Trầm tích đáy là một bộ phận quan trọng trong tổng thể hệ sinh thái nước và có thể được xem như là nơi chứa đựng cuối cùng của tồn bộ các chất ơ nhiễm từ tầng nước phía trên. Các chất tích tụ trong trầm tích, dưới hình thức này hay hình thức khác, cuối cùng đều đi vào chuỗi thức ăn của động vật đáy. Do vậy, độ đa dạng sinh học khu hệ thủy sinh động vật đáy chịu tác động sâu sắc của hàm lượng các chất ô nhiễm lắng đọng trong trầm tích.
Trầm tích đáy của một số sơng và cửa sơng có thể có hàm lượng cao các chất ô nhiễm dạng kim loại, dạng chất hữu cơ độc hại khó phân hủy như hóa chất bảo vệ thực vật, hóa chất đa vịng ngưng tụ gốc Clo (PCBs)... Mặc dầu việc thải các chất này ra mơi trường có thể được kiểm soát chặt chẽ bằng các quy định và biện pháp chế tài đối với chất lượng nước thải, sự tích tụ của chúng theo thời gian xuống trầm tích đáy vẫn là mối quan tâm, đặc biệt trong các khu vực được cơng nghiệp hóa cao. Ngồi nước thải, mưa cũng là một yếu tố làm gia tăng lượng chất độc hại trong trầm tích qua q trình rửa trụi cỏc vựng đất bị ơ nhiễm, ví dụ mưa cuốn theo các hóa chất bảo vệ thực vật sử dụng trờn cỏc khu vực canh tác nơng nghiệp theo dịng nước xuống sông và lắng đọng trong trầm tích.
Các chất độc hại thường tìm thấy trong trầm tích đáy có thể được chia thành hai nhóm lớn:
- Nhóm các chất vơ cơ: chủ yếu là kim loại nặng. Một số kim loại (Niken, Kẽm) bản thân nó đó hiện diện tự nhiên trong cơ thể sinh vật ở nồng độ thấp hay vừa đủ,
khụng gõy độc hại và thậm chí có thể được coi như chất dinh dưỡng vi lượng. Một số các kim loại khỏc cú nguồn gốc nhân tạo từ các hoạt động sản xuất và cơng nghiệp có thể gây độc cho thủy sinh ngay cả ở ngưỡng nồng độ thấp, như Thủy ngân (Hg), Crom (Cr), Asen (As)...Kim loại có thể tồn tại trong trầm tích dưới nhiều hình thức: ion tự do, phức chất, kết tủa dạng hạt, hấp phụ trên bề mặt hạt sột...Khi được tích tụ trong cơ thể sinh vật với nồng độ đủ lớn, chúng sẽ gây ra một số rối loạn đến bản chất và tốc độ quá trình trao đổi chất của tế bào, ảnh hưởng đến sự phát triển bình thường của sinh vật. Mỗi kim loại có khả năng gây độc ở các mức độ rất khác nhau. Mang độc tính cao nhất là hai kim loại Thủy ngân và Cadimi. Nhóm các chất vơ cơ: chủ yếu là kim loại nặng. Một số kim loại (Niken, Kẽm) bản thân nó đã hiện diện tự nhiên trong cơ thể sinh vật ở nồng độ thấp hay vừa đủ, không gây độc hại và thậm chí có thể được coi như chất dinh dưỡng vi lượng. Một số các kim loại khác có nguồn gốc nhân tạo từ các hoạt động sản xuất và cơng nghiệp có thể gây độc cho thủy sinh ngay cả ở ngưỡng nồng độ thấp, như Thủy ngân (Hg), Crom (Cr), Asen (As)...Kim loại có thể tồn tại trong trầm tích dưới nhiều hình thức: ion tự do, phức chất, kết tủa dạng hạt, hấp phụ trên bề mặt hạt sét...Khi được tích tụ trong cơ thể sinh vật với nồng độ đủ lớn, chúng sẽ gây ra một số rối loạn đến bản chất và tốc độ quá trình trao đổi chất của tế bào, ảnh hưởng đến sự phát triển bình thường của sinh vật. Mỗi kim loại có khả năng gây độc ở các mức độ rất khác nhau. Mang độc tính cao nhất là hai kim loại Thủy ngân và Cadimi.
- Nhóm các chất hữu cơ khó phân hủy: một số các chất độc tính cao, thời gian tồn trữ trong môi trường dài, bao gồm các hóa chất bảo vệ thực vật gốc Clo đã bị cấm sử dụng hay rất hạn chế sử dụng trong nơng nghiệp (DDT, DDE..), các hợp chất có một hay nhiều vòng Benzen như phenol, PCBs, PAHs...Đõy đều là các chất khơng phân cực do vậy khả năng hịa tan trong nước của chúng rất thấp. Ngược lại, chúng có xu hướng hịa tan trong dầu hay lắng đọng trong trầm tích. Các hóa chất bảo vệ thực vật có thể gây độc trực tiếp lên hệ động vật đáy ở nồng độ thấp. Các chất khác như PAHs, PCBs... thì biểu hiện ảnh hưởng sau một thời gian tích lũy sinh học đủ lớn làm giảm khả năng sinh sản của các sinh vật bị nhiễm độc trực tiếp hoặc của các sinh vật bậc cao hơn trong chuỗi thức ăn. Nhóm các chất hữu cơ khó phân hủy: một số các chất độc tính cao, thời gian tồn trữ trong mơi trường dài, bao gồm các hóa chất bảo vệ thực vật gốc Clo đã bị cấm sử dụng hay rất hạn chế sử dụng trong nông nghiệp (DDT, DDE..), các hợp chất có một hay nhiều vòng Benzen như phenol, PCBs, PAHs...Đây đều là các chất khơng phân cực do vậy khả năng hịa tan trong nước của chúng rất thấp. Ngược lại, chúng có xu hướng hòa tan trong dầu hay lắng đọng trong trầm tích. Các hóa chất bảo vệ thực vật có thể gây độc trực tiếp lên hệ động vật đáy ở nồng độ thấp. Các chất khác như PAHs, PCBs... thì biểu hiện ảnh hưởng sau một thời gian tích lũy sinh học đủ lớn làm giảm khả
năng sinh sản của các sinh vật bị nhiễm độc trực tiếp hoặc của các sinh vật bậc cao hơn trong chuỗi thức ăn.
Ảnh hưởng của các chất độc hại kể trên tới thủy sinh bao gồm tác động cấp tính và tác động mãn tính ở các cấp độ cá thể, quần thể và quần xã. Ngoài ra, tác động ngược cũng có thể xảy ra khi chất ơ nhiễm nằm trong trầm tích dần dần hịa tan trở lại và hiện diện với hàm lượng tăng dần trong các lớp nước phía trên.
Giới hạn về nồng độ các chất độc hại trên trong trầm tích đáy sơng hay đáy biển hiện nay chưa được quy định trong bộ tiêu chuẩn các thông số môi trường của Việt Nam. Do đó, trong khn khổ của báo cáo này, các tiêu chuẩn được áp dụng để so sánh nhằm có một nhận xét sơ bộ về tình trạng của trầm tích đáy sơng Sài Gịn – Đồng Nai là tiêu chuẩn của Hà Lan về chất lượng trầm tích đáy sơng và đáy biển. Cơ sở thiết lập các giới hạn trong tiêu chuẩn này chủ yếu dựa trên các thử nghiệm về tác động sinh học của các chất trên. Tiêu chuẩn thiết lập hai mức giá trị: mức giới hạn và mức cảnh báo. Tiêu chuẩn này đã và đang được sử dụng để đánh giá chất lượng bùn lắng trờn cỏc hệ thống kênh rạch trong các dự án cải thiện môi trường kờnh Nhiờu Lộc Thị Nghè, Tõn Hóa Lị Gốm...
Quan trắc đợt 1 và 3 năm 2007, Chi cục đo hàm lượng các chất ô nhiễm trong trầm tích đáy sơng Đồng Nai – Sài Gòn tại 4 điểm: Cầu Phú Cường, Trạm bơm nhà máy nước Thiện Tân, Cầu Ơng Bng và Cảng Phú Mỹ. Kết quả hàm lượng các chất ơ nhiễm trong trầm tích đáy sơng Sài Gòn – Đồng Nai qua 2 đợt quan trắc tại các vị trí đo đạc và so sánh với tiêu chuẩn giới hạn của Hà Lan được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3.27. Hàm lượng các thơng số quan trắc trong trầm tích đáy sơng năm 2007
Thơng số quan trắc Cầu Phú Cƣờng NM nƣớc Thiện
Tân Cầu Ơng Bng Cảng Phú Mỹ
Giá trị ti u chu n Giới hạn Cảnh báo Đợt 1 Đợt 3 Đợt 1 Đợt 3 Đợt 1 Đợt 3 Đợt 1 Đợt 3 Asen (mg/kg) 2,08 4,58 1,71 2,86 0,14 1,39 3,45 8,24 29 55 Chì (mg/kg) 11,28 28,81 5,63 18,13 4,25 0,099 5,67 23,22 85 530 Thủy ngân (mg/kg) 0,22 0,81 0,05 0,24 0,65 0,039 0,37 <0,01 0,3 10 Cadimi (mg/kg) <0,1 0,11 <0,1 0,049 <0,1 0,12 <0,1 0,058 0,8 12 Niken (mg/kg) 3,9 2,45 15,88 63,36 15,31 39,08 4,82 12,82 35 210 Kẽm (mg/kg) 28,17 65,29 36,1 76,57 61,37 105,9 23,41 53,19 140 720 Crom (mg/kg) 1,97 13,32 11,73 <0,5 10,86 62,98 4,23 15,99 100 380 Đồng (mg/kg) 8,62 14,9 11,16 30,84 15,99 43,13 6,41 12,27 36 190 DDT (àg/kg) <0.00001 <0.00001 <0.00001 <0.00001 <0.00001 <0.00001 <0.00001 <0.00001 6,5 4.000 Phenol (àg/kg) <0.01 1,17 <0.01 5,29 <0.01 12,5 <0.01 2,02 50 40.00 0 Ghi chú:
- Phương pháp phân tích: các kim loại được xác định theo TCVN 6496-1999. Các thơng số cịn lại được xác định trên thiết bị sắc ký khớ ghộp khối phổ (GC-MS).
- Một số giá trị xếp theo hàng được lưu ý trên bảng (chữ đậm) là đã vượt ngưỡng giới hạn trong tiêu chuẩn. Các thơng số cịn lại đều vẫn trong giới hạn.
Cầu Phú Cƣờng
Bảng 3. cho thấy tại vị trí cầu Phú Cường, hàm lượng các chất ơ nhiễm trầm tích có xu hướng tăng. Ngoài hàm lượng thủy ngân đo đợt 3 là 0,81 mg/kg vượt tiêu chuẩn 2,7 lần nhưng chưa đạt tới ngưỡng cảnh báo, hàm lượng các thơng số cịn lại đều thấp hơn giới hạn cho phép. Nếu nồng độ thủy ngân vượt quá ngưỡng giới hạn, nhiều lồi sinh vật khơng thể chịu đựng được bởi độc tính từ thủy ngân do đó độ đa dạng về lồi giảm sút. Khi nồng độ kim loại trong trầm tích chưa vượt quá ngưỡng giới hạn thì sự rối loạn nghiêm trọng về quần xã sinh vật chưa xảy ra.
Nhà máy nƣớc Thiện Tân
Tại vị trí nhà máy nước Thiện Tân, hàm lượng các chất ơ nhiễm trầm tích có xu hướng tăng. Trầm tích đáy tại vị trí này có hàm lượng Niken là 63,36 mg/kg vượt quá ngưỡng giới hạn 1,81 lần. Hàm lượng các chất còn lại đều đạt tiêu chuẩn cho phép.
Vị trí lấy mẫu tại đây nằm ở ngã ba của sông Đồng Nai (dịng chính) và sơng Rạch Đơng (đổ ra sông Đồng Nai). Sông Rạch Đông cũng đồng thời là nơi tiếp nhận nước thải của KCN Sụng Mõy và KCN Bàu Xéo. KCN Sụng Mõy đó và đang thu hút đầu tư từ một số ngành sản xuất cơng nghiệp trong đó có ngành xi mạ, gia cơng cơ khí, thiết bị điện – điện tử ... với lượng nước thải lên tới 1500m3/ngày đêm (số liệu cung cõp bởi Trung tâm Thông tin – Bộ Tài nguyên và Môi trường CIREN) nhưng hiện nay KCN này vẫn chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung, do đó sự ơ nhiễm bởi các kim loại như Niken có thể bắt nguồn từ đây.
Cầu Ơng Bng
Tại vị trí lấy mẫu Cầu Ông Buông, hàm lượng thủy ngân đo đợt 1 là 0,65 mg/kg vượt ngưỡng giới hạn 2,17 lần nhưng chưa tới ngưỡng cảnh báo. Giá trị đo trong đợt 3 là 0,039 mg/kg giảm đi rất nhiều lần so với đợt 1. Hàm lượng Niken đo được trong đợt 3 là 39,08 mg/kg cũng vượt ngưỡng giới hạn 1,12 lần, nhưng vẫn thấp hơn rất nhiều so với ngưỡng cảnh báo. Hàm lượng Đồng là 43,13 mg/kg vượt ngưỡng giới hạn 1,2 lần. Hàm lượng các chất ơ nhiễm cịn lại đều đạt tiêu chuẩn cho phép.
Vị trí này tập trung đón nhận dũng thải của các khu cơng nghiệp. Sự lắng đọng các chất ơ nhiễm trong trầm tích đáy có thể được giải thích từ sự tích tụ theo thời gian của các kim loại và chất hữu cơ trong lớp nước mặt phía trên
Đối với khu vực cửa sơng, chỉ có 1 vị trí cảng Phú Mỹ được tiến hành quan trắc trầm tích đáy sơng với kết quả như sau:
Thông số ô nhiễm vượt ngưỡng giới hạn là Thủy ngân. Kết quả đo được đợt 1 là 0,37 mg/kg vượt 1,23 lần. Các chất ô nhiễm khác như Asen, chì, Niken, Kẽm, Crom, Đồng, Phenol có xu hướng tăng. Sự lắng đọng các chất ơ nhiễm trong trầm tích đáy tại cảng Phú Mỹ có thể được giải thích từ sự tích tụ theo thời gian của các kim loại và chất hữu cơ trong lớp nước mặt phía trên, vì nhiều ngun nhân khác nhau, bao gồm cả các hoạt động sản xuất công nghiệp (công nghệ xi mạ bề mặt kim loại, thuộc da, sản xuất mạch điện tử...) và có thể từ cả hoạt động nơng nghiệp (một số hóa chất diệt cỏ, trừ nấm đang được sử dụng hiện nay vẫn có thể chứa thủy ngân hữu cơ).
Nhận xét chung:
Trong số các chất độc hữu cơ được quan trắc trong trầm tích đáy tại 4 điểm, hàm lượng nhóm DDT nhìn chung đều ở mức độ rất thấp hoặc dưới giới hạn phát hiện của thiết bị phân tích (GC-MS). Nồng độ Phenol trong trầm tích tại cả 4 điểm quan trắc trên bảng cho thấy thấp hơn ngưỡng giới hạn rất nhiều..
Trong 4 vị trí có quan trắc trầm tích đỏy cú 3 vị trí cho kết quả hàm lượng Thủy ngân cao hơn giới hạn nhưng chưa vượt ngưỡng cảnh báo: cầu Phú Cường, cầu Ơng Bng và cảng Phú Mỹ
Có 2 vị trí đo cho kết quả hàm lượng Niken cao hơn giới hạn nhưng chưa vượt ngưỡng cảnh báo: Nhà máy nước Thiện Tân và cầu Ơng Bng
Có 1 vị trí đo cho kết quả hàm lượng Đồng cao hơn giới hạn nhưng chưa vượt ngưỡng cảnh báo: cầu Ơng Bng
Chưa phát hiện thấy sự ô nhiễm bởi các chất độc hại khác. So sánh với kết quả phân tích trầm tích năm 2006 cho thấy hàm lượng các chất ô nhiễm trong đợt quan trắc này nhỏ hơn. Tuy nhiên, việc đánh giá chất lượng trầm tích chỉ dựa trên hai đợt quan trắc trong năm là chưa đủ. Do đó, để có kết luận chắc chắn và chính xác hơn, cần bổ sung thêm thông tin từ các dữ kiện từ các đợt quan trắc sau.