Mở đầu. Chƣơng 1: Các yếu tố ảnh hƣởng tới đặc trƣng địa hoá môi trƣờng Chƣơng 2: Lịch sử nghiên cứu và phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng 3: Đặc điểm địa hóa môi trƣờng nƣớc biển Chƣơng 4: Địa hóa môi trƣờng trầm tích biển Chƣơng 5: Nguy cơ ô nhiễm môi trƣờng và phân vùng địa hóa môi trƣờng Kết luận Tài liệu tham khảo Trong suốt quá trình làm luận án, NCS đã đƣợc sự dẫn dắt, chỉ bảo tận tình của GS.TS Mai Trọng Nhuận và TS. Đào Mạnh Tiến và đã nhận đƣợc sự quan tâm, giúp đỡ, động viên của tập thể cán bộ viên chức Liên đoàn Địa chất Biển, nơi NCS làm việc cùng các đồng nghiệp khác. Nghiên cứu sinh đã nhận đƣợc sự quan tâm, giúp đỡ của các thầy cô và các nhà nghiên cứu khoa học trong quá trình viết luận án.
Nghiên cứu sinh trân trọng tiếp thu những ý kiến đóng góp quý báu của GS.TSKH Đặng Trung Thuận, GS. Trần Nghi, TSKH. Nguyễn Biểu, TS. Chu Văn Ngợi, PGS.
Đỗ Thị Vân Thanh, TS. Đặng Mai, PGS. Nguyễn Ngọc Trƣờng, PGS. Phạm Văn An, TS.
Phạm Văn Thanh, PGS. Nguyễn Khắc Vinh, TS. Nguyễn Văn Dục, TS. Nguyễn Thành Vạn, TS.
Trịnh Xuân Bền, PGS.Nguyễn Văn Phổ, TS. Nguyễn Xuân Khiển.Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Mai Trọng Nhuận, TS. Đào Mạnh Tiến, TSKH. Nguyễn Biểu cũng nhƣ cảm ơn các thầy, các cô và tất cả các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp vì sự giúp đỡ quý báu đó.
10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG TỚI ĐẶC TRƢNG ĐỊA HOÁ MÔI TRƢỜNG 1. Điều kiện tự nhiên 1.Vị trí địa lý vùng nghiên cứu Vùng biển ven bờ Rạch Giá-Vũng Tàu là phần tiếp giáp giữa đồng bằng Nam Bộ với biển Đông và Vịnh Thái Lan; thuộc lãnh hải của các tỉnh Kiên Giang, Cà Mau, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Trà Vinh, Bến Tre, Tiền Giang, thành phố Hồ Chí Minh và Bà Rịa-Vũng Tàu. Phạm vi vùng nghiên cứu nằm trong giới hạn tọa độ: Kinh độ Đông: từ 103o50’ đến 107o10’. Vĩ độ Bắc: từ 8o 20’ đến 10o40’.
Vùng nghiên cứu có tổng diện tích trên 41.000 km2 với đƣờng bờ biển kéo dài trên 700km; trong đó phần bờ biển thuộc vịnh Thái Lan là 290km thuộc bờ biển Đông là 431km (hình 1. Địa hình, địa mạo 1. Địa hình địa mạo đáy biển nông ven bờ (hình 1.2) Do vùng nghiên cứu phân bố trên một diện kéo dài vì thế đặc điểm địa hình đáy biển rất phức tạp. Có thể chia địa hình đáy biển thành bốn khu vực chính sau: - Khu vực biển phía Đông vịnh Thái Lan kéo dài từ vịnh Rạch Giá tới phía Tây mũi Cà Mau.
Nhìn chung địa hình đáy ở đây rất thoải. Tuy vậy địa hình có phân dị giữa đới sát bờ (0-15m nƣớc) và phần ngoài khơi. Từ 0-15m nƣớc địa hình thoải và bằng phẳng (các đƣờng đẳng sâu thƣờng nằm song song với đƣờng bờ). Ở đới 15-35m nƣớc có bề mặt gồ ghề, tạo nhiều rãnh sâu, cồn ngầm, nhiều đảo, quần đảo (Hòn Minh Hoà, quần đảo Nam Du.
- Địa hình biển khu vực Nam mũi Cà Mau (mũi Cà Mau-cửa sông Bồ Đề) khá phức tạp: thoải đều từ bờ ra đến 5m nƣớc và khá dốc ở ngoài độ sâu 5m đến 25- 30m. Tại đây đƣờng đẳng sâu 25m nƣớc nằm rất gần bờ biển. - Khu vực biển từ cửa sông Bồ Đề đến Vĩnh Châu (Sóc Trăng): địa hình đáy biển có những đặc điểm gần giống với khu vực biển phía Đông vịnh Thái Lan. Đó là thoải, khá bằng phẳng ở đới sát bờ và thoải, gồ ghề lồi lõm ở ngoài 15m nƣớc.
Khu vực ngoài 15m nƣớc tồn tại nhiều cồn ngầm, trũng ngầm. - Địa hình khu vực biển từ Vĩnh Châu (Sóc Trăng) đến Vũng Tàu đặc trƣng cho vùng cửa sông lớn. Đó là sự tồn tại các avandelta của hệ thống sông Cửu Long. Địa hình có sự phân bậc rõ nét.
Ở đới sát bờ đến 5-7m nƣớc địa hình đáy bị phân cắt bởi dòng chảy tạo nhiều lạch sâu cũng nhƣ bar cát ngầm, các cồn cát. Từ 5-7m đến 15-18m nƣớc địa hình ít bị phân cắt nhƣng có độ dốc lớn do ảnh hƣởng của quá trình tích tụ trầm tích hiện đại. Phần ngoài 18-20m nƣớc địa hình thoải và bằng 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com phẳng; khoảng cách giữa hai đƣờng đẳng sâu 20 và 25m thƣờng cách nhau tới 20- 30km. Địa hình địa mạo ven biển và các đảo Địa hình ven biển vùng nghiên cứu có đặc điểm khá phức tạp, tuy vậy có thể chia làm hai kiểu địa hình chính: địa hình đồng bằng thấp ven biển với độ cao từ 0- 2m và địa hình đồi núi thấp.
Địa hình đồng bằng thấp ven biển với độ cao từ 0-2m: bị phân cắt bởi hệ thống sông nhỏ và kênh rạch dày đặc ăn thông ra biển. Kiểu địa hình này phân bố trên diện rộng từ Rạch Giá đến Vĩnh Châu (Sóc Trăng). Kiểu địa hình thứ hai đặc trƣng cho vùng ven biển các cửa sông Cửu Long. Cũng vẫn là địa hình đồng bằng thấp nhƣng bị chia cắt bởi các nhánh sông lớn; hình thành nhiều cù lao (đảo nằm giữa hai sông nhƣ cù lao Dung.) và cũng bị chia cắt bởi hệ thống kênh rạch.
Ngoài ra tại đây còn hình thành các giồng cát cao 3-4m. Các giồng cát thƣờng nằm song song hoặc hƣớng về phía bờ biển; giữa các giồng cát là tích tụ nƣớc lợ. Địa hình đồi núi thấp gặp chủ yếu ở các đảo, quần đảo chúng tập trung chủ yếu ở vùng biển vịnh Thái Lan và Nam bán đảo Cà Mau. Đó là các đảo Hòn Minh Hoà, Hòn Tre, Hòn Rái, quần đảo Nam Du, Hòn Đá Bạc, Hòn Chuối, Hòn Khoai, Hòn Sao.
Các đảo đƣợc cấu tạo chủ yếu bởi các thành tạo đá cứng chắc. Địa hình đặc trƣng cho các đảo là địa hình bóc mòn xâm thực. Thời gian chiếu sáng và nhiệt độ không khí Vùng RG - VT nằm trong vùng cận xích đạo nên có thời gian chiếu sáng dài, có nền nhiệt cao và ít biến đổi trong năm. Hàng năm trung bình có khoảng 2300- 2800 giờ nắng, tháng cao nhất khoảng 200-300 giờ nắng, tháng ít nhất cũng đạt khoảng 160-170 giờ nắng.
Tổng lƣợng bức xạ trong năm theo tính toán lý thuyết đạt 230-240Kcal/cm2, thuộc loại cao so với cả nƣớc. Mặc dù vùng nghiên cứu kéo dài trên diện rộng nhƣng nhiệt độ không khí trung bình tháng khá đều. Nhiệt độ trung bình hàng tháng có xu hƣớng giảm dần từ Rạch Giá tới Hòn Khoai và từ Vũng Tàu tới Hòn Khoai (bảng 1. Chênh lệch nhiệt độ giữa hai tháng liên tiếp thƣờng nhỏ hơn 10C.
Nhiệt độ trung bình trong mùa đông là 25-260C và trong mùa hè là 27-280C. Nhiệt độ không khí cao nhất tới 37,50C, thấp nhất là 160C. Biên độ năm của nhiệt độ không khí chỉ khoảng 3-40C cho cả vùng biển và đất liền. Biên độ nhiệt độ ngày đêm là 1-20C.
Chế độ mưa Vùng biển RG - VT có mùa mƣa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11, lƣợng mƣa tập trung cao vào các tháng 7, 8, 9, 10 (bảng 1. Trung bình mỗi tháng trong mùa mƣa có khoảng 16-18 ngày mƣa. Tổng lƣợng mƣa cả mùa chiếm tới 85-90% lƣợng 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com mƣa trung bình cả năm. Khu vực biển thuộc vịnh Thái Lan có lƣợng mƣa trung bình hàng năm thƣờng trên 2000mm/năm cao hơn khu vực từ Cà Mau đến Vũng Tàu (dƣới 1600mmm).
Lƣợng mƣa có xu hƣớng giảm dần từ Nam lên Bắc vùng. Biển Cà Mau là khu vực có lƣợng mƣa cao nhất và thƣờng đạt trên 300mm/tháng trong suốt năm tháng (tháng 6 đến tháng 10). Mùa khô trong vùng kéo dài từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau. Trung bình mỗi tháng có 4-5 ngày mƣa.
Trừ tháng 12 và tháng 4 có lƣợng mƣa trên 40mm/tháng, còn lại là những tháng ít mƣa điển hình. Tháng có lƣợng mƣa ít nhất là tháng 2 với lƣợng mƣa chỉ khoảng 0-10mm/tháng. Độ ẩm Độ ẩm không khí vùng RG - VT có sự khác biệt tƣơng đối. Độ ẩm trung bình năm là 80-90% (bảng 1.
Tƣơng tự nhƣ chế độ mƣa, độ ẩm có xu thế tăng dần từ Rạch Giá đến Hòn Khoai (Cà Mau) và từ Vũng Tàu đến Hòn Khoai. Khu vực Hòn Khoai độ ẩm trung bình tháng rất cao từ 86 đến 93%, ngƣợc lại khu vực biển phía Đông Nam vùng nghiên cứu (gần Côn Đảo) có độ ẩm thấp (77-83%). Sự biến đổi độ ẩm giữa các tháng liên tiếp là không lớn. Trong năm có hai mùa (khô và ẩm), thời kỳ ẩm rơi vào mùa mƣa, kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11 với độ ẩm trung bình trên 80%.
Trong mùa khô (từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau) độ ẩm thấp nhất thƣờng rơi vào hai tháng 2 và 3. Khu vực Vũng Tàu có độ ẩm thấp nhất vùng; vào mùa khô độ ẩm chỉ đạt 76%. Chế độ gió Mặc dù có sự khác nhau trong từng khu vực nhƣng nhìn chung chế độ gió vùng nghiên cứu có hai mùa và đổi hƣớng theo mùa phù hợp với hƣớng gió toàn vùng (bảng 1. Trong mùa hè hƣớng gió chính là Tây-Tây Nam, kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10.
Nhƣ vậy thời gian mùa hè tính theo đặc điểm hƣớng gió ngắn hơn thời gian mùa hè tính theo chế độ mƣa và nhiệt độ không khí. Tốc độ gió trong các tháng mùa hè từ 2,65m/s đến 4,35m/s. Ở khu vực ven bờ tốc độ gió trung bình có xu hƣớng giảm từ phía Nam lên Bắc, và càng ra xa bờ tốc độ gió càng lớn. Trong các vùng liền kề vùng nghiên cứu nhƣ biển Côn Đảo, Bạch Hổ tốc độ gió trung bình trên 4m/s.
Mùa đông kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 có hƣớng gió thịnh hành là Đông-Đông Bắc. Hƣớng gió Đông Bắc ở đây bắt nguồn từ cao áp á nhiệt đới ở Tây Thái Bình Dƣơng chứ không phải là gió hanh khô đƣợc hình thành từ miền ôn đới; do vậy vùng nghiên cứu không có mùa đông lạnh. Tốc độ gió trung bình mùa đông là 3,1-4,3m/s, cực đại đạt 25-30m/s. Rất ít khi xuất hiện bão ở vùng biển RG - VT và nếu hình thành chỉ tập trung vào thời gian từ tháng 11 đến tháng 1.
Theo dự báo: bão cấp 8-9 xuất hiện với chu 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com kỳ 20 năm, hàng trăm năm mới có bão mạnh cấp 10-11 (cơn bão số 5 xảy ra ngày 5/11/1997 là một ví dụ). Cơn bão này đã gây thiệt hại lớn về ngƣời và kinh tế khu vực Nam Bộ. Tuy có ít bão nhƣng vùng biển RG - VT thƣờng có gió mạnh trên cấp 6 và dông (hàng năm có tới 50-60 ngày có dông).