Tiến tới giám sát rác thải nhựa ven biển bằng công nghệ viễn thám

* Việt Nam xếp thứ 4 về số lượng rác thải nhựa đổ ra biển

Ô nhiễm nhựa và rác thải đại dương đang trở thành một vấn đề cấp bách toàn cầu, đe dọa đến các hệ sinh thái, chất lượng môi trường và môi trường sống của con người và các loài sinh vật trên thế giới.

Theo báo cáo, Việt Nam là một trong những quốc gia có lượng rác thải nhựa nhiều nhất thế giới và đứng thứ 4 trên 20 quốc gia ở top đầu, với khoảng 0,28-0,73 triệu tấn/năm, tương đương 6% tổng lượng rác thải nhựa ra biển của thế giới.  

Tại một số địa phương ven biển, rác thải nhựa đã trở thành vấn đề ô nhiễm môi trường biển nghiêm trọng. Theo đánh giá hoạt động thu gom rác thải trôi nổi ở vùng biển Quảng Ninh - Hải Phòng, Đà Nẵng - Quảng Nam và Bà Rịa Vũng Tàu - TP. Hồ Chí Minh trong khuôn khổ Dự án thực hiện năm 2010-2013 của Cục  Điều tra và Kiểm soát tài nguyên môi trường biển, khu vực ven bờ biển của các vùng này có rất nhiều loại chất thải trôi nổi trên biển từ chất thải đô thị, chất thải sinh hoạt, đến chất thải từ các hoạt động nông nghiệp, bệnh viện, chất thải từ  những hoạt động đánh bắt, nuôi trồng thủy sản, từ giao thông vận tải trên biển, tảo độc, sinh vật từ các khu vực biển bị ô nhiễm phú dưỡng,…

Trong các loại chất thải đó có nhiều loại khó phân hủy như túi ni-lông, cao su, nhựa,… trôi nổi trên biển gây ô nhiễm, suy thoái môi trường biển, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và mỹ quan. Điều đáng lo ngại nhất là rác thải trôi nổi còn bắt gặp nhiều ở các cửa sông, khu neo đậu tàu thuyền, khu dân cư và khu phát triển du lịch.

Nhận thức được tầm quan trọng của ô nhiễm biển nói chung và ô nhiễm do rác thải nhựa nói riêng ở Việt Nam, Đảng và Chính phủ đã đưa ra những văn bản quan trọng mang tính chiến lược như: Nghị quyết số 36-NQ/TW ngày 22/10/2018 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng về Chiến lược phát triển bền vững kinh tế biển Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2045 đã đặt mục tiêu: “Ngăn ngừa, kiểm soát và giảm đáng kể ô nhiễm môi trường biên; tiên phong trong khu vực về giảm thiểu chất thải nhựa đại dương, ở các tỉnh, thành phố ven biển, 100% chất thải nguy hại, chất thải rắn sinh hoạt được thu gom và xử lý đạt quy chuẩn môi trường”. 

Cùng với đó, ngày 4/12/2019, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 1746/QĐ-TTg về việc ban hành Kế hoạch hành động quốc gia vè quản lý chất thải nhựa đại dương đến năm 2030. Trong đó có các mục tiêu đến năm 2025 “Thực hiện việc quan trắc hằng năm và định kỳ 5 năm một lần đánh giá hiện trạng rác thải nhựa đại dương tại một số cửa sông thuộc 5 lưu vực sông chính tại Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Nam Bộ và tại các đảo có tiềm năng phát triển du lịch thuộc 12 huyện đảo” và đến năm “Mở rộng quan trắc hằng năm và định kỳ 5 năm một lần đánh giá hiện trạng rác thải nhựa đại dương tại một số cửa sông thuộc 11 lưu vực sông chính và tại 12 huyện đảo”.  

Bên cạnh đó, ngày 7/1/2020 Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 28/QĐ-TTg về việc phê duyệt Chương trình trọng điểm điều tra cơ bản tài nguyên, môi trường biển và hải đảo đến năm 2030 bao gồm các nội dung liên quan đến điều tra, đánh giá hiện trạng rác nhựa biển ở Việt Nam; đề xuất giải pháp kiểm soát, quản lý. 

 Tuy nhiên, để đạt được mục tiêu trên, một trong những vấn đề khó khăn hiện nay đối với nhiệm vụ điều tra, khảo sát và giám sát ô nhiễm do rác thải nhựa trên biển đó là sự thiếu hụt về cơ sở khoa học, công nghệ, dữ liệu và thông tin về hiện trạng cũng như thiếu công cụ giám sát thường xuyên, hiệu quả tình trạng ô nhiễm rác thải nhựa ở môi trường biển.

Mặt khác, hiện nay vẫn chưa có những công cụ thực sự hiệu quả để có thể giải quyết vấn đề này, do phạm vi giám sát quá rộng, các phương pháp quan trắc giám sát truyền thống khó có thể phủ trùm và thực hiện một cách thường xuyên. 

*Công nghệ viễn thám - giám sát trên diện rộng

Xuất phát từ thực tiễn đó, Cục Viễn thám quốc gia triển khai xây dựng Dự án “Giám sát rác thải nhựa ven biển bằng công nghệ viễn thám”. Dự án được kỳ vọng sẽ góp phần nâng cao hiệu quả công tác quản lý, giám sát ô nhiễm rác thải nhựa trên biển và vùng ven bờ. Bên cạnh đó, với phương pháp và quy trình công nghệ tiên tiến, Dự án sẽ cho phép các cơ quan quản lý nhà nước và chính quyền địa phương kịp thời phát hiện và tiến hành giám sát trên diện rộng đối với các bãi, đám rác thải nhựa lớn cũng như ảnh hưởng của chúng tới môi trường sinh thái. 

Theo ông Nguyễn Quốc Khánh, Cục trưởng Cục Viễn thám quốc gia, công nghệ viễn thám sử dụng các loại ảnh chụp từ không gian với diện tích phủ trùm lớn, tần suất chụp lặp lại ngày càng cao, cung cấp thông tin được thu nhận trên nhiều kênh phổ khác nhau sẽ là công cụ hữu hiệu, hỗ trợ và khắc phục được một số mặt hạn chế của công tác quan trắc trực tiếp trên biển.  

Bên cạnh đó, do dữ liệu viễn thám SAR rất nhạy cảm với độ nhám của các đám rác thải nhựa so với bề mặt xung quanh nên có thể được khai thác để phát hiện, khoanh vẽ và giám sát các khu vực có ô nhiễm rác thải nhựa. Dữ liệu ảnh SAR cũng có thể là công cụ hữu ích để phát hiện và giám sát các thành phần vi nhựa.

Theo nghiên cứu, các vật chất nhựa trôi nổi trên biển sẽ tạo ra môi trường sống cho các vi sinh vật. Hoạt động của các vi sinh vật trên bề mặt vật chất nhựa sẽ tạo ra các lớp màng sinh học và các vệt (mảng tối). Những màng sinh học và các vệt này có thể quan sát được trên ảnh radar (các mảng tối trên ảnh radar đen trắng) trong khi không thể nhận biết được trên ảnh quang học.

Vì vậy, việc sử dụng kết hợp các loại dữ liệu ảnh viễn thám khác nhau và dữ liệu điều tra, khảo sát trực tiếp trên biển là phương án rất khả thi và hiệu quả cao trong giám sát ô nhiễm rác thải nhựa trên biển. Thông qua việc giám sát sự phát tán rác thải nhựa vào biển từ nhiều nguồn khác nhau như từ đất liền thông qua các hệ thống sông, các hoạt động kinh tế - xã hội ven biển, các hoạt động trên biển và sự di chuyển rác từ đại dương và vùng biển lân cận vào Biển Đông của Việt Nam. 

Mặt khác, phương pháp viễn thám được xem là phù hợp và hiệu quả khi sử dụng nhằm phát hiện sớm và phân loại rác thải nhựa trên biển do sự khác nhau rõ rệt về phản xạ phổ của rác thải nhựa so với môi trường xung quanh. Các đặc điểm về hình dạng, cấu trúc cũng có thể được sử dụng trong nhận dạng rác thải nhựa trên biển.

“Với việc áp dụng giải pháp kỹ thuật xử lý dữ liệu viễn thám kết hợp với mô hình mô phỏng sẽ giảm rõ rệt công tác khảo sát lấy mẫu trên biển, góp phần giảm chi phí nhân công, trang thiết bị, tàu thuyền. Đặc biệt, Dự án sẽ góp phần nâng cao hiệu quả công tác quản lý, giám sát ô nhiễm rác thải nhựa trên biển và vùng ven bờ, cho phép các cơ quan quản lý nhà nước về môi trường như Tổng cục Môi trường, Tổng Cục Biển và Hải đảo, các Sở Tài  nguyên môi trường và chính quyền địa phương kịp thời phát hiện và tiến hành giám sát trên diện rộng đối với các bãi, đám rác thải nhựa lớn cũng như ảnh hưởng của chúng tới môi trường sinh thái” – ông Nguyễn Quốc Khánh nhấn mạnh.