Đề tài : Quản lý sinh vật ngoại lai xâm lấn qua đường tàu viễn dương

Đề tài đã tiến hành phân tích số liệu tàu viễn dương cập cảng TPHCM trong giai đoạn 10 năm 1999-2008, thu mẫu nước dằn tàu cập cảng để phân tích các đặc điểm lý – hóa – sinh học, phân t

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TRƯỜNG ĐHKH TỰ NHIÊN

BÁO CÁO NGHIỆM THU

QUẢN LÝ SINH VẬT NGOẠI LAI XÂM LẤN

QUA ĐƯỜNG TÀU VIỄN DƯƠNG

TRẦN TRIẾT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 4 / 2010

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM

SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

BÁO CÁO NGHIỆM THU

QUẢN LÝ SINH VẬT NGOẠI LAI XÂM LẤN

QUA ĐƯỜNG TÀU VIỄN DƯƠNG

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI

(Ký tên)

TRẦN TRIẾT

CƠ QUAN QUẢN LÝ CƠ QUAN CHỦ TRÌ

(Ký tên/đóng dấu xác nhận) (Ký tên/đóng dấu xác nhận)

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 4/ 2010

MỤC LỤC

Tóm tắt I Summary II Mục lục III Danh sách bảng V

Báo cáo kỹ thuật

Quyết toán kinh phí

TÓM TẮT

Đề tài "Quản lý sinh vật ngoại lai xâm lấn qua đường tàu viễn dương" được Khoa Sinh học Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, Đại học Quốc Gia TPHCM, thực hiện từ tháng 1/2008 đến tháng 12/2009 Đề tài

đã tiến hành phân tích số liệu tàu viễn dương cập cảng TPHCM trong giai đoạn 10 năm 1999-2008, thu mẫu nước dằn tàu cập cảng để phân tích các đặc điểm lý – hóa – sinh học, phân tích tình hình quản lý nước dằn tàu tại cảng TPHCM và áp dụng thử nghiệm biểu mẫu khai báo của

Tổ chức hàng hải quốc tế

Kết quả nghiên cứu cho thấy số lượng tàu cập cảng TPHCM hàng năm rất lớn, trung bình khoảng 5.000 tàu mỗi năm, xuất phát từ nhiều nước khác nhau thuộc hầu hết các châu lục trên thế giới Ước tính khối lượng nước dằn tàu xả ra tại cảng vào khoảng 12 đến 20 triệu mét khối/năm Như vậy sinh vật đi theo nước dằn tàu vào cảng TPHCM rất đa dạng với

số lượng lớn

Kết quả phân tích lý, hóa cho thấy một tỉ lệ lớn các mẫu nước dằn tàu là nước ngọt hoặc nước lợ Thành phần phiêu sinh thực vật và động vật cũng có nhiều loài nước ngọt hay nước lợ Điều này cho thấy nhiều tàu

đã không tiến hành trao đổi nước dằn ngoài khơi trước khi cập cảng TPHCM Hiện nay Cảng TPHCM không bắt buộc các tàu phải khai báo

về nước dằn trước khi cập cảng, cũng như không quy định bắc buộc việc trao đổi nước dằn ngoài khơi Nhiều tàu đã không khai báo mặc dù

có xả nước tại cảng

Từ các kết quả nghiên cứu đề tài đã đề xuất một quy trình quản lý nước dằn tàu, bao gồm các điểm chính như sau:

• Công bố tiêu chuẩn an toàn sinh học nước dằn tàu cho Việt Nam

• Yêu cầu các tàu khai báo về tình hình nước dằn tàu trước khi cập cảng

• Yêu cầu các tàu tuân thủ quy định trao đổi nước dằn ngoài khơi trước khi xả nước tại cảng

• Ban hành quy chế kiểm tra, xử phạt đối với các tàu không đảm bảo tiêu chuẩn an toàn sinh học

• Việt Nam nên tham gia Công ước quốc tế về quản lý nước dằn tàu

Results of the study revealed a large number of ships arrived at HCMC ports, averaging 5,000 ship each year These ships came from many different countries of all continents An estimated 12 – 20 million cubic meters of ballast water was discharged at HCMC ports each year A vast array of alien species, therefore, is arriving in large quantities at HCMC ports every year via ballast water

A significant proportion of ballast water samples was either fresh or brackish water There were also fresh/brackish water planktons identified from the samples This is an evident to show that many ships did not exchange ballast water at sea before discharging at HCMC ports according to international regulation Currently, HCMC ports do not require ships to report ballast water management before arrival and do not enforce ballast water exchange regulation Many ships did not report

to HCMC port authority even though they discharged ballast water at port

A new ballast water management plan was proposed with the following main points:

• A ballast water biosafety regulation is to be established for Vietnam

• Ships are required to report ballast water management before arriving at HCMC ports

• Ships are required to comply with ballast water exchange regulation

• A control and punishment procedure is to be established and enforced

• Vietnam considers rectifying the International Convention for the Control and Management of Ships Ballast Water & Sediments

Mục lục

Phần mở đầu 1

Chương I: Tổng quan tài liệu 3

Chương II: Nội dung và phương pháp nghiên cứu 12

2.1 Số liệu ra vào cảng 12

2.3 Thu mẫu nước dằn tàu và nước sông tại cảng 12

2.6 Phân tích các chỉ tiêu sinh vật 18

Chương III: Kết quả và thảo luận 19

3.1 Tình hình tàu cập cảng thành phố Hồ Chí Minh

3.2 Kết quả phân tích mẫu nước dằn tàu và nước sông tại cảng 25

3.3 Kết quả phân tích phiêu sinh thực vật trong mẫu nước dằn tàu 30

3.4 Kết quả phân tích phiêu sinh động vật 36

3.4.1 Thành phần loài trong phiêu sinh động vật

3.4.2 Tương quan giữa số lượng phiêu sinh động vật và

3.4.3 Các loài phiêu sinh động vật lạ có trong mẫu nước dằn tàu 38

3.4.4 Đánh giá phiêu sinh động vật lạ với cảng và hệ thống

3.5 Quản lý nước dằn tàu tại cảng 46

3.5.1 Quy định quốc tế về việc áp dụng tại một số nước 46

3.5.3 Ước tính thể tích nước dằn tàu xả ra tại cụm cảng TPHCM 52

3.5.4 Quy trình xử lý nước dằn tàu hiện nay tại hệ thống cảng

3.5.5 Đề xuất quy trình quản lý nước dằn tàu cho cụm cảng TPHCM 55

Chương IV: Kết luận và kiến nghị 57

4.1 Kết luận 57 4.2 Kiến nghị 58

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

Phụ lục 1:   Mẫu khai báo nước dằn tàu do Viện Smithsonian chuyển giao

Phụ lục 2: Số liệu phân tích các chỉ tiêu lý hóa mẫu nước dằn tàu và

mẫu nước sông tại cảng iii

Phụ lục 3: Phiêu sinh thực vật xi

Phụ lục 4: Thành phần và số lượng loài phiêu sinh động vật có

Phụ lục 5: Ballast water risk assessment for Saigon port, Vietnam l

Phụ lục 6: Quản lý sinh vật ngoại lai xâm nhập qua nước dằn tàu lxii

DANH SÁCH BẢNG

1.1 Quy định về số lượng sinh vật cho phép trong nước dằn tàu xả ra

3.3 Số lượng và tỉ lệ phần trăm các tàu không tải hoặc ít tải (chở ít

hơn 25% tải trọng của tàu) vào cảng TPHCM giai đoạn

1999-2008

25

3.4 Số liệu thống kê cơ bản các chỉ tiêu lý – hóa của mẫu nước dằn

tàu và nước sông Ghi chú Ballast = mẫu nước dằn tàu; River =

mẫu nước sông

29

3.5 So sánh sự xuất hiện các giống phiêu sinh thực vật trong nước

dằn tàu và ngoài sông

33

3.8 Nguồn gốc, thời gian lưu mẫu nước dằn và số lượng cá thể của

loài Amphiascus sp trong các mẫu nước dằn tàu thu được trong

3.13 Ước tính khối lượng nước dằn tàu xả ra tại cảng TPHCM giai

3.14 Kết quả xử lý nước dằn tàu tại Trung tâm kiểm dịch y tế quốc tế

từ 1997 đến 2008.

54

1.1 Hoạt động bơm và xả nước dằn tàu của tàu thuyền 4 1.2 Mô hình trao đổi nước dằn tàu ngoài khơi để giảm bớt số lượng

1.3 Mô hình hệ thống xử lý bằng nhiệt (Matheickal & Raaymakers

2004)

9

2.2 Sơ đồ các vị trí của các khoang chứa nước dằn tàu và ống Souding

Pipe của tàu M.V.OTANABHUM (IMO 9338319 thu mẫu ngày

26/12/2008)

14

2.6 Thu mẫu nước dằn tàu qua nắp hầm của khoang chứa nước dằn

3.1 Số lượt tàu viễn dương cập cảng TPHCM giai đoạn 1999 – 2008 20

3.2 Tỉ lệ các loại tàu trong tổng số tàu đến cảng TPHCM giai đoạn

3.3 Xu hướng biến động số lượt các loại tàu cập cảng TPHCM giai

đoạn 1999 – 2008

21

3.5 Tỉ lệ các nước có tàu xuất phát đến cảng TPHCM giai đoạn

3.6 Các nước có nhiều tàu xuất phát đến TPHCM giai đoạn

3.7 Tỉ lệ phần trăm các tàu không tải hoặc ít tải (chở ít hơn 25% tải

trọng của tàu) vào cảng TPHCM giai đoạn 1999-2008

25

3.9 Biểu đồ hình hộp so sánh giá trị các chỉ tiêu lý hóa căn bản giữa

3.10 Thống kê độ mặn của 200 mẫu nước dằn tàu thu được trong đề

tài

29

3.11 Số lượng mẫu có chứa thành phần phiêu sinh thực vật trong nước

1.13 Nguồn gốc mẫu nước dằn tàu và mẫu có phiêu sinh động vật theo

3.14 Tương quan giữa số lượng loài phiêu sinh động vật có trong mẫu

với thời gian chứa trong khoang của nước dằn tàu

37

3.25 Tỉ lệ các loại tàu trong số các tàu có nộp khai báo nước dằn 51 3.26 Xuất xứ của các tàu đến cảng TPHCM trong các tàu có nộp khai

báo nước dằn

51

3.29 Sơ đồ quy trình khai báo và xử lý nước dằn tàu xả ra tại cảng

TPHCM hiện nay

53

3.30 Số lượt tàu chở ít tải (<10% tải trọng) cập cảng và số tàu được xử

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tên đề tài: Quản lý sinh vật ngoại lai xâm lấn qua đường tàu viễn dương

Chủ nhiệm đề tài: TRẦN TRIẾT

Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên,

Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

Thời gian thực hiện đề tài: 24 tháng (từ tháng 01/ 2008 đến tháng 12/ 2009) Kinh phí được duyệt: 390.000.000đ

Kinh phí đã cấp lần 1: 250.000.000đ theo TB số: 333/TB-SKHCN ngày

25/12/2007

Kinh phí đã cấp lần 2: 100.000.000đ theo TB số: 70/TB-SKHCN ngày

09/4/2009

2 Mục tiêu

Đề tài có hai mục tiêu:

a Tìm hiểu tổng quát về tình hình phát tán và xâm lấn của sinh vật ngoại lai đến hệ thống cụm cảng tại TPHCM Xây dựng cơ sở dữ liệu và phân tích tình hình, xu hướng phát tán, xâm lấn của sinh vật ngoại lai

b Cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng các quy định và quy trình thích hợp trong phòng chống, xử lý sinh vật ngoại lai phát tán qua nước dằn tàu

Kỳ chuyển giao, chuyển dịch sang tiếng Việt Lập cơ sở dữ liệu trên nền Microsoft ACCESS

Báo cáo kết quả thực hiện đề tài: Báo cáo phân tích và tổng hợp kết quả nghiên cứu của đề tài

Tài liệu dự báo

Đã phân tích được:

o Những quốc gia, vùng có nguy cơ

o Tính chất hóa lý của môi trường đóng góp vào việc tồn tại và phát triển của sinh vật ngoại lai

o Những hoạt động quản lý có nguy cơ

Chưa phân tích được:

o Thành phần loài sinh vật có nguy cơ xâm lấn

o Nhóm sinh vật, hệ sinh thái bản địa có nguy cơ bị xâm lấn

- Dạng kết quả III:

Bài báo công bố một số kết quả của đề tài: Đã tham gia và trình bày báo cáo nói tại Hôi thảo quốc tế lần thứ 6 về xâm lấn sinh học biển (Portland, Oregon - Hoa Kỳ) Chưa có bài báo được đăng

Tài liệu phục vụ giảng dạy, đào tạo sau đại học: Kết quả và báo cáo của đề tài sẽ đươc sử dụng làm tài liệu giảng dạy chuyên ngành Sinh học, Môi trường tại trường Đại học Khoa Hoc tự nhiên và các trường khác trong hệ thống Đại học Quốc Gia TPHCM

Ngoài ra, đề tài đã đào tạo hai thạc sĩ chuyên ngành Sinh thái học Đã tổ chức một hội thảo khoa học về đề tài sinh vật ngoại lai xâm lấn qua đường nước dằn tàu với

sự tham gia của nhiều cảng lớn ở Việt Nam và các cơ quan quản lý nhà nước

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Vấn đề sinh vật ngoại lai xâm lấn qua đường tàu viễn dương đã được quan tâm nghiên cứu nhiều trên thế giới, ví dụ trong các công trình của Carlton 1985; Carlton

& Geller 1993; Bolch & Hallegraeff 1994; Gauthier & Steel 1996; Cohen & Carlton 1998; Ruiz và cộng sự 2001) Chương trình Global Ballast Water Management Program của Tổ chức Hàng hải quốc tế (IMO) là một chương trình có quy mô toàn thế giới với mục tiêu chính là giúp các nước đang phát triển đối phó với vấn đề sinh vật ngoại lai xâm lấn qua đường tàu viễn dương Chương trình này đã tiến hành nhiều nghiên cứu và tổ chức nhiều hội thảo quốc tế để phổ biến các kết quả Đáng chú ý là các hội thảo quốc tế về phương pháp xử lý (Raaymakers 2003 a, 2003 b; Matheickal & Raaymakers 2004) Nhiều cảng biển lớn, bao gồm những cảng thuộc vùng Châu Á, đã tiến hành những nghiên cứu chi tiết đánh giá nguy cơ xâm lấn của sinh vật ngoại lai qua đường tàu biển (Clarke và cộng sự 2004; Anil và cộng sự 2003; Alexandrov và cộng sự 2003)

1.1 Nước dằn tàu (ballast water)

Thuật ngữ “Ballast” được dùng để chỉ các loại vật nặng đặt trong tàu ở vị trí thấp hơn trọng lực trung tâm nhằm tạo sự ổn định cho thân tàu, đảm bảo cho tàu có độ chìm hợp lý trong nước để di chuyển Ballast giúp cho tàu thuyền ổn định và di chuyển an toàn hơn Ballast đặc biệt quan trọng ở những tàu mang ít hay không mang hàng hóa Khi tàu chất đầy hàng hóa, sự ổn định của tàu chủ yếu được thực hiện bởi trọng lượng của hàng hóa Khi tàu không có hàng hóa hoặc ít hàng hóa, sức nổi làm sự bất ổn định của tàu tăng lên Ballast là trọng lượng đưa thêm vào phần thấp của tàu làm tăng trạng thái ổn định

Thời xưa các loại ballast rắn như dây xích, cát, đá, v.v thường được sử dụng Từ sau năm 1870 người ta bắt đầu thay thế các vật liệu trên bằng nước Nước là loại ballast được sử dụng thuận tiện hơn ballast rắn rất nhiều Nó được bơm vào và xả ra nhanh, và có thể được lưu chuyển giữa các khoang chứa trong tàu một cách dễ dàng Thông thường tàu sẽ bơm nước dằn vào khoang chứa khi dỡ hàng hóa tại cảng và bơm ra khi chất hàng hóa tại một cảng khác (Hình 1.1) Ngoài ra, tàu thuyền còn có thể bơm nước dằn vào để giảm độ cao khi đi qua dưới cầu, hoặc bơm nước dằn ra để nổi lên thêm khi đi vào sông cạn

Hình 1.1: Hoạt động bơm và xả nước dằn tàu của tàu thuyền

(Nguồn: Chương trình GloBallast–Tổ chức hàng hải quốc tế IMO

http://globallast.imo.org)

Nước dằn tàu được chứa trong các khoang chứa nước dằn (ballast tank) trên tàu (gọi

là khoang chứa chuyên dụng) Một số khoang chứa hàng có thể được dùng chứa nước dằn tàu (gọi là khoang chứa không chuyên dụng) Sức chứa nước dằn tàu phụ thuộc vào loại tàu, tải trọng và khối lượng hàng trên tàu

Khi tàu bơm hết nước dằn ra thì được gọi là tàu “không chứa nước dằn” ("NOBOB" – no ballast on board) Tuy nhiên vẫn còn một số lượng đáng kể nước chứa bùn lắng

ở đáy khoang Phần nước này gọi là nước dằn tàu không thể bơm ra hay bùn lắng Lớp bùn lắng này bao gồm bùn và những mảnh vụn nhỏ đã bơm vào cùng với nước dằn tàu, chất rỉ sét từ khoang chứa và những mảnh nhỏ rơi ra của hàng hóa Sau mỗi 3–5 năm, chất bùn lắng được lấy ra khỏi các khoang chứa khi tàu được bảo trì tại các cơ sở sửa chữa Chất bùn lắng này thường rất khó được lấy mẫu khảo sát trong các nghiên cứu về sinh vật ngoại lai xâm lấn qua đường nước dằn tàu

1.2 Sinh vật vận chuyển trong nước dằn tàu

Ước tính có khoảng 7.000 loài sinh vật khác nhau được vận chuyển qua đường nước dằn tàu trên toàn thế giới (Carlton 1985) Những loài này có kích thước đủ nhỏ để đi qua ống lấy nước của tàu Chúng có thể là vi khuẩn, sinh vật phù du, động vật không xương cỡ nhỏ, trứng, nang bào tử và ấu trùng của nhiều loài khác Nhiều loài sinh vật biển có vòng đời bao gồm một giai đoạn sống phù du (planktonic) Do đó

mặc dù trong giai đoạn trưởng thành chúng có kích thước lớn nhưng chúng vẫn có thể vận chuyển bằng nước dằn tàu đến nơi khác trong giai đoạn sống phù du (Carlton & Greller 1993)

Theo Carlton và cộng sự (1995), môi trường trong các khoang nước dằn tàu nói chung không thích hợp cho sự sinh tồn của sinh vật Các nhóm sinh vật khác nhau

có khả năng chịu đựng khác nhau trong môi trường của nước dằn tàu Những loài sống sót được sau cuộc hành trình dài có ít cơ hội sống sót trong môi trường mới do điều kiện sống không thích hợp và do sự canh tranh với các loài bản địa Tuy nhiên, khi gặp những điều kiện thuận lợi, một số loài có thể chiếm cứ môi trường mới và phát triển trở thành loài xâm lấn

Những ví dụ điển hình về sinh vật ngoại lai xâm lấn qua đường nước dằn tàu

Tổng hợp các tài liệu của Carlton và cộng sự (1995), Ruiz và cộng sự (2001) có thể nêu một số ví dụ về các loài sinh vật xâm lấn qua đường nước dằn tàu:

Loài cá Neogobius melanostomus Pallas là loài bản địa của vùng biển Caspian, Bắc

Hải, hiện trở thành loài xâm lấn ở vùng biển Baltic và Bắc Mỹ Chúng có khả năng thích ứng rộng và xâm hại mạnh, lan tràn nhanh chóng, cạnh tranh nguồn thực phẩm và môi trường sống với những loài cá bản địa, kể cả những loài cá thương mại quan trọng Chúng ăn trứng và con non của những loài cá khác, đẻ trứng nhiều lần

trong một mùa

Loài cua Carcinus maenas Linnaeus là loài bản địa của bờ biển Châu Âu và Bắc

Châu Phi, được du nhập vào Nam Châu Úc, Nam Châu Phi, Hoa Kỳ và Nhật Bản Chúng có khả năng thích ứng cao và xâm hại mạnh ảnh hưởng lớn đến ngành nuôi

trồng thủy sản Carcinus maenas Linnaeus được xếp vào nhóm 100 loài xâm hại

nhất thế giới

Loài cua Eriocheir sinensis H Milne Edwards, là loài bản địa của vùng Bắc Á, xâm

hại và lan tràn ở Bắc Mỹ và Châu Âu Hoạt động đào bới của chúng gây đe dọa đối với hệ thống đê và gây ảnh hưởng đến các hệ thống tiêu thoát nước Trên một số vùng bờ biển loài cua này tập trung hàng trăm km như ở vịnh Chesapeake ở Maryland và sông Hudson tại New York Tác hại của loài này đối với các loài bản địa hiện chưa được biết rõ

Loài trai Ensis directus Conrad được đưa vào Đức qua đường nước dằn tàu vào

khoảng năm 1978 và đã lan tràn nhanh chóng khắp vùng biển Bắc Hiện nay chúng

đã trở thành một trong những loài hai mảnh vỏ phổ biến nhất tại vùng biển này

Loài trai vằn Dreissena polymorpha Pallas được mang vào vùng Ngũ Đại Hồ (Great

Lakes) ở Bắc Mỹ vào năm khoảng năm 1980 và gây những tổn thất rất lớn về kinh

tế và môi trường Loài trai vằn này ảnh hưởng đến hệ thống thoát nước của thành phố và các nhà máy, bám vào vỏ tàu, công trình hàng hải và ảnh hưởng đến mỹ quan của các bãi biển Tại Mỹ phí tổn để kiểm soát loài này lên đến 750 triệu–1 tỷ USD trong giai đoạn 1989– 2000

Loài sứa lược Mnemiopsis leidyi A Agassiz là loài ăn thịt và có khả năng sinh sản

rất nhanh Ở những vùng phong phú nguồn thức ăn thì trong một mẫu nghiên cứu

có thể tìm thấy 10.000 trứng Chúng du nhập vào Bắc Hải khoảng năm 1980 và được xem là nguyên nhân chính làm suy giảm quần thể cá và ngành đánh cá ở vùng này Vào khoảng năm 1999, loài này được du nhập vào Biển Caspian, gây ra tác động nghiêm trọng đến chuỗi thức ăn ở vùng biển này Đến năm 2006 loài này trở nên lan tràn ở khu vực Địa Trung Hải và Đông Bắc Đại Tây Dương

Loài sao biển Asterias amurensis Djakonov là loài bản địa cùng vùng biển phía bắc Trung Quốc, Hàn Quốc, Nga và Nhật Bản hiện là loài xâm hại ở Úc Asterias

amurensis Djakonov được mang đi qua đường nước dằn tàu ở giai đoạn ấu trùng

Chúng gây tổn thất lớn cho ngành nuôi trồng thủy sản

Loài cỏ biển Undaria pinnatifida (Harvey) Suringar, là loài bản địa của khu vực bắc

Châu Á, hiện trở thành loài xâm hại ở nam Châu Úc, New Zealand, bờ biển phía tây của Hoa Kỳ, Châu Âu và Argentina Chúng tăng trưởng và lan tràn nhanh chóng, thay thế những loài bản địa và cấu trúc hệ sinh thái cỏ biển bản địa

Loài phiêu sinh động vật Cercopagis pengoi Ostroumov là loài có biên độ sinh thái

rộng đối với yếu tố độ mặn và nhiệt độ nước biển Khi tập trung với số lượng lớn chúng tạo nên những khối nhầy như keo gây tắc nghẽn phương tiện đánh cá

Cercopagis pengoi Ostroumov được liệt kê vào 100 loài xâm hại nguy hiểm nhất

trên thế giới

Các loài tảo độc Một số loài tảo được vận chuyển qua đường nước dằn tàu đến

những vùng đất mới và gây ra hiện tượng nở hoa Các loài Pyrodinium sp.,

Alexandrium sp., là những loài thuộc song chiên tảo (Dinoflagellates) có thể gây

nên hiện tượng thủy triều đỏ, đã được vận chuyển từ Châu Úc đến vùng biển Đông Nam Á Một vài loài gây ra độc tố hai mảnh vỏ liệt cơ (paralytic shellfish poisoning) và gây nguy hại cho ngành công nghiệp nuôi hai mảnh vỏ

Loài vi khuẩn Vibrio cholerae, có nhiều chủng khác nhau, trở thành loài xâm hại ở

khu vực Nam Mỹ, vịnh Mexico và những vùng khác Một số loài là nguyên nhân gây ra dịch bệnh và được cho là có liên quan đến nước dằn tàu Ví dụ như sự lan truyền dịch bệnh ở 3 khu vực tách biệt nhau tại cảng Peru năm 1991–1994, gây bệnh cho hơn một triệu người và hơn mười ngàn người tử vong Những chủng Vibrio gây bệnh này trước đây được báo cáo chỉ có ở Bangladesh

1.3 Các phương pháp xử lý nước dằn tàu

Hiện nay trên thế giới một số phương pháp xử lý đã được áp dụng cho mục đích loại bỏ hoặc giảm bớt các loài sinh vật chứa trong nước dằn tàu Các phương pháp

xử lý được phát triển dựa trên nguyên tắc:

• An toàn cho vận hành của tàu

• Hiệu quả đối với sinh vật muốn xử lý

• Thiết bị xử lý vận hành dễ dàng

• Phí tổn hợp lý

• Không gây tác động xấu tới môi trường

• Phù hợp hợp với các quy định quốc tế

Tuy nhiên theo đánh giá của IMO, hiện không có phương pháp nào có thể loại trừ triệt để các loài sinh vật có mặt trong nước dằn tàu Nhiều phương pháp mới vẫn còn đang được nghiên cứu phát triển Các phương pháp sau đây là những phương pháp thông dụng trên thế giới hiện nay (Matheickal & Raaymakers 2004)

Phương pháp trao đổi nước

Phương pháp xử lý nước dằn tàu được áp dụng phổ biến hiện nay là trao đổi nước dằn tàu ngoài biển khơi để hạn chế sự xâm nhập của loài ngoại lai (Hình 1.2) Phương pháp này rất hiệu quả vì các sinh vật có trong nước từ lục địa thường không thích hợp với môi trường ngoài biển khơi và ngược lại Quy định của IMO, được nhiều nước áp dụng, hiện nay là tàu viễn dương phải tiến hành trao đổi nước dằn tàu cách cảng đến 200 hải lý, 50 hải lý đối với tàu di chuyển gần bờ Tuy nhiên phương pháp này đôi khi có thể dẫn đến những nguy hiểm nghiêm trọng cho tàu vì trong quá trình thay đổi nước dằn tàu dễ mất thăng bằng, có thể gây ra chìm tàu

Hình 1.2: Mô hình trao đổi nước dằn tàu ngoài khơi để giảm bớt số lượng sinh vật

ngoại lai (Matheickal & Raaymakers 2004)

Phương pháp xử lý bằng hóa chất

Các chất hóa học có thể được sử dụng để xử lý nước dằn tàu, ngăn chặn sự du nhập của những sinh vật ngoại lai Các hóa chất sử dụng phải được chọn lựa cẩn thận để tránh gây nguy hiểm cho con người và môi trường Có hai loại hóa chất xử lý được

sử dụng: loại có khả năng oxy hóa và loại không oxy hóa Chất oxy hóa thường dùng là chlorine, bromine và iodine Những hóa chất này có khả năng phá hủy màng tế bào làm chết sinh vật Khí ozone cũng là một chất oxy hóa được sử dụng trong xử lý nước dằn tàu Ozone được sục vào nước dằn tàu để giết chết sinh vật Khí ozone độc cho cơ thể người, vì vậy việc sử dụng ozone trong xử lý nước dằn tàu cần phải được thực hiện thận trọng, đảm bảo an toàn Nhóm các hóa chất không oxy hóa tác động đến các phản ứng trao đổi chất hay quá trình sinh sản của sinh vật Hầu hết thuốc trừ sâu thuộc nhóm này Gluteraldehyde là một ví dụ, nó có tác dụng rất mạnh lên sinh vật và thường được sử dụng trong công nghiệp như khử trùng thiết bị y tế

Phương pháp xử lý bằng nhiệt

Nguyên tắc của phương pháp xử lý bằng nhiệt rất đơn giản Nước biển được bơm vào qua đường ống dẫn nước dằn tàu sau đó được gia nhiệt qua trao đổi với nước làm lạnh máy móc trên tàu Nước biển sau khi được đun đến nhiệt độ yêu cầu sẽ được bơm vào khoang chứa nước dằn tàu Sức nóng của nước có tác dụng tiêu diệt các sinh vật có trong nước dằn tàu (Hình 1.3) Xử lý nước dằn tàu bằng nhiệt trong khoảng 450C và duy trì nhiệt độ này trong thời gian đủ dài có thể giết chết được các sinh vật lớn như cá, nhưng nhiệt độ này lại không ảnh hưởng đến vi sinh vật Khi áp dụng phương pháp xử lý bằng nhiệt hành trình tàu phải đủ dài để cho nước đạt đến

nhiệt độ xử lý Phương pháp này không hiệu quả đối với các vùng biển lạnh vì phải tốn rất nhiều năng lượng để gia nhiệt cho nước dằn tàu

Hình 1.3: Mô hình hệ thống xử lý bằng nhiệt (Matheickal & Raaymakers 2004)

Phương pháp xử lý bằng lọc

Nước dằn tàu có thể được lọc trước khi cho vào khoang và trong quá trình thải Tuy nhiên màng lọc không loại bỏ được các vi sinh vật mà chỉ loại bỏ được những sinh vật có kích thước lớn Gia tăng tốc độ bơm sẽ giúp lọc tốt hơn và làm tăng hiệu quả của phương pháp lọc

1.4 Quy định quốc tế về quản lý nước dằn tàu

Hội nghị Liên hiệp quốc về môi trường và phát triển tổ chức tại Rio de Janeiro, Brazil năm 1991 đã kêu gọi Tổ chức hàng hải quốc tế IMO và các tổ chức quốc tế khác có các biện pháp làm giảm tác hại của sinh vật gây hại có liên quan đến hoạt động của tàu thuyền Hiện nay Công ước quốc tế về kiểm soát và quản lý nước dằn tàu và bùn lắng (International Convention for the Control and Management of Ships Ballast Water & Sediments) là quy định quốc tế quan trọng nhất liên quan đến quản

lý nước dằn tàu Công ước này được thông qua ngày 13/2/2004 tại London, Anh Quốc (và cũng thường được gọi là Công ước London) Việt Nam hiện chưa gia nhập Công ước London

Công ước London gồm các điều khoảng và phụ lục quy định việc thực hiện kiểm soát và quản lý sinh vật gây hại vận chuyển qua nước dằn và bùn lắng của tàu Công ước quy định tất cả các tàu biển phải có chương trình quản lý nước dằn (Ballast water management plan) đảm bảo tiêu chuẩn quốc tế và phải có sổ ghi chép quản lý nước dằn (Ballast water record book) Tất cả các hoạt động quản lý nước dằn tàu (bơm vào, xả ra, luân chuyển giữa các khoang, thời điểm và phương pháp xử lý được áp dụng) đều phải được ghi lại Quản lý cảng có quyền kiểm tra các tàu cập

cảng về việc tuân thủ quy định quản lý nước dằn và có quyền neo tàu cho đến khi

an toàn môi trường liên quan đến trao đổi nước dằn tàu được đảm bảo

Công ước quy định việc trao đổi nước dằn cần được thực hiện cách bờ 200 hải lý nếu có thể được Trong trường hợp khoảng cách 200 hải lý là không khả thi thì thực hiện trao đổi nước ở khoảng cách xa nhất có thể, khoảng cách tối thiểu là 50 hải lý Công ước cũng quy định cụ thể về tiêu chuẩn xử lý nước dằn tàu (Bảng 1.1)

Bảng 1.1: Quy định về số lượng sinh vật cho phép trong nước dằn tàu xả ra tại

cảng (Nguồn: http://globallast.imo.org)

Loại / Kích thước sinh vật Số lượng cho phép

1.5 Cảng Sài Gòn

Cảng Sài Gòn được thành lập vào ngày 22 tháng 2 năm 1860 dưới thời thuộc địa Pháp với tên gọi Thương Cảng Sài Gòn Cảng nằm cách biển 83 km với tổng diện tích 3.860.000 m2 gồm 5 khu vực:

- Khu vực Hàm Nghi: 4 km dọc bờ phải sông Sài gòn với 3 cầu tàu cho tàu nội địa

- Khu vực Nhà Rồng (vị trí cũ): Dọc sông Tàu Hủ với 3 cầu tàu cho tàu nước ngoài

- Khu vực Khánh Hội: Dài 1,25 km với 11 cầu tàu cho nước ngoài

- Khu vực Chợ Cá: 3 cầu tàu và 2 bến

Ngày 25 tháng 7 năm 1975, Thương Cảng Sài Gòn đổi tên thành Cảng Sài Gòn theo quyết định của Tổng cục trưởng Tổng cục đường biển Cảng Sài Gòn có tổng diện tích là 475.000 m2, ba bến xếp dỡ với chiều dài cầu tàu: Bến Nhà Rồng (428 m), Bến Khánh Hội (1.264 m), Bến Tân Thuận (866 m) và nhiều phao buộc neo dọc hai bên bờ sông

Qua nhiều giai đoạn phát triển, ngày nay Cảng Sài Gòn đã trở thành một cảng quốc

tế và là một trong những cảng biển quan trọng nhất của Việt Nam Tổng diện tích mặt bằng là 570.000 m2 trong đó có 2.830 m2 cầu tàu, 250.000 m2 bãi, và 80.000 m2kho hàng

Một số đặc điểm của Cảng Sài Gòn:

• Điểm hoa tiêu: 10o20'N–107o03'E

• Chiều dài luồng: 85km, Sâu: -8,5m

• Thủy triều: bán nhật triều không đều, chênh lệch bình quân: 3,0m

• Vị trí cảng tại khu vực Tp HCM: 10o50'N–106o45'E

• Cỡ tàu lớn nhất có thể tiếp nhận: 32.000 DWT

Thống kê sản lượng hàng hóa xuất khẩu và nhập khẩu thông qua Cảng Sài Gòn

được thể hiện trong hình 1.4 và bảng 1.2 (Nguồn: http://www.csg.com.vn)

Hình 1.4: Tổng sản lượng thông qua cảng Sài Gòn

Bảng 1.2: Sản lượng container

CONTAINER 1.000 TEU 237 269 295 251 316 303 238 350 NHẬP KHẨU 120 137 150 126 158 145 118 175

XUẤT KHẨU 117 132 145 125 158 158 120 175

Ghi chú: TEU (Twenty – foot equivalent unit)

CHƯƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Số liệu tàu ra vào cảng

Số liệu tàu viễn dương ra vào cụm cảng TPHCM được thu thập từ Cảng Vụ TPHCM cho giai đoạn 10 năm 1999 - 2008 Số liệu này bao gồm thông tin về tên tàu, quốc tịch của tàu, trọng tải, loại hàng hóa chuyên chở, trọng lượng hàng hóa trên tàu, cảng xuất phát, ngày cập cảng Số liệu này được nhập vào hệ thống cơ sở

dữ liệu và sau đó tiến hành phân tích xu hướng biến đổi về lượng tàu và hàng hóa vận chuyển ra vào cảng trong thời gian 10 năm gần đây Số liệu này cũng được dùng để ước tính khối lượng nước dằn tàu được đưa vào cảng Ngoài ra, số liệu về

xử lý dịch tể nước dằn tàu xả tại cảng TPHCM cũng được thu thập từ Trung Tâm Kiểm Dịch Y Tế Quốc Tế tại TPHCM

2.2 Cơ sở dữ liệu quản lý nước dằn tàu

Mẫu khai báo nước dằn tàu và cở sở dữ liệu quản lý của Hoa Kỳ, do Trung tâm nghiên cứu môi trường–Viện Smithsonian cung cấp, được chuyển dịch sang tiếng Việt và điều chỉnh phù hợp với điều kiện áp dụng tại Việt Nam Mẫu khai báo của Hoa Kỳ được xây dựng trên mẫu khai báo do tổ chức IMO đề nghị Trên thực tế, nội dung chính của hai mẫu khai báo này là hoàn toàn giống nhau Cơ sở quản lý dữ liệu được triển khai trên phần mềm Microsoft ACCESS rất thông dụng ở Việt Nam

2.3 Thu mẫu nước dằn tàu và nước bên ngoài tàu cập cảng

Đề tài đã tiến hành thu một số mẫu nước dằn tàu từ các tàu viễn dương cập cảng TPHCM để phân tích thành phần sinh vật có trong nước dằn Tổng số mẫu thu trong thời gian nghiên cứu của đề tài là 200 mẫu Ngoài ra, đề tài cũng tiến hành thu 20 mẫu nước bên ngoài tàu cập cảng để có các so sánh đối chứng

Mẫu nước dằn tàu được thu ở 2 khu vực cảng: khu vực cảng dân sự gồm các cảng: Khánh Hội, Tân Thuận, Bến Nghé, VICT (Viet Nam International Container Terminal), Lotus và khu vực cảng quân sự Cát Lái (Hình 2.1) Trên mỗi tàu, mẫu được thu trong các khoang chứa nước dằn qua các ống thông (souding pipe), cửa thông của khoang (main hold), hoặc qua bơm máy của tàu Tùy theo từng loại tàu

mà số lượng và vị trí của khoang chứa nước dằn có khác nhau, tuy nhiên, nhìn

chung vị trí và số lượng các khoang giống với mô hình của tàu M.V.OTANABHUM

(Hình 2.2) Vị trí thu mẫu trên tàu được ký hiệu theo ký hiệu của khoang lấy mẫu (Bảng 2.1) Ví dụ: APT: mẫu được lấy ở khoang phía đuôi tàu, WBT–2P: mẫu được lấy ở khoang chứa nước dằn số 2 phía bên trái mạn tàu

Việc đầu tiên khi lên tàu là phải gặp thuyền phó (Chief office) của tàu Thuyền phó

là người chịu trách nhiệm về việc quản lý nước dằn tàu và nhật ký nước dằn tàu Sau khi gặp được thuyền phó, sẽ tiến hành hỏi thông tin, điền tờ khai báo nước dằn tàu và tiến hành lấy nước dằn tàu nếu có nước dằn tàu từ nước ngoài (Hình 2.3) Nước dằn tàu sẽ được lấy ở khoang có chứa nguồn nước bên ngoài Việt Nam Tùy theo từng loại khoang chứa nước dằn tàu, tùy thuộc vào lượng nước dằn tàu trong khoang và cấu trúc của tàu mà kỹ thuật thu mẫu nước dằn tàu khác nhau

Hình 2.1: Vị trí các khu vực cảng có thu mẫu nước dằn tàu

Bảng 2.1: Mô tả các loại khoang chứa nước dằn và các ký hiệu các loại khoang

Các loại khoang và

Bigle (BGT) Phía đáy tàu

Bottom side tank (BST)

Giúp thêm sự ổn định cho hệ thống double bottom tank có thể được mở rộng theo các mặt bên của tàu

Bottom tank (BT) Bottom tank là cấu trúc tương tự double bottom tank, có ở tàu chở quặng Cargo holds(CH) Những hầm chứa hàng với sự tăng thêm sức nặng của cửa hầm, thường sử dụng để dằn tàu Deep tank (DT) Nằm ở phía mũi tàu đối với tàu container, nằm ở 2 bên khoang máy đối với tàu chở hàng Double bottom tank (DBT)

Double bottom tank giúp cho sự ổn định của hầu hết các tàu Các khoang này được thiết kế dọc theo thân tàu và tách biệt nhau

Các loại khoang và

Fore peak tank (FPT) and after

peak tank (APT)

Có ở hầu hết các tàu, những khoang này có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, chúng được

sử dụng chủ yếu trong quá trình giúp cho sự cân bằng để chất và dỡ hàng hóa

Heeling tank (HT) Nằm dọc theo hai bên mạn tàu

Port (P) Phía bên trái mạn tàu

Side tank (ST)

Side tank tạo nên sức chịu lực theo chiều dọc thân tàu Được sử dụng cho việc chất hàng và ổn định Thường có ở tàu chở hàng, quặng và container Stardboard (S) Phía bên phải mạn tàu

Topside tank (TST) Topside tank là thành phần không thể thiếu của sức bền theo chiều dọc của tàu chở hàng và

thường liên kết với double bottom tank

Tunnel side tank (TST) Tunel side tank thường đặt ở nơi thấp trong thân tàu ở phía bên của đường ống thông khí, có hình

dáng phụ thuộc vào độ cong của thân tàu

Water ballast tank (WBT) Nằm dọc theo hai bên mạn tàu

Wing tank (WT) Nằm dọc theo hai bên mạn tàu

Hình 2.2: Sơ đồ các vị trí của

các khoang chứa nước dằn tàu và ống Souding Pipe của tàu

M.V.OTANABHUM (IMO

9338319 thu mẫu ngày 26/12/2008)

Hình 2.3: Quy trình lấy mẫu nước dằn tàu

Thu mẫu nước dằn tàu bằng bơm tay

Nếu khoang nước dằn tàu đầy thì không thể mở nắp hầm của khoang chứa nước dằn tàu (main hold) vì áp suất trong khoang rất lớn sẽ ảnh hưởng đến an toàn của tàu, và thời gian mở main hold rất lâu và cần nhiều người Do vậy, việc thu mẫu được tiến hành tại các ống thông sounding pipe Đây là những ống thông các tầng của khoang chứa nước dằn, có đường kính trung bình 3cm, được dùng để theo dõi mực nước ở các khoang

Dùng thước đo có gắn cục chì để theo dõi độ sâu của khoang chứa nước dằn tàu và mực nước trong khoang để chọn chiều dài ống bơm cho phù hợp (20m hay 12m) Kinh nghiệm cho thấy nếu thu mẫu nước dằn tàu ở khoang Heeling, DB, khoang ở tầng hầm hoặc ở khoang máy thì độ sâu trung bình 10–12m Nếu thu mẫu ở các khoang khác thì độ sâu dao động từ 14–17m

Gắn một đầu ống vào bơm tay, đầu còn lại gắn cục chì, thả ống bơm vào lỗ của sounding pipe và tiến hành bơm (Hình 2.4) Việc bơm nước được thực hiện bởi 2 người: một người bơm và một người kéo ống Thả ống bơm chạm đáy của khoang nước dằn tàu, sau đó di chuyển từ từ lên phía trên Việc thả ống bơm chạm đáy và

di chuyển lên phía trên giúp thu được những sinh vật sống và lắng tụ cả trong phần đáy và tầng trên Do cột nước dao động 10–17m nên nước trong ống bơm sẽ không lên được liên tục Vì vậy khi bơm thấy ống bơm bị thắt lại thì phải kéo ống lên khỏi mặt nước và tiếp tục bơm Việc kéo ống lên và thả xuống được lặp lại nhiều lần cho đến khi thu được 20 lít nước dằn tàu Thu mẫu bằng bơm tay tốn nhiều sức lao động, tuy nhiên, thời gian thu mẫu ngắn 10–20 phút/mẫu và có thể thu được những mẫu ở khoảng cách sâu 15–17m

Thu mẫu nước dằn tàu bằng bơm máy

Ở những khoang nước dằn tàu mà độ sâu dao động từ 8–12m, có thể tiến hành thu mẫu bằng bơm máy (Hình 2.5) Máy bơm được sử dụng là loại máy dùng dòng điện một chiều 12V–25W Thu mẫu bằng bơm máy đơn giản, chỉ cần thả ống bơm chạm

đáy khoang nước dằn tàu, cho máy hoạt động và di chuyển ống bơm lên xuống từ từ cho đến khi thu được 20 lít nước dằn tàu Thu mẫu bằng bơm máy chủ yếu được tiến hành ở khoang Heeling, phía sau đuôi tàu (after peak tank), mũi tàu (fore peak tank) Thu mẫu bằng bơm máy tuy đơn giản nhưng không thu được ở những độ sâu

từ 12 m trở lên và mất nhiều thời gian (khoảng 20–25 phút)

Hình 2.4: Thu mẫu nước dằn tàu

bằng bơm tay

Hình 2.5: Thu mẫu nước dằn tàu bằng bơm

máy

Hình 2.6: Thu mẫu nước dằn tàu qua nắp hầm

của khoang chứa nước dằn tàu (main hold)

Hình 2.7: Thu mẫu nước dằn

tàu bằng bơm máy của tàu

Thu mẫu nước dằn tàu qua nắp hầm của khoang chứa nước dằn (main hold)

Ở những tàu mà khoang chứa nước dằn tàu không có sounding pipe hoặc nắp hầm của khoang nước dằn đang mở thì có thể tiến hành thu mẫu ở main hold (Hình 2.6) Dùng xô nhựa 20 lít có gắn vật nặng thả chạm đáy và kéo lên từ từ Thu mẫu qua main hold khó thực hiện, vì rất ít khi main hold mở sẵn Nếu nước trong khoang đầy thì không thể mở main hold vì sẽ ảnh hưởng đến an toàn của tàu Ngoài ra, để mở được main hold cần nhiều thời gian

Thu mẫu nước dằn tàu bằng bơm máy của tàu

Ở những tàu không có sounding pipe và không mở được main hold, hoặc những tàu hiện đại mà việc quản lý nước dằn tàu được thực hiện bằng máy tính, việc thu mẫu phải tiến hành dựa vào bơm máy của tàu (Hình 2.7) Thu mẫu bằng bơm máy của tàu chỉ cần xác định khoang chứa nước cần lấy và mang xô nhựa đến miệng ống bơm để lấy nước Tuy đơn giản, nhưng thời gian thu mẫu bằng bơm máy của tàu lâu hơn các phương pháp khác (30–45 phút) do thời gian cần thiết để tiến hành các thủ tục cho bơm máy của tàu vận hành

2.4 Thử nghiệm quy trình khai báo nước dằn tàu

Hiện nay, việc khai báo nước dằn tàu đối với các tàu viễn dương đến cụm cảng TPHCM là không bắt buộc Trong khi đó, quy định quốc tế đòi hỏi các tàu trước khi nhập cảnh phải thực hiện việc khai báo tình trạng quản lý nước dằn tàu Đề tài đã tiến hành thử nghiệm, áp dụng việc khai báo nước dằn tàu đối với các tàu cập cảng TPHCM trong thời gian nghiên cứu, để thu thập số liệu làm cơ sở cho việc đề xuất quy trình quản lý nước dằn tàu Mẫu khai báo nước dằn tàu của Hoa Kỳ do Viện Smithsonian chuyển giao được sử dụng Bảng dịch tiếng Việt của mẫu khai báo được dùng cho các tàu quốc tịch Việt Nam có thành phần thuyền viên là người Việt Nam (Phụ Lục 1)

Ở Hoa Kỳ, các tàu trước khi cập cảng phải gởi bảng khai tới trước 3 ngày bằng fax hay email Tất cả các bảng khai đều được gởi tới một địa chỉ là Trung tâm nghiên cứu môi trường biển của Viện Smithsonian đặt tại tiểu bang Maryland, từ đó số liệu

sẽ được phân tích và chuyển tới các cảng và lực lượng phòng vệ ven biển để kiểm soát

Trong điều kiện nghiên cứu của đề tài không thể yêu cầu các tàu gới bảng khai tới trước khi cập cảng Bảng khai thử nghiệm được Trung tâm kiểm dịch y tế quốc tế phát cho các tàu tại phao số 0 ở Vũng Tàu Do phạm vi của đề tài chỉ mang tính nghiên cứu và việc áp dụng các mẫu khai báo cho tàu cập cảng đòi hỏi cơ sở pháp

lý do đó việc điền vào các bảng khai chỉ mang tính tự nguyện, các tàu không bắt buộc phải nộp lại bảng khai

2.5 Phân tích các chỉ tiêu lý hóa

Chỉ tiêu pH, nhiệt độ, độ dẫn điện (EC), độ mặn, tổng chất rắn lơ lửng (TSD), DO của mẫu nước dằn tàu và nước bên ngoài tàu cập cảng được đo tại hiện trường bằng máy đo TOA WQC– 22A Các chỉ tiêu BOD5 và COD được phân tích tại Phòng thí nghiệm Sinh môi của Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, TPHCM (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 1999)

2.6 Phân tích các chỉ tiêu sinh vật

Mẫu nước dằn tàu và nước nơi tàu cập cảng được lọc qua lưới lọc để thu mẫu phiêu sinh vật Đồng thời tất cả các sinh vật khác nếu có hiện diện trong mẫu đều được ghi nhận Các phiêu sinh vật hiện diện trong mẫu sau đó được định danh và xác định mật độ Việc định danh các taxa sinh vật được thực hiện đến mức độ giống (genus)

Phiêu sinh thực vật

Mẫu nước sau khi lấy từ khoang nước dằn tàu được lọc qua lưới kích thức 40µm để thu các phiêu sinh thực vật Mẫu vật sau đó được phân tích tại Phòng thí nghiệm sinh vật phù

du biển, Viện Hải dương học Nha Trang dưới kính hiển vi điện tử quét (Leica DM LB) ở

độ phóng đại từ 100 đến 1000 lần Chụp ảnh bằng máy ảnh Leica MPS 60 và Olympus Mẫu được định danh phân loại theo các tài liệu của: Lebour (1925); Abé (1927, 1936, 1981); Hendey (1964); Desikachary (1986–1989); Shirota (1966); Patrick & Reimer (1966, 1975), Trương Ngọc An (1993); Balech (1989, 1995); Fukuyo (1990); Taylor (1995); Steidinger & Tangen (1997); Carmelo (1997)

Phiêu sinh động vật

Mẫu phiêu sinh động vật được thu qua lưới lọc kích thước 80µm Đây là quy trình được Viện Smithsonian áp dụng cho các nghiên cứu tương tự ở Hoa Kỳ Mẫu phiêu sinh động vật cũng được tiến hành định danh và phân tích tại phòng thí nghiệm sinh vật phù du biển, Viện Hải dương học Nha Trang Việc định danh được dựa trên các tài liệu của Shirota (1966), Đặng Ngọc Thanh (1980), Nguyễn Văn Khôi (2001)

Số liệu về phiêu sinh vật thu thập trong đề tài sau đó được so sánh với kết quả nghiên cứu tiến hành gần đây tại khu vực hạ lưu Sông Sài Gòn cũng như tham khảo với các cơ sở dữ liệu quốc tế:

• Số liệu quan trắc trên sông Cát Lái của Phòng Quản Lý Môi Trường, Viện Sinh Học Nhiệt Đới (2008)

• Số liệu thuỷ sinh vật lưu vực sông Sài Gòn–Đồng Nai năm 2005 của Viện Sinh Học Nhiệt Đới

• Thành phần loài phiêu sinh động vật vùng cửa sông ven biển TPHCM tháng

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Tình hình tàu cập cảng Thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 1999–2008

Kể từ năm 1999, số liệu tàu viễn dương cập cảng đã được Cảng vụ TPHCM số hóa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu thập và phân tích thông tin tàu ra vào cảng trong giai đoạn 10 năm gần đây (1999–2008) Kết quả phân tích cho thấy số lượng tàu cập cảng tăng nhanh trong giai đoạn từ 1999 đến 2005, từ 2.800 lượt tàu vào năm

1999 đến 4.915 lượt vào năm 2005 Từ 2005 đến nay, số lượng tàu viễn dượng đến cụm cảng TPHCM ổn định trong khoảng 5.000 lượt tàu mỗi năm Năm 2008, số lượng tàu đến giảm một ít so với năm 2007 (Hình 3.1) Điều này có thể phản ánh tình trạng suy thoái kinh tế chung trên thế giới trong thời gian đó

Các loại tàu thường xuyên cập cảng TPHCM bao gồm tàu chở hàng (cargo), tàu chở container, tàu chở dầu (tanker), tàu chở hành khách (passenger) (Hình 3.2) Một số tàu không khai báo loại hàng hóa chuyên chở khi cập cảng do đó không rõ loại tàu Trong giai đoạn 1999–2008, số lượt tàu chở container cập cảng TPHCM gia tăng rất nhanh Các loại tàu chở hàng và tàu chở dầu cập cảng cũng tăng nhưng không nhiều (Hình 3.3) Các tàu chở khách đến cảng TPHCM chiếm số lượng rất ít Từ năm

2005 đến nay tỉ lệ các loại tàu viễn dương cập cảng TPHCM hầu như không thay đổi Tàu chở container chiếm khoảng 60–63%, tàu chở hàng 22–25% và tàu chở dầu khoảng 14–15% số lượt tàu đến cảng mỗi năm (Hình 3.4)

Trong giai đoạn 1999–2008 các tàu viễn dương đến cụm cảng TPHCM xuất phát từ tổng cộng 50 nước trên thế giới, bao gồm tất cả các châu lục (trừ Châu Nam Cực): Châu Á, Châu Âu, Châu Úc, Bắc Mỹ và Nam Mỹ (Bảng 3.1) Điều này cho thấy nguy cơ xâm nhập sinh vật lạ do đường nước dằn tàu có thể đến từ rất nhiều nơi khác nhau trên thế giới Các nước thường xuyên có tàu xuất phát đến TPHCM gồm

có Singapore, Trung Quốc, Hongkong, Thailand, Malaysia, Taiwan, Hàn Quốc, Nhật, Phillippines, Campuchia, Ấn Độ và Nga Số liệu tàu đến từ Hongkong được tách riêng khỏi Trung Quốc để phân tích tầm quan trọng của cảng này đối với vận chuyển hàng hóa và nước dằn tàu đến TPHCM Chiếm tỉ trọng lớn nhất là Singapore kế đến là Hong Kong, Thailand, Malaysia, và các cảng khác ở Trung Quốc (Bảng 3.2)

Trong các năm gần đây tỉ lệ tàu đến từ các nước này gần như không thay đổi: Singapore chiếm khoảng 28%, Thailand 20%, Hongkong 18%, Malaysia 9%, các cảng khác ở Trung Quốc 8% Như vậy trong khoảng 5 năm gần đây, số lượng tàu,

số loại tàu và cảng xuất phát của các tàu đến cụm cảng TPHCM rất ổn định

Hiện nay tại cụm cảng TPHCM chúng ta không yêu cầu các tàu phải khai báo tình hình nước dằn khi cập cảng, do đó hoàn toàn không có số liệu để có thể tính toán chính xác lượng nước dằn tàu được xả ra ở cảng Tuy nhiên, phân tích số liệu tải trọng tối đa của tàu và trọng lượng hàng hóa đang chở khi cập cảng có thể giúp đánh giá mức độ nước dằn tàu mang vào và khả năng có thể xả ra tại cảng Về nguyên tắc, các tàu không chở hàng hoặc chở ít hàng thì phải chứa một lượng nước dằn tàu lớn để đảm bảo cân bằng Các tàu này sẽ phải thay nước dằn đang có trong tàu ra khi cất hàng lên tại cảng

01000

Hình 3.2: Tỉ lệ các loại tàu trong tổng số tàu đến cảng TPHCM giai đoạn 1999–

2008

0 500

Hình 3.3: Xu hướng biến động số lượt các loại tàu cập cảng TPHCM giai đoạn

Cargo 23%

Container 61%

Passenger 0%

Tanker 14%

Không rõ 1%

2006

Cargo 25%

Container 60%

Container 63%

Passenger 0%

Tanker 14%

Không rõ 1%

2008

Hình 3.4: Tỉ lệ các loại tàu đến cảng TPHCM giai đoạn 2005–2008

Singapore 29%

Hongkong 17%

China 8%

Thailand 20%

Russia 1%

India 0%

Others 2%

2005

Singapore 29%

Hongkong 15%

China 9%

Thailand 20%

Malaysia 8%

Taiwan 6%

South  Korea 3%

Phillippines 2%

Indonesia 1%

Japan 2%

Cambodia 1%

Russia 0% India0%

Others 4%

2006

Singapore 28%

Hongkong 13%

China 9%

Thailand 19%

Cambodia 4% Russia 1%

India 0%

Others 1%

2007

Singapore 28%

Hongkong 13% China

8%

Thailand 19%

Malaysia 9%

Taiwan 7%

South Korea 3%

Phillippines 1%

Indonesia 3% Japan2%

Cambodia 4%Russia1%

India 1%

Others 1%

2008Hình 3.5: Tỉ lệ các nước có tàu xuất phát đến cảng TPHCM giai đoạn 2005–2008

Hình 3.6: Các nước có nhiều tàu xuất phát đến TPHCM giai đoạn 1999–2008

Bảng 3.1: Danh sách các nước có tàu xuất phát đến cảng TPHCM giai đoạn 1999–2008

Bảng 3.3: Số lượng và tỉ lệ phần trăm các tàu không tải hoặc ít tải (chở ít hơn 25%

tải trọng của tàu) vào cảng TPHCM giai đoạn 1999–2008

Ít hơn 25% tải Ít hơn 10% tải Ít hơn 5% tải

Số tàu Tỉ lệ% Số tàu Tỉ lệ% Số tàu Tỉ lệ%

Hình 3.7: Tỉ lệ phần trăm các tàu không tải hoặc ít tải (chở ít hơn 25% tải trọng của

tàu) vào cảng TPHCM giai đoạn 1999–2008

3.2 Kết quả phân tích thành phần lý hóa tính mẫu nước dằn tàu và nước nơi tàu cập cảng

Từ tháng 9/2009 đến tháng 1/2010 đề tài đã thu được 200 mẫu nước dằn tàu, trong

đó có 117 mẫu thu tại cảng Cát Lái, 43 mẫu thu tại Khánh Hội, 18 mẫu thu tại cảng VICT, 13 mẫu thu tại cảng Bến Nghé, 8 mẫu thu tại cảng Tân Thuận, 1 mẫu thu tại cảng Lotus Ngoài ra đề tài cũng đã thu 20 mẫu nước nơi tàu cập cảng, trong đó có

4 mẫu tại cảng Bến Nghé, 5 mẫu tại cảng Cát Lái, 4 mẫu tại cảng VICT, 4 mẫu tại

cảng Khánh Hội, 1 mẫu tại cảng Tân Thuận, 1 mẫu tại cảng Lotus, 1 mẫu tại Tân Cảng

Trong 200 mẫu nước dằn tàu có 34 mẫu từ Hongkong, 24 mẫu từ Singapore, 22 mẫu từ Đài Loan, 22 mẫu từ Biển Đông, 20 mẫu từ Trung Quốc, 18 mẫu từ Nhật,

16 mẫu từ Thái lan, 7 mẫu từ Ấn Độ, 6 mẫu từ Malaysia, 3 mẫu từ Myanma, 2 mẫu

từ Campuchia, 2 mẫu từ Hàn quốc, 1 mẫu từ Indonesia, 1 mẫu từ Nam Phi, 1 mẫu

từ Iran, 4 mẫu từ ngoài Việt Nam nhưng không rõ nguồn gốc (Hình 3.8) Tỉ lệ nguồn gốc của mẫu nước dằn tàu đã thu cũng tương tự như tỉ lệ các nước có tàu đến cảng TPHCM nhiều nhất, do đó có thể nói các mẫu đã thu phần nào đại diện được cho các vùng chủ yếu mà nước dằn tàu được lấy và mang vào TPHCM

Các mẫu nước dằn tàu thu được trong đề tài có thời gian chứa trung bình trong khoang tàu là 42 ngày (độ lệch chuẩn là 62 ngày), trung vị là 18 ngày Mẫu có tuổi

ít nhất là một ngày và dài nhất là 367 ngày Như vậy có một nữa số mẫu có tuổi từ

18 ngày trở xuống Như các kết quả phân tích sinh vật trình bày bên dưới cho thấy, mẫu có thời gian chứa trong khoang tàu càng ngắn thì số lượng sinh vật sống càng cao

Hình 3.8: Nguồn gốc các mẫu nước dằn tàu đã thu trong đề tài

Các mẫu nước dằn tàu và nước nơi tàu cập cảng được phân tích một số chỉ tiêu lý hóa tính cơ bản Số liệu thống kê được cung cấp trong bảng 3.4 và hình 3.9 Toàn

bộ số liệu phân tích được cung cấp trong phụ lục 2

Các mẫu nước dằn tàu có độ pH trung bình 7,4 so với 6,7 của nước nơi tàu cập cảng Nhiệt độ trung bình của nước dằn tàu và nước nơi tàu cập cảng gần như nhau:

28oC–29oC Tổng chất rắn lơ lửng của nước dằn tàu rất cao so với mẫu nước nơi tàu cập cảng: trung bình 124 mg/L so với 63mg/L Tổng chất rắn lơ lửng cao là một yếu

tố hạn chế khả năng sống của sinh vật trong nước dằn tàu Hàm lượng oxy hòa tan trong mẫu nước dằn tàu (trung bình 5,4 mgO2/L) tương đối cao hơn mẫu nước nơi tàu cập cảng (3,4 mgO2/L) Nhưng trong đó có một số mẫu nước dằn tàu có hàm lượng oxy hòa tan rất cao Thông thường nước dằn tàu có hàm lượng oxy hòa tan thấp, nhất là những mẫu nước chứa lâu ngày trong khoang Kết quả này có thể là do việc bơm nước từ trong khoang chứa nước dằn tàu ra để lấy mẫu, đã góp phần hòa tan thêm một lượng lớn oxy từ không khí vào mẫu Hay nói cách khác đó là hiện tượng đã sục một lượng lớn oxy không khí vào mẫu nước, dẫn đến hàm lượng oxy hòa tan vượt mức bão hòa Do vậy, kết quả phân tích oxy hòa tan không thực sự đáng tin cậy

Giá trị BOD5 và COD trung bình của mẫu nước dằn tàu luôn cao hơn mẫu nước nơi tàu cập cảng và tất cả đều nằm trong khoảng ô nhiễm chất hữu cơ rất cao Thông qua kết quả phân tích đã cho thấy, nồng độ chất hữu cơ và vô cơ quá nhiều dẫn đến sinh vật không thể sống và phát triển, do đó nồng độ BOD5 rất thấp trong khi đó nồng độ COD rất cao Một số mẫu thu được trong nước dằn tàu đã vượt ngưỡng ô nhiễm cho phép, nguyên nhân là do khoang tàu lâu ngày không nạo vét đã tạo thành một lớp gỉ sét dày đặc trong khoang tàu Chính vì vậy, trong quá trình thu mẫu đã khuấy động làm cho một lượng lớn lớp gỉ sét được bơm vào mẫu Bên cạnh đó, một

số mẫu nước nơi tàu cập cảng cũng có nồng độ COD rất cao - mặc dù nguồn nước này được thanh lọc thường xuyên bởi con sông chảy qua, nhưng tốc độ thanh lọc của nguồn nước này rất kém so với những nơi khác Các nguyên nhân có thể xảy ta như: a) chúng bị ảnh hưởng bởi các đê, kè bao quanh để làm nơi tàu cập cảng dẫn đến làm giảm tốc độ của dòng chảy; b) dầu được thải từ các tàu cập cảng; c) một khối lượng lớn các chất hữu cơ bám vào thành tàu, do đó khi tàu cập cảng thì dòng chảy đi qua sẽ cuốn theo một lượng lớn các hợp chất hữu cơ và hòa tan trong nước; d) và sự rò rỉ của một số ống nước từ tàu đã mang theo một lượng chất hữu cơ và vô

cơ tan vào trong nước nơi tàu cập cảng; v.v… Cho nên nồng độ COD ở một số mẫu nơi tàu cập cảng cũng khá lớn so với mẫu nước dằn tàu (Phụ lục 2)

Giá trị độ mặn của mẫu nước có ý nghĩ đặc biệt quan trọng vì đó là chỉ thị của nguồn nước được bơm lên tàu Có 20 mẫu có độ mặn ≤ 5‰ chiếm 10% số mẫu Có

25 mẫu (12,5% tổng số mẫu) có độ mặn từ 5 đến 15‰ (Hình 3.10) Nếu lấy giới hạn định nghĩa nước ngọt (< 0,5‰), nước lợ (0,5–30‰) đến nước mặn (> 30‰) thì

có đến 178 mẫu nằm trong giới hạn này (chiếm 90% số mẫu) Như vậy số tàu mang nước dằn vào cảng có độ mặn trong khoảng từ ngọt đến lợ chiếm tỉ lệ rất cao Rõ ràng các tàu này đã không tiến hành trao đổi nước ngoài khơi trước khi vào cảng

của Việt Nam Nếu các mẫu này có mang sinh vật sống thì khả năng chúng tồn tại được trong môi trường nước tại cảng TPHCM là rất cao

River Ballast

900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

Hình 3.9: Biểu đồ hình hộp so sánh giá trị các chỉ tiêu lý hóa căn bản giữa mẫu

nước dằn tàu và nước bên ngoài tàu cập cảng thu được trong đề tài

3.6 3.0

2.4 1.8

1.2 0.6

0.0

Median

Mean

2.8 2.6

2.4 2.2

2.0

A nderson-Darling Normality Test

V ariance 0.9779 Skew ness -0.931620 Kurtosis -0.314013

N 200 Minimum 0.0200

A -Squared

1st Q uartile 1.6675 Median 2.6300 3rd Q uartile 2.9500 Maximum 3.8900 95% C onfidence Interv al for Mean 2.0806

10.15

2.3563 95% C onfidence Interv al for Median 2.4102 2.7633 95% C onfidence Interv al for StDev 0.9005 1.0966

P-V alue < 0.005 Mean 2.2185 StDev 0.9889

9 5 % Confidence Inter vals

Hình 3.10: Thống kê độ mặn của 200 mẫu nước dằn tàu thu được trong đề tài

Bảng 3.4: Số liệu thống kê cơ bản các chỉ tiêu lý hóa của mẫu nước dằn tàu và nước

bên ngoài tàu cập cảng

Trung bình ĐL Chuẩn Minimum Trung vị Maximum

Ballast 620,85 459,21 13,33 533,74 2.388,15 COD

(mgO2/L) Port 437,87 332,38 70,07 330,67 995,00

Ghi chú: Ballast = mẫu nước dằn tàu; Port = mẫu nước bên ngoài tàu cập cảng

3.3 Kết quả phân tích phiêu sinh thực vật trong mẫu nước dằn tàu

Khảo sát thành phần loài phiêu sinh thực vật cho thấy chỉ có 98 mẫu trong 200 mẫu nước dằn tàu là có sự xuất hiện của phiêu sinh thực vật, còn lại 102 mẫu là không

có sinh vật sống Các mẫu nước dằn tàu thu trong các khoang có điều kiện môi trường xấu như khoang bị rỉ sét, nồng độ O2 thấp, thời gian chứa lâu (sau 3 tháng) cho thấy số lượng phiêu sinh thực vật có trong những mẫu này rất ít Số lượng phiêu sinh thực vật tìm thấy trong mẫu nước dằn tàu chỉ có 1 loài hoặc nhiều hơn thì cũng chỉ có tối đa là 5 loài Chính vì vậy, không thể tính được mật độ loài xuất hiện cũng như độ ưu thế của loài trong mẫu nước Bên cạnh đó, mẫu phiêu sinh thực vật có trong nước dằn tàu chủ yếu là những loài thuộc ngành Khuê tảo, nhưng không thể phá mẫu (mục đích là phân hủy các chất hữu cơ để định danh dựa trên lớp vỏ silic)

Vì nếu phá mẫu và làm tiêu bản thì sẽ rất khó tìm thấy sự xuất hiện của thành phần phiêu sinh thực vật (số lượng loài rất ít), cho nên mẫu phiêu sinh thực vật được định danh trên dạng sống

Nguồn gốc nước dằn tàu có chứa phiêu sinh thực vật xuất phát chủ yếu từ các nước thuộc khu vực Châu Á như: Cảng Jakarta (Indonesia); Cảng Laem–Chabang (Thailand), Cảng Shihanoukville (Campuchia), Cảng Singapore, Hongkong, các cảng thuộc Trung Quốc như Shanghai, Xiamen, Shekou, Beihai, các Cảng Keelung, Kaohsiung, Pao-chang, Taichung thuộc Đài Loan; Kwangxang, Pusan thuộc Hàn Quốc; Tokyo, Yokohama, Nagoya, Kobe thuộc Nhật Bản; Mumbay thuộc Ấn Độ (Hình 3.11)

Hình 3.11: Số lượng mẫu nước dằn tàu có chứa phiêu sinh thực vật thu tại mỗi

quốc gia