Dinh d−ỡng nitơ và photpho là hai chất cần thiết cho sự phát triển của hệ thực vật nh−ng khi bị tăng quá ng−ỡng chúng sẽ gây hậu quả môi tr−ờng nghiêm trọng, đặc biệt là sự bùng phát của các loài tảo độc trong môi tr−ờng biển ven bờ. Các chất dinh d−ỡng có hai dạng tồn tại là khoáng hoà tan (NO2, NO3, NH4, PO4) và dạng tổng số (gồm cả các chất hoà tan và nitơ, phốt pho trong các hợp chất hữu cơ). Dạng tổng số đ−ợc coi nh− nguồn dinh d−ỡng dự trữ trong trầm tích. Dinh d−ỡng trong trầm tích vịnh đ−ợc cung cấp từ 3 nguồn chính: tại chỗ, từ sông ra và rửa trôi bề mặt đất trên các đảo đ−a xuống vịnh.
• Dinh d−ỡng nitơ
Nitơ trong trầm tích đ−ợc cung cấp từ mùn bã hữu cơ và động vật đáy vùng triều. Tuy nhiên, mùn bã hữu cơ từ thực vật ngập mặn là nguồn cung cấp dinh d−ỡng nitơ chính trong trầm tích vùng triều (Nguyễn Đức Cự và nnk, 1996). Dạng tồn tại ban đầu của nitơ là các hợp chất hữu cơ, qua quá trình vô cơ hoá mới chuyển thành dạng có thể sử dụng trực tiếp cho thực vật. Các dạng vô cơ chủ yếu có giá trị cho thực vật ngập mặn và thực vật phù du gồm có: NH4+, NO2- và NO3- trong đó NH4+ là dạng tồn tại chính của nitơ trong trầm tích bãi triều.
Theo kết quả phân tích từ hai đợt khảo sát năm 2004 và 2005 của đề tài, hàm l−ợng nitơ tổng số (Nts) trong trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long biến đổi trong khoảng 149,30 - 983,71mg/kg trầm tích khô, trung bình 392,96mg/kg trầm tích khô. Trong các loại trầm tích hạt thô (từ loại trầm tích bột lớn trở lên), hàm l−ợng Nts trung bình là 397,60mg/kg trầm tích khô. Trong trầm tích bùn bột nhỏ, hàm l−ợng Nts trung bình là 392,96mg/kg trầm tích khô (bảng 23).
Trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long thuộc loại nghèo dinh d−ỡng nitơ dự trữ do nguồn cung cấp mùn bã hữu cơ từ thực vật ngập mặn trong khu vực rất hạn chế. Mặt khác, trong môi tr−ờng bãi triều luôn xẩy ra quá trình phản nitrat và phân tách amôn giải phóng khí N2 và NH3 làm nghèo nitơ trong trầm tích.
Tuy nhiên, trầm tích bãi triều ở một số khu vực ven các đảo Trà Ngọ, Ba Mùn, Sậu Nam có nguồn dự trữ nitơ thuộc loại trung bình, hàm l−ợng Nts - 911,37 - 1347,01mg/kg trầm tích khô (Lăng Văn Kẻn và nnk, 2004).
Bảng 23. Hàm l−ợng trung bình một số chất hữu cơ và dinh d−ỡng trong các loại trầm tích bề mặt vịnh Bái Tử Long
Loại trầm tích Nts (mg/kg) Pts (mg/kg) Chc (%) Cát, bột lớn 397,60 167,06 0,26 Bùn bột nhỏ 450,77 172,78 0,38 Trung bình 392,96 (149,30 - 983,71) 164,60 (20,89 - 484,55) 0,23 (0,02 - 1,35)
• Dinh d−ỡng phospho
Phospho là chất dinh d−ỡng quan trọng, cần thiết trong quá trình sinh tr−ởng và phát triển của thực vật. Trong trầm tích, phospho tồn tại ở cả dạng vô cơ và hữu cơ, dạng phospho vô cơ −u thế hơn dạng hữu cơ. Dạng vô cơ là sản phẩm phong hoá từ lục địa do sông mang ra. Dạng hữu cơ chủ yếu từ nguồn cung cấp tại chỗ là mùn bã hữu cơ thực vật ngập mặn và động vật đáy vùng triều chỉ đ−ợc thực vật sử dụng sau khi khoáng hoá. Ng−ời ta đã chứng minh thực vật có thể sử dụng muối của các axit HPO3, H4P2O4 và H3PO4. Nh−ng thực tế nguồn dinh d−ỡng phospho chính của thực vật là các ion octhophosphat (HPO42-)
Khu vực vịnh Bái Tử Long chỉ có một số sông nhỏ đổ vào (lớn nhất là sông Mông D−ơng với l−u l−ợng dòng chảy khoảng 10,3m3/s- JICA, 1998), nguồn phospho vô cơ do sông cung cấp có thể là nhỏ so với các khu vực khác thuộc vùng ven bờ Hải Phòng- Quảng Ninh (trầm tích bãi triều thấp vùng biển ven bờ Hải Phòng - Quảng Ninh hàm l−ợng Pts 0,051 - 0,068% - Nguyễn Đức Cự và nnk, 1996).
Trầm tích tầng mặt vịnh Bái Tử Long rất nghèo phospho. Hàm l−ợng phospho tổng số (Pts) biến đổi trong khoảng t−ơng đối rộng từ 20,89 đến 484,55mg/kg trầm tích khô, trung bình 164,60mg/kg trầm tích khô. Hàm l−ợng Pts trung bình trong các trầm tích cát, bột lớn khoảng 167,06mg/kg khô, trong trầm tích bùn bột nhỏ khoảng 172,78mg/kg khô (bảng 23). Hàm l−ợng Pts trong các loại trầm tích khác nhau không có sự khác biệt lớn.
Phân tích số liệu cho thấy đa số các mẫu trầm tích (gần 70%) có mức hàm l−ợng Pts nằm trong khoảng từ 100 - 300mg/kg khô. Trầm tích có hàm l−ợng Pts cao hơn(>300mg/kg) và thấp hơn (<100mg/kg) chiếm khoảng 30% tổng số mẫu phân tích. Khoảng hàm l−ợng này cũng t−ơng tự kết quả phân tích một số mẫu trầm tích khu vực tây nam vịnh Bái Tử Long - Hạ Long năm 1998 (JICA- Nhật Bản) (Pts trong khoảng 120 - 320mg/kg khô).
Hàm l−ợng Pts trong trầm tích bãi triều ở một số khu vực ven các đảo so với toàn vịnh cũng không có sự khác biệt lớn. Trầm tích bãi triều ven các đảo thuộc loại nghèo phospho, hàm l−ợng Pts: 28,79 - 303,06mg/kg khô (Lăng Văn Kẻn và nnk, 2004). Điều này khẳng định thêm nguồn cung cấp phospho hiện tại từ thực vật ngập mặn và động vật đáy vùng triều là không đáng kể.
Nhìn chung, trầm tích tầng mặt vịnh Bái Tử Long có thành phần mùn bã hữu cơ thuộc loại rất nghèo đến nghèo, dinh d−ỡng nitơ từ nghèo đến trung bình và nghèo dinh d−ỡng phospho. Cá biệt, khu vực Vạn Cảnh - Ngọc Vừng đã bị ô nhiễm nhẹ bởi các chất hữu cơ. Hàm l−ợng trung bình các chất hữu cơ và dinh d−ỡng trong trầm tích bùn bột nhỏ lớn hơn trong trầm tích cát, bột lớn, tuy nhiên mức độ chênh lệch không lớn.