2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.2. Các phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
Các công tác nghiên cứu thực địa phục vụ cho cơng tác nghiên cứu địa hóa mơi trường đầm Thị Nại bao gồm các nội dung sau:
2.3.2.1 Khảo sát nghiên cứu địa hoá - cảnh quan đới ven bờ
Khảo sát nghiên cứu địa hóa – cảnh quan đới ven bờ đầm Thị Nại được thực hiện trước và trong q trình điều tra, khảo sát lấy mẫu mơi trường nước và trầm tích của đầm Thị Nại. Trong q trình khảo sát nghiên cứu địa hố - cảnh quan đới ven bờ đầm Thị Nại khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới đặc điểm địa hố mơi trường đới ven bờ của đầm như địa hình, thực vật, thủy động lực, hoạt động nhân sinh…
nhằm có hệ thống thơng tin kinh tế- xã hội phục vụ cho nghiên cứu như: các khu vực đổ thải ra đầm Thị Nại, các hoạt động kinh tế đã và đang diễn ra, các dự án phát triển sẽ thực hiện, các nguồn ô nhiễm, hiện trạng khai thác, sử dụng tài nguyên, các vấn đề môi trường và các giải pháp bảo vệ môi trường, tài nguyên của khu vực đầm Thị Nại.
2.3.2.2. Phương pháp lẫy mẫu ngoài thực địa
+ Lấy mẫu nước và trầm tích
Các mẫu nước được lấy theo tiêu chuẩn TCVN 5998 – 1995 (ISO 5667 – 9:1992) và theo TCVN 6663-3:2008.
Các mẫu trầm tích được lấy theo TCVN 6663-13:2015; TCVN 6663-19:2015
và theo TCVN 6663-15:2004.
Tổng số vị trí lấy mẫu nước và trầm tích (điểm) đã lấy: 35 điểm (Hình 2.2). Tại các vị trí này lấy các loại mẫu như: Các chỉ tiêu hóa lý (nhiệt độ, pH, Eh, độ muối, dầu, TSS…), các anion trong nước và trong trầm tích, các kim loại nặng trong mơi trường nước và trong trầm tích (Cu, Pb, Hg, Zn v.v…). Vị trí cụ thể được thiết kế như sau:
Vị trí lấy mẫu được thiết kế theo mặt rộng của đầm Thị Nại, khoảng cách giữa các vị trí lấy mẫu trung bình khoảng 0,8×1,5km. Với tổng số vị trí lấy mẫu theo mặt rộng là: 28 điểm.
Ngoài ra, tại các khu vực đổ thải ra đầm như cửa sông, các khu vực ni trồng thủy hải sản, các khu vực có khả năng bị ảnh hưởng bởi các hoạt động dân sinh trên đất liền… Vị trí lẫy mẫu nước được đan dầy hơn với số lượng mẫu lấy là: 7 điểm. Cụ thể tại các vị trí sau:
Khu vực cửa sông Kôn: 3 điểm Khu vực cửa sông Hà Thanh: 2 điểm Khu vực cảng Thị Nại, cảng Cá: 2 điểm
+ Lấy mẫu nước phân tích các chỉ tiêu sinh hóa trong mơi trường nước.
Đây là các chỉ tiêu cơ bản dùng để đánh giá chất lượng nước (DO, COD, BOD5, Coliform). Trong thủy vực tự nhiên và trong các ao ni cá, bên cạnh q trình
hơ hấp của thủy sinh vật làm giảm lượng oxy, cịn phải chú ý tới q trình biến đổi của các chất hữu cơ (biến đổi hóa học và sinh học) cũng gây tiêu hao oxy rất lớn và mật độ vi khuẩn Coliform. Nếu không sẽ rất dễ gặp tình trạng thiếu hụt oxy nghiêm trọng, nhiều khi làm cá chết ngạt hàng loạt.
Vị trí lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu sinh hóa được thiết kế ở các khu vực có hoạt động ni trồng thủy hải sản, các khu vực đổ thải do các hoạt động dân sinh và các khu vực cửa sơng chính trong vùng nghiên cứu. Cụ thể ở 6 vị trí sau: Khu vực cửa sông Kôn đổ vào đầm, khu vực Cồn Chim, Khu vực cửa sông Hà Thanh, khu vực trung tâm đầm Thị Nại, khu vực cảng Thị Nại, khu vực cảng cá (Hình 2.2).
+ Lấy mẫu trầm tích phân tích các hợp chất OCPs và PCBs.
Các chất ô nhiễm hữu cơ bền OCPs và PCBs là những chất hóa học tồn lưu lâu dài trong môi trường. Do bản chất bền vững được tích tụ lâu dài trong môi trường đất được vận chuyển ra biển tham gia vào q trình lắng đọng của trầm tích hiện đại như vậy chúng được sử dụng làm hợp chất “đánh dấu” trong mẫu trầm tích và thường được sử dụng để đánh giá sự dư thừa của các hợp chất có trong thuốc bảo vệ thực vật dùng cho hoạt động sản xuất nông nghiệp (OCPs) và chất thải của hoạt động sản xuất cơng nghiệp (PCBs) có khả năng tích lũy sinh học thơng qua chuỗi thức ăn và tác động xấu đến sức khỏe con người như ngộ độc, ung thư và đột biến gen. Do tính bền vững cao và các hợp chất này thường có hàm lượng thường rất nhỏ cỡ ng/g và tồn lưu nhiều trong môi trường trầm tích nên thường được đánh giá trong mơi trường trầm tích.
Vị trí lấy mẫu trầm tích để đánh giá các hợp chất này là các khu vực trầm tích ít bị biến động. Các khu vực gần các khu vực dân sinh có hoạt động sản xuất nơng nghiệp và các khu vực có hoạt động xả thải của hoạt động sản xuất cơng nghiệp ra đầm. Cụ thể vị trí lấy mẫu tại các vị trí sau: ven bờ Lạc Điền (xã Phước Thắng), phía tây Cồn Chim (xã Phước Sơn), phía đơng khu vực Nhân Ân (xã Phước Trạch), phía tây Hội Sơn (3 điểm), phía Đơng Nam núi Hang Dơi. (Hình 2.2).
2.3.3. Các phương pháp phân tích mẫu trong phịng + Các phương pháp phân tích mẫu nước
Các phương pháp phân tích mẫu nước được thực hiện theo hướng dẫn trong Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển (QCVN 10- MT:2015/BTNMT). Cụ thể như sau:
- Xác định nhiệt độ theo TCVN 4557 - 1998;
- Xác định pH theo TCVN 6492 – 1999 (ISO 10523 – 1994);
- Xác định chất rắn lơ lửng (TSS) – Phương pháp lọc theo TCVN 6625 – 2000 (ISO 11923 – 1997);
- Xác định oxy hòa tan – phương pháp Winkler - TCVN 5499 – 1995; - Xác định nhu cầu oxy hóa học - TCVN 6491 – 1999 (ISO 6060 – 1989); - Xác định các anion: PO43-, SO42-, NO3- bằng sắc ký lỏng ion theo TCVN 6494-1:2011 (ISO 10304-1:2007)
- Xác định Cu, Zn, Cd, Pb – phương pháp hấp thụ nguyên tử theo TCVN 6193 – 1996 (ISO 8288 – 1986);
- Xác định Mangan (Mn) - Phương pháp trắc quang dùng fomaldoxim theo TCVN 6002:1995 (ISO 6333:1986);
- Xác định Thủy ngân (Hg) - Phương pháp dùng phổ huỳnh quang nguyên tử. theo TCVN 7724:2007 (ISO 17852:2006);
- Xác định Asen (As) - Phương pháp đo hấp thụ nguyên tử (kỹ thuật hydrua) theo TCVN 6626:2000 (ISO 11969:1996);
- Phân tích Tổng dầu, mỡ khoáng - Phương pháp chiếu hồng ngoại theo
TCVN 7875:2008;
- Phát hiện và đếm vi khuẩn coliform. Phần 1. phương pháp màng lọc – TCVN 6187 – 1 – 1996 (ISO 9308 – 1 – 1990).
+ Các phương pháp phân tích mẫu trầm tích
Các phương pháp phân tích mẫu trầm tích được thực hiện theo hướng dẫn trong Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng trầm tích (QCVN 43 : 2012/BTNMT). Cụ thể các phương pháp phân tích mẫu áp dụng như sau:
- Xác định các anion: PO43-, SO42-, NO3- bằng sắc ký lỏng ion theo TCVN 6494-1:2011 (ISO 10304-1:2007);
- Xác định Cu, Pb, Mn, Zn theo TCVN 6496:2009 - Chất lượng đất - Xác định crom, cadimi, coban, đồng, chì, mangan, niken, kẽm trong dịch chiết đất phá mẫu bằng nước cường thủy. Các phương pháp hấp thụ nguyên tử;
- Xác định As, Sb theo TCVN 8467:2010 (ISO 20280:2007) Chất lượng đất - Xác định asen, antimon và selen trong dịch chiết đất phá mẫu bằng nước cường thủy - phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử theo kỹ thuật nhiệt điện hoặc tạo hydrua. - Xác định Hg theo .TCVN 8882: 2011 (ISO 16772: 2004) Chất lượng đất - Xác định thủy ngân trong dịch chiết đất phá mẫu bằng nước cường thủy dùng quang phổ hấp thụ nguyên tử hơi - lạnh hoặc quang phổ hấp thụ nguyên tử huỳnh quang hơi - lạnh.
- Xác định các hợp chất OCPs và PCBs theo TCVN 8601: 2009 (ISO 10382: 2002) Chất lượng đất - Xác định hóa chất bảo vệ thực vật clo hữu cơ và polyclo biphenyl - Phương pháp sắc ký khí với detector bẫy electron.
2.3.4. Phương pháp thống kê xử lý kết quả nghiên cứu
Từ các tài liệu thu thập và tổng hợp đã có áp dụng các phương pháp thống kê trong việc tổng hợp, xử lý các tài liệu phục vụ cho luận giải các kết quả nghiên cứu của luận văn;
+ Sử dụng các phương pháp thơng kê tốn học bằng phần mềm tin học để xử lý số liệu bao gồm:
- Tính tốn các thơng số thống kê (giá trị nhỏ nhất, lớn nhất, trung bình, độ lệch chuẩn, hệ số biến phân CV… dùng phần mềm Excell.
- Vẽ biểu đồ theo thời gian và đồ thị biến thiên hàm lượng các nguyên tố theo mặt cắt từ đỉnh đầm tới cửa đầm bằng phần mềm Excel.
+ Vẽ sơ đồ thể hiện sự phân bố không gian của các đối tượng nghiên cứu dùng phần mềm Mapinfor 15.0.
Chương 3 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÓA MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀ TRẦM TÍCH ĐẦM THỊ NẠI
3.1.1. Đặc điểm địa hóa mơi trường nước đầm Thị Nại
3.1.1.1. Đặc điểm các thơng số hóa - lý mơi trường nước đầm Thị Nại
Các thơng số hóa - lý của mơi trường nước mặt ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng và phát triển của sinh vật thủy sinh. Sau đây là đặc điểm một số thơng số hóa lý tiêu biểu trong môi trường nước tầng mặt đầm Thị Nại.
+ Nhiệt độ nước tầng mặt
Nhiệt độ của nước ảnh hưởng đến khả năng hòa tan, làm gia tăng tốc độ phản ứng tăng hoạt tính của các chất gây ơ nhiễm. Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của hầu hết thủy sinh vật trong khoảng 20 – 300C. Trong đầm Thị Nại nhiệt độ nước tầng mặt dao động trong khoảng từ 23 – 29,50
C. Nguồn cung cấp nhiệt cho đầm chủ yếu từ bức xạ mặt trời và nhiệt độ khơng khí. Tuy nhiên, nhiệt độ nước trong đầm cũng bị ảnh hưởng bời lượng nước mùa mưa lũ làm cho nhiệt độ trong đầm vào mùa mưa thấp hơn mùa khô.
+ Giá trị pH, Eh
pH là một trong những thông số quan trọng và được sử dụng thường xuyên nhất dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm của môi trường nước, sự keo tụ và khả năng ăn mịn. Vì thế việc phân tích pH để đánh giá chất lượng môi trường nước là rất quan trọng. Khi chỉ số pH < 7 thì nước có mơi trường axít; pH > 7 thì nước có mơi trường kiềm, điều này thể hiện ảnh hưởng của hoá chất khi xâm nhập vào môi trường nước. Giá trị pH thấp hay cao đều có ảnh hưởng nguy hại đến thuỷ sinh.
Sinh vật thủy sinh thường thích ứng tốt trong mơi trường nước có giá trị pH từ 6,5 - 8,5. Giá trị pH trong môi trường nước tầng mặt tại Đầm Thị Nại biến đổi từ môi trường axit yếu (khu vực cửa sông Kôn và sông Hà THanh) và tăng dần ra khu vực cửa đầm tại đây nước biển có mơi trường kiềm yều (pH=8,0). Trong tồn vùng pH dao động trong khoảng 6,5-8,4, đạt giá trị trung bình 7,64 cịn giá trị Eh trong
mơi trường nước tầng mặt khá ổn định, dao động trong khoảng 117-156mV, trung bình 134mV (bảng 3.1).
Bảng 3.1. Tham số một số chỉ tiêu hóa – lý mơi trường nước tầng mặt Đầm Thị Nại (N = 35 mẫu) Chỉ tiêu Đơn vị Cmin Cmax Ctb CV(%) QCVN 10- MT:2015/BTNMT pH 6,50 8,40 7,64 ± 0,62 8,15 6,5 – 8,5 Eh mV 117,00 156,00 134,08 ± 2,84 2,15 - TSS mg/l 1,2 75,1 17,8 ± 21,16 119,12 50 Độ muối (o/oo) 1,10 33,20 16,66 ± 7,87 51,75 - Tổng dầu mỡ khoáng mg/l 0,20 0,10 0,17 ± 0,02 12,94 0,5 + Độ muối
Độ muối của môi trường nước chủ yếu là do ảnh hưởng nồng độ của muối NaCl, còn lại là muối magiê, canxi, kali sulfat và bicarbonat. Độ muối của nước ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng và năng suất đến hầu hết các thủy, hải sản nước lợ và nước mặn.
Trong môi trường nước tầng mặt dao động trong khoảng 1,1- 33,2 ‰, đạt giá trị trung bình 16,66 ‰, phân bố khơng đồng đều trong môi trường nước mặt (V= 51,75%). Theo đồ thị biến thiên độ muối trong đầm từ khu vực đỉnh đầm đến cửa đầm cho thấy độ muối của vùng nghiên cứu chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi nguồn nước ngọt chuyển ra từ các hệ thống các con sông trong vùng (sông Kôn, sông Hà Thanh,…) (Hình 3.5).
Hình 3.1. Phân bố độ muối trong nước đầm Thị Nại nước đầm Thị Nại
Hình 3.2. Biến thiên độ muối từ đỉnh đầm ra cửa đầm cửa đầm
(Ghi chú: Vùng A: đỉnh đầm; Vùng B: giữa đầm; Vùng C: cửa đầm)
+ Đặc điểm phân bố tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
Chất rắn lơ lửng nói riêng và tổng chất rắn nói chung có ảnh hưởng đến chất lượng nước trên nhiều phương diện. Hàm lượng chất rắn hoà tan trong nước thấp làm hạn chế sự sinh trưởng hoặc ngăn cản sự sống của thuỷ sinh. Hàm lượng chất rắn hoà tan trong nước cao thường có vị. Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước cao gây nên cảm quan khơng tốt cho nhiều mục đích sử dụng; ví dụ như làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước, do vậy ảnh hưởng đến quá trình quang hợp dưới nước, gây cạn kiệt tầng ô xy trong nước nên ảnh hưởng đến đời sống thuỷ sinh như cá, tôm. Chất rắn lơ lửng có thể làm tắc nghẽn mang cá, cản trở sự hô hấp dẫn tới làm giảm khả năng sinh trưởng của cá, ngăn cản sự phát triển của trứng và ấu trùng.
Các chất rắn thường được phân tán trong nước với dạng lơ lửng khơng tan hoặc dạng tan. Chất rắn lơ lửng có thể là các hạt chất vô cơ, hữu cơ kể cả các hạt chất lỏng không trộn lẫn với nước. Các hạt có bản chất vơ cơ có thể là các hạt đất sét, phù sa, hạt bùn...Hạt có bản chất hữu cơ thường là sợi thực vật, tảo, vi khuẩn.
Trong nước tầng mặt đầm Thị Nại tổng chất rắn lơ lửng có hàm lượng dao động trong khoảng 1,2-75,1mg/l, đạt giá trị hàm lượng trung bình 17,8mg/l (bảng 3.1). Trong đầm Thị Nại tổng chất rắn lơ lửng hình thành các khu vực có hàm lượng cao vượt tiêu chuẩn cho phép (50mg/l) tập trung chủ yếu ở khu vực cửa sông Kôn đổ vào đầm Thị Nại (55,2-75,1mg/l).
+ Tổng dầu mỡ khống
Kết quả phân tích nồng độ dầu trong nước tầng mặt cho thấy hàm lượng dầu dao động trong khoảng 0,1-0,2mg/l, đạt giá trị trung bình 0,17mg/l (bảng 3.1). Phân bố khá đồng đều trong môi trường nước mặt (V= 12,94 %). Khu vực có hàm lượng dầu cao trong nước tập trung chủ yếu ở khu vực có hoạt động giao thơng đường thủy tấp nập như khu vực neo đậu tàu thuyền tại phường Hải Cảng và cảng Thị Nại (0,19 - 0,2mg/l).
3.1.1.2. Đặc điểm các chỉ tiêu sinh - hóa trong nước đầm Thị Nại + Lượng oxy hòa tan (DO)
Ơ xy có mặt trong nước một mặt được hồ tan từ ơ xy trong khơng khí, một mặt được sinh ra từ các phản ứng tổng hợp quang hoá của tảo và các thực vật sống trong nước. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hồ tan ơ xy vào nước là nhiệt độ, áp suất khí quyển, dịng chảy, địa mạo, địa hình. Giá trị DO trong nước phụ thuộc vào tính chất vật lý, hố học và các hoạt động sinh học xảy ra trong đó. Phân tích DO cho ta đánh giá mức độ ơ nhiễm nước và kiểm tra quá trình xử lý nước thải tại các khu vực đổ thải ra mơi trường đầm. Các sơng hồ, đầm phá có hàm lượng DO cao được coi là khoẻ mạnh và có nhiều lồi sinh vật sống trong đó. Khi DO trong nước thấp sẽ làm giảm khả năng sinh trưởng của động vật thuỷ sinh, thậm chí làm biến mất hoặc có thể gây chết một số loài nếu DO giảm đột ngột. Nguyên nhân làm giảm DO trong nước là do việc xả nước thải công nghiệp, nước mưa tràn lôi kéo các chất thải nông nghiệp chứa nhiều chất hữu cơ, lá cây rụng vào nguồn tiếp nhận. Vi sinh vật sử dụng ô xy để tiêu thụ các chất hữu cơ làm cho lượng ô xy giảm.
Trong nước đầm Thị Nại dao động trong khoảng 4,6 – 7,3 mg/l, trung bình 6,3 mg/l. So với QCVN 10-MT:2015/BTNMT (≥5 mg/l) dùng vào mục đích ni trồng
thủy sản và bảo tồn thủy sinh có thể thấy hầu hết các mẫu đều có giá trị đạt quy chuẩn,