Đề tài Môi trường rừng ngập mặn thành đầm nuôi tôm bằng phương pháp phân tích thành phần chính

Báo cáo khoa học Đề tài NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN DỊ TRẦM TÍCH BÃI TRIỀU KHI CHUYỂN ĐỔI MÔI TRƯỜNG RỪNG NGẬP MẶN THÀNH ĐẦM NUÔI TÔM BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN CHÍNH MỤC LỤC Trang Më ®Çu 3 1. Môc tiªu 3 2. NhiÖm vô 4 Ch­¬ng 1: §iÒu kiÖn ®Þa lý tù nhiªn vµ nh©n sinh ¶nh h­ëng tíi m«i tr­êng trÇm tÝch khu vùc nghiªn cøu 5 1.1. Cöa s«ng Hång 5 1.2. §Çm M«n 8 1.3. §Çm Nha Phu 9 Ch­¬ng 2: lÞch sö vµ ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu 10 2.1. LÞch sö nghiªn cøu 10 2.2. Ph­¬ng ph¸p nghiªn cøu 10 Ch­¬ng 3: Tæng hîp vµ ®¸nh gi¸ kÕt qu¶ 13 3.1. So s¸nh sù ph¶n dÞ gi÷a ba khu vùc - vai trß cña c¸c yÕu tè ®Þa ph­¬ng 13 3.2. ¶nh h­ëng cña qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ rõng ngËp mÆn thµnh ®Çm nu«i t«m ®Õn m«i tr­êng ®Þa ho¸ cña khu vùc. 18 Ch­¬ng 4: KiÕn nghÞ vµ gi¶i ph¸p 28 4.1. KiÕn nghÞ 28 4.2. Gi¶i ph¸p 28 Tµi liÖu tham kh¶o 33 MỞ ĐẦU Đất nước Việt Nam có diện tích biển 3.500.000 km2 với độ dài đường bờ là 3.260 km rất thuận lợi cho việc phát triển kinh tế biển, đặc biệt là khai thác nguồn tài nguyên đất ngập nước. Các vùng đất ngập nước ven biển thường là nơi cư trú, bãi sinh sản, nơi ươm nuôi nguồn giống hải sản cho các vùng nước lợ và các vùng lân cận, cung cấp thức ăn phong phú cho các động vật vùng triều. Không những thế, hệ sinh thái đất ngập nước ven biển còn đóng vai trò quan trọng trong việc chống sóng, bão, chắn gió, điều hòa khí hậu, điều tiết nước ngầm, chống xói lở bờ biển, bờ sông…Ngoài ra, các vùng đất ngập nước ven biển còn là đối tượng du lịch sinh thái quan trọng đem lại nguồn lợi ích khổng lồ cho đất nước. Đồng thời, với tốc độ lắng đọng trầm tích cao làm cho quĩ đất ngày càng mở rộng (chẳng hạn như cửa sông Hồng có tốc độ trầm tích lấn biển ~ 50 – 100 m/năm ) góp phần làm tăng diện tích đất sử dụng cho đời sống và sản xuất. Mặc dù đất ngập nước ven bờ có ý nghĩa hết sức lớn lao đối với nước ta, song do sự phát triển quá nhanh của dân số ở vùng cửa sông ven biển và do việc quản lí còn lỏng lẻo hoặc chưa được quan tâm đúng mức nên các hệ sinh thái ven biển đã và đang bị suy thoái một cách nghiêm trọng. Phần lớn các rừng ngập mặn rộng lớn đã bị phá để phát triển khu dân cư, đô thị…đăc biệt là để nuôi tôm quảng canh thô sơ dẫn đến tình trạng đất hoang hóa ngày càng tăng, môi trường nước bị ô nhiễm nghiêm trọng, xói lở vùng cửa sông và bờ biển ngày càng lớn. Trước tình trạng khai thác thiếu kiểm soát trên, việc nghiên cứu sự biến đổi địa hóa môi trường trầm tích ven bờ đã góp phần vào việc xác định mức độ ô nhiễm của môi trường. Từ đó, đưa ra những biện pháp xử lý kịp thời nhằm qui hoạch để sử dụng, khai thác và bảo vệ tài nguyên môi trường ven biển một cách hợp lý, giảm thiểu tác hại của các hoạt động nhân sinh. Xuất phát từ những định hướng đầu tiên và cơ bản đó, mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài được xác định là: Mục tiêu: Tính toán các thông số thu được bằng phương pháp phân tích thành phần chính nhằm tìm ra các xu hướng biến đổi địa hóa của môi trường, cho phép dự đoán và đặt ra các giả thiết về sự biến động đó. 2. Nhiệm vụ: - Xác định vai trò của các yếu tố địa phương tới trầm tích ven biển (so sánh các dấu ấn lưu lại trong trầm tích ở 3 khu vực khác nhau về kiểu đường bờ, nền địa chất, mức độ trưởng thành của thực vật ngập mặn, hoạt động nhân sinh, …để xác định sự tác động của từng yếu tố địa phương). - Xác định khả năng ô nhiễm ở mỗi khu vực (so sánh hàm lượng KLN với chuẩn Canada). - Xác định sự phân dị môi trường khi chuyển hóa RNM thành ĐNT về: Điều kiện thủy thạch động lực và mức độ phong hóa của nguồn trầm tích (phản ánh qua thông số độ hạt). Nguồn vật liệu hữu cơ (phản ánh qua thông số cacbon hữu cơ) (nếu có) Địa hóa học (các nguyên tố đa lượng) Các chất ô nhiễm vi lượng (các kim loại nặng) - Nghiên cứu sự phân dị ở 3 khu vực khác nhau để xác định tính phổ biến của các xu hướng. Các kết quả xác minh sự phân dị này sẽ giúp cho việc phát hiện các nguyên nhân gốc rễ dẫn đến việc suy thoái môi trường, giảm năng suất thủy – hải sản. Đó cũng chính là cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp sử dụng khôn khéo tài nguyên và môi trường ven biển, phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội. Chương 1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ NHÂN SINH ẢNH HƯỞNG TỚI MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Cửa sông Hồng Đồng bằng sông Hồng thuộc Bắc bộ Việt Nam nằm ngay cạnh phía Nam của đường Bắc chí tuyến, giữa vĩ độ 22°00’ và 20°30’ Bắc với kinh độ 105°30’ và 107°00’ Đông. Nó có hình dáng điển hình của vùng châu thổ (Ảnh 1), với đáy là đường bờ biển kéo dài 130 km từ trung tâm mỏ than và cảng thành phố Hạ Long ở phía Bắc, đến điểm cực Nam của tỉnh Ninh Bình ở phía Nam. Nếu coi đỉnh tam giác là ở Việt Trì, thì diện tích tổng cộng của đồng bằng sông Hồng khoảng 16.644 km2. Ảnh 1. Châu thổ sông Hồng nhìn từ vệ tinh. Nguồn: Google Earth 2007 Khu trung tâm của vùng đồng đồng bằng sông Hồng rất bằng phẳng, phần lớn nằm ở độ cao từ 0,4m đến 12m so với mực nước biển, với 56% độ cao thấp hơn 2m. Tuy nhiên, cũng có những khu vực đất cao, dưới dạng cacxtơ đá vôi hình thành các đồi riêng biệt giống như các đỉnh núi nhọn và những dãy đồi núi chạy dọc theo 2 cánh Tây – Nam và Đông – Bắc của vùng. Khí hậu là nhiệt đới và cận nhiệt đới, với gió mùa của vùng Đông Á đóng vai trò chủ đạo. Nhiệt độ không khí trung bình năm khoảng 22,5°C - 23,5° C và lượng mưa trung bình năm 1400 mm – 2000 mm. Hệ thống sông Hồng bao gồm các cửa : Ba Lạt ở bờ biển giáp ranh hai tỉnh Nam Định và Thái Bình và các cửa phụ : Lạch Giang (sông Ninh Cơ tỉnh Nam Định, cửa Đáy (sông Đáy tỉnh Ninh Bình), cửa Lân ( Thái Bình), cửa Trà Lý (sông Trà Lý tỉnh Thái Bình), cửa Diêm Điền (sông Diêm Điền, tỉnh Thái Bình) và cửa Hà Lận (tỉnh Nam Định). Sông Hồng có chiều dài 1142 km, là kênh dẫn nước và vật liệu trầm tích từ khắp vùng lưu vực rộng lớn đổ ra biển. Tải lượng phù sa đạt tới 114.000 tấn/m3, lắng đọng chủ yếu tại khu vực cửa sông, làm cho tốc độ mở rộng đất lấn biển tại cửa chính Ba lạt đạt tới 50 – 100 m / năm. Vùng cửa sông và ven biển châu thổ sông Hồng là nơi có tiềm năng lớn về thủy sản cùng với hệ sinh thái đa dạng của rừng ngập măn nước, các vùng bãi triều cũng như các sinh cảnh khác đặc biệt là các rừng ngập mặn. Tuy nhiên rừng ngập mặn bao phủ ở Việt Nam đã giảm từ 400,000 – 500,000 ha từ năm 1943 xuống còn 180,000 – 200,000 ha năm 1995 và còn tiếp tục suy giảm cho tới ngày nay. Tiềm năng thủy sản lớn, tiềm năng du lịch Mật độ dân cư ở đồng bằng châu thổ là cao nhất Việt Nam (1.192 người/km2) với tổng dân số của vùng là 17.649.700 nghìn người. Chính điều này cùng với việc gia tăng dân số nhanh cộng với tăng trưởng kinh tế làm cho việc sử dụng các nguồn tài nguyên ở các vùng ven biển và cửa sông bị quá mức và thiếu ổn định. Việc thay thế chặt phá các khu rừng ngập mặn để làm đầm nuôi thủy sản và sự khai thác thủy sản thiếu tính bền vững đã gây ra quá trình suy thoái môi trường, giảm năng suất thủy hải sản, ảnh hưởng xấu đến sự đa dạng sinh học. Ngoài ra, việc phát triển công nghiệp, nông nghiệp trên khắp lưu vực sông Hồng đã tạo ra nguồn thải lớn, chứa nhiều chất ô nhiễm độc hại (kim loại nặng, thuốc trừ sâu) có thể theo các kênh dẫn và hệ thống sông đưa ra lắng đọng ven biển. Các yếu tố này đều có thể là nguyên nhân dẫn đến các biến đổi địa hóa môi trường trong trầm tích ven biển. Bảng 1.1 Những hệ số cơ bản trong sự hình thành và hoàn thiện trầm tích ven biển Thông Số Cửa sông Hồng Đầm Môn và Nha Phu I. Khí Hậu Khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm (1) Lượng mưa 1300 - 1800 mm/năm 1285 mm/năm Nhiệt độ ( C) Mùa hè: 27 – 29 C Mùa đông: 16 – 21 C 24 – 29 C Độ ẩm 80% 80% Tính chất mùa Nóng, ẩm ướt vào mùa hè Lạnh vào mùa đông Mùa mưa vào mùa hè Mùa khô vào mùa đông II. Đại dương học Chế độ thủy triều Diễn ra hằng ngày Trung bình: 1.9 – 2.6 m Cao nhất: 3.2 – 4 m Diễn ra không theo chu kì nhất định Trung bình: 0.5 m Cao nhất: 1.5 – 2 m Sóng Ở cửa sông: (2) Độ cao trung bình: 0.73 m Độ cao lớn nhất: 5.6 m Trong giông bão: 7 – 8 m Dọc theo đường bờ: (3) Cao trung bình: 1.0 m Cao nhất: 3.5 m Trong giông bão: 7 – 12 m Sự phổ biến của gió: Hướng Đông Bắc mùa đông Hướng Đông Nam mùa hè Hướng Bắc Đông Bắc Hướng Tây Tây Nam Độ pH của nước biển: 8.0 - 8.4 III. Thủy văn Sông Hệ thống sông Hồng dài, có tải trọng lớn ( dài 1126 km, 114 tấn/ năm) (3) Sông và các rãnh thoát nước ngắn với bề mặt dốc nghiêng (3) IV. Bối cảnh địa chất Cấu trúc địa chất Là sự kế thừa trên nền móng của Neogen và trầm tích Đệ Tứ (4, 5) Là sự phân tán đan xen có chọn lọc của các đá macma , trầm tích tuổi Jura – Kreta và trầm tích Đệ Tứ. (6 ) Kiểu đường bờ Cửa sông châu thổ Đường bờ bị chia cắt bởi các bán đảo, vũng vịnh và cửa sông Sự mở rộng về phía biển 80 m/năm (3) Gần như không đổi (3) Lắng đọng trầm tích 1-7 cm/năm trong bùn ven biển (7) ~5 cm/năm ở bãi triều thấp ~3 cm/năm ở rừng ngập mặn ~ 1cm/năm ở đầm nuôi tôm 0.05 – 0.1 cm/ năm trong các khiên bờ biển (3) ~0.03 cm/năm ~0.02 cm/năm ~0.02 cm/năm Vòng đổi mực nước biển Trong thời kì biển tiến hiện đại Thời kì biển tiến hiện đại V. Thực vật Rừng ngập mặn trẻ ( < 30 năm tuổi) Rừng ngập mặn già ( có tuổi hàng trăm năm) Thời gian của vùng sinhvật < 30 năm Khoảng vài trăm năm VI. Ảnh hưởng nhân sinh Tác động lớn trong việc chặt phá rừng ngập mặn (1): Pfeiffer (1984) (4): Mathers and Zalasiewicz (1999) (6): Nhuận, nnk.(2002, 2003) (2): Hori, nnk. (2004) (5): Nghi (1989), Lâm & Boyd (2003), (3): Schimanski & Stattegger (2005) Mathers, nnk (1996), Tanabe, nnk. (2003a) 1.2 Đầm Môn Khu vực Đầm Môn nằm trong vịnh Văn Phong và thuộc bán đảo Hòn Gốm. Ảnh 2: Khu vực Đầm Môn nhìn từ vệ tinh. Nguồn: Google Earth 2007 Đầm Môn có diện tích khoảng 128 km2, và số dân 4.300 người. Đây là nơi có rất nhiều thuận lợi về kinh tế và du lịch nhờ thiên nhiên ưu đãi. Nằm cách thành phố Nha Trang khoảng 80 km về phía Bắc, Đầm Môn gắn liền với hệ thống những cồn cát chạy dài và khoảng 20 đảo lớn nhỏ. Nơi đây còn đặc trưng bởi những khu rừng nguyên sinh và những cánh rừng ngập mặn hàng trăm năm tuổi là nơi có đa dạng sinh học khá cao. Do cấu tạo đường bờ của khu vực tạo ra nhiều vũng vịnh, bãi triều cửa sông ven biển rất thuận lợi cho việc nuôi trồng thủy sản đặc biệt là tôm, cá con và nuôi trai ngọc. Tuy nhiên, do sự phát triển ồ ạt, công tác quy hoạch vùng nuôi và xử lý môi trường của các đầm tôm chưa theo kịp nên đã xảy ra tình trạng ô nhiễm môi trường. Hàng trăm hecta rừng ngập mặn và rừng phòng hộ bị chặt phá để lấy diện tích canh nuôi đã gây ra những tác hại lớn đến môi trường. Hiện nay chỉ còn lại 25 hecta rừng ngập mặn phân bố ven dọc bờ bán đảo Hòn Gốm, điển hình như ở thôn Tuần Lễ. Đây cũng chính là vị trí lấy mẫu phân tích để thực hiện các mục tiêu của báo cáo (Ảnh 2 ). Khí hậu, thủy hải văn của vùng được tổng kết rất đầy đủ trong bảng 1.1 1.3 Đầm Nha Phu Đầm Nha Phu thuộc tỉnh Khánh Hòa, nằm ở phía Bắc thành phố Nha Trang sát quốc lộ 1A, cách trung tâm 15 km. Vịnh tuy không lớn nhưng có nhiều đảo đẹp và nằm rải rác.( Ảnh 3 ) Ảnh 3. Khu vực đầm Nha Phu nhìn từ vệ tinh. Nguồn: Google Earth 2007 Khí hậu tương tự giống Đầm Môn (bảng 1.1) Thủy hải văn: gắn liền với 2 con sông nhỏ ngắn và dốc từ núi đổ trực tiếp vào hệ đầm phá là sông Cái và sông Giang. Các trầm tích tích tụ ven biển có nguồn gốc từ các con sông này và từ sự phong hóa các sản phẩm của các dãy núi bao quanh. Khác với khu vực cửa sông Hồng tiếp xúc trực tiếp với biển, các trầm tích trong đầm Nha Phu bị che chắn bởi chính hệ đầm phá và các đảo nhỏ, do đó có chế độ đối lưu nước kém hơn. Các trầm tích ven biển cũng gắn liền với đường bờ dốc núi và delta nhỏ, là nơi tập trung dân cư. Rừng ngập mặn ở đây phát triển khá phong phú, có tuổi khoảng 20 – 30 năm, tuy nhiên từ những năm 1980 trở lại đây đã bị khai thác mạnh mẽ để làm đầm nuôi trồng thủy sản. Chương 2 LỊCH SỬ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Lịch sử nghiên cứu Do tầm quan trọng về kinh tế - xã hội cũng như về tài nguyên – môi trường của các khu vực cửa sông ven biển, đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu đặt trọng tâm vào việc tìm hiểu các xu hướng biến động địa hóa môi trường bãi triều, liên quan đến tác động nhân sinh (Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Nam Định các năm; Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Khánh Hòa các năm; Nguyễn Đức Cự, 1998, 1999; Nguyễn Thị Minh Ngọc, 2006, Nguyễn Thị Thục Anh, 2007 vv.). Tuy nhiên, các tài liệu này đều chưa sử dụng phương pháp phân tích xu hướng phân dị dựa vào tương quan giữa các thông số. Vào những năm 40 của thế kỉ XX các phương pháp toán học bắt đầu xâm nhập vào địa chất học. Ngày nay, nhờ sự hỗ trợ của máy tính điện tử, toán học ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của ngành khoa học này, và góp phần quan trọng vào sự phát triển rực rỡ của khoa học Địa Chất trong thời đại này. Các phương pháp toán như phân tích thống kê, lập ma trận tương quan, phân tích thành phần chính được sử dụng khá rộng rãi cho các thông số phân tích của địa chất nội sinh. Đối với các thành tạo ngoại sinh như trầm tích ven biển thì các phương pháp phân tích thống kê và lập ma trận tương quan hầu như chỉ được sử dụng cho số liệu độ hạt. Do vậy, chúng tôi đặt vấn đề nghiên cứu sự phân dị địa hóa của môi trường bãi triều chịu tác động nhân sinh bằng phương pháp phân tích thành phần chính, nhằm mục đích xác minh các quá trình biến đổi và nguyên nhân gốc rễ của chúng. 2.2.Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp phân tích Đối tượng khảo sát chú trọng vào tầng trầm tích bề mặt tới độ sâu 1m, tương ứng với khoảng 50 năm bồi tích ở cửa sông Hồng và < 500 năm bồi tích ở đới bờ Nam Trung Bộ. Phân tích thành phần độ hạt bằng phương pháp nhiễu xạ Laser, sử dụng máy đo Analysette 22 Phân tích thành phần hóa học bằng phương pháp nhiễu xạ hình quang tia X, sử dụng máy đo X – Ray Fluorescence Các nguyên tố chính (SiO2, MgO, FeO, Al2O3,...), nguyên tố vết ( các kim loại nặng..) được phân tích bằng phương pháp nhiễu xạ hình quang sử dụng máy đo Philips PW 2404 Phân tích hàm lượng cacbon hữu cơ bằng phương pháp p/t C-S với sự hỗ trợ của máy đo C-S 500 Các thông số chúng tôi dùng cho việc tính toán trong đề tài này được dựa trên kết quả phân tích nêu trong tài liệu của Nguyễn Thị Minh Ngọc (2006). 2.2.2 Phương pháp xử lý số liệu a. Phân tích thống kê Đối với mỗi môi trường trầm tích, chúng tôi thực hiện tính giá trị trung bình, giá trị lớn nhất (max), giá trị nhỏ nhất (min) và độ lệch chuẩn (stdv) bằng phần mềm Excel. b. Phương pháp phân tích thành phần chính (PCA) Số liệu được phân tích bằng phương pháp phân tích thành phần chính dựa trên sự hỗ trợ của các phần mềm SPSS và Origin..Vậy phương pháp phân tích thành phần chính là gì? Phương pháp phân tích thành phấn chính là một phương pháp toán dùng để thu gọn hệ đa biến các thông số phân tích thành một số ít các nhóm thông số tương quan chặt với nhau, tương ứng với các xu hướng tiềm ẩn chi phối toàn bộ tập số liệu. Đây là một trong những phương pháp có hiệu lực nhất để phân tích các tham số chính yếu. Ý nghĩa quan trọng của phương pháp này là ở chỗ từ những tham số ít đăc trưng tạo ra được những tham số đặc trưng hơn và có thể rút bớt tham số nhận dạng mà lượng thông tin mất đi không đáng kể. Giả sử trên một đối tượng Địa chất, ta quan trắc m tham số và được bộ m vectơ (x1, x2, ….,xm). Vấn đề đặt ra là tìm phép biến đổi tuyến tính m vectơ ngẫu nhiên đó thành p véctơ mới (z 1, z2, …,zp), với p < m, sao cho mỗi vectơ này (vectơ mới) chứa nhiều thông tin ban đầu nhất. Các biến đó được viết dưới dạng: z1 = α11x1 + α12x2 + … + α1mxm z2 = α21x1 + α22x2 + … +α2mxm …………………………….. zp = αp1x1 + αp2x2 + … +αpmxm z1, z2, ……, zp được gọi là các thành phần chính.. Trong mỗi thành phần chính, các thông số có tương quan chặt với nhau và các thành phần chính thì độc lập tuyến tính với nhau. Trong thực tế, p thường được chọn bé hơn m, nhưng lượng thông tin chứa trong đó vẫn tương đối đầy đủ. Khả năng chứa đựng thông tin của các thành phần chính so với các giá trị thông số ban đầu được xác định bằng tham số V (%) (total variance explained). Do vậy, phương pháp thành phần chính cho phép rút bớt tham số nhận dạng một cách đáng kể. Điều đó làm nhẹ nhàng các công thức tính toán, tránh được các nhiễu loạn ngẫu nhiên. Ngoài ra việc nhận dạng dựa trên thành phần chính lại dễ dàng và chính xác. Trong nghiên cứu Địa Chất ta thường lựa chọn hai thành phần chính thứ nhất và thứ hai để quy chiếu tập số liệu (khả năng chứa đựng thông tin C = ~ 70 - 90%) và do vậy có thể đưa lên hệ trục tọa độ vuông góc, thuận lợi cho việc bình luận kết quả. Trên biểu đồ này, các thông số được biểu diễn bằng vectơ và quy chiếu vào trục loading của 2 thành phần chính. Các thông số càng có tương quan chặt tương ứng với các vectơ có vị trí đỉnh mũi tên càng gần nhau . Các tham biến (tương ứng với trọng số giá trị phân tích của mỗi mẫu trầm tích) được biểu diễn bằng điểm (xy), và quy chiếu vào trục score của 2 thành phần chính. Các tham biến càng có tương quan chặt tương ứng với các điểm có tọa độ càng gần nhau. Các số liệu dùng cho phân tích thành phần chính bao gồm 2 nhóm chính: Phân tích 3 bộ các thông số trầm tích tương ứng với 3 khu vực: cửa sông Hồng, Đầm Môn, Nha Phu nhằm mục đích xác định xu hướng phân dị dọc bờ biển Việt Nam, liên quan với các yếu tố khác nhau về địa hình, địa chất, thủy – hải văn, lưu vực đi kèm, hoạt động nhân sinh, mức độ trưởng thành của rừng ngập mặn,… Tại mỗi khu vực, phân tích xu hướng phân dị giữa các thông số của trầm tích bãi triều thấp, rừng ngập mặn và đầm nuôi tôm nhằm mục đích xác định xu hướng phân dị địa hóa do các quá trình biến đổi môi trường gây ra. Cùng với sự hỗ trợ của các phần mềm SPSS và Origin, phương pháp phân tích thành phần chính đã cho phép chúng tôi thu được nhưng kết quả khả quan về sự phân dị thành phần hóa học cũng như thành phần độ hạt, các kim loại nặng ở 3 khu vực nghiên cứu, phục vụ đắc lực cho việc đánh giá mức độ, tác hại của việc chuyển hóa rừng ngập mặn thành đầm nuôi tôm. Kết quả này sẽ được nêu rõ ở chương 3. Chương 3 TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 3.1. So sánh sự phân dị giữa ba khu vực – vai trò của các yếu tố địa phương 3.1.1. Sự phân dị cấp hạt giữa 3 khu vực Kết quả phân tích thành phần chính cho ba nhóm thông số độ hạt của trầm tích 3 khu vực cửa sông Hồng (RRD), Đầm Môn (DM) và đầm Nha Phu (NP) được chỉ ra trong hình 3.1. Có thể thấy các thông số độ hạt có xu hướng tách thành 3 nhóm: cấp 200 – 630 µm đi cùng với > 630 µm, tương ứng với các cấp hạt cát thô cấp 20 – 63 µm đi cùng với 63 - 200 µm, tương ứng với các cấp hạt bột – cát mịn cấp < 2 µm đi cùng với 2 – 6.3 µm và 6.3 – 20 µm, tương ứng với các cấp hạt bột – sét Điều này phản ánh khả năng có 3 quá trình thủy thạch động lực chính đã được lưu dấu lại bằng sự phân dị này. Chúng tôi dự đoán là: tác động do gió mang cát từ các đảo đến (ứng với các cấp hạt cát thô), tác động do thủy triều - biển (ứng với các cấp hạt bột – cát mịn) và tác động do sông – đất liền (tương ứng với các cấp hạt bột – sét). Tuy nhiên, để khẳng định thì cần phải có các nghiên cứu chi tiết hơn về các thông số thủy – hải văn. Hình 3.1 Biểu đồ phân dị thành phần độ hạt giữa 3 khu vực: cửa sông Hồng (RRD), Đầm Môn (DM) và đầm Nha Phu (NP). C = 85.6% Mặt khác, quan sát trên biểu đồ ở hình 3.1 còn có thể thấy vị trí trọng số của các mẫu ở Đầm Môn gần với vị trí các thông số cấp hạt cát thô, trong khi trọng số các mẫu ở cửa sông Hồng gần với vị trí các thông số cấp hạt mịn, và trọng số mẫu ở Nha Phu thì lại nằm ở vị trí trung gian giữa 2 khu vực Đầm Môn và cửa sông Hồng. % Sand % Silt % Clay RRD 5 70 25 DM 74 23 6 NP 43 50 13 Bảng 3.1 giá trị trung bình độ hạt 3 khu vực So sánh với số liệu trung bình nêu trong bảng 3.1 thì thấy hàm lượng cát ở bãi triều Đầm Môn (74%) cao hơn nhiều so với bãi triều đầm Nha Phu (43%) và cửa sông Hồng (5%). Trong khi hàm lượng sét ở cửa Sông Hồng (25%) lại cao hơn hẳn Nha Phu (13%) và Đầm Môn (6%). Điều này cho thấy rằng các yếu tố địa phương đã để lại dấu ấn rất rõ rệt về mặt độ hạt tại các khu vực tương ứng này. Khu vực Đầm Môn chịu tác động chủ yếu của sự biến động cấp hạt thô, do đây là vùng ven bán đảo chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi cát biển và cát từ đảo được gió biển chuyển đến. Khu vực cửa sông Hồng gắn liền với đồng bằng châu thổ rộng lớn, hệ thống các sông dài và con sông Hồng có tải lượng phù sa rất lớn (114.000 tấn/ năm), tốc độ bồi tụ trầm tích lục nguyên lớn nên được đặc trưng bởi vật liệu trầm tích hạt mịn bột – sét. Còn đầm Nha Phu, vừa chịu tác động của đường bờ dốc núi ven biển, vừa gắn với châu thổ nhỏ nên mang đặc tính trung gian về cấp hạt so với Đầm Môn và cửa sông Hồng. 3.1.2. Sự phân dị địa hóa giữa 3 khu vực Hình 3.2 Biểu đồ phân dị hóa học giữa 3 khu vực: cửa sông Hồng (RRD), Đầm Môn (DM) và đầm Nha Phu (NP). C = 84.457% Nhìn vào biểu đồ hình 3.2 có thể nhận thấy có sự phân dị về địa hóa giữa 3 khu vực, gắn liền với 3 xu hướng khá rõ rệt, đó là : - Khu vực Đầm Môn gắn liền với biến động Si, khu vực cửa sông Hồng gắn liền với biến động Mn và Ti trong khi khu vực đầm Nha Phu gắn liền với biến động Ca, Na, Mg. - Đầm Môn và Nha Phu có thành phần hóa học gần gũi với nhau hơn, so với cửa sông Hồng. Điều này phản ánh sự tác động của yếu tố nền địa chất địa phương. SiO2% TiO2% Al2O3% CaO% Na2O% K2O% RRD 67.96 0.83 13 1.145 1.04 2.04 DM 86.91 0.363 4.5 0.54 0.84 1.69 NP 69.39 0.475 11 1.27 1.72 2.5 Bảng 3.2 Giá trị trung bình hàm lượng các nguyên tố đa lượng 3 khu vực So sánh với giá trị hóa học trung bình (bảng 3.2) thấy khu vực Đầm Môn giàu SiO2 hơn 2 khu vực còn lại, chứng tỏ sự gắn liền với cát thạch anh. Cửa sông Hồng có sự tăng lên của Mn và Ti, phản ánh khả năng có quá trình tái phân bố của sa khoáng chứa Ti hoặc keo Mn, cần nghiên cứu thêm. Nha Phu giàu Ca, Na liên quan đến các khoáng vật fenspat phong hóa và chuyển tới từ các núi ven biển. Các xu hướng trên gắn liền với các yếu tố địa chất mang tính địa phương của từng vùng. Khu vực cửa sông Hồng đặc trưng là địa hình đồng bằng rộng lớn với quá trình lắng đọng trầm tích luc nguyên, cùng với hoạt động nhân sinh cao nên có sự phân dị rất lớn về thành phần hóa học, khác hẳn 2 khu vực còn lại. Đặc trưng là xu hướng tăng làm lượng MnO và TiO2.Còn ở khu vực Đầm Môn và Nha Phu do hoạt động nhân sinh yếu nên độ phân dị cũng không đáng kể. Đầm Môn đăc trưng là quá trình tăng hàm lượng cát thạch anh, còn đầm Nha Phu lai đặc trưng với quá trình làm giàu khoáng fenspat chứa Na, K, Ca. 3.1.3. Sự phân dị hàm lượng nguyên tố vi lượng giữa 3 khu vực Hình 3.3 Biểu đồ phân dị hàm lượng nguyên tố vi lượng giữa 3 khu vực: cửa Sông Hồng (RRD), Đầm Môn (DM) và đầm Nha Phu (NP). C = 85.43% Nhìn vào biểu đồ hình 3.3 ta thấy có 3 xu hướng phân dị. Trong đó khu vực cửa sông Hồng có sự phân dị rõ ràng nhất còn 2 khu vực còn lại tuy có sự phân dị nhưng là không đáng kể. Khu vực cửa Sông Hồng đặc trưng bởi trầm tích bùn lục nguyên tương đối đồng nhất, chứa ít vật liệu hữu cơ nhưng lại có sự làm giàu của các kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Cr…) do sự tích tụ của trầm tích bùn ở cửa sông, bãi triều thấp. Thậm chí hàm lượng kim loại nặng ở đây còn cao hơn so với tiêu chuẩn Canada (hàm lượng Pb trung bình ở cửa sông Hồng là 103 cao hơn so với tiêu chuẩn Canada 1992 cho đất ngập nước là 25.8…) Cu (ppm) Pb (ppm) Zn (ppm) Cr (ppm) RRD 116 103 119 88 DM <50 15 18 16 NP <50 29 53 25 Bảng 3.3 giá trị trung bình hàm lượng các nguyên tố vi lượng 3 khu vực Ở Đầm Môn và Nha Phu trầm tích gắn liền với sự tích tụ do gió của các thành tạo cát thạch anh và các hoạt động dịch chuyển của các cồn cát, do đó tốc độ lắng đọng trầm tích thấp dẫn đến sự tích tụ kim loại nặng kém. Sự tập trung cao nhất của các kim loại nặng có khả năng gây ô nhiễm như Pb, Zn, Cr được tìm thấy trong trầm tích tại các bãi triều thấp. Tuy nhiên trầm tích tại Nha Phu thì có sự tập trung của các kim loại nặng với số lượng cao và phổ biến hơn ở khu vực xây dựng các đầm nuôi tôm. Như vậy, do tốc độ lắng đọng cũng như thành phần vật chất trầm tích ở ba khu vực có sự khác nhau dẫn đến sự tích tụ kim loại nặng cũng khác nhau. Khu vực cửa sông Hồng đặc trưng bởi trầm tích bùn lục nguyên nên có khả năng làm giàu các nguyên tố kim loại nặng. Trầm tích Đầm Môn gắn liền với sự tích tụ do gió của các thành tạo cát thạch anh vốn là các khoáng vật trơ nên khả năng giữ lại các nguyên tố kim loại nặng là rất kém. Còn trầm tích trong đầm Nha Phu bị che chắn bởi chính hệ đầm phá và các đảo nhỏ, ngoài quá trình xói mòn còn có sự bồi tích do gió nên khả năng lưu giữ kim loại nặng cao hơn so với Đầm Môn. Tóm lại, đặc điểm độ hạt, hàm lượng các nguyên tố đa lượng và nguyên tố vi lượng trong trầm tích ven biển phản ánh rõ rệt đặc trưng địa phương của từng khu vực về địa hình đường bờ - địa chất, lưu vực, thủy – hải văn, rừng ngập mặn, hoạt động nhân sinh, v.v… 3.2. Ảnh hưởng của quá trình chuyển hóa rừng ngập mặn thành đầm nuôi tôm đến môi trường địa hóa của khu vực. 3.2.1. Thành phần độ hạt a. Khu vực cửa sông Hồng Như đã nêu ở phần trên, khu vực cửa sông Hồng là nơi rất thuận lợi để lắng đọng các trầm tích hạt mịn. So sánh hàm lượng cấp hạt (ví dụ như sét) giữa RNM (85.46%) với ĐNT (72.54%) có thể thấy giảm đi. So sánh hàm lượng cấp hạt sét tầng mặt và tầng đáy của RNM có thể thấy tăng lên…trong khi hàm lượng cấp hạt sét tầng mặt so với tầng đáy của ĐNT lại giảm đi. Điều này phản ánh quá trình rửa trôi của cấp hạt mịn trên tầng mặt trầm tích đầm tôm, liên quan đến quá trình xả nước qua cửa cống đầm. b. Khu vực Đầm Môn Hình 3.4 Biểu đồ phân dị thành phần độ hạt khu vực Đầm Môn Trầm tích Đầm Môn gắn liền với sự tích tụ do gió của các thành tạo cát thạch anh. Biểu đồ ở hình 3.4 cho thấy độ hạt ở đây không có sự phân dị rõ ràng, chỉ có ở khu vực đầm nuôi tôm là có sự biến động mạnh về độ hạt, đặc biệt là xu hướng chuyển về kích thước các khoáng vật hạt mịn. So sánh cấp hạt giữa RNM với ĐNT ta thấy : - Hàm lượng sét tăng nhẹ từ RNM 3.09% lên ĐNT 3.31%. Trong khi hàm lượng cấp hạt sét giữa tầng mặt và tầng đáy của RNM tăng từ 3.75% lên 7.96% thì hàm lượng này ở khu vực xây dựng ĐNT lại giảm từ 2.72%(ở độ sâu 5cm) xuống còn 1.88%( ở độ sâu 95cm). Ta thấy hàm lượng sét có tăng nhẹ khi chuyển hóa RNM thành ĐNT, nhưng việc xả nước qua cửa cống đầm đã đẫn đến quá trình rửa trôi của cấp hạt mịn trên tầng mặt trầm tích đầm tôm. - Hàm lượng cấp hạt bột giảm từ 12% ở RNM xuống còn 7.92% ở ĐNT - Hàm lượng cát tăng từ 84.29% ở RNM lên 88.77% ở ĐNT tương ứng với quá trình giảm hàm lượng cấp hạt sét và quá trình rửa trôi lớp trầm tích mặt c. Khu vực đầm Nha Phu Độ hạt ở đầm Nha Phu chủ yếu nằm trong khoảng của các thành tạo cát, chỉ có khu vực đầm nuôi tôm là có sự phân dị về độ hạt đáng kể ( hình 3.5 ) Như vậy, ta có thể thấy sự phân dị về độ hạt ở 3 khu vực là rất khác nhau.Ở khu vực cửa sông Hồng độ hạt phân cấp từ to tới nhỏ theo khoảng cách từ bờ ra khơi do có sự tích tụ của trầm tích là khá lớn.Còn 2 khu vực còn lại khá giống nhau về sự phân dị độ hạt,chủ yếu là các thành tạo của cát thạch anh, quá trình tích tụ trầm tích là rất thấp. Hình 3.5 Biểu đồ phân dị thành phần độ hạt lhu vực Nha Phu Quá trình biến đổi từ RNM sang ĐNT làm thay đổi môi trường địa hóa một cách đáng kể. Đặc biệt quá trình rửa trôi trầm tích mặt trong đầm tôm, ngược với quá trình tích lũy hạt mịn ở tầng mặt trầm tích RNM dã làm mất đi lớp khoáng sét trên bề mặt (là một trong những yếu tố hấp thụ các kim loại nặng) làm phát tán các kim loại nặng ra môi trường nước gây tác hại cho hệ sinh thái cũng như làm giảm chất lượng nước 3.2.2. Thành phần các nguyên tố đa lượng a. Khu vực cửa sông Hồng Hình 3.6 Biểu đồ phân dị các nguyên tố đa lượng khu vực cửa sông Hồng Tại khu vực đồng bằng cửa sông Hồng, do sự tập trung đông dân cư cùng với các tác động nhân sinh lên tầng trầm tích bề mặt rất lớn với tốc độ cao đã khiến cho sự phân dị về thành phần hóa học diễn ra khá mạnh.Việc chặt bỏ cây ngập mặn để nuôi trồng thủy sản đẵ làm giảm các tác động của thực vật ngập mặn đến môi trường địa hóa ở khu vực này. Nhìn vào biểu đồ hình 3.6 ta thấy sự phân dị của các nguyên tố hóa học đa lượng ở khu vực xây dựng đầm nuôi tôm là rõ ràng nhất, đi theo xu hướng tăng lượng cát, giảm lượng sét. Ngoài ra, ở 2 khu vực còn lại không có sự phân dị rõ ràng lắm,ở khu vực rừng ngập mặn xu hướng chủ yếu vẫn là tăng hàm lượng các khoáng vật sét,còn ở bãi triều thấp thì xu hướng tăng nhẹ hàm lượng cát. Việc chặt phá rừng ngập mặn để xây dựng đầm nuôi tôm đã làm giảm tác động của thực vật ngập mặn đến môi trường. Ngoài ra, việc sả nước qua cửa cống đầm đã dẫn tới việc xói mòn trên tầng mặt trầm tích, làm giảm hàm lượng của Al (từ 12.44% ở RNM xuống còn 11.97% ở ĐNT) và tăng tương ứng của Si (từ 70.37% ở RNM lên 70.55% ở ĐNT). b. Khu vực Đầm Môn Đặc trưng của khu vực này là bán đảo nên dân cư rất thưa thớt, có rừng ngập mặn lâu đời, các hoạt động nhân sinh chủ yếu chỉ gắn liền với hoạt động nuôi tôm. Xu hướng chung của khu vực là tăng hàm lượng cát thạch anh, ngoài ra trầm tích cũng chứa nhiều vật chất hữu cơ. Hình 3.7 Biểu đồ phân dị các nguyên tố đa lượng khu vực Đầm Môn Nhìn vào biểu đồ hình 3.7 ta thấy có sự phân nhóm thông số địa hóa của 3 môi trường. Sự phân dị này tuy không thực sự rõ rệt như ở cửa Sông Hồng, song cũng đã phản ánh sự phân dị địa hóa khi môi trường có sự chuyển đổi từ bãi triều thấp sang rừng ngập mặn cũng như từ rừng ngập mặn sang đầm nuôi tôm. SiO2% TiO2% Al2O3% Fe2O3% MnO% CaO% Na2O% K2O% MF 83.72 0.468 5.39 1.44 0.027 0.54 1.07 1.78 LM 87.88 0.361 3.97 0.93 0.019 0.72 0.68 1.54 SP 89.7 0.234 4.03 0.75 0.012 0.31 0.76 0.79 Bảng 3.4 Giá trị trung bình hàm lượng các nguyên tố đa lượng khu vực Đầm Môn Nhìn vào bảng 3.4 ta thấy khi chuyển từ môi trường RNM sang ĐNT thì hàm lượng SiO2 tăng từ 83.72% lên 89.70% chứng tỏ sự tăng lên của cát thạch anh có thể do quá trình xả nước qua cửa cống ngầm đã làm mất đi lượng khoáng vật sét trên lớp trầm tích bề mặt, chỉ còn trơ lại các khoáng vật thạch anh. Ngoài ra còn thấy xu hướng giảm nhẹ của Ti, Al, Ca, Na, K…do mất đi hàm lượng các khoáng vật sét. c.Khu vực đầm Nha Phu Hình 3.8 Biểu đồ phân dị các nguyên tố đa lượng khu vực Nha Phu Khu vực đầm Nha Phu vốn là đồng bằng nhỏ ven núi, mật độ dân cư thấp, rừng ngập mặn non cùng các hoạt động nhân sinh yếu là nguyên nhân chính làm giàu khoáng fenspat chứa Ca và Na, đây cũng là quá trình đặc trưng nhất của vùng. Ngoài ra còn thấy xu hướng tăng nhẹ lượng cát ở khu vực rừng ngập mặn và bãi triều thấp, còn ở khu vực đầm nuôi tôm lại là xu hướng tăng nhẹ hàm lượng các nguyên tố tạo khoáng sét (hình 3.8) SiO2% TiO2% Al2O3% Fe2O3% MnO% MgO% CaO% Na2O% K2O% MF 74.44 0.420 9.41 2.85 0.041 0.69 1.41 1.57 2.57 LM 72.92 0.381 9.83 2.43 0.034 0.51 0.66 1.68 2.58 SP 62.23 0.587 14.15 4.52 0.064 1.18 1.50 1.90 2.93 Bảng 3.5 Giá trị trung bình các nguyên tố đa lượng khu vực đầm Nha Phu Từ bảng 3.5 ta thấy khi chuyển đổi từ môi trường RNM thành ĐNT thì hàm lượng Ca tăng từ 1.41% lên 1.50%, Na tăng từ 1.57% lên 1.90% chứng tỏ có quá trình làm giàu khoáng fenspat có chứa Ca và Na. Ngoài ra các nguyên tố Ti, Al, Fe, Mn cũng có xu hướng tăng nhẹ ( Al từ 9.41 lên 14.15%, Ti từ 0.42 lên 0.587%...) Đáng chú ý là hàm lượng SiO2 giảm từ 74.44% xuống còn 62.23% khi chuyển RNM thành ĐNT. Nguyên nhân của sự khác biệt này so với cửa sông Hồng và Đầm Môn là do khu vực này quá giàu cát nên các môi trường mở như RNM, bãi triều thấp khó lưu giữ khoáng vật hạt mịn. Duy chỉ có đầm nuôi tôm được quây kín tạo môi trường nước tĩnh hơn nên lắng đọng được nhiều hạt mịn hơn. Tuy nhiên, quá trình rửa trôi hạt mịn trên tầng mặt của trầm tích đầm tôm vẫn được quan sát thấy, ở độ sâu 5cm (tầng mặt) hàm lượng SiO2 là 68.44% trong khi ở độ sâu 95cm (tầng đáy) hàm lượng SiO2 giảm xuống còn 51.27% 3.2.3. Hàm lượng nguyên tố vi lượng a. Khu vực cửa sông Hồng Khi trầm tích lục nguyên theo sông ra tới biển, sự thay đổi môi trường từ nước ngọt sang nước biển có thể là điều kiện thuận lợi cho quá trình giải hấp một phần các nguyên tố kim loại nặng ra khỏi bề mặt khoáng sét, các nguyên tố kim loại nặng này dễ dàng bị tái hấp phụ bởi các chất hữu cơ đươc sản sinh ra chủ yếu từ thảm thực vật ngập mặn ven biển.Việc chặt phá rừng ngập mặn để xây dựng đầm nuôi tôm một mặt làm giảm tác động của thực vật ngập mặn đến môi trường, mặt khác việc xả nước qua cửa cống ngầm đã dẫn tới việc xói mòn lớp khoáng sét bề mặt để trơ lại các khoáng vật thạch anh và fenspat là các khoáng vật có khả năng lưu giữ kim loại nặng kém. …. Đây là hai nguyên nhân dẫn đến việc giảm hàm lượng một số kim loại nặng trong môi trường nước của khu vực(Cu từ 102 ppm xuống 89 ppm, Pb từ 97 ppm xuống 87 ppm, Zn từ 114 ppm xuống 93 ppm…), gây tác hại rất lớn đến môi trường sinh thái ven biển, ô nhiễm nguồn nước. Hình 3.9 Biểu đồ phân dị các nguyên tố vi lượng khu vực cửa Sông Hồng Xu hướng phân bố theo độ sâu cột trầm tích đã bị biến đổi khi chuyển hóa RNM thành ĐNM. Ở RNM, các KLN được tích tụ mạnh trên tầng mặt (hàm lượng Cu ở 1.5cm là 143ppm còn ở độ sâu 72cm là 86 ppm, đối với Pb hàm lượng là 120 ppm ở độ sâu 1.5cm còn ở độ sâu 72cm hàm lượng là 61 ppm…). Tuy nhiên, ở ĐNT, xu hướng này đã bị thay đổi, các KLN lại bị giảm mạnh trên tầng mặt ( hàm lượng Cu ở 2.5cm là 88 ppm còn ở độ sâu 91cm là 91 ppm, hàm lượng Pb ở 2.5 cm là 61 ppm còn ở độ sâu 91cm là 108 ppm…) (bảng 3.6), phản ánh quá trình phát tán ra môi trường nước trong đầm, có khả năng gây nguy hiểm cho hệ sinh thái trong đầm. Tuy nhiên, sự biến động tầng mặt so với tầng đáy này chưa quá lớn để tạo phân dị cho toàn môi trường, do đó ko được biểu hiện rõ ràng trên biểu đồ PCA . Độ sâu cm Cu Pb Zn Co Cr Ni Cd MF 1.5 143 120 162 27 95 52 2.9 MF 24 113 118 115 25 76 44 2.1 MF 55.5 83 87 95 22 83 41 2.1 MF 72 68 61 85 20 76 36 1.6 SP 2.5 88 61 87 18 72 40 2.1 SP 14 88 92 95 21 87 41 2.1 SP 91 91 108 99 22 86 46 2.6 Bảng 3.6 Giá trị hàm lượng các nguyên tố vi lượng khu vực cửa Sông Hồng b. Khu vực Đầm Môn và đầm Nha Phu: Ở Đầm Môn và Nha Phu, xu hướng phân dị 3 môi trường BTT / RNM / ĐNT về hàm lượng nguyên tố vi lượng lại khá rõ ràng.(hình 3.10, 3.11) Hình 3.10 Biểu đồ phân dị các nguyên tố vi lượng khu vực Đầm Môn Hình 3.11 Biểu đồ phân dị các nguyên tố vi lượng khu vực Nha Phu Trầm tích ở hai khu vực này chủ yếu là các thành tạo cát thạch anh nên sự hấp phụ các kim loại nặng là không cao. Nhưng hoạt động nhân sinh chủ yếu chỉ gắn với hoạt động nuôi tôm đã phần nào làm xói mòn lớp trầm tích bề mặt, giảm ảnh hưởng của thực vật ngập mặn tới môi trường địa hóa đã làm phát tán các kim loại nặng ra ngoài môi trường nước. Nhìn vào bảng 3.7 và 3.8 ta thấy hầu hết hàm lượng các lim loại nặng đều giảm khi chuyển từ môi trường rừng ngập mặn(MF) sang môi trường đầm nuôi tôm(SP), chứng tỏ một phần kim loại nặng đã bị phát tán ra môi trường nước. Ba (ppm) Ce Cr Ga Nb Ni Pb Rb Sr Zn Zr MF 330 55 20 13 17 11 22 141 142 50 576 SP 231 36 20 7 7 9 12 71 79 29 260 Bảng 3.7 Giá trị hàm lượng các nguyên tố vi lượng tầng mặt khu vực Đầm Môn Ba (ppm) Ce Cr Ga Nb Ni Pb Rb Sr Zn Zr MF 247 81 29 17 15 13 36 121 122 77 416 SP 246 68 23 13 12 9 22 101 134 55 411 Bảng 3.8 giá trị hàm lượng các nguyên tố vi lượng tầng mặt khu vực Nha Phu Từ kết quả tổng hợp các đặc điểm phân bố độ hạt, các nguyên tố đa lượng, vi lượng của các môi trường điển hình của từng vùng nghiên cứu: bãi triều thấp, rừng ngập mặn và đầm nuôi tôm, đề tài đã làm sáng tỏ các đặc tính mang tính địa phương, đồng thời cũng nêu ra vai trò và mức độ tác động của các hoạt động nhân sinh đã làm suy giảm nghiêm trọng chất lượng của môi trường nước và trầm tích, ảnh hưởng tới môi trường sinh thái. 3.2.4. Kết luận Với kết quả bước đầu thu được từ việc phân tích số liệu của 3 khu vực khác nhau này đã cho chúng tôi thấy sự phân dị về thành phần hoá học riêng của từng vùng: Tại đồng bằng cửa sông Hồng sự tác động của hoạt động nhân sinh lên tầng trầm tích diễn ra mạnh với tốc độ nhanh so với sự biến động tự nhiên của môi trường (tích tụ khoáng sét hạt mịn, kim loại nặng). Trong khi đó Đầm Môn với những dải rừng ngập mặn nguyên sinh và đầm Nha Phu thuộc đồng bằng châu thổ nhỏ ven núi có mật độ dân cư ít, hoạt động nhân sinh tuy không mạnh bằng khu vực cửa sông Hồng nhưng cũng có những ảnh hưởng đáng kể lên lớp trầm tích bề mặt (cũng có quá trình tích tụ khoáng sét hạt mịn, kim loại nặng trong RNM). Ngoài ra, sự chuyển đổi môi trường từ rừng ngập mặn thành các đầm nuôi tôm cũng khiến cho thành phần hoá học tự nhiên của các vùng này thay đổi rõ rệt. Các thông số phân tích cho thấy ở cửa sông Hồng các đầm nuôi tôm đã gây ra quá trình giảm lượng sét trên tầng mặt, và giảm về hàm lượng một số kim loại nặng (Cu từ 102ppm xuống 89ppm, Pb từ 97ppm xuống 87ppm, Zn từ 114ppm xuống 93ppm…). Nguyên nhân có thể là do quá trình rửa trôi và cuốn đi các khoáng vật sét qua cửa cống đầm, để trơ lại các khoáng vật thạch anh và fenspat là các khoáng vật có khả năng lưu giữ KLN kém. Đây là 1 trong những tác động xấu tới hệ sinh thái trong đầm cũng như chất lượng của môi trường này. Chương 4 KIẾN NGHỊ VÀ GIẢI PHÁP 4.1. Kiến nghị Bằng phương pháp phân tích thành phần chính, đề tài đã giải quyết được các mục tiêu đề ra. Điều này cho thấy sự hiệu quả của phương pháp này trong việc giải các bài toán về địa hóa ngoại sinh. Do vậy, chúng tôi đề xuất việc khai thác các ứng dụng và thế mạnh này, đặc biệt là dành cho các khu vực cửa sông ven biển khác để hoàn thiện hệ thống phương pháp luận nghiên cứu và hệ thống dữ liệu thống nhất. Đề tài đã phát ra sự phân dị địa hóa trong trầm tích ven biển do các nguyên nhân tự nhiên và nhân sinh gây ra. Các quá trình nhân sinh (chuyển hóa từ rừng ngập mặn thành đầm nuôi tôm), đã biểu hiện tác động gây phân dị mạnh mẽ hơn hẳn các quá trình tự nhiên (chuyển hóa từ bãi triều thành rừng ngập mặn), có khả năng gây suy thoái môi trường (phát tán kim loại nặng,…). Do đó, chúng tôi đề xuất về sự cần thiết phải triển khai các giải pháp kỹ thuật cho hệ thống đầm tôm để hạn chế các tác hại này. Bên cạnh đó, các quyết định về quản lý, quy hoạch ở các khu vực ven biển, đặc biệt là các vùng có RNM và hoạt động nuôi trồng thủy sản đều phải tính đến khả năng biến đổi môi trường địa hóa do các hoạt động chuyển đổi mục đích sử dụng này. Đây có thể chính là một trong các nguyên nhân gốc rễ dẫn đến việc suy thoái môi trường – tài nguyên – đa dạng sinh học, cũng như làm giảm năng suất lâu bền của việc nuôi trồng thủy sản vùng ven biển. 4.2. Giải pháp 4.2.1. Giải pháp qui hoạch lại khu vực các đầm nuôi tôm một cách có hệ thống với các qui trình xử lý khép kín có khoa học Từ bao đời nay, việc khai thác hải sản và nuôi tôm cá là những nghề truyền thống của người dân vùng ven biển, do đó không thể ngăn cấm các hoạt động sống của họ. Điều quan trọng là phải tìm ra phương hướng và biện pháp thích hợp để cải tiến cách nuôi trồng và đánh bắt, giúp cho cư dân hiểu và khắc phục được những tác hại trước mắt và lâu dài do các hoạt động khai thác không hợp lý gây ra. Ngoài các kiến thức nuôi trồng thuỷ hải sản cơ bản, các chủ đầm cần nắm vững các đặc trưng thuỷ địa hoá của vùng và môi trường đầm để có những biện pháp xử lý thích hợp. Từ kết quả nghiên cứu đặc điểm địa hoá của đầm nuôi tôm và những biến đổi đặc điểm địa hoá trầm tích do quá trình làm đầm gây ra (chương 3), có thể thấy nguyên nhân chủ yếu của những quá trình bất lợi này là do khả năng đối lưu nước trong đầm kém cũng như khả năng tàng trữ, lưu giữ khá tốt các hợp phần độc tố. Như vậy, có thể hạn chế bằng một số biện pháp sau: Thay nước đều cho các đầm. Nạo vét, làm vệ sinh đầm 1-2 năm một lần. Trong việc thu hoạch và quản lý đáy đầm, nên sử dụng công nghệ thu hoạch ít khuấy động nền đáy và thu hoạch từng phần nhằm hạn chế sự phân tán các chất độc tàng trữ trong trầm tích vào môi trường nước và vật nuôi. Phơi đầm 6 - 8 giờ mỗi ngày trong vòng 1.5 – 2 tháng sau mỗi vụ thu hoạch. Thiết kế đầm nuôi hợp lý Đề tài xin đưa ra giới thiệu một số giải pháp để có thể vẫn nuôi trồng thủy hải sản mà vẫn bảo vệ đựợc rừng ngập mặn và môi trường, được nêu trong một số tài liệu tham khảo. M« h×nh x©y dùng ®Çm nu«i t«m hiÖn ®¹i ë cöa s«ng B¹ch §»ng ( §Æng Trung ThuËn vµ nnk 1999) Rừng ngập mặn Đầm nuôi tôm Ảnh 4. Đầm nuôi tồm và rừng ngập mặn ở khu vực cửa Sông Hồng Rừng ngập mặn Đầm nuôi tôm Bãi triều thấp Ảnh 5. Mô hình xây dựng đầm nuôi tôm từ rừng ngập mặn ở Đâm Môn 4.2.2. Bảo vệ và tái sinh lại các khu rừng ngập mặn Ảnh. 6 và 7 Một số biển báo tuyên truyền người dân bảo vệ rừng ngập mặn Đối với khu vực đang hình thành và phát triển rừng ngập mặn, cần định hướng bảo tồn trong thời gian tối thiểu vài chục năm, đủ thời gian tái tạo rừng. Ngoài ra nên gieo hạt mầm và trồng thêm đúng kỹ thuật các loại thực vật ngập mặn tiên phong, thích hợp cho việc phòng hộ và cố định sa bồi, lấn biển mở rộng quỹ đất như trang, bần, sú... Ảnh 8. Trồng rừng ngập mặn ở Giao Thủy - Nam Định Đối với các đầm nuôi thuỷ hải sản đã thoái hoá, tìm biện pháp khắc phục cải tạo môi trường trầm tích nền bằng các biện pháp thau rửa và xử lý địa hoá, sinh học. Sau đó, trồng các loại thực vật ngập mặn thích hợp, có năng suất tăng trưởng cao theo đúng các kỹ thuật cơ bản về việc trồng RNM. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.GS.TS Mai Trọng Nhuận và nnk, 2002. Báo cáo chuyên đề “Thành lập bản đồ địa chất môi trường vùng biển Tuy Hòa- Cam Ranh từ 0 – 30m nước. Tỷ lệ 1:100.000” 2.PGS.TS Đặng Mai. Giáo trình toán ứng dụng trong Địa chất 3.Lê Văn Khoa và nnk. Giáo trình Đất ngập nước 4.TS Nguyễn Thị Minh Ngọc, 2006. Luận án tiến sĩ. Ngoài ra nhóm thực hiện còn thu thập rất nhiều thông tin trên internet và các nguồn thong tin đáng tin cậy khác.