Nghiên cứu biến động môi trường trầm tích trong holocen muộn phục vụ quy hoạch phát triển bền vững khu vực cửa sông đồng nai

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN

Nguyễn Đình Thái

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH
TRONG HOLOCEN MUỘN PHỤC VỤ QUY HOẠCH
PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG KHU VỰC CỬA SÔNG ĐỒNG NAI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ

Nguyễn Đình Thái

Hà Nội - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH
TRONG HOLOCEN MUỘN PHỤC VỤ QUY HOẠCH
PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG KHU VỰC CỬA SÔNG ĐỒNG NAI

Chuyên ngành: Sử dụng và bảo vệ tài nguyên môi trường
Mã số : 62851501

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. GS.TS Trần Nghi
2. PGS.TS Đặng Văn Bào

Hà Nội - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng
tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực
và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình
nào khác.

Tác giả

Nguyễn Đình Thái

Hà Nội - 2015


LỜI CẢM ƠN

Luận án được hoàn thành dưới sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các
thầy: GS.TS.NGND Trần Nghi, PGS.TS Đặng Văn Bào. Nghiên cứu sinh xin
bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai thầy hướng dẫn.
Trong quá trình hoàn thành luận án, Nghiên cứu sinh cũng nhận được
những ý kiến đóng góp quý báu, sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô và các
nhà khoa học của các cơ quan: Bộ môn Địa mạo và Địa lý-Môi trường biển,
Khoa Địa lý, Bộ môn Trầm tích và Địa chất biển, Khoa Địa chất, Phòng Sau

Đại học, Phòng Chính trị và công tác sinh viên Trường Đại học Khoa học và
Tự nhiên; Trung tâm Nghiên cứu Biển và Đảo - Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên; Viện Địa chất-Viện Hàn lâm Khoa học và công nghệ Việt Nam; Tong
cục Môi trường-Bộ Tài nguyên và Môi trường; Trung tâm Quan trắc môi
trường thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh, Bà RịaVũng Tàu và Đồng Nai; Trường Đại học tổng hợp Freiburg và Giáo sư Giére
Reto (hướng dẫn thực tập và phân tích mẫu môi trường); Tiểu dự án TRIG A.
Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đối với sự giúp đỡ
tận tình của các thầy, các nhà khoa học và lãnh đạo các cơ quan nêu trên.
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Đình Thái


MỤC LỤC

5


6


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BĐMT

: Biến động môi trường

B.P

: Cách ngày nay (Before Present)

BR-VT

: Bà Rịa - Vũng Tàu

CCOP

Ủy ban phối hợp chương trình khoa học địa chất khu
: vực Đông và Đông Nam Á (Coordinating Committee
for Geoscience Programs in East and Southeast Asia)

ĐBCT

: Đồng bằng châu thổ

ĐNB

: Đông Nam Bộ

ĐN-SG

: Đồng Nai - Sài Gòn

ĐTPT

: Địa tầng phân tập

ESCAP

Ủy ban Kinh tế Xã hội châu Á và Thái Bình Dương
: (Economic and Social Commission for Asia and the
Pacific)

GIS

: Hệ thông tin địa lý

HST

:

IGCP

:

Hệ thống trầm tích biển cao
(Highstand system tract)
Chương trình Khoa học Địa chất quốc tế
(International Geoscience Programme)
Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu
(Intergovernmental Panel on Climate Change)

IPCC
KCN

: Khu công nghiệp

KCX

: Khu chế xuất

KHCN

: Khoa học công nghệ

KTQD

: Kinh tế quốc dân

KT-XH

: Kinh tế - xã hội

KV

: Khu vực

LVS

: Lưu vực sông

LK

: Lỗ khoan

LST

:

MNB

: Mực nước biển

MT

: Môi trường

Hệ thống trầm tích biển thấp
(Lowstand system tract)

7


ONMT
OSL
PEL

: Ô nhiễm môi trường
Nhiệt huỳnh quang kích thích
(Optically stimulated luminescence)
Ngưỡng có thể chịu tác động
(Probable effect levels)

QLTH

: Quản lý tổng hợp

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TEL

Ngưỡng tác động
(Threshold effect levels)

TN

: Tự nhiên

TNMT

: Tài nguyên - môi trường

TP.HCM

: Thành phố Hồ Chí Minh

TST

Hệ thống trầm tích biển tiến
(Transgressive system tract)

VCHC

: Vật chất hữu cơ

VCS

: Vùng cửa sông

XH

: Xã hội

8


DANH MỤC HÌNH

9


DANH MỤC BẢNG BIỂU


MỞ ĐẦU
Hạ lưu sông Đồng Nai là một địa hệ sinh thái vũng vịnh cửa sông Soài Rạp
gắn liền với hệ thống lạch triều sông Thị V ải đang phát triển ở giai đoạn cường
thịnh, phá hủy hoàn toàn một đồng bằng châu thổ (ĐBCT) để biến thành một miền
rừng ngập mặn rộng lớn vào loại nhất ở nước ta. Địa hệ này cũng là “bãi rác”
khổng lồ đã và đang tiếp nhận khoảng 480.000 m 3/ngày nước thải công nghiệp từ
hơn 10.000 doanh nghiệp, cơ sở thuộc 56 khu công nghiệp (KCN) và khu chế xuất
(KCX) trên toàn bộ lưu vực (số liệu thống kê năm 2008). Ngoài ra, lưu vực còn là
nơi sinh sống của 8,4 triệu người thuộc77 khu đô thị thải ra lượng nước thải sinh
hoạt trung bình 900.000 m3/ngày [6, 7, 11]. Đó là chưa kể hàng ngàn tấn rác thải
mỗi ngày do khai thác khoáng sản, hoạt động làng nghề, sinh hoạt, y tế, nông
nghiệp,., đã đổ xuống lưu vực. Kết quả thanh tra của Bộ Tài nguyên và Môi

trường (TNMT) năm 2008 và năm 2009 cho thấy một đoạn dài sông Thị Vải
khoảng 11 km ở phía thượng nguồn đã biến thành “sông chết”. Thành phần chất
thải chủ yếu là từ các hoạt động chế biến mủ cao su, tinh bột sắn, xi mạ và dệt
nhuộm. Vì vậy, ô nhiễm môi trường hạ lưu khu vực sông Đồng Nai đặc biệt sông
Thị V ải đã vượt quá sức chịu tải của chúng và đã đến lúc kêu cứu các biện pháp
xử lý hữu hiệu để trả lại trạng thái bình thường cho cộng đồng dân cư nơi đây.


Cho tới nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu, chương trình quan trắc
quốc gia và của các tỉnh ở trên lưu vực sông (Ủy ban lưu vực sông Đồng Nai,
Viện Tài nguyên môi trường Thành phố Hồ Chí Minh (TP HCM), chương trình
quan trắc quốc gia của Bộ Tài nguyên và Môi trường, khu vực Đông Nam Bộ, tỉnh
Đồng Nai, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu,.) [2, 3, 6, 7, 8, 42]. Tuy nhiên các công trình
trên chỉ mới dừng lại ở mức độ nghiên cứu cơ bản, đánh giá chất lượng môi
trường, khí tượng thủy văn mà vẫn chưa có công trình nào nghiên cứu theo hướng
tiếp cận với bản chất và quy luật tiến hóa của quá trình biến động trầm tích cũng
như thủy-thạch động lực như một nguyên nhân sâu xa quyết định sự lan truyền và
tập trung ô nhiễm. Trên cơ sở đó đánh giá mức độ ô nhiễm, giải thích quá trìnhtích tụ và
lan truyền vật chất hữu cơ, nhằm phân vùng ô nhiễm, đánh giá ngưỡng
tới hạn và đề xuất các giải pháp quy hoạch theo định hướng phát triển bền vững.
Với cách tiếp cận như trên, nghiên cứu sinh (NCS) lựa chọn đề tài luận án
'Nghiên cứu biến động môi trường trầm tích trong Holocen muộn phục vụ quy
hoạch phát triển bền vững khu vực cửa sông Đồng Naĩ” với các mục tiêu và
nhiệm vụ được chỉ ra dưới đây.
Mục tiêu của luận án
Mục tiêu chính của luận án là:
❖ Xác định được biến động môi trường trầm tích khu vực hạ lưu sông Đồng Nai
theo phạm vi không gian và thời gian trongHolocen muộn.
❖ Làm rõ nguyên nhân, cơ chế lan truyền, tích tụ và vận chuyển các chất gây ô
nhiễm hiện đại dựa trên các nghiên cứu về thủy-thạch động lực.

❖ Xây dựng các giải pháp định hướng hợp lý trong quy hoạch phát triển bền
vững nhằm giảm thiểu thiệt hại liên quan đến biến đổikhu vực cửa sông.
Nhiệm vụ của luận án
1/ Phân tích và đánh giá các dạng số liệu về điều kiện tự nhiên (TN), kinh
tế-xã hội (KT-XH) và môi trường (MT), đồng thời tiến hành khảo sát thực địa, lấy
mẫu trầm tích và nước, khảo sát cảnh quan sinh thái vùng hạ lưu sông Đồng Nai.
2/ Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động thủy-thạch động lực đến sự hình
thành và biến đổi, thoái hóa địa hệ khu vực cửa sông Đồng Nai.
3/ Nghiên cứu biến động môi trường trầm tích theo các mốc thời gian khác


nhau trong Holocen.
4/ Phân tích nguyên nhân và cơ chế tích lũy, lan truyền vật chất gây ô
nhiễm môi trường trầm tích và môi trườngnước.
5/ Đề xuất định hướng quy hoạch bền vững và giải pháp khắc phục ô nhiễm
cho khu vực nghiên cứu.


Giới thiệu chung về khu vực nghiên cứu
Phạm vi khu vực cửa sôngĐồng Nai được lựa chọn thực hiện trong luận án
giới hạn từ hợp lưu của sông Đồng Nai và sông Sài Gòn tại Nam Cát Lái ra đến
cửa Soài Rạp và hệ thống lạch triều sông Thị Vải ra đến vịnh Gành Rái. Khu vực
này bao gồm toàn bộ huyện Nhơn Trạch (Đồng Nai), huyện Cần Giờ (TP. HCM),
và một phần huyện Tân Thành (Bà Rịa-Vũng Tàu), có diện tích khoảng 1.700
km2. Trong hệ thống sông vùng này sông Soài Rạp, sông Lòng Tàu, sông Thị Vải
- Cái Mép là những con sông có vai trò quan trọng. Sông Lòng Tàu hẹp, sâu hơn
(~ 30 m) và ổn định hơn; Sông Soài Rạp rộng và nông hơn (~ 8-10 m) với nhiều
cồn, bãi trước cửa sông. Các cồn, bãi ở cửa sông Soài Rạp được hình thành theo
dạng các cửa sông châu thổ (kiểu delta).Trong khi đó, các cửa Lòng Tàu, Cái Mép
có dạng hình phễu (kiểu estuary). Khác với sông Lòng Tàu và Soài Rạp, sông

Đồng Tranh là một con sông rộng, chiều dài ngắn nên sông Đồng Tranh đóng vai
trò như một vực nước nửa kín, ít trao đổi.

Hình 1. Vị trí khu vực nghiên cứu


Sông Thị Vải bắt nguồn từ huyện Long Thành, chảy theo hướng Đông Nam
qua Nhơn Trạch đến huyện Tân Thành đổi hướng, theo hướng Nam đổ ra biển tạivịnh
Gành Rái, có tổng chiều dài khoảng 76 km, lòng sông sâu (lớn nhất 60 m) và
rộng (trung bình 600-700 m).
Vịnh Gành Rái là một phần của vùng cửa sông hình phễu Đồng Nai, được
Xamoilov (1952) xếp vào hàng những vùng cửa sông hình phễu điển hình của thế
giới.Khu vực cửa vịnh rộng khoảng 10 km (tính từ mũi Cần Giờ đến mũi Nghinh
Phong). Độ dốc chủ yếu theo hướng Tây-Đông, khu vực phía đông vịnh có độ sâu
tương đối lớn từ 25-30 m, có nơi đạt đến 50-60 m.
Cơ sở tài liệu xây dựng luận án
Luận án được tiến hành dựa trên các kết quả nghiên cứu trực tiếp của NCS
trong thời gian từ năm 2007 đến năm 2011. Các đợt khảo sát thực địa, thu thập và
phân tích mẫu vật tiến hành trong ba đợt cuối năm 2007, 2009 và 2011. Khối
lượng mẫu trầm tích và mẫu nước được thu thập theo mạng lưới các sông chính,
sông nhánh và hệ lạch triều bao gồm: 100 mẫu trầm tích tầng mặt, mẫu ống
phóng;100 mẫu nước tầng mặt và tầng đáy. Một số mẫu bùn đáy (20 mẫu) được
phân tích trực tiếp tại Trường ĐH Freiburg (CHLB Đức); 10 tuyến đo sâu hồi âm
các sông Nhà Bè, Lòng Tàu, Soài Rạp,Đồng Tranh, Thị Vải và một số lạch
triều.Mẫu lỗ khoan khu vực Cần Giờ, Gò Công được tham khảo và sử dụng từ các
báo cáo thuộc đề tài cấp Nhà nước (KC.09.06/06-10; KC.09.13/11-15).Thêm vào
đó, các kết quả quan trắc môi trường của Bộ TN&MT từ năm 2002 đến năm 2010,
kết quả quan trắc sông Thị Vải của tỉnh Đồng Nai, tỉnh Bà Rịa-Vũng Tàu cũng
được thu thập và sử dụng để phân tích đối sánh. Ngoài ra, NCS còn tham khảo các
báo cáo địa chất, các công trình nghiên cứu, các bài báo trong nước và quốc tế có

liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu và khu vực nghiên cứu đã được công bố.
Những luận điểm bảo vệ
Luận điểm 1: Môi trường trầm tích khu vực cửa sông Đồng Nai có sự biến
động mạnh trong Holocen muộn, đặc biệt từ 1.000 năm trở lại đây,trong đó sự
dâng cao mực nước biển, các hoạt động củathủy triều, sóng biển và hoạt động
nhân sinh là nguyên nhân chínhdẫn tới phá hủy địa hình cổ trong phạm vi toàn lưu


vực.


Luận điểm 2: Ô nhiễm môi trường khu vực cửa sông Đồng Nai có sự gia
tăng do ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên (hệ thống lạch triều không còn khả năng
tự làm sạch) và xu thế tích dồn các chất ô nhiễm do các hoạt động nhân sinh.
Những điêm mới của luận án
i) Làm rõquy luật phát triển và biến động môi trường trầm tích khu vực cửa
sông theo thời gian và không gian giai đoạn từ Holocen muộn (từ 3.000 năm đến
nay) trong mối quan hệ với sự thay đổi mực nước biển.
2i) Làm rõ quy luật lan truyền và tích lũy ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng
lạch triều sông Thị Vải và cửa sông Đồng Nai trong mối quan hệ với hoạt động
thủy thạch động lực.
Ý nghĩa của luận án
Vùng cửa sông ven biển là đới tương tác sông-biển, nơi tranh chấp giữa
biển cả và đất liền, có tiềm năng to lớn về nguồn tài nguyên thiên nhiên, đồng thời
cũng là nơi xảy ra và chứa đựng nhiều tiềm ẩn về tai biến thiên nhiên mang đến
những hậu quả khó lường. Nghiên cứu biến động môi trường khu vực cửa sông
Đồng Nai trong Holocen muộn có ý nghĩa khoa học và thực tiễn lớn lao.
-

về ý nghĩa khoa học:

Kết quả nghiên cứu góp phần hoàn thiện cách tiếp cận địa mạo, cổ địa lý và

nghiên cứu địa chất trầm tích trong giải quyết vấn đề biến động môi trường trầm
tích trong Holocen muộn-Hiện đại.
-

Về ý nghĩa thực tiễn: những kết quả thu được là cơ sở khoa học giúp cho
các nhà quy hoạch hoạch định được các phương án tổ chức lãnh thổ, triển khai
các
dự án khả thi trong tương lai, xây dựng các phương ánphòng tránh, giảm thiểu
thiệt hại theo định hướng phát triển bền vững.

Bố cục của luận án
Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục các công trình đã công bố và tài
liệu tham khảo luận án bao gồm các chương sau:


Chương 1: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu biến động môi trường
trầm tích.
Chương 2: Các nhân tố tác động đến sự biến động môi trường trầm tích khu
vực cửa sông Đồng Nai
Chương 3: Biến động môi trường trầm tích khu vực cửa sông Đồng Nai giai
đoạn Holocen muộn
Chương 4: Ô nhiễm môi trường trầm tích khu vực cửa sông Đồng Nai và
định hướng giải pháp khắc phục.


Chương 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
BIẾN ĐỘNG MÔI TRƯỜNG TRẦM TÍCH

1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CỬA SÔNG VEN BIỂN
Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về cửa sông ven biển.
Trong những công trình nghiên cứu đó khái niệm và định nghĩa về cửa sông ven
biển có liên quan chặt chẽ với khái niệm về đới bờ (coastal zone) hay còn gọi là
đới tương tác hiện tại giữa biển và lục địa đã được xác lập một cách tương đối [35,
38, 44, 49]. Vùng cửa sông ven biển được xem là vùng thấp nhất của lưu vực sông
(LVS), phần lớn là đất bồi tụ lâu năm có thể tạo nên các vùng đồng bằng
rộng.Vùng cửa sông ven biển là nơi có sự tương tác giữa nước mặn và nước ngọt
hay đó là nơi sông đổ nước ra biển. Đây là nơi thể hiện đầy đủ và rõ rệt nhất các
mối tương tác giữa các quyển của Trái đất là: thạch quyển, thủy quyển, khí quyển
và sinh quyển.
1.1.1

Phân loại châu thổ

Trong lịch sử phát triển địa chất, phụ thuộc vào mối tương quan giữa tốc độ
lắng đọng trầm tích và tốc độ ngập chìm, vùng cửa sông tồn tại như một châu thổ
bồi tụ (Constructive delta plain) hay như một châu thổ phá hủy (Destructive delta
plain). Trong Holocen, biển tiến Flandrian cùng với hoạt động tân kiến tạo là quá
trình chủ đạo gây ngập chìm tất cả các cửa sông ven biển, trong đó quá trình biển
tiến này đóng vai trò chủ đạo. Khi tốc độ dâng của mực nước biển cùng với tốc độ
sụt lún kiến tạo cao hơn so với tốc độ lắng đọng trầm tích thì vùng cửa sông tồn tại
như một cửa sông-vũng vịnh.Lúc này động lực biển (thủy triều, sóng) đóng vai trò
chính, thống trị trong vùng cửa sông.Ngược lại, khi tốc độ lắng đọng trầm tích lớn
hơn, thì châu thổ sẽ tiến nhanh ra biển.
Dựa vào mối quan hệ giữa nguồn vật liệu trầm tích và sự dao động mực
nước biển, có thể phân chia châu thổ thành hai loại như sau:


Châu thổ bồi tụ: Được hình thành trong giai đoạn biển thoái (LST Lowstand system tract và HST - Highstand system tract), khi tốc độ lắng đọngtrầm tích lớn

hơn

không

gian

tích

tụ.

Trên

bề

mặt

địa

hình

thường

gặp

nhiều

thân

cát có dạng thon dài chân chim (elongate), hình lưỡi xẻng (lobate) phân bố giữa
lòng cửa sông và thân cát có dạng lưỡi liềm thành tạo do sóng biển nằm ở phần hạ

du châu thổ, nổi cao từ 1-3 m so với đồng bằng (cửa sông Cửu Long, cửa Ba Lạt,
cửa Đáy).
Châu

thổ

phá

hủy:

Hình

thành

trong

giai

đoạn

biển

tiến

(TST

-

Trangressive system tract), hình dạng mạng lưới kênh lạch chằng chịt do tác động
của sóng và thủy triều. Khối lượng vật liệu trầm tích do sông mang ra không đủ

đền bù trầm tích do quá trình biển lấn. Biển lấn đã phá hủy dần hệ châu thổ được
tạo lập từ trước. Đối với châu thổ phá hủy mạnh do sóng, trầm tích cửa sông chủ
yếu là cát. Đôi khi hình thành đê cát ven bờ hai bên cửa sông do các trầm tích vật
liệu cát đã bị xói lở (cửa sông miền Trung). Với châu thổ phá hủy do triều, chúng
bị biến thành các hệ thống kênh lạch xen kẽ giữa các đảo (phần sót lại của châu
thổ và hệ thống lạch triều). Các trầm tích hạt mịn và bùn lắng đọng ở các rừng
ngập mặn, tạo thành đầm lầy hoặc hình thành các bãi triều làm thoái hóa các thành
tạo châu thổ cổ (sông Bạch Đằng).
Dựa vào quan hệ giữa các yếu tố dòng chảy sông, sóng và triều, Galloway
(1975) đã phân chia cửa sông thành 3 loại: loại chịu tác dụng của dòng chảy sông
là chủ yếu (river-domimated deltas); loại chịu tác dụng của dòng chảy sóng
(wave-domimated deltas) và loại chịu tác dụng của dòng chảy triều (tidaldomimated deltas) (Hình 1.1).
Châu thổ do triều thống trị (Tidal-dominated deltas): xảy ratại khu vực
cótác động của sóngbị hạn chếvà phạm vithủy triềuthườngvượt quá4 m (chế độ
thủy triều mạnh). Ở đây có sự pha trộn giữa nước sông và nước biển, trầm tích
được tái phân bố, phân tầng yếu. Trầm tích phân bố theo hướng song song với
dòng chảy. Điển hình là cửa sông Fly ở Papua New Guinea.


Hình 1.1. Phân loại cửa sông theo Galloway (1975)
Châu thổ do sông thống trị (River-dominated deltas): thường ở khu vực có
chế độ thủy triều yếu, mức độ chênh lệch thủy triều thấp. Cửa sông ra đến biển
thường phân nhánh.Khu vực cửa sông tương đối sâu, nước biển xâm nhập vào sâu
trong lục địa (sông Missisipi ở Mỹ).
Châu thổ do sóng thống trị (Wave-domimated deltas): xảy ra ở khu vực cửa
sông có năng lượng sóng cao.Tại đây tốc độ dòng chảy đột ngột giảm mạnh, có sự
xáo trộn giữa nước sông từ lục địa mang ra và ngoài biển.Trầm tích lắng đọng tạo
thành các dải cồn cát hoặc bãi biển có đường bờ tương đối thẳng (cửa sông San
Fransissco). Các cửa sông như Danube, Copper, Mahakam,... có sự tương tác của
nhiều hơn 1 yếu tố động lực dòng chảy.

Việc xác định không gian vùng cửa sông cũng có nhiều quan điểm khác
nhau: Không gian của vùng cửa sông được một số tác giả xác định theo độ muối
của nước, dao động trong khoảng 1 % đến 4 %, hoặc theo thảm thực vật ngập
mặn; theo ảnh hưởng của thủy triều hoặc ranh giới các tướng thủy triều trên lục
địa... Ranh giới ngoài có thể được xác định đến hết chân châu thổ hoặc hết xuất
hiện của trầm tích hiện đại (am). Vì vậy, việc xác định không gian của vùng cửa
sông là rất linh động, phụ thuộc vào mục tiêu của từng nhiệm vụ.


Như vậy, thông qua phân tích đặc trưng của châu thổ, so sánh các dạng cửa
sông cho thấy khu vực cửa sông Đồng Nai có dạng hình phễu, bị ngập chìm, hầu
như không có sự đền bù trầm tích,chịu chi phối mạnh của chế độ thủy triều (tidaldominated regime).Có thể thấy đây là một châu thổ bịphá hủy (destructive delta
plain) điển hình ở Việt Nam.xếp loại này cũng phù hợp với phân loại của Xamoilov
(1952) khi dựa vào đặc trưng hình thái đã xếp cửa sông Đồng Nai thuộc kiểu
estuary.
1.1.2

Khái niệm về tướng trầm tích, môi trường trầm tích và biến động môi

trường
Theo quan điểm của Rukhin và Teodorovic, tướng là những trầm tích được
thành tạo trong một vị trí nhất định có cùng những điều kiện khác với những vùng
lân cận [35]. Khái niệm này gồm hai nội dung chính: i)ớcùng vị trí tức là hình
thành trong cùng một môi trường cổ địa lý hay hoàn cảnh lắng đọng trầm tích đặc
trưng; ii) Có cùng các điều kiện có nghĩa là ở mỗi vị trí trên có những đặc trưng
riêng về thành phần thạch học, cổ sinh và địa hóa.
Phân tích khái niệm cho thấy, môi trường trầm tích chính là nơi xảy ra quá
trình vận chuyển và lắng đọng các kiểu trầm tích. Ví dụ môi trường lòng sông,
môi trường bãi bồi, vũng vịnh, biển nông, đầm lầy ven biển,... Ứng với mỗi môi
trường trầm tích là các kiểu trầm tích với những đặc điểm khác nhau về thành

phần thạch học, địa hóa, cổ sinh.Có thể xem môi trường trầm tích (sedimentary
environment) là một bộ phận hợp thành của tướng trầm tích (lithofacies).Sự
chuyển tướng giữa các điều kiện môi trường khác nhau được phân biệt nhờ vào
các đặc điểm trên.Đó là mối quan hệ nhân quả, với môi trường trầm tích là nguyên
nhân, còn thành phần trầm tích là kết quả.Trong giai đoạn Holocen muộn-hiện đại,
môi trường trầm tích còn là nơi chứa đựng và tích tụ các vật chất ô nhiễm, đặc biệt
là các nguồn từ hoạt động nhân sinh.Như vậy, biến động môi trường trầm tích là
biến đổi hình thái địa hình, cũng như tính chất vật lý, hóa học và sinh vật của môi
trường lắng đọng trầm tích dẫn đến thay đổi tướng trầm tích; thể hiện bằng các
thay đổi kiến trúc, cấu tạo và thành phần trầm tích.


+ Biến đổi hình thái địa hình khu vực cửa sông ven biển liên quan chủ yếu
đến quá trình bồi tụ, xói lở, biến đổi lòng dẫn..xảy ra trong giai đoạn địa chất dài
hoặc biến đổi cực đoan trong khoảng thời gian ngắn.Đây là những quá trình tự
nhiên luôn luôn tồn tại và góp phần tạo ra các cảnh quan ven bờ.Xét trên quy mô
toàn cầu hiện nay, xói lở bờ biển là quá trình chiếm ưu thế hơn hẳn so với quá
trình bồi tụ.Hoạt động xói lở cửa sông ven biển gây thiệt hại cho cáccộng đồng
dân cư và các hệ sinh thái ven biển, dưới 2 hình thức: trực tiếp phá hủy tài sản
(nhà cửa, đường giao thông, các cơ sở kinh tế, v.v.) và chi phí để xây dựng các
công trình bảo vệ.
+ Thay đổi tướng trầm tích, từ phức hệ tướng đầm lầy, tướng đồng bằng
châu thổ (nhóm tướng lục địa); tướng vũng vịnh, tướng bãi triều, tướng tiền châu
thổ (nhóm tướng chuyển tiếp sông-biển) đến tướng biển nông ven bờ (nhóm tướng
biển) được nghiên cứu dựa vào môi trường thành tạocũng như đặc điểm thạch học,
cổ sinh và địa hóa môi trường. Khi điều kiện môi trường thay đổi trên quy mô
không gian-thời gian địa chất sẽ kéo theo sự biến đổi về tướng. Điều này đã được
chứng minh trong nghiên cứu đối sánh các phân vị địa tầng (Trần Nghi, Ngô
Quang Toàn, Nguyễn Địch Dỹ, 2002, 2004, 2007, 2010, 2012). Trong khi đó, biến
động địa hình khu vực cửa sông liên quan đến các quá trình địa mạo bờ (bồi tụ-xói

lở, biến đổi lòng dẫn,..) có thể xảy ra trong giai đoạn địa chất dài hoặc biến đổi
cực đoan trong khoảng thời gian ngắn. Chúng có thể được làm tăng lên bởi các
hoạt động của con người ngay tại vùng bờ hoặc trên các lưu vực sông lân cận.
Các nhân tố gây biến động môi trường trầm tích từ giai đoạn Holocen đến
nay gắn liền với dao động mực nước biển sau biển tiến Flandrian, các yếu tố địa
chất-kiến tạo (nội sinh); cổ khí hậu, hình thái địa mạo, chế độ thủy triều, dòng
chảy ven bờ, nguồn cung cấp trầm tích,.. (ngoại sinh) và tác động của con người
trong giai đoạn hiện đại (nhân sinh).


Sự tương tác giữa các quá trình nội sinh, ngoại sinh và nhân sinh này có
mối quan hệ chặt chẽ với nhau.Quá trình nội sinh đã tạo ra các khối sụt, nâng ở
các khu vực khác nhau gây biến đổi dòng chảy.Quá trình ngoại sinh, chủ yếu làchế độ hoạt
động của thủy triều làm đào xẻ (xâm thực ngang và xâm thực sâu) khu
vực ĐBCT hạ lưu sông Đồng Nai biến thành cửa sông hình phễu và địa hệ lạch
triều rừng ngập mặn ngày một mở rộng về phía đất liền.Các nguồn vật liệu từ sông
mang ra sẽ bị tái phân bổ, nếu nguồn trầm tích dư thừa, thì đường bờ sẽ bồi tụ ra
phía biển.Ngược lại nếu nguồn trầm tích bị thiếu hụt, đường bờ sẽ tiến vào phía
lục địa.Cùng với đó, hoạt động nhân sinh trên lưu vực nói chung và khu vực hạ lưu
nói riêng đã góp phần trực tiếp làm biến đổi địa hình lòng sông thông qua các hoạt
động đắp đập, ngăn sông, xây dựng cảng và các đầm tôm ven bờ.
Các kết quả nghiên cứu biến động môi trường đới bờ được ứng dụng thiết
thực trong nhiều lĩnh vực phát triển kinh tế xã hội và trong nhiều cấp quản lý khác
nhau, đặc biệt trong quy hoạch và quản lý đới bờ biển.Chúng còn là cơ sở khoa
học quan trọng để đề xuất các giải pháp/định hướng giải pháp quản lý và thích ứng
trong bối cảnh mực nước biển dâng như hiện nay.
1.2 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG MÔI TRƯỜNG TRẦM
TÍCH
Các nghiên cứu về khu vực cửa sông thế giới có rất nhiều hướng tiếp cận
với các phương pháp khác nhau.Theo quan điểm biến động khu vực cửa sông ven

biển là các biến đổi về hình thái địa hình, sự chuyển tướng trong các điều kiện môi
trường khác nhau dưới tác động của rất nhiều nhân tố động lực khác nhau từ phía
biển cũng như từ phía lục địa, cả nhân tố tự nhiên cũng như các tác động của con
người. Vì vậy có thể thấy, các nghiên cứu về biến động vùng cửa sông như tiến
hóa trầm tích, nghiên cứu địa chất địa mạo, dao động mực nước biển, chế độ thủy
thạch động lực, bồi tụ xói lở,... đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới tập trung
nghiên cứu và có nhiều công trình tiêu biểu.
1.2.1

Tình hình nghiên cứu trên thế giới


Phân tích về khái niệm vùng cửa sông, biến động môi trường trầm tích vùng
cửa sông ở trên, có thể thấy khu vực cửa sông ven biển là một vùng có hệ sinh thái
đặc thù. Đây là nơi giao thoa, hòa trộn giữa môi trường nước lục địa và môi
trường biển, là nơi phong phú về tài nguyên thiên nhiên cung cấp cho con ngườimột lượng
lớn các giá trị vật chất và phi vật chất [6, 10, 12, 44, 47, 49, 54, 57].
Nhận thấy được tầm quan trọng của vùng cửa sông ven biển trong vấn đề phát
triển kinh tế-xã hội, các quốc gia có biển trên thế giới đã quan tâm đặc biệt, đầu tư
thích đáng cho các nghiên cứu cơ bản, điều tra đo đạc vùng cửa sông ven biển
nhằm khai thác tối đa tiềm năng giàu có và phát triển bền vững kinh tế-xã hội.
Các hướng nghiên cứu chính trong nghiên cứu về biến động môi trường
trầm tích khu vực cửa sông ven biển trên thế giới chủ yếu gồm: i) Nghiên cứu cơ
bản về hoạt động của dòng chảy (chế độ thủy động lực sóng, thủy triều, dòng
chảy); ii) Nghiên cứu cổ địa lý và biến đổi môi trường trầm tích; iii) Nghiên cứu
dao động mực nước biển; iv) Nghiên cứu về bồi tụ - xói lở ven biển và thay đổi
đường bờ hiện đại.
Nghiên cứu biến động khu vực cửa sông ven biển gắn với bản chất, sự tiến
hóa và thay đổi môi trường bờ bao gồm nghiên cứu các quá trình vật lý liên quan
đến sóng, thủy triều, dòng chảy ven bờ,... và các quá trình khí quyển đều rất quan

trọng đối với cả động lực và sinh thái bờ. Nó cũng bao gồm việc nghiên cứu các
hệ vật lý và sinh vật tạo nên bờ theo cả chiều ngang của các hệ bờ (bao gồm các
vùng cửa sông, delta, bãi biển và đới sóng vỗ bờ, các hệ thống cồn cát, rừng ngập
mặn bao quanh và phần trong của thềm lục địa).
Từ những năm cuối thế kỷ XIX, các tác giả Palmer H.R (1834), Reynolds
W.J (1889-1890), Penk (1894) đã có những nghiên cứu về bờ biển, các quá trình
động lực phát triển địa hình cửa sông, về sự di chuyển bồi tích và sự biến đổi địa
hình ở đới bờ [58, 60, 64, 67]. Năm 1919, Johnson đã tổng hợp nhiều kết quả
nghiên cứu ở khu bờ, cho ra đời cuốn sách nổi tiếng đầu tiên về hình thái và động
lực bờ biển.Năm 1946, Zenkovic V.P đưa ra những luận điểm cơ bản của lý thuyết
về nguồn gốc và sự phát triển của các dạng địa hình tích tụ bờ biển với hàng loạt
nhân tố mới tạo nên các dạng địa hình tích tụ. Những thập kỷ cuối thế kỷ XX, với
những phương tiện hiện đại như ảnh viễn thám, địa chấn nông phân giải cao, các