TẠ IU MINH THƯỢNG
năm 2002 và một số giải pháp khơi phục
Dương Văn Trực, Ngơ Xuân Quảng, Phan Dỗn Đăng Hồ Thu Hồi và Phạm Thanh Lưu
Viện Sinh học Nhiệt đới
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
VQG U Minh Thượng được thành lập tháng 1/ 2002 và là một trong hai VQG duy nhất của Việt Nam đang bảo tồn HST đất ngập nước than bùn. Theo số liệu tháng 2/2003, vùng lõi cĩ diện tích 8.038 ha trong đĩ cĩ 2.851 ha rừng tràm và tràm xen lẫn sậy, 1.737 ha tràm tái sinh ở nhiều độ tuổi sau cháy, 2.428 ha đồng cỏ trảng sậy hay trảng năng và 493 ha diện tích mặt nước của các lọai thủy vực.
Các nghiên cứu về thủy văn khu vực U Minh đã được quan tâm từ khi cịn Bộ Thủy lợi với dự án “Quy hoạch thủy lợi cho vùng U Minh Thượng” và sau này (năm 1996) Bộ NN &PTNT đã thơng qua phương án bổ sung. Chính theo phương án này và từ thực tiễn đĩ đã ra đời dự án với tên gọi “hồ rừng U Minh Thượng”. Điều đĩ xác định vai trị của HST ngập nước U Minh Thượng khi triển khai các họat động dù với mục tiêu nào trên vùng lãnh thổ này.
Tháng 3 năm 2002 xảy ra trận cháy rừng, khu hệ sinh vật biến đổi nhiều, và đĩ là thảm họa về sinh thái khĩ cĩ thể bù đắp ngay được. Ngay sau khi trận cháy rừng xảy ra, tập thể nghiên cứu của Viện Sinh học Nhiệt đới do PGS.TS. Đồn Cảnh chủ trì thực hiện chuyên đề: “Điều tra, nghiên cứu, thu thập dữ liệu về hiện trạng chất lượng mơi trường nước và khu hệ thủy sinh vật ở VQGU Minh Thượng”. Những dữ liệu thu thập được đã cho biết trong suốt thời gian dài bơm nước mặn chống cháy và giữẩm cho rừng đã chuyển tồn bộ hệ thống thủy vực nước ngọt của VQGU Minh Thượng sang HST lợ mặn (5-15%o). Khu hệ thủy sinh vật biến đổi nhiều, theo xu thế bất định hình bởi sự pha trộn các khu hệ ngọt - lợ - mặn, nhưng nghiêng về mặn nhiều hơn.
Sang mùa khơ năm thứ 2 sau cháy rừng, rừng được giữẩm bằng việc trữ nước ngọt. Song tài nguyên thủy sinh vật và các yếu tố mơi trường luơn luơn biến đổi dưới tác động của khí hậu, chếđộ mưa nắng trong năm và tác động của con người. Khả năng phục hồi của khu hệ sinh vật, trong đĩ cĩ thủy sinh vật là một hiện hữu. Để biết được hiện trạng mơi trường nước và khả năng phục hồi của khu hệ Thủy sinh vật ở VQG U Minh Thượng trong thời gian qua (2002 – 2004), phịng Cơng nghệ và Quản lý Mơi trường - Viện Sinh học Nhiệt đới đã thực hiện đề tài “Khảo sát nghiên cứu sự phục hồi của quần xã Thủy sinh vật và đánh giá chất lượng mơi trường nước ở VQG U Minh Thượng”.
Ngồi những cơ sở dữ liệu nêu trên, chúng tơi cũng đã khai thác số liệu thơ do các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Cần Thơ thực hiện trước sự cố cháy rừng và một số tư liệu chưa được cơng bố chính thức do TS. Nguyễn văn Khơi tiến hành nghiên cứu ở vùng phụ cận dưới tên gọi “Một số nhận xét về
thủy sinh vật vùng U Minh” và dự án “Quy hoạch chi tiết nuơi tơm huyện Vĩnh Thuận Kiên Giang đến năm 2010” do Viện nghiên cứu nuơi trồng thủy sản II thực hiện năm 2002.
Trong tất cả các nguồn tư liệu, cĩ thể nĩi, các báo cáo kết quả nghiên cứu từ Dự án “Bảo tồn và phát triển cộng đồng VQG U Minh Thượng” (1998 -2003), do tổ chức CARE thực hiện là rất phong phú. Dự án này, ngồi việc đã tiến hành hàng loạt các hoạt động nhằm gĩp phần vào cơng việc bảo tồn trực tiếp và thực hiện vận động, giáo dục, nâng cao năng lực cho cộng đồng trong cơng tác bảo tồn bằng việc nâng cao cuộc sống người dân vùng đệm, cịn cĩ thểđược xem là cơng trình nghiên cứu khoa học rất cĩ giá trịở hầu hết các lĩnh vực vềđiều kiện tự nhiên và tài nguyên ĐDSH của VQG này. Nhưng hầu nhưđã khơng quan tâm đến tài nguyên thủy sinh vật và biến đổi mơi trường nước, hay nĩi một
Mục tiêu của báo cáo: Trong nghiên cứu này, diễn biến về chất lượng mơi trường hĩa học nước và biến đổi của tài nguyên thủy sinh vật sau trận cháy rừng năm 2002 sẽđược hệ thống lại nhằm thơng tin đến người đọc về biến đổi của HST thủy vực của VQG U Minh Thượng dưới tác động của các nhân tố tự nhiên, nhưng to lớn hơn nhiều, đĩ là tác động của các giải pháp nhằm bảo vệ vùng đất ngập nước quan trọng nhất cho ĐDSH ở Việt Nam – VQG U Minh Thượng (theo tinh thần của tuyên bố Kế
Hoạch Hành Động ĐDSH được chính phủ Việt Nam soạn thảo năm 1993 cho Hội Thảo UNCED ở Rio de Janeiro, Brazil). Trong các giải pháp cĩ tác động biến đổi to lớn đến HST thủy vực, chúng tơi xin được lưu tâm đến tác động của việc đưa nước mặn vào để PCCCR trong và sau trận cháy tháng 3 - 4 năm 2002 và tác động của việc bao đê giữ nước ngọt để PCCCR đã được thực hiện từ 2003 đến nay.
2. PHƯƠNG PHÁP VÀ TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1. Địa bàn nghiên cứu
Khu vực nghiên cứu chính là vùng lõi (vùng được bảo vệ nghiêm ngặt) và mở rộng sang vùng đệm của VQG U Minh Thượng. Mẫu được thu ở trên các kênh vùng đệm lẫn vùng lõi, gồm các điểm:
- Vùng đệm: U1,U9,U10,U12.
- Vùng lõi: U2,U3,U4, U5,U6,U7,U8,U11,U13,U15,U16.
- Các điểm: U1,U3, U4, U6, U7, U8, U11, U12 và U13 trùng nhau trong cả 3 đợt thu mẫu. Tọa độđiểm thu mẫu được thể hiện trên bảng 2.1 và bản đồđiểm thu mẫu:
Bảng 2.1. Vị trí và tọa độ điểm thu mẫu
Kí hiệu Vị trí Tọa độ (UTM)
U1 Hậu kênh 2 và kênh 3 N48P.0512550 – E106.6893 U2 Kênh trung tâm N48P.0511706 – E106.5435
U3 Trạm bơm N48P.0510957 – E106.2048
U4 Kênh trung tâm N48P.0510456 – E105.9730
U5 Kênh 19 N48P.0507705 – E106.4228
U6 Trạm 21 N48P.0508710 – E106.7761
U7 Kênh Xáng Mượn N48P.0515012 – E106.3624 U8 Trạm kênh 8 N48P.0513663 – E106.6972 U9 Kênh 8 vùng đệm N48P.0517550 – E105.7220
U10 Kênh 11 N48P.0516372 – E105.1005
U11 Hậu kênh 10 & kênh 11 N48P.0512326 – E105.2752 U12 Kênh 18 vùng đệm N48P.0504835 – E1063250 U13 Kênh 18 vùng lõi N48P.0507093 – E106.2211 U14 Kênh 14-vùng đệm N48P.0507568 – E105.2231 U15 Kênh 14-vùng lõi N48P.0511706 – E106.5435 U16 Kênh 17A- vùng lõi N48P.0506086 – E105.8674
2.2. Nguồn tài liệu
Số liệu chất lượng nước và thủy sinh vật được thu thập qua 3 đợt khảo sát: - Đợt 1: Ngay sau trận cháy rừng, vào tháng 5 năm 2002.
- Đợt 2: Tháng 8 – 2004. - Đợt 3: Tháng 11 – 2004
2.3. Xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm SPSS, MINITAB để xử lý số liệu hĩa học và phần mềm
PRIMER 5 để xử lý số liệu sinh học, bao gồm: Chỉ số tương đồng (S) (Similarity index), Chỉ số đa dạng Shannon – Wienner( H’), Chỉ sốđa dạng Margalef (d), Chỉ số độđồng đều Pielou (J).
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Như chúng ta đã biết, để chống và phịng cháy rừng, nước mặn đã được đưa vào tất cả các hệ thống kênh rạch và ao đầm của vùng lõi khơng những trong và sau khi đám cháy xảy ra trong mùa khơ năm 2002, mà cơng việc tương tự cịn được tiếp diển với hệ thống máy bơm cơng suất lớn và hịan chỉnh hơn trong mùa khơ năm 2003. Kết quảđã biến HST nước ngọt vốn cĩ trở thành HST nước lợ-mặn với hàm lượng các ion Na+, K+ và tỷ lệ các ion Na+/ K+/Cl- trong các mẫu nước thu được tương đương với thành phần của nước lợ-mặn ven biển cửa sơng. Tuy nhiên, kể từ khi thơi khơng đưa nước mặn vào Vườn và thực hiện việc giữẩm cho rừng bằng hệ thống đê ngăn giữ nước ngọt thì biến đổi mơi trường nước diễn ra theo chiều hướng nào? Câu trả lời một phần sẽđược thể hiện dưới đây:
3.1. Đánh giá bằng cảm quan
Hệ thống kênh vùng lõi: Các thủy vực gần như khơng cĩ dịng chảy, chiều rộng các kênh nhỏ và mặt thống của nước bị che phủ hầu hết bởi lục bình, bèo, rau muống… Nước cĩ màu nâu đen do ảnh hưởng của lớp than bùn bên dưới, bốc mùi hơi thối do chất hữu cơ phân hủy trong điều kiện kị khí sinh ra.
3.2. Diễn biến chất lượng nước theo một số chỉ tiêu chính
3.2.1. Độ mặn:Quá trình bơm nước mặn vào rừng như đã nêu ở trên đã làm cho độ mặn trong các kênh gia tăng đáng kể và đối với sinh vật nước ngọt là một tai họa sinh thái nghiêm trọng (xem đồ thị dưới đây). Độ mặn trên 9‰ gây chết tràm và cũng do vậy nên trên các vùng đất sét đã mất lớp than bùn cây tràm càng rất khĩ tái sinh.
ĐỒ THỊ BIỄU DIỄN ĐỘ MẶN TẠI CÁC ĐIỂM THU MẪU Ở U MINH THƯỢNG THÁNG 5 NĂM 2002 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 U1 0 U1 6 U2 6 U2 2 U2 4 U2 9 U2 9B U33 U35 U36 U37 U39 U40 U41 U42 U48 Lun g 1 U50 U51 U52 U53 U54 5U5 U58 U59 U60 U61 U62 U63
Các điểm thu mẫu
Đ ộ m ặn ( o/ oo) Ngưỡng làm chết tràm
Ngưỡng làm tràm bị ức chế sinh trưởng
Hình 2.1. Biểu đồ độ mặn
(Thể hiện diễn biến độ mặn trung bình trong các kênh trong vùng lõi của vườn ở thời điểm năm 2002 cao hơn rất nhiều lần so với thời điểm năm 2004, khi giá trị trung bình của năm 2002 là 9,74 ‰ so với 0,4‰ năm 2004).
Hình 2.2. Biểu đồ độ mặn của 3 đợt khảo sát T11-2004 T8-2004 T5-2002 14 12 10 8 6 4 2 0
Số liệu phân tích cho thấy các kênh vùng đệm cĩ độ mặn cao hơn các kênh vùng lõi nhưng mức độ chênh lệch khơng đáng kể.
3.2.2. Giá trị pH:pH là chỉ tiêu rất quan trọng đối với chất lượng nước. Sự thay đổi giá trị pH trong nước cĩ thể kéo theo những thay đổi về thành phần các chất trong nước do quá trình hịa tan hoặc kết tủa, ảnh hưởng đến đời sống của thủy sinh vật.
Kết quả tính tốn cho thấy giá trị pH khơng cĩ sự thay đổi đáng kể giữa các đợt khảo sát, giá trị trung bình nằm trong khoảng từ 5,5 – 6,5. Tuy nhiên ở thời điểm tháng 5-2002 giá trị pH cĩ khoảng dao động rất lớn (từ 3 – 7,4) so với hai đợt khảo sát năm 2004 và vào đầu mùa khơ năm 2004 pH đã khơi phục giá trị bình thường.
Hình 2.3. Biểu đồ giá trị pH của 3 đợt khảo sát và giữa vùng lõi và vùng đệm
Biểu đồ pH giữa vùng lõi và vùng đệm cho thấy giá trị pH giữa hai vùng cĩ sự khác biệt đáng kể, pH vùng lõi cao và ổn định, trung bình khoảng 6,5, đạt tiêu chuẩn nước loại A theo TCVN 5942-1995 (pH: 6-8,5). Trong khi đĩ pH vùng đệm biến động mạnh và giá trị trung bình thấp chỉđạt 4.8, vượt quá giới hạn cho phép đối với nguồn loại B (TCVN 5942-1995 qui định pH từ 5.5 - 9), thể hiện mức độ nhiễm phèn của hầu hết các kênh vùng đệm lớn hơn nhiều so với các kênh vùng lõi.
3.2.3. Nhu cầu oxy sinh học DO: Oxy hịa tan trong nước sẽ tham gia vào quá trình trao đổi chất, duy trì năng lượng cho quá trình phát triển, sinh sản và tái sản xuất cho các sinh vật trong nước. Hàm lượng DO nhìn chung khá thấp khi giá trị trung bình lớn nhất qua 3 đợt khảo sát chỉở mức 3,05 mg/l, thấp hơn so với nguồn nước loại A (TCVN 5942-1995 qui định DO>6 mg/l)... Mặc dù 2 đợt khảo sát vào năm 2004 diễn ra vào thời kỳđầu và cuối mùa mưa nhưng cĩ giá trị DO trung bình thấp hơn so với mùa khơ năm 2002 chứng tỏ mức độ ơ nhiễm hữu cơ của các kênh đã gia tăng đáng kể.
Hình 2.4. Biểu đồ giá trị DO của 3 đợt khảo sát và giữa vùng lõi và vùng đệm
Hàm lượng DO trong vùng lõi rất thấp, giá trị trung bình 2,27 mg/l và thấp hơn trong vùng đệm, với giá trị trung bình lớn hơn 3 mg/l và giao động trong khỏang 0,5 – 6,7 mg/l (Hình 2.4). Tình trạng đĩ
T11-2004 T8-2004 T5-2002 8 7 6 5 4 3 Bieu do pH Vung dem Vung loi 8 7 6 5 4 3 Bieu do pH m g /l T11-2004 T8-2004 T5-2002 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Bieu do ha m luong DO m g /l V ung d e m V ung lo i 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Bie u do ha m luo ng DO
tồn tại rất nhiều xác thực vật cũng như mặt nước bị che phủ hầu hết bởi lục bình, bèo… phản ánh mức độ ơ nhiễm hữu cơ khá nặng của các kênh vùng lõi.
3.2.4.Hàm lượng nitrate: Kết quả trình diễn trên hình II.2.5 cho thấy mức độ ơ nhiễm các chất dinh dưỡng mà cụ thể là theo hàm lượng nitrate vào thời điểm năm 2004 cao hơn rất nhiều so với giai đoạn sau cháy rừng năm 2002 vàhàm lượng nitrate vào thời điểm cuối mùa mưa (Tháng11/2004) giảm đi đáng kể so với giai đoạn đầu mùa mưa (Tháng 8/2004) do lưu lượng nước trong các kênh gia tăng gĩp phần làm tăng tốc độ dịng chảy, pha lỗng và phân hủy chất ơ nhiễm trong các kênh.
Mức độ ơ nhiễm dinh dưỡng trong các kênh vùng lõi cao hơn nhiều so với các kênh vùng đệm vì các kênh vùng lõi lưu thơng nước rất kém gây nên tích tụ khá nhiều mùn bã thực vật cũng như các chất thải khác.
Hình 2.5. Biểu đồ giá trị Nitrate của 3 đợt khảo sát và giữa vùng lõi và vùng đệm
3.2.5. Hàm lượng tổng Fe: Hầu hết các kênh đều cĩ dấu hiệu nhiễm phèn, phù hợp với kết quả phân tích thấy hàm lượng Tot.Fe khá cao. Giá trị trung bình thấp nhất qua các đợt khảo sát là 0,67 mg/l.
Hình 2.6. Biểu đồ hàm lượng Fe của 3 đợt khảo sát và giữa vùng lõi và vùng đệm
Các kênh vùng đệm cĩ hàm lượng Tot.Fe rất cao, trung bình 1,65 mg/l (Vượt quá giới hạn cho phép đối nguồn nước loại A, TCVN 5942-1995 qui định Tot.Fe < 1 mg/l), các kênh vùng lõi trung bình 0,86 mg/l.
3.2.6. Hàm lượng H2S: Nguyên nhân sinh ra mùi hơi thối trong các kênh vùng lõi là do chất hữu cơ bị phân hủy kị khí sinh ra các sản phẩm cĩ mùi, trong đĩ cĩ H2S. Giá trịđo được ở các điểm vùng lõi cao hơn nhiều so với khu vực vùng đệm và ở thời điểm đầu mùa mưa khi khả năng lưu thơng nước cịn rất kém, cĩ đến 7 điểm thuộc vùng lõi cĩ giá trị H2S > 0.01 mg/l. Sang thời điểm cuối mùa mưa chỉ cịn 2 điểm U5 và U13 thuộc vùng lõi cho giá trị H2S > 0.01 mg/l.
Theo TCVN – 5943-1995, giá trị H2S phải nhỏ hơn 0.01mg/l cho các lọai nước mặt, nhưng cho nước nuơi trồng thủy sản thì giá trịđĩ phải nhỏ hơn 0,005 mg/l. Như vậy, ở vùng lõi VQG U Minh Thượng chất lượng nước theo giá trị H2S đã khơng cị phù hợp với nuơi trồng thủy sản hay nĩi một cách khác khơng thích hợp với nhiều khu hệ sinh vật ở nước.
mg/l T11-2004 T8-2004 T5-2002 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Bieu do ham luong Fe
mg/l Vung dem Vung loi 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Bieu do ham luong Fe
mg/ l T11-2004 T8-2004 T5-2002 4 3 2 1 0 Bieu do h am lu on g n itrate mg/ l Vu n g de m Vu n g loi 4 3 2 1 0 Bie u do h a m lu on g n itra te
Hình 2.7. Biểu đồ hàm lượng H2S của nước trong 2 đợt khảo sát năm 2004
3.2.7. Phân vùng chất lượng nước theo vị trí các điểm khảo sát:Kết quả phân tích mối tương đồng theo một số chỉ tiêu hĩa học nước tại các điểm thu mẫu trong năm 2004 được thể hiện trên biểu đồ dưới đây (Hình 2.8). Dựa vào đĩ cĩ thể phân các vị trí thu mẫu thành 3 nhĩm chất lượng nước như sau để tiện phục vụ cho việc quan trắc cũng như qui hoạch, quản lý nguồn nước tốt hơn: