Presented by Nguyễn Thành Nho on 9 November 2020 at "National workshop: Mangrove environmental services payments"

1. 111/12/2020
KHẢ NĂNG LƯU GIỮ KIM LOẠI CỦA RỪNG NGẬP MẶN VÀ
Ý NGHĨA CHO VIỆC XÂY DỰNG PFES ĐỐI VỚI DỊCH VỤ
LÀM GIẢM Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC
NGUYỄN THÀNH NHO(1) và TRƯƠNG VĂN VINH (2)
(1) Khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường, Trường Đại học Nguyễn Tất Thành
(2) Khoa Lâm nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm TpHCM

2. Rừng ngập mặn là hệ thống
rừng của những loài cây có khả
năng chịu được mặn, phát triển
ở vùng nước nông của các cửa
sông và vùng ven biển, ở vùng
đệm giữa sông và biển của vùng
nhiệt đới và cận nhiệt đới.
Rừng ngập mặn?
2
Nội địa
Biể
n
Nguồn: Selvam 2004

3. Sự phân bố và tính chất của rừng ngập mặn?
o Bao phủ lên đến 140,000 km2.
o Kéo dài từ 30 0N to 38 0S.
Đặc trưng bởi:
o Thành phần hữu cơ cao trong đất.
o Hàm lượng sét cao trong đất.
3
Sự phân bố rừng ngập mặn trên thế giới (2013).
(http://www.mangrovewacth.org.au/index.php)

4. 4
Các lợi ích sinh thái của Rừng ngập mặn
Nguồn: https://savecaramoanpeninsula.wordpress.com/2014/06/18/importance-of-mangroves/

5. 11/12/2020 5
Các loại hình dịch vụ môi trường rừng tiềm năng tại Việt Nam?
Các loại hình dịch vụ môi trường rừng ngập mặn có thể cung cấp và có thể xây dựng cơ chế
PFES tại Việt Nam (Pham và cộng sự 2020)

6. 6
Nguồn và đường phát thải của kim loại
11/12/2020
Mô hình thể hiện mối quan hệ giữa tính chất vật lý, hoá học và các quá
trình sinh địa hoá ở vùng cửa sông (Machado và cộng sự 2016).
Sản xuất nông nghiệp
Quá trình phong
hoá tự nhiên
Nước thải từ khu công
nghiệp, dân cư,…

7. 7
Tại sao rừng ngập mặn có khả năng lưu giữ kim loại?
Nước cửa sông được đặc
trưng bởi, sự biến thiên
mạnh của độ mặn, vận tốc
dòng chảy, thành phần vật
chất lơ lửng,….
-> gây ra các quá trình vật lý,
sinh địa hoá khác nhau, ảnh
hưởng đến sự tích luỹ vết kim
loại trong trầm tích. Mô hình vùng cửa sông (Bianchi 2007).
11/12/2020

8. Tại sao rừng ngập mặn quan trọng cho lưu giữ vết kim loại?
8
Alongi et al., 2014.
Đô thị, khu dân cư,
khu công nghiệp
Sông
Rừng ngập mặn
Cửa sông
Bể chứa kim loại
Lắng đọng
các hạt mịn
Giảm vận tốc
dòng chảy
11/12/2020
Kim loại được
hấp thu bởi
thực vật
Trầm tích rừng ngập mặn được
đặc trưng bởi các quá trình oxi
hoá khử khác nhau.
-> Các pha liên kết kim loại có thể
được hoà tan.

9. 11/12/2020 9
Phương pháp chứng minh vai trò của Rừng ngập mặn cho lọc kim loại?
Có 2 câu hỏi cần được trả lời:
1. Làm thế nào để khẳng định và
chứng minh được rằng rừng ngập
mặn có thể lọc được kim loại ô
nhiễm trong nguồn nước?
2. Phương pháp nào có thể sử dụng
để đo đạc và minh chứng điều này?

10. 11/12/2020 10
Phương pháp chứng minh vai trò của Rừng ngập mặn cho lọc kim loại?
Cách chọn điểm nghiên cứu:
- Vị trí được xem là đầu vào và đầu ra của rừng ngập mặn hoặc nơi không có rừng ngập
mặn (ví dụ: dân cưu, đô thị,…)
- Vị trí đối chứng ở gần cửa sông.
Vị trí đối chứng
(đầu vào của rừng)
Vị trí can thiệp
(có hoặc không có rừng)
Vị trí đối chứng
(đầu ra của rừng)

11. 11/12/2020 11
Phương pháp chứng minh vai trò của Rừng ngập mặn cho lọc kim loại?
Cách thu mẫu và thu số liệu:
Loại mẫu
Nước
và cặn lơ lửng
Trầm tích sông
Trầm tích rừng
Thực vật

12. 11/12/2020 12
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Trong đó:
Vị trí đối chứng: 1, 4, 7
Vị trí can thiệp: 2, 3, 5, 6
Vị trí màu vàng: khu vực sông có rừng ngập
mặn (Sông Đá Bạc-Bạch Đằng)
Vị trí màu đỏ: khu vực không sông không
có rừng (Sông Cấm)

13. 11/12/2020 13
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Lọc mẫu nước để lấy dạng
hoà tan và cặn lơ lửng
Lấy mẫu trầm tích sông
Lấy mẫu tram tích ở khu vực có rừng
Lấy mẫu ở thực địa

14. 11/12/2020 14
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Sự dao động của nồng độ tổng của ion kim loại trong nguồn nước ở các vị trí khảo sát
Kết quả:
Ở cả 2 nhánh sông:
Nồng độ nhôm (Al), sắt (Fe),
mangan (Mn) và Crom (Cr) ở
các vị trí can thiệp (vị trí 2 và 3
ở Sông Cấm; vị trí 5 ở Sông Đá
Bạc-Bạch Đằng) luôn cao hơn ở
vị trí đối chứng (vị trí 1 và 4).
 Vị trí 1, 2 và 3: Sông Cấm
 Vị trí 4, 5 và 6: Sông Đá Bạc-Bạch Đằng

15. 11/12/2020 15
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Kết quả:
Ở cả 2 nhánh sông:
- Nồng độ Niken (Ni), Đồng (Cu),
Kẽm (Zn), Asen (As), Cadimi (Cd) và
Chì (Pb) ở các vị trí can thiệp (vị trí
2 và 3 ở Sông Cấm; vị trí 5 ở Sông
Đá Bạc-Bạch Đằng) luôn cao hơn ở
vị trí đối chứng (vị trí 1 và 4).
 Vị trí 1, 2 và 3: Sông Cấm
 Vị trí 4, 5 và 6: Sông Đá Bạc-Bạch Đằng

16. 11/12/2020 16
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Kết quả:
Ở Sông có rừng (Sông Đá Bạc-
Bạch Đằng):
Nồng độ Niken (Ni), Đồng (Cu),
Kẽm (Zn), Asen (As), Cadimi (Cd)
và Chì (Pb) ở các vị trí đầu ra của
rừng (vị trí 6) luôn có giá trị thấp
hơn ở vị trí đầu vào (vị trí 5).
=> Vai trò giảm ô nhiễm của rừng
ngập mặn
 Vị trí 1, 2 và 3: Sông Cấm
 Vị trí 4, 5 và 6: Sông Đá Bạc-Bạch Đằng

17. 11/12/2020 17
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Bản đồ phân bố một số ngành nghề tại Hải Phòng (Nguồn: Nhóm tác giả tổng hợp từ Google Maps và
Mapping Ocean Wealth 2019 sử dụng dữ liệu rừng ngập mặn từ IUCN 2016)
5
6
=> Giá trị cao hơn ở vị trí 5
có thể do cơ sở gang thép,
đóng tàu và cảng tập kết
than gây ra.

18. 11/12/2020 18
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Kết quả:
Ở các vị trí can thiệp trên sông không
có rừng (Sông Cấm):
Nồng độ Niken (Ni), Đồng (Cu), Kẽm
(Zn), Asen (As), Cadimi (Cd) và Chì
(Pb) ở các vị trí can thiệp (vị trí 3)
luôn có xu hứng cao hơn ở vị trí 2.
 Vị trí 1, 2 và 3: Sông Cấm
 Vị trí 4, 5 và 6: Sông Đá Bạc-Bạch Đằng

19. 11/12/2020 19
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Bản đồ phân bố một số ngành nghề tại Hải Phòng (Nguồn: Nhóm tác giả tổng hợp từ Google Maps và
Mapping Ocean Wealth 2019 sử dụng dữ liệu rừng ngập mặn từ IUCN 2016)
2
3
=> Sự gia tăng có thể được
gây ra bởi các nhà máy gang
thép, cảng, đóng tàu.

20. 11/12/2020 20
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Hàm lượng tích luỹ của kim loại
trong bề mặt trầm tích
Hàm lượng: Al > Fe > Mn > Zn > Cr > Pb > Cu > Ni >
As> Cd
Các giá trị nằm trong khoảng hàm lượng được xác
định ở trầm tích của các sông:
 Sông Sài Gòn (Strady và cộng sự 2017)
 Sông Thị Vải (Costa-Boddeker và cộng sự 2017)

21. Hệ số làm giàu EF
(Enrichment Factor) 𝑀𝑒 𝑠𝑜𝑖𝑙, 𝐴𝑙 𝑠𝑜𝑖𝑙 nồng độ của kim loại và
nhôm trong trầm tích
𝑀𝑒 𝑐𝑟𝑢𝑠𝑡, 𝐴𝑙 𝑐𝑟𝑢𝑠𝑡 nồng độ của kim loại và
nhôm trong bề mặt lục địa Wedepohl (1995)
Phân loại Giá trị EF Mức độ làm giàu
0
1
2
3
4
5
6
EF ≤ 1
1 ≤ EF ≤ 3
3 ≤ EF ≤ 5
5 ≤ EF ≤ 10
10≤ EF ≤ 25
25 ≤EF ≤ 50
50≤ EF
Không
Nhỏ
Trung bình
Trung bình khá
Khá mạnh
Mạnh
Rất mạnh
𝐸𝐹 =
(
𝑀𝑒
[𝐴𝑙]
) 𝑠𝑜𝑖𝑙
(
𝑀𝑒
[𝐴𝑙]
) 𝑐𝑟𝑢𝑠𝑡
(1)
NGUỒN TỰ NHIÊN
HAY NHÂN SINH
Wedepohl, K.H., The composition of the continental crust. Geochimica et cosmochimica Acta, 1995. 59(7): p. 1217-1232.
11/12/2020

22. 11/12/2020 22
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Hệ số làm giàu của kim loại trong trầm tích
- Fe, Mn, Ni, Cu và Zn có 1 < EF< 3:
mức độ làm giàu nhỏ.
- Cd và Pb có 3 < EF < 10: mức độ
trung bình đến trung bình khá.
- Đặc biệt As có 10 < EF < 25: Khá
mạnh.

23. Chỉ số tích lũy địa hóa Igeo
Index of Geo-accumulation
𝐼𝑔𝑒𝑜 = log2
𝐶 𝑛
𝐵 𝑛 × 1.5
(4)
𝐶 𝑛: nồng độ của kim loại trong trầm tích
𝐵 𝑛: giá trị nền địa hóa của nguyên tố
1.5 hiệu số hiệu chỉnh nền cơ bản do
ảnh hưởng của sinh vật
Phân loại Giá trị 𝑰 𝒈𝒆𝒐 Mức độ ô nhiễm
0
1
2
3
4
5
6
𝐼𝑔𝑒𝑜 ≤ 0
0 ≤ 𝐼𝑔𝑒𝑜 ≤ 1
1 ≤ 𝐼𝑔𝑒𝑜 ≤ 2
2 ≤ 𝐼𝑔𝑒𝑜 ≤ 3
3 ≤ 𝐼𝑔𝑒𝑜 ≤ 4
4 ≤ 𝐼𝑔𝑒𝑜 ≤ 5
5 < 𝐼𝑔𝑒𝑜
Không
Nhẹ
Trung bình
Trung bình → nặng
Nặng
Nặng → rất nghiêm trọng
Rất nghiêm trọng
Bất kì sự tăng nào
cũng được cho là do
hoạt động của con
người
11/12/2020

24. 11/12/2020 24
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Hệ số tích luỹ địa hoá
- Cu và Zn có 0 < Igeo< 1: Nhẹ
- Cd và Pb có 0 < EF < 2: nhẹ đến
trung bình.
- Đặc biệt As có 3 < Igeo: Nặng

25. 11/12/2020 25
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Trữ lượng kim loại (t ha-1)
= (Ctrầm tích * BD * 50 * 100)/106
Trong đó:
Ctrầm tích: tổng nồng độ trung bình ở lớp mẫu
bề mặt 50 cm (mg kg-1)
BD: tỷ trọng trung bình 50 cm (g cm-3)
50: chiều dài của lõi được sử dụng ước tính
trữ lượng kim loại (cm)
100: hệ số chuyển đổi từ g cm-2 sang t ha-1
106: hệ số chuyển đổi nồng độ kim loai từ
đơn vị mg kg-1

26. 11/12/2020 26
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Hầu hết trữ lượng kim loại
tăng ở vị trí có rừng so với vị
trí bãi bồi.
Ngoại trừ Mn, trữ lượng thấp ở
vị trí có rừng???
Hàm lượng: Al > Fe > Mn > Zn > Cr ~
Pb > Cu ~ Ni > As > Cd

27. 11/12/2020 27
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Hầu hết trữ lượng kim
loại tăng ở vị trí có rừng
so với vị trí bãi bồi.

28. 28
Sự tích luỹ của vết kim loại trong thực vật
Lá
Rễ
Biên của không khí – bề mặt trầm tích
Lớp đất 50 cm
Cây non (saplings)
Cây trưởng thành (mature trees)
Cây non
Cây trưởng thành
Hệ số tích luỹ sinh học
(BCF) = Cmô cây/ Ctrầm tích
11/12/2020
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng

29. 11/12/2020 29
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
=> Mn được tích luỹ hàm lượng lớn bởi
các bộ phân của thực vật, đặc biệt là ở lá
Hệ số tích luỹ sinh học
(BCF) = Cmô cây/ Ctrầm tích

30. 11/12/2020 30
Nghiên cứu điểm ở Hải Phòng
Tóm tắt về ý nghĩa của kết quả nghiên cứu ở Hải Phòng
 Rừng ngập mặn đóng vai trò như là bể tự nhiên lưu giữ và góp phần làm giảm ô nhiễm
kim loại trong nguồn nước đi qua rừng.
 Phương pháp áp dụng tại Hải Phòng có thể triển khai cho các khu vực khác ở Việt Nam
 Kết quả chỉ ra các cơ sở sản xuất gang thép, xưởng đóng tàu, cảng tập kết than và cảng
tàu là những nguồn phát thải của các kim loại.
Cần tăng cường bảo vệ rừng ngập mặn để nâng cao giá trị dịch vụ sinh thái của chúng.
Cần xây dựng chính sách chi trả cho dịch vụ làm giảm/ tự làm sạch của các chất ô nhiễm
kim loại để có nguồn kinh phí bảo tồn và mở rộng diện tích rừng ngập mặn hiện nay.

31. 3111/12/2020