Đánh giá rủi ro sinh thái (ERA): Nghiên cứu thí điểm tại khu Dự trữ sinh quyển quần đảo Cát Bà, Hải Phòng (Bản thảo)

ay giá trị có được từ các mô hình lý thuyết hoặc thí nghiệm; 1 là giá trị ứng với với chất lượng kém nhất của mẫu phân tích, hay giá trị được rút ra từ mô hình lý thuyết hoặc do các chuyên gia suy đoán. Các chuyên gia phân tích có thể sử dụng các thuật toán để chuẩn hóa số liệu vào trong khoảng từ 0 - 1. 3. Tổng hợp kết quả: trong mỗi dòng chứng cứ, số liệu của từng phân tích được tổng hợp với trọng số bằng nhau. Sau đó, một hệ số rủi ro chung được đưa ra đối với mỗi vấn đề phân tích. 18 Sổ tay hướng dẫn đánh giá rủi ro sinh thái (ERA) Hộp 7. Đánh giá rủi ro dòng chứng cứ vật lý - hóa học, tại xã Phù Long, Khu DTSQ Cát Bà Ở dòng chứng cứ này, nhóm đánh giá đã đánh giá các yếu tố hoá lý sau: TSS, DO, NH4, As, Hg, Cd, Pb đối với hệ sinh thái rừng ngập mặn thông qua thu thập số liệu tại bốn điểm. Ở mức đánh giá bậc 1, dựa trên tính toán về phần ảnh hưởng tiềm năng (Potetial affected fraction =PAF) của từng chất và tác động tổng hợp của các chất (multiple-substance poten- tial affected fraction = ms-PAF) để định lượng, và chuyển đổi chúng thành giá trị không thứ nguyên từ 0-1, sau đó tổng hợp lại thành trọng số của dòng chứng cứ vật lý – hoá học. Trong thí nghiệm, các dữ liệu thu thập từ trong nước và trong bùn, nên có hai nhóm số liệu ms-PAF đặc trưng cho ảnh hưởng của nước và bùn. Sau đây là các bước chuyển đổi. +) Lượng hoá tác động Bước 1. Xác định nồng độ các chất trong nước, bùn ở các địa điểm lấy mẫu (có bốn điểm A, B, C, D, trong đó D là điểm đại diện trong rừng ngập mặn không bị tác động mạnh và được coi là điểm đối chứng) (gọi R1) Bước 2. Thu thập dữ liệu về tiêu chuẩn qui định đối với quy điểm đo đạc cho nước và bùn (gọi R2). Bước 3. Đối với mỗi quy điểm đo đạc, tính toán khả năng tác động của nó đối với hệ sinh thái (PAF) thông qua công thức: PAF (hay R3) = 1/(1+exp((log10(R2)-log10(R1))/0,4)) Bước 4. Kiểm chứng với điểm đối chứng: R4 = (R3-R3đc)/(1-R3đc) Bước 5. Tính tác động tổng hợp của các chất thông qua công thức: R5 (ms-PAF) =1-((1-R4)1*(1-R4)2**(1-R4)3....*(1-R4)n) +) Tích hợp các tác động thành trọng số của dòng chứng cứ Bước 1. Chuyển hoá thành số logarit các tác động. R1=log10(1-X1) Bước 2. Tính trung bình tất cả giá trị logarit. R2=average(R11, R12,...R1n) Bước 3. Chuyển đổi giá trị trung bình thành giá trị 0-1. R3=1-10^R2 Sau đây là kết quả từ tính toán +) Lượng hoá tác động Bước 1. Giá trị trung bình của quy điểm đo đạc A C B D NH+4 – N (n=16) (mg/L) 0.17 0.42 0.15 0.05 DO (n=24) 5.42 5.26 5.52 6.13 TSS (n=16) 43.26 54.37 34.02 27.88 Asenic 14.42 13.72 14.75 5.94 Thủy ngân 0.32 0.39 0.4 0.3 Cadmium 0.21 0.33 0.25 0.085 Chì 4.83 4.53 4.33 3.76 Tổng kim loại 19 Sổ tay hướng dẫn đánh giá rủi ro sinh thái (ERA) Bước 2. TCVN NH+4 – N DO TSS Asenic Thủy ngân Cadmium Chì 0.1 5 50 41.6 0.7 4.2 112 Bước 3. A C B D R3 R3 R3 R3 NH+4 – N (n=16) 0.64 0.826083883 0.608313392 0.320260483 DO (n=24) 0.52 0.513756365 0.526829875 0.555082079 TSS (n=16) 0.46 0.522727658 0.396974069 0.346560377 Asenic 0.24 0.23 0.24 0.11 Thủy ngân 0.30 0.35 0.35 0.28 Cadmium 0.04 0.06 0.04 0.01 Chì 0.03 0.03 0.03 0.02 Bước 4 và 5. A C B D R4 R4 R4 R4 NH+4 – N (n=16) 0.47 0.74 0.42 0 DO (n=24) -0.07 -0.09 -0.06 0 TSS (n=16) 0.17 0.27 0.08 0 R5-nước 0.531 0.79 0.43 0 Asenic 0.15 0.13 0.15 0 Thủy ngân 0.02 0.08 0.09 0 Cadmium 0.02 0.05 0.03 0 Chì 0.01 0.01 0.004 0 R5-bùn 0.19 0.25 0.26 0 +) Tích hợp các tác động thành trọng số của dòng chứng cứ. Bước 1. A C B D R1 R1 R1 R1 ms-PAF nước -0.32 -0.69 -0.25 0 ms-PAF bùn -0.09 -0.13 -0.13 0 20 Sổ tay hướng dẫn đánh giá rủi ro sinh thái (ERA) Bước 2. A C B D R2 R2 R2 R2 TB -0.21 -0.41 -0.19 0 Sai số 0.17 0.40 0.08 0 Bước 3. A C B D R3 R3 R3 R3 Trọng số của dòng chứng cứ 0.38 0.61 0.35 0 Việc tính toán phải được các chuyên gia đánh giá thực hiện và dựa trên những nhận định mang tính chuyên sâu. Phương pháp tính này được dựa trên tài liệu “Ecological Risk Assess- ment of Contaminated Land”. Các dòng chứng cứ khác cũng được tính toán dựa tham khảo tài liệu này, tuy nhiên ở đây chúng tôi chỉ đưa ví dụ tham khảo cho phương pháp ERA. Sau khi tính toán trọng số của hai dòng chứng cứ còn lại, chỉ số rủi ro tổng hợp (IR) sẽ được tính bằng giá trị trung bình của ba dòng chứng cứ. Tuy nhiên việc xem xét sai số của ba dòng chứng cứ rất quan trọng, nó cho thấy sự phân tán của phương pháp và góp phần quyết định việc có tiến hành tiếp tục phân tích ở bậc tiếp theo hay không. 2.5. Đưa kết quả ERA vào quá trình ra quyết định trong quản lý môi trường Sau khi có báo cáo mô tả rủi ro, các chuyên gia đánh giá rủi ro thảo luận với các nhà quản lý rủi ro. Nhà quản lý rủi ro sẽ sử dụng các kết quả này và cân nhắc các yếu tố liên quan (như các vấn đề phát triển kinh tế, các quy định pháp luật), để đưa ra các quyết định quản lý rủi ro và truyền đạt các thông tin rủi ro này đến các bên liên quan, ví dụ như cộng đồng dân cư. Mục đích cuối cùng của ERA chính là xác định các rủi ro đối với hệ sinh thái và mức độ của chúng, trên cơ sở các phân tích khoa học, để hỗ trợ việc đưa ra những quyết định quản lý thích hợp. Bên cạnh đó, trong quá trình tiến hành ERA, các bên tham gia cũng nhận thấy nhu cầu bổ sung thông tin để hiểu biết đầy đủ hơn về môi trường, từ đó xác định được kế hoạch quan trắc môi trường hiệu quả. Hơn thế nữa, bản thân quá trình ERA với sự tham gia, đối thoại của nhiều bên cũng là quá trình nâng cao nhận thức của chính những người tham gia. 21 Sổ tay hướng dẫn đánh giá rủi ro sinh thái (ERA) TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Báo cáo Đánh giá rủi ro sinh thái(dòng sinh thái học), IMER, 2012 2. Báo cáo Đđánh giá rủi ro sinh thái (dòng vật lý hóa học), HACEM, 2012 3. Báo cáo Đánh giá rủi ro sinh thái (dòng kinh tế xã hội), MCD và VQG Cát Bà, 2012 4. Summary of guidelines for Ecological Risk Assessment, USEPA, 1998. 5. 6. Environmental Impact Assessment for developing coutries in Asia 7. Ecological Risk Assessment for Contaminated Land, Decision support for the site specific in vestigations, by John Jensen and Miranda Mesman (European Research Project Liberation, 2006) 8. PREGTOPENVIRONMENT/0,,contentMDK:22332666~pagePK:34004173~piPK:34003707~theS itePK:502886,00.html 9. PREGTOPENVIRONMENT/0,,contentMDK:22332666~pagePK:34004173~piPK:34003707~theS itePK:502886,00.html 22 Sổ tay hướng dẫn đánh giá rủi ro sinh thái (ERA) CÁC THUẬT NGỮ Đánh giá rủi ro sinh thái (ecological risk assessment – ERA): là quá trình đánh giá các ảnh hưởng tiêu cực về mặt sinh thái đang hoặc có thể xảy ra dưới tác động của một hay nhiều tác nhân. Đánh giá rủi ro dự báo (predictive risk assessment): là đánh giá những rủi ro có thể có trong tương lai gây ra bởi tác nhân chưa được đưa vào môi trường hoặc bởi các tác nhân đang tồn tại. Đánh giá rủi ro hồi cố (retrospectiverisk assessment): là đánh giá mối liên hệ nhân quả giữa các tác động sinh thái quan sát được và các tác nhân trong môi trường. TRIAD – phương pháp Bộ Ba cho điểm trọng số (03 dòng chứng cứ) Dòng chứng cứ (lines of evidence): là thông tin từ các nguồn khác nhau có được nhờ các kỹ thuật khác nhau, có thể được sử dụng để mô tả và diễn giải việc lượng hóa rủi ro. Trọng số chứng cứ (weight of evidence): là phương pháp lượng hóa thông tin từ các dòng chứng cứ với mức độ quan trọng khác nhau; các trọng số phản ánh mức độ quan trọng này. Quy điểm đánh giá (assessment endpoint): là sự thể hiện tường minh giá trị môi trường cần được bảo vệ, được xác định dựa trên thực thể sinh thái và những thuộc tính của nó. Ví dụ, cá hồi là một thực thể sinh thái; tỷ lệ sinh sản và cấu trúc nhóm tuổi là thuộc tính quan trọng của nó. Vậy, “tỷ lệ sinh sản và cấu trúc nhóm tuổi của cá hồi” có thể được xem là các quy điểm đánh giá. Hệ sinh thái (ecosystem): là tổ hợp của một quần xã sinh vật với môi trường vật lý, tồn tại trong một không gian và khoảng thời gian cụ thể. Tác động sinh thái bất lợi (adverse ecological effects): là những thay đổi không mong muốn đối với HST, như thay đổi đặc tính cấu trúc, chức năng có giá trị của hệ sinh thái, hoặc thay đổi thành phần của hệ sinh thái. Để đánh giá tác động bất lợi này, cần xem xét loại, cường độ và qui mô của tác động, cũng như khả năng phục hồi của hệ sinh thái. Tác nhân (agent): là bất cứ yếu tố vật lý, hóa học hay sinh học nào có thể gây ra tác động bất lợi cho đối tượng. Xác định đặc trưng các tác động sinh thái (characterization of ecological effects): là một phần trong bước phân tích của quá trình đánh giá rủi ro sinh thái, đánh giá khả năng một hay nhiều tác nhân gây ra những tác động bất lợi trong những trường hợp cụ thể. Xác định đặc trưng phơi nhiễm (characterization of exposure): là một phần trong bước phân tích của quá trình đánh giá rủi ro sinh thái,đánh giá sự tương tác, tiếp xúc giữa một tác nhân với một hay nhiều thực thể sinh thái. Mô hình khái niệm (conceptual model): sơ đồ thể hiện bằng văn bản và hình ảnh mối quan hệ giữa các yếu tố cần xem xét trong đánh giá rủi ro sinh thái (thụ thể, tác nhân, sự phơi nhiễm, quy điểm đánh giá, các giả thiết và kế hoạch đánh giá,). Thực thể sinh thái (ecological entity): chỉ một loài, một nhóm loài, một chức năng hay một đặc tính của hệ sinh thái, hoặc một sinh cảnh cụ thể. Thực thể sinh thái có thể là một quy điểm đánh giá. Sự phơi nhiễm (exposure): sự tiếp xúc, lộ diện hay đối mặt của một thụ thể trước một tác nhân. Hồ sơ phơi nhiễm (exposure profile): là kết quả đặc trưng hóa sự phơi nhiễm trong bước phân tích của quá trình đánh giá rủi ro sinh thái. Hồ sơ phơi nhiễm thể hiện tóm tắt phạm vi và đặc điểm không gian và thời gian của sự phơi nhiễm theo các kịch bản mô tả trong mô hình khái niệm. Thụ thể (receptor): là thực thể sinh thái phơi nhiễm trước tác nhân. Xác định đặc trưng rủi ro (risk characterization): là bước cuối cùng của quá trình đánh giá rủi ro, lượng hóa tác hại tiềm tàng về sức khoẻ và môi trường sinh thái có thể xảy ra do tiếp xúc với tác nhân và phân tích những vấn đề có liên quan. Nguồn (source): là một thực thể hay hoạt động thải ra môi trường hay đưa vào môi trường một hoặc 23 Sổ tay hướng dẫn đánh giá rủi ro sinh thái (ERA) một số tác nhân hóa học, vật lý hay sinh học. Tác nhân (stressor): là bất kỳ thực thể vật lý, hóa học hay sinh học nào có thể gây ra tác động có hại. Hồ sơ tác nhân - phản ứng (stressor-response profile): là sản phẩm của quá trình xác địn đặc trưng các tác động sinh thái trong bước phân tích của quá trình đánh giá rủi ro sinh thái. Hồ sơ tác nhân -phản ứng cung cấp tóm tắt các dữ liệu về tác động của tác nhân và mối quan hệ của chúng với các quy điểm đánh giá. 24 Sổ tay hướng dẫn đánh giá rủi ro sinh thái (ERA) PHỤ LỤC NH+4 – (n=16) (mg/L) DO (n=24) (mg/L) TSS (n=16) (mg/L) Dầu (n=16) (mg/L As (mg/kg khô) Hg (mg/kg khô) Cd (mg/kg khô) Pb (mg/kg khô) A 0.17 5.42 43.26 0.1063 14.42 0.32 0.21 4.83 C 0.42 5.26 54.37 0.0375 13.72 0.39 0.33 4.53 B 0.15 5.52 34.02 0.125 14.75 0.4 0.25 4.33 D 0.05 6.13 27.88 0.1 5.94 0.3 0.085 3.76 Động vật phù du Thực vật phù du Động vật đáy Sự đa dạng Mật độ tế bào/m3 Sự đa dạng Mật độ tế bào/m3 Sự đa dạng Mật độ tế bào/m3 C 243.2 1980 6448 77566.7 1.7 33.3 A 326.7 2916.7 7642.7 98040 2.7 53.3 B 273.3 2260 9096 174746.7 5 100 D 136 490 6696 105493.3 1.7 33.3 C A B D Số ấu trùng chết sau 6h 2.25 1.83 2.3 5 Số ấu trùng ban đầu 15 15 15 15 Tỉ lệ ATT chết(%) 15 12.22 15.55 33.33 Sai số (D) Chỉ số rủi ro tích hợp (IR) Mức độ Ghi chú D<0.4 0.00<IR<0.25 Không có rủi ro - 0.26<IR<0.50 Rủi ro thấp Cân nhắc đánh giá 0.51<IR<0.75 Rủi ro trung bình Cân nhắc Đánh giá tiếp 0.76<IR<1.00 Rủi ro cao Đánh giá tiếp D>0.4 0.00<IR<0.25 Cân nhắc đánh giá tiếp 0.26<IR<0.50 Đánh giá tiếp 0.51<IR<0.75 Đánh giá tiếp Bảng 3. Đặc trưng hoá lý của mẫu thu được ở các vị trí A, B, C, D (ví dụ minh hoạ) Bảng 4. Động vật, thực vật phù du và động vật đáy ở các vị trí A, B, C, D Bảng 5. Tỉ lệ chết của ấu trùng tôm tự nhiên khi tiếp xúc với môi trường thu được ở các vị trí lấy mẫu Bảng 6. Các mức rủi ro sinh thái thông qua chỉ số rủi ro tích hợp 25 Sổ tay hướng dẫn đánh giá rủi ro sinh thái (ERA) Bảng 7. Đánh giá theo phương pháp TRIAD với ba lớp đánh giá ở trường hợp nghiên cứu ở Phù Long. Lớp đánh giá (Tier) 1 Lớp đánh giá 2 Lớp đánh giá 3 Dòng chứng cứ Hoá lý DO, TSS, NH4, As, Cd, Hg, Pb (lấy mẫu 1 lần/năm 3 vị trí) Tier 1 + pH, Nhiệt độ, Dầu mỡ, thuốc kháng sinh, Clorine Tier 2 + tần suất và vị trí lấy mẫu nhiều hơn Độc học sinh thái Độ phong phú và mật độ của Động thực vật phù du, động vật đáy, tính độc của chất lượng nước với ATT tự nhiên Tier 1+ Biến động thành phần loài của động, thực vật phù du và động vật đá, số lượng cây ngập mặn, microtox Tier 2 + số lượng loài đặc hữu, thành phần vsv, độc học với cây ngập mặn, đa dạng di truyền Kinh tế xã hội Số hộ dân, thành phần nghề nghiệp, thu nhâp theo nghề nghiệp theo năm. Tier 1 + qui định quản lý, chuyển dịch kinh tế Tier 2 + Tập quán xã hội + mở rộng vùng nghiên cứu Chỉ số rủi ro tổng hợp Bảng 8. Tóm tắt các sinh kế ở Phù Long Sinh kế Nuôi trồng thủy sản Khai thác thủy sản Trồng trọt Chăn nuôi Khác Tổng Số hộ 130 154 80 40 121 525 Tỉ lệ (%) 25 29 15 8 23 100% Bảng 9. Sản lượng và thu nhập bình quân của các hộ đánh bắt thủy sản ở xã Phù Long (2007-2011) Bảng 10.Sản lượng và thu nhập bình quân của các hộ nuôi trồng thủy sản ở xã Phù Long (2007- 2011) 26 Sổ tay hướng dẫn đánh giá rủi ro sinh thái (ERA) Bảng 11.Nước biển bị ô nhiễm và các tác động đến sinh kế ở Phù Long Hình 6. Bản đồ vị trí các điểm lấy mẫu (A, B, C, D): Nghiên cứu thí điểm ERA tại Khu DTSQ Cát Bà Vị trí A: Khu vực NTTS quảng canh, hệ sinh thái RNM không được bảo vệ nghiêm ngặt Vị trí B: Khu vực phà Cái Viềng. Vị trí C: Khu vực nuôi tôm công nghiệp và nuôi lồng bè của các hộ gia đình, đông dân cư. Vị trí D: Điểm đối chứng, khu vực bảo tồn RNM thuộc Vườn quốc gia Cát Bà Trung tâm Bảo tồn Sinh vật biển và Phát triển Cộng đồng ( MCD) Phòng 3104, Tầng 31, Tòa nhà 34T, Phố Hoàng Đạo Thúy, Khu Trung Hòa Nhân Chính, Quận Cầu Giấy, Hà Nội Phone: +84 4 2221 2923 | Fax: +84 4 2221 2924 | E-mail:mcd@mcdvietnam.org | Web: www.mcdvietnam.org Tài liệu này được xuất bản với sự hỗ trợ tài chính của Đại sứ quán Thụy Điển và Đại học Stockholm. Phần nội dung của tài liệu do MCD phụ trách. Trong mọi trường hợp, tài liệu này không phản ánh quan điểm của Đại sứ quán Thụy Điển và Đại học Stockholm.