Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước mặt trên địa bàn xã thạch sơn huyện lâm thao tỉnh phú thọ bằng sinh vật chỉ thị môi trường

- Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được hiện trạng ô nhiễm môi trường và khả năng sử dụng sinh vật chỉ thị trong đánh giá chất lượng môi trường nước mặt - Đề xuất được các giải pháp quản lý ch

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Tổng quan về nước và ô nhiễm nước

1.1.1 Giới thiệu chung về nước

Nước là một nguồn tài nguyên thiết yếu cho con người Trữ lượng nước tự nhiên và chất lượng nước hiện nay ngày càng giảm do sự khai thác không hợp lý và xả thải gây ô nhiễm của con người Trong khi đó, lượng nước được con người sử dụng là các loại nước có nguồn gốc tự nhiên như sông, hồ, ao, mạch ngầm, mưa… Trên thế giới nước ngọt chỉ chiếm khoảng 0,3% tổng lượng nước, đây là nguồn tài nguyên tái tạo và được con người sử dụng cho sinh hoạt hàng ngày, tuy nhiên hiện nay lượng nước sạch trên thế giới ngày một suy giảm cả về số lượng và chất lượng Nhu cầu nước đã vượt cung ở một vài nơi trên thế giới, trong khi dân số thế giới đang tiếp tục tăng nhanh làm cho nhu cầu dùng nước ngày càng cao.Sự nhận thức về tầm quan trọng của việc bảo vệ nguồn nước chỉ mới được lên tiếng gần đây

1.1.2 Ô nhiễm nước Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi các tính chất vật lý – hoá học – sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật Làm giảm độ đa dạng sinh vật trong nước Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ô nhiễm nước là vấn đề đáng lo ngại hơn ô nhiễm đất Ô nhiễm nước xảy ra khi nước bề mặt chảy qua rác thải sinh hoạt, nước rác công nghiệp, các chất ô nhiễm trên mặt đất, rồi thấm xuống nước ngầm Hiến chương châu Âu năm

1961 về nước đã định nghĩa:"Ô nhiễm nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã"

Các nguồn gốc gây ô nhiễm nước:

- Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên: Do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa vào môi trường nước chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại kể cả xác chết của chúng

- Ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dưới dạng lỏng như các chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vào môi trường nước

Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân ra các loại ô nhiễm nước: ô nhiễm vô cơ, hữu cơ, ô nhiễm hoá chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các tác nhân vật lý (Tổng cục Môi trường , 8/9/2009)

1.1.3 Ô nhiễm nước mặt Ô nhiễm nước mặt là do sự phủ dưỡng xảy ra chủ yếu ở các khu vực nước ngọt và các vùng ven biển, vùng biển khép kín Do lượng muối khoáng và hàm lƣợng các chất hữu cơ quá dƣ thừa làm cho các quần thể sinh vật trong nước không thể đồng hoá được Kết quả làm cho hàm lượng ôxy trong nước giảm đột ngột, các khí độc tăng lên, tăng độ đục của nước, gây suy thoái thủy vực Ở các đại dương nguyên nhân chính gây ô nhiễm đó là các sự cố tràn dầu Ô nhiễm nước có nguyên nhân từ các loại nước,chất thải công nghiệp được thải ra lưu vực các con sông mà chưa qua xử lí đúng mức; các loại phân bón hoá học và thuốc trừ sâu ngấm vào nguồn nước ngầm và nước ao hồ; nước thải sinh hoạt được thải ra từ các khu dân cư ven sông gây ô nhiễm trầm trọng,ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân,sinh vật trong khu vực (Máy lọc nước cao cấp, báo điện tử khoahoc.TV, 2014)

1.1.4 Ô nhiễm nước do kim loại nặng

Hiện tượng nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu vực nước gần các khu công nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai thác khoáng sản Ô nhiễm kim loại nặng biểu hiện ở nồng độ cao của các kim loại nặng trong nước Trong một số trường hợp, xuất hiện hiện tượng chết hàng loạt cá và thuỷ sinh vật

Nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng là quá trình đổ vào môi trường nước nước thải công nghiệp và nước thải độc hại không xử lý hoặc xử lý không đạt yêu cầu Ô nhiễm nước bởi kim loại nặng có tác động tiêu cực tới môi trường sống của sinh vật và con người Kim loại nặng tích luỹ theo chuỗi thức ăn thâm nhập và cơ thể người Nước mặt bị ô nhiễm sẽ lan truyền các chất ô nhiễm vào nước ngầm, vào đất và các thành phần môi trường liên quan khác Để hạn chế ô nhiễm nước, cần phải tăng cường biện pháp xử lý nước thải công nghiệp, quản lý tốt vật nuôi trong môi trường có nguy cơ bị ô nhiễm như nuôi cá, trồng rau bằng nguồn nước thải

1.1.4.1 Khái quát về kim loại nặng (KLN)

Theo từ điển khoa học kỹ thuật do NXBKH&KT Hà Nội năm 2000, kim loại nặng là những kim loại có khối lƣợng riêng lớn hơn 5g/cm 3 (>5g/cm 3 ): chì (Pb), kẽm (Zn), sắt (Fe) Chúng có thể tồn tại trong khí quyển (dạng hơi), dạng các muối hòa tan trong thủy quyển, dạng rắn không tan, khoáng, quặng trong địa quyển và sinh quyển (trong cơ thể con người, động thực vật) Cũng nhƣ các nguyên tố khác, một số kim loại có thể cần thiết cho sinh vật ở một giá trị nào đó hoặc không cần thiết, thậm chí là có hại Kim loại nặng gây độc hại với môi trường và cơ thể sinh vật khi hàm lƣợng của chúng vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép Ô nhiễm nước bởi kim loại nặng có tác động tiêu cực tới môi trường sống của sinh vật và con người Kim loại nặng tích luỹ theo chuỗi thức ăn thâm nhập và cơ thể người Nước mặt bị ô nhiễm sẽ lan truyền các chất ô nhiễm vào nước ngầm, vào đất và các thành phần môi trường liên quan khác

1.1.4.2 Một số kim loại nặng điển hình

Chì là kim loại có màu xám tro, tỉ khối 11,33, nhiệt độ nóng chảy 327,4 o C Chì đƣợc sử dụng trong pin, trong bình ăcqui, trong một số dụng cụ dẫn điện Một số hợp chất chì đƣợc thêm vào trong sơn, thủy tinh, đồ gốm nhƣ chất tạo màu, chất ổn định, chất kết gắn

Nguồn nước bị ô nhiễm Chì (Pb) có ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe con người Việc sử dụng nguồn nước nhiễm một lượng chì lớn và trong thời gian dài có thể khiến một người bị nhiễm độc và thậm chí tử vong nếu không được cứu chữa kịp thời Tác hại của chì đối với sức khỏe con người:

Trong cơ thể người, chì trong máu liên kết với hồng cầu, và tích tụ trong xương.Khả năng loại bỏ chì ra khỏi cơ thể rất chậm chủ yếu qua nước tiểu Chu kì bán rã của chì trong máu khoảng một tháng, trong xương từ 20-

30 năm (WHO,1995 trích trong Lars Jarup, 2003) Các hợp chất chì hữu cơ rất bền vững độc hại đối với con người, có thể dẫn đến chết người (Peter Castro & Michael, 2003) Con người bị nhiễm độc lâu dài đối với chì có thể bị giảm trí nhớ, giảm khả năng hiểu, giảm chỉ số IQ, xáo trộn khả năng tổng hợp hemoglobin có thể dẫn đến bệnh thiếu máu (Lars Jarup, 2003) Chì cũng đƣợc biết là tác nhân gây ung thƣ phổi, dạ dày và u thần kinh đệm (Steenland et al., 2000) Nhiễm độc chì có thể gây tác hại đối với khả năng sinh sản, gây sẩy thai, làm suy thoái nòi giống (Ernest & Patricia, 2000)

Asen là nguyên tố 33 trong bảng tuần hoàn hóa học của Dmitry Mendeleev (1869).Tên gọi thông thường là thạch tín Asen tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau Hợp chất oxit của asen màu trắng bạc tan trong nước rất độc, độc gấp 4 lần thủy ngân chỉ cần 1 lượng nhỏ vào cơ thể con người sẽ dẫn đến tử vong nhanh chóng

Nguồn gây ô nhiễm do hoạt động của con người:

Tổng quan về chỉ thị sinh học

1.2.1 Một số khái niệm cơ bản

1.2.1.1 Chỉ thị sinh học( biological indicators )

Sau khi nghiên cứu, các nhà khoa học đã xác định rằng môi trường có ảnh hưởng lớn tới sinh vật gây nên sự quần tụ khác nhau của các quần xã.Mỗi loài sinh vật ngoài đặc điểm sinh học cần biết đặc điểm sinh thái của chúng Đặc điểm sinh thái thể hiện mối quan hệ của loài với môi trường Do đó khi môi trường có sự thay đổi, có thể có những thay đổi về thành phần loài, tính đa dạng trong quần xã, tỷ lệ chết, tỷ lệ sinh trong một nhóm loài, tập tính, hình thái cơ thể hay tích lũy dần các chất ô nhiễm trong mô của cá thể Dựa vào những đặc điểm này có thể đánh giá chính xác về chất lƣợng môi trường nước tại các khu vực khác nhau nhưcửa sông, suối, hồ, vùng đất ngập nước thông qua sự có mặt, tình trạng và sự phát triển của các loại cá, côn trùng, tảo, thực vật nổi Tất cả những thay đổi trên có thể đƣợc coi là những chỉ thị sinh học (CTSH) cho chất lượng môi trường

Theo bác sĩ chuyên gia bệnh lí học người Úc J Robin Warren: môi trường tại một địa điểm quyết định phần lớn những cá thể nào có khả năng cƣ trú ở điểm đó và những sinh vật ở đó sẽ là những CTSH cho những thay đổi về môi trường Muốn sử dụng một loài sinh vật nào đó làm chỉ thị cho một môi trường cần hiểu biết đầy đủ về đặc tính sinh thái của loài, các chuẩn môi trường sống đối với loài đó

1.2.1.2 Sinh vật chỉ thị(bioindicators)

Sinh vật chỉ thị (SVCT) là những sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liên quan đến nhu cầu dinh dƣỡng, hàm lƣợng oxy, cũng nhƣ khả năng chống chịu một hàm lƣợng nhất định các yếu tố độc hại trong môi trường sống và khi đó sự hiện diện của chúng biểu thị một tình trạng điều kiện sinh thái của môi trường sống nằm trong giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đối tượng sinh vật đó Nhìn chung SVCT thường được dùng là các loài dễ thay đổi về thành phần loài và mật độ cá thể khi môi trường thay đổi

1.1.3 Một số tiêu chí lựa chọn loài sinh vật chỉ thị

Có nhiều tiêu chí để lựa chọn loài SVCT cho một môi trường Một số tiêu chí chọn loài sinh vật thường được áp dụng (Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt 2007, Chỉ thị sinh học môi trường, NXB Giáo dục):

- Đã đƣợc định loại rõ ràng

- Dễ thu mẫu ngoài tự nhiên, kích thước vừa phải

- Có nhiều dẫn liệu về sinh thái cá thể

- Có giá trị kinh tế (hoặc là nguồn dịch bệnh)

- Dễ tích tụ các chất ô nhiễm

- Dễ nhân nuôi trong phòng

- Nhạy cảm với điều kiện môi trường

Sinh vật nào có độ thích ứng hẹp thường chỉ thị tốt hơn loài thích ứng rộng và sinh vật có cơ thể lớn thường làm chỉ thị tốt hơn những sinh vật có cơ thể nhỏ.Tùy vào từng điều kiện môi trường khác nhau tiêu chí lựa chọn các SVCT là khác nhau Ví dụ: động vật không xương sống ỡ lớn: hến, trai sông chỉ thị cho nước bị ô nhiễm kim loại nặng; sự hiện diện của cây bần (Sonneratia) chỉ thị cho vùng đất nhiễm mặn nhẹ, ven sông

1.1.4 Mối quan hệ giữa sinh vật chỉ thị với các thông số lý hoá của môi trường nước

Nhiệt độ nước tác động đến mức độ quang học của thực vật, thời gian sinh sản và di cƣ, mức độ trao đổi chất của các sinh vật thủy sinh.Nhiệt độ ảnh hưởng đến khả năng hoà tan ôxi, khả năng tổng hợp quang hoá của tảo và các thực vật thuỷ sinh trong môi trường nước Khi nhiệt độ trong nước tăng lên, thể tích nước chứa oxy hòa tan (DO) xuống thấp khả năng quang hợp của tảo và thực vật thủy sinh khác giảm gây ra các hiện tƣợng mất cân bằng sinh thái nhất định

Là một trong những thông số quan trọng được sử dụng thường xuyên để đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước, chất lượng nước thải, đánh giá độ cứng và sự keo tụ trong nước, khả năng bị ăn mòn… Giá trị pH xác định sự sống sót của hầu hết động vật, thực vật thủy sinh.pH nước có thể tác động lên pH của cơ thể sinh vật, có thể tác động lên tốc độ của các phản ứng hóa học trong cơ thể, các quá trình sinh học nhƣ quang hợp, sự hô hấp và sinh sản Trong hệ sinh thái, nhiều loại sinh vật có thể tự điều chỉnh giới hạn sinh thái của mìnhtheo ngưỡng nhất định để thích nghi với môi trường mới

Nước đục có thể làm giảm quá trình quang hợp của các thực vật chìm trong nước, vì ánh sáng không thể xuyên sâu vào trong nước Khi độ đục quá lớn sinh vật không thể lấy thức ăn và sinh sản đƣợc vì vậy phá hủy khả năng trước đó của chúng Nhiều động vật trong nước sống bằng cách lọc nước, và hệ thống ăn lọc có thể bị hỏng khi các vật liệu tích trữ trong nước với lƣợng quá lớn

 Nhu cầu ôxy hoá học (COD)

Là lƣợng ôxy cần thiết để ôxy hoá hoàn toàn các chất hữu cơ khi mẫu nước được xử lý với chất oxy hoá mạnh trong những điều kiện nhất định.Đây là chỉ tiêu để đánh giá mức ô nhiễm của nước, kể cả với chất hữu cơ dễ phân huỷ và khó phân huỷ sinh học

 Nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD)

Là lƣợng ôxy cần thiết cho sinh vật để ôxy hoá và ổn định các hợp chất trong nước, nó gián tiếp chỉ ra mức độ ô nhiễm nước do các chất có khả năng bị ôxy hoá sinh học, đặc biệt là các chất hữu cơ

Chất rắn lơ lửng là các hạt nhỏ (hữu cơ hoặc vô cơ) trong nước, có ảnh hưởng đến chất lượng nước Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước cao sẽ làm hạn chế sự sinh trưởng hoặc khả năng tồn tại của các loài thuỷ sinh

 Các kim loại nặng (KLN)

Kim loại nặng trong nước thường lắng trong các hạt sét, phù sa lơ lửng Các chất lơ lửng này dần rơi xuống làm nồng độKLN trong trầm tích cao hơn trong nước nhiều lần Các loài động vật thuỷ sinh, đặc biệt là các động vật đáy sẽ tích luỹ lƣợng lớn các chất độc hại này trong cơ thể, và có thể gián tiếp tác động tới con người qua chuỗi luân chuyển chu trình dinh dƣỡng, đặc biệt nếu tích luỹ ở nồng độ cao Vì vậy việc nghiên cứu KLN trong nước là rất cần thiết, đặc biệt là các khu vực chịu tác động từ nước thải công nghiệp của các quá trình khai thác khoáng sản, luyện kim, công trình xây dựng

1.1.5 Các nhóm loài sinh vật chỉ thị cho ô nhiễm kim loại nặng trong nước

- Thực vật, tảo sống dưới nước: một số loài thuộc ngành tảo lục, tảo lam, tảo vàng, tảo silic, tảo giáp, một số loài giáp xác sống trôi nổi ở tầng nước mặt những đối tƣợng này có ƣu điểm là dễ lấy mẫu, dễ phân biệt, số lƣợng nhiều, phân bố rộng và có khả năng chống chịu với mức ô nhiễm cao Ví dụ: rau muống dùng làm chỉ thị cho vùng nước có hàm lượng chì cao

- Cá: có thể hấp thụ KLN và nhiều chất khác nhau nhƣng chúng là loài di chuyển nên không dễ xác định mối quan hệ giữa hàm lƣợng chất ô nhiễm trong cơ thể chúng với nguồn thải ô nhiễm Mohamet 1990, sử dụng cá làm chỉ thị sinh học cho ô nhiễm kim loại nặng ở sông Nile Theo Munir Ziya

(2005) thì nhiều kim loại nặng có mặt một cách tự nhiên trong môi trường biển và là những tác nhân gây ô nhiễm môi trường nước biển khi chúng ở hàm lƣợng cao Các tác giả đã tiến hành nghiên cứu sự tích tụ kim loại nặng nhƣ sắt, kẽm, cacdimi trong các loại sinh vật thuỷ sinh

MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

2.1.1 Mục tiêu chung Đánh giá chất lượng nước mặt trên địa phận xã Thạch Sơn, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ bằng sinh vật chỉ thị môi trường nhằm quản lý và nâng cao chất lượng môi trường nước mặt tại khu vực nghiên cứu

- Đánh giá được hiện trạng ô nhiễm môi trường và khả năng sử dụng sinh vật chỉ thị trong đánh giá chất lượng môi trường nước mặt

- Đề xuất đƣợc các giải pháp quản lý chung cho khu vực nghiên cứu

GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU

 Địa điểm nghiên cứu: Hệ thống nước mặt xã Thạch Sơn, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ

 Sinh vật chỉ thị: Động vật không xương sống cỡ lớn, bèo, cá, rau muống, rêu

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1 Điều tra tình hình ô nhiễm môi trường tại khu vực nghiên

2 Đánh giá chất lượng nước bằng phương pháp phân tích lý hóa

3 Đánh giá chất lượng nước bằng phương pháp sinh học

4 Đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước nói chung cho khu vực nghiên cứu

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.4.1 Giới thiệu khu vực nghiên cứu

Hình 2.1 Địa điểm nghiên cứu Địa điểm khu vực nghiên cứu là 7 khu vực rải rác khắp xã Mẫu nước và sinh vật chỉ thị đƣợc lấy theo vị trí các chấm mầu đỏ Hình tròn elip da cam thể hiện khu vực có nhiều lò gạch đang hoạt động và là khu nhà máy sản xuất phân bón hóa học Mẫu thu nước được lấy tại các vị trí khác nhau vào các thời gian khác nhau Cụ thể:

- Mẫu thu nước mặt : từ 8 giờ 30 phút sáng đến 15 giờ 20 phút chiều

- Mẫu thu sinh vật : từ 8 giờ 30 phút sáng đến 14 giờ chiều

Mỗi địa điểm thu mẫu nước, mẫu sinh vật được bắt 2 lần liên tiếp, mỗi lần cách nhau 2-4 phút

Hình 2.2 Cây mọc hoang sau nhà máy Superphotphat và hóa chất

Hình 2.3 Cây mọc hoang sau nhà máy Superphotphat và hóa chất Lâm Thao

Hình 2.4 Ao nước sau nhà máy

Superphotphat và hóa chất Lâm

Hình 2.5 Ao nước gần lò gạch sau nhà máy Superphotphat và hóa chất Lâm Thao

Hình 2.6 Hồ nước sau lò gạch Hình 2.7 Ao thả cá của người dân sau nhà máy và lò gạch

2.4.1 Phương pháp kế thừa số liệu thứ cấp

Mục đích chính của phương pháp là kế thừa lý thuyết và kinh nghiệm thông qua việc thu thập tài liệu, phân tích tài liệu, tổng hợp tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau Kế thừa tài liệu dựa trên cơ sở chọn lọc các báo cáo trong nước, ngoài nước, tư liệu công bố của các công trình nghiên cứu khoa học, các văn bản pháp lý và các số liệu do địa phương cung cấp…liên quan đến vấn đề nghiên cứu đã giảm bớt khối lƣợng công việc đồng thời làm tăng chất lƣợng của khoá luận

Trên cơ sở kế thừa có chọn lọc các nghiên cứu về vấn đề sử dụng sinh vật chỉ thị cho ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước tại Việt nam và trên thế giới, văn bản pháp quy, quy chuẩn, tiêu chuẩn… các nguồn tài liệu phục vụ đề tài gồm:

- Tài liệu liên quan đến nghiên cứu, ứng dụng các sinh vật chỉ thị môi trường trong đánh giá chất lượng môi trường nước Cụ thể: giáo trình “Chỉ thị sinh học môi trường” của Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt, 2007, NXB Giáo dục

- Các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội tại khu vực xã Thạch Sơn – Lâm Thao – Phú Thọ (tài liệu xin đƣợc từ UBND xã Thạch Sơn)

- Các tài liệu, QCVN, TCVNcủa Bộ tài nguyên và môi trường, Bộ Y tế về nước mặt Việt Nam liên quan đến vấn đề nghiên cứu

- Tài liệu giám định mẫu sinh vậttheo tài liệu của Nguyễn Xuân Quýnh,

2001, “Định loại các nhóm Động vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam”

2.4.2 Phương pháp điều tra thực địa

 Phương pháp điều tra khảo sát hiện trường

- Khảo sát thực tế đoạn sông cần nghiên cứu để xác định các điểm lấy mẫu, vị trí lấy mẫu bằng máy định vị GPS, phương pháp lấy mẫu và số lượng mẫu cần cho nghiên cứu

- Khảo sát thực địa để đánh giá mức độ ảnh hưởng từ nhà máy superphotphat và hoá chất Lâm Thao, huyên Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ đến chất lƣợng môi trường xunh quanh đoạn sông chảy qua nhà máy: hướng đi của dòng nước thải từ nhà máy đến các hộ dân xung quanh, các diện tích nước mặt xuất hiện màu lạ, mùi

 Phương pháp lấy mẫu ngoài hiện trường : Để đánh giá chất lượng nước tại khu vực nghiên cứu, đề tài sử dụng loài sinh vật chỉ thị: động vật không xương sống cỡ lớn(macroinvertebrates) theo phươngpháp Water Watch Biological Monitoring Projec (phương pháp đánh giá nhanh chất lượng nước tại chỗ), các sinh vật thủy sinh khác như bèo, cá

 Dụng cụ cần thiết để thu mẫu:

 Máy GPS, giấy nhãn, bút, bản đồ khu vực nghiên cứu và một số dụng cụ cần thiết khác

 Can đựng nước 50 ml lít dùng để đựng mẫu nước phân tích (phân tích các chỉ số của nước trong phòng thí nghiệm : Pb, Fe, As)

Hình 2.8 Dụng cụ và địa điểm lấy mẫu, nguồn: Đoàn Thị Liên,

 Một lưới kéo bằng vải tự thiết kế có chiều dài cán là 1m50, đường kính miệng lưới 32cm, chiều dài lưới 50cm dùng để thu bắt mẫu động vật ven bờ

Hình 2.9 Vợt thu mẫu Động vật không xương sống

 Một cái xoong hoặc một đĩa giấy

 Một biểu mẫu báo cáo kết quả

 Cách lấy mẫu nước và bảo quản mẫu :

- Lấy mẫu nước thẳng vào các bình đựng Có thể dùng sào, buộc bình bào sào và lấy mẫu ngoài xa

- Thêm 5 ml dung dịch HNO3 đặc vào 1 lít mẫu nước để bảo quản trước khi đƣa về phòng thí nghiệm phân tích

- Dán nhãn vào các thùng đựng mẫu

 Phương pháp lấy mẫu sinh vật chỉ thị

- Đối với sinh vật đáy không xương sống cỡ lớn : thời gian lấy mẫu là ba phút cho một lần lấy mẫu tại một điểm cộng ba mươi giây cho thao tác tìm kiếm và ba mươi giây bắt dưới đáy Các dụng cụ thu mẫu được lựa chọn dựa vào đối tượng lấy mẫu và vị trí lấy mẫu (theo phương pháp của Nguyễn Xuân Quýnh, 2002) Đối với các địa điểm hẹp và nông thì sử dụng các loại lưới, vợt ao, gầu múc hoặc bắt mẫu bằng tay Có kết hợp các dụng cụ lấy mẫu tại những khu vực khó lấy

 Phương pháp phân loại mẫu : Tại hiện trường, bước đầu tiên sau khi lấy mẫu là tiến hành phân loại mẫu theo các nhóm sinh vật sẽ phân tích Mẫu phải được rửa kỹ bằng nước trước khi phân loại Sau khi thu bắt được sinh vật, ghi chú vào bảng biểu sau:

Mẫu biểu 01: Phiếu điều tra sinh vật

Ngày thu mẫu:……… Điều kiện lấy mẫu:

Loài STT Tên Việt Nam Tên Khoa học

2.4.3 Phương pháp phân tích số liệu ngoại nghiệp

2.4.3.1 Phương pháp phân tích thông số lý – hóa của nước trong phòng thí nghiệm

Tiến hành các phép đo trong phòng thí nghiệm phân tích tại trường Đại học Lâm Nghiệp để xác định các chỉ tiêu : sắt tổng số, cadimi, chì, asen pH, độ đục

Phương pháp xác định hàm lượng kim loại nặng trong nước được xác định theo phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

Cơ sở phân tích định lượng AAS là dựa vào mối quan hệ giữa cường độ vạch phổ và nồng độ nguyên tố cần phân tích

C : Nồng độ nguyên tố phân tích

- Nguyên tắc xác định :chuyển các dạng tồn tại của sắt trong nước về dạng Fe3+ sau đó cho phản ứng với thuốc thử axit sunfoxalysilic tạo thành muối sắt- sunfoxalysilat Trong môi trường axit, phức có màu tím

;trong môi trường kiềm, phúc có màu vàng Đo độ hấp thụ quang của dung dịch trong môi trường kiềm để định lượng hàm lượng Fe3+ trong mẫu

Cô đặc mẫu :Do hàm lượng sắt trong nước sinh hoạt nhỏ nên phải tiến hành làm giàu mẫu Cô đặc mẫu từ thể tích 250ml xuống 50ml, sau đó tiến hành lọc qua giấy lọc để loại bỏ các chất rắn lơ lửng

Lấy 25ml dung dịch sau khi làm giàu cho vào bình định mức 50ml sau đó thêm 2ml dd NH4Cl 2N, thêm tiếp 2ml dd Axit Sunfosalyxilic vào dd đến khi dd chuyển sang màu vàng, thêm tiếp 1ml dd NH3 để ổn định màu và định mức đến vạch bằng nước cất rồi đem đi so màu ở bước sóng 430nm Cần kiểm tra pH của dung dịch sau khi cho NH4Cl vào mẫu đảm bảo pH của dung dịch là 8 thì mới xuất hiện màu vàng của phức chất

Nồng độ sắt trong mẫu nước được tính theo công thức sau:

CFe: Nồng độ của sắt có trong mẫu nước phân tích (mg/l);

Phương pháp phân tích, so sánh

Phương pháp dựa trên cơ sở dữ liệu từ quá trình phân tích các mẫu nước và kết quả cuối cùng từ thang điểm xây dựng dựa trên bộ chỉ thị sinh vật xác định đƣợc tại khu vực nghiên cứu.

Phương pháp đề xuất giải pháp quản lý

Dựa vào hiện trạng ô nhiễm và cơ sở định dạng loài đề xuất những biện pháp quản lý thích hợp cho khu vực nghiên cứu.

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ - XÃ HỘI TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU

Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên

Xã Thạch Sơn là một xã của huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ Tọa độ 21°20′51″B 105°16′50″Đ Xã Thạch Sơn có diện tích 5,2 km² với dân số hơn là 7000 người

-Phía Bắc giáp huyện Phù Ninh và thành phố Việt Trì

- Phía Đông giáp thành phố Việt Trì

- Phía Nam giáp huyện Tam Nông và huyện Ba Vì (thành phố Hà Nội)

- Phía Tây giáp thị xã Phú Thọ và huyện Tam Nông

Thạch Sơn có địa hình tương đối đa dạng tiêu biểu của một vùng bán sơn địa: có đồi, đồng ruộng có địa hình khá bằng phẳng; độ cao trung bình

30 – 40 m so với mặt nước biển Với địa dình đa dạng, xã thuận lợi trong việc sử dụng đất vào sản xuất nông lâm nghiệp, bố trí kế hoạch xây dựng các công trình giao thông, thủy lợi, tiểu thủ công nghiệp

 Điều kiện khí hậu thủy văn

Xã chịu ảnh hưởng của chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mùa mƣa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Lƣợng mƣa bình quân hằng năm 1.720 mm nhƣng phân bố không đồng đều Mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 5 cho đến tháng 10, lượng mưa chiếm khoảng 85% tổng lƣợng mƣa cả năm, đặc biệt tập trung vào các tháng 7, 8, 9 nên thường gây úng ngập cục bộ ở các vùng thấp trũng Các tháng 11 đến tháng 4 lƣợng mƣa ít, chiếm 15% lƣợng mƣa cả năm.Độ ẩm không khí bình quân cả năm khoảng 85%, tuy nhiên trong mùa khô, độ ẩm trung bình giảm khá mạnh chỉ còn khoảng 77%

Chế độ thuỷ văn của các sông, ngòi ở Lâm Thao phụ thuộc chủ yếu vào chế độ thủy văn của sông Hồng Từ tháng 4 khi lƣợng mƣa bắt đầu tăng lên thì mức nước sông, ngòi cũng tăng lên và đạt đỉnh vào các tháng 7 và 8, sau giảm dần vào tháng 2 hoặc tháng 3 năm sau Trong mùa kiệt lượng nước thường chỉ chiếm 20-25% tổng lượng dòng chảy trong năm.Tháng có lưu lượng nhỏ nhất thường xảy ra vào các tháng 1, 2 hoặc 3, đây là khó khăn cho sản xuất nông nghiệp do thiếu nước tưới tiêu

Các nguồn tài nguyên thiên nhiên:

- Tài nguyên đất Đất đai của Thạch Sơn đƣợc chia thành hai nhóm có nguồn gốc phát sinh khác nhau đó là nhóm đất đồng bằng, thung lũng và nhóm đất đồi gò Nhóm đất đồng bằng hình thành trên vùng đất phù sa cũ của hệ thống sông Hồng và hình thành dựa trên quá trình tích tụ các sản phẩm rửa trôi và quá trình glây hóa Trong khi đó nhóm đất gò lại hình thành và phát triển trên nền đá mẹ biến chất, gơnai lẫn pecmatic và phiến thạch mica chịu sự tác động của quá trình Feralictic là chủ yếu

Tài nguyên nước của xã được cung cấp chủ yếu bởi 3 nguồn chính là nước mặt, nước ngầm và nước mưa tự nhiên Nước mặt: có nguồn chính từ các sông, ngòi, ao, hồ, đầm lớn nhỏ phân bố khắp xã Đặc biệt xã có sông Hồng chảy qua, trữ lượng nước của sông Hồng lớn đây là nguồn cấp nước quan trọng cho sản xuất và đời sống của nhân dân và còn có tác dụng điều hòa khí hậu, cải thiện môi trường sinh thái và phát triển nguồn lợi thủy sản Nước ngầm của xã được khai thác sử dụng cho mục đích công nghiệp của các nhà máy và được lấy từ giếng khoan, giếng đào.Nước mưa là nguồn cung cấp chủ yếu cho sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, đặc biệt là đối với các cây trồng lâu năm và rừng sản xuất, địa hình phức tạp, khó tưới nhân tạo.

Điều kiện kinh tế - xã hội

- Về sản xuất nông nghiệp: UBND xã tập trung chỉ đạo sát xao và đầu tƣ cho sản xuất nông nghiệp, thường xuyên chỉ đạo hợp tác xã dịch vụ nông nghiệp và tổ khuyến nông bám sát vào kế hoạch để triển khai thực hiện; phối hợp với các trung tâm khuyến nông Tỉnh, phòng nông nghiệp, trạm khuyến nông mở các lớp tập huấn về cây trồng và vật nuôi cho bà con nhân dân Theo Quyết Định số 66/BC-UBND xã Thạch Sơn ngày 30/12/2014 báo cáo về tình hình thực hiện nhiệm vụ phát triển kinh tế - xã hội năm 2014 và phương hướng phát triển kinh tế xã hội năm 2015 của UBND xã Thạch Sơn, xã đã đạt đƣợc các thành tựu đáng kể: Tổng thu nhập từ giá trị sản xuất đạt 152,4 tỉ đồng, đạt 99,4% so với kế hoạch, tăng 11,9 tỉ đồng so với năm 2013

- Về sản xuất công nghiệp: nhà máy pin, cụm các lò gạch, nhà máy sản xuất phân bón đem lại một nguồn lợi kinh tế cho toàn xã, góp phần tạo công ăn việc làm cho người dân địa phương giảm bớt tệ nạn xã hội

- Về xã hội: Thạch Sơn là mảnh đất giàu truyền thống cách mạng và có bề dầy văn hóa lâu đời Trên địa bàn xã còn bảo tồn đƣợc nhiều di sản văn hóa có giá trị, bao gồm cả di sản văn hóa vật thể và phi vật thể Người xã với đức tính cần cù, chịu khó, sáng tạo, hiếu học Tuy nhiên, sự tiếp cận của người dân với xã hội thông tin, kỹ thuật hiện đại còn có những hạn chế, dân cƣ trong nông thôn chiếm tỷ lệ cao, lao động chủ yếu là nông nghiệp, trình độ tay nghề và kinh nghiệm quản lý còn hạn chế, đây là khó khăn ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế - xã hội của huyện.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN