Cùng với xu hướng biến động của nhiệt độ không khí nên nhiệt độ nước biển Thanh Hóa có giá trị cao vào các tháng mùa hè, thấp vào các tháng mùa đông, có một số trạm khảo sát có giá trị nhiệt độ cao hơn GHCP (30oC) vào mùa hè. Nhìn chung, chưa có dấu hiệu ô nhiễm nhiệt ở vùng nghiên cứu.

pH của nước biển Thanh Hóa có tính kiềm yếu, mùa khô pH tăng cao hơn mùa mưa, càng ra xa bờ, khối nước biển chiếm ưu thế nên độ pH càng tăng và ổn định. Tuy nhiên, phát hiện thấy sự suy giảm độ pH trong nước biển vào mùa khô tại mặt cắt VII (độ pH trung bình là 7,66), có lẽ liên quan đến nguồn ô nhiễm hoặc sự pha trộn nước sông ở cửa Lạch Ghép.

Độ muối của nước biển dao động từ 8 – 33‰, độ muối cao và ổn định trong mùa khô. Sự chênh lệch độ muối mặt – đáy cao nhất là 15‰ về mùa mưa và 11‰ về mùa khô. Từ bờ ra khơi, chênh lệch độ muối mặt đáy - cao nhất ở khoảng độ sâu 14m (hình 2).

Hình 2. Chênh lệch độ muối tầng M-Đ trong nước biển Thanh Hóa (a) – phân bố theo các mặt cắt, (b) – phân bố từ bờ ra khơi

Độ đục của nước biển Thanh Hóa dao động khá lớn từ dưới 1 FTU đến 461 FTU, đặc biệt dao động lớn trong mùa mưa. Mặt cắt III, vuông góc với khu vực Cửa Hới, có độ đục trung bình cao nhất. Tính toàn vùng, độ đục trung bình mùa mưa là 15 FTU, mùa khô là 8 FTU.

Nước biển Thanh Hóa có hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng (TSS) khá cao, đặc biệt là các khu vực Cửa Hới, Cửa Lạch Ghép, Lạch Bạng. So với GHCP (50mg/l), vào mùa mưa thì các trạm khảo sát ven bờ (đường đẳng sâu 8m) có giá trị TSS lớn hơn giới hạn này.

a)	b)

Hình 3. Hàm lượng TSS trong nước vùng biển Thanh Hóa a) theo các mặt cắt – b) theo các đường đẳng sâu

Mặc dù có lượng chất hữu cơ thấp, giá trị COD trung bình toàn vùng mùa mưa là 1,56 mg/l, mùa khô là 1,79 mg/l, thấp hơn GHCP (3mg/l), nhưng nước biển ven bờ Thanh Hóa có biểu hiện thiếu hụt oxy hòa tan vào mùa mưa, lớp nước đáy. Vào mùa mưa, số lượng các trạm có biểu hiện thiếu hụt oxy hòa tan trong lớp nước đáy khá lớn, chiếm 62,5% (so với GHCP trong QCVN 10:2008 là 5mg/l). Điều này có thể được giải thích do nhu cầu tiêu thụ oxy ở lớp nước đáy lớn hơn so với lớp nước mặt (nhu cầu phân hủy vật chất hữu cơ) nên gây nên khả năng thiếu hụt oxy hòa tan trong nước. Ngoài ra, ở lớp nước đáy, khả năng quang hợp giảm nên lượng oxy hòa tan trong nước cũng thấp.

a)	b

Hình 4. Phân bố nồng độ oxy hòa tan trong nước vùng biển Thanh Hóa  a) theo mùa – b) theo các đường đẳng sâu

Nước biển có nồng độ nitrit vượt GHCP (10mg/l) trong mùa mưa, vào mùa khô có 40% số mẫu có nồng độ lớn hơn GHCP. Nước có nồng độ nitrat khá cao, từ 49,3  - 231,4 mg/l. Nồng độ amoni trong nước dao động từ 21,5 µg/l đến 221,7 µg/l, so với GHCP (100mg/l) thì 15,9% số mẫu mùa mưa và 3% số mẫu trong mùa khô có hàm lượng amoni trong nước vượt giới hạn này.

a)	b)

Hình 5. Phân bố nồng độ a) nitrit và b) amoni trong nước vùng biển Thanh Hóa  tại các mặt cắt

So với GHCP của Asean (GHCP2: 45 µg/l đối với khu vực cửa sông) thì 9,5% số mẫu vào mùa mưa có giá trị Phosphat lớn hơn GHCP, tập trung ở các mặt cắt phía bắc. Vào mùa khô, hàm lượng phosphate trong nước biển thấp hơn giới hạn này.

Các trạm phía bắc (MC I, II, III, IV) có nồng độ dinh dưỡng nitơ và phospho cao hơn các trạm phía nam. Càng ra xa bờ, nồng độ muối dinh dưỡng trong nước càng giảm.

Nước biển có nồng độ chlorophyll a nằm trong khoảng 3,29 – 9,93 mg/l, thấp hơn GHCP của Hồng Kông (10mg/l).

Nước biển ven bờ Thanh Hóa có hàm lượng dầu trung bình 0,13 mg/l vào mùa mưa và 0,07 mg/l vào mùa khô. So với GHCP trong QCVN (0,2 mg/l đối với các mục đích khác) thì số lượng mẫu có nồng độ dầu trong nước vượt GHCP là 17,46% trong mùa mưa và 7,35% trong mùa khô. Nồng độ dầu giảm mạnh từ bờ ra khơi

a)	b)

Hình 6. Phân bố nồng độ dầu trong nước vùng biển Thanh Hóa  a) theo các mặt cắt; b) theo các đường đẳng sâu

Mật độ coliform trong nước dao động khá lớn, từ 0 – 24 000 MPN/100 ml, trong đó các mặt cắt phía nam (từ MC VI – X) và MC III có biểu hiện ô nhiễm coliform trong mùa mưa, trong đó trạm 33 -thuộc MC IX có mức độ ô nhiễm coliform lớn nhất (lớn hơn GHCP 24 lần). Nước biển tầng mặt cũng có mật độ coliform lớn hơn nước biển tầng đáy khoảng 2,1 lần.

a)	b)

Hình 7. Phân bố mật độ coliform trong nước vùng biển Thanh Hóa  a) theo các mặt cắt; b) theo các đường đẳng sâu

Nồng độ xyanua trong nước biển thấp, dao động từ 0,44 – 3,3 mg/l, thấp hơn GHCP (5mg/l).

Trong số các kim loại nặng được nghiên cứu là Cu, Pb, Zn, Cd, Hg, As thì nước biển có biểu hiện ô nhiễm As, 55,5% số mẫu trong mùa mưa và 32,3% số mẫu trong mùa khô có giá trị vượt GHCP (10mg/l). Các thông số khác vẫn nằm trong ngưỡng an toàn theo QCVN 10: 2008 đối với nước biển ven bờ.

a)	b)

Hình 8. Phân bố nồng độ Asen trong nước vùng biển Thanh Hóa  a) theo các mặt cắt; b) theo các đường đẳng sâu

Tổng dư lượng HCBVTV cơ clo trong nước ven bờ Thanh Hóa dao động từ 10,05 – 97,33 ng/l, trung bình mùa mưa là 19,59ng/l, trung bình mùa khô là 30,58 ng/l. Tổng dư lượng HCBVTV cơ clo cao nhất tại các mặt cắt I, III, VIII và X. So với GHCP, thì nước có biểu hiện ô nhiễm Endrin và các hợp chất 4,4’ DDE, 4,4’ DDD,4,4’ DDT trong đó 50% số mẫu trong mùa khô có nồng độ Endrin lớn hơn GHCP (14ng/l), 27% số mẫu mùa mưa và 76,5 số mẫu trong mùa khô có nồng độ 4,4-DDE lớn hơn GHCP, 11% số mẫu trong mùa mưa và 20,6% số mẫu trong mùa khô có nồng độ 4,4-DDD lớn hơn GHCP, 4,7% số mẫu trong mùa mưa và 8,8% số mẫu trong mùa khô có nồng độ 4,4-DDT lớn hơn GHCP. Không quan sát thấy sự giảm nồng độ từ bờ ra khơi của dư lượng HCBVTV cơ clo trong nước chứng tỏ đây không phải là chất ô nhiễm thường xuyên.

a)	b)

Hình 9. Phân bố dư lượng a) Endrin và b) 4,4‘- DDE trong nước biển vùng ven bờ Thanh Hóa tại các mặt cắt

Tổng nồng độ PCBs trong nước biển Thanh Hóa dao động từ 0,58 – 300,02 ng/l, trong đó mùa mưa nước có biểu hiện ô nhiễm PCBs so với GHCP của Cục Bảo vệ Môi trường Mỹ (30ng/l). 93,65% số mẫu trong mùa mưa và 10,3% số mẫu trong mùa khô vượt GHCP. Trạm có nồng độ PCBs cao nhất trong mùa mưa là trạm 9-MC III (khu vực cửa Hới) lớn hơn GHCP 10 lần. Đây cũng không phải là chất ô nhiễm thường xuyên nên không quan sát thấy xu hướng giảm nồng độ từ bờ ra khơi.

Hình 10. Phân bố nồng độ PCBs trong nước biển vùng ven bờ Thanh Hóa

Đánh giá nguy cơ ô nhiễm nước biển ven bờ

Để đánh giá mức độ ô nhiễm nước vùng biển Thanh Hóa,  đã sử dụng hệ số tai biến RQ là tỷ lệ nồng độ chất ô nhiễm có trong nước chia cho nồng độ GHCP trong tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn sử dụng ở đây là QCVN 10: 2008 đối với nước biển ven bờ, những thông số không có trong tiêu chuẩn sử dụng tiêu chuẩn Asean đối với phosphate, tiêu chuẩn Hong Kông đối với chlorophyll a và tiêu chuẩn của Cục Bảo vệ Môi trường Mỹ đối với tổng PCBs. Khi RQ < 0,75 : nước chưa bị ô nhiễm, 0,75 < RQ < 1 : nước có nguy cơ bị ô nhiễm và RQ > 1 : nước đã bị ô nhiễm. Kết quả tính toán hệ số RQ tại điểm quan trắc Sầm Sơn được trình bày trong các bảng dưới đây.