NGHIÊN cứu một số LOÀI RONG có KHẢ NĂNG CHỈ THỊ CHO CHẤT LƯỢNG môi TRƯỜNG nước SÔNG HƯƠNG tại THÀNH PHỐ HUẾ

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ LOÀI RONG CÓ KHẢ NĂNG CHỈ THỊ CHO CHẤT LƯỢNGMÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG HƯƠNG TẠI THÀNH PHỐ HUẾ Nguyễn Đắc Anh Khoa, Nguyễn Khôi Điền, Hoàng Tài, Hồ Công Thành Sinh viên Khoa

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ LOÀI RONG CÓ KHẢ NĂNG CHỈ THỊ CHO CHẤT LƯỢNG

MÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG HƯƠNG TẠI THÀNH PHỐ HUẾ

Nguyễn Đắc Anh Khoa, Nguyễn Khôi Điền, Hoàng Tài, Hồ Công Thành

Sinh viên Khoa Thủy Sản, Trường đại học Nông Lâm Huế

TÓM TẮT

Nghiên cứu rong có khả năng chỉ thị cho chất lượng môi trường nước sông Hương tại Thành phố Huế bước đầu đã cho một số kết quả sau: xác định được 4 loài rong thuộc 2 họ 1 bộ nằm trong lớp một lá mầm (liliopsida) thuộc ngành hạt kín (magnoliophyta) đó là: rong tóc tiên

(hydrilla verticillata); rong mái chèo (vallisneria spiralis); rong cám (najas indica) và thuỷ kiều

đáp ứng QCVN về nước mặt loại A2 Hàm lượng TN và TP có sự thay đổi theo thời gian nghiên cứu Sinh khối của rong tóc tiên và rong mái chèo có mối tương quan chặt chẽ với pH (r: 0,76 – 0,96); có mối tương quan tương đối chặt chẽ với DO (r: 0,43 – 0,53) Sinh khối tươi của rong tóc tiên có mối tương quan yếu (r = 0,25) đến chặt chẽ (r = 0,95) với TN và có mối tương quan yếu (r = 0,24) đến chặt chẽ (r = 0,95) đối với TP Mật độ thân đứng của rong có mối tương quan chặt chẽ với TN ( r= 0,88) và TP (r = 0,88)

1 ĐẶT VẤN DỀ

Môi trường đang là vấn đề nóng bỏng và nhận được nhiều sự quan tâm của xã hội Quá trình đô thị hoá đang diễn ra nhanh chóng, cùng với đó nhiều hoạt động du lịch, khai thác tài nguyên, sinh hoạt, sản xuất, y tế, giao thông gây ảnh hưởng xấu đến môi trường Trong đó, ô nhiễm môi trường nước ngày càng trở nên nghiêm trọng và ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống và sinh hoạt của con người

Để đánh giá chất lượng môi trường nước có rất nhiều phương pháp và ngày càng quan trọng và phổ biến như là các phương pháp vật lý, hoá học, sinh học Việc đánh giá và quan trắc chất lượng nước bằng phương pháp sinh học (phương pháp sử dụng sinh vật chỉ thị) ngày càng nhận được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học trên toàn thế giới bởi các đặc điểm ưu thế của phương pháp này đơn giản và ít tốn kém so với các phương pháp khác Người ta có thể sử dụng các đối tượng như thực vật phù du, động vật phù du, động vật thuỷ sinh có xương sống hoặc không có xương sống làm sinh vật chỉ thị môi trường Thời gian gần đây thực vật thuỷ sinh bậc cao sống chìm trong đó có rong đã và đang được sử dụng làm sinh vật chỉ thị nhiều hơn do những thuận lợi mà chúng mang lại như phân bố ổn định, phân bố theo mùa hoặc theo năm và sự biến đổi mang tính chất tích luỹ theo thời gian

Sự tồn tại, sinh trưởng và phát triển của rong chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi các điều kiện dinh dưỡng và tính chất vật lý – hoá học của môi trường Bên cạnh đó việc điều tra, thu mẫu và phân loại rong đơn giản và dễ thực hiện Vì vậy, đây là một đối tượng đầy tiềm năng để nghiên cứu

Sông Hương là nguồn cung cấp nước ngọt chính cho các hoạt động sinh hoạt và sản xuất của người dân trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế, bên cạnh đó sông Hương còn có giá trị văn hoá và du lịch của Thành phố Huế Tuy nhiên cùng với quá trình đô thị hoá và phát triển kinh tế xã hội, chất lượng nước sông Hương ngày càng suy giảm bởi các chất thải từ các hoạt động sản xuất cũng như sinh hoạt của con người

2 VẬT LIỆU VA PHƯƠNG PHAP

2.1 Vật liệu nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Thành phần loài rong ở sông Hương, các thông số đánh giá chất lượng

- Thời gian nghiên cứu: Đề tài được thực hiện từ tháng 4 đến tháng 11 năm 2011, với 3 đợt thu mẫu (19/07/2011, 16/08/2011, 15/10/2011)

- Địa điểm nghiên cứu: Khu vực sông Hương đi qua Thành phố Huế (đoạn từ Chùa Thiên Mụ đến Cồn Hến), phòng thí nghiệm Khoa Thủy Sản - Đại học Nông Lâm Huế, phòng thí nghiệm Khoa Hóa - Đại học Khoa Học Huế

Hình 1 Bản đồ thu mẫu 2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Nghiên cứu ngoài thực địa

Thu mẫu các thông số chất lượng môi trường nước

+ pH được đo bằng bộ test được sản xuất bởi SERA – Germany

+ Nồng độ Oxy hoà tan được đo bằng bộ test được sản xuất bởi Công ty CP Việt Nam

dung tích 500ml và được bảo quản lạnh trước khi đưa về phòng thí nghiệm.

Thu mẫu rong

rửa sạch tiến hành chụp ảnh các đặc điểm phân loại

2.2.2 Trong phòng thí nghiệm

Phân loại và bảo quản rong

được với hình thái các loài rong được mô tả trong tài liệu phân loại “Cây Cỏ Việt Nam” của Phạm Hoàng Hộ và đối chiếu thêm các tài liệu liên quan khác.[3]

Bảng 1 Các cấp đánh giá độ phủ của rong theo phương pháp Saito và Atobe [2]

Cấp Diện tích bao phủ Tỉ lệ %

diện tích bao phủ

Giá trị độ phủ trung bình (%)

Phân tích các thông số môi trường nước

hủy mẫu bằng persunphat và xác định nitrat tạo thành bằng phương pháp khử cadimi [5]

C): Phân hủy mẫu bằng persunphat và xác định photphat tạo thành bằng phương pháp axit ascorbic [5]

2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu

Xử lý và tổng hợp số liệu bằng phần mềm MS Excel 2010 Xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính và tìm hệ số tương quan r, với r được đánh giá như sau: [3]

3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Kết quả

3.1.1 Thành phần loài rong tại các điểm thu mẫu

Qua các đợt thu mẫu nhóm chúng tôi đã thu được 4 loài rong thuộc 2 họ 1 bộ nằm trong Lớp một lá mầm (Liliopsida) thuộc Ngành hạt kín (Magnoliophyta)

Bảng 2 Thành phần các loài rong tại các điểm thu mẫu.

Hydrocharitales

Thuỷ Thảo Hydrocharitaceae

Hydrilla verticillata L.

Vallisneria spiralis L. Rong mái chèo Thuỷ Kiều

Najadaceae

Najas indica (Willd.)

Najas minor All. Thuỷ kiều nhỏ

3.1.2 Đặc điểm phân bố của rong

Bảng 3 Phân bố thành phần loài rong tại các điểm thu mẫu qua 3 đợt.

Rong mái

Thuỷ kiều nhỏ

3.1.3 Mật độ thân đứng và sinh khối tươi của rong

0

50

100

150

200

250

300

173

80

293

133 220

20

Hình 2 Mật độ thân đứng của rong tại các

điểm khảo sát.

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

173

128

432

180

247

21

Hình 3 Sinh khối tươi của rong tại các

điểm khảo sát.

Trong quá trình thu mẫu và cân sinh khối tươi các loài rong nhóm chúng tôi ghi nhận rong mái chèo là loài ưu thế về mật độ thân đứng Loài rong mái chèo là loài ưu thế sinh khối tại điểm Kim Long 1, còn tại điểm Cồn Hến là rong tóc tiên

3.2 Chất lượng môi trường nước của sông Hương

Quá trình thực hiện đề tài đã tiến hành phân tích 6 yếu tố môi trường nước trong đó có 1 yếu tố thuỷ lý là nhiệt độ môi trường nước 5 yếu tố thuỷ hoá bao gồm độ pH, hàm lượng DO,

Bảng 4 Kết quả phân tích chất lượng nước sông Hương Đợt thu

mẫu

Khu vực thu

mẫu

Các thông số chất lượng môi trường nước

Nhiệt độ

DO (mg/l)

(mg/l)

TN (mg/l)

TP (mg/l) Đợt 1

Đợt 2

Đợt 3

Nhiệt độ

và có sự biến thiên theo từng đợt, các điểm khảo sát Kết quả phân tích Anova một yếu tố cho thấy nhiệt độ có thay đổi theo thời gian nghiên cứu (FA = 70,41 > 4,26 = Fcrit, Pvalue = 3,19E-06 < 0,05)

pH

Giá trị pH trung bình qua 3 đợt khảo sát biến động từ 6,3 đến 7,5, giá trị pH này vẫn nằm trong giới hạn cho phép của Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt loại A2 (pH: 6 – 8,5) (QCVN 08:2008/ BTNMT) Kết quả phân tích Anova một yếu tố cho thấy yếu tố pH không có sự thay đổi theo thời gian nghiên cứu (FA = 1,34 < 4,26 = Fcrit, Pvalue = 0,31 < 0,05)

DO

Hàm lượng oxy hòa tan qua các đợt khảo sát dao động từ 3,5 đến 6 mg/l Chỉ có đợt 3 đảm bảo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt loại A2 (DO ≥ 5) (QCVN 08:2008/ BTNMT) Kết quả phân tích Anova một yếu tố cho thấy yếu tố DO không có sự thay đổi lớn theo thời gian nghiên cứu (FA = 3,14 < 4,26 = Fcrit, Pvalue = 0,09 > 0,05)

Hàm lượng amonium N-NH 4 +

Fcrit, Pvalue = 0,02 < 0,05)

Tổng Nitơ

Tổng nitơ qua 3 đợt khảo sát dao động trong khoảng từ 0,36 mg/l đến 1,83 mg/l Kết quả phân tích Anova một yếu tố cho thấy hàm lượng tổng nitơ có sự thay đổi theo thời gian nghiên cứu (FA = 49,79 > 4,26 = Fcrit, Pvalue = 1.36E-05 < 0,05)

Tổng Phốtpho

Qua 3 đợt khảo sát cho thấy hàm lượng phốtpho dao động trong khoảng 0,02 mg/l đến 0,8 mg/l Kết quả phân tích Anova một yếu tố cho thấy hàm lượng tổng phốtpho có sự thay đổi theo thời gian nghiên cứu (FA = 1262,53 > 4,26 = Fcrit, Pvalue = 9.48E-12 < 0,05)

3.3 Mối quan hệ giữa rong và các thông số chất lượng môi trường nước

3.3.1 Mối quan hệ giữa sinh khối tươi của rong và pH

Kết quả nghiên cứu qua 3 đợt thu mẫu cho thấy sinh khối tươi của rong tại Kim Long1

Kết quả nghiên cứu cho thấy tại điểm Vân Lâu qua ba đợt khảo sát đều có giá trị pH ≤ 7 và cũng tại điểm này không có sự phân bố của rong, có thể kết luận khi pH ≤ 7 (môi trường axit) không phù

hợp cho sự phát triển của rong Kết quả phân tích mối tương quan giữa sinh khối tươi (rong tóc tiên và rong mái chèo chiếm ưu thế) với pH là chặt chẽ, tại Kim Long 1 (r = 0,96), tại điểm Cồn Hến (r = 0,76)

Như vậy bước đầu có thể nhận thấy rằng yếu tố pH có ảnh hưởng đến sự phát triển của rong Rong phát triển mạnh tại điểm có pH mang tính kiềm

3.3.2 Mối quan hệ giữa sinh khối tươi của rong và DO

0

100

200

300

400

500

0 1 2 3 4 5 6 7

173

432

247

4

sinh khối DO

DO (mg/l)

Hình 4 Mối quan hệ giữa sinh khối tươi của

rong với DO tại Kim Long 1

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

0 1 2 3 4 5 6 7

128 180

21

3.5

sinh khối DO

Hình 5 Mối quan hệ giữa sinh khối tươi của rong với DO tại Cồn Hến

sự tương quan tương đối chặt chẽ (r = 0,53) và tại điểm Cồn Hến khi DO đạt 5 mg/l thì sinh khối

rong tóc tiên và rong mái chèo chiếm ưu thế Vì vậy có thể kết luận giữa sinh khối tươi của rong tóc tiên và rong mái chèo với DO có mối tương quan tương đối chặt chẽ, rong phát triển tốt nhất ở

DO từ 5 mg/l đến 5,5 mg/l

3.3.3 Mối quan hệ giữa sinh khối tươi của rong và TN

0

100

200

300

400

500

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

173

432

247

0.45

0.43

1.83

TN (mg/l)

sinh khối TN

Hình 6 Mối quan hệ giữa sinh khối tươi của

rong với TN tại Kim Long 1

0 40 80 120 160 200

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

128 180

21

0.47

0.47

1.24

TN (mg/l)

sinh khối TN

Hình 7 Mối quan hệ giữa sinh khối tươi của rong với TN tại Cồn Hến

Biểu đồ hình 6 và hình 7 cho thấy sinh khối tươi của rong có mối tương quan với TN Tại Kim

0,25) Nhưng tại Cồn Hến 1 khi TN ổn định trong khoảng 0,47 mg/l sinh khối tươi (trong đó rong

Điều này chứng tỏ TN có mối tương quan yếu đến chặt chẽ đối với rong, rong chỉ phát triển tốt ở một mức TN nào đó mà theo kết quả này là khoảng 0.43 mg/l đến 0,47 mg/l

3.3.4 Mối quan hệ giữa sinh khối tươi của rong và TP

0

100

200

300

400

500

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

173

432 247

0.03 0.03

0.72

TP (mg/l)

sinh khối TP

Hình 8 Mối quan hệ giữa sinh khối tươi

của rong với TP tại Kim Long 1

0 50 100 150 200

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

128 180

21

0.03 0.02

0.8

TP (mg/l)

sinh khối TP

Hình 9 Mối quan hệ giữa sinh khối tươi của rong với TP tại Cồn Hến

Tại Kim Long 1 khi TP vào khoảng 0,03 mg/l sinh khối tươi của rong có xu hướng tăng (432 g/

yếu (r = 0,24) Tại Cồn Hến khi TP vào khoảng 0,02 mg/l đến 0,03 mg/l sinh khối tươi của rong

Điều này chứng tỏ TP có mối tương quan yếu đến chặt chẽ đối với rong, rong chỉ phát triển tốt ở một mức TP nào đó mà theo kết quả này là khoảng 0,02 mg/l đến 0,03 mg/l

Tỷ lệ TN/TP trong nghiên cứu này là TN/TP = 3 <7, vậy nên nitơ là yếu tố hạn chế tiềm năng phát triển của rong [4]

3.3.5 Mối quan hệ giữa mật độ thân đứng của rong với TN

120 0

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

f(x) = − 0.01 x + 1.27 R² = 0.78

TN Linear (TN)

mật độ thân đứng (thân/m2)

Hình 10 Mối quan hệ giữa mật độ thân đứng với TN tại điểm Cồn Hến.

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự tương quan giữa mật độ thân đứng với thông số TN là chặt chẽ (với hệ số tương quan r = 0,88) điều này hoàn toàn phù hợp tại vì TN là một trong những thông

số biểu thị dinh dưỡng của môi trường nước Mật độ thân đứng cao nhất theo ghi nhận là 133

trường nước có TN khoảng 0,47 mg/l

3.3.6 Mối quan hệ giữa mật độ thân đứng với TP

0 20 40 60 80100

120140 0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

f(x) = − 0.01 x + 0.83 R² = 0.79

TP Linear (TP) Linear (TP)

mật độ thân đứng (thân/m2)

Hình 11 Mối quan hệ giữa mật độ thân đứng với TP tại điểm Cồn Hến.

Cùng với sự tương quan chặt chẽ giữa mật độ thân đứng với TN thì sự tương quan giữa mật độ thân đứng và TP là chặt chẽ (với hệ số tương quan r = 0,88) Mật độ thân đứng cao nhất theo ghi

nước có TP khoảng 0,02 mg/l

4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1 Kết luận

- Xác định được 4 loài rong thuộc 2 họ 1 bộ nằm trong Lớp một lá mầm (Liliopsida) thuộc

Ngành hạt kín (Magnoliophyta) đó là: Rong tóc tiên (Hydrilla verticillata); Rong mái chèo (Vallisneria spiralis); Rong cám (Najas indica) và Thuỷ kiều nhỏ (Najas minor).

Quy chuẩn quốc gia về nước mặt loại A2, Hàm lượng DO chỉ có đợt 3 đáp ứng Quy chuẩn quốc gia về nước mặt loại A2 Hàm lượng tổng nitơ và tổng phốtpho có sự thay đổi theo thời gian nghiên cứu

- Sinh khối của rong tóc tiên và rong mái chèo có mối tương quan chặt chẽ với pH (r: 0,76 – 0,96); có mối tương quan tương đối chặt chẽ với DO (r: 0,43 – 0,53) Sinh khối tươi của rong tóc tiên có mối tương quan yếu (r = 0,25) đến chặt chẽ (r = 0,95) với TN Sinh khối tươi của rong tóc tiên có mối tương quan yếu (r = 0,24) đến chặt chẽ (r = 0,95) đối với TP Mật độ thân đứng của rong có mối tương quan chặt chẽ với TN ( r= 0,88) và TP (r = 0,88)

4.2 Kiến nghị

- Cần được nghiên cứu nhiều lần hơn với tần suất thu mẫu lớn hơn để có có kết quả hoàn thiện về nghiên cứu này

- Cần được tạo điều kiện để tiến hành phân tích nhiều thông số chất lượng môi trường nước hơn nữa như trầm tích đáy, COD, BOD, các yếu tố kim loại nặng nhằm xây dựng bộ chỉ thị liên quan đến các thông số môi trường trên

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1 Bộ Tài Nguyên Và Môi Trường (2008) Qui chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt

(QCVN 08:2008 / BTNMT)

2 Nguyễn Minh Hoàn, (2010), Phương pháp thí nghiệm trong chăn nuôi, Trường Đại học Nông

Lâm Huế

3 Phạm Hoàng Hộ, (1999), Cây Cỏ Việt Nam Tập I, II, III, Nhà xuất bản Trẻ.

4 Lê Văn Khoa, (2007), Chỉ thị sinh học môi trường, NXB Giáo Dục.

Tiếng nước ngoài

5 Clesceri L S., Greenberg A E., Eaton A D (1998) Standard methods for the examination of water and wastewater, 20th Ed., APHA, USA

6 Court Stevenson, Catherine B Piper và Nedra Trao (1979), Decline of submerged plants in Chesapeake bay U.S Fish and Wildlife Service

7 Crow, G E and C B Hellquist (2000) Aquatic and Wetland Plants, Wisconsin Press

University

8 Deborah Chapman (1996) Water Quality Assessments, page 327.

9 Ronald L Ohrel, Jr và Kathleen M Register (2006) Volunteer Estuary Monitoring, chapter

18: Submerged Aquatic Vegetation Environmental Protection Agency (USEPA)

10 Trémolières, Roland Carbiener, Albert Ortscheit and Jean-Paul Klein, (1994), Changes in

Aquatic Vegetation in Rhine Floodplain Streams in Alsace in Relation to Disturbance, Journal

of Vegetation Science Vol 5, No 2 pp 169-178.

11 Yuzuru Saito and Susumu Atobe (1970), Phytosociological study of intertidal marine algae, Hokkaido University, page 37 - 40