Tài liệu Phân bố hàm lượng muối dinh dưỡng (no2, no3, nh4, po4, sio4) khu vực cửa sông mêkông

i LỜI CẢM ƠN Thời gian làm luận văn tốt nghiệp vô cùng quý báu và hữu ích cho bản thân tôi. Tôi có cơ hội vận dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn và hoàn thiện những lỗ hổng kiến thức. Qua đó, tôi có cơ hội tiếp xúc trực tiếp với môi trường công việc cũng như rèn luyện kỹ năng làm việc và kỹ năng giao tiếp trong cuộc sống. Tôi xin cảm ơn các thầy cô trong Trường Đại học Nha Trang. Đặc biệt, các Thầy Cô Khoa Nuôi trồng Thủy sản đã giúp tôi có được những kiến thức chuyên ngành cơ bản, quý báu và cần thiết. Xin kính gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ThS.Lê Trọng Dũng – công tác tại Viện Hải Dương Học Nha Trang ; Thầy KS.Mai Đức Thao, Thầy ThS.Nguyễn Lâm AnhKhoa Nuôi trồng Thủy sản, Trường Đại học Nha Trang đã hướng dẫn, thôi thúc và chỉ bảo những kinh nghiệm quý báu giúp tôi hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp. Dữ liệu và mẫu phân tích được thu theo đề tài ‘‘DECISION SUPPORT FOR GENERATING SUSTAINABLE HYDROPOWER IN THE MEKONG BASIN: Knowledge of sediment transport and discharges in relation to fluvial geomorphology for detecting the impact of large-scale hydropower projects’’ chủ nhiệm đề tài WWF đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi gửi lời cảm ơn tới toàn thể cán bộ, nghiên cứu viên phòng Thiết bị phân tích dùng chung; phòng Sinh thái và Môi trường biển, và các cô chú làm việc trong Viện Hải Dương Học Nha Trang đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên, tạo điều kiện và hướng dẫn nhiệt tình cho tôi trong suốt thời gian thực tập. Tôi xin cảm ơn gia đình và các bạn sinh viên đã động viên, giúp đỡ tôi thực hiện đề tài này. Nha trang, tháng 06 năm 2012 Sinh Viên Nguyễn Hữu Thắng Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN……………………………………………………………….i MỤC LỤC…………………………………………………………………..ii DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT……………………………….iv DANH MỤC BẢNG………………………………………………………..v DANH MỤC HÌNH………………………………………………………..vi PHẦN I: MỞ ĐẦU......................................................................................1 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..........................................................3 2.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN...................................................................3 2.1.1. Sông MêKông. .............................................................................3 2.1.2. Khu vực cửa sông Mêkông...........................................................5 2.2. MUỐI DINH DƯỠNG, VAI TRÒ CỦA MUỐI DINH DƯỠNG. ...9 2.2.1 Muối dinh dưỡng Nitơ ................................................................ 10 2.2.2. Muối dinh dưỡng Photpho. ........................................................ 15 2.2.3. Muối dinh dưỡng Silicate........................................................... 17 2.3. CÁC YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN PHÂN BỐ MUỐI DINH DƯỠNG KHU VỰC CỬA SÔNG. .................................................................. 18 PHẦN III: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 21 3.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU................................. 21 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu. ............................................................... 21 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu. .................................................................. 21 3.1.3. Địa điểm nghiên cứu.................................................................. 21 3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU............................................................ 21 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................. 22 3.3.1. Phương pháp thu mẫu. .............................................................. 22 3.3.2. Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu........................................... 23 Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng iii 3.3.3. Phương pháp phân tích.............................................................. 23 3.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU................................................ 27 PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................... 28 4.1. CÁC YẾU TỐ THỦY LÝ KHU VỰC VEN BIỂN CỬA SÔNG MÊKÔNG THÁNG 12/2011 VÀ THÁNG 03/2012......................................... 28 4.1.1. Phân bố nhiệt độ (oC). .............................................................. 28 4.1.2. Phân bố độ mặn (0/00). .............................................................. 29 4.1.3. Phân bố độ đục (đơn vị: NTU)................................................... 30 4.2. PHÂN BỐ HÀM LƯỢNG MUỐI DINH DƯỠNG KHU VỰC VEN BIỂN CỬA SÔNG MÊKÔNG......................................................................... 31 4.2.1. Phân bố hàm lượng nitrate (N-NO3-). ........................................ 31 4.2.2. Phân bố hàm lượng nitrite (N-NO2-). ......................................... 34 4.2.3. Phân bố hàm lượng ammonia (N-NH4+). ................................... 37 4.2.4. Phân bố hàm lượng photpho (P-PO43-). ..................................... 40 4.2.5. Phân bố hàm lượng Silicate (Si-SiO3-). ...................................... 43 4.3. BIẾN ĐỘNG MUỐI DINH DƯỠNG KHU VỰC VEN BIỂN CỬA SÔNG MÊKÔNG NĂM 2009 - 2012. .............................................................. 45 4.4. BIẾN ĐỘNG MUỐI DINH DƯỠNG TẠI TRẠM 7 (CỬA ĐỊNH AN) KHU VỰC VEN BIỂN CỬA SÔNG MÊKÔNG TỪ NĂM 2005 – 2012. .......................................................................................................................... 50 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN........................................................ 55 KẾT LUẬN............................................................................................ 55 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ................................................................................ 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 57 Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng iv DANH MỤC CÁC KÝ TỰ, CHỮ VIẾT ĐH: Đại học. NTTS: Nuôi trồng Thủy sản. NXB: Nhà xuất bản. ĐBSCL: Đồng bằng Sông Cửu Long. LHQ: Liên hợp quốc. NTU : (Nephelometric Tuibidity Units) độ đục. Sdv: Độ lệch chuẩn. WHO: (World Health Organization) tổ chức y tế thế giới. Bộ TN&MT: Bộ Tài nguyên Và Môi trường. KCN: khu công nghiệp. ASEAN: (Association of Southeast Asian Nations) Hiệp hội các quốc gia Đông Nam Á. Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng v DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1: Chế độ mưa khu vực nghiên cứu năm 2010 (mm/tháng)….......................6 Bảng 2.2: Chế độ ẩm của khu vực nghiên cứu năm 2010 (%)………………….......7 Bảng 2.3: Số giờ nắng tại khu vực nghiên cứu năm 2010 (giờ) ...……….……..….8 Bảng 2.4: Nhiệt độ khu vực nghiên cứu năm 2010 (oC) ………………………..…..9 Bảng 2.5: Bảng so sánh quá trình nitrat hóa và khử nirat……………………….....12 Bảng 2.6: Kết quả đánh giá nước thải từ nuôi trồng thủy sản…...……………...….19 Bảng 3.1: Tọa độ các điểm thu mẫu……………………………………………......21 Bảng 4.1: Giá trị min, max các muối dinh dưỡng khu vực cửa sông Mêkông tầng mặt và đáy tháng 03/2012……………………………………….…..30 Bảng 4.2. Giá trị min, max các muối dinh dưỡng khu vực cửa sông Mêkông tháng 12/2011, 03/2012…………………………………………………..30 Bảng 4.3: Giá trị các trạm Min, Max trong hai đợt khảo sát………………………55 Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng vi DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1: Bản đồ lưu vực sông Mêkông …………………..……………………….3 Hình 2.2: Chu trình N trong nước (theo Boyd, 1971) ……………………….…...11 Hình 2.3: Chu trình photpho (theo Boyd, 1971 ) ……………………….………..16 Hình 3.1: Sơ đồ khối nghiên cứu……………………………………...…………..21 Hình 3.2: Bản đồ trạm vị thu mẫu… ..………………………………….. ………..23 Hình 3.3: Máy đo đa yếu tố thủy lý “TOA” AAQ1183 series…………………….24 Hình 3.4:Máy quang phổ đèn hồng ngoại- HACH U-2900……………………….25 Hình 4.1: Bản đồ phân bố nhiệt độ (Co)……………………………………...........28 Hình 4.2: Bản đồ phân bố độ mặn(%0) …………………………………….….….29 Hình 4.3: Bản đồ phân bố độ đục (NTU) ………………………………….……...30 Hình 4.4: Bản đồ phân bố nitrate (N-NO3-) ở tầng mặt 12/2011…….....................32 Hình 4.5: Bản đồ phân bố nitrate (N-NO3-) ở tầng mặt 03/2012.……… …….…..32 Hình 4.6: Biểu đồ phân bố nitrate (N-NO3-) theo tầng nước 12/2011……….…....33 Hình 4.7: Bản đồ phân bố nitrate (N-NO3-) ở tầng đáy 03/2012.….…… ………..34 Hình 4.8: Bản đồ phân bố nitrite (N-NO2-) ở tầng mặt 12/2011.……….. ………..35 Hình 4.9: Bản đồ phân bố nitrite (N-NO2-) ở tầng mặt 03/2012…………………..35 Hình 4.10: Bản đồ phân bố nitrite (N-NO2-) ở tầng đáy 12/2011.………………...36 Hình 4.11: Biểu đồ phân bố nitrite (N-NO3-) ở theo tầng nước 12/2011.………....37 Hình 4.12: Bản đồ phân bố ammonia (N-NH4+) ở tầng mặt 12/2011. …………....38 Hình 4.13: Bản đồ phân bố ammonia (N-NH4+) ở tầng mặt tháng 03/2012.…… ..38 Hình 4.14: Biểu đồ phân bố ammonia (N-NH4+) theo tầng nước 03/2012...… …..39 Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng vii Hình 4.15: Bản đồ phân bố ammonia (N-NH4+) ở tầng đáy 03/2012.….. ...……...39 Hình 4.16: Bản đồ phân bố photpho (P-PO43-) ở tầng mặt 12/2011…… ………...40 Hình 4.17: Bản đồ phân bố photpho (P-PO43-) ở tầng mặt 03/2012…… ………...41 Hình 4.18: Bản đồ phân bố photpho (P-PO43-) ở tầng đáy 03/2012… …………...42 Hình 4.19: Biểu đồ phân bố (P-PO43-) theo tầng nước 03/2012………………......42 Hình 4.20: Bản đồ phân bố silicate (Si-SiO3-) ở tầng mặt 12/2011.… …...……....43 Hình 4.21: Bản đồ phân bố silicate (Si-SiO3-) ở tầng mặt 03/2012.… …………...44 Hình 4.22: Bản đồ phân bố silicate (Si-SiO3-) ở tầng đáy 03/2012.… …………...44 Hình 4.23: Biểu đồ phân bố silicate (Si-SiO3-) theo tầng nước 03/2012……..…...45 Hình 4.24: Biến động nitrate (N-NO3-) năm 2005 - 2012…………...……………46 Hình 4.25: Biến động nitrite (N-NO2-) năm 2005 - 2012…………...…………… 47 Hình 4.26: Biến động photpho (P-PO43-) năm 2005 – 2012…………...…………48 Hình 4.27: Biến động silicate (Si-SiO3-) năm 2005 – 2012………………...……..49 Hình 4.28: Biến động nitrite (N-NO2-) năm 2009 -2012………………...………..50 Hình 4.29: Biến động nitrate (N-NO3-) năm 2009 - 2012…………......…………..51 Hình 4.30: Biến động ammonia (N-NH4+) năm 2009 - 2012…………..…………52 Hình 4.31: Biến động photpho (P-PO43-) năm 2009 - 2012……………………….53 Hình 4.32: Biến động silicate (Si-SiO3-) năm 2009 - 2012………………………..53 Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng 1 PHẦN I: MỞ ĐẦU Môi trường ngày nay không chỉ là vấn đề quan tâm của mỗi quốc gia mà đã trở thành vấn đề toàn cầu. Đặc biệt môi trường nước là một vấn đề được quan tâm hàng đầu vì chúng rất dễ bị ô nhiễm và gây ra những ảnh hưởng trực tiếp cho con người, các quần thể sinh vật đồng thời dễ lan truyền những tác động xấu ra những vùng lân cận. Trong nuôi trồng thủy sản, kiểm tra, đánh giá và xử lí nước đầu vào là đặc điểm cơ bản để xác định tiềm năng của sự phát triển NTTS. Ở nước ta, nhìn chung môi trường nước còn tương đối tốt, nhưng ở một số thủy vực đã xảy ra tình trạng ô nhiễm nặng nề do nhiều nguyên nhân mà phần lớn trong số đó có nguồn gốc từ các hoạt động của con người. Đặc biệt trong mấy năm gần đây, ở các tỉnh ven biển Nam Bộ nói chung và Đồng Bằng Sông Cửu Long nói riêng, việc phát triển mạnh mẽ nuôi trồng thủy sản và các hoạt động kinh tế đã mang lại nhiều lợi ích kinh tế. Tuy nhiên, mặt trái của nó là các động tiêu cực tới môi trường cũng đã diễn ra do sự phát triển thiếu quy hoạch, tự phát và trình độ dân trí chưa cao. Vùng ven biển cửa sông Mêkông là vùng rất nhạy cảm và đang tiếp tục hình thành [1]. Khu vực ven biển cửa sông Mêkông có vị trí quan trọng, nên được nghiên cứu nhiều từ đầu thế kỷ XX. Chất lượng môi trường nước khu vực cửa sông Mêkông còn tương đối tốt, nhưng ở một số vùng đã xảy ra trình trạng ô nhiễm. Muối dinh dưỡng là yếu tố quan trọng trong hệ sinh thái nói chung và hệ sinh thái cửa sông nói riêng. Muối dinh dưỡng ảnh hưởng trực tiếp đến sức sản xuất sơ cấp của thủy vực. Chính vì vậy, phân bố hàm lượng muối dinh dưỡng trong vùng cửa sông ảnh hưởng đến chu trình vật chất trong hệ sinh thái cũng như gây ra những hiện tượng bất thường ví dụ: sự mất cân bằng dinh dưỡng, nở hoa của tảo, yếm khí trong khu vực. Các quá trình tự nhiên: chế độ thủy triều, hoạt động sóng gió,dòng chảy cũng góp phần làm biến đổi muối dinh dưỡng ở khu vực này. Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng 2 Vấn đề cấp thiết là tìm hiểu quy luật phân bố của muối dinh dưỡng tại vùng cửa sông. Nên tôi chọn đề tài: “Phân bố hàm lượng muối dinh dưỡng (NO2, NO3, NH4, PO4, SiO4-) khu vực cửa sông Mêkông”, góp phần tìm hiểu về quy luật phân bố của muối dinh dưỡng tại vùng cửa sông và đề xuất một số biện pháp có thể cải thiện chất lượng môi trường hiện nay. Đề tài được thực hiện với các nội dung: 1. Phân tích các yếu tố thủy lý (nhiệt độ, độ mặn, độ đục) và muối dinh dưỡng khu vực ven biển cửa sông Mêkông. 2. Phân bố hàm lượng muối dinh dưỡng (NO2, NO3, NH4, PO4, Si) ở khu vực ven biển cửa sông Mêkông. Với đề tài này hy vọng sẽ cung cấp được những thông tin có ích, góp phần vào việc bảo vệ môi trường khu vực nguyên cứu. Hiểu hơn về quy luật phân bố hàm lượng muối dinh dưỡng (NO2, NO3, NH4, PO4, Si) ở khu vực ven biển cửa sông. Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng 3 PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN. 2.1.1. Sông MêKông. Sông MêKông là một trong những con sông lớn nhất trên thế giới, bắt nguồn từ Trung Quốc, chảy qua Lào, Myanma, Thái Lan, Campuchia và đổ ra Biển Đông ở Việt Nam. Hình 2.1: Bản đồ lưu vực sông Mêkông vi.wikipedia.org Độ dài đứng thứ 12 trên thế giới (thứ 7 tại châu Á), lưu lượng nước đứng thứ 10 trên thế giới (lưu lượng hàng năm đạt khoảng 500 – 550 tỉ m3/năm). Lưu lượng trung bình 13.200 m³/s, vào mùa nước lũ có thể lên tới 30.000 m³/s. Lưu vực sông rộng khoảng 795.000 km² (theo số liệu của Ủy ban sông Mêkông) hoặc hơn 810.000 km² (theo số liệu của Encyclopaedia Britannica 2004). Đầu nguồn xuất phát từ vùng núi cao tỉnh Thanh Hải, băng qua Tây Tạng theo suốt chiều dài tỉnh Vân Nam (Trung Quốc), qua các nước Myanma, Thái Lan, Lào, Campuchia trước Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng 4 khi vào Việt Nam. Các quốc gia kể trên (trừ Trung Quốc) nằm trong Ủy ban sông Mêkông Đặc điểm thủy văn nổi bật sông Mêkông là vai trò điều tiết dòng nước bởi hồ Tonlé Sap ở Campuchia, đây là hồ thiên nhiên lớn nhất Đông Nam Á mà người Việt thường gọi là "Biển Hồ". Biển Hồ có vai trò rất quan trọng trong việc giảm lũ ở hạ lưu, nhiều nhất là tháng 8 giảm lưu lượng nước hạ lưu đến 7290 m3/s, tuy nhiên tháng 12 lại bổ sung nước cho hạ lưu là 6690 m3/s nên lũ ở ĐBSCL rút chậm hơn ở Phnom-Penh. Mùa khô tháng 4 lưu lượng bổ sung của biển Hồ cho hạ lưu là 427 m3/s nên hạ lưu thiếu nước ngọt và nước biển xâm nhập sâu vào đất liền. ĐBSCL là phần cuối của châu thổ sông Mêkông có diện tích 39000 km2 chiếm 5% diện tích toàn lưu vực [1]. Ngoài sông Tiền và sông Hậu, các sông còn lại của ĐBSCL chỉ giữ nhiệm vụ tiêu nước, mùa mưa lưu lượng không đáng kể so với sông Tiền và sông Hậu. Lưu lượng nước sông Mêkông từ 500 – 550 tỉ m3/năm nhưng lưu lượng các tháng không đều, như tháng 4 chiếm 1.6% lượng nước cả năm, tháng 10 chiếm 17.3% lượng nước cả năm. Lượng nước mùa mưa đạt 25800 m3/s tháng 10, lượng nước mùa khô chỉ có 2340 m3/s tháng 4. Sự phân bố lưu lượng nước giữa sông Tiền và sông Hậu trong năm không đều. Tại điểm Tân Châu (sông Tiền) lưu lượng bình quân chiếm từ 76 – 85% và Châu Đốc (sông Hậu) chiếm 15-24 % tùy theo mùa [1]. Dòng chảy của sông Mêkông chia ra hai nhánh, nhánh tây bắc và nhánh bắc. Nhánh tây bắc được biết đến nhiều hơn, vị thế gần đèo Lungmug với chiều dài 87,75 km. Nhánh bắc chảy xuống từ rặng núi Guosongmucha, từ độ cao 5224 m kinh tuyến đông 94°41'44", vĩ tuyến bắc 33°42'41", gồm hai nhánh phụ có chiều dài 91,12 km và 89,76 km [19]. Năm 1999, dưới sự hợp tác các nước Trung Hoa, Mỹ và Nhật Bản đã chính thức xác minh nguồn mạch sông Cửu Long thuộc nhánh bắc [16]. Các con số về độ dài của sông dao động trong khoảng 4.200 km đến 4.850 km [19]. Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng 5 Gần một nửa chiều dài con sông chảy trên lãnh thổ Trung Quốc, đoạn đầu nguồn được gọi là Lan Thương Giang. Đoạn sông Lan Thương Giang thường có các hẻm núi sâu, và con sông này rời Trung Quốc khi độ cao chỉ còn khoảng 500 m so với mực nước biển. Bắt đầu từ Phnôm Pênh, sông Mêkông chia thành 2 nhánh: bên phải là sông Ba Thắc sang Việt Nam gọi là Hậu Giang (sông Hậu) và bên trái của sông Mêkông sang Việt Nam gọi là Tiền Giang (sông Tiền) cả hai đều chảy vào khu vực đồng bằng châu thổ rộng lớn ở Nam Bộ Việt Nam (Đồng Bằng Sông Cửu Long), dài khoảng 220 - 250 km mỗi sông. Tại Việt Nam, sông Mêkông còn có tên gọi là sông Lớn, sông Cái hay sông Cửu Long. 2.1.2. Khu vực cửa sông Mêkông. Đồng Bằng Sông Cửu Long (vùng cửa sông Mêkông) có diện tích tự nhiên khoảng 39747 km2, chiếm 12% diện tích cả nước, diện tích vùng biển đặc quyền kinh tế rộng khoảng 360000 km2, chiếm 37% tổng diện tích vùng đặc quyền kinh tế của cả nước và hàng trăm đảo lớn nhỏ thuộc hai ngư trường trọng điểm là Đông và Tây Nam Bộ [1]. Toàn vùng có khoảng 750 km chiều dài bờ biển (chiếm khoảng 23% tổng chiều dài bờ biển toàn quốc ) với 22 cửa sông, cửa lạch và hơn 800.000 ha bãi triều (70-80% là bãi triều cao). Điều kiện như vậy đã tạo nên những vùng đất ngập nước qui mô lớn với bản chất lầy mặn và đa dạng về kiểu môi trường sinh thái (mặn, lợ, ngọt), cũng như các hệ thống canh tác tương đối đồng nhất, đôi khi không phân biệt được bằng địa giới hành chính như: vùng tứ giác Long Xuyên, Đồng Tháp Mười, bán đảo Cà Mau... Điều kiện giao thoa mặn, lợ, ngọt cũng đã tạo nên một vùng sinh thái đặc thù, hiếm thấy trên thế giới, rất thuận lợi cho phát triển sản xuất thủy sản [7]. Địa hình: Vùng cửa sông ven biển ĐBSCL khá bằng phẳng, cao trình nhất khoảng 1.81 mét đo được ở các khu vực giồng cát, cửa sông và thấp nhất dưới 0.25 mét ở khu vực bán đảo Cà Mau [1]. Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng 6 Khu vực địa hình cao ở vùng cửa sông Mêkông, có cao trình từ 0.75 đến 1.81 mét so với mực nước biển. Điểm cao nhất 1.81 mét ở các đỉnh giồng cát thuộc địa bàn huyện Thanh Phú tỉnh Bến Tre, Duyên Hải tỉnh Trà Vinh [1]. Khu vực địa hình thấp ở bán đảo Cà Mau và ven vịnh Thái Lan, có trình cao nhất từ .025 đến 0.5 mét, nên dễ bị ngập úng vào các đợt triều cường [1]. Chế độ mưa. Chế độ mưa vùng ven biển cửa sông Mêkông không đồng nhất theo không gian và thời gian. Toàn vùng ĐBSCL mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4. Dựa vào bảng chế độ mưa khu vực nghiên cứu. Lượng mưa thấp nhất và tháng 1 là 9.15 mm và cao nhất vào tháng 12 là 284 mm. Với Sdv là 121.7 mm giữa các tháng trong năm. Bảng 2.1: Chế độ mưa khu vực nghiên cứu năm 2010 (mm/tháng) [30]. Tháng Sóc Trăng Bạc Liêu Cà Mau Trung bình I 8.0 11.4 16.0 9.15 II 2.3 1.9 8.3 3.15 III 13.1 4.4 34.3 16.6 IV 65.3 41.3 100.4 62.4 V 225.7 189.0 276.2 225.78 VI 257.9 232.0 322.5 270.0 VII 247.8 236.5 322.6 250.0 VIII 265.8 244.3 348.6 281.8 IX 272.4 266.5 347.5 284.0 X 293.0 280.1 325.8 296.0 XI 166.0 153.1 181.9 156.0 XII 41.8 51.9 81.6 48.7 MIN: 3.15 MIN: giá trị nhỏ nhất MAX: 296.0 MAX: giá trị lớn nhất Sdv: 121.7 Sdv: độ lệch chuẩn Chế độ độ ẩm. Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng 7 Chế độ ẩm liên quan mật thiết với chế độ mưa và gió mùa[1]. Mùa khô độ ẩm trung bình thường thấp hơn 80%. Từ tháng 1 tới tháng 5 độ ẩm thấp nhất trong năm tháng thấp nhất có độ ẩm trung bình là 77.5% và thời kỳ này trùng với thời kỳ nóng nhất trong năm. Độ ẩm trung bình các tháng mùa mưa từ 85% đến 90%. Phân bố độ ẩm tương đối theo không gian tăng dần từ Bắc xuống Nam và từ Đông sang Tây với sự chênh lệch không lớn. Thể hiện rõ theo bảng 2.2 Vũng Tàu 85% Sóc Trăng , Châu Đốc 85% Cần Thơ 86%. Bảng 2.2: Chế độ ẩm của khu vực nghiên cứu năm 2010 (%)[30]. Tháng Sóc Trăng Bạc Liêu Cà Mau Trung bình I 78.0 80.0 81.0 79.8 II 77.0 79.0 80.0 78.0 III 75.0 78.0 79.0 77.5 IV 77.0 77.0 80.0 78.0 V 84.0 84.0 85.0 84.3 VI 87.0 87.0 87.0 86.8 VII 86.0 86.0 87.0 86.5 VIII 88.0 88.0 87.0 87.5 IX 88.0 88.0 89.0 88.3 X 87.0 87.0 88.0 88.0 XI 85.0 85.0 87.0 85.8 XII 81.0 81.0 84.0 82.5 MIN: 77.5 Sdv: 4.22 MAX : 88.3 MIN: giá trị nhỏ nhất MAX: giá trị lớn nhất Sdv: độ lệch chuẩn Chế độ bức xạ. Khu vực cửa sông Mêkông thuộc chế độ bức xạ vùng nhiệt đới xích đạo. Nguồn năng lượng bức xạ dồi dào với lượng bức xạ trung bình hàng năm đạt từ 110 ÷ 170 Kcalo/cm2. Phân bố theo không gian và thời gian của năng lượng bức xạ phù hợp với số giờ nắng [1]. Qua bảng 2.3 thấy, mùa khô số giờ nắng từ 206 đến 256.6 giờ/tháng với trung bình 248 giờ/tháng, mùa mưa số giờ nắng từ 195 đến 200 giờ/tháng với trung bình là 173.3 giờ/tháng. Dao động độ bức xạ giữa các tháng là Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng 8 tương đối cao với độ lệch chuẩn Sdv là 46.1 giờ. Chế độ bức xạ thể hiện ở hai mùa rõ rệt, mùa khô cao hơn mùa mưa khảng 90 đến 100 giờ nắng. Bảng 2.3: Số giờ nắng tại khu vực nghiên cứu năm 2010 (giờ) [30]. Tháng Sóc Trăng Bạc Liêu Cà Mau Trung bình I 256.6 80.0 81.0 246.5 II 270.7 79.0 80.0 255.8 III 309.2 78.0 79.0 291.8 IV 272.4 77.0 80.0 255.7 V 216.4 84.0 85.0 199.3 VI 158.1 87.0 87.0 146.9 VII 200.6 86.0 87.0 184.1 VIII 169.7 88.0 87.0 160.3 IX 165.3 88.0 88.0 157.1 X 180.7 87.0 88.0 169.4 XI 215.3 85.0 87.0 199.3 XII 218.1 81.0 84.0 206.7 Sdv: 45.1 MIN: 146.9 Trung bình mùa mưa 173.3 Trung bình mùa khô 248 MIN: giá trị nhỏ nhất MAX : 291.8 MAX: giá trị lớn nhất Sdv: độ lệch chuẩn Chế độ nhiệt độ. Do năng lượng bức xạ cao và chịu ảnh hưởng của khối không khí biển xích đạo nên vùng biển khu vực cửa sông Mêkông có nền nhiệt độ cao, ổn định với độ lệch chuẩn Sdv: 0.9 oC. Nhiệt độ trung bình năm 26.8oC, nhiệt độ trung bình cao nhất là tại tháng IV với nhiệt độ là 28.3oC, nhiệt độ trung bình thấp nhất là tại tháng I với nhiệt độ là 25.2oC. Nhiệt độ trung bình của mùa mưa thấp hơn mùa khô khoảng từ 1 đến 3oC. Bảng 2.4: Nhiệt độ khu vực nghiên cứu năm 2010 (oC) [30]. Tháng Sóc Trăng Bạc Liêu Cà Mau Trung bình I 25.1 25.2 25.1 25.13 II 25.9 26.3 25.8 26 Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng 9 III 27.2 27.6 26.8 27.2 IV 28.4 28.5 27.9 28.27 V 28 28.2 27.7 27.97 VI 27.3 27.2 27.3 27.27 VII 27.1 27.1 27.1 27.1 VIII 27 26.7 27 26.9 IX 26.9 26.6 26.9 26.8 X 26.8 26.5 26.7 26.67 XI 26.4 26.3 26.3 26.33 XII 25.6 25.5 25.5 25.53 MIN: 25.13 MAX: 28.27 Sdv: 0.9 Trung Bình năm: 26.8 MIN: giá trị nhỏ nhất MAX: giá trị lớn nhất Sdv: độ lệch chuẩn Đặc điểm thủy văn. Mùa khô độ mặn nước biển khu vực cửa sông ven bờ cao dao động trong khoảng 20 ÷ 30 0/00 có thể xảy ra hiện tượng thâm nhập mặn theo các nhánh sông vào sâu trong nội đồng nhiều nơi đến 40 ÷ 60 km và mùa khô, mùa mưa 5 ÷ 20 0/00 có thể xuống tới 0 0/00 [8]. Chế độ thủy triều: vùng ven biển phía đông từ Cần Giờ đến cửa Gành Hào có chế độ bán nhật triều không đều với cường suất mạnh nhất Việt Nam. Vùng biển phía tây thuộc chế độ nhật triều không đều, mũi Cà Mau là khu vực chuyển tiếp của hai chế độ thủy triều nói trên với tính chất khá phức tạp [1]. Chế độ dòng chảy: chế độ hải lưu khu vực ven biển cửa sông Mêkông do 3 yếu tố gây ra: tác dụng của gió, sự lan truyền triều và lũ trên sông Mêkông [1], tuy nhiên do ma sát đáy, ảnh hưởng của độ dốc đáy và cấu tạo của đường bờ nên hải lưu ở đây khá phức tạp. 2.2. MUỐI DINH DƯỠNG, VAI TRÒ CỦA MUỐI DINH DƯỠNG. Muối dinh dưỡng là một trong những yếu tố có ảnh hưởng quyết định đến năng xuất sơ cấp trong thủy vực. Thực vật ở nước hấp thụ muối dinh dưỡng để phát Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng 10 triển [13], là cơ sở nguồn thức ăn của các mắc xích thức ăn khác, thường là mắc xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn. Phân bố hàm lượng muối dinh dưỡng sẽ ảnh hưởng đến quần thể và khu hệ sinh vật trong thủy vực. Khi thay đổi tỉ lệ thành phần muối dinh dưỡng gây biến đổi cấu trúc quần xã, phân bố thành phần loài và đa dạng sinh học. Hàm lượng muối dinh dưỡng tăng quá cao có thể gây hiện tượng phì dưỡng, kéo theo sự nở hoa của tảo, từ đó có thể gây ra tác động xấu đến môi trường làm môi trường thiếu khí oxy cục bộ dẫn tới hiện tượng chết của các loài sinh vật sống trong thủy vực [10]. Sự phân bố hàm lượng muối dinh dưỡng phụ thuộc lớn vào quá trình quang hợp, bởi trong quá trình này thực vật phải sử dụng các chất dinh dưỡng vô cơ để tổng hợp nên chất hữu cơ đầu tiên trong thủy vực. Mức độ hoà tan và hàm lượng chất dinh dưỡng tại các vùng nước mặt ở vùng biển nhiệt đới thường thấp hơn nhiều ở vùng biển ôn đới [3]. Phân bố muối dinh dưỡng gồm Nitơ, Photpho và Silic là các yếu tố quan trọng quyết định đến năng xuất sơ cấp trong thủy vực nước. Trong các hệ sinh thái, các nguyên tố P, N, trong nước biển với nồng độ thấp và rất hay biến đổi sự phân bố theo cả không gian và thời gian. 2.2.1 Muối dinh dưỡng Nitơ Nitơ (N) là chất dinh dưỡng quan trọng thúc đẩy quá trình sản xuất sơ cấp của thủy vực vùng cửa sông. Nitơ dinh dưỡng vô cơ trong nước biển tồn tại ở các dạng liên kết khoáng. Đó là Amôni (NH4+), Nitrit (NO2-) và Nitrate (NO3-). Trong đó dạng Nitrit (NO2-) rất kém bền vững và nhanh chóng chuyển hóa thành 2 dạng kia, 2 muối dinh dưỡng Amoni và Nitrat rất dễ được thực vật hấp thụ [4]. Chu trình của Nitơ Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng 11 Chu trình Nitơ bắt đầu từ quá trình quang hợp và kết thúc bằng sự phân hủy xác thủy sinh vật. Theo đó chu trình Nitơ chuyển từ thể hữu cơ phức tạp sang dạng vô cơ đơn giản. Các dạng Nitơ trong thủy vực chuyển hóa theo hình 2.2. Amôni là dạng đầu tiên và Nitrate là dạng cuối cùng của quá trình tái sinh Nitơ vô cơ trong nước. Trong quá trình quang hợp trong biển nhu cầu về Nitơ ở các dạng (NH4+), (NO2-), (NO3-) giảm từ NO3- đến NH4+. Hình 2.1: Chu trình N trong nước (theo Boyd, 1971). Nồng độ tổng cộng Nitơ vô cơ trong biển dao động trong khoảng 0-500 µg/l [3]. Nitơ có khả năng giới hạn sự sinh trưởng của thực vật hơn các nguyên tố dinh dưỡng khác. Hàm lượng nitrate trong nước ngọt và hệ sinh thái biển thường là cao hơn so với ammoni và nitrit [20]. Tuy nhiên Nitrate, amoni và nitrit có thể bị loại ra khỏi nước bằng thực vật thủy sinh, tảo và vi khuẩn khi đồng hóa nó như là một nguồn nitơ [21]. Nitơ qua 2 quá trình phân hủy hiếu khí và kỵ khí, năng lượng giải phóng từ các phản ứng trong chu trình được vi tảo hấp thụ [24]. Theo chu trình sinh địa hóa Nitơ hình 2.2, trong thủy vực xảy ra các quá trình chính sau: Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng 12 Quá trình cố định đạm Nitơ tham gia vào chu trình bởi sự cố định Nitơ khí quyển của vi sinh vật theo Vitousek cùng cộng sự 1997; Galloway 1998; Pastor và Binkley 1998 [18]. Hợp chất của Nitơ không bị hấp thụ bởi đất, sét và hidroxit sắt … Do đó một lượng lớn Nitơ bao gồm các thành phần vô cơ amoni, nitrat và nitrit hoặc hữu cơ acid amin, protein, lucleotit. Nitơ dễ dàng rửa trôi vào nước mặt theo Overbeck 1989. Một phần Nitơ bị mất đi do quá trình phản Nitrat [18]. Quá trình cố định Nitơ đóng vai trò quan trọng cho hoạt động xản suất sơ cấp và qua đó đóng góp năng lượng cho các bậc dinh dưỡng cao hơn. Đạm mà sinh vật cần là dạng hợp chất tạo thành qua quá trình biến đổi khí Nitơ mà cơ thể sinh vật có thể hấp thu được. Cố định đạm do các loại vi sinh vật cộng sinh trong các nốt sần của họ đậu và một số loài thực vật không thuộc họ đậu, hoặc của một số loài vi sinh vật tự do và tảo lam. Vi khuẩn cố định đạm trong cây họ đậu khử khí Nitơ về dạng Amoniac và từ đó tạo ra axit Amin [5]. Quá trình Nitrat hóa và khử Nitrat [5] Bảng 2.4: Bảng so sánh quá trình nitrat hóa và khử nirat. Nitrat hóa Khử Nitrat - Là quá trình oxy hóa amoniac thành - Là quá trình khử nito hóa trị dương nitrat và nitrit. dạng oxit Nitơ (NO3, NO2, NO, N2O) về hóa trị không là khí Nitơ N2. - Chủng vi sinh thực hiện phản ứng oxy - Chủng vi sinh thực hiện phản ứng khử nitrit thuộc loại dị dưỡng. hóa trên thuộc loại tự dưỡng NH4+ + 1.5 O2 NO2 + 0.5 O2 nitromonas nitrobacte NO2 +2H+ + H2O NO3 NO3 NO2 NO N2 O N2 - Cả hai giai đoạn cần tiêu thụ một - Quá trình xảy ra trong điều kiện ít hàm lượng oxy lớn do vậy mà quá trình oxy nên thường xảy ra ở dưới lớp nitrat hóa làm nghèo oxy trong dòng nước bùn đáy. tất cả xem như đồng hóa ô nhiễm hữu cơ. Vì vậy, khi thiếu oxy khả năng tồn tại hợp chất nitrit cao sẽ gây độc. Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng 13 Nước vùng sông Mêkông có ảnh hưởng đến năng suất sơ cấp và ảnh hưởng tới quá trình cố định Nitơ của vùng nước trồi ven bờ và biển khơi nghèo dinh dưỡng Nam Trung Bộ Việt Nam. Kết quả năm 2007 cho thấy năng suất sơ cấp và tốc độ cố định Nitơ cao ở các mẫu có độ muối thấp [20]. Hệ sinh thái nước do được cung cấp N thường xuyên từ các hệ sinh thái trên cạn nên không có quá trình giới hạn N. Trong hệ sinh thái nước, vòng tuần hoàn N được điều khiển bởi các quá trình vi sinh nitrat hóa, phản nitrat hóa, amon hóa do đó phụ thuộc chặt chẽ vào thế oxi hóa khử của hệ thống theo Overbeck 1989; Stumm và Morgan 1996 [18]. Muối dinh dưỡng Ammonia NH3/NH4+. Ammonia NH3/NH4+ tồn tại trong nước là do nhiều nguồn gốc khác nhau: khuếch tán từ không khí vào nước nhờ loại vi khuẩn cố định đạm và được chuyển hóa từ các chất dinh dưỡng có chứa đạm, phân bón, thức ăn, phân hủy các chất hữu cơ, hay bài tiết của sinh vật [5]. NH3 + H2 O ↔ NH4 + + OH-. Amonia NH4+ được tạo ra thông qua sự phân hủy vi sinh vật của phân cá và thức ăn thừa [24]. Chất hữu cơ NH4 Amoniac (NH3) là một Bazơ yếu khi tồn tại trong môi trường nước nó có thể tồn tại ở dạng trung hòa là Amoniac NH3 hoặc ở dạng tích điện dương là Amonia NH4+. Tỷ lệ giữa Amoni và Ammoniac phụ thuộc vào pH và nhiệt độ nước [5]. NH4+ NH3 + H+ pKa = 9.25 tại 250C Ammonia NH4+ không thể hiện tính độc rất cần thiết cho sự phát triển của tảo, các sinh vật và làm thức ăn cho cá. Amoniac NH3 gây độc đối với thủy sinh vật. Độc tính của NH3 cao hơn Amonia NH4+ từ 300-400 lần [8]. Ammonia có trong thủy vực là sản phẩm phụ của quá trình trao đổi chất của sinh vật và qua trình phân hủy chất hữu cơ của vi khuẩn. Luận văn tốt nghiệp khóa 2008-2012 SVTH: Nguyễn Hữu Thắng