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 Hoàng Khánh Hòa(1), Trương Văn Hiếu(2)
, Nguyễn Thúy Lan Chi(3)
(1)
Phân Viện Khí tượng Thủy văn và
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
1 Mở đầu
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
2 Nhận định về 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)
Trang 22.2 Mức độ phú dưỡng
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)
Bảng 1 - Tải lượng cho phép đối với tổng P, tổng N ở các hồ có độ sâu khác nhau
Độ sâu trung bình
(m)
Tải lượng cho phép (g/m2/năm)
Tải lượng nguy hiểm (g/m2/năm)
Nguồn: C.F Mason, Biology of Freshwater Pollution [2]
)
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 o
C [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
Trang 3thành, 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
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
Thời
điểm
khảo sát
Số loài
Mật độ ( tế bào/m3
) (thấp nhất - cao nhất) Loài chiếm ưu thế
Tảo silic Melosira granulata, Tảo lam Oscillatoria princeps,
Oscillatoria limosa
16.130.000.000
Tảo silic Nitzschia acicularis Tảo lam Microcystis botrys
Tảo silic Synedra ulna
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
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
3 Đề xuất giải pháp tổng thể ngăn chặn tảo nở hoa
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 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
Trang 4lượng 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
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)
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.)
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
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
Trang 5lưu 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 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 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]
Hình 1- Sơ đồ nguyên lý cải tạo các hồ lắng
- 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
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,
Điều tiết vào hồ Xuân Hương
Hố thu và bơm
Tưới nhỏ giọt
Điều tiết giữa hai hồ
Hồ 1
Hồ 2
Điều tiết vào hồ Xuân Hương
Hố thu và bơm
Tưới nhỏ giọt
Điều tiết giữa hai hồ
Hồ 1
Hồ 2
Trang 6Chlorophyll 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
Trình 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 832F00015/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
PROPOSED SOLUTION TO PREVENT ALGAL BLOOMS
IN XUAN HUONG LAKE, DALAT CITY Hoang Khanh Hoa(1), Truong Van Hieu(2), Nguyen Thuy Lan Chi(3)
(1)
Institute for Tropical Technology and Environmental Protection (VITTEP),
(2)
Sub-Institute of Hydrometeorololy and Environment of South Vietnam
(3)
Ton Đuc Thang University
Algal blooms and especially harmful algal blooms are occurring more and more frequently in the Xuan Huong lake, Dalat city This situation is causing a huge influence in the most important place of interest of the city The consequences could be very large damage not only to tourism but also to the health of community residents and city visitors There have been many efforts and significant financial investment for the protection and restoration of Xuan Huong lake, but improving water quality and aquatic ecosystem stability in the lake has not been paying enough attention, and so far there is no direction for a radical and long-term solution of the problem This paper presents some conclusions about the cause of algal blooms and propose solutions to improve or/and protect water quality of the Xuan Huong lake