MỞ ĐẦU Nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa với đường bờ biển kéo dài khoảng 3260 km, trải dài trên 14 vĩ độ từ Bắc vào Nam và hàng loạt hệ thống sông đổ nước ra biển đã tạo nên các vùng cửa sông rộng lớn với nguồn lợi sinh vật rất đa dạng, phong phú. Sinh vật nổi (plankton) là thành phần tham gia vào chuỗi và lưới thức ăn trong hệ sinh thái cửa sông ven biển với vai trò là nguồn thức ăn sơ cấp và thức ăn động vật đầu tiên trong thủy vực. Thực vâ ̣t nổ i (phytoplankton) cũng như các nhóm thực vâ ̣t khác là nguồ n thức ăn sơ cấ p của các thủy vực nói chung và của vùng cửa sông nói riêng , nó quyết định đến sự hình thành và phát triển của nguồn lợi thủy sản. Động vật nổi (zooplankton) là vật trung gian chuyển chất hữu cơ từ thực vật đến mọi động vật khác lớn hơn trong thủy vực.
Chính vì vậy, thực vật nổi và động vật nổi có vị trí rất quan trọng trong chuỗi thức ăn và lưới thức ăn, góp phần vào quá trình chuyển hóa vật chất thành nguồn lợi sinh vật, có vai trò quan trọng trong việc duy trì và phát triển nguồn lợi thủy, hải sản cho quá trình khai thác của con người. Sông Văn Úc là một chi lưu của sông Thái Bình, phần lớn chảy qua địa bàn tỉnh Hải Phòng và đổ ra biển Đông qua cửa Văn Úc. Cửa Văn Úc (còn được gọi là cửa Đại Bàng) thuộc địa bàn huyện Tiên Lãng, Hải Phòng, hiện nay là cửa thoát nước chính của sông Thái Bình, có vị trí quan trọng về quốc phòng – an ninh và là đầu mối giao thông thủy quan trọng của nước ta nói chung và Hải Phòng nói riêng. Phù sa từ Sông Văn Úc đổ ra biển góp phần tạo ra những bãi sông màu mỡ, có tiềm năng nuôi trồng thủy sản, đa dạng sinh học cho khu vực hai bên dòng sông và cửa biển.
Nghiên cứu chất lượng môi trường nước và đa dạng sinh vật nổi mang ý nghĩa dự báo cho đa dạng sinh học của thủy vực nói chung và cho ngành nuôi trồng và đánh bắt thủy sản nói riêng đồng thời là cơ sở cho việc duy trì, phát triển và bảo Nguyễn Thị Thu Hè 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vệ sinh vật cho vùng cửa sông ven biển. Vì vậy chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Chất lượng môi trường nước và đa dạng sinh vật nổi (plankton) vùng cửa sông Văn Úc”. Mục tiêu chính của đề tài: - Xác định hiện trạng chất lượng môi trường nước vùng cửa sông Văn Úc. - Xác định cấu trúc thành phần loài, mật độ và sinh khối thực vật nổi và động vật nổi vùng cửa sông Văn Úc.
- Đánh giá mức độ ô nhiễm vùng cửa sông Văn Úc thông qua các chỉ số đa dạng Margalef (D) và chỉ số Shannon – Weiner (H’) đối với động vật nổi và qua chỉ số sinh học tảo (Diatomeae index) đối với thực vật nổi. Nguyễn Thị Thu Hè 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Khái niệm chung về vùng cửa sông 1. Khái niệm về vùng cửa sông (estuary) [15], [25], [26] Vùng cửa sông là nơi tiếp xúc sông – biển, nằm trong đới biển ven bờ, nơi xảy ra sự tương tác lục địa – biển – khí quyển.
Trên cơ sở địa mạo thì vùng cửa sông nằm tại cửa các con sông, ở đấy có quá trình sụt lún kiến tạo không được đền bù hoặc đó là một thung lũng sông bị ngập chìm do mực nước biển dâng lên. Cửa sông theo quan niệm này thường có hình phễu, loe rộng ra biển. Trên quan điểm động lực, Pritchard (1967) cho rằng “Cửa sông là một thủy vực ven bờ nửa khép kín, liên hệ trực tiếp với biển và ở trong đó nước biển hòa trộn có mức độ với nước ngọt đổ ra từ các dòng lục địa”.Day (1981) đã đề xuất một định nghĩa có nội dung rộng hơn “Cửa sông là thủy vực ven bờ nửa khép kín về mặt không gian, liên hệ trực tiếp với biển một cách thường xuyên hay theo chu kỳ, trong đó độ muối biến đổi do sự hòa trộn có mức độ của nước biển với nước ngọt đổ ra từ các dòng lục địa” Do đó, vùng cửa sông là nơi chuyển tiếp giữa sông và biển với độ muối rất biến động trong giới hạn từ 0,5 đến 30 - 32‰. Lịch sử hình thành và cấu trúc vùng cửa sông [15], [25] Các cửa sông nói chung, được tạo thành do sự sụt lún của các thung lũng sông hay một bộ phận ngập nước của vùng bờ biển, hoặc do sự nâng lên của mực nước đại dương mà độ cao tương đối của đất so với mực nước biển thay đổi liên tục với tốc độ có thể đo được bằng centimet trong một thế kỷ.
Một số khác được tạo thành do sự hình thành các bờ cát chắn, ôm lấy một vụng biển nông với cửa riêng, qua đó các dòng sông đổ nước ra biển một cách an toàn. Sự ra đời và phát triển của vùng cửa sông gắn liền với lịch sử hình thành và phát triển của đường bờ với tuổi Holoxen muộn. Do đó, các vùng cửa sông nước ta có tuổi trẻ hơn 2000 – 3000 năm. Nguyễn Thị Thu Hè 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Với sự dao động lớn về độ muối, tính chất và tốc độ dòng chảy, đặc điểm cấu tạo nền đáy mà vùng cửa sông cũng được chia ra các thành phần khác nhau, ở đó tồn tại các nhóm sinh vật với những đặc tính sinh thái khác nhau (Mc Lucky, 1974): - Phần đầu của vùng cửa sông, nơi nước ngọt đổ vào với sự xâm nhập của nước mặn, độ muối cao nhất lên đến 5‰.
Dòng nước ngọt là dòng ưu thế. Một số loài sinh vật nước ngọt có thể xâm nhập xuống kiếm ăn, nhất là khi nước ròng. - Phần trên của vùng cửa sông: Tốc độ dòng giảm đi đáng kể do sự gặp gỡ của nước dòng sông và dòng triều, đáy được phủ bùn, độ muối dao động 5 - 18‰. Đây cũng là nơi xâm nhập của nhiều loài sinh vật biển rộng muối vào kiếm ăn và sinh sản.
- Phần giữa: Độ muối biến thiên trong khoảng 18 - 25‰. Đáy phủ bùn với sự xuất hiện của cát. - Phần thấp: Đáy cát với sự xuất hiện của bùn, một vài nơi là cát sạch. Tốc độ dòng nhanh.
Độ muối biến đổi từ 25 – 30 (32)‰. Đây cũng là giới hạn thấp đối với những loài sinh vật biển hẹp muối có thể xâm nhập vào kiếm ăn hay sinh sản. - Phần tận cùng: Nơi chuyển tiếp từ chế độ cửa sông sang vùng biển ven bờ. Đáy được phủ bởi cát sạch hay đá, dòng triều mạnh.
Độ muối cao gần với độ muối của vùng biển ven bờ, trên (30)32‰. Vùng cửa sông là nơi sinh sống và phát triển chủ yếu của sinh vật nước lợ có nguồn gốc biển, thích ứng với sự biến động nhanh của độ muối và các nhân tố môi trường khác. Sinh vật trong vùng cửa sông gồm các nhóm sau đây: - Nhóm sinh vật nước ngọt thích nghi với độ muối thấp, có thể di chuyển xuống phần đầu cửa sông để kiếm ăn. - Nhóm cửa sông chính thức: chủ yếu có nguồn gốc biển, thích nghi với sự biến đổi nhanh của các yếu tố môi trường, nhất là độ muối của nước.
- Nhóm biển rộng muối xâm nhập vào cửa sông, có khi lên đến giới hạn độ muối 5‰. Nguyễn Thị Thu Hè 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Nhóm biển hẹp muối xâm nhập từ vùng biển vào phần thấp của vùng cửa sông để kiếm ăn và sinh sản, thường đông nhất vào thời kì mùa khô và lúc nước cường. - Nhóm di cư sông – biển như các loài thuộc giống cá Chình và nhóm di cư biển – sông như một số loài của họ cá Trích (cá Cháo lớn, cá Mòi cờ, cá Cháy). Các dạng cửa sông của Việt Nam [8], [14], [15] Do lịch sử hình thành, đặc điểm địa mạo, nhất là sự tương tác sông – biển, các cửa sông trên lãnh thổ nước ta được chia thành 4 dạng chính (Vũ Trung Tạng, 1994): - Các cửa sông chính thức: + Các hệ cửa sông kiểu delta: gồm các cửa sông thuộc châu thổ Bắc Bộ như hệ thống sông Hồng – sông Thái Bình và hệ thống sông Cửu Long.
Các cửa sông này được tạo thành do sự sụt lún kiến tạo của thung lũng cửa sông, nhưng nhờ lượng phù sa của các dòng sông lớn, đất luôn được bồi tụ và ngày một lấn ra biển. + Các hệ cửa sông hình phễu và các vụng cửa sông: xuất hiện ở vùng bờ biển vùng Đông Bắc, điển hình là các cửa sông Hải Phòng – Quảng Yên hay ở Đông Nam Bộ như cửa Roi Ráp. Các cửa sông hình phễu được hình thành tại thung lũng cửa sông, nhưng do sông nghèo phù sa, quá trình biển chiếm ưu thế, bãi bờ bị bào mòn, cửa sông loe ra phía biển, dạng hình phễu. - Các đầm phá ven biển miền Trung: Phá miền Trung được hình thành nhờ hoạt động phối hợp của dòng sông và dòng biển.
Dòng biển mang khối lượng lớn trầm tích, chảy ép sát vào bờ tạo nên dải cát phía ngoài ôm lấy xoang nước nông phía trong để dòng sông chảy ra biển một Nguyễn Thị Thu Hè 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cách an toàn (Kremf,1930). Phá nhận được từ một vài con sông và đổ ra biển theo cửa riêng của mình. - Các sình lầy ngập triều được phủ bởi rừng ngập mặn thuộc các tỉnh Tây Nam Bộ. Đây là dạng khá đặc biệt, chịu sự tương tác của chế độ bán nhật triều không đều của Biển Đông, chế độ nhật triều của vịnh Thái Lan và khối nước ngọt to lớn của sông Cửu Long chảy ra theo các hệ kênh rạch chằng chịt.
- Các vụng, vịnh nông ven bờ: Các vụng, vịnh được hình thành bởi sự bào mòn của biển vào đất liền hoặc do nối đảo với đất liền. Vụng, vịnh nhận được một lượng nước ngọt từ một vài con sông, do đó bị ngọt hóa, nhất là vào thời kì mùa mưa. Vụng, vịnh có cửa rộng ăn thông ra biển, quá trình biển chiếm ưu thế, chế độ cửa sông xuất hiện tạm thời. Vai trò của vùng cửa sông đối với hoạt động của con người [13], [14], [15], [25, [26] Vùng cửa sông là vùng đầy biến động, ranh giới thường xuyên thay đổi do khối nước toàn vùng dịch chuyển tùy thuộc vào lượng nước của dòng chảy và hoạt động của thủy triều.