Đã có nhiều nỗ lực và đầu tư tài chính lớn cho việc bảo vệ, tôn tạo hồ Xuân Hương nhưng việc cải thiện chất lượng nước hồ và ổn định hệ thủy sinh trong hồ lại chưa được chú ý đúng mức và
Trang 1ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NGĂN CHẶN HIỆN TƯỢNG TẢO NỞ HOA
Ở HỒ XUÂN HƯƠNG, THÀNH PHỐ ĐÀ LẠT
TÓM TẮT
1 MỞ ĐẦU
Hiện tượng tảo nở hoa (algal bloom) và đặc biệt là sự bùng nổ
tảo độc (harmful algal bloom) xảy ra ngày càng thường xuyên
hơn ở hồ Xuân Hương, thành phố Đà Lạt Tình trạng này đang
gây nên những ảnh hưởng to lớn đến một trong những danh
lam thắng quan trọng nhất của thành phố Đà Lạt Hậu quả có
thể là những thiệt hại rất lớn không những đến ngành du lịch
mà còn đến sức khỏe của cộng đồng người dân thành phố và
khách du lịch Đã có nhiều nỗ lực và đầu tư tài chính lớn cho việc bảo vệ, tôn tạo hồ Xuân Hương nhưng việc cải thiện chất lượng nước hồ và ổn định hệ thủy sinh trong hồ lại chưa được chú ý đúng mức và cho đến nay vẫn chưa có hướng để giải quyết một cách triệt để và lâu dài vấn đề này Tham luận này trình bày một
số nhận định về nguyên nhân gây tảo nở hoa và đề xuất giải pháp cải thiện và bảo vệ chất lượng nước hồ Xuân Hương
Hồ Xuân Hương là một thắng cảnh nổi tiếng, được công nhận
là một di tích văn hóa của thành phố Đà Lạt Tuy nhiên, quá
trình đô thị hóa, phát triển du lịch đồng thời với việc tăng cường
hoạt động canh tác nông nghiệp trong một diện tích lưu vực
khá chật hẹp làm cho chất lượng nước hồ ngày càng bị xấu đi,
giá trị của thắng cảnh quý báu này có nguy cơ bị suy giảm Do
đặc điểm thủy văn và việc tiếp nhận nhiều nguồn nước không
kiểm soát nên chất lượng nước hồ ngày càng xấu, đặc biệt là
mức độ nhiễm bẩn các chất dinh dưỡng rất cao Hậu quả là từ
năm 1995 đến nay, đặc biệt là sau khi tích nước lại vào cuối năm
2010 hiện tượng tảo nở hoa xuất hiện ngày càng thường xuyên hơn Để đảm bảo kiểm soát chất lượng nước hồ Xuân Hương lâu dài và ổn định cần có một giải pháp tổng thể, bao gồm cả việc quản lý một cách khoa học các nguồn gây ô nhiễm trong lưu vực, thiết lập hệ thống quan trắc cảnh báo khả năng xảy ra ô nhiễm và các biện pháp phòng ngừa, ngăn chặn hay khắc phục các sự cố ô nhiễm có thể xảy ra Một số nhận định về nguyên nhân tảo nở hoa và đề xuất giải pháp cải thiện và bảo vệ chất lượng nước hồ Xuân Hương được trình bày dưới đây
Nguyễn Thúy Lan Chi1*, Hoàng Khánh Hòa2, Trương Văn Hiếu2
(1) Khoa Môi trường & Bảo hộ lao động - Đại học Tôn Đức Thắng
(2)Viện Kỹ thuật Nhiệt đới và Bảo vệ Môi trường
*Email: Nguyenthuylanchi@tdt.edu.vn
Trang 22 NHẬN ĐỊNH VỀ NGUYÊN NHÂN TẢO NỞ HOA
2.1 Hình thái hồ Xuân Hương
2.2 Mức độ phú dưỡng
2.3 Nguyên nhân tảo nở hoa
Thành phố Đà Lạt được quy hoạch xây dựng dọc hai bờ suối
Cam Ly với ý tưởng hình thành các phân khu chức năng ở chuỗi
hồ nhân tạo Hồ Xuân Hương là hồ chính trong chuỗi hồ đó,
được hình thành một phần vào năm 1919 và đến năm 1935 thì
hoàn chỉnh như ngày nay sau khi xây xong cầu ông Đạo và loại
bỏ các đập cũ Diện tích lưu vực suối Cam Ly tính đến cầu ông
Đạo là 26,5 km2, chiều dài suối tính đến đập là 8 km Hồ Xuân
Hương là một hồ chứa nhân tạo, nông (trung bình là 3 m) và có
dung lượng trung bình (0,72 triệu m3) Mực nước trong hồ được điều chỉnh qua hệ thống xiphông và tháo đáy Do vùng lưu vực
tự nhiên đã bị thay đổi mạnh mẽ bởi đô thị hóa và phát triển nông nghiệp, dòng chảy đến hồ cũng có những thay đổi cơ bản Các hồ chứa thượng nguồn bị bồi lắng một phần nên tác dụng trữ nước để điều hòa trong năm giảm đáng kể Phần lớn nước đến hồ đã qua sử dụng cho các mục đích khác nhau (nông nghiệp, sinh hoạt, công nghiệp)
Xét về mặt địa hình thì hồ Xuân Hương là điểm cuối cùng hội tụ
các dòng chảy trong lưu vực do đó hầu hết các chất bẩn rửa trôi
theo dòng chảy đều tập trung về đây Theo kết quả nghiên cứu
của Viện Kỹ thuật Nhiệt đới và Bảo vệ Môi trường năm 2004
[1] thì ước tính tải lượng Nitơ và Phốtpho vào hồ Xuân Hương
tương ứng khoảng 16,5-241 g/m2/năm và 1,6 -13 g/m2/năm
Theo Vollenweider [2] tải lượng cho phép đối với tổng N và tổng P tùy thuộc vào độ sâu của hồ (Bảng 1) Hồ Xuân Hương
có độ sâu trung bình là 3 m, nếu chiếu theo các giá trị cho phép
và nguy hiểm ở độ sâu trung bình 5 m thì tải lượng phốtpho
và nitơ ước tính ở hồ Xuân Hương cao hơn rất nhiều so với tải lượng nguy hiểm (N = 2,0 và P = 0,13 g/m2/năm)
Ước tính hiện nay có khoảng 75.000 người sống và sinh hoạt
trong vùng lưu vực (trong đó khoảng 45.000 dân địa phương
của phường 8,9, một phần của phường 10, 2; và 30.000 sinh
viên, giáo viên ở các trường cao đẳng đại học quanh khu vực
hồ) Theo Alexander J Horne[3] trung bình mức xuất Nitơ là
10,8 g/người/ngày và phốtpho là 2,18 g/người/ngày Với số dân trong lưu vực và mức xuất dinh dưỡng như nêu trên thì ước tính mỗi năm có khoảng 300 tấn Nitơ và 60 tấn phốtpho phát sinh trong vùng lưu vực hồ Xuân Hương
Đối với hồ Xuân Hương, điều kiện khí hậu thuận lợi cho phát
triển của các loài tảo Lượng ánh sáng dồi dào, trung bình là
2358 giờ/năm; nhiệt độ không khí thích hợp, trung bình năm
17,9 oC [1] Các điều kiện khác như hồ nông (trung bình 3 m),
dòng chảy trong hồ không lớn, sóng nhỏ, không có loài thực
vật nước có rễ trong hồ, lượng muối dinh dưỡng cao hơn mức
nguy hiểm đều được đánh giá là thuận lợi cho tảo bùng phát
Ngoài ra, hồ Xuân Hương là một thủy vực không ổn định, hệ
thủy sinh bị xáo trộn thường xuyên do nạo vét, tháo cạn nước
và tiếp nhận các nguồn nước mới có độ nhiễm bẩn nặng, cũng
là điều kiện dễ bùng nổ tảo
Thực tế sau khi hoàn thành việc nạo vét và tích nước cuối năm
2010 thì xuất hiện ngay tảo nở hoa ở hồ Xuân Hương Đóng
van tích nước cuối tháng 12/2010 thì sau đó 02 tháng đã xảy ra hiện tượng tảo nở hoa và đến tháng 10/2011 thì mức độ bùng
nổ tảo trầm trọng Hiện tượng này có thể do các nguyên nhân sau: (i) Mức độ phú dưỡng của hồ có thể tăng cao do xáo trộn lớp trầm tích trong quá trình nạo vét (ở trường hợp 2/2011) và tiếp nhận nước lũ lần đầu (19/4/2011) cuốn theo theo nhiều chất bẩn rửa trôi (trường hợp 10/2011) Sau lũ hồ trở thành ao
tù chứa nước bẩn; (ii) Hệ thủy sinh đã bị thay mới hoàn toàn do tháo sạch nước và nạo vét bùn trước đó, lưới thức ăn của thủy vực mới chưa kịp hình thành, hệ động vật sử dụng tảo làm thức
ăn (cá, tôm, động vật phiêu sinh, động vật đáy) chưa kịp phát triển; (iii) Điều kiện thời tiết thuận lợi cho tảo bùng phát
Bảng 1 - Tải lượng cho phép đối với tổng P, tổng N ở các hồ có độ sâu khác nhau
Nguồn: C.F Mason, Biology of Freshwater Pollution [2]
Ghi chú: Tải lượng nguy hiểm (dẫn đến bùng nổ tảo) tính theo diện tích mặt hồ (m2)
Độ sâu trung
bình Tải lượng cho phép (g/m2/năm) Tải lượng nguy hiểm (g/m2/năm)
Tổng N Tổng P Tổng N Tổng P
5 1,0 0,07 2,0 0,13
10 1,5 0,10 3,0 0,20
50 4,0 0,25 8,0 0,50
100 6,0 0,40 12,0 0,80
Trang 33 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TỔNG THỂ NGĂN CHẶN TẢO NỞ HOA
Ngoài dấu hiệu về sự gia tăng nhanh chóng mật độ phiêu sinh thực vật thì cơ cấu loài ưu thế cũng thay đổi Số loài ưu thế giảm dần
so với trước đây, loài ưu thế cũng thay đổi liên tục theo thời gian Nguyên nhân hiện tượng này có thể là do hàm lượng và tỷ lệ các muối dinh dưỡng trong hồ thay đổi
Diễn biến hệ thực vật phiêu sinh qua các thời kỳ ở hồ Xuân Hương là khá phức tạp (Bảng 2) Tảo silic và tảo lam thường là các loại
ưu thế trong các thời điểm khảo sát Tuy nhiên loài tảo lục Chlamydomonas sp cũng xuất hiện với vai trò loài ưu thế trong hai đợt khảo sát vào tháng 8, 10/2004
Bảng 2 - Diễn biến hệ thực vật phiêu sinh qua các thời kỳ ở hồ Xuân Hương
Nguồn: Tổng hợp từ các số liệu của VITTEP, 10/1995-11/2004
Ghi chú: Từ 2005 đến nay không thực hiện khảo sát hệ thủy sinh ở hồ Xuân Hương
Thời điểm khảo sát Số loài Mật độ ( tế bào/m 3 )
(thấp nhất - cao nhất) Loài chiếm ưu thế 11/1995 - 312.000 - 3.183.000 Tảo silic Melosira granulata,
Tảo lam Oscillatoria prin-ceps, Oscillatoria limosa
09/1999 - 8.707.000 - 11.458.000 Tảo silic Melosira granulata
03/2000 100.200.000 - 118.700.000 Tảo silic Melosira granulata
16.130.000.000 Tảo silic Nitzschia acicularis
Tảo lam Microcystis botrys.
09/2003 44 413.500.000 - 1.620.000.000 Tảo silic Melosira granulata
08/2004 105 4.320.000 - 11.500.000 Tảo lục Chlamydomonas sp 10/2004 56 6.780.000 - 11.460.0000 Tảo lục Chlamydomonas sp
11/2004 105 5.590.000- 34.350.000 Tảo lam Anabaena spiroides
Tảo silic Synedra ulna
3.1 Một số hạn chế của các giải pháp đề xuất trước đây
Hiện trạng tảo nở hoa (sự bùng nổ mật độ một hai vài loài tảo
ưu thế) thực chất là kết quả của sự phá vỡ cân bằng của hệ
thủy sinh cả khía cạnh hóa lý và sinh học mà hậu quả tiếp theo
(nghiêm trọng hơn) làm biến đổi hoàn toàn hệ thủy sinh, mất
hết đa dạng sinh học và nhiễm độc nguồn nước Việc phục hồi
lại những hồ này khó khăn, tốn kém và đòi hỏi thời gian dài
Giải pháp thay nước hồ và sử dụng hóa chất diệt tạo đã được
đề xuất trước đây, tuy nhiên các giải pháp này có những nhược
điểm sau:
Giải pháp thay nước hồ (cơ học hoàn toàn)
Giải pháp thay nước hồ gây: Lãng phí tài nguyên nước, phá vỡ
cân bằng nước trong lưu vực, thay đổi đột ngột hệ thủy sinh hồ,
đòi hỏi phải có thời gian để thiết lập lại hệ thủy sinh mới với các
loài thích nghi mới, đỏi hỏi thời gian khá lâu để tích đủ lượng
nước cần thiết Dự án xả hết nước hồ để nạo vét năm 2010 đã
gây các tác động tiêu cực như sau:
- Phá hủy hoàn toàn hệ thủy sinh của hồ Xuân Hương, không
còn các loại cá, tôm, động vật phiêu sinh, động vật đáy
- Phát lộ các trầm tích lắng đọng trong hồ, có thể có cả các muối
dinh dưỡng tích tụ trong nhiều năm qua, làm tăng hàm lượng
chất dinh dương khi tích nước lại
- Tiếp nhận các nguồn nước thải đô thị chưa qua xử lý
- Hậu quả là hiện tượng tảo nở hoa xuất hiện sau một thời gian ngắn với tần xuất tăng lên so với các năm trước đấy
Giải pháp sử dụng hóa chất diệt tảo
Sử dụng hóa chất diệt tảo là giải pháp bắt buộc khi khẩn cấp thường không mang tính bền vững và lâu dài Những nhược điểm của phương pháp này là: Chỉ tác dụng trong thời gian ngắn, không ngăn chặn được về lâu dài; tăng hàm lượng các hóa chất sử dụng để diệt tảo trong nước; thay đổi hệ thủy sinh theo hướng tiêu cực (một số loài tảo có ích có vai trò đồng hóa các chất dinh dưỡng cũng bị tiêu diệt)
3.2 Đề xuất giải pháp tổng hợp
Quan điểm
Phải có sự nhất quán về quan điểm đối với vai trò, vị trí của hồ Xuân Hương, các giải pháp đề xuất phải bám sát những quan điểm được xác lập như sau:
- Hồ xuân Hương là hồ cảnh quan, là một thắng cảnh quan trọng nhất của thành phố Đà Lạt, phải luôn đảm bảo chất lượng nước và mực nước theo yêu cầu
- Không tham gia vào nhiệm vụ điều tiết lũ, dòng chảy đô thị
- Không phục vụ cho bất cứ mục đích cấp nước nào (kể cả sử dụng để tưới cho sân Golf như đã làm từ trước đến nay.)
Trang 4Điều tiết vào hồ Xuân Hương
Hố thu và bơm
Tưới nhỏ giọt
Điều tiết giữa hai hồ
Hư 1
Hư 2
Điều tiết vào hồ Xuân Hương
Hố thu và bơm
Tưới nhỏ giọt
Điều tiết giữa hai hồ
Hư 1
Hư 2
Hình 1- Sơ đồ nguyên lý cải tạo các hồ lắng
Biện pháp sinh học để cải tạo ổn định hệ thủy
sinh trong lòng hồ
- Thả nuôi tự nhiên nhiều loài thủy sản bản địa (đặc biệt là các
loài ăn lọc, sử dụng tảo làm thực ăn)
- Ổn định tầng bùn đáy, tạo điều kiện phát triển đa dạng hệ
động vật đáy
Đối với Sân golf
Chưa có chứng cứ khoa học về mức độ gây ô nhiễm các loại
phân bón sử dụng ở sân golf cho hồ Xuân Hương Việc này đòi
hỏi phải có nghiên cứu cụ thể và nghiêm túc Tuy nhiên cần triển
khai ngay những biện pháp tích cực để ngăn ngừa tác động tiêu
cực của sân golf đến chất nước hồ Xuân Hương như: (i) Ngăn
chặn các dòng chảy tràn từ sân golf xuống hồ vào mùa mưa; (ii)
Thực hành công nghệ chăm bón thân thiện môi trường; (iii) Chủ động và tiết kiệm nguồn nước tưới, hạn chế lấy nước từ hồ Xuân Hương để tưới vào mùa khô
Thiết lập hệ thống giám sát, cảnh báo chất lượng nước hồ
Nguy cơ lớn nhất đối với hồ Xuân Hương là xuất hiện các đợt bùng nổ tảo gây ảnh hưởng trầm trọng đến cảnh quan của thành phố du lịch Do đó việc giám sát hồ cần tập trung vào kiểm soát sự phát triển của các loài tảo trong hồ Ba chỉ tiêu thường hay được quan trắc đồng thời về tình trạng tảo trong
hồ là: Độ trong Secchi, Chlorophyll a và tổng Phốtpho (là chất dinh dưỡng kích thích sự phát triển của tảo) Sử dụng đồng thời
03 thông số này có thể thu thập được thông tin quan trọng về quan hệ của điều kiện phú dưỡng và sự phát triển của tảo
4 KẾT LUẬN
Tình trạng phú dưỡng của hồ Xuân Hương ngày càng khẩn cấp
đòi hỏi phải triển khai nhanh chóng và đồng bộ các giải pháp
thích hợp để bảo vệ hồ Tần xuất xuất hiện tảo nở hoa nhiều
hơn do tải lượng các muối dinh dưỡng từ chất thải đô thị vào
hồ rất lớn, hệ thủy sinh hồ thường xuyên bị xáo trộn, thay đổi,
thiếu ổn định và nghèo về đa dạng loài Để bảo vệ hồ cần thực
hiện 2 nhiệm vụ chính là tích, điều tiết hợp lý nước trong lưu vực
và kiểm soát xử lý các nguồn nước vào hồ đảm bảo hàm lượng
dinh dưỡng dưới mức nguy hiểm Xử lý nước bằng phương
pháp tưới nhỏ giọt và hồ sinh vật tại 03 hồ lắng như đã đề xuất
là giải pháp thích hợp để khử các muối dinh dưỡng, ngăn ngừa
được hiện tượng phú dưỡng hóa của hồ Xuân Hương Ổn định
thủy vực hồ, tạo điều kiện để phát triển hệ thủy sinh hồ đa dạng
về loài là giải pháp sinh học quyết định chất lượng và tính bền vững của hồ Xuân Hương
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Alexander J Horne; Charles R Goldman (1994) Limnology Mac Graw Hill, Singapore
2.C.F Mason (1991) Biology of Freshwater Pollution -2nd ed Longman Scienticfic & Technical, Hong Kong
3.EPA 832-F-00-015/September 2000 Wastewater Technology Fact Sheet -Trickling Filter Nitrification
4.Ủy ban nhân dân tỉnh Lâm Đồng (2005) Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Lâm Đồng năm 2004
Nhiệm vụ : Để bảo vệ hồ Xuân Hương cần phải thực hiện tốt
02 nhiệm vụ sau đây:
- Ổn định mực nước hồ ở mọi thời gian trong năm (thông qua
việc cung cấp đủ lượng nước bù cho lượng tiêu hao do bay hơi)
đồng thời duy trì được lưu lượng nhất định qua xi phông để bảo
đảm lượng nước tối thiểu cho thắng cảnh thác Cam Ly
- Đảm bảo chất lượng nước hồ đạt một tiêu chuẩn nhất định
(không ảnh hưởng đến cảnh quan và chất lượng môi trường của
khu vực) và duy trì mức phù dưỡng không vượt ngưỡng có khả
năng gây hiện tượng tảo nở hoa
Giải pháp quy hoạch môi trường
Cần phải có kế hoạch quản lý tổng hợp các hoạt động trong
vùng lưu vực để chủ động kiểm soát chất lượng nước hồ, ngăn
ngừa tình trạng bùng nổ tảo độc Các dự án phát triển kinh tế
xã hội trong vùng lưu vực cần phải được xem xét kỹ lưỡng, tránh
gia tăng các hoạt động có khả năng sinh thêm nguồn ô nhiễm,
đặc biệt là nguồn ô nhiễm dinh dưỡng Quy hoạch sử dụng đất
hợp lý, đảm bảo duy trì tối thiểu các mặt đệm tự nhiên để giữ
nước trong lưu vực
Các dự án, hoạt động khai thác nước trong lưu vực cần phải được nghiên cứu, đánh giá nghiêm túc, tránh làm cạn kiệt nguồn nước bổ cập cho hồ Xuân Hương
Quy hoạch thủy lợi
Quy hoạch thủy lợi nhằm tăng năng lực điều tiết/điều hòa của các hồ thượng nguồn Các nội dung chính của công tác quy hoạch thủy lợi gồm: (i) Mở rộng dung lượng chứa của 02 hồ thượng nguồn gồm hồ Chiến Thắng và hồ Mê Linh; (ii) Bổ sung chức năng điều tiết cho 03 hồ lắng trước hồ Xuân Hương
Cải tạo các hồ lắng kết hợp với xử lý nước
Cải tạo các hồ lắng bao gồm cả tăng sức chứa kết hợp với xử lý nước với các nhiệm vụ sau: (i) Tham gia vào điều tiết dòng chảy mưa đô thị trong lưu vực; (ii) chủ động điều tiết dòng chảy ổn định cho hồ Xuân Hương; (iii) tăng không gian mở đô thị, tạo cảnh quan đẹp; (iv) giảm hàm lượng chất dinh dưỡng Sơ đồ nguyên lý được trình bàu trong Hình 1 Kỹ thuật xử lý được đề xuất là lọc nhỏ giọt (trickling filter) và hồ sinh học Phương pháp lọc nhỏ giọt có nhiều điểm phù hợp với trường hợp cụ thể của
hồ Xuân Hương, nếu được vận hành tốt có khả năng loại được 90% các muối nitơ [4]
