Mơ hình
MIKE 11 HD (được kế thừa)
Mơ hình MIKE SW
Lưu lượng tại các cửa sơng Số liệu sóng khu vực Mơ hình MIKE 21 HD Chế độ thuỷ lực khu vực (mực nước, hướng và tốc độ dịng chảy,…) Mơ hình MIKE 21 ECOLab
Kết quả lan truyền khu vực
Mơ hình Kết quả
Số liệu gió Lưu lượng;
Mực nước Mực nước biển;
Nguồn thải KCN
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Một số vấn đề chất lượng nước cửa sông ven biển 3.1. Một số vấn đề chất lượng nước cửa sông ven biển
Hải Phịng là một thành phố ven biển có các hệ sinh thái nước ngọt, nước lợ, nước mặn đa dạng và phong phú. Hiện nay, loại hình ni thủy sản tập trung ở đầm nuôi nước lợ và các bãi triều ở các huyện: Cát Hải, Thủy Nguyên và Kiến Thụy với diện tích các đầm ni thủy sản nước lợ gần 3.834 ha.
Hiện trạng môi trường nước đầm nuôi thủy sản ở các khu vực nghiên cứu được biểu hiện qua các thông số:
Độ pH: là thông số quan trọng liên quan đến sự phát triển của các lồi sinh vật
ni trong đầm. Giá trị này biến đổi theo thời điểm lấy nước, lượng mưa, thời điểm cải tạo đầm. Độ pH đo được tại đầm ni có giá trị dao động từ 6,3÷7,8. Mức độ dao động khá lớn nên người ni thủy sản cần có những biện pháp điều chỉnh nguồn nước ra vào đầm và sử dụng các chế phẩm linh hoạt tránh gây sốc cho vật nuôi.
Nồng độ ơxy hồ tan (DO): Do mức độ trao đổi nước mạnh, độ dao động của
thủy triều lớn, nên hàm lượng DO trong nước khá cao, dao động từ 5,3 - 7,3 mgO2/l. Hàm lượng DO trong nước bãi nuôi ngao ở mùa mưa thấp hơn mùa khơ, vì nhiệt độ ở mùa khô thấp nên lưu giữ lượng DO cao trong các khối nước.
Nồng độ dinh dưỡng N, P khoáng trong nước: Môi trường nước các đầm nuôi
ở trong vùng đều có sự tích lũy các chất dinh dưỡng N, P khống. Hệ số tích lũy của NH4+ cao nhất (4,3). Kết quả phân tích NH4+ ở thời điểm cuối vụ thu hoạch là 0,16mg/l, cao hơn tiêu chuẩn cho phép QCVN 10:2008/BTNMT (0,1mg/l). Hệ số tích lũy của các thơng số khác đều lớn hơn 1, nên vấn đề ơ nhiễm các chất có chứa N, P khống là vấn đề cần quan tâm và có cơng nghệ xử lý trong q trình ni.
Hàm lượng các kim loại nặng: Kết quả quan trắc hàm lượng kim loại nặng trong
nước trong nhiều năm ở các đầm nuôi khu vực nghiên cứu cho thấy các thông số kim loại nặng được đo thường xuyên là Cu, Pb, Zn, Cd, As và Hg. Kết quả quan trắc cho thấy các giá trị phân tích đều thấp hơn quy chuẩn cho phép QCVN 10:2008/BTNMT. Tuy nhiên ở các đầm nuôi của huyện Cát Hải, kết quả nghiên cứu ở một số đầm nuôi
nồng độ của các kim loại nặng tăng lên với các hệ số tích tụ Cu (1,87), Pb (1,85), Zn (1,61) và Cd (2,11). Đặc biệt Cd, một trong những độc tố môi trường gây bệnh nguy hiểm ở người, có hệ tích tụ cao nhất.
Nồng độ chất rắn lơ lửng: Chất rắn lơ lửng cung cấp, bổ sung nguồn trầm tích
các chất dinh dưỡng đồng thời có khả năng hấp phụ lớn các độc tố khu vực nghiên cứu. Có thể nói hàm lượng TSS cao trong nước là một đặc trưng của cửa sơng Bạch Đằng, bồi tích nên các bãi triều rộng lớn và màu mỡ. Hàm lượng chất rắn lơ lửng khu vực cửa sông Bạch Đằng khá cao dao động từ 168 mg/l ÷ 1.391 mg/l, giá trị trung bình 672 mg/l và bị chi phối theo mùa tương đối rõ ràng. TSS dao động lớn, từ 75 mg/l ÷ 845 mg/l trong mùa khơ, và dao động từ 168 mg/l ÷ 1.391 mg/l vào mùa mưa. Kim loại nặng là cần thiết để duy trì sự sống cho sinh vật. Tuy nhiên, khi vượt quá nhu cầu cần thiết thì kim loại nặng sẽ tích luỹ sinh học và gây độc cho tế bào. Kim loại nặng trong nước được cá và các sinh vật thủy sinh khác hấp thụ dễ dàng. Về cơ bản, nồng độ nhỏ kim loại nặng trong nước không gây độc, nhưng nồng độ kim loại có khả năng tích luỹ trong cơ thể thủy sinh do đó sau một thời gian nếu nồng độ kim loại tăng dần thì nồng độ tích tụ trong cơ thể sinh vật sẽ cao hơn nồng độ kim loại trong nước. Hệ thống enzyme trong cơ thể thuỷ sinh khơng có chức năng khử độc từ kim loại nặng. Do vậy, luận văn tập trung đánh giá tác động khi gia tăng nồng độ một số kim loại nặng từ nguồn xả khu cơng nghiệp Đình Vũ đến ni trồng thuỷ sản xung quanh khu vực nghiên cứu:
- Asen (As): Asen thường có mặt trong mơi trường nước dưới dạng Asenit (AsO33-), Asenat (AsO43-) hoặc Asen hữu cơ (các hợp chất loại methyl Asen có trong mơi trường do các phản ứng chuyển hố sinh học Asen vô cơ). Asen và các hợp chất Asen là các chất độc mạnh, có khả năng tích luỹ trong cơ thể người và động vật và gây ung thư.
- Cadimi (Cd): Cadmium thường phối hợp với những thành phần khác để cho ra nhiều dạng khác nhau, chẳng hạn như: cadmium oxide, cadmium chloride, cadmium sulfate, và cadmium sulfide. Cadimi có thể gây ra các bệnh như: loãng
- Đồng (Cu): Đồng là dạng độc nhất và khi pH càng tăng thì các dạng của đồng sẽ thay đổi từ Cu2+, CuCO3, Cu(CO3)22-, Cu(OH)3- đến dạng cuối cùng là Cu(OH)42-. Đồng được xem là một trong những nguyên tố cần thiết đối với sự phát triển của con người, tuy nhiên sự tích tụ đồng với hàm lượng cao có thể gây độc cho cơ thể.
- Thuỷ ngân (Hg): Thủy ngân là một kim loại thú vị bởi vì nó có thể biến chất thành hữu cơ methylmercury (thủy ngân hữu cơ) và vô cùng độc hại. Hợp chất này được hình thành trong hệ thủy sinh thái từ thủy ngân vô cơ và sự tác động của vi khuẩn trong môi trường. Phản ứng này diễn ra tại phần đáy nước (Wright và Welbourn, 2002) khi mơi trường có độ pH thấp và nồng độ carbon hữu cơ cao. Methylmercury dễ hòa tan trong nước, thấm xuyên qua màng sinh học và tích tụ tại mơ mỡ của sinh vật. Ngồi tính chất tích lũy khơng phân hóa methylmercury cịn có tính biomagnification (nhân cấp) qua mỗi giai đoạn trong chuỗi thức ăn (ví dụ, cá nhỏ ăn vi sinh vật nên cá nhỏ tích tụ nhiều methylmercury hơn vi sinh vật và cá lớn ăn cá nhỏ nên cá lớn tích tụ nhiều methylmercury hơn cá nhỏ v.v.). Vì thế nên độc tố methylmercury ở đầu chuỗi thức ăn sẽ gấp hàng ngàn hoặc triệu lần nồng độ trong nước (Wright và Welbourn, 2002). Sự ảnh hưởng của mercury đối với sức khỏe con người gây ra các triệu chứng: mất cân bằng trong hoạt động tay-mắt, trí nhớ và khả năng ngôn luận bị suy giảm, bị mờ cho đến mù mắt, cơ bắp suy yếu, co thắt và một số trường hợp tử vong. Thủy ngân có độc tính phá hư cấu trúc của bộ não gây tê liệt hệ hoạt động thần kinh. Vì độc tố thủy ngân làm giảm hàm lượng DNA của các tế bào ức chế khả năng phân chia của tế bào, nó có thể gây ung thư cũng như dị tật bẩm sinh ví dụ như tay chân xoắn lại. Tiếp xúc với thủy ngân lâu dài với nồng độ cao sẽ gây bệnh suy thận (Bradl, 2005, Landis và Yu, 2003; Wright và Welbourn, 2002). Sự ảnh hưởng của mercury đối với hệ sinh thái thủy sinh: Sự tích lũy và nhân cấp của thủy ngân phụ thuộc và thời gian ngộ độc, kích thước và giống cá. Cá sống nhiều năm có nhiều thời gian để tích lũy thủy ngân trong cơ thể. Cá cỡ lớn và các loài săn mồi tích tụ nhiều độc tố qua giai đoạn nhân cấp.
3.2. Mô phỏng lan truyền chất trong nước khu vực nghiên cứu
Xây dựng miền tính
Miền tính sử dụng cho nghiên cứu là khu vực ven biển thành phố Hải Phịng, tọa độ miền tính được xây dựng từ 20°01’N đến 21°31’N và 106°38’E đến 107°14’E để giảm ảnh hưởng của điều kiện biên đến kết quả mô phỏng khu vực ven biển quận Hải An. Dựa trên ảnh vệ tinh năm 2016 để tiến hành xác định ranh giới đất liền và biển như trên Hình 3-1: