Chương 5 Thủy triều và xâm nhập mặn Khái niệm về khu cửa sông +Vùng ven biển ngoài cửa sông +Vùng cửa sông +Vùng trên cửa sông Thủy triều +Định nghĩa +Phân loại Nguyên nhân gây ra thủy triều +Đặc tính.
Chương Thủy triều xâm nhập mặn -Khái niệm khu cửa sơng +Vùng ven biển ngồi cửa sơng +Vùng cửa sông +Vùng cửa sông -Thủy triều +Định nghĩa +Phân loại - Nguyên nhân gây thủy triều +Đặc tính thủy văn vùng cửa sơng có thủy triều - Sự xâm nhập mặn vào cửa sông - Môi trường nước vùng cửa sơng SV Nhóm 44 -5 Xâm nhập mặn Xâm nhập mặn hay cịn gọi đất bị nhiễm mặn với hàm lượng nồng độ muối vượt mức cho phép nước biển xâm nhập trực tiếp vào đất liền xảy triều cường, nước biển dâng cạn kiệt nguồn nước Nước biển mang theo lượng muối hòa tan bị kết cấu đất giữ lại, tích tụ gây mặn Ngồi ra, xâm nhập mặn q trình thay nước tầng chứa nước ven biển nước mặn dịch chuyển khối nước mặn vào tầng nước ngọt.(Hình )Ngắn gọn xâm nhập mặn tích tụ q nhiều muối hòa tan đất. Trong tự nhiên, bề mặt phân cách nước nước mặn ổn định (Hình 1) Quá trình bổ sung nước khai thác nguồn nước ngầm dẫn đến dịch chuyển bề mặt phân cách nước nước mặn từ vị trí sang vị trí khác Sự dịch chuyển làm mực nước dâng lên hạ xuống tùy thuộc vào việc nước đổ vào tầng ngậm nước tăng hay giảm Do đó, thay đổi lượng nước ngầm gây ảnh hưởng trực tiếp đến xâm nhập mặn Tình trạng tăng nhanh giảm bổ sung nước ngầm Những thay đổi biến đổi khí hậu lượng mưa nhiệt độ, thay đổi mục đích sử dụng đất làm thay đổi đáng kể tốc độ bổ sung nước ngầm cho hệ thống tầng ngậm nước, gây ảnh hưởng đến trình xâm nhập mặn - (Hình 2) Đối với cửa sơng tiếp giáp với biển, tượng xâm nhập mặn từ biển vào sông xảy phổ biến, đặc biệt vào mùa khơ Khi lượng nước từ sơng đổ biển giảm, thủy triều từ biển mang nước mặn lấn sâu vào lịng sơng làm cho nước sơng bị nhiễm mặn Nồng độ mặn giảm dần tiến sâu vào đồng - Rủi ro thiên tai cấp độ xảy trường hợp nhiều cửa sông vùng ven biển bị nhiễm mặn với ranh giới độ mặn 4‰ xâm nhập vào sâu từ 25 km đến 50 km tính từ cửa sơng, thời kỳ dài nguồn nước sông bị thiếu hụt khơng q 40% so với trung bình nhiều năm - Rủi ro thiên tai cấp độ xảy trường hợp nhiều cửa sông vùng ven biển bị nhiễm mặn với ranh giới độ mặn 4‰ xâm nhập vào sâu tới 50 km tính từ cửa sơng, thời kỳ dài nắng nóng, khơ hạn thiếu nước kéo dài nhiều tháng, nguồn nước sông bị thiếu hụt 40% so với trung bình nhiều năm Nguyên nhân dẫn đến xâm nhập mặn Thông thường, nước biển xâm nhập vào đất liền, lượng nước từ sông từ thượng lưu chảy hạ lưu giúp trung hòa nước mặn đồng thời đẩy ngược biển Tuy nhiên tháng mùa khô, thời tiết khơng có mưa nước sơng bị bốc nắng nóng Điều khiến lượng nước khơng đủ, làm tượng xâm nhập diễn Do hoạt động khai thác đất trồng nông nghiệp bừa bãi, mở rộng diện tích phá rừng Việc xây dựng cơng trình thủy lợi thực dày đặc Cơ sở vật chất đầu tư ngày nhiều Và diện tích rừng tự nhiên giảm mạnh Ảnh hưởng đáng kể đến kế cấu đất Những nguyên nhân gây tình trạng xâm nhập mặn bao gồm: * Hiện tượng nóng lên tồn cầu tác động tiêu cực đến biến đổi khí hậu Hiện nay, biến đổi khí hậu tồn cầu nước biển dâng, tăng nhiệt độ diễn thường xuyên nhiều địa phương Lượng mưa nhiệt độ làm thay đổi đáng kể tốc độ bổ sung nước ngầm cho hệ thống tầng ngậm nước, gây trình xâm nhập mặn * Do hoạt động kinh tế người Tác động rõ nét biến đổi khí hậu làm thay đổi lớn chế độ dòng chảy hầu hết sơng, suối dẫn đến suy giảm dịng chảy nghiêm trọng Ngồi ra, cịn làm gia tăng tình trạng lũ lụt, lũ quét, sạt lở bờ sông * Việc khai thác mức nguồn nước ngầm để phục vụ cho đời sống nhân dân, phát triển kinh tế xã hội gây cạn kiệt nguồn nước Hơn nữa, khơng có bổ sung cần thiết để bù lại lượng nước bị khai thác làm gia tăng nguy xâm nhập mặn * Do ảnh hưởng trình nhân tạo, hoạt động thuỷ lợi Ảnh hưởng biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu ảnh hưởng sâu sắc đến chu trình thủy văn thơng qua thay đổi mơ hình lượng mưa, lượng nước bốc độ ẩm đất Lượng mưa tăng giảm phân bố khơng đồng toàn cầu Hiện tượng làm thay đổi lượng nước ngầm bổ sung, đồng thời thay đổi tốc độ xâm nhập mặn vào tầng ngậm nước ven biển Mức độ xâm nhập mặn vào sâu nội đồng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: - Lượng nước từ thượng nguồn đổ về, lưu lượng giảm, nước mặn tiến sâu vào đất liền - Biên độ triều vùng cửa sông: vào giai đoạn triều cường, nước mặn lấn sâu vào - Địa hình: Địa hình phẳng yếu tố thuận lợi cho xâm nhập mặn - Các yếu tố khí tượng: Gió từ biển hướng vào đất liền, nhiệt độ cao, mưa ít, tác nhân làm mặn lấn sâu vào nội địa - Hoạt động kinh tế người: Nhu cầu sử dụng nước vào mùa khô tăng làm giảm nguồn nước ngầm, làm tăng nguy xâm nhập mặn kết nhiều nghiên cứu xâm nhập mặn vùngĐBSCL từ 1980 đến cho thấy chiều dài xâm nhập mặn vào cửa sông phụ thuộcchặt chẽ yếu tố (1) Dòng chảy kiệt từ thượng nguồn sông Mekong;do tác động hệthống hồ chứa thủy điện dịng dịng nhánh thượng lưu Mekong, dịngchảy kiệt có xu tăng (2) Khả trữ nước cuối mùa lũ vùng ĐBSCL; lượng nướclũ vùng ngập lũ ĐBSCL Đồng Tháp Mười Tứ giác LongXuyên giữ lại vào cuối lũ, Lũ lớn làm ngập vùng rộng lớn lũ muộn tăng khả trữnước đồng ruộng trước mùa khô (3) Diễn biến mực nước ven biển; mực nước triều trung bình ven biển ĐBSCL có xu cao trước (4) Tình trạng sử dụng nước ĐBSCL; chủ yếu phụcvụ sản xuất nơng nghiệp ni trồng thủy sản (5) Hình dạng lịng sơng vùng cửa địnhnêm mặn xâm nhập vào sông Nếu vùng cửa sông nông hẹp (do phù sa lũ nămtrước bồi lắng gây nên chẳng hạn), mặn năm sau khó xâm nhập vào sâu hơn.Những năm gần đây, lũ ĐBSCL thấp, lượng phù sa ít, nên cửa sơng bị bàoxói sâu hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho mặn lên cao (6) Diễn biến mưa đầu mùa mưa.Do mưa đầu mùa không lớn nên chủ yếu mưa làm giảmlượng lấy tưới từ sông Với giảm lấy nước từ sơng, dịng chảy sơng tănglên, mặn khơng xâm nhập sâu Vì thế, xem (6) phần của(4) Tổng hợpcác nguyên nhân trên, mặn có xu ngày xâm nhập sâu gây hậu nặngnề điều dễ hiểu Tác hại xâm nhập mặn gì? Tình trạng thiếu nước thiệt hại to lớn nhất: Người dân sử dụng nước nhiễm mặn để phục vụ cho mục đích sinh hoạt tắm rửa, vệ sinh, giặt giũ nước muối cho tính ăn mịn cao, gây hư hại hệ thống dẫn nước, vật dụng chứa nước, người tiếp xúc trực tiếp bị nước mặn ăn mòn da tay nghiêm trọng Khơng có nước ngọt, nơng dân khơng thể tươi tiêu loại ăn quả, hoa màu, lương thực, dẫn đến hệ việc sản xuất nơng nghiệp bị trì trệ Hơn đất nhiễm mặn, gây tác động tiêu cực đến trình sinh trưởng phát triển trồng Cây không thích nghi mơi trường mặn xảy vấn đề chết hàng loạt Việc nuôi trồng giống thủy sản bị thiệt hại nặng nề tượng xâm nhập mặn Ảnh hưởng nghiêm trọng đến kinh tế hộ dân địa phương Tình trạng hạn hán xâm nhập mặn (Nguồn: ảnh inetrnet) Cụ thể: * Tác hại xâm nhập mặn gây ảnh hưởng nặng nề đến đời sống nhân dẫn phát triển kinh tế xã hội * Gây thiếu hụt nước cho hoạt động sinh hoạt, sản xuất người dân * Điều kiện vệ sinh yếu thiếu nước dẫn tới nguy cao bùng phát dịch sốt xuất huyết chân tay miệng * Xâm nhập mặn khiến nhiều diện tích lúa, ăn quả, canh tác thuỷ sản bị thiệt hại Sử dụng nước nhiễm mặn để tưới cho trồng khiến bị sốc mặn, gây rụng lá, hoa, trái hàng loạt, dẫn đến chết * Nước mặn phá huỷ cấu trúc đất, giảm khả phát triển rễ cây, giảm khả thẩm thấu thoát nước đất, gây thiếu khí cho phát triển rễ * Nhu cầu sử dụng nước vào mùa khô tăng làm giảm nguồn nước ngầm, làm tăng nguy xâm nhập mặn Một số giải pháp chống xâm nhập mặn * Liên tục theo dõi tình hình xây dựng cơng trình thủy lợi chống mặn Các sở môi trường thực quan sát kiểm soát thường xuyên nồng độ muối nước đất Đặc biệt trọng khu vực cửa biển, cơng trình thủy lợi Đồng thời cập nhật kết khuyến cáo người dân chuẩn bị cơng tác phịng chống, ứng phó kịp thời Kết hợp xây dựng hệ thống thủy lợi, tăng cường dự trữ nước ngăn chặn nước biển xâm nhập, xây đập nước ngăn mặn, đắp đê vùng ven biển Xây dựng hệ thống đê biển, đê sông dọc theo biển Đông biển Tây để ứng phó với mực nước biển dâng cao * Chống mặn cho trồng thủy sản, nuôi trồng giống thủy sản Cần chủ động thực biện pháp chống mặn cho trồng (giữ ẩm, tránh thoát nước cho cách ủ rơm rạ gốc) Nên trồng loại thời vụ chịu mức độ mặn cao Khuyến cáo người dân chuyển đổi cấu giống phù hợp, cần có biện pháp chăm sóc chu hạn chế thiệt hại hạn hán gây Đối với hộ nuôi trường thủy sản, phải thực quan trắc theo dõi độ mặn môi trường nuôi Từ xác định khoảng thời gian bắt đầu ni thời điểm kết thúc phù hợp với trạng xâm nhập mặn * Lưu trữ tiết kiệm nước Các sở sản xuất hộ gia đình cần phải thực trình tiết kiệm tối đa nguồn nước có sẵn Áp dụng việc tái sử dụng nước cho việc khác Nhằm phục vụ cho mục đích sinh hoạt tưới tiêu hợp lý Bắt đầu thực việc dự trữ nước từ nguồn nước mưa bảo quản tốt, tránh bị bốc vào mùa khô Hệ thống lọc nước tưới tiêu (Nguồn: ảnh internet) * Lắp đặt hệ thống lọc nước mặn Bên cạnh việc lưu trữ tiết kiệm, người dân cần phải lắp đặt hệ thống lọc nước mặn để đảm bảo tốt lượng nước cho sử dụng sinh hoạt tưới tiêu Hệ thống lọc nước mặn xem biện pháp sử dụng trực tiếp nguồn nước mặn Thông qua hệ thống lọc xử lý thành phần muối hòa tan nước, mang lại nguồn nước có độ hợp lý Đặc biệt nước sau lọc sử dụng để uống trực tiếp Hoặc tưới tiêu cho loại có khả chịu mặn thấp./ Cơng thức tính độ mặn: Thủy trực đường thẳng đứng, có vị trí xác định mặt cắt sơng, suối, kênh, rạch, hồ thực quan trắc yếu tố thủy văn Vị trí đo mặn a) Vị trí đo mặn xác định dòng chảy thủy trực đại biểu (nếu điểm đo trạm thủy văn có đo lưu lượng) b) Từ vị trí đo lựa chọn trên, thực đo mặn tầng: - Tầng mặt (cách mặt nước 0,2h), h độ sâu thủy trực, tính cm; - Tầng (cách mặt nước 0,5h); - Tầng đáy (cách mặt nước 0,8h); - Trong trình đo mặn, đo từ tầng mặt tới tầng đáy; - Trường hợp độ sâu thủy trực h ≤ 300 cm cần đo mặn tầng (0,5h) giá trị ranh giới xâm nhập mặn tùy theo yêu cầu điều tra khảo sát thường xác định 1‰ 4‰ Hiện trang xâm nhập mặn nước ta: - Tại miền Nam: Thực trạng hạn hán, xâm nhập mặn đồng sông Cửu Long Ảnh minh họa (Nguồn: Internet) Ngoài ra, ĐBSCL chịu ảnh hưởng mạnh mẽ thủy triều theo ba hướng (biển Đông, biển Tây vùng giáp biển Đông Tây) thông qua hệ thống sông rạch chằng chịt đồng Từ nhiều năm nay, nước thượng nguồn sơng Mekong có kế hoạch tăng cường cho sản xuất nông nghiệp, thủy điện hoạt động kinh tế khác nên dẫn tới suy giảm lưu lượng nước từ thượng nguồn thiếu nước vào mùa khơ Ngồi ra, tác động biến đổi khí hậu mực nước biển ngày dâng cao, nhiệt độ tăng, khai thác nước ngầm mức để đáp ứng nhu cầu nước cho phát triển làm tăng nguy hạn hán xâm nhập mặn ĐBSCL Lượng nước từ thượng lưu chảy có tác dụng pha lỗng nước mặn đẩy lùi mặn phía cửa sơng Vì vậy, năm mặn xâm nhập sâu vào hệ thống sông, kênh rạch nội đồng ĐBSCL năm lượng nước sông Mekong chảy vào ĐBSCL giảm đáng kể Hiện lượng nước sông Mekong chảy vào ĐBSCL thường nhỏ vào tháng hay tháng 4, nên độ mặn lớn thường xuất vào giai đoạn Nếu đợt hạn mặn năm 2015-2016 xem đợt mặn kỷ lục, 100 năm lặp lại đợt hạn mặn năm 2019 -2020 phá vỡ kỷ lục xác lập Mùa khô năm 2019-2020, hạn mặn bắt đầu xuất từ tháng 12/2019, sớm gần tháng so với mùa khô năm 2015-2016 sớm tháng so với trung bình năm Theo chuyên gia Viện khoa học thủy lợi miền Nam, so với đợt hạn hán xâm nhập mặn năm 2015-2016 hạn hán xâm nhập mặn năm 2019-2020 nghiêm trọng gay gắt nhiều Cụ thể, đến nay, hạn mặn năm 2019-2020 kéo dài gần 2/3 mùa khơ chưa có đợt sả nước tăng cường đáng kể từ thượng lưu, tình trạng hạn mặn trì mức cao sông kênh Điều đồng nghĩa với việc thời gian lấy nước vùng ĐBSCL ngắn so với năm 2015-2016 Nếu năm 2016, vào lúc cao điểm vùng cách biển 25km lấy nước năm vùng lấy nước phải từ 40 km trở vào Cá biệt sông Hàm Luông cách biển đến 75km chưa lấy nước Hiện, sông Vàm Cỏ nước có độ mặn phần nghìn xâm nhập sâu vào đất liền khoảng 100km; sông Hậu, sông Cổ Chiên vào sâu gần 70km; sông Cửa Tiểu, Cửa Đại, Cái Lớn vào sâu gần 60km Phạm vi xâm nhập mặn sông vào sâu kỳ năm 2016 khoảng - 11km Hiện tỉnh: Kiên Giang, Bến Tre, Tiền Giang, Cà Mau Long An cơng bố tình khẩn cấp hạn hán xâm nhập mặn Các địa phương rút kinh nghiệm từ đợt hạn, mặn trước không tránh thiệt hại Đến thời điểm này, thiệt hại giảm thiểu đến mức tối đa Theo thống kê Cục Trồng trọt văn phòng phía Nam (Bộ Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn), tính đến ngày 20/3/2020, Vụ Đơng Xn 2019-2020, tồn vùng ĐBSCL xuống giống 1.538.270 ha/1.550.000 ha, đạt 99,24% kế hoạch xuống giống toàn vùng Vụ lúa Hè Thu xuống giống 303.189ha/ 1.562.340ha Tổng diện tích lúa vùng ĐBSCL bị ảnh hưởng hạn mặn làm thiệt hại suất 41.207 ha; vụ Thu Đông, Mùa lúa Tôm 16.959 ha; lúa Đông Xn 2019-2020 39.066 ha, đó, diện tích bị thiệt hại kế hoạch khuyến cáo xuống giống Cục Trồng trọt tỉnh 11.850 (Bến Tre 5.287 ha; Kiên Giang 2.844 ha; Sóc Trăng 3.719 ha), diện tích cịn lại xuống giống kế hoạch bị thiệt hại 27.216 Về thiệt hại loại trồng khác tính đến ngày 20/3/2020, tỉnh Sóc Trăng có 12,2 ăn trái bị thiệt hại, giảm suất, huyện Kế Sách có 0,98 ăn trái bị thiệt hại 70%; 6,52 ăn trái bị thiệt hại từ 30-70% huyện Châu Thành có 4,7 bị thiệt hại 30% (chủ yếu bưởi, cam, sầu riêng, đu đủ, mít) Ngồi ra, tỉnh Sóc Trăng cịn có 44 rau màu bị thiệt hại, có 20,6 trắng huyên Châu Thành huyện Kế Sách; 21 bị thiệt hại từ 30-70% (gồm: 17 huyên Châu Thành Kế Sách) huyện Trần Văn Thời Tỉnh Cà Mau có 22,25ha rau màu bị thiệt hại, có 3,6 bị thiệt hại 70% 19 bị thiệt hại từ 30-70% Tỉnh Trà Vinh huyện Tiểu Cần có 1,2 rau màu bị thiệt hại 70% Bến Tre có 25 rau màu bị thiệt hại từ 30-70% 0,2 ăn trái bị thiệt hại 70% Để ứng phó với hạn hán xâm nhập mặn, dự án điều tiết nước giúp địa phương vùng phòng chống hạn hán xâm nhập mặn hiệu Từ tháng 12/2019 đến tháng 1/2020 có dự án đưa vào vận hành tạm thời như: Cống Âu Ninh Quới (hệ thống thủy lợi Quản Lộ-Phụng Hiệp); Trạm bơm Xuân Hòa (tỉnh Tiền Giang); cống Tân Dinh, Bơng Bót, Vũng Liêm (Hệ thống thủy lợi Nam Mang Thít), 18 cống kiểm sốt mặn thuộc Dự án Bắc Bến Tre giai đoạn 1; Nạo vét kênh Mây Phốp - Ngã Hậu Các cơng trình chủ động trực tiếp kiểm soát xâm nhập mặn khoảng 83 nghìn hỗ trợ kiểm sốt ảnh hưởng xâm nhập mặn cho 300 nghìn Bên cạnh đó, xuống giống vụ Đơng Xn năm 2019-2020 sớm so với thời vụ năm trước từ 10 đến 20 ngày để đảm bảo tránh thời điểm xâm nhập mặn lên cao; chuyển đổi 50 nghìn diện tích trồng đất lúa có hạn mặn Tiến hành khoan giếng bổ sung nguồn nước ngọt, kéo dài đường ống từ nhà máy nước tập trung vùng nước cấp cho vùng dân cư bị ảnh hưởng, lắp thêm vịi nước cơng cộng để cấp cho hộ dân bị ảnh hưởng xâm nhập mặn sử dụng Trong thời gian tới, chuyên gia dự báo, sông Vàm Cỏ sông Cái Lớn hạn mặn có khả trì mức cao đến cuối tháng đỉnh mặn rơi vào đầu tháng Cịn sơng Cửu Long qua thời điểm đỉnh mặn từ tháng trở mặn giảm dần theo mức độ phụ thuộc vào lượng nước thượng nguồn Trường hợp thượng nguồn khơng có mưa khơng có nước từ hồ chứa nước thủy điện xả năm hạn hán xâm nhập mặn kéo dài đến tháng Giải pháp phòng chống hạn hán, xâm nhập mặn vùng đồng sơng Cửu Long Tình trạng hạn hán, xâm nhập mặn vùng ĐBSCL diễn theo chu kỳ nhanh hơn, thay đổi thất thường Để phòng chống hạn hán, xâm nhập mặn thời gian tới vùng ĐBSCL cần tập trung vào giải pháp như: Một là, tỉnh ĐBSCL theo dõi sát tình hình, cập nhật hàng ngày diễn biến thời tiết, nguồn nước thượng nguồn sông Mekong; tổ chức đo đạc, theo dõi độ mặn vùng cửa sông, cửa lấy nước vào cơng trình thủy lợi, cơng trình thủy lợi để kịp thời phát hiện, nắm bắt tình trạng hạn hán, xâm nhập mặn; thực lấy nước phù hợp; nạo vét hệ thống kênh mương tăng khả trữ vào mùa khô; tu, nâng cấp hệ thống cống, bọng để chủ động khắc phục, hạn chế rò rỉ, xâm nhập mặn; xây dựng đập thép, trạm bơm tạo điều kiện thuận lợi việc điều tiết, sử dụng nước phù hợp cho trồng Hai là, đẩy nhanh cơng trình điều tiết nước, đảm bảo nước cho phát triển; đầu tư thăm dò, đánh giá trữ lượng, chất lượng nước ngầm để xây dựng cơng trình khai thác lâu dài; tiếp tục thử nghiệm mơ hình xây dựng nhà máy nước khai thác kết hợp nước mặt, nước ngầm để xem xét nhân rộng nhằm chủ động ứng phó với tình trạng hạn mặn vùng ÐBSCL Ba là, tổng hợp tình hình hạn hán, thiếu nước, xâm nhập mặn địa phương, chủ động phối hợp với Bộ Tài chính, Bộ Kế hoạch Đầu tư đề xuất Thủ tướng Chính phủ hỗ trợ địa phương thực giải pháp phòng, chống hạn hán, xâm nhập mặn kịp thời, hiệu kể trước mắt lâu dài Bốn là, thực Nghị 120 ngày 17/11/2017 Chính phủ phát triển bền vững đồng sông Cửu Long thich ứng với biến đổi khí hậu, ngành nơng nghiệp tiếp tục đẩy mạnh cấu lại sản xuất nông nghiệp theo “3 chuyển dịch”: Dịch chuyển lịch thời vụ để “né hạn mặn”, sử dụng giống phù hợp điều kiện hạn mặn chuyển đổi trồng, vật nuôi hiệu kinh tế lúa; tiếp tục rà soát, cập nhật, điều chỉnh quy hoạch tổng thể vùng, tiểu vùng, ngành, hạ tầng thủy lợi, giao thông Năm là, phối hợp với đơn vị liên quan làm việc với nước thượng nguồn sông Mekong thu thập thông tin nguồn nước, điều tiết hồ chứa thủy điện lãnh thổ Việt Nam để phục vụ dự báo xâm nhập mặn; đề xuất tăng cường xả nước từ hồ chứa thủy điện để đẩy mặn cho ĐBSCL trường hợp cần thiết Sáu là, tăng cường tuyên truyền, phổ biến pháp luật, biện pháp sử dụng nước tiết kiệm, hiệu đến tất cấp, ngành, tổ chức, cá nhân cộng đồng dân cư./ -+- Môi trường nước vùng cửa sơng 1.3.3.1 Tính chất hóa học nước - Độ mặn: Độ mặn nước vùng CSVB (cửa sông ven biển) nằm khoảng từ mặn lợ, độ mặn giảm từ biển vào đất liền Điều kiện nước thay đổi theo chế độ thủy văn cửa sông đổ biển Tùy vào độ mặn mà chia CSVB thành vùng khác nhau, trình bày bảng Bảng 1: Phân loại CSVB theo độ mặn (Theo McLusky, 1993) Khu vực Ảnh hưởng triều Độ mặn (‰) Theo Venice 1959 River head Khơng cịn tác < 0.5 động triều, điểm cao mà triều vương tới Limnetic Tidal fresh Có tác động triều < 0.5 Limnetic Upper Có tác động triều 0.5-5 Oligohaline Inner Có tác động triều 5-18 Mesohaline Middle Có tác động triều 18-25 Polyhaline Lower Có tác động triều 25-30 Polyhaline Mouth Có tác động triều > 30 Euhaline - pH: pH nước vùng CSNL thường nằm khoảng từ 7-9 Nước lợ có hệ thống đệm chống lại thay đổi pH tốt pH giảm 6.5 hay tăng 9.5 Do vậy, ảnh hưởng bất lợi pH lên tôm cá thường không phổ biến, trừ vùng đất bị nhiễm phèn Điều có nghĩa pH đất vùng CSNL đáng lo ngại cho hoạt động nuôi trồng thủy sản pH đất vùng CSNL lại thường thấp, cần lưu ý trình điều hành trại nuôi thủy sản vùng Mặc dù pH nước vùng CSNL biến động thay đổi theo ngày đêm Điều chủ yếu hoạt động quang hợp phiêu sinh thực vật vào ban ngày hoạt động hô hấp vào sinh vật vào ban đêm - Oxy hòa tan (DO): Oxy hịa tan yếu tố mơi trường quan trọng thủy sản DO môi trường CSNL tương đối cao đồng tầng nước Đó dự lưu chuyển thường xuyên dòng nước vùng CSNL Ví dụ, điều kiện nhiệt độ 28oC, áp suất atm độ mặn 30‰ DO khoảng 6.6 mg/L Khi theo dỏi biến động hàm lượng DO NO3 - gần cửa sông, người ta có nhận xét sau: gần cửa sơng DO nitrogen vo thay đổi đáng kể vòng 24 Nhiều biến động lo lực vật lý, chẳng hạn khối nước biến động việc lên xuống thủy triều Ví dụ, thủy triều lên tương đối cao hàm lượng oxy hịa tan tương đối nhiều thường thấy nitrogen thấp Khi thủy triều xuống, vùng cạn đầm lầy có DO thấp ammonia (NH3) lại cao Lý DO xuống thấp lúc mức tiêu thụ oxy cao chủng quần sinh học phong phú (hô hấp sinh vật phân hũy chất hữu hiếu khí) đồng thời sản phẩm thải dạng NH3 lý mà tăng cao Ngồi biến động DO theo qui luật ngày đêm Do hoạt động quang hợp thủy sinh vật, DO tăng suốt ban ngày, ban đêm, hoạt động hô hấp quần thể sinh vật cho DO thấp Nói chung, vùng CSNL hàm lượng DO thường thấp vùng có độ mặn thấp so với vùng có độ mặn cao Biến động NO3 - theo vị trí vùng CSNL Tại đầu nguồn vùng cửa sơng, NO3 - cao 10 lần so với cửa sơng Ngồi biến động theo mùa đáng kể với NO3 - , cao nhiều vào mùa mưa so với mùa khơ dịng nước chảy Nói chung mức NO3 - cao vào mùa mưa sông chảy nhiều NO3 - giảm với gia tăng độ mặn Điều giải thích pha trộn với nước biển Trong suốt thời gian sinh trưởng cực điểm phiêu sinh thực vật, NO3 - thường biến hoàn toàn Những biến đổi oxy nitrogen kết trình lý học sinh học xảy không cột nước mà vùng đất ẩm ướt bên bờ lớp trầm tích đáy -Ảnh hưởng sinh học lên hàm lượng O2 CO3: Những biến đổi theo không gian thời gian hàm lượng O2 CO2 hịa tan dùng để ước lượng sức sản xuất sinh học (năng suất sinh học) mức tiêu thụ vật chất hữu hệ sinh thái thủy vực Vì khơng đo CO2 hịa tan trực tiếp, nên cần phải ước lượng cách đo pH áp dụng mối quan hệ lý thuyết pH CO2 Biến đổi oxy pH sử dụng để biểu thị mức sản xuất tiêu thụ vật chất Vào ban ngày, oxy pH tăng (CO2 giảm) cho thấy suất sinh học quang tổng hợp tạo giảm vào ban đêm cho thấy số đo hoạt động hô hấp quần thể -Phản ứng oxy hóa khử (redox reation) chất trầm tích (sediment): Các q trình chuyển hóa vật chất vùng nước lợ coi quan trọng Những vật chất cung cấp nguồn lượng sơ cấp cho sinh vật sống môi trường Tất q trình chuyển hóa thực thơng qua phản ứng hóa học gọi phản ứng oxy hóa khử (OXHK) Các phản ứng OXHK thực có chuyển hóa điện tử từ chất sang chất khác Chất oxy hóa (OXH) dạng khí (O2 phân tử) chất nhận điện tử quan trọng Ngoài ra, đáy cột nước sâu, pha với nguồn oxy khơng khí cịn có chất OXH chủ yếu SO4 2- Sản phẩm chất khử bề mặt lớp trầm tích H2S (hydro sulfide) làm cho đất vùng đầm lầy nước lợ có mùi hắc Thơng thường điều kiện OXH nhiều gần lớp tiếp giáp mặt trầm tích cột nước Càng xuống sâu điều kiện khử nhiều Tại phân tầng khác lớp trầm tích, đặc tính OXH qui định chất OXH khác Thông thường tác nhân oxy phân tử chất OXH quan trọng bề mặt lớp trầm tích Trong lớp (0-4 cm) NO3 - chất OXH chiếm ưu thế, vùng SO4 2- carbonate (chủ yếu CO2) khoảng 10-15 cm sâu Sản phẩm dị hóa vi khuẩn vùng hiếu khí kỵ khí cung cấp thức ăn cho động vật không xương sống đáy Và sản phẩm hô hấp bị khử (H2S, NH4 + , CH4) nguồn lượng cho vi khuẩn hóa tự dưỡng (chemo-autotrophic bacteria), có khả chuyển hóa carbon thành vật chất hữu Vài chất vào chuỗi thức ăn vùng cửa sông Phần lớn chất OXH vùng cửa sông sulphate (SO4 2-) bị khử thành sulfide (S2-) Một số sulfide bị giữ lại lớp trầm tích kết tủa với ion kim loại sắt Hầu hết phần lại hòa tan phân tán vào tầng hiếu khí mặt Ở trình OXH lại xảy tức khắc trở lại SO4 2một cách tự phát (khơng có trung gian sinh học), qua xúc tác vi khuẩn hóa tự dưỡng hay quang tự dưỡng (photo-autotrophic bacteria) Một tỉ lệ pyrite (FeS2) hình thành trình tích tụ bị OXH trở lại thành SO4 2- Nói chung tái tạo chất dinh dưỡng đường phân hủy chất hữu có nguồn gốc từ chất thải động vật từ sinh vật sống hay sinh vật bị phân hủy vi sinh vật (vi khuẩn nấm) Vi sinh vật lấy chất dinh dưỡng (năng lượng) từ q trình này, cịn chất phân hủy giải phóng hịa tan vào nước dạng chất vơ cơ, q trình phân hũy xảy hồn tồn -Muối khống chất dinh dưỡng sinh vật tự dưỡng: Nhu cầu dưỡng chất tảo sinh vật tự dưỡng vùng CSNL nhiều, dù khác theo lồi khác bao gồm: C, N, P, Si S, K, Mg, Na, Ca, Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, Co Và vitamin Thiamine, Cyanocobalamin, Biotin Nhóm nguyên tố cần cho phát triển tảo khuê (diatom) Tất nguyên tố kể phong phú môi trường nước lợ, coi cung cấp đầy đủ cho nhu cầu phát triển tảo trừ N,P Hàm lượng N, P vùng CSNL biến động thường xuyên theo thời gian không gian Sự biến động tùy thuộc vào cung cấp vật chất từ nước đối lưu vật chất từ biển Ngồi cịn tùy thuộc vào hình thành thối hóa sinh học Các chất thường có vịng tuần hồn chất hữu vô cơ, thành phần hữu chuỗi thức ăn 1.3.3.2 Tính chất vật lý môi trường nước -Độ đục (turbidity): Nước vùng CSNL thường chứa nhiều vật chất lơ lững Vật chất lơ lững gồm hạt sét, phù sa, mảnh vụn hựu Chúng giữ lơ lững khấy động dòng nước Nhưng độ đục nước không gây vật chất lơ lững vơ sinh học mà cịn có góp phần thành phần sinh học phát triển phiêu sinh thực vật Thông thường, độ đục yếu tố chất lơ lững thường mang lại ảnh hưởng bất lợi việc nuôi trồng thủy sản ao lồng, bè Do nước biển, nước sông nước lợ, hàm lượng chất dinh dưỡng cao, có nhiều chất phù sa lơ lững nhiều hạt sét mịn, vật chất lắng đọng nhanh chóng làm cho đáy bị biến đổi mau lẹ tạo nên trầm tích nhiều sét Ngoài độ đục cao cản trở chiếu sáng qua cột nước xuống đáy -Nhiệt độ: Nước lợ có thay đổi nhiệt độ theo điều kiện bên ngồi tương đối nhanh (do có ion muối với hàm lượng cao), tức mau nóng mau lạnh Sự chênh lệch nhiệt độ thủy vực tương đối lớn Nhiệt độ nước biển lên đến 39oC, ảnh hưởng bất lợi lên tơm cá xảy 1.3.3.3 Các thành phần sinh học vùng CSNL - Phytoplankton vùng CSNL Phiêu sinh thực vật (PSTV) có mặt khắp nơi vùng CSNL Chúng góp phần đáng kể vào sức sản xuất sơ cấp tổng cộng vùng CSNL Chúng cung cấp nguồn thức ăn trực tiếp cho nhiều động vật cột nước tầng sa lắng Nhìn chung, nhóm tảo chiếm ưu tảo khuê (diatom) tảo Dinoflagellate Những nhóm quan trọng khác gồm tảo giáp (Cryptophyte) tảo lục (Chlorophyte), tảo vàng ánh (Chrysophyte) phong phú Thành phần loài tảo kể phụ thuộc vào yếu tố môi trường như: độ mặn, độ đục, chất dinh dưỡng, xáo động dòng nước độ sâu Chúng khác nhiều hình dạng kích thước Người ta chia PSTV thành nhóm kích thước Những tảo bị giữ lại lưới lọc kích thước chuẩn (20 µm) gọi netplankton hay microplankton, tảo lọc qua lưới gọi nanoplankton Một nhóm thứ gọi ultraplankton hay picoplankton có kích thước nhỏ µm Nhóm nanoplankton thường chiếm ưu số lượng hầu hết cửa sông, netplankton chiếm phần lớn khối lượng Khi từ sơng biển, PSTV có khuynh hướng nhiều tảo nhỏ Nhiều tác giả cho rằng, đến 10% tảo khuê tảo flagellate bị giữ lại lưới (20 µm) thu mẫu Người ta thấy thành phần loài tảo vùng cửa sông ven biển, tảo chiếm ưu tảo khuê Skeletonema costatum, chiếm 81% tổng số lượng tế bào PSTV sinh khối tảo vùng Nói chung tháng lũ, tảo lục tảo lam phát triển phong phú thủy vực nước lợ nhạt Tảo giáp tảo khuê ưa sống nơi có độ mặn cao, số lồi thích nghi với nước lợ nhạt ven bờ Những khu vực giàu muối dinh dưỡng, cửa sông ven biển khu vực nước trồi nơi PSTV phát triển mạnh - Zooplankton vùng CSNL Zooplankton chia thành nhóm dựa vào vịng đời holoplankton meroplankton Holoplankton trãi qua tồn đời sống hình thức phiêu sinh Meroplankton có phần đời sống dạng phiêu sinh giai đoạn ấu trùng Holoplankton ln sống mơi trường có tốc độ sinh trưởng nhanh, có sức chịu đựng mặt sinh lý rộng hình thức cư trú đặc biệt cho phép chúng tồn môi trường biến đổi Meroplankton trãi qua giai đoạn ngắn dạng phiêu sinh Chúng thường xuất thời gian năm suất sinh học thủy vực cao điều kiện môi trường tốt cho tồn phát triển Về kích thước, chúng chia thành hai nhóm: net-zooplankton (mắc lại lưới 0,2 mm) micro-zooplankton (lọc qua lưới 0,2 mm) Nhóm chân chèo copepod chiếm số lượng nhiều Những nhóm khơng phải chân chèo gồm: giáp xác (crustacean) hàm tơ Chaetognath (arrow worm) Trong nhóm meroplankton, ấu trùng dạng nhóm sinh vật đa dạng với nhiều đại diện lớp khác Thông thường dạng chưa trưởng thành động vật không xương sống đáy động vật có dây sống, trứng, ấu trùng, dạng ấu niên (juvenile) sinh vật bơi lội (tơm, cua, cá) Nhóm microplankton phong phú nhóm netplankton Chúng dạng ấu trùng metazoa nhỏ, chẳng hạn Acarta số protozoa flagellate dị dưỡng Sự phân bố giống loài PSĐV thay đổi theo độ mặn mơi trường Ví dụ: triều cao, độ mặn tăng, chiếm đa số giống Calanus, Podon Evadne Khi triều thấp, nước hơn, có nhóm Cladocera nước chẳng hạn Bosnia, Daphnia Holapedium Copepod nước Cyclop Diaptomus Hai nhóm này, trường hợp hơn, đại diện cho PSĐV nước mặn (trong khoảng giao động nước lợ) Sự phong phú phiêu sinh động vật biến đổi theo mùa, phytoplankton biến đổi theo mùa, zooplankton có khuynh hướng biến động theo Ở vùng nhiệt đới, người ta thấy PSĐV nghèo nàn vào mùa đông Ở khu rừng sác, người ta thấy sinh khối PSĐV cao vào mùa mưa thấp vào mùa khơ Nói biến động theo ngày đêm theo chiều thẳng đứng, PSĐV Copepoda, Cladocera, Chaetognatha nhiều loại ấu trùng lên gần mặt nước mặt trời lặn Có lẽ điều cho phép việc tìm kiếm thức ăn vào ban đêm tương đối an tồn nhờ bóng tối, giảm địch hại - Động vật đáy vùng CSNL Tầng đáy CSNL cung cấp nơi cho sinh vật sống chui rúc, đào hang, trường bò sinh vật bơi lội Đáy nơi tang trữ chất hữu cơ, nơi cho biến đổi hóa học cần thiết tương tác lý học Đáy vùng CSNL điều chỉnh bổ sung cho hầu hết q trình lý hóa, địa chất sinh học thơng qua tồn hệ thống CSNL Động vật đáy liên quan trực tiếp hoặ gián tiếp đến hầu hết q trình lý hóa xảy CSNL Ví dụ, số động vật làm nước cách lọc vật chất hữu cơ, số khác lại làm đục nước chúng khấy đảo lớp trầm tích Động vật đáy đóng vai trị quan trọng việc đóng góp thức ăn cho sinh vật khác vực nước cạn Ngoài chúng loại thực phẩm có giá trị cho người (như hàu, vẹm, nghêu, sò, v.v.) Nhiều động vật đáy lọc nước lấy thức ăn, chúng cạnh tranh thức ăn với ăn lọc tầng nước Tuy nhiên, sinh vật đáy sản sinh số lượng lớn trứng ấu trùng hàng năm, đóng góp vào nguồn thức ăn thủy vực Nhiều động vật đáy tạo môi trường đáy mềm cách tạo lớp mùn dày từ chất thải chúng, số khác làm mềm đáy cứng Hầu hết động vật đáy lấy oxy từ tầng đáy số nhóm lại dẫn oxy vào đáy cách bơm nước vào lớp trầm tích Các động vật đáy hấp thục chất độc ăn sinh vật gây bệnh cột nước tích vào thể chúng Q trình gây tích lũy độc chất sinh vật ăn đáy Phân bố không gian động vật đáy thay đổi theo điều kiện đáy Ví dụ, đáy bùn pha cát vùng nước cạn hay vùng có bùn với lưu tốc nước mạnh, thường chiếm ưu động vật ăn chất lơ lững Ở tầng lắng đọng mịn vùng che chắn nhiều hơn, có động vật ăn mùn bả Ví dụ, ốc bùn lầy cua bùn lầy Dọc theo dòng chảy thủy triều đầm lầy nước mặn CSNL có nhiều rừng sác có nhiều rạn hàu Vùng độ mặn oligohaline vùng CSNL nhiệt đới, có sị nước lợ ấu trùng muỗi lắc (Chironemus) Các rạn đá có hàu, vẹm, v.v - Hệ thống vi sinh vật mùn bả hữu Vi sinh vật vùng CSNL gồm protozoa, fungi, virus, bacteria Sự phân giải vật chất VSV giúp cho vịng tuần hồn vật chất liên tục Ngồi hấp thụ chất hữu hịa tan, có tác dụng ngăn chặn lượng, cuối chúng bị ăn sinh vật khác chuỗi thức ăn Nói chung, vi sinh vật cầu nối dinh dưỡng sinh vật Các vịng tuần hồn C,N,P,S phụ thuộc phần lớn vào hoạt động vi sinh vật Bên cạnh tác động dương, VSV có tác động âm đến hệ sinh vật sống vùng CSNL Cả chủng quần thực vật lẫn động vật bị ảnh hưởng mầm bệnh VSV, có tác dụng điều khiển biến động hầu hết chủng quần sinh vật cao Mùn bả hữu coi nguồn thức ăn quan trọng CSNL Năng suất thủy vực cao hay thấp, có liên quan đến mùn bả hữu cơ, phần lớn nguồn lượng CSNL - Các loài thủy sản Vùng CSNL dồi loại thủy sản, gồm tôm, cua, cá, mực lồi thú Những nguồn lợi có nguồn gốc từ: • Những lồi có nguồn gốc từ nước ngọt, vào vùng nước lợ • Những lồi thủy sản nước lợ thực sự, có tồn đời sống nước lợ • Những lồi sống biển nước lợ, trãi qua thời gian nước lợ bãi sinh trưởng, chúng thường đẻ sống phần lớn đời sống trưởng thành biển, hay trở vùng nước lợ thSeo mùa • Những lồi sống biển vào nước lợ kiếm ăn theo mùa giai đoạn trưởng thành • Những lồi qua vùng nước lợ q trình di cư xi dịng ngược dịng • Những xuất nước lợ không theo qui luật 1.3.3.4 Địa chất vùng CSNL Về học: thông thường đất vùng nước lợ trình bồi lắng tạo nên Quá trình bồi lắng nhanh hay chậm định tính chất học đất Bồi lắng lẹ thành phần sét cao đất chắc, rừng sác không thay nhiều lần nên thành phần hữu làm cho độ kết dính cao Ngược lại, q trình bồi lắng chậm hạt cát nhiều chất hữu nhiều nên độ kết dính thấp.Tuy nhiên đơi q trình bồi lắng lẹ, đất cịn lớp nhiều loại vỏ nhuyễn thể nên thành phần hạt sét nhiều khơng vững Khi đắp đê, cần phải có thiết bị chống thấm Về hóa học: đất thành lập nên hóa học đất thay đổi theo trình bồi lắng Quá trình bồi lắng nhanh hay chậm định tình trạng phèn tiềm tàng nhiều hay Nếu q trình hình thành đất nhanh chóng khơng có phèn tiềm tàng (FeS2) Ngược lại, trình hình thành đất chậm phèn tiềm tàng nhiều Đất phèn hình thành điều kiện trầm tích (trừ đất phèn nhiễm), thành phần hóa học có nhiều lưu huỳnh Lưu huỳnh đất phèn thường dạng sulphur, pyrite, công thức chung FeS2 Đất phèn tiềm tàng (phèn chưa hoạt động) loại đất tinh khống FeS2 cịn giữ ngun trạng Trạng thái trì nước ln ln ngập tầng đất chứa FeS2 Phẫu diện đất loại có tầng mùn tầng sinh phèn Phèn hoạt động loại phèn tiềm tàng chuyển hóa thành Hợp chất sulphur (FeS2) phẩu diện đất, lý chuyển thành hợp chất sulphur, chẳng hạn như: FeSO4, H2SO4, KFe(SO4)2(OH)6, v.v Phẩu diện đất loại gồm: tầng mùn => tầng tích tụ => tầng sinh phèn Các phản ứng chuyển hóa thành phèn tại: FeS2 + 7/2 O2 + H2O => Fe2+ + 2SO42- + 2H+ Fe2+ + 1/2 O2 + 2H+ => Fe3+ + H2O Fe3+ + 3H2O => Fe(OH)3+ 3H+ _ FeS2 + 4O2 + 3H2O => Fe(OH)3 + 2SO4 + 3H+ ... Vàm Cỏ nước có độ mặn phần nghìn xâm nhập sâu vào đất liền khoảng 100km; sông Hậu, sông Cổ Chiên vào sâu gần 70km; sông Cửa Tiểu, Cửa Đại, Cái Lớn vào sâu gần 60km Phạm vi xâm nhập mặn sông vào... - Biên độ triều vùng cửa sông: vào giai đoạn triều cường, nước mặn lấn sâu vào - Địa hình: Địa hình phẳng yếu tố thuận lợi cho xâm nhập mặn - Các yếu tố khí tượng: Gió từ biển hướng vào đất liền,... tốc độ xâm nhập mặn vào tầng ngậm nước ven biển Mức độ xâm nhập mặn vào sâu nội đồng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: - Lượng nước từ thượng nguồn đổ về, lưu lượng giảm, nước mặn tiến sâu vào đất