NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG SINH HỌC THỰC VẬT ĐẤT NGẬP NƯỚC SÔNG ĐÁY (ĐOẠN TỪ CẦU PHÙNG ĐẾN CẦU TẾ TIÊU) VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG MỘT SỐ LOÀI ĐỂ XỬ LÝ Ô NHIỄM NƯỚC SÔNG

KHOA MÔI TRƯỜNGDOÃN THỊ THU NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG SINH HỌC THỰC VẬT ĐẤT NGẬP NƯỚC SÔNG ĐÁY ĐOẠN TỪ CẦU PHÙNG ĐẾN CẦU TẾ TIÊU VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG MỘT SỐ LOÀI ĐỂ XỬ LÝ Ô NHIỄM NƯỚC SÔNG

KHOA MÔI TRƯỜNG

DOÃN THỊ THU

NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG SINH HỌC THỰC VẬT ĐẤT NGẬP NƯỚC SÔNG ĐÁY (ĐOẠN TỪ CẦU PHÙNG ĐẾN CẦU TẾ TIÊU) VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG MỘT SỐ LOÀI ĐỂ XỬ LÝ

Ô NHIỄM NƯỚC SÔNG

Khóa luận tốt nghiệp hệ đại học chính quy

Ngành: Khoa học Môi trường (Chương trình đào tạo cử nhân chất lượng cao)

Hà Nội - 2014

KHOA MÔI TRƯỜNG

DOÃN THỊ THU

NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG SINH HỌC THỰC VẬT ĐẤT NGẬP NƯỚC SÔNG ĐÁY (ĐOẠN TỪ CẦU PHÙNG ĐẾN CẦU TẾ TIÊU) VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG MỘT SỐ LOÀI ĐỂ XỬ LÝ

Ô NHIỄM NƯỚC SÔNG

Khóa luận tốt nghiệp hệ đại học chính quy

Ngành: Khoa học Môi trường (Chương trình đào tạo cử nhân chất lượng cao)

Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Trần Văn Thụy

Hà Nội - 2014

Lời đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo - PGS.TSTrần Văn Thụy - Chủ nhiệm bộ môn Sinh thái Môi trường, Khoa Môi Trường,trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình chỉ bảo,hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình làm khóa luận tốt nghiệp.

Đồng thời em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy giáo, cô giáotrong khoa Môi trường và đặc biệt tới các thầy cô trong bộ môn Sinh thái Môitrường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã truyền thụcho em những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập tại trường

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè đã cổ vũđộng viên em trong suốt những năm học vừa qua

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 25 tháng 05 năm 2014

Sinh viên: Doãn Thị Thu Lớp: K55 CLC Khoa học Môi trường

lý ô nhiễm môi trường nước 39

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Thực vật nổi 5

Hình 2: Thực vật ngập nước 6

Hình 3: Thực vật lá nổi có rễ 7

Hình 4: Thực vật trôi nổi tự do 8

Hình 5: Lưu vực sông Đáy-Nhuệ 17

Hình 6: Đoạn sông chảy qua cầu Mai Lĩnh 19

Hình 7: Cà dại hoa vàng (Argemone mexicana L.) 31

Hình 9: Quần xã Bèo Tây tại cầu Mai Lĩnh 36

Hình 8: Quần xã rau muống tại cầu Mai Lĩnh 36

Hình 10: Quần xã Nghể lông (Polygonum tomentosum Willd.) 38

Hình 11: Quần xã Chút chít (Rumex wallichii Meissn.) 38

Hình 12: Bèo Tây (Eichhornia crassipes (Mares) Solms.) 40

Hình 13: Bèo Tấm (Lemna perpusilla Torr.) 41

Hình 14: Bèo Cái (Pistia stratiotes L.) 41

Hình 15: Rau muống (Ipomoea aquatic Forssk.) 42

Hình 16: Cây Sậy (Phragmites australis (Cav.) Trin.) 42

Hình 17: Rau dừa nước (Ludwigia adscendens L 43

Hình 18: Rau ngổ trâu (Enydra fluctuans Lour.) 43

Hình 19: Khung bè nổi trồng thực vật thủy sinh trên Hồ Núi Cốc 45

Hình 20: Mô hình bè cỏ trên Hồ Gươm và Hồ Ngọc Khánh 46

DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1: So sánh tương quan tỷ lệ % họ và loài trong bậc taxon ngành 23

MỤC LỤC

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT i

DANH MỤC HÌNH ii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1 Khái quát về đất ngập nước, thực vật đất ngập nước và chức năng xử lý nước của chúng 2

1.1.1 Định nghĩa về đất ngập nước và thực vật đất ngập nước 2

1.1.2 Chức năng của đất ngập nước 3

1.1.3 Dạng sống của thực vật đất ngập nước 4

1.1.4 Vai trò của thực vật trong xử lý nước ở các vùng đất ngập nước 8

1.1.5 Những ưu điểm và nhược điểm trong việc sử dụng thực vật để xử lý nước………… 11

1.1.6 Một số loài thực vật có khả năng xử lý nước 11

1.2 Khái quát tình hình nghiên cứu thực vật đất ngập nước và việc sử dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trường nước ở trên thế giới và Việt Nam 13

1.2.1 Trên thế giới 13

1.2.2 Ở Việt Nam 15

1.3 Giới thiệu về sông Đáy và chất lượng nước sông Đáy (đoạn nghiên cứu) 16

1.3.1 Giới thiệu về sông Đáy 16

1.3.2 Tình trạng ô nhiễm môi trường nước sông Đáy (trên đoạn nghiên cứu) 17

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

2.1 Đối tượng nghiên cứu 20

2.2 Phương pháp nghiên cứu 20

2.2.1 Phương pháp kế thừa tài liệu 20

2.2.2 Phương pháp điều tra thực địa 20

2.2.3 Phương pháp phân tích đánh giá tính đa dạng hệ thực vật 21

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 22

3.1 Đa dạng cấu trúc thành phần loài thực vật ở khu vực nghiên cứu 22

3.2 Đa dạng về tài nguyên thực vật 32

3.3 Các dạng sống của thực vật đất ngập nước sông Đáy 33

3.3.1 Nhóm các loài thực vật ngập nước 34

3.3.2 Nhóm các loài thực vật nổi 34

3.3.3 Nhóm các loài thực vật sống trôi nổi 35

3.4 Đa dạng về kiểu quần xã của thực vật đất ngập nước sông Đáy 36

3.5 Khả năng sử dụng một số loài thực vật trong khu vực nghiên cứu để xử lý ô nhiễm nước sông 38

3.6 Định hướng mô hình phù hợp để xử lý ô nhiễm môi trường nước sông bằng thực vật ĐNN 44

3.6.1 Mô hình trên mặt nước 44

3.6.2 Mô hình ven bờ 46

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

MỞ ĐẦU

Sông Đáy là một con sông lớn thuộc miền Bắc Việt Nam và là con sôngchính của lưu vực sông Nhuệ - Đáy ở phía Tây Nam vùng châu thổ sông Hồng.Ngày nay, do các hoạt động sản xuất, sinh hoạt trong lưu vực nên sông chịu áp lựclớn của lượng nước thải đổ vào với nhiều loại hình chất thải, từ nước thải sinh hoạt,bệnh viện cho đến các loại nước thải của các loại hình sản xuất công nghiệp Khảnăng tự làm sạch của sông không thể đảm bảo dẫn đến tình trạng sông đang bị ônhiễm, gây tác động trực tiếp đến các hệ sinh thái lưu vực sông và qua đó ảnhhưởng tới tính đa dạng sinh học và tài nguyên nước Để quản lý tốt lưu vực sôngphục vụ cho phát triển lâu dài và bền vững lưu vực các tỉnh trong lưu vực sông Đáy,một trong những công việc cần tiến hành là kiểm kê hiện trạng đa dạng sinh họcthực vật đất ngập nước trên các thủy vực Trên cơ sở đó phân tích và tìm biện phápkhắc phục môi trường để đảm bảo và duy trì tính bền vững đa dạng sinh học và tàinguyên nước

Do vậy, để phục vụ công tác quản lý và sử dụng bền vững hệ sinh thái thủy

vực, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu tính đa dạng sinh học thực vật đất ngập nước sông Đáy (đoạn từ cầu Phùng đến cầu Tế Tiêu) và khả năng sử dụng một số loài thực vật để xử lý ô nhiễm nước sông” với mục tiêu:

- Đánh giá hiện trạng đa dạng sinh học thực vật đất ngập nước sông Đáy(đoạn từ cầu Phùng đến cầu Tế Tiêu) và tìm hiểu giá trị sử dụng của chúng

- Tìm hiểu khả năng sử dụng một số loài thực vật đất ngập nước trong việc

xử lý ô nhiễm môi trường nước

- Định hướng một số mô hình hợp lý sử dụng các loài thực vật cho việc xử

lý ô nhiễm môi trường nước sông

Thuật ngữ đất ngập nước được hiểu theo nhiều cách khác nhau, tùy theo

quan điểm, người ta có thể chấp nhận các định nghĩa khác nhau Hiện nay cókhoảng 50 định nghĩa về đất ngập nước đang được sử dụng (theo Dugan, năm1990) Các định nghĩa về đất ngập nước có thể chia làm 2 nhóm chính Một nhómtheo định nghĩa rộng, nhóm thứ hai theo định nghĩa hẹp

Các định nghĩa về đất ngập nước theo nghĩa rộng như định nghĩa của côngước Ramsar, định nghĩa theo chương trình điều tra đất ngập nước của Mỹ, NewZealand và Oxtraylia

Theo công ước Ramsar (1971), đất ngập nước được định nghĩa như sau: “Đấtngập nước được gọi là các vùng đầm lầy, đầm lầy đất trũng, vùng đất than bùn hoặcnước, tự nhiên hay nhân tạo, ngập nước thường xuyên hay tạm thời, là nước tĩnhhay chảy, nước ngọt, lợ hay mặn, kể cả những vùng nước biển với độ sâu ở mứctriều thấp, không quá 6m”

Theo chương trình quốc gia về điều tra đất ngập nước của Mỹ: “Về vị tríphân bố, đất ngập nước là những vùng đất chuyển tiếp giữa những hệ sinh thái trêncạn và hệ sinh thái thủy vực Những nơi này mực nước ngầm thường nằm sát mặtđất hoặc thường xuyên được bao phủ bởi lớp nước nông” Đất ngập nước phải cómột trong ba thuộc tính sau:

- Có thời kỳ nào đó, đất thích hợp cho phần lớn các loài thực vật thủy sinh

- Nền đất hầu như không bị khô.

- Nền đất không có cấu trúc rõ rệt hoặc bão hòa hơi nước, bị ngập ở mứccạn tại một số thời điểm nào đó trong mùa sinh trưởng hàng năm

Theo các nhà khoa học New Zealand: “Đất ngập nước là một khái niệmchung để chỉ những vùng đất ẩm ướt từng thời kỳ hoặc thường xuyên, những vùngđất ngập nước ở mức cạn và những vùng chuyển tiếp giữa đất và nước Nước có thể

là nước ngọt, nước lợ hoặc nước mặn Đất ngập nước ở trạng thái tự nhiên hoặc đặctrưng bởi các loại thực vật và động vật thích hợp với điều kiện sống ẩm ướt ”

Theo các nhà khoa học Oxtraylia: “Đất ngập nước 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 những bãilầy và những khu rừng ngập mặn lộ ra khi thủy triều xuống thấp.”

Định nghĩa do các kỹ sư quân đội Mỹ đề xuất và là định nghĩa chính thức tạiMỹ: “Đất ngập nước là những vùng đất bị ngập hoặc bão hòa bởi nước bề mặthoặc nước ngầm một cách thường xuyên và thời gian ngập đủ để hỗ trợ cho tính

ưu việt của thảm thực vật thích nghi điển hình trong điều kiện đất bão hòa nước.Đất ngập nước nhìn chung gồm: đầm lầy, đầm phá, đầm lầy cây bụi và nhữngvùng đất tương tự.”

Những định nghĩa trên theo nghĩa hẹp, nhìn chung đều xem đất ngập nướcnhư đời chuyển tiếp sinh thái, những diện tích chuyển tiếp giữa môi trường trên cạn

và ngập nước, những nơi mà sự ngâp nước của đất gây ra sự phát triển của một hệthực vật đặc trưng (theo Coward và cộng sự, năm 1979; Enny, năm 1985) Hiệnnay, định nghĩa theo công ước Ramsar là định nghĩa được nhiều người sử dụng

Định nghĩa về thực vật đất ngập nước:

Thực vật đất ngập nước: là thuật ngữ được sử dụng để định nghĩa cho thựcvật thủy sinh, những loài thích nghi và phát triển trong môi trường ẩm ướt và chịungập hoặc sống trong nước.

1.1.2 Chức năng của đất ngập nước

1.1.2.1 Chức năng sinh thái của đất ngập nước

- Nạp nước ngầm: nước được thấm từ các vùng ĐNN xuống các tầng ngậpnước trong lòng đất, nước được giữ ở đó và điều tiết dần thành dòng chảy bề mặt ởvùng ĐNN khác

- Hạn chế ảnh hưởng của lũ lụt: giữ và điều hòa lượng nước mưa như bồnchứa tự nhiên, giải phóng nước lũ từ từ, từ đó làm giảm hoặc hạn chế lũ ở vùng hạlưu

- Ổn định vi khí hậu: do chu trình trao đổi chất và nước trong các hệ sinh thái,nhờ lớp phủ thực vật của đất ngập nước, sự cân bằng giữa O2 và CO2 trong khí quyểnlàm cho vi khí hậu địa phương được ổn định, đặc biệt là nhiệt độ và lượng mưa

- Chống sóng, bão, ổn định bờ biển và chống xói mòn: nhờ lớp phủ thực vật,đặc biệt là rừng ngập mặn ven biển, thảm cỏ…có tác dụng làm giảm sức gió củabão và bào mòn đất của dòng chảy bề mặt

- Xử lý, giữ lại chất cặn, chất độc, chất ô nhiễm: vùng đất ngập nước đượccoi như là bể lọc tự nhiên, có tác dụng giữ lại các chất lắng đọng và chất độc

- Giữ lại các chất dinh dưỡng: làm nguồn phân bón cho cây và thức ăn củacác sinh vật sống trong hệ sinh thái đó

- Sản xuất sinh khối: là nơi sản xuất sinh khối và làm nguồn thức ăn cho cácsinh vật thủy sinh, các loài động vật hoang dã, vật nuôi

1.1.2.2 Chức năng kinh tế

- Tài nguyên rừng: Tài nguyên rừng cung cấp một loạt các sản phẩm quan

trọng như: gỗ, than, củi và các sản phẩm khác như nhựa, tinh dầu, dược liệu Nhiềuvùng đất ngập nước rất giàu động vật hoang dã đặc biệt là các loài chim nước, cungcấp nhiều loại sản phẩm, trong đó có nhiều loại có giá trị thương mại cao

- Thủy sản: là môi trường sống và là nơi cung cấp thức ăn cho các loài thủy

sinh có giá trị kinh tế như cá, tôm, cua, động vật thân mềm…

- Tài nguyên cỏ và tảo biển: tảo, cỏ biển là nguồn thức ăn của nhiều loài thủy

sinh vật, làm thức ăn cho người và gia súc, làm phân bón và dược liệu…

- Sản phẩm nông nghiệp: các ruộng lúa nước chuyên canh hoặc xen canh với

các cây hoa màu tạo nên nhiều sản phẩm quan trọng khác của vùng ĐNN

- Cung cấp nước ngọt: là nguồn cung cấp nước ngọt cho sinh hoạt, nông

nghiệp và sản xuất công nghiệp

- Tiềm năng năng lượng

1.1.2.3 Giá trị đa dạng sinh học

- Nhiều vùng ĐNN là nơi cư trú rất thích hợp của các loài động vật hoang

dã, đặc biệt là loài chim nước, trong đó có nhiều loài chim di trú Chi riêng hệ sinhthái rừng ngập mặn vùng cửa sông ven biển, một kiểu hệ sinh thái có năng suất cao,đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế, bảo vệ môi trường và đa dạng sinh học

1.1.3 Dạng sống của thực vật đất ngập nước

Theo Arber (1920) [26], chia ra các nhóm chính thực vật có rễ và không rễ

dạng sống bao gồm: Thực vật nổi, thực vật ngập nước, thực vật lá nổi (có rễ và nổi

tự do) Phân loại này được sử dụng cho thực vật thân thảo, cây thân gỗ và cây bụi

1.1.3.1 Thực vật nổi

Thực vật nổi là những loài có rễ bám vào đất và một phần thân ngập trongnước Một phần thân và toàn bộ lá của chúng lại nhô hẳn trên bề mặt nước Chúng lànhững dạng chiếm ưu thế trong vùng đất ngập nước, phát triển trong một phạm vimực nước từ 0,5m dưới mặt đất đến độ sâu 1,5m hoặc sâu hơn nữa (Hình 1) Nóichung, chúng có thân và lá cây tiếp xúc với không khí và hệ thống rễ lớn Thân và lá

có nhiều điểm tương đồng với các loại thực vật trên mặt đất về hình thái học và sinh

lý Các cây một lá mầm, chẳng hạn như các loài Sậy, hình thành các lá thẳng đứng từ

hệ thống thân rễ và rễ Thành cellulose của tế bào dày, tạo độ cứng cần thiết

Hệ thống rễ và thân rễ của các loại cây này phải lấy ôxy từ các cơ quan trênkhông để phát triển Những tán lá non dưới nước phải có khả năng hô hấp kị khítrong thời gian ngắn cho đến khi nổi lên mặt nước Các loại cây này thích nghi vàphát triển trong đất ngập nước nhờ các khoảng trống lớn để vận chuyển ôxy cho rễ

và thân rễ Một phần oxy có thể rò rỉ vào vùng rễ xung quanh, tạo điều kiện oxy hóatrong môi trường thiếu ôxy và kích thích sự phân hủy các chất hữu cơ và vi khuẩnnitrat phát triển (Brix và Schierup, 1989) [27]

Hình 1: Thực vật nổi [33]

Việc làm sạch môi trường đối với các loài thực vật này chủ yếu là ở phầnlắng ở đáy lưu vực nước Những vật chất lơ lửng thường ít hoặc không đượcchuyển hóa

Ví dụ về thực vật nổi như: Cyperus tegetiformis Roxb (Lác nước), Colocasia

esculenta (L.) (Khoai nước), Phragmites australis (Cây sậy), Typha spp (Cỏ nến), Zizania aquatica (Lúa dại)…

1.1.3.2 Thực vật ngập nước

Thực vật ngập nước là những thực vật sống chìm trong nước, phát triểndưới mặt nước, tiến hành quang hợp hay các quá trình trao đổi chất hoàn toàntrong nước Chúng tồn tại hai dạng: một dạng thực vật có rễ bám vào đất hút chấtdinh dưỡng từ trong đất, thân lá ngập trong nước và một dạng rễ và lá lơ lửngtrong lòng nước

Thực vật ngập nước có ở tất cả các độ sâu khác nhau, nhưng thực vật hạtkín chỉ có ở độ sâu khoảng 10 m (áp suất 1 atm).Thực vật ngập nước là một nhómthực vật có đặc điểm khác nhau (Hình 2) Hình thái và sinh lý của các thực vật ngậpnước có mạch thay đổi để tồn tại trong môi trường nước Thân cây, cuống lá, và láthường có chứa ít lignin, thậm chí cả trong các mô mạch (Wetzel, 2001) [35]

Ví dụ về thực vật ngập nước như: Potamogeton crispus L (Rong mái chèo), Hydrilla verticillata (L.f.) Royle (Rong đuôi chó), Monochoria hastata (L.) Solms.

(Rau mác thon)…

Lá thường có bề mặt không thấm nước và cuống lá dài mềm dẻo [8, 15].

Ví dụ về thực vật lá nổi có rễ bao gồm: Nymphaea stellata Willd (Súng), Nuphar lutea (súng vàng), Nelumbo nucifera Gaertn (Loài sen ở Việt Nam)…

Hình 3: Thực vật lá nổi có rễ [33]

 Thực vật trôi nổi tự do:

Thực vật trôi nổi tự do phát triển rất nhiều ở các nước trong vùng nhiệt đới.Các loài thực vật này phát triển trên bề mặt nước, bao gồm cả hai phần, phần lá vàthân mềm nổi trên bề mặt nước Đây là phần nhận ánh sáng trực tiếp Phần dướinước là rễ, rễ các loài thực vật này là rễ chùm Chúng phát triển trong lòng môitrường nước, nhận các chất dinh dưỡng trong nước lên lá, thực hiện các quá trìnhquang hợp Thông thường thực vật trôi nổi tự do bị giới hạn phát triển để hệ sinhthái thuỷ vực và các vùng nước chảy chậm được bảo vệ Nguồn dinh dưỡng củachúng hoàn toàn từ môi trường nước Chúng phát triển và sinh sản rất mạnh Khithực vật loại này chuyển động sẽ kéo theo rễ của chúng quét trong lòng nước, cácchất dinh dưỡng sẽ thường xuyên tiếp xúc với rễ và được hấp thụ qua rễ Mặt khác,

rễ của chúng như những giá thể rất tuyệt vời để VSV bám vào, phân hủy hay tiếnhành quá trình vô cơ hóa các chất hữu cơ có trong nước So với thực vật ngập nướcthì thực vật nổi có khả năng xử lý các chất ô nhiễm rất cao

Các loài thực vật trôi nổi tự do như: Pistia stratiotes L (bèo cái), Eichhorniacrassipes (Mares.) Solms (bèo tây), Lemna perpusillaTorr (bèo tấm, bèo cám),

Azolla pinata R.Br (bèo hoa dâu)…

Hình 4: Thực vật trôi nổi tự do [33]

1.1.4 Vai trò của thực vật trong xử lý nước ở các vùng đất ngập nước

Trong các hệ thống, vai trò chủ yếu của thực vật là:

- Làm giá thể cho vi sinh vật sinh sống

- Tạo điều kiện cho quá trình nitrat hoá và phản nitrat hoá

- Chuyển hoá nước và chất ô nhiễm

- Sử dụng chất dinh dưỡng thành sinh khối

- Nguồn che sáng: Sự có mặt của TVTS giúp điều hoà nhiệt độ củanước và ngăn chặn sự phát triển của tảo

Bảng 1: Tóm tắt vai trò của thực vật đất ngập nước trong xử lý nước

Các phần cơ thể

thực vật

Vai trò trong xử lý

Ổn định bề mặt trầm tích, giảm xói mòn

 tăng tốc độ lắng, giảm nguy cơ xáo trộn

Cung cấp bề mặt bám dính cho các màng sinh học(biofilms)

Nhả khí oxy thông qua quá trình quang hợp

 Tăng cường quá trình phân hủy hiếu khí

Thân/lá ở mặt nước

hoặc phía trên mặt

nước

Hấp thu ánh sáng mặt trời  ngăn cản sự phát triển của sinh vật phù du

Tạo vi khí hậu, cách nhiệt trong mùa đông

Làm giảm ảnh hưởng của gió lên bề mặt xử lý

 giảm sự phân tán, tăng tốc độ lắng

Làm giảm sự trao đổi giữa nước và khí quyển

Chuyển oxy từ lá xuống rễ

 hình thành nhóm VSV hiếu khí quanh rễ

Thực vật thủy sinh, đặc biệt là các loài thực vật nổi có hệ thống rễ và thân rễlớn, tồn tại vĩnh viễn trong trầm tích kỵ khí góp phần làm giảm xói mòn, ổn định bềmặt đất trong các vùng đất ngập nước tự nhiên và nhân tạo

Các vi sinh vật phân hủy các chất hữu cơ thành các chất vô cơ cung cấp chocác thực vật thủy sinh, trước hết là tảo Tảo và các TVTS khác lại cung cấp oxy cho

vi khuẩn Các loài TVTS có rễ và thân tạo điều kiện cho VSV bám mà không bịchìm xuống đáy Chúng cung cấp oxy cho vi khuẩn hiếu khí, ngoài ra còn cung cấpcho VSV những hoạt chất sinh học cần thiết khác Ngược lại, vi khuẩn cung cấpngay tại chỗ cho thực vật những sản phẩm trao đổi chất của mình, đồng thời thựcvật giúp cho VSV khỏi bị chết dưới ánh nắng mặt trời Tảo là nguồn thức ăn cho cá

và các loài thủy sản khác, khi chết sẽ là nguồn chất dinh dưỡng cho VSV [9, 13]

Thực vật thủy sinh cung cấp cho VSV giá thể để sinh trưởng, phát triển vàtạo thành các màng sinh học (biofilms) Màng sinh học này tạo thành bởi vi sinh vậtsống trên rễ và phần thân thực vật, kể cả lá rụng Hệ thống màng sinh học này cóvai trò chính trong quá trình xử lý nước [10]

Thực vật thủy sinh có khả năng vận chuyển oxy từ không khí vào trong nướcnhờ bộ rễ, cho phép hình thành nhóm sinh vật hiếu khí quanh bộ rễ Các VSV hiếukhí thích hợp cho việc phân giải sinh học các hợp chất hữu cơ phức tạp thành cácchất đơn giản Sản phẩm của quá trình phân giải này sẽ được thực vật sử dụng choquá trình sinh trưởng, phát triển Khả năng loại bỏ các chất ô nhiễm vô cơ và hữu cơtrong nước đã được chứng minh là có sự cộng sinh giữa thực vật thủy sinh và cácdạng VSV sống trong và xung quanh rễ của chúng Thực vật và các VSV có thể đạtđược hiệu quả xử lý cao khi chúng phối hợp với nhau trong một hệ sinh thái cânbằng Thân và lá của thực vật làm giảm tốc độ dòng chảy, gây ra sự thay đổi củaquá trình lọc và lắng của các hạt (cặn, vụn hữu cơ) và là nơi sống bám của nhiềuloài tảo và VSV Vi sinh vật có khả năng phân hủy đại phân tử hữu cơ thành cáchợp chất đơn giản hơn, đồng thời sử dụng các chất có trong nước làm nguồn dinhdưỡng [10, 13, 20]

Oxy chuyển từ phần thân và lá khí sinh xuống bộ rễ và giải phóng ra vùng rễ,tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nitrat và phản nitrat hóa Bởi vậy, thực vật thủy

sinh đóng vai trò chủ yếu trong việc giảm nồng độ NH4 , NO2-, NO3-, PO43- cũngnhư TSS và COD (Greenway, M.2003) [28] Nước thải đi vào hệ thống thường cólượng oxy hòa tan thấp Do đó, Nitơ trong nước thải chủ yếu tồn tại ở dạng Nitơhữu cơ hoặc NH3 Sự chuyển hóa từ NH3 thành NO3- không thể xảy ra trừ khi nướcthải được sục khí Lượng oxy khuếch tán từ rễ thực vật sẽ tạo ra một vùng hiếu khí,tạo điều kiện cho sự sinh trưởng của các VSV hiếu khí, chúng sẽ thực hiện quá trìnhchuyển hóa NH3 thành NO3- Trong vùng kị khí, một số loài sinh vật phản nitrat hóa

sử dụng NO3- như nguồn oxy cho quá trình hô hấp, nó sẽ chuyển NO3- thành N2 vàokhông khí [10]

Thực vật làm giảm sự xâm nhập ánh sáng vào nước từ đó hạn chế sự pháttriển của tảo Trong trường hợp của thực vật trôi nổi tự do như Lục bình, có thểche phủ hoàn toàn bề mặt của vùng ĐNN, tảo bị giới hạn phát triển do thiếu ánhsáng [33]

Một số thực vật cũng có cơ chế thích nghi và tránh ngộ độc các kim loạinặng bằng cách hấp thu, tích lũy và kết tủa các chất ô nhiễm trong môi trường nước

có nồng độ thấp vào trong rễ Nhìn chung lượng kim loại được thực vật hấp thu chỉchiếm một phần nhất định Các loại thực vật khác nhau có khả năng hấp thu kimloại nặng khác nhau

1.1.5 Những ưu điểm và nhược điểm trong việc sử dụng thực vật để xử

lý nước

1.1.5.1 Ưu điểm

Những kết quả nghiên cứu và ứng dụng ở nhiều nước đã đưa ra những ưuđiểm cơ bản sau:

- Chi phí xử lý không cao

- Quá trình xử lý không đòi hỏi công nghệ phức tạp

- Hiệu quả xử lý ổn định đối với nhiều loại nước ô nhiễm thấp.

- Có thể tận dụng ngay các loài thực vật có sẵn trong khu vực

- Giúp cải tạo cảnh quan sinh thái khu vực

- Góp phần làm tăng đa dạng sinh học như thu hút các loài chim từ nơi khácđến, tăng các loài bò sát, lưỡng thể, các loài thủy sinh vật…

- Sinh khối tạo ra sau quá trình xử lý được sử dụng vào nhiều mục đíchkhác nhau như: làm nguyên liệu cho thủ công mỹ nghệ, làm thực phẩm cho người,làm thực phẩm cho gia súc, làm phân xanh, sản xuất khí sinh học

1.1.5.2 Nhược điểm

Bên cạnh những ưu điểm thì việc sử dụng thực vật thủy sinh để xử lý nướccũng có những nhược điểm nhất định:

- Khi xử lý nước thải bằng TVTS đều có nhược điểm chung là khả năng xử

lý cao nhưng chậm, do vậy cần thời gian xử lý lâu

- Diện tích cần dùng để xử lý chất thải lớn Vì thực vật cần tiến hành quátrình quang hợp nên luôn cần thiết phải có đủ ánh sáng Sự tiếp xúc giữa thực vật vàánh sáng trong điều kiện đủ chất dinh dưỡng càng nhiều thì quá trình chuyển hóacàng tốt Do đó, diện tích của bề mặt của sự tiếp xúc này sẽ cần nhiều

- Đối với một số loài thực vật như Bèo tây có khả năng sinh sản nhanh, dễgây tắc nghẽn ao hồ kênh rạch, nên khi dùng chúng để xử lý nước cần chú ý

- Khi hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nước giảm cũng như khi thực vậtthủy sinh già, nếu không thu hoạch thì chúng sẽ chết làm ô nhiễm lại nguồn nước

1.1.6 Một số loài thực vật có khả năng xử lý nước

Một số loài thực vật có khả năng xử lý nước trên thế giới (bảng 1):

Bảng 2: Một số loài thực vật được sử dụng phổ biến trong các hệ thống xử lý

nước thải trên thế giới [33]

ST

T

1 Eichhornia crassipes (Mart.) Solms Bèo Lục Bình

2 Lemaceae (Lemna minor L., Lemna trisulca

L.)

Bèo tấm

8 Nelumbo nucifera Gaerth Hoa sen hồng

11 Typha spp Cỏ nến

12 Phragmites australis (Cav.) Trin. Sậy

14 Alternanthera philoxeroides Mart.) Griseb Cây rau diệu

15 Phalaris arundinacea L Cỏ hoàng yến

16 Glyceria maxima (Hartm.) Holmb Cỏ ngọt cỡ lớn

26 Sorghum halapense Cỏ Johnson

Ở Việt Nam, Nguyễn Nghĩa Thìn (2006) [18] đã giới thiệu một danh sáchgồm 34 loài thực vật dự kiến để làm sạch môi trường nước; Trần Văn Tựa và cs(2007) [21] đã tiến hành điều tra về các loài thực vật thủy sinh phổ biến ở Việt Nam

và đưa ra danh sách gồm 32 loài có ý nghĩa trong làm sạch môi trường Một số loài

thực vật thủy sinh thường được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước như: Bèo

Lục Bình (Eichhornia crassipes (Mares) Solms.), Bèo Tấm (Lemna perpusilla Torr.), Bèo Cái (Pistia stratiotes L.), Rau muống (Ipomoea aquatic Forssk.), Cây Sậy (Phragmites australis (Cav.) Trin.), Rau ngổ trâu (Enydra fluctuans Lour.), Rau dừa nước (Ludwigia adscendens (L.) Hara.), Cải soong (Nasturtium microphyllum)

…

1.2 Khái quát tình hình nghiên cứu thực vật đất ngập nước và việc sử dụng

chúng để xử lý ô nhiễm môi trường nước ở trên thế giới và Việt Nam

1.2.1 Trên thế giới

Trước những năm 1950, hệ sinh thái đất ngập nước chưa được nhiều nhànghiên cứu quan tâm, bởi đây không hoàn toàn là hệ sinh thái trên cạn cũng không

nghiên cứu trong đó việc xác định thành phần loài, công dụng của thực vật ĐNNngày càng đầy đủ hơn Năm 1952, ở Đức, Kathe Seidel đã có những nghiên cứu thửnghiệm đầu tiên về khả năng xử lý nước thải của các loài thực vật ĐNN [31] Loại

thực vật được Seidel sử dụng nhiều là cây cỏ Nến (Scirpus lacustris) Các công

trình nghiên cứu của Seidel đã đặt nền móng đầu tiên cho một hướng đi mới trongviệc xử lý nước thải bằng các loài thực vật thủy sinh

Vào năm 1967, hệ thống đất ngập nước dòng chảy tự nhiên (Free WaterSurface Constructed Wetland – FWS CW) đầu tiên được xây dựng tại Flevoland,

Hà Lan [33] Khu vực Bắc Mỹ mới là nơi hệ thống FWS CW được xây dựng nhiềunhất Trong khi đó, hệ thống ĐNN nhân tạo với dòng chảy dưới (Subsurface FlowConstructed Wetland) đã được xây dựng nhiều hơn ở châu Âu Năm 1980 đánh dấu

sự xuất hiện của hệ thống ĐNN nhân tạo dòng chảy nằm ngang (HorizontalSubsurface Flow Constructed Wetland) và năm 1990 là hệ thống đất ngập nướcnhân tạo dòng chảy thẳng đứng (Vertical Flow Constructed Wetland) và sự kết hợpcủa hai hệ thống này (Vymazal và cộng sự, 1998) [34]

Ở Bắc Mỹ, hệ thống ĐNN nhân tạo dòng chảy tự nhiên đã được sử dụng để xử

lý các loại nước thải gồm nước thải đô thị, nước thải công nghiệp và nước thải nôngnghiệp Đầu thập niên 1970, công nghệ xử lý nước thải bằng hệ thống ĐNN nhân tạodòng chảy dưới đã được bắt đầu áp dụng tại đây (Kadlec và Knight, 1996) [30]

Theo Tanner và cộng sự (2000) [32], có hơn 80 hệ thống ĐNN nhân tạo đãđược xây dựng để xử lý nước thải tại New Zealand, trong đó phổ biến nhất là hệthống ĐNN nhân tạo dòng chảy bề mặt (45%) tiếp đến là hệ thống ĐNN nhân tạodòng chảy ngầm (35%) và hệ thống ĐNN nhân tạo kết hợp dòng chảy bề mặt vàdòng chảy ngầm (14%) Hiện nay, tại New Zealand, hệ thống ĐNN nhân tạo được

sử dụng rất phổ biến để xử lý nước thải nông nghiệp

Từ giữa thập niên 1980, khái niệm sử dụng ĐNN nhân tạo trong xử lý nướcthải đã trở nên phổ biến Nam Phi Các hệ thống ĐNN nhân tạo được xây dựng tạiđây là các hệ thống ĐNN dòng chảy bề mặt và dòng chảy thẳng đứng Hiện nay, đã

có nhiều nghiên cứu điển hình về khả năng xử lý nước thải đô thị, nước thải côngnghiệp và nước thải mỏ của ĐNN đạt hiệu quả cao [33]

Trong những năm 1970 và 1980, nhiều các thí nghiệm về Lục bình để xử lýcác loại nước thải đã được tiến hành khắp châu Á [33] Tuy nhiên, thông tin đầutiên về việc sử dụng đất ngập nước nhân tạo bằng hệ thực vật nổi xuất hiện vào đầunhững năm 1990 (Juwarkar cộng sự, 1992) [29] Hiện nay, hệ thống đất ngập nướcnhân tạo đã được áp dụng rộng rãi để xử lý các loại nước thải ở Ấn Độ, TrungQuốc, Hàn Quốc, Đài Loan, Nhật Bản, Malaysia, Thái Lan…

Như vậy, công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm môi trường nước ngày càng đượcchú trọng, phát triển ở quy mô lớn và được áp dụng ở rất nhiều quốc gia Đây làhướng nghiên cứu đang được tiếp tục phát triển mạnh ở các nước châu Âu, châu

Mỹ, các nước châu Á (đặc biệt là Trung Quốc và Thái Lan) và một số nước khác.Trong những năm qua, số loài thực vật có khả năng xử lý ô nhiễm môi trường nướcđược phát hiện ngày một nhiều Các nghiên cứu được thực hiện một cách toàn diện

từ lý thuyết đến thực tiễn

1.2.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, việc tìm hiểu và nghiên cứu vai trò của thực vật ĐNN cũng nhưkhả năng sử dụng trong xử lý ô nhiễm môi trường nước còn đang tản mạn Tuynhiên cũng đã có một số công trình nghiên cứu sử dụng TVTS xử lý ô nhiễm nướcbước đầu đã mang lại các kết quả khả quan:

- Lê Hiền Thảo (1999) nghiên cứu quá trình sinh học xử lý nước ở một sốsông hồ Hà Nội cho thấy khả năng làm sạch của một số hồ có hiệu quả cao trong đóRong đuôi chó và Bèo tấm có khả năng giảm Fe, Cu, Pb và Zn trong nước hồ BảyMẫu [23]

- Nguyễn Việt Anh và cs (2005) đã nghiên cứu xử nước thải sinh hoạt bằngbãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy thẳng đứng trong điều kiện Việt Nam Các câythử nghiệm là cỏ Nến, Sậy, Thủy trúc, Phát lộc Hệ thống hoạt động ổn định, chokết quả tốt [1]

Trì Kết quả cho thấy chi phí xử lý không nhiều và chất lượng nước thải đầu ra saukhi được xử lý bằng các biện pháp sinh học mang kết quả tương đối tốt, nước khôngcòn mùi hôi, số lượng vi khuẩn coliform giảm đi rõ rệt [24].

- Đào Văn Bảy và GS.TSKH Lâm Ngọc Thụ (2006) đã nghiên cứu xử lý ônhiễm N, P trong nước sông Tô Lịch bằng bèo tây Kết quả cho thấy khi hàm lượngcác ion NH4-và PO3- < 0,01 mg/l, thì chỉ 6-7 ngày sau đó, bèo tây có biểu hiện yếu

lá, là vàng và chết dần Điều đó cho phép ta định được chu kỳ xử lý thích hợp vàquyết định thời điểm tách bèo ra khỏi nguồn nước tránh tái ô nhiễm nguồn nước [3]

- Trần Văn Tựa và cs (2007) đã sử dụng hệ thống thực vật nổi, cụ thể là BèoTây và bèo Cái để xử lý nước thải chế biến thủy sản ở quy mô pilôt Mô hình bướcđầu đã thu được kết quả khả quan song cần thêm các thử nghiệm tiếp theo ở quy môlớn hơn để có thể ứng dụng trong thực tiễn Cùng trong năm đó, Trần Văn Tựa và cs

đã nghiên cứu mô hình xử lý nước thải chứa Cr và Ni quy mô pilôt sử dụng TVTSbao gồm Cỏ Vetiver và cây Sậy Kết quả phân tích đã chỉ ra rằng cây không chỉcộng tác với hệ VSV vật rễ, tạo điều kiện thuận lợi cho VSV phát triển mà còn hấpthu và tích tụ các kim loại này trong sinh khối [22]

- Võ Mai Hương, Trần Thanh Tùng (2008) nghiên cứu khả năng xử lý nước

thải lò mổ của rau dừa nước Jussiaea repens L đã có kết luận rau dừa nước có khả

năng sinh trưởng tốt trong nước thải lò mổ [7]

- Nguyễn Thị Loan, Trần Văn Quy (2010), đã nghiên cứu sử dụng đất ngậpnước nhân tạo để xử lý nước sông Tô Lịch cho mục đích sản xuất nông nghiệp vớibèo tây, cây sậy và cỏ lồng vực [11]

1.3 Giới thiệu về sông Đáy và chất lượng nước sông Đáy (đoạn nghiên cứu)

1.3.1 Giới thiệu về sông Đáy

Sông Đáy nguyên là một phân lưu lớn đầu tiên của sông Hồng, chảy theohướng Đông Bắc - Tây Nam Sông Đáy nhận nước của sông Hồng ở địa phận Hà

Nội giữa huyện Phúc Thọ và huyện Đan Phượng Quãng sông này có tên là sôngHát hay Hát Giang Nhưng đến năm 1937, sau khi xây dựng xong đập Đáy nướcsông Hồng không thường xuyên đổ vào sông Đáy qua cửa đập Đáy trừ những nămphân lũ, vì vậy phần đầu nguồn sông (từ sau đập Đáy đến Ba Thá dài 71 km) sôngĐáy coi như đoạn sông chết Lượng nước để nuôi sông Đáy chủ yếu do các sôngnhánh, quan trọng nhất là sông Tích, sông Bôi, sông Đào Nam Định, sông Nhuệ [5].

Sông Đáy có chiều dài khoảng 247 km, chảy qua địa bàn các tỉnh, thành phố:

Hà Nội, Hà Nam, Nam Định và Ninh Bình rồi đổ ra vịnh Bắc Bộ Tại Hà Nội, sôngĐáy chảy qua địa phận các huyện: Phúc Thọ, Đan Phượng, Hoài Đức, Quốc Oai,Chương Mỹ, Ứng Hòa, Mỹ Đức

Chế độ thuỷ văn của sông Đáy rất phức tạp, chịu ảnh hưởng đồng thời củanhiều yếu tố như: chế độ mưa, chế độ nhiệt, chế độ thuỷ triều vịnh Bắc Bộ, hệ thốngkênh tưới - tiêu và đặc biệt là chế độ thuỷ văn của sông Hồng (chủ yếu thông quasông Đào nhận nước sông Hồng tại Nam Định và sông Nhuệ nhận nước sông Hồngqua cống Liên Mạc, Hà Nội)

Lưu lượng của sông Đáy bất thường, vào mùa mưa lũ thường rất lớn, với đặcđiểm dòng sông quanh co uốn khúc do vậy dễ tạo ra những ghềnh nước lớn Đếnmùa khô thì lòng sông có chỗ cạn lội qua được nên thượng lưu sông Đáy thuyền bèkhông dùng được Xuôi đến Vân Đình thì lòng sông rộng ra, lưu lượng chậm lại nên

có thể đi thuyền được Đến địa phận huyện Mỹ Đức, sông Đáy tiếp nhận dòng suốiYến (thủy lộ vào chùa Hương) Vượt đến tỉnh Hà Nam khi sông chảy vào thành phốPhủ Lý, sông Đáy nhận được sự góp nước của dòng sông Nhuệ từ phía tả ngạn.Sông Đáy tiếp tục hành trình xuôi Nam đón sông Bôi (sông Hoàng Long) bên hữungạn từ miền núi tỉnh Hòa Bình và Ninh Bình dồn về tại ngã ba Gián Khẩu, cáchthành phố Ninh Bình khoảng 10 km về phía Bắc Đoạn này sông được gọi sôngGián Khẩu Qua khỏi Ninh Bình khoảng 20 km thì bên tả ngạn có phụ lưu là sôngĐào Nam Định thêm nước Gần đến biển, sông Đáy chuyển hướng từ Tây Bắc -Đông Nam sang Đông Bắc - Tây Nam rồi đổ ra vịnh Bắc Bộ ở Cửa Đáy thuộchuyện Kim Sơn

Sông Đáy có ý nghĩa quan trọng trong việc phân lũ cho sông Hồng và cungcấp nước cho nông nghiệp Hà Nội chủ yếu sử dụng nước sông Đáy như nguồn tiếpnhận và tiêu thoát nước thải còn các tỉnh Hà Nam, Nam Định và Ninh Bình lại sửdụng nước sông Đáy với các mục đích giao thông thủy, phục vụ sản xuất nôngnghiệp, nuôi trồng thủy sản và cấp nước sinh hoạt.

Hình 5: Lưu vực sông Đáy-Nhuệ (nguồn Internet)

1.3.2 Tình trạng ô nhiễm môi trường nước sông Đáy (trên đoạn nghiên cứu)

Lưu vực sông Đáy hiện nay đang chịu tác động mạnh mẽ của các hoạt độngphát triển KT-XH, nhất là của các khu công nghiệp, sản xuất làng nghề, khu khaithác và chế biến, các tụ điểm dân cư…Sự ra đời và hoạt động của hàng loạt các khucông nghiệp, các hoạt động thủ công nghiệp trong các làng nghề, các xí nghiệp kinh

tế quốc phòng cùng với các hoạt động canh tác trên hành lang thoát lũ, chất thảibệnh viện, trường học…đã làm cho môi trường nói chung và môi trường nước nóiriêng của lưu vực sông bị biến đổi nhiều

Chất lượng nước sông Đáy thay đổi thất thường và phụ thuộc chủ yếu vàochất lượng và lưu lượng, nguồn nước thải ở khu vực thượng lưu và các nguồn chất ô

nhiễm từ nước thải từ sinh hoạt, công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, nông nghiệp,các làng nghề ở hạ lưu Chất ô nhiễm chủ yếu là chất hữu cơ và vi sinh vật, thường

có nồng độ cao, đặc biệt trong mùa khô

Nhìn chung, sông Đáy đang bị ô nhiễm cục bộ, ở mỗi khúc đoạn sông cómức độ ô nhiễm khác nhau Diễn biến chất lượng nước của sông Đáy từ Cầu Phùngxuống Cầu Tế Tiêu có thể mô tả như sau:

- Vùng thượng nguồn sông Đáy: ở thượng nguồn, nước sông Đáy lấy nướcsông Hồng qua cống Đan Hoài để cấp cho nông nghiệp vùng Đan Phượng, HoàiĐức rồi tiêu nước nông nghiệp về hạ lưu đập Về mùa cạn, nước sông Đáy tại cầuPhùng ít chịu ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt, công nghiệp nên nước chỉ bị ônhiễm nhẹ Vào đầu mùa mưa, nước bị ảnh hưởng của các chất rửa trôi trên bề mặtlưu vực làm cho chất lượng nước bị biến đổi, hàm lượng chất hữu cơ cao hơn

- Tại làng nghề thuộc các xã Dương Liễu, Cát Quế, Minh Khai, huyện HoàiĐức chuyên sản xuất, chế biến tinh bột, miến, bún khô, mạch nha nguồn nước thảichưa qua xử lý xả trực tiếp vào sông Đáy Bã thải, nước thải của làng nghề chưa qua

xử lý, đã được tự do xả vào hệ thống kênh rồi theo đó đổ ra sông Đáy Hầu hết nướcthải và chất thải của các hộ dân sản xuất tại Dương Liễu và 2 xã lân cận là Cát Quế

và Minh Khai vẫn đổ thẳng ra môi trường làm ách tắc, lắng đọng, nước màu đenbốc mùi khó chịu Đặc biệt, vào những tháng cuối năm, các làng nghề sản xuấtnhiều, nước thải, bã dong giềng đổ ra đặc quánh cả dòng sông gây ảnh hưởng xấucho sức khỏe con người

- Ở một số đoạn sông khác thì cạn như ruộng do người ta đã thả rau muống

Cứ năm này qua năm khác, những bè rau muống kín cả mặt sông đã hút cạn nướcsông và dần trở thành những ruộng rau muống

Hình 6: Đoạn sông chảy qua cầu Mai Lĩnh (ảnh chụp)

- Tại cầu Mai Lĩnh - Hà Đông: những làng nghề thùng phuy ở phía cầu MaiLĩnh thải trực tiếp ra sông khiến cho chất lượng nước sông ngày càng ô nhiễm trầmtrọng Hàng ngày, có hàng trăm chiếc thùng phuy được thu mua từ các nơi vậnchuyển về đây tập kết Tất cả những chất cặn bã được thải ra bừa bãi, màu đen kịt,

từ dầu, mỡ, nhựa đường, hoá chất,…không chỉ gây ô nhiễm môi trường mà còn gây

ra tiếng ồn ảnh hưởng đến cuộc sống người dân Theo quan sát thì toàn bộ nhữnghợp chất cặn bã được tẩy rửa từ những chiếc thùng phuy được thải ra cống rãnh, rồi

xả thẳng xuống dòng sông Đáy

- Tại Ba Thá - Chương Mỹ: nước sông Đáy bị ảnh hưởng chủ yếu bởi nướctiêu nông nghiệp và một phần nước thải sinh hoạt của thị trấn Thanh Oai Mùa kiệt,nước sông bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ từ các làng nghề chế biển nông sản HoàiĐức và các chất dầu mỡ từ phía cầu Mai Lĩnh-Hà Đông dồn xuống

- Tại cầu Tế Tiêu - Mỹ Đức: Nguồn nước sông tại đây do nước từ thượngnguồn về, chảy qua Vân Đình tới Mỹ Đức Qua quá trình lắng đọng và tự làm sạchnên chất lượng nước được cải thiện chút ít

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của khóa luận là các loài thực vật đất ngập nước củasông Đáy (trên đoạn từ cầu Phùng đến cầu Tế Tiêu) Đề tài chỉ tập trung nghiên cứuphần thực vật bậc cao có mạch vì chúng là nhóm thực vật đóng góp quan trọng chochức năng sinh thái môi trường và tính đa dạng sinh học của vùng nghiên cứu

2 Phương pháp nghiên cứu

1 Phương pháp kế thừa tài liệu

- Kế thừa có chọn lọc các tài liệu có liên quan đến đề tài nghiên cứu để hệthống hóa các thông tin đã có liên quan đến nội dung của đề tài

- Phân tích và xác định tên loài theo phương pháp so sánh hình thái dựa trêncác tài liệu:

+ Cây cỏ Việt Nam I, II, III của tác giả Phạm Hoàng Hộ (1999-2003) [6]

+ Cây cỏ thường thấy ở Việt Nam, 6 tập do Lê Khả Kế chủ biên (1969 1975) [8]

-+ Cỏ dại phổ biến tại Việt Nam của tác giả Dương Văn Chín và Hoàng AnhCung (2000) [4]

+ Danh lục các loài thực vật Việt Nam, tập 2, 3 do Nguyễn Tiến Bân chủbiên (2003, 2005) [2]

- Công dụng của các loài cây được xác định bằng phương pháp phỏng vấn trựctiếp người dân và tra cứu thông tin theo các tài liệu có liên quan đã được công bố.

2 Phương pháp điều tra thực địa

Để xác định một cách đầy đủ và đại diện cho một quần xã hay vùngnghiên cứu, chúng ta không thể đi hết các điểm trong đó, vì thế phải xây dựngcác tuyến điều tra và các điểm điều tra Các điểm khảo sát và tuyến khảo sátđược thiết lập trải rộng qua tất cả các đơn vị thảm thực vật của các hệ sinh tháikhác nhau theo tuyến sông

Tuyến khảo sát của chúng tôi thiết lập từ sát mép nước tới các quần xã trôinổi giữa hoặc gần bờ Ngoài ra chúng tôi cũng khảo sát các loài thực vật và cácquần xã thực vật bán ngập trong các hệ sinh thái ven bờ sông Đây là diện tích chủyếu của vùng nghiên cứu với sự hiện diện đầy đủ các thành phần của hệ sinh tháithủy vực sông

Trong suốt quá trình khảo sát, chúng tôi sử dụng máy ảnh chụp lại toàn bộcác loài thực vật bao gồm hoa, lá, cành và dạng sống của chúng đối với những loàithực vật phổ biến và dễ xác định và ghi chép lại sự có mặt của chúng Đối vớinhững loài mà chưa thể xác định được danh pháp ngoài thực địa, chúng tôi lấy mẫuthực vật mang về phòng thí nghiệm và tham khảo ý kiến của chuyên gia (thầy giáohướng dẫn PGG TS Trần Văn Thụy) để giám định chúng Mỗi mẫu phải lấy đủ các

bộ phận gồm cành, lá và hoa với cây gỗ, còn với cây thân thảo thì lấy cả cây

3 Phương pháp phân tích đánh giá tính đa dạng hệ thực vật [19]

- Phân tích đa dạng về thành phần loài: Dựa trên quan điểm truyền thống về

hệ thực vật, chỉ kiểm kê các loài thực vật bậc cao có mạch, mọc tự nhiên hoặc cácloài ngoại lai tự nhiên hóa không phụ thuộc vào sự chăm sóc của con người Kếtquả quan sát trực tiếp tại thực địa, chụp ảnh lấy mẫu để xác định thành phần loàitheo phương pháp chuyên gia và phỏng vấn người dân địa phương

- Đánh giá đa dạng về các bậc taxôn:

+ Đa dạng các taxon trong ngành: thống kê số loài, chi và họ theo từngngành thực vật từ thấp đến cao, trên cơ sở dựa vào bảng danh lục thực vật đã xâydựng, tính tỷ lệ % của các taxon để thấy được mức độ đa dạng của chúng Tỷ lệ nàynói lên tính đa dạng của từng ngành

+ Đa dạng loài của các họ: xác định họ có nhiều loài, tính tỷ lệ % số loài sovới toàn bộ số loài của cả hệ nghiên cứu

- Phân tích đánh giá mức độ giàu loài quý hiếm: theo IUCN, 2004 và cáctiêu chuẩn trong sách đỏ Việt Nam, 1996; Nghị định số 48/2002/NĐ – CP, và loài

có giá trị tài nguyên (theo “Tài nguyên thực vật Đông Nam Á – Prosea, 1995”) [25]

- Phân tích và tuyển lựa các loài thực vật thủy sinh có khả năng xử lý nướcsông ô nhiễm bởi xả thải sinh hoạt hoặc làng nghề, trên cơ sở đối sánh với các loài

đã được công nhận sử dụng để xử lý nước thải với sự có mặt của chúng tại khu vựcnghiên cứu nhưng chưa được chú trọng phát triển mạnh thành mô hình tối ưu có khảnăng xử lý nước sông ô nhiễm

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đa dạng cấu trúc thành phần loài thực vật ở khu vực nghiên cứu

Sau một số chuyến điều tra trên toàn bộ khu vực nghiên cứu, bao gồm cácdiện tích ngập nước thường xuyên, các diện tích ngập tạm thời, các diện tích ẩm ướtven sông, chúng tôi đã bước đầu đã xác định được 97 loài thực vật thuộc 34 họ,thuộc 2 ngành thực vật bậc cao có mạch là ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta) và

- Ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta): có 2 lớp là lớp Hai lá mầm

(Dicotyledoneae) và lớp Một lá mầm (Liliopsida) với số họ, loài phong phú nhất với

31 họ, 94 loài Trong đó, lớp Hai lá mầm (Dicotyledoneae) có 23 họ, 57 loài, lớnhơn so với lớp Một lá mầm với 8 họ và 37 loài

- Ngành Dương xỉ (Polypodiophyta) với 3 họ, 3 loài (bảng 3)

Bảng 3: Sự phân bố của các taxon trong các ngành thực vật đất ngập nước

sông Đáy trong đoạn nghiên cứu

Tỷ lệ (%)

Họ Loài 0

Biểu đồ 1: So sánh tương quan tỷ lệ % họ và loài trong bậc taxon ngành

Như vậy, ngành chiếm phần lớn là ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta) (96,9%tổng số loài toàn hệ), còn lại ngành Dương xỉ (Polypodiophyta) (3,1% tổng số loàitoàn hệ) Trong ngành Ngọc Lan, các loài của lớp Hai lá mầm chiếm ưu thế và lànhững loài thống trị trong các quần xã tự nhiên ven sông và một số quần xã ở thủyvực sông

Bảng 4: Thành phần các loài thực vật đất ngập nước sông Đáy trên khu vực

nghiên cứu

Loài Họ Tên khoa học Tên Việt Nam Công

dụng Nơi sống

I Polypodiophyta Ngành Dương Xỉ

1 Azollaceae Họ Bèo hoa dâu

2 Marsileaceae Họ Rau bợ

%