Luận văn thạc sĩ sinh học đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt một số vùng đất ngập nước ở vườn quốc gia lò gò xa mát, tỉnh tây ninh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Bùi Thị Lan Anh ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT MỘT SỐ VÙNG ĐẤT NGẬP NƯỚC Ở VƯỜN QUỐC GIA LÒ GÒ - XA MÁT, TỈNH TÂY NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh - 2018 Luận văn thạc sỹ Sinh học BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Bùi Thị Lan Anh ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT MỘT SỐ VÙNG ĐẤT NGẬP NƯỚC Ở VƯỜN QUỐC GIA LÒ GÒ - XA MÁT, TỈNH TÂY NINH Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 8420120 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS PHẠM QUỲNH HƯƠNG TS NGUYỄN THỊ LAN THI Thành phố Hồ Chí Minh – 2018 Luận văn thạc sỹ Sinh học LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi, số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Các kết nghiên cứu tham khảo tác giả khác trích dẫn đầy đủ luận văn TP Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng năm 2018 Học viên thực luận văn Bùi Thị Lan Anh Luận văn thạc sỹ Sinh học LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng tri ân sâu sắc tới TS Phạm Quỳnh Hương – Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TP.Hồ Chí Minh, người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình trình thực đề tài để tơi đạt kết tốt Tiếp đến, xin gửi lời cảm ơn trân trọng tới TS Nguyễn Thị Lan Thi – Trường ĐH Khoa học Tự nhiên TP.Hồ Chí Minh nhiệt tình góp ý, bảo tơi suốt q trình thực luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn giảng viên lớp cao học Sinh thái học K27 Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh, đặc biệt TS Phạm Văn Ngọt PGS.TS Tống Xuân Tám, truyền thụ kiến thức bổ ích động viên tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành đề tài Và tơi xin cảm ơn thầy Lê Văn Bằng, chuyên viên phòng sau đại học trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh tận tình giúp tơi hồn thiện luận văn Tôi trân trọng giúp đỡ việc cộng tác nhiệt tình cán bộ, nhân viên phòng kỹ thuật, anh kiểm lâm Vườn quốc gia Lị Gị – Xa Mát nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt trình làm đề tài Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới người thân gia đình bạn bè ln giúp đỡ, ủng hộ, động viên, chia sẻ khó khăn - thuận lợi vật chất lẫn tinh thần suốt q trình học tập thời gian tơi thực luận văn TP Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng năm 2018 Học viên thực luận văn Bùi Thị Lan Anh Luận văn thạc sỹ Sinh học MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục hình MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1.Giới thiệu chung đất ngập nước 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Vai trò đất ngập nước 1.1.4 Các mối đe dọa đất ngập nước 1.2 Các yếu tố quy định chất lượng nước mặt 10 1.2.1 Nhiệt độ 10 1.2.2 pH 11 1.2.3 Độ dẫn điện (EC – Electrical Conductivity) tổng chất rắn hòa tan (TDS – Total Dissolved Solids) 11 1.2.4 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS – Total suspended solids) 12 1.2.5 Oxy hòa tan (DO – Dissolved Oxygen) 12 1.2.6 COD (Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học) 13 1.2.7 Các chất dinh dưỡng 13 1.2.8 Chlorophyl a 15 1.3 Chỉ số trạng thái dinh dưỡng thủy vực TSI (Trophic State Index) 16 1.4 Những cơng trình nghiên cứu đất ngập nước giới Việt Nam 17 1.5 Vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát 20 1.5.1 Giới thiệu chung 20 1.5.2 Các loại đất ngập nước vườn 21 1.5.3 Đặc điểm tự nhiên vườn quốc gia Là Gò Xa Mát 23 1.6 Lược sử nghiên cứu Vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát 26 Luận văn thạc sỹ Sinh học Chương PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 29 2.1.1 Thời gian nghiên cứu 29 2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 29 2.2 Phương pháp nghiên cứu 32 2.2.1 Phương pháp lấy mẫu nước 32 2.2.2 Phương pháp phân tích thơng số chất lượng nước 33 2.2.3 Phương pháp đánh giá chất lượng nước tình trạng dinh dưỡng vùng đất ngập nước 36 2.3 Phân tích số liệu 37 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 Kết 38 3.1.1 Đặc trưng lý hóa tính nước 38 3.1.2 Hiện trạng dinh dưỡng thủy vực 44 3.1.3 Sinh khối phiêu sinh thực vật thủy vực khảo sát 50 3.2 Thảo luận 52 3.2.1 Đánh giá chung chất lượng nước mặt hệ sinh thái đất ngập nước 52 3.2.2 Những vấn đề chất lượng nước bàu, ao trảng 55 3.2.3 Khả lọc suối Đa Ha ảnh hưởng từ hệ sinh thái đất ngập nước xung quanh 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC Luận văn thạc sỹ Sinh học DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ vị trí vườn quốc gia Lị Gị – Xa Mát tỉnh Tây Ninh 24 Hình 2.1 Vị trí điểm thu mẫu Vườn Quốc gia Lị Gị – Xa Mát 33 Hình 3.1 Biến thiên nhiệt độ theo thời gian 40 Hình 3.2 Biến thiên độ dẫn điện theo thời gian (a) vị trí suối Đa Ha (b) thủy vực nước đứng 41 Hình 3.3 Biến thiên pH theo thời gian (a) vị trí suối Đa Ha (b) thủy vực nước đứng 43 Hình 3.4 Biến thiên DO theo thời gian (a) vị trí suối Đa Ha (b) thủy vực nước đứng 44 Hình 3.5 Biến thiên hàm lượng TSS theo thời gian (a) vị trí suối Đa Ha (b) thủy vực nước đứng 45 Hình 3.6 Biến thiên hàm lượng TDS theo thời gian (a) vị trí suối Đa Ha (b) thủy vực nước đứng 47 Hình 3.7 Biến thiên hàm lượng COD theo thời gian (a) vị trí suối Đa Ha (b) thủy vực nước đứng 48 Hình 3.8 Biến thiên nồng độ Ptot theo thời gian (a) vị trí suối Đa Ha (b) thủy vực nước đứng 49 Hình 3.9 Biến thiên nồng độ NH4+ theo thời gian (a) vị trí suối Đa Ha (b) thủy vực nước đứng 51 Hình 3.10 Biến thiên nồng độ SRP theo thời gian (a) vị trí suối Đa Ha (b) thủy vực nước đứng 52 Hình 3.11 Biến thiên số TSI theo thời gian (a) vị trí suối Đa Ha (b) thủy vực nước đứng 54 Hình 3.12 Biến thiên nồng độ chlorophyll a theo thời gian (a) vị trí suối Đa Ha (b) thủy vực nước đứng 55 Hình 3.13 Tương quan nồng độ NH4+ COD toàn khu vực nghiên cứu 57 Luận văn thạc sỹ Sinh học Hình 3.14 Tương quan nồng độ NH4+ chlorophyll a toàn khu vực nghiên cứu 58 Hình 3.15 Tương quan hàm lượng TSS chlorophyll a toàn khu vực nghiên cứu 58 Hình 3.16 Tương quan hàm lượng COD Ptot toàn khu vực nghiên cứu 59 Hình 3.17 Tương quan hàm lượng COD nồng độ chlorophyll a toàn khu vực nghiên cứu 62 Luận văn thạc sỹ Sinh học MỞ ĐẦU LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đất ngập nước vùng chuyển tiếp hệ sinh thái cạn với sinh thái nước sâu Các hệ sinh thái đất ngập nước nơi chứa đựng nhiều nguồn tài nguyên thiết yếu cho hoạt động sống người, đồng thời thực nhiều chức quan trọng mặt sinh thái – môi trường Bên cạnh vai trò cung cấp nước ngọt, lương thực – thực phẩm cho đời sống người, đất ngập nước nguồn dược liệu vật liệu cho nhiều lãnh vực sản xuất khác nhau: nông nghiệp, công nghiệp, thủ công mỹ nghệ du lịch Các hệ sinh thái đất ngập nước có chức ổn định vi khí hậu, ổn định nguồn nước trì cân tuần hồn ngun tố hóa học, nơi ở, nơi kiếm ăn nhiều loài động vật quý thế, chúng quan trọng việc trì đa dạng sinh học Đất ngập nước thường nhạy cảm với hoạt động người tác động thiên nhiên [1] Mặc dù công nhận nắm giữ nhiều vai trò chức quan trọng, đất ngập nước thối hóa biến nhanh nhiều nơi giới, nước phát triển sức ép từ việc gia tăng dân số, khai thác tài nguyên, mở rộng diện tích đất đai cho việc định cư hoạt động sản xuất ô nhiễm môi trường Kết nguồn nước, an ninh lương thực hoạt động sinh hoạt, sản xuất người bị đe dọa Bên cạnh tác động nhân tạo, biến đổi khí hậu mối đe dọa nghiêm trọng sức khỏe hệ sinh thái đất ngập nước Nền nhiệt gia tăng với phân bố lượng mưa không làm tăng lũ lụt mùa mưa bốc mạnh mẽ mùa khô, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước chất lượng nước Các hệ sinh thái đất ngập nước Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát chịu ảnh hưởng tác động tiêu cực biến đổi khí hậu Đây khu vực có mức độ đa dạng sinh học cao với nhiều loài động thực vật quý [2], [3], [4] Các vùng đất ngập nước Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát nguồn cung cấp nhiều sản vật quan trọng cho người dân địa phương mật cật, thuốc, dầu chai, đưng nhiều loài thủy sản nước [5] Do nắm giữ nhiều vai trò quan trọng, hệ sinh Luận văn thạc sỹ Sinh học thái Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát nhà khoa học quan tâm nghiên cứu xây dựng chiến lược bảo tồn đa dạng sinh học cho khu vực [6] Tuy nhiên, vùng đất ngập nước bị đe dọa tình trạng khô cạn, ô nhiễm nguồn nước, khai thác tài nguyên mức, chăn thả gia súc gây xáo trộn môi trường lấn chiếm, biến đổi vùng đất ngập nước tự nhiên thành đất nông nghiệp Việc quản lý đất ngập nước Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát gặp phải nhiều khó khăn khu vực biên giới Chất lượng nước khu vực không chịu ảnh hưởng trực tiếp hoạt động sản xuất người dân địa phương mà từ Cambodia qua sơng Vàm Cỏ Trong đó, hiểu biết cụ thể tác động hoạt động đến chất lượng nước mặt – tảng sức khỏe đa dạng sinh học hệ sinh thái đất ngập nước khu vực hạn chế Căn vào tình hình với lý quan trọng nêu trên, đề tài “Đánh giá trạng chất lượng nước mặt số vùng đất ngập nước Vườn Quốc gia Lò Gò - Xa Mát, tỉnh Tây Ninh” thực Đề tài cung cấp phần thông tin liệu phục vụ công tác quản lý hiệu bền vững hệ sinh thái đất ngập nước Vườn Quốc gia Lò Gò – Xa Mát MỤC TIÊU – Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU  Đánh giá chất lượng nước mặt qua số tiêu lí hóa tình trạng dinh dưỡng số kiểu đất ngập nước (suối, bàu, trảng, ao) vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát  Ý nghĩa: Bổ sung sở liệu góp phần đánh giá tác động hoạt động sản xuất sinh hoạt người dân vùng đệm lên chất lượng nước mặt kiểu hệ sinh thái đất ngập nước Vườn quốc gia Lò Gò – Xa Mát Là sở để quản lý bảo tồn đất ngập nước bối cảnh tác động tiêu cực biến đổi khí hậu ngày gia tăng Luận văn thạc sỹ Sinh học Phụ lục 13: So sánh nồng độ chlorophyll a nước suối với bàu, ao trảng Summary Statistics Count Average Standard deviation Coeff of variation Minimum Maximum Range Stnd skewness Stnd kurtosis Dong chay 12 0.0113667 0.00873877 76.8807% 0.0005 0.0244 0.0239 0.362966 -1.06709 Bau ao trang 0.0494556 0.0336538 68.0486% 0.0137 0.1204 0.1067 1.36439 0.873763 Comparison of Means 95.0% confidence interval for mean of Dong chay: 0.0113667 +/- 0.00555236 [0.00581431, 0.016919] 95.0% confidence interval for mean of Bau ao trang: 0.0494556 +/- 0.0258687 [0.0235869, 0.0753242] 95.0% confidence interval for the difference between the means assuming equal variances: -0.0380889 +/- 0.0210682 [-0.0591571, -0.0170207] t test to compare means Null hypothesis: mean1 = mean2 Alt hypothesis: mean1 NE mean2 assuming equal variances: t = -3.78395 P-value = 0.00125524 Reject the null hypothesis for alpha = 0.05 Box-and-Whisker Plot Dong chay Bau ao trang 0.03 0.06 0.09 Luận văn thạc sỹ Sinh học 0.12 0.15 Phụ lục 14: So sánh giá trị TSI nước suối với bàu, ao trảng Summary Statistics Count Average Standard deviation Coeff of variation Minimum Maximum Range Stnd skewness Stnd kurtosis Dong chay 12 51.9167 7.05122 13.5818% 41.0 62.0 21.0 0.112539 -0.976891 Bau ao trang 64.2222 5.97448 9.30283% 55.0 75.0 20.0 0.501676 0.0903382 Comparison of Means 95.0% confidence interval for mean of Dong chay: 51.9167 +/- 4.48014 [47.4365, 56.3968] 95.0% confidence interval for mean of Bau ao trang: 64.2222 +/- 4.59241 [59.6298, 68.8146] 95.0% confidence interval for the difference between the means assuming equal variances: -12.3056 +/- 6.10915 [-18.4147, -6.1964] t test to compare means Null hypothesis: mean1 = mean2 Alt hypothesis: mean1 NE mean2 assuming equal variances: t = -4.21595 P-value = 0.00046849 Reject the null hypothesis for alpha = 0.05 Box-and-Whisker Plot Dong chay Bau ao trang 41 51 61 71 Luận văn thạc sỹ Sinh học 81 Phụ lục 15 QCVN 08-MT:2015/BTNMT QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT National technical regulation on surface water quality QUY ĐỊNH KỸ THUẬT Giá trị giới hạn thông số chất lượng nước mặt quy định Bảng Bảng 1: Giá trị giới hạn thông số chất lượng nước mặt Giá trị giới hạn Thông số TT Đơn vị A B A1 A2 B1 B2 6-8,5 6-8,5 5,5-9 5,5-9 pH COD mg/l 10 15 30 50 Ơxy hịa tan (DO) mg/l ≥6 ≥5 ≥4 ≥2 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 20 30 50 100 Amoni (NH4+ tính theo N) mg/l 0,3 0,3 0,9 0,9 Florua (F-) mg/l 1,5 1,5 11 Phosphat (PO43- tính theo P) mg/l 0,1 0,2 0,3 0,5 Ghi chú: Việc phân hạng A1, A2, B1, B2 nguồn nước mặt nhằm đánh giá kiểm soát chất lượng nước, phục vụ cho mục đích sử dụng nước khác nhau, xếp theo mức chất lượng giảm dần A1 - Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (sau áp dụng xử lý thông thường), bảo tồn động thực vật thủy sinh mục đích khác loại A2, B1 B2 A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp mục đích sử dụng loại B1 B2 B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi mục đích sử dụng khác có u cầu chất lượng nước tương tự mục đích sử dụng loại B2 B2 - Giao thông thủy mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp Luận văn thạc sỹ Sinh học PHỤ LỤC HÌNH ẢNH Một số vị trí nghiên cứu Vườn Quốc gia Lò Gò Xa Mát tỉnh Tây Ninh (a) (b) Vị trí Su1 thời điểm (a) tháng 4/2018 (b) tháng 7/2018 (a) (b) Vị trí A1 thời điểm (a) tháng 4/2018 (b) tháng 7/2018 Luận văn thạc sỹ Sinh học Su2 Su3 Vị trí Su2 Su3 tháng 7/2018 B1 B2 B1 B2 tháng 7/2018 Luận văn thạc sỹ Sinh học Luận văn thạc sỹ Sinh học Luận văn thạc sỹ Sinh học Luận văn thạc sỹ Sinh học Luận văn thạc sỹ Sinh học Luận văn thạc sỹ Sinh học Luận văn thạc sỹ Sinh học Luận văn thạc sỹ Sinh học Luận văn thạc sỹ Sinh học BẢNG THÔNG SỐ NƯỚC MẶT KHU VỰC NGHIÊN CỨU to Tháng 10/2017 Tháng 1/2018 Tháng 4/2018 Tháng 7/2018 SU1 26.9 SU2 28.8 SU3 28.1 SU4 27.8 28 29 27.4 29.1 27.1 27.8 28.2 27.9 pH Tháng 10/2017 Tháng 1/2018 Tháng 4/2018 Tháng 7/2018 SU1 6.12 6.12 5.85 6.9 SU2 5.65 5.68 6.05 6.78 SU3 5.95 6.08 6.25 6.58 SU4 5.83 6.57 5.94 6.69 A1 5.87 5.96 EC (µs/cm) Tháng 10/2017 Tháng 1/2018 Tháng 4/2018 Tháng 7/2018 SU1 24 40 70 44 SU2 22 32 56 36 SU3 20 50 80 52 SU4 20 46 74 50 A1 24 32 DO (mg / L) Tháng 10/2017 Tháng 1/2018 Tháng 4/2018 Tháng 7/2018 SU1 5.7 5.95 4.8 SU2 6.05 6.75 4.6 SU3 6.45 6.6 5.75 5.5 SU4 6.85 5.8 5.8 5.8 A1 TSS (mg / L) Tháng 10/2017 Tháng 1/2018 Tháng 4/2018 Tháng 7/2018 SU1 SU2 SU3 SU4 A1 TDS (ppm) Tháng 10/2017 Tháng 1/2018 Tháng 4/2018 Tháng 7/2018 14 14 SU1 20 30 22 11 SU2 13 13 SU3 12 16 21 18 B1 B1 5.73 6.28 4.99 6.61 B1 10 60 18 30 B1 9.3 B1 A1 Luận văn thạc sỹ Sinh học B1 12 16 15 B2 4.97 4.34 TN 5.98 6.35 6.23 6.53 B2 12 24 TN 20 30 42 10 B2 TN 8.85 8.4 10.8 B2 20 34 46 10 TN 10 B2 25 TN 29.3 28 36.6 8.1 4.6 5.8 6.9 10 23 34 25 B2 26.9 28.4 32.5 30.5 23 SU4 11 25 39 25 A1 25.1 42 47 16 TN 12 10 14 17 Chla (µg / L) Tháng 10/2017 Tháng 1/2018 Tháng 4/2018 Tháng 7/2018 SU1 SU2 SU3 SU4 A1 B1 B2 TN 7,6 22,7 4,1 9,7 19,9 1,9 10,5 24,4 1,3 12,9 20,8 0,5 268 68,3 120,4 13,7 51,6 57,9 63,8 23,9 PO43+ (mg / L) Tháng 10/2017 Tháng 1/2018 Tháng 4/2018 Tháng 7/2018 SU1 0.791 0.384 0.189 0.013 SU2 0.791 0.511 0.306 0.052 SU3 0.882 0.399 0.306 0.0252 SU4 0.696 0.370 0.360 0.0032 0.0056 0.379 0.128 0.0325 NH4+ (mg / L) Tháng 10/2017 Tháng 1/2018 Tháng 4/2018 Tháng 7/2018 SU1 SU2 SU3 SU4 A1 B1 0.116 0.264 0.1486 0.063 0.081 0.0622 0.051 0.029 0.0652 0.049 0.062 0.0533 18,7 A1 0.882 0.286 0.055 0.0697 Luận văn thạc sỹ Sinh học B1 0.066 7.024 0.1002 B2 0.841 0.379 B2 0.063 TN 0.801 0.135 0.355 0.0618 TN 0.205 0.171 0.1858