5. Cấu trúc luận văn
2.3. Nhân tố môi trƣờng và tai biến thiên nhiên
2.3.2.1. Hiện trạng và dự báo ô nhiễm môi trường đất
Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong môi trường đất vùng nghiên cứu có sự tập trung cao của nồng độ phổ các nguyên tố phóng xạ U, Th, K, theo thời gian có khả năng ngày càng tăng cao. Đó chính là những điểm và vùng được dự báo có nguy cơ gây ơ nhiễm mơi trường phóng xạ. Các giá trị phổ gamma của K trên đất liền vùng nghiên cứu dao động trong khoảng 0,22 - 5,33 %, đạt hàm lượng trung bình là 2,14 %. Trên tồn vùng nghiên cứu U dao động trong khoảng 0,56 - 83,39 ppm, đạt hàm lượng trung bình là 3,67 ppm. Các giá trị phổ gamma của Th phần đất liền ven biển vùng nghiên cứu dao động trong khoảng 1,67 - 21,58 ppm, đạt hàm lượng trung bình là 11,21 ppm. Các vùng có nguy cơ ơ nhiễm mơi trường xạ mặt đất tập trung ở xã Mỹ Thành, Mỹ Chánh, Mỹ Cát, Cát Minh và một vùng nhỏ ở Cát Khánh. Phần lớn diện tích cịn lại ở xã Cát Khánh bị ô nhiễm môi trường xạ mặt đất (Hình 2.5).
Thực hiện lấy các mẫu đất tại một số vị trí trong vùng đất liền đới bờ Phù Mỹ - Phù Cát để kiểm tra hàm lượng kim loại nặng và một số các chất ô nhiễm trong đất, kết quả phân tích được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 2.3. Kết quả phân tích đất đới bờ khu vực Phù Mỹ - Phù Cát [23]
Đơn vị: mg/kg
Khu vực lấy mẫu Các chỉ
tiêu
Tại điểm khai thác Khu vực lân cận vùng khai thác (xã Mỹ Thành) K 233,1 234,5 Na 45,1 44,25 Ca 5,65 5,48 Mg 3,98 4,04 Mn 24,42 22,05 Hg 0,64 0,71 Sb <0,05 <0,05 Cd 1,92 2,23 As 0,05 0,04 Pb 7,8 7,1
Khu vực lấy mẫu Các chỉ
tiêu
Tại điểm khai thác Khu vực lân cận vùng khai thác (xã Mỹ Thành)
Cu 4,98 2,08 Zn 310,1 318,3 B 43 40 Br 29,7 25,7 I 15,6 13,5 CN- 0,35 0,25 CO3-2 0,2 0,21 NO3- 0,2 0,21
Kết quả phân tích mẫu đất tại điểm mỏ khai thác và khu vực xã Mỹ Thành cho thấy, giá trị nồng độ của các nguyên tố trong đất chúng có giá trị gần tương đương nhau. Trong đó, hàm lượng Cd và Zn cao:
- Tại điểm khai thác có hàm lượng Cd trong đất là 1,92 mg/kg đất khô, trong khi giới hạn tối đa hàm lượng tổng số của Cd theo QCVN 03-MT:2015/BTNMT đối với đất nông nghiệp là 1,5 mg/kg, đất dân sinh là 2 mg/kg. Như vậy hàm lượng Cd tại điểm mỏ này cao hơn so với giới hạn cho phép của đất nông nghiệp và gần vượt giới hạn cho phép với đất dân sinh. Ngồi ra, tại đây cũng có dấu hiệu ơ nhiễm Zn rất nặng, khi hàm lượng Zn tại điểm này là 310,1 mg/kg vượt giới hạn cho phép cho tất cả các mục đích sử dụng của đất.
- Kết quả phân tích hàm lượng Cd và Zn tại khu vực xã Mỹ Thành là: Cd 2,23 mg/kg, Zn 318,3 mg/kg cao hơn giá trị đo được tại điểm mỏ. Nguyên nhân khiến cho khu vực xã Mỹ Thành có hàm lượng Cd và Zn cao là do điểm lấy mẫu này chịu tác động của cả 2 mỏ là Mỏ Titan Mỹ Thành có quy mơ lớn và mỏ cát nhiễm mặn Cửa Đề Gi. Bên cạnh đó, khu vực này cũng chịu ảnh hưởng nhiều do chất thải hoạt động đánh bắt và chế biến thủy hải sản của ngư dân trong xã khiến hàm lượng các chất này càng tăng cao.
Hình 2.5. Bản đồ ơ nhiễm và nguy cơ ơ nhiễm mơi trường đất và trầm tích đới bờ khu vực Phù Mỹ - Phù Cát [23]
Dựa trên nồng độ các chất ô nhiễm tại các điểm trên địa bàn xã Mỹ Thành, hình thành vùng nguy cơ ô nhiễm môi trường đất bởi Cd và Zn nằm sát ven biển với diện tích 4,23 km2. Tại xã Cát Khánh cũng hình thành vùng nguy cơ ơ nhiễm Zn nằm về phía Tây giáp đường bờ biển. Trong khu vực nghiên cứu, cịn có vùng nguy cơ ô nhiễm môi trường đất bởi Cu (>50 mg/kg) nằm trên địa bàn các xã Mỹ Cát, Cát Minh, Cát Khánh (Hình 2.5).
2.3.2.2. Mơi trường trầm tích
Mơi trường trầm tích biển ven bờ khu vực cửa Đề Gi - Cát Thành có biểu hiện về ô nhiễm và nguy cơ ô nhiễm như sau:
Trong vùng nghiên cứu, hàm lượng K hình thành 3 dị thường bậc 1 và 2 dị thường bậc 2 và 1 dị thường bậc 3. Dị thường K bậc 3 phân bố phía bên ngồi cửa Đề Gi. Dị thường K bậc 2 phân bố ở khu vực cửa Đề Gi và bên trong đầm Đề Gi. Các dị thường bậc 1 phân bố ở khu vực đầm Đề Gi, cửa biển Đề Gi. Hàm lượng Th hình thành 1 dị thường bậc 1 phân bố tại đầm Đề Gi.
Bảng 2.4. Kết quả phân tích trầm tích đáy đới bờ khu vực Phù Mỹ - Phù Cát [23]
Đơn vị: mg/kg STT Các chỉ tiêu Vùng biển khu vực gần mỏ khai thác
Ven biển khu vực xa mỏ khai thác QCVN 43: 2012/BTNMT 1 K 314,5 314,3 - 2 Na 32,5 22,4 - 3 Ca 6,04 6,14 - 4 Mg 3,98 4,02 - 5 Mn 23,78 23,68 - 6 Hg 0,78 0,31 0,7 7 Sb 0,09 0,09 - 8 Cd 3,9 4,01 4,2 9 As 0,07 0,08 41,6 10 Pb 9,5 9,4 112 11 Cu 6,98 7,01 108 12 Zn 320,3 319,3 271 13 B 23,1 23,4 - 14 Br 24,3 24,5 - 15 I 10,2 10,1 - 16 CN- 0,35 0,38 - 17 CO3-2 0,1 0,19 -
Từ kết quả thu thập số liệu của các tác giả khác và kết quả phân tích mẫu trầm tích bổ sung tại vùng nghiên cứu, so sánh với tiêu chuẩn QCVN 43: 2012/BTNMT tác giả nhận thấy trong vùng nghiên cứu đã bị ô nhiễm Hg và Zn.
Với hàm lượng Thủy ngân trung bình 0,78 mg/kg, trầm tích tại vị trí khai thác mỏ đã có dấu hiệu ơ nhiễm Hg, kết quả phân tích Hg vượt quy chuẩn cho phép. Tại điểm xa mỏ khai thác, hàm lượng Hg thấp hơn rất nhiều (0,31 mg/kg) và vẫn nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 43: 2012/BTNMT, tuy nhiên, nếu các mỏ ở đây vẫn tiếp tục khai thác thì hàm lượng Hg ở các khu vực xa mỏ sẽ tăng cao do quá trình lũy.
Trong vùng biển nghiên cứu, Zn đã tập trung trong trầm tích tại một số khu vực với hàm lượng 120 - 440 mg/kg, giá trị trung bình 320,3 mg/kg tại khu vực khai thác và 319,3 tại khu vực lân cận, cả 2 giá trị này đều cao hơn so với Quy chuẩn cho phép (271 mg/kg).
Hàm lượng các kim loại nặng khác đều nằm trong ngưỡng cho phép. Tuy nhiên, mặc dù thấp hơn so với giới hạn cho phép nhưng vẫn ở mức báo động cao, đặc biệt là nguyên tố Cd. Vì vậy, trong quá trình khai thác, sử dụng vùng biển ven bờ ở đới bờ khu vực Phù Mỹ - Phù Cát cần lưu ý để tránh làm hàm lượng các chất ơ nhiễm tăng cao (Hình 2.5).
2.3.3. Mơi trường nước
2.3.3.1. Môi trường nước trên đất liền
Trong nước mặt, giá trị pH dao động trong khoảng từ 6.7 - 6.9, giá trị Eh biến thiên trong khoảng 750 mV – 761 mV, đặc trưng cho môi trường trung tính, oxy hóa mạnh. Trong nước ngầm khu vực nghiên cứu, giá trị pH dao động trong khoảng từ 4.3 - 4.5, giá trị Eh biến thiên trong trong khoảng 651 mV – 655 mV, đặc trưng cho môi trường axit và oxy hóa mạnh. Nồng độ DO, COD và BOD5 trong nước tương đối cao và có xu hướng tăng nồng độ từ môi trường nước ngầm đến nước mặt. Nồng độ cao của các giá trị COD, BOD5 chứng tỏ hoạt động hóa học và sinh học diễn ra mạnh mẽ trong môi trường nước khu vực này.
Kết quả phân tích kim loại nặng trong nước mặt và nước ngầm khu vực cửa Đề Gi cho thấy nồng độ kim loại nặng trong môi trường nước mặt và nước ngầm có
giá trị lớn hơn so với phông giá trị chung của khu vực. Trong môi trường nước mặt, hầu hết các nguyên tố kim loại nặng đều có hàm lượng tương đối cao, tuy nhiên chỉ có nguyên tố As, Hg và Pb là vượt ngưỡng giới hạn cho phép. Nồng độ Cu và Cd ở mức cao so với phông giá trị chung của khu vực. Đây là các đối tượng có nguy cơ gây ô nhiễm trong khu vực nghiên cứu. Trong môi trường nước ngầm, nồng độ các nguyên tố Pb và Hg vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Các nguyên Cu, As là đối tượng có nguy cơ ơ nhiễm với nồng độ khá cao, xấp xỉ giá trị giới hạn ô nhiễm (Bảng 2.5, Hình 2.6). Ơ nhiễm mơi trường nước ở khu vực cửa Đề Gi chỉ mang tính cục bộ, do hoạt động khai thác khoáng sản địa phương gây nên.
Bảng 2.5. Nồng độ các kim loại nặng trong môi trường nước ven biển khu vực Đề Gi [23]
Đơn vị: mg/l
Nguyên tố Nước mặt Nước ngầm
Cu 0,009 0,01 - 0,03 Pb 0,05 - 0,06 0,02 - 0,03 Zn 0,006 - 0,007 0,005 - 0,006 Cd 0,004 - 0,004 0,003 Hg 0,002 – 0,0028 0,001 – 0,002 As 0,03 0,025 - 0,03
Hiện nay, sự tích lũy các vật chất gây ô nhiễm ngày càng nhiều theo thời gian, theo dự báo nếu khơng có giải pháp khai thác hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường, chất lượng môi trường nước phần ven biển khu vực này sẽ ngày càng bị suy giảm về chất lượng trong tương lai.
2.3.3.2. Môi trường nước biển
Độ pH trong nước biển khu vực nghiên cứu dao động trong khoảng nhỏ và tương đối ổn định, nằm trong khoảng 5,03 – 6,5, đặc trưng cho môi trường axit yếu. Giá trị Eh nằm trong khoảng tương đối rộng, từ 48,5 mV – 77,0 mV, đặc trưng cho mơi trường oxy hóa yếu. Như vậy, nước biển đới bờ khu vực Phù Mỹ - Phù Cát được đặc trưng bởi mơi trường axit yếu oxy hóa yếu.
Nồng độ COD trong nước biển nằm trong khoảng 23,8 mg/l – 24,2 mg/l, trung bình là 23,94 mg/l. Nồng độ BOD5 trong nước biển dao động trong khoảng 56 mg/l – 66 mg/l, trung bình là 60,6 mg/l. Nồng độ BOD5 và COD có xu hướng giảm dần khi xa bờ.
Từ kết quả thu thập được và kết quả phân tích mẫu bổ sung ở khu vực đới bờ so sánh với QCVN 10-MT:2015/BTNMT cho thấy, có một số nguyên tố xuất hiện những dị thường hay nguy cơ ô nhiễm. Tuy nhiên, hàm lượng các kim loại nặng (As, Cd, Pb, Mn, Hg) so với trong nước biển thế giới có hình thành các điểm dị thường và vành dị thường có nguy cơ gây ra ô nhiễm nước biển trong tương lai, phân bố chủ yếu quanh cửa Đề Gi từ 0 – 20 m nước và vùng biển ven bờ Mỹ Thành, Cát Khánh từ 0 – 30 m nước (Hình 2.6, Bảng 2.6).
Hàm lượng Hg trong nước biển vùng nghiên cứu nằm trong khoảng 0,0009 – 0,001 mg/l, đạt giá trị giới hạn cho phép nồng độ của nó trong nước biển theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT về chất lượng nước biển ven bờ. Diện ô nhiễm Hg phân bố dọc ven biển từ Mỹ Thành đến Cát Khánh ở phạm vi 0 – 20 m nước.
- Nồng độ As trong nước biển phân tích được nằm trong khoảng 0,012 mg/l
– 0,015 mg/l, giá trị này vẫn nằm trong giới hạn cho phép. Tuy nhiên, so với nồng độ của kim loại này trong nước biển thế giới (0,003 mg/l), thì nước biển khu vực này đã có nguy cơ ơ nhiễm As. Vùng nguy cơ ô nhiễm phân bố ở khu vực xung quanh cửa Đề Gi từ 0 – 10 m nước.
- Nồng độ Cd dao động trong khoảng 0,001 mg/l – 0,002 mg/l. Nước biển khu vực nghiên cứu có nguy cơ ơ nhiễm Cd. Diện nguy cơ ô nhiễm phân bố ở phía Đơng Nam mỏ cát nhiễm mặn Đề Gi.
- Nồng độ Cu khoảng 0,001 mg/l – 0,002 mg/l, nồng độ Zn khoảng 0,002 mg/l – 0,005 mg/l thấp hơn nhiều lần so với nồng độ của nó QCVN 10- MT:2015/BTNMT và trong nước biển thế giới. Do đó, nước biển khu vực này khơng bị ơ nhiễm hay có nguy cơ ơ nhiễm Cu và Zn.
Bảng 2.6. Hàm lượng các nguyên tố và aninon trong nước biển [23]
Đơn vị: mg/l
Nguyên tố Hàm lƣợng Nguyên tố Hàm lƣợng
Asen (As) 0,012 - 0,015 Dầu 11,9 - 12,8
Cadimi (Cd) 0,001 - 0,002 COD 23,8 - 24,2 Đồng (Cu) 0,001 BOD5 56 - 66 Chì (Pb) 0,02 - 0,025 PO4-3 0,002 - 0,004 Mangan (Mn) 0,09 NH4+ 0,003 - 0,006 Kẽm (Zn) 0,002 - 0,005 NO2- 0,002 - 0,005 Thủy ngân (Hg) 0,0009 - 0,001 NO3- 0,78 - 0,98
- Nồng độ Pb nằm trong khoảng 0,02 mg/l – 0,025 mg/l. Giá trị này mặc dù
chưa vượt giới hạn cho phép theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT nhưng so với nồng độ của Pb trong nước biển thế giới (0,00003 mg/l) thì giá trị này lớn hơn rất nhiều lần. Như vậy nước biển ở đây nguy cơ bị ô nhiễm bởi nguyên tố Pb. Diện ô nhiễm Pb dọc dải ven biển mỏ Phù Mỹ đến xã Cát Khánh.
- Nồng độ Mn khoảng 0,09 mg/l – 0,12 mg/l, vẫn nằm trong giới hạn cho phép theo quy chuẩn QCVN 10-MT:2015/BTNMT về chất lượng nước biển ven bờ, nhưng đây vẫn được đánh giá là mối nguy cơ gây ô nhiễm cho nước biển khu vực này.
Kết quả phân tích các chỉ tiêu PO4-3, NH4+, NO2-, NO3- nhìn chung tương đối thấp và vẫn nằm trong giới hạn cho phép. Nồng độ PO4-3 nằm trong khoảng 0,002 mg/l - 0,004 mg/l, nồng độ NH4+ nằm trong khoảng 0,003 mg/l, - 0,006 mg/l, nồng độ NO2- nằm trong khoảng 0,002 – 0,005 mg/l, nồng độ NO3- nằm trong khoảng 0,78 mg/l – 0,98 mg/l. Nước biển trong đới bờ nghiên cứu vẫn đảm bảo tiêu chuẩn cho phép về chỉ tiêu các muối dinh dưỡng.
Trong môi trường nước biển ven bờ khu vực nghiên cứu, nồng độ dầu trong nước tương đối cao, dao động trong khoảng 11,9 mg/l – 12,8 mg/l, trung bình là 12,5 mg/l. Nồng độ dầu phân tích được có xu hướng giảm dần từ từ các điểm khai thác mỏ khoáng sản ra xa. Theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT, nồng độ dầu trong nước biển đã vượt 24 - 26 lần giá trị giới hạn cho phép (0,5 mg/l). Ngun nhân gây
ơ nhiễm có thể là do lượng dầu thải từ hoạt động của máy móc thiết bị trong q trình khai thác và vận chuyển khống sản ở khu vực này.
Như vậy, môi trường nước biển ven bờ khu vực Phù Mỹ - Phù Cát nhìn chung đã có sự suy giảm về chất lượng. Trong số các kim loại nặng được phân tích, hai ngun tố Hg và As có nồng độ vượt quá tiêu chuẩn cho phép, một số nguyên tố khác đã có nguy cơ ơ nhiễm khi hình thành một loạt dị thường về kim loại nặng trong nước biển vùng nghiên cứu. Ngoài ra, nước biển khu vực này cịn bị ơ nhiễm bởi dầu mỡ được thải ra bởi các phương tiện, thiết bị khai thác và vận chuyển khống sản với diện ơ nhiễm tương đối hẹp. Tuy nhiên, diện ô nhiễm chỉ xảy ra cục bộ ở các vùng biển ven bờ nơi có các mỏ khống sản đang khai thác. Điều này gợi ý rằng nguyên nhân gây ơ nhiễm là do khai thác khống sản ở địa phương [3].
2.3.4. Tai biến thiên nhiên
Hằng năm, khu vực thường bị tác động trực tiếp bởi các loại tai biến thiên nhiên gồm bão, áp thấp nhiệt đới, lũ, lụt, nắng nóng, hạn hán, dơng lốc, triều cường, xâm nhập mặn, sạt lở đất và các hiện tượng thời tiết cực đoan khác như nước biển dâng, gió Tây khơ nóng, gió mùa Đơng Bắc:
Bão và áp thấp nhiệt đới
Bão và áp thấp nhiệt đới là loại hình thời tiết nguy hiểm ở Bình Định thường xuất hiện vào mùa mưa từ tháng 9 – 12, nhiều nhất vào tháng 9, 10 và 11 (chiếm khoảng 80 %), khả năng tập trung vào tháng 9 là 20 %, tháng 10 khoảng 40 %. Từ