Vùng biển ven bờ Nam Bộ, kéo dài từ Vũng Tàu đến Kiên Giang, vốn là khu vực phát triển kinh tế - xã hội năng động, đồng thời sở hữu những hệ sinh thái đặc trưng như rừng ngập mặn, đầm phá, cỏ biển và rạn san hô. Tuy nhiên, cùng với tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa, phát triển nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản, áp lực ô nhiễm tại khu vực này đang gia tăng nhanh chóng. Các dòng sông lớn như Mê Kông và Đồng Nai mang theo dinh dưỡng dư thừa, kim loại nặng, hóa chất nông nghiệp và nước thải sinh hoạt từ thượng nguồn ra biển, khiến chất lượng nước và trầm tích vùng ven bờ suy giảm đáng kể.
Những nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung đo nồng độ chất ô nhiễm, trong khi cơ chế lan truyền và nguồn gốc của chúng vẫn chưa được lý giải thấu đáo. Vùng biển ven bờ từ Vũng Tàu đến Kiên Giang là khu vực phát triển kinh tế sôi động, đồng thời là nơi hội tụ các hệ sinh thái đặc thù của Đồng bằng sông Cửu Long. Tuy vậy, áp lực ô nhiễm gia tăng từ nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, công nghiệp và đô thị hóa đang làm suy giảm nhanh chất lượng nước và trầm tích, đe dọa hệ sinh thái rừng ngập mặn, đầm phá và rạn san hô.
Trước thực trạng này, nhóm các nhà khoa học do PGS.TS. Triệu Ánh Ngọc chủ trì đã triển khai đề tài "Nghiên cứu cơ chế truyền tải, tích tụ và phân tán chất ô nhiễm vùng biển ven bờ từ Vũng Tàu tới Kiên Giang" nhằm làm rõ cơ chế lan truyền và nguồn gốc các chất ô nhiễm chính.
Sơ đồ cơ chế truyền tải, tích tụ và phát tán các nguồn ô nhiễm ven biển từ Vũng Tàu đến Kiên Giang, minh họa tương tác đa chiều giữa các ngăn chứa (nước ngọt sông, nước lợ vùng cửa sông, nước biển, trầm tích và sinh vật).
Một trong những đóng góp quan trọng của đề tài là việc lần đầu tiên áp dụng phân tích đồng vị bền (δ¹⁵N, δ¹³C, tỷ lệ ^206Pb/^207Pb) để truy xuất nguồn gốc chất ô nhiễm. Nhờ đó, dấu vết nitơ và cacbon từ phân bón nông nghiệp, nước thải sinh hoạt, nuôi trồng thủy sản hay nguồn công nghiệp được phân biệt rõ ràng. Với kim loại nặng, chữ ký đồng vị chì cho phép xác định chính xác đóng góp từ hoạt động công nghiệp, cảng biển và giao thông. Khi kết hợp với mô hình Bayesian MixSIAR, nhóm nghiên cứu đã tính toán được tỷ lệ đóng góp cụ thể của từng nguồn thải, qua đó làm rõ vai trò chi phối của nông nghiệp đối với ô nhiễm dinh dưỡng và của công nghiệp đối với kim loại nặng.
Kết quả nghiên cứu cho thấy cơ chế lan truyền của dinh dưỡng (nitơ, phốt pho) có sự phân hóa rõ rệt theo mùa. Mùa mưa, dòng chảy mạnh cuốn theo phân bón dư thừa và phù sa giàu dinh dưỡng ra biển, mở rộng vùng ô nhiễm và góp phần gây phú dưỡng sau mỗi đợt lũ. Mùa khô, khi dòng chảy suy yếu và xâm nhập mặn tăng, nitơ và phốt pho bị cô đặc tại cửa sông; nhiều điểm đo ghi nhận nồng độ T-N và T-P vượt tiêu chuẩn an toàn. Phân tích đồng vị cho thấy tại các tỉnh trồng lúa lớn như An Giang và Đồng Tháp, đóng góp của nông nghiệp vào ô nhiễm nitơ có thể lên tới 55% trong mùa mưa. Dinh dưỡng dư thừa kích thích sự phát triển ồ ạt của tảo và thực vật phù du, gây hiện tượng nở hoa tảo, giảm oxy hòa tan, đe dọa hệ sinh thái san hô, cỏ biển và gây rủi ro độc tố tảo đối với người tiêu dùng thủy sản.
Với kim loại nặng, kết quả khảo sát cho thấy các nguyên tố như Pb, Cu, Zn, Cd, As và Hg xuất hiện phổ biến trong nước và trầm tích ven biển. Các khu công nghiệp, cảng biển, tuyến giao thông thủy và hoạt động hàng hải đều góp phần tạo ra các "điểm nóng" ô nhiễm. Một phát hiện đáng chú ý là vai trò của trầm tích như một "bể chứa" tạm thời. Tại các cửa sông lớn như Cửa Đại, Hàm Luông hay Trần Đề, trầm tích đáy giàu Fe, Pb và Zn có thể giữ lại kim loại trong thời gian dài. Tuy nhiên, dưới tác động của sóng lớn, thủy triều mạnh hoặc bão, các hạt trầm tích bị khuấy động, giải phóng kim loại trở lại cột nước, làm nồng độ kim loại tăng đột biến dù không có thêm nguồn xả thải. Ở các vùng rừng ngập mặn giàu chất hữu cơ, trầm tích còn giữ lại thủy ngân ở dạng methyl - dạng độc tính cao, có khả năng tích lũy lâu dài và phóng đại qua chuỗi thức ăn.
Sự lan truyền ô nhiễm tại ven biển Nam Bộ chịu chi phối mạnh bởi các yếu tố mùa vụ, thủy triều, dòng chảy sông và sóng biển. Mùa mưa tăng lượng tải ô nhiễm ra biển nhưng lại pha loãng nồng độ; mùa khô giảm lưu lượng nhưng làm tăng nguy cơ cô đặc cục bộ. Khi kết hợp với cơ chế tái phát tán từ trầm tích, ô nhiễm trở thành quá trình tuần hoàn phức tạp, có thể quay lại gây hại dù nguồn thải đã giảm. Điều này lý giải vì sao nhiều vùng cửa sông liên tục ghi nhận nồng độ kim loại và dinh dưỡng biến động bất thường.
Bộ CSDL Đồng bằng sông Cửu Long và hệ thống dự báo, cảnh báo chất lượng nước môi trường.
Những phát hiện khoa học từ đề tài không chỉ mang ý nghĩa học thuật mà còn có giá trị lớn trong hoạch định chính sách. Dựa trên kết quả nghiên cứu, nhóm tác giả đề xuất xây dựng mạng lưới quan trắc chất lượng nước liên tỉnh dọc ven biển từ Vũng Tàu đến Kiên Giang, ứng dụng cảm biến tự động theo dõi chất lượng nước theo thời gian thực. Đồng thời, cần nâng cấp hệ thống xử lý nước thải đô thị và công nghiệp để lọc bỏ dinh dưỡng, kim loại nặng và vi nhựa trước khi xả ra môi trường.
Nhóm nghiên cứu cũng khuyến nghị đẩy mạnh mô hình quản lý tổng hợp vùng bờ (ICZM), kết hợp giữa các ngành và các địa phương trong kiểm soát nguồn thải, bảo vệ và phục hồi rừng ngập mặn như lá chắn sinh thái tự nhiên, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng trong sử dụng phân bón và quản lý rác thải.
Sau hơn ba năm triển khai, đề tài của PGS.TS. Triệu Ánh Ngọc đã cung cấp bức tranh toàn diện nhất về cơ chế lan truyền, tích tụ và tái phát tán ô nhiễm dinh dưỡng và kim loại nặng tại vùng ven biển Nam Bộ. Đây là cơ sở khoa học quan trọng để xây dựng các chính sách bảo vệ môi trường biển, giảm thiểu tác động của ô nhiễm, bảo đảm sinh kế bền vững cho hàng triệu người dân ven biển và thích ứng với thách thức biến đổi khí hậu. Không chỉ dừng lại ở việc giải mã cơ chế ô nhiễm, nghiên cứu còn mở ra hướng tiếp cận mới - kết hợp đồng vị bền, mô hình thủy động lực và công cụ thống kê hiện đại có thể áp dụng cho nhiều vùng ven biển khác trên cả nước trong tương lai.
