- HÀM LƯỢNG Zn, Cu, Pb TRONG TRẦM TÍCH,. - ĐẤT VÀ NƯỚC TẠI VÙNG VEN BIỂN BÁN ĐẢO CÀ MAU. - Ô nhiễm kim loại nặng được quan tâm do bởi tính độc hại và bền vững trong môi trường.. - Đề tài được thực hiện nhằm xác định hàm lượng kim loại nặng trong đất, trầm tích và trong nước tại vùng nghiên cứu. - Mẫu trầm tích và mẫu nước được thu tại rạch, sông, cửa sông và bãi bồi. - mẫu đất và mẫu nước được thu tại rừng ngập mặn vào mùa mưa và mùa nắng. - Kết quả cho thấy, hiện diện của Zn, Cu và Pb trong trầm tích giảm dần từ sông rạch nội ô đến cửa sông. - Nồng độ của Zn, Cu trong nước tại vùng khảo sát cao vượt tiêu chuẩn nước cho nuôi thủy sản, trong khi sự hiện diện Pb trong vùng khảo sát ở mức độ không ô nhiễm. - Mức độ ô nhiễm và tímh di động của Zn, Cu và Pb nên được quan tâm nghiên cứu.. - Từ khóa: kim loại nặng, kênh, sông, cửa sông, rừng ngập mặn. - Vùng cửa sông, cửa biển, ven biển thường là nơi tích tụ các chất ô nhiễm có nguồn gốc từ nội địa. - Trong môi trường thủy sinh, trầm tích có vai trò quan trọng trong sự hấp thụ các kim loại nặng bởi sự lắng đọng của các hạt lơ lửng và các quá trình có liên quan đến bề mặt các vật chất vô cơ và hữu. - cơ trong trầm tích. - Sự tích tụ kim loại nặng sẽ ảnh hưởng đến đời sống của các sinh vật thủy sinh, gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người thông qua chuỗi thức ăn. - Vùng ven biển ĐBSCL đặc biệt bán đảo Cà Mau là nơi thích hợp cho các cây ngập mặn. - Tuy nhiên, trầm tích rừng ngập mặn rất giàu sulphide và vật chất hữu cơ, đây chính là nơi lắng đọng và lưu giữ các chất ô nhiễm có nguồn gốc từ đất liền, nhất là kim loại nặng (Zheng et al., 1997. - Wong, 2000 trích trong Defew et al., 2005). - Do vậy, xác định hàm lượng kim loại nặng trong môi trường là rất cần thiết do tính độc hại, tính bền vững và sự tích tụ sinh học của chúng (UNEP/FAO/WHO, 1996 trích trong Carles et al., 2000).. - 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Thời gian và địa điểm thu mẫu. - Mẫu trầm tích và mẫu nước được thu tại các sông rạch trong nội ô thành phố như kênh Phụng Hiệp, Tắc Vân, sông Gành Hào và cửa sông Gành Hào, Bảy Háp. - Mẫu đất và mẫu nước được thu tại bãi bồi không có rừng, rừng mắm và rừng đước tại huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau (Hình 1). - Mỗi điểm thu 3 mẫu đất và trầm tích theo hình zít-zắt. - Các hệ thống kênh nghiên cứu mẫu đất được thu tại các kênh chính trong nội ô tiếp nối các kênh đổ ra sông và cửa Gành Hào.. - Mẫu đất được thu ở tầng mặt theo lát cắt từ bãi bồi không có rừng đến khu rừng - mắm và rừng đước. - Mẫu trầm tích được thu tại cửa Bảy Háp, Gành Hào và tại kênh Phụng Hiệp, Tắc Vân, sông Gành Hào thuộc nội ô thành phố Cà Mau.. - Mẫu đất và mẫu trầm tích được chứa trong các túi nhựa polyethylen và được bảo quản ở nhiệt độ 40C trong thùng trữ lạnh. - 2.3 Phương pháp phân tích mẫu đất và nước. - Hàm lượng Zn, Pb, và Cu trong mẫu đất được xác định bằng cách ly trích với HNO 3 (Houba et al.,1995). - Nồng độ Zn, Pb, và Cu trong mẫu nước được phân tích theo phương pháp chuẩn (APHA, 1998).. - Hình 1: Sơ đồ vị trí thu mẫu đất, mẫu trầm tích và mẫu nước tại các điểm nội ô và ven biển. - 3.1 Hàm lượng Zn tại vùng nghiên cứu. - Hàm lượng Zn trung bình biến động từ mg.kg-1, và hiện diện với hàm lượng cao trong trầm tích ở các sông rạch thuộc nội ô thành phố Cà Mau, nhưng lại thấp hơn tại các vùng cửa sông, bãi bồi và vùng ven biển có rừng mắm, rừng đước (Bảng 1). - Vào mùa mưa, hàm lượng kẽm trong trầm tích không có sự khác biệt ở kênh Phụng Hiệp, kênh Tắc Vân, sông Gành Hào, cửa Bảy Háp, nhưng lại khác biệt có ý nghĩa so với các điểm tại vùng bãi bồi, ven biển, và tại các điểm này hàm lượng Zn tương đối thấp hơn so với các vùng khác dao động trong khoảng mg.kg-1. - Hàm lượng Zn vào mùa nắng . - kênh Phụng Hiệp. - cửa Gành Hào Tắc Vân. - sông Gành Hào. - cửa Bảy Háp. - Rừng mắm Bãi bồi. - Rừng đước. - vùng cửa sông và ven biển thì hàm lượng Zn tương đối thấp hơn so với trong sông rạch, nhưng không có sự khác biệt ý nghĩa giữa các điểm bãi bồi và rừng mắm, rừng đước.. - Bảng 1: Hàm lượng trung bình Zn (mg.kg -1 ) trong trầm tích và trong đất vào mùa mưa và mùa nắng tại sông rạch thành phố Cà Mau và vùng ven biển huyện Ngọc Hiển, Tỉnh Cà Mau. - Điểm thu Mùa nắng Mùa mưa. - Kênh Phụng Hiệp 228,13 a 93,47 ab. - Sông Gành Hào 191,97 b 102,4 a. - Cửa Gành Hào 141,47 cd 66,27 c. - Bãi Bồi 116,13 d 66,13 c. - Kết quả hình 2 cho thấy hàm lượng Zn khác biệt có ý nghĩa thống kê theo mùa, vào mùa nắng thì hàm lượng Zn cao hơn so với mùa mưa tại tất cả các điểm thu mẫu và hàm lượng kẽm giảm dần khi càng xa nơi tập trung dân cư, điều này cho thấy rằng chất thải đô thị từ nội ô thành phố Cà Mau có thể là nguyên nhân làm gia tăng hàm lượng kẽm. - Mặt khác theo Morillo et al (2004) trong số các kim loại (Cu, Zn, Cd, Pb, Fe, Ni, Cr, Mn) Zn là nguyên tố có tính dễ di động nhất và dễ dàng phóng thích từ trầm tích sang môi trường nước khi điều kiện môi trường thay đổi.. - Cà Mau là một trong các tỉnh ven biển chịu sự xâm nhập mặn vào mùa nắng và thường vào mùa mưa thì độ mặn có xu hướng giảm (Nguyen, 1998 trích trong Cenci và Martin, 2004).. - Hình 2: So sánh hàm lượng trung bình Zn (mg.kg-1) trong trầm tích và trong đất. - Hàm lượng kẽm trong trầm tích tại tất cả các điểm thu mẫu trong mùa mưa thấp hơn mùa nắng nhưng nồng độ kẽm trong nước tại các điểm tương ứng tăng cao.. - Điều này cho thấy rằng có thể Zn trong trầm tích phóng thích vào nước, là nguyên nhân làm giảm hàm lượng Zn trong trầm tích ở mùa mưa so với mùa nắng khi độ. - Hàm lượng Zn trung bình 157,67 mg.kg-1 tại các sông rạch thường cao hơn có ý nghĩa so với các vùng cửa sông 117,017 mg.kg-1, bãi bồi 91,13 mg.kg-1 và vùng ven biển có rừng mắm và đước 115,1 mg.kg-1. - Nồng độ kẽm tại các điểm dao động từ mg.L-1, và giảm dần từ sông rạch ra vùng cửa sông và ven biển.. - Vào mùa mưa hàm lượng kẽm tại kênh Phụng Hiệp, Sông Gành Hào, cửa Gành Hào khá cao mg.L-1 (Hình 3). - Riêng tại các vùng bãi bồi, ven biển thì hàm lượng Zn có trong nước thấp hơn rất nhiều dao động trong khoảng mg.L-1. - Tổng cục đo lường Việt Nam (2004) qui định nồng độ Zn trong nước biển ven bờ sử dụng cho nuôi thủy sản khoảng 0.01 mg.L-1.. - 3.2 Hàm lượng đồng (Cu) tại vùng nghiên cứu. - Hàm lượng Cu trung bình biến động từ mg.kg -1 hiện diện với hàm lượng khá cao tại các sông rạch thuộc nội ô thành phố Cà Mau và giảm dần khi ra đến cửa sông, vùng ven biển có rừng ngập mặn (Bảng 2).. - Vào mùa nắng hàm lượng Cu trong trầm tích sông rạch nội ô thành phố Cà Mau cao hơn có ý nghĩa thống kê so với vùng cửa sông, và vùng ven biển có rừng. - Vào mùa mưa hàm lượng Cu biến động từ mg.kg-1. - Trong rừng mắm và rừng đước khả năng lưu giữ đồng cao hơn có ý nghĩa so với bãi bồi không có rừng.. - Hình 3: Nồng độ Zn (mg.L-1) trong nước tại vùng nghiên cứu. - Nghiên cứu của Tam et al., (1998) cho thấy chất hữu cơ có khả năng lưu giữ tốt các kim loại nặng. - Theo Morillo et al. - Bảng 2: Hàm lượng trung bình Cu (mg.kg -1 ) trong trầm tích và trong đất vào mùa mưa và mùa nắng tại sông rạch thành phố Cà Mau và vùng ven biển huyện Ngọc Hiển, Tỉnh Cà Mau. - Điểm thu Mùa nắng Mùa mưa Kênh Phụng Hiệp 28,63 a 39,97 a Kênh Tắc Vân 29,23 a 25,43 bc Sông Gành Hào 23,87 b 28,3 b Cửa Gành Hào 14,43 d 16,8 d Cửa Bảy Háp 17,5 c 18,07 cd Bãi Bồi 13,63 d 15,5 d Rừng mắm 17,4 c 19,13 cd Rừng đước 19,83 c 18,8 cd. - Kết quả hình 4 cho thấy nồng độ Cu dao động từ µg.L-1. - Nồng độ đồng trong nước tại kênh Tắc Vân cao hơn có ý nghĩa so với tại cửa sông, khu bãi bồi và vùng đất có rừng, riêng tại các điểm vùng bãi bồi và ven biển thì hàm lượng Cu thấp hơn.. - Kết quả đề tài cho thấy tại sông rạch là nơi tiếp nhận nguồn nước thải từ sinh hoạt, nông nghiêp và công nghiệp, các hoạt động giao thông đường thuỷ thì nồng độ đồng trong nước lại cao. - Nồng độ Cu vào mùa nắng tại các điểm tương đối thấp hơn dao động µg.L-1 và không có khác biệt giữa các điểm: sông Gành Hào, Kênh Phụng Hiệp, Tắc Vân nồng độ Cu dao động từ khoảng µg.L-1. - Vùng cửa Gành Hào, cửa Bảy Háp, bãi bồi nồng độ Cu giảm nhưng không. - Hình 4: Nồng độ Cu µg.l -1 trong nước tại vùng nghiên cứu. - đáng kể dao động từ µg.L-1 riêng tại các điểm rừng mắm nồng độ Cu tương đối cao hơn so với các điểm còn lại 19,0 µg.L-1, nhưng sự biến động nồng độ Cu tại các điểm vào mùa nắng không đáng kể.. - 3.3 Hàm lượng chì (Pb) tại vùng nghiên cứu. - Hàm lượng chì trong trầm tích khá cao chủ yếu trong các kênh rạch thuộc nội ô thành phố Cà Mau (kênh Phụng Hiệp, Tắc Vân và Sông Gành Hào) nhưng thấp ở hầu hết các vùng cửa sông, ven biển và rừng ngập mặn (Bảng 3). - Hàm lượng chì biến động trung bình từ 2,07 đến 11,3 mg.kg-1 đạt cao nhất tại kênh Phụng Hiệp (11,3 mg.kg-1. - Vào mùa mưa không có sự khác biệt về hàm lượng chì giữa vùng ven biển, cửa sông và rừng ngập mặn, nhưng có sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các điểm thu trong kênh rạch nội ô thành phố Cà Mau (kênh Phụng Hiệp và kênh Tắc Vân). - Hàm lượng chì không khác biệt giữa các điểm thu thuộc vùng cửa sông (cửa Gành Hào, cửa Bảy Háp), rừng ngập mặn (rừng đước) và bãi bồi hay giữa các điểm thuộc sông rạch nội ô thành phố Cà Mau (kênh Phụng Hiệp, sông Gành Hào), và có sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các điểm cửa sông, vùng ven biển có rừng với các điểm sông rạch nội ô thành phố Cà Mau (Bảng 3).. - Bảng 3: Hàm lượng trung bình Pb (mg.kg-1) trong trầm tích và trong đất tại sông rạch thành phố Cà Mau và vùng ven biển huyện Ngọc Hiển, Tỉnh Cà Mau. - Kênh Phụng Hiệp 10,08 a 11,3 a. - Sông Gành Hào 10.87 a 3,57 b. - Cửa Gành Hào 6,17 c 2,9 b. - Bãi Bồi 5,9 c 2,53 b. - Rừng mắm 9,03 b 3,13 b. - Rừng đước 7,1 c 2,27 b. - Qua hình 5 cho thấy nồng độ chì trong nước dao động µg.L -1 , và có sự chênh lệch theo mùa. - Vào mùa mưa nồng độ chì trong nước khá thấp tại kênh Phụng Hiệp, Tắc Vân, và sông Gành Hào khoảng và 0.07 µg.L -1 . - Tuy nhiên nồng độ chì tại cửa Gành Hào chiếm lượng khá cao 8,96 µg.L -1 , nguyên nhân có thể một phần vào mùa mưa do ảnh hưởng của nước chảy tràn mang theo nhiều vật chất hữu cơ từ các nguồn thải do hoạt động nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt tại các sông rạch trong nội ô thành phố.. - Theo nghiên cứu WHO (2001), nồng độ chì cao nhất trong đất và sinh vật gần với các con đường nơi mà có mật độ giao thông cao, bên cạnh đó sự tích luỹ Pb của các sinh vật và thuỷ sinh từ các hoạt động ngành công nghiệp. - Vào mùa nắng sự hiện diện của chì không cao như mùa mưa nhưng không biến động đáng kể giữa sông rạch, cửa sông và vùng ven biển (Hình 6). - Nồng độ chì trong nước tại vùng nghiên cứu vẫn đảm bảo tiêu chuẩn nước biển ven bờ sử dụng cho nuôi thủy sản. - Hình 5: Nồng độ Pb (µg.L -1 ) trong nước tại các sông rạch thành phố Cà Mau và vùng ven biển huyện Ngọc Hiển, Tỉnh Cà Mau. - Hàm lượng Pb, Zn, Cu khá cao trong sông rạch thuộc nội ô thành phố Cà Mau nhưng lại thấp ở phía biển. - Điều này cho thấy các kim loại Zn, Pb, Cu có thể đến từ một nguồn- chất thải đô thị. - Các yếu tố mùa có ảnh hưởng đến hàm lượng Pb, Zn, Cu.. - Kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy có sự ô nhiễm nhẹ của Zn và Cu trong trầm tích, trong đất. - Nồng độ trong nước của Zn và Cu đều vượt tiêu chuẩn sử dụng cho nuôi thủy sản ven bờ.. - Nghiên cứu nguồn gốc và mức độ ô nhiễm của Zn, Cu, Pb, trong trầm tích, đất và nước ở một số tỉnh ven biển ĐBSCL.