Phƣơng pháp Mô tả Liệt kê bằng chứng Trình bày từng dịng bằng chứng độc lập, riêng rẽ Sử dụng đánh giá của chuyên gia Tổng hợp các dòng bằng chứng một cách định tính Tiêu chuẩn nguyên nhân – hậu quả
Căn cứ trên các tiêu chuẩn để xác định mối quan hệ nhân – quả giữa tác nhân và thụ thể
Logic Đánh giá chuẩn hóa từng dòng bằng
chứng dựa trên các mơ hình logic định tính
Cho điểm Tổng hợp nhiều dòng bằng chứng bằng
cách chấm điểm hoặc xếp hạng đơn giản
Chỉ số Tổng hợp nhiều dòng bằng chứng thành
một đơn vị đo thống nhất căn cứ trên mơ hình thực nghiệm
Lượng hóa Tổng hợp các đánh giá trên cơ sở các phân tích và phương pháp thống kê chính quy
Định lượng Định tính
Hình 2.3: Các dòng bằng chứng trong áp dụng trong phương pháp TRIAD Khi tiến hành đánh giá rủi ro sinh thái theo phương pháp TRIAD cần tiến hành theo Khi tiến hành đánh giá rủi ro sinh thái theo phương pháp TRIAD cần tiến hành theo 3 bước như sau:
1. Lượng hóa dữ liệu đầu vào: trong trường hợp tối ưu, tất cả các thông tin đầu vào cần ở dạng định lượng để có thể đưa về cùng 1 thang tỷ lệ (tỷ lệ hóa) phục vụ cho việc tổng hợp kết quả từ 3 dòng bằng chứng.
2. Tỷ lệ hóa: dữ liệu chỉ có thể sử dụng trong TRIAD khi chúng có thể tỷ lệ hóa thành các giá trị trong khoảng từ 0 đến 1, trong đó 0 là điểm mốc hay điểm đối chứng mà tại đó mẫu phân tích có chất lượng tốt hoặc giá trị được lấy từ các mơ hình lý thuyết, từ thí nghiệm; 1 là giá trị tối đa được các chuyên gia suy luận hoặc được rút ra từ mơ hình lý thuyết. Các chun gia phân tích có thể sử dụng các thuật tốn để tỷ lệ hóa số liệu trong khoảng từ 0 – 1.
3. Tổng hợp kết quả: trong mỗi dòng bằng chứng, số liệu của từng phân tích được tổng hợp và có trọng số bằng nhau. Sau đó, một trọng số rủi ro duy nhất được rút ra đối với mỗi điểm phân tích. Trọng số rủi ro trong khoảng 0-1 và được chia thang bậc như sau:
Hóa học và tai biến thiên nhiên
Kinh tế - Xã hội
Risk
0 – 0,2: Rủi ro thấp
0,2 – 0,4 : Rủi ro tương đối thấp 0,4 – 0,5: Rủi ro trung bình 0,5 – 0,7: Rủi ro tương đối cao 0,7 – 0,8: Rủi ro cao
0,8 – 1: Rất cao
Phương pháp Triad tiếp cận theo từng lớp (Hình 2.4), ưu điểm của việc tiếp cận theo lớp là tăng hiệu quả - giảm chi phí khi thực hiện nghiên cứu. Nếu như trong lớp thứ 1 của mơ hình Triad, kết quả được thống nhất và đáng tin cậy thì có thể hồn thành ERA. Nếu kết quả có mẫu thuẫn hay cịn nghi ngờ về tính khơng chắc chắn của các dòng bằng chứng, tiếp tục điều tra, sàng lọc số liệu trong lớp thứ 2. Các thơng tin từ lớp thứ 1 có thể được sử dụng trong việc đánh giá kết quả của các lớp sau. Như vậy các kết quả đánh giá cuối cùng sẽ bao gồm các kết quả của các lớp trước đó
Lớp 1: Sàng lọc cơ bản
Sàng lọc số liệu của 03 dòng bằng chứng, tổng hợp kết quả
Ma trận Triad
Kết quả Triad có thể chấp nhận đƣợc?
Có Không
Hoàn thành ERA Quay lại lớp 1
Kết quả Triad có thể chấp nhận đƣơc?
Có Không
Hoàn thành ERA Quay lại lớp 1
Hình 2.4: Tiếp cận theo lớp của phương pháp Triad
- Dịng bằng chứng hóa học và tai biến thiên nhiên trong ước tính đánh giá rủi ro sinh thái đối với rạn san hơ
Tính tốn sức ép của các thơng số hóa học tác động đến môi trường
( ) (log log ) 0.4 1 1 TCCP X C C TP e Lớp 2: Sàng lọc chi tiết
Sàng lọc số liệu của 03 dòng bằng chứng, tổng hợp kết quả
Điều chỉnh so với dữ liệu của mặt cắt đối chứng
TP hc = (TPi-TPđc) / (1-TPđc) Trong đó: sức ép của từng thơng số hóa học tại mặt cắt i
TPđc: Sức ép của các thông số tại mặt cắt đối chứng
Rủi ro tổng hợp cho mỗi mặt cắt được tính theo cơng thức R = 1-((1-TPhc1)….(1-TPhcn) Trong đó:
n: Số thơng số hóa học trên mỗi mặt cắt
- Dịng sinh thái học trong ước tính đánh giá rủi ro sinh thái đối với rạn san hô
Phương pháp triad được sử dụng tỷ lệ hóa các kết quả của cuộc điều tra, khảo sát sinh học. Phương pháp này được phát triển để sử dụng tính tốn kết hợp các số liệu khảo sát sinh thái học vào một giá trị [37]
Cơng thức sau để tính trọng số rủi ro đối với dòng sinh thái học
lg | 1 10 i X n R Schouten et al. 2002 Trong đó : n: Số lượng các thành phần bị tác động
Xi: thương của giá trị tại mặt cắt i và mắt cắt đối chứng
- Dòng kinh tế - xã hội trong ước tính đánh giá rủi ro sinh thái đối với rạn san hơ
Cơng thức tính tốn tác động tiêu cực của các yếu tố kinh tế - xã hội đối với san hô
R = (Yi- Yđc)/ (1- Yđc) Trong đó :
Y= giá trị tác động tại mặt cắt i
Y đc: giá trị tác động tại mặt cắt đối chứng
- Tổng hợp 3 dịng bằng chứng độc lập trong ước tính đánh giá rủi ro sinh thái đối với rạn san hơ
Sau khi có kết quả trọng số rủi ro của 3 dịng bằng chứng
R1= log ( 1-X) Trong đó:
X: kết quả trọng số của từng dòng bằng chứng tại mỗi mặt cắt R2= ( R11+ R12+….R1n)/n
Trọng số rủi ro sinh thái tổng hợp của 3 dòng bằng chứng được tính theo cơng thức
R3= 1- ( 10R2)
Dưới đây là sơ đồ các bước thực hiện đánh giá rủi ro sinh thái đối với san hơ (Hình 2.2).
Tiếp cận theo 3 dòng bằng chứng
Thu thập, tập hợp thơng tin sẵn có
Nguồn tác động tới hệ sinh thái
rạn san hô
Tác nhân
Thành phần chịu tác động
Hóa học và tai biến thiên nhiên
Sinh thái học Kinh tế - xã hội
Sàng lọc số liệu
Lượng hóa đầu vào Tỷ lệ hóa Tổng hợp kết quả Phương pháp Triad trong ERA Phân tích
Thơng tin kết quả đến các nhà quản lý rủi ro
Xác định vấn đề
Xác định đặc tính rủi ro
Chƣơng 3
KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ RỦI RO SINH THÁI ĐỐI VỚI RẠN SAN HÔ KHU VỰC ĐẢO BẠCH LONG VỸ
3.1. Xác định vấn đề và xây dựng mơ hình khái niệm cho đánh giá rủi ro sinh thái đối với san hô khu vực đảo Bạch Long Vỹ thái đối với san hô khu vực đảo Bạch Long Vỹ
Đánh giá rủi ro sinh thái đối với rạn san hô là đánh giá những ảnh hưởng bất lợi đã và đang xảy ra đối với hệ sinh thái san hô phơi nhiễm với một hoặc nhiều chất độc hại. Những ảnh hưởng bất lợi đến hệ sinh thái san hô bao gồm sự thay đổi của môi trường trong hệ sinh thái và sự thay đổi của chính rạn san hơ.
Các chỉ thị được lựa chọn nhằm đánh giá tác động tới san hô bao gồm các nguồn phát sinh tác tác nhân như: các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội, chẳng hạn việc đánh bắt hải sản, hay các tai biến thiên nhiên như sự xuất hiện bão, … và các tác nhân gây sức ép suy thối rạn san hơ. Kết quả nghiên cứu của Viện Hải Dương học, Nha Trang cho thấy các chất gây ô nhiễm mơi trường nước cũng có thể là tác nhân gây suy giảm rạn san hô, đặc trưng với các tham số: BOD, COD, TSS, xyanua…[20]
Hình 3.1. Mơ hình khái niệm đánh giá rủi ro sức khỏe hệ sinh thái rạn san hô khu vực đảo Bạch Long Vỹ
Nguồn tác
nhân thiên nhiên Tai biến kinh tế - xã Hoạt động
hội
Tác nhân
Các chất hóa học: NO2, NO3, NH4, PO4, SiO3, BOD, COD, dầu, xyanua, Pb, Cu, Hg, Cd, Zn, TSS, nhiệt độ, độ muối
Xây dựng, giao thông thủy, du lịch, nuôi trồng thủy sản, ý thức của người tham gia khai thác tài nguyên vùng bờ, xây dựng cảng và cơng trình bờ Sóng, bão Quy điểm Mơi trường nước Sức khỏe hệ sinh thái san hô
Quy điểm đo đạc Nguồn giống cá trong rạn Sinh vật đáy Số lồi San hơ Chất lượng mơi trường nước
Với đặc điểm vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của đảo Bạch Long Vỹ và tham khảo các tài liệu nghiên cứu về hệ sinh thái rạn san hô qua các năm tại đảo Bạch Long Vỹ, chúng tôi lựa chọn các tác nhân chính được xác định có ảnh hưởng đến sức khỏe hệ sinh thái san hô tương ứng với 2 nguồn chính là tai biến thiên nhiên và các hoạt động kinh tế - xã hội. Sức khỏe hệ sinh thái san hơ đã được cụ thể hóa thành 4 quy điểm đo đạc phù hợp về mặt sinh thái bao gồm chất lượng mơi trường nước, các lồi sinh vật đáy, nguồn giống cá sống trong rạn san hô và số lồi san hơ là các thành phần quan trọng, đặc trưng và biểu hiện cho tình trạng sức khỏe hệ sinh thái san hô và chịu tác động và ảnh hưởng trực tiếp từ các tác nhân đã xác định là các chất
hóa học: NO2, NO3, NH4, PO4, SiO3, BOD, COD, dầu, xyanua, Pb, Cu, Hg, Cd, Zn, TSS, nhiệt độ, độ muối và các tác nhân khác như sóng, bão, xây dựng, giao thơng thủy, du lịch, nuôi trồng thủy sản, ý thức của người tham gia khai thác tài nguyên vùng bờ, xây dựng cảng và cơng trình bờ. Quan hệ giữa các thành phần từ nguồn gây tác nhân, các tác nhân đến việc qui điểm để đánh giá rủi ro sinh thái rạn san hô vùng biển đảo Bạch Long Vỹ được thể hiện ở mơ hình khái niệm đánh giá rủi ro sức khỏe HST san hơ (Hình 3.1). Để đánh giá các quy điểm, các quy điểm đo đạc được quy về 03 dịng bằng chứng có ảnh hưởng đến sức khỏe hệ sinh thái san hơ là : dịng bằng chứng hóa học và tai biến thiên nhiên, dòng bằng chứng sinh thái học, dòng bằng chứng kinh tế - xã hội.
3.2. Dịng bằng chứng hóa học và tai biến thiên nhiên
Các thông số cho dịng bằng chứng hóa học làm đầu vào để tính tốn cho điểm trọng số bao gồm hàm lượng trung bình của các thông số môi trường nước theo từng mặt cắt xung quanh đảo Bạch Long Vỹ trong năm. Các bằng chứng tác động của yếu tố môi trường nước gây ảnh hưởng đến san hô bao gồm:
Xyanua: Kết quả thí nghiệm độc tố cấp tính đối với san hơ trong 96 giờ của
xyanua đã khẳng định mức độ độc tố nghiêm trọng gây tác động và gây chết cho san hơ. Cụ thể là đối với lồi san hơ Acropora pulchra, nồng độ CN- gây tác động 50% ( EC 50) khoảng 1- 1,8 mg/l và nồng độ CN- gây chết đối với san hô (LC 50)
khoảng 1,8 -3,2 mg/l [1]. Tại vùng biển quanh đảo Bạch Long Vỹ, việc khai thác quá mức nguồn lợi hải sản bằng các hình thức đánh bắt hủy diệt như thuốc nổ, chất độc, đặc biệt đánh bắt cá bằng chất độc xyanua là một trong những mối đe dọa nghiêm trọng đến môi trường và tác động đến sức khỏe của hệ sinh thái san hô.
Các chất dinh dưỡng: Chất dinh dưỡng như phốt pho và nitơ có thể gây ra
vấn đề cho hệ sinh thái rạn san hô. Nitơ và hoặc phốt pho trong các hệ sinh thái thủy sinh có thể dẫn đến tốc độ tăng trưởng cao hơn của một số lồi tảo. Tảo có thể cạnh tranh và có khả năng hạn chế lượng ánh sáng sẵn có đối với san hơ. Điều này đe dọa sức khỏe của san hô.
Nhiệt độ: Trong tự nhiên, ngưỡng nhiệt độ phù hợp cho san hô phát triển
nằm trong khoảng 20-30 oC. Khi nhiệt độ tăng cao, cơ thể san hơ có một số thay đổi nội tiết tố và bài tiết các chất nhầy, tảo cộng sinh ra ngoài làm cho cơ thể chúng bị mất màu (màu trắng) và mất cân bằng dinh dưỡng và trao đổi chất, khi tảo cộng sinh bị đẩy ra ngồi chu trình trao đổi chất khép kín trong cơ thể của chúng bị phá vỡ và khơng cịn chất lượng dinh dưỡng cần thiết cung cấp cho cơ thể san hô sẽ bị chết, nhiệt độ cao có thể gây ra hiện tượng tẩy trắng san hơ. Thí nghiệm đã chỉ ra khi nhiệt độ mơi trường nước tăng trên 32oC có ảnh hưởng đến san hơ, đặc biệt là các loài như: Acropora, Goniopora [14].
Độ muối: độ muối giảm ảnh hưởng đến san hơ, khi độ muối từ 12- 18% có
thể coi là ngưỡng gây tác động đối với Fungia và 11- 12 %o là ngưỡng gây tác động đến hầu hết các lồi san hơ. Độ muối 10%o là ngưỡng gây chết đối với tất cả các lồi san hơ [14].
Tổng chất rắn lơ lửng : Khi độ đục tăng, lượng ánh sáng cung cấp cho cho
tảo quang hợp giảm làm cho vùng san hơ dưới chân rạn có thể bị chết. Hàm lượng TSS cao góp phần làm tăng độ đục, giảm sự xuyên thấu của ánh sáng, gây một số bệnh nguy hại, đặc biệt là bệnh tẩy trắng san hơ. Theo Bộ Tài ngun mơi trường Jamaica thì GHCP của TSS đối với các khu vực có rạn san hơ là 10mg/l .
pH: San hô rất nhạy cảm với sự thay đổi của pH. Độ pH thấp làm san hô bị
giảm khả năng tạo xương cacbonat canxi, và trong trường hợp tột cùng, những bộ xương này cịn bị phân rã hồn tồn.
Dầu: Nồng độ dầu trong nước cao sẽ làm san hô thay đổi về cấu trúc, số
lượng lồi và độ phủ của san hơ, hạn chế khả năng sinh sản và phát triển của san hô.
Tai biến thiên nhiên: như bão gió, hàng năm Bạch Long Vỹ hứng chịu 1-2
cơn bão đi qua, bão lớn tạo sóng lớn tàn phá rạn ở vùng nước nông bằng cách bẻ gẫy hoặc làm cho các tập đoàn bật khỏi giá thể và theo sóng trà cọ vào nền đáy cùng các tập đoàn san hơ khác, vì vậy sau mỗi trận bão, rạn ở vùng nước nông bị tổn thương nặng nề, chính vì vậy mà mặt bờ hướng sóng ở Bạch Long Vỹ ít san hơ phân bố hơn.
3.2.1. Rủi ro của dịng bằng chứng hóa học đối với rạn san hơ trong sàng lọc số liệu lớp 1
Trọng số rủi ro đối với san hơ được tính tốn để sàng lọc số liệu lớp 1 (lớp cơ bản) của dịng bằng chứng hóa học. Đầu vào tính tốn rủi ro của dịng bằng chứng hóa học lớp 1 bao gồm các thơng số hóa học trong mơi trường nước như: NO2, NO3, NH4, PO4, SiO3, BOD, COD, dầu, xyanua, Pb, Cu, Hg, Cd, Zn, TSS.
Kết quả tính tốn trung bình rủi ro ơ nhiễm đối với dịng bằng chứng hóa học sàng lọc số liệu lớp 1 như sau (Bảng 3.1).