Hồ phú dưỡng là hồ bị thừa chất dinh dưỡng, chủ yếu là phốt pho và nitơ từ nước thải, phân bón, chất tẩy rửa. Thừa dinh dưỡng làm tảo và vi khuẩn lam bùng phát thành lớp váng xanh — hiện tượng tảo nở hoa. Khi tảo chết và phân huỷ, nước cạn oxy, cá chết hàng loạt, có loại vi khuẩn lam còn tiết độc tố. Cách hồi phục chắc chắn nhất là cắt nguồn dinh dưỡng đổ vào hồ, sau đó mới tới các biện pháp xử lý trong lòng hồ.
Phú dưỡng diễn ra thế nào
Trong một hồ tự nhiên còn trong, lượng tảo bị giới hạn bởi chất dinh dưỡng có sẵn, thường là phốt pho. Đây là ví dụ kinh điển của định luật tối thiểu Liebig: sinh vật lớn tới mức mà chất khan hiếm nhất cho phép. Khi con người đổ thêm phốt pho vào, "cái nắp" ấy bị mở.
- Dinh dưỡng đổ vào: nước thải sinh hoạt chưa xử lý, phân bón trôi từ ruộng, chất thải chăn nuôi, bột giặt chứa phốt phát.
- Tảo bùng phát: tảo lơ lửng và vi khuẩn lam sinh sôi, nước chuyển màu xanh đục, có khi nổi váng như sơn.
- Ánh sáng bị chặn: lớp tảo dày che ánh sáng, cây thuỷ sinh dưới đáy chết dần. Mất cây, cá con và động vật nhỏ mất chỗ trú.
- Thiếu oxy: tảo chết chìm xuống, vi khuẩn phân huỷ dùng hết oxy ở tầng đáy. Ban đêm, tảo không quang hợp mà còn hô hấp, oxy tụt mạnh nhất vào rạng sáng — thời điểm cá hay nổi đầu và chết.
- Vòng luẩn quẩn: khi đáy thiếu oxy, phốt pho tích trong bùn đáy được giải phóng trở lại nước, nuôi đợt tảo tiếp theo. Hồ tự "bón phân" cho mình.
Thí nghiệm chia đôi hồ: bằng chứng phốt pho là thủ phạm
Thập niên 1960–1970, các nhà khoa học còn tranh cãi chất nào gây phú dưỡng: phốt pho, nitơ hay cacbon. Câu trả lời rõ ràng nhất đến từ Khu Hồ Thực nghiệm ở Ontario, Canada — một vùng có hàng chục hồ nhỏ được dành riêng cho nghiên cứu.
Năm 1973, nhóm của nhà sinh thái David Schindler căng một tấm màn nhựa chia đôi Hồ 226. Một nửa được thêm cacbon, nitơ và phốt pho; nửa kia chỉ thêm cacbon và nitơ. Chỉ trong vài tuần, nửa có phốt pho chuyển màu xanh đục vì tảo, nửa kia vẫn trong. Bức ảnh chụp từ trên không hai nửa hồ khác màu trở thành một trong những hình ảnh nổi tiếng nhất của khoa học môi trường, và góp phần thúc đẩy nhiều nước hạn chế phốt phát trong bột giặt.
Những hồ nổi tiếng: chết rồi sống lại
| Hồ | Vấn đề | Cách xử lý và kết quả |
|---|---|---|
| Hồ Washington (Seattle, Mỹ) | Nhận nước thải đã xử lý sơ bộ của thành phố, tảo nở hoa thập niên 1950 | Chuyển toàn bộ nước thải ra biển trong giai đoạn 1963–1968. Hồ trong lại nhanh; được nhà sinh thái W. T. Edmondson theo dõi suốt nhiều thập kỷ |
| Hồ Erie (Mỹ – Canada) | Thập niên 1960 bị báo chí gọi là "hồ chết" | Hiệp định Chất lượng Nước Ngũ Đại Hồ năm 1972, giảm phốt pho từ nước thải và bột giặt, hồ hồi phục rõ. Từ giữa thập niên 1990 tảo quay lại do phân bón nông nghiệp; năm 2014 độc tố tảo làm thành phố Toledo phải ngừng cấp nước máy cho khoảng nửa triệu người trong vài ngày |
| Thái Hồ (Trung Quốc) | Vi khuẩn lam bùng phát năm 2007 làm hỏng nguồn nước sinh hoạt của thành phố Vô Tích | Đóng cửa và di dời nhiều cơ sở xả thải, nạo vét, kiểm soát nguồn thải; vẫn đang tiếp tục xử lý |
Ba ví dụ cho một bài học chung: cắt nguồn thải tập trung (cống, nhà máy) thì hồ hồi phục nhanh; nguồn thải phân tán (phân bón từ hàng nghìn thửa ruộng) khó kiểm soát hơn nhiều và có thể đưa hồ quay lại tình trạng cũ.
Vi khuẩn lam và sức khoẻ
Một số loài vi khuẩn lam như Microcystis tiết ra độc tố, phổ biến nhất là nhóm microcystin, có thể gây hại gan. Đun sôi nước không phá huỷ được loại độc tố này.
- Tránh bơi, lội, cho trẻ nghịch nước hay cho chó tắm ở nước có váng xanh, mùi tanh hôi.
- Không dùng nước ấy để tưới rau ăn sống hay cho gia súc uống.
- Nếu đã tiếp xúc và thấy ngứa, nổi mẩn, buồn nôn, đau bụng, nên đi khám và nói rõ đã tiếp xúc với nước có tảo.
Cách hồi phục một hồ phú dưỡng
Bước 1: cắt nguồn dinh dưỡng từ bên ngoài
Đây là việc quan trọng nhất và không thể bỏ qua. Thu gom, xử lý nước thải trước khi cho vào hồ; giữ dải cây cỏ ven bờ để lọc nước mưa chảy tràn; giảm phân bón ở lưu vực; dùng bột giặt không phốt phát. Mọi biện pháp trong lòng hồ chỉ là tạm thời nếu nguồn thải vẫn chảy vào.
Bước 2: xử lý "kho" phốt pho trong bùn đáy
- Nạo vét: hút lớp bùn giàu dinh dưỡng ra ngoài. Tốn kém, phải có chỗ xử lý bùn.
- Khoá phốt pho: rải các chất như phèn nhôm hay đất sét biến tính để kết tủa và giữ phốt pho dưới đáy. Cần làm theo tính toán của chuyên gia, không tự ý dùng.
- Sục khí tầng đáy: giữ oxy ở đáy để phốt pho không thoát ra khỏi bùn.
Bước 3: điều khiển chuỗi thức ăn
Ở nhiều hồ châu Âu, các nhà sinh thái dùng cách gọi là điều khiển sinh học: đánh bớt cá ăn động vật phù du (như cá tráp, cá chép ở các hồ ấy), để động vật phù du như rận nước tăng lên và ăn tảo. Kết hợp thả cá săn mồi bản địa và trồng lại cây thuỷ sinh, nước có thể trong trở lại.
Hai trạng thái của một hồ nông
Nhà sinh thái Marten Scheffer (Hà Lan) chỉ ra rằng hồ nông thường có hai trạng thái ổn định: trong, nhiều cây thuỷ sinh; hoặc đục, nhiều tảo, không có cây. Mỗi trạng thái tự duy trì nó. Muốn chuyển từ đục sang trong, phải giảm dinh dưỡng xuống thấp hơn nhiều so với mức đã làm hồ chuyển từ trong sang đục, và thường cần một "cú hích" như đánh bớt cá hay trồng cây. Đây là lý do nhiều hồ không trong lại ngay cả khi đã giảm nước thải.
Hồ phú dưỡng ở Việt Nam
Nhiều hồ đô thị ở Việt Nam, nhất là ở Hà Nội và TP.HCM, nhận nước thải sinh hoạt qua cống chung. Nước hồ xanh đục quanh năm, có lúc nổi váng tảo; cá chết hàng loạt xảy ra vài lần, thường sau đợt nắng nóng hay mưa lớn đầu mùa cuốn chất bẩn vào hồ. Các giải pháp đang được áp dụng gồm tách cống nước thải khỏi hồ, nạo vét bùn, sục khí, trồng cây thuỷ sinh, và xây trạm xử lý nước thải tập trung — tuỳ từng hồ.
Với hồ, ao nhỏ trong vườn nhà, nguyên tắc cũng y như vậy: đừng để nước rửa, nước chuồng trại chảy vào; giữ cây thuỷ sinh; không cho cá ăn quá nhiều vì thức ăn thừa cũng là phân bón cho tảo. Không nên dùng hoá chất diệt tảo bừa bãi — tảo chết hàng loạt cùng lúc sẽ hút hết oxy và làm cá chết.
Góc nhìn hôm nay: đọc gì, nhìn gì
- Ảnh Hồ 226: tìm ảnh chụp từ trên không của Hồ 226 trong Khu Hồ Thực nghiệm (nay do Viện Phát triển Bền vững Quốc tế IISD quản lý). Một bức ảnh nói hết chuyện phốt pho.
- Quan sát ao hồ gần nhà: ghi lại màu nước, mùi, có váng hay không, ở các thời điểm khác nhau trong năm. Thử đối chiếu với lúc có mưa lớn đầu mùa.
- Tự kiểm tra: đọc nhãn bột giặt, nước rửa chén nhà mình xem có ghi phốt phát hay không.
- Sách: giáo trình Limnology (Hồ học) của Robert Wetzel là sách chuẩn của ngành; sách phổ thông về sinh thái hồ của Brian Moss viết dễ đọc hơn.
Câu hỏi thường gặp
Hiện tượng phú dưỡng là gì?
Phú dưỡng là khi nước hồ, sông hay biển ven bờ bị thừa chất dinh dưỡng, chủ yếu là phốt pho và nitơ. Thừa dinh dưỡng làm tảo bùng phát, che ánh sáng, khi tảo chết thì nước cạn oxy và cá có thể chết hàng loạt.
Nguyên nhân tảo nở hoa trong hồ?
Nguyên nhân chính là phốt pho và nitơ từ nước thải sinh hoạt, phân bón, chất thải chăn nuôi và bột giặt chứa phốt phát. Nắng nóng, nước tù đọng và phốt pho giải phóng từ bùn đáy làm tảo bùng phát mạnh hơn.
Vì sao cá chết vào sáng sớm ở hồ phú dưỡng?
Ban ngày tảo quang hợp tạo oxy, nhưng ban đêm tảo và vi khuẩn chỉ tiêu thụ oxy. Oxy trong nước tụt xuống thấp nhất vào lúc rạng sáng, nên cá thường nổi đầu và chết vào thời điểm này.
Làm sao để hồ phú dưỡng trong trở lại?
Trước hết phải cắt nguồn dinh dưỡng đổ vào hồ bằng cách thu gom và xử lý nước thải. Sau đó có thể nạo vét bùn đáy, khoá phốt pho, sục khí, đánh bớt cá ăn động vật phù du và trồng lại cây thuỷ sinh tuỳ từng hồ.
Nước có váng tảo xanh có nguy hiểm không?
Có thể nguy hiểm vì một số vi khuẩn lam tiết độc tố như microcystin, đun sôi cũng không phá huỷ được. Nên tránh bơi, không cho vật nuôi uống, và đi khám nếu có triệu chứng sau khi tiếp xúc.
