1.3.3.1. Nguồn tài nguyên nước mặt
Giao Thuỷ là một huyện có hệ thống sông ngòi khá dày đặc, nguồn tài nguyên nước khá phong phú. Tài nguyên nước mặt phân bố chủ yếu trên ba hệ thống sông lớn: Sông Hồng, sông Ninh Cơ, sông Sò.
Ngoài ba hệ thống sông lớn còn rất nhiều hệ thống các sông, hồ chứa và phân phối nước phụ vụ giao thông, sinh hoạt, tưới tiêu nội đồng. Các kênh tưới trong khu vực thường được sử dụng kết hợp tiêu thoát nước mưa và nước thải. Do vậy, thành phần và tính chất của nước trong các kênh phụ thuộc vào chế độ hoạt động của các cống tưới và cống tiêu trong khu vực. Thành phần và tính chất của nước mặt trên các kênh tiêu thoát nước biến động không ngừng.
1.3.3.2. Nguồn tài nguyên nước ngầm
Địa tầng khu vực Huyện Giao Thuỷ thuộc địa tầng nước ngầm của tỉnh Nam Định có 5 tầng chứa nước ngầm. Đó là các tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích, hệ tầng Thái Bình, hệ tầng Hải Hưng, hệ tầng Hà Nội, tầng chứa nước vỉa – khe nứt, tầng chứa nước khe nứt – kát. Tuy nhiên, trong 5 tầng chứa nước này chỉ có hệ tầng Thái Bình và hệ tầng Hà Nội được nghiên cứu kỹ, có trữ lượng lớn và ảnh hưởng nhiều đến đời sống, sản xuất nhất là nuôi trồng thuỷ sản và làm muối vùng ven biển tỉnh Nam Định.
Hệ tầng Thái Bình: 30.434m3/ngày đêm. Hệ tầng Hải Hưng: 14.973m3/ngày đêm.
CHƢƠNG 2.
ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là môi trường đất và nước của VQG Xuân Thủy, tỉnh Nam Định.
2.2. Nội dung nghiên cứu
- Một số chỉ tiêu chất lượng môi trường đất trong 2 năm 2011 và 2012. - Một số chỉ tiêu chất lượng môi trường nước trong 2 năm 2011 và 2012. - Đề xuất giải pháp bảo vệ và cải thiện môi trường đất và nước cho VQG Xuân Thủy, tỉnh Nam Định.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
Để thực hiện các nội dung nghiên cứu, đề tài đã áp dụng một số phương pháp nghiên cứu khoa học như sau:
2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu
Luận văn đã sử dụng một số kết quả, tài liệu tham khảo từ các công trình nghiên cứu khoa học, luận văn, luận án tiến sĩ, các phương tiện thông tin đại chúng và tài liệu thu thập từ Ban quản lý VQG Xuân Thủy và Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Nam Định. Cụ thể:
- Các tài liệu và số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của VQG Xuân Thủy, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định cùng với các tài liệu, tư liệu về vùng cửa Ba Lạt, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định.
- Các tài liệu, và công trình nghiên cứu khoa học liên quan đến môi trường và quản lý của VQG Xuân Thủy.
2.3.2. Phương pháp thu mẫu môi trường
Các mẫu đất và nước được lấy vào 2 đợt: - Đợt 1: tháng 07 năm 2011.
* Các mẫu đất được lấy ở tầng mặt với độ sâu trung bình 0 – 20 cm. Mẫu được bảo quản trong các túi polyme sau đó được mang về phòng thí nghiệm phân tích. Thông tin về các điểm lấy mẫu đất được mô tả ở bảng 4, bảng 5:
Bảng 4: Thông tin về địa điểm lấy mẫu đất tháng 7/2011 ở VQG Xuân Thủy
Mẫu Tọa độ Mô tả
Đ1 20
013’53,2” 106033’40,9”
Ven rừng ngập mặn, gần cổng lấy nước từ sông vào đầm tôm
Đ2 20
015’18,3” 106032’44,6”
Đất hút bùn cát ngoài sông, đất cát, dẻo, có muối đọng
Đ3 20
015’47,7” 106032’38,3”
Đất trồng phi lao nằm trong khuôn viên trụ sở VQG
Đ4 20
015’54,4” 106032’21,1”
Đất vườn trong đê
Đ5 20
015’15,2” 106031’25,3”
Đất vườn chỉ có cỏ, trong đê
Đ6 20
015’14,6” 106031’27,2”
Bảng 5: Thông tin về địa điểm lấy mẫu đất tháng 12/2012 ở VQG Xuân Thủy
Mẫu Tọa độ Mô tả
Đ1 20
013’41”01 106034’25”00
Gần cổng lấy nước từ sông vào đầm tôm, nhiều loài còng cọng phát triển
Đ2 20
015’02”01 106032’48,3”
Đất hút bùn cát ngoài sông, đất cát, dẻo
Đ3 20
015’47,7” 106032’38,3”
Đất trồng phi lao nằm trong khuôn viên trụ sở VQG
Đ4 20
015’54,3” 106032’21,1”
Đất vườn trong đê trồng thanh long
Đ5 20
015’14,8” 106031’20,9”
Đất vườn chỉ có cỏ, trong đê
Đ6 21
000’36,7” 105051’50,2”
Gần trạm bảo vệ cồn Ngạn, gần khu nuôi vạng, một số cây trang lớn bị chết, thực vật chủ yếu là sú, trang, bần chua. Đ7 21
000’36,8” 105051’50,2”
Mẫu lấy đối diện với Đ6 cách nhau bởi bờ đê. Đầm nuôi tôm, gần trạm bảo vệ cồn Ngạn,
Đ8 21
001’35,2’’ 105051’50,4”
Mẫu đất lấy tại bến gần trạm bảo vệ cũ, nơi có nhiều tàu thuyền của dân neo đậu.
Đ9 20
013’39” 08 106033’43” 05
Thuộc địa phận sông Trà, nằm trong vùng lõi RNM, sinh thái cảnh quan phát triển, nơi cư trú của nhiều loài Còng Còng, thực vật phong phú với các loài cây đặc trưng ô rô, bần, sú.
Đ10 20
013’31,4”04 106032’37,1”
Sông vọp, nhiều loài cá thòi lòi và còng còng sinh sản và phát triển
Đ11 20
014’25,1” 106032’50,9”
Nằm trong địa phận cồn Ngạn (ranh giới cồn Ngạn và bãi Trong), thực vật phát triển nhất là sú, vẹt
* Các mẫu nước được lấy ở độ sâu 20 cm. Phương pháp lấy mẫu, vận chuyển và bảo quản tuân theo QCVN 08:2008/BTNMT. Thông tin chung về các điểm lấy mẫu được mô tả ở bảng 6 và bảng 7:
Bảng 6: Thông tin về địa điểm lấy mẫu nƣớc tháng 7/2011 ở VQG Xuân Thủy
Mẫu Tọa độ Mô tả
N1 20
016’32” 106033’55”
Mẫu được lấy ở khu vực cửa sông Hồng
N2 20
015’38,8” 106032’47,9”
Gần trụ sở VQG, không có các loại cây trồng ngập mặn N3 20 0 14’ 38,4” 1060 32’ 51,4” Cồn Ngạn, có thực vật ngập mặn N4 20 0 14’ 8,8” 1060 32’ 43”
Khu nuôi ngao tập trung (giao cắt sông Vọp với sông Trà) N5 200 13’ 47” 1060 33’ 43,9” Sông Trà N6 20 0 13’ 53,2” 1060 33’ 40,9”
Cổng lấy nuớc từ sông vào đầm tôm
N7 20 0
14’ 7,6” 1060 34’ 20,1”
Bảng 7: Thông tin về địa điểm lấy mẫu nƣớc tháng 12/2012 ở VQG Xuân Thủy
Mẫu Tọa độ Mô tả
N1 20
014’55”04 106034’36”00
Mẫu được lấy ở khu vực cửa sông Hồng
N2 20
015’02”01 106032’48,3”
Gần chỗ bơm hút bùn cát, không có các loại cây trồng ngập mặn, gần trụ sở VQG Xuân Thủy
N3 20015’54,3” 106032’21,1”
Nằm trong địa phận cồn Ngạn (ranh giới cồn Ngạn và bãi Trong), thực vật phát triển nhất là sú, vẹt
N4 20
013’31,4”04 106032’37,1”
Mẫu lấy ở sông Vọp, nhiều loài cá thòi lòi và còng còng sinh sản và phát triển
N5 20
013’39” 08 106033’43” 05
Thuộc địa phận sông Trà, nằm trong vùng lõi RNM, sinh thái cảnh quan phát triển, nơi cư trú của nhiều loài Còng Còng, thực vật phong phú với các loài cây đặc trưng ô rô, bần, sú.
N6 20
013’41”01 106034’25”00
Gần cổng lấy nước từ sông vào đầm tôm, nhiều loài còng cọng phát triển
N7 20
014’26,2’’ 106034’25”
Gần trạm bảo vệ cồn Ngạn, có nhiều cò Ngàng nhỡ, nằm trên địa phận sông Trà, vùng lõi có thảm thực vật phát triển
N8 21
000’36,7” 105051’50,2”
Gần trạm bảo vệ cồn Ngạn, gần khu nuôi vạng, một số cây trang lớn bị chết, thực vật chủ yếu là sú, trang, bần chua.
N9 21
000’36,8” 105051’50,2”
Mẫu lấy đối diện với Đ6 cách nhau bởi bờ đê. Đầm nuôi tôm, gần trạm bảo vệ cồn Ngạn,
2.3.3. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
* Mẫu đất sau khi được lấy ngoài hiện trường, các mẫu đất được xử lý và phân tích tại phòng thí nghiệm bằng các phương pháp thông dụng đang được sử dụng trong các phòng phân tích thổ nhưỡng [12]. Cụ thể:
- Xác định pHKCl bằng máy đo pH – meter.
- Xác định phốt pho tổng số theo phương pháp so màu xanh molipden. - xác định Canxi trao đổibằng phương pháp trilon B.
- Xác định Magiê trao đổi bằng phương pháp trilon B.
- Xác định nitơ dễ tiêu dạng amon (NH4+) theo phương pháp so màu.
- Xác định NO3- trong đất theo phương pháp đisunphophenic (theo Grandwal, Lajoux).
- Xác định hàm lượng Cd2+, Pb2+, As3+ bằng phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử (ASS).
* Mẫu nước lấy ngoài hiện trường được đo trực tiếp một số chỉ tiêu thông dụng, sau đó được xử lý và phân tích theo các phương pháp phổ biến hiện hành tại các phòng thí nghiệm. Cụ thể:
- Các chỉ tiêu như pH, hàm lượng oxy hòa tan (DO), độ đục và nhiệt độ được đo trên máy phân tích 6 chỉ tiêu ngay tại hiện trường.
- Phân tích COD được tiến hành nhờ chất oxi hóa là K2Cr2O7 dư trong môi trường H+
và lượng Cr2O72- dư được chuẩn độ bằng dung dịch muối Mohr.
- Chỉ số Coliform được xác định theo phương pháp lên men nhiều ống, nuôi cấy trong môi trường lactoza.
- Xác định nitrat bằng phương pháp so màu với thuốc thử đisunphophenic. - Xác định Canxi, Magiê trao đổi bằng phương pháp trilon B.
- Xác định hàm lượng Cd2+, Pb2+, As3+ bằng phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử (ASS).
CHƢƠNG 3.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả nghiên cứu một số chỉ tiêu chất lƣợng môi trƣờng đất, nƣớc
3.1.1. Môi trường đất
Để đánh giá được chất lượng môi trường đất của khu Ramsar Xuân Thuỷ, cần hồi cứu và cập nhật các số liệu của chất lượng đất để đánh giá diễn biến các thông số chất lượng đất theo thời gian. Việc cập nhật số liệu được thực hiện thông qua lấy mẫu và phân tích chất lượng đất trong phạm vi khu Ramsar làm nhiều đợt nhằm xem xét, nghiên cứu cụ thể các thông số hoá lý cơ bản có ảnh hưởng đến sự tồn tại và phát triển của các loài sinh vật trong khu vực.
Nghiên cứu, cập nhật và đánh giá sự biến đổi chất lượng môi trường đất khu Ramsar Xuân Thủy, bao gồm các số liệu phân tích về tích chất cơ học của đất, chỉ tiêu dinh dưỡng và hàm lượng một số độc tố kim loại nặng.
3.1.1.1. Kết quả nghiên cứu chất lượng đất tháng 7 năm 2011
Kết quả phân tích một số chỉ tiêu chất lượng đất tại các điểm lấy mẫu đất tại khu Ramsar Xuân Thủy trong đợt khảo sát tháng 7/2011 được thể hiện trong bảng 8.
Bảng 8. Kết quả phân tích chất lượng đất tại VQG Xuân Thủy tháng 7/2011
Chỉ tiêu Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Đ5 Đ6 pH 8,2 8,5 7,9 8,1 7,6 7,8 P2O5(mg/100g) 9,54 9,80 11,99 17,32 26,70 19,43 Ca2+(mgđl/100g) 3,5 6,5 4,0 8,5 4,9 9,1 Mg2+(mgđl/100g) 5,2 13,5 9,0 1,2 5,1 3,2 Pb2+(mg /kg ) 0,22 0,10 0,03 0,10 0,70 0,05 Cd2+(µg /kg) 11,38 21,16 12,02 9,30 7,07 2,10 As3+(µg /kg) 10,02 15,21 13,11 7,31 5,23 3,15
Dựa trên kết quả phân tích một số chỉ tiêu trong đất tại các vị trí lấy mẫu khác nhau của VQG Xuân Thủy so sánh với thang đánh giá các chỉ tiêu lý hóa trong đất, có thể đánh giá chất lượng môi trường đất cụ thể như sau:
pHKCl
Giá trị pH ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học và động thái của các nguyên tố dinh dưỡng trong đất như: Ca, P...Qua giá trị pH có thể đánh giá một cách định tính hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng nhiều hay ít. Giá trị pH của đất có ảnh hưởng lớn đến thực vật, vi sinh vật, tốc độ và phương hướng của các quá trình lý hóa xảy ra trong đất. Ngoài ra, pH còn ảnh hưởng tới sự đồn hóa chất dinh dưỡng của thực vật, hoạt động của vi sinh vật đất, sự khoáng hóa chất hữu cơ, phân hủy khoáng đất, hòa tan các hợp chất khó hòa tan, keo tụ và các quá trình lý hóa khác phụ thuộc vào phản ứng của đất. Đối với cây trồng thì giá trị pH phù hợp cho quá trình sống, tồn tại, sinh trưởng và phát triển là khác nhau. Sự thay đổi của pH về phía axit hay kiềm sẽ kìm hãm sự phát triển của cây trồng khi không phù hợp với chúng, thậm chí gây chết cây trồng [13].
Trong tất cả 6 mẫu đất được lấy để tiến hành thí nghiệm, ta thấy có sự khác nhau tương đối giá trị pH của 2 mẫu đất lấy tại khu hút bùn cát và đất trong đê, thể hiện rõ trong biểu đồ 1 dưới đây:
Biểu đồ 1: Giá trị pH của đất (7/2011)
Nhìn vào biểu đồ ta nhận thấy, giá trị pH giữa các mẫu đất lấy tại những vị trí khác nhau trong VQG Xuân Thủy không có sự chênh lệch lớn. pH trong đất của VQG có tính kiềm yếu, cụ thể tại vùng lõi VQG có độ kiềm cao nhất (giá trị pH = 8,5), mặt khác pH trong đất vườn ở khu vực trong đê (vùng đệm) lại thấp nhất so
với các vị trí lấy mẫu khác (pH = 7,6), điều này có thể giải thích do các điểm lấy mẫu nằm trong VQG là đất vùng ven biển, nhiễm mặn nên thông thường độ kiềm sẽ cao hơn.
Hàm lƣợng phốt pho dễ tiêu trong đất
Phốt pho trong đất có vai trò rất quan trọng trong dinh dưỡng của thực vật, đặc biệt là đối với sự phát triển của rễ và hạt [12]. Phốt pho có vai trò quan trọng trong việc tích lũy năng lượng trong cây, tăng khả năng chống chịu hạn cho cây. Trong đất, phốt pho ở dạng những hợp chất khoáng và hữu cơ. Photphat khoáng trong đất là nguồn thức ăn chủ yếu cho thực vật, còn phốt pho hữu cơ thực vật chỉ thu hút được sau khi nó bị phân giải nhờ vi sinh vật. Thực vật chỉ hút thu phốt pho dưới dạng anion của H3PO4 như PO43- trong điều kiện phù hợp là đất có phản ứng axit yếu. Còn ở các khoáng dạng Apatit, photphorit...có chứa phốt pho nằm trong đất thì cây trồng khó sử dụng khi chúng chưa qua quá trình phân hủy sinh học [10].
Biểu đồ 2: Hàm lượng phốt pho dễ tiêu của đất (7/2011)
Quan sát số liệu được minh họa trên biểu đồ 2 có thể thấy Hàm lượng P2O5 trong các mẫu phân tích tại VQG Xuân Thủy là không đồng nhất và biến đổi theo các vị trí lấy mẫu khác nhau, có nơi chênh lệch nhau đến gần 3 lần như tại đất vườn trong đê (P2O5 = 26,70mg/100g) giá trị P2O5 cao gần gấp ba lần so với đất ven rừng ngập mặn (P2O5 = 9,54mg/100g).
Theo thang đánh giá của Lê Văn Khoa [12] có thể đánh giá khái quát hàm lượng phốt pho dễ tiêu trong các mẫu đất, cụ thể: Phốt pho dễ tiêu của những mẫu
đất lấy tại các khu vực vườn trong đê có hàm lượng cao và ở mức giàu dao động quanh khoảng từ 17,32 – 26,70 mg/100g đất. Chỉ duy nhất mẫu đất lấy tại rừng phi lao nằm trong khuôn viên trụ sở của VQG là có hàm lượng phốt pho ở mức trung bình (11,99 mg/100g đất). 2 mẫu đất lấy ở ven rừng ngập mặn và đất hút bùn cát ngoài sông lại có hàm lượng ở mức nghèo.
Nhận thấy, giá trị P2O5 trong các mẫu đất ở vùng lõi của VQG có giá trị thấp hơn rất nhiều so với các mẫu đất vườn trong đê. Điều này có thể lý giải một phần là do các vùng đất trong đê chịu ảnh hưởng của các loại phân bón được sử dụng trong quá trình canh tác.
Hàm lƣợng Ca2+, Mg2+ trao đổi trong đất
Nhu cầu cây trồng đối với Ca2+, Mg2+ không cao như những đất trong phức hệ hấp phụ chưa nhiều Ca2+, Mg2+ vừa làm chất dinh dưỡng vừa tạo phản ứng thích hợp gần trung tính làm tốt các cấu trúc đất. Trong đất Ca2+, Mg2+ chứa trong mạng lưới tinh thể các khoáng, ở trạng thái trao đổi hấp phụ và ở dạng các muối đơn giản. Trong số các cation hấp phụ thì Ca2+ chiếm vị trí thứ nhất và Mg2+ chiếm vị trí thứ 2 [33].
Về mặt dinh dưỡng Ca, Mg được coi là các nguyên tố dinh dưỡng trung lượng. Sự thoái hóa, chua hóa đất là do sự mất mát, thiếu hụt các cation kim loại kiềm và kiềm thổ, mà quan trọng nhất đó là Ca, Mg. Ca và Mg là hai nguyên tố có tác dụng làm giảm độ chua của đất và nhiều tính chất lý hóa học khác của đất.