Các kết quả quan trắc chất lượng nước vùng cửa Cẩm - Bạch Đằng trong tháng 7 năm 2006, tháng 4 năm 2007 và các số liệu quan trắc nhiều năm, có thể đưa ra một số nhận xét sau: Hàm lượng
Trang 1Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển, Phụ trương 1 (2009) Tr 136 - 153
HIEN TRANG VA XU THE BIEN DOI MOI TRUONG NUOC
KHU VUC CUA CAM - BACH DANG LUU VAN DIEU, TRAN DUC THANH, NGUYEN THI PHUONG HOA
Tóm tắt: Khu vực cửa Cấm - Bạch Đằng nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc:
Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh, là một điểm nóng phát triển kinh tẾ của vùng Các hoạt
động phát triển đã tạo ra các tác nhân gây ô nhiễm, tác động đến chất lượng môi trường và
ảnh hưởng bắt lợi đến các hệ sinh thái, các ngành kinh tế biển
Các kết quả quan trắc chất lượng nước vùng cửa Cẩm - Bạch Đằng trong tháng 7 năm
2006, tháng 4 năm 2007 và các số liệu quan trắc nhiều năm, có thể đưa ra một số nhận xét sau: Hàm lượng các chất dinh dưỡng tương đối cao, một số chất có hàm lượng vượt GHCP nhu nitrat, silical, nhưng nông d6 chlorophyll-a thdp duéi GHCP, chưa có biểu hiện hiện tượng nở hoa của thực vật do nước vùng này có hàm lượng 1SS khả cao, cản trở sự phát triển của thực vật nổi
Đối với mục đích nuôi trồng thuỷ sản, nước vùng cửa Cám - Bạch Đằng có biếu hiện bị
ô nhiễm bởi các tác nhân như: TSS, nitai, silicat, dẫu, kẽm và coliform
Theo không gian từ cửa sông, ven bờ ra phía ngoài khơi, mức độ ô nhiễm giảm dân Trong 4 khu vực, khu vực I (trong sông) và IH (Ba Lạch đến Đô Sơn) môi trường nước bị ô nhiễm cao hơn các khu vực II (giữa sông) và IV (ven bờ Lạch Huyện - Cát Bài
Theo thời gian chất lượng nước có xu hướng trong mùa mưa bị ô nhiễm cao hơn mùa
khô và bị suy giảm từ năm 2003 đến 2006
I MO DAU
Khu vực cửa sông Câm - Bạch Đăng là một bộ phận của vùng kinh tế trọng điểm
phía Bắc: Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh và nằm cạnh các trung tâm kinh tế quan
trọng, các khu du lịch, nghỉ mát nỗi tiếng (Đồ Sơn - Cát Bà - Hạ Long), khu di sản thiên nhiên Thế giới vịnh Hạ Long, Khu đự trữ sinh quyển Cát Bà và Vườn Quốc gia Cát Bà
Khu vực cửa sông có nhiều lợi thế phát triển kinh tế như cảng biển và giao thông thủy,
nuôi trồng và đánh bắt hải sản, du lịch, dịch vụ Trên vùng thượng du của hệ thống sông
có các khu đô thị, công nghiệp lớn như Hải Phòng, Thái Nguyên, Việt Trì và Hà Nội Các
hoạt động phát triển đã tạo ra các tác nhân gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí .trong đó môi trường nước là rất đáng kể Lượng chất thải các loại theo các dòng thải đỗ
136
Trang 2ra sông rồi dé ra biên, tác động đến chất lượng môi trường và ánh hưởng bắt lợi đến các hệ
sinh thái, các ngành kinh tế biển
Bài báo này tập trung đánh giá hiện trạng và sự biến động môi trường nước cửa Cắm
- Bạch Đăng làm cơ sở để đề xuất các giải pháp kiểm soát, bảo vệ môi trường thích hợp
II TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHAP
Các tài liệu sử dụng cho bài báo gồm:
- Số liệu thu thập trong nhiều năm từ 2003 - 2006 bởi các đề tài có liên quan trong khu vực cửa sông Bạch Đăng [1 I]
- Số liệu điều tra khảo sát trong hai dot: thang 7 nam 2006, đại diện cho mùa mưa và tháng 4 năm 2007 dai dién cho mùa khô Mẫu nước được thu tại 15 trạm và 2 tầng vào thời kỳ triều kém Vị trí thu mẫu thẻ hiện tại hình 1
Các phương pháp thu, bảo quản và phân tích các thông số môi trường dựa theo các
quy định và các tiêu chuân Quốc gia và Quốc tế [2, 4, 5]
- Nhiệt độ nước, độ muối, pH, DO xác định bằng máy đo chuyên dụng tại hiện
- Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) được xác định bằng phương pháp trọng lượng
- Các chất dinh dưỡng xác định bằng phương pháp trắc quang: Amoni xác định băng phương pháp trắc quang xanh indophenol, nitrit bằng phương pháp Grise-llosway; nitrat bằng phương pháp trắc quang sau khi khử đến nitrit bằng cadmi; phosphat bằng phương pháp amonimolipdat với chất khử thiếc II clorua; silicat bang phương pháp molypdosilicat
- Nhu cầu oxy sinh hoá được xác định bằng phương pháp trực tiếp và chuẩn độ Winkler
- Nhu cầu oxy hoá học xác định bằng phương pháp oxy hoá kali permanganat trong
môi trường kiểm
- Các kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cđ) được xác định bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa
- Asen được xác dịnh bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử kỹ thuật hydrua
- Thuỷ ngân được xác định bằng phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử hoá hơi lạnh
- Dầu được xác định bằng phương pháp trắc quang sau khi chiết bang dung mdi
137
Trang 3- Xyanua xác định bằng phương pháp chưng cất và trắc quang với pyridin / axit
bacbituric
- HCBVTV cơ clo xác định bằng phương pháp sắc ký khí với đầu đo cộng kết điện
tit (GC/ECD)
ake TL T - — I
~ _ _— Kế, | cal ot Jt ? 4
% > ( Py 4 \=”
s & tH 5
từ
Td
o
mm
Banya J7
ith
‡
9$
¬- + + —i
*
Hình 1: Sơ đồ vị trí thu mẫu nước khu vực cửa sông Cắm - Bạch Dang
138
Trang 4Đề đánh giá mức độ biến động chất lượng môi trường, hệ số tai biến (RQ) đã được
sử dụng và tính theo công thức [1, 3]:
C¡
RQ =
Ctc
Trong đó: C¡ là nồng độ chat i; Ctc: là nồng độ GHCP đối với nước nuôi trồng thủy sản và nước dùng cho bãi tắm theo TCVN 5943-1995 và Ngưỡng ASEAN Theo Nguyễn Tac An va nnk, 2004 [1], néu RQ < 0,25, rất an toàn về mặt môi trường: Nếu 0,25 < RQ< 0,75: an toàn về mặt môi trường: Nếu 0,75 < RQ < l : có nguy cơ gây tai biến môi trường; Néu RQ > 1: gây tai biến môi trường [1]
Để xem xét đánh giá sự phân bố các yếu tổ môi trường vùng cửa sông Bạch Đằng theo không gian, chúng tôi phân chia vùng cửa sông thành 4 khu vực:
- Khu vực I: Trong sông, gồm các tram 1, 2
- Khu vực II: Giữa sông, gồm các trạm 4, 7, 10
- Khu vực III: Ba Lạch - Đề Sơn, gồm các trạm: 3, 12, 13, §, 9
- Khu vực IV: Lạch Huyện - Cát Bà, gồm các trạm: 5, 14, 15, 6, 11
HI KÉT QUÁ VÀ THẢO LUẬN
1 Đặc trưng thuỷ lý, thuỷ hoá
1.1 Nhiệt độ nước
Nhiệt độ nước khu vực cửa Cắm - Bạch Đẳng trong năm đao động trong khoảng từ 18,1 đến 31,6°C, tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng 1, 2, tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 7 - 8 Nhìn chung chênh lệch nhiệt độ nước giữa các tháng trong năm khoảng 14°C (bảng 1)
Bảng 1: Giá trị trung bình tháng của nhiệt độ nước khu vực cửa Bạch Đăng
Nhiệt độ
trbình | 18,4 | 18,1 | 18,6 | 22,5 | 27,0 | 29,3 | 30,5 | 31,6 | 28,6| 26,2 | 25,4 | 20,8 (°C)
1.2 Độ muỗi
Độ muối trong nước cửa Cấm - Bạch Đăng biến động theo hai mùa: mùa khô từ
139
Trang 5
tháng 11 đến tháng 4, độ muối tăng cao, dao động trong khoảng từ 25 đến 29%o Mùa
mưa, từ tháng 6 đến tháng 10 độ muối giảm tháp và biến động mạnh, dao động trong
khoảng từ 10 đến 22 %o (bảng 2)
Bảng 2: Độ muối trung bình tháng trong khu vực cửa sông Cấm - Bạch Đằng
Độ muối
(%0)
1.3 pH
Sự phân bố và biến động của pH khu vực cửa Bạch Đằng cũng tương tự như độ muối: Theo thời gian, pH tăng cao vào các tháng mùa khô và giảm thấp vào các tháng mùa
mưa, dao động trong khoảng từ 7,77 đến 8,04, nước thuộc loại kiềm yếu (bảng 3)
Bảng 3: pH trung bình tháng tại khu vực cửa Cắm- Bạch Đằng
pH | 7.78 | 7.95 | 7.84 | 7.79 | 8.04 | 7.79 | 7.77 | 8.03 | 7.94 | 7.91 | 7.90 | 8.00
2 Chất lượng nước
2.1 Chat ran lo lieng (TSS)
60
mg/l 0
500 7
400 4
300 74
200 ¬
100 ~
EHM.kho & M.mua
Hình 2: Néng dé TSS trong ving ctra Cam - Bach Dang
140
Trang 6Nồng độ TSS trong nước vùng cửa Cấm - Bạch Đằng trong mùa mưa cao hơn mùa khô: mùa mưa luôn vượt GHGP, trong đó khu vực III cao nhất và khu vực IV thấp nhất Mùa khô, nồng độ TSS trung bình tại hai khu vực I và III vượt GHCP (hình 2)
2.2 Chất hữu cơ tiêu hao ô xy
Sự ô nhiễm nước bởi các chất hữu cơ tiêu hao ô xy làm suy giảm chất lượng nước,
tác động xấu đến sự sống trong thuỷ vực do sự giảm nồng độ ô xy trong nước và tạo ra khí
độc đối với sinh vật
Để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ tiêu hao ô xy, hệ số tai biến RQhc đã được sử dụng, với nồng độ GHCP theo tiêu chuẩn chất lượng nước biển ven bờ dùng cho
nuôi trồng thuỷ sản (TCVN 5943-1995)
Trong mùa mưa có sự tăng cao của hệ số tai biến RQhc hơn mùa khô, tại khu vực Ill (Ba Lach đến Đồ Sơn), RQhc cao nhất Ngược lại mùa khô RQhc cao nhất tại khu vực [ rong sông) (hình 3)
RQhe °? | —” _
0.15 †—
0.1 4
0.05 4
Khu vuc
Hình 3: Biến động RQbc tại các khu vực trong vùng cửa sông Cấm - Bạch Đằng 2.3 Sự phủ duéng (Eutrophication)
Phú dưỡng của một thuỷ vực là sự tăng cao quá mức nồng độ các chất đỉnh đưỡng dẫn đến gia tăng năng suất sinh học, làm xuất hiện hiện tượng nở hoa của tảo Sau khi nở hoa, tảo bị suy tàn, quá trình phân huỷ tảo chết bởi vi sinh vật sẽ tiêu thụ ô xy và làm giảm
nồng độ ô xy trong nước Do vậy khi vực nước bị phú dưỡng, chất lượng nước bị suy
giảm, sẽ tác động bất lợi đến sự sống của thuỷ sinh vật Đánh giá sự phú dưỡng vực nước
thường thông qua việc đánh giá múc nồng độ các chất dinh dưỡng nitơ, phospho, silic và
chlorophyll trong nước
141
Trang 7- Các chất dinh dưỡng
Trong thành phần hoá học của nước biển, các hợp chất hoá học của nitơ, phospho, silic có vai trò quan trọng đối với môi trường và sự sống của sinh vật Không có các nguyên tố này, sinh vật không thể tồn tại và phát triển Ngược lại, khi nước quá giàu dinh dưỡng sẽ gây ra hiện tượng nở hoa của thực vật nồi
Để đánh giá mức độ ô nhiễm nước, đã sử dụng hệ số tai biến (RQdđ) của các muối dinh dưỡng theo tiêu chuẩn chất lượng nước biển ven bờ dùng cho nuôi trồng thuỷ sản của Việt Nam (TCVN5943-1995) và ngưỡng ASEAN Từ kết quả tính toán RQdd cho thấy môi trường nước vùng cửa Cấm - Bạch Đằng đã bị ô nhiễm bởi nitrat theo Ngưỡng ASEAN và mùa mưa mức độ ô nhiễm cao hơn mùa khô (RQdd trung bình mùa khô khoảng 2,50 và mùa mưa - 3,35), có nguy cơ ô nhiễm cục bộ bởi phosphat (RQ - 0,893 trong mùa mưa tại khu vực I) và silicat (RQ - 0,80 trong mùa khô tại khu vực I) Các muối amoni, nitrit vẫn ở mức nồng độ tháp dưới giới hạn cho phép
Nhìn chung hệ số tai biến của các chất dinh dưỡng khoáng trong vùng cửa Cam
Bạch Đẳng tương đối cao, RQdd trung bình vượt ngưỡng 0,75 Mùa mưa, RQdd cao hơn
mùa khô, trong đó tại khu vực II cao nhất, tiếp đến là khu vực I, thấp nhất là khu vực IV
(hình 4)
0.6 0.4 0.2
0
TC]
1.2
| |
|
|
—]
L_—_— —_——————————— - SS
Hình 4: Biến động hệ số tai biến của các chất dinh dưỡng khoáng (RQdd)
trong vùng cửa Cắm - Bạch Đằng
- Chlorophyll-a
Chlorophyll-a là một thông số gián tiếp đánh giá mức độ phú dưỡng vực nước 'Theo
142
Trang 8tiêu chuẩn chất lượng nước Hồng Kông [S], khi nồng độ Chlorophyll-a vượt qua 10 pg/l được xem là có hiện tượng nở hoa của thực vật nỗi
Nông độ chlophyll-a trong vùng cửa Cấm - Bạch Đăng biến động theo hai mùa: mùa
mưa cao hơn mùa khô và luôn thấp hơn 10 g/l Mùa mưa nồng độ chlorophyll-a trong khu
vực IV cao nhất, khu vực III thấp nhất, tuy nhiên mức độ chênh lệch không lớn (hình 5)
- Nhận xét
Mặc dù nồng độ các chất dinh dưỡng nitơ, phospho và silic tương đối cao, nhưng nước vùng cửa Cam - Bach Dang chưa có biểu hiện nở hoa của thực vật nổi cả trong mùa mưa và mùa khô Nguyên nhân có thể liên quan đến sự tăng cao nồng độ chất rắn lơ lửng trong nước, nhất là về mùa mưa dẫn đến làm giảm khả năng quang hợp của thực vật trong vực nước Đặc biệt là khu vực III nơi có nồng độ các chất dinh dưỡng cao nhất, nhưng nồng độ TSS cũng khá cao nên đã hạn chế khả năng quang hợp của thực vật nổi dẫn đến nồng độ chlorophyll-a thấp
ngíI
MM.Khô L 2.85
Hình 5: Phân bố nồng độ Chlophyll-a trong vùng cửa Cam - Bach Dang
2.4 Dầu trong nước
Dau trong vùng cửa Cấm - Bạch Đăng có xu hướng tăng cao trong khu vực l và giảm dẫn ra phía cửa sông Trong khu vực ven cửa Ba Lạch - Đồ Sơn trong mùa khô nồng
độ dầu cao hơn các khu vùc giữa sông Khu vực Lạch Huyện - Cát Bà nồng độ dầu trong mùa mưa cao hơn mùa khô Nhìn chung nồng độ dầu cao trong khu vực Ï va IIL
143
Trang 9So vi GHCP (0.3 mg/l) [9] nồng độ dầu trong vùng cửa Cắm - Bạch Đẳng thường
xuyên vượt, trong đó khu vực I luôn có nồng độ dầu cao nhất (hình 6) Như vậy dầu là một tác nhân gây ô nhiêm khá phổ biến trong vùng cửa Cấm - Bạch Dang
0.6
0
Khu vuc M.Kh6 & M.Mua
Hinh 6: Bién déng néng d6 dau trong ving ctra Cam - Bach Dang
2.5 Kim loai nặng
Thuật ngữ “kim loại nặng” (Heavy metals) để chỉ các nguyên tử có mật độ nguyên
tố lớn hơn 6 g/cm? như déng (Cu), chi (Pb), kẽm (Zn), cadmi (Cd), asen (As), thuỷ ngân (Hg), crom (Cr) đôi khi người ta gọi chúng là các kim loại vét (Trace metals)
Một số kim loại nặng có vai trò quan trọng đối với sinh vật như: đồng, kẽm Chúng được sinh vật hấp thụ, có chức năng sinh hóa ở nồng độ thấp nên gọi là các chất dinh dudng vi long (micronutrients) hay cac nguyên tố vét thiết yéu (essential trace elements) Một số nguyên tố không có chức năng sinh hóa đối với sinh vật như chì, cadmi, crom, thuỷ ngân chúng được gọi là các nguyên tố không chính yếu (non - essential elements) Tắt cả các kim loại nặng khi có nồng độ cao trong môi trường (vượt giới hạn cho
phép) đều gây độc hại đối với sinh vật Do chú ng bền, tổn tại lâu dài trong môi trường và
được sinh vật hấp thụ, tích tụ trong cơ thể, do đó sinh vật biển trở thành vật trung gian vận chuyển các kim loại nặng từ môi trường vào cơ thể con người thông qua việc khai
thác sinh vật biển làm thực phẩm
Trong vùng cửa Cấm - Bạch Đẳng, các kim loại nặng được quan tâm quan trắc là: déng (Cu), Chi (Pb), kém (Zn), cadmi (Cd), asen (As) và thuý ngân (Hg)
Dé danh giá hiện trang cac kim loai nang trong nudéc vung ctra Cam — Bach Dang,
144
Trang 10|
Ị
đã sử dụng hệ số tai biến RQkln để xem xét Kết quả tính RQ kln trong các khu vực và trong hai mùa khảo sát được trình bày trong bảng 4
Trong 6 kim loại nặng được khảo sát, kẽm là nguyên tổ có hệ số tai biến RQ lớn nhất, luôn vượt 0.75 là giá trị giới hạn thể hiện sự có thể tác động đến sự sống của sinh vật Đồng trong mùa mưa có giá trị RQ vượt quá 0,75 tại khu vực I,II và II (bảng 4) Nhìn chung RQkln trong mùa mưa cao hơn mùa khô trung bình khoảng 5 lần và khu vực [, II có RQ cao hơn các khu vực khác (hình 7)
Bảng 4: Hệ số tai biến của kim loại nặng (RQkin) trong vùng cửa sông Cấm + Bạch Đăng
đối với nước dùng cho nuôi trồng thuỷ sản
RQkiIn
vùng
1
7 | RQtb
145