Bài viết Đánh giá chất lượng môi trường nước và tương quan giữa các thông số thủy lý hóa với chỉ số palmer của thực vật nổi tại sông Lam, tỉnh Nghệ An tập trung đánh giá chất lượng môi trường nước thông qua các thông số thủy lý hóa và tìm hiểu mối tương quan giữa thông số thủy lý hóa với thành phần thực vật nổi thông qua chỉ số Palmer tại các khu vực nghiên cứu trong mùa mưa và mùa khô năm 2020.
BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM - HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ DOI: 10.15625/vap.2022.0016 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀ TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC THÔNG SỐ THỦY LÝ HÓA VỚI CHỈ SỐ PALMER CỦA THỰC VẬT NỔI TẠI SÔNG LAM, TỈNH NGHỆ AN Bùi Thị Hoa1,*, Nguyễn Thùy Liên1, Lê Thu Hà1, Nguyễn Thành Nam1, Vũ Thị Thu Hiền1 Tóm tắt Sơng Lam hệ thống sông lớn Việt Nam Hạ nguồn Sông Lam phải chịu tác động mạnh hoạt động sản xuất, sinh hoạt q trình cơng nghiệp hóa - đại hóa tồn khu vực tỉnh Nghệ An nói chung thành phố Vinh nói riêng Đồng thời, gia tăng dân số khu vực ảnh hưởng tới chất lượng nước sông Việc khảo sát, đánh giá chất lượng môi trường nước Sông Lam đa dạng thực vật lưu vực: thượng lưu, trung lưu, hạ lưu sơng Lam có ý nghĩa quan trọng nhằm đánh giá trạng môi trường nước, mối quan hệ chất lượng nước phân bố thực vật góp phần bổ sung sở liệu chất lượng môi trường nước đa dạng thực vật thủy vực Kết khảo sát hai mùa (6/2020 mùa mưa; 12/2020 mùa khô) cho thấy giá trị pH, PO43-, NO3-, BOD5 mức không ô nhiễm, phù hợp với tiêu chuẩn A1 QCVN 08-MT:2015/BTNMT phù hợp cho mục đích ni trồng thủy sản, bảo tồn đời sống thủy sinh DO dao động từ mức A1 đến B1 QCVN 08MT:2015/BTNMT Đã xác định 11 chi tảo tổng số 20 chi thị cho số Palmer Chỉ số Palmer cho thấy chất lượng nước Sông Lam không bị nhiễm hữu Có tương quan tuyến tính số Palmer với nồng độ Chlorophyl a (trong đợt thu mẫu vào mùa mưa) khơng có tương quan vào mùa khô Chưa xác định tương quan tuyến tính số Palmer thơng số thủy lý hóa mơi trường nước Từ khóa: Chất lượng mơi trường nước, số Palmer, Sơng Lam, thơng số thủy lý hóa ĐẶT VẤN ĐỀ Sông Lam (tên gọi khác: Ngàn Cả, Sông Cả, Nậm Khan, Thanh Long Giang) hai sông lớn Bắc Trung Bộ Việt Nam, có giá trị lớn đa dạng sinh học, sinh vật tài nguyên Tuy nhiên, phát triển kinh tế-xã hội khu vực ven sơng, kèm theo thay đổi chất lượng môi trường Nghiên cứu tập trung đánh giá chất lượng môi trường nước thông qua thơng số thủy lý hóa tìm hiểu mối tương quan thơng số thủy lý hóa với thành phần thực vật thông qua số Palmer khu vực nghiên cứu mùa mưa mùa khô năm 2020 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG HN *Email: buithihoa@hus.edu.vn PHẦN NGHIÊN CỨU CƠ BẢN TRONG SINH HỌC 149 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Địa điểm, đối tượng nghiên cứu Địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu thực khu vực Sơng Lam: vùng thượng lưu đoạn chảy qua huyện Tương Dương; vùng trung lưu: đoạn chảy qua huyện Anh Sơn, huyện Đô Lương, huyện Thanh Chương vùng hạ lưu: đoạn chảy qua huyện Hưng Nguyên, huyện Nghi Xuân, thành phố Vinh, thị xã Cửa Lị Số vị trí lấy mẫu: vị trí: vị trí vùng thượng lưu, vị trí trung lưu vị trí vùng hạ lưu sơng theo sơ đồ lấy mẫu (Hình 1, Bảng 1) Bảng Tọa độ điểm thu mẫu Lưu vực Thượng lưu Trung lưu Hình Vị trí thu mẫu Hạ lưu Điểm Vĩ độ Kinh độ SL1 19°16'54.42" 104°26'24.82" SL2 19°14'0.30" 104°32'4.99" SL3 19° 9'45.16" 104°40'49.84" SL4 18°56'3.98" 105°10'47.33" SL5 18°53'24.53" 105°16'1.53" SL6 18°48'10.84" 105°17'32.90" SL7 18°35'50.37" 105°41'16.20" SL8 18°40'7.19" 105°45'10.77" SL9 18°45'51.57" 105°45'34.03" Đối tượng nghiên cứu - Các thơng số thủy lý hóa nước bao gồm: pH, nhiệt độ, độ muối, độ dẫn điện, DO, BOD5, PO43-, NO3- , Chlorophyll a - Chỉ số tương quan đa dạng sinh học tảo thông số thủy lý hóa mơi trường nước Thời gian khảo sát Đợt - mùa mưa: từ ngày 19/06/2020 đến ngày 25/06/2020 Đợt - mùa khô: từ ngày 11/12/2020 đến ngày 14/12/2020 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp khảo sát thực địa Các thông số: pH, nhiệt độ, độ muối, độ dẫn điện, nồng độ oxy hòa tan (DO) đo trường máy đo chất lượng môi trường nước đa tiêu TOA-W22A Nhật Bản Mẫu nước lấy trường theo TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-2:2006) [2], bảo quản theo TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003) [3] vận chuyển phòng BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 150 thí nghiệm nghiên cứu sinh thái học đa dạng sinh học ứng phó biến đổi khí hậu Việt Nam, trung tâm Khoa học Sự sống, Khoa Sinh học, ĐHKHTN, ĐHQGHN để xác định thông số: BOD5, PO43-, NO3-, Chlorophyll a Thực vật thu lưới vớt thực vật kích thước mắt lưới 20 µm, có hình chóp, phần đỉnh chóp có van khóa, đường kính miệng lưới 25 cm, chiều dài lưới 75 cm 2.2.2 Phương pháp phân tích mẫu phịng thí nghiệm BOD5 xác định theo TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815-2:2003) dùng cho mẫu khơng pha lỗng [4] PO43- xác định phương pháp trắc quang dùng amoni molipdat, theo TCVN 6202:2008 (ISO 6878: 2004) [5].NO3- xác định phương pháp trắc phổ dùng axit sunfosalixylic theo TCVN 6180:1996 (ISO 7890/3: 1988 [6] Chlorophyll a xác định theo TCVN 6662:2000 (ISO 10260: 1992) [7] Mẫu thực vật quan sát kính hiển vi quang học Primo Star, Hãng Carl Zeiss Đức với độ phóng đại 50 - 400 lần, Phịng thí nghiệm Tảo Nấm, khoa Sinh học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Việc định danh tên khoa học loài thực vật dựa tài liệu thường dùng định loại của: Dương Đức Tiến (1996) [8], Dương Đức Tiến, Võ Hành (1997) [9] Nguyễn Văn Tuyên (2002) [10] Danh pháp khoa học hiệu chỉnh theo Guiry, M.D & Guiry, G.M [11] 2.2.3 Phương pháp xác định nhiễm nước thơng qua có mặt thực vật theo Palmer Chỉ số ô nhiễm Palmer xây dựng dựa có mặt chi tảo môi trường nước bị ô nhiễm hữu cao Chỉ số ô nhiễm Palme điểm tính tốn cách tính tổng điểm chi lồi tảo có mặt điểm nghiên cứu Dựa việc phân tích thành phần loài tảo điểm khảo sát, nghiên cứu sử dụng số chi tảo Bảng 2.2 để xác định số Palmer Bảng Chỉ số ô nhiễm chi tảo (Palmer 1969) [12] Chi tảo Anacystis Ankistrodesmus Chlomydomonas Chlorella Closterium Cyclotella Euglena Số điểm 1 Chi tảo Micractinium Navicula Nitzschia Oscillatoria Pandorina Phrung bình độ muối khu vực thượng lưu trung lưu Nồng độ oxy hòa tan nước (DO): Nồng độ oxy hòa tan nước mùa dao động từ 2,23 đến 5,32 mg/l; DO khu vực thượng lưu lại có xu hướng thấp trung lưu hạ lưu thấp từ 1,6 đến 1,8 lần so với tiêu chuẩn B1 QCVN 08MT:2015/BTNMT, điểm lấy mẫu nằm phía đập thủy điện Chi Khê nên DO hòa tan nước thấp Nhìn chung, DO nước vào mùa mưa cao so với mùa khơ (Hình 2) mùa mưa tảo thực vật thủy sinh thuận lợi sinh trưởng phát triển mùa khơ Hình Nồng độ oxy hịa tan nước Sơng Lam điểm khảo sát Nhu cầu oxy sinh học (BOD5): BOD5 tồn khu vực sơng Lam dao động từ 0,5 đến 4,3 mg/l (Hình 2), thấp giá trị giới hạn QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột A1 A2 (4 mg/l mg/l) Trung bình BOD5 mùa mưa (1,52 mg/l) cao gấp khoảng lần so với trung bình mùa khơ (0,78 mg/l) Điểm SL3 SL5 có giá trị BOD5 chênh lệch mùa rõ rệt Tại điểm SL3, BOD5 mùa mưa 3,1 mg/l cao gấp 10 lần so với mùa khô (0,3 mg/l), điểm SL5 mùa mưa BOD5 có giá trị 4,2 mg/l sang mùa khơ giảm xuống cịn 0,5 mg/l (gấp khoảng lần) (Hình 3) Hình BOD5 nước Sơng Lam điểm khảo sát PHẦN NGHIÊN CỨU CƠ BẢN TRONG SINH HỌC 153 Nồng độ PO43-: mùa phân tích mức dao động từ 0,002 mg/l đến 0,066 mg/l, nằm giới hạn cho phép tiêu chuẩn A1 - QCVN 08-MT:2015/BTNMT (0,1mg/l) nằm giới hạn QCVN 10-MT: 2015/BTNMT (0,2 mg/l) phù hợp với chất lượng nước vùng nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh (Hình 4) Hình Nồng độ PO43- nước sông Lam điểm khảo sát Nồng độ NO3-: điểm khảo sát phân tích dao động từ 0,254 mg/l đến 1,894 mg/l thấp so với tiêu chuẩn A1- QCVN 08-MT:2015/BTNMT khoảng từ đến lần Nồng độ NO3- giảm dần từ điểm SL1 đến SL9 mùa mưa lại có xu hướng tăng nhẹ theo điểm từ SL1 đến SL9 (Hình 5) Hình Nồng độ NO3- nước Sơng Lam điểm khảo sát Nồng độ Chlorophyll a: điểm khu vực Sông Lam, kết nghiên cứu cho thấy nồng độ Chlorophyll a sông Lam vào mùa mưa cao gấp khoảng 21 lần so với mùa khô (Bảng 4) Xu phát triển mạnh tảo thực vật thủy sinh điểm SL4, SL5, SL6, SL7 Khu vực Sông Lam vào khoảng tháng (thời điểm lấy mẫu) thường xuyên có mưa lớn kèm bão nên có khả ảnh hưởng đến nồng độ chlorophyll a Vào mùa khô, nồng độ chlorophyll a thấp (Bảng 4) 3.2 Đánh giá khả thị môi trường nước thực vật số Palmer Nghiên cứu xác định 11 chi tảo tổng số 20 chi dùng đánh giá mức độ ô nhiễm hữu môi trường nước theo số Palmer Thơng qua tính điểm dựa vào có mặt chi tảo theo số Palmer cho thấy, khu vực Sông Lam với điểm khảo sát vào mùa mưa khô, số Palmer dao động từ đến 33 tương ứng với mức độ từ không ô nhiễm hữu đến ô nhiễm hữu cao (Bảng 5) BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 154 Bảng Các chi tảo xác định Sơng Lam tính điểm đánh giá số Palmer T T 10 11 Chi tảo Closterium Cyclotella Gomphonema Melosira Navicula Nitzschia Oscillatoria Pandorina Scenedesmus Ankistrodesm us Synedra Tổng điểm SL1 M SL2 K M SL3 K M SL4 K M SL5 K 1 3 1 3 SL7 M K M K 1 1 1 SL6 1 3 4 M K M SL9 K M K 1 3 SL8 1 3 1 5 2 3 1 2 4 Kết cho thấy, tất điểm nghiên cứu không bị ô nhiễm hai mùa Một số điểm SL5 SL có giá trị Palmer cao gần đến mức có nguy nhiễm hai điểm tương ứng với tiêu chuẩn B1 QCVN 08MT:2015/BTNMT xét thơng số thủy lý hóa Đánh giá tương quan số Palmer thông số thủy lý hóa cho thấy, có tương quan mức trung bình palmer với chlorophyll a mùa mưa có ý nghĩa thống kê với P0.05, đó, tương quan khơng có ý nghĩa thống kê, nên khơng coi có tương quan (Bảng 6) Bảng Tương quan tuyến tính thơng số thủy lý hóa nước với số Palmer Đợt nghiên cứu Đợt 1mùa mưa Mối tương quan Palmer - Nhiệt độ Palmer - pH Palmer - Độ dẫn Palmer - Độ muối Palmer - DO Palmer - BOD5 Phương trình Hệ số tương quan r Mức độ Trị số P (p) 0,30 Không tương quan 0,4 -0,5 Không tương quan 0,16 -0,3 Không tương quan 0,43 -0,28 Không tương quan 0,46 0,35 0,48 Không tương quan Không tương quan 0,35 0,18 PHẦN NGHIÊN CỨU CƠ BẢN TRONG SINH HỌC Palmer - PO43Palmer - NO3Palmer Chlorophyl a Đợt 2mùa khô Palmer - Nhiệt độ Palmer - pH Palmer - Độ dẫn Palmer - Độ muối Palmer - DO Palmer - BOD5 Palmer - PO43Palmer - NO3Palmer - Chll a 155 0,61 0,07 Y=4,26+ 2,54x 0,7 Không tương quan Không tương quan Tương quan tuyến tính tương đối chặt, tương quan có ý nghĩa thống kê 0,08 0,84 0,035 0,24 Không tương quan 0,52 0,32 Không tương quan 0,39 0,27 Không tương quan 0,48 0,28 Không tương quan 0,46 0,43 0,25 0,09 0,047 0,32 Không tương quan Không tương quan Không tương quan Không tương quan Không tương quan 0,24 0,51 0,81 0,90 0,399 KẾT LUẬN - Kết nghiên cứu cho thấy, giá trị pH, PO43-, NO3-, BOD5 nước Sông Lam mức không ô nhiễm, phù hợp với tiêu chuẩn A1 QCVN 08-MT:2015/BTNMT phù hợp cho mục đích ni trồng thủy sản, bảo tồn đời sống thủy sinh DO dao động từ mức A1 đến B1 QCVN 08-MT:2015/BTNMT - Xuất 11 chi thực vật tổng số 20 chi số Palmer Chỉ số Palmer cho thấy, điểm SL SL có nguy nhiễm hữu cao mùa, điểm lại chất lượng nước tốt - Đánh giá tương quan số Palmer với thông số thủy lý hóa cho thấy, có tương quan tuyến tính tương đối chặt nồng độ chlorophyll a với Palmer Chưa xác định tương quan tuyến tính có ý nghĩa thống kê thơng số thủy lý hóa khác với số sinh học tảo Palmer khu vực Sông Lam, Nghệ An Lời cảm ơn: Cảm ơn gói thầu: Điều tra khảo sát, đánh giá trạng nguồn lợi mơi trường sống lồi thuỷ sản; trạng kinh tếxã hội nghề cá nội đồng thuộc Dự án “Điều tra nguồn lợi thủy sản vùng nội đồng giai đo ạn 2018-2020” TÀI LIỆU THAM KHẢO Cổng Thông tin điện tử Nghệ An (nghean.gov.vn) Bộ Tài nguyên Môi trường, 2011 TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006), Chất lượng nước, lấy mẫu, phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu kỹ thuật lấy mẫu 156 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM Bộ Tài nguyên Môi trường, 2008 TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003), Chất lượng nước, lấy mẫu, phần 3: Hướng dẫn bảo quản xử lý mẫu Bộ Tài nguyên Môi trường, 2008 TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815-2:2003), Phần 2: phương pháp dùng cho mẫu khơng pha lỗng Bộ Tài nguyên Môi trường, 2008 TCVN 6202:2008 (ISO 6878:2004) chất lượng nước: Xác định phospho - Phương pháp đo phổ dùng amoni molipdat Bộ Tài nguyên môi trường, 1996 TCVN 6180:1996 (ISO 7890-3:1988 E) chất lượng nước - Xác định nitrat phương pháp trắc phổ dùng axit sunfosalixylic Bộ Tài nguyên môi trường, TCVN 6662:2000 (ISO 10260: 1992) chất lượng nước Đo thơng số sinh hố - Phương pháp đo phổ xác định nồng độ chlorophyll a Dương Đức Tiến, 1996 Phân loại Vi khuẩn lam Việt Nam, NXB Nông nghiệp Dương Đức Tiến, Võ Hành, 1997 Tảo nước Việt Nam - Phân loại Tảo lục (Chlorophyta), NXB Nông nghiệp Nguyễn Văn Tuyên, 2002 Đa dạng sinh học tảo thủy vực nội địa Việt Nam, NXB Nông nghiệp Guiry, M D & Guiry, G M., 2022 AlgaeBase World-wide electronic publication, National University of Ireland, Galway https://www.algaebase.org; searched on 25 tháng 6, 2022 Bellinger, E G & Sigee, D C., 2010 Freshwater Algae: Identification and Use as Bioindicators, Wiley-Blackwell, Chichester, West Sussex, UK Bộ Tài nguyên Môi trường, 2015 Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất lượng nước mặt (QCVN 08:2015/BTNMT) PHẦN NGHIÊN CỨU CƠ BẢN TRONG SINH HỌC 157 ASSESSMENT OF WATER QUALITY AND CORRELATION OF PALMER INDEX OF PHYTOPLANTON WITH PHYSIO-CHEMICAL PARAMETERS OF WATER IN LAM RIVER, NGHE AN PROVINCE Bui Thi Hoa1,*, Nguyen Thuy Lien1, Le Thu Ha1 Nguyen Thanh Nam1, Vu Thi Thu Hien1 Abstract Lam River is one of the major rivers of Viet Nam, originating from the Xiengkhuang Plateau, Laos, flowing through Nghe An province and emptying into the East Sea at Cua Hoi The lower Lam River is and will be strongly affected by the development of industrialization - modernization when Vinh city is in the process of developing into an economic and cultural center of the North Central region At the same time, the socio-economic development of the residential areas along the Lam River and the population growth in this area also affects the river water quality Therefore, it is very important to focus on research and assessment of the current status, forecasting trends of water quality environmental changes in order to monitor river changes as well as have a reasonable discharge plan With that goal, we conducted a survey and assessment of water quality and phytoplankton composition diversity in three basins: upper, middle and lower basins of the Lam River The results show that the water quality of Lam River 2020 through assessment of physico - chemical parameters: pH, PO43-, NO3-, BOD5, two surveys will be conducted at a non-polluted level, conforming to standard A1 - according to QCVN 08-MT:2015 and suitable for aquaculture areas, aquatic conservation DO ranges from A1 to B1 of QCVN 08MT:2015/BTNMT Identified 11 genera of algae out of a total of 20 indicators for Palmer index The Palmer index showed that the Lam River water quality was not organic pollution There is linear correlation between Palmer index and Chlorophyll a (in the rainy season) but no corelation in the dry season The linear correlation between Palmer index and water physio - chemical parameters has not been determined Keywords: Lam river, Palmer index, physico – chemical parameters, water quality University of Science, Vietnam National University, Hanoi *Email: buithihoa@hus.edu.vn ... 20 chi số Palmer Chỉ số Palmer cho thấy, điểm SL SL có nguy ô nhiễm hữu cao mùa, điểm lại chất lượng nước tốt - Đánh giá tương quan số Palmer với thơng số thủy lý hóa cho thấy, có tương quan tuyến... đó, tương quan khơng có ý nghĩa thống kê, nên khơng coi có tương quan (Bảng 6) Bảng Tương quan tuyến tính thơng số thủy lý hóa nước với số Palmer Đợt nghiên cứu Đợt 1mùa mưa Mối tương quan Palmer. .. số điểm SL5 SL có giá trị Palmer cao gần đến mức có nguy nhiễm hai điểm tương ứng với tiêu chuẩn B1 QCVN 08MT:2015/BTNMT xét thông số thủy lý hóa Đánh giá tương quan số Palmer thơng số thủy lý