i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi và chưa được công bố dưới bất kỳ hình thức nào. Các số liệu được sử dụng trong công trình là trung thực, những vấn đề trích dẫn liên quan đến công trình đều được sự đồng ý của các tác giả. Nghiên cứu sinh Trần Thị Ngân Hà ii LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại Viện Địa lý, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của PGS.TS. Mai Trọng Thông và GS.TS. Đỗ Thị Minh Đức. NCS xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy, cô hướng dẫn. Trong quá trình thực hiện luận án, NCS luôn nhận được sự quan tâm, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi của Ban lãnh đạo Viện Địa lý, cơ sở đào tạo, các phòng chuyên môn thuộc Viện Địa lý, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, của Trường Đại học Vinh, các Sở, Ban, Ngành của thành phố Vinh và tỉnh Nghệ An. NCS cũng nhận được sự động viên, giúp đỡ và nhiều ý kiến đóng góp quá báu của các nhà khoa học và các thầy, cô giáo: TS. Nguyễn Đình Kỳ, PGS.TS. Phạm Hoàng Hải, TS. Lại Vĩnh Cẩm, TS. Vũ Thị Thu Lan, TS. Nguyễn Lập Dân, PGS.TS. Nguyễn Khanh Vân, TS. Phạm Quang Vinh, GS.TS. Trương Quang Hải, TS. Phạm Quang Anh, PGS.TS. Trần Anh Tuấn, PGS.TS. Trần Đức Thanh, PGS.TS. Nguyễn Thục Nhu, PGS.TS. Nguyễn Thị Sơn… Nhân dịp này NCS xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành tới các cơ quan, các tập thể, các nhà khoa học, các thầy cô giáo cùng bạn bè đồng nghiệp và gia đình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành bản luận án này. Nghiên cứu sinh Trần Thị Ngân Hà iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN …………………………………………………………………………… .…i LỜI CẢM ƠN………………………………………………………………… .…………… .ii CHỮ VIẾT TẮT ……………………………………………………… …………… ……… vi DANH MỤC BẢNG.……………………………………………………………………… .vii DANH MỤC BIỂU ĐỒ ………………………………………… .………………………… viii DANH MỤC CÁC BẢN ĐỒ …………………………………………… .……………… ix MỞ ĐẦU .1 1. Tính cấp thiết của luận án 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 2 4. Quan điểm, cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu . 2 4.1. Quan điểm nghiên cứu .2 4.2. Cách tiếp cận nghiên cứu .4 4.3. Các phương pháp nghiên cứu .4 5. Giới hạn phạm vi nghiên cứu của luận án 6 5.1. Giới hạn phạm vi không gian và thời gian 6 5.2. Giới hạn nội dung nghiên cứu 6 6. Các luận điểm bảo vệ 7 7. Những điểm mới của luận án . 7 8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án . 7 9. Nguồn tài liệu . 8 9.1. Tài liệu tham khảo có nội dung liên quan đến luận án 8 9.2. Các công trình khoa học tác giả tham gia thực hiện có liên quan đến luận án 8 9.3. Nguồn tài liệu, số liệu sử dụng cho luận án. .8 10. Cấu trúc của luận án 9 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN CỦA QUÁ TRÌNH ĐÔ THỊ HÓA 10 1.1. MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN ĐÔ THỊ .10 1.1.1. Môi trường 10 1.1.2. Môi trường tự nhiên 11 1.1.3. Môi trường tự nhiên đô thị . 19 1.2. QUÁ TRÌNH ĐÔ THỊ HÓA VÀ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN CỦA QUÁ TRÌNH ĐÔ THỊ HÓA .21 1.2.1. Bản chất của quá trình đô thị hóa . 21 1.2.1.1. Khái niệm đô thị, đô thị hóa 21 iv 1.2.1.2. Đặc điểm của quá trình đô thị hóa 26 1.2.2. Tác động đến môi trường tự nhiên của quá trình đô thị hóa 27 1.2.3. Những tác nhân tác động đến môi trường tự nhiên từ quá trình đô thị hóa 31 1.2.4. Các tiêu chí đánh giá mức độ tác động đến môi trường tự nhiên của quá trình đô thị hóa. 33 1.3. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN CỦA QUÁ TRÌNH ĐÔ THỊ HÓA. 35 1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước 35 1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước . 39 TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 .43 CHƯƠNG 2. HIỆN TRẠNG VÀ NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN Ở THÀNH PHỐ VINH GIAI ĐOẠN 2000 - 2011 .44 2.1. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN Ở THÀNH PHỐ VINH .44 2.1.1. Hiện trạng môi trường không khí . 44 2.1.2. Hiện trạng môi trường nước 49 2.1.2.1. Hiện trạng môi trường nước mặt 49 2.1.2.2. Hiện trạng môi trường nước dưới đất .58 2.1.3. Hiện trạng môi trường đất . 62 2.2. NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN Ở THÀNH PHỐ VINH .64 2.2.1. Những biến đổi của môi trường không khí ở thành phố Vinh . 64 2.2.2. Những biến đổi của môi trường nước ở thành phố Vinh 66 2.2.2.1. Những biến đổi của môi trường nước mặt ở thành phố Vinh .66 2.2.2.2. Những biến đổi của môi trường nước dưới đất ở thành phố Vinh 70 2.2.3. Những biến đổi của môi trường đất ở thành phố Vinh 72 TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 .74 CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN CỦA QUÁ TRÌNH ĐÔ THỊ HÓA Ở THÀNH PHỐ VINH .76 3.1. ĐẶC ĐIỂM QUÁ TRÌNH ĐÔ THỊ HÓA Ở THÀNH PHỐ VINH 76 3.1.1. Sự mở rộng về diện tích, không gian .76 3.1.2. Sự gia tăng về quy mô dân số 78 3.1.3. Sự gia tăng lao động phi nông nghiệp 82 3.1.4. Sự phát triển các ngành công nghiệp và dịch vụ .83 3.1.5. Sự phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật đô thị .87 3.2. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN CỦA QUÁ TRÌNH ĐÔ THỊ HÓA Ở THÀNH PHỐ VINH .92 3.2.1. Các nguồn gây tác động đến môi trường tự nhiên từ quá trình đô thị hóa ở thành phố Vinh ……………………………………………………………………………………… .……92 v 3.2.1.1. Tác động của sự phát triển các hoạt động kinh tế đến môi trường tự nhiên ở thành phố Vinh. .92 3.2.1.2. Tác động của sự gia tăng dân số đô thị đến môi trường tự nhiên ở thành phố Vinh .102 3.2.1.3. Tác động của các chính sách phát triển và quản lý đô thị đến môi trường tự nhiên ở thành phố Vinh 106 3.2.2. Đánh giá mức độ tác động đến môi trường tự nhiên của quá trình đô thị hóa ở thành phố Vinh .112 TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 .119 CHƯƠNG 4. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NHẰM BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN, ĐẢM BẢO SỰ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG TRONG QUÁ TRÌNH ĐÔ THỊ HÓA Ở TP.VINH .120 4.1. CÁC CĂN CỨ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP .120 4.1.1. Thực trạng của quá trình phát triển đô thị và tác động đến môi trường tự nhiên của quá trình ĐTH ở TP.Vinh. 120 4.1.2. Mục tiêu, phương huớng phát triển KT-XH, bảo vệ môi trường, định hướng phát triển không gian đô thị của TP.Vinh đến năm 2020. .122 4.1.3. Quan điểm, chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước về phát triển đô thị và bảo vệ môi trường .124 4.2. CÁC GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN ĐÔ THỊ VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN Ở THÀNH PHỐ VINH .125 4.2.1. Các giải pháp phát triển đô thị, quản lý quá trình đô thị hóa ở thành phố Vinh 125 4.2.2. Các giải pháp bảo vệ môi trường tự nhiên đô thị .129 4.2.2.1. Các giải pháp chung .129 4.2.2.2. Các giải pháp bảo vệ môi trường không khí 135 4.2.2.3. Các giải pháp bảo vệ môi trường nước .137 4.2.2.4. Các giải pháp quản lý rác thải 139 4.2.2.5. Các giải pháp sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên đất .140 TIỂU KẾT CHƯƠNG 4 .145 KẾT LUẬN .146 NHỮNG CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 148 TÀI LIỆU THAM KHẢO 149 PHỤ LỤC 159 vi CHỮ VIẾT TẮT Bảo vệ môi trường BVMT Bảo vệ thực vật BVTV Bắc Trung Bộ BTB Công nghiệp hóa CNH Cụm công nghiệp CCN Công ty cổ phần Công ty CP Chất thải rắn CTR Đô thị hóa ĐTH Điều kiện tự nhiên ĐKTN Giao thông vận tải GTVT Khoa học kỹ thuật KHKT Khu công nghiệp KCN Kinh tế - xã hội KT-XH Liên hợp quốc LHQ Nghiên cứu khoa học NCKH Nghiên cứu sinh NCS Phát triển bền vững PTBV Quy hoạch môi trường QHMT Quy chuẩn cho phép QCCP Quy chuẩn Việt Nam QCVN Xã hội chủ nghĩa XHCN Tài nguyên thiên thiên TNTN Tài nguyên và môi trường TN&MT Thành phố TP Thành phố Vinh TP.Vinh Tiêu chuẩn cho phép TCCP Ủy ban nhân dân UBND vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Tiêu chuẩn chất lượng không khí xung quanh 17 Bảng 1.2. Giá trị giới hạn cho phép của các thông số chất lượng nước mặt 17 Bảng 1.3. Giá trị giới hạn cho phép của các thông số chất lượng nước dưới đất .18 Bảng 1.4. Giá trị giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất .19 Bảng 2.1. Chất lượng môi trường không khí ở TP.Vinh năm 2011 45 Bảng 2.2. Phân cấp đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường không khí ở TP.Vinh 48 Bảng 2.3. Chất lượng nước mặt của các sông ở TP.Vinh năm 2011 .49 Bảng 2.4. Chất lượng nước mặt của các hồ ở TP.Vinh năm 2011 50 Bảng 2.5. Phân cấp đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước sông ở TP.Vinh .50 Bảng 2.6. Phân cấp đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước hồ ở TP.Vinh .51 Bảng 2.7. Chất lượng nước tại các kênh, mương ở TP.Vinh năm 2011 52 Bảng 2.8. Phân cấp đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước các kênh mương ở TP.Vinh .53 Bảng 2.9. Chất lượng nước thải tại một số khu vực dân cư tập trung ở TP.Vinh năm 2011 55 Bảng 2.10. Chất lượng nước thải tại các cụm công nghiệp TP.Vinh năm 2011 56 Bảng 2.11. Chất lượng nước dưới đất tại một số khu vực ở TP.Vinh năm 2011 .59 Bảng 2.12. Phân cấp đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường nước dưới đất ở TP.Vinh 61 Bảng 2.13. Một số chỉ tiêu môi trường đất ở TP.Vinh năm 2011 .63 Bảng 2.14. Chất lượng không khí tại KCN Bắc Vinh giai đoạn 2000 - 2011 65 Bảng 2.15. Chất lượng môi trường không khí tại Ngã tư chợ Vinh giai đoạn 2000 - 2011 .65 Bảng 2.16. Chất lượng nước mặt sông Lam tại cầu Bến Thủy giai đoạn 2000 - 2011 .66 Bảng 2.17. Chất lượng nước mặt của sông Đào (tại cầu Cửa Tiền) giai đoạn 2000 - 2011 .68 Bảng 2.18. Chất lượng nước mặt tại kênh N3 ở TP.Vinh giai đoạn 2000 - 2011 69 Bảng 2.19. Chất lượng nước dưới đất của khu dân cư xã Hưng Hòa, TP.Vinh giai đoạn 2000 - 2011 71 Bảng 2.20. Chất lượng nước dưới đất của khu dân cư phường Quang Trung, TP.Vinh giai đoạn 2000 - 2011 .71 Bảng 2.21. Biến động các loại đất chính ở TP.Vinh giai đoạn 2000 - 2020 (ha) .73 Bảng 3.1. Một số chỉ tiêu về dân số và lao động TP.Vinh giai đoạn 2000 - 2020 .78 Bảng 3.2. Số người nhập cư từ các vùng vào Nghệ An và TP.Vinh năm 2009 .79 Bảng 3.3. Phân bố dân cư vùng đô thị Vinh giai đoạn 2010 - 2020 80 Bảng 3.4. Sự gia tăng giá trị sản xuất và lao động phi nông nghiệp ở TP.Vinh giai đoạn 2000 - 2010 82 Bảng 3.5. Giá trị sản xuất công nghiệp phân theo ngành giai đoạn 2000 - 2010 .84 Bảng 3.6. Một số chỉ tiêu kinh tế - xã hội của các thành phố lớn nhất Việt Nam và TP.Vinh năm 2010 89 Bảng 3.7. Chất lượng nước dưới đất tại một số điểm du lịch ở TP.Vinh năm 2010 .97 Bảng 3.8. Khối lượng chất thải rắn y tế nguy hại của một số bệnh viện lớn ở TP.Vinh giai đoạn 2000 - 2010 .99 Bảng 3.9. Tổng lượng phân bón đầu tư cho cây lúa ở TP.Vinh giai đoạn 2000 - 2010 . 101 Bảng 3.10. Biến động đất chuyên dùng ở TP.Vinh giai đoạn 2000 - 2010 (ha) 117 Bảng 3.11. Bảng tổng hợp các tiêu chí đánh giá mức độ tác động đến môi trường tự nhiên của quá trình ĐTH ở TP.Vinh 118 viii DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 2.1. Chất lượng nước thải bệnh viện Đa khoa Nghệ An năm 2011 58 Biểu đồ 2.2. Hàm lượng BOD 5 của sông Đào giai đoạn 2000 - 2011 .67 Biểu đồ 2.3. Nồng độ NH 4 + tại các kênh mương TP.Vinh giai đoạn 2008 - 2011 .69 Biểu đồ 2.4. Tỷ lệ hộ dân dùng nước sạch ở TP.Vinh giai đoạn 2000 - 2010 .72 Biểu đồ 3.1. Sự gia tăng khối lượng chất thải rắn ở KCN Bắc Vinh giai đoạn 2001 - 2010 93 Biểu đồ 3.2. Sự gia tăng dân số và sản lượng điện ở TP.Vinh giai đoạn 2000 - 2010 .103 Biểu đồ 3.3. Sự gia tăng số lượng ôtô đăng ký hàng năm và khí CO phát thải từ lượng ôtô đăng ký hàng năm ở TP.Vinh giai đoạn 2001 - 2010 104 ix DANH MỤC CÁC BẢN ĐỒ TT Tên các bản đồ Sau trang 1 Hình 2.1: Bản đồ hành chính thành phố Vinh, tỷ lệ 1:65.000 43 2 Hình 2.2: Bản đồ hiện trạng môi trường không khí thành phố Vinh năm 2011, tỷ lệ 1:65.000 48 3 Hình 2.3: Bản đồ hiện trạng môi trường nước mặt thành phố Vinh năm 2011, tỷ lệ 1:65.000 53 4 Hình 2.4: Bản đồ hiện trạng môi trường nước dưới đất thành phố Vinh năm 2011, tỷ lệ 1:65.000 61 5 Hình 2.5: Bản đồ hiện trạng môi trường đất thành phố Vinh năm 2011, tỷ lệ 1:65.000 63 6 Hình 3.1: Bản đồ quá trình mở rộng không gian đô thị thành phố Vinh, tỷ lệ 1:65.000 75 7 Hình 3.2: Bản đồ phân bố các khu công nghiệp, cụm công nghiệp, cơ sở sản xuất công nghiệp, dịch vụ, các khu đô thị mới ở thành phố Vinh năm 2011, tỷ lệ 1:65.000 96 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Đô thị hóa (ĐTH) là một quá trình tất yếu trong lịch sử phát triển của nền văn minh nhân loại. Cùng với sự phát triển của xã hội, quá trình ĐTH đã và đang diễn ra ngày càng mạnh mẽ và sâu rộng ở khắp mọi nơi trên thế giới. Quá trình ĐTH không chỉ là sự biểu hiện sinh động của nền văn minh nhân loại mà còn là nhân tố cực kỳ quan trọng đối với sự phát triển KT-XH ở mọi quốc gia trên thế giới. Quá trình ĐTH càng đựợc đẩy mạnh, sự tác động của nó tới môi trường tự nhiên càng tăng, đặc biệt là những tác động gây ra những biến đổi của môi trường tự nhiên theo chiều hướng tiêu cực, đe dọa sự phát triển lâu bền của xã hội loài người. Cùng với sự phát triển KT-XH của đất nước, vấn đề ĐTH không còn là việc tạo ra cái bề thế, cái hoành tráng của các quần thể đô thị, thoả mãn nhu cầu không những của nhà nước, của cả cộng đồng và của cá nhân, mà còn phải giải quyết các tranh chấp và mâu thuẫn trong sử dụng đất, sức ép lên sử dụng tài nguyên, ô nhiễm môi trường tự nhiên, vấn đề giải quyết việc làm, nảy sinh nhiều tệ nạn xã hội… Vinh là một địa danh có từ lâu đời, được hình thành và phát triển từ cuối thế kỷ XIX. Suốt quá trình phát triển của mình, Vinh đã, đang và sẽ là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa của tỉnh Nghệ An và cả vùng Bắc Trung Bộ. Trong thời kỳ đổi mới, nền kinh tế của thành phố được phát triển khá nhanh, quá trình ĐTH được đẩy mạnh, đặc biệt khi Vinh trở thành đô thị loại I trực thuộc tỉnh Nghệ An. Tuy nhiên, môi trường tự nhiên đang bị ô nhiễm đã gây ra những ảnh hưởng không nhỏ đối với sự phát triển của thành phố và chất lượng cuộc sống dân cư. Để đảm bảo cho TP.Vinh khi được mở rộng hơn về quy mô không gian, dân số, cơ sở kinh tế - kỹ thuật, hạ tầng xã hội đạt được sự phát triển bền vững, cần thiết phải nghiên cứu tác động đến môi trường tự nhiên của quá trình ĐTH ở TP.Vinh. Điều khiển tối ưu quá trình ĐTH nhằm giữ vững và nâng cao chất lượng môi trường sống, bảo đảm sự PTBV là một nhiệm vụ quan trọng và cấp bách trong chiến lược phát triển của TP.Vinh. Cho đến nay chưa có một nghiên cứu có hệ thống về tác động đến môi trường tự nhiên của quá trình ĐTH ở TP.Vinh. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn và kế thừa thành tựu nghiên cứu của các nhà khoa học đi trước trong lĩnh vực môi trường đô thị, NCS đã chọn đề tài: “Tác động đến môi trường tự nhiên của quá trình đô thị hóa ở thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An” cho luận án của mình.