Nghiên cứu ứng dụng trùng bánh xe rotifera làm sinh vật chỉ thị chất lượng môi trường nước tại các thủy vực trên địa bàn thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG LÊ THỊ NGỌC HUYỀN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRÙNG BÁNH XE ROTIFERA LÀM SINH VẬT CHỈ THỊ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC TẠI CÁC THỦY V

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG

LÊ THỊ NGỌC HUYỀN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRÙNG BÁNH XE (ROTIFERA) LÀM SINH VẬT CHỈ THỊ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC TẠI CÁC THỦY VỰC TRÊN

ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đà Nẵng – Năm 2019

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG

LÊ THỊ NGỌC HUYỀN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRÙNG BÁNH XE (ROTIFERA) LÀM SINH VẬT CHỈ THỊ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC TẠI CÁC THỦY VỰC TRÊN

ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYỀN VÀ MÔI TRƯỜNG

Người hướng dẫn: TS Trịnh Đăng Mậu

Đà Nẵng – Năm 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu ứng dụng Trùng bánh xe

(Rotifera) làm sinh vật chỉ thị chất lượng môi trường nước tại các thủy vực trên địa bàn thành phố Đà Nẵng” là kết quả công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kì công trình nào khác Các số liệu liên quan được trích dẫn có ghi chú nguồn gốc

Đà Nẵng, ngày 7 tháng 5 năm 2019

Tác giả

Lê Thị Ngọc Huyền

Tôi gửi lời cảm ơn đến các thầy, cô giáo trong khoa Sinh – Môi trường đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trường và tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày 7 tháng 5 năm 2019

Lê Thị Ngọc Huyền

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Ý nghĩa đề tài 1

a Ý nghĩa khoa học 1

b Ý nghĩa thực tiễn 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2

1.1 Tổng quan về ngành Trùng bánh xe (Rotifera) 2

1.2 Ảnh hưởng của yếu tố môi trường đến đa dạng của Trùng bánh xe 5

1.2.1 Nhiệt độ 5

1.2.2 pH 5

1.2.3 Hàm lượng Oxi 5

1.3 Vai trò của Trùng bánh xe 5

1.4 Tình hình nghiên cứu ngành Trùng bánh xe ở trên thế giới và Việt Nam 5

1.4.1 Trên thế giới 5

1.4.2 Việt Nam 6

1.5 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu 7

1.5.1 Vị trí địa lí 7

1.5.2 Địa hình 7

1.5.3 Điều kiện khí hậu 8

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 9

2.1 Đối tượng nghiên cứu 9

2.2 Mục tiêu đề tài 9

2.3 Nội dung nghiên cứu 9

2.4 Địa điểm, phạm vi và thời gian nghiên cứu 9

2.4.1 Địa điểm thu mẫu ngoài thực địa 9

2.4.2 Phạm vi nghiên cứu 11

2.4.3 Thời gian nghiên cứu 11

2.4 Phương pháp nghiên cứu 11

2.4.1 Phương pháp ngoài thực địa 11

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 12

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 15

3.1 Chất lượng môi trường nước tại các thủy vực nước ngọt trên địa bàn thành phố Đà Nẵng 15

3.2 Đa dạng sinh học của ngành Trùng bánh xe 17

3.2.1 Thành phần loài của Ngành Trùng bánh xe tại các thủy vực nghiên cứu 17

3.2.2 Mô tả một số loài mới ghi nhận cho Việt Nam 21

3.2.3 Mật độ loài 26

3.2.4 Đa dạng sinh học tại các địa điểm nghiên cứu 27

3.3 Mối tương quan giữa đa dạng Trùng bánh xe với các thông số chất lượng môi trường 28

3.3.1 Mối liên hệ giữa thành phần loài Trùng bánh xe và trạng thái dinh dưỡng của thủy vực 28

3.3.2 Biểu đồ tương quan 30

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33

1 Kết luận 33

2 Kiến nghị 33

TÀI LIỆU THAM KHẢO 34

Tài liệu tiếng việt 34

Tài liệu tiếng anh 34

PHỤ LỤC 37

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.3 Cấu trúc thành phần loài theo bậc họ trong ngành Trùng

bánh xe ghi nhận tại các thủy vực nước ngọt phía Đông thành phố Đà Nẵng (%)

21

Hình 3.4 Cấu trúc thành phần loài theo bậc họ trong ngành Trùng

bánh xe ghi nhận tại các thủy vực nước ngọt phía Tây thành phố Đà Nẵng (%)

21

Hình 3.5 Dicranophoroides claviger (Hauer, 1965) 22

Hình 3.10 Lecane thalera (Harring & Myers, 1924) 26

Số hiệu Tên hình ảnh Trang

Hình 3.12 Biểu đồ phần trăm mật độ của các họ thuộc nhóm Trùng

Hình 3.13 Mật độ Trùng bánh xe tại các địa điểm nghiên cứu 28 Hình 3.14 Biểu đồ chỉ số Shannon tại các địa điểm nghiên cứu 28

Hình 3.15 Chỉ số QB\T tại các thủy vực nghiên cứu trên địa bàn thành

Hình 3.16 Mối quan hệ giữa thành phần loài Trùng bánh xe với các

Hình 3.17 Mối quan hệ giữa mật độ Trùng bánh xe với các thông số

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Các điểm thu mẫu động vật phù du Trùng bánh xe (Rotifera)

tại các thủy vực trên địa bàn thành phố Đà Nẵng 10 Bảng 2.2 Phân nhóm trạng thái thủy vực theo chỉ số TSI 13 Bảng 3.1 Các thông số chất lượng môi trường nước tại các điểm nghiên

Bảng 3.2 Danh mục thành phần loài Trùng bánh xe ghi nhận tại các thủy

vực phía Đông trên địa bàn thành phố Đà Nẵng 18 Bảng 3.3 Chỉ số QB/T và trạng thái dinh dưỡng tại các địa điểm nghiên

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

DO : Oxy hòa tan

CCA : Canonical Correspondence Analysis

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trùng bánh xe (Rotifera) là loài động vật không xương sống cỡ nhỏ thuộc nhóm xoang giả, là một trong ba nhóm chính của động vật phù du, có sự đa dạng cao về hình thái và phân bố rộng trên toàn thế giới (Segers, 2007)

Trong hệ sinh thái nước ngọt, Trùng bánh xe đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong chuỗi thức ăn, là cầu nối giúp chuyển hóa năng lượng giữa sinh vật sản xuất đến các bậc dinh dưỡng cao hơn (Wallace & cs., 2006) Chúng có vòng đời ngắn, kích thước nhỏ, di chuyển chậm, dễ nuôi cấy và giá trị dinh dưỡng cao nên được ứng dụng

làm thức ăn ban đầu cho giai đoạn ấu trùng tôm, cá (Brachionus calyciflorus, Brachionus plicatilis, ) (Harzevili & cs., 2003; Lubzens & cs., 1989) Đặc biệt,

Trùng bánh xe còn được sử dụng như sinh vật kiểm nghiệm độc tố, đánh giá ô nhiễm môi trường nước bởi vì chúng rất nhạy cảm với những thay đổi của môi trường (Snell

& cs., 1995)

Thành phố Đà Nẵng có hệ thống thủy vực nước ngọt đa dạng và phong phú tạo nên sự đa dạng các loài động, thực vật thủy sinh cụ thể là đa dạng sinh học Trùng bánh

xe (Rotifera) Nhưng thành phố đang đối mặt với các vấn đề ô nhiễm môi trường nước

do các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt Hiện tại, phương pháp được sử dụng phổ biến nhất là phương pháp lý hóa thì chỉ đánh giá được hiện trạng môi trường nước tại thời điểm lấy mẫu và tốn rất nhiều chi phí Trong khi đó, sử dụng Trùng bánh

xe làm sinh vật chỉ thị có thể khắc phục được những hạn chế đó Nhưng chưa có nghiên cứu nào công bố chính thức về việc sử dụng Trùng bánh xe làm sinh vật chỉ thị chất lượng môi trường nước

Chính vì lý do trên, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng Trùng bánh xe

(Rotifera) làm sinh vật chỉ thị chất lượng môi trường nước tại các thủy vực trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.”

2 Ý nghĩa đề tài

a Ý nghĩa khoa học

Kết quả của bài nghiên cứu này cung cấp thêm thông tin về sự đa dạng sinh học Trùng bánh xe tại các thủy vực trên địa bàn thành phố Đà Nẵng Bên cạnh đó, còn sử dụng Trùng bánh xe xây dựng nên bộ chỉ thị đánh giá chất lượng môi trường nước tại khu vực này

b Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu đa dạng Trùng bánh xe vừa cung cấp dẫn liệu về đa dạng sinh học cho khu hệ động vật phù du, vừa là cơ sở tiền đề để ứng dụng đánh giá chất lượng môi trường nước tại các thủy vực nước ngọt trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tổng quan về ngành Trùng bánh xe (Rotifera)

Tên “Trùng bánh xe” có nguồn gốc từ tiếng Latinh, liên quan đến sự di chuyển nhanh chóng của lông mao ở một số loài khiến chúng dường như quay cuồng như một bánh xe Trùng bánh xe là nhóm động vật phổ biến nhất trong thủy vực nước ngọt (Đặng Ngọc Thanh & cs., 1980) Kích thước trung bình từ 50-200 μm Hầu hết sống tự

do và có vòng đời ngắn (2 đến 3 tuần)

Ngành Trùng bánh xe được chia thành ba lớp: Monogononta, Bdelloidea nước ngọt, và Seisonacea dưới biển Lớp Monogononta có số loài lớn nhất trong ba lớp, bao gồm khoảng 1450 loài, phân bố trên 29 họ và 106 chi trên toàn thế giới (Segers, 2002)

Cơ thể chung của một luân trùng bao gồm ba phần: đầu, thân và chân (Hình 1.1) Phần đầu ở hầu hết các loài có một corona là bộ phận để di chuyển và đưa thức ăn vào miệng Phần thân chứa ống tiêu hóa, hệ thống bài tiết và ống sinh dục Vỏ giáp bao bọc cơ thể chứa một lớp dày đặc các protein giống keratin, trên bề mặt vỏ giáp thường

có các hoa văn hay phần phụ dạng gai Phần chân có khả năng co giãn cao, có thể phân đốt hoặc không phân đốt, trên ngón chân có hoặc không mang vuốt

Hình 1.1 Cấu trúc chung của Trùng bánh xe

Cơ quan đặc trưng đối với Trùng bánh xe là hàm nghiền Nó có tác dụng trong việc nghiền thức ăn (Lâm Trọng Nghĩa, 2009)

Hình 1.2 Các dạng trophi của Trùng bánh xe: a Dạng malleate, b Dạng incudate; c,d

Dạng virgate; e Dạng forcipate; f Dạng ramate (Wallace & cs, 2006)

Thức ăn và phương thức bắt mồi

Theo Dương Trí Dũng (2000) thì trong nhóm trùng bánh xe ăn thực vật sống bám

và sống tự do là những sinh vật ăn lọc, thụ động như Filinia, Keratella, Euchlanis, Brachionus…Vòng tiêm mao quanh đầu là bộ phận quan trọng của con vật hướng thức

ăn trong nước như periphyton, sinh vật nổi cỡ nhỏ khác và mảnh vụn hữu cơ Bọn bắt

mồi chủ động như Asplanchna, Synchaeta, Trichocerca …sẽ phát hiện ra con mồi của

nó nhờ vào râu cảm giác hay sự phát hiện hoạt chất sinh hóa nào đó Thức ăn của chúng là sinh vật đa bào cỡ nhỏ, trùng bánh xe nhỏ khác và động vật nổi hay chất lơ lửng (Trích dẫn Lâm Trọng Nghĩa, 2009)

Sinh sản và vòng đời

Hình 1.3 Chu trình sống của Trùng bánh xe

Sự sinh sản đơn tính thường chiếm ưu thế trong suốt chu kỳ sống của Trùng bánh

xe, khi đó sự sinh sản sẽ được diễn ra mà không cần có sự hiện diện của con đực (giai đoạn amictic) Tuy nhiên, khi một số điều kiện môi trường (nhiệt độ, chất lượng thức

ăn hay chất lượng nước) thay đổi thì sự sinh sản hữu tính sẽ thay thế (giai đoạn mictic) Những con đực thường xuất hiện trong một thời gian ngắn, vì vậy nó ít được quan tâm chú ý Trong việc nuôi sinh khối thì giai đoạn sinh sản hữu tính thường được chú ý, đặc biệt là với B.plicatilis Tuy nhiên, một vài điều kiện bất lợi sẽ làm giảm khả năng sinh sản hữu tính của trùng bánh xe sau một vài thế hệ được nuôi trong phòng thí nghiệm.Về mặt hình thái học, con cái đơn tính và hữu tính là không thể phân biệt, và mặc dù giữa chúng có sự khác nhau về mặt sinh học nhưng cho đến nay vẫn chưa có ai nghiên cứu về vấn đề này Tuy nhiên con cái hữu tính sẽ sinh ra trứng đơn bội và phát triển theo hai hình thức: Trứng đơn bội không thụ tinh sẽ phát triển thành con đực có kích thước bằng 1/3 con cái, chúng không có hệ tiêu hoá và bàng quang, chỉ có tinh hoàn chứa tinh trùng Trứng nghỉ (Cyst): là trứng đơn bội kết hợp với tinh trùng tạo thành Trứng nghỉ có vách tế bào dày, có khả năng chống chịu tốt với môi trường, khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ phát triển thành con cái (Trích dẫn Lâm Trọng Nghĩa, 2009)

Sự phân bố của Trùng bánh xe

Theo Nguyễn Thúy Hiền (1988) thì Brachionus angularis và Brachionus urceus

có ở môi trường phân theo nhiều hơn môi trường nước thải Đây là hai loài ưa thích môi trường giàu chất hữu cơ Ngoài ra, theo Trần Thị Thanh Hiền (1987) thì ghi nhận rằng trùng bánh xe chiếm ưu thế từ ngày 1-4 sau khi ao được bón phân hữu cơ, với các loài như: B.calyciflorus, B.urceus, B.angularis Còn ở các vùng phèn thì chủ yếu là giống Lecane ưa sống nơi có rong Trùng bánh xe phân bố toàn cầu, các thủy vực nước ngọt Chúng xuất hiện quanh năm, phát triển mạnh ở các thủy vực giàu hữu cơ Tuy phân bố rất rộng nhưng cũng bị hạn chế bởi một số yếu tố như: nhiệt độ, tốc độ dòng chảy và nhất là nồng độ muối

Theo E.S Neizvestnova-Djadina (1949) (Trích dẫn Lâm Trọng Nghĩa, 2009) thì: căn cứ vào kết quả xác định, người ta đánh giá mức độ nhiễm bẩn của từng thủy vực và kết luận về giá trị sử dụng của từng loại nước

- Polysaprobe (môi trường rất bẩn) : Không có trùng bánh xe

- Mesosaprobe (bẩn vừa loại α): Có sự hiện diện của Rotaria neptunia, Dicranophorus caudatus, Brachionus angularis

- Mesosaprobe (bẩn vừa loại β): Có sự hiện diện của Brachionus urceus, Brachionus calyciforus, Rotaria rotaria

- Oligosaprobe (bẩn ít): Có sự hiện diện của Notholca longispina

1.2 Ảnh hưởng của yếu tố môi trường đến đa dạng của Trùng bánh xe

1.2.2 pH

Trùng bánh xe ổn định trong khoảng pH từ 6,5 – 8,5, suy giảm khi pH dưới 5,6 hoặc trên 8,7 Hoạt động bơi lội của Trùng bánh xe trong môi trường kiềm giảm nhanh hơn trong môi trường acid ( Trích dẫn Lâm Trọng Nghĩa, 2009)

1.2.3 Hàm lượng Oxi

Theo Lavens & cs (1996) các luân trùng có thể sống sót trong nước chứa oxy hòa tan ở mức thấp tới 2mg/l Mức oxy hòa tan trong nước nuôi phụ thuộc vào nhiệt độ, độ mặn, mật độ trùng bánh xe và kiểu thức ăn Mặc dù hầu hết trùng bánh xe đều cần hàm lượng oxy khoảng hơn 1mg/l nhưng một số loài có khả năng sống kỵ khí hoặc gần như

kỵ khí trong một thời gian ngắn Những loài khác như Anuraeopsis miraclei, Filinia hofmani, Polyarthra dolichoptera có thể sống lâu dài trong những thủy vực nghèo oxy như ở tầng nước sâu hay những ao nước thải nơi mà hàm lượng dinh dưỡng rất phong phú nhưng lại ít sự cạnh tranh với những loài khác ( Trích dẫn Lâm Trọng Nghĩa, 2009)

1.3 Vai trò của Trùng bánh xe

- Trong hệ sinh thái nước ngọt, Trùng bánh xe có vai trò quan trọng trong lưới thức ăn, là cầu nối chuyển tiếp năng lượng từ sinh vật sản xuất đến sinh vật có bậc dinh dưỡng cao hơn

- Có vòng đời ngắn, dễ nuôi, sinh sản nhanh và kích thước hiển vi phù hợp làm thức ăn cho các ấu trùng tôm cá Việc cho ăn các động vật sống như thế này sẽ làm cho môi trường nuôi không bị ô nhiễm bởi lượng thức ăn dư thừa

- Với sự nhạy cảm với những biến đổi môi trường nên Trùng bánh xe được sử dụng như sinh vật chỉ thị môi trường nước ở đó với những loài có yêu cầu sinh thái cụ thể Từ đó có thể xây dựng bộ chỉ thị và đánh giá chất lượng môi trường nước tại các thủy vực

1.4 Tình hình nghiên cứu ngành Trùng bánh xe ở trên thế giới và Việt Nam 1.4.1 Trên thế giới

Trên thế giới, Trùng bánh xe được nghiên cứu từ rất sớm Năm 1744, tên “Trùng bánh xe” được sử dụng bởi Baker (Walter Koste & cs, 1993) Năm 1974, xuất bản quyển sách “Plankton Rotifera: Biology and Taxonomi”, giới thiệu tổng quát về đặc điểm sinh học, vòng đời và phân loại Trùng bánh xe (Agnes Ruttner- Kolisko, 1974) Năm 1886, Hudson & cs đã xuất bản cuốn “The Rotifera or Wheel–animalcucles”

Trong đó, hai ông giới thiệu khá đầy đủ về đặc điểm phân loại và sinh học của Trùng bánh xe, đồng thời mô tả được một số lượng lớn loài Trùng bánh xe

Trong công trình nghiên cứu ứng dụng Trùng bánh xe chỉ thị cho chất lượng môi trường nước, Sladecek 1983 “Rotifera as indicators of water quality”, đã phân loại 620 loài ở vùng Czechoslovakia, trên cơ sở quan hệ giữa loài với môi trường ông đã đưa ra được chỉ thị số QB/T (Số lượng loài thuộc giống Brachionus: Trichocerca) để đánh giá cho chất lượng môi trường nước vùng nghiên cứu

Saler và Sen (2002) đã xác định được một lượng lớn các loài Trùng bánh xe sống

ở hồ Tadim Pond và xác định các loài Keratella cochlearis, K.longispina, Notommata squamula là sinh vật phù du chỉ thị cho mức độ nghèo dinh dưỡng của hồ

Ở Mexican, nghiên cứu về chỉ số chất lượng nước tại các sông, hồ (G Vilaclara, 1989) “Environmental assessment of El-Mex Bay, Southeastern Mediterranean by using Rotifera as a plankton bio-indicator” năm 2014 “Rotifer community structure and assessment of water quality in Yangcheng Lake” vào năm 2012 tại Trung Quốc Qua các công trình nghiên cứu về Trùng bánh xe được đề cập trên, chúng ta có thể thấy được tính đa dạng về thành phần loài của Trùng bánh xe trong thủy vực, vai trò của chúng trong chuỗi và lưới thức ăn của hệ sinh thái thủy sinh, cũng như ứng dụng của nó trong nghiên cứu môi trường đã và đang được tiếp tục chú trọng nghiên cứu trên thế giới

1.4.2 Việt Nam

Ở Việt Nam, công trình nghiên cứu đầu tiên đặt nền móng cho nghiên cứu sinh vật phù du là của tác giả Shirota (1966), nghiên cứu đã đề cập đến Trùng bánh xe ở miền Nam Việt Nam với 72 loài Trùng bánh xe thuộc 16 họ và 4 bộ được công bố Năm 1980, Đặng Ngọc Thanh & cs đã cho xuất bản sách “Định loại động vật không xương sống nước ngọt miền Bắc Việt Nam” với 54 loài Trùng bánh xe được mô tả Năm 2009, Võ Văn Phú & cs đã “Dẫn liệu bước đầu về thành phần loài động vật không xương sống ở hồ Phú Ninh, tỉnh Quảng Nam” ghi nhận được 41 loài Trùng bánh xe Những nghiên cứu gần đây của tác giả Trịnh Đăng Mậu đã bổ sung 40 loài mới ghi nhận tại Việt Nam và 4 loài mới cho khoa học (Mau Trinh Dang & cs., 2013),(Mau Trinh Dang & cs., 2015) Với những ghi nhận mới liên tiếp trên lãnh thổ Việt Nam, cho thấy khu hệ Trùng bánh xe của nước ta rất đa dạng, cần được tiếp tục nghiên cứu

Việt Nam cũng chỉ có một vài nghiên cứu về sử dụng Trùng bánh xe làm sinh vật chỉ thị Năm 2016, ở Viện Môi trường Nông nghiệp Hà Nội thực hiện đề tài “Sử dụng động vật nổi chỉ thị môi cho mức độ dinh dưỡng kênh mương thủy lợi trên địa bàn huyện Gia Lâm, Hà Nội” (Nguyễn Thị Thu Hà & cs., 2016) “Thành phần phiêu sinh động vật thuộc khu vực Nhà máy xử lý nước thải thuộc tỉnh Bình Dương và các thủy vực phụ cận”, nghiên cứu cấu trúc thành phần loài và mật độ Trùng bánh xe để đánh giá chất lượng nước khu vực đó Nhưng các công trình nghiên cứu này rất tản mạn vì

vậy cần có một công trình nghiên cứu sử dụng Trùng bánh xe làm sinh vật chỉ thị cho môi trường nước

1.5 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu

ý nghĩa bảo vệ môi trường sinh thái của thành phố Hệ thống sông ngòi ngắn và dốc, bắt nguồn từ phía Tây, Tây bắc và tỉnh Quảng Nam Đồng bằng ven biển là vùng đất thấp chịu ảnh hưởng của biển bị nhiễm mặn, là vùng tập trung nhiều cơ sở nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, quân sự, đất ở và các khu chức năng của thành phố

Hình 1.4 Bản đồ địa hình thành phố Đà Nẵng (Nguồn: Tập bản đồ DaCRISS)

Thành phố Đà Nẵng có diện tích tự nhiên không lớn, nhưng có mạng lưới sông rất phức tạp Hệ thống sông ngoài ngắn và dốc, bắt nguồn từ phía Tây, Tây Bắc tỉnh Quảng Nam Có hai sông chính là sông Hàn với chiều dài khoảng 204 km, tổng diện tích lưu vực khoảng 5.180 km2 và sông Cu Đê với chiều dài khoảng 38km, lưu vực khoảng 426 km2 Ngoài ra, trên địa bàn còn các sông khác và các sông đều có hai mùa

Đà Nẵng hiện có hơn 40 hồ, đầm lớn nhỏ nằm rải rác với tổng diện tích mặt nước 1,8 triệu m2, dung tích chứa nước tối đa hơn 3 triệu m3 Ngoài số rất ít là hồ công viên đúng nghĩa thì đa số là các hồ ở Đà Nẵng giữ vai trò là hồ điều tiết, đặc biệt là vào mùa mưa, khi lưu lượng nước lớn Nó có nhiệm vụ điều tiết (tăng và giảm) lưu lượng dòng chảy nước mưa một cách tự nhiên nhằm chống ngập úng và bảo vệ môi trường…

1.5.3 Điều kiện khí hậu

Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8 Số giờ nắng bình quân trong năm là 2.156,2 giờ, nhiều nhất vào tháng 5,6 trung bình từ 234 đến 277 giờ/ tháng; ít nhất vào tháng 11,12 trung bình từ

69 đến 165 giờ/ tháng

Nhiệt độ trung bình hằng năm khoảng 25,80C; cao nhất vào tháng 6 đến tháng 8 trung bình 28-300C, thấp nhất vào tháng 12 đến tháng 2 trung bình 18-230C Riêng vùng rừng núi Bà Nà ở độ cao gần 1500m, nhiệt độ trung bình khoảng 200C

Vào các tháng mưa, độ ẩm không khí trung bình là 83,4%, cao nhất vào tháng 10,11 trung bình từ 85,67% - 86,67%, thấp nhất là vào tháng 6,7 trung bình từ 76,67%

- 77,33%

Lượng mưa trung bình hằng năm là 2.504,57 mm, lượng mưa cao nhất vào tháng 10,11 trung bình 550 – 1.000 mm/ tháng, thấp nhất vào tháng 1 đến tháng 4 trung bình

23 - 40mm/ tháng

Đà Nẵng có hai mùa gió chính: gió mùa mùa đông và gió mùa mùa hạ Từ tháng

5 đến tháng 9, hướng gió thịnh hành là hướng gió Đông Nam và Tây Nam Từ tháng

10 đến tháng 4, chịu ảnh hưởng của gió Đông và Đông Bắc (Phan Minh Tuấn, 2015)

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Các loài động vật phù du thuộc Ngành Trùng bánh xe (Rotifera)

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá chất lượng môi trường nước tại các thủy vực nước ngọt trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

- Khảo sát thành phần loài và mật độ Trùng bánh xe tại các thủy vực nghiên cứu

- Xây dựng mô hình tương quan giữa đa dạng thành phần loài và các thông số về chất lượng môi trường nước

- Nghiên cứu ứng dụng trùng bánh xe làm chỉ thị chất lượng môi trường nước

2.4 Địa điểm, phạm vi và thời gian nghiên cứu

2.4.1 Địa điểm thu mẫu ngoài thực địa

Hình 2.1 Địa điểm thu mẫu tại các thủy vực trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

Bảng 2.1 Các điểm thu mẫu động vật phù du Trùng bánh xe (Rotifera) tại các thủy

2.4.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu đa dạng sinh học Trùng bánh xe tại 22 thủy vực trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

Ứng dụng Trùng bánh xe đánh giá chất lượng nước tại các thủy vực nghiên cứu

2.4.3 Thời gian nghiên cứu

Thực hiện từ tháng 7/2018 đến tháng 4/2019

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp ngoài thực địa

Phương pháp thu mẫu:

Mẫu định tính: Mẫu động vật được thu bằng lưới thu động vật phù du với mắt

lưới 50μm, thu theo chiều ngang cách mặt nước từ 15-20 cm, kéo lưới theo hình số tám hay zic zac Trước khi mở bình phải lắc nhẹ cho lượng động vật còn vương trên lưới chảy xuống bình ở phía dưới trước khi chuyển mẫu vào bình nhựa

Mẫu định lượng: Ở mỗi điểm nghiên cứu, 25L nước được lọc qua lưới thu

động vật phù du, mẫu được lấy từ ống Falcon Lắc ống trước khi lấy ra để lượng động vật còn dính trên lưới chảy xuống ống

Mẫu nước: Tiến hành lấy mẫu theo TCVN 6663:2011 (ISO 5667-2-2006) Chất

lượng nước- Lấy mẫu- Phần 1: Hướng dẫn kĩ thuật lấy mẫu

Mẫu nước được đựng trong chai nhựa 500ml (trước khi lấy mẫu súc rửa chai hai đến ba lần bằng nước tại hiện trường), lấy đầy chai và đậy kín miệng chai Đối với mẫu nước phân tích Chlorophyll thì sẽ được bọc kín bằng túi màu đen

Phương pháp bảo quản mẫu: Mẫu động vật được bảo quản bằng Formaldehyde 4% Mẫu nước được bảo quản theo TCVN 6663-3:2003 (ISO 5667-3-1985) Chất lượng nước- Lấy mẫu- Phần 3: Hướng dẫn bảo quản mẫu và xử lý mẫu

D18 Sông Luông Đông 16099’00’’B 108008’58’’Đ

D19 Cu Đê Phò Nam 16007’53’’B 108003’03’’Đ

D20 Hồ Đồng Xanh- Đồng Nghệ 15057’06’’B 108005’01’’Đ

D21 Cu Đê Thượng nguồn 16007’17’’B 107059’02’’Đ

D22 Lái Thiêu 15057’21’’B 107058’17’’Đ

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

Phương pháp định loại Trùng bánh xe: Mẫu vật được quan sát dưới kính hiển vi với độ phóng đại từ 40x đến 1000x Các bước định danh phân loại được tiến hành dựa trên phương pháp của F.J Myers và H.K Harring

Các tài liệu chính được sử dụng để định danh: (Walter Koste & Shiel, 1987); (W Koste & Shiel, 1990); (W Koste & R.J.Shiel, 1991); (Shiel & Koste, 1992); (Dumont, Koste, De Smet, & Pourriot, 1997); (Thomas Nogrady and Hendrik Segers, 2002); (Segers, 2007)

Phương pháp phân tích Trophi: Dùng ống mao dẫn bắt cá thể cần phân tích trophi vào giọt glycerin nhỏ trên lam kính, sau đó hút một ít Javen (NaOCl) vào ống mao dẫn nhỏ từ từ vào mẫu Quan sát và cho lượng thuốc tẩy Javen vừa đủ để tách trophi ra khỏi cá thể và quan sát dưới kính hiển vi

Phương pháp tính mật độ loài: Sử dụng buồng đếm thủy tinh S52 Sedgewick Rafter để xác định mật độ Trùng bánh xe tại các thủy vực nghiên cứu Các bước thực hiện như sau:

Bước 1: Loại bỏ cặn, rác trước khi đếm mẫu

Bước 2: Cô đặc mẫu đã làm sạch đến khoảng 10ml

Bước 3: Hút bằng pipet 1 ml mẫu vào buồng đếm và tiến hành đếm mẫu

Bước 4: Số lượng động vật phù du được xác định bằng công thức sau:

X= (A x V1) /(Vx V2) Trong đó:

Phương pháp phân tích chất lượng

Thông số pH: Sử dụng máy đo đa chỉ tiêu 6920-V2 Thông số NO3-: phân tích theo TCVN 6180:1996 (ISO 7890-3: 1988) - Chất

lượng nước - Xác định nitrat Phương pháp trắc phổ dùng sunfosaxylic

Thông số NO2-: phân tích theo TCVN 6178:1996 (ISO 6777: 1984) - Chất lượng

nước - Xác định nitrit Phương pháp trắc phổ hấp thụ phân tử

Thông số PO43-: xác định theo TCVN 6202:2008 (ISO 6878:2004) - Chất lượng

nước - Xác định photpho - Phương pháp đo phổ dùng amoni molipdat

Thông số Chlorophyll: Theo TCVN 6662-2000 Chất lượng nước- Đo thông số sinh hóa- Phương pháp đo phổ xác định nồng độ Chlorophyl-A.(Chuẩn, Ban Kỹ thuật Tiêu TCVN/VN 147 chất lượng nước biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường, Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, 2000)

Việc tính toán các chỉ số trên được thực hiện với package Vegan (Jari Oksanen & cs.) trong phần mềm R (Logan, 2010)

Đánh giá trạng thái dinh dưỡng bằng chỉ số TSI: sử dụng chỉ số TSI để đánh giá trạng thái dinh dưỡng của thủy vực và được tính bằng các thông số sau:

TSI(TP) = 10(6 −𝑙𝑛

48 𝑇𝑃

𝑙𝑛2) TSI(Chl) =10(6 −2,04−0,68𝑙𝑛𝐶ℎ𝑙

TSI = [TSI(TP)+ TSI(Chl)]/2 Trong đó :

Chla: Chlorophyll-a (mg/m3)

TP: tổng photpho hòa tan (mg/m3)

Trạng thái phú dưỡng của hồ được xác định dựa vào thang đánh giá mức dinh dưỡng theo chỉ số TSI (Prasad, 2012)

Bảng 2.2 Phân nhóm trạng thái thủy vực theo chỉ số TSI

Nghèo dinh dưỡng (Oligotrophic) <30-40

Dinh dưỡng trung bình (Mesotrophic) 40-50

Giàu dinh dưỡng (Eutrophic) 50-70

Rất giàu dinh dưỡng (Dystrophic) 70-100

Đánh giá trạng thái phú dưỡng bằng Trùng bánh xe: Chỉ số QB\T là chỉ số đánh giá trạng thái dinh dưỡng của thủy vực, là một yếu tố quan trọng trong việc xác định

sự phân bố thành phần, cấu trúc thành phần loài Trùng bánh xe Nhiều nghiên cứu cho thấy, sự xuất hiện của chi Brachionus có liên quan đến mức độ giàu dinh dưỡng của thủy vực Trong khi đó, sự xuất hiện của chi Trichocerca gắn liền với sự nghèo dinh dưỡng của thủy vực Từ đó, đã đưa ra công thức ước đoán tình trạng dinh dưỡng của thủy vực (Sládeček, 1983)

QB/T≤ 1: thủy vực nghèo dinh dưỡng

QB/T∈ [1; 2]: thủy vực có mức độ dinh dưỡng trung bình

QB/T> 2: thủy vực phú dưỡng

Mô hình tương quan: Mô hình tương quan đa biến CCA (Canonical Correspondence analysis): Các thông số môi trường ảnh hưởng đến sự phân bố của của Trùng bánh xe tại các thủy vực

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Chất lượng môi trường nước tại các thủy vực nước ngọt trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

Qua kết quả phân tích chất lượng môi trường nước tại 22 địa điểm nghiên cứu trên thành phố Đà Nẵng cho thấy thông số độ dẫn điện có sự khác biệt lớn ở các thủy vực, cao nhất ở Thuận Phước (EC= 42,73mS/cm), tiếp đến là Cu Đê cửa biển (EC= 41,47mS/cm), thấp nhất ở Lái Thiêu (0.042) Thông số NO2- chỉ có duy nhất hồ Công viên vượt tiêu chuẩn và gấp 2,3 lần Giá trị thông số DO tại các điểm Hồ xanh, Đô Tỏa, Trước Đông, Hói Khế, Hồ Hòa Trung, Hội Phước, Luông Đông, Đồng xanh - Đồng Nghệ, Cu Đê Thượng nguồn và Lái Thiêu (lần lượt là 6,47; 7,59; 6,11; 6,91; 6,46; 6,33; 6,82; 6,13; 6,16 và 6,43) cao hơn so với các vị trí khác Thông số PO43- có

9 thủy vực vượt quy chuẩn cho phép gồm: Hồ Hàm Nghi, Đô Tỏa, hồ Sen, hồ Bàu Tràm, Luông Đông, Cu Đê Phò Nam, Đồng xanh - Đồng Nghệ, Cu Đê Thượng nguồn

và Lái Thiêu (lần lượt là 0,131; 0,106; 0,105; 0,11; 0,103; 0,112; 0,109; 0,107 và 0,108) Qua đó cho thấy chất lượng môi trường nước ở một số điểm bị ô nhiễm bởi hàm lượng photphat cao

Bảng 3.1 Các thông số chất lượng môi trường nước tại các điểm nghiên cứu

Điểm NO3-

(mg/L)

NO2- (mg/L)

PO43- (mg/m3)

PO43 (mg/L)

Temp

(oC)

EC (mS/cm )

TDS (g/L) pH NTU+

DO (mg/L)

Chl-a (mg/l)

Điểm NO3-

(mg/L)

NO2- (mg/L)

PO43- (mg/m3)

PO43 (mg/L)

Temp

(oC)

EC (mS/cm )

TDS (g/L) pH NTU+

DO (mg/L)

Chl-a (mg/l)

Chú thích: Địa điểm nghiên cứu: 1, Hồ Xanh; 2, Thuận Phước; 3, Sông Hàn; 4,

Cổ Cò; 5, Hồ Hàm Nghi; 6, Đô Tỏa; 7, Hồ Công viên; 8, sông Cẩm Lệ; 9, Hồ sen; 10,

Hồ Bầu Trảng; 11, Cu Đê cửa biển; 12, Hồ Bầu Tràm; 13, Hồ Trước Đông; 14, Hồ Hói Khê; 15, Cu Đề Trường Định; 16, Hồ Hòa Trung; 17, Hội Phước; 18, sông Luông Đông; 19, Cu Đê Phò Nam; 20, Đồng Xanh Đồng Nghệ; 21, Cu Đê thượng nguồn; 22, Lái Thiêu

Để đánh giá được sự khác nhau về chất lượng môi trường ở các điểm nghiên cứu, chúng tôi sử dụng phương pháp phân tích tương quan đa biến giữa các thông số môi trường với nhau đã cho thấy sự khác biệt về chất lượng môi trường tại các điểm nghiên cứu Dựa trên biểu đồ PCA cho thấy các điểm phân bố theo trục PC1 có thông số TDS (trọng số là 0,52) có trọng số ảnh hưởng lớn nhất đến các điểm nghiên cứu, tiếp đến là NTU- (trọng số là 0,46), thông số pH (trọng số là 0,009) có trọng số ảnh hưởng thấp nhất đến các điểm nghiên cứu Nếu xét theo trục PC2 cho thấy được rằng thông số

NO3- (trọng số là 0,46) có trọng số ảnh hưởng lớn nhất đến các điểm nghiên cứu, tiếp đến là thông số NO2- (trọng số là 0,41)