Thực trạng mạng lưới quan trắc, giám sát xâm nhập mặn khu vực đồng bằng Bắc Bộ

Xâm nhập mặn trên thế giới đang được xem là một tai biến môi trường bởi nó ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sinh trưởng, phát triển của cây trồng, làm giảm tính đa dạng sinh học và làm mất cân bằng sinh thái. Ở Việt Nam xâm nhập mặn được coi là một trong những loại hình thiên tai nguy hiểm. Trong những năm gần đây, đặc biệt là các năm 2015, 2016, tình hình thiệt hại do xâm nhập mặn gây ra ngày càng trở nên nghiêm trọng ở các vùng ven biển, nhất là ở đồng bằng sông Cửu Long, đồng bằng sông Hồng… Để có cơ sở triển khai các biện pháp ứng phó với xâm nhập mặn thì việc quan trắc xâm nhập mặn trên các vùng cửa sông là không thể thiếu được. Trong khuôn khổ bài báo này, bằng phương pháp thống kê, phân tích, tác giả đi sâu vào việc nghiên cứu, đánh giá hiện trạng mạng lưới quan trắc mặn ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ thuộc vùng hạ lưu của vùng lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình, đồng thời đề xuất, kiến nghị các giải pháp để tăng hiệu quả của công tác đo mặn trong tương lai.

Biến đổi khí hậu đang là một trong những vấn đề nóng hổi, thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học, nhà quản lý và của người dân, có tính chất toàn cầu. Việt Nam được đánh giá là một trong những quốc gia chịu tác động mạnh mẽ nhất của biến đổi khí hậu. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nước ta là rất nghiêm trọng, trong đó xâm nhập mặn là một trong rất nhiều hậu quả do biến đổi khí hậu gây nên. Biến đổi khí hậu làm gia tăng nhiệt độ của Trái đất, nhiệt độ Trái đất tăng làm dung tích nước của các đại dương tăng, băng từ các vùng cực tan chảy, mực nước biển dâng cao, mở rộng vùng xâm nhập mặn, thu hẹp diện tích nước ngọt và đây chính là vấn đề sống còn đối với nhân loại nói chung và đối với Việt Nam nói riêng, đặc biệt là ở vùng đồng bằng ven biển hạ lưu hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình.

Xâm nhập mặn là quá trình thay thế nước ngọt trong các tầng chứa nước ở ven biển bằng nước mặn do sự dịch chuyển của khối nước mặn vào tầng nước ngọt. Khác với các loại hình thiên tai như bão, lũ lụt, thì xâm nhập mặn diễn ra chậm và có thể gây ra thiệt hại trong thời gian dài. Bởi vậy những tác động của xâm nhập mặn đối với môi trường và kinh tế-xã hội là không hề nhỏ, nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước biển dâng như hiện nay. Đặc biệt là ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ, hạ lưu sông Hồng - sông Thái Bình, hiện tượng xâm nhập mặn đang có xu hướng ngày một tiến sâu hơn, đây là một trong những vấn đề cấp bách cần được giải quyết ngay. Xâm nhập mặn là quá trình tự nhiên nên nếu nắm bắt được nguyên nhân, diễn biến thì chúng ta có thể chủ động đưa ra được những dự báo cũng như giải pháp phòng chống hiệu quả rủi ro thiên tai này. Chính vì những ảnh hưởng và hậu quả nghiêm trọng của xâm nhập mặn gây ra, nhằm đảm bảo an toàn dân sinh, sản xuất, đảm bảo cho nền kinh tế phát triển bền vững và chủ động  ứng phó với tác động của biến đổi khí hậu, nước biển dâng thì xây dựng và nâng cấp hệ thống quan trắc xâm nhập mặn tại vùng hạ lưu sông Hồng - sông Thái Bình được ưu tiên hàng đầu.

Hình 1. Bản đồ lưu vực sông Hồng-sông Thái Bình (phần lãnh thổ Việt Nam).

Xâm nhập mặn và nguyên nhân

Theo Tổ chức Khí tượng Thế giới, chỉ có 2,5% tổng lượng nước trên Trái đất là nước ngọt, phần còn lại là nước mặn. Nguồn nước ngọt lớn nhất lại nằm dưới lòng đất (nước ngầm) và một phần nước mặt nằm rải rác ở nhiều khu vực trên thế giới. Nước ngầm được sử dụng rộng rãi để bổ sung cho nguồn nước mặt nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng. Tuy nhiên, một trong những vấn đề đối với hệ thống nước ngầm ở những vùng ven biển chính là xâm nhập mặn. Xâm nhập mặn làm giảm nguồn nước ngọt dưới lòng đất ở các tầng chứa nước ven biển do cả quá trình tự nhiên và con người gây ra.

Theo Trung tâm phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn: Xâm nhập mặn là hiện tượng nước mặn với nồng độ mặn bằng 40/00 xâm nhập sâu vào nội đồng khi xảy ra triều cường, nước biển dâng hoặc cạn kiệt nguồn nước ngọt.

Xâm nhập mặn khu vực hạ lưu sông Hồng - sông Thái Bình

Do chịu tác động trực tiếp của biến đổi khí hậu nên vào mùa khô nguồn nước ở khu vực hạ lưu hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình có xu hướng giảm dẫn đến tình trạng cạn kiệt nguồn nước trên diện rộng, tình hình lũ lụt trong mùa mưa cũng diễn biến phức tạp hơn, đây cũng là một trong những nguyên nhân gây ra tình trạng xâm nhập mặn tại khu vực này.

Theo kết quả nghiên cứu của Vũ Thanh Ca (1996) đối với đồng bằng sông Hồng, xâm nhập mặn vào sâu mùa khô trên sông chính là khoảng 20km và lớn hơn 20km đối với một số nhánh sông. Giá trị độ mặn lớn nhất đo được tại các nhánh sông chính có lưu lượng nước ngọt cao thường rơi vào tháng 1, trong khi đối với các sông nhánh lưu lượng nước ngọt thấp, giá trị độ mặn lớn nhất đo được thường rơi vào tháng 3. Theo kết quả đo đạc năm 2014 cho thấy độ mặn 10/00 xâm nhập sâu vào các sông với chiều dài so với cửa sông từ 28 đến 33km. Tại sông Đáy độ mặn 10/00 vào sâu đến 31km, sông Ninh Cơ là 32km, sông Hồng 31km, sông Trà Lý 28km.

Thực tế cho thấy, mặn bắt đầu xâm nhập vào sâu đất liền dọc theo các con sông khi mùa mưa kết thúc. Từ giữa đến cuối mùa khô, lượng nước từ thượng lưu đổ về ngày một giảm cũng là thời kỳ xâm nhập mặn nội địa đạt cực đại. Trên các sông thuộc hệ thống sông Thái Bình, mặn xâm nhập vào đất liền ngày một sâu hơn. Độ mặn tại các cống lấy nước vùng cửa sông ven biển vào mùa cạn vượt quá mức cho phép.

Về số liệu thống kê: Độ mặn thay đổi mạnh từ tháng 12 năm trước đến hết tháng 5 năm sau, tăng từ đầu mùa đến giữa mùa rồi lại giảm dần tới cuối mùa (tháng 5). Do ảnh hưởng của hồ Hòa Bình độ mặn trung bình tháng lớn nhất mùa cạn thường xảy ra vào tháng 1 và tháng 2 (chiếm 78% số trạm đo), so với thời kỳ chưa có hồ Hòa Bình độ mặn trung bình tháng lớn nhất mùa cạn lại thường xảy ra vào tháng 3, tháng 4. Độ mặn có xu hướng tăng ở dòng chính sông Hồng và giảm về phía sông Thái Bình. Khả năng bổ sung lưu lượng nước cho vùng hạ du về mùa cạn của hồ chứa Hòa Bình đã cải thiện tình hình xâm nhập mặn. Tính trung bình nhiều năm từ chuỗi số liệu đo đạc, chiều dài xâm nhập mặn 10/00 xa nhất vào trong sông trên sông Thái Bình từ 13-49km (tùy từng khu vực), sông Ninh Cơ 36km, sông Trà Lý 51km, sông Đáy 41km và sông Hồng 14-33km.

Theo kịch bản thấp nhất của Viện Nước tưới tiêu và Môi trường đưa ra, vào năm 2020 vùng đồng bằng Bắc Bộ nhiệt độ sẽ tăng 0,60C; mực nước biển dâng cao hơn 0,11m; lượng mưa về mùa khô giảm ở hầu hết các vùng khí hậu nước ta và lượng mưa thời kỳ từ tháng 3 đến tháng 5 sẽ giảm từ 3-6%. Theo kịch bản này, nếu không có biện pháp kịp thời thì diện tích nhiễm mặn sẽ mở rộng, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp và đời sống nhân dân vùng ven biển đồng bằng Bắc Bộ.

Tại vùng điều tra sông Hồng, quan trắc mặn được đặt ở 02 điểm đo là Trạm Thủy văn Ba Lạt và điểm đo Dương Liễu. Trên sông Trà Lý quan trắc ở 03 điểm đo là Trạm Thủy văn Đông Quý, điểm đo Phúc Khê, điểm đo Ngũ Thôn. Dưới đây là diễn biến độ mặn dọc các sông năm 2013, 2014, 2015.

Bảng 1. Diễn biến độ mặn dọc sông Hồng năm 2013, 2014, 2015.

Bảng 2. Diễn biến độ mặn dọc sông Trà Lý năm 2013, 2014, 2015.

Thực trạng mạng lưới quan trắc, giám sát xâm nhập mặn tại khu vực hạ lưu hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình

Để đưa ra được giải pháp ứng phó kịp thời thì quan sát, quan trắc mặn nhằm cung cấp số liệu phục vụ dự báo cảnh báo về xâm nhập mặn là việc làm hết sức cần thiết.  Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn và Bộ Tài nguyên và Môi trường là hai đơn vị được phân công nhiệm vụ đo đạc, quan trắc mặn sử dụng nguồn ngân sách nhà nước. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đo mặn chủ yếu phục vụ mục đích tưới tiêu và nuôi trông thủy sản, do đó các điểm đo mặn thường được bố trí trên các kênh, mương nội đồng. Bộ Tài nguyên và Môi trường được giao nhiệm vụ quan trắc và đánh giá chất lượng điều tra cơ bản về mặn trên hệ thống các sông chính trên cả nước trong đó có lưu vực sông Hồng-sông Thái Bình.

Việc quan trắc xâm nhập mặn bắt đầu từ những năm 1963 để phục vụ cho nhu cầu quan trắc, dự báo xâm nhập mặn. Cho đến nay, hệ thống trạm đo mặn thuộc hạ lưu hệ thống sông Hồng-sông Thái Bình do Tổng cục Khí tượng thủy văn quản lý hiện có 25 trạm (theo Quyết định số 90/QĐ-TTg ngày 12/01/2016 của Thủ tướng Chính phủ về việc Phê duyệt quy hoạch mạng lưới Quan trắc tài nguyên và môi trường quốc gia giai đoạn 2016-2025, tầm nhìn đến năm 2030), một con số khá khiêm tốn và phân bố không đồng đều ở các cửa sông ven biển, các trạm chủ yếu nằm trên các sông chính, nhánh lớn còn ở các khu vực hẹp hay các sông nhỏ trong cùng hệ thống thường chỉ có 1 trạm/1 điểm đo với thời gian quan trắc không đồng bộ, có trạm quan trắc từ 15-20 năm liên tục nhưng cũng có trạm quan trắc ngắn từ 2-3 năm. Số lượng trạm ít nên công tác quan trắc, giám sát xâm nhập mặn gặp không ít khó khăn.

Hình 2: Vị trí các điểm quan trắc khu vực đồng bằng Bắc Bộ.

Quan trắc chính hiện nay vẫn là công tác thủ công, số lượng trạm quan trắc ít ỏi, mạng lưới các trạm thưa thớt dẫn đến khoảng cách đặt trạm không đảm bảo yêu cầu quan sát, giám sát, dự báo cho độ chính xác cao cũng như có vùng không đảm bảo số liệu quan trắc nên không thể đánh giá chi tiết xâm nhập mặn trên toàn vùng. Bên cạnh đó, quy chuẩn, quy phạm kỹ thuật ban hành từ năm 1999, cách đây gần 20 năm có nhiều điểm chưa rõ ràng chi tiết trong việc đo đạc, điều tra, khảo sát phục vụ các mục đích khác nhau nay đã không còn phù hợp;  nguồn nhân lực có trình độ và kinh nghiệm trong quan trắc đo mặn còn hạn chế; Thời gian đo mặn chưa thực sự phản ánh đầy đủ quá trình xâm nhập mặn do nguyên nhân biến đổi khí hậu gây ra hiện nay.

Ngoài ra với điều kiện kinh tế của nước ta việc nghiên cứu thiết lập hệ thống trạm đo mặn có tính hiện đại hóa tự động hóa phục vụ đánh giá hiện trạng diễn biến mặn cũng như dự báo xâm nhập mặn mới chỉ nằm trong quy mô dự án dùng nguồn vốn của nước ngoài hoặc tư nhân, ở mức độ thử nghiệm trong một thời gian nhất định rồi dừng, hoặc khả năng triển khai nhỏ lẻ chưa có tính rộng khắp. Cùng với đó, việc xây dựng Quy chế cũng như định mức cho hệ thống trạm đo mặn tự động có lẽ chưa thể thực hiện được ngay mà cần phải có thời gian. Lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình là nơi chịu nhiều tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu, của sự xâm nhập mặn và các tác động như gia tăng nhiệt độ, phân bố mưa bất thường… Với tình hình biến đổi khí hậu gia tăng mạnh mẽ, xâm nhập mặn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất và đời sống dân sinh càng khẳng định vai trò của việc quan trắc xâm nhập mặn là quan trọng. Tuy nhiên, thực tế mạng lưới quan trắc xâm nhập mặn hiện nay còn thưa thớt, chưa đáp ứng được yêu cầu. Tuy đã được Nhà nước quan tâm chú ý nhưng do nguồn ngân sách còn hạn chế nên các phương tiện, thiết bị, máy móc phục vụ đo đạc còn mang tính thủ công, thô sơ, mức độ tự động hóa chưa cao; chế độ và tần suất đo một số nơi còn thưa; vấn đề khảo sát định kỳ phục vụ đánh giá xâm nhập mặn, dự báo xâm nhập mặn, trong tình hình mặn diễn biến phức tạp như hiện nay chưa có quy chế và định mức áp dụng riêng.

Chính vì vậy, cần tích cực và nhanh chóng tập trung đầu tư vào mạng lưới quan trắc, nâng cấp, hiện đại đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật cũng như yêu cầu thực tiễn. Quan trắc cần đúng quy định, quy chuẩn kỹ thuật đề ra, phải phù hợp với các quy định của Luật Tài nguyên nước, Luật bảo vệ Môi trường và đặc biệt là Thông tư 39/2016/TT-BTNMT ngày 19 tháng 12 năm 2016 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường Quy định kỹ thuật về Quan trắc và điều tra khảo sát xâm nhập mặn.

Các điểm quan trắc cần thỏa mãn tiêu chí: Phù hợp với kịch bản Biến đổi khí hậu và Nước biển dâng quốc gia đối với khu vực quan trắc; tương quan với các điểm quan trắc khí tượng thủy văn trong khu vực, để từ đó kết nối các thông tin liên quan giữa biến đổi khí hậu và nước biển dâng giữa các điểm quan trắc khí tượng thủy văn và quan trắc chất lượng nước nhằm đánh giá đúng hiện trạng về diễn xâm nhập mặn trên lưu vực sông. Đảm bảo đầy đủ chỉ tiêu các thông số đo mặn theo quy định

Bên cạnh đó, cần tăng cường các trạm đo, các trạm khảo sát cụ thể mỗi điểm quan trắc được lựa chọn cần bổ sung một số điểm lân cận với khoảng cách cách nhau không xa để theo dõi diễn biến của chất lượng nước do tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng cũng như đánh giá các tác động khác đến chất lượng nước. Thời gian và tần suất quan trắc cũng cần thực hiện vào những thời điểm chịu ảnh hưởng mạnh như mùa xâm nhập mặn mạnh nhất (mùa kiệt) vào cuối tháng 3 đến giữa tháng 4 hàng năm, giao mùa giữa vào cuối tháng 4 và đầu tháng 5 hàng năm, mùa nước lũ tràn về mạnh nhất (mùa mưa) vào tháng 8, 9 và giao mùa vào cuối tháng 11, 12 hàng năm.

Ngày nay với sự xuất hiện của công nghệ tự động có thể thông báo diễn biến mặn, chất lượng nước theo thời gian (theo yêu cầu cài đặt). Với công nghệ tự động này, tại trung tâm xử lý các cán bộ những người làm trực tiếp có thể theo dõi các thông số đo được ở từng trạm quan trắc thay vì phải mang vác các thiết bị, công cụ cồng kềnh đến trực tiếp hiện trường để đo đạc thủ công như trước đây. Tuy nhiên để ứng dụng hoàn toàn công nghệ tự động thì chi phí và giá thành đang là vấn đề lớn với toàn ngành. Hiện nay, đây vẫn là một công nghệ mới cần thử nghiệm để đảm bảo độ chính xác nên chúng ta vẫn sẽ kết hợp giữa các phương thức truyền thống xen lẫn hiện đại để đảm bảo quá trình quan trắc, giám sát xâm nhập mặn được diễn ra liên tục không bị gián đoạn.

Kết luận và một số kiến nghị

Để công tác đo đạc, khảo sát mặn khu vực hạ lưu hệ thống sông Hồng-Thái Bình thực sự hiệu quả, phục vụ tốt công tác dự báo xâm nhập mặn, góp phần tích cực vào công tác chỉ đạo ứng phó xâm nhập mặn, đề xuất một số giải pháp sau: Sớm ban hành các văn bản quy phạm pháp luật về công tác đo đạc, khảo sát mặn, đặc biệt là các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật, quy trình kỹ thuật, định mức kinh tế-kỹ thuật cũng như bộ đơn giá khảo sát, đo đạc mặn; tập trung nguồn lực để đẩy nhanh tiến độ xây dựng các trạm đo mặn tại khu vực đồng bằng Bắc Bộ theo Quyết định số 90/2016/QĐ-TTG của Thủ tướng Chính phủ; tăng cường các tuyến khảo sát mặn dọc sông, bắt đầu từ vùng cửa sông có độ mặn cao nhất ngược về phía thượng nguồn đến khi có độ mặn nhỏ hơn 10/000 thì dừng đo để có số liệu phục vụ đầu vào cũng như kiểm nghiệm mô hình thủy lực dự báo mặn trên sông.

Đồng bằng Bắc Bộ có ý nghĩa chiến lược, sống còn trong việc đảm bảo an ninh lương thực cho Miền Bắc rộng lớn, trọng yếu quốc gia, trong khi đó, xâm nhập mặn có ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là sinh trưởng của cây lúa và nuôi tròng thủy sản. Mặc dù vậy việc đầu tư nghiên cứu công nghệ quan trắc, giám sát, dự báo xâm nhập mặn ở khu vực này còn chưa được quan tâm đúng mức (cả về công nghệ dự báo cũng như mạng lưới trạm quan trắc nếu so sánh với khu vực Nam Bộ), vì vậy trong thời gian tới Nhà nước, các Bộ ngành, các nhà nghiên cứu cần quan tâm nghiên cứu, tập trung đầu tư để phát triển công nghệ dự báo mặn, xây dựng mạng lưới quan trắc giám sát mặn cho khu vực này./.​

Theo Bộ tài nguyên và môi trường