Xây dựng nhóm chỉ số chất lượng nhằm đánh giá và phân loại tình trạng phú dưỡng trên các hồ hà nội

Khái niệm và biểu hiện của hiện tượng phú dưỡng Hiện tượng phú dưỡng eutrophication là hiện tượng phát triển quá trình sinh học tự nhiên trong hồ, ao, sông, biển,… do gia tăng chất dinh

MỤC LỤC

KÝ HIỆU VIẾT TẮT 3

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU 4

DANH MỤC HÌNH VẼ 5

LỜI CẢM ƠN 6

MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG I – TỔNG QUAN 8

1.1 Hiện tượng phú dưỡng 8

1.1.1 Khái niệm và biểu hiện của hiện tượng phú dưỡng 8

1.1.2 Diễn biến của quá trình phú dưỡng 9

1.1.3 Nguyên nhân gây ra hiện tượng phú dưỡng 10

1.1.4 Phân loại mức độ phú dưỡng 13

1.1.5 Tác động của hiện tượng phú dưỡng tới hệ sinh thái và con người 19

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phú dưỡng 20

1.2.1 Chất dinh dưỡng 20

1.2.2 Đặc điểm hình thái của hồ 21

1.2.3 Khả năng lưu chuyển nước 22

1.2.4 Các điều kiện khí hậu 25

1.2.5 Chỉ thị cho thủy vực phú dưỡng 29

1.3 Các chỉ số đánh giá chất lượng nước và mức độ phú dưỡng 31

1.3.1 Chỉ số đánh giá chất lượng nước 31

1.3.2 Chỉ số đánh giá mức độ phú dưỡng 33

1.4 Giới thiệu hệ thống hồ Hà Nội 33

1.4.1 Hiện trạng và vai trò các hồ Hà Nội 33

1.4.2 Hiện trạng quản lý và một số nghiên cứu đã được thực hiện về môi trường hồ Hà Nội 35

CHƯƠNG II – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 37

2.2 Đối tượng nghiên cứu 37

2.3 Phương pháp nghiên cứu 44

2.3.1 Phương pháp thu thập thông tin, lấy mẫu, bảo quản và phân tích, đo đạc các thông số 44

2.3.2 Phương pháp tính toán các chỉ số 48

PHẦN III – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 52

3.1 Đánh giá đặc tính ô nhiễm và phân loại mức chất lượng nước trên các hồ 52

3.1.1 Đặc tính ô nhiễm trên các hồ dựa trên các thông số hóa học 52

3.1.2 Phân loại chất lượng nước trên các hồ 57

3.2 Phân loại mức độ phú dưỡng của các hồ 59

3.2.1 Phân loại mức độ phú dưỡng theo tiêu chuẩn OECD (1982): 59

3.2.2 Phân loại mức độ phú dưỡng theo chỉ số TSI và TRIX: 61

3.3 Lựa chọn các chỉ số đánh giá chất lượng nước và mức độ phú dưỡng 64

3.3.1 Đánh giá tương quan giữa các chỉ số hóa học và thông số ô nhiễm 64

3.3.2 Đánh giá ảnh hưởng thông số cấu trúc của hồ trong việc ảnh hưởng đến tình trạng phú dưỡng của hồ: 65

3.3.3 Lựa chọn giữa các chỉ tiêu và thông số đánh giá mức độ phú dưỡng: 67

3.4 Đề xuất giải pháp cải thiện chất lượng nước hồ 68

3.4.1 Giải pháp quản lý nhằm giảm thiểu tình trạng ô nhiễm phú dưỡng 68

3.4.2 Các biện pháp kĩ thuật nhằm ngăn chặn và giảm thiểu tình trạng phú dưỡng 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

PHỤ LỤC 77

KÝ HIỆU VIẾT TẮT

BOD Biochemical oxygen Demand (Nhu cầu oxy sinh hóa)

COD Chemical oxygen Demand (Nhu cầu oxy hóa học)

DO Dissolved oxygen (Hàm lượng Oxy hòa tan trong nước

NTSH Nước thải sinh hoạt

OECD Organization for Economic Co-operation and

Development (Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế) QCVN Quy chuẩn Việt Nam

SD Độ trong của nước

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TRIX Vollenweider Trophic Index

TSI Trophic State Index

WQI - NSF Water Quality Index - National Sanitation Foundation

(Quỹ vệ sinh quốc gia Mỹ)

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU

1.2 Phân loại mức độ phú dưỡng theo Nurnberg 16

1.3 Phân loại mức độ phú dưỡng theo tiêu chuẩn Quebec 17

1.4 Sự khác nhau giữa thủy vực nghèo dinh dưỡng và phú

1.5 Hệ thống phân loại của Kolkwitz Marsson 30

2.1 Phân loại nhóm hồ theo đặc điểm đặc trưng 37

2.4 Thông số và trọng số trong tính toán theo WQI – NSF 49

2.5 Bảng đánh giá chất lượng nước theo WQI – NSF 49

3.2 Giá trị tương quan giữa các chỉ số hóa học 65

3.3 Giá trị tương quan giữa tình trạng phú dưỡng với các

thông số cấu trúc thủy vực

66

DANH MỤC HÌNH VẼ

3.1 Giá trị pH tại các hồ tiến hành nghiên cứu 52

3.2 Giá trị DO trung bình của các đợt lấy mẫu 54

3.3 Giá trị COD trung bình của các đợt lấy mẫu 55

3.4 Giá trị BOD5 trung bình của các đợt lấy mẫu 56

3.5 Giá trị PO43- trung bình của các đợt lấy mẫu 56

3.6 So sánh TP trung bình giữa các nhóm hồ 57

3.7 Đồ thị phân loại chất lượng nước hồ theo WQI – NSF 58

3.8 Đồ thị phân loại mức độ phú dưỡng theo OECD đối với

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Hoàng Thị Thu Hương – người đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn này Đồng thời tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể các cô, cũng như các bạn, các anh chị tại Viện Khoa học và Công nghệ môi trường, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn

MỞ ĐẦU

Ao hồ có vai trò quan trọng đối với hệ sinh thái và con người Nó không chỉ là nơi vui chơi giải trí mà còn có nhiệm vụ điều hòa khí hậu, điều tiết nước mưa đồng thời là nơi chứa và làm sạch nước thải Tuy nhiên hiện nay không chỉ ở Việt Nam

mà các nước trên thế giới có khá nhiều hồ, đặc biệt tại các khu đô thị đang rơi vào tình trạng ô nhiễm mà điển hình là hiện tượng phú dưỡng Hiện tượng phú dưỡng xảy ra trong các ao hồ gây ảnh hưởng đến cảnh quan, môi trường sinh thái, gây suy giảm đa dạng sinh học, ô nhiễm không khí, nguồn nước… và gây ảnh hưởng lớn tới sức khỏe con người và đời sống các loài sinh vật thủy sinh Đây là một vấn đề môi trường cần được quan tâm trong giai đoạn hiện nay khi sự phát triển kinh tế và đô

thị hóa đang ngày càng gia tăng trên toàn quốc Do vậy, tôi được giao đề tài “Xây dựng nhóm chỉ số chất lượng nhằm đánh giá và phân loại tình trạng phú dưỡng trên các hồ Hà Nội” để có thể tìm hiểu nghiên cứu sâu hơn về nguyên nhân và bản

chất của vấn đề ô nhiễm môi trường trên thủy vực nước ngọt này

CHƯƠNG I – TỔNG QUAN

1.1 Hiện tượng phú dưỡng

1.1.1 Khái niệm và biểu hiện của hiện tượng phú dưỡng

Hiện tượng phú dưỡng (eutrophication) là hiện tượng phát triển quá trình sinh học tự nhiên trong hồ, ao, sông, biển,… do gia tăng chất dinh dưỡng (thường là hợp chất của nitơ và phốtpho) thúc đẩy sự phát triển của tảo, thực vật thủy sinh và tạo ra những biến động lớn trong hệ sinh thái nước, làm chất lượng nước bị suy giảm và ô

nhiễm [1 , 7]

Phú dưỡng là hiện tượng thường gặp trong các hồ đô thị, các sông và kênh dẫn nước thải Nguyên nhân xảy ra tình trạng phú dưỡng ở các hồ đô thị là nồng độ chất dinh dưỡng Nitơ (N), Phốtpho (P) cao, tỷ lệ P/N cao do sự tích lũy tương đối P so với N Đối với các thủy vực nước ngọt, thông thường hiện tượng phú dưỡng hình thành khi hàm lượng nitơ vượt trên mức 500µg/l và phốtpho (P) trên 20μg/l Sự dư thừa các chất dinh dưỡng này sẽ thúc đấy sự phát triển của các loài tảo, rong, rêu và các thực vật thân mềm trong nước và cuối cùng sẽ ảnh hưởng đến sự cân bằng sinh học của nước Các loài sinh vật này sau khi chết sẽ phân hủy tạo ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ và tiêu thụ lượng oxy hòa tan trong nước Sự thiếu hụt oxy cùng với sự có mặt của các chất độc sinh ra trong quá trình phân hủy yếm khí làm suy thoái dẫn đến các động vật thủy sinh trong thủy vực bị chết Khi xác động - thực vật bùn lắng xuống ao hồ, cộng với sự phát triển mạnh của các loài thực vật ở ven bờ làm cho ao hồ ngày càng nông hơn và mặt hồ ngày càng bị thu hẹp, cuối cùng ao hồ sẽ biến thành đầm lầy [6]

Biểu hiện của thủy vực phú dưỡng:

- Về cảm quan: Nước có màu xanh hoặc xanh đen do sự phát triển mạnh mẽ của tảo

và thực vật bậc thấp, thường có mùi hôi tanh do thoát khí H2S…

- Về tính chất của thủy vực: Độ sâu của hồ bị thu hẹp do sự tù đọng của thủy vực, không có sự lưu thông của dòng chảy Xác các sinh vật thủy sinh dần tích lũy dưới tầng đáy làm giảm độ sâu của thủy vực đồng thời gây suy giảm chất lượng nước

- Sự đa dạng của thủy vực: Sự suy giảm mạnh của các động vật thủy sinh bậc cao, đặc biệt là cá do sự thiếu hụt oxy, bên cạnh đó là việc thực vật bậc thấp phát triển mạnh

Hình 1.1 Bề mặt hồ trong tình trạng phú dưỡng 1.1.2 Diễn biến của quá trình phú dưỡng

Trong các hệ sinh thái nước ngọt, luôn tồn tại sẵn các loài tảo và một hàm lượng nhất định các chất N, P để đảm bảo sự phát triển bình thường của các hệ sinh thái này Khi nồng độ N, P tăng lên, nó sẽ kích thích sự phát triển của tảo – gọi là hiện tượng “bùng nổ tảo”, đó là sự phát triển một cách vượt bậc về số lượng các loài tảo trong hệ sinh thái nước (nước ngọt) Tùy thuộc sự tham gia của loài tảo vào hiện tượng “bùng nổ tảo” mà số lượng tảo phát triển ở các mực độ khác nhau Ở điều kiện bình thường, tảo có 10 – 100 tb/ml nước, còn trong điều kiện phú dưỡng, tảo

có thể lên tới 104

– 105 tb/ml nước (thậm chí lên tới hàng triệu tb/ml nước – loài

Gyrodinium aureulum), kéo theo đó là sự đổi mà thực của nước do phần chiết của

thực vật tạo thành Đây là dấu hiệu dễ nhận biết nhất của hệ sinh thái nước ngọt bị phú dưỡng tuy nhiên không phải lúc nào hiện tượng này cũng xảy ra, có những

trường hợp bùng nổ tảo nhưng không làm thay đổi màu nước Trong hệ sinh thái nước ngọt, thường có tảo lục, tảo lam hay tảo giáp do vậy nước thường đổi màu xanh

Tảo là loài thực vật phù du, đơn bào, có thể được mô tả bằng công thức:

(CH2O)106(NH3)16H3PO4

Từ đó có thể chỉ ra tảo được cấu tạo từ các nguyên tố chính: C, N, P, O, H Công thức trên cho thấy tỉ số N:P = 16:1 Giá trị này biểu thị lượng cần thiết N và P tạo nên rong tảo, từ đó có thể xác định được yếu tố nào là yếu tố hạn chế tiềm năng phát triển rong tảo Khi N:P >16 thì P trở thành yếu tố giới hạn Ngược lại, N:P <16 thì N trở thành yếu tố giới hạn [17]

Tảo phát triển bao nhiêu thì cũng có một lượng lớn tảo bị chết đi Khi tảo chết

đi sẽ bị các vi sinh vật phân hủy, các vi sinh vật này lấy đi O2 khuyếch tán trong môi trường nước để phân hủy tảo chết trong quá trình phát triển:

(CH2O)106(NH3)16H3PO4 +138O2  106CO2 + 122H2O +16HNO3 + H3PO4Như vậy để phân hủy 1 phân tử tảo thì vi khuẩn đã lấy đi của môi trường 276 nguyên tử Oxi, làm giảm nồng độ oxi dẫn đến việc các loài cá và sinh vật thủy sinh khác không đủ oxi mà chết ngạt Đồng thởi tảo chết đi lắng xuống đáy tạo thành lớp trầm tích ở đáy hồ làm cho hồ nông dần đi theo thời gian Môi trường đáy là nơi nồng độ O2 rất thấp, các vi sinh vật phân hủy trong điều kiện yếm khí, kết quả là sinh ra các khí như H2S, NH3 gây mùi hôi thối, làm nước bị vẩn đục có màu đen hoặc màu xám đen Qua một thời gian tích lũy, thủy vực dần dần trở thành vùng đầm lầy và cuối cùng là vùng đất khô, lúc này cuộc sống của động vật thủy sinh bị ngừng trệ, đa dạng sinh học của thủy vực bị ảnh hưởng nghiêm trọng Hiện tượng này còn được gọi là hiện tượng già hóa lòng hồ [1]

1.1.3 Nguyên nhân gây ra hiện tượng phú dưỡng

Hiện tượng phú dưỡng xảy ra trong ao hồ do 2 nguyên nhân chính là sự gia tăng dinh dưỡng trong thủy vực và sự lưu thông kém do thủy vực tù đọng

1.1.3.1 Sự gia tăng dinh dưỡng trong thủy vực nước ngọt:

Một trong những nguyên nhân chính gây ra hiện tượng phú dưỡng là sự thâm nhập một lượng lớn N, P vào trong ao hồ Trong thực tế, đa số các hồ phát sinh hiện tượng phú dưỡng chủ yếu do các hoạt động của con người như công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt… đã đưa các chất dinh dưỡng vào hồ Hàm lượng các chất dinh dưỡng từ các nguồn này đổ trực tiếp vào hồ thường rất cao, thông thường khi hàm lượng nitơ (N) lớn hơn 500μg/l và phốtpho (P) lớn hơn 20μg/l sẽ gây ra hiện tượng

dư thừa dinh dưỡng Trong môi trường hồ nước tự nhiên các nguyên tố chủ yếu

CO2, H2O luôn sẵn có còn các nguyên tố đa lượng và vi lượng chỉ có hàm lượng nhất định, do vậy sự phát triển của thực vật phù du (tảo) ở mức cân bằng với sự phát triển của các loài thủy sinh khác Khi môi trường nước hồ có sự gia tăng hàm lượng lớn các chất dinh dưỡng N, P sẽ dẫn đến sự phát triển bùng nổ của tảo [6]

Các nguồn thải chính chứa chất dinh dưỡng bao gồm:

- Các hoạt động sản xuất công nghiệp, chế biến các sản phẩm nông nghiệp và khu vực sản xuất nông nghiệp, chế biến thủy hải sản… thường thải một lượng lớn chất dinh dưỡng do thất thoát nguyên liệu và sản phẩm

- Hoạt động sản xuất nông nghiệp: Phân bón hóa học được sử dụng ngày càng nhiều, nhất là phân đạm (chứa N), phân lân (chứa P) Khi lượng phân bón dư thừa

bị rửa trôi sẽ đưa một lượng lớn chất dinh dưỡng N, P vào thủy vực Lượng phân bón sử dụng ở Việt Nam trung bình 73,5kg/ha (trung bình của thế giới là 95,4 kg/ha) Đáng chú ý nhất là phân đạm, một loại phân mang lại hiệu quả quan trọng nhất cho năng suất cây trồng, tuy nhiên lại có lượng tồn dư tích lũy lớn trong đất do khi sử dụng cần liều lượng cao Khi bón phân đạm, cây chỉ sử dụng tối đa 30% lượng phân bón vào đất, lượng N tồn dư trọng đất dạng NO3-

dễ bị rửa trôi xuống sông, suối, ao hồ… hoặc gây ô nhiễm nguồn nước ngầm

- Các nguồn thải từ hoạt động đô thị chủ yếu là hệ thống cống rãnh trong các khu dân cư thành phố hoặc việc xả thải trực tiếp chưa qua xử lý vào hệ thống hồ ao

là nguyên nhân dẫn đến tình trang ô nhiễm, mất cân bằng trong thủy vực tiếp nhận

Nguồn thải này phụ thuộc nhiều vào mức sống của dân số và tiêu chuẩn vệ sinh trong khu vực và thường có hàm lượng N, P rất cao

Bên cạnh các nguyên nhân gây ra hiện tượng phú dưỡng do con người tác động còn có sự ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên đến các thủy vực

- Một trong các nguyên nhân dẫn đến phú dưỡng là từ các dòng chảy tràn trên

bề mặt cũng có khả năng mang về hồ rất nhiều chất dinh dưỡng (chủ yếu là nitơ dưới dạng nitrat do dễ hòa tan, bị rửa trôi ra các hồ) Dần dần hồ tích tụ nhiều chất hữu cơ và bùn đẩy nhanh sự phát triển của các vi sinh vật dưới nước làm cho hồ trở nên giàu chất dinh dưỡng

- Các hiện tượng thời tiết bất thường như hiện tượng mưa acid cũng là nguồn

bổ sung nitrat vào các hệ sinh thái nước ngọt Việc sử dụng các nhiên liệu hóa thạch làm sản sinh các chất khí như NO2, NO hay việc bốc hơi khí NH3 từ phế thải sinh vật vào không khí cũng hây nên hiện tượng mưa acid

- Hiện tượng phú dưỡng hóa cũng có thể xảy ra trong trường hợp các ao, hồ nằm trên các tầng đất sản sinh phốtpho, do vậy sự hạn chế hay dừng hẳn các nguồn cung cấp N, P do các tác động của con người cũng không thể ngăn chặn quá trình phú dưỡng

1.1.3.2 Sự lưu thông kém của thủy vực tù đọng:

Hầu hết các hồ đều được hình thành trên nền đất trẻ và chịu sự tác động của các yếu tố tự nhiên nên quá trình lão hóa diễn ra nhanh Trong những năm gần đây tốc độ đô thị hóa tăng lên rõ rệt khiến việc xây dựng hệ thống thoát nước không theo kịp Độ sâu của hồ giảm rõ rệt do nước mưa cuốn trôi bề mặt, việc xả thải và san lấp, lấn chiếm không kiểm soát nổi của người dân sống xung quanh hồ Điều này cũng dẫn đến diện tích hồ bị thu hẹp rất nhiều so với ban đầu khiến sự gia tăng các chất dinh dưỡng trong hồ luôn được tích lũy mà không thể phát tán ra ngoài bằng con đường khác do hồ không có dòng chảy như sông, suối… [12]

Trước đây các hồ thường có chức năng thoát nước mưa góp phần bổ sung và lưu thông nước Hiện nay nước mưa được thu gom theo hệ thống cống rãnh dẫn đến việc thiếu nước tại các hồ nội thành Ngoài ra việc kè hồ làm cho phần lớn các hồ thiếu đầu ra cho nguồn nước

1.1.4 Phân loại mức độ phú dưỡng

1.1.4.1 Phân loại mức độ phú dưỡng trong thủy vực theo nồng độ dinh dưỡng và

mật độ sinh vật cư trú

Thông thường một hồ nước tự nhiên luôn đi qua một quá trình lão hóa gọi là hiện tượng phú dưỡng Nó bắt đầu với một hồ nước xinh đẹp và kết thúc như một mảnh đất màu mỡ Quá trình trong tự nhiên này xảy ra rất chậm, phải mất hàng ngàn năm cho một hồ nước biến mất Con người đã đẩy nhanh quá trình này bằng cách thêm các chất dinh dưỡng và xả nước thải, phân bón, thêm chất tẩy rửa vào hồ

Có ba giai đoạn của một hồ nước: thiếu dưỡng (nghèo dinh dưỡng), trung dưỡng và phú dưỡng

- Hồ thiếu dưỡng (Oligosaprob) : là hồ trẻ, sâu và già oxy, không nhiễm bẩn, nghèo

dinh dưỡng, có thể dùng làm nước cấp sinh hoạt

- Hồ trung dưỡng (Mesosaprob) : là hồ có tuổi trung niên do các chất dinh dưỡng và

trầm tích được liên tục gia tăng Ban đầu chỉ có một loạt các loài sinh vật với mật

độ cư trú thấp, nhưng theo thời gian mật độ cư trú tăng dần Ở giai đoạn trung dưỡng cao, một hồ nước có thể có mùi hôi và màu sắc không mong muốn trong một

số nơi, độ đục và vi khuẩn tăng

+ b-Mesosaprob: Hồ hơi nhiễm bẩn, DO giảm, xuất hiện vi tảo, mật độ vi khuẩn dưới 106

/cm3, có thể dùng nuôi cá, tưới tiêu và các hoạt động du lịch

+ a-Mesosaprob: Hồ đã nhiễm bẩn, lượng DO giảm mạnh, xuất hiện axit amin và vi tảo, mật độ vi khuẩn trên 106

/cm3 xuất hiện vi khuẩn lưu huỳnh và cá nhỏ

- Hồ phú dưỡng (Poligosaprob): là hồ đã nhiễm bẩn nặng, DO rất thấp, chưa nhiều

dinh dưỡng, xuất hiện quá trình lên men và thối rữa, khí có mùi H2S, mercaptan,

R-SH, xuất hiện cặn lắng hữu cơ

1.1.4.2 Phân loại mức độ phú dưỡng theo các tiêu chuẩn đơn lẻ

Trên thế giới có rất nhiều nước, nhiều tổ chức đã xây dựng các tiêu chuẩn để phân loại mức độ phú dưỡng Dưới đây sẽ liệt kê một số tiêu chuẩn phân loại phổ

được sử dụng phổ biến:

(1) Phân loại theo tiêu chuẩn OECD (1982) [16]

Dựa theo hàm lượng phốtpho (TP), hàm lượng Chlorophyll-a (Chl-a) và độ trong của nước (SD) OECD đã đưa ra phân loại mức độ phú dưỡng trong thủy vực gồm 5 mức (Bảng 1.1)

Bảng 1.1: Phân loại mức độ phú dưỡng theo OECD [16]

- Các thông số dùng trong tiêu chuẩn phân loại OECD (1982):

+ Phốtpho là nguyên tố quan trọng trong mọi dạng hình sự sống đã biết Phốtpho vô

cơ ở dạng Phốtphat (PO43-) đóng vai trò quan trọng trong các phân tử sinh học như AND và ARN Theo thuật ngữ sinh thái học, photpho thường được coi là chất dinh dưỡng giới hạn trong nhiều môi trường, tức là khả năng có sẵn của phốtpho điều chỉnh tốc độ tăng trưởng của nhiều sinh vật Trong các hệ sinh thái thủy sinh, sự dư thừa phốtpho gây ra hiện tượng phú dưỡng [6]

+ Chlorophyll-a (C55H72O5N4Mg) là sắc tố quang hợp chỉ có ở sinh vật tự dưỡng (autotrophic) và thực vật phù du (phytoplankton) như tảo… Lượng chlorophyll-a có trong tế bào phụ thuộc vào lượng sinh khối Chlorophyll là một phân tử sinh học rất quan trọng, quyết định đến quá trình quang hợp của tảo và giải phóng oxygen từ quá trình này trong thủy vực, do đó, Chlorophyll a được coi như yếu tố đánh giá sinh khối của thực vật thủy sinh, đặc biệt là tảo khi đánh giá quá trình phú dưỡng của một thủy vực Hàm lượng chlorophyll a càng cao, sinh khối thực vật càng nhiều

+ SD (độ trong của nước): là một yếu tố để đánh giá mức độ phú dưỡng của thủy vực Ngoài yếu tố để đánh giá mức độ ô nhiễm dinh dưỡng, nó còn là yếu tố đánh giá mức độ ánh sáng truyền đến cho phép quá trình quang hợp xảy ra Sản xuất sơ cấp ở hồ hoàn toàn phụ thuộc vào ánh sáng truyền qua nước để cho phép quá trình quang hợp, do đó nó liên quan mật thiết đến độ trong của nước Sự quang hợp được thực hiện bởi sinh vật quang hợp bao gồm tảo lơ lửng trong nước (thực vật phù du), tảo bề mặt (periphyton), và thực vật thủy sinh (thực vật bậc cao) Cường độ chiếu sáng trên bề mặt hồ thay đổi theo mùa và bóng mây, đồng thời giảm dần theo độ sâu cột nước Độ sâu tối đa mà tảo và thực vật vĩ mô có thể phát triển được xác định bởi mức độ chiếu sáng Các nhà khoa học ước tính độ sâu này là điểm mà tại đó lượng ánh sáng thấp hơn khoảng 0,5-1% lượng ánh sáng ở bề mặt hồ Độ sâu này lớn khoảng 2-3 lần khả năng hiển thị giới hạn như ước tính của đĩa Secchi [9] Thủy vực bị ô nhiễm phú dưỡng cũng thường có độ đục cao do việc phát triển mạnh của tảo, sự dư thừa các chất dinh dưỡng và sự phân hủy của các thủy sinh vật

- Ưu điểm của tiêu chuẩn phân loại OECD (1982): Khoảng đánh giá rộng với 5 mức phân loại, đánh giá được chi tiết mức độ phú dưỡng của thủy vực

- Nhược điểm: Tiêu chuẩn sử dụng yếu tố Chl-a (trong tảo) và tổng Phốtpho (bao gồm Phốtpho hữu cơ và Phốtpho vô cơ) trong khi tảo chỉ sử dụng Phốtpho vô cơ ở dạng PO43-

(2) Phân loại theo tiêu chuẩn của Nurnberg (2001) [15]

Tiêu chuẩn này phân loại dựa theo hàm lƣợng photpho, hàm lƣợng Chlorophyll – a và hàm lƣợng tổng nitơ (TN) để phân loại trạng thái phú dƣỡng

bị phú dƣỡng khiến tảo phát triển nhanh chóng (nở hoa) trong đó có tảo lam dấn đến hàm lƣợng nitơ tăng mạnh

- Ƣu điểm của tiêu chuẩn phân loại Nurnberg (2001): Khoảng đánh giá rộng với 4 mức phân loại, đánh giá đƣợc chi tiết mức độ phú dƣỡng của thủy vực

- Nhƣợc điểm: Cũng nhƣ tiêu chuẩn phân loại OECD (1982), tiêu chuẩn sử dụng yếu tố Chl-a (trong tảo), tổng phốtpho (bao gồm phốtpho hữu cơ và phốtpho vô cơ), tổng nitơ (bao gồm nitơ hữu cơ và nitơ vô cơ) trong khi tảo chỉ sử dụng phốtpho vô

cơ ở dạng PO43- và nitơ vô cơ ở dạng NH4, NO2, NO3 (tảo lam có khả năng cố định nitơ trong không khí và chuyển hóa thành nitơ vô cơ để tiêu thụ)

(3) Phân loại theo tiêu chuẩn của Quebec(2007) [17]

Giống như tiêu chuẩn của OECD, Quebec xây dựng tiêu chuẩn theo 3 thông số

là TP, Chl–a và SD và phân loại phú dưỡng chia theo 3 mức sau:

Bảng 1.3 Phân loại mức độ phú dưỡng theo tiêu chuẩn Quebec [17]

Với thông số Chl-a (µg/l) có sự thay đổi rõ rệt giữa các mức độ phú dưỡng, ở tiêu chuẩn OECD (1982) có vùng giá trị cao hơn gần gấp 3 lần so với tiêu chuẩn Quebec

Với thông số SD (m) có xu thế như nhau vì thông số SD có quy luật ngược lại

so với thông số Chl-a, các thông số này ở tiêu chuẩn Quebec cao hơn so với tiêu chuẩn OECD (1982)

Qua so sánh và đánh giá có thể nhận thấy tiêu chuẩn Quebec nghiêm ngặt hơn

so với tiêu chuẩn OECD Với mức độ hồ nghèo dinh dưỡng theo OECD đã là hồ trung dưỡng theo thang đánh giá của tiêu chuẩn Quebec Lý do là hiện tượng phú dưỡng hóa xảy ra phụ thuộc vào nhiều yếu tố, ngoài yếu tố dinh dưỡng thì đó còn là các yếu tố môi trường Ở từng vùng khác nhau, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phú dưỡng của hồ cũng khác nhau do các điều kiện về địa hình, khí hậu, nhiệt độ,

sự tập trung dân cư khác nhau Do đó, các tiêu chuẩn phân loại phú dưỡng cũng khác nhau theo từng vùng

Đối với tiêu chuẩn Quebec (Canada) áp dựng cho vùng khí hậu ôn đới, có nhiệt độ trung bình cao chỉ là 9°C và nhiệt độ thấp là -1°C, sự tập trung dân cư thưa thớt, các hồ tương đối tự nhiên và không bị ảnh hưởng quá nhiều bởi tác động của con người

Đối với tiêu chuẩn Nurnberg (Đức) áp dụng cho vùng khí hậu lạnh nên các tiêu chuẩn TP và Chl-a không có khác biệt nhiều so với tiêu chuẩn Quebec

Đối với tiêu chuẩn OECD (1982) được tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế OECD xây dựng áp dụng chung cho các vùng trên toàn cầu, do đó các vùng phân loại của các thông số được thể hiện chi tiết hơn với 5 mức đánh giá so với 2 tiêu chuẩn trên

(4) Qua việc đánh giá các tiêu chuẩn phân loại phú dưỡng thông dụng hiện nay, ta

có thể rút ra được các nhận xét sau:

Việc sử dụng phân loại chỉ dựa theo 1 thông số đơn lẻ là chưa phù hợp khi quá trình phú dưỡng được quyết định bởi nhiều yếu tố bao gồm cả nhiệt độ, pH, độ sâu của thủy vực… Các yếu tố này đều ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình phú dưỡng diễn ra ở thủy vực

Việc sử dụng TN, TP chưa thật sự đúng do chỉ có N, P vô cơ ở các dạng NH4,

NO2, NO3 và PO4 là ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của tảo, còn N, P hữu cơ ít có tác động Do đó thông số được lựa chọn trong các phân loại trên đây hiện ít được áp dụng

1.1.4.3 Phân loại mức độ phú dưỡng theo tiêu chuẩn kết hợp

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu xây dựng các chỉ số đánh giá mức độ phú dưỡng mang tính tổng quát hơn, tiêu biểu trong số đó là: Carlson’s Trophic State Index (TSI), Vollenweider Trophic Index (TRIX)

TSI được Carlson cùng với cộng sự nghiên cứu xây dựng năm 1977, là phương

pháp phân loại mức độ phú dưỡng dựa trên hàm lượng photpho tổng, hàm lượng chlorophyll-a và độ trong của nước.[4]

TSI xây dựng công thức tính cho từng tham số tương ứng và giá trị TSI sử dụng trong phân loại mức độ phú dưỡng được tính là trung bình cộng của tất cả các giá trị TSI cho các tham số Kết quả đánh giá mức độ phú dưỡng theo TSI dựa trên thang điểm từ 0 đến 100, điểm càng cao thì mức độ phú dưỡng càng nặng

TSI được Carlson cùng với cộng sự nghiên cứu xây dựng năm 1977, là phương

pháp phân loại mức độ phú dưỡng dựa trên hàm lượng photpho tổng, hàm lượng chlorophyll-a và độ trong của nước.[4]

Photpho là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng cho sự phát triển của tảo, được coi là đại lượng đặc trưng cho tiềm năng phát triển tảo trong môi trường nước Còn chlorophyll-a là đại lượng đặc trưng cho sinh khối tảo Độ trong của nước được đo bằng đĩa Sechi, độ trong càng lớn thì độ đục càng nhỏ

TRIX được nghiên cứu phát triển bởi Vollenweider cùng cộng sự và đã được

công bố năm 1998 theo đó TRIX được xác định dựa trên hàm lượng chlorophyll-a, tổng photpho, tổng nitơ, phần trăm chênh lệch giữa lượng oxy hòa tan đo được với oxy bão hòa

Cũng giống với TSI, TRIX sử dụng hai tham số quan trọng là hàm lượng photpho tổng và hàm lượng Chlorophyll – a, ngoài ra có tính đến tổng Nitơ và độ chênh lệch DO Tuy nhiên, TRIX xây dựng công thức tính tổng quát bao gồm tất cả các tham số chứ không xây dựng riêng cho từng tham số Kết quả phân loại theo TRIX chia theo thang điểm từ 1 đến 8, điểm càng thấp thì mức độ phú dưỡng càng thấp và ngược lại

1.1.5 Tác động của hiện tượng phú dưỡng tới hệ sinh thái và con người

- Tác động tới hệ sinh thái:

Khi các hồ gia tăng chất dinh dưỡng (thường là hợp chất của nitơ và phốtpho), các loài thực vật phù du (phytoplankton) hấp thu dưỡng chất phát triển mạnh (nở hoa) làm tăng độ đục của nước sẽ hạn chế ánh nắng mặt trời chiếu vào thủy vực để các sinh vật khác quang hợp Khi chúng quang hợp tiêu thụ một lượng lớn oxy hòa tan, dẫn đến sự thiếu hụt oxy hòa tan trong nước Một số loại vi khuẩn lam, tảo lam độc chết sẽ sinh ra các chất có độc tính (Microcystin leucine arginine, Microcystin-

RR, Microcystin-LY,…) Hiện tượng phú dưỡng có thể gây ra cạnh tranh giữa các loài trong hệ sinh thái, gây ra sự thay đổi trong thành phần loài của hệ sinh thái Ngoài ra, một số tảo nở hoa có chứa các hợp chất độc hại, tác động lên chuỗi thức

ăn, dẫn đến tử vong ở động vật Không những vậy, các lớp tảo và thực vật trong nước khi chết sẽ làm tăng sự lắng đọng dưới đáy hồ và làm giảm độ sâu của hồ [5] Trong một số trường hợp, phú dưỡng làm tăng sinh khối tảo, cung cấp thức ăn cho cá, sinh vật thủy sinh khác và góp phần vào sản xuất lương thực

- Tác động đối với con người:

Đối với con người, nhiều vùng sử dụng nước ao hồ để cung cấp cho sinh hoạt hàng ngày Nhưng do nước chứa nhiều thực vật trôi nổi làm cản trở việc làm sạch, gây ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn cung cấp nước cho người dân Đồng thời hiện tượng tảo phân hủy làm tăng mức độ ô nhiễm không khí (gây mùi khó chịu) làm các hoạt động bơi thuyền, câu cá giảm đáng kể, ảnh hưởng tới du lịch và giải trí

Ngoài ra, quá trình phú dưỡng làm thay đổi thành phần quần thể tảo trong khu vực, làm bùng phát sự phát triển của tảo lam (hoặc vi khuẩn lam) là một loài có thể sản sinh ra độc tố microcystin Đây là một loại độc tố gây tổn thương gan, được

tách ra đầu tiên từ loài vi khuẩn lam Microcystis aeruginosa Độc tố từ Mycrocystin

phá vỡ các vi sợi, thoát dịch tế bào và chảy máu gan động vật Sự tiếp xúc lâu dài với nồng độc mycrocystin thấp trong nước uống là nhân tố gây ung thư gan ở người [6]

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phú dưỡng

1.2.1 Chất dinh dưỡng

Đây là yếu tố quan trọng nhất, bởi lẽ nó quyết định đến sự sinh sôi, phát triển của tảo Bên cạnh đó, các hoạt động của con người ngày càng cung cấp cho hệ sinh thái nước ngọt hàm lượng lớn N, P (quá trình phú dưỡng hóa do con người) Tuy nhiên còn có hiện tượng phú dưỡng hóa do tự nhiên – đó là trường hợp các ao, hồ nằm trên các tầng đất sản sinh P, do vậy sự hạn chế thậm chí ngừng hẳn các nguồn cung cấp N, P do con người cũng không thể ngăn chặn quá trình phú dưỡng

Để phát triển tảo cần tới 12 nguyên tố đa lượng và 8 nguyên tố vi lượng Tất cả các nguyên tố trên được tảo hấp thu từ môi trường nước (còn gọi là sự đồng hóa) Những chất cần thiết này tồn tại trong nước với nồng độ rất khác nhau, biến động liên tục và tỉ lệ giữa chúng cũng thay đổi và vì vậy tỉ lệ giữa các loài tảo trong ao hồ cũng thay đổi theo thời gian Nếu trong một ao hồ có đầy đủ mọi chất cần thiết trừ một chất nào đó thì khi đưa thêm chất còn thiếu đó vào sẽ khiến tảo phát triển nhanh, vượt quá nhu cầu có thể có tác dụng gây độc Trong phần lớn các ao hồ, nếu

so sánh hàm lượng các nguyên tố có mặt trong nước cũng như trong tế bào của tảo thì cho thấy tỉ lệ hàm lượng phốtpho trong tảo so với trong nước ngọt là 7667 lần, nitơ so với trong nước ngọt là 6000 lần Tỉ lệ càng cao tức là nguyên tố đó càng thiếu đối với sự phát triển bình thường của tảo Những số liệu trên mặc dù có tính đại diện nhưng không phải bất cứ hồ ao nào cũng có những đặc trưng đó, chúng được xem là số liệu định hướng vì mỗi loài tảo cũng có những thành phần hóa học khác nhau

1.2.2 Đặc điểm hình thái của hồ

Hồ là một vùng nước được bao quanh bởi đất liền, có nguồn gốc hình thành khác nhau, tự nhiên hoặc nhân tạo Hình thái hồ bao gồm yếu tố diện tích, độ sâu

và bờ hoặc kè hồ quyết định hình dạng, đặc điểm thủy vực của hồ Chiều sâu và đường cong của đáy hồ tác động đến sự lưu chuyển của nước trong hồ và ảnh hưởng đến thời gian lưu thủy lực Thời gian lưu thủy lực (thời gian cần thiết cho một lượng nước đi trong hồ qua dòng chảy của nó) là một tiêu chuẩn quan trọng để nghiên cứu ô nhiễm hồ và tính toán động lực dinh dưỡng, chủ yếu được xác định

bởi sự tương tác giữa dòng nước vào hồ và hình dạng thủy vực Chiều sâu của đáy

hồ có thể được xác định bằng cách đo siêu âm Hồ càng sâu thì các chất dinh dưỡng

sẽ bị lắng xuống tầng đáy, cách xa phạm vi sinh sống ở tầng mặt, do vậy hạn chế được hiện tượng “tảo nở hoa” Nếu hồ không sâu lắm, loài thực vật có rễ ở đáy bắt đầu phát triển làm tăng quá trình tích tụ các chất rắn thúc đẩy sự phát sinh và phát triển của tảo

Hiện tượng phân tầng nhiệt góp phần nhiều vào việc tạo cấu trúc hồ, là một kết quả trực tiếp của sự sưởi ấm từ ánh sáng mặt trời, nhiệt độ phân tầng theo chiều thẳng đứng tương tự đối với ánh sáng Việc thâm nhập ánh sáng mặt trời và được hấp thu vào trong nước (đặc biệt là ánh sáng ở vùng hồng ngoại của quang phổ), được chuyển thành nhiệt và nếu nó không được dùng cho các quá trình tự nhiên và

sự pha trộn thường xuyên của hồ Khối nước có một phân tầng nhiệt độ thẳng đứng đặc trưng không phụ thuộc vào hình dạng của thủy vực Sự phân tầng nhiệt phản ánh sự khác biệt về tỷ trọng của nó Lớp nước lạnh hơn, đặc hơn ở phía dưới và khu vực thay đổi mạnh phía trên, lớp nước ấm hơn, ít đặc hơn ở sát bề mặt hồ Một hồ sâu hơn 10m không được xáo trộn thường xuyên có thể phân thành 4 tầng nước với các đặc tính nhiệt riêng biệt Phân tầng nhiệt là đặc trưng lớn nhất của hồ sâu Hồ nông không xuất hiện sự phân tầng Sự khuấy trộn phá vỡ sự phân tầng này trong một hồ có độ sâu lớn thường do sự thay đổi nhiệt độ theo mùa [10]

1.2.3 Khả năng lưu chuyển nước

Khả năng lưu chuyển nước là một yếu tố ảnh hưởng quan trọng đến hiện tượng phú dưỡng Nước mà lưu chuyển càng nhanh thì sẽ kéo các chất dinh dưỡng ra khỏi

hệ sinh thái, khiến cho các loài tảo không đủ thời gian để sử dụng các chất dinh dưỡng này Những ao, hồ tù đong – ao, hồ mà không có nước dẫn vào đi ra có nguồn cung cấp nước chủ yếu từ nước ngầm, nước chảy tràn trên mặt còn nước đi

ra do ngấm qua đất hay bốc hơi nước, có nguy có lớn dẫn đến hiện tượng phú dưỡng Sự lưu thông nước trong hồ bao gồm lưu thông do các yếu tố bên trong và bên ngoài hồ tạo nên

1.2.3.1 Sự đối lưu nội tại trong hồ

Tầng mặt (Epilimnion) của hồ là khu vực được khuấy trộn thường xuyên Sự xáo trộn đáng chú ý này của tầng epilimnion được giải thích bởi sự thay đổi tỷ trọng lớn do sự thay đổi nhiệt độ trong nước từ ấm hơn sang lạnh Năng lượng cần thiết

để khuấy trộn phụ thuộc nhiệt độ trong hồ và độ chênh lệch tỷ trọng giữa các lớp nước Khả năng khuấy trộn mà do khác biệt tỷ trọng của nước sẽ duy trì cấu trúc phân tầng trong hồ, điều này rất quan trọng để phân bố các chất hòa tan, khí, và sinh vật

Mặc dù gió bão có thể khuấy động các vùng nước ấm của tầng mặt (epilimnion) và có thể chuyển động mạnh mẽ thì vẫn ít năng lượng được truyền qua lớp trung gian (thermocline) đến tầng đáy lạnh và tĩnh (hypolimnion)

Các yếu tố của cấu trúc hồ có liên quan đến chuyển động của nước nội tại trong hồ liên quan đến phân tầng nhiệt nên nó cũng phụ thuộc vào các mùa trong năm

1.2.3.2 Sự lưu thông do các yếu tố bên ngoài

Sự lưu thông nước trong hồ không những là sự xáo trộn theo chiều thẳng đứng

và có chu kì phụ thuộc vào nhiệt độ trong năm, mà còn là sự đối lưu nước trong hồ

do các yếu tố tạo dòng bất kì từ bên ngoài hồ như gió và dòng chảy vào

Sự đối lưu này được biểu hiện ở hai dạng sóng và dòng, tùy thuộc vào các lực lượng của trọng lực, bức xạ mặt trời, và gió, dòng vào, nhưng nói chung chúng chứa hầu hết năng lượng động học của hồ

Sóng là sự lên và xuống của các cột nước, liên quan đến một số dao động,

không có dòng chảy ngang Một phần năng lượng gió được chuyển gián tiếp thông

qua sóng vỡ để dòng Ngoài ra, gió gây ra sóng nội bộ trong tầng thermocline và tầng đáy (hypolimnion)

Sóng gồm sóng bề mặt (còn gọi là sóng lũy tiến là sóng theo hướng gió), sóng mao mạch (sóng do sức căng bề mặt của nước) và sóng trọng lực (sóng do lực hấp dẫn).[9]

Dòng được tạo ra khi có dòng chảy từ ngoài vào hồ, cũng được tạo ra bởi

trọng lực, bức xạ mặt trời và gió nhưng xảy ra chậm hơn với tạo sóng Những con sông gây ra dòng khi chúng chảy vào một hồ Nước sông chảy vào này có thể có tỷ trọng khác so với nước hồ Tỷ trọng tương đối của nước sông và nước hồ thay đổi theo mùa và phụ thuộc vào nhiệt độ, các chất hòa tan và tải lượng phù sa Các loại dòng bao gồm [9]:

- Dòng tràn: nước sông chảy trên bề mặt của hồ (nước sông ít đặc)

- Dòng ngầm: nước sông chảy dọc theo phía dưới (nước sông đặc hơn)

- Dòng trung gian: Nước sông chảy vào tại một độ sâu trung gian (nước sông

cùng mật độ như hồ nước) Pha trộn cuối cùng xảy ra do khuếch tán, điều mà xảy ra nhanh hơn cả khi dòng vào có tỷ trọng thấp hơn dòng đã có trong hồ

- Dòng đối lưu là sự chuyển động qua sự đổi chỗ các khối nước Một ví dụ là

sự làm mát và sự chìm tất yếu của nước mặt vào những đêm mùa hè

- Dòng sức gió: Dòng bề mặt tại các hồ lớn và các cửa sông chảy ở khoảng 45

độ so với hướng gió chủ đạo Sự định hướng này của dòng chảy là kết quả của các lực Coriolis có nguồn gốc từ quay của trái đất

- Dòng Langmuir: Vào một ngày lộng gió, một lớp bọt thường có thể được

nhìn thấy định hướng theo hướng giống như góc gió và vuông góc với sóng Những dòng này đánh dấu ranh giới của hai dòng lưu chuyển Langmuir Luống bọt hoặc vết loang chứa tảo và động vật phù du cũng như các chất dầu tự nhiên hoặc chất tạo bọt từ việc chết và phân hủy của sinh vật phù du và thảm thực vật ven bờ Lưu thông Langmuir là kết quả của sự tương tác giữa sóng bề mặt và dòng hướng gió

- Dòng do sóng: Dòng dọc bên bờ được tạo ra như những con sóng va vào bờ

Như những con sóng cạn, chúng bị khúc xạ và tạo ra một dòng song song với bờ,

uốn theo hướng chủ đạo của sóng đến Dòng dọc bờ hồ kết hợp với tác động của sóng cuốn một lượng lớn cát, sỏi, và trầm tích dọc bờ - một quá trình xói mòn bờ Dựa vào đặc điểm lưu thông nước do các yếu tố bên trong hay bên ngoài hồ ta

có thể chia các hồ thành 4 mức độ lưu thông nước, tương ứng với các mức độ ảnh hưởng đến trạng thái dinh dưỡng trong hồ và sự phát triển của tảo:

- Hồ tù đọng (lưu thông rất kém): Không hề có sự trao đổi nước nào trong và ngoài hộ ngoài trừ nước mưa và nước chảy tràn vào hồ Các hồ này thường nông, hẹp, cô lập với các thủy vực khác, các tác động do gió và sóng là không đáng kể Các chất dinh dưỡng dễ bị tích lũy ở hồ này, tảo có điều kiện phát triển thuận lợi

- Hồ lưu thông kém: là hồ tù nhưng rộng hoặc rất sâu, không có dòng nước dẫn vào đi ra mà nguồn cung cấp nước chủ yếu từ nước ngầm, nước chảy tràn trên mặt, còn nước đi ra do ngấm qua đất hay bốc hơi nước, chuyển động trong hồ chủ yếu

do các hoạt động tự nhiên nội tại trong hồ như khuấy trộn do gió trên tầng mặt, đối lưu tự nhiên giữa các tầng nước dọc chiều sâu của hồ

- Hồ lưu thông trung bình: Hồ có sự trao đổi nước tương đối với các thủy vực khác tuy nhiên không thường xuyên, hoặc hồ có lưu thông với dòng ngoài nhưng nông, độ sâu quá thấp (dưới 1m) Hồ Tây là đại diện của nhóm hồ này

- Hồ lưu thông tốt: là hồ có lưu thông thường xuyên với các dòng bên ngoài như sông, suối, kênh rạch như một khúc của dòng chảy như các hồ thượng nguồn nhận nước từ trên núi cao, hoặc hồ đập chứa nước được xả hàng năm hay hồ có trạm bơm định kì Hồ loại này rộng và sâu, khuấy trộn tốt phụ thuộc mùa trong năm Sự luân chuyển dinh dưỡng nhanh hơn và được đồng đều trong khắp chiều sâu của loại hồ này hạn chế sự phát triển của tảo

1.2.4 Các điều kiện khí hậu

Khi môi trường có các yếu tố về ánh sáng , nhiệt độ, độ ẩm thích hợp sẽ đẩy nhanh quá trình phát triển của tảo gây ra hiện tượng phú dưỡng Các điều kiện này ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng của tảo trong thủy vực

Tảo cần ánh sáng để phục vụ cho quá trình quang hợp tạo sinh khối Khi quang hợp, tảo thải ra khí oxy giúp cho sự hô hấp của các động vật ở nước, cung cấp thức

ăn cho động vật thủy sinh Tuy nhiên một số tảo đơn bào sinh sản quá nhanh gây ra hiện tượng “nước nở hoa”, khi tảo phát triển số lượng lớn và chết đi làm cho nước

bị nhiễm bẩn, làm chết cá Tảo sử dụng sắc tố quang hợp chlorophyll và một số chất màu quang hợp khác để hấp thụ ánh sáng, biến đổi thành năng lượng hóa học

dự trữ trong adenosine triphosphat (ATP) và một số chất khử khác Năng lượng hóa học thu được sẽ được dùng để khử CO2 thành dạng C hữu cơ (đường đơn) từ nguồn

C vô cơ (CO2) là một quá trình phản ứng quang hóa phức tạp và có thể viết tóm tắt:

Ngoài ra hiện tượng phú dưỡng cũng thường gặp vào mùa mưa, nước mưa chảy tràn và rửa trôi các chất dinh dưỡng xuống hồ làm tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng dưa thừa trong hồ dẫn đến sự phát triển bùng nổ của tảo

Kết luận về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phú dưỡng của hồ:

Tóm lại, hiện tượng phú dưỡng sẽ có tiềm năng phát triển ở hệ sinh thái nước ngọt mà hội tụ các yếu tố:

- Hàm lượng N, P cao (từ các nguồn do con người hay tự nhiên)

- Thủy vực nông

- Khả năng lưu chuyển nước kém

- Các điều kiện khí hậu thuận lợi

Trên cơ sở phân tích các yếu tố ảnh hưởng có thể so sánh các đặc điểm cơ bản của thủy vực phú dưỡng và chưa phú dưỡng (Bảng 1.4)

Bảng 1.4 Sự khác nhau giữa thủy vực nghèo dinh dưỡng và phú dưỡng [1,17]

chất

1 Cấu trúc Bờ sâu và dốc Độ sâu của thủy

vực lớn

Vùng ven rộng và cạn Thủy vực nông

5 DO Với thủy vực nghèo dinh dưỡng DO ít có sự biến động lớn theo tầng,

theo thời gian còn thủy vực phú dưỡng DO có sự biến động lớn theo tầng, theo thời gian: ban ngày ở tầng mặt DO có thể lớn hơn cả giá trị

DObh

6 pH Do quá trình quang hợp diễn ra theo chu kỳ ngày đêm nên dẫn đến sự

biến động pH theo ngày đêm Ban ngày có ánh sáng, thực vật quang

STT Tính

chất

hợp làm pH cuả nước tăng dần, pH đạt đến mức cao nhất vào lúc 16h vì lúc này cường độ ánh sáng cao nhất Ban đêm chỉ có quá trình

14-hô hấp xảy ra làm tăng lượng CO2 làm pH giảm, pH giảm đến mức thấp nhất vào lúc bình minh (6:00 giờ) Biên độ biến động pH theo ngày đêm phụ thuộc vào mức độ dinh dưỡng của môi trường nước vì mức độ dinh dưỡng quyết định đến mật độ của thực vật

dưỡng

Nước nghèo thành phần dinh dưỡng nitơ, phốtpho

Nước giàu thành phần dinh dưỡng nitơ, phốtpho

Giàu vật chất hữu cơ, sinh lượng động vật đáy cao, động vật đáy thường là ấu trùng muỗi lắc Chironomus, Chaoborus có xuất hiện

1.2.5 Chỉ thị cho thủy vực phú dưỡng

Chỉ thị môi trường (Environmental Indicator): là một hoặc tập hợp các thông

số môi trường (hóa, lý, sinh vật) chỉ ra đặc trưng nào đó của môi trường

Chỉ thị sinh thái môi trường (Environmental Elogical Indicator): nghiên cứu

về các khoa học lấy sinh vật làm chỉ thị cho tình trạng, mức độ trong lành hay ô nhiễm, thích hợp hay không đối với sinh vật của môi trường sinh thái

Chỉ thị sinh học (Bio-Indicator): Nghiên cứu một loài hoặc một sinh vật dung

để định mức chất lượng hoặc sự biến đổi của môi trường

Sinh vật chỉ thị là cá thể, quần thể hay quần xã có khả năng thích ứng hoặc rất

nhạy cảm với môi trường nhất định Những đối tượng sinh vật có yêu cầu nhất định

về điều kiện sinh thái lien quan đến nhu cầu dinh dưỡng, DO, cũng như khả năng chống chịu một hàm lượng nhất định nào đó của yếu tố tác động

Với những tác động của con người, môi trường và điều kiện địa chất, địa hình nên các hồ có hàm lượng N và P trong nước hồ tương đối cao dẫn đến hiện tượng tảo nở hoa Do đó tảo và các loài vi khuẩn lam được chọn là một trong những chỉ thị để đánh giá tình trạng phú dưỡng trong hệ sinh thái nước ngọt

Tảo là loài thực vật phù du, đơn bào, có thể được mô tả bằng công thức:

(CH2O)106(NH3)16H3PO4

Do tảo được cấu tạo từ các nguyên tố chính: C, N, P, O, H với tỉ lệ C:N:P là 106:16:1 Tỉ số N:P = 16:1 được gọi là giá trị biên độ đỏ - redfield value Giá trị này biểu thị lượng cần thiết N và P tạo nên rong tảo, từ đó có thể xác định được yếu tố nào là yếu tố hạn chế tiềm năng phát triển rong tảo Khi N:P > 16 thì P trở thành yếu tố giới hạn Ngược lại, N:P < 16 thì N trở thành yếu tố giới hạn Trong các hệ sinh thái nước ngọt thì yếu tố giới hạn thường là P bởi vì:

- Các dòng chảy tràn trên mặt chứa một lượng lớn Nitrat

- N dưới dạng nitrat dễ bị hòa tan do đó dễ bị rửa trôi ra các hệ sinh thái nước ngọt

- Một số loài tảo lục và vi khuẩn có khả năng cố định nito dưới dạng N2 từ khí quyển

Thực vật chỉ thị thường là những thực vật có độ nhạy cảm với môi trường sống

dư thừa chất dinh dưỡng hoặc môi trường bị ô nhiễm bởi các chất độc Mức độ ô nhiễm của các thủy vực có thể được nhận biết nhờ sự có mặt của các sinh vật chỉ thị theo hệ thống phân loại của Kolkwitz – Marsson (Bảng 1.5)

Bảng 1.5 Hệ thống phân loại của Kolkwitz Marsson [20]

Mức độ

ô nhiễm

Đặc tính của thủy vực Các sinh vật chỉ thị

điển hình

đoạn phân hủy đầu tiên, hầu như không có thực vật quang hợp, hàm lượng oxy hòa tan rất thấp, thực vật bậc cao kém phát triển, sinh vật yếm khí phát triển mạnh với lượng lớn các vi khuẩn

- Tảo polytoma -Vi khuẩn Thiopolycoccus,

Sphatherotilus natans

- Động vật Paramaccium,

Tubifex

Bẩn vừa loại α Môi trường có tính oxy hóa do có

hàm lượng oxy hòa tan, xuất hiện các loài tảo lục, tảo lam, số lượng vi khuẩn lên tới hang trăm ngàn, mới xuất hiện dạng phân hủy protit

Coeruleus, Chironomus

Bẩn vừa loại β Môi trường đã xuất hiện hợp chất

dạng nitrat và nitrit, có oxy hòa tan,

có thực vật quang hợp, số lượng vị khuẩn chỉ đến hang chục ngàn

Plumosus Melosira Navicula Spyrogyla, Ceratophyllum, Heliozora Prorifers

Ít bẩn Hàm lượng oxy hòa tan được phục

hồi, các chất ô nhiễm còn lại rất ít,

số lượng vi khuẩn chỉ tính đến hang ngàn

longispina Dreissena và

các loài cá nước ngọt có giá trị

Thực vật là những chỉ thị đặc biệt tốt cho hiện tượng phú dưỡng hóa của vực nước Khi xem xét dấu hiệu của hiện tượng phú dưỡng hóa, người ta có thể nhận

thấy hiện tượng bùng nổ các thực vật phù du

1.3 Các chỉ số đánh giá chất lượng nước và mức độ phú dưỡng

1.3.1 Chỉ số đánh giá chất lượng nước

- Chỉ số môi trường (Environment Index): là một tập hợp các tham số hay chỉ thị

được tích hợp hay nhân với trọng số Các chỉ số ở mức độ tích hợp cao hơn, nghĩa

là chúng được tính toán từ nhiều biến số hay dữ liệu để giải thích cho một hiện tượng nào đó

- Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index – WQI) là một thông số tổ hợp

được tính toán từ các thông số CLN xác định thông qua một công thức toán học WQI dùng để mô tả định lượng về CLN và được biểu diễn qua một thang điểm Kết quả tính toán sẽ giúp biểu diễn chất lượng nước của một lưu vực nhất định Việc sử dụng WQI có thể khắc phục được các hạn chế trong cách đánh giá nghiên cứu diễn biến chất lượng nước theo phương pháp truyền thống

Bảng 1.6 Phân loại ô nhiễm nguồn nước mặt

Đánh giá chất lượng

2 Lam 70<WQI90 Ô nhiễm rất nhẹ Nuôi trồng thủy hải sản, nông

nghiệp, mục đích giải trí, giao thông thủy

3 Lục 50<WQI70 Ô nhiễm nhẹ Giải trí ngoại trừ các môn thể thao

tiếp xúc trực tiếp, phù hợp với một

5 Da cam 10<WQI30 Ô nhiễm nặng Dùng cho giải trí, không tiếp xúc và

giao thông thủy

(*) Ghi chú: Bảng phân loại WQI trên được đưa ra bởi TS Tôn Thất Lãng áp dụng tại Việt Nam

WQI được đề xuất và áp dụng đầu tiên ở Mỹ vào những năm 1965 – 1970 và đang được áp dụng rộng rãi ở nhiều bang Hiện nay, chỉ số WQI được triển khai nghiên cứu và sử dụng rộng rãi ở nhiều quốc gia như Ấn Độ, Canada, Chilê, Anh, Đài Loan, Úc, Malaysia…Một trong những bộ chỉ số nỗi tiếng, được áp dụng rộng rãi nhất trên thế giới là bộ chỉ số WQI - NSF của Quỹ vệ sinh Quốc gia Mỹ NSF (National Sanitation Foundation - Water Quality Index), ngoài ra còn có:

- Canada: phương pháp do Cơ quan Bảo vệ môi trường Canada (The Canadian Council of Ministers of the Environment_ CCME, 2001) xây dựng

- Châu Âu: các quốc gia ở châu Âu chủ yếu được xây dựng phát triển từ WQI – NSF (của Hoa Kỳ), tuy nhiên mỗi Quốc gia – địa phương lựa chọn các thông sốvà phương pháp tính chỉ số phụ riêng

- Các quốc gia Malaysia, Ấn Độ phát triển từ WQI – NSF, nhưng mỗi quốc gia có thể xây dựng nhiều loại WQI cho từng mục đích sử dụng

Ở Việt Nam cũng đã có rất nhiều công trình nghiên cứu xây dựng phát triển bộ chỉ số WQI dựa trên cơ sở WQI của Hoa Kỳ hay Ấn Độ như:

- Công trình “Nghiên cứu WQI để đánh giá và phân vùng chất lượng nước sông Hậu”, TS Tôn Thất Lãng đã xây dựng chỉ số chất lượng nước khu vực hệ thống sông Hậu theo phương pháp Delphi

- Đề tài “Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước theo WQI và đánh giá sử dụng các nguồn nước sông, kênh rạch ở vùng thành phố HCM” của PGS.TS Lê Trình-Phân viện CN mới và BVMT đã ứng dụng và cải tiến các mô hình WQI của quỹ vệ sinh Quốc gia Hoa kỳ và của Ấn độ (Bhargara) để phân vùng chất lượng nước và đánh giá khả năng sử dụng nước các sông

Tháng 07 năm 2011, Tổng cục Môi trường đã chính thức ban hành Sổ tay hướng dẫn kỹ thuật tính toán chỉ số chất lượng nước theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01 tháng 07 năm 2011 của Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường

Có rất nhiều phương pháp xây dựng và tính toán WQI, vì vậy tùy theo từng trường hợp, điều kiện cụ thể mà ta có thể lựa chọn một phương pháp cho phù hợp

1.3.2 Chỉ số đánh giá mức độ phú dưỡng

Chỉ số phú dưỡng cũng là một chỉ số môi trường được tính toán, xác định

nhằm cung cấp thông tin, biểu diễn trạng thái phú dưỡng của một thủy vưc

Các chỉ tiêu phân loại phú dưỡng như đã đề cập ở trên cũng được coi như các chỉ số đơn để đánh giá mức độ phú dưỡng của thủy vực và tiêu chuẩn phân loại theo OECD là được sử dụng rộng rãi, phổ biến hơn cả Theo OECD thì có 3 chỉ số đơn là: hàm lượng photpho tổng (TP), hàm lượng Chlorophyll – a (Chl-a) và độ trong của nước (SD).[15]

Tuy nhiên, việc chỉ sử dụng một thông số để phân loại có khả năng bỏ qua các thông tin tổng hợp quan trọng do quá trình phú dưỡng còn phụ thuộc vào nhiều yếu

tố, như các yếu tố về ánh sáng, nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo qua đó ảnh hưởng đến thông số Chl-a hay độ sâu của thủy vực cũng ảnh hưởng đến khả năng tích tụ chất dinh dưỡng (N, P) và sự phát sinh tảo…

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu xây dựng các chỉ số đánh giá mức độ phú dưỡng mang tính tổng quát hơn, tiêu biểu trong số đó là: Carlson’s Trophic State Index (TSI), Vollenweider Trophic Index (TRIX) đã được đề cập ở phần trên Công thức tính toán được trình bày tại phần Phương pháp nghiên cứu

1.4 Giới thiệu hệ thống hồ Hà Nội

1.4.1 Hiện trạng và vai trò các hồ Hà Nội

Thành phố Hà Nội nằm ở vùng địa hình thấp của đồng bằng sông Hồng nên mật độ ao hồ và kênh mương thoát nước trong thành phố tương đối cao Hiện nay, theo thống kê chưa đầy đủ Hà Nội có 120 hồ lớn nhỏ, bao gồm cả các hồ ở khu vực

ngoại thành, với tổng diện tích mặt nước khoảng 2.180ha Có 24 hồ lớn trong nội thành với diện tích khoảng 765 ha Phần lớn các hồ Hà Nội có nguồn gốc từ các vùng trũng hoặc từ các nhánh sông, trên nền đất trẻ Sự hình thành các hồ đều gắn liền với sự phát triển của các khu dân cư và đô thị; trong đó các dòng chảy qua kênh, hồ tạo nên khung sinh thái, là nguồn nước phục vụ cho sinh hoạt, sản xuất và các hoạt động khác của người dân Các hồ thường đảm nhận các vai trò: tiếp nhận, điều hòa nước mưa, xử lý nước thải thông qua quá trình tự làm sạch, nuôi trồng thủy sản và là nơi vui chơi giải trí của nhân dân [7]

Trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa tăng lên rõ rệt, xây dựng hệ thống thoát nước không theo kịp tốc độ đô thị hóa Độ sâu của hồ giảm rõ rệt do nước mưa cuốn trôi bề mặt, việc xả nước thải và san lấp, lấn chiếm không kiểm soát của người dân sống xung quanh hồ Điều này cũng dẫn đến là diện tích hồ bị thu hẹp rất nhiều so với ban đầu Do sự giàu dinh dưỡng, năng suất sinh học trong hồ rất cao (20-30g O2/m2-ngày/đêm) gây ra hiện tượng “nở hoa” của nước, xác chết của tảo và sinh vật phù du khi lắng xuống cùng với căn trong nước thải tạo nên lớp trầm tích đọng ở đáy hồ Về mùa khô, nước trong hồ không đảm bảo tạo cảnh quan và nuôi trồng thủy sản trong khi khả năng tự làm sạch (phục hồi lại trạng thái ban đầu) của

hồ có hạn Đa số hồ nội thành ở trạng thái nhiễm bẩn – mezosaprobe

Tuy vai trò chính là điều tiết nước mưa, nhưng hiện nay khả năng điều tiết của các hồ rất thấp do các nguyên nhân như lượng nước thải xả vào hồ khá cao, Sự phát triển đô thị, các khu dân cư dẫn đến hiện tượng các hồ bị lấn chiếm, thu hẹp diện tích, giảm khả năng điều hòa thoát nước, phần lớn các hồ ngoại thành đều chưa được kè Bên cạnh đó việc khai thác hồ theo các mục đích khác nhau của nhiều đơn

vị, địa phương đã gây nên nhiều bất cập, dẫn đến tình tạng ô nhiễm nước trầm trọng, diện tích và mực nước hồ không kiểm soát được

Với các hồ ngoại thành, do dân cư tập trung không quá đông cũng như không quá gần các hồ, các hồ không chịu quá nhiều tác động do ảnh hưởng của môi trường

đô thị nên về cảm quan nước hồ vẫn tương đối trong sạch Bên cạnh những chức

năng như các hồ trong nội thành, hồ chứa ngoại thành còn có nhiệm vụ quan trọng khác là nơi nuôi trồng thủy – hải sản cũng như cung cấp nước tưới cho hàng chục nghìn héc ta đất canh tác nông nghiệp Ngoài ra, các hồ ngoại thành cũng là những

địa điểm du lịch sinh thái hấp dẫn như khu du lịch sinh thái hồ Quan Sơn, Mỹ Đức,

hồ câu cá giải trí Vực Ninh…

1.4.2 Hiện trạng quản lý và một số nghiên cứu đã được thực hiện về môi trường

và tái nhiễm chất hữu cơ Hồ Bảy Mẫu có hàm lượng hữu cơ cao hơn tiêu chuẩn cho phép B, nước ở hồ Tây được coi là sạch hơn cả (tuy chưa ô nhiễm kim loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật nhưng bị ô nhiễm bởi chất hữu cơ ở dạng nhẹ với hàm lượng N, P khá cao và có nguy cơ ô nhiễm) Các hồ phú dưỡng nông dần theo thời gian nhất là các vùng đầu hồ nơi đón nhận trực tiếp nước thải, hiện tượng lai hóa đã làm cạn dần hồ ở các hồ như hồ Hoàn Kiếm, hồ Tây, hồ Thiền Quang, hồ Bảy Mẫu, hồ Thành Công Hiện nay mực nước các hồ về mùa khô đang giảm dần

độ sâu trung bình tù 0,5 - 1,3m

- Công trình chào mừng đại lễ 1000 năm Thăng Long: Sách hồ Hà Nội được thực hiện bởi trung tâm nghiên cứu môi trường và cộng đồng (CECR) với sự tài trợ của đại sứ quán cộng hòa Séc ở Việt Nam và quỹ bảo vệ môi trường Việt Nam Nghiên cứu được tiến hành trên 80 hồ thuộc 6 quận nội thành Hà Nội trong khoảng thời gian từ 2/2010 đến tháng 10/2010 Nghiên cứu là bản báo cáo hiện trạng chất lượng nước, hành lang bờ và thông tin nền của các hồ nội thành Hà Nội Theo báo

cáo thì phần lớn các hồ có giá trị pH và nhiệt độ trong giới hạn cho phép, tuy nhiên giá trị các chỉ tiêu còn lại không đạt yêu cầu Hầu hết các hồ bị ô nhiễm chất hữu

cơ, có tới 71% hồ có giá trị BOD5 vượt quá tiêu chuẩn cho phép (>15mg/l), trong

đó 14% hồ bị nhiễm hữu cơ nặng (>100mg/l), 25% hồ bị nhiễm nặng và 32% có dấu hiệu ô nhiễm Hiện trạng hành lang bờ của các ao hồ chưa kè cũng trong trạng thái báo động, hơn 80% hành lang bờ bị ô nhiễm , trong đó 62% rất bẩn, 20% bẩn

và có nguy cơ bị lấn chiếm đề xây nhà, bãi đỗ xe và trở thành bãi tập kết phế liệu, rác thải sinh hoạt

- Đề tài khoa học “Cảnh quan và hồ nước Hà Nôi – chức năng và thực trạng quản lý” của GS.TS Nguyễn Cao Huần và TS Trần Anh Tuấn hay đề tài “Chất lượng nước hồ Hà Nội và các biện pháp cải thiện” của PGS.TS Trịnh Thị Thanh báo cáo trong hội thảo khoa học quốc tế kỉ niệm 1000 năm Thăng Long – Hà Nội cũng đã phản ánh khá nhiều các thông tin về chất lượng nước cũng như nguyên nhân và hệ quả bởi việc ảnh hưởng ô nhiễm gây suy thoái hồ

Các công trình nghiên cứu đã được thực hiện có quy mô lớn và đem lại những thông tin thiết thực về hiện trạng tổng quan hồ Hà Nội Tuy nhiên, việc áp dụng các chỉ số chất lượng để đánh giá chung vấn đề ô nhiễm do phú dưỡng trên các hồ chưa quan tâm nhiều nên số lượng các nghiên cứu về hiện trạng phú dưỡng trên các hồ Hà Nội không nhiều Đề tài “Xây dựng nhóm chỉ số chất lượng nhằm đánh giá và phân loại tình trạng phú dưỡng trên các hồ Hà Nội” đã được thực hiện với mục tiêu thử nghiệm các chỉ số phú dưỡng nhằm đánh giá về hiện trạng, đặc tính ô nhiễm trên các hồ nói chung và hiện trạng phú dưỡng nói riêng

CHƯƠNG II – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định chất lượng nước tại các hồ được lựa chọn nghiên cứu để đánh giá và phân loại mức độ ô nhiễm và mức độ phú dưỡng của các hồ trên địa bàn Hà Nội

- Lựa chọn nhóm chỉ số thích hợp để đánh giá và phân loại mức độ phú dưỡng của các hồ

- Đánh giá nguyên nhân gây ra hiện tượng phú dưỡng và các giải pháp cải thiện

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Đề tài lựa chọn 5 hồ tiêu biểu thuộc nội thành và 12 hồ ngoại thành thành phố

Hà Nội được lựa chọn để thực hiện nghiên cứu là: Hồ Tây, Hồ Gươm, Hồ Bảy Mẫu,

Hồ Thiền Quang, Hồ Trúc Bạch, Hồ Quan Sơn, Hồ Đồng Mô, Hồ Đồng Xương, Hồ Đồng Quan, Vực Hòa Xá, Vực Ninh, Vực Phù Lưu hạ, Hồ Hưng Thịnh (Vườn Vải),

Hồ Yên Thịnh, Đầm Vân Trì, Đầm Cao Viên, Hồ Vạn Điểm

Các hồ được lựa chọn theo tiêu chí sau :

Bảng 2.1 Phân loại nhóm hồ theo đặc điểm đặc trưng

Nhóm 1 Hồ rộng và sâu, thuộc thượng nguồn của

sông, nguồn tiếp nhận thải không nhiều, thường chỉ nhận nước mưa , có không gian

mở và không có dân cư xung quanh

Quan Sơn, Đồng Quan, Đồng Mô, Đồng Xương, Đầm Vân Trì

Nhóm 2 Hồ rộng trung bình và sâu (Vực sâu), được

hình thành tự nhiên do biến đổi địa chất hoặc biến đổi dòng chảy của các con sông, ít trao đổi nước và có dân cư xung quanh, có nuôi trồng thủy sản

Vực Ninh, Vực Phù Lưu hạ, Vực Hòa Xá

Nhóm 3 Hồ rộng và nông, hình thành từ các vùng

trũng có sự bồi lắng trong một thời gian dài, xung quanh có hộ dân sinh sống, thường trồng sen, súng, có nuôi cá

Hồ Tây, Hồ Yên Thịnh, Đầm Cao Viên

Nhóm 4 Hồ hẹp và nông, có nuôi cá và tiếp nhận thải Vạn Điểm, Hồ Trúc Bạch Nhóm 5 Hồ hẹp và nông, sự lưu thông bị hạn chế, bị

kè hoàn toàn và chủ yếu đóng vai trò điều hòa khí hậu, tạo cảnh quan

Hồ Gươm, Hồ Bảy Mẫu, Hồ Thiền Quang

Kí hiệu, đặc điểm và vị trí lấy mẫu (thể hiện qua dấu tròn đỏ được đánh dấu trên bản đồ) của các hồ lựa chọn nghiên cứu được trình bày dưới đây:

H1 Hồ Tây: Hồ nằm ở vị trí phía tây bắc trung tâm Hà Nội, là nơi vui chơi giải trí

của người dân thủ đô Hồ là một hồ nước tự nhiên lớn nhất ở Hà Nội và đảm nhận nhiều vai trò chức năng như nuôi trồng thủy sản, điều hòa khí hậu, tạo cảnh quan…

H2 Hồ Gươm: Hồ nằm ở trung tâm thành phố, là một hồ nước ngọt tự nhiên, có

diện tích khoảng 12 ha Hồ có chức năng tạo cảnh quan và điều hòa, đồng thời là một biểu tượng trong lòng người dân thủ đô

H3 Hồ Bảy Mẫu: Hồ nằm trong công viên Thống Nhất của thành phố, rộng

khoảng 28 ha, giữ hồ có đảo Thống Nhất và đảo Hòa Bình Hồ có chức năng điều hòa và tạo cảnh quan cho người dân trong khu vực

H4 Hồ Thiền Quang: thuộc quận Hai Bà Trưng, nằm trước cổng chính công viên

Thống Nhất Hồ là nơi điều hòa khí hậu, nơi vui chơi, thư giãn của người dân xung quanh Hồ thuộc hệ thống ao hồ tự nhiên của Hà Nội nên cũng có chức năng điều tiết lượng nước mưa, nơi chứa nước thải sinh hoạt

H5 Hồ Trúc Bạch: Hồ nằm trên đường Thanh niên, phường Trúc Bạch, quận Ba

Đình Hồ có nuôi cá, tiếp nhận thải của người dân khu vực xung quanh đồng thời là nơi thoát nước mưa, nước thải sinh hoạt cho khu dân cư, là nơi vui chơi giải trí, tạo cảnh quan cho Hà Nội

H6 Hồ Quan Sơn: Hồ nước tự nhiên nhận nước từ núi đá vôi chảy ra không tiếp

nhận thải, nuôi cá thả phân gà, lợn làm thức ăn cho cá Hồ có vai trò điều hòa lũ cho khu vực

H7 Hồ Đồng Mô: Hồ thuộc thượng lưu sống Tích, là hồ hình thành trên núi và

được mở rộng làm đập chứa nước lớn của huyện Ba Vì Hồ sạch rộng, tiếp nhận nước từ núi, hầu như không tiếp nhận thải