3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.2. Đánh giá tình trạng dinh dưỡngcủa nước mặt tại xã Cẩm Thanh
Từ các thông số phân tích được tại các vị trí ta tính toán chỉ số TRIX và đánh giá tình trạng dinh dưỡng của nước mặt tại xã Cẩm Thanh, được thể hiện trong bảng 3.4.
Bảng 3.3. Kết quả tính toán chỉ số TRIX ĐỢT 1 Thông số NN1 NN2 NN3 NN4 NN5 NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 DIN (mg/m3) 561 28730 13240 19820 2350 3140 3840 2210 7890 8100 14210 9020 3120 4820 5110 DIP (mg/m3) 210 14920 6180 12450 30 50 2730 3710 4390 4520 1530 3160 50 30 60 aD%O 89.2 81.71 62.62 91.39 95.12 65.23 80.39 69.23 85.63 87.36 83.92 78.61 82.53 73.1 62.3 Chl-a (mg/m3) 3.21 7.89 5.71 17.28 1.21 2.29 3.71 2.13 3.91 5.52 4.71 3.27 1.67 4.12 2.82
ĐỢT 2 Thông số NN1 NN2 NN3 NN4 NN5 NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 DIN (mg/m3) 8460 35420 17120 23280 3580 4940 20520 26710 12210 5320 9890 15690 8320 6190 7780 DIP (mg/m3) 120 15090 7930 3100 120 1710 5210 7590 6140 1910 3420 2630 250 30 160 aD%O 83.32 79.33 66.1 83.1 90.24 45.67 88.71 68.01 89.01 90.71 85.05 75.85 95.12 76.2 82.32 Chl-a (mg/m3) 8.36 16.64 9.17 6.64 0.54 3.44 5.03 14.04 5.62 2.53 2.89 3.84 1.98 2.72 3.28
Bảng 3.4. Kết quả tính toán TRIX và đánh giá tình trạng dinh dưỡng của nước mặt trong đợt 1 và đợt 2 tại xã Cẩm Thanh
Kí hiệu Đợt 1 Mức độ dinh
dưỡng Đợt 2
Mức độ dinh dưỡng
TRIXNN1 10.02 Trung bình 11.12 Trung bình
TRIXNN2 13.28 Quá giàu 13.62 Quá giàu
TRIXNN3 12.47 Phú dưỡng 12.85 Phú dưỡng
TRIXNN4 13.41 Quá giàu 12.58 Phú dưỡng
TRIXNN5 9.51 Trung bình 9.85 Trung bình
TRIXNT1 9.89 Nghèo 11.35 Trung bình
TRIXNT2 11.66 Trung bình 12.65 Phú dưỡng
TRIXNT3 11.32 Trung bình 13.16 Quá giàu
TRIXNT4 12.14 Trung bình 12.56 Phú dưỡng
TRIXNT5 12.29 Trung bình 11.56 Trung bình
TRIXRD1 12.03 Phú dưỡng 12.02 Phú dưỡng
TRIXRD2 11.97 Trung bình 12.15 Phú dưỡng
TRIXRD3 9.86 Nghèo 10.91 Trung bình
TRIXRD4 10.12 Nghèo 10.07 Trung bình
3.2.1. Đánh giá tình trạng dinh dưỡng tại xã Cẩm Thanh trong đợt 1
Kết quả tính toán TRIX từ 4 thông số (DIP, DIN, Chl-a và aD%O) theo công thức (1) cho thấy, vào đợt 1 TRIX dao động trong khoảng từ 9,51 – 13,41 (hình 3.5), các vị trí khảo sát đều ở mức siêu dinh dưỡng. Tại vị trí NN2, NN3, NN4 giá trị TRIX lại ở mức siêu phú dưỡng, cao nhất là TRIXNN4
= 13,41, đây là vị trí trên sông Đò gần ruộng lúa. Nguyên nhân là do vào thời điểm thu mẫu tại khu vực này người dân đã tiến hành trồng lúa vụ đầu tiên trong năm và sử dụng phân bón N, P, K để bón cho cây trồng. Nước mưa chảy tràn là nguyên nhân chính đưa một lượng lớn các chất dinh dưỡng nitơ, photpho trong phân bón từ đồng ruộng vào sông. Ngoài ra, khu vực này là nơi tập trung nhà hàng, khách sạn, homestay ven sông nhiều nhất tại xã Cẩm Thanh, mặc dù đã có những biện pháp xử lý nước thải nhưng với lượng du khách sử dụng dịch vụ đông cũng không tránh khỏi tình trạng xử lý quá tải tại nhà hàng dẫn đến rò rỉ và thải ra sông. Từ đó cũng thấy được những ảnh hưởng nghiêm trọng của nông nghiệp và nhà hàng, khách sạn đến chất lượng môi trường nước, có thể là nguyên nhân chính gây nên hiện tượng phú dưỡng.
Hình 3.5. Chỉ số dinh dưỡng TRIX môi trường nước mặt trong đợt 1
Theo hình 3.5 cho thấy tại khu vực nuôi tôm, vào đợt 1 chất lượng nước mặt được cải thiện hơn khu vực nông nghiệp. Nguyên nhân là do người dân đã tạm dừng nuôi tôm trong tháng 11, 12, vì thế lượng dinh dưỡng từ các ao nuôi thải ra môi trường đã được pha loãng bởi các trận mưa kéo dài và quá trình tự làm sạch nước. Đối với các vị trí RD3, RD4, RD5 do nằm sâu trong rừng dừa Bảy Mẫu nên chất lượng nước vào đợt 1 tương đối sạch hơn các khu vực khác.
3.2.2. Đánh giá nguy cơ phú dưỡng tại xã Cẩm Thanh vào đợt 2
Qua kết quả tính toán ở bảng 3.3 và hình 3.6 chúng ta thấy, vào đợt 2 TRIX dao động từ 9,85 – 13,62. Các vị trí khảo sát đang trong tình trạng dinh dưỡng siêu phú dưỡng, đặc biệt là vị trí NN2 với TRIXNN2 = 13,62. Nguyên nhân là vào đợt 2 các hoạt động nông nghiệp, du lịch và nuôi trồng thủy sản phát triển do đó lượng chất dinh dưỡng xả thải ra ngoài môi trường cao. Tại khu vực nuôi tôm, các vị trí NT2, NT3, NT4 cũng ở mức siêu phú dưỡng,
0 2 4 6 8 10 12 14 16 NN1 NN2 NN3 NN4 NN5 NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 TR IX Siêu phú dưỡng Phú dưỡng Trung bình
nguyên nhân là do hàm lượng protein chứa trong thức ăn thừa của ao tôm, các chất thải rắn được đào thải qua quá trình bài tiết của tôm kết hợp với tảo chết lắng xuống đáy ao và khuếch tán vào môi trường nước. Tại khu vực rừng dừa dinh dưỡng cũng ở mức siêu phú dưỡng, nguyên nhân do khu vực lấy mẫu gần nhà hàng Tuấn Liên 1 và khu dân cư xả trực tiếp nước thải chưa qua xử lý ra ngoài kênh.
Hình 3.6. Chỉ số dinh dưỡng TRIX môi trường nước mặt vào đợt 2 3.2.3. So sánh nguy cơ phú dưỡng tại xã trong đợt 1 và đợt 2
Theo hình 3.7 chúng ta thấy, mức độ dinh dưỡng tại xã vào đợt 2 cao hơn đợt 1 và các vị trí khảo sát đều trong tình trạng siêu phú dưỡng. Nguyên nhân là do người dân sử dụng phân bón quá mức dẫn đến tình trạng dư thừa do cây không hấp thụ hết. Đối với khu vực nuôi tôm, trong đợt 2 chất dinh dưỡng tăng vượt bậc so với đợt 1. Nguyên nhân là do trong đợt thu mẫu vào đợt 2 một số hộ nuôi tôm đã tiến hành thu hoạch và súc hồ chuẩn bị cho mùa vụ mới, vì vậy lượng chất dinh dưỡng dư thừa trong ao đồng loạt được chuyển ra sông. Tại khu vực rừng dừa, chất dinh dưỡng trong đợt 2 thấp hơn
0 2 4 6 8 10 12 14 16 NN1 NN2 NN3 NN4 NN5 NT1 NT2 NT3 NT4 NT5 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 T RIX
Nghèo dinh dưỡng Trung bình Phú dưỡng Siêu phú dưỡng
đợt 1, nguyên nhân là do các cơn mưa đã làm xáo trộn các trầm tích trong rừng dừa, do đó các chất dinh dưỡng lắng đọng trong trầm tích có xu hướng dịch chuyển vào trong nước, đặc biệt là photpho.
Hình 3.7. Chỉ số dinh dưỡng TRIX môi trường nước mặt trong đợt 1 và đợt 2
Từ quá trình phân tích và nghiên cứu chúng tôi kết luận rằng nước mặt tại xã Cẩm Thanh đang bị phú dưỡng ở nhiều nơi, chất thải từ nông nghiệp là nguồn gây ô nhiễm cao nhất ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt và gia tăng nguy cơ phú dưỡng nước trong cả đợt 2 và đợt 1. Tiếp theo là nguồn thải từ các ao nuôi tôm với hàm lượng chất dinh dưỡng dư thừa gây phú dưỡng nước sau các đợt thu hoạch và súc hồ.
3.3. Tương quan giữa chỉ số dinh dưỡng TRIX với các thông số DIN, DIP. DIP.
Với mục đích đánh giá khả năng áp dụng chỉ số dinh dưỡng TRIX trong đánh giá mức độ phú dưỡng hệ sinh thái, từ kết quả phân tích các chỉ số môi trường và chỉ số dinh dưỡng TRIX, chúng tôi tiến hành phân tích mức độ tương quan giữa TRIX với DIN và DIP. Xem xét tương quan tuyến tính giữa các biến khảo sát dựa vào hệ số tương quan (r).
0 2 4 6 8 10 12 14 16 T R IX Mùa mưa Mùa khô
Nghèo dinh dưỡng Trung bình Phú dưỡng Siêu phú dưỡng
Hình 3.8. Tương quan giữa chỉ số TRIX với thông số DIN và DIP
Kết quả phân tích tương quan cho thấy, chỉ số TRIX tương quan thuận với thông số DIN và DIP trong cả 2 mùa. Vào đợt 1 TRIX và DIN ở mức “tương quan chặt” với r = 0,802 (pvalue = 0,004) (hình 3.8 (B)), trong khi đó TRIX và DIP có mức “tương quan vừa” với hệ số tương quan r = 0,676 (pvalue
= 0,009) (hình 3.8 (D)). Vào đợt 2 TRIX và DIP ở mức “tương quan chặt” với r = 0,925 (pvalue = 0,019) (hình 3.8 (C)), nhưng TRIX và DIN lại ở mức “tương quan vừa” với hệ số tương quan r = 0,682 (pvalua = 0,003) (hình 3.8 (A)).
3.4. Tương quan giữa chỉ số dinh dưỡng TRIX với thông số Chlorophyll-a
Với mục đích đánh giá khả năng áp dụng chỉ số dinh dưỡng TRIX trong đánh giá mức độ phú dưỡng hệ sinh thái, chúng tôi tiến hành phân tích mức độ tương quan giữa TRIX với Chl-a.
(A) (B)
(B)
Hình 3.9. Tương quan giữa chỉ số TRIX với thông số Chlorophyll-a
Xem xét tương quan tuyến tính giữa các biến khảo sát dựa vào hệ số tương quan (r) cho thấy vào đợt 2 chỉ số TRIX và Chl-a có “tương quan chặt” với nhau, hệ số tương quan r = 0,783 (pvalue = 0,011) (hình 3.9 (B)), tuy nhiên vào đợt 1 thì 2 chỉ số này lại có mức “tương quan vừa” với r = 0,682 (pvalue
=0,005) (hình 3.9 (A)).
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
1. Qua phân tích các chỉ tiêu lý, hóa tại xã Cẩm Thanh cho thấy chất lượng môi trường nước của từng khu vực có sự khác nhau. Nhìn chung, các thông số N-NO2-, N-NH4+, P-PO43- tại khu vực nông nghiệp và khu vực nuôi tôm đa số vượt tiêu chuẩn cho phép. Đồng thời, hàm lượng các chất có sự biến động khác nhau giữa 2 mùa, đợt 2 có xu hướng cao hơn đợt 1. Tuy nhiên, tại các vị trí nằm sâu trong rừng dừa hầu hết các thông số N-NO3-, N- NO2- và P-PO43- đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 08- MT:2015/BTNMT cột B1, nước ở đây tương đối sạch so với những khu vực còn lại.
2. Tình trạng dinh dưỡng trong nước mặt xã Cẩm Thanh được đánh giá bằng chỉ số TRIX qua đợt 1 và đợt 2 thể hiện như sau: khu vực nông nghiệp đa số các vị trí khảo sát đều ở mức quá giàu dinh dưỡng, chất lượng nước tại khu vực này bẩn do hàm lượng chất dinh dưỡng cao. Riêng khu vực nuôi tôm, các vị trí khảo sát ở mức siêu phú dưỡng, tuy nhiên vào đợt 2 dinh dưỡng cao hơn đợt 1. Tại khu vực rừng dừa, vị trí khảo sát gần khu dân cư sinh sống và trong rừng dừa đều ở mức siêu phú dưỡng.
3. Chỉ số TRIX có tương quan thuận với các thông số DIN, DIP và Chlorophyll-a cho thấy có thể sử dụng chỉ số TRIX trong việc đánh giá mức độ phú dưỡng hệ sinh thái.
KIẾN NGHỊ
1. Từ các kết quả phân tích được, ta thấy chất lượng môi trường nước mặt tại xã đang bị ô nhiễm ở nhiều nơi. Do đó, để cải thiện chất lượng nguồn nước cần có sự phối hợp chặt chẽ của các ban ngành quản lý, chính quyền và cộng đồng địa phương để hạn chế đến mức thấp nhất mức độ xả thải xuống dòng sông.
2. Cần thực hiện phân tích các mẫu nước trong nhiều đợt để chứng minh tính hiệu quả và khả năng ứng dụng cao của chỉ số dinh dưỡng TRIX khi áp dụng tại vùng cửa sông ven biển Việt Nam.
3. Xây dựng bản đồ phân vùng mức độ phú dưỡng tại xã Cẩm Thanh phục vụ công tác quản lý của chính quyền và truyền thông cho người dân địa phương.
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
[1] Bộ Tài nguyên và Môi trường (2005), Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia.
[2] Lê Huy Bá và Lâm Minh Triết (2000), Sinh thái môi trường ứng dụng, NXB Khoa học và Kỹ thuật, tr.35-69.
[3] Nguyễn Thúy Lan Chi, Hoàng Khánh Hòa và Trương Văn Hiếu (2015), Đề xuất giải pháp ngăn chặn hiện tượng tảo nở hoa ở hồ Xuân Hương, thành phố Đà Lạt, Tạp chí Khoa học và Ứng dụng, 21, tr. 72-75.
[4] Nguyễn Hữu Đại (2007), Đánh giá hiện trạng tài nguyên đất ngập nước (chủ yếu là dừa nước) ở hạ lưu sông Thu Bồn (Quảng Nam) và các giải pháp quản lý, bảo vệ, phục hồi, Báo cáo khoa học, viện Hải Dương Học, Nha Trang.
[5] Hoàng Kim Giao, Bùi Thị Oanh và Đào Lệ Hằng (2008), Ô nhiễm môi trường trong chăn nuôi gia súc, gia cầm tập trung và các giải pháp khắc phục, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 4, tr. 23-34. [6] Phan Nguyên Hồng, Lê Xuân Tuấn và Vũ Thục Hiền (2007), Vai trò của
hệ sinh thái rừng ngập mặn và rạn san hô trong việc giảm nhẹ thiên tai và cải thiện cuộc sống ven biển, NXB Nông nghiệp Hà Nội. [7] Nguyễn Văn Hợp, Phạm Nguyễn Anh Thi, Nguyễn Hữu Hoàng và cộng
sự (2012), Chất lượng nước và tình trạng phú dưỡng các hồ trong Kinh thành Huế, Tạp chí Khoa học, Đại học Huế, 4(73 ), tr. 93-102. [8] Lê Thị Ngọc Hương (2013), Cây dừa nước Cẩm Thanh, truy cập ngày 20-3-2016, tại trang web http://rungduabaymau.com/vi/news/Hoi- An/Cay-dua-nuoc-Cam-Thanh-512.html
[9] Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh và Nguyễn Quốc Việt (2007), Chỉ thị sinh học môi trường, NXB Giáo dục, tr.106-111.
[10] Cao Phương Nam và các cộng sự (2009), Kết quả nghiên cứu đánh giá ô nhiễm, phú dưỡng nước mặt của một số tuyến kênh nối sông Tiền, sông Hậu thuộc các tỉnh Vĩnh Long, Đồng Tháp, Tiền Giang, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 8, tr. 50-56.
[11] Nguyễn Thế Tiến, Phùng Chí Sỹ và Huỳnh Thị Minh Hằng (2006), Các vấn đề môi trường trong quá trình đô thị hóa – công nghiệp hóa ở thành phố Đà Nẵng, Tạp chí phát triển KH&CN, 9, tr. 75-85.
[12] Lê Trình (1997), Quan trắc và kiểm soát ô nhiễm môi trường, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 226 trang.
[13] UBND thành phố Hội An (2006), Đề án: Một số giải pháp chủ yếu xây dựng xã Cẩm Thanh – làng quê sinh thái đặc thù từ nay đến năm 2010 và những năm tiếp theo, 15 trang.
[14] UBND xã Cẩm Thanh (2014), Báo cáo tình hình kinh tế - xã hội – an ninh quốc phòng năm 2014 và phương hướng nhiệm vụ năm 2015. [15] UBND xã Cẩm Thanh (2014), Báo cáo tình hình kinh tế - xã hội năm
2014.
[16] Nhã Văn (2008), Tình hình ô nhiễm môi trường ở nước ta, Tạp chí Người xây dựng, 10, tr. 45-50.
[17] Nguyễn Thị Cẩm Yến (2010), Đánh giá tình trạng dinh dưỡng và đề xuất giải pháp kiểm soát phú dưỡng của nước hồ trong kinh thành Huế, Luận văn Thạc sĩ Khoa học Môi trường và Bảo vệ môi trường, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế.
Tài liệu tiếng Anh
[18] Brian Walker, C. S. Holling, Stephen R. Carpenter và Ann Kinzig (2004), Resilience, Adaptability and Transformability in Social– ecological Systems, Ecology and Society,9 (2), tr. 5-12.
[19] David J. Rapport và các cộng sự (2001), Ecosystem health: Definitions, assessment and case studies, Tập II, Encyclopedia of Life Support Systems.
[20] De Villiers S (2007), The deteriorating nutrient status of the Berg River, South Africa, Water SA, 33(5), tr. 659-664.
[21] EC (2000), "Directive of the European parliament and of the council 2000/60/EC establishing a framework for community action in the field of water policy", Journal of the European Communities, 327, tr. 1-72.
[22] C. Folke và các cộng sự (2004), "Regime Shifts, Resilience, and Biodiversity in Ecosystem Management", Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 35, tr. 557-581.
[23] G. Alves và các cộng sự (2013), "Eutrophication and water quality in a tropical Brazilian estuary", Journal of Coastal Research, 4(65), tr. 7-12.
[24] Garg J. và Garg H.K (2002), Nutrient loading and its consequences in a lake ecosystem, Tropical Ecology, 43(2), tr. 335-358.
[25] Holling và C.S (1973), "Resilience and stability of ecological systems",
Annual Review of Ecology and Systematics,4, tr. 1-23.
[26] Makia M. Al-Heuje, H. T. Al-saad và N. A. Hussain (2014), "Application of (TRIX) index to evaluate the trophic status of the middle part of Shatt Al-Arab river, South of Iraq", Indian journal of applied research, 4(5), tr. 131-136.
[27] Parlamento Italiano (1999), Monitoraggio e Classificazione delle Acque in Funzione degli Obiettivi di Qualita Ambientale, Decreto Legislativo 11 maggio 1999, n. 152, Allegato I.
[28] M. Pettine và các cộng sự (2007), A revisitation of TRIX for trophic status assessment in the light of the European water framework directive: Application to Italian coastal waters, Marine Pollution Bulletin, 54, tr. 1413–1426.
[29] Primpas I. và Karydis M. (2011), Scaling the trophic index (TRIX) in oligotrophic marine environments, Environmental monitoring and assessment, 178(1-4), tr. 69-257.
[30] Rapport D. J. và Whitford W. G. (1999), How ecosystems repond to stress: common properties of arid and aquatic systems, BioScience, 49, tr. 193-203.
[31] Robert Costanza và Michael Mageau (1999), What is a healthy ecosystem?, Aquatic Ecology, 33, tr. 105-115.
[32] Robert G. Wetzel (2011), Limnology: Lake and river ecosystems, 3rd edition, Academic press, tr.170 - 188.
[33] Romero JR và các cộng sự (2002), Seasonal water quality of shallow and eutrophic Lake Pamvotis, Greece: Implications for restoration,
Hydrobiologia, 474(1-3), tr. 91-105.
[34] Sven E. Jorgensen, Fu-Liu Xu và Robert Costanza (2010), Handbook of Ecological indicators for assessment of ecosystem health, 2nd, ed, CRC Press.
[35] UNEP (2003), Eutrophication monitoring strategy of MEDPOL, UNEP(DEC)/MED WG 231/14, Athens, 22 trang.
[36] Vollenweider. R. A. và các cộng sự (1998), Characterization of the trophic conditions of marine coastal waters with special reference to the NW Adriatic Sea: Proposal of a trophic scale. turbity and generalized water quality index, Environmetrics, 9, tr. 329-357. [37] Wisconsin state lab of hygiene (1991), ESS Method 150.1: Chlorophyll –
Spectrophotometric, Tập 3, 359-363.
[38] Xiao-e Y ANG và các cộng sự (2008), "Mechanisms and assessment of water eutrophication", Joumal of Zhejiang University SCIENCE B, 9(3), tr. 197-209.
PHỤ LỤC
Hình 2. Mẫu nước Hình 1. Lấy mẫu nước mặt