- Vịnh Cam Ranh. - làm khuếch tán các chất đồng thời mang khối nước thải này lên phía bắc hay xuống phía nam theo dòng chảy khi triều lên và triều xuống . - truyền tải, pha loãng, và làm sạch vùng đầm thuỷ triều.. - những nghiên cứu , đánh giá vai trò và sự tác đô ̣ng của các từ các nguồn thải của khu công nghiệp, nuôi trồng thủy sản và khu dân cư tác động ngược lại đối với các khu vực nuôi trồng thủy sản, du lịch sinh thái và các bãi tắm.. - Sử dụng các mô hình số để tính toán, mô phỏng, đánh giá chất lượng môi trường nước khu vực gần bờ, khu bãi tắm, khu nuôi trồng thủy sản đã được thực hiện rất phổ biến trên thế giới.. - SMS của Trung tâm nghiên cứu và phát triển kỹ thuật của quân đội Mỹ xây dựng cho phép kết hợp giữa mô hình thuỷ lực 1, 2 chiều với mô hình chất lượng nước, trong đó module RMA4 là mô hình số trị vận chuyển các yếu tố chất lượng nước phân bố đồng nhất theo độ sâu. - Trong khuôn khổ đề tài cấp Bộ Thủy sản, Trần Lưu Khanh và các cộng sự cũng đã tiến hành nghiên cứu sức chịu tải và khả năng tự làm sạch tại khu vực nuôi cá lồng bè ở Phất Cờ (Quảng Ninh) và Tùng Gấu (Hải Phòng) dựa trên quá trình chuyển hóa các hợp chất dinh dưỡng, hữu cơ cũng như chế độ thủy động lực tại thủy vực nghiên cứu.. - Trong một số nghiên cứu thuộc chương trình cấp Nhà nước và cấp Bộ, các đề tài đã triển khai theo hướng: đánh giá nguồn thải (như ô nhiễm biển do sông tải ra, thuộc đề tài KT đánh giá tổn thất môi trường do các hoạt động kinh tế gây ra với vùng ven biển. - Tuy nhiên, những nghiên cứu này chưa thể hiện được mức độ chi tiết cao trong thủy vực nhỏ và số các biến môi trường còn hạn chế, đồng thời còn mang tính chất vĩ mô cho khu vực nghiên cứu.. - Bùi Hồng Long, ThS. - Mô hình MIKE 21 HD là gói công cụ trong bộ phần mềm DHI được xây dựng bởi Viện Thủy Lực Hà Lan, đây là mô hình tính toán dòng chảy hai chiều trong một lớp chất lỏng đồng nhất theo phương thẳng đứng.. - Theo phương pháp này, miền tính toán được chia nhỏ thành các phần tử liên tục không chồng nhau. - Trong không gian hai chiều, vùng tính toán có thể được rời rạc hóa thành từng phần tử dạng đa giác, tứ giác hoặc tam giác.. - DO là lượng ôxy hoà tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước (cá, lưỡng thê, thuỷ sinh, côn trùng v.v. - Nồng độ ôxy tự do trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân huỷ hoá chất,. - Khi nồng độ DO thấp, các loài sinh vật nước giảm hoạt động hoặc bị chết. - Mức cân bằng này giả thiết rằng sự biến đổi của nồng độ ôxy là tổng hợp của các quá tương tác nước - khí quyển (mặt phân cách), quá trình đạm hóa, nhu cầu ôxy sinh hóa, quá trình quang hợp, quá trình hô hấp, nhu cầu ôxy trầm tích (chỉ ở đáy). - Do dặc điểm địa hình chi phối nên làm thay đổi cả tốc độ và hướng gió ở Cam Ranh so với các vùng khác trong vùng biển Khánh Hòa. - Ngoài ra, vùng Cam Ranh còn chịu sự tác động tổng hợp của hai hệ thống gió mùa và gió đất – biển đã tạo nên những đặc điểm khác biệt trong biến động ngày đêm của gió trong khu vực.. - Vào các buổi chiều, từ tháng XI đến tháng I, gió thổi chủ yếu từ hướng Bắc, từ tháng II đến tháng III gió có hướng đông – đông bắc, từ tháng IV đến tháng V gió lại có hướng đông – đông nam, từ tháng VI đến tháng VIII gió lại có hướng tây – nam, từ tháng IX đến tháng XII gió chuyển dần từ tây nam sang đông nam và cuối cùng ổn định ở hướng nam vào tháng XI đến hết tháng I năm sau.. - Hệ thống sông suối trong khu vực nghiên cứu không nhiều, bắt nguồn chủ yếu từ vùng đồi núi kéo dài thành hình cánh cung từ phía bắc (núi Cù Hin) vòng qua phía tây đến phía nam và đông nam (bán đảo Sộp). - Phần sông phía đông nhận được nước từ lưu vực rộng 46,9km 2 trong đó 31,8km 2 là sườn phía nam núi Cù Hin, vùng còn lại là đồng bằng cát.. - Phía đông nam là vùng núi đá của bán đảo Sộp. - Đặc trưng của sóng thay đổi theo mùa: vào mùa khô, ở phía bắc của vịnh Cam Ranh và vùng cửa vịnh, sóng thường nhỏ hơn ở phía nam. - Thủy triều: vùng biển Khánh Hòa trải dài theo chiều kinh tuyến, với khoảng 120km và có nhiều vũng vịnh sâu, kín, khúc khuỷu. - Vì vậy, chế độ thủy triều biến đổi từ vùng này sang vùng khác. - Tại các eo và khu vực hẹp tốc độ dòng chảy tương đối lớn: mũi Hòn Lương 26cm/s, vùng bở thôn Mỹ Ca 32cm/s. - Phân bố độ mặn ở tầng mặt: các đường đồng mức độ mặn có giá trị giảm dần từ cửa vịnh lên phía bắc. - mùa và gió địa phương, địa hình khu vực vịnh, quá trình truyền triều từ biển vào. - Điều này có thể lý giải do vịnh Cam ranh là một lạch hẹp, sâu nên dòng triều trên các tầng là tương đối đồng nhất. - Trong vịnh Cam Ranh có dòng chảy đồng nhất cà về hướng và cường độ, hướng dòng chảy tập trung theo xu thế chảy vào – ra. - Kết quả thống kê cùng chỉ ra rằng: mực nước cao nhất là 235cm, mực nước thấp nhất là 4cm, mực nước trung bình là 124cm. - Dân cư chủ yếu là dân tộc Kinh, phân bố không đồng đều, tập trung đông ở tất cả các phường và một số xã như Cam Đức, Cam Bình, Cam Thành Bắc, Cam Hải Tây,… nơi nằm ven các trục giao thông, cảng biển hoặc là địa bàn thuận lợi cho hình thành, phát triển đô thị và các khu công nghiệp, địch vụ, du lịch.. - Khu vực mang các đặc điểm địa sinh thái của vùng ven biển Nam Trung Bộ, vì thế tài nguyên ven biển tạo các sinh kế chính cho cộng đồng. - cạnh hoạt động nông nghiệp (lúa và hoa màu) ở các vùng đồng bằng nhỏ hẹp ven biển là hoạt động đánh bắt, nuôi trồng thủy hải sản, khai thác khoáng sản và công nghiệp chế biến.. - Sản lượng thủy sản ước đạt 21.103 tấn, nuôi trồng đạt 3.602 tấn, trong đó tôm hùm trên 600 tấn, rong sụn trên 2.165 tấn, nhuyễn thể 200 tấn, cá biển 20 tấn,… Tuy nhiên với phương thức khai thác vẫn còn lạc hậu, các nguồn lợi tài nguyên và môi trường biển luôn bị đe dọa và ngày càng cạn kiệt.. - Nhưng đây cũng là một lĩnh vực có nhiều sức ép đối với các vấn đề tài nguyên, môi trường, xã hội cho các nhà quản lý, các nhà khoa học cũng như toàn thể cộng đồng. - Đó cũng là những đểm nóng có khả năng làm ô nhiễm vùng vịnh.. - Hệ thống nước thải thành phố được chia thành ba vùng chính: Vùng thứ nhất nằm phía bắc thành phố (khu đô thị mới). - Vùng này chỉ có một cống thải. - Vùng thứ hai là vùng trung tâm thành phố. - Vùng phía tây nam là khu vực dân cư, du lịch và cảng vụ, khu chế biến thực phẩm, đóng tàu. - Bên cạnh đó, mỗi ngày vịnh Cam Ranh phải chịu hơn 10 tấn rác thải từ các lồng nuôi hải sản và vùng nuôi trồng hải sản ở khu vực quanh vịnh và khu vực đầm Thủy Triều. - Trong những năm gần đây, chất lượng môi trường vịnh Cam Ranh trên diện rộng tuy vẫn còn khá tốt nhưng đang diễn ra với xu thế xấu đi, đã xuất hiện nhiều tai biến môi trường cục bộ ảnh hưởng trực tiếp tới hoạt động nuôi trồng thủy sản. - Chất thải hiện nay vào môi trường vịnh là từ khu vực dân cư, nuôi trồng thủy sản và hoạt động công nghiệp. - Bùi Hồng Long và ThS.. - Nguyễn Hữu Huân đồng chủ nhiệm. - Số liệu tham khảo và kế thừa từ các đề tài cấp tỉnh tại khu vực vịnh Cam Ranh trong các năm do CN. - Địa hình vùng nghiên cứu được xây dựng trên bản đồ có tỉ lệ với các đường đồng mức 0,5m. - Vùng nghiên cứu được giới hạn trong khu vực có kinh độ từ. - Với đặc điểm của khu vực nghiên cứu có địa hình nhỏ hẹp, độ sâu không cao, đặc biệt vùng đầm Thủy Triều thông với vịnh Cam Ranh qua một eo hẹp nên việc mô phỏng các quá trình động lực và khuyếch tán vật chất gây ô nhiễm là phức tạp. - Vì vậy, để có được lưới tính mô phỏng địa hình đáy gần với địa hình thực tế vùng nghiên cứu, dạng cấu trúc không lưới là một trong những giải pháp thường được sử dụng trong mô hình.. - Trong đó, có tiểu vùng được thiết lập với lưới tính tương đối chi tiết là phần ven bờ phía trong vịnh và phần đầm Thủy Triều. - Biên cứng là đường bờ, biên lỏng là phần cửa vịnh tiếp giáp với vùng biển Khánh Hòa. - Giá trị nồng độ các chất ô nhiễm trên toàn bộ miền tính được nội suy từ số liệu quan trắc ta ̣i 18 trạm phân bố trên toàn vịnh và các giá trị tại các biên (hình 3.2, hình 3.3), các kết quả này được sử dụng làm điều kiện ban đầu của các yếu tố ô nhiễm . - Khi đã thiết lập các thông tin cần thiết cho mô hình, tiến hành kiểm tra và hiệu chỉnh mô hình phù hợp với các đặc trưng vùng nghiên cứu. - Thành phần dòng chảy theo phương kinh tuyến có sự sai khác giữa hai chuỗi số liệu, tuy nhiên về xu thế biến đổi trong chu kỳ lớn vẫn thấy có sự đồng dạng.. - Nồng độ các chất gây ô nhiễm tăng lên một cách nhanh chóng và trải dài trên diện rộng. - Kỳ triều cường, khi triều lên, dòng chảy có hướng từ nam. - Tại các nguồn phát các chất gây ô nhiễm có xu hướng bị dồn vào vùng ven bờ tây và dồn lên phía cửa đầm Thủy Triều. - Vùng cửa đầm Thủy Triều cũng nằm trong xu thế này và nhờ vậy áp lực của các chất gây ô nhiễm từ nguồn phát lên vùng ven bờ phía tây và vùng cửa đầm Thủy Triều giảm đáng kể.. - Xét chung trên cả thời kỳ triều cường, phạm vi ảnh hưởng của các thành phần vật chất không ảnh hưởng sâu sắc đến khu vực đầm Thủy Triều, nhưng có ảnh hưởng rõ nét đến toàn khu vực vịnh chính, đặc biệt khu vực cửa vịnh lúc này lại đóng vai trò vô cùng trong việc giải phóng các chất gây ô nhiễm ra khỏi vịnh.. - Bức tranh chung trong thời kỳ này là nồng độ các chất thấp trên toàn vịnh nhưng tăng nhanh tại các khu vực nguồn phát và các vùng xung quanh, khả năng trao đổi nước từ trong đầm Thủy Triều ra ngoài bị hạn chế. - Thời kỳ mùa mưa khu vực tỉnh Khánh Hòa bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 3 năm sau. - Nguồn số liệu về các yếu tố môi trường được lấy từ kết quả khảo sát vịnh Cam Ranh vào mùa mưa thuộc dự án “tính toán khả năng tự làm sạch của vịnh Cam Ranh. - Chính những đặc điểm trên đã làm cho quá trình động lực của vịnh Cam Ranh thêm phần phức tạp, nhưng cũng góp phần làm tăng khả năng trao đổi nước giữa các vùng trong vịnh và giữa vùng nước trong vịnh và vùng nước ngoài vịnh. - Mặc dù vậy, thời điểm triều lên hướng và tốc độ dòng chảy trên toàn vùng nghiên cứu có xu hướng nam - bắc rõ ràng hơn.. - Trong khi đó, xu hướng dòng chảy đông nam – tây bắc có hướng yếu hơn trên toàn vùng nghiên cứu. - Khi các chất ô nhiễm từ các nguồn thải từ vùng ven bờ phía tây đổ trực tiếp ra vịnh, quá trình bình lưu – khuếch tán và các các quá trình sinh học trong bên trong quy định sự phân bố nồng độ các chất này. - Xét trên mặt rộng sự phân bố nồng độ các chất đó phụ thuộc vào thời điểm triều trong chu kỳ ngày và chu kỳ tháng. - Kết hợp với trường dòng chảy được tính toán từ mô đun HD, có thể thấy rằng, tại các nguồn phát, sự phân bố nồng độ các chất này biến đổi theo biến đổi của triều trong một chu kỳ. - Vảo thời điểm triều xuống, dòng chảy có hướng từ phía nam với nồng độ các chất thành phần thấp chảy ngược lên hướng bắc sau khi đã vòng qua khu vực cảng Ba Ngòi rồi chảy thẳng ra cửa vịnh. - Đồng thời với quá trình đó thì lượng nước bị dồn nén trong đầm Thủy Triều cũng chảy ra với vận tốc rất lớn đưa theo các vật chất ô nhiễm đã đưa vào trong quá trình triều lên, quá trình bình lưu và khuếch tán như vậy đã làm nồng độ giảm xuống. - Cũng như vậy, sự lan truyền vật chất ô nhiễm từ trong vịnh ra vùng nước bên ngoài theo hoàn lưu xoáy nghịch thông ra cửa vịnh kết hợp với quá trình thoát nước khi triều xuống. - Những yếu tố trên đã tạo ra bức tranh chủ đạo cho sự trao đổi vật chất giữa vịnh Cam Ranh với vùng nước phía ngoài. - Thông qua các chất chỉ thị môi trường, có thể thấy nồng độ DO trong vịnh là rất tốt cho thấy quá trình bình lưu khuyếch tán trong thời kỳ này là rất tốt. - Nhưng bên cạnh đó ta có thể thấy nồng độ Amoni đang tiến dần đến ngưỡng giới hạn cho phép, trài dài trong một khu vực từ nhà máy thực phẩm đến Mỹ Ca.. - Kết hợp với trường phân bố dòng chảy trên toàn vùng và tại một số vị trí điển hình, có thể thấy rằng quá trình truyền tải vật chất tại các nguồn phát là rất lớn. - Hầu hết các chất đều ở mức thấp dưới mức GHCP, ngoại trừ Amoni vẫn là chất có xu hướng tăng mạnh tại khu vực nguồn thải trải dài xuống cửa vịnh và các cùng xung quanh. - Bức tranh chung trong thời kỳ này là các chất gây ô nhiễm giảm xuống và tương đối đồng nhất trên toàn vịnh.. - Trong đó, tập trung đánh giá tác động của các nguồn thải đến các khu đô thị, du lịch và nuôi trồng thủy sản. - Các khu vực trích xuất số liệu bao gồm 8 khu vực chính, là những khu vực được quy hoạch là trọng điểm phát triển về kinh tế, văn hóa, xã hội và du lịch của huyện Cam Lâm và thành phố Cam Ranh: khu đô thị mới Cam Lâm, khu du lịch Cam Lâm, cửa đầm Thủy Triều, khu dân cư Cam Phúc, sân bay Cam Ranh, cảng Ba Ngòi, cửa vịnh Cam Ranh, nuôi trồng thủy sản Cam Thịnh Đông.. - Các kết quả được trích xuất được so sánh từng yếu tố môi trường với hệ thống tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam về chất lượng cho nước biển ven bờ, bãi tắm và nuôi trồng thủy sản. - Đặc biệt là 3 yếu tố NH4, NO3, PO4 đều gấp 2 lần tiêu chuẩn cho phép đối với nước bãi tắm và gấp 10 lần đối với giá trị cho phép đối với nuôi trồng thủy sản.. - Khu vực đô thị mới Cam Lâm, cả trong thời kỳ mùa mưa và mùa khô thì hầu hết các giá trị chưa vượt ngưỡng cho phép nhưng chỉ số BOD có lúc đạt cực đại là 2,78mg/l đã tiệm cận ngưỡng cho phép nên dễ xảy ra tai biến về môi trường đối với nuôi trồng thủy sản nhưng vẫn còn phù hợp với tiêu chuẩn nước bãi tắm.. - Khu vực đô thị mới Cam Lâm, trong thời kỳ mùa mưa thì hầu hết các giá trị chưa vượt ngưỡng cho phép nhưng chỉ số BOD có lúc đạt cực đại là 2,78mg/l đã tiệm cận ngưỡng cho phép nên dễ xảy ra tai biến về môi trường đối với nuôi trồng thủy sản nhưng vẫn còn phù hợp với tiêu chuẩn nước bãi tắm.. - Cũng như khu vực đô thị mới Cam Lâm, khu du lịch Cam Lâm trong thời kỳ mùa mưa có giá trị BOD cao, đã đạt giá trị cực đại 3,0mg/l rất gần ngưỡng xảy ra tai biến môi trường đối với nuôi trồng thủy sản nhưng vẫn còn phù hợp với tiêu chuẩn nước bãi tắm. - Vì vậy cần tiến hành di dời các lồng, đầm nuôi trồng thủy sản sang khu vực khác.. - Khu vực cửa đầm Thủy Triều, trong thời kỳ mùa mưa vì là khu vực có lượng trao đổi nước mạnh nên nồng độ các chất là không đáng quan ngại. - Tuy vẫn có thể nuôi trồng thủy sản được nhưng do nồng độ NH4 đã vượt chỉ tiêu cho phép có thể chuyển hóa không tốt vào cơ thể sinh vật, do đó khuyến cáo không nên nuôi trồng thủy sản vì ảnh hưởng đến chất lượng thủy sản.. - Khu vực dân cư Cam Phúc, trong thời kỳ mùa khô và mùa mưa đều có các giá trị nồng độ các chất rất ổn định đều chưa vượt ½ chỉ tiêu cho phép theo tiêu chuẩn, là khu vực rất phù hợp với nuôi trồng thủy sản và du lịch.. - Khu vực sân bay Cam Ranh, trong thời kỳ mùa khô và trong thời kỳ mùa mưa đều có nồng độ các chất ổn định, song tiêu chuẩn NH4 cực đại trong 2 mùa đạt mg/l và giá trị trung bình cũng đã dao động tại ngưỡng tiêu chuẩn cho phép nuôi trồng thủy sản, do đó. - Khu vực cảng Ba Ngòi, trong thời kỳ mùa mưa các chất đều có nồng độ ổn định do khả năng trao đổi nước khá mạnh với cửa vịnh. - Nhưng do nằm trong khu vực có hoạt động kinh tế khá nhộn nhịp do đó nồng độ NH4 cực đại cũng đã vượt ngưỡng cho nuôi trồng thủy sản. - Do đó khuyến cáo di chuyển các khu vực nuôi trồng thủy sản ở xung quanh khu vực cảng Ba Ngòi đến nơi khác.. - Khu vực nuôi trồng thủy sản Cam Thịnh Đông, trong thời kỳ mùa mưa, là khu vực duy nhất có các giá trị nồng độ các chất phù hợp nhất cho nuôi trồng thủy sản do đó khuyến cáo không nên phát triển thêm khu đô thị và công nghiệp vì có thể ảnh hưởng đến nuôi trồng thủy sản của khu vực.. - Các kết quả tính toán từ mô hình đã mô phỏng được các quá trình dòng chảy, quá trình lan truyền các chất gây ô nhiễm khu vực vịnh Cam Ranh từ các nguồn thải.. - Theo tiêu chuẩn chất lượng nước nuôi trồng thủy sản thì khu vực vịnh Cam Ranh có nhiều khu vực ven bờ đã bị ô nhiễm NH4, điển hình như các khu vực cảng Ba Ngòi, sân bay Cam Ranh và cửa đầm Thủy Triều.. - Bùi Hồng Long - Trần Văn Chung (2006), “Tính toán thử nghiệm dòng chảy ba chiều (3- D) cho vùng vịnh Vân Phong”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển, 6(1), tr. - PGS.TS Bùi Hồng Long, ThS