiễm nặng một số hồ là nơi tiếp nhận nguồn nƣớc thải. Đây là vấn đề thách thức lớn đối với việc khai thác, sử dụng nƣớc trong tƣơng lai. 1.2.5. Các tác nhân gây ô nhiễm nước mặt Ô nhiễm môi trƣờng nƣớc có thể gây ra do hiện tƣợng tự nhiên (núi lửa, lũ lụt, xâm nhập mặn, phong hóa…) nhƣng hoạt động của con ngƣời là nguyên nhân phổ biến và quan trọng nhất. Các hoạt động của con ngƣời trong sinh hoạt, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, khai khoáng, xây dựng các công trình thủy lợi, giao 6 thông đƣờng thủy, du lịch…đƣa khối lƣợng lớn nguồn thải vào nƣớc sông, hồ, gây suy giảm rõ rệt chất lƣợng nƣớc tự nhiên ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Có nhiều loại tác nhân gây ô nhiễm nguồn nƣớc, tuy nhiên để tiện lợi cho việc quan trắc và kiểm soát ô nhiễm ngƣời ta có thể chia chúng làm 10 nhóm cơ bản sau: + Các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học + Các chất hữu cơ bền + Các kim loại nặng + Các ion vô cơ + Các khí độc hòa tan + Dầu mỡ + Các chất phóng xạ + Vi sinh vật gây bệnh + Các chất có mùi + Các chất thải rắn 1.3. Các Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội tỉnh Nghệ An Thành phần tự nhiên của nƣớc nƣớc mặt chịu tác động to lớn của các yếu tố nhƣ vị trí địa lý, địa chất, địa hình, điều kiện khí hậu, thủy văn, ...cũng nhƣ điều kiện kinh tế - xã hội tỉnh Nghệ An. 1.3.1. Điều kiện tự nhiên - Vị trí địa lý Nghệ An là tỉnh thuộc vùng Bắc Trung Bộ, có tọa độ địa lý 18033’10’’ đến 20001’43’’ vĩ độ Bắc và từ 103052’53’’ đến 105048’50’’ kinh độ Đông. Với vị trí tiếp giáp: Phía Bắc giáp tỉnh Thanh Hóa; Phía Đông giáp biển Đông; Phía Nam giáp tỉnh Hà Tĩnh; Phía Tây giáp nƣớc Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào. 7 Tỉnh Nghệ An có 1 thành phố loại 2, 02 thị xã và 17 huyện: Thành phố Vinh; Thị xã Cửa Lò; Thị xã Thái Hòa; 10 huyện miền núi: Thanh Chƣơng, Kỳ Sơn, Tƣơng Dƣơng, Con Cuông, Anh Sơn, Tân Kỳ, Quế Phong, Quỳ Châu, Quỳ Hợp, Nghĩa Đàn; 7 huyện đồng bằng: Đô Lƣơng, Nam Đàn, Hƣng Nguyên, Nghi Lộc, Diễn Châu, Quỳnh Lƣu, Yên Thành. Nghệ An nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, chịu tác động mạnh mẽ của các loại gió thổi theo mùa. Gió mùa mùa đông khô, lạnh tuy nhiên khi vào đến Nghệ An độ ẩm đƣợc cải thiện phần nào nhờ vùng biển rộng lớn. Gió mùa mùa hạ khô nóng, thiêu đốt vùng núi phía tây, tới tận đồng bằng ven biển. - Địa chất Các thành tạo địa chất trên địa bàn tỉnh Nghệ An đƣợc phân chia theo nguồn gốc thành: các đá dạng xâm nhập, phun trào, biến chất, trầm tích và các tích tụ bở rời. Các loại đá xâm nhập phân bố dƣới dạng các khối hoặc dải núi lớn, điển hình ở khối Phu Hoạt (H. Quế Phong), khối Phu Lon (H. Kỳ Sơn). Ngoài ra, chúng còn thể hiện dƣới dạng các núi sót rải rác nhƣ ở khu vực H. Quỳ Châu, Quỳ Hợp. Các đá phun trào phân bố chủ yếu dƣới dạng lớp phủ bazan, điển hình ở khu vực huyện Nghĩa Đàn, thị xã Thái Hòa. Các thành tạo biến chất phân bố tập trung ở phía Tây Bắc tỉnh, chủ yếu trên địa bàn huyện Quế Phong, Quỳ Châu. Các thành tạo trầm tích chiếm tỷ lệ diện tích lớn nhất so với các loại đá khác trên địa bàn tỉnh Nghệ An. Trong đó chia làm 2 nhóm: nhóm trầm tích lục địa, vũng vịnh ven rìa và trầm tích biển khơi. Hoạt động kiến tạo phá hủy hình đồ cấu trúc cổ, tạo lập cấu trúc mới, làm biến vĩ mạnh mẽ đất đá. Những dấu hiệu đặc trƣng cho hoạt động đứt gãy khác nhƣ: các đới đập vỡ, dăm kết, mặt trƣợt, vết xƣớc, phay cũng nhƣ những dấu hiệu đặc trƣng riêng cho đứt gãy giai đoạn Tân kiến tạo, thể hiện trên ảnh vệ tinh và địa hình; 8 làm biến dạng các thành tạo Kainozoi; làm xuất hiện các dị thƣờng về địa hóa, địa nhiệt, xuất lộ các nguồn nƣớc khoáng, nƣớc nóng. - Địa hình Nằm ở Đông Bắc dãy Trƣờng Sơn, Nghệ An có địa hình đa dạng, phức tạp, bị chia cắt mạnh bởi các dãy đồi núi và hệ thống sông, suối. Về tổng thể, địa hình nghiêng theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam, với ba vùng sinh thái rõ rệt: Miền núi, Trung du, Đồng bằng ven biển. Trong đó, miền núi chiếm tới 83% diện tích lãnh thổ. Địa hình có độ dốc lớn, đất có độ dốc lớn hơn 8O chiếm gần 80% diện tích tự nhiên toàn tỉnh, đặc biệt có trên 38% diện tích đất có độ dốc lớn hơn 25 0. Nơi cao nhất là đỉnh Pulaileng (2.711m) ở huyện Kỳ Sơn, thấp nhất là vùng đồng bằng các huyện Quỳnh Lƣu, Diễn Châu, Yên Thành, có nơi chỉ cao 0,2 m so với mặt nƣớc biển (xã Quỳnh Thanh, huyện Quỳnh Lƣu). Đặc điểm địa hình trên là một trở ngại lớn cho việc phát triển mạng lƣới giao thông đƣờng bộ, đặc biệt là các tuyến giao thông vùng trung du và miền núi, gây khó khăn cho phát triển lâm nghiệp và bảo vệ đất đai khỏi bị xói mòn, gây lũ lụt cho nhiều vùng trong tỉnh. Tuy nhiên, hệ thống sông ngòi có độ dốc lớn, với 117 thác lớn, nhỏ là tiềm năng lớn có thể khai thác để phát triển thuỷ điện và điều hoà nguồn nƣớc phục vụ sản xuất và dân sinh. - Đất đai Nghệ An có diện tích tự nhiên là 16.490,25 km2. Hơn 80% diện tích là vùng đồi núi nằm ở phía tây gồm 10 huyện, và 1 thị xã; Phía đông là phần diện tích đồng bằng và duyên hải ven biển gồm 7 huyện, 1 thị xã và thành phố Vinh. Phân chia theo nguồn gốc hình thành thì có các nhóm đất nhƣ sau: + Đất nguồn gốc trầm tích Phân bố tập trung chủ yếu ở các huyện đồng bằng, ven biển, bao gồm 5 nhóm đất: đất cát; đất phù sa, dốc tụ; đất mặn; đất phèn mặn; đất bạc màu và biến đổi do trồng lúa. Chiếm vị trí quan trọng trong số này có 189.000 ha đất phù sa và nhóm đất cát, có ý nghĩa lớn đối với sản xuất nông nghiệp của tỉnh. Sau đây là đặc điểm của hai loại chính: 9 * Đất cát cũ ven biển: 21.428 ha (tập trung ở vùng ven biển), đất có thành phần cơ giới thô, kết cấu rời rạc, dung tích hấp thụ thấp. Các chất dinh dƣỡng nhƣ mùn, đạm, lân đều nghèo, kali tổng số cao, nhƣng kali dễ tiêu nghèo, thích hợp và đã đƣợc đƣa vào trồng các loại cây nhƣ: rau, lạc, đỗ, dâu tằm, ... . * Đất phù sa thích hợp với canh tác cây lúa nƣớc và màu: Bao gồm đất phù sa đƣợc bồi hàng năm, đất phù sa không đƣợc bồi, đất phù sa lầy úng, đất phù sa cũ có sản phẩm Feralit. Nhóm này có diện tích khoảng 163.202 ha, trong đó đất phù sa không đƣợc bồi hàng năm chiếm khoảng 60%. Đất thƣờng bị chia cắt mạnh, nghiêng dốc và lồi lõm, quá trình rửa trôi diễn ra liên tục cả bề mặt và chiều sâu. Loại đất này tập trung chủ yếu ở vùng đồng bằng, phần lớn đƣợc dùng để trồng lúa nƣớc (khoảng 74.000 ha). Các dải đất, bãi bồi ven sông và đất phù sa cũ có địa hình cao hơn thƣờng trồng ngô và cây công nghiệp ngắn ngày khác. * Ngoài hai loại đất chính trên còn có đất cồn cát ven biển và đất bạc màu, tuy nhiên, diện tích nhỏ và có nhiều hạn chế trong sản xuất nông nghiệp. + Đất phát triển trong vỏ phong hóa đá gốc: Loại đất này tập trung chủ yếu ở vùng núi (74,4%) và bao gồm các nhóm đất sau: * Đất đỏ vàng phát triển trên đá phiến thạch sét (Fs) Tổng diện tích 433.357 ha, phân bố trên một phạm vi rộng lớn ở hầu khắp và tập trung nhiều ở các huyện Tƣơng Dƣơng, Con Cuông, Tân Kỳ, Anh Sơn, Thanh Chƣơng, Nghĩa Đàn, Quỳ Hợp. Đất đỏ vàng trên phiến sét có ở hầu hết tất cả các loại địa hình nhƣng tập trung ở vùng núi thấp, độ dốc lớn, tầng đất khá dày. Đây là loại đất đồi núi khá tốt, đặc biệt là về tính chất vật lý (giữ nƣớc và giữ màu tốt), phù hợp để phát triển các loại cây công nghiệp và cây ăn quả. Thời gian qua, loại đất này đã đƣợc đƣa vào sử dụng để trồng các loại cây nhƣ: chè, cam, chanh, dứa, hồ tiêu,... Diện tích loại đất này còn nhiều và tập trung thành vùng lớn, nhất là ở các huyện Anh Sơn, Thanh Chƣơng, Nghĩa Đàn, Tân Kỳ, Quỳnh Lƣu. Đây là một thế mạnh của Nghệ An so với nhiều địa phƣơng khác ở miền Bắc để phát triển các loại cây công nghiệp và cây ăn quả. 10 * Đất vàng nhạt phát triển trên sa thạch và cuội kết (Fq) Tổng diện tích 315.055 ha, phân bố rải rác theo dải hẹp xen giữa các dải đất phiến thạch kéo dài theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam của tỉnh qua nhiều huyện miền núi và trung du nhƣ Thanh Chƣơng, Anh Sơn, Tân Kỳ, Tƣơng Dƣơng, Kỳ Sơn.... Do thành phần cơ giới tƣơng đối nhẹ hơn so với đất phiến thạch sét, nên đất vàng nhạt trên sa thạch thƣờng bị xói mòn mạnh, tầng đất tƣơng đối mỏng và nhiều nơi trơ sỏi đá. Chỉ có một số nơi địa hình đồi núi cao, thảm thực vật che phủ khá mới có độ dày tầng đất từ 50-70 cm. Đất vàng nhạt trên sa thạch thƣờng nghèo dinh dƣỡng, khả năng giữ nƣớc và kết dính kém, thành phần keo sét thấp, khả năng giữ màu, đến nay hầu nhƣ không sử dụng vào sản xuất nông nghiệp. ở vùng cao có khả năng trồng một số cây công nghiệp nhƣng phải có chế độ bảo vệ nguồn nƣớc và chống xói mòn tốt mới duy trì đƣợc hiệu quả sử dụng đất. * Đất vàng đỏ phát triển trên các đá axít (Fa) Tổng diện tích khoảng 217.101 ha, phân bố rải rác ở các huyện Anh Sơn, Con Cuông, Tƣơng Dƣơng, Quỳ Châu... Phần lớn đất vàng đỏ trên đá axít có thành phần cơ giới nhẹ, nghèo dinh dƣỡng, bị xói mòn rửa trôi mạnh, độ chua lớn (PHKCL< 4), dung để trồng rừng. * Đất đỏ nâu trên đá vôi (Fv) Tổng diện tích khoảng 34.064 ha, phân bố rải rác ở các huyện: Tân Kỳ, Nam Đàn, Quỳ Hợp... Đất đỏ nâu trên đá vôi ở các vùng địa hình thấp thƣờng có tầng dày hơn; ở vùng núi cao đất đá vôi bị phong hoá và rửa trôi mạnh nên tầng đất mỏng hơn. Tuy nhiên, phần lớn đất đá vôi có độ dày tầng đất khá thƣờng trên 50 cm, độ phì ở đất đá vôi khá. Đất đỏ nâu trên đá vôi thích hợp cho việc trồng nhiều loại cây lâu năm nhƣ: cam, chè, cà phê, cao su... và có tầng đất dày, độ dốc thoải và độ phì khá. Tuy nhiên, diện tích đất đá vôi này không lớn mà phân bố manh mún, có thể kết hợp với những đất khác để tạo nên những vùng cây trồng có hiệu quả kinh tế cao. 11 *Đất nâu đỏ trên bazan (Fk) Tổng diện tích khoảng 14.711 ha, phân bố chủ yếu ở vùng kinh tế Phủ Quỳ. Đây là loại đất tốt, thoát nƣớc tốt nhƣng giữ nƣớc kém, có tầng dày trên 1 m, địa hình khábằng phẳng, ít dốc (độ dốc nhỏ hơn 100), rất thích hợp với cây công nghiêp dài ngày. Hầu hết loại đất này đã đƣợc sử dụng vào sản xuất, chủ yếu là trồng cao su, cà phê, cam,... và cho hiệu quả kinh tế cao. *Đất Feralit đỏ vàng trên núi, đất mùn trên núi cao Loại đất này chiếm gần 20% diện tích thổ nhƣỡng. Tuy có độ phì cao, song khả năng phát triển sản xuất nông nghiệp bị hạn chế do tập trung chủ yếu trên núi cao, địa hình dốc và bị chia cắt mạnh, thích hợp cho sản xuất lâm nghiệp. - Đặc điểm khí hậu + Chế độ nhiệt Nhiệt độ trung bình hàng năm từ 23 – 240C, tƣơng ứng với tổng nhiệt năm là 8.7000C. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng trong năm khá cao. Nhiệt độ trung bình các tháng nóng nhất (tháng 6 đến tháng 7) là 330C, nhiệt độ cao tuyệt đối 42,70C; nhiệt độ trung bình các tháng lạnh nhất (tháng 12 năm trƣớc đến tháng 2 năm sau) là 190C, nhiệt độ thấp tuyệt đối - 0,50C. Số giờ nắng trung bình/năm là 1.500 - 1.700 giờ. + Chế độ mƣa Nghệ An là tỉnh có lƣợng mƣa trung bình so với các tỉnh khác ở miền Bắc. Lƣợng mƣa bình quân hàng năm dao động từ 1.200-2.000 mm/năm với 123 - 152 ngày mƣa, phân bổ cao dần từ Bắc vào Nam và từ Tây sang Đông và chia làm hai mùa rõ rệt: * Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lƣợng mƣa chỉ chiếm 15 - 20% lƣợng mƣa cả năm, tháng khô hạn nhất là tháng 1, 2; lƣợng mƣa chỉ đạt 7 - 60 mm/tháng. * Mùa mƣa từ tháng 5 đến tháng 10, lƣợng mƣa tập trung chiếm 80 - 85% lƣợng mƣa cả năm, tháng mƣa nhiều nhất là tháng 8, 9 có lƣợng mƣa từ 220 540mm/tháng, số ngày mƣa 15 - 19 ngày/tháng, mùa này thƣờng kèm theo gió bão. 12 + Độ ẩm không khí Độ ẩm hàng năm dao động từ 80 - 90%, có sự phân hóa giữa các vùng và theo mùa. Chênh lệch giữa độ ẩm trung bình tháng ẩm nhất và tháng khô nhất tới 18 - 19%; vùng có độ ẩm cao nhất là thƣợng nguồn sông Hiếu, vùng có độ ẩm thấp nhất là vùng núi phía Nam (huyện Kỳ Sơn, Tƣơng Dƣơng). Lƣợng bốc hơi từ 700 940 mm/năm. + Chế độ gió Nghệ An chịu ảnh hƣởng của hai loại gió chủ yếu: gió mùa Đông Bắc và gió phơn Tây Nam. * Gió mùa Đông Bắc thƣờng xuất hiện vào mùa Đông từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau, bình quân mỗi năm có khoảng 30 đợt gió mùa Đông Bắc, mang theo không khí lạnh, khô làm cho nhiệt độ giảm xuống 5 - 10oC so với nhiệt độ trung bình năm. * Gió phơn Tây Nam là một loại hình thời tiết đặc trƣng cho mùa hạ của vùng Bắc Trung Bộ. Loại gió này thƣờng xuất hiện ở Nghệ An vào tháng 5 đến tháng 8 hàng năm, số ngày khô nóng trung bình hằng năm là 20 - 70 ngày. Gió Tây Nam gây ra khí hậu khô, nóng và hạn hán, ảnh hƣởng không tốt đến sản xuất và đời sống sinh hoạt của nhân dân trên phạm vi toàn tỉnh. + Các hiện tƣợng thời tiết khác Là tỉnh có diện tích rộng, có đủ các dạng địa hình: miền núi, trung du, đồng bằng và ven biển nên khí hậu tỉnh Nghệ An đa dạng, đồng thời có sự phân hoá theo không gian và biến động theo thời gian. Bên cạnh những yếu tố chủ yếu nhƣ nhiệt độ, lƣợng mƣa, gió, độ ẩm không khí thì Nghệ An còn là một tỉnh chịu ảnh hƣởng của bão và áp thấp nhiệt đới. Trung bình mỗi năm có 2 - 3 cơn bão, thƣờng tập trung vào tháng 8 và 10 và có khi gây ra lũ lụt. Sƣơng muối chỉ có khả năng xảy ra ở các vùng núi cao và một vài vùng trung du có điều kiện địa hình và thổ nhƣỡng thuận lợi cho sự thâm nhập của không khí lạnh và sự mất nhiệt do bức xạ mạnh mẽ của mặt đất nhƣ khu vực Phủ Quỳ. 13 Nhìn chung, Nghệ An nằm trong vùng khí hậu có nhiều đặc thù, phân dị rõ rệt trên toàn lãnh thổ và theo các mùa, tạo điều kiện cho nhiều loại cây trồng phát triển. Khí hậu có phần khắc nghiệt, đặc biệt là bão và gió Tây Nam gây trở ngại không nhỏ cho sự phát triển chung, nhất là sản xuất nông nghiệp. - Thủy văn Nghệ An có hệ thống sông ngòi khá dày đặc, mật độ lƣới sông trung bình khoảng 0,62 km/km2. Toàn tỉnh có 06 con sông trực tiếp đổ ra biển Đông. Trừ sông Cả, sông Hiếu các con sông còn lại có lƣu vực nhỏ, khoảng 500 km2 với chiều dài trung bình khoảng 50 - 60 km. Các sông khác bắt nguồn trong tỉnh chảy thẳng ra biển với đặc trƣng các sông đều ngắn, trữ lƣợng nƣớc không lớn, lòng sông hẹp, nƣớc chảy chậm, phần lớn là sông nƣớc mặn. Bao gồm các sông: - Sông Hoàng Mai dài 44 km; - Sông Dâu và sông Thái (Quỳnh Lƣu) là sông nhiễm mặn; - Sông Bùng dài 53 km; - Sông Cấm dài 47 km. Ngoài các con sông trên, Nghệ An còn có hệ thống kênh đào nối các sông với nhau nhƣ kênh nhà Lê, là hệ thống sông đào nối Quỳnh Lƣu, Diễn Châu, Nghi Lộc vào đến Hƣng Nguyên, với mu ̣c tiêu chính là dẫn nƣớc ngọt , ngăn nƣớc mặn và phục vụ giao thông, thuỷ lợi cho các huyện ven biển. 1.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội Các yếu tố kinh tế xã hội nhƣ dân số, sự phát triển kinh tế (công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ…) là những yếu tố tác động mạnh mẽ tới chất lƣợng môi trƣờng nƣớc mặt tỉnh Nghệ An - Kinh tế + Tình hình tăng trƣởng kinh tế Tốc độ tăng trƣởng GDP năm 2011 đạt 10,38% , cao hơn hẳn tốc độ tăng bình quân 5,9% của cả nƣớc. Tổng GDP của tỉnh năm 2011 đạt 49.759 tỷ đồng[7] (tính theo giá trị hiện hành). GDP bình quân đầu ngƣời là 16,9 triệu đồng/ngƣời. 14