Nghiên cứu môi trường đất, nước và đa dạng cá của các mô hình sản xuất tại U Minh Hạ tỉnh Cà Mau.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

LÊ VĂN DŨ

NGHIÊN CỨU MÔI TRƯỜNG ĐẤT, NƯỚC VÀ
ĐA DẠNG CÁ CỦA CÁC MƠ HÌNH SẢN XUẤT
TẠI U MINH HẠ TỈNH CÀ MAU

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC
MÃ SỐ: 62 44 03 03

NĂM 2022


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

NGHIÊN CỨU MÔI TRƯỜNG ĐẤT, NƯỚC VÀ
ĐA DẠNG CÁ CỦA CÁC MƠ HÌNH SẢN XUẤT
TẠI U MINH HẠ TỈNH CÀ MAU

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH MÔI TRƯỜNG ĐẤT VÀ NƯỚC
MÃ SỐ: 62 44 03 03

NGƯỜI HƯỚNG DẪN
PGS. TS. TRƯƠNG HOÀNG ĐAN

NĂM 2022

CHẤP THUẬN CỦA HỘI ĐỒNG
Luận án này với đề tựa là “Nghiên cứu đánh giá chất lượng đất, nước và đa dạng
cá ở các mơ hình sản xuất tại U Minh Hạ - tỉnh Cà Mau”, do nghiên cứu sinh Lê Văn
Dũ thực hiện theo sự hướng dẫn của PGS.TS. Trương Hoàng Đan. Luận án đã báo cáo
và được Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ thông qua ngày: …/…/2022. Luận án đã được
chỉnh sửa theo góp ý và được Hội đồng đánh giá luận án xem lại.
Thư ký
(ký tên)

Uỷ viên
(ký tên)

Uỷ viên
(ký tên)

Phản biện 3
(ký tên)

Phản biện 2
(ký tên)

Phản biện 1
(ký tên)

Người hướng dẫn
(ký tên)

Chủ tịch Hội đồng

(ký tên)

I


LỜI CẢM ƠN
Xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. Trương Hồng Đan, đã tận
tình hướng dẫn về chun mơn và đóng góp những ý kiến q báu trong suốt quá trình
thực hiện luận án.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các cán bộ Vườn quốc gia U Minh Hạ, tỉnh Cà
Mau. Xin cám ơn gia đình anh Nguyễn Minh Truyền đã tận tình giúp đỡ trong suốt quá
trình thực hiện luận án tại vùng nghiên cứu.
Xin cảm ơn gia đình và đồng nghiệp đã hết lịng động viên, giúp đỡ tơi trong q
trình học tập và thực hiện luận án.
Trong quá trình thực hiện luận án mặc dù đã cố gắng nhưng không tránh khỏi thiếu
sót. Vì vậy rất mong được sự đóng góp ý kiến cũng như bổ sung của quý Thầy Cô.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

II


TÓM TẮT
Nghiên cứu được thực hiện nhằm khảo sát kỹ thuật của các mơ hình sản xuất Tràm tự
nhiên, Tràm trồng (Melaleuca cajuputi), Keo lai (Acacia hybrid) và Lúa hai vụ tại VQG
U Minh Hạ - Cà Mau; đồng thời, đánh giá tác động của các mơ hình đến chất lượng môi
trường đất, môi trường nước và sự đa dạng cá trong giai đoạn 2017 – 2020 và đề xuất
một số giải pháp phù hợp hỗ trợ cho công tác quản lý tại đây. Nghiên cứu đã tiến hành
phỏng vấn về kỹ thuật canh tác và đánh giá sự biến động môi trường đất, nước và đa
dạng cá ở các cấp tuổi khác nhau trên hai tầng phèn (phèn nông và phèn sâu) vào mùa

mưa (8/2018) và mùa khô (4/2019) sử dụng 6 thông số chất lượng đất và 9 thơng số chất
lượng nước. Các phân tích thống kê đa biến cũng đã được áp dụng nhằm đánh giá mối
tương quan, sự biến đổi chất lượng nước và đất theo không gian và thời gian. Kết quả
cho thấy chất lượng đất tại các mơ hình Tràm tự nhiên ở mức nghèo và mức trung bình
đối với Tràm trồng, Keo lai và Lúa 2 vụ. Chất lượng nước được xác định khơng phù hợp
cho mục đích bảo tồn động thực vật thuỷ sinh. Chất lượng đất phèn nơng có thành phần
các chất dinh dưỡng cao hơn đất phèn sâu; trong khi đó, chất lượng nước vào mùa mưa
có xu hướng ơ nhiễm hơn so với mùa khô, phèn nông ô nhiễm hơn phèn sâu. Phân tích
cụm và phân tích thành phần chính cho thấy sự biến động được xác định chủ yếu là các
q trình lý-hố trong tự nhiên, yếu tố thuỷ văn và sự tác động của con người. Phân tích
biệt số chỉ ra rằng sự biến động theo mùa và theo tầng được phân biệt bởi các thơng số
chính bao gồm pH, tỷ trọng, chất hữu cơ và TP (theo tầng), tỷ trọng và ẩm độ (theo mùa)
đối với môi trường đất. Đối với môi trường nước, pH, EC, BOD, COD, N-NH₄⁺, NNO₃ˉ va Fe³⁺ được xác định để phân biệt mùa và pH, EC, DO, COD và N-NH₄⁺ giữa hai
tầng với mức độ chính xác 76,76 - 100% cho các trường hợp phân biệt. Đa dạng thành
phần loài cá tại các mơ hình được phát hiện giảm, thuỷ vực thuộc phèn nông đa dạng
kém hơn so với phèn sâu và mơ hình Tràm tự nhiên có cấu trúc thành phần loài thấp hơn
Keo lai, Tràm trồng và Lúa hai vụ. Thông số pH, EC, BOD, N-NO₃ˉ, N-NH₄⁺, Fe³⁺ và
Al³⁺ được xác định có ý nghĩa giải thích sự biến động cá thơng qua phân tích BIO-ENV.
Từ kết quả của nghiên cứu, việc hạn chế q trình phèn hố, xử lý chất lượng nước mặt
tại khu vực Tràm trồng và Keo lai là cần thiết để đảm bảo môi trường sống và sự phát
triển của cá trong các mô hình.
Từ khố: Đa dạng cá, mơ hình sản x́t, mơi trường đất, môi trường nước, U Minh Hạ
- Cà Mau,

III


ABSTRACT
The study was carried out to investigate the techniques of production models (Melaleuca
cajuputi, Acacia hybrid and 2-crop rice) in U Minh Ha National Park – Ca Mau, assess

the impact of the models on environmental quality of soil, water and fish diversity and
propose suitable solutions for management. The study conducted interviews on farming
techniques and assessed the changes in soil environment, water environment and fish
diversity at different age levels on two acid sulfate soil layers (shallow (S-ASS) and
deep (D-ASS)) in the rainy season (August 2018) and dry season (April 2019) using six
soil quality parameters and nine water quality parameters. Multivariate statistical
analyses were applied to evaluate the correlation and spatial and temporal variations in
the soil and water quality. The results for soil quality in the natural Melaleuca models
were poor and moderate for planted Melaleuca, Acacia hybrid and 2-crop rice. The
water quality was determined to be unsuitable for conservation purposes of aquatic flora
and fauna. The quality of S-ASS has a higher nutrient composition than D-ASS;
meanwhile, water quality in the rainy season tended to be more polluted than in the dry
season, and S-ASS was more polluted than D-ASS. Cluster analysis and principal
component analysis showed that the variability was mainly determined by physicochemical processes in nature, hydrological factors and human impacts. Discriminant
analysis showed that seasonal and layers variation were distinguished by the main
parameters, including pH, density, organic matter and TP (by layers), density and
moisture (by seasonal) for with the soil environment. For water quality, pH, EC, BOD,
COD, N-NH₄⁺, N-NO₃ˉ and Fe³⁺ were detected to distinguish the seasons and pH, EC,
DO, COD and N-NH₄⁺ (between the two acid sulfate soil layers) with an accuracy level
of 76.76 - 100% for discriminant cases. The diversity of fish species composition in the
models was found to be reduced, the water bodies of S-ASS were less diverse than those
of D-ASS, and the species in natural Melaleuca model had a lower species composition
than Acacia hybrid, planted Melaleuca and 2-crop rice. pH, EC, BOD, N-NO₃ˉ, N-NH₄⁺,
Fe³⁺ and Al³⁺ were determined to be significant in explaining fish fluctuations through
BIO-ENV analysis. From the results of the study, limiting the oxidation in the soil,
treating surface water quality in the area of Melaleuca and Acacia hybrid are necessary
to ensure the habitat and growth of fish in the models.
Keywords: Fish diversity, soil environment, water environment, production model, U
Minh Ha National park – Ca Mau

IV


LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là Lê Văn Dũ, là nghiên cứu sinh ngành Mơi trường đất và nước, khóa
2017 – 2020. Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu khoa học thực sự
của bản thân tơi được sự hướng dẫn của PGS.TS. Trương Hồng Đan.
Các thơng tin được sử dụng tham khảo trong đề tài luận án được thu thập từ các
nguồn đáng tin cậy, đã được kiểm chứng, được công bố rộng rãi và được tơi trích dẫn
nguồn gốc rõ ràng ở phần Danh mục Tài liệu tham khảo. Các kết quả nghiên cứu được
trình bày trong luận án này là do chính tơi thực hiện một cách nghiêm túc, trung thực và
không trùng lắp với các đề tài khác đã được công bố trước đây.
Tơi xin lấy danh dự và uy tín của bản thân để đảm bảo cho lời cam đoan này.

Cần Thơ, ngày 19 tháng 9 năm 2022
Người hướng dẫn
(ký tên)

Tác giả thực hiện
(ký tên)

PGS. TS Trương Hoàng Đan

Lê Văn Dũ

V


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii

TÓM TẮT .................................................................................................................... iii
ABSTRACT ................................................................................................................. iv
LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................................v
DANH SÁCH HÌNH ......................................................................................................x
DANH SÁCH BẢNG .................................................................................................. xii
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT .................................................................................. xiv
CHƯƠNG 1 ....................................................................................................................1
GIỚI THIỆU ..................................................................................................................1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài .............................................................................. 1
1.2 Mục tiêu của đề tài ...................................................................................... 2
1.2.1 Mục tiêu tổng quát ............................................................................... 2
1.2.2 Mục tiêu cụ thể ..................................................................................... 2
1.3 Giới hạn đề tài ............................................................................................. 2
1.4 Nội dung nghiên cứu ................................................................................... 2
1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .................................................... 3
1.5.1 Ý nghĩa khoa học ................................................................................. 3
1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài.................................................................. 3
1.6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................... 3
1.6.1 Đối tượng nghiên cứu........................................................................... 3
1.6.2 Phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 3
1.7 Điểm mới của luận án ................................................................................. 4
1.8 Cơ sở chọn nghiên cứu ................................................................................ 4
1.9 Giả thuyết nghiên cứu ................................................................................. 5
CHƯƠNG 2 ....................................................................................................................6
TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..............................................................................................6

2.1 Các chỉ tiêu lý hóa đánh giá chất lượng môi trường đất và nước ............... 6
2.1.1 Các chỉ tiêu phổ biến trong đánh giá chất lượng môi trường đất ...... 20
2.1.2 Các chỉ tiêu phổ biến trong đánh giá chất lượng nước ...................... 23

2.2 Mối quan hệ giữa các thành phần môi trường trong điều kiện đất phèn .... 6
2.2.1 Đất ........................................................................................................ 6
2.2.2 Nước ..................................................................................................... 8
2.2.3 Cá.......................................................................................................... 9
VI


2.3 Các phương pháp nâng cao trong đánh giá chất lượng môi trường và đa
dạng sinh học ................................................................................................... 24
2.3.1 Ứng dụng thống kê đa biến trong đánh giá chất lượng mơi trường... 24
2.3.2 Phân tích mối liên hệ giữa chất lượng môi trường và sinh vật (BIOENV) ........................................................................................................... 26
2.4 Vườn Quốc gia U Minh Hạ ....................................................................... 12
2.4.1 Giới thiệu............................................................................................ 12
2.4.2 Điều kiện tự nhiên .............................................................................. 13
2.4.3 Đặc điểm kinh tế-xã hội ..................................................................... 16
2.5 Chính sách chuyển đổi canh tác ở VQG U Minh Hạ ................................ 17
2.5.1 Cây Tràm ............................................................................................ 17
2.5.2 Keo lai ................................................................................................ 18
2.5.3 Chính sách chuyển đổi cây trồng ở VQG U Minh Hạ ....................... 18
2.5.4 Hoạt động kê liếp trồng Tràm và Keo lai.......................................... 19
2.6 Nghiên cứu về chất lượng môi trường và đa dạng sinh học ở VQG U
Minh Hạ........................................................................................................... 10
CHƯƠNG 3 ..................................................................................................................28
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................................................................28

3.1 Thời gian và nội dung nghiên cứu ............................................................ 28
3.1.1 Thời gian nghiên cứu ......................................................................... 28
3.1.2 Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 28
3.2 Phương tiện nghiên cứu ............................................................................ 29
3.2.1 Phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 29

3.2.2 Đối tượng nghiên cứu......................................................................... 29
3.2.3 Phương tiện nghiên cứu ngoài thực địa ............................................. 29
3.3 Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 30
3.3.1 Thu thập số liệu thứ cấp ..................................................................... 30
3.3.2 Phương pháp khảo sát ........................................................................ 30
3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu.................................................................. 35
CHƯƠNG 4 ..................................................................................................................39
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .....................................................................................39

4.1 Khảo sát cấu trúc, kỹ thuật trồng rừng Keo lai, Tràm và lúa 2 vụ tác động
của chúng đến môi trường đất, nước và cá tự nhiên ở vùng nghiên cứu ........ 39
4.1.1 Khảo sát cấu trúc, kỹ thuật lên liếp trồng Keo lai và Tràm ............... 39
VII


4.1.2 Khảo sát hiện trạng canh tác lúa 2 vụ ................................................ 42
4.2 Đánh giá chất lượng môi trường đất ......................................................... 44
4.2.1 Biến động chất lượng đất theo cấp tuổi ............................................. 44
4.2.2 Biến động chất lượng đất theo tầng phèn........................................... 46
4.2.3 Biến động chất lượng đất theo mùa ................................................... 50
4.2.4 Mối tương quan của các thông số chất lượng đất trong các mơ hình 52
4.2.5 Đánh giá sự tương đồng chất lượng đất tại các mơ hình ................... 54
4.2.6 Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đất ........................... 57
4.2.7 Xác định thông số gây ra sự biến động chất lượng đất các mơ hình . 60
4.3 Đánh giá chất lượng môi trường nước ...................................................... 62
4.3.1 Biến động chất lượng nước theo tầng phèn ....................................... 62
4.3.2 Biến động chất lượng nước theo mùa ................................................ 67
4.3.3 Mối tương quan của các thơng số chất lượng nước trong các mơ hình
..................................................................................................................... 72
4.3.4 Đánh giá sự tương đồng chất lượng nước tại các mơ hình ................ 74

4.3.5 Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước ........................ 77
4.3.6 Xác định thông số gây ra sự biến động chất lượng nước các mơ hình
..................................................................................................................... 80
4.4 Đánh giá đa dạng thành phần loài cá ........................................................ 82
4.4.1 Đa dạng thành phần loài tại khu vực nghiên cứu............................... 82
4.4.2 Đa dạng thành phần loài theo tầng phèn ............................................ 84
4.4.3 Đa dạng thành phần loài theo mùa ..................................................... 88
4.4.4 Đa dạng thành phần loài theo cấp tuổi ở các mơ hình ....................... 91
4.5 Phân tích mối liên hệ giữa chất lượng môi trường đất, nước và đa dạng cá
tại các mơ hình ................................................................................................ 92
4.5.1 Mối liên hệ giữa chất lượng đất và nước ........................................... 92
4.5.2 Mối liên hệ giữa đa dạng thành phần loài cá và chất lượng môi trường
..................................................................................................................... 95
4.6 Đề xuất giải pháp quản lý môi trường đất, nước và đa dạng cá tại các mơ
hình ................................................................................................................ 101
CHƯƠNG 5 ................................................................................................................105
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .......................................................................................105

5.1 Kết luận ................................................................................................... 105
5.2 Đề xuất .................................................................................................... 106
VIII


TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................107
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ .........................................................115
PHỤ LỤC ...................................................................................................................116

IX

DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Biểu đồ Eh/pH cho S và Fe áp dụng cho đất phèn tiềm tàng và hoạt động
(Fanning và ctv., 1993) ....................................................................................................7
Hình 2.2 Sơ đồ phương pháp phân tích BIO-ENV (Clarke et al ., 2008) .....................27
Hình 3.1 Cơ cấu phân bố mẫu đất, nước tại các mô hình trong nghiên cứu .................31
Hình 3.2 Sơ đồ bố trí khơng gian vị trí thu mẫu............................................................32
Hình 4.1 Lịch thời vụ canh tác lúa 2 vụ (dương lịch) tại khu vực nghiên cứu .............42
Hình 4.2 Biến động các thơng số vật lý đất theo tầng phèn ..........................................47
Hình 4.3 Biến động hàm lượng chất hữu cơ và dinh dưỡng theo tầng phèn .................48
Hình 4.4 Biến động các thơng số vật lý đất theo mùa ...................................................51
Hình 4.5 Biến động hàm lượng chất hữu cơ và dinh dưỡng theo mùa .........................52
Hình 4.6 Sự tương đồng chất lượng đất của các mơ hình trong tầng phèn nơng ..........55
Hình 4.7 Sự tương đồng chất lượng đất của các mơ hình trong tầng phèn sâu .............56
Hình 4.8 Sự tương đồng chất lượng đất của các mơ hình vào mùa khơ .......................56
Hình 4.9 Sự tương đồng chất lượng đất của các mơ hình vào mùa mưa ......................57
Hình 4.10 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đất phèn nơng ..................................58
Hình 4.11 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đất phèn sâu .....................................59
Hình 4.12 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đất vào mùa khơ ..............................60
Hình 4.13 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đất vào mùa mưa .............................60
Hình 4.14 Biến động giá trị pH và EC theo tầng phèn ..................................................63
Hình 4.15 Biến động hàm lượng DO và hữu cơ trong nước theo tầng phèn ................65
Hình 4.16 Biến động giá trị dinh dưỡng trong nước theo tầng phèn ............................66
Hình 4.17 Biến động giá trị Fe³⁺ và Al³⁺ trong nước theo tầng phèn ............................67
Hình 4.18 Biến động giá trị pH và EC theo mùa ..........................................................68
Hình 4.19 Biến động hàm lượng DO và hữu cơ trong nước theo mùa .........................70
Hình 4.20 Biến động giá trị dinh dưỡng trong nước theo mùa .....................................71
Hình 4.21 Biến động giá trị Fe³⁺ và Al³⁺ trong nước theo mùa .....................................72
Hình 4.22 Sự tương đồng chất lượng nước của các mơ hình trong tầng phèn nơng .....75
Hình 4.23 Sự tương đồng chất lượng nước của các mơ hình trong tầng phèn sâu .......76
Hình 4.24 Sự tương đồng chất lượng nước của các mơ hình vào mùa khơ ..................76

Hình 4.25 Sự tương đồng chất lượng nước của các mơ hình vào mùa mưa .................77
Hình 4.26 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước trong tầng phèn nơng ..............78
Hình 4.27 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước trong tầng phèn sâu ................78
Hình 4.28 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước vào mùa khơ ...........................79
Hình 4.29 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước vào mùa mưa ..........................80
Hình 4.30 Số lượng loài và họ cá trong các Bộ tại khu vực nghiên cứu .......................83
Hình 4.31 Tỷ lệ thành phần lồi (a) và họ (b) theo Bộ cá tại khu vực nghiên cứu .......83
Hình 4.32 Đa dạng thành phần lồi trong các mơ hình tại khu vực nghiên cứu ...........84
Hình 4.33 Biến động thành phần lồi theo tầng phèn giữa hai mơ hình Tràm trồng và
Keo lai............................................................................................................................88
X


Hình 4.34 Biến động thành phần lồi theo mùa ở mơ hình Tràm trồng và Keo lai ......91
Hình 4.35 Mức độ ảnh hưởng theo kiểu sử dụng đất ....................................................97
Hình 4.36 Mức độ tác động của môi trường đối với hai mơ hình canh tác...................99
Hình 4.37 Mục đích đánh bắt cá ....................................................................................99
Hình 4.38 Các loại ngư cụ đánh bắt thường dùng .......................................................100
Hình 4. 39 Mức độ ảnh hưởng từ việc đánh bắt đến đa dạng loài cá ..........................101

XI


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Các nghiên cứu về chất lượng nước tại khu vực đất phèn ...............................9
Bảng 2.2 Thống kê các loại đất chủ yếu ở vùng U Minh Hạ ........................................14
Bảng 2.3 Thống kê số loài thực vật thuộc VQG U Minh Hạ ........................................15
Bảng 2.4 Động vật ở VQG U Minh Hạ .........................................................................16
Bảng 2.5 Xếp loại phản ứng của đất (theo pHH2O, tỷ lệ đất : nước = 1:2,5) .................20
Bảng 2.6 Đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất ....................................................21

Bảng 2.7 Hàm lượng Nitơ trong đất ..............................................................................22
Bảng 2.8 Đánh giá mức độ phốt pho trong đất..............................................................22
Bảng 3.1 Phương pháp phân tích các thơng số chất lượng nước ..................................33
Bảng 3.2 Phương pháp phân tích các thơng số chất lượng đất......................................34
Bảng 3.3 Giá trị giới hạn của một số thông số đánh giá chất lượng mơi trường nước .36
Bảng 4.1 Kích thước mặt liếp và kênh mương ở mơ hình Tràm...................................39
Bảng 4.2 Kích thước mặt liếp và kênh mương ở mơ hình Keo lai................................40
Bảng 4.3 Thời gian lên liếp và cải tạo lại liếp ...............................................................41
Bảng 4.4 Tỉ lệ canh tác vụ đơng xn và hè thu ...........................................................43
Bảng 4.5 Kích thước mương bao trong mơ hình canh tác lúa 2 vụ...............................43
Bảng 4.6 Biến động chất lượng đất dựa trên cấp tuổi tại các mơ hình (Đơn vị: năm
tuổi) ................................................................................................................................45
Bảng 4.7 Mức độ tương quan giữa các thông số chất lượng đất tại các mơ hình .........54
Bảng 4.8 Các thơng số gây ra sự biến động chất lượng đất giữa hai tầng phèn trong
mùa khô và mưa ............................................................................................................61
Bảng 4.9 Các thông số gây ra sự biến động chất lượng đất giữa hai mùa trong tầng
phèn nông và sâu ...........................................................................................................62
Bảng 4.10 Mức độ tương quan giữa các thông số chất lượng nước tại các mơ hình ....73
Bảng 4.11 Thơng số gây ra sự biến động chất lượng nước giữa hai tầng phèn trong
mùa khô và mưa ............................................................................................................81
Bảng 4.12 Thông số gây ra sự biến động chất lượng nước giữa hai mùa trong tầng
phèn nông và sâu ...........................................................................................................82
Bảng 4.13 Đa dạng thành phần loài theo tầng phèn tại hai mơ hình Tràm trồng và Keo
lai ...................................................................................................................................85
Bảng 4.14 So sánh thành phần loài theo bộ tại mơ hình Tràm trồng và Keo lai trong
hai tầng phèn ..................................................................................................................87
Bảng 4.15 Đa dạng thành phần loài theo mùa tại hai mơ hình Tràm trồng và Keo lai .88
Bảng 4.16 So sánh thành phần lồi theo bộ tại mơ hình Tràm trồng và Keo lai theo
mùa ................................................................................................................................90
Bảng 4.17 Thành phần các lồi cá theo Bộ, Họ, Lồi trong các mơ hình theo cấp tuổi

.......................................................................................................................................92
Bảng 4.18 Hệ số tương quan giữa chất lượng đất và nước tại mơ hình Tràm tự nhiên 93
XII


Bảng 4.19 Hệ số tương quan giữa chất lượng đất và nước tại mơ hình Tràm trồng .....93
Bảng 4.20 Hệ số tương quan giữa chất lượng đất và nước tại mơ hình Keo lai ...........94
Bảng 4.21 Hệ số tương quan giữa chất lượng đất và nước tại mơ hình Lúa .................95
Bảng 4.22 Nguyên nhân của việc thay đổi môi trường đất canh tác đối với cá ............96
Bảng 4.23 Tác động của môi trường đất đến cá ............................................................96
Bảng 4.24 Kết quả phân tích BIO-ENV giữa thành phần lồi cá và chất lượng nước
trong mơ hình Tràm trồng .............................................................................................97
Bảng 4.25 Kết quả phân tích BIO-ENV giữa thành phần lồi cá và chất lượng nước
trong mơ hình Keo lai ....................................................................................................98
Bảng 4.26 Tần suất đánh bắt cá tại khu vực nghiên cứu .............................................100

XIII


DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
APHA
BOD
BTNMT
CA
CHC
COD
ASS
DA
ĐBSCL

DO
PC
PCA
QCVN
R
TCVN
TN
TP
UMH
VQG

Thuật ngữ tiếng Việt
Hiệp hội Y tế Công cộng Hoa Kỳ
Nhu cầu oxy sinh học
Bộ Tài ngun và Mơi trường
Phân tích Cụm
Chất hữu cơ
Nhu cầu oxy hố học
Đất phèn
Phân tích biệt số
Đồng bằng sơng Cửu Long
Oxy hồ tan
Thành phần chính
Phân tích thành phần chính
Quy chuẩn Việt Nam
Phân tích tương quan
Tiêu chuẩn Việt Nam
Tổng đạm
Tổng lân
U Minh Hạ

Vườn Quốc Gia

XIV

Thuật ngữ tiếng Anh
American Public Health Association
Biological Oxygen Demand
Cluster Analysis
Organic matter
Chemical Oxygen Demand
Acid sulfate soil
Discriminate analysis
Dissolved Oxygen
Principal Component
Principal Component Analysis
Pearson Correlation
Total nitrogen
Total phosphorus


CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Đất ngập nước là yếu tố quan trọng trong đa dạng sinh học và chức năng của hệ
sinh thái. Nhiều nghiên cứu trước đó cũng đã nhận định rằng hệ sinh thái đất ngập nước
rất hữu ích trong việc điều hồ khí hậu, lọc các chất độc hại, đảm bảo đa dạng sinh học,
nguồn thức ăn và tạo sinh kế cho cộng đồng xung quanh (Malthby & Barker, 2009; Triet
et al, 2018; Oujidi et al., 2020; Yetis & Akyuz, 2021). Tuy nhiên, những lợi ích mà các
vùng đất ngập nước mang lại cũng đã gây ra áp lực đối với khu vực do phát triển của
các hoạt động kinh tế - xã hội khác (Scholte et al., 2016; Yetis & Akyuz, 2021), điều

này dẫn đến tổng diện tích đất ngập nước trên thế giới đang giảm dần qua từng năm (Hu
et al., 2017). Sự suy giảm này được ghi nhận là kết quả của việc gia tăng nuôi tôm, việc
chuyển đổi đất ngập nước sang đất nông nghiệp và đất xây dựng, và việc khai thác gỗ
nhiên liệu quá mức (Patino and Estupinan-Suarez, 2016; Cui et al., 2016; Tuboi et al.,
2018). Song song đó, các tác động này có khả năng làm giảm chất lượng nước và ảnh
hưởng ngược lại đối với các điều kiện hệ sinh thái (chức năng và dịch vụ của hệ sinh
thái), điều này cũng đã được báo cáo trong các vùng đất ngập nước khác trên thế giới
(Cui et al., 2020). Hệ sinh thái đất ngập nước rất nhạy cảm với các nguồn ơ nhiễm và do
đó có thể dễ dàng bị ơ nhiễm khi tiếp xúc với các tác động (Yetis et al., 2014). Chất
lượng nước trong hệ sinh thái đất ngập nước được xem là quyết định chủ yếu đến môi
trường sống của các sinh vật đất ngập nước khác nhau.
Tại vùng đồng bằng sông Cửu Long, đất ngập nước chủ yếu là hệ sinh thái rừng
Tràm trên đất phèn/đất than bùn, điển hình như Vườn Quốc gia Tràm Chim, Vườn Quốc
gia U Minh Thượng, VQG U Minh Hạ, Khu bảo tồn thiên nhiên Lung Ngọc Hoàng. Tuy
nhiên, các vùng do chi Tràm (Melaleuca) chiếm ưu thế có hai đặc điểm (1) hầu hết đã
bị xáo trộn đáng kể bởi hoạt động của con người; (2) hầu hết đều bị tổn thương do biến
đổi khí hậu (Tran et al., 2013; Triet et al., 2018). Hiện nay, với chính sách chuyển đổi
cơ cấu, quy hoạch lại đối tượng rừng trồng, khuyến khích trồng Keo lai trên đất trồng
Tràm truyền thống nhằm thúc đẩy, phát triển kinh tế địa phương cũng như tăng nguồn
thu nhập người dân trồng rừng (Lợi & Nguyên, 2015). Với lợi nhuận trồng Keo lai cao
gấp 3 - 4 lần so với Tràm bản địa đã đặt ra nhiều thách thức về mức độ xáo trộn hiện
trạng mặt đất tự nhiên, ngay cả đất ở tầng sâu vốn là tầng phèn tiềm tàng cũng được đào
lên để tôn liếp trồng Keo lai, Tràm trồng có thể làm tăng q trình sinh phèn, phóng
thích nhiều độc tố như sulfate (SO42-), nhôm (Al), sắt (Fe) vào trong môi trường gây ô
nhiễm nước và ảnh hưởng đến đa dạng sinh học, đặc biệt là cá. Thêm vào đó, việc phát
triển kinh tế rừng cũng cần nguồn lao động, thu hút nhiều dân cư nên tình trạng khai
thác cá tự nhiên càng nhiều cũng là nguyên làm suy giảm các nguồn tài nguyên tự nhiên
ở khu vực nghiên cứu. Trước đây, nhiều nghiên cứu đã thực hiện ở các khía cạnh khác
nhau tại VQG U Minh Hạ, chủ yếu nghiên cứu về thảm thực vật, đa dạng sinh học và
1

đất than bùn (Hồng và ctv ., 2015; Quoi et al., 2016; Khanh & Subasinghe, 2017). Bên
cạnh đó, một số nghiên cứu cũng đã nghiên cứu về đặc tính mơi trường nước (Haidary
et al., 2017; Bé và ctv., 2017). Thế nhưng, các nghiên cứu về tác động của mơ hình canh
tác như Keo lai, Tràm trồng đến chất lượng môi trường đất, nước và đa dạng cá vẫn
chưa được thực hiện tại khu vực này. Nghiên cứu đánh giá chất lượng đất, nước và đa
dạng cá ở các mơ hình sản xuất tại U Minh Hạ - tỉnh Cà Mau được thực hiện nhằm
cung cấp thơng tin về đặc tính môi trường đất, nước, và đa dạng cá chịu ảnh hưởng bởi
các mơ hình canh tác bao gồm Tràm tự nhiên, Keo lai, Tràm trồng, Lúa hai vụ phục vụ
phát triển bền vững vùng đệm VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau. Kết quả nghiên cứu cung
cấp thông tin khoa học phục vụ quản lý và phát triển bền vững vùng đệm tại khu vực
nghiên cứu.
1.2 Mục tiêu của đề tài
1.2.1 Mục tiêu tổng quát
Đánh giá hiện trạng canh tác và tác động các mơ hình Tràm tự nhiên, Tràm trồng
(Melaleuca cajuputi), Keo lai (Acacia hybrid) và Lúa 2 vụ nhằm xác định các yếu tố
ảnh hưởng đến chất lượng mơi trường đất, nước và đa dạng cá. Từ đó, đề xuất các giải
pháp phù hợp trong công tác quản lý Vườn Quốc gia U Minh Hạ.
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
- Khảo sát hiện trạng kỹ thuật lên liếp canh tác Tràm trồng, Keo lai và tác động
đến môi trường đất, nước để đánh giá mức độ tác động đến chất lượng môi trường;
- Đánh giá diễn biến chất lượng môi trường đất, nước; hiện trạng đa dạng cá và
ảnh hưởng của môi trường đến đa dạng cá tại các mơ hình Tràm tự nhiên, Tràm trồng,
Keo lai và Lúa 2 vụ để xác định nguyên nhân ô nhiễm môi trường đất, nước và đa

dạng cá;
- Đề xuất giải pháp quản lý chất lượng môi trường đất, nước và đa dạng cá tại VQG
U Minh Hạ.
1.3 Giới hạn đề tài

Đề tài được thực hiện tại vùng đệm và vùng lõi VQG U Minh Hạ thuộc 2 huyện
Trần Văn Thời và huyện U Minh, tỉnh Cà Mau.
1.4 Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu này tập trung vào ba nội dung chính sau đây:
Nội dung 1: Phân tích và đánh giá kỹ thuật lên liếp canh tác Tràm, Keo lai tại khu
vực nghiên cứu.
Nội dung 2: Đánh giá tính chất, sự biến động của mơi trường đất và nước tại các
mơ hình khác nhau theo khơng gian (các mơ hình và tầng phèn) và thời gian (theo mùa
và cấp tuổi).
2


Nội dung 3: Đề xuất giải pháp quản lý chất lượng môi trường đất, nước và đa
dạng cá tại VQG U Minh Hạ.
1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.5.1 Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu đã sử dụng phương pháp khảo sát thực địa kết hợp với phân tích thống
kê đa biến xác định được hiện trạng canh tác Keo lai, Tràm, lúa hai vụ theo độ sâu tầng
phèn đến môi trường đất, nước và đa dạng cá tại vùng đệm vườn quốc gia U Minh Hạ,
tỉnh Cà Mau. Kết quả nghiên cứu cung cấp thông tin khoa học về mối quan hệ giữa kiểu
sử dụng đất, các vấn đề môi trường tác động đến đa dạng cá thơng qua các nhân tố nhân
tố chính, phân tích tác động và nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng đất, nước. Kết
quả nghiên cứu này sẽ làm tài liệu tham khảo hay cơ sở khoa học cho các nghiên cứu
tiếp theo trong lĩnh vực quản lý chất lượng môi trường, bảo vệ nguồn lợi cá và các lĩnh
vực liên quan khác.
1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Việc chuyển đổi mơ hình canh tác có thể dẫn đến các tác động môi trường và đa
dạng sinh học. Nghiên cứu này đã xác định hoạt động chuyển đất tự nhiên sang đất liếp
trồng Keo lai và Tràm trồng dẫn đến thay đổi tính chất đất và nước từ đó góp phần tác
động đến đa dạng cá. Từ ý nghĩa trên cho thấy thực tiễn nhu cầu phát triển kinh tế rừng

đã được qui hoạch nên cần thiết ưu tiên trồng Tràm, hạn chế trồng Keo lai, hoặc thay
đổi luân phiên chu kỳ sử dụng đất giữa Tràm trồng và Keo lai để hạn chế tối thiểu tác
động đến môi trường nước và đa dạng cá tại vùng đệm VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau.
Kết quả này có thể sử dụng vào thực tiễn quản lý, phát triển bền vững vùng đệm vườn
quốc gia U Minh Hạ và các khu bảo tồn có vùng đệm có tính chất tương tự. Ngồi ra,
kết quả nghiên cứu cịn phục vụ hiệu quả cho việc lựa chọn yếu tố môi trường đưa vào
quan trắc định kỳ tại các kiểu sử dụng đất như lên liếp trồng Keo lai, trồng Tràm và Lúa
hai vụ.
1.6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.6.1 Đối tượng nghiên cứu
- Môi trường đất, nước mùa mưa và mùa khô tại tầng phèn khác nhau ở khu vực
trồng Keo lai, Tràm và khu vực canh tác lúa 2 vụ, VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau.
- Đa dạng cá tự nhiên vào mùa mưa và mùa khô tại tầng phèn khác nhau ở khu vực
trồng Keo lai, Tràm và khu vực canh tác lúa 2 vụ, VQG U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau.
1.6.2 Phạm vi nghiên cứu
Vùng đệm và vùng lõi VQG U Minh Hạ thuộc huyện Trần Văn Thời, và huyện U
Minh, tỉnh Cà Mau.

3


1.7 Điểm mới của luận án
Điểm mới của luận án là tập trung sử dụng các phương pháp, kỹ thuật xử lý thống
kê để suy luận, tìm ra mối liên hệ giữa các kiểu sử dụng đất (lên liếp trồng Keo lai và
Tràm trồng) đến môi trường nước. Đồng thời các nhân tố chính ảnh hưởng đến chất
lượng mơi trường đất, nước cũng được nhận biết nhờ vào việc ứng dụng các phương
pháp này. Với phương pháp phân tích biệt số được sử dụng để nhận biết chỉ tiêu chính
ảnh hưởng đến môi trường đất theo tầng phèn bao gồm: pH, tỷ trọng, CHC và TP. Các
chỉ tiêu chính ảnh hưởng đến môi trường nước là pH, EC, DO, COD và N-NH₄⁺. Như
vậy pH là nhân tố quan trọng làm biến động chất lượng mơi trường ở các mơ hình.

Phương pháp phân tích thành phần chính (PCA) sẽ giúp nhận biết các nguồn gây ra tác
động đến chất lượng môi trường nước; với 2 PCs gây biến động chất lượng nước theo
tầng phèn và 4 PCs theo mùa.
Bio-Env là phương pháp hiệu quả để xác định rõ yếu tố quan trọng ảnh hưởng
đến đa dạng cá với các chỉ tiêu chất lượng nước pH, EC, BOD, N-NO₃ˉ, N-NH₄⁺, Fe³⁺
và Al³⁺. Vì vậy, có thể dựa vào kết quả đề tài để đưa ra các giải pháp quản lý phù hợp
về môi trường đất, nước và cá tại vùng nghiên cứu.
Bên cạnh đó, chất lượng mơi trường đất, nước ở các mơ hình sản xuất khá biến
động. Xu hướng ở mơ hình lúa 2 vụ và Tràm tự nhiên có hàm lượng chất hữu cơ, đạm
và lân cao hơn so với mơ hình Tràm trồng và Keo lai. Điều này cho thấy ở mơ hình sản
xuất bị tác động thì chất lượng mơi trường sẽ bị suy giảm, vì vậy cần phải có giải pháp
quản lý phù hợp để đảm bảo chất lượng mơi trường đất, nước, từ đó đảm bào chất lượng
môi trường sống cho cá tự nhiên.
Nghiên cứu đã chỉ ra, tại khu vực Tràm trồng và Keo lai, bộ cá Vược và cá Chép
chiếm ưu thế, cho thấy đây là lồi cá thích nghi với điều kiện mơi trường bị tác động,
cần nghiên cứu tiếp tục để phát triển mơ hình cá ni, tạo nguồn sinh kế phù hợp cho
vùng nghiên cứu.
1.8 Cơ sở chọn nghiên cứu
Trong những năm gần đây, để cải thiện sinh kế cho cộng đồng dân cư tại vùng đệm
VQG U Minh Hạ, Ủy Ban Nhân Dân tỉnh Cà Mau đã cho phép đưa cây Keo lai vào
trồng trên những khu Tràm truyền thống. Cả Keo lai và Tràm đều có đặc tính thích nghi
trên cạn nên trong quá trình trồng cần lên liếp. Đất tại vùng đệm vườn quốc gia là vùng
đất phèn nên khi lên liếp có thể dẫn đến các vấn đề mơi trường do q trình lên liếp có
thể chuyển phèn tiềm tàng sang phèn hoạt động, phóng thích nhiều độc tố như sulfate
(SO42-), nhôm (Al), sắt (Fe) vào trong môi trường gây ô nhiễm nước và ảnh hưởng đến
đa dạng sinh học, đặc biệt là cá. Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện tại vùng đệm vườn
quốc gia U Minh Hạ; tuy nhiên, các nghiên cứu chỉ tập trung vào hiệu quả kinh tế của
các mơ hình canh tác, hoặc có ít nghiên cứu về chất lượng nước và phiêu sinh tách biệt
không thể hiện được mối tương quan giữa yếu tố môi trường nước và thủy sinh vật. Các
nghiên cứu về tác động của mơ hình canh tác đến chất lượng môi trường nước và đa

dạng cá vẫn chưa được thực hiện tại khu vực này. Để cung cấp thơng tin về khía cạnh
mơi trường, giúp cơ quan quản lý vườn quốc gia, quản lý môi trường phát triển bền vững,
4


nghiên cứu “Nghiên cứu đánh giá chất lượng đất, nước và đa dạng cá ở các mơ hình sản
xuất tại U Minh Hạ - tỉnh Cà Mau” cần được thực hiện.
1.9 Giả thuyết nghiên cứu
Việc lên liếp trồng Keo lai và Tràm trồng có thể làm xáo trộn đất và tạo điều kiện
thuận lợi cho phèn tiềm tàng trở thành phèn hoạt động dẫn đến pH trong nước thấp nồng
độ các hợp chất đặc trưng của đất phèn hoạt động như EC, Al3+, Fe3+ cao.
Chất lượng môi trường nước vào mùa mưa có xu hướng thấp hơn so với mùa khô
do sự rửa trôi của các hợp chất H+, Al3+, Fe3+ vào môi trường nước.
Chất lượng nước ở vùng phèn nông ô nhiễm hơn so với phèn sâu do phèn nơng
dễ bị tác động bởi q trình lên liếp.
Đa dạng cá chịu tác động của ô nhiễm môi trường nước do các kiểu sử dụng đất
khác nhau như trồng Tràm, trồng Keo lai, canh tác Lúa hai vụ, trong đó ở vùng phèn
nông đa dạng cá sẽ chịu tác động nhiều hơn so với vùng phèn sâu.

5


CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Mối quan hệ giữa các thành phần môi trường trong điều kiện đất phèn
2.1.1 Đất
Theo ước tính sự phân bố của đất phèn ở đồng bằng ven biển và đầm lầy trên thế
giới là từ 14 đến 24 triệu ha (Andriesse & Mensvoort, 2006). Đã được tìm thấy ở Úc,
châu Phi, Trung và Nam Mỹ, Scandinavia, Tây Âu và các quốc gia ở Nam Á và Đông
Nam Á. Ở Úc, xấp xỉ 6 triệu ha đất phèn được tìm thấy dọc ven biển trong mơi trường

cận nhiệt đới và ôn đới (Fitzpatrick et al., 2010). Ở châu Âu đất phèn xuất hiện nhiều
nhất ở Phần Lan (160.000 – 300.000 ha) và Thụy Điển (50.000-140.000 ha) (Faltmarsch
et al, 2008). Những loại đất này được coi là một trong những loại đất xấu nhất trên thế
giới vì năng suất nơng nghiệp thấp do có tính axit mạnh do q trình oxy hóa các vật
liệu sinh phèn và nồng độ độc hại của kim loại (Van Mensvoort & Dent, 1998; ). Các
vấn đề nảy sinh bất cứ khi nào tốc độ sản xuất axit từ quá trình oxy hóa sunfua vượt quá
khả năng đệm của đất. Trong đất phèn, độ chua mạnh được tạo ra do quá trình oxy hóa
các vật liệu sulfidic (chủ yếu là pyrit) thơng qua hệ thống thoát nước của đất để quản lý
nước nông nghiệp hoặc mực nước ngầm tăng cao trong mùa khơ.
Fe3+ (trong trầm tích đại dương, khống chất)  Fe2+
SO42- (từ nước biển)  S2Fe2O3r + 4SO42-l + 8CH2Os + ½ O2k  2FeS2r + 8HCO3-l +4H2O
Hình 2.1 trình bày sự ổn định của các khoáng chất Fe-S khác nhau trong các điều
kiện Eh/pH khác nhau. Màu sắc đặc trưng của các loại đất phèn cũng được thể hiện
trong hình. Đất được đặc trưng bởi độ pH thấp và sự hiện diện chủ yếu là pyrite (FeS2).
Pyrite này dễ bị ôxy hóa khi đất bị rút cạn nước để thúc đẩy phát triển nông nghiệp, các
hoạt động chuyển đổi canh tác trong lâm nghiệp hay tác động bởi điều kiện tự nhiên như
hạn hán. Trong q trình oxy hóa pyrite, một loại khoáng chất màu vàng rơm gọi là
jarosite được hình thành ở điều kiện pH < 3,6 và Eh > 400.

6


Hình 2.1 Biểu đồ Eh/pH cho S và Fe áp dụng cho đất phèn tiềm tàng và hoạt động
(Fanning và ctv., 1993)

Q trình oxy hóa pyrite trong đất phèn đã diễn ra ở nhiều khu vực trên thế giới và
ảnh hưởng đến đặc tính lý hóa học của đất. Theo Shamshuddin et al. (2014), khoảng
1000 ha đất phèn ở Malaysia đã bị tiêu úng vào năm 1967, điều này đã dẫn đến đất cực
kỳ chua với độ pH của đất ở độ sâu 107 cm vẫn là 4,2 – 2,5 sau 8 năm. Điều này cũng
đồng nghĩa với hàm lượng SO42- và Fe trong đất cao. Bằng cách tính tốn độ axit ròng

dựa trên độ axit giữ lại bên cạnh độ axit sulfidic thực tế và tiềm tàng, kết quả nghiên
cứu của Vithana et al. (2022) ở Muthurajawela – một đầm lầy đất than bùn nhiệt đới ở
Sri Lanka, độ chua của đất nằm trong khoảng 23 – 4000 mmol H+/t cao hơn giá trị quy
định đối với than bùn và sét trung bình và giá trị này có thể tăng hơn trong tương lai.
Đây là kết quả của các hoạt động phát triển khu vực xung quanh. Giá trị pH của đất phèn
thấp nhất được đo ở Thụy Điển là 2,8 ở độ sâu 1,2 m tính từ bề mặt (Lindgren et al.,
2022).
Đồng bằng sơng Cửu Long có khoảng 1,6 triệu ha đất phèn, chiếm 40% diện tích
đất ở Đồng bằng sông Cửu Long ở Việt Nam (Husson et al., 2000). Đất phèn ở đây có
nguồn gốc từ đầm lầy sơng hay biển tạo ra trên nền trầm tích đồng ngập lụt và đầm mặn
cổ. Các trầm tích liên quan đến đất phèn đều gắn liền với đầm lầy sông hay biển. Đất
phèn ở Đồng bằng sông Cửu Long gồm bốn vùng chính: Đồng Tháp Mười, Tứ Giác
Long Xuyên, bán đảo Cà Mau và vùng Tây sông Hậu. Ở Đồng Tháp Mười có vùng đất
phèn rộng khoảng 400.000 ha được đánh giá là hàm lượng sunfat, nhôm và EC tăng theo
độ cao, trong khi sắt và pH giảm khi độ cao tăng lên (Husson et al., 2000). Đất phèn ở
Đồng bằng sông Cửu Long đã phát triển qua quá trình ngập nước do nước lợ và quá
7


trình tiến hóa ven biển, cung cấp một lượng lớn sunfat và chất hữu cơ từ nước biển và
rừng ngập mặn. Đất phèn ở Đồng bằng sơng Cửu Long có khả năng bị chua hóa mạnh,
giải phóng các kim loại độc hại và thiếu hụt chất dinh dưỡng thực vật do làm khơ khơng
khí (Kawahigashi et al., 2008). Mặc dù có diện tích nhỏ và điều kiện bất lợi về dinh
dưỡng cho cây trồng, đồng bằng sơng Cửu Long đóng một vai trị quan trọng trong năng
suất nơng nghiệp ở Việt Nam. Khu vực này cung cấp hơn 50% lương thực chính và 60%
thủy sản của Việt Nam (Nguyen et al., 1998).
Có thể thấy vấn đề oxit pyrite do tác động phát triển kinh tế xã hội xảy ra nhiều
vùng đất phèn trên thế giới. Quá trình này dẫn đến sự thay đổi đặc tính lý học của đất
ảnh hưởng đến hoạt động nông nghiệp ở những khu vực này. Khơng chỉ dừng lại đó, nó
có tiềm năng ảnh hưởng đến môi trường xung quanh và sự đa dạng sinh học của khu

vực. Những ảnh hưởng này được trình bày cụ thể ở những phần sau:
2.1.2 Nước
Thơng qua q trình oxy hóa, đất phèn tiềm tàng trở thành đất phèn hoạt động.
Sulfua sắt bị oxy hóa thành axit sulfuric (H2SO4), làm tăng nghiêm trọng độ chua của
đất như đã trình bày phía trên. Một hệ quả khác nữa của độ pH thấp là Fe3+ vẫn hịa tan
và do đó làm tăng độ chua của đất. Môi trường axit được tạo ra bởi sự hình thành axit
sulfuric cho phép hịa tan các kim loại có hại khác trong đất và ảnh hưởng tới vùng nước
tiếp nhận. Các kim loại thường có khả năng gây hại bị rửa trôi từ đất phèn là Al, Cd, Co,
Cu, Li, Mn, Ni, stronti [Sr] và Zn.
Bảng 2.1 trình bày các nghiên cứu về đặc điểm lý hóa của mơi trường nước trong
khu vực đất phèn của một số khu vực trên thế giới. Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng như
là Al, Fe, As, Mn, và Ni trong nước mặt liên quan đến đất phèn được ghi nhận ở nhiều
khu vực (Vehanen et al., 2022; Lindgren et al., 2022). Ví dụ như ở sơng Sungai Raya,
nồng độ pH trung bình đo được là 3,9 có liên quan đến vùng đất phèn ở bờ biển phía tây
của bán đảo Malaysia (Karananidi et al., 2022). Ở Thụy Điển, tác động của oxy hóa
pyrite trong đất phèn lên nước mặt thay đổi theo mùa (Lindgren et al., 2022).

8


Bảng 2.1 Các nghiên cứu về chất lượng nước tại khu vực đất phèn
STT

1

2

3

Địa điểm

Mơi trường
nước

Phần Lan

Nước sơng

Thụy Điển

Hệ thống
thốt nước
và con kênh
nhân tạo
chảy ra biển

Malaysia

Nước sông

Các chỉ tiêu
quan trắc
Al, As, Cd, Co,
Cr, Cu, Pb, Na,
Ni, Fe, Zn, độ
dẫn điện, pH, độ
chua, độ đục và
độ màu

pH, EC, Al, As,

Cd, Co, Cr, Cu,
Fe, Mn, Ni, Pb,
V, Zn
pH, Na, Cl-, Mn,
Br-, SO42-, Fe, Al

Chất lượng nước

Tài liệu
tham khảo

- pH thấp
- hàm lượng kim loại nặng
cao liên quan đến đất phèn
- hàm lượng sắt cao và màu
nước cao tương quan với diện Vehanen et
tích rừng trong lưu vực
al., (2022)
- giá trị màu nước thấp hơn và
nồng độ asen, crom và sắt cao
hơn có liên quan đến đất ngập
nước
- nghiên cứu đầu tiên chứng
minh sự tồn tại của đất phèn ở
bờ biển phía tây Thụy Điển
Lindgren et
- độ pH thấp kết hợp với độ al. (2022)
dẫn điện cao và tăng nồng độ
kim loại
- pH thấp (3,9), nồng độ Karananidi

sulfate hòa tan, Al, và Fe cao
et al.
có thể ảnh hưởng tới hạ lưu
(2022)

2.1.3 Cá
Độ pH thấp kết hợp với sự hiện diện của kim loại có nồng độ cao trong các thủy
vực làm suy yếu đời sống thủy sinh bằng cách cản trở quá trình sinh trưởng và sinh sản
của chúng (Ghosh et al., 2019; Hudd, 2000). Hơn nữa, sự tích tụ các kim loại độc hại
trong hệ thực vật và động vật thủy sinh cũng có thể gây ra các tác động có hại cho con
người thông qua chuỗi thức ăn (Ljung et al., 2009). Các nghiên cứu của Ahmed & Khan
(2010) phát hiện ra rằng nhôm (Al), sắt (Fe) và sunfat (SO42-) là những thành phần chính
trong dịng chảy đất phèn. Ở Phần Lan trên sông Kyronjoki, cá chết liên quan đến đất
phèn đã được báo cáo sớm nhất là vào năm 1834.
Al là một nguyên tố tự nhiên và là kim loại phổ biến nhất trong vỏ trái đất. Nó
được tìm thấy trong hầu hết các loại đất và đá. Nhơm có thể đi vào nước thơng qua các
q trình tự nhiên cũng như nhân tạo. Al là một kim loại có thể ảnh hưởng nghiêm trọng
đến mật độ cá và động vật không xương sống ở nồng độ lớn hơn 0,5 mg/L (Nystrand &
Osterholm, 2013). Nồng độ nhơm cao có thể ảnh hưởng đến khả năng điều hòa ion như
muối của một số lồi, và ức chế các chức năng hơ hấp. Nhơm có thể tích tụ trên bề mặt
mang cá, dẫn đến rối loạn chức năng hô hấp và dẫn đến tử vong. Kết hợp với giá trị pH
thấp, điều này có thể dẫn đến một trong những tác động trực tiếp rõ ràng nhất của nước
rỉ từ đất phèn lên hệ sinh thái thủy sinh như làm cá chết. Sinh khả dụng của nhơm phụ
thuộc vào đặc tính lý học của nước ở từng khu vực. Nhơm càng có tính khả dụng sinh
học cao thì càng có nhiều khả năng gây ra tác dụng độc hại cho sinh vật. Các thông số

9