Nghiên cứu sự phân bố của một số loài vi khuẩn lam và vi tảo tại vụng an hoà huyện núi thành tỉnh quảng nam

Việc nghiên cứu sự phân bố của một số vi tảo tại vụng An Hoà nhằm bổ sung dữ liệu khoa học cho hệ thực vật thủy sinh bậc thấp cho dự án “ Điều tra xây dựng cơ sở dữ liệu đa dạng sinh học

THI THỊ HOÀI THƯƠ G

NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ CỦA MỘT SỐ

LOÀI VI KHUẨN LAM VÀ VI TẢO T I VỤNG AN HOÀ –

HUYỆN NÚI THÀNH – TỈNH QUẢNG NAM

UẬ V TH S HO HỌC

À Ẵ G, M 2017

TRƯỜ G I HỌ SƯ H M

THI THỊ HOÀI THƯƠ G

NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ CỦA MỘT SỐ

LOÀI VI KHUẨN LAM VÀ VI TẢO T I VỤNG AN HOÀ

- HUYỆN NÚI THÀNH – TỈNH QUẢNG NAM

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Thi Thị Hoài Thương

MỞ ẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu đề tài 3

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn 3

4 Cấu trúc của luận văn 3

HƯƠ G 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ VI KHUẨN LAM VÀ VI TẢO 4

1.1.1 Hệ thống phân loại vi khuẩn lam và vi tảo 4

1.1.2 Hình thức sinh sản của vi khuẩn lam và vi tảo 8

1.1.3 Dinh dưỡng của vi tảo 8

1.1.4 Ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường đến sinh trưởng và phát triển của vi tảo 11

1.1.5.Vai trò của vi tảo trong tự nhiên và hoạt động nuôi trồng thủy sản và sản xuất bio 14

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ SỰ PHÂN BỐ CỦA VI KHUẨN LAM VÀ VI TẢO TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 20

1.2.1 Trên thế giới 20

1.2.2 Ở Việt Nam 22

1.3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 27

1.3.1 Vị trí địa lí 27

1.3.2 Điều kiện tự nhiên 28

1.3.3 Đặc điểm kinh tế - xã hội huyện Núi Thành 30

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 32

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 32

2.3 ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 32

2.3.1 Địa điểm nghiên cứu 32

2.3.2 Thời gian nghiên cứu 34

2.3.3 Phạm vi nghiên cứu 34

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.4.1 Phương pháp thu mẫu ngoài thực địa 34

2.4.2 Phương pháp xác định các yếu tố môi trường 35

2.4.3 Phân tích định loài 35

2.4.4 Phương pháp xác định mật độ tế bào 36

2.4.5 Phương pháp xử lý số liệu 36

HƯƠ G 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 38

3.1 PHÂN TÍCH MỘT SỐ CHỈ TIÊU THỦY LÝ, THỦY HÓA Ở VỤNG AN HÒA - NÚI THÀNH - QUẢNG NAM 38

3.1.1 Nhiệt độ nước 38

3.1.2 PH 40

3.1.3 Độ mặn 42

3.1.4 Độ đục 44

3.1.5 Oxy hòa tan (DO) 46

3.1.6 Hàm lượng muối amoni - NH4+ 47

3.2 THÀNH PHẦN LOÀI VI TẢO VÀ VI KHUẨN LAM TRONG MẪU NƯỚC Ở VỤNG AN HÒA - NÚI THÀNH- QUẢNG NAM 50

3.2.1 Danh lục thành phần loài vi tảo và vi khuẩn lam tại vụng An Hoà – Núi Thành – Quảng Nam 50

THÀNH- QUẢNG NAM 59

3.3.1 Phân bố số lượng loài 59 3.3.2 Phân bố mật độ theo không gian và thời gian 62 3.3.3 Sự phân bố của một số loài vi tảo có khả năng gây độc và gây hại tại vụng An Hoà – Núi Thành – Quảng Nam 66 3.4 MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA THÀNH PHẦN, SỐ LƯỢNG VI TẢO VÀ

VI KHUẨN LAM VỚI MỘT SỐ YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG Ở VỤNG AN HOÀ – NÚI THÀNH – QUẢNG NAM 69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 QUYẾT Ị H GI O Ề TÀI LUẬ V (bản sao)

PHỤ LỤC

M1 – M10 : Kí hiệu các điểm thu mẫu tại vụng An Hoà

AA : Arachidonic acids BTNMT : Bộ tài nguyên môi trường

DO : Oxy hòa tan DHA : Docosahenaenoic acids DPA : Decosapentaenoic acids EPA : Eicosapentaenoic acids NTU : Đơn vị đo độ đục PUFAs : Polyunsaturated fatty acids QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

TAG : Triacylglyceride tb/l : tế bào/lít

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

S hiệu Tên bảng Trang

2.1 Vị trí các điểm thu mẫu tại vụng An Hoà 33 3.1 Danh lục thành phần loài vi tảo và vi khuẩn lam ở Vụng

An Hoà – Núi Thành – Quảng Nam

51

3.2 Đa dạng các bậc taxon thuộc 4 ngành vi tảo tại vụng An

Hoà

57

3.3 Sự phân bố mật độ vi tảo và vi khuẩn lam theo không

gian và thời gian tại vụng An Hoà – Núi Thành – Quảng

3.5 Tỉ lệ giữa mật độ của Chaetoceros spp và mật độ các

loài vi tảo theo các tháng nghiên cứu tại vụng An Hoà

67

3.6 Tỉ lệ giữa mật độ của Skeletonema costatum và mật độ

các loài vi tảo theo các tháng nghiên cứu tại vụng An

Hoà

68

3.7 Các chỉ tiên thuỷ lí, thuỷ hoá và mật độ vi tảo trung bình

tại các điểm khảo sát

70

S

2.1 Sơ đồ vị trí các điểm thu mẫu tại vụng An Hoà 33 3.1 Sự thay đổi nhiệt độ nước theo thời gian 39 3.1b Giá trị trung bình của nhiệt độ tai các điểm khảo sát 40

3.2b Giá trị pH trung bình tai các điểm khảo sát 41

3.3b Độ mặn trung bình tai các điểm khảo sát 43 3.4b Độ đục trung bình tai các điểm khảo sát 45

3.5b DO trung bình tai các điểm khảo sát 47 3.6 Sự thay đổi NH4

vi tảo tại vụng An Hoà

58

3.9 Phân bố số lượng loài vi tảo và vi khuẩn lam ở vụng An

Hoà theo không gian

59

3.11 Phân bố số lượng loài vi tảo và vi khuẩn lam ở vụng An

Hoà theo thời gian

3.14 Sơ đồ nhánh về sự tương đồng giữa các điểm khảo sát

dựa vào thành phần loài và mật độ vi tảo và vi khuẩn

MỞ ẦU

1 Tính cấp thiết củ đề tài

Thực vật phù du (Phytoplankton) là những loài tảo có kích thước hiển vi nhưng rất phong phú về thành phần loài và đa dạng về cấu trúc, chúng ở dạng đơn bào hay tập đoàn, sống trôi nổi trong môi trường nước Trong thuỷ vực,

vi tảo có khả năng hấp thụ các muối dinh dưỡng vô cơ hoà tan trong nước và tiến hành quang hợp để tạo ra các hợp chất hữu cơ Chúng là khâu đầu tiên trong chu trình vật chất của thuỷ vực, là nguồn thức ăn chủ yếu của các loài

ăn lọc, động vật phù du, cũng như một số các ấu trùng của tôm, cua, ghẹ [27]

Vì vậy, vi tảo đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong hệ sinh thái thuỷ sinh Bên cạnh đó, chúng còn góp phần làm sạch nước tự nhiên và trong nhiều trường hợp, chúng còn mang vai trò của sinh vật chỉ thị ô nhiễm hữu cơ trong thuỷ vực Hiện nay, sinh khối vi tảo được khai thác còn được sử dụng

để tạo ra năng lượng theo nhiều cách khác nhau như biodiesel, nhiên liệu sinh học thế hệ 3 nổi lên như một nguyên liệu có triển vọng nhất để sản xuất nhiên liệu sinh học, là một sự thay thế hoàn hảo cho các nhiên liệu hóa thạch Đặc biệt tại các cửa sông là vùng có nguồn lợi sinh vật đa dạng và là nơi di trú và bãi đẻ của nhiều loài sinh vật có giá trị kinh tế cao từ các vùng thuỷ vực lân cận [20]

Trước đây vi khuẩn lam vẫn được coi là 1 nhóm tảo có nhân thật (và được gọi là Tảo lam) Ngày nay, nhờ các nghiên cứu sâu về mặt tế bào học nhóm sinh vật này đã được xếp vào giới tiền nhân Monera Vai trò của vi khuẩn lam trong các thuỷ vực tương tự như tảo và vị trí của chúng trong mối tương tác với các thành phần của quần xã Tảo cũng rất quan trọng nên nghiên cứu hệ tảo cần thiết nghiên cứu đồng thời cả vi khuẩn lam [32]

Vụng An Hòa thuộc huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam thuộc loại vụng nước lợ nửa kín ven biển thông ra biển bằng hai cửa: cửa Lở ở phía Bắc và cửa Kỳ Hà (còn gọi là cửa An Hòa) ở phía Nam Dao động mực triều lớn nhất trong vụng gần tương đương với vùng biển ven bờ, do đó có sự trao đổi nước khá tốt Vụng An Hòa gắn liền với đời sống kinh tế của hàng vạn hộ dân thuộc 13 xã của huyện Núi Thành sinh sống xung quanh vụng suốt hàng trăm năm nay [28]

Hiện nay, khu vực này có sự phát triển kinh tế năng động, đặc biệt sự phát triển các mô hình nuôi trồng thuỷ sản và nhiều dự án khai thác kinh tế rất lớn không chỉ của tỉnh Quảng Nam, mà so với cả dải ven biển miền Trung Song song với đó, đa dạng sinh học ở đây cũng chịu một sức ép lớn khi khai thác sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau làm cho chất lượng nước ở vụng

An Hoà bị ảnh hưởng, đặc biệt là sự suy giảm nguồn lợi sinh vật thuỷ sinh, làm suy giảm nguồn đa dạng sinh học tại địa phương [28]

Hiện nay đề tài nghiên cứu đa dạng sinh học ở đây chỉ mới tập trung vào động thực vật bậc cao, chưa có nghiên cứu về các loài thực vật thủy sinh bậc thấp, đặc biệt là vi tảo Việc nghiên cứu sự phân bố của một số vi tảo tại vụng

An Hoà nhằm bổ sung dữ liệu khoa học cho hệ thực vật thủy sinh bậc thấp cho dự án “ Điều tra xây dựng cơ sở dữ liệu đa dạng sinh học tỉnh Quảng Nam” nằm trong “Kế hoạch hành động ĐDSH tỉnh Quảng Nam năm 2015 và định hướng đến năm 2020”

Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn trên, thực hiện đề tài: “Nghiên cứu

sự phân bố của một số loài vi khuẩn lam và vi tảo tại vụng An Hoà – Huyện Núi Thành – Tỉnh Quảng Nam” là vấn đề cần thiết, từ đó làm cơ sở để phục

vụ cho công tác bảo vệ đa dạng sinh học, bảo tồn và phát triển kinh tế theo hướng bền vững

2 Mụ t đề tài

Xác định sự phân bố của một số loài vi khuẩn lam và vi tảo tại vụng An Hoà nhằm bổ sung dữ liệu khoa học cho hệ thực vật thủy sinh bậc thấp cho dự

án “Điều tra xây dựng cơ sở dữ liệu đa dạng sinh học tỉnh Quảng Nam” cơ sở

để phục vụ cho công tác bảo vệ đa dạng sinh học, bảo tồn và phát triển kinh tế theo hướng bền vững nằm trong “Kế hoạch hành động ĐDSH tỉnh Quảng Nam năm 2015 và định hướng đến năm 2020”

3 Ý n ĩ o ọ v t ự t ễn ủ l ận văn

3 1 Ý n ĩ o ọc

Kết quả của luận văn là tài liệu về vi tảo và vi khuẩn lam, bổ sung kiến thức chuyên ngành thực vật, góp phần cho đánh giá đa dạng sinh học vụng An Hoà nói riêng và tỉnh Quảng Nam nói chung

3 2 Ý n ĩ t ực tiễn

Các kết quả của luận văn là cơ sở khoa học trong việc quy hoạch bảo tồn,

sử dụng hợp lí tài nguyên đa dạng sinh học và công tác đào tạo

Xác định đặc điểm phân bố và cấu trúc của hệ vi tảo và vi khuẩn lam tại vụng An Hoà lấy đó làm cơ sở để đánh giá chất lượng các thuỷ vực trong khu vực nghiên cứu

4 ấ trú l ận văn

Cấu trúc luận văn gồm có:

- Mở đầu: 3 trang

- Chương 1: Tổng quan tài liệu: 28 trang

- Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: 6 trang

- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận: 30 trang

- Kết luận và kiến nghị: 2 trang

HƯƠ G 1

TỔ G QU TÀI IỆU

1.1 I ƯƠ G VỀ VI HUẨ M VÀ VI TẢO

Vi tảo (Microalgae) là những thực vật bậc thấp, có khả năng quang tự dưỡng Chúng có cấu trúc hết sức đa dạng: đơn bào, đa bào hay tập đoàn sống chủ yếu ở nước và phân biệt với nhau bởi các chất màu (diệp lục

tố, các sắc tố) và các chất dự trữ Đó chính là dấu hiệu hoá học để nhận biết trực tiếp bằng mắt thường hay dưới kính hiển vi quang học

Trong tự nhiên và đời sống con người, vai trò của vi tảo hết sức quan trọng vì chúng là mắt xích đầu tiên trong chuỗi thức ăn của các

hệ sinh thái nước Vi tảo giữ vai trò quan trọng trong việc cải tạo môi trường (đất và nước), làm sinh vật chỉ thị cho độ ô nhiễm của môi trường nước Bên cạnh đó, hiện nay vi tảo còn là nguyên liệu để tách chiết các hợp chất có giá trị dinh dưỡng và nhiên liệu như lipit, prôtêin,…[21]

1.1.1 Hệ t n p ân loạ v ẩn l m v v tảo

Trên thế giới, phân loại tảo đi theo nhiều hệ thống khác nhau, những tri thức về tảo càng ngày càng được phát triển với các phương tiện nghiên cứu ngày một cao, không dừng ở mức độ nghiên cứu hình thái, cấu trúc trước kia

mà đi sâu vào mức độ vi mô, phân tử Để hiểu biết và sử dụng các loài vi tảo, các kiến thức của nhân loại phải lần lượt trải qua cách nhận diện phân biệt chúng, sắp xếp chúng vào hệ thống phân loại, các nghiên cứu về mối quan hệ tương hỗ giữa chúng với môi trường, cũng như các nghiên cứu về sinh học, sinh lí – sinh hoá

Nếu sự phân loại tảo ở các thế kỉ trước đây chủ yếu dựa trên hình thái cấu trúc tế bào, đặc điểm tế bào sinh sản và chu trình sinh sản của chúng thì bên cạnh những đặc điểm đó sự phát triển của khoa học đã cho phép đi sâu

vào các lĩnh vực hình thái cá thể phát triển (morphogenese), phân loại các taxon bậc ngành theo các đặc điểm cấu trúc siêu hiển vi của roi (flagellum), của màng bao thể màu (thylakoid), các sản phẩm dự trữ dưới góc độ bản chất hoá học, thành phần chất màu (pigments) với các phổ màu khác nhau Các chỉ tiêu sinh lí, sinh hoá (độc tố, hoạt chất) trong các hoạt động sống của các chi (genus), các loài đã trở thành những dấu hiệu và đặc điểm phân loại taxon ở mức độ loài và dưới loài Mục đích của phân loại cuối cùng là để phân biệt được sự đa dạng của sinh giới và các nhà khoa học phải tìm cho mình một cách đi trong hoàn cảnh của mình Chính vì vậy sự phân loại Tảo của trường phái Nga dựa trên đặc điểm hình thái, cấu trúc vỏ, tính chất chất màu (pigments), cấu trúc roi, đặc điểm tế bào sinh sản - trường phái này vẫn được

áp dụng trong không ít các công trình nghiên cứu về tảo ở Việt Nam

Từ các hệ thống phân loại của các nhà nghiên cứu tiếp cận các loài vi tảo

từ hình thái hình dạng, màu sắc như hệ thống của Fukuyo et al (1990),), Taylor (1976), Taylor et al (1995), Tomas (1996), Shirota (1996) [9], [40], [42], [63]

Harvey (1836) chia thành 4 ngành: Tảo silic, Tảo lục, Tảo đỏ, Tảo nâu

Từ hình dạng màu sắc bên ngoài Smith (1933, 1950, 1962) dựa vào số lượng

tế bào, sắc tố, roi, cấu trúc tế bào đã chia thành 8 ngành gồm: Tảo lục, Tảo mắt, Tảo vàng ánh, Tảo nâu, Tảo giáp, Tảo lam, Tảo đỏ và Chloromonadophyta Vanden Hoek (1980, 1994) dựa vào sắc tố, sản phẩm quang hợp, cấu trúc vách, cấu trúc roi, kiểu phân bào có tơ, màng bọc của lục lạp, sự liên hệ với lưới nội chất (CER) đã chia tảo thành 11 ngành Lee ER (1999) dựa vào tế bào nhân sơ và nhân chuẩn chứa roi, sản phẩm dự trữ, kiểu phân chia tế bào chia tảo thành ngành tảo lam (nhân sơ), tảo có nhân chuẩn, không có sự liên hệ lưới nội chất (CER) như: tảo lục, tảo đỏ, tảo Glaucophyta, Dinophyta, nhóm tảo nhân thực có CER như tảo Mắt,

Cryptophyta, Heterokontophyta, Haptophyta Graham LE (2000) dựa vào trình tự gen 18S chia tảo thành 9 ngành [9]

Theo tài liệu Tảo học của Võ Hành (2007) và các tài liệu phân loại

vi tảo khác thì ở mỗi ngành tảo đều có hình thái cấu tạo đặc trưng khác nhau, từ các đặc điểm đặc trưng đó giúp cho người tìm hiểu và nghiên cứu

về chúng cách nhận biết và phân loại chính xác từ đơn vị ngành đến loài và dưới loài dựa trên đặc điểm cấu tạo tế bào như: vách tế bào, cấu trúc roi, chất nhầy, sắc thể, hạt tạo bột, nhiễm sắc thể, …, dựa trên mức độ cấu trúc như: đơn bào, đa bào ở các dạng tập đoàn, sợi, ống Ngoài ra khi phân loại người phân loại phải tìm hiểu kĩ về các hình thức sinh sản và chu trình sống của các loài vi tảo khác nhau để có cách đánh giá, phân loại chính xác các ngành, các loài khác nhau

* ặ đ ểm đặ trưn ủ ngành V ẩn l m v một n n v tảo

- Ngành Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) cần quan tâm các đặc điểm: vách

tế bào, có bao hay không có bao, tế bào dạng sợi đơn bào hay tập đoàn Các tế bào dạng sợi thì các trichom ngăn cách thắt eo hay không, đặc điểm đầu tế bào cũng rất quan trọng để phân loại các loài Tế bào phân nhánh thật hay phân nhánh giả, có tế bào dị hình hay không và phải lưu ý đến điểm nút của

nó để phân biệt với tế bào sinh dưỡng và bào tử nghỉ, đặc điểm sắc tố và vùng chất màu của tảo lam cũng là một tiêu chí phân loại Bên cạnh đó hình thức sinh sản của vi khuẩn Lam là sinh sản vô tính khi quan sát trên kính hiển

vi chúng ta cũng có thể phân biệt được như sinh sản bằng cách chia đôi tế bào sinh dưỡng, ở tảo sợi thường là sinh sản bằng đoạn trichom tách ra…Từ các đặc điểm đó dựa vào các hệ thống phân loại để phân loại đến bộ, chi, loài khác nhau [32]

- Ngành Tảo đỏ (Rhodophyta) cần chú ý tế bào dạng đơn bào hay đa bào (lõi đơn trụ hay đa trụ), sắc tố tản Sản phẩm dự trữ là tinh bột thường cho màu tím khi tác dụng với KI (iotduakali), đặc điểm cầu nối giữa 2 tếbào, chu trình sống ở tảo đỏ thường là 2 pha hoặc ba pha, nguyên phân đóng, phân bào bằng khe cắt Đặc biệt là quá trình sinh sản là sinh sản hữu tính chuyên hoá cao từ đó đi phân loại các lớp và các chi

- Ở ngành Tảo silic (Bacillariophyta – Heterokontophyta) đây là một ngành lớn, mang tính tự nhiên cao, vách tế bào bằng silic đó là một đặc điểm khác với các ngành khác để phân loại Trong cấu tạo siêu hiển vi có những đặc điểm khi phân loại cần chú ý: Các tế bào đều mang roi khác nhau, một roi dài có 2 hàng lông ở 2 bên dùng để bơi, roi ngắn không có lông dùng để lái và cảm thụ ánh sáng Ngoài ra còn quan tâm đến cấu tạo của roi, điểm mắt, chất

dự trữ,…Khi phân loại đến các bộ cần chú ý đến các đặc điểm như tập đoàn hay đơn bào, hình dạng tế bào Chẳng hạn như tế bào hình lọ hoa sống tập

đoàn dạng cây (chi Dinobryon), hay ở tảo silic khi phân loại chúng ta cần

quan tâm các đặc điểm vách tế bào, cách sắp xếp đường vân có thể là đối xứng toả tròn (Bộ Centrales) hay đối xứng 2 bên (bộ Pannales) Ngoài ra đặc điểm của rãnh sống, đường vân, sống lồi, vị trí rãnh sống, số lượng rãnh Đặc điểm ở tảo silic có hai hình thức sinh sản: sinh sản sinh dưỡng và sinh sản hữu tính là một tiêu chí dùng để phân loại [3], [12]

- Ngành Tảo giáp (Dianophyta) có hai roi không giống nhau khi phân

loại cần chú ý đến các đặc điểm như: vành đai và vị trí của nó nằm trên vỏ, các tấm vỏ và cách sắp xếp, số lượng, hình dạng các tấm vỏ để từ đó lập công thức tấm vỏ từ đó mới phân loại được các loài thuộc ngành Dinophyta [30]

- Ngành Tảo mắt cần dựa trên các tiêu chí như vách tế bào cứng, màu sắc thường là màu vàng nâu, trên đỉnh tế bào tế bào có 2 roi, sản phẩm dự trữ là

hạt paramilon khó thay đổi dù hình dạng tế bào thay đổi… từ đó để phân biệt các loài khác nhau [9]

- Ngành Tảo lục (Chlorophyta) là một ngành đa dạng nhất Ba đặc

điểm quan trọng khi phân loại tảo lục: Dựa trên cấu trúc tế bào màng roi, ở tảo lục giữa thân roi và chân roi là vùng chuyển tiếp dạng hình sao – là đặc điểm đặc trƣng của Chlorophyta Dựa vào quá trình nguyên phân (có thể là nguyên phân đóng hoặc nguyên phân mở) và phân bào Ngoài ra một đặc điểm truyền thống, nguyên tắc cơ bản đƣợc sử dụng khi phân loại đó là đặc điểm cấu trúc hình thái của tảo nhƣ: tản kiểu đơn bào có roi – monad (gặp ở

Chlamydomonas), kiểu tập đoàn có roi (gặp ở Volvox, Gonium…), kiểu tập

đoàn Palmelloid, kiểu Coccoid (ở Chlorococcum, Chlorella, Oocytis), kiểu

sợi, kiểu bản, kiểu ống [9], [13]

- Sinh sản vô tính: Là hình thức sinh sản phổ biến ở tảo đƣợc thực hiện bằng sự hình thành các bào tử chuyên hoá Đa số tảo có các bào tử có khả năng chuyển động và đƣợc gọi là động bào tử

- Sinh sản hữu tính: Đƣợc thực hiện bằng những tế bào chuyên hoá gọi là giao tử và kèm theo quá trình sinh sản hữu tính [8]

1.1.3 D n ƣỡn ủ v tảo

Về dinh dƣỡng, vi tảo dƣợc phân thành hai loại chính: tự dƣỡng (autotrophy) và dị dƣỡng (heterotrophy), dạng trung gian của hai hình thức trên là tạp dƣỡng (mixotrophy) Ở dạng tạp dƣỡng quang hợp vẫn là quá trình

cơ bản Ngoài ra ở tảo còn tồn tại dạng khuyết dưỡng (auxotrophy): để sinh trưởng bình thường, tế bào tảo cần có một lượng rất nhỏcác chất hữu cơ quan trọng như vitamin Các môi trường dinh dưỡng dùng cho nuôi trồng tảo phải dựa trên nhu cầu dinh dưỡng của từng loài Mặc dù vậy việc xác định chính xác nồng độ của từng yếu tố dinh dưỡngcho một loài nào đó là rất khó khăn vì nồng độ dinh dưỡng phụ thuộc rất nhiều vào mật độ quần thể, ánh sáng, nhiệt

độ và pH môi trường [18]

a Dinh dưỡng Cacbon

Đa số vi tảo sử dụng nguồn cacbon vô cơ trong môi trường nước, có thể tồn tại ở các dạng: H2CO3, CO2, HCO3

-

, CO3 2-

phụ thuộc vào giá trị pH Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng CO2 lá dạng duy nhất được tảo trực tiếp sử dụng trong quá trình quang hợp Cacbon dưới dạng HCO3- xâm nhập vào tế bào tảo nhờ vận chuyển tích cực hoặc nhờ tác động của enzym cacbonhydrase (CA) phân huỷ HCO3

thành CO2 và nước theo các phản ứng thuận nghịch Nguồn cacbon vô cơ đóng vai trò quan trọng teong nuôi sinh khối tảo bằng phương pháp tự dưỡng quang năng vì cacbon vô cơ là nguồn nguyên liệu đầu cho quá trình quang hợp

Một số vi tảo có khả năng đồng hoá nguồn cacbon hữu cơ dưới dạng axetat, đường saccarose, glucose… Do đó để nuôi thu sinh khối vi tảo người

ta cũng có thể sử dụng phương pháp dị dưỡng

Các vi tảo tự dưỡng quang năng được coi là các thực vật bậc thấp chứa diệp lục, vi tảo thực hiện quá trình quang hợp như ở thực vật bặc cao Hoạt động đầu tiên của quá trình quang hợp là quá trình hấp thụ ánh sáng Trong tổng số bức xạ điện từ đến được thực vật quang hợp chỉ có ánh sáng nhìn thấy (bước sóng 400-720 nm) là được hấp thụ và sử dụng cho quang hợp Tảo chứa 3 sắc tố chính:

- Chlorophyll hấp thụ ánh sáng lam và đỏ

- Carotenoit hấp thụ ánh sáng lam là lục

- Phycobilin hấp thụ ánh sáng lục và da cam [18]

b Dinh dưỡng Nitơ

Nitơ chiếm từ 1- 10% trọng lượng chất khô tế bào tảo Hăù hết các loài tảo có khả năng sử nitơ vô cơ dưới dạng : NO3

, NH4

+

, một số vi tảo procaryote lại có khả năng cố định nitơ dạng khí trời Nếu sử dụng NH4+ làm nguồn nitơ duy nhất thì pH môi trường sẽ giảm nhanh gây tác động tiêu cực tới sự phát triển của vi tảo Một số loài vi tảo có khả năng sử dụng các nguồn nitơ hữu cơ như: axit amin, ure, amid, asparagin…[18]

c Dinh dưỡng photpho

Photpho là một trong những nguyên tố quan trọng trong thành phần của

vi tảo Nó có vai trò chính trong các quá trình xảy ra ở tế bào, đặc biệt quá trình truyền năng lượng và tổng hợp axit nucleic Tảo sử dụng photpho vô cơ

là chủ yếu Khi nồng độ photpho hữu cơ trong môi trường vượt quá lượng photpho vô cơ thì photpho hữu cơ thường được phân huỷ bởi các enzim ngoại bào như photphoesterase, photphatase để chuyển sang dạng photpho vô cơ dễ tiêu

Việc hấp thu photpho ở vi tảo dược kích thích bởi nồng độ photpho trong môi trường, ánh sáng, pH, Na+

, K+, Mg2+ Photpho đóng vai trò trong việc chuyển hoá orthphosphate sang dạng phân tử năng lượng cao năng ATP theo 1 trong 3 con đường: photphorin hoá

cơ chất, photphoryl hoá oxi hoá, photphoryl hoá quang hoá [18]

d Dinh dưỡng vi lượng

Các nguyên tố vi lượng quan trọng khác: Co, B, V, Si, Iod

Fe tham gia quá trình đồng hoá Nitơ vì feeredoxin là chất cho điện tử trong hoạt động của nitratereductase và nitritereductase

Fe tác động đến quá trình sinh tổng hợp Chlorophyl a, C-phycocyamin

và cytocrom trong hệ quang hợp

Mn, Cu quan trọng trong hệ truyền điện tử quang hợp, là các cofactor của enzim [18]

Thông thường, cường độ ánh sáng thấp gây ra sự hình thành của lipid phân cực, đặc biệt là lipid phân cực màng liên kết với các lục lạp, trong khi cường độ ánh sáng cao làm giảm tổng hàm lượng lipid phân cực với sự gia tăng đồng thời lipid tích trữ, chủ yếu là TAG [18]

Sản xuất TAG dưới điều kiện ánh sáng cao có thể được xem như là một

cơ chế bảo vệ cho tế bào Như đã nêu ở trên, nhận điện tử cần thiết cho quang hợp mà các chất nhận điện tử này có thể bị cạn kiệt trong điều kiện ánh sáng cao Tăng tổng hợp FA mà lần lượt được lưu trữ trong các phân tử TAG, có khả năng giúp các tế bào tái tạo lại nhóm chất nhận điện tử của nó[18]

Chu kỳ sỏng/ tối ở giai đoạn phỏt triển khỏc nhau cũng cú ảnh hưởng đỏng kể đến thành phần lipid tảo đó được chứng minh thành cụng trong một

nghiờn cứu chi tiết về chế độ ỏnh sỏng khỏc nhau lờn tảo silic Thalassiosira

pseudonana [18]

b Nhiệt độ

Mỗi loài thực vật phự du, cũng như tất cả cỏc loài sinh vật khỏc nhau, đều cú cỏc ngưỡng nhiệt độ để tồn tại, tối đa để chống chịu, và tối ưu để tăng trưởng phỏt triển tốt nhất Nhiệt độ thấp làm giảm tốc độ tăng trưởng nhưng lại tăng kớch thước của tế bào [5]

Ảnh hưởng của yếu tố nhiệt độ có thể được giải thích thông qua hai cơ

chế :

- Nhiệt độ tác động lên cấu trúc tế bào

- Nhiệt độ ảnh hưởng lên tốc độ phản ứng trao đổi chất

Chính vì vậy việc chọn chủng có khả năng chịu nhiệt trong sản xuất là rất quan trọng Mặt khác nhiệt độ thấp cũng ảnh h-ởng xấu đến sự phát triển của

vi tảo

Nhiệt độ tối ưu cho sự nuụi cấy thường là từ 20 đến 24oC, mặc dự điều này cũn phụ thuộc vào sự khỏc nhau của thành phần nuụi cấy, tựy loài và chủng được nuụi cấy Nhiệt độ thấp hơn 16oC sẽ làm chậm sự sinh trưởng, ngược lại nhiệt độ cao hơn 35o

C cú thể giết chết một số loài [54]

Theo Blanchemain (1993), Skeletonema costatum thớch nghi với nhiệt độ

từ 2 đến 30oC, và nhiệt độ tối ưu cho sự phỏt triển là 20oC [15], trong khi

Cyclotella D-35 và Nitzschia TR-114 đạt mật độ cực đại ở 30°C [5]

c PH

PH của mụi trường là một nhõn tố quan trọng trong nuụi cấy tảo Khi tảo phỏt triển mạnh, pH mụi trường bị thay đổi và trở thành yếu tố kỡm hóm sinh trưởng và phỏt triển Do đú, pH quỏ cao hoặc quỏ thấp đều làm chậm sinh

trưởng của tảo Mỗi loại tảo sinh trưởng tối ưu ở một độ pH nhất định của môi trường Độ pH thay đổi có thể gây ra các tác động rất rõ trên nhiều quá trình sinh học khác nhau như khả năng phân ly muối và phức chất (gián tiếp gây độc và ức chế tăng trưởng), tính hòa tan của muối kim loại, hàm lượng độc tố của tảo độc [18]

Ở điều kiện pH cao hay thấp đều ức chế sinh trưởng của vi tảo,pH phải được điều chỉnh tới già trị tối ưu cho từng loài vi tảo nhưng phải đảm bảo hạn chế được sự thất thoát cacbon Điều này được thực hiện bằng cách bổ sung vào môi trường CO2 hoặc NaHCO3

Khi amon được sử dụng như là một nguồn Nitơ duy nhất cho vi tảo thì môi trường nuôi nhanh sẽ giảm nhanh độ pH, gây ra các hiệu ứng phụ, gây ảnh hưởng tới sinh trưởng của tảo

Các loài khác nhau sẽ thích hợp với các mức pH khác nhau, chẳng hạn

loài Skeletonema costatum sinh trưởng ổn định ở pH= 6,5-8,5 và giảm khi

pH>9 Thornton (2009) khi nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến tổng hợp

carbonhydrate ở Chaetoceros muelleri đã nhận thấy, tốc độ sinh trưởng không

bị ảnh hưởng trong khoảng pH= 7,4- 8,2 Tuy nhiên lại giảm mạnh ở pH = 6,8

[67]

d §é mÆn

Độ mặn ảnh hưởng tới sinh trưởng, phát triển của các loài vi tảo, đặc biệt

là tảo nước mặn Tuy nhiên, có nhiều loài có phổ chịu muối rất rộng Khi độ mặn của môi trường tăng cao (sốc muối), tế bào thực vật phù du có một số cơ chế thích nghi, tăng cường sinh tổng hợp các chất điều hòa thẩm thấu, duy trì cân bằng nội môi nhằm đảm bảo sự tồn tại của chúng trong môi trường, như

sản sinh glycerol (ở Dunaliella), sản sinh glucose và proline (ở Chlorella

emersonii), tích lũy β-carotene (ở Dunaliella) [51]

Nồng độ NaCl cao không chỉ ảnh hưởng đến cơ chế điều hoà áp suất thẩm thấu mà còn ảnh hưởng trực tiếp tới hoạt tính quang hợp và hô hấp của

tế bào vi tảo Một số loài có khả năng chịu được nồng độ muối thấp Trong khi một số khác lại có khả năng chịu được nồng độ muối cao, đó là do chúng

có các cơ chế thích nghi như sinh Glyxerol, sucrose, prolin, hoặc tích luỹ beta- caroten để điều hoà áp suất thẩm thấu, duy trì cân bằng nội môi

Đối với Skeletonema costatum độ mặn tối ưu cho sinh trưởng là từ 30‰ [66] Nitzschia hungarica cú khả năng chịu mặn cao và khụng sinh

18-trưởng được ở độ mặn trờn 52‰, khụng cú khỏc biệt lớn về tốc độ sinh

trưởng ở độ mặn từ 17-35‰ Amphora coffeaeformis đạt tốc độ sinh trưởng

lớn nhất ở độ mặn 35‰ và giảm mạnh ở độ mặn từ 52‰ trở lờn [64]

Theo Murugaraj và cs (2007), sinh trưởng của Amphora coffeaeformis

giảm ở độ mặn thấp và tăng khi độ mặn lờn tới 35‰ Hàm lượng lipid cũng tăng khi độ mặn tăng, ngoại trừ ở 40‰ trở lờn [51]

Rudiyanti (2011) đó khảo sỏt ảnh hưởng của độ mặn đến tốc độ sinh

trưởng của Skeletonema costatum ở cỏc độ mặn khỏc nhau: 23 ‰; 26 ‰; 29

‰; 32 ‰ và 35 ‰ thỡ sau 54 giờ nuụi cấy mật độ tế bào đạt được tương ứng

là 2,5 x 104 tb/mL; 2,58 x 104 tb/mL; 3,03 x 104 tb/mL; 4,08 x 104 tb/mL và 3,16 x 104 tb/mL Nghiờn cứu cho thấy độ mặn tốt nhất cho sinh trưởng nhanh

và đạt được mật độ cao nhất trong thời gian ngắn là 32 ‰ [61]

1.1.5 Vai trũ của vi tảo trong tự nhiờn, hoạt động nuụi trồng thủy sản và sản xuất bio

a Mặt cú lợi

Vi tảo là mắt xớch đầu tiờn trong chuỗi thức ăn tự nhiờn của vực nước Vi tảo chứa nhiều chất dinh dưỡng khỏc nhau, đặc biệt là protein (50 - 70% trọng lượng khụ) Do vậy là thức ăn rất cần thiết cho sự phỏt triển của nhiều loài động vật nhỏ ở nước (những động vật này lại là thức ăn tốt cho tụm cỏ)

Nhiều loài tảo lục, tảo silic do có lượng chất dinh dưỡng cao, nên được nghiên cứu và nuôi trồng (đại trà) làm thức ăn cho các động vật ở nước cũng như các đối tượng nuôi trồng thủy sản Theo Boyr (1990), năng suất sơ cấp của vi tảo là nguồn thức ăn và nguồn cung cấp oxy hòa tan rất quan trọng cho các động vật ở nước Sự quang hợp của vi tảo đóng vai trò hết sức quan trọng

để duy trì oxy trong nước Các biến đổi oxy hòa tan trong quá trình hô hấp, trong quang hợp thường được sử dụng để đánh giá năng suất sơ cấp ao nuôi trồng thủy sản [14]

Trong các hệ thống NTTS, vi tảo là các yếu tố lọc sinh học làm sạch môi trường bởi sự hấp thụ mạnh các chất dinh dưỡng, đặc biệt là muối amonia - sản phẩm của quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ, thức ăn thừa, chất thải của tôm, hạn chế mức độ gây độc của chúng Vi tảo cung cấp lượng oxy lớn, thúc đẩy phân huỷ các chất tích tụ trong ao Starron và cs (1995) khi nghiên cứu khả năng loại trừ tích lũy hữu cơ trong hệ thống tuần hoàn của trại nuôi

cá bằng vi tảo Chlorella và Spirulina cho thấy nitơrat và phốt phát có thể

được loại trừ hoàn toàn bởi các loại tảo hiển vi này [14] Vi tảo còn có vai trò làm giảm cường độ ánh sáng chiếu vào trong ao và có thể ngăn cản sự phát triển của các loài tảo đáy, đảm bảo sự ổn định Vi tảo hạn chế tối thiểu các biến động của chất lượng nước, ổn định nhiệt độ và hạn chế sự mất nhiệt của nước vào mùa đông Sự phát triển của vi tảo có liên quan chặt chẽ với sự biến đổi của pH trong ao nuôi Biến đổi pH trong các vụng nước ven bờ, các ao đầm nhỏ và trong các ao nuôi tôm liên quan đến quá trình quang hợp và hô hấp của thực vật ở nước Như vậy pH môi trường phụ thuộc vào sự biến đổi hàm lượng O2 và CO2 Nghiên cứu sự biến đổi này và độ pH trong ao nuôi giúp ta đánh giá được hiệu quả tác động kỹ thuật của con người lên quá trình sản xuất tôm thịt, có thể duy trì pH ở mức dao động ngày đêm không vượt quá 0,5 đơn vị qua việc duy trì hệ vi tảo trong ao nuôi [54]

Để đánh giá chất lượng một nguồn nước, ngoài các chỉ tiêu lý, hoá học, người ta còn dùng các chỉ tiêu sinh học hay còn gọi là sinh vật chỉ thị Hầu hết các hệ thống sử dụng sinh vật chỉ thị đều dựa vào: Vi khuẩn, Động vật nguyên sinh, Vi tảo, Giáp xác nhỏ, Động vật không xương sống lớn, Thực vật lớn ở nước và cá [14] Trong ao NTTS có gặp một số loài tảo lục, tảo mắt có roi và

vi khuẩn lam (Chlamydomonas, Euglena, Oscillatoria, Phormidium ) được

xem là sinh vật chỉ thị cho sự nhiễm bẩn của vực nước Theo Trần Trường Lưu và cộng tác viên (1994) khi khảo sát nguyên nhân gây chết tôm nuôi ở khu vực phía Nam cho biết ở những ao tôm đang chết vi khuẩn lam có mật độ khoảng 60.000 ct/L và nhóm Giáp xác, Giun nhiều tơ là thức ăn tốt cho tôm

không đáng kể, Copepoda chỉ đạt 7.000 – 10.000 ct/m3

, tác giả cho rằng ao nuôi này có độ nhiễm bẩn vừa Ở một ao khác với mật độ tế bào của tảo mắt

(loài chỉ thị là E acus) là 80.000 ct/L (chiếm 66,70% số lượng tảo) cùng với

sự có mặt của tảo mắt khác (Phacus longicauda), hay những động vật ở nước khác (Protozoa, Rotatoria) đã chứng tỏ rằng ao nuôi tôm này có độ nhiễm

bẩn nặng hơn ao trên [14]

Nhìn chung, vi tảo đóng vai trò quan trọng trong sự ổn định hệ sinh thái

ao nuôi và hạn chế tối thiểu các biến động chất lượng nước Một quần xã vi tảo ổn định đảm bảo lượng oxy hòa tan thông qua quá trình quang hợp và làm giảm lượng CO2, NH3, H2S, giảm thiểu tác động độc hại của NH3 và H2S lên các đối tượng nuôi Một tập đoàn vi tảo tốt có thể làm giảm các chất độc trong nước nhờ khả năng hấp thụ NH3 và giữ các kim loại nặng Chúng cạnh tranh với các loài thực vật và các vi sinh vật khác không có lợi trong ao, nhất là các loài có khả năng gây bệnh cho thuỷ sản, làm tăng lượng thức ăn tự nhiên và làm giảm chi phí nguồn thức ăn bổ sung Bởi vậy, có thể quản lý chất lượng nước trong các ao nuôi thông qua theo dõi và điều chỉnh sự phát triển của vi tảo [14], [18]

Sản xuất biodiesel là một hướng ứng dụng khá mới mẻ của vi tảo Chìa khóa cho sản xuất biodiesel chính là lipid có trong nguyên liệu [25] Biodiesel

là hỗn hợp các ester giữa acid béo và alkyl thu được thông qua quá trình chuyển vị ester của dầu thực vật hay mỡ động vật Nguồn nguyên liệu lipid dầu thực vật hay mỡ động vật bao gồm 90-98% khối lượng là các triglyceride

và một lượng nhỏ các mono và diglyceride, acid béo tự do chiếm khoảng 5%, phần còn lại là các phospholipid, phosphatide, carotene, tocopherol, hợp chất sulphur, và một ít nước [21]

1-Biodiesel chủ yếu được sản xuất từ dầu của đậu nành và các loại rau quả, cọ, hoa hướng dương, hạt cây cải dầu cũng như dầu phế thải từ các nhà hàng Sử dụng nguồn nguyên liệu thực vật để sản xuất biodiesel dẫn đến việc

mở rộng diện tích trồng trọt, áp lực trong sự thay đổi sử dụng đất trồng và sự gia tăng các cánh đồng canh tác có thể dẫn tới cạnh tranh đất đai và làm mất

đi sự đa dạng sinh học do sự lấn chiếm rừng và các vùng sinh thái quan trọng [59] Vi tảo được xem là ứng cử viên tiềm năng cho sản xuất biodiesel bởi một số lí do:

- Nguồn nguyên liệu là sinh khối vi tảo, có thể góp phần giảm bớt được những đòi hỏi bức thiết về mặt bằng nhờ có hiệu suất năng lượng cao hơn trên mỗi đơn vị diện tích đất cũng như không cạnh tranh ảnh hưởng tới đất nông nghiệp Hơn nữa, biodiesel sản xuất từ vi tảo ảnh hưởng đến môi trường thấp hơn và có cùng chất lượng so với các nguồn nhiên liệu hiện nay

- Vi tảo phát triển rất nhanh chóng và nhiều loài tảo có lượng dầu phong phú Mức dầu 20 – 50% là phổ biến ở vi tảo Trong điều kiện phòng thí nghiệm, lượng dầu lý tưởng có thể đạt 56 – 60% tổng sinh khối khô bằng kỹ thuật di truyền hoặc kỹ thuật nuôi cấy dị dưỡng [59]

- Vi tảo có khả năng quang hợp hiệu quả hơn bất kỳ loại sinh khối thực vật nào khác, quá trình quang hợp của vi sinh vật là quá trình tái sinh sử dụng

năng lượng mặt trời để chuyển hóa thành một dạng năng lượng dự trữ mới dưới dạng các liên kết hóa học, ngoài ra con người hoàn toàn có thể chủ động sản xuất sinh khối vi tảo với số lượng lớn Vì vậy nếu có thể thu hồi năng lượng với năng suất cao từ chúng thì sinh khối vi tảo được xem là một nguồn tài nguyên đầy hứa hẹn để sản xuất nhiên liệu, và vi tảo có thể được xem như một nguồn năng lượng thay thế cho nguồn năng lượng hóa thạch đang cạn kiệt dần [41] Hơn nữa, theo tiêu chuẩn biodiesel của tổ chức kiểm tra nguyên liệu Mỹ (ASTM), biodiesel từ dầu vi tảo có các thuộc tính tương tự với biodiesel tiêu chuẩn, và nó cũng an toàn hơn vì có nhiệt độ phát cháy cao Những ưu điểm khi nuôi cấy vi tảo như nguồn tài nguyên sinh khối tảo được xem là các cơ thể sống có khả năng thu nhận năng lượng mặt trời để tạo

ra các hợp chất hữu cơ rất hiệu quả Vi tảo dễ dàng nuôi cấy để sản xuất một

số hợp chất đặc thù chọn lọc, có giá trị kinh tế với nồng độ cao như protein, carbohydrate, lipid và các sắc tố dựa vào các điều kiện sinh trưởng đa dạng [68] Từ đó có thể tối ưu hóa môi trường để thu được sinh khối với hàm lượng lipid cao

Việc nuôi thu sinh khối vi tảo không đòi hỏi nhiều diện tích như khi trồng các loại cây lấy dầu khác, và năng suất sinh khối vi tảo cũng không phụ thuộc vào thời tiết hay ảnh hưởng của môi trường Biodiesel sản xuất từ vi tảo không làm ảnh hưởng đến việc sản xuất thực phẩm và các sản phẩm khác từ thực vật [68]

Vi tảo có mức độ sinh trưởng rất nhanh, chu kỳ sinh trưởng hoàn tất chỉ trong vài ngày, và có rất nhiều loài tảo chứa nhiều dầu , năng suất dầu trên mỗi đơn vị nuôi cấy vi tảo có thể cao vượt trội hơn so với năng suất dầu của cây có hạt chứa hàm lượng dầu nhiều nhất Thông thường các loài vi tảo có hàm lượng dầu vào khoảng 20-50%

Sản xuất sinh khối vi tảo có thể được xem là một phương pháp cố định

trực tiếp khí thải CO2 vì vi tảo sử dụng CO2 như nguồn carbon nhờ khả năng quang hợp (1kg sinh khối khô đòi hỏi cần có 1.8 kg CO2)

Các phần sinh khối vi tảo còn dư lại sau quá trình trích ly dầu có thể được dùng như nguồn thức ăn cho gia súc, hoặc làm phân bón, hoặc qua quá trình lên men tạo các sản phẩm ethanol hay methane

Sự tàn lụi hàng loạt của vi tảo làm giảm chất lượng nước và sức sinh trưởng của thuỷ sản Khi tàn lụi chúng sẽ gây ra một số hậu quả nghiêm trọng, các chất dinh dưỡng không được hấp thụ gây sự phú dưỡng cho ao Sau khi chết, xác của chúng sẽ lắng đọng ở đáy ao, phủ lên đáy một lớp hữu cơ đang phân hủy (tăng lượng oxy tiêu thụ cho quá trình phân giải) và làm giảm chất lượng nước, gây hại cho tôm nuôi [54] Tạ Khắc Thường (1996) cho biết, trong ao nuôi tôm, khi tảo tàn hàng loạt, ao có độ trong giảm đột ngột và hàm lượng amoniac vượt quá ngưỡng thích hợp cho tôm, tôm bị bệnh sau đó vài ngày [23] Tảo chết lắng xuống đáy làm ô nhiễm đáy ao, và những con tôm yếu dễ bị mắc một số bệnh về mang (mang đen, mang hồng, mang vàng…)[23]

Sự phát triển của tảo silic thường tạo màu vàng xanh, vàng nâu và được cho là màu nước tốt cho các ao nuôi tôm Song màu nước này thường không

ổn định và khi có mật độ cao trong nước chúng không còn là thức ăn tốt cho

động vật nổi (Rotatoria, Copepoda .) mà sẽ cản trở sự vận động của tôm (đặc biệt là Biddulphia, Coscinodiscus) những chi có kích thước quá lớn)

[23]

Trong các ao nuôi tôm công nghiệp với hàm lượng muối dinh dưỡng khá cao lại có độ mặn lớn (25 - 33‰), là điều kiện thuận lợi cho tảo Hai Roi bùng

nổ về số lượng tế bào và làm thay đổi màu nước Khi chúng nở hoa sẽ gây ra

sự thiếu máu ở động vật (do thiếu oxy trong quá trình lắng đọng của tảo) [20]

1.2 TÌNH HÌNH GHIÊ ỨU VỀ SỰ HÂ BỐ Ủ VI HUẨ LAM VÀ VI TẢO TRÊ THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT M

1.2.1 Tr n t ế ớ

Trước đây, vi tảo được biết đến như một dạng vật chất hữu cơ trôi nổi trong nước (ở dạng sống và chết), mặc dù hình thái và cấu trúc của chúng được phát hiện nhờ sự phát minh ra kính hiển vi ở thế kỷ 17 Đến nay nhiều loài đã được mô tả về hình dạng, thể tích và kích thước tế bào Chúng rộng rãi trên trái đất: trên thân cây ở đỉnh núi cao, trên đất, đá ẩm, mọi thủy vực ngọt, nước lợ, nước mặn Có thể gặp vi tảo silic ở cả đáy biển sâu tới hàng nghìn mét

Trong môi trường nước, tảo là nhóm sinh vật chiếm ưu thế, trong đó, vi tảo ở các tầng trên của biển đóng vai trò quan trọng trong chu trình carbon, oxygen, nitrogen, phosphorus, silicon và những thành phần khác [9]

Tùy theo quan điểm của từng tác giả, việc phân loại tảo trong những thế

kỷ XIX, XX được sắp xếp theo những hệ thống khác nhau Các tác giả ở Liên

Xô cũ xếp tảo thành 10 ngành: Tảo lam (Cyanophyta), Tảo hai roi (Dinophyta), Tảo vàng ánh (Chrysophyta), Tảo vàng (Xanthophyta), Tảo silic (Bacillariophyta), Tảo nâu (Phaeophyta), Tảo đỏ (Rhodophyta), Tảo mắt (Euglenophyta), Tảo lục (Chlorophyta) và Tảo vòng (Charophyta) [9]

Các hệ thống phân loại của các tác giả Tây âu, Nhật Bản lại xếp theo

nhóm sắc tố Các ngành Tảo hai roi, silic, vàng và vàng ánh được xếp trong ngành Chrysophyta và Tảo vòng được xếp thành lớp Charophyceae trong ngành Tảo lục Một số tác giả khác lại phân chia tảo thành 4 ngành: Tảo lam (Cyanophyta), Tảo lục (Chlorophyta), Tảo đỏ (Rhodophyta), ngành Chromophyta (gồm các ngành: Tảo silic, Tảo vàng ánh, Tảo vàng, Tảo mắt và Tảo nâu) [9]

Nhìn chung là các hệ thống phân chia trên đều xem vi khuẩn lam trong khái niệm “tảo” Hệ thống phân chia gần đây nhất của các tác giả người Nhật bản chia tảo thành 4 ngành (thuộc giới thực vật - Plantae): Tảo đỏ (Rhodophyta), Tảo mắt (Euglenophyta), Tảo xanh lục (Chlorophyta) và ngành Chromophyta (gồm: Tảo vàng, Tảo vàng ánh, Tảo silic, Tảo hai roi và Tảo nâu) Tảo lam hay còn gọi là Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) và Procholophyta được xếp vào giới sinh vật phân cắt (Monera) [39]

Van Den Hoek và cs (1995) lại chia tảo thành 9 ngành và một ngành Vi khuẩn lam, trong đó Tảo vàng, Tảo vàng ánh, Tảo silic, Tảo nâu được xếp trong ngành Tảo roi lệch (Heterokontophyta) [39]

Hiện nay phân loại học nói chung, phân loại vi tảo nói riêng không dừng lại ở mức độ dựa vào các dấu hiệu hình thái mà còn áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật hiện đại (hoá sinh học, sinh học phân tử, công nghệ gen) để phân biệt các loài (species) trong cùng một chi (genus) [21]

Trên thế giới nói chung và Châu Á nói riêng những nghiên cứu phân loại học TVN và sắp xếp chúng trong hệ thống phân loại đã được đề cập trong các báo cáo của Shen và Fan 1950, Chiang 1960, 1961 (Đài Loan); Rho 1958 và Kang 1966 (Triều Tiên); Lee 1964, 1965 (Hong Kong)…[41], [45], [46] Trong những năm 1973 - 1978 Trạm điều tra Địa chính Mỹ đã ghi nhận 321 giống tảo (nước ngọt) và liệt kê mô tả đưa ra đặc điểm phân loại cụ thể để phân loại 58 giống tảo thường gặp và chiếm ưu thế ở Mỹ Christie (1973) khi

nghiên cứu khu hệ tảo ở vịnh Quine, Canada từ 1967 - 1968 đã xác định được

120 loài thuộc 7 ngành, trong đó tảo silic và tảo lam chiếm ưu thế Tác giả còn cho biết hàm lượng nitơ, phot pho và silic hòa tan có quan hệ trực tiếp đến mật độ tảo

Bên cạnh nghiên cứu về hệ thống phân loại học, mô tả đặc điểm các loài TVN, nhiều tác giả còn quan tâm đến đặc tính sinh thái học, mối quan hệ giữa

sự phát triển của vi tảo với các yếu tố môi trường cũng như tính chất gây hại,

sự nở hoa hay hiện tượng “Thủy triều đỏ” ở các vùng biển ven bờ Các công trình nghiên cứu về TVN trong các ao nuôi tôm không nhiều và được công bố bởi các nhà khoa học của những nước đang có nghề NTTS phát triển (Thái Lan, Đài Loan, Trung Quốc,…[37]

Cùng với những nghiên cứu điều tra vi tảo trong các vực nước, vi tảo còn được nuôi trồng để phục vụ trực tiếp cho đời sống con người Các nhà khoa học đã lựa chọn và nghiên cứu đặc điểm sinh học của hơn 50 loài tảo, trong đó có những loài được sử dụng nhiều trong nuôi trồng thủy sản:

Skeletonema costatum, Chaetoceros sp, C gracilis, C simplex, C ceratosporum, Thalassiosira, pseudonema, Chlorella sp, Tetraselmis chui, Nanochloropsis oculata…

1.2.2 Ở V ệt m

Rose được xem là người đầu tiên nghiên cứu về sinh vật phù du ở các vùng biển Việt Nam Sau đó là các công trình nghiên cứu của Hoàng Quốc Trương (1962), Shirota (1966) [34], [63] Công trình nghiên cứu về Tảo silic

và Tảo hai roi của Hoàng Quốc Trương (1962) được xem là tài liệu định loại đầu tiên do người Việt Nam thực hiện

Dương Đức Tiến (1982) đã tìm thấy 1.402 loài và dưới loài vi tảo trong các thủy vực nội địa, trong đó có 530 loài Tảo lục, 388 loài Tảo silic, 344 loài Tảo lam, 78 loài Tảo mắt, 30 loài Tảo hai roi, 14 loài Tảo vàng, 9 loài Tảo

vòng, 5 loài Tảo roi lệch và 4 loài Tảo đỏ tiếp tục vào năm 1996, tác giả cũng

đã định loại và mô tả khá chi tiết 214 loài Tảo lam thường gặp cùng với sự phân bố, sinh thái của chúng [32] Dương Đức Tiến và Võ Hành (1997) đã biên soạn cuốn tảo nước ngọt Việt Nam, phân bộ Tảo lục (Chlorococcales),

và mô tả chi tiết đặc điểm phân loại hơn 800 loài và dưới loài Tảo lục ở Việt Nam [33] Tiến sĩ Nguyễn Văn Tuyên (2003) đã cho xuất bản công trình về

sự đa dạng sinh học tảo trong thủy vực nội địa Việt Nam [38]

Những nghiên cứu chuyên sâu về vi tảo biển được bắt đầu từ 1960, các công trình này được thực hiện một cách liên tục và do các nhà khoa học Việt Nam thực hiện Ở miền Bắc Việt Nam, những công trình nghiên cứu về vi tảo

ở biển được tiến hành muộn hơn so với vùng biển phía Nam Cụ thể là các chương trình điều tra tổng hợp vịnh Bắc Bộ, Việt-Trung và Việt Nga (từ 1959-1985), Trương Ngọc An và Hàn Ngọc Lương (1980) [1], Trương Ngọc

An (1993) đã mô tả và phân loại chi tiết 225 loài tảo silic đã gặp ở vùng biển Việt Nam Chu Văn Thuộc (1996) đã công bố kết quả nghiên cứu về sự biến động của TVN (năm 1992 -1993) ở khu vực Đồ Sơn với 250 loài thuộc 4 ngành, trong đó có 215 loài tảo silic và 27 loài tảo hai roi [30] Vùng biển phía Nam, TVN biển được nghiên cứu sớm hơn phía Bắc và ngày nay đã có nhiều công trình được công bố Trước hết là có các công trình của Hoàng Quốc Trương (1962) đã giới thiệu 153 loài tảo silic và 92 loài tảo hai roi ở Vịnh Nha Trang [34], hay của Shirota (1966) đã công bố danh mục 222 loài TVN nước mặn vùng biển ven bờ từ Huế đến Rạch Giá [63]

Tại vùng biển Khánh Hòa - Minh Hải có 400 loài vi tảo được nghi nhận bởi Nguyễn Ngọc Lâm và Đoàn Như Hải, khi khảo sát vùng biển này từ 4/1993 - 5/1995, trong đó tảo silic chiếm ưu thế Bên cạnh đó, khi nghiên cứu khu hệ vi tảo vùng ven biển Khánh Hòa, tác giả cũng đã ghi nhận 203 loài thuộc 4 ngành; Tảo silic, Tảo hai roi, Tảo kim và Tảo mắt, trong đó có 23 loài

có khả năng gây hại cho cá cũng như sức khoẻ của con người Cũng các tác giả trên, khi nghiên cứu về sinh thái phát triển tảo gây hại và hiện tượng

“Thủy triều đỏ” liên quan đến các yếu tố môi trường ở các thủy vực ven bờ Khánh Hòa (1997), đã xác định được 244 loài TVN, trong đó tảo silic chiếm

ưu thế (155 loài) và kế đó là tảo hai roi (82 loài)[19]

Các nghiên cứu của Dương Đức Tiến và cộng sự (1998) về

“Thành phần các loài vi tảo ở Hồ Tây, Hà Nội” Nghiên cứu của Lê Thúy Hà, Võ Hành (1999) về “Chất lượng nước và thành phần vi tảo ở sông

La, Hà Tĩnh” cho thấy được mối quan hệ chặt chẽ giữa thành phần các loài

vi tảo với các điều kiện hóa lý của môi trường [8],[9],[10], [11], [12]

Báo cáo đề tài “Khảo sát mối tương quan giữa các thành phần thủy sinh vật và điều kiện hóa tính của môi trường nước tại Vườn quốc gia Tràm Chim, tỉnh Đồng Tháp” thực hiện năm 2002 do Trần Triết làm chủ nhiệm đề tài đã ghi nhận được 150 taxa khuê tảo bám hiện diện trong khu vực của Vườn quốc gia Tràm Chim Năm 2003, Phạm Văn Miên và Lê Trình trong đề tài báo cáo khoa học “Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi trường nước các thuỷ vực thành phố Hồ Chí Minh” đã đưa ra một số các loài tảo, động vật phiêu sinh và động vật đáy chỉ thị cho nhiễm bẩn hữu cơ nước ngọt và nước mặn [20]

Vào những năm 2000 - 2004, Viện Hải dương học Nha Trang đã công

bố một số kết quả mới nhất về khu hệ thực vật phù du vùng ven bờ Nam Trung Bộ (nơi cung cấp nước cho các ao nuôi tôm công nghiệp) Trước hết là kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Mai Anh và Hồ Văn Thệ (2001), các tác giả cho biết vi tảo ở đầm Cù Mông và vịnh Xuân Đài khá đa dạng gồm 135 loài Sự phân bố và thành phần của chúng có những biến đổi theo mùa Đầm

Cù Mông vi tảo có tính đa dạng thấp hơn vịnh Xuân Đài, nhưng mật độ tế bào lại cao hơn do có những loài ưu thế, rõ rệt nhất là vào mùa mưa [19] Kế đó là

công bố của Đoàn Như Hải, Nguyễn Ngọc Lâm, Nguyễn Thị Mai Anh và Hồ Văn Thệ (2004) với 144 loài TVN ở đầm Lăng Cô (Huế), tảo silic có số lượng loài cao nhất, sau đó là tảo hai roi

Trong các công trình nghiên cứu về TVN biển còn có những công trình nghiên cứu chuyên sâu về “Thuỷ triều đỏ” và những loài tảo có khả năng gây hại Những công trình nghiên cứu hiện tượng “Thủy triều đỏ” và tính chất gây hại của các loài tảo ở các vùng biển ven bờ được thực hiện bởi các nhà khoa học ở các Viện Hải dương học Nha Trang, Hải Phòng, khoa Sinh học (Trường Đại học Khoa học Huế) và Viện Sinh học Nhiệt đới TP HCM, cùng với sự tham gia của các chuyên gia nước ngoài

Nguyễn Ngọc Lâm và Đoàn Như Hải đã xác định hiện tượng triều đỏ xảy ra ở Bình Thuận là do loài tảo lam Trichodesmium erythraeum Các tác giả cũng đề cập đến hiện tượng nở hoa của các loài Tảo hai roi (dinoflagellata) đã làm thay đổi màu nước vùng nước ven bờ thuộc vịnh Vân Phong - Bến Gỏi (Khánh Hòa) và đã ảnh hưởng đến nghề nuôi tôm Hùm lồng

ở đây Còn vùng nước ven bờ Bạch Long Vĩ (Bắc Việt Nam) với 17 loài tảo

có khả năng gây hại, trong đó có 7 loài thuộc giống Peridinium (41,2%), 3 loài thuộc giống Dinophysis (17,6%), 2 loài thuộc giống Prorocentrum (11,8%) và Gymnodinium, Gonyaulax mỗi giống một loài Tuy nhiên do mật

độ tảo rất thấp (31.250 -700.000 tb/m3) vì vậy chưa có dấu hiệu gây hại nguồn nước Tại hội nghị khoa học biển Đông (2000), Nguyễn Ngọc Lâm và cs đã trình bày báo cáo về “Sự đa dạng sinh học và phân bố của các loài tảo hai roi

thuộc giống Alexandrium có khả năng gây độc trong các thủy vực Việt Nam”

Trên cơ sở phân tích 300 mẫu từ các thủy vực ven bờ biển Việt Nam các nhà khoa học đã ghi nhận được 12 loài thuộc giống Alexandrium Đặc biệt là vào tháng 7/2002, trong vùng biển phía Bắc Bình Thuận có hiện tượng nở hoa của loài tảo roi bám Phaeocystis globosa (Haptophyta) Kết quả phân tích trên 3

mặt cắt (Cà Ná, Vĩnh Hảo, Phước Thể) đã xác định được 71 loài vi tảo, trong

đó tảo silic chiếm ưu thế (53 loài), tảo hai roi có 16 loài

Do yêu cầu của thực tiễn, việc nghiên cứu về cơ sở thức ăn tự nhiên trong các ao, đầm, vụng, vịnh được quan tâm nghiên cứu Nguyễn Hữu Điều (1971) đã xác định được 127 loài thuộc 4 ngành tảo ( Tảo silic: 144 loài, Tảo lục: 8 loài, Tảo lam: 4 loài, Tảo giáp: 1 loài) khi nghiên cứu về thành phần loài vi tảo đầm nước lợ ven biển cửa sông Cấm, Hải Phòng Một số giống loài

chiếm ưu thế trong vùng nước là Chaetoceros, Coscinodiscus, Nitzschia và

một số giống loài khác tuy ít giống loài hơn nhưng lại có số lượng nhiều như

Ditylum, Biddulphia Cơ sở thức ăn tự nhiên trong đầm nước lợ khá phong

phú, thành phần và số lượng vi tảo biến động theo thời gian, chu kỳ lấy nước

và sự biến đổi các yếu tố môi trường, trong đó nhiệt độ và độ mặn là hai yếu

tố quyết định [14], [18] Trong luận án phó tiến sĩ với đề tài “Tảo silic vùng cửa sông ven biển Việt Nam” Đặng Thị Sy (1996) đã công bố 361 taxon bậc loài và dưới loài, trong đó có 114 taxon mới đối với Việt Nam Trong công trình này tác giả cũng đã quan tâm đến sự phân bố của tảo theo vùng địa lý, theo thủy triều, theo độ mặn và độ sâu [29] Cũng nghiên cứu về khu hệ vi tảo vùng cửa sông Việt Nam, Chu Văn Thuộc (1997) đã ghi nhận vi tảo ở một số cửa sông miền Bắc Việt Nam biến động từ 166-250 loài, nhìn chung các giống thuộc ngành Tảo silic chiếm ưu thế (82%), kế đó là Tảo Hai roi (13%) Những nghiên cứu về vi tảo trong các vũng, vịnh, đầm phá ven biển phía nam có các công trình tiêu biểu sau: Theo Tôn Thất Pháp (1993), khi nghiên cứu khu hệ thực vật ở nước trong phá Tam Giang (Thừa Thiên Huế), đã công

bố 238 taxon bậc loài và dưới loài vi tảo, trong đó có 19 taxon mới đối với Việt Nam[25] Ở vịnh Quy Nhơn, có 185 loài TVN được xác định và tảo silic chiếm 83,7% về số loài Trong vịnh Nha Phu (Khánh Hòa) thành phần loài vi tảo khá đa dạng (116 loài), thuộc các loài biển nông ven bờ[19]

Mới đây, Nguyễn Ngọc Lâm, Đoàn Như Hải, Nguyễn Thị Mai Anh và

Hồ Văn Thệ (2002) đã công bố kết quả nghiên cứu về vi tảo trong thủy vực nước nông vùng cửa sông Cửa Bé (vịnh Nha Trang) gồm 37 loài tảo hai roi và

60 loài tảo silic Thành phần loài thay đổi rõ rệt theo hai mùa khô và mùa mưa Nhiệt độ và độ mặn là hai yếu tố chính ảnh hưởng đến những thay đổi

về mùa vụ [19]

Đặng Thị Sy (2005 - 2006) thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội đã thực hiện

đề tài “Đánh giá thành phần loài và phân bố khu hệ tảo và vi khuẩn lam vùng

Mã Đà và khả năng chỉ thị của chúng” Tác giả Lương Quang Đốc (2007)

cũng lấy đối tượng là tảo silic sống trên nền đáy với đề tài “Nghiên cứu tảo

silic sống trên nền đáy mềm và một số đặc điểm sinh thái của chúng ở vùng đầm phá ven biển Thừa Thiên Huế, Luận án Tiến sĩ Sinh học, Viện Hải

Dương học Nha Trang [6]

Gần đây, một số tác giả tập trung nghiên cứu một số nhóm vi tảo gây độc làm ô nhiễm thuỷ vực như công trình nghiên cứu của Đỗ Thị Bích Lộc (2010), Dương Thị Thuỷ (2010, 2011), Nguyễn Lê Ái Vĩnh (2013) [22], [31], [38] Xu hướng nghiên cứu về những lợi ích của một số vi tảo đến đời sống con người cũng được quan tâm như khả năng tổng hợp lipit của tảo để sản xuất biodiesel (Nguyễn Thị Mỹ Lan (2014)) [21]

1.3 IỀU IỆ TỰ HIÊ , I H TẾ XÃ HỘI HU VỰ GHIÊ

ỨU

1.3.1 Vị trí đị lí

Vụng An Hòa có diện tích 1.900 ha, nằm tại khu vực phía Tây Nam tỉnh Quảng Nam, thuộc huyện Núi Thành Vụng nằm ở vị trí gần đường bờ biển của biển Đông, cách sông Tam Kỳ 25 km về phía Nam Khu vực nghiên cứu bao gồm 05 xã xung quanh vụng, đó là Tam Hòa, Tam Hiệp, Tam Quang, Tam Giang và Tam Nghĩa

Khu vực vụng An Hòa, với vị trí tự nhiên tương đối thuận lợi nên việc phát triển cảng biển trong khu vực đang diễn ra khá nhanh Ngoài cảng Kỳ Hà

đã được cải tạo xây dựng thành cảng thương mại, hiện nay đang tiến hành xây dựng cảng hảng hóa tại xã Tam Hiệp, cảng cá Tam Giang và chuẩn bị xây dựng âu thuyền tránh trú bão An Hoà Tuy nhiên, do độ sâu ở phần trong vụng An Hòa nhỏ, do đó khi xây dựng cảng mới - cảng hàng hóa Tam Hiệp, phải nạo vét tạo luồng lạch cho tàu ra vào sau này Hoạt động này đang trở thành một trong những tác nhân làm thay đổi bề mặt đáy vụng, làm biến động tài nguyên, môi trường vùng này và cả vùng biển liền kề [28]

1.3.2 ều kiện tự nhiên

C), tháng Giêng là tháng mát nhất (nhiệt độ trung bình là

220C) Tổng lượng mưa trung bình hàng năm trên địa bàn huyện là 2532 mm

Có hai mùa chính ở tỉnh Quảng Nam: mùa mưa (từ tháng 9 đến tháng 12) và mùa khô Trung bình có 140 ngày mưa trong năm, với lượng mưa tập trung trong tháng 10 và tháng 11 chiếm khoảng 50% lượng mưa hàng năm Mùa khô kéo dài từ tháng 1 đến tháng 8 với lượng mưa thấp nhất vào tháng 3 (trung bình là 38 mm)

Khối lượng bốc hơi bề mặt trung bình hàng năm là 1.000 – 1.159 mm ở vùng đồng bằng ven biển, và 600 – 1.000 mm đối với khu vực đồi núi Hàng năm độ ẩm tương đối trên địa bàn tỉnh là khoảng 80 – 87%, thấp ở vùng đồng bằng và cao ở khu vực đồi núi, đặc biệt là khu vực dễ bị mưa lớn Tháng có

độ ẩm cao nhất là tháng 12 (khoảng 90%) và thấp nhất là tháng 7 (khoảng 76%) Các vùng đồng bằng ven biển thường có độ ẩm dao động trong khoảng

80 – 85%

Quảng Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có 2 mùa là mùa mưa và mùa khô Gió mùa Đông - Bắc thịnh hành từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau, trung bình mỗi đợt kéo dài từ 6 đến 8 ngày Gió Tây Nam khô nóng bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 8

Hằng năm Quảng Nam chịu ảnh hưởng từ 3 đến 8 cơn bão và áp thấp nhiệt đới, tần xuất cao từ tháng 9 đến tháng 11, thường gây tổn thất về người

và tài sản nhất là đối với nghề khai thác hải sản [28]

b Thủy văn và chế độ triều

Tỉnh Quảng Nam có một hệ thống sông ngòi chằn chịt với khoảng 900km tổng chiều dài sông, trải dài trên toàn bộ diện tích của tỉnh Hai hệ thống sông chính là: hệ thống sông Thu Bồn ở phía Bắc và sông Tam Kỳ ở phía Nam chảy ra biển Đông ở biển Cửa Đại và vụng An Hòa

Hai sông lớn nhất chảy qua Núi Thành là sông Trường Giang và sông Tam Kỳ Các sông này bắt nguồn từ khu vực núi phía Tây, hợp lại với nhau tại Tam Kỳ và chảy ra biển qua cửa An Hòa Vì vậy sức sống của hai con sông này rất quan trọng đối với các xã trong khu vực nghiên cứu

Độ mặn nước biển trung bình năm là 28 – 30‰, cao nhất là 34‰ vào thời kỳ mùa khô Tại các vùng cửa sông thấp nhất là 1,4 ‰ vào mùa mưa lũ

Dòng chảy – chịu ảnh hưởng trực tiếp của dòng chảy Tây vịnh Bắc bộ, vào mùa Đông, dòng chảy ven bờ có hướng từ phía Bắc xuống phía Nam, với tốc độ có khi đạt tới 50 – 70 cm/s; vào mùa hè dòng có hướng ngược lại, theo hướng từ phía Nam lên phía Bắc, với tốc độ đạt tới 30 – 60 cm/s Thủy triều - Chế độ thủy triều là bán nhật triều không đều Dao động triều trung bình là 0,9 m, trong đó 1,2 m đối với mức triều cao trung bình và 0,6 m đối với mức triều thấp trung bình [28]

1.3.3 ặ đ ểm kinh tế - xã hội huyện Núi Thành

Khu vực ven biển tỉnh Quảng Nam nằm trong mục tiêu phát triển kinh tế chiến lược của chính phủ và tỉnh Quảng Nam Vụng An Hòa thuộc huyện Núi Thành là một khu vực trọng điểm của tỉnh Quảng Nam để phát triển kinh tế ven biển Chính vì vậy, khu vực này đã trải qua những thay đổi to lớn trong những năm gần đây về các hoạt động kinh tế, phát triển cơ sở hạ tầng, tình trạng di cư đến khu vực này để tìm kiếm việc làm là khá phổ biến so với các huyện khác

a Kinh tế

Hoạt động kinh tế và cơ sở hạ tầng của huyện Núi Thành chủ yếu tập trung ở khu vực ven biển và đồng bằng, bao gồm các khu công nghiệp lớn như Chu Lai, Tam Hiệp, sân bay và khu miễn thuế, cảng Kỳ Hà, đường cao tốc quốc lộ 1, kết nối từ Bắc vào Nam

Trong những năm gần đây, cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng tỷ lệ tăng của nền công nghiệp, xây dựng và dịch vụ, và tỷ lệ giảm của nông nghiệp, lâm nghiệp và thủy sản Ngành công nghiệp và xây dựng trở thành trọng điểm với tỷ trọng 60,13% trong khi nông nghiệp, lâm nghiệp và ngành thủy sản, thương mại và dịch vụ chiếm tương ứng 23,36% và 16,5%

b Dân số - xã hội

Theo niên giám thống kê huyện Núi Thành năm 2010 thì dân số của huyện là 138.168 người, trong đó có 67.420 nam chiếm 49% và 70.748 nữ chiếm 51% Các xã khu vực ven biển và đồng bằng chiếm khoảng 53% diện tích huyện và chiếm khoảng 83% dân số toàn huyện

Các xã ven biển thưa dân cư hơn các xã đồng bằng Năm xã nghiên cứu

có số dân gấp 5 đến 11 lần so với các xã miền núi Sự tăng trưởng dân số ở các xã ven biển cao hơn tốc độ tăng trưởng tự nhiên là 1% Xu hướng chung

cho thấy sự di cư đáng kể đến các khu vực ven biển và một phần tới các khu vực miền núi, nơi có dự án xây dựng cơ sở hạ tầng lớn

Trong phạm vi huyện có một số chương trình tái định cư, đặc biệt là các

xã ven biển và đồng bằng, tạo điều kiện thuận lợi cho công nghiệp và đô thị hóa Đối với năm 2010, số hộ gia đình bị ảnh hưởng bởi kế hoạch tái định cư

là 1.874 và số hộ gia đình tái định cư là 96 hộ

Huyện Núi Thành có hai nhóm dân tộc thiểu số, theo số liệu năm 2008 người Cor chiếm 0.6% dân số toàn huyện và chỉ sống trong khu vực miền núi của xã Tam Trà Tỷ lệ hộ nghèo ở huyện Núi Thành là 17,15% trong năm

2010 tăng 3,19 % so với năm 2009 [28]