Các chất nhiễm bẩn trong trầm tích chủ yếu đ−ợc cung cấp từ nguồn lục địa, một phần từ hoạt động nuôi trồng thuỷ sản ven bờ, trong các vũng, áng nhỏ và từ một số hoạt động khác trong vịnh. Trong đó các chất có khả năng tích luỹ và có nguy cơ gây hại với đời sống sinh vật vùng triều là các kim loại nặng (KLN) và các hoá chất bảo vệ thực vật gốc clo hữu cơ (HCBVTV). Ngoài ra, l−ợng dầu mỡ trong trầm tích cũng cần đ−ợc quan tâm do khả năng gây độc, gây ngạt, ảnh h−ởng đến ấu trùng, con non và trứng một số loài động vật đáy. Khả năng gây hại đối với động vật đáy hay chất l−ợng trầm tích khu vực đ−ợc đánh giá thông qua hệ số tai biến (RQ) của các chất hoá học có trong trầm tích. Khi hệ số tai biến RQ có giá trị v−ợt 0,75, trầm tích có khả năng gây tai biến và RQ>1 trầm tích bắt đầu bị ô nhiễm.
Theo nguyên tắc phòng ngừa trong lĩnh vực quản lý bảo vệ môi tr−ờng, hệ số tai biến của các chất hoá học trong trầm tích tính bằng tỷ lệ hàm l−ợng các chất hoá học có trong trầm tích và ng−ỡng hàm l−ợng (TELs) của các chất t−ơng ứng theo tiêu chuẩn chất l−ợng trầm tích của Canada.
• Các kim loại nặng
Các kim loại nặng trong trầm tích vịnh đ−ợc nghiên cứu gồm có: đồng (Cu), chì (Pb), kẽm (Zn), cadimi (Cd), thuỷ ngân (Hg) và asen (As). Trong đó, Cu, Zn là các nguyên tố cần thiết cho các quá trình sống. Các nguyên tố này là các chất ô nhiễm có giới hạn, nếu thiếu hoặc thừa đều gây ảnh h−ởng bất lợi đối với hệ sinh thái. Các kim loại nặng nh− Pb, Cd, As và Hg đ−ợc coi là không cần thiết cho sự sống, do đó sự xuất hiện của chúng ở bất kỳ hàm l−ợng nào trong môi tr−ờng đều có thể gây bất lợi đối với hệ sinh thái (D.A. Home, 1969). Hoạt động khai thác than trong l−u vực sông Mông D−ơng là nguồn cung cấp kim loại nặng chủ yếu cho vịnh Bái Tử Long. Các kim loại nặng th−ờng đ−ợc hấp
phụ trên bề mặt các hạt keo sét, theo các dòng chảy ra biển và lắng đọng trong trầm tích ở vùng cửa sông.
Bảng 24. Hàm l−ợng các KLN trong trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long qua một số năm (1998, 2004 và 2005) Hàm l−ợng (mg/kg trầm tích khô) Năm Cu Pb Zn Cd Hg As 1998 (JICA) 18 26,38 72,75 1,31 0,025 1,77 22 25,88 43,88 1,13 0,014 2,61 22-6S 28,25 49,50 1,25 0,015 2,38 25 19,13 52,13 1,00 0,016 0,81 28 34,75 79,06 1,63 0,013 1,52 29 23,50 54,88 1,13 0,178 1,43 30 16,81 42,50 0,88 0,014 1,65 TB1 24.96 56.39 1.190 0.04 1.74 2004 (KC.09-22) BTL5 6,6 16 29 <0,01 0,02 11,0 BTL10 3,0 15 24 <0,01 0,02 8,4 BTL11 7,0 19 43 <0,01 <0,01 11,1 BTL13 4,0 14 30 <0,01 0,01 9,9 BTL17 3,6 13 17 <0,01 0,01 6,8 TB2 4.84 15.40 28.60 0.010 0.01 9.44 2005 (KC.09-22) BTL5 6,5 7 36,1 10,3 0,86 0,9 BTL10 4,0 10 22,8 <0,1 0,09 <0,1 BTL11 4,3 9 26,8 0,6 0,06 1,3 BTL13 4,5 11 26,3 0,6 0,08 1,6 BTL17 10,1 18 48,5 2,0 0,12 <0,1 TB3 5.88 11.00 32.10 2.702 0.24 0.76 Trung bình 5.36 18.04 41.07 1.288 0.09 3.72
Kết quả phân tích trầm tích năm 1998 của JICA và 2004, 2005 của đề tài cho thấy nhìn chung hàm l−ợng các KLN trong trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long đều ở mức thấp so với giá trị TEL, trừ Cd (1998 và 2005) và As (2004).
Số liệu phân tích năm 1998 cho thấy trầm tích khu vực đã bị ô nhiễm rất nặng bởi Cd với hàm l−ợng trung bình 1,19mg/kg t−ơng ứng RQ từ 6,8 đến 10,1, trung bình 9,2 và cả 7 lần phân tích đều có giá trị v−ợt PEL. Hàm l−ợng trung
bình Pb (24,96mg/kg), Zn (56,39mg/kg) t−ơng đối cao tuy ch−a đạt mức ô nhiễm (bảng 24). Đây là các mẫu nằm sát bờ thuộc khu vực phía tây nam vịnh chịu ảnh h−ởng mạnh bởi các nguồn thải từ l−u vực sông Mông D−ơng và khu vực vịnh Tiên Yên - Hà Cối đổ ra.
Hầu hết các mẫu trầm tích quan trắc trong các năm 2004 và 2005 ở xa bờ hoặc giữa các luồng lạch, có hàm l−ợng KLN thấp hơn so với các mẫu trầm tích năm 1998 trừ As (9,44mg/kg - 2004) và mẫu BTL5 (2005) có hàm l−ợng Cd (10,3mg/kg) và Hg (0,86mg/kg) cao đột biến ch−a rõ nguyên nhân (bảng 24).
Trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long ch−a bị ô nhiễm bởi các kim loại nặng, hệ số tai biến trung bình đối với 6 kim loại nặng trên là 0,73 và khoảng 15% tổng số lần phân tích có hàm l−ợng v−ợt TEL. Tuy nhiên, trầm tích bề mặt vịnh đã bị ô nhiễm ở mức trung bình với Cd (RQ = 1,95; 8 mẫu có hàm l−ợng v−ợt TEL và 1 mẫu v−ợt qua PEL trong tổng số 17 mẫu đã phân tích). Với As, Pb và Hg, hệ số tai biến vẫn nhỏ hơn 1 nh−ng số mẫu phân tích có hàm l−ợng v−ợt TEL t−ơng ứng là 3, 1 và 2 đồng thời Hg có 1 mẫu phân tích có hàm l−ợng v−ợt PEL trên 17 lần. Đối với Cu và Zn tất cả các mẫu phân tích đều có hàm l−ợng rất thấp so với giá trị TEL của chúng. Hệ số tai biến các kim loại nặng trong trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long đ−ợc biểu diễn trong hình 12.
Hình 12. Hệ số tai biến kim loại nặng trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long
• Hoá chất bảo vệ thực vật trong trầm tích
Các hoá chất bảo vệ thực vật gốc clo hữu cơ (HCBVTV) trong trầm tích vịnh đ−ợc nghiên cứu gồm có các hợp chất sau: Lindan, Aldrin, Endrin, Dieldrin, 4,4’DDD; 4,4’DDE và 4,4’DDT. Trong đó, các hợp chất Lindan, Dieldrin, 4,4’DDD; 4,4’DDE và 4,4’DDT có trong H−ớng dẫn đánh giá chất l−ợng trầm tích của Canada. Do đó, chất l−ợng trầm tích vịnh đối với các HCBVTV sẽ đ−ợc đánh giá theo năm hợp chất này.
0 0.5 1 1.5 2 2.5 Cu Pb Zn Cd Hg As Qr-tb
Hàm l−ợng trung bình của từng hợp chất có trong mẫu trầm tích lấy vào tháng 7/2004 (mùa m−a) và tháng 3/2004 (mùa khô) đ−ợc trình bầy trong bảng 25. Hàm l−ợng trung bình tổng HCBVTV trong trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long (9,203àg/kg) thấp hơn so với hàm l−ợng trung bình trong trầm tích ven biển miền Bắc (khoảng 20àg/kg - kết quả trung bình số liệu quan trắc từ năm 1995 đến 2000 của Hệ thống trạm quan trắc môi tr−ờng biển Quốc gia). Hàm l−ợng tổng HCBVTV trong trầm tích trong tháng 3/2005 có xu h−ớng giảm mạnh so với tháng 7/2004 (giảm khoảng 2,6 lần). T−ơng tự, hàm l−ợng 4,4’DDD, 4,4’DDT cũng giảm mạnh từ năm 2004 đến 2005, t−ơng ứng giảm khoảng 2,0 và 13,8 lần. Ba chất còn lại có hàm l−ợng không đáng kể, thậm chí Dieldrin luôn có hàm l−ợng d−ới giới hạn phát hiện (bảng 25).
Bảng 25. Hàm l−ợng và hệ số tai biến HCBVTV trong trầm tích vịnh Bái Tử Long Hàm l−ợng (àg/kg) Hợp chất 7/2004 3/2005 Trung bình Qr Lindan 0,056 0,392 0,224 0,70 Aldrin - 0,172 0,086 cchd Endrin 2,257 1,266 1,762 cchd 4,4’DDE - 0,031 0,016 0,01 Dieldrin - - - 0 4,4’DDD 6,567 3,297 4,932 4,04 4,4’DDT 4,382 0,317 2,349 1,97 Tổng số 13,262 5,144 9,203 Qr trung bình 1,34 Ghi chú: cchd - Ch−a có H−ớng dẫn đánh giá
Trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long đã bị ô nhiễm nhẹ bởi HCBVTV với hệ số tai biến trung bình là 1,34 và 35% số mẫu đã phân tích (7/20 mẫu phân tích) có giá trị v−ợt TEL, 5% số mẫu phân tích có giá trị v−ợt PEL. Xét riêng từng chất thì trầm tích bề mặt vịnh đã bị ô nhiễm nặng bởi 4,4’DDD (với RQ = 4,04 và có bốn mẫu phân tích đều có hàm l−ợng v−ợt TEL từ 2,13 đến 6,11
lần) và ô nhiễm trung bình bởi 4,4’DDT (RQ= 1,97, 3 mẫu v−ợt TEL và 1 mẫu v−ợt PEL trong 4 mẫu đã phân tích). Hình 13 biểu diễn tình trạng ô nhiễm HCBVTV của trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long.
Hình 13. Hệ số tai biến HCBVTV trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long
• Dầu mỡ
Hàm l−ợng dầu trong trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long dao động trong khoảng 5-10mg/kg trầm tích khô, trung bình 6,91mg/kg khô (bảng 26). Mức hàm l−ợng này rất thấp so với hàm l−ợng dầu trung bình trong trầm tích biển ven bờ Miền Bắc (218mg/kg) hoặc trầm tích khu vực Cửa Lục (270mg/kg trầm tích khô- số liệu trung bình từ 1995 - 2000 của Hệ thống trạm quan trắc môi tr−ờng biển quốc gia). Hàm l−ợng dầu trung bình trong trầm tích vào năm 2005 (8,07mg/kg trầm tích khô) cao hơn năm 2004 (5,74mg/kg trầm tích khô).
Bảng 26. Hàm l−ợng dầu trong trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long
Hàm l−ợng dầu (mg/kg trầm tích khô) Trạm 7/2004 3/2005 BTL 5 5,21 5,61 BTL 10 6,66 7,63 BTL 11 2,14 8,77 BTL 12 7,02 BTL 13 10,17 BTL 17 7,68 8,18 Trung bình năm 5,74 8,07 Khu vực 6,91
Cá biệt, trầm tích bề mặt khu vực cầu cảng Cái Rồng có hàm l−ợng dầu trung bình 61,98mg/kg khô, cao hơn so với các khu vực khác của vịnh và có sự
0 1 2 3 4 5
chênh lệch lớn về hàm l−ợng giữa hai năm: năm 2004 là 21,09mg/kg và năm 2005 là 102,86mg/kg khô. Tuy nhiên, mức hàm l−ợng cao nhất này cũng chỉ chiếm khoảng 10% so với Tiêu chuẩn đánh giá chất l−ợng môi tr−ờng trầm tích của Trung Quốc (1000mg/kg). Hình 14 là biểu đồ so sánh hàm l−ợng dầu trung bình trong trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long (BTL), khu cầu cảng Cái Rồng (CR), khu vực Cửa Lục (CL) và hàm l−ợng dầu trung bình trong trầm tích biển ven bờ Miền Bắc (MB).
Hình 14. Hàm l−ợng dầu trung bình trong trầm tích một số khu vực
Ghi chú: BTL: Vịnh Bái Tử Long, CR; Cảng Cái Rồng MB: Miền Bắc, CL: Của Lục