Luận văn thạc sĩ HUS bước đầu đánh giá chất lượng môi trường nước và đa dạng thực vật nổi khu vực

Chính vì vậy, việc đánh giá chất lượng môi trường nước và đa dạng TVN khu vực ĐNN Đồng Rui hết sức quan trọng và cần thiết, nhằm cung cấp thêm những thông tin cho công tác nuôi trồng và

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Nguyễn Thùy Nhung

BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

VÀ ĐA DẠNG THỰC VẬT NỔI KHU VỰC ĐẤT NGẬP NƯỚC ĐỒNG RUI, HUYỆN TIÊN YÊN, TỈNH QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Nguyễn Thùy Nhung

BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

VÀ ĐA DẠNG THỰC VẬT NỔI KHU VỰC ĐẤT NGẬP NƯỚC ĐỒNG RUI, HUYỆN TIÊN YÊN, TỈNH QUẢNG NINH

Chuyên ngành: Sinh thái học

Mã số: 60420120

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM THỊ DẬU

TS NGUYỄN THÙY LIÊN

Hà Nội – 2017

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, lời đầu tiên tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới hai cô giáo hướng dẫn đã giúp tôi hoàn thành luận văn này là

TS Phạm Thị Dậu - phòng Thí nghiệm sinh thái học và Sinh học môi trường

và TS Nguyễn Thùy Liên - Bộ môn Thực vật học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN đã hướng dẫn và chỉ bảo rất tận tình cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu đề tài này

Tôi xin được chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô giáo khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN , đặc biệt là các thầy

cô giáo phòng Thí nghiệm Sinh thái học và Sinh học môi trường đã truyền thụ những kiến thức quý báu và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình tôi được học tập và nghiên cứu tại trường

Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô khoa Sinh học và khoa Địa lý trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc Gia

Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong đợt khảo sát và thu mẫu nghiên cứu cùng với dự

án “Thành lập khu bảo tồn đất ngập nước Đồng Rui, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh” do khoa Địa lý chủ trì tư vấn

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn quỹ học bổng BIDV và học bổng Nagao đã hỗ trợ kinh phí để tôi tiến hành nghiên cứu thực hiện đề tài này

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ủy ban nhân dân xã Đồng Rui, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh đã cung cấp những tư liệu quý báu giúp tôi hoàn thiện luận văn

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp luôn ở bên cạnh giúp đỡ tôi để tôi vượt qua những khó khăn trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường

Tôi xin chân thành cảm ơn!

DANH LỤC VIẾT TẮT

BOD Nhu cầu oxy hóa sinh học

COD Nhu cầu oxy hóa học

D Chỉ số Margalef

DO Hàm lượng oxy hòa tan trong nước

ĐNN Đất ngập nướcH’ Chỉ số Shannon Weiner

MỞ ĐẦU

Đồng Rui là một xã đảo thuộc huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh Nơi đây được thiên nhiên khá ưu đãi, bao quanh là khu đất ngập nước (ĐNN) với hệ sinh thái rừng ngập mặn (RNM) hết sức đa dạng và phong phú, năng suất sinh học cao đã tạo điều kiện thuận lợi cho người dân phát triển các ngành nghề kinh tế biển, kinh tế vườn cũng như tiềm năng du lịch sinh thái rất lớn Tuy nhiên, Đồng Rui đang phải đối mặt với những thách thức về ô nhiễm môi trường và mất cân bằng sinh thái Cụ thể, môi trường nước bị ô nhiễm, diện tích RNM suy giảm nhanh chóng về số lượng

và chất lượng, mà nguyên nhân chủ yếu là do sự phát triển kinh tế - xã hội, sức ép của

sự gia tăng dân số lên môi trường, chặt phá rừng, đắp đầm nuôi tôm, khai thác các nguồn lợi thủy - hải sản quá mức, đẽo vỏ cây để nhuộm lưới chài,

Thực vật nổi (TVN) là sinh vật sản xuất sơ cấp và là mắt xích thức ăn quan trọng trong chuỗi thức ăn, góp phần vào quá trình chuyển hóa vật chất thành nguồn lợi sinh vật Bên cạnh đó chúng còn là nhóm sinh vật chỉ thị, phản ánh chất lượng môi trường nước và “sức khỏe” của hệ sinh thái thủy vực Đây là nhóm sinh vật rất nhạy cảm với môi trường nước Sự thay đổi chất lượng môi trường nước sẽ làm biến động thành phần và mật độ các loài thực vật nổi trong thủy vực

Chính vì vậy, việc đánh giá chất lượng môi trường nước và đa dạng TVN khu vực ĐNN Đồng Rui hết sức quan trọng và cần thiết, nhằm cung cấp thêm những thông tin cho công tác nuôi trồng và đánh bắt thủy hải sản tại địa phương và cung cấp cơ sở dữ liệu cho công tác bảo tồn và phục hồi hệ sinh thái ĐNN Đồng Rui Từ

đó, đề xuất một số biện pháp quản lý và cải thiện chất lượng môi trường nước tại khu

vực này Bởi những lý do trên, đề tài “Bước đầu đánh giá chất lượng môi trường

nước và đa dạng thực vật nổi khu vực đất ngập nước Đồng Rui, Huyện Tiên Yên, Tỉnh Quảng Ninh” được tiến hành với các mục tiêu sau:

- Đánh giá chất lượng môi trường nước tại khu vực ĐNN Đồng Rui thông qua các thông số thủy lý hóa và sinh học

- Xác định thành phần và mật độ TVN tại khu vực ĐNN Đồng Rui

- Đánh giá mối tương quan giữa thông số thủy lý hóa và các chỉ số sinh học

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về hệ sinh thái đất ngập nước

1.1.1 Khái niệm về hệ sinh thái đất ngập nước

Tùy thuộc vào loại hình, phân bố và mục đích sử dụng khác nhau mà thuật ngữ ĐNN được hiểu theo nhiều cách khác nhau Hiện nay người ta có khoảng hơn

50 định nghĩa ĐNN đang được sử dụng

Theo công ước Ramsar (1971) định nghĩa về ĐNN như sau: ĐNN được coi

là các vùng đầm lầy, than bùn hoặc vùng nước dù tự nhiên hay nhân tạo, ngập nước thường xuyên hay từng thời kỳ, là nước tĩnh, nước chảy, nước ngọt, nước lợ hay nước mặn, bao gồm cả những vùng biển mà độ sau mực nước khi thủy triều ở mức thấp nhất không quá 6m

Theo chương trình quốc gia về điều tra ĐNN của Mỹ: “Về vị trí phân bố, ĐNN là vùng đất chuyển tiếp giữa những hệ sinh thái trên cạn và hệ sinh thái thủy vực Những nơi này mực nước ngầm thường nằm sát mặt đất hoặc thường xuyên được bao phủ bởi lớp nước nông”

Theo các nhà khoa học Canada: “ĐNN là đất bão hòa nước trong thời gian dài, đủ để hỗ trợ quá trình thủy sinh Đó là những nơi khó tiêu thoát nước, có thực vật thủy sinh và hoạt động sinh học thích hợp với môi trường ẩm ướt”

Theo các nhà khoa học New Zealand: “ĐNN là một khái niệm chung để chỉ những vùng đất ẩm ướt, từng thời kỳ hoặc thường xuyên Những vùng ĐNN ở mức cạn và những vùng chuyển tiếp giữa đất và nước Nước có thể là nước ngọt, nước lợ hoặc nước mặn ĐNN ở trạng thái tự nhiên hoặc đặc trưng bởi các loài thực vật và động vật thích hợp với điều kiện sống ẩm ướt”

Theo các nhà khoa học Australia: “ĐNN là những vùng đầm lầy, bãi lầy than bùn tự nhiên hoặc nhân tạo, thường xuyên, theo mùa hoặc theo chu kỳ, nước tĩnh hoặc nước chảy, nước ngọt, nước lợ hoặc nước mặn, bao gồm cả những bãi lầy và những khu rừng ngập mặn lộ ra khi thủy triều xuống thấp”

Hiện nay, có rất nhiều định nghĩa về ĐNN, tuy nhiên định nghĩa về ĐNN theo công ước Ramsar được nhiều người sử dụng nhất Ở Việt Nam, ĐNN rất đa

dạng với diện tích khoảng 5.810.000 ha chiếm 8% diện tích Châu Á, tuy nhiên diện tích ĐNN ở nước ta đang bị suy giảm về diện tích và số lượng

Đặc trưng cơ bản của hệ sinh thái ĐNN so với các hệ sinh thái khác là

- Nước tồn tại trong thời gian ngắn, độ sâu và thời gian ngập nước thay đổi nhiều giữa các vùng ĐNN

- ĐNN được phân bố ở vùng trung gian giữa nước sâu và phần đất cao ở đất liền và chịu ảnh hưởng của cả hai hệ thống

- ĐNN khác nhau về độ lớn, biến đổi từ những vũng nhỏ ở đồng cỏ khoảng một ha đến những ĐNN rộng hàng trăm km2

- Sự phân bố ĐNN cũng biến động rất lớn, từ ĐNN nội địa đến ĐNN ven biển, từ những vùng nông thôn đến thành thị

- Điều kiện của ĐNN hoặc mức độ tác động nhân sinh cũng thay đổi lớn từ vùng này đến vùng khác, từ ĐNN này đến ĐNN khác

Định nghĩa ĐNN của Ramsar đã bao gồm tất cả các loại hình ĐNN của Việt Nam, chúng chiếm một phần không nhỏ của lãnh thổ: Các vùng biển nông, ven biển, cửa sông, đầm phá, đồng bằng châu thổ các sông suối, ao hồ, đầm lầy tự nhiên hay nhân tạo có diện tích hơn 2 ha, các vùng nuôi trồng thủy sản, canh tác lúa nước đều thuộc loại ĐNN [16, 26]

1.1.2 Phân loại đất ngập nước ở Việt Nam

Trên thế giới có nhiều cách phân loại ĐNN khác nhau: Có thể dựa vào khu

cư trú của các loài chim nước, cảnh quan, theo hệ thống thứ bậc hoặc theo hướng địa mạo Trong phạm vi quy mô của một quốc gia ĐNN thường được phân loại theo thứ bậc

Tại Việt Nam, với mục tiêu quản lý, điều tra kiểm kê, đánh giá và lập quy hoạch ĐNN, đồng thời bảo tồn và phát triển bền vững hệ sinh thái có tính đa dạng sinh học cao Bộ TNMT đã dự thảo về hệ thống phân loại ĐNN gồm 4 cấp: hệ  phụ hệ  lớp  kiểu

- Hệ: Là bậc cao nhất trong hệ thống phân loại ĐNN Dựa vào mức độ nhiễm mặn (mặn, lợ, ngọt) các vùng ĐNN được chia ra thành hai hệ:

+ Thứ nhất là hệ ĐNN mặn, lợ (ĐNN dải ven biển) là những vùng ĐNN chịu sự chi phối nước biển (độ mặn > 4%o) và vùng biển ven bờ (Độ sâu không quá 6m so với mực nước triều kiệt)

+ Thứ hai là hệ ĐNN ngọt là vùng ĐNN bị chi phối của nước ngọt (độ mặn < 4%o)

- Phụ hệ: chia thành hai loại:

Phụ hệ ĐNN tự nhiên được hình thành trong quá trình tự nhiên

Phụ hệ ĐNN nhân tạo được hình thành do tác động của con người

- Lớp: dựa vào chế độ thủy văn mỗi phụ hệ chia thành hai lớp

+ ĐNN thường xuyên là những vùng luôn luôn bị ngập nước

+ ĐNN không thường xuyên là những vùng ĐNN theo mùa, ngày, tháng do lũ lụt, thủy triều, tạo nên

- Kiểu: là bậc nhỏ nhất trong hệ thống phân loại ĐNN Việt Nam được chia thành:

+ Kiểu ĐNN mặn, lợ: Vùng biển có độ sâu không quá 6m khi triều kiệt, vũng vịnh, thảm thực vật dưới triều, rạn san hô, đầm phá, vùng nước cửa sông, cồn ngầm cửa sông, cồn đảo cửa sông, bờ biển vách đá, vùng biển gian triều, Karst và hệ thống thủy văn ngầm biển và ven biển, vùng nuôi trồng thủy hải sản nước mặn, lợ, vùng trồng cói, vùng nuôi trồng thủy sản nước mặn, lợ ngập không thường xuyên, vùng làm muối

+ Kiểu ĐNN nước ngọt: Sông suối có nước thường xuyên, hồ ao, bầu tự nhiên, suối, điểm nước nóng, nước khoáng, suối có nước theo mùa, vùng ngập nước có cây lớn chiếm ưu thế, vùng ngập nước có cây bụi chiếm ưu thế, đầm, bãi lầy, đồng cỏ, Karst và hệ thống thủy văn nội địa, vùng nuôi trồng thủy sản nước ngọt [26] Khu vực Đồng Rui thuộc kiểu ĐNN mặn, lợ - cửa sông ven biển

Để phục vụ cho công tác bảo tồn đa dạng sinh học và sử dụng khôn khéo tài nguyên ĐNN, Tổng cục Môi trường - Bộ TNMT đã phân loại ĐNN ở Việt Nam thành 3 nhóm với 26 kiểu như sau [4]:

Nhóm 1: ĐNN biển và ven biển (9 kiểu): Vùng biển nông ven bờ, thảm cỏ biển, rạn san hô, các vùng biển vách đá kể cả vùng biển ngoài khơi, bãi vùng gian

triều, vùng nước cửa sông, RNM, đầm phá ven biển, Các-xtơ và hệ thống thủy văn ngầm biển và ven biển

Nhóm 2: ĐNN nội địa (8 kiểu): Sông suối có nước thường xuyên, sông suối

có nước theo mùa, hồ tự nhiên, vùng đất than bùn có rừng, vùng ngập nước có cây

gỗ chiếm ưu thế và ngập nước theo mùa, vùng ngập nước có cây bụi chiếm ưu thế

và ngập nước theo mùa, suối điểm nước nóng - nước khoáng, hệ thống thủy văn ngầm các-xtơ và hang động nội địa

Nhóm 3: ĐNN nhân tạo (9 kiểu): Ao, hồ, đầm nuôi thủy sản nước mặn, lợ, ngọt, đồng cói, đất canh tác nông nghiệp, hồ chứa nước nhân tạo, sông đào, kênh, mương, rạch…

1.1.3 Vai trò của hệ sinh thái đất ngập nước

ĐNN là hệ sinh thái quan trọng trên trái đất với độ đa dạng sinh học và năng suất sinh học cao, cung cấp cho con người những tài nguyên thiên nhiên quý giá

Rừng ngập mặn với nhiều loại thực vật như: Trang, Đâng, Sú, Vẹt, Đước, Bần…có tác dụng ngăn sạt lở, hạn chế xói mòn, bão lũ, bảo vệ môi trường, hạn chế những tác động xấu của biến đổi khí hậu, duy trì hệ sinh thái, lọc sạch nước thải tự nhiên, điều hòa khí hậu, bảo vệ các giá trị văn hóa lịch sử, đồng thời cũng là nơi tham quan, giải trí, du lịch và nghiên cứu khoa học

ĐNN còn là nơi trú ngụ của nhiều động vật hoang dã như: chim, thú, lưỡng

cư, bò sát, cá… góp phần tạo nên sự đa dạng sinh học cho hệ sinh thái ĐNN

Hệ sinh thái ĐNN đem lại giá trị kinh tế cao Theo kết quả nghiên cứu gần đây, giá trị kinh tế của các hệ sinh thái ĐNN ước tính lên tới 14,9 nghìn tỷ đô la

Mỹ, chiếm 45% tổng giá trị của tất cả các hệ sinh thái trên toàn cầu Đây còn là nơi diễn ra chu trình thủy văn, hóa học và thu nhận các chất thải có nguồn gốc tự nhiên

và nhân tạo [16]

Khu vực cửa sông ven biển có sự pha trộn giữa nước sông và nước biển hình thành nên vùng nước lợ (độ muối < 4%o) thích hợp cho nhiều loài sinh vật thủy sinh phát triển Đây cũng là nơi hội tụ của các dòng vật chất bao gồm các chất dinh dưỡng từ các con sông đổ ra biển hay từ biển do thủy triều và hải lưu ven bờ đem

đến Từ đó hình thành nên nguồn thức ăn quan trọng cho các loài tôm, cua, cá

Khu vực cửa sông không chỉ là nơi tìm kiếm thức ăn mà còn là nơi cư trú, là bãi đẻ

và di cư từ sông ra biển hoặc từ biển vào sông của các loài sinh vật thủy sinh, từ đó

đã tạo nên nguồn lợi thủy hải sản có giá trị kinh tế cao, hết sức đa dạng và phong phú tạo sinh kế cho dân cư quanh vùng Vì vậy, khu vực cửa sông thường là nơi tập trung dân cư sinh sống đông đúc Với tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa diễn ra mạnh mẽ như hiện nay, lượng chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp chưa qua

xử lý hoặc xử lý chưa triệt để đổ ra sông, biển ngày càng nhiều đã tác động xấu đến môi trường nước tại khu vực này Cửa sông ven biển là khu vực rất nhạy cảm với điều kiện tự nhiên, sự lên xuống của thủy triều, ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu, nuôi trồng và khai thác thủy hải sản quá mức, chặt phá rừng bừa bãi… đã làm cho tình trạng ô nhiễm môi trường nước và suy giảm đa dạng sinh học càng trở nên nghiêm trọng

1.2 Một số nghiên cứu về chất lượng môi trường nước và đa dạng thực vật nổi khu vực cửa sông ven biển

1.2.1 Trên thế giới

Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) đã nghiên cứu về chất lượng môi trường nước trên thế giới cho thấy tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặt đang ở mức báo động tại châu Á, châu Phi và châu Mỹ La tinh đã và đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống của người dân, gây thiệt hại kinh tế cho các quốc gia Nguyên nhân là do sự gia tăng dân số và phát triển kinh tế nhanh tại châu Á, châu Phi và châu Mỹ La tinh, lượng nước thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, nông nghiệp nhiều loại chất hữu cơ phức tạp, độc hại không được xử lý thải ra các sông,

hồ, đổ ra biển ngày càng nhiều, ảnh hưởng đến các sinh vật thủy sinh và hệ sinh thái thủy vực Báo cáo cũng chỉ ra rằng, trong giai đoạn 1990 - 2010, môi trường nước của hơn 50% các dòng sông ở 3 châu lục bị ô nhiễm vi sinh vật và ô nhiễm hữu cơ Một trong những hậu quả chính của vấn đề này là hiện tượng phú dưỡng, sự dư thừa các chất dinh dưỡng trong môi trường nước sẽ thúc đẩy sự phát triển của các loài tảo,

rong, rêu, thực vật phù du trong nước, dẫn đến thiếu dưỡng khí, cạn kiệt ôxy hòa tan, giảm số lượng cá thể và các quần thể động vật [37]

Năm 2011 tác giả Samiha M Gharib của Viện Hải dương học và Thuỷ sản Quốc gia, Alexandria, Ai Cập đã công bố kết quả nghiên cứu về chất lượng môi trường nước và đa dạng TVN tại một số bãi biển của thành phố Matrouh, Ai Cập

Kết quả phân tích 50 mẫu nước được thu từ 10 bãi biển của thành phố Matrouh trong 5 mùa (từ năm 2009 đến năm 2010) cho thấy: Hàm lượng các chất dinh dưỡng

và đa dạng TVN thấp hơn so với các vùng khác dọc theo bờ biển Ai Cập Cụ thể, hàm lượng Nitrat dao động trong khoảng 0,13-5,1 μM, Nitrit từ 0,01-0,3 μM, Amoniac từ 0,18-16,83 μM, Phosphat 0,01-7,30 μM và Silicat từ 0,2-4,79 μM Đa dạng TVN gồm 203 loài thuộc bảy ngành là: Bacillariophyta, Cyanophyta, Chlorophyta, Euglenophyta, Pyrrophyta, Raphydophyta và Silicoflagellates Trong

đó, ngành Bacillariophyta và Pyrrophyta chiếm ưu thế về thành phần và mật độ loài, ngành Cyanophyta và Euglenophyta chiếm tỷ lệ thấp nhất Đa dạng TVN biến đổi theo mùa, cao nhất vào mùa hè và thấp nhất vào mùa đông Chỉ số đa dạng Shannon-Weiner đã phân loại nước biển tại Matrouh ở mức sạch đến ô nhiễm trung bình, trong khi đó chỉ số sinh học WQI đã chứng minh rằng chất lượng môi trường nước tại khu vực nghiên cứu là tốt Khi đánh giá mối tương quan giữa các thông số môi trường và chỉ số sinh học cho thấy Phosphate là yếu tố quyết định đến sự thay

đổi của chỉ số WQI (r = -0,816, p <0,001), đồng thời có thể sử dụng chỉ số WQI để đánh giá chất lượng môi trường nước và đa dạng TVN tại các bãi biển Matrouh [34]

Mới đây nhất, William Bauer đã nghiên cứu những ảnh hưởng của hoạt động nuôi tôm đến chất lượng môi trường nước và sinh vật phù du khu vực đầm phá Patos Lagoon, miền Nam Brazil (năm 2017) Nghiên cứu chỉ ra nồng độ Chlorophylla khu vực cửa sông dao động từ 1,8 đến 20 mg/l, riêng ngày đầu tiên sau khi xả thải thì nồng độ chlorophyll a tăng cao Nhiệt độ từ 20,67°C đến 30,8°C,

độ mặn từ 13,33 đến 31%o, hàm lượng DO từ 5,19 đến 11,25 mg/l, độ đục của nước

là 1,93 đến 43,83 NTU, tổng chất rắn lơ lửng (TSS) dao động từ 308,3 đến 1023,3 mg/l pH trong khoảng 7,47 đến 8,56 Nghiên cứu cũng xác định được 4 ngành sinh

vật nổi là: Chlorophyceae, Ditoms, cyanobacteria và ciliates Trong đó ngành Chlorophyceae chiếm ưu thế lớn nhất, tiếp theo là Ditome, cyanobacteria và Silic

Khu vực đầm phá Patos tiếp nhận toàn bộ nước thải từ trang trại nuôi tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei, vì vậy để so sánh sự thay đổi chất lượng môi trường nước và thành phần sinh vật nổi khu vực này người ta tiến hành thu mẫu nước trước

và sau khi trang trại xả thải 1 ngày, 5 ngày, 10 ngày, 20 ngày và 30 ngày Nghiên cứu chỉ ra, số lượng tế bào TVN tăng mạnh nhưng số lượng động vật nổi giảm sau 1 ngày xả nước thải Tuy nhiên, sau thời gian 10 ngày, 20 ngày và 30 ngày chất lượng môi trường nước và sinh vật nổi dần ổn định như trạng thái trước khi xả thải Các thông số vật lý, hóa học và sinh học đều phù hợp với các tiêu chuẩn môi trường được quy định tại điều luật môi trường của Brazil Việc quản lý nước thải từ các trang trại nuôi tôm một cách hợp lý sẽ giảm thiểu những tác động xấu tới chất lượng môi trường nước và đa dạng sinh vật nổi khu vực đầm phá Patos, Brazil [36]

1.2.2 Ở Việt Nam

Việt Nam có hệ thống sông ngòi dày đặc và hơn 3260 km đường biển thì trung bình khoảng 23 km có một cửa sông Việt Nam có 112 cửa sông, lạch đổ ra biển Từ những năm 1980 Trương Ngọc An và Hàn Ngọc Lương, Trạm nghiên cứu biển vịnh Bắc bộ (Hải Phòng) đã nghiên cứu khá đầy đủ về đa dạng TVN tại ba cửa sông: Sông Hồng (cửa Ba Lạt), sông Ninh Cơ và sông Đáy [2] Nghiên cứu đã xác định được 110 loài TVN thuộc 4 ngành là: Tảo silic, tảo giáp, tảo lam và tảo lục

Trong đó, tảo silic chiếm ưu thế hơn cả (82,63%), các ngành khác chiếm tỷ lệ thấp:

Tảo giáp là 11,8%, tảo lục là 3,48%, tảo lam là 2,09% Nếu so sánh giữa ba cửa sông thì cửa Ninh Cơ chiếm ưu thế hơn cả về thành phần và mật độ loài (106 loài), cửa sông Đáy là 99 loài, cửa Ba Lạt là 91 loài Trung bình số lượng TVN ở cửa Ninh Cơ (4300600 tế bào/l) cao gấp 3 lần cửa Ba Lạt (1327910 tế bào/l) và gấp 29 lần cửa Đáy (144177 tế bào/l) Trong nghiên cứu này chỉ ra yếu tố môi trường – Độ mặn là chỉ tiêu để đánh giá về thành phần và mật độ TVN, mùa mưa nước ngọt đổ ra biển, độ muối giảm, thành phần TVN và sinh vật lượng thấp, mùa khô nước biển lất

át, độ muối tăng, thành phần TVN và sinh vật lượng tăng cao Ngoài ra yếu tố thủy triều cũng ảnh hưởng đến mật độ loài, TVN tăng khi nước triều lên và ngược lại

Những đợt khảo sát tổng hợp vùng cửa sông ven biển Thái Bình do Vũ Trung Tạng chủ trì được triển khai từ những năm 1981-1984 với quy mô từ cửa sông Văn Úc đến cửa sông Ba Lạt tại các trạm cố định từ nơi có độ muối trên 0,1%o

trong các triền sông đến vùng biển ven bờ với độ muối 31%o, ứng với độ sâu 20 -

30 cm, bao gồm cả các đầm nuôi thủy sản ven biển [20] Nghiên cứu đã xác định được 183 loài TVN thuộc 4 ngành: Tảo lam, tảo lục, tảo silic và tảo giáp Trong đó ngành tảo silic luôn chiếm ưu thế Sự phát triển về số lượng và sinh khối TVN phụ thuộc vào các chi ưu thế, đạt giá trị cao vào mùa khô và lúc triều cường, giảm trong mùa lũ và khi nước ròng Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng mật độ TVN tăng dần từ cửa Văn Úc đến cửa Ba Lạt

Nếu như các nghiên cứu trước kia chủ yếu tập trung vào phân loại TVN thì những nghiên cứu sau này các tác giả đã tập trung vào đa dạng TVN và chất lượng môi trường nước thông qua các chỉ số vật lý, hóa học và sinh học Trong nghiên cứu

đa dạng TVN và mối quan hệ của chúng với các yếu tố môi trường vùng cửa sông ven biển Thái Bình (năm 2008) của Nguyễn Thị Hồng Hải đã công bố khu vực cửa sông Thái Bình tại hai huyện là Tiền Hải và Thái Thụy có dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ

do các hoạt động nuôi trồng thủy hải sản của người dân địa phương Giá trị độ mặn

và pH phù hợp với đời sống của sinh vật thủy sinh nhưng hàm lượng amoni, BOD5

vượt quá giới hạn chất lượng môi trường nước biển ven bờ Việt Nam (TCVN 5943:1995) Kết quả đã xác định được 87 loài TVN thuộc ba ngành: Tảo silic, tảo lam và tảo giáp, trong đó tảo silic chiếm ưu thế về số lượng loài (90%), động vật nổi

có 62 loài và nhóm loài Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng yếu tố độ mặn và độ đục tác động mạnh tới sự sinh trưởng và phát triển của các loài sinh vật nổi [11]

Để góp phần phục vụ cho công tác quản lý môi trường biển Việt Nam, Phạm Thị Minh Hạnh đã công bố nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của chất lượng môi trường nước đến quần xã thực vật phù du vùng biển ven bờ miền Trung, bao gồm các khu vực:

Đèo Ngang, Đồng Hới, Cồn Cỏ, Thuận An, Đà Nẵng, Dung Quất, Sa Huỳnh, Quy

Nhơn, giai đoạn 2006 - 2010 Từ các thông số chỉ tiêu vật lý, hóa học và sinh học như: Nhiệt độ, DO, độ mặn, pH, TSS, các chất dinh dưỡng nitơ, phốt pho, tổng coliform và một số kim loại nặng như Cu, Pb, Zn, Cd, Hg, As đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN10:2008/BTNMT nhưng các chỉ số COD, nồng độ dầu trong nước biển đã vượt quá giới hạn cho phép Nghiên cứu đã phân loại được 144 loài TVN thuộc ba ngành: Tảo lam, tảo giáp và tảo silic, trong đó tảo silic chiếm ưu thế về

số lượng và mật độ loài, số lượng loài tại các điểm đo chênh lệch không nhiều, nhiều nhất ở Đồng Hới và Cồn Cỏ (103 loài) và thấp nhất tại Dung Quất (95 loài) Độ phong phú loài mùa mưa cao hơn mùa khô Mật độ tảo biến đổi tương đối rộng từ 0-13,776 tế bào/lít Thông qua các chỉ số về đa dạng sinh học đã phản ánh được chất lượng môi trường nước tại các cửa sông ven biển miền Trung đang bị ô nhiễm [10]

Sau đó, Nguyễn Thị Thu Hè (2012) đã đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nước và đa dạng sinh vật nổi vùng cửa sông Văn Úc Kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng môi trường nước bị ô nhiễm từ mức trung bình đến ô nhiễm nặng Chỉ tiêu COD và độ đục tại một số vị trí đã vượt quá giới hạn cho phép của QCVN10:2008/BTNMT, riêng hàm lượng NH4+ bị vượt quá giới hạn cho phép từ 2-

7 lần Thành phần sinh vật nổi: Xác định được 64 loài TVN, 24 loài động vật nổi, qua đó cho thấy đa dạng sinh vật nổi (Plankton) vùng cửa sông Văn Úc thấp và có chiều hướng giảm [13] Nguyễn Thị Thu Hè đồng nhất quan điểm với Nguyễn Thị Hồng Hải (2008) [11] là độ đục và độ mặn là hai yếu tố có tác động mạnh nhất đến

sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật nổi

Cùng năm đó, trong nghiên cứu của Nguyễn Thị Hằng về chất lượng môi trường nước và đa dạng sinh vật nổi tại cửa sông Thuận An - tỉnh Thừa Thiên Huế cho thấy chất lượng môi trường nước tại cửa sông Thuận An đang bị nhiễm hữu cơ

Mặc dù các chỉ tiêu: pH, nhiệt độ, độ đục, DO, NO3- không vượt quá giới hạn cho phép và phù hợp với đời sống sinh vật thủy sinh Nhưng hàm lượng COD vượt quá giới hạn của QCVN08:2010 và QCVN10:2010/BTNMT Đa dạng sinh vật nổi tại cửa Thuận An ở mức trung bình đến kém với 25 loài động vật nổi và 54 loài TVN thuộc ba ngành: Tảo lam, tảo silic, tảo giáp Trong đó tảo silic là nhóm loài chiếm

ưu thế Nói chung, mức độ đa dạng của khu hệ thực vật và động vật ở đây khá thấp

và đang có xu hướng bị mất dần đi Nguyên nhân chủ yếu do các hoạt động như:

nuôi trồng, đánh bắt thủy hải sản, nước thải sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp Từ những đánh giá tác động tiêu cực và tích cực của con người đến hệ sinh thái cửa sông, họ đã đề xuất một số biện pháp bảo vệ và phát triển bền vững vùng cửa sông Thuận An, tỉnh Thừa Thiên Huế [12]

Từ năm 2011 đến năm 2015, Nguyễn Thị Thu đã tiến hành nghiên cứu đánh giá chất lượng môi trường nước và đa dạng TVN tại cửa Soài Rạp (Sông Đồng Nai)

và cửa Cổ Chiên (Sông Tiền Giang) cho thấy: Các thông số thủy lý hóa tương đối

ổn định và đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN10:2008/BTNMT trừ hàm lượng NH4+ vượt quá giới hạn cho phép từ 1,5-5 lần Đa dạng TVN tại khu vực nghiên cứu ở mức trung bình, với 61 loài TVN thuộc ba ngành là tảo lam, tảo giáp

và tảo silic, trong đó tảo silic chiếm ưu thế về thành phần và mật độ loài Thông qua đánh giá dựa trên chỉ số đa dạng sinh học H’ cho thấy tại hai cửa sông không có dấu hiệu ô nhiễm [22]

Mới đây nhất, Lê Thu Hà và cộng sự đã công bố kết quả nghiên cứu về đánh giá chất lượng môi trường nước và đa dạng TVN ở một số cửa sông Việt Nam (năm 2016) Khu vực nghiên cứu rất rộng trải dài từ miền Bắc vào miền Nam bao gồm:

cửa sông Văn Úc (sông Thái Bình), cửa Ba Lạt (sông Đáy), cửa Thuận An (sông Hương), cửa Đại (sông Vũ Gia – Thu Bồn), cửa Soài Rạp (sông Đồng Nai), cửa Cổ Chiên (sông Tiền) và cửa Định An (sông Hậu) trong thời gian từ năm 2011-2015

Kết quả nghiên cứu cho thấy, hầu hết các thông số thủy lý hóa đều nằm trong giới hạn cho phép và phù hợp với đời sống của sinh vật thủy sinh, ngoại trừ chỉ số DO

và COD đã vượt quá giới hạn cho phép QCVN10:2008/BTNMT Nồng độ muối ở các cửa sông miền Trung và miền Nam cao hơn miền Bắc Với 5 ngành TVN được tìm thấy là tảo Bacillariophyta, Chlorophyta, Cyanobacteriophyta, Pyrrophyta, Dinophyta Số lượng loài tảo cao nhất ở cửa Đại (72 loài), thấp nhất tại cửa Định

An (28 loài) nhưng mật độ TVN cao nhất tại cửa Soài Rạp, thấp nhất tại cửa Văn

Úc Đặc biệt, cửa Văn Úc và cửa Ba Lạt có số lượng loài TVN cao (64 và 66 loài)

nhưng mật độ tế bào thấp (<15.000 tế bào/lít), cửa Soài Rạp và Cổ Chiên ngược lại

Yếu tố dinh dưỡng nitơ quyết định đến sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật thủy sinh [32]

Tại Việt Nam, những nghiên cứu trên đã phản ánh được chất lượng môi trường nước và đa dạng TVN khu vực cửa sông ven biển Việt Nam đang bị ô nhiễm Thành phần loài TVN rất đa dạng và phong phú nhưng chủ yếu thuộc ba ngành chính là tảo silic, tảo lam và tảo giáp Tuy nhiên, đa dạng TVN đang có xu hướng giảm dần theo thời gian Tại cửa Ba Lạt, theo kết quả nghiên cứu của Trương Ngọc An (1980) đã xác định 91 loài TVN [2] nhưng đến năm 2016 số lượng TVN

đã giảm xuống còn 66 loài [32] Hay tại cửa sông Văn Úc (1981) xác định được 183 loài TVN [20] đến năm 2016 số lượng loài TVN đã giảm còn 64 loài [32] Tại cửa sông miền Trung (cửa Thuận An) trung bình hàm lượng COD giai đoạn 2006-2010 trong khoảng 1,54-6,94 mg/l [12], nhưng giai đoạn 2012-2015 thì hàm lượng COD

đã tăng lên là 16,43-78,53 mg/l [32] Qua đó cho thấy, yếu tố môi trường đã ảnh hưởng không nhỏ tới đời sống của sinh vật thủy sinh Sự thay đổi chất lượng môi trường nước sẽ làm biến động thành phần và mật độ TVN

1.3 Tổng quan về khu vực đất ngập nước Đồng Rui 1.3.1 Đặc điểm tự nhiên

1.3.1.1 Vị trí địa lý

Khu vực ĐNN Đồng Rui thuộc xã Đồng Rui, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh Đồng Rui là một xã đảo, nằm kẹp giữa hai con sông là sông Voi Lớn và sông Ba Chẽ Trung tâm của xã cách huyện lỵ 23 km về phía Nam Đồng Rui nằm trong vùng bồi tụ ven biển bị ngăn cách bởi đồi núi chạy sát biển, có địa hình thấp thoải dần ra biển, thường có độ cao từ 1,5 - 3 m [5] Xã Đồng Rui có tọa độ địa lý từ: 21o11’ – 21o33’ vĩ độ Bắc và 107o13’ - 107o32’ kinh độ Đông

Phía Bắc giáp huyện Đình Lập (tỉnh Lạng Sơn) và huyện Bình Liêu (tỉnh Quảng Ninh)

Phía Đông giáp huyện Đầm Hà, tỉnh Quảng Ninh

Phía Tây giáp huyện Ba Chẽ và thị xã Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh

Phía Nam giáp huyện Vân Đồn, tỉnh Quảng Ninh

1.3.1.2 Nhiệt độ

Khí hậu ở Đồng Rui thuộc khí hậu nhiệt đới - gió mùa Mùa hè nóng và ẩm, kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, nhiệt độ không khí trung bình dao động từ 27°C - 29°C, nhiệt độ cao tuyệt đối có thể lên đến 38°C Mùa đông khô và lạnh, kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, do ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc nên mùa đông nhiệt độ trung bình dao động từ 14,7°C - 16,7°C, nhiều ngày nhiệt độ giảm thấp <

10°C Nhiệt độ thấp tuyệt đối đo được tại trạm khí tượng thủy văn huyện Tiên Yên

là 6,6°C [7] Với mùa đông lạnh, có sương mù dày đặc đã ảnh hưởng đến hoạt động

đi lại của tàu thuyền trên sông biển Theo kết quả khảo sát của Đinh Hồng Duyên (2014) về diễn biến của các yếu tố khí tượng từ năm 2000-2012 so với trung bình năm trước kia (1980 - 1999) thấy rằng: Nhiệt độ trung bình năm từ 2000 - 2012 phần lớn có xu hướng tăng cao những giai đoạn trước (1980 - 1999) Sự gia tăng nhiệt độ trung bình năm dao động từ 0,3oC (năm 2002, 2005) đến 0,8oC (năm 2008) [8]

Qua bảng 1.2 cho thấy, nhiệt độ trung bình năm (từ năm 2005 đến 2014)

khu vực Đồng Rui khoảng 22.8ºC Đây là điều kiện nhiệt độ khá thuận lợi để phát

triển ngành nông - lâm - ngư nghiệp

[8] Theo kết quả quan trắc của trạm khí tượng huyện Tiên Yên, tổng lượng mưa

trung bình đo được từ năm 2005 đến 2014 khoảng là 2196.29 mm (Bảng 1.2) Do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu nên nhiệt độ khu vực Đồng Rui đang có xu hướng tăng, nhưng lượng mưa lại giảm Độ ẩm không khí trung bình giai đoạn từ

năm 2005 đến 2014 là 86% Trong đó, tháng có độ ẩm cao nhất (tháng 3 và tháng 4)

là 89,1%-89,3%, tháng có độ ẩm thấp nhất (tháng 11 và tháng 12) là 79,6%-83,7%

Bảng 1.2 Nhiệt độ, độ ẩm và lượng mưa trung bình các tháng trong năm

(Giai đoạn từ năm 2005 đến 2014)

Tháng Nhiệt độ ( o C) Lượng mưa (mm) Độ ẩm (%)

Sông Ba Chẽ dài 80km, bắt nguồn từ độ cao 275 m, lòng sông hẹp và lưu lượng nước không đáng kể, đổ ra khu vực cửa biển thuộc vùng đất phía Tây Nam xã Đồng Rui Chế độ thuỷ văn có sự chênh lệch lớn trong năm Về mùa đông (mùa khô) mực

nước ở các sông thường thấp, lưu lượng nước nhỏ, nước mặn xâm nhập Ngược lại, vào mùa mưa thường có lũ đơn, lên nhanh và rút cũng nhanh Do địa hình dốc về phía Nam nên tạo ra nhiều khe suối nhỏ, chia cắt thành nhiều khu vực, đặc trưng của các suối này là có độ dốc từ 4 - 6%, thoát nước nhanh nhưng vì lòng sông suối hẹp nên sau những trận mưa lớn thường gây ngập lụt ở một số nơi, gây đục nguồn nước do xói mòn, rửa trôi mạnh Lớp thực vật che phủ chiếm tỷ lệ thấp ở các lưu vực nên thường hay bị xói lở, bào mòn và rửa trôi làm tăng lượng phù sa và đất đá trôi xuống khi có lũ lớn do vậy nhiều nơi sông suối bị bồi lấp rất nhanh, nhất là ở những vùng có các hoạt động khai khoáng [7]

1.3.1.5 Chế độ hải văn

Khu vực Đồng Rui có chế độ nhật triều thuần nhất tức là trong một ngày có một lần nước lớn và một lần nước ròng Về mùa hè nước thường lên vào buổi chiều, mùa đông nước thường lên vào buổi sáng Các đỉnh chiều (nước lớn) thường cách nhau 25 giờ Số ngày có một lần nước lên và một lần nước xuống chiếm 85 - 90%

trong tháng (trên 25 ngày) Thuỷ triều ở mạnh nhất vào các tháng 1, 6, 7 và 12

Trong những tháng này mực nước thực tế lên đến hơn 4m Thuỷ triều yếu nhất vào các tháng 3, 4, 8 và 11 Số ngày trong năm có mực nước cao trên 3,5 m là trên 100 ngày [5, 7]

1.3.1.6 Chế độ sóng

Vùng biển Tiên Yên được che chắn bởi các hòn đảo ở phía Đông - Đông Nam nên sóng gió không lớn như vùng biển Trung Bộ Do vậy, khu vực này ít có những

biến động thời tiết lớn và nguy hiểm như bão, sóng không cao như ở ngoài khơi

Mùa đông: hướng sóng chủ yếu là hướng Bắc với tần suất khoảng 30 - 38%

Độ cao của sóng cao nhất chỉ ở mức 0,5 - 0,7m với tần suất rất thấp, xuất hiện vào tháng 12 Tần suất sóng lặng và sóng lăn tăn chiếm tới 97 - 99%

Mùa hè: hướng sóng chủ yếu là Đông Nam với tần suất khoảng 20 - 40%, lặng sóng và sóng lăn tăn chiếm 88 - 94% Cấp độ cao sóng từ 0,25 - 0,5m chiếm 4

- 9% Cấp độ cao của sóng, cao nhất lên đến 2,0 - 2,5m vào tháng 7 và tháng 8 do

ảnh hưởng trực tiếp của bão gây ra, đôi khi có thể gây thiệt tới nuôi trồng hải sản của khu vực này [5, 7]

1.3.2 Dân cư

Toàn xã Đồng Rui có khoảng 554 hộ với 2198 khẩu thuộc 4 thôn là: Thôn Thượng, thôn Trung, thôn Hạ và thôn Bốn Xã có rất ít dân bản địa mà chủ yếu là dân di cư từ huyện Tiên Lãng (Hải Phòng) từ những năm 1978, 1990, 1996 trong các chương trình kinh tế mới của nhà nước và dân tộc thiểu số Cư dân sinh sống tại huyện Tiên Yên thuộc 13 dân tộc, đông nhất là người Việt (dân tộc Kinh) chiếm 59%; Dao 19%; Tày 13,8%; Sán Chỉ 8,4%; Sán Dìu 3,8% còn lại là người các dân tộc khác: Nùng, Hoa, Thái, Xã Đồng Rui hiện có 5 dân tộc sinh sống gồm: Kinh, Tày, Dao, Sán Chỉ và Hoa Trong đó số người dân tộc kinh chiếm 85,3% và đông bào thiểu số chiếm khoảng 14,7% Dân cư sống tập trung ở vùng ven biển, cuộc sống chủ yếu dựa vào nông nghiệp (trồng lúa, hoa màu và chăn nuôi) và khai thác thuỷ sản tự do ở RNM [6]

1.3.3 Kinh tế - xã hội

Người dân xã Đồng Rui hoạt động sản xuất trong ngành nông - lâm - ngư nghiệp

là chủ yếu, bao gồm: Trồng lúa, hoa màu, chăn nuôi và đánh bắt thuỷ hải sản

Bảng 1.3: Cơ cấu ngành nghề tại xã Đồng Rui năm 2016

Ngành nghề Xã Đồng Rui Thôn Bốn Thượng Thôn Trung Thôn Thôn Hạ

Trong đó, hoạt động đánh bắt và nuôi trồng thủy hải sản là trọng tâm (chiếm 80% cơ cấu ngành) Toàn xã có khoảng 554 hộ, có 446 hộ làm nông nghiệp, 507 hộ khai thác thủy sản tự do, một số hộ làm dịch vụ, buôn bán và đi làm ăn xa Riêng

thôn Bốn 100% số hộ (117 hộ) sản xuất nông nghiệp

1.3.3.1 Hoạt động sản xuất nông nghiệp

Xã Đồng Rui tập trung sản xuất trong ngành nông nghiệp với nghề trồng lúa,

2 vụ/năm là vụ chiêm và vụ mùa Vụ chiêm từ tháng 2 đến tháng 5, vụ mùa từ tháng

7 đến tháng 11 Diện tích sản xuất nông nghiệp là 410,9 ha (Bảng 1.4)

Bảng 1.4: Tình hình sản xuất nông – ngư nghiệp tại Đồng Rui năm 2016

giá trị ước đạt

Trồng trọt

Cây lương thực 332,7 ha Lúa: 1.397 tấn, Ngô:35,2 tấn

Cây khoai lang 43,2 ha 410,8 tấn

Cây lạc 11 ha 30,8 tấn

Rau các loại 24 ha 592,5 tấn

Chăn nuôi

Trâu, bò 198 con

Chăn nuôi: 12,9 tỷ đồng Lợn 2.700 con

Gia cầm 32.100 con

Thủy sản

Khai thác

Cá: 50 tấn

Tổng giá trị khai thác thủy sản: 432 tấn Tôm: 32 tấn

Thủy sản khác: 350 tấn

Nuôi trồng

Cá: 61 ha Cá: 27 tấn

Tôm: 102 ha Tôm: 40 tấn, loại khác: 2tấn

(Nguồn: UBND xã Đồng Rui năm 2016 [29])

Trong đó, diện tích đất trồng lúa và ngô chiếm nhiều nhất là 332,7 ha, đây là hai loại cây lương thực chủ lực của toàn xã, nó không chỉ là nguồn cung cấp lương

thực cho người và động vật mà còn đem lại giá trị kinh tế cao cho người dân địa phương Bên cạnh đó, xã cũng tập trung sản xuất cây rau, hoa màu và cây ăn quả như: cây khoai lang, đậu, lạc, rau cải, hồng,… với tổng giá trị từ ngành trồng trọt ước đạt 13,7 tỷ đồng/năm Nhằm không ngừng nâng cao đời sống nhân dân, xã Đồng Rui còn chú trọng đầu tư vào chăn nuôi gia súc, gia cầm với năng suất khá cao từ: đàn trâu (188 con), đàn bò (10 con), đàn lợn (2.700 con), đàn gia cầm (32.100 con), đã đem lại giá trị sản xuất ngành chăn nuôi ước đạt 12,9 tỷ đồng/năm [29]

1.3.3.2 Hoạt động sản xuất ngư nghiệp

Đồng rui là một xã đảo với hệ sinh thái RNM hết sức đa dạng và phong phú, bao quanh đảo là hai con sông Voi Lớn, sông Ba Chẽ và nằm ngay vị trí cửa sông ven biển đã tạo ra tiềm năng kinh tế rất tốt cho người dân địa phương như: Nuôi trồng và đánh bắt thủy hải sản Với hình thức nuôi trồng chủ là quảng canh cải tiến và bán thâm canh đã đem lại tổng sản lượng ngành thủy sản của toàn xã ước đạt trên: 500 tấn vào năm 2016 (Bảng 1.4) [29] Tuy nhiên sự phát triển nghề khai thác và nuôi trồng thuỷ sản chưa thực sự ổn định, mang tính tự phát cao và đang phải đối mặt với rất nhiều khó khăn Cơ sở hạ tầng và dịch vụ cho nghề nuôi trồng thuỷ sản còn thiếu đồng bộ, thiếu sự phối hợp các phương tiện đánh bắt, con giống, thức ăn, thị trường, bảo vệ môi trường,….Trước đây, một số diện tích rừng tự nhiên được huyện giao cho các hộ cá nhân chuyển đổi thành các đầm nuôi tôm còn một số khu vực đã được người dân tự ý chặt RNM để cải tạo thành đất canh tác, đắp đầm nuôi thủy hải sản, còn lại là bãi sú, vẹt, cồn cát và bãi bùn ven biển bị ngập nước thủy triều Nhưng sau một thời gian, tôm bị chết hàng loạt, diện tích ao đầm bị bỏ hoang khoảng 400 -

500 ha gây lãng phí, ảnh hưởng xấu tới môi trường và mất cân bằng hệ sinh thái [6]

1.3.3.3 Hoạt động sản xuất lâm nghiệp

RNM xã Đồng Rui trước kia có tổng diện tích khoảng 3.000 ha, đây được coi

là hệ sinh thái RNM điển hình của khu vực phía bắc Việt Nam Với chất lượng rừng tốt, phong phú về số lượng loài cây, là cư trú các loài hải sản và động vật đã đem lại nguồn thu nhập tốt cho người dân địa phương Bao gồm các loài cây sú, vẹt, đước,

mắm, trang, và các loài động vật như chim, cò, sáo, cu gáy, kỳ đà, rái cá, cầy, cá, tôm, sá sùng, bông thùa,… Hệ thực vật có 355 loài cây, nhóm cây làm thuốc gồm

171 loài, nhóm cây lấy gỗ gồm 12 loài chủ yếu là các loài cây gỗ trong RNM, rừng trồng trên cát ven biển và các cây gỗ rải rác trên bờ ít nhiều chịu ảnh hưởng của thủy triều Với vai trò chính là chắn sóng, tạo bãi bồi lấn biển,… Một số loại cây khác khai thác để làm thức ăn gia súc, thức ăn cho người, nguyên liệu giấy sợi, tinh dầu, nhựa,…Đây là điều kiện để phát triển thành các vùng gỗ công nghiệp, vùng cây đặc sản, cây ăn quả có quy mô lớn [7] Nhận thấy vai trò của RNM đối với môi trường và đời sống con người, trong những năm qua công tác quản lý RNM đã có bước tiến triển đáng kể Tình trạng đắp đầm nuôi tôm, chặt phá rừng làm củi đun, đẽo vỏ cây để nhuộm lưới chài đã chấm dứt hoàn toàn, diện tích RNM và rừng trồng mới của xã đã được bảo vệ và quản lý tốt Môi trường được cải thiện, các nguồn lợi thủy hải sản trước kia đang đứng trước bờ vực bị cạn kiệt thì nay dần dần được phục hồi, từ đó đời sống người dân được cải thiện

1.3.4 Một số nghiên cứu tại khu vực ĐNN Đồng Rui

Khu vực ĐNN Đồng Rui có độ đa dạng sinh học cao, với hệ sinh thái RNM rất đa dạng và phong phú Trong nghiên cứu về hệ sinh thái RNM của Lưu Thị Bình (năm 2007) tại xã Đồng Rui đã xác định được tổng diện tích rừng và đất lâm nghiệp

là 433.224 ha, gồm 3 loại: Rừng sản xuất (216.888 ha), rừng phòng hộ (187.275 ha)

và rừng đặc dụng (29.061 ha) Tổng diện tích RNM là 18.645,88 ha (gồm 13.637,6

ha hỗn giao và 6.008,28 ha thuần loài, rừng tự nhiên chiếm 92,2%, rừng trồng chỉ chiếm 1,8%) RNM là một loại rừng đặt biệt ở vùng cửa sông ven biển của các nước nhiệt đới có vai trò cung cấp gỗ, chất đốt (cây đước, vẹt,…), cung cấp tanin chiết từ

vỏ của cây đước, vẹt,…có chất lượng tốt, cung cấp thức ăn, thuốc chữa bệnh cho con người Ngoài ra RNM còn có tác dụng điều hoà khí hậu, bảo vệ môi trường, hạn chế xói mòn,…[5] Tuy nhiên, hệ sinh thái RNM Đồng Rui đang bị suy giảm nghiêm trọng do hoạt động chặt rừng lấy củi đun, đẽo vỏ cây nhuộm chài lưới, đắp đầm nuôi tôm, gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường và đa dạng hệ sinh thái nơi đây Từ đó, họ đã đề xuất giải pháp bảo vệ RNM dựa vào cộng đồng

Đứng trước thực trạng diện tích rừng bị suy giảm về số lượng và chất lượng, Tổng cục Môi trường (năm 2007) đã nghiên cứu về các hệ sinh thái bị suy thoái ở Việt Nam Trong đó có 12 hệ sinh thái bị suy thoái nghiêm trọng nhất, bao gồm cả

hệ sinh thái RNM vùng cửa sông Tiên Yên - Ba Chẽ (huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh) RNM ở các xã Hải Lạng, Đồng Rui trước đây có tổng diện tích khoảng 6000

ha, chất lượng rừng tốt, phong phú về số lượng loài cây, là nơi cư trú của các loài sinh vật thủy sinh, có giá trị kinh tế cao đã đem lại nguồn lợi và sinh kế cho người dân địa phương Tuy nhiên do quá trình khai thác chặt phá rừng bừa bãi, khai thác các nguồn lợi hải sản không được kiểm soát đã làm cho RNM ở đây bị suy thoái nghiêm trọng cả về diện tích (50% - 60%) và chất lượng [6]

Gần đây, năm 2015, Nguyễn Văn Cường đã công bố kết quả đánh giá tính đa dạng sinh học thực vật hệ sinh thái RNM huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh Hệ thực vật vùng ngập mặn Tiên Yên có 386 loài thuộc 271 chi và 91 họ thực vật bậc cao có mạch Hệ thực vật chứa đựng nhiều giá trị tài nguyên thực vật cho đời sống

xã hội và chức năng sinh thái môi trường Xác định có 355 loài cây có giá trị sử dụng chiếm 91,96% tổng số loài của hệ thực vật Tiềm năng lớn nhất là các loài làm thuốc chữa bệnh, các loài thức ăn cho người và gia súc và các loài cây có chức năng chắn sóng, chống xói lở và giảm thiểu tai biến vùng bờ Nhiều loài thực vật tạo cảnh quan thiên nhiên đẹp, là tiềm năng cho phát triển du lịch sinh thái Từ đó, tác giả đã

đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng sinh học thực vật tập trung vào công tác giáo dục tuyên truyền, phát triển kinh tế, quy hoạch môi trường, giám sát môi trường, hoạt động nghiên cứu khoa học, tăng cường công tác quản lý bảo vệ rừng [7] Bên cạnh những nghiên cứu về thực vật RNM, Nguyễn Tài Tuệ và cộng sự (2016) đã nghiên cứu về

loài Sá sùng (Sipuculus nudus) đây là nguồn lợi thủy hải sản có giá trị kinh tế cao tại

khu vực ĐNN Đồng Rui, Quảng Ninh Nghiên cứu chỉ ra rằng Sá sùng sinh sống chủ yếu tại các bãi triều xung quanh RNM có thành phần trầm tích cát chiếm tỷ lệ cao (khoảng 82,47%) Nguồn gốc thức ăn của chúng rất đa dạng gồm thực vật phù du, vi tảo bám đáy, trầm tích và lá cây ngập mặn [23]

Nghiên cứu về hiện trạng môi trường nước biển ven bờ tỉnh Quảng Ninh do Trung tâm Quan trắc và Phân tích Môi trường tỉnh thực hiện năm 2011, cho thấy chất lượng môi trường nước biển ven bờ tỉnh Quảng Ninh đang bị ô nhiễm hữu cơ

Tại khu vực bãi tắm và bến cảng, các chỉ số như: pH, DO, TSS và Coliform vẫn nằm trong giới hạn cho phép của QCVN10:2008/BTNMT, nhưng hàm lượng dầu

mỡ khu vực bến cảng đã vượt quá giới hạn 1,56 lần Tại khu vực cửa sông ven biển tỉnh Quảng Ninh, pH dao động trong khoảng 7,31 - 8,24 vẫn nằm trong giới hạn cho phép QCVN10:2008/BTNMT nhưng hàm lượng TSS vượt quá giới hạn từ 1,34 - 2,82 lần, riêng xã Đồng Rui hàm lượng TSS là 98 mg/l đã vượt quá giới hạn cho phép 1,96 lần Hàm lượng amoni (NH4+) dao động: 0,07 - 0,29 mg/l, COD từ 14 -

33 mg O2/l và các nhóm kim loại (Cu, Zn, Mn) đều vượt quá giới hạn cho phép

Cho thấy chất lượng môi trường nước biển ven bờ tỉnh Quảng Ninh đang có dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng Các nguồn gây ô nhiễm nước chủ yếu do hoạt động tàu thuyền, sản xuất công - nông nghiệp và nuôi trồng thủy hải sản đã tác động đến hệ sinh thái ven bờ và sức khỏe con người, đòi hỏi tăng cường công tác kiểm soát và xử lý các nguồn ô nhiễm trong hoạt động sản xuất công - nông nghiệp

và nước thải sinh hoạt trước khi thải ra môi trường [38]

Sau đó, Đinh Hồng Duyên và cộng sự đã công bố kết quả nghiên cứu hiện trạng môi trường đất, nước, không khí thuộc huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh năm

2014 Nghiên cứu đã xác định được 128 loài TVN thuộc 3 ngành: Tảo lam, tảo giáp

và tảo silic Trong đó, Cửa sông Tiên Yên có 69 loài TVN, thuộc 3 ngành tảo gồm ngành; Tảo lam (Cyanophyta) 2 loài, tảo silic (Bacillariophyta) 59 loài và tảo giáp (Pyrrophyta) 8 loài Chất lượng môi trường đất, nước, không khí đều bị ô nhiễm

Trong đó, nước mặt phục vụ cấp nước sinh hoạt và nuôi trồng thủy sản, nước biển ven bờ bị ô nhiễm do các chỉ số COD, TSS và BOD5 đã vượt quá giới hạn cho phép của QCVN08:2008/BTNMT và QCVN10:2008/BTNMT Đặc biệt khu vực ven biển có hiện tượng nhiễm dầu do các phương tiện tàu thuyền đi lại lớn Nước thải sinh hoạt bị nhiễm BOD5 và TSS do toàn bộ nước thải sinh hoạt đổ ra đồng ruộng, chảy tràn bề mặt và hệ thống khe suối gây ô nhiễm môi trường nước Nước thải

công nghiệp bị ô nhiễm dầu, TSS, Fe, do trên địa bàn huyện Tiên Yên có 165 cơ sở sản xuất khai thác các hoạt động trong lĩnh vực công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, với lượng chất thải lớn đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường Tại khu vực rác thải sinh hoạt các chỉ số TSS, BOD5, COD, As, Cd, Pb, Fe, tổng P, tổng N đều vượt mức so với QCVN10:2008/BTNMT Qua đó cho thấy, việc xử lý rác thải công nghiệp từ các cơ sở sản xuất chưa đạt tiêu chuẩn, rác thải sinh hoạt chưa được thu gom và xử lý triệt để (75% rác thải được xử lý tập trung), tình trạng chặt phá rừng, khai thác gỗ, củi, vẫn diễn ra đã ảnh hưởng không nhỏ tới môi trường, đa dạng sinh học và con người [8]

Các nghiên cứu trên đã đánh giá được mức độ đa dạng hệ sinh thái RNM Đồng Rui rất cao, đây là nơi cư trú, kiếm ăn, sinh sản của nhiều loại động - thực vật Tuy nhiên, sự tác động của con người tới môi trường đã làm suy giảm đa dạng

hệ sinh thái RNM và gây ô nhiễm môi trường nước Nghiên cứu về hiện trạng môi trường trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh cho thấy đang bị ô nhiễm, đặc biệt ô nhiễm chì

và dầu, song những nghiên cứu cụ thể về mối quan hệ giữa chất lượng môi trường nước và đa dạng TVN tại khu vực ĐNN Đồng Rui còn chưa được đề cập nhiều

Chính vì vậy, cần có thêm những đánh giá về chất lượng môi trường nước và đa dạng TVN tại khu vực này nhằm cung cấp dữ liệu để làm cơ sở đề xuất một số biện pháp quản lý và khai thác hệ sinh thái ĐNN Đồng Rui một cách hợp lý

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Đề tài tập trung nghiên cứu về chất lượng môi trường nước và đa dạng TVN tại khu vực ĐNN Đồng Rui, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh

2.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

- Quá trình nghiên cứu được thực hiện: Từ tháng 11/2016 đến tháng 12/2017

- Thời gian thu mẫu: Các mẫu nước và mẫu TVN thu một đợt vào tháng 11/2016, tại 23 điểm trên sông Voi Lớn và sông Ba Chẽ xung quanh khu vực xã Đồng Rui, Huyện Tiên Yên, Tỉnh Quảng Ninh với diện tích 49,29 km² (Hình 2.1):

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí lấy mẫu tại khu vực ĐNN Đồng Rui

Tọa độ địa lý tại các điểm thu mẫu được thể hiện ở bảng 2.1 như sau:

Bảng 2.1: Tọa độ địa lý các điểm thu mẫu

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Xác định các thông số vật lý, hóa học của khu vực ĐNN Đồng Rui, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh để đánh giá chất lượng môi trường nước

+ Thông số thủy lý: Nhiệt độ nước, độ muối, TSS, pH, DO

+ Thông số thủy hóa: COD, PO43-, NO3-, NH4+

- Xác định thành phần và mật độ TVN

- Xác định các chỉ số đa dạng sinh học từ các số liệu về thành phần và mật độ TVN

và đánh giá chất lượng môi trường nước thông qua các chỉ số đa dạng sinh học

- Phân tích mối tương quan giữa các thông số thủy lý hóa và các chỉ số sinh học để đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thông số môi trường tới quần xã TVN

2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp kế thừa

Thu thập các tài liệu trong các bài báo khoa học, luận văn và số liệu của địa phương và các cơ quan nghiên cứu từ trước tới nay Trên cơ sở đó tiến hành so sánh kết quả thu được với các kết quả nghiên cứu trước đó để đánh giá về chất lượng môi trường nước và đa dạng TVN tại khu vực nghiên nghiên cứu

2.4.2 Phương pháp thu mẫu ngoài thư ̣c đi ̣a

2.4.2.1 Phương pháp thu mẫu nước: Mẫu nước được lấy ở độ sâu cách mặt nước

20 - 30 cm, đựng trong chai nhựa PE dung tích 500 ml và bảo quản ở nhiệt độ 4oC

và chuyển về phòng thí nghiệm Sinh thái học và Sinh học môi trường khoa Sinh học

trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội để phân tích

2.4.2.2 Phương pháp thu mẫu thực vật nổi: TVN được thu bằng lưới Juday

No.64, đường kính miệng lưới 25cm, chiều dài lưới 1m

* Thu mẫu định tính: Dùng lưới Juday No.64 chao đi chao lại nhiều lần trên mặt

nước để thu được nhiều TVN nhất Sau đó, cố định ngay mẫu bằng Formon 4% tại

địa điểm lấy mẫu

* Thu mẫu định lượng: Lọc 20 lít nước mẫu qua lưới lọc sau đó cố định mẫu bằng

Formon 4% tại điểm lấy mẫu

2.4.3 Phương pháp phân tích mẫu

2.4.3.1 Phân tích các thông số thủy lý hóa

* Các thông số thủy, lý, hóa: Nhiệt độ, pH, độ muối, DO được xác định ngay tại

hiện trường bằng máy TOA (Nhật) Các thông số khác được phân tích tại Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

* Các thông số PO 4 3- , NO 3 - , NH 4 + : được xác định bằng test so màu Sera (Đức)

* Thông số TSS: được phân tích bằng phương pháp xác định khối lượng Lọc 40ml

nước ở các mẫu qua giấy lọc sau đó sấy khô giấy lọc rồi đem cân giấy bằng cân phân tích (cân 3 lần) Xác định sự chênh lệch khối lượng giấy trước và sau khi lọc mẫu

* Thông số COD: được phân tích bằng phương pháp chuẩn độ sử dụng chất oxi hóa

là Kali pemanganat

Hóa chất sử dụng để phân tích chỉ số COD: KMnO4 0,01M; C2H2O4 0,01M; H2SO4 đặc

- Cách xác định: Cho 50ml nước mẫu cần xác định vào bình tam giác 250ml Thêm

5ml H2SO4 đặc và 10ml KMnO4 0,01M, dung dịch chuyển sang màu hồng tím, đun trên bếp điện và để sôi 10 phút Lấy bình ra khỏi bếp điện, nhanh chóng cho thêm vào đó 10ml C2H2O4 0,01M, lắc đều chuẩn độ ngược lượng axit dư bằng KMnO4

đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng nhạt (bền 10s) thì dừng chuẩn độ Thể tích KMnO4 0,01M đã dùng là V1 Tiến hành tương tự với mẫu trắng: Thay thế mẫu nước bằng nước cất, thể tích KMnO4 0,01M đã dùng là V2

- Công thức tính COD:

COD= (V1−V2).CMKMnO4.1000.8

VTrong đó: V1: Thể tích KMnO4 0,01M dùng để chuẩn độ mẫu nước

V2:Thể tích KMnO4 0,01M dùng để chuẩn độ mẫu nước cất

CM KMnO4: Nồng độ mol/l của dung dịch KMnO4 dùng để chuẩn độ V: Thể tích nước dùng để chuẩn độ

1000: Hệ số chuyển đổi sang lít

8: Đương lượng gam của Oxi

2.4.3.2 Phương pháp phân tích mẫu thực vật nổi

* Xác định thành phần loài thực vật nổi

Sau khi thu mẫu định tính đem quan sát và chụp ảnh dưới kính hiển vi quang học có độ phóng đại 100 - 1000 lần tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Thực vật, Khoa Sinh học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Trước khi phân tích mẫu nước lắc nhẹ lọ đựng mẫu cho sinh vật trộn đều nhau, sau đó lấy ống pipet pastear nhựa hút mẫu Cho vào lame từ 1-2 giọt rồi đậy lamelle lại và quan sát dưới kính hiển vi Định loại mẫu thực vật nổi bằng phương pháp so sánh hình thái, kích thước dựa trên các khóa định loại đã được công bố [1, 21, 27, 28, 30]

Một số mẫu TVN (ĐR01, 02, 03, 10, 11, 12, 13, 14) được chụp bằng kính hiển

vi điện tử quét Nova nanosem 450 (fei) tại phòng Hiển vi điện tử, Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên Hà Nội Kính hiển vi này sử dụng các chùm electron quét trên bề mặt mẫu vật cộng với độ phóng đại lớn, kính cho ra hình ảnh

ba chiều rõ nét các cấu trúc bề mặt với đơn vị nanomet Trước khi quan sát TVN bằng kính hiển vi điện tử quét Nova nanosem 450, mẫu tảo silic được xử lý bằng phương pháp đốt Lấy một lượng lắng ở lọ tương đương với 6ml đưa vào bình Keldal có dung tích 100ml Nhỏ thêm vài giọt axit HCl 30% lắc đều để khử Ca2+ Thêm 18 ml axit H2SO4 đậm đặc, lắc đều sau đó đun trên ngọn lửa đèn cồn hoặc bếp điện trong thời gian 15- 20 phút, cho tiếp vài hạt tinh thể NaNO3 cho tới khi toàn bộ phần đun chuyển sang màu trắng và dung dịch bên trong trong suốt hoặc có màu vàng trong là được, sau đó để nguội, cho toàn bộ hỗn hợp trên vào ống ly tâm 50 ml

có chứa nước cất để rửa mẫu Ly tâm ở tốc độ 2500 vòng/phút và để lắng lấy phần cặn bên dưới Bổ sung thêm nước cất và lặp lại các bước rửa mẫu 5 lần Mẫu sau khi tẩy rửa chỉ còn lại vỏ tảo Silic, các tạp chất vô cơ khác và dùng để quan sát dưới kính hiển vi điện tử quét SEM [17]

* Xác định mật độ thực vật nổi: Định lượng mẫu TVN bằng buồng đếm Goriaev với dung tích 0,0009ml, chia thành 225 ô vuông nhỏ có diện tích 1/400mm2, chiều cao mỗi ô là 1/10mm Lấy một giọt mẫu nhỏ vào buồng đếm, đậy lamen và soi dưới

kính hiển vi Đếm 3 lần rồi lấy giá trị trung bình Mật độ TVN được tính theo công thức [14]

Số lượng tế bào trong 1 lít mẫu =Số lượng tế bào trong một buồng đếm x Thể tích mẫu

0,0009x 20 lít (Thể tích nước lọc qua lưới)

2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu

2.4.4.1 Các thông số thủy lý hóa

Thống kê các số liệu đo tại hiện trường thu mẫu và các kết quả phân tích tại phòng thí nghiệm Sau đó sử dụng phần mềm Microsoft office Word và Microsoft office Excel để nhập và xử lý số liệu

Thống kê kết quả nghiên cứu và tính toán giá trị trung bình, lập đồ thị, so sánh, đối chiếu với các giới hạn cho phép theo quy chuẩn kỹ thuật nước biển ven bờ Việt Nam của Bộ TNMT năm 2015 (QCVN10:2015/BTNMT) [3] Đồng thời đối chiếu với hệ thống phân loại mức độ ô nhiễm của Lee và Wang (Bảng 2.2) [31] để

đánh giá chất lượng môi trường nước tại các điểm nghiên cứu

Bảng 2.2 : Hệ thống phân loại ô nhiễm của Lee và Wang

2.4.4.2 Số liệu định tính và định lượng thực vật nổi

Thống kê kết quả phân tích định tính và định lượng hệ TVN Lập danh lục thành phần loài và xác định mật độ TVN, sau đó thể hiện các số liệu dưới dạng đồ thị

Các số liệu về số lượng loài và số lượng cá thể từng loài được sử dụng để tính toán các chỉ số đa dạng sinh học:

* Chỉ số Shanon – Weiner (H’) được xác định theo công thức tính [35]:

Trong đó: n1= Tổng số lượng của các loài chỉ thi ̣ thứ i

N = Tổng số lượng cá thể trong mô ̣t mẫu nghiên cứu H’= Chỉ số đa dạng sinh học Shannon - Weiner

* Chỉ số Margalef (D) [33]: Chỉ số D sử dụng để đánh giá độ phong phú loài thực

vật phù du, từ đó đánh giá tình trạng ô nhiễm của khu vực nghiên cứu Chỉ số D dựa trên tính đa dạng của quần xã sinh vật, liên quan đến trạng thái ô nhiễm Khi môi trường ô nhiễm thì số lượng loài giảm đi còn số lượng cá thể trong loài tăng Chỉ số

D phụ thuộc vào tổng số loài trong mẫu mà không phản ánh được tần xuất xuất hiện

của từng loài cụ thể

Công thức tính: D= 𝑆−1

𝑙𝑛𝑁 Trong đó: S: số loài

P: Pennales D: Desmidiaceae E: Euglenophyta

Ind: Index

Chlorococales Ind x = Ch/D

Euglenophyta Ind x = E/ (Ch+Cy)

Total Ind x = (Cy + Ch + C + E)

Dựa vào chỉ số H’ [35], chỉ số D [33] và chỉ số sinh học tảo (Diat ind) [24]

để đánh giá phân loa ̣i chất lượng môi trường nước theo bảng sau:

Bảng 2.4: Mối tương quan giữa các chỉ số sinh học và mức độ ô nhiễm môi trường

Ô nhiễm rất nặng 0 - 1 0 – 1 3 – 6

Ô nhiễm nặng 1 - 2 1 – 2

0,2 – 3

Ô nhiễm vừa 2 - 3 2 – 3 Không ô nhiễm > 3 3 – 4,5 0 – 0,2

Dựa vào chỉ số H’ [35] và chỉ số D [33] để đánh giá mức độ đa dạng của

quần xã TVN theo 4 mức sau:

Bảng 2.5: Mối tương quan giữa chỉ số H’, D và mức độ đa dạng sinh học

Đa dạng sinh học tốt và rất tốt > 3 >2,5

Đa dạng sinh học trung bình khá 2 - 3 1,5 - 2,5

Đa dạng sinh học trung bình kém 1 - 2 0,5 - 1,5

- Phân tích mối tương quan đơn biến để đánh giá tác động của từng yếu tố môi trường tới sinh vật thông qua các chỉ số sinh học sử dụng hệ số tương quan Pearson (Pearson correlation coefficient, kí hiệu r) bằng phần mềm XLSTAT Về nguyên tắc, tương quan Pearson sẽ tìm ra một đường thẳng phù hợp nhất với mối quan hệ tuyến tính của 2 biến Hệ số tương quan Pearson (r) sẽ nhận giá trị từ (-1 đến +1)

Nếu r > 0 cho biết một sự tương quan thuận giữa hai biến, nghĩa là nếu giá trị của biến này tăng thì sẽ làm tăng giá trị của biến kia và ngược lại

Nếu r < 0 cho biết một sự tương quan nghịch giữa hai biến, nghĩa là nếu giá trị của biến này tăng thì sẽ làm giảm giá trị của biến kia và ngược lại [18]

Mối tương quan giữa hai biến được phân loại thuận và nghịch, mức độ tương quan giữa hai biến phụ thuộc vào hệ số tương quan (r) được xác định như sau:

Bảng 2.6: Mức độ tương quan của hệ số tương quan Pearson [18]

Hệ số tương quan Pearson Mức độ tương quan

0 ≤ r ≤ 0,5 Tương quan yếu 0,5 ≤ r < 0,7 Tương quan trung bình 0,7 ≤ r< 0,9 Tương quan chặt 0,9 ≤ r< 1 Tương quan rất chặt Sau khi xác định được mối tương quan tuyến tính giữa các thông số thủy, lý, hóa và chỉ số đa dạng sinh học bằng hệ số tương quan Pearson Sau đó đánh giá về

mặt có ý nghĩa thống kê dựa vào chỉ số p, nếu (p<0,05) thì phép kiểm định có ý nghĩa thống kê, nếu (p>0,05) thì phép kiểm định không có ý nghĩa thống kê

- Phân tích mối tương quan hồi quy đa biến được sử dụng để đánh giá sự tác động đồng thời của các nhân tố môi trường lên sinh vật thông qua các chỉ số sinh học bằng phần mềm SPSS (Statistical Product and Services Solutions) [25] Các nhân tố môi trường được coi là các biến độc lập (xi), các chỉ số sinh học là các biến phụ thuộc (y) Sự ảnh hưởng của nhân tố môi trường tới sinh vật được biểu diễn dưới dạng mô hình hồi quy tuyến tính đa biến như sau:

y = α + β1 x1 + β2 x2+…+ βn xn + ε Trong đó: α là hằng số, β là hệ số hồi quy, ε là phần dư

Yếu tố nào có hệ số β càng cao thì mức ảnh hưởng càng nhiều [25]

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Các thông số thủy lý hóa của nước tại khu vực đất ngập nước Đồng Rui

Kết quả khảo sát các thông số thủy lý hóa của nước tại 23 điểm nghiên cứu khu vực ĐNN Đồng Rui được thể hiện trong bảng 3.1:

Bảng 3.1: Các thông số thủy lý hóa của nước tại các điểm nghiên cứu

2015/BTNMT - 6,5-8,5 ≥5 - 50 - 0,2 0,1 -

Ghi chú: Dấu (-) không xác định

3.1.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ nước vùng cửa sông phụ thuộc vào nhiệt độ nước dòng sông và nước biển hòa trộn vào nhau, khí hậu, vị trí địa lý, chu kỳ ngày, đêm, Mùa hè nhiệt độ nước thường cao (27 - 30oC) và giảm theo quy luật từ bờ ra khơi, từ mặt xuống đáy và từ khu vực nước nông đến nước sâu Nhưng mùa đông thì nhiệt độ nước lại tăng theo hướng đó [20] Nhiệt độ nước ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy các chất hữu cơ trong nước và oxy hòa tan trong nước, từ đó ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của sinh vật thủy sinh Nhiệt độ tại khu vực nghiên cứu dao động từ 25,1oC đến 27,3oC (Hình 3.1) Nhiệt độ cao nhất tại điểm ĐR02 khi đó trời có nắng nên nhiệt độ nước tăng, nhiệt độ thấp nhất tại điểm ĐR03 lúc trời sắp tối nhiệt độ giảm thấp Điều kiện nhiệt độ nước khu vực ĐNN Đồng Rui thích hợp với đời sống của các loài sinh vật thủy sinh và ngành nuôi trồng thủy sản của địa phương

Hình 3.1 Nhiệt độ tại các điểm nghiên cứu

3.1.2 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)

Độ đục gây nên bởi chất rắn lơ lửng trong nước Các chất rắn lơ lửng trong nước có nguồn gốc vô cơ, hữu cơ hoặc các vi sinh vật Độ đục làm ngăn cản ánh sáng truyền qua nước dẫn đến giảm hiệu suất quang hợp và giảm mức đồng hóa, từ

24 24.5 25 25.5 26 26.5 27 27.5

đó giảm khả năng tự làm sạch nước của thủy vực Độ đục dao động theo mùa, thủy triều lên xuống Thông thường đối với các cửa sông thì mùa mưa độ đục cao hơn so với mùa cạn Độ đục là một yếu tố quan trọng để đánh giá chất lượng môi trường nước, từ đó quyết định đến đa dạng TVN trong thủy vực [20]

Sự chênh lệch hàm lượng TSS giữa các điểm nghiên cứu không đáng kể

Trong đó, hàm lượng TSS thấp nhất tại điểm ĐR03 (72 mg/l) và cao nhất tại ĐR16 (144 mg/l) (Hình 3.2) Tất cả các điểm nghiên cứu đều vượt quá giới hạn cho phép của QCVN10:2015/BTNMT khoảng từ 1,44 – 2,88 lần Hàm lượng TSS trung bình năm 2016 (122 mg/l) cao gấp 1,25 lần so với kết quả khảo sát năm 2013 (98 mg/l) [38] và gấp 9,4 lần so với năm 2014 (13 mg/l) [8] Trung bình tổng chất rắn lơ lửng khu vực Đồng Rui cao hơn so với một số cửa sông ở Việt Nam như: Cửa sông Thái Bình (119 mg/l), Thuận An (29,7 mg/l), Văn Úc (53 mg/l), Cổ Chiên (37,4 mg/l), Soài Rạp (9,6 mg/l) [11, 12, 13, 22] Toàn bộ dân cư xã Đồng Rui sống tập trung trên đảo nên toàn bộ nước thải sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản được đổ ra sông, biển Có thể đây là nguyên nhân khiến hàm lượng chất rắn lơ lửng khu vực này cao hơn so với một số cửa sông Việt Nam

Hình 3.2 Tổng chất rắn lơ lửng tại các điểm nghiên cứu

0 20 40 60 80 100 120 140 160

3.1.3 Độ muối

Độ muối chỉ tổng nồng độ của các ion hòa tan trong nước, trong đo có 7 ion quan trọng là Na+, K+, Ca2+, Cl-, Mn+, SO42-, HCO3- Độ muối có ảnh hưởng tới cấu trúc quần xã sinh vật sống trong nước Độ muối khu vực cửa sông phụ thuộc rất nhiều vào mức độ hòa trộn của nước sông và nước biển nên biên độ dao động độ muối lớn Vào mùa nước lũ, với lưu lượng nước sông lớn, khu vực cửa sông bị ngọt hóa, mùa khô nước sông kiệt tạo điều kiện cho nước biển xâm nhập nên độ muối tăng rõ rệt Độ muối còn ảnh hưởng tới các yếu tố khác như: pH, nhiệt độ, hàm lượng khí, từ đó ảnh hưởng trực tiếp đời sống sinh vật thủy sinh [20]

Hình 3.3: Độ muối tại các điểm nghiên cứu

Tại thời điểm nghiên cứu (tháng 11) khí hậu khô, lạnh, ít mưa, nên độ muối khá cao, dao động từ 20-33‰ (Hình 3.3), điều này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Cường (2015) độ muối thường cao vào tháng 11 và tháng 12 (Độ muối khoảng 31-32‰) do thời kỳ này ít mưa nhất trong năm, lượng mưa nhỏ, nước biển bị xâm lấn vào nước ngọt làm cho độ muối tăng Tuy nhiên, biên độ dao động độ muối giữa các tháng trong mùa đông không lớn Mùa hè mưa nhiều, lượng mưa lớn, nước ngọt ở các sông suối từ đất liền đổ ra biển, độ muối

20

30

20

29 26

33

0 5 10 15 20 25 30 35

nước biển giảm xuống nhiều Độ muối thấp nhất vào tháng 7, 8 (trung bình từ 21 -

22‰), thậm chí có thể xuống tới 5 – 17‰ [7] Độ muối giữa các vị trí nghiên cứu khá tương đồng Độ muối thấp nhất tại điểm ĐR01, ĐR03, tại đó đang làm con đường cắt ngang sông đã chặn đứng dòng chảy từ sông đổ ra biển và từ biển đổ vào nội địa, có lẽ đây là nguyên nhân làm cho độ muối thấp hơn so với vị trí khác

Trung bình độ muối đo được năm 2016 tại khu vực ĐNN Đồng Rui so với những năm trước (năm 2013 và 2014) thì kết quả khá tương đồng [8, 38]

3.1.4 Độ pH

pH là một trong những thông số quan trọng trong việc kiểm soát môi trường sống của TVN pH ảnh hưởng đến sự phân bố và hoạt động sống của sinh vật thủy sinh Nếu pH quá kiềm hoặc quá axit đều gây chết cho các sinh vật thủy sinh đồng thời làm thay đổi thành phần hóa học trong nước pH được duy trì ở mức trung tính

sẽ phù hợp với đời sống của chúng pH phụ thuộc vào hàm lượng chất hữu cơ, độ thủy phân muối và sự phát triển của hệ vi tảo ở trong nước Do đó pH là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng môi trường nước

Hình 3.4 pH tại các điểm nghiên cứu

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Điểm nghiên cứu

Giới hạn dưới QCVN10:2015/BTNMT Giới hạn trên QCVN10:2015/BTNMT