b) Hiện trạng nước biển tại vùng đệm vịnh Hạ Long:
3.1.2 Diễn biến chất lượng nước biển theo thời gian và không gian
3.1.2.1 Đặc điểm thủy lý, thuỷ hoá
Đặc điểm thủy lý, thuỷ hoá của nước biển được thể hiện qua các thông số nhiệt độ, pH, độ muối, chất rắn lơ lửng (TSS).
a) Nhiệt độ nước
Nhiệt độ nước có vai trò quan trọng đối với việc duy trì sự sống của các loài sinh vật và các HST dưới nước. Mỗi một loài sinh vật chỉ thích hợp với một khoảng nhiệt độ nhất định. Ngoài khoảng nhiệt độ đó, sinh vật sẽ chết hoặc kém phát triển, vì vậy quan trắc nhiệt độ nước biển thường xuyên giúp phát hiện những thay đổi bất thường của môi trường góp phần bảo vệ các hệ sinh thái.
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 Tuần Châu lạch Hùng Thắng BT.Bãi Cháy Hà Khánh c. Cái Lân Chợ HLI Chợ cá cột 5 s. Lộ Phong CT. Hải Quân c. Làng Khánh Hồ Cô tiên m g/ l
Hình 3.6: Diễn biến hàm lượng dầu mỡ trong nước biển ven bờ vùng đệm vịnh Hạ Long năm 2012.
47
Hình 3.7: Diễn biến nhiệt độ mùa khô tại VHL từ 2001 đến 2011.
Vào mùa khô (mùa lạnh) nhiệt độ dao động từ 14 đến 31oC, nhiệt độ trung bình vào khoảng 20oC. Nhiệt độ nước mùa khô ở vùng phụ cận năm 2009 khá cao (khoảng 32 đến 33oC) và cũng vượt quá QCVN.
Biểu đồ cho thấy nền nhiệt khu vực này vào mùa khô có xu hướng giảm dần vào các năm gần đây.
Trong mùa mưa (mùa nóng) nhiệt độ nước vịnh Hạ Long dao động từ 20 đến 33,5oC, trung bình là 26oC và vượt giới hạn cho phép đối với nước biển ven bờ theo QCVN 10:2008/BTNMT (30oC), đặc biệt trong các ngày trời nắng. Trong ngày, nhiệt độ nước có giá trị cực đại vào thời gian từ 13h đến 16h và có giá trị cực tiểu về đêm. Năm 2002, năm 2003 và năm 2008 nhiệt độ tăng khá cao ở tất cả các điểm quan trắc. Riêng năm 2003 tăng cao nhiệt độ trung bình của năm lên tới 32oC.
48
Hình 3.8: Diễn biến nhiệt độ mùa mưa tại VHL từ 2001 đến 2011. b) Độ pH
Trong khoảng 10 năm trở lại đây nồng độ pH của nước tương đối ổn định ở tất cả các điểm quan trắc trong khu vực vịnh. Độ pH trung bình của khu vực ở cả hai mùa là 8, vào mùa mưa độ pH vào khoảng 7 đến 8,5, vào mùa khô khoảng 7 đến 9. Xu thế biến động pH nước biển khu vực nhìn chung giảm thấp về mùa mưa và tăng cao trong các tháng mùa khô.
49
Hình 3.9: Diễn biến pH mùa khô tại VHL từ 2001 đến 2011
Nước biển vùng lõi vịnh Hạ Long mang tính kiềm yếu và nằm trong giới hạn cho phép của Quy chuẩn. Tại vùng đệm và vùng phụ cận có sự ô nhiễm cục bộ như khu vực bến chợ Hạ Long I năm 2009 và Cảng Cái Rồng năm 2008 (pH =9).
50
Hình 3.10: Diễn biến pH mùa mưa tại VHL từ 2002 đến 2011 c) Độ muối
Độ muối là một thông số rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của thực vật thuỷ sinh. Sự phân bố độ muối trong nước vịnh Hạ Long có sự khác nhau theo không gian và biến động theo thời gian rất rõ rệt. Theo thời gian, độ muối biến động theo hai mùa chính trong năm (mùa mưa và mùa khô). Kết quả cho thấy, độ muối thường tăng cao và khá ổn định, dao động trong khoảng từ 29‰ đến 33‰, trung bình 31‰, nước thuộc loại nước mặn. Vào mùa mưa, độ muối biến động mạnh, dao động từ 18,5‰ đến 30,5‰, trung bình 24,5‰, nước thuộc loại nước lợ đến lợ mặn.
51
Hình 3.11: Diễn biến độ muối mùa khô tại VHL từ 2002 đến 2011
Theo không gian, độ muối có xu hướng giảm dần từ vùng lõi đến vùng đệm. Khu vực Cọc Chèo, Hang Trai xa bờ, giáp đảo Cát Bà, độ muối cả hai mùa đều cao, dao động trong khoảng từ 28‰ đến 33‰, nước thuộc loại nước mặn. Trong khi đó tại vùng biển Cửa Lục, hang Đầu Gỗ, độ muối chênh lệch giữa hai mùa lớn, dao động từ 18‰ (mùa mưa) đến 33‰ (mùa khô).
Hình 3.12: Diễn biến độ muối mùa mưa tại VHL từ 2002 đến 2011. d) Chất rắn lơ lửng (TSS)
Hàm lượng TSS cao không chỉ ảnh hưởng tới tầm nhìn xuyên suốt của khối nước mà còn ảnh hưởng tới khả năng quang hợp của thực vật và sự sống của các loài
52
sinh vật thuỷ sinh như san hô, rong, tảo. Số liệu quan trắc, khảo sát cho thấy hàm lượng TSS có sự biến động lớn. Vào mùa khô hàm lượng chất rắn lơ lửng thấp hơn mùa mưa. Hàm lượng trầm tích lơ lửng phân bố không đều trong vịnh, ở vùng lõi thấp hơn vùng đệm và vùng phụ cận do các hoạt động của con người trên đất liền. Diễn trình theo thời gian thì hàm lượng trầm tích lơ lửng tăng dần do các hoạt động của con người trên đất liền, cũng như tốc độ đô thị hoá trên đất liền ngày một tăng.
Tại vùng đệm và vùng phụ cận có sự ô nhiễm cục bộ. Tại điểm quan trắc bến chợ Hạ Long I và cảng Nam Cầu Trắng, hàm lượng chất lơ lửng năm nào cũng cao so với các điểm quan trắc khác. Mùa khô năm 2011 tại cảng Nam Cầu Trắng hàm lượng TSS lên tới 89mg/l, hay vào mùa mưa năm 2006 cũng tại đây TSS khoảng 82mg/l (gấp từ 1,5 đến 2 lần GHCP). Tại các khu vực bãi tắm cũng có thời điểm hàm lượng TSS vượt quá ngưỡng GHCP. Năm 2007, mùa khô năm 2009, 2011 là những thời điểm mà hàm lượng TSS tăng cao.
53
Hình 3.13: Diễn biến TSS mùa khô và mùa mưa tại VHL từ 2002 đến 2011
3.1.2.2. Diễn biến các chất hữu cơ ti u hao ôxy
Các chất hữu cơ có trong nước thông qua các quá trình đồng hoá, dị hoá, phân huỷ, quang hợp, bài tiết,... của sinh vật. Ngoài ra, nguồn lục địa cũng góp phần đáng kể vào sự gia tăng hàm lượng chất hữu cơ trong vực nước. Hàm lượng chất hữu cơ trong vực nước cao sẽ gây ô nhiễm nguồn nước dẫn đến thiếu hụt oxy hoà tan. Hàm lượng các chất hữu cơ có nước được đánh giá thông qua các thông số oxy hoà tan (DO), nhu cầu oxy sinh hoá (BOD5) và nhu cầu oxy hoá học (COD).
a) Oxy hoà tan (DO)
DO trong nước vịnh Hạ Long mùa khô thấp hơn mùa mưa và không có sự khác nhau nhiều giữa tầng mặt và tầng đáy. Mùa khô, hàm lượng DO tại tầng mặt dao động trong khoảng 4,56 - 5,54 mg/l, tầng đáy dao động trong khoảng 4,30-5,55 mg/l. Mùa mưa, tại tầng mặt DO dao động trong khoảng 5,85-7,41 mg/l, tầng đáy từ 5,45-6,96 mg/l, trung bình cả năm tại tầng mặt DO đạt 5,84mg/, tầng đáy 5,57 mg/l.
54
Hình 3.14: Diễn biến DO mùa khô tại VHL từ 2001 đến 2011.
55
Nhìn chung, toàn vùng không có biểu hiện của ô nhiễm hữu cơ do thiếu DO. Hàm lượng oxy hoà tan có xu hướng diễn biến giảm ở vùng đệm.
b) Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD5)
Hình 3.16: Diễn biến BOD mùa khô tại VHL từ 2001 đến 2011
Kết quả quan trắc chất lượng nước biển hàng năm cho thấy các khu vực chịu tác động trực tiếp bởi nhiều nguồn thải dân sinh, công nghiệp có BOD5 cao hơn hẳn các khu vực ít chịu tác động. Điều này thể hiện rất rõ khi hàm lượng BOD5 toàn bộ vùng đệm và vùng phụ cận rất cao. Tại bến chợ Hạ Long I, khu vực cột 5-cột 8 và khu vực cảng Cái Rồng thuộc vùng phụ cận nhu cầu oxy hoà tan ở những khu vực này năm nào cũng tăng cao (khoảng 30 đến 40mg/l và gấp 2-5 lần GHCP trước đây (TCVN 5945-1995).
Hình 3.17: Diễn biến BOD mùa mưa tại VHL từ 2002 đến 2011
56
mg/l và hàm lượng BOD5 vào mùa khô thấp hơn mùa mưa và không có biểu hiện ô nhiễm. Năm 2009 và mùa khô năm 2011 là những thời điểm mà mà lượng BOD5 tăng cao.
3.1.2.3. Đặc điểm dinh dưỡng
a) Amoni (NH4-):
Kết quả khảo sát [12] cho thấy hàm lượng NH4-trong nước biển vịnh Hạ Long có chiều hướng tăng lên rõ rệt. Mùa mưa năm 2007, số mẫu có hàm lượng cao từ 100 - 500g/l tăng hơn năm 2001 là 3,4 lần. Kết quả khảo sát vào tháng 12/2008 cho thấy các mẫu thu ở khu vực ngoài khơi có hàm lượng amoni khá thấp nằm trong khoảng từ 45 - 70g/l. Đây là thời gian mùa khô nên hàm lượng amoni trong nước biển giảm thấp, đúng với quy luật đã được ghi nhận trước đó.
b) Nitrat ( NO3-)
Nồng độ nitrat trong nước vùng biển vịnh Hạ Long vào mùa khô thường thấp hơn mùa mưa. Tại tầng nước mặt, trong mùa khô, nồng độ nitrat dao động từ 81,6- 143,1 gN/l, trung bình khoảng 112,4gN/l, tại nước tầng đáy hàm lượng nitrat thấp hơn, dao động từ 70,6-121,2gN/l, trung bình 95,9gN/l. Mùa mưa hàm lượng nitrat tại nước tầng mặt dao động từ 69,9-183,2gN/l, trung bình khoảng 126,4gN/l, nước tầng đáy hàm lượng nitrat thấp hơn dao động trong khoảng 56,8-150,3gN/l, trung bình khoảng 103,5gN/l .
Các kết quả khảo sát vào tháng 12/2008 cho thấy nước biển tầng mặt khu vực vịnh Hạ Long có hàm lượng nitrat trong khoảng từ 75 – 85g/l, thấp hơn so với các kết quả quan trắc năm 2007. Tuy nhiên, các trạm thu mẫu năm 2008 ở khá xa bờ nên không bị ảnh hưởng nhiều từ lục địa, do đó hàm lượng nitrat trong nước thấp hơn là hợp lý.
c) Phosphat (PO43-)
Kết quả khảo sát nước biển vịnh Hạ Long năm 2007 cho thấy nước không có biểu hiện phú dưỡng bởi phosphat. Mùa mưa hàm lượng phosphat cao hơn mùa khô, tại tầng mặt dao động từ 16,45-52,96g/l, trung bình 34,70g/l, tầng đáy dao động từ 18,00-69,34, trung bình 43,67g/l. Mùa khô tại tầng mặt, hàm lượng phosphat dao
57
động từ 13,27-37,63g/l, trung bình 25,45g/l, tầng đáy dao động từ 13,82-29,98, trung bình 21,9g/l.
Các kết quả khảo sát vào tháng 12 năm 2008 cho thấy hàm lượng muối phosphat trong nước biển vịnh Hạ Long khá thấp, nằm trong khoảng 2.93 -26.25g/l, nước không có biểu hiện phú dưỡng.
3.1.2.4. Diễn biến hàm lượng một số kim loại trong nước
a) Chì (Pb)
Chì trong nước tồn tại dưới dạng ion vô cơ và các phức vô cơ và hữu cơ. Chì được sử dụng nhiều trong công nghiệp cũng như trong đời sống. Chì khá độc với con người và hệ sinh thái. Số liệu quan trắc và khảo sát cho thấy hàm lượng chì mùa khô dao động từ 5,81-21,47g/l, trung bình 13,64g/l, mùa mưa dao động từ 2,61- 11,50g/l, trung bình 7,05g/l. Hàm lượng chì mùa khô cao hơn mùa mưa. So sánh với nồng độ GHCP (50g/l), nồng độ chì trong nước khu vực rất thấp, nước chưa bị ô nhiễm bởi chì.
b) Cadmi (Cd)
Cadmi là một kim loại có nguồn gốc từ nước thải công nghiệp và một phần từ nguồn nước sản xuất nông nghiệp do quá trình sử dụng các loại hoá chất bảo vệ thực vật. Nhìn chung hàm lượng Cadimi trong toàn bộ vùng vịnh Hạ Long đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN. Tuy nhiên một số khu vực biển ven bờ, có thời điểm quan trắc hàm lượng Cadimi vượt qúa ngưỡng giới hạn theo QCVN10:2008/BTNMT như khu vực Cảng Nam Cầu Trắng, Bến Do, Cảng Cửa Ông, Cảng Cái Rồng.
c) Arsen (As)
Arsen hay còn được gọi là thạch tín rất độc đối với sinh vật. As tồn tại trong nước dưới dạng các ion tự do, ion phức và các hợp chất hữu cơ. Kết quả quan trắc chất lượng nước biển tại một số khu vực bãi tắm, khu nuôi trồng thủy sản hàm lượng Cd vào mùa mưa và mùa khô các năm 2006 và 2008 đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN.Vùng biển ven bờ các nơi khác (ngoài khu vực bãi tắm và nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thuỷ sinh) thông số As phân tích qua các đợt quan trắc năm 2006 và năm
58
2008 cũng đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN. d) Thuỷ ngân (Hg)
Thuỷ ngân có thể xâm nhập vào nguồn nước dưới nhiều hình thức và từ nhiều nguồn khác nhau, đáng kể nhất là nguồn nước thải công nghiệp từ các nhà máy hoá chất. Phần lớn thuỷ ngân trong nước tồn tại ở dạng Methyl thuỷ ngân, gây độc mạnh. Kết quả quan trắc chất lượng nước biển khu vực nuôi trồng thủy sản vào năm 2006 cho thấy hàm lượng Hg là 0,0001 mg/l, tại một số khu vực bãi tắm, hàm lượng Hg có thời điểm vượt 0,001 mg/l song vẫn nằm trong ngưỡng giới hạn đối với vùng bãi tắm là 0,002 mg/l. Các nơi khác, hàm lượng Hg cũng đều ở mức rất thấp, dưới 0,002 mg/l. Nhìn chung hàm lượng thủy ngân trong toàn bộ khu vực vịnh Hạ Long đều nằm trong GHCP.
g) Sắt (Fe) và Mangan (Mn)
Hàm lượng sắt và mangan quan trắc vào mùa khô và mùa mưa năm 2008 tại các khu vực bãi tắm nhìn chung vẫn ở mức thấp, nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 10:2008/BTNMT. Tại một số khu vực cảng, vào thời điểm quan trắc mùa mưa và mùa khô năm 2008 hàm lượng sắt và mangan tăng cao ở khu vực cảng Nam Cầu Trắng và khu vực ven bờ Cẩm Phả, Vân Đồn, một vài điểm vượt quá ngưỡng GHCP.
e) Đồng(Cu)
Hàm lượng Cu quan trắc tại các khu vực bãi tắm cũng như các nơi khác đều rất thấp, dưới 0,02 mg/l, hoàn toàn nằm trong ngưỡng cho phép của QCVN 10:2008/BTNMT (< 0,5 mg/l). Mùa khô dao động từ 3,74-15,16 g/l, trung bình 11,5
g/l, mùa mưa dao động từ 2,58-8,81g/l, trung bình 5,69g/l. Hàm lượng Cu mùa khô cao hơn mùa mưa.
f) Kẽm (Zn)
Hàm lượng kẽm mùa khô cao hơn mùa mưa. Mùa khô dao động từ 0,99-23,02, trung bình 12,00 g/l, vượt GHCP; mùa mưa dao động từ 2,25-11,30, trung bình mùa mưa 6,78, thấp hơn GHCP.
59
3.1.2.5. Diễn biến hàm lượng coli orm trong nước
Nhìn chung, hàm lượng Coliform ở vùng lõi tương đối thấp và ổn định, tăng nhanh ở vùng đệm và vùng phụ cận. Một số khu vực tại vùng đệm và vùng phụ cận có biểu hiện ô nhiễm cục bộ. Hàm lượng Coliform tại cảng Nam Cầu Trắng, chợ Hạ Long I, Cảng Cái Rồng có thời điểm vượt quá ngưỡng cho phép theo QCVN (có những thời điểm lên đến 1800MPN/100ml). Vào mùa khô hàm lượng Coliform tăng cao ở vùng đệm và vùng phụ cận. Năm 2009 là thời điểm mà hàm lượng Coliform tăng khá cao.
Hình 3.18: Diễn biến Coliform mùa khô và mùa mưa tại VHL từ 2001 đến 2011
3.1.2.6. Diễn biến hàm lượng dầu
Trong toàn bộ vùng vịnh Hạ Long, hàm lượng dầu nhìn chung có xu hướng giảm dần trong những năm gần đây. Theo số liệu quan trắc, từ năm 2003 đến 2006 các
60
điểm ô nhiễm dầu cục bộ xuất hiện khá nhiều trên vùng lõi và vùng đệm của vịnh. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, hàm lượng dầu trong nước biển có xu hướng giảm dần. Vũng lõi vịnh đã không có biểu hiện của ô nhiễm dầu. Tuy nhiên, hàm lượng dầu mỡ một số nơi của vùng đệm vượt quá ngưỡng cho phép theo QCVN vào một số thời điểm quan trắc. Kết quả quan trắc của Quảng Ninh ghi nhận một số khu vực có biểu hiện ô nhiễm dầu như: Cảng Nam Cầu Trắng (0,2 mg/l năm 2011), Cảng Cái Rồng (0,2 mg/l năm 2011), vịnh Cửa Lục (0,2 mg/l năm 2011), Khu vực bến chợ Hạ Long 1 (0,4 mg/l năm 2011), khu vực biển cột 5- cột 8 (0,18 mg/l năm 2011), cảng tàu du lịch Bãi Cháy (0,5 mg/l năm 2011).
61
Hàm lượng dầu vào mùa khô dao động từ 0,005 đến 0,3mg/l, vào mùa mưa dao động từ 0,005 đến 0,2 mg/l. Mùa mưa năm 2010, năm 2011 và mùa khô năm 2008 là những thời điểm hàm lượng dầu ở mức cao (từ 0,3 đến 0,6 mg/l)