phân tích và đánh giá các nguồn thải nitơ vào đầm cầu hai

Ngoài ra, trong quá trình sống và sảnxuất, con người đã đưa thêm nitơ vào môi trường qua các nguồn: nước thải sinhhoạt, phân bón nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản...Tuy nhiên, một lượng

MỞ ĐẦU

1 Lý do lựa chọn đề tài

Hệ đầm phá Tam Giang – Cầu Hai là hệ thống đầm phá lớn nhất vùng ĐôngNam Á với tổng diện tích khoảng 22.000 ha, trong đó đầm Cầu Hai có diện tíchlớn nhất với khoảng 11.200 ha Đầm Cầu Hai đóng vai trò đặc biệt quan trọngtrong quá trình điều hòa dòng chảy, ngăn chặn sự xâm nhập mặn, đánh bắt và nuôitrồng thủy sản Môi trường nước lợ vùng đầm phá còn là điều kiện thuận lợi cho sựphát triển của nhiều loài sinh vật thủy sinh tạo nên tính đa dạng sinh học cao vàmang lại nguồn sinh kế đáng kể cho cộng đồng cư dân sống ven đầm [10] Song,

do sự gia tăng dân số, khai thác và nuôi trồng thủy sản, công nghiệp và du lịch,…đã tạo ra các áp lực lên môi trường đầm Cầu Hai, gây lo lắng về ô nhiễm môitrường nước, sự phú dưỡng

Nitơ là nguyên tố quan trọng trong đất, nước, khí quyển và là thành phầndinh dưỡng thiết yếu của một hệ sinh thái Ngoài ra, trong quá trình sống và sảnxuất, con người đã đưa thêm nitơ vào môi trường qua các nguồn: nước thải sinhhoạt, phân bón nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản Tuy nhiên, một lượng lớn nitơtrong các loại nước thải chảy vào nguồn nhận có thể thúc đẩy sự phát triển của tảo

và làm mất cân bằng sinh thái [43] Trong trường hợp nghiêm trọng có thể dẫn đếngây chết hàng loạt sinh vật thủy sinh, mất đa dạng sinh học và suy giảm giá trị tàisản của khu vực [25] Các vịnh nông ven biển và đầm phá là nơi đặc biệt dễ bị tổnthương bởi sự gia tăng nhanh chóng về dân số và các mục đích sử dụng đất [31].Hơn nữa đây là một trong những vị trí có vai trò quan trọng để phát triển kinh tếnhư du lịch, nuôi trồng thủy sản…vì vậy đầm phá ven biển là chủ đề được nhiềunghiên cứu quan tâm

Trong nhiều năm qua đã có nhiều dự án, đề tài nghiên cứu về chất lượngnước và ô nhiễm nước, trầm tích ở đầm Cầu Hai Tuy nhiên, các nghiên cứu đóchủ yếu đề cập đến nồng độ các chất dinh dưỡng (N, P) trong nước đầm phá TamGiang – Cầu Hai và cho rằng, một trong những lo lắng về sự ô nhiễm nước là sựphú dưỡng [10] Năm 2007, N.V Hợp đã ước tính tải lượng phát thải N và P đổ

vào đầm phá Tam Giang – Cầu Hai cho năm 2003 và 2005, nhưng chưa ước tínhcho riêng đầm Cầu Hai [11] Nói chung, cho đến nay, những nghiên cứu về cácnguồn phát thải N vào đầm Cầu Hai còn rất hạn chế Trong khi đó, những lo lắng

về sự phú dưỡng đầm phá Tam Giang – Cầu Hai nói chung và đầm Cầu Hai nóiriêng đang ngày càng tăng, do chưa kiểm soát được các nguồn phát thải các chấtdinh dưỡng (N, P) vào đầm phá Hơn nữa việc ước lượng đầu vào các chất dinhdưỡng để tính toán cân bằng khối lượng chất dinh dưỡng trong thủy vực đã trởthành một yếu tố thiết yếu trong hầu hết các chương trình nhằm bảo tồn các hệsinh thái (Carney et al,1993; Young et al, 1996; Torrest et al, 2007) [24], [40],[44] Vì vậy, điều tra đánh giá dòng phát thải nitơ đổ vào đầm Cầu Hai sẽ cung cấp

cơ sở cho việc quản lý các nguồn thải có nồng độ nitơ cao trước khi đưa vào đầm

Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi chọn đề tài: “Phân tích và đánh giá các nguồn thải nitơ vào đầm Cầu Hai”.

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu tổng quát

Góp phần xây dựng cơ sở dữ liệu về môi trường cho đầm Cầu Hai, phục vụcho công tác bảo vệ môi trường ở địa phương

2.2 Mục tiêu cụ thể

- Xác định được các nguồn thải chứa nitơ đổ vào đầm Cầu Hai

- Xác định được nồng độ và tải lượng các nguồn phát thải nitơ vào đầm Cầu Hai

- Đề xuất được các giải pháp kiểm soát hàm lượng nitơ trong các nguồn thải đổ vàođầm Cầu Hai

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đề tài tập trung nghiên cứu các nguồn phát thải nitơ đổ vào đầm Cầu Hai

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là đầm Cầu Hai thuộc địa phận huyện PhúLộc, Tỉnh Thừa Thiên Huế

Thời gian nghiên cứu: từ tháng 3 đến tháng 7 năm 2014

4 Phương pháp nghiên cứu

Với mục tiêu và nội dung nghiên cứu, chúng tôi tiến hành các phương pháp:điều tra và thu thập tài liệu, số liệu; phương pháp phân tích, tính toán tải lượng; và

phương pháp xử lý số liệu (Chi tiết các phương pháp được trình bày ở chương 2).

5 Ý nghĩa của đề tài

5.1 Ý nghĩa khoa học

- Góp phần thiết lập cơ sở dữ liệu về các thành phần N trong đầm Cầu Hai

- Nghiên cứu đánh giá các nguồn phát thải N vào đầm Cầu Hai Từ đó giúp

đề xuất định hướng các giải pháp kiểm soát ô nhiễm môi trường nước ở đầm CầuHai

5.2 Ý nghĩa thực tiễn:

Góp phần phục vụ công tác quản lý các nguồn thải N nói riêng cũng như cácchất ô nhiễm khác nói chung cho các mục tiêu sử dụng nước khác nhau của khuvực đầm Cầu Hai

6 Cấu trúc luận văn

Ngoài các phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lụctrong luận văn gồm có 3 chương chính:

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Chu trình nitơ và các nguồn thải chứa nitơ

1.2. Khái quát điều kiện tự nhiên và tình hình kinh tế - xã hội khu vực đầm Cầu Hai1.3. Tổng quan các nghiên cứu trên Thế giới và ở Việt Nam

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nội dung nghiên cứu

2.2 Vị trí lấy mẫu

2.3 Phương pháp nghiên cứu

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Kết quả đo các thông số cơ bản trong nước đầm Cầu Hai

3.2 Nồng độ các dạng nitơ trong nước khu vực đầm Cầu Hai

3.3 Nồng độ các dạng nitơ trong các nguồn nước đổ vào đầm Cầu Hai

3.4 Đánh giá tương quan giữa các dạng nitơ và các yếu tố môi trường cơ bản3.5 Ước tính tải lượng nitơ vào đầm Cầu Hai

3.6 Cân bằng khối lượng nitơ trong đầm Cầu Hai

3.7 Đề xuất giải pháp kiểm soát nitơ trong các nguồn thải đổ vào đầm Cầu Hai

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Chu trình nitơ và các nguồn thải chứa nitơ

1.1.1 Chu trình chuyển hóa nitơ trong môi trường

Nitơ là nguyên tố đa lượng rất cần cho mọi sinh vật, không có nitơ thì không

có bất cứ một tế bào thực vật, động vật nào phát triển được Trong không khí nitơchiếm khoảng 78%, với tổng khối lượng xấp xỉ 4 ×1018 kg và bằng 18% tổng nitơtrên Trái đất [3] Nguồn nitơ trong tự nhiên bao gồm amoni từ sự tích lũy mùn và

phong hóa đá, từ phân bón nitơ hữu cơ (urê, prôtêin, nuclêic, axít amin), từ trồngtrọt (cây họ đậu ) và các dạng ôxit vô cơ NOx từ nhiên liệu hóa thạch, sấm sét…[17].

Đa số các hợp chất nitơ tồn tại dưới dạng chưa sử dụng được ngay cho sinhvật Trong khí quyển, nitơ tồn tại yếu dưới dạng nitơ phân tử (N2) Nitơ vô cơ nàychuyển hóa thành nitơ hữu cơ nhờ quá trình cố định đạm của các vi khuẩn sốngtrong cây, các tảo lục và các vi khuẩn cộng sinh trong rễ của số loài thực vật (ví dụ

Rhizobium có ở trong nốt sần của rễ cây một số loài họ đậu) Việc chuyển hóa nitơ

hữu cơ gồm 4 giai đoạn [17]:

- Amon hóa: thủy phân prôtein và oxy hóa các axit amin thành NH4+

- Nitrit hóa: NH4+ tự do được oxy hóa nhờ vi khuẩn sống trong cây dưới đất

(Nitrosomonas) và dưới biển (Nitrosococcus), cho NO2-

- Nitrat hóa: NO2- được ôxy hóa tiếp do vi khuẩn Nitrobacter trong đất và

nước biển cho NO3- Dưới dạng này nitơ được các thực vật sống trên cạn và dướinước sử dụng

- Khử nitrat: trong điều kiện không có ôxy (ngập úng, cặn lắng…) sẽ diễn raquá trình khử nitrat Trong đó NO2- và NO3- được các vi khuẩn sử dụng làm chấtnhận electron (chất gây ôxy hoá) và chuyển thành N2, trả lại nitơ cho khí quyển

Sự gia tăng dân số cùng với sự phát triển và tiến bộ của sản xuất, nhu cầulương thực, năng lượng và các nhu cầu khác của hoạt động sống ngày một tăngnhanh, góp phần cung cấp một lượng nitơ đáng kể vào môi trường Trong sản xuấtnông nghiệp, nitơ bổ sung vào các hệ sinh thái nông nghiệp từ các loại phân bón.Các nguồn chất thải tạo ra có chứa nitơ như phân chuồng, chất thải của con người,xác bã thực vật, trong công nghiệp…

Như vậy, chu trình nitơ phải xét đồng thời 2 yếu tố tự nhiên và con người.Hình 1.1 thể hiện một cách tổng quát về chu trình nitơ

Hình 1.1 Chu trình tổng quát của nitơ [30]

1.1.2 Các nguồn phát thải nitơ

Nguồn thải nitơ từ các hoạt động của con người, bao gồm sử dụng phân bón,đốt nhiên liệu hóa thạch, và chất thải sinh hoạt tăng gấp đôi tốc độ cố định N cungcấp sinh quyển (Valett et al, 2005) Sự gia tăng nồng độ N trong tự nhiên sẽ ảnhhưởng nghiêm trọng đến vòng tuần hoàn N của các hệ sinh thái hay suy giảm đadạng sinh học của hệ sinh thái đó (Aber et al, 1998; Noges et al, 1998) Tải lượngnitơ được đưa vào môi trường nước bởi hai nguồn khác nhau (EEA, 2005):

- Nguồn điểm: bao gồm các cống thải từ nước thải đô thị, công nghiệp và nuôi trồngthủy sản

- Nguồn thải không điểm: nước chảy tràn từ các vùng đất tự nhiên, đất sản xuấtnông nghiệp và từ lắng đọng trong khí quyển Các nguồn phát thải nitơ vào môitrường nước được thể hiện ở hình 1.2

Hình 1.2 Các nguồn phát thải nitơ vào môi trường nước [26]

1.1.1.1 Nguồn nước thải sinh hoạt

Là nước thải phát sinh từ các hộ gia đình, bệnh viện, cơ quan…chúng đượcdẫn vào những cống thải hoặc mương dẫn đổ vào nơi tiếp nhận như sông, đồ, đầmphá…Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ dễ phân hủysinh học (cacbohiđrat, prôtêin…), các chất dinh dưỡng (N, P) [7] Mỗi người hằngngày tiêu thụ 5 – 16 g nitơ dưới dạng prôtêin và thải ra khoảng 30% trong số đó[30] Trong nước thải sinh hoạt, nitrat và nitrit có hàm lượng rất thấp do lượng oxyhòa tan và mật độ vi sinh tự dưỡng (tập đoàn vi sinh có khả năng ôxy hóa amoni)thấp Thành phần amoni chiếm 60 – 80% hàm lượng nitơ tổng trong nước thải sinhhoạt [3] Nồng độ hợp chất nitơ trong nước thải sinh hoạt biến động theo lưu lượngnguồn nước thải: mức độ sử dụng nước của cư dân, mức độ tập trung các dịch vụcông cộng, có thể thay đổi theo mức sống và tiện nghi của cộng đồng.

1.1.1.2 Nước thải công nghiệp

Là nước thải phát sinh từ các nhà máy, xí nghiệp và các cơ sở sản xuất nhưcác cơ sở chế biến thực phẩm, sản xuất phân bón hay trong một số ngành nghề đặcbiệt như chế biến mủ cao su, chế biến tơ tằm, thuộc da Nước thải công nghiệp baogồm nước thải từ các bộ phận sản xuất, nước thải vệ sinh công nghiệp, nước thảisinh hoạt của công nhân…được thu gom và đổ vào nơi nhận thải (sông, hồ, đầmphá…) Tùy thuộc vào loại hình sản xuất, hoạt động công nghiệp mà nước thảicông nghiệp chứa hàm lượng nitơ khác nhau Ví dụ như nồng độ nitơ tổng trongmột số loại nước thải công nghiệp đã nghiên cứu (bảng 1.1)

Bảng 1.1 Nồng độ nitơ tổng trong một số loại nước thải công nghiệp [3]

Trong sản xuất nông nghiệp, nguồn phân đạm, lân và phân xanh là nhữngnguồn dinh dưỡng rất cần thiết đề cung cấp cho cây trồng, nhưng việc lạm dụnglượng lớn phân bón đã và đang gây ô nhiễm môi trường nước Như lượng nitơ

trong phân đạm urê chiếm 46%, mỗi ha lúa nước sử dụng khoảng 12 kg urê, vớilượng phân đạm sử dụng hàng năm ở nước ta khoảng 2 triệu tấn thì lượng nitơthải vào môi trường cũng khá lớn [3].

Các hoạt động nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là các trang trại nuôi cá, tôm, đây

có thể là nguồn quan trọng đóng góp nitơ vào các vùng nước ven biển [25], đặcbiệt là hoạt động nuôi trồng thuỷ sản rất phát triển ở Việt Nam Khác với nuôiquảng canh và bán thâm canh, nuôi thâm canh sử dụng thức ăn tổng hợp với liềulượng khá lớn, 100 - 120 kg/ngày/ha Thức ăn tổng hợp chứa 30 - 36% prôtêin thô.Người ta ước tính rằng thuỷ động vật nuôi chỉ hấp thu được khoảng 40% lượngnitơ, phần còn lại được thải vào môi trường thông qua hoạt động trao đổi chất vàthức ăn thừa [39] Phân tôm cá, thức ăn thừa và chất bài tiết cũng đóng góp làmtăng nồng độ hợp chất nitơ trong nước ao nuôi [3] Ngoài ra các nhà máy chế biếnhải sản cũng được coi là một trong những nguồn bổ sung các chất dinh dưỡng vàothủy vực ven biển [27] Như vậy có thể thấy hằng năm môi trường phải nhận mộtlượng lớn nitơ từ hoạt động nông nghiệp, góp phần gia tăng nguy cơ phú dưỡngcho nguồn nhận thải

1.1.3 Sự phú dưỡng

Theo WHO (2002), phú dưỡng là một quá trình phức tạp không chỉ xảy racho các vùng nước ngọt mà còn cả nước ven biển nơi có sự phát triển quá mức củathực vật phù du làm ảnh hưởng đến các hệ sinh thái dưới nước, đe dọa đến các loàiđộng vật và sức khỏe của con người Nguyên nhân chính là do sự gia tăng nồng độcác chất dinh dưỡng cho cây trồng có nguồn gốc từ nông nghiệp hay từ các đườngống thoát nước thải

Trong tự nhiên, quá trình phú dưỡng xảy ra trong một thời gian dài do sự tíchlũy các chất N và P từ các sinh vật chết Tuy nhiên, sự gia tăng các chất dinhdưỡng dưới các tác động của con người từ các nguồn thải điểm và không điểm như

là sự rửa trôi phân bón từ quá trình canh tác nông nghiệp, nước thải sinh hoạt từcác hộ gia đình hay từ hoạt động công nghiệp là những nguyên nhân chính thúcđẩy quá trình phú dưỡng xảy ra nhanh hơn [38] Tỷ lệ TN/TP là thông số quantrọng quyết định nguyên tố nào là yếu tố giới hạn sự phú dưỡng [42] Theo ViệnChất lượng nước Đan Mạch, nguồn nước bị phú dưỡng có nồng độ TP > 0,15

mg/L, TN > 0,1 mg/L Bảng 1.2 cho biết yếu tố giới hạn sự phú dưỡng theo các tỷ

lệ TN/TP khác nhau đối với các vực nước khác nhau

Bảng 1.2 Yếu tố giới hạn sự phú dưỡng theo tỷ lệ TN/TP (WHO,2002) [42]

Nước cửa sông/

1.2 Khái quát điều kiện tự nhiên và tình hình kinh tế - xã hội khu vực đầm Cầu Hai

1.2.1 Sơ lược về đầm Cầu Hai

1.2.1.1 Vị trí địa lý

Hệ đầm phá Tam Giang – Cầu Hai giới hạn trong phạm vi từ 16014’ đến 16042’

vĩ Bắc và 107022’ đến 107057’ kinh Đông [15] Hệ đầm phá TG – CH gồm bốn khuvực chính là phá Tam Giang ở phía Bắc, đầm Sam – An Tuyền, Thủy Tú ở giữa vàđầm Cầu Hai ở phía Nam Sơ đồ hệ đầm phá TG – CH được thể hiện ở hình 1.3

Hình 1.3 Sơ đồ hệ đầm phá TG – CH (Nguồn: IMOLA, 2006)

Đầm Cầu Hai nằm phía cuối hệ phá Tam Giang – Cầu Hai có diện tích lớnnhất 104km2 và chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, liên thông với biển Đôngqua cửa Tư Hiền và nằm về phía Đông Nam huyện Phú Lộc Đồng thời, đầm CầuHai cũng tiếp nhận nước ngọt từ một số sông lớn đổ vào như sông Đại Giang, sôngTruồi

Đầm Cầu Hai có dạng lòng chảo, có chu vi khoảng 60km Chiều dài từ CồnTrai đến cửa sông Rui là 9km và từ sông Truồi đến núi Vinh Phong gần 13km Độsâu trung bình đầm Cầu Hai khoảng 1,4m [16].

1.2.1.2 Đặc điểm địa chất và trầm tích nền đáy

Hệ đầm phá phát triển trên nền kiến trúc Hecxinit có bề dày Holocen có thểđạt tới 50-60 m Hệ đầm phá được hình thành và phát triển trong thời gianHolocen Trong đó đầm Cầu Hai phát triển kế thừa trên nền võng hạ kiến tạo rấttrẻ Sự phân bố trầm tích đáy được phân biệt theo 5 tiểu khu vực phản ánh tươngtác sông biển

1.Tiểu khu Ô Lâu – Truồi – Cống Quan đặc trưng bột lớn và bùn bột nhỏxám đen giàu mùn bã hữu cơ

2 Tiểu khu đầm Sam là cát hạt nhỏ, bột lớn xám đen

3 Tiểu khu cửa Tư Hiền, Thuận An cát màu vàng lẫn vỏ sinh vật

4 Tiểu khu Tam Giang – Thủy Tú và các bãi ngập triều ven đầm Cầu Haitrầm tích mịn dần theo chiều sâu, màu nâu vàng, xám nâu

5 Tiểu khu đầm Cầu Hai phát triển kế thừa trên nền võng hạ kiến tạo rất trẻ.Trầm tích đáy chủ yếu là bùn bột nhỏ sẫm màu – xám xanh.[15]

1.2.1.3 Đặc điểm khí hậu và chế độ thủy văn

* Đặc diểm khí hậu

Nằm ở phần cuối của miền khí hậu lục địa phía Bắc Việt Nam và bị che chắnbởi đèo Hải Vân Đó là nguyên nhân gây cho khu vực đầm phá một chế độ khí hậukhắc nghiệt hơn so với các khu vực khác ở miền Bắc Việt Nam Đặc điểm khí hậucủa vùng mang một số đặc trưng sau: [16]

- Nhiệt độ không khí: Nhiệt độ nắng trung bình năm cao (25,420C) Về mùa hè nhiệt

độ trung bình lên đến 28 – 290C và thường tập trung vào các tháng V – VII Khi cógió mùa Tây Nam hoạt động mạnh nên nhiệt độ cao nhất có thể đạt đến 40 – 410C.Ngược lại về mùa đông, nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất từ 200C ở đồng bằngduyên hải và 17 – 180C ở vùng núi Khi có gió mùa Đông Bắc tràn về nhiệt độ thấpnhất có thể xuống dưới 100C ở đồng bằng và 50C ở vùng núi

- Bức xạ mặt trời: Bức xạ mặt trời của khu vực thuộc loại cao Lượng bức xạ cực đạivào tháng VI, VII đạt 8,0 – 9,3 kcal/cm2/tháng, và cực tiểu vào tháng XII đạt 3 –3,3 kcal/cm2/tháng.

- Chế độ gió: Khu vực đầm phá TG – CH chịu ảnh hưởng của hướng gió Tây Bắc

vào mùa đông, hướng gió Tây Nam và gió Nam vào mùa hè

- Chế độ mưa: Do nằm cạnh tâm mưa lớn Bạch Mã (lượng mưa trung bình > 3000

mm/năm), khu vực đầm phá TG – CH có lượng mưa lớn, đạt trung bình trên 2700mm/năm, cao hơn nhiều so với lượng mưa trung bình cả nước (1900 mm/năm).Mùa mưa thường đến muộn kéo dài từ tháng IX tới tháng XII Thời gian mưa tậptrung vào tháng X và XI, đỉnh cao nhất vào tháng X (1130 mm/tháng)

* Chế độ thủy văn

Hệ đầm phá TG – CH nói chung và đầm Cầu Hai nói riêng chịu ảnh hưởngtrực tiếp bởi chế độ thủy văn của các sông đổ vào và chế độ hải văn của vùng biểnvịnh Bắc Bộ tác động thông qua cửa Thuận An và Tư Hiền

Thủy văn sông: Đầm Cầu Hai là nơi hội lưu của sông Đại Giang, sông Truồi.

Mỗi năm trung bình có khoảng 5.171 triệu m3 nước sông đổ vào hệ đầm phá vàmang theo 620.000 tấn bùn cát Sông Truồi có diện tích lưu vực là 180 km2, sôngĐại Giang 99 km2 Hầu hết các sông đều có độ dốc rất lớn vì vậy về mùa lũ vận tốcchảy của sông cao và ngược lại mùa khô vận tốc lại rất nhỏ là nguyên nhân xuấthiện hiện tượng nhiễm mặn vào sâu tới 30 km [8]

Hải văn: Chế độ hải văn của đầm Cầu Hai mang đặc điểm cơ bản nhất của

vịnh Bắc Bộ và chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của thủy triều biển qua cửa biển TưHiền Thủy triều khu vực Tư Hiền thuộc loại bán nhật triều không đều với biên độdao động triều tăng lên 55 – 100 cm [15]

Như vậy do ảnh hưởng của chế độ thủy văn sông và hải văn, mực nước đầmCầu Hai biến đổi không đồng nhất giữa các vị trí trong đầm và giữa đầm với biển

Về mùa khô, mực nước trong đầm luôn thấp hơn mực biển 25 – 30 cm và cao hơnmực nước ngoài biển có thể lên tới 70 cm vào mùa lũ.[8]

1.2.1.4 Giá trị sinh thái và tiềm năng kinh tế

Giá trị sinh thái: Đầm Cầu Hai là một hệ đệm giữa biển và lục địa, có vai trò

cực kỳ quan trọng đối với cân bằng tự nhiên và sinh thái ven bờ Nó ảnh hưởng và

tác động đến vi khí hậu khu vực, chế độ thủy động lực, phân bố và bồi lắng trầmtích ven bờ, lưu giữ và xuất khẩu dinh dưỡng, nguồn giống ra biển, tạo nơi cư trú,sinh đẻ cho các thủy sinh biển di cư mùa và chim trú đông di cư trên quy mô rộnglớn.

Hơn nữa đây là một kho dinh dưỡng giàu có ở một vùng ven bờ nghèo kiệt.Dinh dưỡng vô cơ trong nước và nền đáy giàu hơn phía ngoài biển hàng chục lần.Môi trường mặn lợ thay đổi theo mùa và sự có mặt của các sinh cư thuận lợi cho

cư trú, sinh sản theo mùa của nhiều đối tượng tôm cá và chim nước Sự phong phúcủa các sinh cư như cửa sông, đầm lầy cỏ, thảm cỏ biển, vùng đáy bùn,…đã tạonên ĐDSH cao và bảo vệ sinh vật trước những biến đổi bất lợi của tự nhiên và sựkhai thác quá mức của con người [15]

Giá trị kinh tế: Nhiều loại sinh vật ở đầm Cầu Hai có giá trị kinh tế khai thác

tự nhiên, đánh bắt và nuôi trồng Trong đó, có 4 nhóm cơ bản là rong cỏ, tôm –

cua, thân mềm và cá Trong số rong cỏ, có loài rong biển (Caloglossa ogasawaraensis) làm thuốc giun và loài rong câu mảnh (Gracilaria tenuispitata)

sản xuất ra Agar-agar dùng trong y học và nhiều ngành công nghiệp Ngoài ra,trong đầm phá đã phát hiện 12 loài tôm, 18 loài cua, 20 – 23 loài cá có giá trị kinh

tế cao [15]

Phát triển nông nghiệp: Một diện tích đáng kể đất rìa đầm phá được sử dụng

không thường xuyên trồng lúa, năng suất khoảng 1 – 5 tấn/ha/năm, hoặc rau màu

về mùa khô Các bãi cỏ ngập nước ở cửa sông là nơi chăn thả gia súc trâu, bò vànuôi vịt tới hàng vạn con Hằng năm, khoảng 150 nghìn tấn rong cỏ được khai thác

từ đầm phá làm phân bón, thức ăn gia súc

Du lịch – giải trí: Đầm phá là một khu du lịch giải trí lý tưởng, có nhiều nét

độc đáo và có khả năng lớn phát triển du lịch sinh thái cùng với các hình thức vuichơi giải trí như câu cá, bơi thuyền… Những bãi biển rất đẹp như Thuận An, VinhHiền phía rìa ngoài đầm phá…Vùng đầm phá còn có các di tích khảo cổ, lịch sử,văn hóa, tập quán, lễ hội…góp phần cho phát triển du lịch [15]

1.2.2 Khái quát tình hình phát triển kinh tế - xã hội

1.2.2.1 Dân số và lao động

Dân số huyện Phú Lộc tính đến cuối năm 2012 là 134.815 người, với 137thôn cụm, mật độ dân số bình quân 187 người/km2 Hiện tại ở quanh đầm Cầu Hai

có 8 xã và 1 thị trấn (Lộc An, Lộc Điền, thị trấn Phú Lộc, Lộc Trì, Lộc Bình, VinhHiền, Vinh Giang và Vinh Hưng) Tính đến thời điểm năm 2012, dân số 8 xã có64.600 người, chiếm 47,9% dân số toàn huyện [4]

Lao động 34.214 người, chiếm 41,8% nguồn lao động toàn huyện, trong đósản xuất nông nghiệp chiếm 45%, đánh bắt và nuôi trồng thủy sản chiếm 25%,dịch vụ và nghề khác 30% Tính đa dạng ngành nghề ở các địa phương phát triển,tuy nhiên vẫn chưa sử dụng hết thời gian nhàn rỗi trong sản xuất nông - ngưnghiệp Tuy nhiên, trong thời gian gần đây huyện đã thực hiện chính sách lồngghép các chương trình, dự án đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng phục vụ sản xuất; tậphuấn hướng dẫn kỹ thuật; hỗ trợ vốn vay để khuyến khích phát triển sản xuất, kinhdoanh Vì vậy, năm 2010 tạo việc làm cho 2.050 lao động, tỷ lệ thất nghiệp giảm

từ 6,45% năm 2005 xuống còn 4,8% năm 2010 [18]

1.2.2.2 Hiện trạng các ngành kinh tế

Sản xuất nông nghiệp: Tốc độ tăng trưởng giá trị sản xuất ngành nông nghiệpgiai đoạn 2011 – 2015 tăng 3,43 % so với chỉ tiêu kế hoạch bình quân thời kỳ Đãchú trọng tập trung đầu tư chiều sâu, tạo bước chuyển biến về chất trong sản xuấtnông nghiệp; lồng ghép các chương trình, dự án, chuyển đổi cơ cấu cây trồng vậtnuôi; cải tạo, nâng cấp và đưa giống mới vào sản xuất, các mô hình kinh tế vườn,kinh tế trang trại sản xuất kinh doanh có hiệu quả Năng suất lúa không ngừng tănglên qua các năm, năm 2012 năng suất bình quân ước đạt 55 tạ/ha Năm 2011, sảnlượng lương thực có hạt đạt 36.551 tấn [18]

Sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp: Tình hình sản xuất côngnghiệp có những chuyển biến tích cực, các doanh nghiệp hoạt động sản xuất kinhdoanh khá ổn định, nhiều doanh nghiệp đã dần tháo gỡ khó khăn về vốn và thịtrường tiêu thụ để mở rộng sản xuất, hoặc đầu tư phát triển mới Duy trì và pháttriển các làng nghề truyền thống, hỗ trợ khuyến công cho hơn 20 dự án nhằm khôi

phục các cơ sở sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ, sản xuất và chế biến thủy hảisản…[19].

Chăn nuôi gia súc, gia cầm: Chủ yếu là chăn nuôi hộ gia đình, phân tán, nhỏ

lẻ, nuôi trang trại còn hạn chế Công tác phòng chống dịch bệnh được triển khaithực hiện tốt nên tổng số đàn gia súc, gia cầm tương đối ổn định, chất lượng đànngày càng tăng lên [19]

Nuôi trồng thủy sản: Với khoảng 11.200 ha diện tích mặt nước, đầm Cầu

Hai có nguồn lợi thủy sản rất phong phú, là đối tượng của kế sinh nhai chủ yếucho hàng vạn ngư dân sinh sống ven và ngay trên đầm phá Vì vậy, nuôi trồngthủy sản trở thành hướng chính trong chiến lược phát triển kinh tế của huyện.Nếu sử dụng có hiệu quả tiềm năng của hệ đầm phá sẽ giải quyết được công ănviệc làm cho lực lượng lao động, nâng cao thu nhập, cải thiện đời sống kinh tếcủa ngư dân ven đầm phá; đồng thời, từng bước giảm dần áp lực khai thácnguồn lợi thủy sản tự nhiên Nuôi tôm và cá là hình thức nuôi phổ biến, theo sốliệu thống kê của huyện Phú Lộc, đến cuối năm 2012, diện tích nuôi tôm có xuhướng tăng dần qua các năm Chi tiết về diện tích và sản lượng các hình thứcnuôi trồng được thể hiện ở bảng 1.3

Bảng 1.3 Diện tích và sản lượng các loại hình nuôi trồng thủy sản (Phòng thống

771384

875385

2 II Vẹm, hàu

- Diện tích (ha)

- Sản lượng (tấn)

90225

90220

90227

3 III Cá hồ

- Diện tích (ha)

- Sản lượng (tấn)

310280

310280

3101.247

4 IV Cá lồng

- Diện tích (ha)

- Sản lượng (tấn)

30080

30090

30085

Đánh bắt thủy sản: Tiếp tục được duy trì và phát triển Trong năm 2012, sản

lượng khai thác tự nhiên đạt 6.910 tấn các loại như: tôm, cua, cá, ghẹ, mực và cácsản phẩm khác; trong đó, khai thác biển 5.150 tấn, sông đầm 1.760 tấn (UBNDhuyện Phú Lộc, 2013)

Các ngành dịch vụ: Phát triển rộng khắp với nhiều các loại hình dịch vụ đa

dạng như hoạt động tín dụng, ngân hàng, bưu chính, viễn thông, công nghệthông tin, vận tải, nhà hàng, vui chơi giải trí ngày càng phát triển và hoạtđộng đem lại hiệu quả, đáp ứng nhu cầu phát triển sản xuất kinh doanh và đờisống của nhân dân

Du lịch: Lĩnh vực du lịch đã thu hút được nhiều thành phần kinh tế tham gia,

phát triển cả về quy mô, số lượng và chất lượng hoạt động Doanh thu du lịch tăngbình quân 35%/năm, tổng lượng khách du lịch tăng bình quân 20%/năm Cơ sở hạtầng du lịch được tăng cường Đã tập trung phát triển các cụm du lịch trọng điểmBạch Mã-Lăng Cô-Chân Mây Bên cạnh đó, huyện đã chú trọng quy hoạch chi tiếtnhiều điểm du lịch sinh thái, kêu gọi nhiều thành phần kinh tế đến đầu tư xây dựng

và phát triển du lịch trên địa bàn Đến nay đã có các dự án lớn như khu du lịch sinhthái Vedana thị trấn Phú Lộc tại khu vực đèo Mũi Né, khu du lịch sinh thái HảiBình tại Lộc Bình; điểm du lịch sinh thái Suối Voi, Suối Tiên, Thác Nhị Hồ, ThácBorghe, Hồ Truồi, bãi biển Đông Dương - Hàm Rồng [18]

1.3 Tổng quan các nghiên cứu trên Thế giới và ở Việt Nam

1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu ước tính tải lượng nitơ có trong từngdòng thải cũng như những nghiên cứu vòng tuần hoàn nitơ của từng nguồn riêngbiệt Một nghiên cứu về nông nghiệp và vòng tuần hoàn nitơ của Arvin R Mosier

và nnk (2004) đã đưa ra dòng nitơ đơn giản trong nông nghiệp (hình 1.2) Theo đó,phân bón cung cấp khoảng 50 phần trăm tổng số nitơ (N) cần thiết cho sản xuấtnông nghiệp toàn cầu Nguồn cung cấp N đầu vào gồm nguồn phân bón (83 TgN/năm) (1Tg = 1012g) (FAO 2004); quá trình cố định (33 Tg N/năm); chất thảinông nghiệp (16 Tg N/năm) và phân chuồng (20 Tg N/năm) Dòng ra gồm quátrình thu hoạch (85 Tg N/năm); amoniac bay hơi từ đất và thực vật (21 Tg N/năm);khử nitrat tạo thành N2 (15 Tg N/năm)

Hình 1.4 Dòng nitơ đơn giản trong sản xuất nông nghiệp (ước tính dòng N toàn

cầu từ Smil (1999)) [22]

Theo kết quả nghiên cứu của Funge-Smith và Brigg (1998) thì cứ 1 ha nuôitôm sau thu hoạch sẽ thải ra môi trường nước 133 kg nitơ (TN) có trong chất thải,bài tiết của tôm và trong thức ăn dư thừa Ngoài ra các sản phẩm chất thải khácnhau từ nước tiểu và sự bài tiết phân, một số chất thải chứa nitơ được tích lũy từnhững mảnh vụn hữu cơ của các sinh vật chết, thức ăn thừa, và từ khí nitơ tồn tạitrong bầu khí quyển làm cho nồng độ độc tố NH3 trong nước thải tăng lên Mặckhác trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu sự phân bố hàm lượng nitơ trên lưu vực

sông, nhưng các nghiên cứu này phần lớn là áp dụng mô hình, trên cơ sở sử dụng

số liệu có sẳn và ước tính hàm lượng nitơ cho các nguồn thải [33]

Nghiên cứu của Barua (2011) về cân bằng khối lượng chất dinh dưỡng để cảithiện các ao nuôi tôm ven bờ truyền thống ở Bangladesh đã chỉ ra rằng nguồn đónggóp chất dinh dưỡng cao nhất là từ phân bón tiếp đến là thức ăn bổ sung vào các aonuôi Tổng đầu vào của N và P lần lượt là 78,87 kg/ha/chu kỳ và 42,85 kg/ha/chu

kỳ Trong đó chỉ có 34,6 % N và 7,2% P được thải bỏ từ việc thu hoạch, còn lạiphần lớn 38,58% N và 91,38% P được giữ lại trong trầm tích và các nguồn khôngxác định Như vậy có thể thấy nuôi trồng thủy sản là nguồn đóng góp lớn chất dinhdưỡng vào thủy vực ven biển này

Nghiên cứu của Torres (2007) ước tính cân bằng khối lượng nitơ tại hồPamulha, Brazil đã chỉ ra rằng lượng chất dinh dưỡng thải vào hồ trong mùa mưa

là cao hơn mùa khô Nghiên cứu đã chứng minh tải lượng nitơ vô cơ hòa tan dòng

ra (35,31%) thấp hơn nhiều so với tổng các dòng thải vào (64,69%), đồng thời đãxác định được hai nguồn đóng góp lớn chất dinh dưỡng đầu vào làm suy thoái chấtlượng nước là Ressaca / Sarandi (356,85 tấn/năm) và Água FUNDA 42,87tấn/năm) (Hình 1.5)

Hình 1.5 Cân bằng khối lượng nitơ vô cơ hòa tan hàng năm của hồ Pamulha [40]

Như vậy các công trình nghiên cứu được đưa ra đã phần nào cho thấy việcnghiên cứu các dòng phát thải chất dinh dưỡng cũng như cân bằng khối lượngtrong thủy vực là cần thiết để quản lý, kiểm soát nguồn nước cho các mục đích sửdụng một cách bền vững hơn.

1.3.2 Tổng quan các nghiên cứu ở Việt Nam

1.3.2.1 Các nghiên cứu ở Việt Nam

Có khá nhiều đề tài và báo cáo trong nước nghiên cứu liên quan đến nitơnhưng chỉ dừng lại ở việc đánh giá chất lượng nước, đánh giá sự phú dưỡng, đặcbiệt là sự phú dưỡng của các hồ, và các phương pháp xử lý loại bỏ chất dinh dưỡng(N và P) hoặc là xác định hàm lượng nitơ từ một nguồn nước thải như phân tích vàđánh giá ô nhiễm hữu cơ và chất dinh dưỡng từ hoạt động nuôi trồng thủy sản(Nguyễn Phúc Hạnh) [7], nghiên cứu xử lý tổng amoni nitơ (tan) trong nước thảinuôi tôm chân trắng (Trương Văn Đàn và nnk) [5]…

Cũng giống như các chất ô nhiễm khác, tải lượng cũng như nồng độ nitơ có

sự khác biệt tùy thuộc vào đặc điểm của từng nguồn thải Khi đánh giá sự biếnđộng và phân bố tải lượng chất dinh dưỡng (N, P) phát thải vào môi trường nướcmặt ở Hà Nội, Vũ Thị Hương (2012) đã đưa ra tải lượng nitơ phát thải qua cácnăm của nguồn thải (công nghiệp, sinh hoạt, nông nghiệp) đóng góp vào môitrường có sự khác biệt (bảng 1.4)

Bảng 1.4 Tải lượng nitơ phát thải vào nước mặt Hà Nội [12]

Trong một nghiên cứu của Nghiêm Xuân Anh và nnk (2010) đã cho thấynồng độ nitơ tổng từ nguồn thải của các làng nghề truyền thống đổ vào lưuvực sông Nhuệ - Đáy là có sự khác nhau giữa các loại hình sản xuất, thể hiện

ở bảng 1.5

Bảng 1.5 Nồng độ nitơ (mg/L) từ các làng nghề truyền thống đổ vào lưu vực sông

Qua các tài liệu nghiên cứu cho thấy, các nghiên cứu chỉ đánh giá hàm lượng nitơ

từ một nguồn thải nào đó, mà chưa tập trung đánh giá tải lượng nitơ từ các nguồn thải

đổ vào nơi tiếp nhận Điều này sẽ không đánh giá và kiểm soát được nguồn thải nào cóđóng góp lớn vào nguy cơ gây phú dưỡng cho nguồn nhận Hiện nay, sự phú dưỡngkhông còn là “xu thế” nữa mà nó đã trở thành “hiện trạng” Vì vậy điều tra, tính toán tảilượng chất dinh dưỡng đưa vào thủy vực là cấp thiết hiện nay

1.3.2.2.Các nghiên cứu về nitơ ở đầm Cầu Hai

Cho đến nay, tầm quan trọng của đầm phá, những thay đổi về hình thái, cấutrúc của đầm phá, chất lượng nước, tài nguyên sinh vật được các chính phủ và cácnhà khoa học quan tâm nghiên cứu Các nghiên cứu này giúp biết được hiện trạngchất lượng nước cũng như nồng độ chất dinh dưỡng của đầm Cầu Hai Trongphạm vi đề tài chúng tôi tóm tắt các nghiên cứu được công bố có liên quan

- Nghiên cứu của N.V Hợp và nnk (2006) về đánh giá chất lượng nước và trầm tíchđầm phá Tam Giang – Cầu Hai, dự án IMOLA [10]

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong đầm Cầu Hai mặc dù hàm lượng

P-PO4 và N-NO3 trong nước đầm phá thấp (< 0,26 mg/l đối với N-NO3 và < 0,10 mg/đối với P-PO4) nhưng giá trị TN một vài nơi cao hơn 1 mg/L (bảng 1.6) Nồng độtrung bình của photphat trong nước đầm phá (P-PO4 = 0,01 – 0,03 mg/L) đủ đểthúc đẩy sự phát triển của thực vật phù du cũng như sự phú dưỡng (WHO, 2002)

Bảng 1.6 Giá trị nồng độ các chất dinh dưỡng đầm Cầu Hai 2006 - 2007

TT Thông số Đơn vị Min-Max Mean ±S

- Nghiên cứu xây dựng mạng lưới quan trắc môi trường nước ở đầm phá Tam Giang– Cầu Hai, Tỉnh Thừa Thiên Huế của Nguyễn Huy Anh (2012) [1]

Theo kết quả phân tích chất lượng môi trường nước đầm Cầu Hai cho thấycác chỉ tiêu dinh dưỡng như: N-NO3, N-NH4, P-PO4, đều thỏa mãn giới hạn chophép theo QCVN 10:2008/BTNMT áp dụng cho vùng nuôi trồng thủy sản và yêucầu chất lượng nước nuôi tôm theo Thông tư số 44/2010/TT-BNNPTNT của BộNông nghiệp và Phát triển nông thôn, được thể hiện ở bảng 1.7

Bảng 1.7 Giá trị trung bình các thông số dinh dưỡng đầm Cầu Hai năm 2009

ô nhiễm vào đầm phá nhưng chỉ chiếm khoảng 0,23% so với tổng tải lượng chophép thải vào đầm Cầu Hai.

- Nghiên cứu sử dụng mô hình địa thống kê phân vùng chất lượng nước đầm CầuHai của Nguyễn Tiến Hoàng và Nguyễn Như Thuấn (2010) [8]

Nghiên cứu này ứng dụng mô hình địa thống kê Indicator Kriging và GIS đểphân vùng chất lượng nước đầm Cầu Hai nhằm góp phần đánh giá mức độ ô nhiễm

và hỗ trợ công tác quản lý chất lượng nước Các thông số N-NO3, N-NO2, N-NH4,

TN và TP được lựa chọn để phân vùng chất lượng nước Kết quả phân vùng chothấy khu vực phía Tây đầm Cầu Hai – nơi tập trung các của sông lớn đổ vào đầmphá như sông Truồi, sông Đại Giang – có chất lượng nước xấu nhất Một số khuvực khác có dấu hiệu bị ô nhiễm cục bộ và nguy cơ phú dưỡng

Như vậy, hầu hết các nghiên cứu đã tập trung vào đánh giá chất lượng nướcđầm phá và cũng có đề cập đến nồng độ chất dinh dưỡng nitơ Đặc biệt cũng đãkhẳng định hiện tượng phú dưỡng có nguy cơ xảy ra ở một số vị trí trong mùa khô.Tuy nhiên, vẫn không có chiến lược hiệu quả và phù hợp để quản lý chất lượngnước đầm phá vì thiếu cơ sở dữ liệu về các nguồn phát thải chất dinh dưỡng đặcbiệt là nitơ đổ vào đầm phá Vì vậy, điều tra các nguồn thải nitơ đổ vào đầm là cầnthiết để quản lý ngăn chặn và kiểm soát hiện tượng phú dưỡng của hệ sinh tháithủy sinh này

2.1 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được các mục tiêu nghiên cứu như trên, chúng tôi thực hiện các nộidung nghiên cứu như sau:

(i) Điều tra, khảo sát các nguồn thải có chứa nitơ đổ vào đầm Cầu Hai

(ii) Lấy mẫu và phân tích các thông số: nitrit, nitrat, amoni, tổng nitơ trong một số

nguồn thải đổ vào đầm Cầu Hai

(iii) Ước tính tải lượng nitơ của các nguồn thải đổ vào đầm

(iv) Đề xuất giải pháp kiểm soát các nguồn thải có chứa hàm lượng nitơ cao đổ vào

Hình 2.1 Bản đồ lấy mẫu khu vực đầm Cầu Hai

Bảng 2.1 Chi tiết về các mẫu nước khảo sát

1 Đầm Thủy Tú TT 107050’24” 16021’33.5” Nước đầm Thủy Tú cách đầm Cầu Hai

khoảng 100 m

2 Sông Đại Giang ĐG 107046’45” 16021’26.2” Nước sông Đại Giang, cách đập ngăn mặn

khoảng 10 m về phía sông

3 Sông Truồi ST 107047’33.5” 16020’20.5” Nước sông Truồi, cách đập ngăn mặn

khoảng 10 m về phía sông

4 Mô hình nuôi xencanh tôm, cua NT1

Cầu HaiCH8 107047’45.72” 16019’45.12” Nước trong đầm Cầu HaiCH9 107049’14.73” 16017’28.86”

CH10 107051’52.8” 16016’49.33”

CH11 107054’18.08” 16017’03.13”

CH12 107055’24” 16021’5” Vị trí cách cửa biển khoảng 20m được lấytại 2 thời điểm triều lên và triều xuống.

2.2.2 Chuẩn bị mẫu

- Quy cách lấy mẫu:

+ Mẫu nước là mẫu tổ hợp ở 2 độ sâu 50 và 100 cm dưới mặt nước theo tỷ lệ

thể tích 1:1

+ Mẫu nước tại khu vực nuôi trồng thủy sản: mỗi loại hình nuôi lấy 1 mẫu, là

mẫu tổ hợp tại 3 điểm ở độ sâu 30 cm

- Tần suất lấy mẫu: 3 đợt lấy mẫu vào các tháng 3, 6, 7/2014

- Thiết bị lấy mẫu: thiết bị lấy mẫu kiểu ngang

- Quy cách lấy mẫu và bảo quản mẫu tuân theo các quy định trong tiêu chuẩn

Việt Nam (5996-1995)

2.2.3 Bảo quản mẫu

Trừ các thông số đã đo ở hiện trường (nhiệt độ, pH, DO…), các thông số còn

lại được bảo quản trước khi phân tích như nêu ở bảng 2.2

Bảng 2.2 Quy cách bảo quản mẫu

Nitrit Bảo quản trong chai nhựa PET ở nhiệt độ < 40C,

đưa về phòng thí nghiệm và phân tích ngay trongngày lấy mẫu

Amoni Bảo quản trong chai nhựa PET ở nhiệt độ < 40C, và

phân tích ngay trong ngày hôm sau (sau ngày lấymẫu)

Nitrat, Tổng nitơ Bảo quản trong chai nhựa PET ở nhiệt độ < 40C

Phân tích trong vòng 4 ngày sau khi lấy mẫu

2.2.4 Phương pháp đo/phân tích

Quy cách đo các thông số ở hiện trường: tiến hành đo tại mỗi vị trí (vị trí đo

trùng với điểm lấy mẫu)

Các mẫu nước được lấy trong ngày Tất cả các thông số được phân tích theo

quy định trong Tiêu chuẩn Việt Nam và/hoặc Các phương pháp Tiêu chuẩn Phân

tích Nước và Nước thải (SMEWW - Standard Methods for Examination of Water

and Wastewater, APHA, 1999) [1]

Bảng 2.3 Các phương pháp phân tích các thông số chất lượng nước

1 Nhiệt độ Máy đo đa chỉ tiêuTOA Nhật

STT Thông số Phương pháp Mô tả

3 Oxy hòa tan (DO) Máy đo đa chỉ tiêu

TOA

Nhật

4 Độ dẫn điện (EC) Máy đo đa chỉ tiêuTOA Nhật

5 Độ mặn (SAL) Máy đo đa chỉ tiêuTOA Nhật

6

Nitrit (NO2) Đo quang

(SMEWW- 4500- B) Sử dụng axit sunphanilic và α-naptylamin ở pH 2,0 đến 2,5 để

tạo sản phẩm azo màu tím đỏ với nitrit trong mẫu nước; đo

độ hấp thụ quang ở 543 nm

7

Amoni(NH4/NH3) OPP

(o-phenylphenol) Amoni phản ứng với hypocloritvà o-phenylphenol xúc tác bởi

sodium nitroprusside tạo hợp chất indophenol màu xanh sẫm;

đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 670 nm

8

Nitrat (N-NO3) Khử bằng cadimi và

đo quang(SMEWW4500- E)

Khử thành bằng cadimi tạo thành phản ứng với axit sunphanilic và α-naptylamin ở

pH 2,0 – 2,5 để tạo sản phẩm azo màu đỏ; đo độ hấp thụ quang ở bước sóng 543 nm

Các thông số từ 1 đến 6 được đo ở hiện trường, các thông số còn lại được

phân tích trong phòng thí nghiệm.

Trước khi áp dụng để phân tích các thông số, chúng tôi tiến hành kiểm soát chất lượng của phương pháp phân tích qua đánh giá độ đúng (bằng cách

phân tích mẫu thêm chuẩn – spiled sample) và độ lặp lại của phương pháp

phân tích Do phép xác định nitrat, nitrit và amoni thường mắc sai số lớn nên

ở đây chúng tôi chỉ kiểm soát chất lượng phương pháp phân tích 3 thông số

đó (Xem chi tiết ở phụ lục 3).

2.2.5 Phương pháp tính toán tải lượng

2.2.5.1 Phương pháp tính toán trực tiếp

* Nguồn thải từ sông Truồi, sông Đại Giang và đầm Thủy Tú

Trên cơ sở các số liệu có sẵn thu thập được, kết hợp với số liệu phân tích của

đề tài, xác định lưu lượng thải (Q, m3/năm) và nồng độ trung bình TN từ các nguồnphát thải Từ đó tính tải lượng phát thải TN từ các nguồn đổ vào đầm Cầu Hai.Công thức tính tải lượng thải nitơ từ nồng độ và lưu lượng:

Trong đó:

LTN : Tải lượng thải nitơ, tấn/năm;

CTN : Nồng độ TN trong nguồn thải được xác định bằng phương pháptrắc quang, mg/L;

Q: Tổng lưu lượng của nguồn, m3/s;

k : Hệ số chuyển đổi đơn vị (k = 31,536)

* Nguồn thải từ nuôi trồng thủy sản

Trên cơ sở lấy mẫu, phân tích và điều tra về hoạt động nuôi trồng thủy sản,tính toán hệ số phát thải TN từ nuôi trồng thủy sản trong vùng đổ vào đầm CầuHai, F1 = 9 (kg/ha.năm) và F2 = 13,2 (kg/ha.năm) (F1 : mô hình nuôi xen canh tôm,cua; F2: mô hình nuôi tôm sú) Từ đó, tải lượng thải nitơ từ nuôi trồng thủy sản

được tính theo công thức:

Trong đó:

S: Tổng diện tích nuôi trồng thủy sản (103 ha);

Fi: Hệ số thải nitơ của mô hình nuôi (kg/ha.năm);

2.2.5.2 Phương pháp đánh giá nhanh nguồn thải

Phương pháp đánh giá nhanh các nguồn thải được bốn tổ chức quốc tế lớn là(WHO, UNEP, IAEA, UNIDO) chấp nhận và thống nhất ban hành từ 1993

Phương pháp điều tra nhanh các nguồn thải là phương pháp dựa trên các số liệu cósẵn và được lập thành tài liệu tra cứu theo bản chất chất ô nhiễm và lượng chất ônhiễm tạo ra từ mỗi kiểu nguồn thải (các nguồn này có hoặc không có hệ thống xửlý), trên cơ sở đó áp dụng các hệ số để dự đoán hay ước tính tải lượng chất thải(hay tải lượng ô nhiễm) từ nguồn thải cần tính toán.

Từ hệ số thải Fi của chất ô nhiễm i, có thể ước tính tải lượng chất ô nhiễm i(Li) từ một nguồn xác định:

Li (tấn/năm) = Fi (kg/đơn vị hoạt động) x P (103 đơn vị hoạt động/năm)

Đơn vị hoạt động thường được biểu diễn bằng tấn sản phẩm/năm, hoặc tấn

nguyên liệu/năm (đối với nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản), hoặc người/năm(đối với nước thải sinh hoạt và nước thải đô thị),…P là công suất hoạt động củanguồn, Fi là hệ số thải của chất gây ô nhiễm i [11]

* Nguồn thải sinh hoạt

- Tải lượng từ nguồn này được tính dựa trên tổng số dân sống ven đầm và hệ

số thải chất ô nhiễm tính theo đầu người (WHO, 1993)

Trong đó:

P: Tổng số dân ven đầm phá (103 người);

FN: Hệ số thải nitơ, FN = 3,3 (kg/người.năm);

k: Hệ số thất thoát

* Nguồn thải từ nông nghiệp

- Tải lượng từ nguồn này được tính dựa trên tổng diện tích đất nông nghiệp

và hệ số thải chất ô nhiễm (WHO, 1993) đối với nước mưa chảy tràn qua vùngcanh tác nông nghiệp:

Trong đó:

S: Tổng diện tích đất nông nghiệp (103 ha);

FN: Hệ số thải nitơ, FN = 7,84 (kg/ha.năm);

2.2.6 Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu

Tiến hành thu thập các tài liệu, số liệu từ các báo cáo, sách, internet,… kết hợpvới phỏng vấn trực tiếp cán bộ huyện, xã để có được các thông tin phục vụ cho đề tài

Tiến hành điều tra, khảo sát thực địa Đồng thời thu thập, kế thừa và tổng hợp

số liệu các nghiên cứu trước đây của khu vực nghiên cứu

2.2.7 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm

Áp dụng phương pháp thống kê để đánh giá số liệu thực nghiệm

Sử dụng phần mềm Exel 2007 để tính toán và biểu diễn các số liệu thựcnghiệm, đánh giá tương quan

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đặc điểm thành phần nitơ trong nước đầm Cầu Hai

Nhằm đánh giá một cách tổng quát sự đóng góp nitơ trong các nguồn nước

đổ vào đầm Cầu Hai, chúng tôi đã tiến hành 3 đợt lấy mẫu, phân tích nồng độ cácdạng tồn tại chủ yếu của nitơ trong môi trường nước đầm Cầu Hai, cũng như trongcác nguồn nước đổ vào đầm Cầu Hai

3.1.1 Nồng độ các thành phần nitơ trong nước đầm Cầu Hai

Để xác định các thành phần của nitơ trong nước mặt đầm Cầu Hai, chúng tôiđã tiến hành phân tích N-NO2, N-NO3, N-NH4 và TN, kết quả phân tích được trìnhbày ở bảng 3.1 (chi tiết trình bày ở phụ lục 1)

Bảng 3.1 Kết quả phân tích nồng độ các thành phần nitơ trong nước đầm Cầu Hai (3÷7/2014) STT Vị trí