Ở mơ hình Tràm trồng và Keo lai, giá trị pH dao động từ 3,76±2,16 (mùa khô) – 3,72±1,76 (mùa mưa) và 4,9±2,57 (mùa khơ) – 4,88±2,09 (mùa mưa). Bên cạnh đó, giá trị pH tại khu vực Tràm tự nhiên vào mùa khơ và mùa mưa dao động
4,81±0,07 và 5,81±0,06 (Hình 4.18). Mơi trường khu vực canh tác Lúa 2 vụ được thay đổi thường xuyên hơn nên giá trị pH luôn ở khoảng phèn ít đến trung tính (mùa khơ: 7,35±0,22; mùa mưa: 7,2±0,1). Ngược lại ở mơ hình Tràm tự nhiên, Tràm trồng, Keo lai giá trị pH thường có tính acid từ yếu đến mạnh. Thứ tự tăng dần của giá trị pH trong mùa khô ở các kiểu sử dụng đất là Tràm trồng = Tràm tự nhiên = Keo lai < lúa 2 vụ. Trong khi đó, giá trị pH trong nước vào mùa mưa ở các kiểu sử dụng đất theo thứ tự tăng dần Tràm trồng < Keo lai = Tràm tự nhiên < Lúa hai vụ. pH trong nước vào mùa khơ được xác định ít có sự biến động ở khu vực Tràm tự nhiên và khu vực trồng Lúa hai vụ. Trong khi đó, pH trong nước ở các mơ hình Tràm trồng và Keo lai có sự biến động nhiều hơn. Vào mùa mưa, giá trị pH có xu hướng thấp hơn mùa khơ tại mơ hình Tràm trồng và Keo lai; điều này đặc trưng bởi lượng mưa đã dẫn đến lưu lượng nước trong VQG tăng, khả năng hồ tan các chất ơ nhiễm phóng thích từ đất liếp. Đồng thời sự hiện diện với mật độ cao của phiêu sinh thực vật cũng có thể dẫn đến việc tăng/giảm pH. Từ những phân tích trên chỉ ra rằng tác động của việc cải tạo đất để canh tác Tràm và Keo lai gây ra sự biến động giá trị pH rất lớn giữa hai mùa. Nhìn chung, pH nước có xu hướng thấp pH đất ở mơ hình Tràm trồng và Keo lai, điều này cho thấy đất ở tầng phèn tiềm tàng được đưa lên mặt liếp trồng đã chuyển thành phèn hoạt động mạnh, theo q trình rửa trơi, chảy tràn xuống thủy vực làm cho pH nước giảm mạnh. Vì thế, cần quản lý chặt chẽ qui hoạch cũng như quá trình sử dụng đất từ các mơ hình này trước tiên, sau đó là cơng tác điều tiết nước để bảo vệ nguồn cá tự nhiên ở khu vực nghiên cứu.
Độ dẫn điện trong nước ở khu vực Tràm tự nhiên, Tràm trồng và Keo lai trong mùa mưa cao hơn đáng kể so với vào mùa khô (p < 0,05). Hình 4.18 cho thấy EC tại các mơ hình dao động khoảng từ 1,05±0,13 – 1,81±0,16 μS/cm (Tràm tự nhiên), 2,84±0,72
– 26,58±10,5 μS/cm (Tràm trồng), 2,3±0,73 – 17,67±9,07 μS/cm (Keo lai) và 1,47±0,09 – 1,61±0,01 μS/cm (Lúa hai vụ). Độ dẫn điện trong nước ở khu vực trồng Tràm và Keo lai đặc biệt rất cao hơn so với các vị trí khác. Phân tích Anova cũng cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa mơ hình Keo lai và Tràm trồng so với các mơ hình khác ở độ tin cậy 95%. Nguyên nhân chủ yếu là các chất hữu cơ vào mùa khơ đã bị khống hóa và được rửa trơi vào nguồn nước vào mùa mưa. Bên cạnh đó, nước mưa có thể mang theo các ion có trong đất phèn vào nguồn nước làm cho độ dẫn điện gia tăng. Ở khu vực
đất phèn, EC cao chủ yếu là do nồng độ H+, Fe3+ và Al3+.
Ghi chú: (*) ghi nhận sự khác biệt giữa hai mùa trong cùng mơ hình. Kí tự a, b, c và A, B, C trong cùng mùa cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%.
Hàm lượng DO trong nước vào mùa khô (2,4±0,81 mg/L) ở khu vực Tràm tự nhiên cao hơn so với mùa mưa (0,74±0,14 mg/L) và có nghĩa thống kê (p < 0,05). Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng ghi nhận sự chênh lệch đáng kể giữa hai mùa trong mơ hình Lúa 2 vụ (p < 0,05), với giá trị dao động khoảng 2,37±0,21 mg/L (mùa khô) và 3,33±0,15 mg/L (mùa mưa) (Hình 4.19). Mặt khác, DO trong nước ở mơ hình Tràm trồng và Keo lai vào mùa mưa biến động rất lớn hơn so với mùa khơ; tuy nhiên khơng tìm thấy sự khác biệt có ý nghĩa (p > 0,05). Nếu so sánh giữa các mơ hình, nghiên cứu đã phát hiện sự khác biệt có ý nghĩa giữa mơ hình Tràm tự nhiên so với các mơ hình cịn lại vào mùa mưa. Điều này phụ thuộc vào sự xáo trộn của thủy vực và sự hiện diện của chất hữu cơ trong mơi trường nước. Ngồi ra, sự chênh lệch hàm lượng DO giữa hai mùa có thể là do các ảnh hưởng từ áp suất, độ mặn hay các q trình quang hợp, hơ hấp cũng góp phần làm thay đổi hàm lượng DO.
Hàm lượng BOD ở các mơ hình nghiên cứu dao động rất lớn và mùa mưa cao hơn đáng kể so với mùa khơ tại mơ hình Tràm tự nhiên, Tràm trồng và Keo lai. Có sự khác biệt có ý nghĩa tại mơ hình Lúa 2 vụ so với các mơ hình cịn lại. Thêm vào đó, hàm lượng COD cũng có sự thay đổi đáng kể giữa mùa mưa và mùa khơ tại mơ hình Tràm tự nhiên và Lúa 2 vụ; giữa mơ hình Keo lai so với mơ hình Tràm tự nhiên trong mùa mưa (p < 0,05) (Hình 4.19). Sự gia tăng COD được quan sát rõ rệt vào mùa mưa tại mơ hình Tràm tự nhiên với giá trị khoảng 335,17±105,37 mg/L; trong khi mùa khô chỉ ghi nhận khoảng 105,58±26,83 mg/L. Sự gia tăng hàm lượng BOD và COD trong mùa mưa có thể là do sự tái lơ lửng của các chất hữu cơ từ trầm tích dưới tác động của dòng chảy và xáo trộn của nước mưa (Park et al., 2019). Thêm vào đó, nhiệt độ, ẩm độ cao và không bị ngập úng tạo điều kiện cho việc phân huỷ chất hữu cơ trong mơ hình Keo lai và Tràm trồng. Mặt khác, các chất hữu cơ này dễ dàng bị rửa trôi xuống các thuỷ vực, đây có thể là yếu tố dẫn đến hàm lượng BOD trong nước cao tại mơ hình trồng Keo lai và Tràm. So sánh với nghiên cứu trước đây cho thấy BOD có xu hướng tăng và COD giảm (Bé và ctv., 2017), nó chỉ ra rằng chất hữu cơ trong nước tại khu vực nghiên cứu dễ bị phân huỷ sinh học (Chi, 2001; Sremački et al., 2020). Ngoài ra, tỷ lệ BOD/COD được tính tốn để xem xét mức độ phân huỷ sinh học và có thể được xem như một chỉ số đánh giá thời gian ô nhiễm. Kết quả cho thấy rằng giá trị dao động từ 0,07 - 0,33 vào mùa khô, trong khi giá trị này được báo cáo khoảng từ 0,17 – 0,44 vào mùa mưa. Nếu tỷ lệ này lớn hơn 0,5, nước có khả năng phân hủy sinh học khá và có thể được xử lý sinh học hiệu quả, giá trị từ 0,3 – 0,5 (nước phân hủy sinh học chậm), và < 0,3 (phân hủy sinh học sẽ không diễn ra) (Sremački et al., 2020). Do đó có thể thấy khả năng phân huỷ sinh học trong nước tại các khu vực trong nghiên cứu chậm, đặc biệt là vào mùa khơ q trình này có thể khơng diễn ra.
Hình 4.19 Biến động hàm lượng DO và hữu cơ trong nước theo mùa
Ghi chú: (*) ghi nhận sự khác biệt giữa hai mùa trong cùng mơ hình. Kí tự a, b, c và A, B, C trong cùng mùa cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%.
Hàm lượng N-NH₄⁺ và N-NO₃ˉ trong nước tại khu vực nghiên cứu có sự biến động theo mùa, trong đó N-NO₃ˉ có sự biến động tăng vào mùa mưa rõ ràng hơn và khác biệt có ý nghĩa ở tất cả các mơ hình (Hình 4.20). Hàm lượng N- NH₄⁺ cũng cho thấy xu hướng cao vào mùa mưa và thấp hơn vào mùa khơ; tuy nhiên sự khác biệt có ý nghĩa chỉ được xác định tại mơ hình Lúa 2 vụ. Hàm lượng các chất dinh dưỡng tăng lên khi lượng mưa tăng lên. Điều này có thể là do sự tiếp nhận dịng chảy bề mặt của chất thải có chứa nhiều chất hữu cơ hòa tan và chất thải từ ruộng nơng nghiệp giàu phân lân-nitơ. Thêm vào đó, tốc độ của q trình nitrate hóa và khử nitrate hóa giảm khi nhiệt độ tăng. Do đó, trong mùa khơ, N-NH₄⁺ và N-NO₃ˉ được loại bỏ hiệu quả hơn; làm giảm hàm lượng trong nước (Anteneh et al., 2018). Hơn nữa, hàm lượng N-NO₃ˉ trong thuỷ vực ở mơ hình Keo lai (1,7±2,15 mg/L và 25,2±15,9 mg/L) và Tràm trồng (0,52±0,48 mg/L vào mùa khô và 21,66±11,23 mg/L vào mùa mưa) trong cả hai mùa đều thấp hơn so với trong mơ hình Tràm tự nhiên (2,77±0,67 mg/L và 21,71±18,62 mg/L).
Hình 4.20 Biến động giá trị dinh dưỡng trong nước theo mùa
Ghi chú: (*) ghi nhận sự khác biệt giữa hai mùa trong cùng mơ hình. Kí tự a, b, c trong cùng mùa khơ cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%.
Nồng độ Fe³⁺ và Al³⁺ trong nước ở khu vực Tràm tự nhiên có sự khác biệt theo mùa (p < 0,05) và được ghi nhận thấp hơn trong mùa mưa. Trong khi sự chênh lệch nồng độ Fe³⁺ và Al³⁺ giữa hai mùa tại mơ hình Tràm tự nhiên có thể được giải thích liên quan đến việc pha loãng của nước mưa. Lượng nước mưa khá cao (chiếm 90% lượng nước mưa trong năm) và làm loãng các độc tố làm cho nồng độ Fe³⁺ và Al³⁺ giảm rất nhiều vào mùa mưa. Thêm vào đó, mức độ chênh lệch này còn phụ thuộc vào hệ thống kênh rạch và quá trình điều tiết nước. Trong khi vào mùa khô do ảnh hưởng của việc bốc hơi nước và sự oxy hố của lớp đất mặt, chính vì vậy cùng với lượng nước rửa trơi các chất độc có thể di chuyển vào nguồn ngước gây ô nhiễm nghiêm trọng. Ngược lại, nồng độ Fe³⁺ và Al³⁺ trong khu vực Tràm trồng và Tràm tự nhiên vào mùa khơ có khuynh hướng cao hơn mùa mưa. Đối với mơ hình Tràm trồng, nồng độ Fe³⁺ và Al³⁺ được tìm thấy lần lượt là 97,78±201,02 mg/L và 14,08±11,31 mg/L vào mùa khô, 25,67±12,4 mg/L và 7,07±7,74 mg/L vào mùa mưa. Song song đó, nồng độ Fe³⁺ và Al³⁺ trong mơ hình Keo lai dao động khoảng 13,83±14,06 mg/L và 7,61±11,84 mg/L vào mùa khô và 22,28±19,89 mg/L và 3,55±5,79 mg/L vào mùa mưa. Do đất đã bị xáo trộn rất nhiều, nên khi lượng mưa lớn xảy ra hoặc đất bị ơxy hóa tái làm ướt, các kim loại độc hại được phóng thích sẽ được vận chuyển theo dòng chảy đến các kênh/rạch gần đó, điều này có thể làm giảm chất lượng nước (Michael, 2013). Nồng độ Fe³⁺ và Al³⁺ trong nước ở khu vực Tràm trồng và Keo lai cao hơn đáng kể so với các khu vực khác và có thể ảnh hưởng đến đời sống của thủy sinh vật. Điều này chứng minh rằng đã có sự hiện diện của quá trình hồ tan oxy hố Fe và Al trong nước (Karananidi et al., 2022). Nhìn chung, tại khu vực có sự xáo trộn nhiều như khu vực Tràm trồng và Keo lai, hàm lượng Fe³⁺ và Al³⁺ trong môi trường nước luôn là vấn đề đáng quan tâm.
Sự xáo trộn tầng đất, hệ thống kênh rạch và yếu tố mùa tại các khu vực nói chung đã cho thấy một loạt các biến đổi lớn hơn trong mơ hình Keo lai và Tràm trồng so với mơ hình Tràm tự nhiên. Đặc biệt là giá trị pH, Fe³⁺ và Al³⁺ trong nước, việc lên liếp canh tác từ 2 – 3 năm sẽ dẫn đến sự gia tăng khoảng 2,7 ml H⁺/ ngày đối với liếp có chiều cao 1m thơng qua lượng nước chảy tràn trên bề mặt liếp và rị rỉ vào
trong mơ hình canh tác. Nhìn chung, tính chất mơi trường nước tại khu vực nghiên cứu có sự thay đổi theo mùa rõ rệt. Hàm lượng các chất trong môi
trường nước vào mùa khơ có khuynh hướng cao hơn so với mùa mưa, điều
này có thể nhận định rằng mơi trường nước vào mùa khơ có khả năng ảnh
hưởng nhiều đến đời sống thủy sinh tại khu vực nghiên cứu.
Hình 4.21 Biến động giá trị Fe³⁺ và Al³⁺ trong nước theo mùa
Ghi chú: (*) ghi nhận sự khác biệt giữa hai mùa trong cùng mơ hình. Kí tự a, b, c và A, B, C trong cùng mùa cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%.
4.3.3 Mối tương quan của các thông số chất lượng nước trong các mơ hình
Bảng 4.10 thể hiện kết quả phân tích Pearson, cung cấp thơng tin về các mối quan hệ tồn tại giữa các biến thủy hóa. Kết quả phân tích cho thấy giá trị pH có mối tương quan nghịch ở mức cao với các thơng số N-NH₄⁺, Fe³⁺ và Al³⁺ trong mơ hình Keo lai, hệ số tương quan lần lượt là r = -0,69, r = -0,79 và r = -0,58. Tuy nhiên, chỉ ghi nhận được mối tương quan nghịch của pH với Al³⁺ (r = -0,58) trong mơ hình Tràm trồng. Điều này cho thấy rằng pH trong nước có thể bị ảnh hưởng bởi quá trình khuếch tán độ chua trong khu vực nghiên cứu. Trong khi đó, pH có mối tương quan cao với hầu hết các thơng số cịn lại trong mơ hình Tràm tự nhiên (ngoại trừ N-NH₄⁺ và N-NO₃ˉ). Điều này chỉ ra rằng có ít các yếu tố tác động/nguồn ơ nhiễm, giảm tính phức tạp của mơi trường nước tại thuỷ vực trong mơ hình Tràm tự nhiên. Ngược lại với pH, EC trong cả ba mơ hình được tìm thấy có mối tương quan thuận với thơng số BOD và N-NO₃ˉ. Ngồi ra, EC cịn được tìm thấy có mối tương quan cao với N-NH₄⁺ mơ hình Keo lai; COD và Al³⁺ trong mơ hình Tràm tự nhiên. Mối tương quan ít hơn đối với mơ hình Tràm tự nhiên có thể có liên quan đến tần suất tác động đến mơi trường đất, q trình tích luỹ thực bì và xác bã hữu cơ trong trầm tích thuỷ vực.
Tương tự với EC, BOD cho thấy mối tương quan thuận chặt chẽ với N-NO₃ˉ trong các mơ hình, điều này phản ánh q trình liên quan đến tích tụ các chất hữu cơ trong nước bởi BOD được xem là thông số phản ánh lượng các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học. Hơn nữa, BOD cịn có mối tương quan nghịch với Al3+ trên mơ hình Tràm tự nhiên (r = -0,81). Bởi pH thấp và sự gia tăng hàm lượng chất hữu cơ có thể thúc đẩy q trình liên kết và tạo phức của Al (Al-OM); điều này dẫn đến hàm
chất hữu cơ giảm (Yliane et al., 2014). Mặt khác, khơng có mối tương quan có ý nghĩa của DO và COD với tất cả các thơng số cịn lại (p > 0,05) trong mơ hình Keo lai. Trong khi trên mơ hình Tràm trồng, DO được phân tích là có mối tương quan nghịch với BOD (r = - 0,43) và tương quan nghịch với cả BOD, COD, EC trong mơ hình Tràm tự nhiên. Đúng như dự đốn thì DO thường có mối tương quan nghịch với BOD, bởi vi sinh vật sử dụng oxy trong nước để phân huỷ các chất hữu cơ nên khi hàm lượng các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học càng cao thì DO càng thấp và ngược lại (Chi, 2001; Kumar
& Parakash, 2020). Bên cạnh đó, điều đáng quan tâm là DO được tìm thấy có mối tương quan thuận rất chặt chẽ với Al³⁺ trong mơ hình Tràm tự nhiên (r = 0,95); ngược lại, COD cho thấy mối quan hệ nghịch với Al³⁺ (r = - 0,62). Điều
này được giải thích tương tự với sự tương quan giữa BOD và Al³⁺ bởi một
mối quan hệ tích cực giữa COD và BOD (r = 0,86) trong mơ hình Tràm tự nhiên
cũng đã được xác định. Mối tương quan của COD và BOD cho thấy sự hiện
diện của các chất hữu cơ hoạt động sinh học; được trình bày trong nhiều nghiên cứu trước đây về chất lượng nước (Monica and Choi, 2016; Haldar et al., 2020; Giao, 2020).
Bảng 4.10 Mức độ tương quan giữa các thông số chất lượng nước tại các mơ hình Tràm tự nhiên
pH DO EC BOD COD N-NH4+ N-NO3- Fe³⁺
DO -0,84 EC 0,94 -0,67 BOD 0,97 -0,84 0,96 COD 0,84 -0,65 0,87 0,86 N-NH4+ -0,08 -0,05 -0,11 0,02 -0,27 N-NO3- 0,57 -0,47 0,68 0,68 0,52 0,1 Fe³⁺ -0,66 0,55 -0,5 -0,57 -0,55 0,11 -0,58 Al³⁺ -0,8 0,95 -0,65 -0,81 -0,62 -0,13 -0,36 0,36 Tràm trồng
pH DO EC BOD COD N-NH4+ N-NO3- Fe³⁺
DO -0,05 EC -0,23 -0,2 BOD 0,06 -0,43 0,75