--%>

     Tóm tắt

     Vùng cửa sông Bạch Đằng có tọa độ địa lý: 106°37' - 107°00' E và 20°37' - 21°00' N với diện tích trong ô tọa độ là 1.650 km2. Hàm lượng DOC trong nước tại các điểm khảo sát đợt 1 (tháng 7/2019) dao động từ 0,593 đến 3,821 mgC/l, giá trị trung bình đạt 1,850 mgC/l; đợt 2 (tháng 10/2019) dao động từ 0,354 đến 0,594 mgC/l, giá trị trung bình đạt 0,455 mgC/l; bước đầu tính toán tải lượng DOC trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng là 70,39 tấn C/ngày » 25692 tấn C/năm. Hàm lượng POC trong nước tại các điểm khảo sát đợt 1 (tháng 7/2019) dao động từ 2,19 đến 3,28 mgC/l, giá trị trung bình đạt 2,69 mgC/l; đợt 2 (tháng 10/2019) dao động từ 1,18 đến 1,48 mgC/l, giá trị trung bình đạt 1,33 mgC/l; bước đầu tính toán tải lượng POC trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng là 110,42 tấn C/ngày » 40303 tấn C/năm.

     Cần mở rộng hướng nghiên cứu cacbon trong môi trường nước vùng cửa sông ven biển, nghiên cứu sẽ đóng góp cơ sở dữ liệu về chuyển tải cacbon, đóng góp vào các nghiên cứu chu trình cacbon và nghiên cứu giảm thiểu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu tại Việt Nam.

     Từ khóa: DOC, POC, môi trường nước, cửa sông.

     Nhận bài: 26/8/2020; Sửa chữa:31/8/2020; Duyệt đăng: 1/9/2020.

 

     1. Mở đầu

     Vùng cửa sông Bạch Đằng có tọa độ địa lý: 106°37' - 107°00' E và 20°37' - 21°00' N với diện tích trong ô tọa độ là 1.650 km2 [1]. Các hoạt động kinh tế tại khu vực đã và đang tác động mạnh đến môi trường, gây ô nhiễm môi trường, thu hẹp không gian bãi triều…, biến khu vực này trở thành một trong ba điểm nóng ô nhiễm (cửa sông Bạch Đằng, Cửa Lục - Hạ Long và cửa Ba Lạt) [2].

     Cacbon trong môi trường biển tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau, từ các ion đặc trưng bởi trọng lượng phân tử nhỏ đến các hạt lớn lơ lửng trong cột nước. Chúng lần lượt được chia theo tính chất, nguồn gốc và chức năng của chúng trong môi trường, có bốn dạng cacbon cơ bản trong nước biển: Cacbon vô cơ hòa tan (Dissolved inorganic carbon, DIC); cacbon vô cơ không tan (Particulate inorganic carbon, PIC); cacbon hữu cơ hòa tan (Dissolved organic carbon, DOC); cacbon hữu cơ không tan (Particulate organic carbon, POC).

      DOC là thước đo chất hữu cơ hòa tan và cũng là nơi chứa cacbon hữu cơ lớn nhất trên Trái đất (Hedges 2002). DOC bao gồm cacbon hữu cơ trong các chất hữu cơ như axit amin, carbohydrate, dẫn xuất axit béo nucleic, axit humic và dẫn xuất lignin (Benner 2002).

     POC là chất góp phần làm tăng hàm lượng cacbon cho trầm tích (de Haas et al. 2002; Emerson và Hedges 2008). Hàm lượng POC được xác định chủ yếu bằng sự xuất hiện của thực vật phù du và các chất rắn lơ lửng, nhiều nhất là các chất hữu cơ lơ lửng (Andersson và Rudehäll 1993; Stein và Macdonald 2004). 

     Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về DOC và POC trong môi trường nước, tác giả Lishan Ran và cộng sự (2013) đã nghiên cứu đánh giá sự thay đổi hàm lượng cacbon hữu cơ hòa tan và cacbon hữu cơ không tan (DOC và POC) của sông Hoàng Hà theo không gian và theo mùa. Kết quả cho thấy, dòng sông chịu ảnh hưởng nhiều bởi các hoạt động của con người, với tổng tải lượng DOC và POC đổ vào đại dương được ước tính khoảng 0,06 x 1012 g/ha/năm và 0,41 x 1012 g/năm, tương ứng.

     Ở Việt Nam chủ yếu được nghiên cứu ở môi trường nước sông, theo Lê Th Phương Qunh và cộng sự, 2017 đã nghiên cứu khảo sát Tổng lượng cacbon hữu cơ của hệ thống sông Hồng, kết quả khảo sát cho thấy, nồng độ POC dao động từ 0,1 mgC/l  đến 9,0 mgC/l, giá trị trung bình là 1,5 ± 1,5 mgC/l. Nồng độ DOC dao động từ từ 0,1 mgC/l đến 8,5 mgC/l, trung bình 2,0 ± 1,2 mgC/l cho toàn bộ hệ thống sông Hồng [3].

     Hiện nay có 2 phương pháp được sử dụng nhiều để xác định DOC trong nước là phương pháp hấp thụ tia cực tím và phương pháp TOC tiêu chuẩn. Đối với POC có 2 phương pháp thường được sử dụng để xác định hàm lượng POC trong nước là phương pháp sử dụng thiết bị phân tích cacbon và phương pháp nhiệt.

     Vấn đề nghiên cứu POC, DOC ở vùng cửa sông ven biển còn rất hạn chế ở Việt Nam, đặc biệt vùng biển ven bờ có nhiều hoạt động phát triển theo định hướng kinh tế ven biển, gây ra các biến động cho hệ sinh thái và môi trường tự nhiên. Vì vậy, mục tiêu của nghiên cứu là lựa chọn phương pháp phân tích hàm lượng DOC và POC phù hợp với điều kiện hiện nay và bước đầu đánh giá sự chuyển tải hàm lượng DOC và POC trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng.

     Nghiên cứu sẽ đóng góp cơ sở dữ liệu về chuyển tải cacbon; đóng góp vào các nghiên cứu chu trình cacbon, nghiên cứu giảm thiểu biến đổi khí hậu tại Việt Nam và còn là cơ sở dữ liệu về chất lượng nước vùng cửa sông Bạch Đằng, giúp các nhà quy hoạch, quản lý có thêm cơ sở để đưa ra những giải pháp bảo vệ môi trường, góp phần vào sự phát triển bền vững của khu vực của sông Bạch Đằng nói riêng và của cả vùng biển Hải Phòng nói chung.

     2. Phương pháp nghiên cứu

2.1. Thời gian và phạm vi nghiên cứu

     Địa điểm nghiên cứu: Vùng cửa sông Bạch Đằng (TP. Hải Phòng) có tọa độ địa lý: 106°37' - 107°00' E và 20°37' - 21°00' N với diện tích trong ô tọa độ 1.650 km2. Thời gian nghiên cứu, thực hiện từ tháng 3/2019 đến tháng 12/2019. Nghiên cứu đã khảo sát 1 trạm liên tục (24h) và 13 trạm mặt rộng trong 2 đợt; đợt 1 vào tháng 7/2019 và đợt 2 vào tháng 10/2019. Số lượng và vị trí các điểm khảo sát được trình bày trong bảng 1 và thể hiện ở hình 1.

     Bảng 1. Tọa độ các điểm khảo sát

TT

Trạm

Tọa độ  (WGS 84)

1

BĐ 1

20º50,912' N 106º45,801'E

2

BĐ 2

20º50,320' N 106º47,029'E

3

BĐ 3

20º49,923' N 106º48,158'E

4

BĐ 4

20º49,687' N 106º49,364'E

5

BĐ 5

20º48,601' N 106º50,283'E

6

BĐ 6

20º47,664' N 106º50,599'E

7

BĐ 7

20º46,651' N 106º50,947'E

8

BĐ 8

20º44,593' N 106º52,190'E

9

BĐ 9

20º40,576' N 106º49,975'E

10

BĐ 10

20º42,401' N 106º53,646'E

11

BĐ 11

20º43,616' N 106º56,615'E

12

BĐ LT

20º43,265' N 106º50,807'E

13

BĐ 12

20º46,462' N 106º47,918'E

14

BĐ 13

20º43,721' N 106º48,665'E

 

 

Hình 1. Sơ đồ vị trí nghiên cứu

2.2. Phương pháp nghiên cứu

     Phương pháp lấy mẫu

     Lấy mẫu (pH, độ muối, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), chlorophyll a, cacbon hữu cơ hòa tan (DOC), cacbon hữu cơ không tan (POC)) theo hướng dẫn của Thông tư số 24/2017/TT-BTNMT (quy định kỹ thuật quan trắc môi trường) [4] và TCVN 5998:1995 (hướng dẫn lấy mẫu nước biển).

     Lấy mẫu nước bằng Niskin Van Dorn Sampler thể tích 5 lít. Thể tích lấy mẫu (TSS, chlorophyll a, DOC, POC) là 1 lít/thông số.

     Xử lý sơ bộ và bảo quản mẫu

     Xử lý và bảo quản mẫu để phân tích trong phòng thí nghiệm dựa theo hướng dẫn Standard methods for Examination of Waster water. 23 Edition, 2017 APHA-AWWA-WPCF [5]. Phương pháp xử lý sơ bộ và bảo quản mẫu được trình bày trong Bảng 2.

Bảng 2. Kỹ thuật xử lý sơ bộ và bảo quản mẫu.

TT

Thông số

Dụng cụ
chứa mẫu

Kỹ thuật bảo
quản

Thời gian
bảo quản

Mẫu nước

1

pH

Đo bằng máy đo pH

 

 

2

Độ muối

Đo bằng khúc xạ kế

 

 

3

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)

Thủy tinh

Nhiệt độ 2-5°C

7 ngày

4

Chlorophyll a

Thủy tinh

Làm lạnh 2-5°C, bảo quản trong tối, tránh ánh sáng

Trong ngày

5

Cacbon hữu cơ hòa tan (DOC)

Thủy tinh

Mẫu được lọc qua giấy lọc Whatman GF/F (47mm, 0,45µm); sau đó lấy 30ml mẫu lọc lưu trong lọ thủy tinh nâu và axit hóa mẫu bằng 35µl H3PO4 đặc.

Trong ngày

6

Cacbon hữu cơ không tan (POC)

Thủy tinh

Mẫu nước sau khi lấy được lọc ngay bằng giấy lọc GF/F (47mm, 0,45µm; giấy lọc đã được sấy ở 105°C, trong 2 giờ), được bảo quản bằng đĩa petri có nắp kín ở 4°C.

Trong ngày

 

     Phương pháp phân tích TSS

     Hàm lượng TSS trong nước được xác định theo phương pháp TCVN 6625:2000. Dùng máy lọc chân không hoặc áp suất để lọc mẫu qua cái lọc sợi thủy tinh. Sấy cái lọc ở 105°C và lượng cặn được xác định bằng cách cân.

     Phương pháp phân tích chlorophyll-a

     Hàm lượng chlorophyll-a trong nước được xác định theo phương pháp 10200 APHA, 2017 (phương pháp đo quang). Chlorophyll a trong nước được lọc qua giấy lọc chuyên dùng. Giấy lọc được nghiền và chiết trong dung môi axeton 90%, sau đó ly tâm. Phần chiết được đo mật độ quang tại các bước sóng 750 nm, 664 nm, 647 nm và 630 nm, sau đó nồng độ chlorophyll a được tính toán dựa trên hệ 3 phương trình của Jeffrey and Humphrey (1975).

     Phương pháp phân tích cacbon hữu cơ hòa tan (DOC)

     Xác định hàm lượng DOC trong nước bằng phương pháp (SGE,2001), TOC-VE (Shimadzu, Nhật Bản) [6, 7]. Trong môi trường nước DOC là một phần của TOC, nên phương pháp phân tích TOC có thể được áp dụng trực tiếp để phân tích DOC sau khi lọc mẫu để loại bỏ POC; khi tất cả các chất phân tích đều hòa tan tuyệt đối trong nước thì DOC = TOC (Haoyu Zhang, 2011). Phương pháp xác định hàm lượng DOC trong nước trên thiết bị đo TOC-VE (Shimadzu, Nhật Bản) có độ thu hồi cao (94,2%), giới hạn phát hiện (0,01 mgC/l) và giới hạn định lượng (0,05 mgC/l) là rất nhỏ và có độ ổn định cao.

     Phương pháp phân tích cacbon hữu cơ không tan (POC)

     Các mẫu nước sau khi lấy được lọc ngay bằng giấy lọc GF/F (giấy lọc đã được sấy khô ở 105°C, trong 2 giờ), được bảo quản bằng đĩa petri có nắp kín ở 4°C. Mẫu giấy lọc trên tiếp tục được sấy ở nhiệt độ 105°C, trong 2 giờ để xác định hàm lượng tổng chất rắn không tan (lơ lửng). Sau đó, tiếp tục sấy mẫu giấy lọc 3 ở nhiệt độ 550°C, trong 4 giờ để định lượng chất hữu cơ (organic matter - OM). Khi đó, hàm lượng POC được tính theo hàm lượng chất hữu cơ (40%). Các phép đo được lặp lại 3 lần và lấy kết quả trung bình (khoảng tin cậy 95%).

     Qui trình kiểm soát chất lượng (QA/QC)

     Nghiên cứu đã áp dụng chương trình QA/QC trong các khâu lập kế hoạch chuẩn bị, hiện trường và phân tích. Nghiên cứu đã thu các mẫu mẫu trắng thiết bị thu mẫu, mẫu trắng hiện trường, mẫu đúp và mẫu lặp.

     2.3. Phương pháp xử lý số liệu

     - Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 365 để tính toán và xử lý thống kê các kết quả nghiên cứu. Tải lượng DOC (tấn C/năm), POC (tấn C/năm) được tính theo các công thức sau:

     Tải lượng

     Tải lượng

     i = 1...365 số ngày trong 1 năm

     Q là lưu lượng nước một ngày (m3/s)     

     DOC là hàm lượng cacbon hữu cơ hòa tan (mgC/l)       

     POC là hàm lượng cacbon hữu cơ không tan (mgC/l)   

     - Sử dụng phần mềm Arcgis 10.4 để xây dựng bản đồ phân bố DOC, POC trong môi trường nước tầng mặt vùng cửa sông Bạch Đằng.

     - Số liệu phân tích DOC, POC  và một số yếu tố trong môi trường nước được dùng phần mềm Excel để phân tích mối liên hệ và tác động qua lại giữa chúng. Nghiên cứu sử dụng phương pháp mô hình hồi quy để xây dựng phương trình mô tả các các yếu tố có khả năng ảnh hưởng tới hàm lượng DOC, POC  trong môi trường nước. Phương trình hồi quy một biến có dạng tổng quát [8]:

                                                     Y = A + B.X; hệ số xác định R2

     Trong đó:

     Y là biến phụ thuộc (DOC, POC ).

     X là biến độc lập.  

β hệ số tự do hay hệ số góc.     
R2: Hệ số xác định (hệ số tương quan), R2 có giá trị từ 0 đến 1, là đại lượng đo lường mức độ phù hợp của hàm hồi quy.

     Theo lý thuyết toán học của phương pháp mô hình hồi quy thì cách đánh giá mối liên hệ từ hệ số tương quan như sau:

Bảng 3. Đánh giá mối liên hệ từ hệ số xác định

TT

R2

Mức đánh giá tương quan

1

0 ≤ R2< 0,3

Mức độ thấp

2

0,3 ≤ R2< 0,5

Mức độ trung bình

3

0,5 ≤ R2< 0,7

Khá chặt chẽ

4

0,7 ≤ R2< 0,9

Chặt chẽ

5

0,9 ≤ R2<1

Rất chặt chẽ

 

   3. Kết quả và thảo luận

3.1. DOC trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng

3. .1.1. Hàm lượng DOC trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng

     Kết quả xác định hàm lượng DOC trong nước vùng cửa sông Bạch Đằng được trình bày trong Bảng 4.

     Bảng 4. Hàm lượng DOC (mgC/l) trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng

TT

Trạm

Đợt 1

Đợt 2

1

BĐ 1

1,512

0,594

2

BĐ 2

2,151

0,354

3

BĐ 3

1,702

0,403

4

BĐ 4

1,454

0,551

5

BĐ 5

2,140

0,591

6

BĐ 6

1,703

0,501

7

BĐ 7

2,255

0,423

8

BĐ 8

3,821

0,421

9

BĐ 9

0,593

0,412

10

BĐ 10

1,284

0,419

11

BĐ 11

0,895

0,414

12

BĐ 12

2,272

0,435

13

BĐ 13

2,208

0,428

 

     Hàm lượng DOC trong nước tại các điểm khảo sát đợt 1 dao động từ 0,593 đến 3,821 mgC/l, giá trị trung bình đạt 1,850 mgC/l; giá trị lớn nhất phát hiện được tại điểm thu mẫu BĐ 8, thấp nhất tại điểm thu mẫu BĐ 9. Hàm lượng DOC đợt 2 dao động từ 0,354 đến 0,594 mgC/l, giá trị trung bình đạt 0,455 mgC/l; giá trị lớn nhất phát hiện được tại điểm thu mẫu BĐ 1, thấp nhất tại điểm thu mẫu BĐ 2.

     Hàm lượng DOC trung bình 2 đợt dao động từ 0,503 đến 2,121 mgC/l, giá trị trung bình đạt 1,153mgC/l; giá trị lớn nhất phát hiện được tại điểm thu mẫu BĐ 8, thấp nhất tại điểm thu mẫu BĐ 9. Hàm lượng DOC trong nước đợt 1 cao hơn đợt 2 (Hình 2 và Hình 3).

 

Hình 2. Hàm lượng DOC trong nước vùng cửa sông Bạch Đằng đợt 1/2019

 

Hình 3. Hàm lượng DOC trong nước vùng cửa sông Bạch Đằng đợt 2/2019

 

     Bước đầu tính toán tải lượng DOC trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng là 70,39 tấn C/ngày » 25692 tấn C/năm.

     3.1.2. Một số yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng DOC trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng

     Nghiên cứu bước đầu đánh giá mối tương quan giữa hàm lượng DOC và các thông số pH, độ muối, TSS, chlorophyll-a. Kết quả ở Bảng 5 cho thấy, mối tương quan giữa hàm lượng DOC và các thông số môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng (pH, độ muối, TSS, Chlorophyll-a) có độ tin cậy R2< 0,5; mức tương quan từ “thấp” đến “trung bình”

.Bảng 5. Mối tương quan giữahàm lượng DOC với một số thông số môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng

TT

Đợt 1/2019

Đợt 2/2019

Chỉ tiêu

R2

Đánh giá

Chỉ tiêu

R2

Đánh giá

1

pH

0,04

Tương quan ở mức độ thấp

pH

0,47

Tương quan ở mức trung bình

2

Độ muối

0,23

Tương quan ở mức độ thấp

Độ muối

0,17

Tương quan ở mức độ thấp

3

TSS

0,38

Tương quan ở mức trung bình

TSS

0,001

Tương quan ở mức độ thấp

4

Chlorophyll-a

0,41

Tương quan ở mức trung bình

Chlorophyll-a

0,01

Tương quan ở mức độ thấp

 

     Hàm lượng DOC và tổng chất rắn lơ lửng (TSS), chlorophyll-a trong nước không có mối liên hệ rõ rệt, chẳng hạn hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng hoặc chlorophyll-a tăng thì hàm lượng DOC tăng, hoặc hàm lượng DOC giảm.

     3.2. POC trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng

     3.2.1. Hàm lượng POC trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng

     Kết quả xác định hàm lượng POC trong nước vùng cửa sông Bạch Đằng được trình bày trong Bảng 6.

     Bảng 6. Hàm lượng POC (mgC/l) trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng

TT

Trạm

Đợt 1 

Đợt 2 

1

BĐ 1

2,36

1,29

2

BĐ 2

2,28

1,25

3

BĐ 3

2,40

1,36

4

BĐ 4

3,00

1,42

5

BĐ 5

3,08

1,40

6

BĐ 6

2,28

1,23

7

BĐ 7

3,28

1,39

8

BĐ 8

3,20

1,48

9

BĐ 9

2,32

1,44

10

BĐ 10

2,19

1,20

11

BĐ 11

2,45

1,18

12

BĐ 12

3,13

1,43

13

BĐ 13

2,94

1,35

 

     Hàm lượng POC trong nước tại các điểm khảo sát đợt 1 dao động từ 2,19 đến 3,28 mgC/l, giá trị trung bình đạt 2,69 mgC/l; giá trị lớn nhất phát hiện được tại điểm thu mẫu BĐ 7, thấp nhất tại điểm thu mẫu BĐ 10. Hàm lượng POC đợt 2 dao động từ 1,18 đến 1,48 mgC/l, giá trị trung bình đạt 1,33 mgC/l; giá trị lớn nhất phát hiện được tại điểm thu mẫu BĐ 8, thấp nhất tại điểm thu mẫu BĐ 11.

     Hàm lượng POC trung bình 2 đợt dao động từ 1,70 đến 2,34 mgC/l, giá trị trung bình đạt 2,01mgC/l; giá trị lớn nhất phát hiện được tại 2 điểm thu mẫu BĐ 7 và BĐ 8, thấp nhất tại điểm thu mẫu BĐ 10. Hàm lượng POC trong nước đợt 1 cao hơn đợt 2 (Hình 4 và Hình 5).

 

Hình 4. Hàm lượng POC trong nước vùng cửa sông Bạch Đằng đợt 1/2019

 

 Hình 5. Hàm lượng POC trong nước vùng cửa sông Bạch Đằng đợt 2/2019

 

     Bước đầu tính toán tải lượng POC trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng là 110,42 tấn C/ngày » 40303 tấn C/năm.

     3.2.2. Một số yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng POC trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng

     Nghiên cứu bước đầu đánh giá mối tương quan giữa hàm lượng POC và các thông số pH, độ muối, TSS, chlorophyll-a. Kết quả ở Bảng 7 cho thấy, mối tương quan giữa hàm lượng POC và các thông số môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng (pH, độ muối) có độ tin cậy R2< 0,3 (tương quan ở mức độ thấp) có nghĩa là pH và độ muối có rất ít mối liên hệ với hàm lượng POC. Mối tương quan giữa hàm lượng POC với 2 thông số TSS và chlorophyll-a có độ tin cậy R2> 0,8 có nghĩa là hàm lượng TSS và chlorophyll-a có tương quan chặt chẽ với hàm lượng POC.

     POC và hàm lượng chất rắn lơ lửng

     Hàm lượng POC tăng tỷ lệ thuận với hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng trong nước. Điều này có thể giải thích là do POC có nguồn gốc chủ yếu từ hàm lượng cacbon hữu cơ trong đất, theo quá trình xói mòn và rửa trôi, được chuyển tải vào các hệ thủy văn, chất rắn lơ lửng là các hạt nhỏ hữu cơ hoặc vô cơ trong nước, gắn kết với POC. Vì vậy, khi tổng chất rắn lơ lửng tăng kéo theo POC tăng.

     Bảng 7. Mối tương quan giữa hàm lượng POC với một số thông số môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng

TT

Đợt 1/2019

Đợt 2/2019

Chỉ tiêu

R2

Đánh giá

Chỉ tiêu

R2

Đánh giá

1

pH

0,07

Tương quan ở mức độ thấp

pH

0,05

Tương quan ở mức độ thấp

2

Độ muối

0,09

Tương quan ở mức độ thấp

Độ muối

0,01

Tương quan ở mức độ thấp

3

TSS

0,81

Tương quan chặt chẽ

TSS

0,84

Tương quan chặt chẽ

4

Chlorophyll-a

0,90

Tương quan rất chặt chẽ

Chlorophyll-a

0,94

Tương quan rất chặt chẽ

 

     Tỷ lệ POC/Chl-a trong nước

     Trong một thủy vực, nếu hàm lượng Chl-a tổng số thấp thường cho tỷ lê ̣POC/Chl-a cao, chứng tỏ sự đóng góp của sinh khối thực vật phù du đến hàm lượng POC trong nước sông là tối thiểu và ngược lại tỷ số POC/Chl-a thường thấp thể hiện hàm lượng POC thấp và sinh khối thực vật phù du cao. Khi tỷ số POC/Chl-a lớn hơn 200mgC/mg Chl-a, nước sẽ chứa nhiều chất hữu cơ và có sự phân hủy chất hữu cơ trong nước và khi tỷ số POC/Chl-a nhỏ hơn 200 mgC/mg, chứng tỏ thực vật phù du phát triển mạnh [9]. Abril & cộng sự (2002) cho rằng tỷ lê ̣POC/Chl-a nằm trong khoảng 30 - 100 mgC/mg Chl-a, thı̀ nước sông sẽ được coi là hê ̣điển hı̀nh có thực vật phù du phát triển mạnh và thực vật phù du sẽ có đóng góp đáng kể tới hàm lượng POC trong nước sông [10]. Tỷ lê ̣POC/Chl-a trong nước còn phu ̣thuộc một số điều kiện của môi trường thủy vực như thành phần loài thực vật phù du, ánh sáng, chất dinh dưỡng, đô ̣đục và lưu lượng nước [10, 11].

     Kết quả tính toán tỷ số POC/Chla tại 13 điểm khảo sát trong nước vùng cửa sông Bạch Đằng cho thấy, tỷ số POC/Chl-a đợt 1 dao động trong khoảng từ 843 (BĐ 7) đến 1169 (BĐ 6) mgC/mg Chl-a, trung bình đạt 995 mgC/mg Chl-a; đợt 2 dao động trong khoảng từ 500 (BĐ 8) đến 1026 (BĐ 10) mgC/mg Chl-a, trung bình đạt 758 mgC/mg Chl-a. Giá trị tỷ lệ POC/Chl-a đợt 1 cao hơn đợt 2, do đợt khảo 1 lượng mưa nhiều hơn đợt 2, quá trình rửa trôi, xói mòn xảy ra mạnh đã làm gia tăng hàm lượng POC và chất rắn lơ lửng trong nước.

Tỷ số POC/Chl-a môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng khá cao, tức là hàm lượng POC lớn và hàm lượng chlorophyll a nhỏ và thực vật phù du chỉ đóng góp một lượng nhỏ tới hàm lượng POC; có thể nhận xét ban đầu hàm lượng POC trong nước vùng cửa sông Bạch Đằng có nguồn gốc chủ yếu từ quá trình rửa trôi và xói mòn.

POC/Chl-a và hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng (TSS)

Bảng 7 cho thấy, mối quan hệ của tỷ lệ POC/Chl-a và chất rắn lơ lửng (SS) được nhận thấy rõ nét tại các điểm thu mẫu (R2> 0,6, tương quan “khá chặt chẽ” đến “chặt chẽ”). POC/Chl-a tăng khi POC và SS tăng do gia tăng quá trình rửa trôi, xói mòn trong thủy vực và đồng thời hàm lượng Chl-a giảm do sự phát triển của thực vật phù du trong nước bị hạn chế khi trong nước có nhiều chất rắn lơ lửng, cho thấy một trong các yếu tố ảnh hưởng tới sự phát triển của vi tảo là hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng [10, 11, 12].

Tỷ lệ DOC/POC trong nước

Tỷ lệ DOC/POC được xác định dựa trên hàm lượng DOC và POC trong nước vùng cửa sông Bạch Đằng. Tỷ lệ trung bình DOC/POC trong nước vùng cửa sông Bạch Đằng trong đợt 1 đạt trong khoảng từ 0,26 (BĐ 9) đến 1,19 (BĐ 8), trung bình đạt 0,68. Tỷ lệ trung bình DOC/POC trong nước vùng cửa sông Bạch Đằng trong đợt 2 đạt trong khoảng từ 0,28 (BĐ 8) đến 0,46 (BĐ 1), trung bình đạt 0,34. Tỷ lệ DOC/POC đợt 1 cao hơn đợt 2, do hàm lượng DOC đợt 1 cao hơn đợt 2.

     Theo kết quả nghiên cứu của Oswood và cộng sự (1989), tỷ lệ DOC/POC tại vùng cửa sông Nanaimo (Canada) rất cao lên tới 35,2, tại Imnavait Creek là 54,1 chứng tỏ tỷ lệ DOC/POC môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng chỉ ở mức trung bình và mức độ ô nhiễm hữu cơ trong nước không cao.

     4. Kết luận

     Hàm lượng DOC trung bình 2 đợt dao động từ 0,503 đến 2,121 mgC/l, giá trị trung bình đạt 1,153 mgC/l; giá trị lớn nhất phát hiện được tại điểm thu mẫu BĐ 8, thấp nhất tại điểm thu mẫu BDD9. Bước đầu tính toán tải lượng DOC trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng là 70,39 tấn C/ngày » 25692 tấn C/năm. Hàm lượng DOC và tổng chất rắn lơ lửng (TSS), chlorophyll-a không có mối liên hệ rõ rệt.

     Hàm lượng POC trung bình 2 đợt dao động từ 1,70 đến 2,34 mgC/l, giá trị trung bình đạt 2,01 mgC/l; giá trị lớn nhất ơhats hiện được tại thời điểm thu mẫu BĐ 7 & 8, thấp nhất tại thời điểm thu mẫu BĐ 10. Bước đầu tính toán tải lượng POC trong môi trường nước vùng cửa sông Bạch Đằng là 110,42 tấn C/ngày » 40303 tấn C/năm. Hàm lượng TSS và chlorophyll-a có tương quan chặt chẽ với hàm lượng POC.

     Cần mở rộng hướng nghiên cứu cacbon trong môi trường nước vùng cửa sông ven biển, nghiên cứu sẽ đóng góp cơ sở dữ liệu về chuyển tải cacbon, đóng góp vào các nghiên cứu chu trình cacbon, nghiên cứu giảm thiểu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu tại Việt Nam.

 

Lê Văn Nam1,2*, Lê Xuân Sinh2, Nguyễn Thị Thu Hà2

Dương Thanh Nghị2, Cao Thị Thu Trang2

1Học Viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

2Viện Tài nguyên và Môi trường biển - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

(Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường, số Chuyên đề Tiếng việt III/2020)

 

 TÀI LIỆU THAM KHẢO

   1. Lưu Văn Diệu và nnk, 2015. Báo cáo tổng hợp đề tài: Đánh giá sức tải môi trường của một số thủy vực tiêu biểu ven bờ biển Việt Nam phục vụ phát triển bền vững. Lưu trữ tại Thư viện Viện TN&MT biển.

     2. Trần Đức Thạnh, 2008. “Đánh giá tình trạng ô nhiễm và suy thoái môi trường khu vực cửa sông Cấm - Bạch Đằng và đề xuất các giải pháp bảo vệ”. Tài liệu lưu trữ tại Viện TN&MT Biển.

     3. Thi Phuong Quynh Le, Viet Nga Dao, Emma Rochelle-Newall, Josette Garnier, XiXi Lu, Gilles Billen, Thi Thuy Duong, Cuong Tu Ho, Henri Etcheber, Thi Mai Huong Nguyen, Thi Bich Ngoc Nguyen, Bich Thuy Nguyen, Nhu Da Le1 and Quoc Long Pham. 2017. Total organic carbon fluxes of the Red River system (Vietnam). (wileyonlinelibrary.com) DOI: 10.1002/esp.4107.

     4. Thông tư 24/2017/TT-BTNMT, ngày 1/9/2017. Quy định kỹ thuật quan trắc môi trường.

    5. APHA. 2017. Standard Methods for the examination of water and wastewater, 23rd Edition.

     6. SGE. 2001. Shimadzu Corporation process and environmental instrumentation division Kyoto, Japan. Total Organic Carbon Analyzer. TOC-VE User manual. 2001.

     7. Servais, P., A. Barillier and J. Garnier. 1995. Determination of the biodegradable fraction of dissolved and particulate organic carbon in waters. Int J Limnol., 31(1), 75-80. DOI:10.1051/limn/1995005.

     8. Chế Đình Lý, 2014. Thống kê và xử lý dữ liệu môi trường. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.

     9. Cifuentes L. A, Sharp J. H, Fogel M. L, Stable. 1988. Carbon and nitrogen isotope biogeo chemistry in the Delaware estuary, Limnol. Oceanogn... tr.1102 - 1115.

     10. Abril G, Nogueira E, Hetcheber H, Cabecadas G, Lemaire E, Brogueira M. J, 2002. Behaviour of organic carbon in nine contrasting Euro pean estuaries, Estuarine. Eoastal sheftsci, tr.241-262.

     11. Lầu Thị Tuyền, 2015. Bước đầu đánh giá nguồn gốc và phân bố cacbon hữu cơ trong nước hệ thống sông Hồng. Trường Đại học TN&MT Hà Nội.

     12. Cifuentes L. A, Sharp J. H, Fogel M. L, Stable, 1988. Carbon and nitrogen isotope biogeo chemistry in the Delaware estuary, Limnol. Oceanogn... tr.1102 - 1115.

 

 

DETERMINATION OF CARBON (DOC, POC) CONTENTAND ASSESSMENT OF TRANSPORTATION IN WATER ENVIRONMENT IN BACH DANGESTUARIES (HAI PHONG)

 

Le Van Nam

 Graduate University of Sciences and Technology - Vietnam Academy of Science and Technology

Institute of marine environment and resources - Vietnam Academy of Science and Technology

Le Xuan Sinh, Nguyen Thi Thu Ha, Duong Thanh Nghi, Cao Thi Thu Trang

Institute of marine environment and resources - Vietnam Academy of Science and Technology

 

     Abstract

     The DOC content in the water at the first survey points ranged from 0.593 to 3,821 mgC/l, the average value was 1,850 mgC/l; the second survey ranged from 0.354 to 0.594 mgC/l, the average value was 0.455 mgC/l; initially calculating of DOC transportation in the water environment of Bach Dang estuary was 70.39 tons C/day (25692 tons C/year). The POC content in the water at the first survey points ranged from 2.19 to 3.28 mgC/l, the average value was 2.69 mgC/l; the second survey ranged from 1.18 to 1.48 mgC/l, the average value was 1.33 mgC/l; initially calculating of POC transportation in the water environment of the Bach Dang estuary was 110.42 tons C/day (40303 tons C/year).

     Keywords: DOC, POC, water environment, estuaries.

 

 

Thống kê

Lượt truy cập: 3095691