Một số dẫn liệu về chất lượng nước và thành phần loài tảo lục (chlorphyta) ở hồ goong thành phố vinh nghệ an

Việc nghiên cứu vai trò, ý nghĩa và khả năng ứng dụng của vi tảo vàothực tiễn sản xuất và đời sống ngày càng đợc nhiều nhà khoa học quan tâm.Ngời ta đã chiết suất đợc các sản phẩm có hoạ

Trờng đại học vinh Khoa sinh học

Khóa luận tốt nghiệp đại học

Chuyên ngành: thủy sinh học

Vinh - 2010

LờI CảM ƠN

Để hoàn thành luận văn này tôi đã nhận đợc sự giúp đỡ tận tình củaPGS.TS Nguyễn Đình San Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự giúp đỡquý báu đó

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo tổ bộ môn hóa sinh – sinh

lí thực vật, tổ bộ môn thực vật, các kỹ thuật viên thí nghiệm, ban chủ nhiệmkhoa Sinh học đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi học tập và ngiên cứu.Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn cổ vũ, động viên tôihoàn thành khóa luận tốt ngiệp này

Vinh, tháng 5 năm 2010

Tác giả

Nguyễn Hơng Liên

Mục lục

Trang

Mở ĐầU 1

CHƯƠNG 1 TổNG QUAN TàI LIệU 3

1.1 Vi tảo và ứng dụng của chúng trong thực tiễn 3

1.1.1 Vài nét về tình hình nghiên cứu vi tảo (tảo Chlorophyta) trên thế giới và ở Việt Nam 3

1.1.1.1 Tình hình nghiên cứu vi tảo trên thế giới nói chung và tảo lục nói riêng 3

1.1.1.2 Tình hình nghiên cứu vi tảo ở Việt Nam 5

1.1.2 ứng dụng của vi tảo trong thực tiễn 7

1.2 Vài nét về chất lợng nớc trong các thuỷ vực trên thế giới và ở Việt Nam 9

1.2.1 Chất lợng nớc trong các thuỷ vực trên thế giới 9

1.2.2 Chất lợng nớc trong các thuỷ vực ở Việt Nam: 12

1.3 Mối quan hệ giữa chất lợng nớc và số lợng, thành phần loài vi tảo 17

CHƯƠNG 2 ĐốI TƯợNG Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU 20

2.1 Đối tợng nghiên cứu 20

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 20

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 20

2.2.1.1 Một vài đặc điểm về hồ Goong – thành phố Vinh – Nghệ An .20

2.2.1.2 Sơ đồ các điểm thu mẫu 21

2.2.2 Thời gian thu mẫu: 22

2.3 Phơng pháp nghiên cứu: 22

2.3.1 Phơng pháp thu mẫu nớc và mẫu vi tảo: 22

2.3.1.1 Thu mẫu nớc 22

2.3.1.2 Thu mẫu tảo 23

2.3.2 Phơng pháp phân tích mẫu: 23

2.3.2.1 Phơng pháp phân tích thủy lí, thủy hóa của nớc 23

2.3.2.2 Phơng pháp phân tích vi tảo 23

CHƯƠNG 3 KếT QUả NGHIÊN CứU Và THảO LUậN 25

3.1 Kết quả phân tích về một số chỉ tiêu về chất lợng nớc hồ Goong 25

3.1.1 Một số chỉ tiêu thủy lí 25

3.1.1.1 Nhiệt độ 25

3.1.1.2 Độ trong 27

3.1.2 Một số chỉ tiêu thủy hóa 29

3.1.2.1 Độ pH: 29

3.1.2.2 Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen – DO) 31

3.1.2.3 Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD) 33

3.1.2.4 Hàm lợng NH4+ - N 34

3.1.2.5 Hàm lợng muối photphat PO43- - P 36

3.1.2.6 Hàm lợng sắt tổng số (Fets) 38

3.1.3 Nhận định chung về chất lợng nớc hồ Goong 39

3.2 Thành phần loài vi tảo thuộc ngành tảo lục (Chlorophyta) ở hồ Goong 40

3.2.1 Danh mục các loài 40

3.2.2 Sự phân bố taxon trong các bộ thuộc nghành tảo lục (Chlorophyta) ở hồ Goong 53

3.2.3 Sự phân bố thành phần loài theo các đợt thu mẫu: 55

3.3 Mối quan hệ giũa thành phần loài vi tảo với một số chỉ tiêu về chất lợng nớc hồ Goong 58

KếT LUậN Và KIếN NGHị 60

1 Kết luận 60

2 Đề nghị 60

TàI LIệU THAM KHảO 60 phụ lục

DANH MụC CáC BảNG

Bảng: Thể tích các nguồn nớc tự nhiên 9

Bảng: Hệ thống đánh giá nguồn nớc mặt 10

Bảng: Chỉ tiêu dùng để đánh giá chất lợng nớc theo Lee & Wang 11

Bảng: Bảng giá trị giới hạn các thông số chất lợng nớc mặt 15

Bảng 3.1.1: Nhiệt độ nớc qua các đợt nghiên cứu(t0C) 26

Bảng 3.1.2: Độ trong của nớc qua các đợt nghiên cứu (cm) 28

Bảng 3.1.3: pH của nớc qua các đợt nghiên cứu 29

Bảng 3.1.4: Oxy hòa tan của nớc qua các đợt nghiên cứu (mgO2/l) 31

Bảng 3.1.5: Nhu cầu oxy hóa học qua các đợt nghiên cứu (mgO2/l) 33

Bảng 3.1.6: Hàm lợng amoni qua các đợt nghiên cứu (mg/l) 35

Bảng 3.1.7: Hàm lợng muối photphat PO43- - P qua các đợt nghiên cứu (mg/l) 37

Bảng 3.1.8: Hàm lợng sắt tổng số (Fets) qua các đợt nghiên cứu (mg/l) 38

Bảng 3.2.1: Danh mục thành phần loài vi tảo ngành tảo lục (Chlorophyta) và mật độ phân bố của chúng ở hồ Goong 41

Bảng 3.2.2: Sự phân bố thành phần loài theo mức độ bộ và họ 53

Bảng 3.2.3: Các taxon bậc chi đa dạng nhất 54

Bảng 3.2.4: Sự phân bố thành phần loài theo các đợt thu mẫu 55

Bảng 3.2.5: Hệ số Sorenxen của các taxon thuộc ngành tảo lục giũa các đợt thu mẫu 58

DANH MụC CáC hình vẽ và BIểU Đồ

Hình 2.1.1 Sơ đồ Hồ Goong và các điểm thu mẫu 22

Biểu đồ 3.1.1 Biến động nhiệt độ nớc qua các đợt nghiên cứu 26

Biểu đồ 3.1.2 Biến động độ trong của nớc qua các đợt nghiên cứu 28

Biểu đồ 3.1.3 Biến động pH của nớc qua các đợt nghiên cứu 30

Biểu đồ 3.1.4 Biến động hàm lợng oxi hòa tan qua các đợt nghiên cứu 32

Biểu đồ 3.1.5 Biến động chỉ số COB qua các đợt nghiên cứu 33

Biểu đồ 3.1.6 Biến động hàm lợng amoni qua các đợt nghiên cứu 35

Biểu đồ 3.1.7 Biến động hàm lợng photphat PO43- qua các đợt nghiên cứu 37

Biểu đồ 3.1.8 Biến động hàm lợng sắt tổng số qua các đợt nghiên cứu 39

Biểu đồ 3.2.1 Thành phần % về các loài tảo thuộc các họ 55

Mở ĐầU

Vi tảo (micro algae) là những cơ thể quang tự dỡng, có kích thớc hiển vi,sống chủ yếu trong môi trờng nớc, là mắt xích đầu tiên trong phần lớn cácchuỗi thức ăn ở thuỷ vực Vì vậy, thành phần và sinh khối của chúng có vai tròquyết định năng suất sinh học ở quần xã thuỷ sinh vật

Việc nghiên cứu vai trò, ý nghĩa và khả năng ứng dụng của vi tảo vàothực tiễn sản xuất và đời sống ngày càng đợc nhiều nhà khoa học quan tâm.Ngời ta đã chiết suất đợc các sản phẩm có hoạt tính sinh học cao để sử dụngtrong ngành y học, chăn nuôi, trồng trọt nh: cung cấp nguồn dinh dỡng dồidào vitamin, protit bổ sung vào thức ăn của ngời , gia súc, gia cầm; cung cấpmột số hợp chất dùng trong các lĩnh vực khác nhau nh: nhuộm màu thựcphẩm, mỹ phẩm, năng lợng sạch … Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trongquá trình làm giảm sự ô nhiễm, thúc đẩy khả năng tự làm sạch của nớc nhờquá trình quang hợp hấp thụ CO2, thải ra O2 bổ sung cho sự tiêu thụ O2 củaquá trình phân huỷ chất ô nhiễm (thờng là chất hữu cơ) của vi sinh vật phângiải, tạo thành các chất đơn giản hơn, ít hoặc không độc hại Chúng còn tiết racác hợp chất hạn chế sự phát triển của các loại vi sinh vật gây bệnh trong nớc.Hơn nữa, tảo còn có khả năng đồng hoá các muối vô cơ, một số iôn kim loạinặng đem lại sự trong sạch cho môi trờng nớc

Hiện nay, hớng nghiên cứu sử dụng vi sinh vật (đặc biệt là vi tảo) để xử

lí môi trờng nớc đang đợc nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu và ứngdụng rộng rãi Trong số các loài vi tảo nớc ngọt thì tảo lục rất đa dạng vềthành phần loài và cấu trúc

Vinh là một thành phố nhỏ với diện tích khoảng 105 km2 , dân số438.796 ngời (2008) Thành phố có 4 khu công nghiệp, 18 bệnh viện đa khoa

và chuyên khoa Đại bộ phận nớc thải trong thành phố đổ trực tiếp ra ao hồ màkhông qua xử lí Hồ Goong nằm trong công viên Nguyễn Tất Thành với diệntích bề mặt 5,64 ha vừa là nơi chứa nớc ma chảy tràn, vừa là nơi chứa lợng nớcthải sinh hoạt rất lớn từ khu vực dân c xung quanh Muốn sử dụng hồ vào mục

đích vui chơi, giải trí,… Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong cần có những hiểu biết về chất lợng nớc và số lợng,thành phần loài vi tảo sống trong đó

Xuất phát từ thực tiễn đó, chúng tôi chọn đề tài: Một số dẫn liệu về“Một số dẫn liệu về

chất lợng nớc và thành phần loài tảo lục ( Chlorophyt a) ở hồ Goong, thành phố Vinh - Nghệ An ”

Mục tiêu đề tài đặt ra là:

Tìm hiểu mức độ đa dạng của ngành tảo lục (Chlorophyta) trong mốiliên quan với chất lợng nớc ở hồ Goong

Để đạt đợc mục tiêu cần giải quyết các nhiệm vụ:

- Xác định một số chỉ tiêu thuỷ lý, thuỷ hoá của nớc hồ Goong

- Xác định thành phần loài vi tảo và số lợng của chúng thuộc ngànhChlorophyta

- Xem xét mối quan hệ giữa sự phát triển của vi tảo và chất lợng nớc của

hồ Goong

CHƯƠNG 1 TổNG QUAN TàI LIệU

1.1 Vi tảo và ứng dụng của chúng trong thực tiễn.

1.1.1 Vài nét về tình hình nghiên cứu vi tảo hay tảo Chlorophyta trên thế giới và ở Việt Nam.

lục nói riêng:

Vi tảo là những cơ thể quang tự dỡng, có kích thớc hiển vi sống chủ yếutrong môi trờng nớc; có ý nghĩa to lớn trong tự nhiên và trong thực tiễn đờisống, sản xuất … Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong Tuy có ý nghĩa to lớn nh vậy nhng mãi đến thế kỷ XVIII,con ngời mới bắt đầu quan sát thấy hình dạng cấu trúc vi tảo nhờ sự phát triển

về kính hiển vi của Robert Hooke (1665) Sự hiểu biết về tảo đi sau hàng thế

kỉ so với kích thớc về thực vật bậc cao, bởi lẽ con ngời bằng mắt thờng khôngthể quan sát đợc cấu tạo tế bào vi tảo vì chúng có kích thớc quá nhỏ Việc pháthiện ra “Một số dẫn liệu vềtế bào” đơn vị cấu trúc của cơ thể sống đã hình thành tri thức về visinh vật và khởi đầu cho những nghiên cứu về vi tảo [30] Trong khoảng thờigian dài từ khi kính hiển vi quang học ra đời đến những năm 40 của thế kỉ XXtrên thế giới việc nghiên cứu tảo còn rất ít, chủ yếu tập trung ở các nớc Châu

Âu Từ thập kỉ 40 – 50 về sau của thế kỉ 20, do sự phát triển chung của khoahọc nên những kiến thức về tảo ngày càng đợc nâng cao và phong phú Nghiêncứu tảo đợc tiến hành theo nhiều hớng, đầu tiên là những nghiên cứu điều traphân loại, sau đó đi sâu nghiên cứu bản chất của các quá trình trao đổi chấttrong cơ thể tảo và cuối cùng nghiên cứu khả năng ứng dụng tảo trong cuộcsống thực tiễn nhằm phục vụ lợi ích con ngời [10]

Sang thế kỷ thứ XIX ngời ta bắt đầu viết sách về tảo và những hiểu biết

về chúng đợc tập trung trong các công trình của các tác giả: Agardh C (1785,1859) với tác phẩm Species algarum (1820 – 1828); Agardh J (1813, 1901)với tác phẩm Species genera et ordines algarum (1848 – 1876)[14]; KuetzingF.T (1845, 1971) [14]… Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong Cơ sở phân loại của các tác giả chủ yếu dựa vào sựquan sát, mô tả những đặc điểm hình thái bên ngoài Tuy nhiên, các công trìnhnày không có những giá trị căn bản đối với phân loại tảo lúc bấy giờ mà đếnngày nay nhiều số liệu vẫn còn giá trị [14]

Năm 1914, giáo s Lindau G (1886 – 1923) ngời Đức đã cho ra cuốn

“Một số dẫn liệu vềTảo học” 16 năm sau cuốn sách đợc Mechor II (1930) sửa chữa, bổ sung vàxuất bản, trong đó mô tả chi tiết và vẽ hình 467 loài tảo lục [41]

Từ thập kỷ 40, 50 về sau của thế kỉ 20 do sự phát triển chung của khoahọc nên những nghiên cứu về tảo lục ngày càng phong phú, các nghiên cứu vềtảo đi theo các hớng sinh thái: tảo nớc ngọt, tảo biển, tảo đất, tảo bì sinh, tảosống trên băng tuyết Hàng loạt các công trình nghiên cứu theo các hớng trêncũng nh các công trình chuyên khảo phục vụ cho việc điều tra phân loại tảo ra

đời: Zabelina M.M – Kisselev A (1951), Kisselev (1954), Popova T.G(1955, 1976), Kosschikov A A (1953), Gollerbakh M.M (1953) Ergashev A.(1979), Asaulz I (1975), Palamar – Mordvinseva G.M (1982) [24] Tuynhiên cho đến nay trên thế giới vẫn cha có một quan điểm thống nhất về hệthống phân loại tảo nói chung Tùy theo từng tác giả mà sự phân loại, sắp xếpcác taxon của tảo có khác nhau

Cùng với việc điều tra phân loại và những nghiên cứu về sinh thái, sinh

lý thì nghiên cứu ứng dụng vi tảo đã đợc đề cập từ khá sớm Năm 1871, A.C.Phaminxin – nhà sinh lí thực vật ngời Nga, lần đầu tiên đã nuôi tảo trên môitrờng nhân tạo và đã chứng minh có thể tiến hành quang hợp bằng chiếu sángnhân tạo [10] Năm 1880, M.Beireink (ngời Nga) đã phân lập đợc vi tảo không

bị nhiễm khuẩn Tuy vậy, mãi đến năm 1940, ngời ta mới chú ý đến giá trị

thực tiễn của vi tảo và đối tợng đợc chú ý hàng đầu là Chlorella do tảo này có

hàm lợng Prôtêin cao (47% trọng lợng khô) [10] Có thể công nhận nớc Đức lànớc đầu tiên chú trọng phát triển công nghệ vi tảo Ngày nay, việc nghiên cứuứng dụng vi tảo ngày càng đợc chú ý Một số loài tảo đợc sử dụng tạo nguồnprotein, vitamin bổ sung vào thức ăn cho ngời và gia súc, gia cầm; cung cấpcác hợp chất hoá học dùng trong nhiều lĩnh vực khác nhau nh: các loại sáp,sterol, hydrat cacbon, agar… Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trongNhững nghiên cứu ứng dụng tảo trong y họccũng thu đợc nhiều kết quả

Nghiên cứu sử dụng vi tảo để chống ô nhiễm môi trờng đặc biệt là môitrờng nớc là hớng nghiên cứu rất mới thu hút đợc sự quan tâm của nhiều nhàkhoa học Ngời ta đã tiến hành sử lí nớc thải bắng vi khuẩn, bể sinh học, cánh

đồng sinh học, hồ sinh học … Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong ở Mỹ, ngời ta đã sử dụng nhiều hồ sinh vật để

sử lí nớc thải, trong đó phải kể đến khả năng làm sạch nớc thải của tảoChlorella thuộc ngành tảo lục

1.1.1.2 Tình hình nghiên cứu vi tảo ở Việt Nam

Việt Nam là một lãnh thổ có rất nhiều loại hình thuỷ vực Bên cạnhnguồn lợi về hải sản, đất nớc ta còn có một tiềm năng lớn về nguồn lợi thuỷsản nớc ngọt, trong đó phải kể đến tiềm năng về tảo nớc ngọt cũng nh tảo nớcmặn

Đến cuối thế kỉ XVIII, công trình nghiên cứu đầu tiên về tảo là cuốnthực vật biển ở vịnh Nha Trang - Việt Nam (Marine plans in the vicinity ofNha Trang – Viet Nam) của nhà khoa học ngời Pháp Dawson A.Y (1954)[41] Tác giả đã nghiên cứu có hệ thống và công bố 209 loài và dới loài trong

đó có 7 loài mới cho khoa học [39]

Từ thập kỷ 60 trở đi mới có công trình nghiên cứu của ngời Việt Nam.Trong lĩnh vực nghiên cứu về tảo nớc ngọt phải nói rằng Nguyễn Văn Tuyên

là ngời có nhiều đóng góp tích cực, năm 1980 với công trình nghiên cứu khu

hệ tảo nớc ngọt miền Bắc đã giới thiệu 979 loài và dới loài gồm 136 loài tảomắt, 18 loài tảo lam, 388 loài tảo lục, 2 loài tảo vòng, 10 loài tảo giáp và 260loài tảo silic trong đó có 766 loài mới đối với Việt Nam [33] Năm 2003, ônglại công bố công trình về sự đa dạng sinh học tảo trong thủy vực nội địa ViệtNam với 1539 loài vi tảo Tác giả Dơng Đức Tiến trong luận án tiến sỹ khoahọc của mình (1982) đã xác định 1389 loài tảo ở các loại hình thuỷ vực nội

địa Việt Nam Có thể nói đây là công trình phản ánh đầy đủ khu hệ tảo nớcngọt nớc ta trong đó có 530 loài tảo lục [5] Gần đây nhất (1997) Dơng ĐứcTiến cùng với Võ Hành đã biên soạn cuốn “Một số dẫn liệu vềTảo nớc ngọt Việt Nam, phân loại

bộ tảo lục (Chlorococcales)” Trong đó mô tả chi tiết đặc điểm phân loại hơn

800 loài và dới loài tảo lục ở Việt Nam [31]

ở miền Trung, năm 1983, Võ Hành nghiên cứu hồ Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh) đãcông bố 191 taxon bậc loài và dới loài Năm 1994, ông đã công bố 45 loài tảolục (thuộc bộ Chlorococcales) sống trong nớc ngọt ở khu vực Bình Trị Thiên

và bổ sung 19 taxon mới cho khu vực này [8] Gần đây, năm 1995, khi nghiêncứu 21 thuỷ vực nớc ngọt thuộc 5 tỉnh Bắc Trờng Sơn tác giả đã phát hiện 65taxon bậc loài và dới loài thuộc bộ Chlorococcales [3] Năm 2001, Nguyễn

Đình San đã công bố 196 loài và dới loài tảo và vi khuẩn lam ở 20 thuỷ vựccác tỉnh Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh [24] Ngoài ra, còn một số công trìnhcủa Phạm Hồng Phong (1998) [22]; Trần Mộng Lai (2002) [20]… Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong

Bên cạnh việc điều tra thành phần loài vi tảo trong các thuỷ vực thì nhiềucông trình còn nghiên cứu ứng dụng tảo vào cuộc sống thực tiễn cuộc sốngtrong các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, y học… Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong Một số công trình đã đềcập tới mối quan hệ giữa mật độ tế bào tảo với một số yếu tố môi trờng Tiêubiểu nh công trình: “Một số dẫn liệu vềChất lợng môi trờng nớc, thành phần loài vi tảo và vikhuẩn lam các hồ Thành Công, Hai Bà Trng, Thuyền Quang Hà Nội” của tácgiả Lê Thu Hà, Nguyễn Thuỳ Liên (2005) [6]; Võ Hành và cộng sự (1995)[12]; Đặng Đình Kim và cộng sự (1996) [19], … Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong

Những công trình nghiên cứu về khả năng ứng dụng thực tiễn của vi tảotrong lĩnh vực sử lí ô nhiễm môi trờng nớc hiện nay đã và đang đợc rất nhiều

nhà khoa học quan tâm nh: Dơng Đức Tiến (1989): “Một số dẫn liệu về Nuôi trồng tảo Spirulina

có hàm lợng protein cao từ nớc thải nhà máy phân đạm và hoá học Hà Bắc”.[29]; Nguyễn Văn Tuyên (1992); Lê Hiền Thảo (1995) đã sử dụng Chlorella

pyrenoidosa xử lý ô nhiễm nớc ở một số hồ Hà Nội, kết quả cho thấy hiệu quả

làm sạch sau 5 ngày đạt giá trị lớn nhất [27]; Nguyễn Đình San (2001) sử

dụng Chlorella pyrenoidosa Chick và Scenedesmus quadricauda Bred xử lí

nớc thải ở 6 cơ sở sản xuất ở thành phố Vinh và vùng phụ cận Tác giả kếtluận cả hai loài tảo trên đều có khả năng làm sạch nớc thải tốt [24] Hay côngtrình của Lê Thị Thanh Hơng, Dơng Đức Tiến (1998) [16] Một số công trìnhnghiên cứu tác hại của vi tảo gây hại gần đây nh: Đặng Hoàng Phớc Hiền vàcộng sự (2004) [15]… Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong

1.1.2 ứng dụng của vi tảo trong thực tiễn

Vi tảo là một bộ phận quan trọng trong giới thực vật cũng nh trong tựnhiên Do vi tảo chứa diệp lục nên chung có thể sử dụng ánh sáng mặt trời đểtổng hợp nên chất hữu cơ Khoảng 1/3 sinh khối thực vật trên trái đất cónguồn gốc từ tảo Điều đó cho thấy vai trò to lớn của chúng đặc biệt là trong

hệ sinh thái thủy vực Những sinh vật tiêu thụ bậc một nh động vật phù du, ấutrùng và nhiều động vật thủy sinh khác sẽ sử dụng vi tảo nh là nguồn dinh d-ỡng chủ yếu cho một phần hay toàn bộ vòng đời của chúng Còn với con ngời

vi tảo còn là nguồn lơng thực lớn Có tới trên 100 loài vi tảo đợc con ngời sửdụng làm thức ăn [25]

Đầu thập niên 60, việc ứng dụng nuôi trồng Spirunila, một loại tảo lam

cố đinh nitơ đã lôi cuốn sự quan tâm của các nhà nghiên cứu Với công trìnhnghiên cứu đầu tiên của Clement và các cộng sự của bà ở viện nghiên cứu dầu

mỏ Pháp [18] Những ý nghĩa to lớn của vi tảo đối với nguồn dinh dỡng khôngthể phủ nhận đợc Vi tảo đợc sử dụng làm thức ăn bổ sung có giá trị kinh tếcao cho chăn nuôi và thủy sản đặc biệt là chăn nuôi gia cầm Những vi tảo th-

ờng đợc dùng nhiều trong lĩnh vực này là Chlorella, Oocystyis và Spirulina

[18]

Nhiều Vitamin hòa tan trong nớc nh (B12, B6, B1, Biotin, Vitamin C)

đ-ợc tìm thấy trong dịch nuôi tảo lam, lục, silic Một số loại vitamin khác đđ-ợctìm thấy dới dạng các chất trao đổi trung gian nh: α, β,  - Tocopherol(vitamin E), ở tảo lam nh:  - Tocopherol và vitamin K Vi tảo chứa nhiều chấtbéo và hàm lợng dầu tơng tự nh thành phần dầu thực vật Ngoài chlorophyll(a, b, c1, c2), vi tảo còn chứa sắc tố bổ trợ nh phycobiliprotein và carotenoit.Các carotenoit có màu từ vàng đến đỏ và có bản chất là các izoprenoit polymedẫn xuất từ lycopen Các sắc tố này đợc sử dụng trong nghiên cứu miễn dịch,nâng cao sức đề kháng trong điều trị bệnh ung th, chất màu thực phẩm có giátrị [18]

Khả năng cố định đạm của nhiều loài tảo lam đợc sử dụng để lây nhiễmtảo lam cố định nitơ xuống các ruộng lúa là phân bón sinh học đợc sử dụng ởnhiều nơi trên thế giới nh: Trung Quốc, ấn Độ, Mỹ, Việt Nam … Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong

Tảo có vai trò rất lớn trong việc xử lí nớc thải bảo vệ môi trờng Trên thếgiới có hơn 15000 loài tảo liên quan đến ô nhiễm môi trờng Tuy nhiên, nhữngloài tảo quan trọng trong kĩ thuật xử lí tơng đối ít Các nghiên cứu đã chỉ ra rằngviệc sử dụng sinh khối sông và chết của các loại tảo để hấp thụ kim loại nặng cónhững u thế đặc biệt nh: khả năng thu nhận kim loại nặng ở mức độ cao; diệntích bề mặt riêng của sinh khối vi tảo vô cùng lớn làm cho chúng rất hiệu quảtrong việc loại trừ và tái thu hồi kim loại nặng trong nớc thải; vi tảo còn nhận mộtlợng lớn khí CO2 , các muối dinh dỡng, có tác dụng làm giảm hiệu ứng nhà kính,ngăn ngừa và khắc phục tình trạng phì dỡng (eutrophycation) của môi trờng nớc Chính vì thế, vi tảo là một lựa chọn đơn giản và hiệu quả để loại trừ kim loại

… Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong

nặng trong nớc thải công nghiệp [34]

Ngời ta còn sử dụng vi tảo phục vụ các lĩnh vực khác của đời sống nh:sản xuất khí metan thông qua hoạt động phối hợp giữa tảo và vi khuẩn hay sảnxuất các nguyên liệu giàu năng lợng, sản xuất hydrocacbon … Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong Đây chính lànhững hớng nghiên cứu mới tuy không thể thay thế hoàn toàn xăng dầu, khí tự

nhiên nhng chúng vãn có vai trò quan trọng trong việc hận chế gây ô nhiễmmôi trờng [18]

1.2 Vài nét về chất lợng nớc trong các thuỷ vực trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1 Chất lợng nớc trong các thuỷ vực trên thế giới

Nớc là tài nguyên quan trọng nhất của loài ngời và sinh vật sống trênTrái Đất Viện sĩ Xiđorenko khẳng định: “Một số dẫn liệu về Nớc là khoáng sản quý hơn tất cảcác loại khoáng sản” ở Việt Nam, nhà bác học Lê Quý Đôn đã khẳng định:

“Một số dẫn liệu vềVạn vật không có nớc không thể sống đợc, mọi việc không có nớc khôngthành đợc” [7]

Theo ớc tính thì khối lợng nớc ở trạng thái tự do phủ trên bề mặt Trái Đất

là trên 1,4 tỷ km3 chiếm 3/4 diện tích bề mặt Trái Đất Nớc trong tự nhiên baogồm toàn bộ các đại dơng, biển, vịnh, sông suối, ao hồ, nớc ngầm, băng tuyết,hơi ẩm trong đất, trong không khí [21] Nhìn chung nớc tồn tại ở ba dạng:dạng lỏng, dạng hơi và dạng rắn Nhờ những tác nhân vật lí của mình và dớitác động vủa môi trờng, nớc chuyển dạng tồn tại và tạo thành chu trình nớctrên toàn cầu [26] Khối lợng các nguồn nớc khác nhau đợc trình bày ở bảngsau:

Bảng: Thể tích các nguồn nớc tự nhiên

(theo V.P Kushelep, 1979)Nguồn nớc Thể tích x 100 km3 Tỉ lệ %

ớc đợc gọi là thành phần hoá học của nớc Thành phần hoá học của nớc không

ổn định và thờng xuyên biến đổi do sự chi phối của quá trình sinh học, hoáhọc, vật lí của môi trờng xung quanh [39]

Để đánh giá chất lợng vủa nguồn nớc, ngời ta dựa vào các thông số vật

lí, hoá học, sinh học nh độ pH, nhiệt độ, độ trong, máu sắc, độ dẫn điện, hàm

lợng oxi hoà tan (DO), các muối vô cơ (NH4 , NO+ 3- ,PO43- ,… Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong.), cặn lơ lửng(SS), độ kiềm, độ cứng, kim loại nặng, coliform và các sinh vật chỉ thị khác[35] Từ những thông số nói trên, ngời ta phân loại các mức độ ô nhiễm củathuỷ vực Đối với nguồn nớc mặt, ngời ta dựa vào một số chỉ tiêu thuỷ hoá nh:

pH, NH4+ , NO3- , DO, COD, BOD5, thể hiện ở bảng sau:

0,1 – 0,3

0.01 – 0.05

6 Nớc rất bẩn 3 – 10 >5 > 8 > 0,3 < 5 > 100 > 10

Hai nhà môi trờng học Đài Loan Lee & Wang [40] (1978) đề nghị phânloại mức độ ô nhiễm nớc dựa trên bốn tiêu chí là: Lợng oxi hoà tan (DO), nhucầu oxi sinh hoá (BOD5), chất rắn lơ lửng (SS) và đạm amonium

Bảng: Chỉ tiêu dùng để đánh giá chất lợng nớc theo Lee & Wang:

Mức độ ô nhiễm DO (mg/l) BOD5 (mg/l) SS (mg/l) NH3 – N

(mg/l)Không ô nhiễm > 6,5 < 3,0 < 20 < 0,5

là giảm lợng tinh trùng trong tinh dịch dẫn tới vô sinh [13] Tổng coliform vợtquá chỉ tiêu cho phép (50 – 240 MPN/100ml) thì gây các bệnh đờng ruột nh

lị, ỉa chảy … Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong Hàng năm hàng loạt bệnh tật đã xuất hiện do liên quan đếnnguồn nớc vào năm 1980 tại ấn Độ (Bom Bay, Pata, Della) ngời dân đã chịuhiểm hạo của bệnh viêm gan mà nguyên nhân là do ô nhiễm hệ thống cấp nớc[13] ở Pakistan, Mỹ, Nhật có hàng loạt ngời bị nhiễm độc do kim loại nặng

ở Nhật, vào năm 1953, tại Vịnh Michamata có 52 ngời bị ngộ độc do ăn phảicá bị nhiễm thuỷ ngân [13] Trong tiêu chuẩn thoát nớc của đô thị của một sốnớc nh Bỉ, Hà Lan, Đức … Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong ợng chất bẩn trong nớc thải sinh hoạt tính cho một lngời trong một ngày đêm theo chất lơ lửng là 90g và theo BOD5 là 54 – 65 g.Trong những vùng này thì nớc ma cũng có thể gây ô nhiễm sông hồ vì có chứahàm lợng chất lơ lửng tới 400 – 1800 mg/l, BOD5 từ 40 – 120 mg/l [3].Theo những thống kê về tình hình ô nhiễm nớc trên thế giới cho thấy, tạicác sông ngòi châu Âu nồng độ muối NO3- vợt 2,5 lần tiêu chuẩn cho phép(100 mg/l) và gấp 45 lần so với mức nền tự nhiên Nồng độ PO4+ cao gấp 2,5lần tiêu chuẩn cho phép Hàng năm các con sông này mang vào đại dơng 320triệu tấn Fe; 3,2 triệu tấn Pb; 1,6 triệu tấn Mn; 320 triệu tấn Ca; 6,5 triệu tấn P

và cả thế giới hàng năm làm ô nhiễm môi trờng bởi 10 triệu tấn dầu mỡ và 700tấn Hg [17]

Hiện nay, ngời ta thờng dùng các chỉ tiêu vật lí, hóa học, vi khuẩn vàthủy sinh vật để đánh giá chất lợng nớc theo các dạng tác động của nớc thảilên hệ sinh thái thủy vực Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể từng quốc gia mà ng-

ời ta có thể đa ra những tiêu chuẩn môi trờng cho riêng mình

1.2.2 Chất lợng nớc trong các thuỷ vực ở Việt Nam:

Việt Nam có nguồn tài nguyên nớc khá dồi dào Lợng nớc bình quân đầungời có thể đạt tới 17.000 m3 /năm [3] Hàng năm Việt Nam tiếp nhận một l-ợng nớc ma trung bình là 634 tỷ m3 /năm Ngoài ra, còn thu nhận đợc nguồn n-

ớc từ các quốc gia có chung đờng biên giới nh Trung Quốc, Lào, Campuchia

là 132 tỷ m3 /năm Trong đó, một phần đi vào các thuỷ vực nớc đứng (ao, hồ),

một phần đợc dự trữ trong đất, phần còn lại đợc đi vào hình thành dòng chảy ởsông ngòi Các con sông Việt Nam chủ yếu đổ nớc ra vịnh Bắc Bộ và biển

Đông Tổng lợng nớc chảy qua lãnh thổ ra biển là 880 tỷ km3 /năm, mỗi năm

có 325 tỷ km là hình thành trên lãnh thổ, còn lại là chảy từ ngoài vào, chủ3

yếu qua các hệ thống sông lớn: sông Hồng 44,12 tỷ m3 /năm, sông Cửu Long

500 tỷ m3 /năm [13]

Việt Nam mới bớc vào giai đoạn đầu của nền công nghiệp hoá, hiện đạihoá đất nớc nhng tình trạng ô nhiễm đã xảy ra ở nhiều nơi trong cả nớc, chất l-ợng của các nguồn nớc dờng nh ngày càng suy thoái [23] Với tốc độ côngnghiệp hóa, đô thị hóa khá nhanh cùng với sự gia tăng dân số gây áp lực nặng

nề đối với tài nguyên nớc trong vùng lãnh thổ Môi trờng nớc ở nhiều đô thị,khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nớc thải, khí thải vàchất thải rắn ở các thành phố lớn, hàng trăm cơ sở sản xuất công nghiệp đanggây ô nhiễm môi trờng nớc do không có công trình và thiết bị xử lí nớc thải.Thí dụ ở ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nớcthải thờng có độ pH trung bình từ 9 – 11, chỉ số nhu cầu oxi sinh hóa (BOD),nhu cầu oxi hóa học (COD) có thể lên đến 700 mg/l và 2.500mg/l, hàm lợngchất rắn lơ lửng,… Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trongcao gấp nhiều lần cho phép ở một số ngành công nghiệphóa chất, phân bón, khai thác và chế biến khoáng sản, lợng nớc thải ra khálớn Hàm lợng nớc thải của các nhà máy này có chứa xyanua (CN- ) vợt đến 84lần; H2S vợt 4,2 lần; hàm lợng NH3 vợt 84 lần tiêu chuẩn cho phép đã gây ônhiễm nặng nề các nguồn nớc mặt trong vùng dân c [37]

Theo kết quả đề tài nghiên cứu môi trờng nớc nông thôn của Trung tâmThông tin - ứng dụng tiến bộ Khoa học – Công nghệ (thuộc Sở KH – CôngNghệ Ninh Thuận) trên địa bàn tám thôn thuộc năm huyện, thị trong thời giangần đây cho thấy tình trạng ô nhiễm cao có những chỉ số cao từ vài chục đếnvài trăm lần so với tiêu chuẩn cho phép ở các hệ thống kênh mơng tự chảythuộc các thôn Ba Tháp (xã Tân Hải), Bỉnh Nghĩa (xã Phơng Hải) so với tiêuchuẩn cho phép thì độ đục cao gấp 90 – 150 lần do nớc cha qua xử lý, hàm l-ợng amoniac tinh theo N co từ 0.95 – 2.01 mg/lit

ở thành phố Thái Nguyên, nớc thải công nghiệp thải ra từ các cơ sở sảnxuất giấy, luyện gang thép, luyện kim loại màu, khai thác than; về mùa cạntổng lợng nớc thải khu vực thành phố Thái Nguyên chiếm khoảng 15% lu lợngsông Cầu; nớc thải từ sản xuất giấy có pH từ 8.4 – 9 và hàm lợng NH4+ là4mg/l, hàm lợng chất phenol, hàm lợng NH4+ cao,từ 15 – 30 mg/l;hàm lợngchất hữu cơ cao, từ 87 – 126 mg/l [38]

Kết khảo sát môi trờng 12 hồ (Nghĩa Tân, Đống Đa, Hào Nam, Văn

Ch-ơng, Thành Công, Giảng Võ, Thiền Quang, Thủ Lệ, Trung Tự, Bảy Mẫu) nằm

trong khu vực dân c nội thành Hà Nội chất lợng đều thuộc loại ô nhiễm vớicác mức độ khác nhau Trong số đó hồ Thủ Lệ, Nghĩa Tân, Thiền Quang ít ônhiễm hơn về hàm lợng NH4+ , PO43- so với các hồ kia Tại các hồ ô nhiễm,BOD5 vợt mức 10mg/l tốc độ ô nhiễm sau 6 năm gần đây của các hồ nằmgiữa các khu dân c nội thành tăng khá nhanh, từ 2 – 6 lần Cá biệt nh hồThành Công các chỉ tiêu BOD5 và COD trong nớc đều cao và tăng rất nhanh,

từ năm 1994 đến năm 1999 đã tăng từ 14,5mg/l tới 119mg/l đối với BOD5 và48mg/l đền 484mg/l đối với COD (tăng khoảng 10 lần) Các chỉ số NH4+ tăngkhoảng 15 lần, trong khi đó lợng DO lại giảm đi từ 4 – 5 lần

Căn cứ vào những tiêu chuẩn quy định quốc tế vào điều kiện cụ thể của nớc ta, bộ Khoa học – Công nghệ – Môi trờng đã đa ra Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lợng nớc mặt QCVN 08: 2008/BTNMT đợc trình bày ở bảng sau: [1]

B ng : ảng : Gi¸ tr gi i h n c¸c th«ng s ch t l ị giới hạn c¸c th«ng số chất lượng nước mặt ới hạn c¸c th«ng số chất lượng nước mặt ạn c¸c th«ng số chất lượng nước mặt ố chất lượng nước mặt ất lượng nước mặt ượng nước mặt ng n ưới hạn c¸c th«ng số chất lượng nước mặt c m t ặt

9 Nitrit (NO 2-) (tÝnh theo N) mg/l 0,01 0,02 0,04 0,05

11 Phosphat (PO 43-)(tÝnh theo P) mg/l 0,1 0,2 0,3 0,5

Ghi chú: Việc phân hạng nguồn nước mặt nhằm đánh giá v kià tan (DO) ểm soátchất lượng nước, phục vụ cho các mục đích sử dụng nước khác nhau:A1 - Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt v các mà tan (DO) ục đích khác nhưloại A2, B1 v B2 à tan (DO)

A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng côngnghệ xử lý phù hợp; bảo tồn động thực vật thủy sinh, hoặc các mục đích sửdụng như loại B1 v B2.à tan (DO)

B1 - Dùng cho mục đích tưới tới thủy lợi hoặc các mục đích sử dụngkhác các yêu cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử dụng nhưloại B2

B2 - Giao thông thủy v các mà tan (DO) ục đích khác với yêu cầu nước chấtlượng thấp

1.3 Mối quan hệ giữa chất lợng nớc và số lợng, thành phần loài vi tảo

Thực vật nổi nói chung và tảo lục nói riêng sống trong môi trờng nớc, vìvậy giữa tảo với nớc có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, tác động qua lại vớinhau để tạo nên cân bằng sinh thái Trong nớc, các yếu tố nhiệt độ, ánh sáng,

pH, hàm lợng oxi hòa tan và các muối dinh dỡng ảnh hởng trực tiếp hoặc giántiếp lên sự tồn tại, phát triển của thủy sinh vật nói chung và vi tảo nói riêng

ánh sáng ảnh hởng đến sự phân bố theo chiều sâu của tảo, trong đố tảo lam vàtảo lục chiếm u thế ở tầng nớc mặt, tầng giữa là tảo nâu, sâu hơn là tảo silic[10]

ánh sáng chính là nguồn năng lợng khởi đầu cho toàn bộ sự sống trênTrái Đất Nguồn sáng cho thủy vực bao gồm từ mặt trời, mặt trăng và do một

số sinh vật phát ra ánh sáng ảnh hởng đến sự phân bố của tảo theo độ sâu.Giới hạn độ sâu của vi tảo biển là 40 -70 m, tuy nhiên có nơi xuống tới 100 –120m do nớc ở đó rất trong Tầng mặt từ 0 - 20m tảo Lục phát triển mạnh;tầng 20 – 30m là sự có mặt của tảo Nâu; tầng 30 – 40m là sự phát triển uthế của tảo Đỏ ở các hồ vi tảo thờng xuống sâu tới 10 – 15m Đối với hồ có

độ trong thấp, thực vật nổi gặp chủ yếu từ 0 – 3m Trong nhóm thực vật nổi,tảo Lục và tảo Lam có nhu cầu về ánh sáng lớn nhất, vì thế chúng tập trung ở

tầng nớc mặt Phần lớn tảo silic sống ở tầng nớc sâu hơn, 2 – 3m ở hồ nhỏ,

10 - 15m ở biển [11]

Nhiệt độ cũng là một yếu tố sinh thái không kém phần quan trọng so với

ánh sáng Nó chi phối sự phân bố địa lí và sự biến động số lợng cũng nh thànhphần loài vi tảo trong thủy vực theo từng thời gian khác nhau Vào mùa đông,

ở những nơi có xuất hiện băng tuyết thì nhiệt độ xuống rất thấp, các loài thựcvật nổi hầu nh vắng mặt, có chăng chỉ là một số loài thuộc ngành tảo Lục (ví

dụ: Chlamydomonas nival is), số còn lại rất ít thì thuộc ngành tảo khác Vàomùa xuân, khi mà nhiệt độ từ 10 – 15o C thì tảo Silic, tảo Lục và tảo Lam pháttriển Đặc biệt tảo Silic sẽ u thế nhất ở nhiệt độ 10 – 12 o C Khi nhiệt độ trên

15o C thì tảo Lục và tảo Lam chiếm ứu thế và chúng thờng xuyên gây hiện tợng

nở hoa nớc [14]

Sự thích nghi với những biến đổi pH trong nớc cũng là một trong nhữngyếu tố để thích nghi của vi tảo Hầu hết các hồ có pH từ 6 – 9, pH = 7 làtrung tính Một số hồ có pH > 10 (kiềm mạnh), hoặc pH = 2 (axit mạnh) Nớcbiển có pH từ 7.4 – 8.4 (kiềm) Trong các thủy vực, ban đêm sự hô hấp củasinh vật sinh ra nhiều CO2 là nớc trở nên axit (pH thấp), ban ngày ngợc lại, sựquang tổng hợp CO2 là mất tính axit ấy đi (pH tăng lên) Chỉ có các loài chịu

đựng nổi sự biến thiên này mới tồn tại đợc Ngời ta thấy tảo Đỏ bị loại trớc rồi

đến tảo lục, cuối cùng chỉ còn sót lại tảo lam [11]

Hàm lợng muối dinh dỡng thay đổi tùy theo các loại hình thủy vực Thựcvật nổi cần P với 1 lợng rất ít trong tổ hợp với C, N và Si và chúng chỉ sử dụngdạng photphat vô cơ hòa tan (PO43- ) Muối photpho có vai trò quan trọng trong

sự tạo thành các sản phẩm sinh dục Theo Guxeva (1952) thì nhu cầu về đạmkhông giống nhau ở các ngành tảo nh: tảo lục có nhu cầu N lớn nhất, tiếp theo

là tảo lam, sau cùng là tảo silic Khi muối đạm tồn tại với số lợng lớn thì gây

ức chế cho sự phát triển của vi tảo Khi môi trờng có hàm lợng chất dinh dỡng

nh nitơ, photpho cao, pH môi trờng thấp (do nồng độ CO2 thấp), nhiệt độ và ờng độ chiếu sáng cao, nớc thiếu sự lu thông … Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong sẽ là những yếu tố có thể ảnhhởng đến sự nở hoa của tảo Cũng chính vì vậy, sự nở hoa của tảo thờng hayxảy ra vào thời gian từ tháng 3 đến tháng 9 trong năm khi mà vực nớc ít bị xáotrộn và có nhiệt đọ thích hợp nhất Theo Sawyer (1947) nồng độ photpho trên0,015mg/l và nồng độ nitơ trên 0,3 mg/l là đủ để gây hiện tợng nở hoa nớc củatảo [11]

c-CHƯƠNG 2 ĐốI TƯợNG Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU

2 1 Đối tợng nghiên cứu

Đối tợng nghiên cứu của đề tài là thành phần loài vi tảo thuộc ngành tảolục (Chlorophyta) và nớc hồ Goong

2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu

2.2.1.1 Giới thiệu sơ lợc về địa điểm nghiên cứu:

- Hồ Goong trớc đây có tên là hồ Gon với diện tích khoảng 300

m2 Những năm đầu thế kỉ XX thực dân Pháp chiếm đã sử dụng hồ Gon để lấy

đất xây dựng một số cơ sở Vì vậy diện tích hồ đợc mở rộng Để việc vậnchuyển đất đợc thuận tiện, chúng đã đặt 2 đờng goòng (một đờng lên, một đ-ờng xuống) Từ đó hồ có tên là hồ Goong

Năm 1965 – 1973, bộ đội pháo binh đã sử dụng đất ở đây để dắp trận

địa pháo, vì vậy diện tích hồ đợc mở rộng thêm Đến năm 1973 thành phốVinh đợc quỹ Cộng hòa dân chủ Đức đầu t xây dựng, trong đó hồ Goong dợcban chỉ đạo thành phố Vinh đa vào quy hoạch trong tổng thể Công viên hồGoong với ý tởng biến nó trở thành lá phổi của thành phố để điều hòa tiểu khíhậu vùng này Khi nhà máy nớc Vinh cha có bể chứa thì hồ Goong chính là bểchứa nớc Trong suốt quá trình đó nớc hồ Goong rất sạch Nhng sau đó, do vệsinh nớc không đủ tiêu chuẩn quy định nên hồ Goong không phải là bể chứanớc nữa (1998) Đầu năm 2008, hồ Goong mới đợc nạo vét, kè bờ, tôn tạo đểphục vụ cho mục đích vui chơi, giải trí nh: câu cá, bơi thuyền vịt … Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong

- Đặc điểm địa hình:

Phía Tây hồ Goong giáp với đại lộ trung tâm, phía Bắc giáp với khu Tỉnh

ủy, phía Nam giáp với đờng Đinh Công Tráng, phía Đông giáp với khu du lịchCông đoàn Diện tích bề mặt hồ khoảng 5,64 ha Chiều rộng nơi nhỏ nhất là150m, nơi dài nhất là 180m Chiều dài nơi nhỏ nhất là 320m, nơi lớn nhất là370m Độ sâu lòng hồ từ 1,5m – 2,2m, trung bình là 2m

Hàng ngày, nớc lu thông vào hồ Goong từ 5 nguồn chính:

- Mơng thoát nớc đờng phố (chủ yếu là hệ thống thoát nớc khi ma)

- Cống thải của khách sạn hồ Goong (nhà nghỉ Công Đoàn)

- Cơ quan trung tâm

- Nớc thải của nhà máy bia Vinh

- Nớc thải của dân c khối 4 - phờng Trờng Thi – thành phố Vinh.

Ngời dân ở đây cha ý thức đợc việc bảo vệ môi trờng nên đã biến hồGoong thành nơi xả rác và nớc thải, đôi khi có cả súc vật chết Hơn nữa cácquán nớc mép đờng, đặc biệt là quán bia ở nhà nổi hồ Goong cũng hàng ngàythải vào đây nhiều thứ rác

2.2.1.2 Sơ đồ các điểm thu mẫu

Để đảm bảo tính tổng quát cho toàn hồ, chúng tôi chia hồ làm 3 mặt cắtvới 9 điểm thu mẫu nh sau:

Mặt cắt 1: Gồm:

Điểm I: Góc giữa 2 bờ Tây - Bắc;

Điểm II: Giữa bờ phía Bắc;

Điểm III: Góc giữa 2 bờ phía Đông – Bắc;

Điểm VII: Góc giữa bờ phía Tây – Nam;

Điểm VIII: Giữa bờ phía Nam;

Điểm IX: Góc giữa bờ phía Đông – Nam;

Hình 2.1.1: Sơ đồ Hồ Goong và các điểm thu mẫu

2.2.2 Thời gian thu mẫu:

Mẫu tảo đợc thu cùng điểm với mẫu nớc Dùng lới vớt thực vật nổi N0 75vớt qua vớt lại trên tầng nớc mặt 50 lần theo hình số 8 Sau đó, cố đinh bằngdung dịch formol 4%.

2.3.2 Phơng pháp phân tích mẫu:

2.3.2.1 Phơng pháp phân tích thuỷ lí, thuỷ hoá của nớc:

 Đo nhiệt độ, pH bằng máy đo pH; độ trong bằng đĩa secchi tại hiện ờng

tr- Các mẫu nớc thu về đợc bảo quản trong tủ lạnh và phân tích trong vòng

24 giờ tại phòng thí nghiệm

 Xác định hàm lợng oxi hoà tan (DO) theo phơng pháp Winkler

 Xác định nhu cầu oxi hóa hóa học (COD) bằng phơng phápPemanganat

 Xác định hàm lợng NH4+ bằng phơng pháp so màu với thuốc thửNessler ở bớc sóng = 440nm

 Xác định hàm lợng PO43- bằng phơng pháp so màu với amonmolipdat ởbớc sóng = 630nm

 Xác định hàm lợng Fe tổng số bằng phơng pháp so màu vớiKalisunfocyanua ở bớc sóng = 410nm

Số liệu thu đợc xử lí bằng thống kê toán học

Mẫu tảo đợc quan sát dới kính hiển vi quang học có độ phóng đại 400 –

600 lần, đo kích thớc, vẽ hình, chụp ảnh hiển vi

Sử dụng tài liệu để định loại các loài tảo thuộc ngành tảo lục(Chlorophyta):

1 Dơng Đức Tiến, Võ Hành (1997) Tảo nớc ngọt Việt Nam, phân loại

bộ tảo lục (Chlorococcales) NXB nông nghiệp Hà Nội.

2 Võ Hành (2007) Tảo học (Phân loại và sinh thái), Trờng Đại học

Vinh

3 Korsicov (1953) Phân loại tảo nớc ngọt, Ngành tảo lục, Bộ tảo lục

(Protococcales), Tập5 NXB Khoa học Kiev (Tiếng Nga).

Hệ thống danh mục tảo sau khi đã định loại đợc sắp xếp theo Vanden –Hoek và cộng sự (1985)

CHƯƠNG 3 KếT QUả NGHIÊN CứU Và THảO LUậN

3.1 Kết quả phân tích về một số chỉ tiêu về chất lợng nớc hồ Goong

3.1.1 Một số chỉ tiêu thủy lí

3.1.1.1 Nhiệt độ

Yếu tố nhiệt độ chi phối sự phân bố địa lý, biến động số lợng cũng nhthành phần loài vi tảo theo mùa trong năm Mỗi loài khác nhau có khoảngnhiệt độ tối u khác nhau

Qua kết quả nghiên cứu cho thấy:

- Nhiệt độ nớc trong hồ biến động phụ thuộc vào nhiệt độ của không khí.Thông thờng nhiệt độ nớc (nhất là nớc tầng mặt) có trị số gần bằng nhiệt độkhông khí Cụ thể:

Nhng tùy từng địa điểm mà có sự chênh lệch khác nhau ở đợt 1, nhiệt

độ không khí dao động từ 30,6 – 35,80 C, còn nhiệt độ nớc dao động từ 29,6– 30,00 C; ở đợt 2, nhiệt độ không khí dao động từ 23,3 – 30,3 C, còn nhiệt0

độ nớc dao động từ 23,2 – 25,30 C; ở đợt 3, nhiệt độ không khí dao động từ21,5 – 24,20 C, còn nhiệt độ nớc dao động từ 20,4 – 22.20 C;

- Nhiệt độ nớc trong cùng một đợt thu mẫu tơng đối ổn định trong cùngmột mặt cắt và chênh lệch giữa các mặt cắt khác nhau Ví dụ: Trong đợt thumẫu 2, nhiệt độ nớc của mặt cắt 1 dao động từ 23,2 – 23,40 C; ở mặt cắt 2nhiệt độ nớc dao động 23,7 – 25,10 C; ở mặt cắt 3 nhiệt độ nớc dao động từ25,0 – 25,30 C Có sự chênh lệch trên là do điều kiện địa hình khác nhau củacác mặt cắt trong hồ và sự chênh lệch về thời gian thu mẫu tại mỗi mặt cắt

- Nhiệt độ thủy vực có xu hớng giảm dần qua các đợt nghiên cứu do thời

điểm nghiên cứu diễn ra từ giữa mùa thu đến cuối mùa đông (từ tháng 10 đếntháng 1) Nhiệt độ trung bình nớc đợt 1 là 29.770 C, trung bình đợt 2 là24.300 C, trung bình đợt 3 là 21.660 C

Bảng 3.1.1: Nhiệt độ nớc qua các đợt nghiên cứu( C).0

Nhìn chung, khoảng dao động của nhiệt độ từ 20,4 – 30 C khá thuận0

lợi cho sự sinh trởng và phát triển của tảo trong đó có tảo lục

3.1 1 2 Độ trong

Khi áng sáng mặt trời chiếu xuống mặt nớc, chúng sẽ bị ngăn cản bởicác chất cặn lơ lửng trong nớc hay sự có mặt của các thủy sinh vật, chúng đợcgọi chung là độ trong của nớc Độ trong có ảnh hởng rất lớn đến lợng ánhsáng mặt trời cung cấp cho quá trình quang hợp của vi tảo sống trong nớc, do

đó nó quyết định năng suất sơ cấp của thủy vực

Qua kết quả nghiên cứu cho thấy:

Nhìn chung, độ trong của hồ tơng đối thấp và có xu hớng giảm ở 2 đợtthu mẫu sau Độ trong của đợt 1 cao nhất (trung bình: 19,29 cm); ở đợt 2 và

đợt 3 độ trong thấp: độ trong thấp nhất ở đợt 2 (trung bình 9,44 cm); còn ở đợt

3 độ trong trung bình 9.89 cm (bảng 3.1.2 và biểu đồ 3.1.2) Sự sai khác về độtrong giữa các đợt thu mẫu chủ yếu do mật độ cá thể các loài thực vật phù du

thu, qua mùa ma lũ tảo bị nớc cuốn đi theo dòng chảy ra mơng nớc ở phờngHng Hòa (thành phố Vinh – Nghệ An) nên mật độ cá thể của các loài tảothấp Sang đợt 2 và đợt 3, mật độ cá thể của các loài tảo tăng lên nhanh do nớc

hồ ổn định vì vậy đã làm giảm độ trong của nớc ở đợt 2, các yếu tố ánh sáng,nhiệt độ … Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong thích hợp hơn cho sự phát triển của tảo so với đợt 3 nên mật độ tảocao hơn Vì vậy, độ trong ở đợt 2 thấp nhất Nh vậy, sự suy giảm độ trong ở

đây có ý nghĩa tăng năng suất sinh học sơ cấp của thủy vực

Bảng 3.1.2 : Độ trong của nớc qua các đợt nghiên cứu (cm).

Biểu đồ 3.1.2: Biến động độ trong của

n ớc qua các đợt nghiên cứu

0 5 10 15 20 25

số 3 do tại đây nhận một lợng lớn nớc thải sinh hoạt từ khu vực dân c xungquanh, khách sạn Công đoàn và các quán ven hồ

3.1.2 Một số chỉ tiêu thủy h ó a:

3.1.2.1 Độ pH:

Trong môi trờng nớc, pH đóng vai trò rất quan trọng, nó góp phần quyết

định sự phân bố của các loài thủy sinh vật và khả năng hấp thụ dinh dỡng củachúng Do đó, pH là yếu tố ảnh hởng tới sinh trởng và phát triển của sinh vật.Ngoài ra, độ pH còn thể hiện chiều hớng của các quá trình sinh học và hóahọc xảy ra trong thủy vực

Bảng3.1.3: pH của nớc qua các đợt nghiên cứu.

I II III IV V VI VII VIII IX

đợt 2: pH trung bình 7,2; đợt 3: pH trung bình 7,015) chủ yếu do sự phát triển

và mật độ tảo trong hồ quyết định ở đợt 2 tảo phát triển mạnh nhất, sự quanghợp của tảo làm kiềm hóa môi trờng nên mật độ pH cao nhất Đợt 3, tảo kémphát triển hơn đợt 2 do đợt thu mẫu đợc tiến hành vào cuối mùa đông nhiệt độthấp, ánh sáng yếu, lợng ma ít không thuận lợi cho sự phát triển của tảo dẫn

đến cờng độ quang hợp giảm, mặt khác lợng nớc thải vào hồ lại gia tăng làmcho các quá trình phân giải chất hữu cơ gia tăng nên độ pH giảm

Độ pH tại các điểm nghiên cứu trong cùng một đợt thu mẫu tơng đối ổn

định Độ pH trong đợt 1 dao động từ 7,17 – 7,19; đợt 2 pH dao động từ 7,19– 7,22; còn đợt 3 pH dao động từ 7,01 – 7,04

Nhìn chung, pH của nớc hồ vẫn nằm trong giới hạn A cho phép củaQCVN 08: 2008 dùng cho nớc mặt và phù hợp cho sự phát triển của thủy sinhvật nói chung và tảo nói riêng

3.1.2.2 Oxy hòa tan (Dissolved Oxygen – DO).

Oxy hòa tan là chỉ tiêu rất quan trọng dùng để đánh giá chất lợng nớccủa thủy vực Lợng oxy hòa tan càng thấp chứng tỏ sự ô nhiễm hữu cơ ở thủyvực càng cao do quá trình oxi hóa các hợp chất hữu cơ đã làm cạn kiệt oxi hòatan trong nớc vì vậy sẽ ảnh hởng xấu đến sự tồn tại và phát triển của các thủysinh vật Chỉ tiêu này phụ thuộc vào các yếu tố: nhiệt độ, ánh sáng, hàm l ợngchất hòa tan, áp suất bề mặt gió, mặt thoáng cũng nh thủy sinh vật sống trong

Biểu đồ 3.1.4: Biến động hàm l ợng oxy

hoà tan qua các đợt nghiên cứu

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

I II III IV V VI VII VIII IX

Qua cả 3 đợt thu mẫu, mặt cắt 2 có hàm lợng DO cao nhất (trung bình cả

3 đợt là 7,44 mgO2/l) Có thể lý giải điều này là do mặt cắt này ít nhận nớcthải từ xung quanh hơn và đợc chiếu sáng nhiều hơn (do đặc điểm địa hìnhnên mặt cắt 1 và 3 có nhiều cây) nên tảo phát triển mạnh hơn so với 2 mặt cắtcòn lại Do đó, quá trình quang hợp diễn ra mạnh mẽ hơn nên hàm lợng oxyhòa tan cao Tại mặt cắt 1 & 3 do nhận các nguồn nớc thải tập trung đổ vàonên hàm lợng chất hữu cơ trong nớc lớn làm tiêu hao lợng oxy nhất định đểoxy hóa vì vậy hàm lợng DO thấp

Hàm lợng DO có sự thay đổi qua 3 đợt thu mẫu nhng không đáng kể.Hàm lợng oxy hòa tan cao nhất ở đợt 1 (trung bình 7,05mgO2/l) do hàm lợngchất hữu cơ trong nớc thấp, sau đó giảm xuống ở đợt 2 và đợt 3 (biểu đồ3.1.4) So với đợt thu mẫu 1 và 2, hàm lợng oxy hòa tan giữa các điểm ở đợt 3

có sự dao động mạnh hơn Nhìn chung, hàm lợng oxy hòa tan vẫn nằm tronggiới hạn A2 cho phép của QCVN 08: 2008

3.1.2.3 Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand – COD).

Nhu cầu oxy hóa học là lợng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các hợpchất hữu cơ trong nớc thành CO2 và H2O bằng chất oxy hóa mạnh có trongmột thể tích nớc mẫu

Bảng 3.1.5: Nhu cầu oxy hóa học qua các đợt nghiên cứu (mgO2 /l).Thời gian Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3

có ma to, nớc ma theo hệ thống cống vào hồ đã pha loãng hàm lợng chất hữucơ trong hồ Sau đó, giá trị COD tăng dần ở tất cả các vị trí trong 2 đợt thumẫu sau và cao nhất ở đợt 3 (trung bình 13,16 mgO2/l) Điều này có thể đợcgiải thích là do ở đợt 2 và đợt 3 lợng ma ít, lợng nớc thải gia tăng nên hàm l-ợng chất hữu cơ trong hồ tăng dần qua các đợt thu mẫu Mặt khác, ở đợt thu

mẫu 2 tảo phát triển mạnh hơn đợt 3 nên lợng chất hữu cơ bị phân hủy nhờhoạt động của vi sinh vật nhiều hơn Vì vậy, giá trị COD ở đợt 2 thấp hơn đợt3.

Cũng giống nh hàm lợng oxy hòa tan, giá trị COD khá ổn định trongcùng một mặt cắt trong mỗi đợt thu mẫu nhng ngợc lại với sự biến động DO

đó là giá trị COD luôn thấp nhất tại mặt cắt số 2 và cao nhất tại mặt cắt số 3

Đặc biệt, qua biểu đồ trên ta thấy ở đợt 1, chỉ số COD có sự khác biệt rất lớngiữa các điểm thu mẫu Điều này hoàn toàn phù hợp với sự phân bố của cáccống nớc thải ở hồ Goong và điều kiện khí hậu khác nhau giữa các đợt thumẫu

3.1.2.4 Hàm lợng NH 4 + - N.

Trong thủy vực, NH4+ cùng với photphat có trong nớc là những yếu tố rấtcần thiết cho quá trình phát triển của vi tảo cũng nh các sinh vật khác trongthủy vực Đồng thời đây cũng là nhân tố gây hiện tợng nở hoa nớc nếu nh hàmlợng quá cao

ở hồ Goong hàm lợng NH4+ dao động từ 0.011 – 0.038 mg/l, nằm tronggiới hạn B1 (QCVN 08: 2008) và đợc thể hiện qua bảng 3.1.6

Bảng 3.1.6: Hàm lợng amoni qua các đợt nghiên cứu (mg/l).

Biểu đồ 3.1.6: Biến động hàm l ợng

amoni qua các đợt nghiên cứu

0 0.005

0.01 0.015

0.02 0.025

0.03 0.035

Qua biểu đồ trên ta thấy hàm lợng NH4+ có xu hớng tăng lên ở đợt 2

nh-ng đến đợt 3 lại giảm dần ở tất cả các điểm Tại các vị trí thuộc mặt cắt 2 hàmlợng NH4 vẫn thấp và cao nhất tại các vị trí thuộc mặt cắt 3 Sự khác nhau về+hàm lợng NH4+ tại các vị trí trong hồ có thể đợc giải thích do nguồn nớc thải,khả năng và mức độ sử dụng NH4+ của vi tảo nói riêng và vi sinh vật nóichung khác nhau Đặc biệt, ở trong đợt 3, hàm lợng NH4+ chênh lệch rất lớngiữa các vị trí khác nhau do tính chất chung của thủy vực nớc tĩnh và chịu sựchi phối của điều kiện thời tiết

3.1.2.5 Hàm lợng muối photphat PO 4 - P

3-Nhu cầu P của thực vật nổi là rất ít, chủ yếu ở dạng PO43- Trong tựnhiên thì PO43- - P < 0.01mg/l, ở khoảng 0.015mg/l đủ gây hiện tợng “Một số dẫn liệu vềnớc nởhoa”., nếu đạt tới hàm lợng 0.02mg/l sẽ gây d thừa pH trong nớc Thông thờng

sự tồn tại của photphat trong nớc ít gây độc với ngời và động vật nhng nếu quálớn sẽ hạn chế sự sinh trởng của tảo

ở đợt 1, hàm lợng PO43- dao động từ 0.012 – 0.023 mg/l, trung bình là0,017mg/l ở đợt 2, hàm lợng PO43- dao động từ 0.016 – 0.025 mg/l, trung bình

là 0.02 mg/l; ở đợt 3 là 0.017 – 0.028 mg/l, trung bình là 0.023mg/l (bảng

Bảng 3.1.7: Hàm lợng muối photphat PO 4 3- - P qua các đợt nghiên cứu (mg/l)

IV 0.014 0.016 0.018

VI 0.013 0.018 0.022VII 0.017 0.019 0.026VIII 0.023 0.022 0.028

Nh vậy hàm lợng PO43- - P có xu hớng ổn định qua các đợt thu mẫu song

có sự chênh lệch giữa các điểm trong cùng một đợt và ở cùng một điểm giữacác đợt Sự sai khác này cũng do nguồn nớc nhận và thủy sinh vật trong hồ chiphối

3.1.2.6 Hàm lợng sắt tổng số (Fe ts ).

Sắt có trong nớc có thể tồn tại ở dạng tự do hoặc dạng muối sắt, hàm ợng Fe tự do trong thủy vực phụ thuộc vào pH của nớc; khi pH ở trong nớc

l-thấp thì khả năng hòa tan của Fe cao và ngợc lại khi pH ở trong nớc cao thìkhả năng hòa tan của Fe thấp.

Kết quả nghiên cứu về hàm lợng Fets đợc thể hiện qua bảng 3.1.8 và biểu

I II III IV V VI VII VIII IX

trí VI, VII ở đợt 3 nhng nhìn chung hàm lợng Fetstrong hồ vẫn đạt chất lợng

n-ớc mặt theo QCVN 08: 2008 Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy sự biến đổicủa Fets ở các điểm nghiên cứu tại các đợt thu mẫu không hoàn toàn tuân theoquy luật trên (biểu đồ 3.1.8) do ngoài sự chi phối của các quy luật tự nhiên thìnớc hồ Goong còn chịu sự chi phối rất lớn của con ngời

3.1.3 Nhận định chung về chất lợng nớc hồ Goong.

Phân tích các chỉ tiêu thủy lí, thủy hóa cho thấy chất lợng nớc hồ Goong– thành phố Vinh tại thời điểm nghiên cứu qua 3 đợt thu mẫu đều tốt; cácthông số thủy hóa không sai khác đáng kể và đều đạt đợc chất lợng nớc mặt(theo QCVN 08: 2008) : DO cao, COD thấp, hàm lợng các muối dinh dỡngthấp … Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong ; các thông số thuỷ lý có sự sai khác đáng kể: nhiệt độ đợt 1 cao, đợt 2

và đợt 3 thấp;còn độ trong ở 2 đợt sau thấp hơn so với đợt 1 chủ yếu là do mật

độ các loài tảo trong hồ chi phối Sự giảm độ trong ở đây có ý nghĩa tăng năngsuất sinh học sơ cấp của hồ

Qua kết quả phân tích các chỉ tiêu thủy lí, thủy hóa chúng tôi nhận thấymức độ nhiễm bẩn của nớc hồ tăng dần về phía 2 bờ Đông và Tây, thể hiệnqua sự tăng lên của các chỉ số COD, NH4+ , Fets … Mặt khác, tảo còn tham gia tích cực trong và sự giảm hàm lợng oxyhòa tan

3.2 Thành phần loài vi tảo thuộc ngành tảo lục (Chlorophyta) ở hồ Goong.

3.2.1 Danh mục các loài.

Trên cơ sở phân tích mẫu định tính qua 3 đợt thu mẫu, chúng tôi đã xác

định đợc 76 taxon bậc loài và dới loài thuộc 12 họ, 2 bộ của ngành tảo lục(Chlorophyta), đợc thể hiện ở bảng 3.2.1: