Tóm tắt — Rừng ngập mặn đóng vai trò quan trọng trong: (1) cung cấp sinh kế cho con người; (2) có chức năng bảo vệ và phòng chống thiên tai; (3) giảm xói lở và bảo vệ đất; (4) giảm ô nhiễm; (5) giảm tác động của biến đổi khí hậu; (6) cung cấp thức ăn và môi trường sống cho nhiều loài động vật. Rừng ngập mặn Trà Vinh đóng vai trò to lớn trong hệ thống rừng ngập mặn quốc gia. Trong quá trình phát triển kinh tế, rừng bị tàn phá nặng nề. Theo số liệu năm 1975, chỉ tính riêng diện tích rừng ngập mặn ở huyện Duyên Hải là hơn 19.000 ha. Theo số liệu của Chi cục Kiểm lâm tỉnh Trà Vinh, năm 1980 diện tích rừng ngập mặn toàn tỉnh chỉ còn 12.400 ha; năm 1990 diện tích rừng còn 5.924 ha, năm 1992 chỉ còn lại 5.429 ha (UBND Trà Vinh, 2010). Hiện nay tỉnh Trà Vinh có khoảng trên 8.622 ha và dự kiến trồng phủ khoảng 9.000 ha đến năm 2020 dựa trên nguồn vốn ODA (TTXVN, 2016). Do vậy nhóm nghiên cứu tiến hành thực địa đánh giá hiện trạng môi trường địa chất vùng Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh. Kết quả nghiên cứu 15 mẫu mước mặt và trầm tích cho thấy: đối với các mẫu nước mặt, giá trị pH dao động trong khoảng 6,39-8,11, đạt chuẩn loại A (QCVN 08 – MT:2015/BTNMT),độ mặn thay đổi từ biển vào sông Hậu (26-2‰); giá trị Eh dao động từ -2 mV đến -91 mV là môi trường có tính khử nhẹ; đối với trầm tích, pH trong trầm tích khá thấp dao động từ 3,7 – 7,2, hàm lượng tổng carbon hữu cơ (TOC), tổng nitơ (TN) và tổng photpho (TP) dao động tương đối mạnh (TOC: 0,5-2,41%; TN: 0,015-0,17%; TP: 0,04-0,07%). Ngoài ra, quá trình thực địa còn phát hiện quá trình sạt lở tại các rừng trồng mới.
1. GIỚI THIỆU ĐẶC ĐIỂM VÙNG DUYÊN HẢI
Khu vực khảo sát là vùng đất ven biển của huyện Duyên Hải và thị xã Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh (hình 1). Phía tây bắc và giáp với huyện Cầu Ngang và huyện Trà Cú của tỉnh, phía đông bắc giáp tỉnh Bến Tre bởi sông Cổ Chiên, phía đông nam và phía nam giáp biển Đông với 65 km đường bờ biển, phía tây nam giáp tỉnh Sóc Trăng bởi sông Hậu.
Các yếu tố khí hậu, nhiệt độ, ánh sáng, lượng bốc hơi và lượng mưa phân bổ khá rõ giữa hai mùa mưa (bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11) và mùa khô (bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau). Trong đó, 90% lượng mưa tập trung vào mùa mưa, càng về phía biển thời gian mưa càng ngắn dần, huyện Duyên Hải có lượng mưa thấp nhất tỉnh. Vào mùa khô, quá trình xâm nhập mặn diễn ra rất phức tạp.
Đây là khu vực có bề mặt địa hình thấp, ngập triều thường xuyên, nhất là khu vực Mỹ Long Nam. Chịu ảnh hưởng chế độ thủy văn sông Mekong, triều biển Đông, mưa nội đồng, công trình thủy lợi và công trình kiểm soát mặn. Vào mùa lũ mực nước trên sông Mekong tăng nhanh, dòng lũ chảy về phía hạ lưu kết hợp với triều cường, mực thủy triều dâng cao, nếu không có đê bao thì nhiều vùng trong tỉnh bị ngập sâu dưới mực nước triều trung bình từ 0,3-0,5m. Sự thay đổi về chế độ thủy triều, độ cao bãi triều, đặc điểm địa hóa môi trường bãi triều có ảnh hưởng trực tiếp đến sự phân bố các loài thực vật ngập mặn, đồng thời ảnh hưởng đến nguồn gốc hữu cơ trong trầm tích rừng ngập mặn và mức độ đa dạng sinh học trong vùng.
Một trong những định hướng phát triển KT-XH của tỉnh là việc bảo vệ, trồng mới và khôi phục vành đai rừng phòng hộ xung yếu ven biển. Toàn tỉnh Trà Vinh có 8.975 ha thì rừng ngập mặn vùng ven biển chiếm đến 98% (8.770 ha), phân bố chủ yếu ở vùng rìa ven biển trên các bãi lầy mặn được hình thành giữa trầm tích sông và ảnh hưởng của thủy triều. Do đó môi trường khu vực Duyên Hải bị chi phối rất lớn từ rừng ngập mặn. Tuy nhiên hệ sinh thái vẫn còn khá phong phú và đa dạng với nhiều loài có giá trị kính tế cao và mang đặc trưng của hệ sinh thái rừng ngập mặn [5]. Do đó rừng ngập mặn có khả năng duy trì và phát triển nguồn lợi thủy sản, đóng vai trò to lớn trong việc lưu giữ carbon và hấp thụ khí nhà kính.
Hình 1: Sơ đồ vị trí vị trí khảo sát và lấy mẫu
Mục tiêu của bài báo này là đánh giá hiện trạng môi trường địa chất bằng cách đo đạc và phân tích các chỉ tiêu cơ bản của nước mặt và hàm lượng tổng carbon hữu cơ, tổng nitơ và tổng photpho trong trầm tích.
2. KHẢO SÁT THỰC ĐỊA
Chuyến khảo sát thực địa và lấy mẫu được thực hiện vào tháng 9/2019.
2.1 Phương pháp thực hiện
Khảo sát sự phân bố của hệ sinh thái trong khu vực như các loại thực vật, động vật đặc trưng của rừng ngập mặn; các hoạt động phát triển kinh tế của con người như loại cây trồng, hoạt động nuôi trồng thủy hải sản…
Trong đợt thực địa có 6 vị trí khảo sát bao gồm khu trồng mới rừng ngập mặn Mỹ Long Nam (ML1, ML2, ML3, ML4, ML5, ML6, ML7), khu vực bờ biển Ba Động (BĐ1), cầu Cái Tàu (CT1, CT2), nhà trưng bày hệ sinh thái rừng ngập mặn (NB1, NB2), cầu Long Toàn (LT1) và khu vực bến phà Láng Sắt (LS1, LS2) (hình 1). Tổng điểm khảo sát, đo đạc và lấy mẫu là 15. Tại mỗi điểm khảo sát tiến hành lấy 1 mẫu trầm tích, khối lượng khoảng 1kg và được cho vào túi zip nhựa PE và đo pH tại hiện trường. Đối với mẫu nước mặt, tiến hành đo tại chỗ các thông số như pH, Eh, độ mặn và nhiệt độ.
Phương pháp phân tích hóa học mẫu trầm tích: các mẫu được gửi đến Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 3 (QUATEST 3) để phân tích các chỉ tiêu sau:
Tổng hàm lượng carbon hữu cơ: theo TCVN 4050:1985
Tổng hàm lượng nitơ: theo TCVN 4051:1985
Tổng photpho: theo TCVN 4052:1985 (UV-VIS)
2.2 Thiết bị sử dụng
Máy đo pH và độ ẩm của đất, DM-15 của hãng Takemura, dùng để đo pH của đất, chức năng đo độ ẩm của đất không sử dụng vì độ ẩm của đất trong khu vực khảo sát vượt giới hạn đo của thiết bị (80%).
Máy pH cầm tay, S2-Standard Kit của hãng Mettler-Toledo, dùng để đo nhiệt độ, pH và Eh của nước mặt.
Thiết bị khúc xạ kế điện tử, Saline 28 (38-28) của hãng Bellingham+Stanley, dùng để đo độ mặn của nước theo hàm lượng (%) của NaCl.
Ngoài ra, còn có thiết bị GPS, thiết bị bay không người lái (drone) được dùng để xác định tọa độ, ghi nhận lại toàn cảnh khu vực khảo sát và lấy mẫu và phục vụ cho những nghiên cứu tiếp theo.
3. KẾT QUẢ
Dựa trên công tác khảo sát thực địa, phân tích các số liệu đã đo được và từ kết quả phân tích hàm lượng tổng carbon hữu cơ, tổng nitơ, tổng photpho, hiện trạng môi trường vùng ven biển Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh có những đặc điểm như sau:
3.1 Môi trường nước mặt
Đối với môi trường nước mặt, các thông số được đo là pH, Eh, độ mặn và nhiệt độ. Kết quả đo được trình bày trong bảng 1 và các hình 2, hình 3, hình 4.
BẢNG 1: KẾT QUẢ ĐO MẪU NƯỚC MẶT
Giá trị pH là thông số cơ bản để đánh giá môi trường nước. Trên hình 2, các mẫu nước mặt được đối chiếu với QCVN 08-MT:2015/BTNMT và mẫu nước biển ven bờ (BĐ1) được đối chiếu với QCVN 10-MT:2015/BTNMT và đạt giới hạn cho phép. Giới hạn pH để sinh vật phát triển bình thường là 6,5-8,5, như vậy các mẫu nước vẫn an toàn cho sự phát triển của sinh vật.
Hình 2: Đồ thị biểu diễn pH của nước mặt
Giá trị Eh có vai trò rất lớn trong việc nghiên cứu sự tồn tại của một chất trong môi trường tự nhiên. Kết quả đo được, Eh dao động trong khoảng từ -2mV đến -91mV. Tất cả đều thuộc môi trường khử. Tuy nhiên, tính khử được thể hiện rõ ràng hơn tại khu vực ven biển Ba Động (BĐ1), nhà trưng bày hệ sinh thái rừng ngập mặn (NB1, NB2) và cầu Cái Tàu (CT2) (hình 3).
Hình 3: Đồ thị biểu diễn Eh của nước mặt
Độ mặn là yếu tố quan trọng đối với sự phân bố của các loài cây ngập mặn. Độ mặn của môi trường nước được xác định thông qua tỷ lệ phần trăm của NaCl (hình 4). Độ mặn dao động trong khoảng 0,2-2,8%. Tuy nhiên phần lớn các mẫu đều có giá trị trong khoảng 0,2-0,8 (11/15 mẫu), các mẫu còn lại có giá trị cao tập trung tại cầu Cái Tàu (CT1, CT2), khu vực Nhà trưng bày hệ sinh thái rừng ngập mặn (NB2) và độ mặn lớn nhất được xác định tại khu vực biển Ba Động (BĐ1). Các khu vực có độ mặn thấp (<1,0%) tập trung tại bến phà Láng Sắt và khu rừng ngập mặn Mỹ Long Nam, thời điểm khảo sát đang là mùa mưa, cho thấy có sự ảnh hưởng của dòng chảy từ sông Hậu và sông Cổ Chiên.
Hình 4: Đồ thị biểu diễn độ mặn của nước mặt
Nhìn chung, chất lượng môi trường nước mặt vẫn còn trong giới hạn cho phép và an toàn cho sự phát triển của sinh vật.
3.2 Môi trường trầm tích
Kết quả đo đạc và phân tích hóa học các mẫu trầm tích được thống kê trong bảng 2 và các hình 5, hình 6, hình 7, hình 8, hình 9.
Đối với môi trường trầm tích, một số nguyên nhân chính có thể làm suy giảm chất lượng đất bao gồm: hoạt động sản xuất nông nghiệp; nuôi trồng thủy sản; bồi lắng-xói lở bờ biển; biến động về thành phần khoáng chất; tích lũy các nguyên tố trong môi trường đầm lầy, trong trầm tích vùng cửa sông.
BẢNG 2: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU TRẦM TÍCH
Sự thay đổi chất lượng trầm tích được thể hiện thông qua thông số cơ bản là pH (hình 5). Giá trị pH của trầm tích không có sự biến động lớn, chủ yếu dao động trong khoảng 3,7-7,4, trung bình là 5,3. Đặc biệt các mẫu trầm tích tại khu trồng mới rừng ngập mặn Mỹ Long Nam và cầu Cái Tàu đều có pH thấp (pH=3-5), thuộc dạng đất chua.
Hình 5: Đồ thị biểu diễn pH của trầm tích
Hình 6: Khu rừng trồng mới vào tháng 5/2018
Tại Mỹ Long Nam, đây là khu rừng trồng mới rừng ngập mặn theo chương trình “Cây xanh cho hành tinh xanh” được thực hiện vào tháng 5/2018 (hình 6). Tại các vị trí còn lại, giá trị pH của trầm tích cao hơn nhưng cũng chỉ dao động trong khoảng 6,5-7,2.
Tổng hàm lượng carbon hữu cơ (TOC) trong trầm tích dao động trong khoảng 0,5-2,41%, trung bình là 1,43%. Hàm lượng TOC cao nhất tại khu vực rừng ngập mặn Mỹ Long Nam (ML1) và thấp nhất ở khu vực biển Ba Động (BĐ1). Tuy nhiên biên độ dao động khác biệt nhau không quá lớn trong phạm vi từng cụm khảo sát (hình 7).
Hình 7: Đồ thị biểu diễn tổng carbon hữu cơ của trầm tích
Để đánh giá chất lượng trầm tích có thể dựa vào hàm lượng hữu cơ trong trầm tích. Tuy nhiên, hiện tại Việt Nam chưa có quy chuẩn về các giá trị giới hạn này nên bài báo tạm đối chiếu với tài liệu nước ngoài. Theo Hyland & cs. (2000), nếu hàm lượng TOC trong khoảng 0,05-3% sẽ không ảnh hưởng đến sự phong phú cũng như sinh khối của sinh vật đáy. Như vậy, trầm tích trong khu vực nghiên cứu có hàm lượng TOC dao động trong khoảng 0,5-2,41% là phù hợp, do đó không gây tác động tiêu cực đến sinh vật đáy trong vùng.
Hàm lượng tổng nitơ (TN) dao động trong khoảng 0,015-0,17%, trung bình là 0,12%. Không có sự chênh lệch lớn giữa các vị trí, có 14/15 mẫu có hàm lượng TN ở mức trung bình, trừ điểm BĐ1 ở mức nghèo (TN<0,08%) (hình 8).
Hình 8: Đồ thị biểu diễn tổng nitơ của trầm tích
Hàm lượng tổng photpho (TP) dao động trong khoảng 0,04-0,07%, trung bình là 0,06%. Các mẫu đều không có sự chênh lệch lớn và đều ở mức nghèo (hình 9).
Hình 9: Đồ thị biểu diễn tổng photpho của trầm tích
Về tỷ số các chất dinh dưỡng cho thấy tỷ số C/N dao động trong khoảng 8,79-38,89 và tỷ số N/P dao động trong khoảng 0,83-7,20 cho biết trầm tích chứa hàm lượng photpho có nguồn gốc vô cơ khá cao (bảng 2). Trong thực vật rừng ngập mặn có hàm lượng cellulose cao và hàm lượng nitơ thấp và ngược lại thực vật phù du thường giàu thành phần nitơ hữu cơ và nghèo cellulose nên tỷ số C/N trong trầm tích có nguồn gốc lục nguyên có tỷ số C/N thường thấp. Do đó, tỷ số các chất dinh dưỡng trong khu vực nghiên cứu ven biển Duyên Hải chứng tỏ phần lớn các trầm tích có nguồn gốc lục nguyên.
Qua kết quả phân tích cho thấy, trầm tích trong khu vực ven biển Duyên Hải thuộc loại acid đến kiềm yếu, hàm lượng tổng carbon hữu cơ và tổng nitơ thuộc loại trung bình, hàm lượng tổng photpho thuộc loại nghèo. Nghiên cứu về các chỉ tiêu hóa học góp phần xác định chức năng sinh thái của rừng ngập mặn ven biển. Đặc điểm của quá trình lắng đọng trầm tích và vật chất hữu cơ phụ thuộc vào đặc điểm tự nhiên của các khu vực rừng ngập mặn. Các khu vực có chế độ ngập triều thường xuyên thì vật chất hữu cơ trong trầm tích có nguồn gốc từ nơi khác được vận chuyển bởi thủy triều nhiều hơn so với khu vực ít bị tác động trực tiếp bởi thủy triều.
3.3 Nguy cơ sạt lở
Tại khu vực Mỹ Long Nam, đường bờ được cấu tạo chủ yếu là sét bột, chứa mùn hữu cơ, gắn kết yếu có xảy ra xói lở. Trên hình 9 cho thấy hàng cọc quan trắc đã bị phá hủy một phần, một số cây ngập mặn được trồng vào tháng 8/2018 có rễ chưa cắm sâu vào đất đã bị cuốn gốc, các đê mềm (bao cát) đã bị phá hủy và cuốn trôi. Tuy nhiên xói lở mới chỉ xảy ra ở mức độ nhẹ, cục bộ.
Hình 10: Sạt lở phá hủy một số cọc quan trắc
Có thể trong tương lai, khi các loài cây ngập mặn được trồng mới ở đây phát triển tốt, sẽ bảo vệ được đường bờ và các sinh vật trong vùng.
4. KẾT LUẬN
Về tổng thể hiện trạng môi trường trong vùng Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh chưa có dấu hiệu suy thoái nghiêm trọng.
Đối với môi trường nước mặt, phần lớn là nước lợ và có giá trị pH đạt giới hạn nước loại A và tất cả đều có môi trường yếm khí.
Đối với môi trường đất, trầm tích trong khu vực ven biển Duyên Hải thuộc loại acid đến kiềm yếu, hàm lượng tổng carbon hữu cơ và tổng nitơ thuộc loại trung bình, hàm lượng tổng photpho thuộc loại nghèo. Chất lượng môi trường trầm tích tầng mặt khu vực nghiên cứu khá tốt với hàm lượng carbon hữu cơ phù hợp cho đời sống động vật đáy, hàm lượng N và P không cao, không gây ảnh hưởng xấu cho đời sống thủy sinh.
Khu vực rừng ngập mặn Nam Mỹ Long bị ngập triều thường xuyên và chịu tác động của dòng chảy nhiều hơn nên các vật chất hữu cơ từ thực vật rừng ngập mặn dễ bị rửa trôi. Tuy nhiên khu vực này lại được tiếp nhận lượng vật chất lơ lửng và thực vật phù du từ cửa sông mang đến, điều này được thể hiện qua tỷ số C/N và N/P.
Các thông tin được trình bày trong bài báo này là những thông số cơ bản nhất của môi trường nước mặt và môi trường trầm tích nhằm mục đích chia sẻ thông tin và là cơ sở để phân tích và đánh giá các kết quả tiếp theo của đề tài để có thể đánh giá chi tiết và cụ thể hơn ảnh hưởng của việc trồng rừng mới đến môi trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Liên đoàn Bản đồ địa chất miền Nam (2019). Báo cáo dự án Điều tra, đánh giá hiện trạng môi trường vùng ven biển, đánh giá mức độ nhạy cảm và chống chịu của vùng ven biển và cửa sông đối với các tai biến tự nhiên và sự cố môi trường phục vụ định hướng phát triển kinh tế-xã hội vùng bờ biển tỉnh Trà Vinh.
Bộ Giao thông vận tải (2018). Báo cáo đánh giá tác động môi trường của Dự án Nạo vét duy tu luồng hàng hải cho tàu biển trọng tải lớn vào sông Hậu năm 2018.
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, QCVN 08-MT:2015/BTNMT, 21-12-2015.
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển, QCVN 10-MT:2015/BTNMT, 21-12-2015.
Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Trà Vinh 05 năm (2011-2015)
Hyland, J., Karakassis, I., Magni, P., Petrov, A., and Shine, J., 2000. Summary report: Results of initial planning meeting of the UNESCO.
Đổng Uyên Thanh: Sinh năm 1978, tại tỉnh Sóc Trăng. Tốt nghiệp Đại học ngành Địa chất môi trường, tại ĐHBK HCM, năm 2002 và tốt nghiệp Cao học ngành Kỹ thuật địa chất, tại ĐHBK HCM, năm 2005.
Từ năm 2005 đến nay là giảng viên Khoa Kỹ thuật Địa chất và Dầu khí – Đại học Bách Khoa Tp.HCM. Lĩnh vực chuyên môn: Khoáng vật, Thạch học, Địa chất môi trường. Đã thực hiện và tham gia các đề tài, bài báo về đặc điểm thạch học, khoáng vật các đá magma, về chất lượng nước dưới đất… Hiện tại đang là thành viên của dự án SALINPROVE tại viện UNESCO-IHE, Hà Lan.
Đặng Thương Huyền: Sinh năm 1982, tại Thanh Hóa. Tốt nghiệp TS ngành Kỹ thuật Môi trường và Đô thị, trường Đại học Kyushu, Nhật Bản năm 2010.
Từ 2010 đến nay là giảng viên khoa Kỹ thuật Địa chất và Dầu khí, trường ĐHBK Tp.HCM. Lĩnh vực chuyên môn: địa hóa môi trường, mô hình hóa nước dưới đất, ô nhiễm đất và nước và các biện pháp xử lý, tích trữ carbon trong rừng ngập mặn.
Bùi Trọng Vinh: Sinh năm 1977 tại Hải Dương. Tốt nghiệp TS ngành Kỹ thuật Đới bờ biển, trường Đại học Osaka, Nhật Bản năm 2009. Hiện nay, TS. Vinh đang là giảng viên Khoa Kỹ thuật Địa chất và Dầu khí, trường ĐHBK Tp.HCM. Lĩnh vực chuyên môn: địa chất môi trường, bảo vệ môi trường đới bờ biển, phòng chống tai biến và thảm hoạ thiên nhiên.
Lê Thanh Phong: Sinh năm 1975, tại tỉnh Long An. Tốt nghiệp Đại học ngành Địa kỹ thuật, tại ĐHBK HCM, năm 1999 và tốt nghiệp Cao học ngành Công trình trên nền đất yếu, tại ĐHBK HCM, năm 2004.
Từ năm 2004 đến nay là giảng viên Khoa Kỹ thuật Địa chất và Dầu khí – Đại học Bách Khoa Tp.HCM. Lĩnh vực chuyên môn: tai biến địa chất, địa chất công trình. Đã tham gia các đề tài, bài báo về ổn định mái dốc, xói lở bờ sông…
Kommentare