1. Mở đầu

Vùng biển nước ta có khoảng hơn 3000 đảo lớn nhỏ nằm dọc dải ven bờ và ngoài khơi. Cùng với sự tồn tại của các đảo là các rạn san hô, thảm cỏ biển bao quanh với thành phần loài phong phú và cấu trúc đa dạng. Nhiều vùng biển đảo được thiết lập thành khu bảo tồn nhằm bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên.

Những năm gần đây, môi trường biển đảo vừa chịu ảnh hưởng của sự suy giảm chất lượng nước biển dải ven bờ vừa chịu ảnh hưởng trực tiếp từ hoạt động kinh tế xã hội trên đảo. Sự biến động của môi trường đã và đang cso những tác động mạnh đến hệ sinh thái tiêu biểu, đa dạng sinh học cao vốn rất nhạy cảm đang cần được bảo vệ. Để bảo vệ kịp thời và quản lý lâu dài hệ sinh thái khu bảo tồn biển, cần quan tâm hơn nữa đến thực trạng, các giải pháp quản lý và bảo vệ môi trường.

Báo cáo này được thực hiện trên cơ sở kết quả nghiên cứu môi trường của các đề tài do Viện Nghiên cứu Hải sản thực hiện trong các năm 2006 - 2008 ở 4 đảo Bạch Long Vĩ, Cồn Cỏ, Côn Đảo và Phú Quốc. Mục tiêu của báo cáo là đưa ra bức tranh về hiện trạng chất lượng môi trường nước biển ở 04 khu bảo tồn biển phục vụ xây dựng và quản lý.

2. Tài liệu và phương pháp nghiên cứu

2.1. Tài liệu nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu là khu bảo tồn biển của 04 đảo: Bạch Long Vĩ, Cồn Cỏ, Côn Đảo và Phú Quốc. Thời gian nghiên cứu vào tháng 4 - 5 và tháng 9 - 10 trong 3 năm 2006 - 2008. Đối tượng nghiên cứu gồm: Thông số khí tượng thuỷ văn: Nhiệt độ không khí, sóng, gió, dòng chảy. Thông số môi trường nước biển: T, S, DO, pH, độ đục, muối dinh dưỡng (N-NO₂^-, N-NO₃^-, N-NH₄⁺, P-PO₄^3-), dầu, CN^-, kim loại (Cu, Pb, Zn, Fe).

Báo cáo sử dụng nguồn số liệu môi trường của đề tài “Đánh giá nguồn lợi cá rạn san hô ở một số vùng dự kiến thiết lập khu bảo tồn biển và một số loài hải sản có giá trị kinh tế cao ở dốc thềm lục địa Việt Nam, đề xuất các giải pháp sử dụng bền vững nguồn lợi“ và đề tài “Đánh giá điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội các khu bảo tồn biển trọng điểm phục vụ cho xây dựng và quản lý“ để đánh giá chất lượng môi trường ở 4 đảo.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp so sánh, đánh giá: Sử dụng giới hạn cho phép (GHCP) theo quy chuẩn QCVN 10:2008 (mục đích nuôi trồng thuỷ sản, bảo tồn thuỷ sinh), tiêu chuẩn tạm tính của đề tài KT 03. 07 và tiêu chuẩn ASEAN đề nghị để so sánh đánh giá chất lượng môi trường nước; Sử dụng chỉ số RQ (Risk Quotient) và RQtt (RQ tổng thể) để đánh giá mức chất lượng môi trường khu bảo tồn biển ở từng khu vực nghiên cứu.

Phương pháp tính toán thống kê: Sử dụng phương pháp thống kê thông thường để xử lý, tính toán số liệu.

3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

3.1. Đặc điểm khí tượng - thuỷ văn

Đảo Bạch Long Vĩ: Khí hậu Bạch Long Vĩ đại diện cho vùng khơi vịnh Bắc Bộ, có hai mùa chính. Mùa mưa (tháng 5 - 8), thời tiết nóng ẩm và mưa nhiều, gió hướng nam thịnh hành, tốc độ trung bình 5,9 - 7,7m/s. Mùa khô (tháng 10 - tháng 3 năm sau), thời tiết lạnh, khô và ít mưa, hướng gió thịnh hành là bắc và đông, tốc độ trung bình 6,5 - 8,2m/s. Nhiệt độ không khí trung bình năm 23,3^oC. Lượng mưa trung bình năm đạt 1031mm. Lượng bốc hơi đạt 1461mm. Thuỷ triều có tính chất nhật triều đều. Nước cường cao nhất 3,76m, nước ròng thấp nhất 0,16m. Dòng chảy ảnh hưởng của hình thể đảo, tốc độ trung bình 0,13 - 0,28m/s.

Cồn Cỏ: Nhiệt độ không khí thể hiện rõ biến trình mùa, mùa mưa cao hơn mùa khô, trung bình năm 25,3^oC. Tốc độ gió khá mạnh, trung bình năm đạt 3,9m/s, lớn nhất vào tháng 11 (trung bình 5,3m/s), thấp nhất vào tháng 4 - 5, hướng gió tản mạn. Lượng mưa ở Cồn Cỏ khá cao, trung bình năm đạt 2278mm. Lượng bốc hơi trung bình 1013mm. Thuỷ triều mang tính chất bán nhất triều không đều. Triều cường từ 0,9 - 1,1m, nước ròng từ 0,3 - 0,6m, trung bình năm 0,76. Dòng chảy tương đối mạnh, hướng thay đổi theo mùa; tháng 6 - 8 có hướng Đông Nam - Tây Bắc, các tháng còn lại hướng Tây Bắc - Đông Nam.

Côn Đảo: Khu vực Côn Đảo được đặc trưng bởi khí hậu cận xích đạo, nhiệt đới, gió mùa thường xuyên nóng ẩm. Mùa khô (tháng 12 - tháng 4 năm sau) chủ yếu là gió Đông Bắc, mùa mưa (tháng 5 - 11) với sự hoạt động mạnh của gió Tây Nam. Tốc độ gió trung bình năm đạt 2,6m/s. Nhiệt độ không khí khá cao và ổn định trong cả hai mùa gió, trung bình năm là 27^oC. Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2.100mm. Thủy triều thuộc loại triều hỗn hợp thiên về bán nhật triều không đều. Mùa đông, dòng chảy có hướng Đông Bắc - Tây Nam, tốc độ trung bình 0,8 - 1,5 m/s; về mùa hè có hướng ngược lại với tốc độ trung bình 0,7 - 1,5 m/s.

Đảo Phú Quốc: Phú Quốc được đặc trưng bởi khí hậu cận xích đạo, nhiệt đới, gió mùa thường xuyên nóng ẩm với hai mùa mưa (tháng 6 - 8) và khô (tháng 12 - tháng 3 năm sau) rõ rệt. Nhiệt độ trung bình năm khoảng 26 - 27^oC. Lượng mưa hàng năm đạt 2000mm. Gió mùa đông bắc chiếm ưu thế từ tháng 11 tới tháng 4 năm sau, tốc độ từ 2,8 - 4,0m/s. Gió mùa Tây Nam từ tháng 5 - 10, với tốc độ từ 3,0 tới 5,1m/s. Thủy triều có chế độ nhật triều không đều, mức triều cao nhất đạt 0,8m. Dòng chảy chịu ảnh hưởng của dòng chảy vịnh Thái Lan theo hai mùa, tốc độ dòng chảy trong cả hai mùa gió mùa thường nhỏ hơn 30cm/s.

3.2. Chất lượng môi trường nước

3.2.1. Các thông số môi trường cơ bản

Nhiệt độ nước biển đảo thể hiện xu hướng tăng dần từ đảo ở miền Bắc đến đảo ở miền Nam. Nhiệt độ trung bình của đảo Bạch Long Vĩ là 24,1^oC, Cồn Cỏ là 25,9^oC, Côn Đảo là 28,2^oC và Phú Quốc đạt 29,2^oC. Biên độ biến động nhiệt độ ở đảo miền Bắc lớn hơn đảo miền Nam, tại đảo Bạch Long Vĩ chênh lệch nhiệt độ lớn nhất đạt xấp xỉ 15^oC, tại đảo Phú Quốc lớn nhất cũng chỉ đạt gần 5^oC. Biến trình nhiệt độ trung bình theo tháng của nhiều năm được trình bày trong hình 1.

Độ muối nước biển phân bố khá phức tạp, thể hiện nét riêng biệt tuỳ thuộc vào điều kiện tự nhiên cửa tững đảo. Phú Quốc và Cồn Cỏ có độ muối thấp và biến động lớn, đây là yếu tố bất lợi đối với sinh vật biển, đặc biệt trong mùa mưa lũ. Bach Long Vĩ và Côn Đảo có độ muối cao và khá ổn định hơn trong cả 2 mùa, thể hiện đặc trưng của vùng biển đảo ngoài khơi. Biến trình độ muối trung bình theo tháng của nhiều năm được trình bày trong hình 2.

Giá trị hàm lượng pH, DO và độ đục của nước ở các đảo nghiên cứu khác biệt không nhiều. Theo thời gian, các thông số này biến động cũng không lớn, đều nằm trong GHCP. Độ pH trong mùa khô lớn hơn so với mùa mưa, độ đục có phân bố ngược lại.

3.2.2. Nhóm muối dinh dưỡng vô cơ hoà tan

Hàm lượng N-NO₂^- khá thấp, thấp hơn nhiều GHCP (55(g/l) theo tiêu chuẩn ASEAN đề xuất. Tuy nhiên, một số điểm ở đảo Phú Quốc có hàm lượng vượt GHCP (20(g/l) theo tiêu chuẩn tạm tính của đề tài KT 03.07. N-NO₂^-  biến động không thể hiện quy luật mùa. Cồn Cỏ có hàm lượng N-NO₂^- thấp nhất, tiếp đến là Bạch Long Vỹ và Côn Đảo, Phú Quốc có hàm lượng cao nhất (Bảng 1). N-NO₃^- trung bình tại mỗi đảo thấp hơn nhiều GHCP (500(g/l) theo đề tài KT 03.07; nhưng một số đảo như Cồn Cỏ, Côn Đảo, Phú Quốc có hàm lượng cao hơn GHCP (60(g/l) theo tiêu chuẩn ASEAN. Biến động hàm lượng trong mùa mưa cao hơn mùa khô. Một số điểm quan trắc ở âu tàu của các đảo có hàm lượng N-NO₃^- cao hơn GHCP (60(g/l) của ASEAN.

Bảng 1. Giá trị trung bình của các thông số muối dinh dưỡng vô cơ các đảo nghiên cứu (2006 - 2008)

Hàm lượng N-NH₄⁺ quan trắc được đều thấp hơn nhiều GHCP (100(g/l) theo QCVN 10:2008 (Bảng 1). So với GHCP (70(g/l) của ASEAN, hàm lượng trung bình của mỗi đảo đều thấp hơn, nhưng một số điểm quan trắc ở các đảo lại có hàm lượng vượt GHCP này. Hàm lượng N-NH₄⁺  trong mùa mưa cao hơn mùa khô đều thể hiện ở các đảo nghiên cứu.

Hàm lượng P-PO₄^3- tại các đảo đều thấp hơn GHCP (100(g/l) theo đề tài KT 03.07. Tuy nhiên, ở nhiều điểm của các đảo vượt GHCP (15(g/l) theo tiêu chuẩn ASEAN, như đảo Cồn Cỏ, Phú Quốc (Bảng 1). Theo thời gian, hàm lượng P-PO₄^3- tại đảo Bạch Long Vĩ và Côn Đảo ổn định trong cả hai mùa mưa và khô, đảo Cồn Cỏ và Phú Quốc có biến động ngược lại.

3.2.3. Hàm lượng kim loại nặng

Trong 4 kim loại Fe, Cu, Pb và Zn nghiên cứu, riêng hàm lượng Fe tại một số điểm quan trắc ở các đảo nghiên cứu có giá trị vượt GHCP theo quy chuẩn QCVN 10:2008. Phạm vi dao động hàm lượng kim loại nặng cũng khá phức tạp, không thể hiện rõ xu thế năm, song phân bố thể hiện theo quy luật mùa mưa có hàm lượng cao và biến động lớn hơn so với mùa khô. Hàm lượng kim loại ở đảo Phú Quốc, Cồn Cỏ (đảo gần bờ) cao hơn đảo Bạch Long Vĩ và Côn Đảo (đảo vùng khơi).

Hàm lượng Fe quan trắc được dao động từ 0,003 - 0,348mg/l. Tuy giá trị trung bình của từng đảo còn thấp hơn GHCP 0,1mg/l theo QCVN 10:2008 (Bảng 2) nhưng nhiều điểm quan trắc có hàm lượng Fe vượt GHCP. Tỷ lệ hàm lượng Fe vượt GHCP ở đảo Bạch Long Vĩ, Cồn Cỏ, Côn Đảo và Phú Quốc lần lượt là 25,0%, 16,7%, 12,1% và 11,4%.

Hàm lượng Cu dao động từ 7,20 - 13,14(g/l, thấp hơn nhiều so với GHCP 30(g/l theo QCVN 10:2008. Hàm lượng Cu trung bình của từng đảo đạt khoảng 30% GHCP theo QCVN 10: 2008 (Bảng 2). Giá trị Cu trung bình tại đảo Bạch Long Vĩ đạt 29,7% GHCP, Cồn Cỏ đạt 32,7%, Côn Đảo là 29,6% và đảo Phú Quốc đạt 31,9%. Hàm lượng Pb cao nhất (12,06(g/l tại đảo Phú Quốc) quan trắc được cũng chỉ đạt 24,1% GHCP (50(g/l). Biến động hàm lượng Pb ở 04 đảo khác biệt nhau không nhiều.

Hàm lượng Zn quan trắc được tại 04 đảo dao động từ 10,4 - 21,4(g/l, thấp hơn nhiều so với GHCP (50(g/l) theo QCVN 10:2008.

  Bảng 2. Giá trị trung bình của kim loại nặng (Fe, Cu, Pb và Zn) trong nước biển ở các đảo nghiên cứu (2006 - 2008)

3.2.4. Hàm lượng dầu và xyanua

Kết quả quan trắc đều ghi nhận được sự xuất hiện hàm lượng dầu ở các khu vực nghiên cứu (dao động ở khoảng 0,09 - 2,2mg/l), như vậy hàm lượng dầu đã vượt quy chuẩn QCVN 10:2008. Biến động hàm lượng dầu khu vực đảo Bạch Long Vĩ rất lớn, từ 0,09 - 2,2mg/l (điểm âu tầu), trung bình 0,34mg/l. Khu vực Cồn Cỏ, dao động từ 0,12 - 0,61mg/l, trung bình (0,29mg/l). Tại Côn Đảo, dầu dao động từ 0,09 - 0,51mg/l, trung bình 0,24mg/l. Phú Quốc có hàm lượng dầu khá cao, trung bình đạt 0,32mg/l. Nguồn gây ô nhiễm dầu ở các đảo chủ yếu từ hoạt động tàu bè, cảng cá.

Hàm lượng CN^-trong thời gian nghiên cứu tại 04 đảo đều thấp hơn so với GHCP theo quy chuẩn QCVN 10:2008 (5(g/l) và tiêu chuẩn ASEAN (7(g/l). Giá trị CN- quan trắc được dao động từ 0,57 - 2,62(g/l. Biến động hàm lượng CN^- không lớn, chênh lệch giữa các đảo không lớn. Những năm qua, do kiểm soát tốt việc sử dụng hoá chất gốc CN^- khai thác hải sản nên CN^- trong nước ở các đảo thấp, hầu như chỉ chịu sự ảnh hưởng của nước biển dải ven bờ [3].

3.3. Đánh giá tổng thể chất lượng môi trường

Chỉ số RQtt được tính cho từng đảo theo hai hệ thống GHCP; theo GHCP của Việt Nam bao gồm QCVN 10:2008 và đề tài KT 03. 07; tham khảo GHCP theo tiêu chuẩn nước biển ASEAN để so sánh đánh giá chất lượng môi trường của biển đảo nghiên cứu.

Hình 3. Chỉ số RQtt của các đảo tính theo QCVN và tiêu chuẩn ASEAN (2006 - 2008)

Từ chỉ số RQtt được tính cho các đảo nhận thấy, chất lượng môi trường nước các đảo còn khá tốt, chỉ số RQtt của các đảo đều nhỏ hơn 0,75 - ở mức chất lượng an toàn về môi trường khi tính theo QCVN 10:2008. Tuy nhiên, nếu chỉ số RQtt được tính theo tiêu chuẩn ASEAN thì chất lượng môi trường của đảo Phú Quốc lại ở mức nguy cơ tai biến môi trường, các đảo còn lại cũng xấp xỉ ở mức chất lượng môi trường này (hình 3). Trong các đảo nghiên cứu, Côn Đảo có chất lượng môi trường tốt nhất, kém nhất là đảo Phú Quốc được thể hiện qua chỉ số RQtt (Hình 3). Điều này đồng nghĩa với áp lực môi trường và chất lượng môi trường của các đảo khác nhau.

4. Một số nhận xét

- Các thông số môi trường cơ bản ở các đảo nghiên cứu đều nằm trong GHCP theo QCVN 10:2008 và ASEAN. Biến động theo thời gian của các thông số này cũng không lớn. Riêng độ muối ở đảo Phú Quốc, Cồn Cỏ có những biến động mạnh theo mùa, nhất là trong mùa mưa lũ.

- Các muối dinh dưỡng vô cơ và CN- đều có hàm lượng thấp hơn nhiều so với GHCP theo đề tài KT 03.07 và QCVN 10:2008. Tuy nhiên, so với GHCP theo tiêu chuẩn ASEAN, thông số P-PO₄^3-, N-NH₄⁺ và N-NO₃^- có hàm lượng cao hơn. Hàm lượng muối dinh dưỡng trong mùa mưa tăng cao và có biến động mạnh hơn mùa khô.

- Hàm lượng Pb, Zn, Cu thấp hơn nhiều GHCP theo QCVN 10:2008. Hàm lượng Fe khá cao, nhiều điểm quan trắc có hàm lượng vượt GHCP, giá trị cao nhất vượt 3,5 lần. Hàm lượng các kim loại trong mùa mưa thường có hàm lượng lớn hơn mùa khô

- Hàm lượng dầu quan trắc được ở các đảo khá cao, các giá trị quan trắc được đều vượt GHCP theo QCVN 10:2008. Hàm lượng dầu trung bình tại đảo Bạch Long Vĩ cao nhất, thấp nhất là đảo Côn Đảo.

- Chỉ số RQtt của 4 đảo tính theo QCVN 10:2008 đều ở mức chất lượng an toàn về môi trường. RQtt tính theo tiêu chuẩn ASEAN, đảo Phú Quốc ở mức nguy cơ tai biến môi trường, các đảo còn lại cũng xấp xỉ ở mức chất lượng này. Chất lượng môi trường nước của từng đảo có những nét đặc trưng riêng biệt, luôn tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm cục bộ.

Tài liệu tham khảo

1. Nguyễn Văn Âu, 2002. Địa lý Tự nhiên biển Đông. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.

2. Đỗ Văn Khương, 2008. Báo cáo tổng kết đề tài “Đánh giá nguồn lợi cá rạn san hô ở một số vùng dự kiến thiết lập khu bảo tồn biển và một số loài có giá trị kinh tế cao ở dốc thềm lục địa biển Việt Nam, đề xuất các giải pháp sử dụng bền vững nguồn lợi”, Viện Nghiên cứu Hải sản.

3. Nguyễn Dương Thạo, 2002 - 2007. Báo cáo tổng kết nhiệm vụ ”Quan trắc phân tích môi trường biển Tây Nam Bộ và Trạm Côn Sơn, (2002 - 2007)”. Viện Nghiên cứu Hải sản.

Nguyễn Công Thành - Trung tâm quan trắc và cảnh báo môi trường  biển - Viện Nghiên cứu Hải sản