Dự báo những vùng biển sắp bị ô nhiễm

Thứ ba - 17/05/2022 22:18 0

Bằng cách đo sức tải và khả năng tự làm sạch của một thủy vực ven biển, các nhà khoa học có thể dự báo được khả năng ô nhiễm trong tương lai và đưa ra những cảnh báo sớm.

Thực hiện thí nghiệm khuếch tán tại Vịnh Hạ Long – Bái Tử Long. Ảnh: NVCC

Giới hạn của sức tải

Dọc bờ biển Việt Nam dài trên 3.200 km tồn tại một hệ thống các thủy vực ven bờ như cửa sông, vũng vịnh và đầm phá. Chúng là các hệ sinh thái tự nhiên giàu nguồn lợi thủy sản, đồng thời cũng là nơi quần tụ dân cư đông đúc, hình thành nên các trung tâm kinh tế lớn và đầu mối giao thương quan trọng.

Như một lẽ dĩ nhiên ‘trăm sông đổ về một biển’, các thủy vực ven bờ với cấu trúc nửa kín (hoặc gần kín) thường là nơi tiếp nhận phần lớn chất thải từ các hoạt động dân sinh và kinh tế. Dưới áp lực phát triển, lượng chất thải đưa xuống các thủy vực ven bờ đang ngày một gia tăng.

“Chúng ta cứ nghĩ biển là mênh mông vô tận, tuy nhiên sức chịu tải của các thủy vực ven bờ lại có giới hạn. Chất thải đưa vào đến một mức nào đó sẽ vượt ngưỡng chịu đựng của thủy vực, gây tổn thất và suy thoái môi trường nghiêm trọng, từ đó ảnh hưởng đến sức khỏe hệ sinh thái và con người. Ở Việt Nam, những nơi như sông Tô Lịch bị ô nhiễm trầm trọng chính là biểu hiện của vượt quá sức tải”, TS. Cao Thị Thu Trang, nhà nghiên cứu về hóa môi trường biển tại Viện Tài nguyên và Môi trường Biển, nhận xét.

Kinh nghiệm từ nhiều nước cho thấy chi phí của việc cải tạo môi trường và các hậu quả của nó thường lớn hơn gấp nhiều lần so với chi phí để phòng ngừa ô nhiễm. Chính vì vậy, các nhà khoa học đã tìm nhiều cách để đánh giá sức chịu tải của thủy vực nhằm giúp các nhà quản lý hiểu hơn về tiềm năng chịu tải và dư địa còn có thể khai thác ở những khu vực này từ đó điều chỉnh các hoạt động kinh tế-xã hội và bảo vệ môi trường một cách bền vững.

Nhìn chung, để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước, các nhà khoa học ở Việt Nam thường phân thích một số chỉ số căn bản như độ pH, nồng độ oxy hòa tan (DO), nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy sinh học (BOD5), amoni, nitrat, photphat, nitơ tổng số (N-T), photpho tổng số (P-T), kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Hg, As, Cd) và tổng chất rắn lơ lửng (TSS). Nếu hàm lượng từng chất trong nước vượt quá một mức độ nhất định – chẳng hạn như mức quy chuẩn môi trường mà pháp luật đặt ra – thì các nhà khoa học sẽ phát ra cảnh báo.

Tuy nhiên đánh giá sức tải lại là bài toán phức tạp hơn. Để xem xét một thủy vực còn có khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm hay không, người ta không chỉ xem xét hiện trạng ô nhiễm và lấy nồng độ giới hạn cho phép trừ đi, mà còn phải tính đến những quá trình sinh-lý-hóa trong tự nhiên có thể góp phần làm giảm chất ô nhiễm theo thời gian.

Như mọi hệ sinh thái tự nhiên, các vùng biển ven bờ dù ít dù nhiều đều có khả năng tự làm sạch. Tùy theo số lượng cửa biển và địa hình kín hay hở mà chúng có thể dễ dàng trao đổi nước với các dòng chảy của đại dương, khuếch tán chất ô nhiễm. Một số chất lơ lửng trong nước có thể lắng đọng thành trầm tích dưới tác động của áp suất, làm giảm nồng độ các chất có trong nước. Quá trình quang hợp của các loài thực vật nổi trên mặt nước hoặc các loài rong, tảo, cỏ biển chìm trong nước cũng sẽ hấp thụ bớt các chất hữu cơ và sản sinh ra oxy, trong khi quá trình hô hấp của một số sinh vật biển lại có thể làm giảm oxy và tạo ra chất dinh dưỡng.

Những tương tác đa dạng như vậy đòi hỏi các nhà nghiên cứu cần phải có sự hiểu biết sâu sắc về cơ chế tự làm sạch của thủy vực để xây nên các mô hình mô phỏng tự nhiên và thí nghiệm đo đạc đáng tin cậy cho việc đánh giá sức tải.

Trong nhiều năm, TS. Cao Thị Thu Trang và các đồng nghiệp đã đi khắp các vùng biển từ Bắc vào Nam để đánh giá sức chịu tải của nhiều dạng thủy vực khác nhau - từ các hòn đảo, vùng nuôi cá lồng bè tập trung, khu công nghiệp ở hạ lưu sông, đến các vùng vịnh tập trung cho phát triển du lịch và giao thông đường thủy, và các vùng đầm phá dùng để bảo tồn sinh thái nhưng đồng thời cũng cho phép khai thác nguồn lợi có kiểm soát và phát triển du lịch sinh thái.

Ở mỗi nơi này, họ đều thiết lập những bể thí nghiệm nằm sát đáy biển trong khoảng độ sâu vài chục mét, sau một khoảng thời gian sẽ thu lại mẫu nước, thực vật và trầm tích để đem về phòng thí nghiệm phân tích nồng độ các chất, từ đó tính toán ra khả năng tự làm sạch của vực nước. Mỗi đợt khảo sát, đánh giá tỉ mỉ như thế có thể kéo dài từ 1-2 năm để đảm bảo thu được số liệu đặc trưng nhất trong suốt mùa mưa và mùa khô.

Trong thí nghiệm quang hợp cho rong biển, các nhà nghiên cứu thả các hộp chứa rong biển ở những độ sâu khác nhau | Ảnh: NVCC

Thiết kế thí nghiệm thả các hộp chứa rong biển ở những độ sâu khác nhau để đo đạc khả năng quang hợp | Ảnh: NVCC

Các nhà khoa học đúc kết rằng, nhìn chung ở Việt Nam, khả năng trao đổi nước là quá trình tự làm sạch chủ đạo ở các vùng cửa sông, trong khi ở vùng vịnh là quá trình quang hợp và ở đầm phá là quá trình lắng đọng cơ học. “Tuy nhiên, bất kỳ dạng thủy vực nào cũng đều có lợi nếu tăng cường khả năng trao đổi nước”, TS. Cao Thị Thu Trang nói thêm.

Từ năm 2012 đến nay, kết quả nghiên cứu ở Viện Tài nguyên và Môi trường Biển chỉ ra rằng môi trường nước và trầm tích ở nhiều thủy vực đã có biểu hiện ô nhiễm. Chẳng hạn, vùng cửa sông Bạch Đằng (TP. Hải Phòng và tỉnh Quảng Ninh) đã vượt tải môi trường với các chất amoni, nitrat, TSS và Asen, dự kiến đến năm 2025 khu vực này sẽ có thể ô nhiễm thêm Phosphat.

Tương tự, vịnh Đà Nẵng hiện đã quá tải đối với nitrat, Cu, Asen, chất hữu cơ 4,4’-DDE và 4,4’-DDD và có thể sẽ quá tải thêm amoni, phosphat vào năm 2025. Trong khi đó, đầm Thị Nại ở Bình Định đã có nhiều chất bị quá tải và theo thời gian mức độ quá tải sẽ còn trầm trọng hơn, chẳng hạn chất hữu cơ vượt tải dưới 17% vào năm 2012 sẽ tăng đến 50% vào năm 2025.

Những cảnh báo như vậy có thể là chỉ dấu vững chắc để địa phương có những hành động cụ thể nhằm tăng khả năng chịu tải của thủy vực. TS. Cao Thị Thu Trang nói rằng có rất nhiều cách để can thiệp thuận theo quy luật tự làm sạch của thủy vực. Chẳng hạn, người ta có thể loại bỏ, bố trí hoặc thiết kế lại các đăng, đó, lồng bè cản trở việc trao đổi nước của thủy vực, hoặc khôi phục lại các hệ sinh thái biển quan trọng như rừng ngập mặn ở vùng cửa sông, thảm cỏ biển ở đầm phá và rạn san hô ở vũng vịnh - vốn là những nơi có khả năng quang hợp và cung cấp chất dinh dưỡng cho các loài sinh vật biển nhưng không thể tự tái sinh do sức ép quá lớn từ hoạt động du lịch, nuôi trồng thủy sản của con người.

Nhưng mặt khác, vì khả năng tự làm sạch của thủy vực là hữu hạn trong khi lượng chất thải của con người lại ngày càng gia tăng nên các nhà khoa học biển nhấn mạnh rằng giải pháp căn cốt nhất vẫn phải bắt nguồn từ việc quản lý chất thải tại nguồn. Ở nhiều khu vực, chất thải từ chăn nuôi, sinh hoạt và thậm chí từ công nghiệp vẫn được đổ trực tiếp vào cống, rãnh, sông, hồ mà không hề qua xử lý.

“Điều này dẫn đến dư thừa các chất dinh dưỡng đổ vào thủy vực, dần dần sẽ tạo ra hiện tượng ‘tảo nở hoa’ hoặc sản sinh ra những ‘vùng biển chết’ có hàm lượng oxy cực thấp, gây nguy hại cho sự sống của các sinh vật biển” TS. Cao Thị Thu Trang cảnh báo.

Các địa phương bắt đầu đặt hàng

Trước đây, các địa phương ở Việt Nam không nói nhiều đến việc tính toán sức tải của thủy vực ven bờ nhưng gần đây tình hình đã thay đổi. Một số tỉnh đã bắt đầu “đặt hàng” các nhà khoa học để tính toán sức tải dựa trên những yêu cầu cụ thể của mình.

Năm 2019, khi một đơn vị tư nhân đề xuất đầu tư xây dựng một vùng nuôi cá biển quy mô công nghiệp với diện tích 60 ha ở khu vực Cẩm Phả (Quảng Ninh), Hiệp hội Nuôi biển Việt Nam đã phối hợp cùng Sở NN&PTNT địa phương đề xuất chính quyền cho phép thu thập dữ liệu và thực hiện các khảo sát thực địa nhằm đánh giá sức tải môi trường từ nguồn vốn không hoàn lại của nước ngoài.

Ở Bình Thuận, một nhóm nghiên cứu cũng đã bắt đầu đánh giá sức tải cho vịnh Cà Ná, nhưng với mục đích là xem xét các nhà máy nhiệt điện tại địa phương có ảnh hưởng đến đâu đối với Khu bảo tồn biển Hòn Cau. Còn tại Vũng Tàu, các nhà khoa học cũng đã bắt đầu tính toán sức tải cho những khu vực gần cầu cảng tập trung nhiều hoạt động dân sinh và công nghiệp.

Chuẩn bị và thả máy đo dòng chảy tự ghi | Ảnh: NVCC

Chuẩn bị thả máy đo dòng chảy tự ghi | Ảnh: NVCC

Mặc dù việc đánh giá sức tải của các thủy vực vẫn còn khá mới mẻ và tùy thuộc vào nhu cầu, điều kiện của địa phương nhưng nó đang phát đi một tín hiệu tích cực về việc các địa phương đang quan tâm nhiều hơn tới tác động môi trường của mình và mong muốn đưa ra những quyết định quy hoạch, điều chỉnh kinh tế-xã hội trên cơ sở tính toán khoa học.

Các kết quả tính thải lượng được phép đưa vào thủy vực sẽ mở ra một loạt cơ hội chính sách mới – từ việc phân định nguồn thải được phép cho các ngành/địa phương ven bờ thủy vực thông qua quota cấp phép thải, đến viễn cảnh hình thành các ngành kinh tế dịch vụ môi trường trên biển như dịch vụ thu gom và xử lý chất thải, mua bán hoặc chuyển nhượng giấy cấp phép thải v.v.

Quy trình xác định sức tải của thủy vực ven biển có tính đến khả năng tự làm sạch của thủy vực do Viện Tài nguyên và Môi trường Biển xây dựng đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền giải pháp hữu ích số2-0001872 công bố ngày 01/10/2018.