Hiện trạng môi trường nước hệ thống vũng vịnh ven bờ biển việt nam

Viện Khoa học công nghệ Việt Nam Viện Tài nguyên Môi trờng biển _ Đề tài cấp Nhà nớc KC 09 - 22 Đánh giá trạng, dự báo biến động đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên số vũng - vÞnh chđ u ven bê biĨn ViƯt Nam Chđ nhiƯm: Phó chủ nhiệm: Th ký: TS Trần Đức Thạnh TS Mai Trọng Thông TS Đỗ Công Thung TS Nguyễn Hữu Cử báo cáo tổng kết chuyên đề trạng môi tr−êng n−íc hƯ thèng vịng – vÞnh ven bê biĨn việt nam Thực hiện: Lu Văn Diệu 6125-3 26/9/2006 Hải Phòng, 2005 Trang Mở đầu Phần thứ Đặc điểm môi trờng nớc hệ thống vũng vịnh ven bờ Việt Nam 1.1 Đặc điểm thuỷ hoá 1.1.1 Nhiệt độ nớc 1.1.2 Độ muối 1.1.3 pH 1.2 Chất lợng xu biến động môi trờng nớc 1.2.1 Chất lợng nớc khu vực Hải Phòng Quảng Ninh 1.2.2 Khu vùc biĨn miỊn Trung 1.2.3 Khu vùc ven bê s«ng Mê Kông Phần thứ hai đặc điểm thuỷ hoá chất lợng nớc vịnh Bái Tử Long 2.1 Đặc điểm thuỷ hoá 2.1.1 Độ muối 2.1.2.pH 2.2 Đặc điểm dinh d−ìng 2.2.1 Amoni 2.2.2 Nitrit (NO2-) 2.2.3.Nitrat (NO3-) 2.2.4 Phosphat 2.2.5 Silicat 2.3 Chất hữu tiêu hao o xy 2.3.1.Oxy hoà tan (DO) 2.3.2 Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD5) 2.3.3 Nhu cầu oxy hoá học (COD) 2.4 Dầu 2.5 Xyanua 2.6 Các kim loại nặng 2.6.1 Đồng 2.6.2 Ch× ( Pb) 2.6.3 KÏm (Zn) 2.6.4 Cadmi (Cd) 2.6.5 Asen (As) 2.6.6 Thủ ng©n (Hg) 2 7 9 11 11 12 12 13 13 13 14 14 15 15 16 16 16 18 18 18 18 18 20 2.7 Đánh giá trạng diễn biến chất lợng môi trờng nớc vịnh Bái Tử Long 2.7.1 Đánh giá trạng môi trờng nớc 2.7.2 Đánh giá xu biến ®ỉi chÊt l−ỵng n−íc theo thêi gian 2.7.3 NhËn xÐt chung Phần thứ ba Chất lợng nớc vịnh Chân Mây 3.1 Đặc điểm thuỷ hoá 3.1.1.Nhiệt độ nớc 3.1.2.Độ muối 3.1.3.pH 3.2 Đặc điểm dinh dỡng 3.2.1 Amoni (NH4+) 3.2.2 Nitrit (NO2-) 3.2.3 Nitrat (NO3- ) 3.2.4 Phosphat 3.2.5 Silicat 3.2.6 Nhận xét 3.3 Chất hữu tiêu hao o xy 3.3.1.Oxy hoà tan (DO) 3.3.2 Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD5) 3.3.3 Nhu cầu o xy hoá học (COD) 3.3.4 Nhận xét 3.6 Dầu xyanua nớc 3.7.Kim loại nặng 3.7.1 Đồng (Cu) 3.7.2.Chì (Pb) 3.7.3 Kẽm (Zn) 3.7.4 Cadmi (Cd) 3.7.5 Asen (As) 3.7.6 Thủ ng©n (Hg) 3.7.7 Nhận xét 3.8 Đánh giá chất lợng môi trờng nớc vịnh Chân Mây Kết luận Tài liệu tham khảo 19 19 21 21 22 22 22 22 23 23 23 23 24 24 24 24 25 25 25 25 25 26 26 27 27 27 27 27 27 27 28 29 30 Mở đầu Việt Nam quốc gia có đờng bờ biển dài 3200 km, trải dài từ Trà Cổ (Quảng Ninh) đến Hà Tiên với nhiều loại hình thuỷ vực khác nhau, vũng vịnh có vị trí vô quan trọng phát triển kinh tế-xà hội đất nớc Do vũng vịnh ven bờ Việt Nam có địa hình thuận lợi cho nhiều ngành kinh tế phát triển nh xây dựng cảng biển, phát triển nuôi trồng thuỷ hải sản, đặc biệt nuôi lồng bè, nhiều bÃi cát thắng cảnh đẹp tạo điều kiện phát triển du lịch Nguồn tài nguyên vũng vịnh giàu đa dạng, bao gồm nguồn tài nguyên sinh vật, phi sinh vật tài nguyên môi trờng Nhiều vũng, vịnh có vị trí chiến lợc đặc biệt quan trọng an ninh quốc phòng nh Cam Ranh, Bái Tử Long, Hạ Long, Đà Nẵng Trong trình phát triển kinh tế, hoạt động ngời lu vực vịnh đà tác động tiêu cực đến môi trờng, làm suy giảm chất lợng môi trờng ảnh hởng bất lợi đến hệ sinh thái, đời sống sinh vật, ngành kinh tế liên quan đời sống dân c Vì cần thiết phải đánh giá trạng xem xét xu biến động môi trờng vũng vịnh làm sở đề xuất định hớng cho việc quy hoạch, quản lý, bảo vệ sử dụng bền vững vũng vịnh ven bờ với ý nghĩa quan trọng khoa học thực tiễn sản xuất đời sống Trong báo cáo trình bày khái quát số dặc điểm thuỷ hoá môi trờng nớc hệ thống vũng vịnh ven bờ Việt Nam Tuy nhiên hệ thống vũng vịnh Việt Nam lớn, 40 vũng vịnh lớn nhỏ, đánh giá chi tiết mà đánh giá số đặc điểm môi trờng chung hệ thống vũng vịnh tập trung xem xét môi trờng hai vịnh trọng điểm Bái Tử Long Chân mây I Tài liệu phơng pháp Tài liệu sử dụng báo cáo kết điều tra khảo sát môi trờng đợc thực từ năm 1990 đến 2004, bao gồm kết quan trắc hệ thống trạm quan trắc biển đợc thực từ năm 1995 đến 2003; kết khảo sát thuộc đề tài khác có liên quan kết quan trắc môi trờng hai vịnh năm 2004 Tuy nhiên nguồn tài liệu hạn chế tránh khỏi thiếu sót, hy vọng đợc khắc phục có thêm t liệu bổ sung Phơng pháp khảo sát phân tích thông số môi trờng đợc thực theo Quy định tạm thời phơng pháp quan trắc, lấy mẫu, phân tích thành phần môi trờng quản lý số liệu monitoring môi tr−êng” , 1998 Cơc M«i tr−êng, Bé Khoa häc Công nghệ Môi trờng chủ trì biên soạn; Các tiêu chuẩn nhà nớc Việt Nam Môi trờng : TCVN 5998-1995, H−íng dÉn kü tht lÊy mÉu n−íc biĨn; TCVN 5993-1995, Hớng dẫn bảo quản xử lý mẫu; Các phơng pháp tiêu chuẩn phân tich nớc nớc th¶i (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater), APHA, AWWA, WPCF, 1995, (Mỹ) II Đặc điểm môi trờng nớc hệ thống vũng vịnh ven bờ Việt Nam Hệ thống vũng vịnh dọc bờ biển nớc ta trải dài 13 vĩ độ, từ vĩ tuyến 8o đến 22o N, nên chế độ thuỷ hải văn hệ thống vũng vịnh có khác biệt rõ Theo không gian phân thành vùng với đặc điểm thuỷ hoá khác phân dị chế độ khí hậu hoạt động kinh tế ven biển gây bao gồm: hệ thống vịnh phía bắc (Quảng Ninh đến Cát Bà, Hải Phòng), khu vực ven bờ miền Trung ( từ Thừa Thiên Huế đến Vũng Tàu) khu vực phía nam (ven bờ châu thổ sông Mê Kông) Dới trình bày nét đặc điểm thuỷ lý, thuỷ hoá, trạng xu biến động chất lợng nớc hệ thống vũng vịnh ven bờ 1.1 Đặc điểm thuỷ hoá 1.1.1 Nhiệt độ nớc Nhiệt độ nớc biển yếu tố hải văn quan trọng Sự phân bố nhiệt độ có ảnh hởng lớn đến mật độ nớc biển Nhiệt độ nơc biển phụ thuộc vào yếu tố xạ mặt trời, nhiệt độ không khí, gió, qúa trình xáo trộn nh sóng, dòng chảy, dòng đối lu độ sâu Trong vũng vịnh ven bờ miền Bắc, địa hình tác động hai mùa gió nên nhiệt độ nớc biển phân theo hai mùa năm: Mùa đông (Quí I IV), nhiệt độ giảm thấp, biến động khoảng từ 15 đến 22 oC, trung bình tầng mặt khoảng 20oC, tầng đáy 19,2 oC Mùa hè (quí II III), nhiệt độ tăng cao, dao động từ 28,5 đến 30,3oC, trung bình tầng mặt 28,5oC, tầng đáy khoảng 29,3 oC, xu hớng tầng đáy cao tầng mặt Trong vũng vịnh miền Trung (từ Thanh Hoá đến Bình Thuận), nhiệt độ nớc cao khu vực miền Bắc, mùa đông, nhiệt độ dao động từ 16,1 đến 29,7oC, trung bình tầng mặt 22,3 oC; tầng đáy 22,2 oC, khác nhiều hai tầng Mùa hè, nhiệt độ tăng cao, dao động khoảng từ 26,5 đến 32,2oC, trung bình tầng mặt 28,9 ; tầng đáy 28,0oC, xu hớng mớc tầng mặt cao tầng đáy Trong vũng vịnh miền Nam từ Vũng Tàu đến Rạch Giá (Kiên Giang), nhiệt độ nớc chênh lệch theo mùa: mùa đông, nhiệt độ nớc tầng mặt trung bình 28,8oC, mùa hè, nhiệt độ trung bình 27,9 oC Nhìn chung nhiệt độ nớc vịnh ven bờ miền Bắc biến động mạnh theo hai mùa, xuống phía nam, nhiệt độ nớc biến động đặc biệt vũng vịnh khu vực vịnh Thái Lan ( Rạch Giá), biến động nhiệt độ năm không rõ rệt (hình 1) oC 35 30 25 20 15 10 Q.I Q.II Cửa Luc Vũng Tàu Q.III Q.IV Đà Năng Rạch Giá TB.năm Thời gian Hình Biến động nhiệt độ nớc vịnh đại diện vùng biển ven bờ Việt Nam Ghi chú: Nguồn Đài trạm Quốc Gia, 2000 1.1.2 Độ muối Độ muối thông sè quan träng, cã quan hƯ rÊt lín ®Õn tÝnh chÊt vËt lý, ho¸ häc, sinh häc cđa vùc n−íc nh: mật độ, độ truyền âm, độ dẫn điện, áp suất thẩm thấu, độ tan khí, dạng tồn nguyên tố hoá học nh sinh sèng cđa sinh vËt n−íc §é mi cđa nớc đợc xem thông số môi trờng sinh thái quan trọng, định giới hạn phân bố loài sinh vật thuỷ sinh, có ảnh hởng đến tồn tại, sinh trởng phân bố sinh vật thuỷ vực Độ muối vịnh ven bờ phía bắc tăng cao tháng mùa khô, (quí I IV), giảm thấp tháng mùa ma (Quí II III) Sự phân tầng độ muối theo chiều thẳng đứng sảy chủ yếu tháng mùa ma năm với mức độ chênh lệch lớn, trung bình khoảng 4%o Nớc khu vực biến đổi từ nớc lợ mặn ( quí II, III) đến nớc mặn (quí I, IV) Trong vũng vịnh miển Trung, độ muối tăng cao thời gian Quí I II, giảm thấp quí III IV Theo chiều thẳng đứng có phân tầng độ muối diễn thờng xuyên quí Môi trờng biến đổi từ lợ mặn đến mặn Trong khu vực vịnh Thái Lan, độ muối tăng cao quí I, giảm mạnh quí II III, sau tăng lên quí IV (Bảng 1, hình 2) Môi trờng nớc biến động mạnh từ ( quí III) đến lợ (quí II IV) nớc mặn (quí I) Bảng Độ muối trung bình số vịnh vùng biển Việt Nam Vịnh Tầng nớc Độ muèi (%o) QuÝ I QuÝ II QuÝ III QuÝ IV Trung bình năm Cửa Lục M 32.0 22.2 25.0 29.5 27.2 Đà Nẵng Nha Trang Vũng Tàu Rạch Giá Đ 32.2 27.2 28.8 30.2 29.6 M 27.2 27.0 23.3 27.6 26.3 § 30.7 32.0 29.0 29.6 30.3 M 33.8 33.2 33.8 28.1 32.0 § 33.4 33.9 34.4 33.1 33.7 M 29.1 29.0 25.3 27.4 27.7 § 32.7 31.4 29.0 30.0 30.8 M 30.1 2.9 0.1 9.1 10.6 § 30.1 3.0 0.1 15.1 12.1 Q.III Đà Năng Rạch Giá Q.IV Năm 35 %o 30 25 20 15 10 Q.I Cửa Luc Vũng Tàu Q.II Thời gian Hình Xu biến động độ muối số vịnh ven bờ Việt Nam 1.1.3 pH pH số thuỷ hoá quan trọng, liên quan đến qúa trình hoà tan, kết tụ, ăn mòn môi trờng biển ảnh hởng đến đời sống sinh vật thuỷ sinh Quá trình làm biến đổi trị số pH nớc biển chủ yếu thông qua cân hệ thèng cacbonic: CO2 + H2O = H2CO3 = H+ + HCO3- = H+ + CO32- Các tác động làm tăng trị số pH trình hấp thụ khí CO2 nớc thực vật trình quang hợp Ngợc lại, trình làm giảm pH phân huỷ chất hữu cơ, hô hấp sinh vật làm gia tăng nồng độ khí CO2 nớc Trong nớc vùng cửa sông, có xâm nhập khối nớc sông có chứa lợng lớn muối bicacbonat bị phân huỷ theo sơ đồ: Ca (HCO3)2 = CaCO3 + H2O + CO2 Quá trình tạo lợng lớn CO2 nớc, dẫn đến làm giảm trị số pH Ngoài ra, dòng nớc thải từ trung tâm công nghiệp có chứa axít bazơ mạnh xâm nhập vào biển qua cửa sông làm biến đổi mạnh mẽ trị số pH Vì quan trắc pH cần thiết việc đánh giá chất lợng môi trờng cảnh báo nguồn chất thải axít kiềm khu vực pH vũng vịnh ven bờ Việt Nam có khác râ rÖt khu vùc Trong khu vùc miền Bắc (Quảng Ninh) , pH thờng cao biÕn ®éng theo thêi gian Khu vùc miỊn Trung, pH tăng cao quí III Trong khu vực vịnh Rạch Giá, pH thờng giảm thấp biến động mạnh (hình 3) pH 8.6 8.4 8.2 7.8 7.6 7.4 7.2 6.8 Q.I Q.II Cưa Luc Vịng Tµu Q.III Dung Quất Rạch Giá Q.IV Năm Thời gian Hình Xu biến động pH nớc vịnh đại diện vùng vùng biển ven bờ Việt Namtrong năm 2000 1.2 Chất lợng xu biến động môi trờng nớc Để đánh giá mức độ ô nhiễm biến động chất lợng môi trờng nớc cách định lợng, đà sử dụng hệ số tai biến RQts (Risk Quotient) tỷ số nồng độ đo đợc (C ) nồng độ GHCP yếu tố (Ctc) C RQ = Ctc Ctc báo cáo đợc chọn nồng độ GHCP nớc nuôi trồng thuỷ sản thờng nghiêm ngặt so với loại nớc khác nh nớc dùng cho bÃi tắm, nớc mặt Dới đánh giá cho khu vực đại diện 1.2.1 Chất lợng nớc khu vực Hải Phòng Quảng Ninh Hệ thống vũng vịnh ven bờ Hải Phòng- Quảng Ninh bao gồm vũng vịnh nh vịnh Bái Tử Long, Hạ Long, Cửa Lục, Lan Hạ Căn vào hệ số tai biến (RQ) kết quan trắc nhiều năm chất l−ỵng n−íc khu vùc cã thĨ chØ mét số đặc điểm môi trờng nớc chung nh sau: - Nớc khu vực cha bị ô nhiễm hợp chất nh amoni, chì, cadmi, thuỷ ngân - Hệ số tai biến (RQts) dầu, nitrit nitrat tăng theo thời gian từ năm 1995 đến 2002, đặc biệt tăng mạnh lớn 0,75 năm từ 1999 đến 2002 Vì cho hợp chất chất gây ô nhiễm phổ biến quan trọng thuỷ vực ven bờ Quảng Ninh Hải Phòng - Chất rắn lơ lưng (TSS) cã hƯ sè tai biÕn (RQ) dao ®éng klhoảng từ 0,636 đến 1.736, chúng lớn 0,75 năm 1996 đến 1998 năm 2001, chất rắn lơ lửng vùng biển tác nhân gây ô nhiễm đe doạ đến đời sống sinh vật - Nhìn chung, hƯ sè tai biÕn trung b×nh (RQtstb) cđa n−íc khu vực có xu hớng tăng theo thời gian từ 1995 đến 2002 lớn 0,75 năm 1999, 2001 2002 Vì cho môi trờng nớc có biểu bị suy giảm chất lợng theo thời gian năm gần nớc có biểu bị ô nhiễm ảnh hởng bất lợi đến đời sống sinh vật, nhng mức độ thấp hệ số trung bình RQtstb > 0,75 5 10 30 So với GHCP nớc nuôi trồng thuỷ sản theo TCVN-5943-1995 (5 mg/l), nhËn thÊy n−íc vÞnh cã nång độ oxy hoà tan tơng đối cao, xấp xỉ GHCP 2.3.2 Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD5) Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD) nồng độ khối lợng oxy hoà tan bị tiêu thụ trình oxy hoá sinh học chất hữu vô nớc điều kiện xác định BOD5 lợng oxy hoà tan bị tiêu hao để oxy hoá sinh học chất hữu vô thời gian ngày nhiệt độ chuẩn 20o 1oC BOD5 nớc vịnh thấp, dao động từ 0,74 đến 1,45 mg/l, trung bình 1,16 mg/l, thấp GHCP từ đến 13 lần 2.3.3 Nhu cầu oxy hoá học (COD) Nhu cầu oxy hoá học (COD) lợng oxy cần thiết để oxy hoá chất hữu nớc chất oxy hoá mạnh điều kiện xác định Cả hai thông số BOD5 COD để xác định gián tiếp mức độ ô nhiễm nớc hợp chất hữu tiêu hao oxy, nhng chúng khác mặt ý nghĩa: BOD5 biểu thị lợng chất hữu dễ bị phân huỷ sinh học, COD biểu thị tất chất hữu bị oxy hoá tác nhân hoá häc Tû sè COD/BOD5 th−êng lín h¬n COD nớc tháng năm 2004 dao động từ 2,32 đến 3,70mg/l, trung bình 3,29 mg/l, thấp GHCP từ đến 13 lần Nh nớc vùng vịnh Bái Tử Long tháng có nồng độ oxy hoà tan cao, BOD5 COD thấp, môi trờng nớc cha bị ô nhiễm chất hữu tiêu hao oxy 2.4 Dầu Dầu mỏ hỗn hợp chất hữu cơ, chủ yếu hydrocacbon, gồm hydrocacbon mạch thẳng hydrocacbon mạch vòng - hydrocacbon thơm Ngoài hydrocacbon, dầu mỏ có số hợp chất chứa oxy, nitơ lu huỳnh Nguồn ô nhiễm dầu đa dạng, nguồn là: từ đất liền, tàu chở dầu, công nghiệp khai thác, chế biến dầu mỏ Theo đánh giá Nhóm liên hợp chuyên gia khoa học ô nhiễm biển (GESAMP, 1993) nguồn từ đất liền gây ô nhiễm dầu biển giới chiếm tỷ lệ lớn từ 40 đến 50% ... hoá môi trờng nớc hệ thống vũng vịnh ven bờ Việt Nam Tuy nhiên hệ thống vũng vịnh Việt Nam lớn, 40 vũng vịnh lớn nhỏ, đánh giá chi tiết mà đánh giá số đặc điểm môi trờng chung hệ thống vũng vịnh. .. II Đặc điểm môi trờng nớc hệ thống vũng vịnh ven bờ Việt Nam Hệ thống vũng vịnh dọc bờ biển nớc ta trải dài 13 vĩ độ, từ vĩ tuyến 8o đến 22o N, nên chế độ thuỷ hải văn hệ thống vũng vịnh có khác... hoạt động kinh tế ven biển gây bao gồm: hệ thống vịnh phía bắc (Quảng Ninh đến Cát Bà, Hải Phòng), khu vực ven bờ miền Trung ( từ Thừa Thiên Huế đến Vũng Tàu) khu vực phía nam (ven bờ châu thổ sông