MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Hệ đâm phá Tam Giang - Cầu Hai có điện tích lớn nhất nước ta (216 km? chiếm hơn 40% tổng diện tích đầm phá), thuộc vào loại lớn trên thế giới và là lag un điể n hìn h tro ng hệ thố ng lag un ven bờ Việ t Nam. Tro ng hệ đâm phá chứa đựng một nguồn tài nguyên to lớn, hàng ngày đang được nhân dân trong vùng khai thác để phục vụ đời sống xã hội và phát triển kinh tế quốc dân. Da có một số công trình nghiên cứu ở hệ đầm phá nhưng chưa đồng bộ và mức độ còn ít, đặc biệt là về địa chất, địa hóa trầm tích và môi trường nước hầu như chưa có.
Các hiện tượng địa chất, bồi xói gắn liền với sự tiến hóa của hệ đầm phá diễn ra thường xuyên và liên tục đã gây ra hậu quả nghiêm trọng về nhiều mặt đối với nền kinh tế xã hội, đời sống sản xuất của nhân dân cũng như môi trường. Đặc biệt vào ngày 3 tháng I1- 1999, trận lũ thế kỷ ở Thừa Thiên - Huế đã bức thủng những nơi xung yếu nhất của đê cát chắn ngoài, mở thêm 3 cửa biển mới, gây hậu quả lớn về nhiều mặt đối với đời sống kinh tế xã hội. Việc đóng mở các cửa biển của hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai là sự phát triển tất yếu trong quá trình tiến hóa tự nhiên của nó. Quá trình đó chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, trong đó mối tương tác giữa các yếu tố trầm tích, nguồn nước của hệ đầm phá với đới biển ven bờ đóng vai trò rất quan trọng.
Kết quả của sự tương tác đó được thể hiện khá rõ trong các thành tạo trầm tích và địa hóa môi trường nước. Do vậy việc nghiên cứu địa hóa trầm tích và môi trường nước là hết sức cần thiết, nó không chỉ có ý nghĩa lớn trong việc nghiên cứu, khai thác hợp lý đối với cả hệ thống lagun ven bờ của nước ta mà còn giúp ích cho công tác phòng ngừa, khắc phục hậu quả và bảo vệ môi trường. Xuất phát từ những yêu cầu của khoa học và thực tiễn đó, chúng tôi chọn đề tài: “ Đặc điểm địa hó a tr ầm tíc h và mô i tr ườ ng nư ớc củ a hệ đầ m ph á Ta m Giang - Cau Hai, Thừa Thiên - Huế `. Mục đích của luận án Luận án nhằm vào các mục đích cơ bản sau đây: 2.
Lap lại lịch sử hình thành và phát triển của hệ đầm phá Tam Giang - Cầu hai qua đó hiểu rõ hơn về những hiện tượng tự nhiên đã. đang và sẽ Xây ra ở đây. Xác lập đặc điểm địa hóa trầm tích đáy, thông qua đó sơ bộ đánh giá môi trường tram tích của hệ đầm phá Tam Giang - Cau Hai. Xác lập đặc điểm địa hóa môi trường nước của hệ đầm phá tronp sự chi phối của các điều kiện tự nhiên phục vụ cho công tác định hướng khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường va phát triển bên vững.
Nhiệm vụ của luận án Để đạt được mục đích trên, nhiệm vụ của luận án là: 3. Phân tích các tài liệu địa chất, địa hóa đã có của khu vực đồng bảng Thừa Thiên - Huế, đặc biệt là của các thành tạo trầm tích Đệ Tứ trực tiếp liên quan với hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai. Tiến hành khảo sát thực địa theo mạng lưới các điểm nghiên cứu phân bố theo ca khong gian và thời gian, đo đạc các chỉ tiêu mô trường, mô ta ngoài trời. lấy mau theo các yêu cầu phân tích (đối với mau nước và mau trầm tích).
Tiến hành phân tích và gửi mẫu phân tích để thu được các chỉ tiêu cần thiết như: Thành phần hạt, carbon hữu cơ, COD, BOD,, các muối dinh đưỡng, các nguyên tố kim loại. Tong hop, thống kê, xử lý, mô phỏng, tính toán. bang các phucng pháp khác nhau và các phần mềm thích hợp phục vụ cho mục đích nghiên cứu địa hóa tram tích và môi trường nước của hệ dam pha. Đối tượng nghiên cứu Với mục đích và nh iệ m vụ đã đề ra, đố i tư ợn g ng hi ên cứ u củ a lu ận án là: e Trầm tích hiệ n đại ở đá y các đầ m ph á Ta m Gi an g - Cầ u Hai hiệ n nay với chiều sâu nghiên cứu là 1,5m tính từ bề mat day.
e Môi trư ờng nướ c của hệ đầ m phá Ta m Gia ng - Cầ u Hai và sự biế n đổi của nó theo không gian và thời gian. Các đối tượng đó được đặt trong mối tương tác giữa nó với các yếu tố môi trường tự nhiên của khu vực nghiên cứu, giữa các yếu tố luc dia với các yếu tố của đới biển ven bờ. diễn ra gắn liền với lịch sử tiến hóa của chúng. Y nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án Luận án đã thu được một số điểm mới có ý nghĩa trong quá trình nghiên cứu hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai là: |.
Xác lập lịch sử hình thành hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai gồm 3 giai doạn xẩy ra từ Pleistocen muộn đến cuối Holocen. Xác lập quy luật biến đổi các chỉ tiêu môi trường nước trong sự tác động tong hop của các yếu tố tự nhiên ở khu vực và bước đầu đánh giá vai trò của một số yếu tố đó với môi trường nước của hệ đầm phá. Phát hiện bổ sung và bước đầu giải thích các hiện tượng phân tang ngược về nhiệt độ và độ mặn gặp lần đầu ở các đầm phá Việt nam. Phát hiện có ô nhiễm đồng trong trầm tích đáy của hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai.
Xác lập được sự biến động môi trường nước của hệ dam pha Tam Giang - Cầu Hai trước và sau trận lũ thế kỷ ở Thừa Thiên - Huế đã mở thêm 3 cửa biển mới (Hòa Duan, Thái Dương Hạ, Vinh Hiền) vào ngày 3 - II - 1999, mà hậu quả lớn về nhiều mat đã làm xón xao du luận. Đồng thời đã chứng mi nh tí nh tí ch cự c củ a sự bi ến độ ng mô i trường nước khi mở các cửa biển đó. Ngoài ra, kết quả ngh iên cứu của luậ n án sẽ gó p phầ n nh ỏ xây dự ng hệ thống tài liệu về phư ơng phá p ngh iên cứu , tư liệ u kho a học về điề u tra ngh iên cứu lagun ven bờ rất cần thiết đối với Việt Nam. Về thực tiễn, kết quả nghiên cứu của luận án sẽ góp phần hoàn thành đề tài nghiên cứu cấp bộ trọng điểm: Nghiên cứu diễn biến của hệ sinh thái hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai do mở các cửa biển mới vào tháng II năm 1999; sử dụng trực tiếp cho thực hiện và hoàn thành dự án đầm phá Việt - Pháp phục vụ cho mục đích phát triển; đồng thời góp phần nhỏ cho công tác định hướng khai thác hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững phù hợp với xu thế tiến hoá của hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai.
Cơ so tài liệu của luận án Luận án được xây dựng trên cơ sở tài liệu nghiên cứu của 3 nhóm thuộc dự án đầm phá Việt - Pháp do vùng Nopa de Cale Cộng Hòa Pháp tài trợ. Dự án bat đầu nghiên cứu từ tháng 5 năm 1998 đến nay, mỗi tháng mỗi nhóm tiến hành khảo sát một đợt, mỗi đợt khảo sát và thu mẫu tại 45 điểm trên toàn hệ dam phá. Nhu vậy trong [5 tháng ước tính có 2025 lần khảo sát, đo đạc ở hiện trường và thu mầu trên điểm. Tại mỗi điểm một lần khảo sát tiến hành do ở hiện trường và lay mau để xác định các chỉ tiêu môi trường nước: nhiệt độ, pH, độ man, DO, độ dục, COD, BOD., phân tích hàm lượng nito, phốt pho, silic và các nguyên tố kim loại nặng theo ba tầng.
Với trầm tích đáy, tiến hành mô tả, đo pH và lấy mẫu ở 3 tầng (0 - 0,2; 0,8 - 0,9; 1,4 - 1,5m) dé phân tích thành phan hat, thành phan khoáng vật. carbon hữu cơ, các chất dinh dưỡng, các nguyên tế kim loại nặng. Đối với da dạng sinh học, nghiên cứu thành phan loài, sinh khốt, sự phan bo động thực vật. Đặc biệt đã khảo sát được 6 đợt sau khi mở cửa biên Hòa Duan (11 - 1999) đến lúc cửa biển này bi lấp lại (8 - 2000).
Với những tiến hành nghiên cứu nêu trên đã thu đư ợc bộ tài liệ u và số liệ u (k ho ản g 15 .0 00 giá trị do đạc, phân tích) khá hệ thống về hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai. Luận án có sử dụng kết quả nghiên cứu của đề tài cấp nhà nước trọng điểm KT - DL - 95 - 09 “ Nghiên cứu khai thác, sử dung hợp lý tiềm nang pha Tam Giang” do phân viện Hải Dương Học Hải Phòng thực hiện năm 1995 dưới sự chủ trì của tiến sĩ viện trưởng Nguyễn Chu Hồi và các công trình nghiên cứu địa chất đầm phá Tam Giang - Cầu Hai từ trước tới nay. Giới thiệu nội dung của luận án Ngoài mở đầu và kết luận, luận án có các chương mục sau: Chương 1 Lịch sử và phương pháp nghiên cứu Chương 2 Điều kiện địa lý tự nhiên của hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai Chương 3 Dia chất của hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai Chương 4 Địa hóa trầm tích đáy của hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai Chương 5 Địa hóa môi trường nước của hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai Chương6 Van dé khai thác, sử dụng hop lý tài nguyên và môi trường ở hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai dưới góc độ địa hóa 8. Vị trí vùng nghiên cứu, hệ dam pha Tam Giang - Cau Hai và doi tượng nghiên cứu 8.
Vị tri vàng nghiên cứu Vùng nghiên cứu thuộc lãnh thổ tỉnh Thừa Thiên - Huế, chạy dọc bờ biển theo hướng tây bắc - đông nam với chiều dài là 105km, chiều rộng trung bình khoảng 25km. Toàn vùng nam trong 6 tọa độ từ 16° 00’ đến 16° 45” vĩ bac và 107° 01” đến 108° 13’ kinh đông. Lãnh thổ nghiên cứu có dia hình phân hóa mạnh, đốc nghiêng về phía đông bắc, nơi cao nhất thuộc đấy Trường Sơn cao trên 000m, có đỉnh cao trên 1400m ( Bach Mã). nơi thấp nhat thuộc đồng bang ven biển (chi từ 0 - 20m).