Giáo trình bảo vệ môi trường - Phần 3 Bảo vệ đại dương thế giới - Chương 5 pptx

5.10 Công thức 5.10 sử dụng để tính cân bằng các chất ô nhiễm trong các hệ thống một lớp vμ nhiều lớp khi thỏa mãn những điều kiện sau đây: tính toán được tiến hμnh theo các nồng độ tru

gần hai lần lớn hơn hμm lượng trong trầm tích đáy đã tích lũy

được cho đến năm 1920 (Gerlax, 1985) Tương tự, hμm lượng

thủy ngân, chì, cađimi vμ kẽm trong các mẫu khoan trầm tích

đáy hiện đại ở vịnh Phần Lan vμ phần phía bắc biển Bantich đã

tăng 3–5 lần so với những gì quan trắc được vμo đầu thế kỉ 20

(Voipio, 1981)

Đánh giá định lượng về kết vón sinh học các hyđrô cacbua

dầu, thuốc bảo vệ thực vật chứa clo hữu cơ vμ các chất ô nhiễm

khác hiện còn khó khăn

Chương 5 Cân bằng các chất ô nhiễm trong đại dương

Những kết quả nghiên cứu về cân bằng các chất ô nhiễm cung cấp cơ sở để dự báo động thái ô nhiễm của các vùng nước biển vμ đại dương theo những giá trị cho trước về phát thải các chất ô nhiễm, xây dựng những khuyến cáo về chế độ phát thải tối ưu vμ xác định các mức chịu tải cho phép tới hạn hay dung lượng dung hòa của biển với các chất ô nhiễm

5.1 Mô hình cân bằng các chất ô nhiễm

Theo A I Simonov (1973), về định tính, cân bằng các chất

ô nhiễm đối với biển nói chung có thể biểu diễn bằng sơ đồ sau:

) (

) (C C p C m C b C r C a C b C px C p C r C a

(5.1)

ở đây ΔCư gia lượng nồng độ chất ô nhiễm sau thời gian

t

Δ , Cσ ư phát thải từ bờ, C p ư phát thải do sông mang ra, C mư phát thải trực tiếp vμo biển từ tầu, dμn khoan , C b vμ C b′ư lượng tới (lượng đi) trong quá trình trao đổi nước, C pxư phân hủy hóa học, C pσ ư phân hủy sinh hóa, C a,C a′ ư lượng tới (lượng

đi) tại biên nước – khí quyển, C r,C r′ưlượng tới (lượng đi) tại

biên nước ư bùn đáy

Sự bảo tồn trạng thái bình thường của môi trường biển đòi

hỏi phải thỏa mãn những điều kiện hạn chế:

THCP NĐ

≤

< C

0 vμ ΔC≤0 (5.2)

ở đây NĐTHCP – nồng độ tới hạn cho phép các chất ô nhiễm

A I Simonov vμ các cọng tác viên (1978, 1985) đã xây dựng

mô hình tổng quát tính toán động thái các mức ô nhiễm

Phương trình để tính nồng độ trung bình của các chất ô

nhiễm trong biển tại thời điểm t+1 có dạng sau:

t t

t

t t t

t

V

M V

M C C C

+

+ +

1

1 1

hay

1 1

+ +

+











 Δ

ư

=

t t

t

t t

t

V

M V

V C

C , (5.3)

ở đây C t vμ C t+1ư các nồng độ chất, M t vμ M t+1ư các khối

lượng chất, V t vμ V t+1ư thể tích biển tại các thời điểm t vμ t+1,

t

M

Δ vμ ΔV t ư gia lượng khối lượng chất vμ thể tích biển sau

thời kỳ từ t đến t+1

Số hạng thứ nhất ở vế phải phương trình được tính tới khi

biến đổi thể tích một biển nội địa do giảm lưu lượng nước sông

ở các biển ven thì biểu thức

1

1

+

Δ

ư

t

t

V

V

gần bằng một, vì vậy phương trình (5.3) có dạng

1

1

+

t

t t t

V

M C

C (5.4) Phương trình cân bằng có thể biểu diễn qua biến thiên khối

lượng các chất ô nhiễm trong chu kỳ tính toán



 ư

=

ΔM M v M r (5.5)

ở đây M vư tổng tất cả các khoản đi vμo, M r ư tổng các khoản đi ra của cân bằng các chất ô nhiễm

Nếu ký hiệu M t lμ khối lượng các chất ô nhiễm biến đổi trong biển theo thời gian, còn M0 lμ khối lượng ban đầu, thì ta

có phương án sau của phương trình cân bằng:

0

M M

M t = t ư

Δ (5.6) Tốc độ gia nhập các chất ô nhiễm vμo biển trong một đơn vị thời gian sẽ lμ

t

M

q t = v (5.7)

Đồng thời với sự gia nhập các chất ô nhiễm, trong biển diễn

ra quá trình phân rã chúng, chuyển hóa chúng vμo bùn đáy, vμo khí quyển vμ khi trao đổi nước với các thủy vực bên cạnh Mỗi quá trình đó lại được đặc trưng bằng hệ số tốc độ K của mình

được xem lμ không đổi trong khoảng thời gian tính toán Tổng các hệ số được ký hiệu bằng K Trong trường hợp như vậy, cân bằng các chất ô nhiễm có thể mô tả bằng phương trình vi phân

Mdt K dt q

dM = t ư ⋅ (5.8)

Từ phương trình nμy, sau khi tách các biến vμ tích phân từ M0

đến M t vμ từ t=0 đến t, ta được:



















ư

ư



K

q K

q

M 0 (5.9) Với q t vμ K không đổi vμ t→∞, thì khối lượng M t tiệm cận tới giá trị

K

q t

vμ đạt giá trị ổn định cuối cùng với một độ

trễ nμo đó đặc trưng bằng số hạng   (ư ⋅ )













K

q t

exp

quyết định những tính chất động lực của các quá trình diễn ra

trong biển

Bằng cách khai triển thμnh chuỗi, phương trình (5.9) được

dẫn đến dạng sau:

t t K

K M q M

2

2

















⋅ +

ư +

=

  (5.10) Công thức (5.10) sử dụng để tính cân bằng các chất ô nhiễm

trong các hệ thống một lớp vμ nhiều lớp khi thỏa mãn những

điều kiện sau đây: tính toán được tiến hμnh theo các nồng độ

trung bình tỷ trong của các chất ô nhiễm vμ theo các nhiệt độ

trung bình tháng đối với toan bộ không giân lựa chọn của biển,

giả thiết sự liên tục vμ sự đồng nhất các trường ô nhiễm trong

toμn biển hay một vùng của nó, chấp nhận tính đồng đều theo

thời gian của dòng của các chất ô nhiễm đi vμo từ những nguồn

khác nhau theo toμn thủy vực, dòng các chất ô nhiễm ở ranh

giới dưới của lớp mặt chấp nhận tỷ lệ với gradient thẳng đứng

của nồng độ vμ được thực hiện trong các mùa phát triển đối lưu

thẳng đứng Trong trường hợp tập trung các chất ô nhiễm vμo

các váng vμ lớp mặt vi mỏng, việc tính toán cân bằng của chúng

tiến hμnh cho các váng, lớp mặt vi mỏng vμ các lớp nước đệm

một cách riêng biệt, từ giả thiết rằng phần lớn các chất ô nhiễm

trải qua giai đoạn tập trung trong lớp mặt vi mỏng hay váng

Sự phân bố vμ di chuyển của các chất ô nhiễm trong hệ

thống nhiều lớp có thể đặc trưng bằng thời gian lưu lại của

chúng trong từng lớp:



=

r

V

M

T , (5.11)

ở đây Tư thời gian lưu lại, M ư khối lượng các chất ô nhiễm trong lớp ở thời điểm đã cho, V r ư tốc độ tổng cộng của lượng các chất ô nhiễm đi ra theo các kênh khác nhau, tấn/ngμy

5.2 Những yếu tố cân bằng các chất ô nhiễm

Lượng phát thải các chất ô nhiễm vμo biển cùng với nước thải công nghiệp vμ sinh hoạt được tính theo công thức

QC

mσ = , (5.12)

ở đây Qư thể tích tổng cộng của nước thải trong thời kỳ tính toán, Cư nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải

Lượng phát thải các chất ô nhiễm vμo biển cùng với nước sông được ước lượng theo số liệu quan trắc thực địa:

Q C

m p = , (5.13)

ở đây Qư dòng nước trong thời kỳ Δt, Cư nồng độ trung bình các chất ô nhiễm trong thiết diện mỗi sông trong thời kỳ Δt Sơ đồ tính toán lượng phát thải các chất ô nhiễm do sông, theo E D Igolkina (1982) như sau

1 Theo kết quả từng lần đo đạc thủy hóa tính giá trị trung bình số học nồng độ các chất ô nhiễm tại thiết diện ngang sông



=

= n c

i i c

n

C

1

1

(5.14)

2 Theo nồng độ trung bình trong thiết diện sông xác định

được nồng độ trung bình số học trong suốt thời kỳ tính toán



=

= n b

j cj b

C n

C

1

1

(5.15)

3 Theo công thức (5.13) tính lượng phát thải các chất ô

nhiễm trong thời kỳ đã định

Sự không đều của phân bố ô nhiễm trong thiết diện sông,

sự không đồng đều gia nhập của chúng, sự thiếu mối liên hệ

giữa nồng độ của chúng vμ lưu lượng nước trong sông, cũng như

sự hiện diện của nhiều nhân tố khó tính tới buộc chúng ta phải

áp dụng các phương pháp của thống kê biến phân, khi xét xác

suất xuất hiện một nồng độ nμo đó của các chất ô nhiễm trong

dòng nước vμ để tính toán phải chọn thời kỳ chế độ nước sông

đảm bảo tương ứng về mặt thống kê với những kết quả quan

trắc hệ thống

Lượng phát thải váng sản phẩm dầu bởi sông cũng được

xác định bằng cách tương tự:

F C

m vd = b , (5.16) trong đó C b ư nồng độ trung bình các hyđrô cacbua dầu trong

váng trong thời kỳ tính toán, kg/m2; F=BV , ở đây Fư diện

tích mặt nước sông, đi qua thủy trực trong thời kỳ tính toán,

km2

/năm; Bư chiều rộng trung bình của sông tại thủy trực, km;

ư

V tốc độ trung bình của dòng chảy sông trong thời kỳ tính

Để đánh giá lượng phát thải các chất ô nhiễm vμo biển từ

các tầu biển phải có số liệu về thể tích nước thải vμ về nồng độ

các chất ô nhiễm trong các nước thải Ví dụ, từ các nguồn thống

kê được biết rằng, lượng mất mát khi vận chuyển bằng khoảng

0,35 % toμn bộ lượng dầu vận chuyển

Lượng các chất ô nhiễm đi vμo biển trong khi trao đổi nước

với biển lân cận:

1

1V C

m b = (5.17)

ở đây C1ưnồng độ trung bình các chất ô nhiễm trong không

gian trước eo biển ở biển lân cận, V1ư nhập lượng nước trung

bình từ biển lân cận khi trao đổi nước trong thời kỳ Δt

Nếu có số liệu quan trắc về hμm lượng các chất ô nhiễm trong giáng thủy khí quyển, thì khi phân bố giáng thủy đều trên biển, nhập lượng từ khí quyển được tính bằng công thức

gt gt

a C V

m = (5.18) trong thời kỳ Δt

Khi không có đủ số liệu về các chất ô nhiễm xâm nhập vμo biển, có thể sử dụng những thông tin trung bình thống kê đặc trưng cho một số biển về tương quan giữa các lượng nhập chất ô nhiễm qua các kênh khác nhau: thải từ tầu trên biển vμ thất thoát khi sự cố – 28 %, thải từ tầu tại các cảng – 14 %, thải từ

bờ – 16 %, thải theo dòng sông – 28 %, từ khí quyển – 10 %, theo các kênh khác (trao đổi nước tại thềm lục địa) – 4 % tổng nhập lượng Nếu biết chính xác một trong những thμnh phần nhập lượng, có thể tính được tổng nhập lượng các chất ô nhiễm trong thời kỳ xác định

ảnh hưởng của bùn đáy biểu hiện trong các vùng nước nông vμ ven bờ Nhập lượng các chất ô nhiễm từ trầm tích đáy khi xục bùn lμm tăng nồng độ các sản phẩm dầu dạng hoμ tan

vμ dạng nhũ ở lớp mặt:

m r = bão ư trước bão Δ , (5.19) trong đó Cbão vμ Ctrước bão– nồng độ các chất ô nhiễm trong nước trong thời gian bão vμ trước bão, h vμ Sưđộ sâu trung bình vμ diện tích vùng biển, Δt – số lượng ngμy bão trong thời kỳ tính Khi xục bùn đáy biển trong bão, 40–60 % tổng lượng các chất tẩy do bùn hấp phụ sẽ đi vμo nước biển, lượng nμy bằng 10–16 % tổng lượng từ các nguồn khác nhau

Lượng mất các chất ô nhiễm khỏi biển trong khi trao đổi nước với các vùng nước lân cận được tính theo công thức

2

2V C

m b′ = , (5.20)

ở đây C2, V2ư tuần tự lμ nồng độ trung bình các chất ô nhiễm ở

không gian trước eo biển vμ lượng nước trung bình ra khỏi biển

khi trao đổi nước trong thời kỳ Δt

Lượng mất các chất ô nhiễm trong quá trình phân hủy hóa

học vμ sinh hóa (m px+m pσ) có thể tính gần đúng theo phương

trình (5.10), nếu biết khối lượng ban đầu của các chất ô nhiễm,

nhiệt độ trung bình tháng của nước vμ các hằng số tốc độ phản

ứng tổng cộng tương ứng với nhiệt độ (bảng 5.1) Các hằng số

nμy phụ thuộc chủ yếu vμo nhiệt độ nước, ảnh hưởng của độ

muối vμ pH không đáng kể

Bảng 5.1 Phụ thuộc K px+pσ (ngμy ư1) vμo nhiệt độ nước

đối với các sản phẩm dầu vμ các chất tẩy (Simonov, 1985)

Nhiệt độ,

phẩm dầu

Các chất tẩy

Nhiệt độ,

phẩm dầu

Các chất tẩy

- 1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0,0023 0,0026 0,0029 0,0034 0,0039 0,0045 0,0052 0,0061 0,0070 0,0081

0,0195 0,0214 0,0263 0,0309 0,0398 0,0501 0,0683 0,0776 0,0955 0,1202

18

20

22

24

26

28

30

32

34

0,0095 0,0109 0,0128 0,0147 0,0169 0,0193 0,0227 0,0261 0,0307

0,1514 0,1862 0,2291 0,2884 0,3548 0,4467 0,5495 0,6761 0,8511

Vai trò của các quá trình hấp phụ bởi các chất lơ lửng vμ

bùn đáy được xác định từ tương quan giữa các khối lượng các

chất ô nhiễm đi vμo biển vμ bị hấp phụ bởi bùn đáy:

m

t v r

M M

t z C h S D M

M

m K

+

Δ

ư

= +

′ Δ

=

0 0

) 1 (

α (5.21)

trong đó D mư hệ số khuếch tán phân tử, 10ư5 cm2

/s; Sư diện tích đáy, m2 ư, hư độ dμy lớp nước sát đáy, kể cả độ dμy lớp khuếch tán, m; Cư nồng độ các chất ô nhiễm ở lớp nước sát đáy;

ư

z giá trị thực nghiệm, thể hiện tỷ lệ giữa C ở lớp nước sát đáy

vμ lớp khuếch tán mỏng; α hệ số hấp phụ tính đến những tính ư chất hấp phụ của trầm tích đáy

Giá trị z bằng 0,50 đối với các hợp chất thủy ngân; 0,2 –

đối với chất tẩy hoạt tính anion; 0,1 – đối với các sản phẩm dầu; 0,2 – đối với phenol

Nếu có thông tin về số lượng vμ bán kính các kết vón dầu trên mặt nước, thì tốc độ kết tủa trung bình củ chúng được mô tả bằng phương trình:

[exp( 5,3 ) 1]

1 3

ư Δ

μ

ρ (5.22)

ở đây gư gia tốc rơi tự do, Δρ hiệu của mật độ các kết tập dầu ư

vμ nước biển; μ hệ số nhớt động học; ư σr ư độ lệch bình phương trung bình của các bán kính kết tập dầu

Khi đánh giá lượng vận chuyển các chất ô nhiễm từ biển vμo khí quyển, phải tính đến sự vận chuyển chúng từ khối nước vμo trong lớp mặt vi mỏng vμ từ lớp mặt vi mỏng lên khí quyển Trong trường hợp tổng quát các giai đoạn nμy được thể hiện dưới dạng của phương trình đối với hệ số tốc độ dòng đi ra K a:

t a

M M

t l ShC D K

 +

Δ

ư

=

0

) 1 ( α γ

, (5.23)

ở đây γ hệ số tốc độ vận chuyển các chất ô nhiễm từ lớp mặt vi ư mỏng vμo khí quyển, mư2; D t ư hệ số khuếch tán rối; Sư diện

tích mặt biển; hư độ sâu nơi lấy mẫu nước mặt; Cư nồng độ

trung bình của các chất ô nhiễm trong lớp nước mặt; α hệ số ư

vận chuyển ư lμ thương số của phép chia nồng độ trọng lượng

các chất ô nhiễm trong không khí cho nồng độ trong lớp mặt vi

mỏng; lư tỷ số giữa khối lượng các chất ô nhiễm trong lớp nước

mặt dμy 1 m vμ khối lượng các chất ô nhiễm trong lớp mặt vi

mỏng Theo dữ liệu thực nghiệm, giá trị α vμ l đối với các sản

phẩm dầu tuần tự bằng 0,002 vμ 0,05

Việc tính toán lượng mất các chất ô nhiễm từ lớp nước bên

trên xuống các lớp kề dưới được thực hiện cho các mùa trong

năm có đối lưu thẳng đứng phát triển, vμ thông lượng của

chúng tỷ lệ với gradient thẳng đứng của nồng độ Công thức hệ

số tốc độ vận chuyển đối lưu có dạng:

h

b

M M

t S h

C C K

 +

Δ

ư

=

ư

0

0 4

10

, (5.24)

ở đây 10ư4ư tốc độ vận chuyển đối lưu, cm/s; C0 vμ C h ư các

nồng độ các chất ô nhiễm trong lớp mặt vμ lớp dưới; hư độ dμy

lớp gradient nồng độ; Sư diện tích biển (vùng); Δtư khoảng

thời gian phát triển đối lưu

Việc áp dụng thực tế các mô hình cân bằng vμ động thái

mức ô nhiễm nước biển gắn liền với một loạt khó khăn, bởi vì

nhiều tham số cần cho tính toán đến nay vẫn chưa được nghiên

cứu kỹ vμ xác định chưa đủ chính xác

5.3 Cân bằng vμ dự báo biến động mức ô nhiễm nước đại

dương bởi hyđrô cacbua dầu

Việc xây dựng mô hình cân bằng các chất ô nhiễm đã cho

phép dựa vμo các quan trắc thực địa tính được các khoản vμo vμ

ra của cân bằng hyđrô cacbua dầu cho một số vùng nước Đại Tây Dương vμ Thái Bình Dương, cũng như có được những thông tin dự báo về động thái ô nhiễm dầu của các vùng nước đó đến năm 1990 (Simonov, 1985) vμ đến năm 2005 (Simonov vμ nnk., 1986) ở đây sẽ dẫn những kết quả tính toán đối với Bắc Đại Tây Dương (0–60 °N)

Theo dữ liệu thống kê, các nước quanh thủy vực Bắc Đại Tây Dương năm 1975 đã tiêu thụ 754.106

tấn dầu Lượng xâm nhập vμo đại dương bằng 0,23 %, hay 1,73.106

tấn các hyđrô cacbua dầu một năm Lượng hyđrô cacbua dầu nμy phân bố vμ phân hủy ở trong các váng dầu trên mặt, trong lớp mặt vi mỏng

vμ trong lớp 0–100 m với một phần chuyển xuống các lớp sâu Tính toán được thực hiện theo các nồng độ trung bình tỷ trọng của các hyđrô cacbua dầu vμ nhiệt độ nước trung bình tháng đối với toμn vùng nước Bắc Đại Tây Dương Giả sử trong một năm lớp 0–100 m bị xáo trộn hoμn toμn, nhập lượng hyđrô cacbua dầu từ các nguồn khác nhau phân bố đồng đều trên toμn vùng nước, còn sự phân bố nồng độ lμ đơn điệu, với các cực trị ở những đới thềm Chấp nhận rằng tại biên phía bắc của thủy vực (60 °N) chỉ có lượng mất do hải lưu Bắc Đại Tây Dương, tổng thông lượng qua xích đạo bằng 0, tại biên dưới của lớp (100 m) thông lượng tỷ lệ với gradient nồng độ vμ thực hiện với tốc độ

đối lưu thẳng đứng khoảng 10ư4 cm/s

Theo số liệu quan trắc, 3 % tổng diện tích mặt nước bị phủ bởi váng dầu, trong đó thường trực tập trung khoảng 48.103

tấn dầu, thời gian lưu lại của dầu trong váng dầu lμ 17 ngμy Từ váng dầu bay hơi 50 % tổng lượng hydocacbon dầu Hằng số tốc

độ phân hủy trung bình trong váng dầu bằng 0,008 ngμy–1

(0,007–0,0137 ngμy–1

) tuỳ theo nhiệt độ nước)

Độ dμy lớp mặt vi mỏng chấp nhận bằng 500 μm, nồng độ trung bình hyđrô cacbua dầu trong lớp mặt vi mỏng ư 3 mg/l,

thời gian lưu lại trong lớp mặt vi mỏng ư 9 ngμy, hệ số bay hơi

thực nghiệm của hyđrô cacbua dầu, được lấy trung bình tỷ

trọng theo diện tích – 0,007, hằng số tốc độ phân hủy trung

bình bằng 0,024 ngμyư

Trong nước Bắc Đại Tây Dương (0–100 m), nồng độ trung

bình các hyđrô cacbua dầu bằng 0,010 mg/l, gradient thẳng

đứng của nồng độ 0,0001 mg/l vμ thời gian lưu lại trong lớp nμy

ư 241 ngμy

Có tính cả đến thể tích nước trong các lớp, tốc độ chuyển

động của chúng vμ thể tích nước đi theo hải lưu Bắc Đại Tây

Dương vμo Bắc Băng Dương

Bảng 5.2 Cân bằng hyđrô cacbua dầu ở Bắc Đại Tây Dương năm 1975

(Simonov, 1985)

Lượng mất

Bay hơi

Vμo Bắc Băng Dương

Phân rã

Dòng xuống tầng dưới

ở lại trong lớp (váng) Lớp

Nhập

lượng

10 3

tấn

10 3

10 3

10 3

10 3

10 3

Váng mặt 1120,0 560 50 25,3 2,3 369,0 33 6,9 0,6 158,8 14,1

Mặt vi mỏng 621,1 0,4 0,7 0,05 0,01 402 63,9 158,9 25,8 60,0 9,59

0-100m 154,7 ư ư 10,3 6,8 38,6 25,6 62,7 41,6 39,3 26

Các khoản cân bằng hyđrô cacbua dầu ở Bắc Đại Tây

Dương tính toán được (bảng 5.2) có một số đặc điểm riêng

Trong phần mất, giá trị quyết định thuộc về bay hơi vμ phân

hủy (83 % tổng nhập lượng từ mặt) Đối với lớp mặt vi mỏng:

chủ yếu lμ phân hủy (gần 64 %) vμ mất xuống lớp kề dưới (gần

26 % tổng nhập lượng vμo lớp mặt vi mỏng) khi tỷ phần bay hơi

giảm mạnh Trong lớp 0–100 m, phần mất lớn nhất lμ do dòng

đi xuống các tầng dưới (42 %) vμ phân hủy (26 %) Trong tất cả

ba lớp, có tính tới khả năng chuyển một phần hyđrô cacbua dầu xuống các khối nước sâu hơn 100 m, còn lại 0,32.106 tấn (18,5 % tổng lượng nhập vμo Bắc Đại Tây Dương) Lớp 0–100 m chỉ tích

tụ khoảng 39,3.103

tấn hyđrô cacbua dầu, một phần không lớn trong tổng nhập lượng năm (1,734.106 tấn) Từ đây thấy rõ vai che chắn của mặt vμ lớp mặt vi mỏng của đại dương trên đường hyđrô cacbua dầu đi vμo lòng đại dương

Để lập dự báo mức ô nhiễm Bắc Đại Tây Dương cho tương lai, cần biết rằng, với sản lượng dầu thế giới 2,48 tỷ tấn năm

1971, nhập lượng vμo Đại Tây Dương 1,73 triệu tấn, năm 1980 – tuần tự 42 tỷ tấn vμ 3,05 triệu tấn, năm 2000 theo dự báo (nếu duy trì xu thế hiện thời) – tới 6,5 tỷ tấn vμ 4,53 triệu tấn

Sử dụng khối dữ liệu quan trắc 5–9 năm cho từng vùng của Bắc

Đại Tây Dương, người ta đã xây dựng được mối liên hệ giữa nhập lượng dầu vμo nước biển vμ hμm lượng dầu trong váng dầu, lớp mặt vi mỏng vμ toμn lớp nước, sau đó lập dự báo cho năm 2005 Dự báo được tính bằng phương pháp cân bằng theo phương trình (5.9)

Chấp nhận các thμnh phần như sau: nhập từ khí quyển –

40 % tổng nhập lượng, đi lên khí quyển – 40 % tổng hyđrô cacbua dầu trong váng vμ 1,5 % tổng trong lớp mặt vi mỏng Trước tiên, tính các hệ số thực nghiệm về phân bố các hyđrô cacbua dầu trong nước vμ chính xác hóa trữ lượng (M0) trong lớp 0–100 m Kết quả dự báo ước lượng trình bμy ở bảng 5.3 Như đã thấy, mặc dù có sự biến động giữa các năm về ô nhiễm dầu ở những năm 80, nhưng nổi lên lμ xu thế tăng hμm

lượng dầu ở một số vùng của Bắc Đại Tây Dương vμ toμn đại dương So với năm 1980, trên toμn Bắc Đại Tây Dương ô nhiễm

váng dầu đã tăng 1,16 %, còn hμm lượng hyđrô cacbua dầu dạng hoμ tan vμ nhũ so với năm 1975 cần tăng tuần tự 0,013 vμ

0,008 mg/l ở các lớp 0–1 m vμ 0–100 m Mức tăng lớn nhất có

thể xuất hiện ở vùng cận nhiệt đới trung tâm vμ vùng Canari

Bảng 5.3 Dự báo mức ô nhiễm của một số vùng ở Bắc Đại Tây Dương

cho năm 2005 (Simonov vμ nnk., 1986)

Hyđrô cacbua dầu mg/l Vùng Năm

Diện tích váng dầu

1984

2005

ư

ư

ư

0,023 0,019 0,029

0,018 0,014 0,022 Trung tâm cận nhiệt đới phía

bắc

1980

1983

2005

0,30 0,51 1,40

0,022 0,017 0,050

0,017 0,013 0,034 Canari 1980

1983

1984

2005

0,59 1,02

ư 2,20

0,034 0,018 0,042 0,059

0,026 0,013 0,033 0,045 Gulfstream 1975

1984

2005

ư

ư

ư

0,030 0,039 0,046

0,023 0,030 0,035 Toμn bộ Bắc Đại Tây Dương 1975

1980

1983

1984

2005

ư 0,44 0,62

ư 1,60

0,013 0,024 0,015 0,018 0,025

0,010 0,019 0,012 0,013 0,018

Chương 6

ảnh hưởng của các chất ô nhiễm tới hoạt động sống của sinh vật biển

Nhờ những kết quả nghiên cứu theo hướng sinh thái – độc

tố học, đến nay chúng ta đã có được những quan niệm khá chắc chắn về đặc điểm tác động độc hại vμ tác động sinh lý của các chất ô nhiễm tới hoạt động sống của một số loμi thủy sinh Chúng ta sẽ xem xét những tác động đó qua thí dụ với một số nhóm sinh vật biển

6.1 Những chất ô nhiễm trong quần xã thực vật

Các tảo đơn bμo tạo thμnh mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn của đại dương, hình thμnh nên các đặc trưng sản suất sinh học của các hệ sinh thái biển Vì vậy, ảnh hưởng tiêu cực của ô nhiễm môi trường biển có thể thể hiện trong sự biến đổi khối lượng sản phẩm sơ cấp vμ phá hoại cấu trúc của quần thể, khi đó các loμi nhạy cảm bị chết vμ thay thế bởi những loμi kém hơn về phương diện dinh dưỡng Điều nμy kéo theo sự biến đổi

về trao đổi năng lượng vμ vật chất ở các bậc dinh dưỡng cao Thực tế tất cả các loμi phù du thực vật biển đều có độ nhạy cảm cao đối với các chất ô nhiễm vμ biểu lộ khả năng tích tụ mạnh các chất hóa học Người ta đã nhận thấy một số kim loại nặng