Phân tích nguyên nhân hiện tượng cá chết hàng loạt tại một số tỉnh duyên hải miền Trung
Tại cuộc họp báo ngày 27/4, Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố 2 nhóm nguyên nhân gây ra hiện tượng cá chết hàng loạt: Thứ nhất, do tác động của các độc tố hóa học thải ra từ hoạt động của con người trên đất liền và trên biển; Thứ hai, do hiện tượng dị thường tự nhiên. Trên cơ sở khoa học chung, chúng tôi đồng tình với hai nguyên nhân này. Ở đây, xin có một số nhận định về nguyên nhân có khả năng xảy ra cao hơn.
Trước tiên, xin được nêu vắn tắt tiến trình xảy ra hiện tượng cá chết hàng loạt. Ngày 4/4/2016, phát hiện cá chết hàng loạt tại Hà Tĩnh, mà khởi đầu là khu vực cảng Vũng Áng, Kỳ Anh. Tới ngày 14/4, cá chết lan sang các tỉnh Quảng Bình, Quảng Trị; ngày 15/4, tới Thừa Thiên – Huế. Hiện tượng này kéo dài hơn 200 km bờ biển, làm chết gần 100 tấn cá tự nhiên, gần 70 tấn thủy sản nuôi của người dân, gây thiệt hại lớn về kinh tế [1].
Như vậy, hiện tượng cá chết có xu hướng lan xuống phía Nam của Hà Tĩnh, trong khi khu vực phía Bắc như Nghệ An lại chưa được ghi nhận. Điều này phải có sự liên quan tới đặc điểm của bờ biển duyên hải miền Trung. Quan sát lược đồ dòng hải lưu tại Biển Đông [2], có thể thấy rằng, vào mùa đông, dòng hải lưu ven biển di chuyển theo hướng từ Bắc vào Nam, trùng với hướng lan của hiện tượng cá chết. Để thấy rõ hơn vai trò của dòng hải lưu, ta hãy thử làm một phép tính đơn giản. Giả sử như, nguyên nhân làm chết cá là tác nhân gây độc, chẳng hạn thủy ngân (một trong những kim loại nặng độc nhất), với nồng độ tối đa cho phép là 1 ppb (1 phần tỉ, tức là 0,001 mg/L). Nếu tính trung bình trên 200 km bờ biển, khoảng cách bờ chỉ là 1 km và độ sâu 20 m thì thể tích nước biển vào khoảng 4 tỉ m3. Như vậy khối lượng thủy ngân cần để đạt đến ngưỡng gây độc trên là 4 tấn! Đây là con số rất lớn, có phần không thực tế. Điều này chỉ có thể giải thích rằng, do tác động của dòng hải lưu Bắc – Nam đưa tác nhân gây độc đi từ Hà Tĩnh qua Quảng Bình, Quãng Ngãi vào Thừa Thiên – Huế. Do đó, lượng chất độc có thể nhỏ hơn rất nhiều trong khi vẫn gây ra thảm họa như đã thấy. Từ suy luận này, chúng tôi đồng tình với nhận định trước đó của một số nhà khoa học khác khi cho rằng, nguyên nhân của hiện tượng này cũng chính là điểm khởi đầu, tức cảng Vũng Áng!
 Hình 1. Sơ đồ hướng di chuyển của các dòng hải lưu tại biển Đông |
Tại cuộc họp báo ngày 27/4, Bộ Tài nguyên và Môi trường công bố 2 nhóm nguyên nhân gây ra hiện tượng cá chết hàng loạt:
– Thứ nhất, do tác động của các độc tố hóa học thải ra từ hoạt động của con người trên đất liền và trên biển.
– Thứ hai, do hiện tượng dị thường tự nhiên kết hợp với tác động của con người tạo nên hiện tượng tảo nở hoa, mà trên thế giới gọi là hiện tượng thủy triều đỏ.
Trên cơ sở khoa học chung, chúng tôi đồng tình với hai nguyên nhân này. Ở đây, xin có một số nhận định về nguyên nhân có khả năng xảy ra cao hơn.
Nhận định về nguyên nhân
1. Câu hỏi đặt ra là, vậy tảo nở hoa có phải là thủ phạm gây ra hiện tượng cá chết hàng loạt tại miền Trung không? Theo quan điểm cá nhân, chúng tôi thấy nguyên nhân này là có thể nhưng ít khả năng xảy ra. Điều kiện để tảo nở hoa là vùng nước vận động chậm, điều này không thật sự phù hợp với điều kiện duyên hải miền trung nước ta. Tảo nở hoa thường làm chết các loài thủy sinh ở tầng mặt, trong khi các loài cá chết ở miền Trung đa phần là loài sống tại tầng đáy [1]. Ngoài ra, tảo nở hoa xảy ra trong môi trường nước ấm, thường vào mùa hè (ở Bình Thuận là vào tháng 7). Mặt khác, sự bùng nổ của tảo sẽ làm cạn kiệt oxi trong nước nhưng chỉ số oxi hòa tan (DO) đo được tại các địa phương có cá chết hàng loạt hiện nay vẫn ở mức bình thường. Hiện tượng này cũng rất dễ nhận ra, có thể quan sát bằng mắt thường hoặc ảnh vệ tinh, trong khi tới nay chưa có hình ảnh nào về việc nước biển đổi màu. Tảo sau khi chết sẽ gây ra mùi hôi thối, điều này cũng chưa được ghi nhận.
 Hình 2. Các loại cá chết và tầng sinh sống |
Để kiểm chứng giả thiết trên, ta cần tập trung thực hiện song song hai công việc sau:
– Lấy mẫu, phân lập và định danh xem có loài tảo nào trong nước biển tại khu vực cá chết.
– Từ kết quả trên, ta sẽ tập trung vào phân tích các độc tố sinh ra từ các loài tảo trên.
2. Nguyên nhân thứ hai được đưa ra là do các độc tố hóa học thải ra từ hoạt động của con người trên đất liền và trên biển. Các độc tố mà chúng tôi khoanh vùng bao gồm: kim loại nặng, xyanua (cyanide, CN-) và độc tố hữu cơ.
a. Kim loại nặng
Sau khi xem xét, chúng tôi nhận định khả năng này rất có thể xảy ra, nhất là khu vực Vũng Áng được định hướng phát triển gắn liền với khai khoáng và công nghiệp luyện kim. Kết quả quan trắc tại Huế cho thấy, nồng độ Cr cao gấp 9 lần quy chuẩn cho phép, ngoài ra Mn cũng rất cao. Điều này khẳng định rằng nguồn nước ở bị ô nhiễm bởi kim loại nặng, đặc biệt Huế là vùng cuối của thảm họa này, nồng độ các chất phải nhỏ hơn so với đầu nguồn là Hà Tĩnh. Tuy vậy, cần có các nghiên cứu thêm, đặc biệt là hàm lượng của các kim loại nặng tại Hà Tĩnh, nhất là khu vực Vũng Áng. Cũng cần lưu ý thêm rằng, các kim loại nặng thường là chất độc mãn tính, trong khi cá chết hàng loạt rất nhiều và rất nhanh.
Để xác định nguyên nhân do kim loại nặng, cần phân tích mẫu nước, mẫu cá và đặc biệt là mẫu trầm tích, do khả năng tan trong nước của các hợp chất chứa kim loại nặng không cao.
b. Xianua
Độc chất xianua (CN-) thường được sử dụng trong khai thác vàng. Nhiễm độc xianua gây hiện tượng cá chết hàng loạt đã từng bị nghi ngờ ở khu vực sông Bồng Miêu, Quảng Nam vào năm 2008 khi các công ty khai thác vàng xả nước thải chưa qua xử lí (có hàm lượng xianua tới 67,8 mg/L) trực tiếp ra môi trường [3].
Mặc dù xianua là chất độc cấp tính, tuy nhiên, theo đánh giá của chúng tôi, khả năng xảy ra nguyên nhân này không cao.
c. Độc tố hữu cơ
Từ thực tế việc cá chết chủ yếu sống ở tầng đáy, quá trình diễn biến lan xuống phía nam trong một thời gian dài khá dài, chúng tôi nhận định rằng chất độc này phải tương đối ít tan và bền vững. Như vậy, chất độc có nguồn gốc hữu cơ có khả năng cao hơn là các hợp chất vô cơ như kim loại nặng hay xianua. Sự có mặt của các độc tố hữu cơ này có thể đến từ hai nguồn:
– Nước thải chưa qua xử lí sau khi sử dụng các hóa chất tẩy rửa công nghiệp.
Trong ngành luyện kim, các thiết bị vận hành cần được làm mát. Tuy vậy, để bảo vệ thiết bị, cần có các hóa chất hoạt động bề mặt nhằm chống rỉ, chống cặn. Các hóa chất này có thể chứa các chất độc như PCBs, PAHs, nonylphenol,… và còn có thể có các độc chất khác nữa.
– Nước thải chưa qua xử lí từ lò luyện cốc.
Than cốc chứa chủ yếu là cacbon (%C > 80%), có thể dùng làm nhiên liệu hoặc chất khử trong ngành luyện kim. Luyện thép thường đi kèm với luyện cốc. Nước thải lò cốc có chứa nhiều chất độc như phenol, xianua hay amoniac. Ngoài ra còn có thể có nhiều chất hữu cơ khác như fluorene, pyrene, acenaphthalen,…là nhóm các hợp chất hữu cơ đa vòng ngưng tụ có độc tính rất cao [4].
Về cơ chế gây độc, chúng tôi giả thiết có hai cơ chế sau:
– Cạnh tranh tạo phức với oxi trong hồng cầu, làm hồng cầu mất chức năng vận chuyển oxi, tương tự như ngộ độc CO.
– Tạo lớp màng bao phủ gây tắc mang cá. Theo cơ chế này, các chất hữu cơ phải là các chất hoạt động bề mặt với một đầu ưa nước và một đầu kị nước, có khả năng tạo huyền phù hoặc nhũ tương.
Để xác định giả thiết này, cần phân tích mẫu cá, đặc biệt là mang, cùng với mẫu nước và mẫu trầm tích.
3. Kiến nghị
Xây dựng các trạm quan trắc tự động, liên tục tại các nhà máy, khu công nghiệp để quản lí nguồn phát thải. Trạm quan trắc này phải hoạt động on-line, tức là có khả năng truyền số liệu về các trung tâm quan trắc, các cơ quan quản lí qua đường vô tuyến (qua mạng internet). Ngoài các chỉ tiêu phân tích cơ bản như pH, DO, hàm lượng các ion vô cơ cơ bản (NH4+, NO2–, NO3–,…), trạm quan trắc này còn phải có khả năng phân tích các độc chất như các kim loại nặng hay xianua, phenol,… Việc này có thể được thực hiện bằng cách ứng dụng các phương pháp phân tích mới như sensor điện hóa [5], thiết bị điện di mao quản [6],… Công việc này cần có sự hỗ trợ của các nhà khoa học trong và ngoài nước, không chỉ về Hóa học phân tích, Hóa học môi trường mà còn cả về Độc chất học sinh thái và Độc chất học môi trường. Một trong những cơ quan nước ngoài mà theo ý kiến riêng của chúng tôi là có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực này là Trung tâm nghiên cứu môi trường biển (CMES), thuộc Đại học Ehime, Nhật Bản do GS. Shinsuke Tanabe điều hành. Trung tâm này được chính phủ Nhật Bản đầu tư và phong là một trong những trung tâm nghiên cứu xuất sắc (Centre of Excellence, COE) của Nhật Bản về nghiên cứu môi trường biển, có nhiều thành tựu khoa học và là cơ quan tư vấn quan trọng trên lĩnh vực môi trường biển và đại dương có uy tín rất cao trong giới khoa học và cộng đồng quốc tế.
Trích bài viết: Hiện tượng cá chết hàng loạt tại một số tỉnh duyên hải miền Trung và những hệ luỵ tới môi trường và sinh thái biển.
* PTN trọng điểm ĐHQGHN về Công nghệ phân tích phục vụ cho kiểm định Môi trường và An toàn thực phẩm
——-
Tài liệu tham khảo
[1] Nhóm phóng viên báo VnExpress, 26/4/2016, Cá chết lan rộng ở miền Trung như thế nào, http://vnexpress.net/infographics/thoi-su/ca-chet-lan-rong-o-mien-trung-nhu-the-nao-3393340.html.
[2] Viện khoa học Thủy lợi Việt Nam, http://www.vawr.org.vn/images/Image/IMAGE575.jpg.
[3] Nhóm phóng viên báo Người lao động, 16/12/2008, Cá chết do cyanua trong khai thác vàng?,http://nld.com.vn/thoi-su-trong-nuoc/ca-chet-do-cyanua-trong-khai-thac-vang-249348.htm.
[4] Byung-ran Lim, Hong-ying Hu, Koichi Fujie (2003), Biological degradation and chemical oxidation characteristics of coke-oven wastewater, Water, Air, and Soil Pollution, 146, pp.23–33.
[5] Đỗ Phúc Quân, Trịnh Hải Thái (2016), Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống quan trắc ô nhiễm nước tự động, Kỷ yếu hội nghị Tổng kết giai đoạn 2010 – 2015 Đề án Phát triển ngành công nghiệp môi trường Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025, Bộ Công thương.
[6] Phạm Hùng Việt, Dương Hồng Anh, Mai Thanh Đức, Nguyễn Thanh Đàm, Lê Minh Đức, Nguyễn Duy Chiến, Nguyễn Văn Quân, Nguyễn Mạnh Huy (2016), Hệ thiết bị diện di mao quản hai kênh loại xách tay và ứng dụng trong kiểm soát chất lượng môi trường nước, Kỷ yếu hội nghị Tổng kết giai đoạn 2010 – 2015 Đề án Phát triển ngành công nghiệp môi trường Việt Nam đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025, Bộ Công thương.
