Đa dạng sinh học của một số chủng vi tảo chlorella phân lập ở các hồ hà nội

Đại học Quốc gia Hà Nội Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Trung tâm Công nghệ Sinh học Độc lập - Tự do - Hạnh phúc o0o Báo cáo đề tài cấp ĐHQGHN 2005-2006 Tên đề tài: Đ a dạng sinh học của một số chủng vi tảo Chlorella phân lập ở các hồ Hà Nội. Chủ trì đề tài: TS. Nguyễn Thị Hoài Hà Đơn vị: Trung tâm Công nghệ Sinh học, Đại học Quốc gia Hà Nội. I. Đặt vấn đề: 1. Chức năng của các hồ thuộc vùng nội thành Hà Nội Hồ Hà Nội không những là các danh lam thắng cảnh, địa điểm du lịch, thể thao, văn hoá mà còn góp phần điều hoà nớc ma và tiểu khí hậu. Hồ còn đóng vai trò quan trọng trong việc nuôi trồng thuỷ sản, tiêu thoát và xử lý nớc thải. Theo số liệu của Sở Giao thông Công chính năm 2002, Hà Nội có khoảng 111 hồ và ao, tuy nhiên chỉ có 17 hồ khu vực nội thành với tổng diện tích 146,2 ha thuộc quyền quản lý của Công ty thoát nớc Hà Nội. Các hồ này tiếp nhận nớc thải, nớc ma của lu vực thoát nớc xung quanh sau đó tiêu thoát qua các mơng thoát nớc của thành phố. Trong khu vực nội thành, các hồ và mơng hở nối với nhau thành hệ thống, thực hiện chức năng chính là thoát nớc đô thị. Nh vậy, nguồn bổ cập nớc chính cho hồ chính là nớc ma, nớc thải và nớc ngầm mạch ngang. Ngoài các hồ nội thành, các hồ ngoại thành nh Yên Sở hoặc ở khu đô thị mới nh hồ Định Công, Linh Đàm đóng vai trò nh các hồ đầu mối, tiếp nhận và điều hoà nớc ma. Trừ hồ Tây và hồ Hoàn Kiếm đợc sử dụng cho mục đích cảnh quan du lịch, điều hoà nớc ma và tiếp nhận nớc thải hạn chế, các hồ còn lại đều đóng vai trò chủ yếu trong việc thoát nớc cho Hà Nội. Các hồ của Hà Nội có thể chia làm 4 nhóm chức năng chính sau: - Thể thao văn hoá sinh hoạt, tạo cảnh quan sinh thái, khung cảnh kiến trúc, có tác dụng điều hoà vi khí hậu. - Điều hoà nớc ma đô thị - Tiếp nhận và xử lý nớc thải nhờ quá trình tự làm sạch - Nuôi thuỷ sản Nói chung, chức năng chính của các hồ Hà Nội vẫn là tạo cảnh quan sinh thái và điều hoà nớc ma cho đô thị Bảng 1. Chức năng của các hồ Hà Nội TT Hồ Diện tích (ha) Chiều sâu hồ (m) Trung bình về mùa khô Thời điểm về mùa ma 1 Hồ Tây 446 2 - 4 2,5 4,0 1 2 Hồ Trúc Bạch 22 1,5 2 2 3 3 Bảy Mẫu 20,8 2 2,5 2,5 3,5 4 Hoàn Kiếm 12 1,5 2 2 2,5 5 Thanh Nhàn 8,5 2 3 2,5 4,0 6 Thủ Lệ 9,9 2 3 2,5 4,0 7 Thành Công 6,5 3 4 3,5 5,0 8 Giảng Võ 6,0 2,5 3 3,5 5,0 9 Trung Tự 6,4 3 - 4 3 - 4 10 Thiền Quang 5,5 3 - 4 2,5 4,0 11 Ba Mẫu 4,6 2,5 - 3 3 3,5 12 Linh Quang 5,2 2 3 2 - 3 13 Ngọc Khánh 3,5 2,5 3 3,5 14 Kim Liên 1,5 1,5 2 2 - 3 15 Văn Chơng 2,5 1,5 2,5 2 3,5 16 Hai Bà Trng 1,0 1,5 2 2 - 3 17 Giám 0,7 1,5 2 2 - 3 18 Định Công 25 1,5 2 2 2,5 19 Linh Đàm 107 2 2,5 2,5 - 3 2. Hiện trạng về chất lợng nớc các hồ Hà Nội Đa số các hồ đều cha có hệ thống cống tách nớc thải ra khỏi hồ nên đây cũng là một trong những nguyên nhân chính gây ra hiện tợng ô nhiễm nớc. Với tiêu chuẩn các chất gây ô nhiễm cho 1 ngời dân theo 20TCN 51-84, tải lợng ô nhiễm hai chỉ tiêu chính là BOD và NH 4 + đối với các hồ nội thành Hà Nội đợc nêu trong bảng 2 Bảng 2. Hiện trạng chất lợng nớc các hồ Hà Nội TT Hồ Dân số tơng đơng Tải lợng BOD kg/ngày Tải lợng N-NH 4 kg/ngày 1 Hồ Tây 50.000 570 133 2 Hồ Trúc Bạch 19.000 1.500 350 3 Bảy Mẫu 40.000 1.200 280 4 Hoàn Kiếm 2.000 60 14 5 Thanh Nhàn 12.000 360 84 6 Giảng Võ 12.500 375 87,5 7 Thiền Quang 11.000 330 77 8 Ba Mẫu 15.000 450 105 9 Linh Quang 10.000 300 70 10 Ngọc Khánh 10.000 300 70 11 Văn Chơng 10.000 300 70 12 Hai Bà Trng 4.000 120 28 Việc tiếp nhận các chất hữu cơ có nguồn gốc từ chất thải đô thị xả vào hồ và các quá trình phú dỡng liên tục xảy ra làm cho hàm lợng oxy hoà tan trong các hồ đô thị không ổn định và thờng ở mức thấp. Do sự giàu dinh dỡng, nên ở hầu hết ở các hồ đô thị đều thấy tảo phát triển mạnh, trong đó ở 1 số hồ đã thấy có hiện tợng nở hoa nớc của vi tảo và các loài vi khuẩn lam gây độc nh là sự nở hoa của Microcystis ở hồ Hoàn Kiếm và Spirulina ở hồ Ba Mẫu Khả năng tự làm sạch của các hồ đô thị là có hạn. Hiện 2 nay trong các hồ nội thành Hà Nội ở trạng thái nhiễm bẩn và beta- mezoxaprobe. 3. Vai trò của vi tảo trong các hồ Vi tảo là những sinh vật quang tự dỡng có kích thớc rất nhỏ, đa dạng về hình thái, phổ biến trong thiên nhiên. Tảo là những thực vật có vai trò sinh thái quan trọng bậc nhất trong các thuỷ vực. Do khả năng sinh sản nhanh, tạo ra sinh khối lớn trong khoảng thời gian ngắn nên tảo là sinh vật sản xuất đứng ở vị trí đầu tiên trong chuỗi thức ăn thuỷ vực. Tảo là thành phần quan trọng trong việc đảm bảo khả năng tự làm sạch cho các thuỷ vực bị ô nhiễm do nó vừa là nguồn cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí hoạt động phân giải các chất xâm nhập vào thuỷ vực, vừa là nhân tố lấy đi các muối khoáng trong thuỷ vực. Chlorella là chi thuộc ngành tảo lục (Chlorophyta), có số lợng loài và dới loài khá lớn. Nhiều loài thuộc chi Chlorella có giá trị tích cực trong giảm thiểu ô nhiễm môi trờng nớc (dùng làm chỉ thị sinh học), sinh khối của chúng giàu chất dinh dỡng, chứa nhiều chất có hoạt tính, có thể sử dụng trong chăn nuôi gia súc, gia cầm. Bảng 3. Thành phần hoá học của vi tảo Chlorella Thành phần Hàm lợng Thành phần Hàm lợng Protein tổng số 40 60% Tro 10 34% Gluxit 25 35% Vitamin B 1 18mg/g Lipid 10 15% Vitamin C 0,3 0,6 mg/g Sterol 0,1 0,2% Vitamin K 6 mg/g Sterin 0,1 0,5% Vitamin B 6 2,3 mg/g Beta caroten 0,16% Vitamin B 2 2,3 mg/ 100g Xanthophyll 3,6 6,6% Vitamin B 12 3,5 mg/ 100g Chlorophyll a 2,2% Niacin 7 9mg/100 g Chlorophyll b 0,58% Axit nicotinic 25 mg/ 100 g Axit nucleic 6,0% 145mg/ 100 g Thành phần hoá học của tế bào Chlorella tuỳ thuộc vào tốc độ sử dụng môi trờng dinh dỡng trong quá trình phát triển, và phụ thuộc nhiều vào sự có mặt của nitơ trong môi trờng. Khi đói đạm, hàm lợng protein của Chlorella giảm xuống rõ rệt trong khi hàm lợng cacbonhydrat và axit béo lại tăng lên. Ngày nay do môi trờng chịu tác động mạnh mẽ của quá trình sản xuất, sinh hoạt nên môi trờng đất, nớc và không khí đều bị ô nhiễm ở các mức độ khác nhau, dẫn đến ảnh hởng đến sự đa dạng của các loài sinh vật nói chung và vi tảo nói riêng. Vì vậy việc điều tra nghiên cứu, thu mẫu, phân lập, phân loại và bảo quản các loài vi tảo thuộc chi Chlorella từ các hồ của Hà Nội chính là nhằm bảo tồn tính đa dạng sinh học của chi tảo này. II. Phơng pháp nghiên cứu 1. Mẫu vật 3 Mẫu tảo đợc thu thập tại các hồ Bẩy Mẫu, Ba Mẫu, Giảng Võ thuộc các vùng nội thành Hà Nội. Thu mẫu tảo bằng lới chuyên dụng vớt phù du thực vật cỡ No 75 Thời điểm thu mẫu vào tháng 11/2005. 2. Phơng pháp phân tích thành phần thuỷ lý, hóa (Phụ lục 1) Các chỉ tiêu đợc phân tích dựa theo Standar methods for the examination of water and wastewater của tổ chức Y tế Mỹ và Phân tích n ớc của Từ Vọng Nghi [8]. - Hàm lợng oxy hoà tan trong nớc (DO): Xác định bằng phơng pháp Winkler. - Nhu cầu oxy hoá học: (COD, chemical oxygen demand): Dùng phơng pháp bicromat. Nhờ khả năng ôxy hoá mạnh của K 2 Cr 2 O 7 , phần lớn các hợp chất hữu cơ và vô cơ trong nớc sẽ bị oxy hoá. Chuẩn độ lợng d K 2 Cr 2 O 7 với dung dịch muối Morh. Lợng oxy hoá chất hữu cơ bị tách ra bằng luợng oxy tơng đơng qua Cr 2 O 7 2- bị khử, lợng oxy tơng đơng chính là COD. - Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD 5 , biochemical oxygen demand): Xác định DO ban đầu(DO 1 ), ủ mẫu sau 5 ngày trong điều kiện thích hợp, xác định DO 5 , BOD 5 đợc tính bằng hiệu số giữa DO 5 và BOD 5 - NH 4 + : Phân tích bằng phơng pháp so mầu, dựa vào phản ứng tạo màu của amon với thuốc thử Nessler. - NO 2 - : Phân tích bằng phơng pháp so màu, dựa vào phản ứng tạo màu của axit nitrit với thuốc thử NED trong môi trờng axit. - NO 3 - : Phân tích bằng phơng pháp so mầu giữa axit disunfonic và NH 4 OH. - PO 4 3- : Phân tích bằng phơng pháp so màu, dựa vào phản ứng tạo màu của molipdat amon và antimoan tactrat với orthophotphat. 2. Phơng pháp phân lập và nuôi vi tảo 2.1. Môi trờng nuôi cấy và bảo quản a. Môi trờng BG11 (g/l): Dung dịch vi lợng A5 (g/l) NaNO 3 1,5 H 3 BO 3 2,86 K 2 HPO 4 . 3H 2 O 0,04 MnCl 2 . 4H 2 O 1,81 MgSO 4 . 7H 2 O 0,075 ZnSO 4 . 7H 2 O 0,222 CaCl 2 . 2 H 2 O 0,036 Na 2 MoO 4 .2 H 2 O 0,391 4 Axit xitric 0,006 CuSO 4 .5H 2 O 0,079 Citrat Fe amonium 0,006 Co(NO 3 ) 2 .6H 2 O 0,0494 EDTA. 0,001 Na 2 CO 3 0,02 Bổ sung vi lợng A5 1ml/l. Nớc cất tới 1lít, pH = 7,2, khử trùng 121 o C/15phút b. Môi trờng C (mg/ml) Dung dịch muối khoáng PIV Ca(NO 3 ) 2 15 FeCl 3 .6H 2 O 19,6 mg KNO 3 10 MnCl 2 . 4H 2 O 3,6 mg Beta-Na 2 glycerophosphate.5 H 2 O 5 ZnSO 4 . 7H 2 O 2,2 mg MgSO 4 . 7H 2 O 4 Na 2 MoO 4 .2 H 2 O 0,25 mg Vitamin B12 0,01àg Na 2 EDTA.2H 2 O 100 mg Biotin 0,01àg CoCl 2 .6H 2 O 0,4 mg Thiamine HCl 1àg Nớc cất 100 ml PIV metals 0,03ml Tris (hydroxymethyl) aminomethane 50 mg Nớc cất 99,7ml pH = 7,5 2.2. Phơng pháp làm giàu vi tảo Lấy 1,0ml mẫu nớc cho vào ống Eppendorf (Cỡ 1,5ml), ly tâm ở 5000vòng/5phút loại bỏ phần dịch trên và mẫu đợc rửa từ 1-2 lần với muối sinh lý 0,05%. Tảo đợc chuyển sang trong lọ nhỏ 10ml (hoặc trong các giếng của plates), nuôi tĩnh trên môi trờng MTC, với thể tích là 4ml và cờng độ chiếu sáng 2000 Lux ở nhiệt độ phòng. Sau 15-20 ngày nuôi thấy tảo phát triển có màu xanh, lấy mẫu tiến hành phân lập trên môi trờng thạch đĩa. 2.3. Xác định tốc độ sinh trởng Mẫu chứa 50ml huyền dịch vi tảo, đợc lọc qua giấy lọc Whatmad (GF/C) đờng kính 47mm. Giấy đã đợc sấy ở nhiệt độ 105 o C trong 2 giờ và xác định trọng lợng trớc khi lọc. Lọc xong mẫu đợc rửa bằng dung dịch có pH 4 để tách tảo khỏi các muối không tan. Giấy lọc đợc đặt trong đĩa Petri, làm khô trong tử sấy ở điều kiện nh trên. Để nguội 20 phút trong bình hút ẩm rồi đem cân lại. Sinh khối tảo là hiệu số của trọng lợng giấy lọc trớc và sau khi lọc mẫu. 3.0. Tách chiết ADN Nguyên tắc: Thành tế bào của vi tảo đợc phá vỡ bởi các chất tẩy mạnh nh SDS - Tris HCl, hạt thủy tinh và ly tâm ở tốc độ cao giúp ADN đợc giải phóng. Protein và ARN đợc tách ra khỏi ADN nhờ các enzym xúc tác RNase, protease K và các dung môi chloroform : isoamyl alcohol (24:1). Cuối cùng ADN đợc tủa bằng etanol tuyệt đối và xác định nồng độ ADN trong dịch mẫu. 5 Tiến hành: Quy trình tách chiết ADN tổng số đợc thực hiện theo phơng pháp của An S.S. và cs., (1999) có cải tiến. Sinh khối tảo đợc rửa 2 lần bằng EDTA nồng độ 125 mM (pH 8,0), ly tâm loại bỏ dịch trên. Sau đó, bổ sung dịch phá tế bào và hạt thủy tinh, trộn đều cho tan. Tiếp tục bổ sung chloroform : iso amyl alcohol (tỉ lệ 24 :1), lắc nhẹ nhàng trong 5-10 phút. Bổ sung thêm dung dịch đệm 10 ìTE và protein K. ủ mẫu ở 56 0 C trong 10 - 15 phút, rồi làm lạnh trong nớc đá 10 phút. Ly tâm mẫu ở 15000 vòng phút trong 15 - 20 phút. Hút dịch ở lớp trên sang ống Eppendorf mới, rồi tủa bằng cồn tuyệt đối. Rửa mẫu bằng cồn 70% và natri acetate 3M (pH = 4.5). Làm khô mẫu bằng máy cô chân không. Hòa tan ADN trong đệm 1ìTE ở nhiệt độ 4 0 C. 3.1. Phản ứng PCR a. Chuẩn bị mẫu. Trình tự mồi: ITS1 F : 5 TCCGTAGGTGAACCTGCGG 3 ITS4 R : 5 TCCGTAGGTGAACCTGCGG 3 dNTP (2,5mM) 2àl Mồi 0,5àl (10pmol cho mỗi loại mồi (ng- ợc và xuôi) 10ì Taq buffer 2,5àl Nớc cất 12àl Mẫu (50-90ng) 2àl Taq polymeraza 0,3àl (Taq 5U/ml) Tổng cộng thể tích phản ứng 25 àl b. Chơng trình chạy PCR Biến tính DNA ở 94 o C trong 3 phút. Chạy nhắc lại 30 chu kỳ tại: 94 o C 30 giây. 48 o C 30 giây. 72 o C 1 phút 20 giây. Hết một chu kỳ. Tổng hợp : 72 o C 10 phút. Kết thúc chơng trình 4 o C nhiệt độ bảo quản. Kểm tra sản phẩm PCR bằng điện di trên gel agarose 1.5% Pha đệm : Chúng tôi tiến hành pha dung dịch đệm 10 ì TAE Tris 242g Acid acetic 57,1ml 0.5M EDTA. Na 2 pH=8.0 100ml pha với một lit Trong quá trình chạy điện di dùng dung dịch đệm 1 ì TAE (của 10 ì TAE pha loãng dịch 10 trong 100 ml nớc cất đã khử trùng). 6 c. Đổ gel. - Cân 1.5 g agarose cho vào 100ml dung dịch đệm 1 ì TAE, đun sôi cho đến khi agarose tan hết. - Lắc đều để nguội đến 40-50 o C. - Đổ gel vào khay đã cài sẵn lợc. - Để 30 phút cho tới khi bản gel cứng, rút lợc và đặt khay gel vào máy điện di. d. Tra mẫu: - Dùng pipet hút 2àl dung dịch DNA trộn với 2àl 6 ì loading buffer. - Tra 1àl của 1 kb DNA ladder (Takara) trộn với 2àl của 6 ì loading buffer dùng nh DNA chuẩn. - Tra mẫu vào từng giếng. e. Chạy điện di với dòng điện 100V trong thời gian 20-30 phút cho tới khi vạch màu đến 2/3 bản gel. f. Soi bản gel trên máy soi UV của Bio-rad. 3.2.Phân tích trình tự ITS1 - 5.8S ITS2 Nguyên tắc: Việc phân tích trình tự DNA cho phép thực hiện một nghiên cứu tỉ mỉ về DNA, nó cung cấp thông tin cơ bản nhất đó là trật tự các nucleotide, giúp ta có thể tìm ra chức năng và trật tự gen, thực hiện những so sánh về các gen tơng ứng giữa những loài khác nhau và phân loại các dạng đột biến. Dựa trên các đoạn mồi đặc hiệu để phân tích trình tự DNA của mẫu, cần xác định trực tiếp từ sản phẩm PCR. Tìm và so sánh trình tự tơng đồng Truy cập website: http//www.ddbj.nig.ac.jp vào DNA Data Bank of Japan Database Search Blast Homology Search sau đó nhập dữ liệu bấm vào Send. Sắp xếp trật tự của các nucleotide Ttiến hành sắp xếp trật tự của các nucleotide cần so sánh bằng cách dùng chơng trình ClustalX 18.1 vào Files/Load sequenc /Do complate Alignment chờ 30 phút cho chơng trình của máy tự động sắp xếp các trật tự nucleotide cần so sánh. Sau khi kết thúc, sử dụng chơng trình NilotWin95 để quan sát và phân tích cây cây phả hệ và mối quan hệ của các chủng đã phân tích. III. Kết quả nghiên cứu 7 Hà Nội là một thành phố có nhiều hồ gồm 13 hồ lớn, nhỏ. Các hồ này đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thoát nớc nội thành, điều tiết khí hậu cho thành phố. Nhiều hồ còn là những danh lam thắng cảnh nổi tiếng (Hồ Tây, Hồ Hoàn Kiếm), là nơi thu hút khách du lịch, nơi vui chơi giải trí của nhân dân thủ đô. Đặc điểm chung của các hồ Hà Nội là nông (Trung bình từ 3-4m), diện tích không lớn lắm (trừ hồ Tây có diện tích 446ha, các hồ còn lại đều có diện tích nhỏ hơn 30ha), các hồ phần lớn là khép kín, xung quanh hồ có một số cống làm nhiệm vụ tiếp nhận nớc thải của các khu dân c xuanh quanh đổ vào hồ. Mặt khác các hồ còn đóng vai trò nh một hệ sinh thái đa dạng về các chủng vi tảo. Nhng mặt trái của vấn đề này là toàn bộ lợng chất thải và đặc biệt là nớc thải của các ngành công nông nghiệp và sinh hoạt đều đổ ra hồ, đã gây ra tình trạng ô nhiễm ở các hồ ở mức báo động ở mức độ khác nhau là khác nhau. Sự phát triển của vi tảo phụ thuộc vào hệ sinh thái rất nhiều, do vậy trong nghiên cứu này chúng tôi tập trung nghiên cứu đặc điểm sinh thái và đa dạng vi tảo đặc biệt là các loài thuộc chi Chlorella của 3 trong 13 hồ thuộc nội thành Hà Nội đó là các hồ Bẩy Mẫu, Ba Mẫu, Giảng Võ 3.1. Vài nét về đặc điểm tự nhiên và tình trạng ô nhiễm của các hồ Bẩy Mẫu, Ba Mẫu, Giảng Võ Các hồ Bẩy Mẫu, Ba Mẫu, Giảng Võ là những hồ nằm trong hệ thống hồ nội thành Hà Nội. Các hồ hầu nh khép kín, đảm nhận chức năng chứa nớc thải sinh hoạt của các khu dân c quanh vùng, đồng thời cũng là nơi thắng cảnh đẹp, thu hút khách tham quan du lịch. Cả 3 hồ trên đều là những hồ nông, độ sâu trung bình từ 2-4m, diện tích không lớn lắm, mức độ nớc thay đổi theo mùa. Nớc của cả 3 hồ đều có độ trong thấp, màu nớc xanh do nớc chứa nhiều bùn và thực vật phù du. Nớc hồ thờng có mùi tanh, nhất là những điểm gần mơng, cống thải. Hàng ngày, các hồ phải nhận một lợng lớn nớc thải sinh hoạt, đồng thời những lợng nớc lớn trong những ngày ma đã rửa trôi nhiều chất, đặc biệt là những chất dinh dỡng xuống hồ, do vậy cả 3 hồ đều ở tình trạng ô nhiễm nặng nề. 3.1.1. Hồ Bẩy Mẫu Hồ Bẩy Mẫu là hồ lớn thứ 3 của Hà Nội, nằm trong công viên Lê Nin, ở phía nam thành phố. Hồ có diện tích 21,5ha, độ sâu trung bình 2m, có nguồn gốc là đầm, sau đợc cải tạo thành hồ năm 1958. Theo số liệu của công ty Hà Thuỷ, hàng ngày tổng lợng nớc thải sinh hoạt và sản xuất đổ vào hồ qua các cống khoảng 5000m 3 đến 12000m 3 . Hồ Bẩy Mẫu là một cảnh quan đẹp của thủ đô, nhng chất lợng nớc hồ luôn ở trong tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng. Các chỉ tiêu vật lý, hoá học và vệ sinh của nớc hồ thờng vợt quá chỉ tiêu cho phép nhiều lần, trong hồ luôn có hiện tợng cá nổi đầu do hàm lợng ô xy hoà tan trong hô hấp. Đôi khi cá chết hàng loạt, nổi khắp mặt hồ gây ra mùi hôi thối khó chịu, ảnh hởng tới môi trờng ven hồ. 8 3.1.2. Hồ Ba Mẫu Hồ Ba Mẫu nằm trong quần thể công viên Lê Nin, ở phía nam thành phố Hà Nội, đối diện với hồ Bẩy mẫu qua đờng Lê Duẩn. Ban đầu hồ có diện tích 7,2 ha, có chức năng nuôi cá, chứa nớc sinh hoạt của nhân dân hai phờng Kim Liên, Trung Phụng và nớc thải công nghiệp của khu vực ga Hàng Cỏ. Từ năm 1991-1993 hồ đợc cải tạo lại. Từn 7,2 ha, hồ bị thu hẹp lại chỉ con 4,5ha nhng độ sâu của hồ lại đợc tăng gấp đôi (3-4m). Quanh hồ đợc kè đá và xi măng. Tháng 3 năm 1994, hồ đợc bàn giao cho công ty Hà Thuỷ và hồ bắt đầu đợc thả cá. Nhng ngay sau đó, chất lợng nớc hồ có chiều hớng xấu đi. Vào thời gian này, trong hồ xuất hiện một loài tảo lam phát triển rất mạnh. Đó chính là loài Spirula platensis, sinh khối của chúng rất lớn, kết thành bè nổi bồng bềnh trên mặt nớc. Cùng với sự nở hoa rầm rộ, loài tảo này còn tiêu thụ khá lớn nguồn chất dinh dỡng trong hồ làm một số loài tảo khác bị chèn ép. Cuối thời kỳ nở hoa, tảo bị chết hàng loạt, bỗc mùi hôi thối nòng nặc, làm ô nhiễm nớc hồ và làm ảnh h- ởng tới sức khoẻ và sinh hoạt của các hộ dân c sống ven hồ, mặt khác làm cho cá nuôi trong hồ không phát triển đợc hoặc bị chết. 3.1.3. Hồ Giảng Võ Nằm kề sát với Trung tâm Hội chợ Triển lãm (Giảng Võ), hồ Giảng Võ là nơi tập trung của nhiều khách sạn lớn và các cơ quan quan trọng. Bao quanh hồ là khu tập thể Giảng Võ, các trờng tiểu học và trung học Hồ có diện tích 6ha, độ sâu trung bình 3-4m, nhận nớc thải của ccụm dân c Giảng Võ, đồng thời các khách sạn Hà Nội, Thơng Mại, Lake side, nhà nổi Giảng Võcũng đổ toàn bộ nớc thải cha qua x lý xuống hồ, vì thế chất lợng nớc hồ ngày càng xấu đi và trở thành mối lo ngại của nhân dân quanh hồ. Đặc biệt, mặt hồ còn có những váng tảo kích thớc tơng đối lớn nổi trên mặt hồ bố mùi hôi tanh rất khó chịu. Các hoạt động vui chơi, giải trí và nghỉ ngơi của nhân dân và khách du lịch vì thế trở nên kém hấp dẫn, đồng thời cũng ảnh hởng đáng kể tới doanh thu của các khách sạn quanh hồ. 3.2. Kết quả phân tích thuỷ lý, hoá các hồ Bẩy Mẫu, Ba Mẫu, Giảng Võ 3.2.1. Nhiệt độ Nhiệt độ nớc phụ thuộc vào thời tiết, thời gian và sự thay đổi của nhiệt độ không khí và của đất tiếp xúc với nớc. Sự thay đổi đó ảnh hởng lớn đến nhiệt độ nớc hồ. Nhiệt độ nớc có ảnh hởng lớn đến đời sống của vi sinh vật thuỷ sinh trong hồ. Đồng thời nó ảnh hởng đến hàm lợng ôxy hoà tan, tốc độ hoạt động của các vi khuẩn phân huỷ và các động vật sống trong hồ, do đó ảnh hởng tới toàn bộ xích thức ăn trong hồ. Vào đợt điều tra (Tháng 11/2005), nhiệt độ nớc của cả 3 hồ có sự biến động theo mùa, theo thời tiết. Tuy nhiên nhiệt độ tới các điểm thu mẫu trong 9 cùng một hồ lại khác nhau tuỳ thuộc vào thời gian và địa điểm thu mẫu. Tại các cống dẫn nớc thải vào hồ, nhiệt độ nớc luôn cao hơn các điểm xa bờ và giữa hồ từ 1-2 o C. 3.2.2. pH Vào thời điểm nghiên cứu (Tháng 11/2005) pH của cả 3 hồ đều ở trạng thái trung bình, không cao quá mức cho phép, chỉ thay đổi trong khoảng từ 6,8- 8,1. Tuy nhiên, ở hai hồ Bẩy Mẫu và Giảng Võ, giá trị pH tơng đối đồng đều ở các các điểm thu mẫu dao động từ 7,4 đến 7,6. Tại hồ Ba Mẫu, giá trị pH cao hơn hẳn, thấp nhất là 7,2 và pH đạt tới 8,1. 3.2.3. Các chất lơ lửng Hàm lợng các chất lơ lửng cũng là một chỉ tiêu khá quan trọng để đánh giá chất lợng nớc hồ. Các chất này đặc trng cho hàm lợng các chất hữu cơ và vô cơ ở trạng thái lơ lửng, và đặc biệt đối với các hồ là các tảo nhỏ sống trôi nổi trong hồ. Nếu hàm lợng cặn cao, sự thâm nhập của ánh sáng vào hồ sẽ giảm xuống, do vậy sẽ ảnh hởng đến nhiều quá trình khác trong hồ. Trong kết quả nghiên cứu của mình, chúng tôi nhận thấy hàm lợng các chất lơ lửng trong nớc của cả ba hồ tơng đối cao, thay đổi từ 54mg/l tới 79mg/l. So sánh giữa ba hồ thì hồ Ba Mẫu có hàm lợng các chất lơ lửng cao nhất, thấp nhất là 64,2mg/l và cao nhất 78mg/l, hàm lợng các chất này ở hồ Bẩy Mẫu là thấp hơn cả dao động 54 tới 74mg//l. Trong khi đó ở hồ Giảng Võ có hàm lợng dao động từ 58 tới 68mg/l, điều này hoàn toàn phù hợp với thực trạng của các hồ. 3.3. Các chỉ tiêu hoá học 3.3.1. DO (Hàm lợng oxy hoà tan trong nớc) Ôxy là một yếu tố rất cần thiết cho sự sống. Thiếu Ôxy, tất cả các sinh vật sống trên trái đất đều không thể tồn tại. Trong môi trờng nớc, ôxy hoà tan cũng có tầm quan trọng nh ôxy tự do trong khí quyển. Hàm lợng ôxy hoà tan trong n- ớc phụ thuộc nhiều yếu tố khác nhau, đặc biệt là nhiệt độ và các phản ửng sinh hoá học trong quá trình trao đổi chất. Từ số liệu nghiên cứu cho thấy hàm lợng ôxy hoà tan trong các hồ là không cao lắm, dao động từ 3,6mg/l đến 6,7mg/l. Nhìn chung hàm lợng DO ở hồ Bẩy Mẫu cao hơn so với hai hồ còn lại đạt 6,7mg/l. 3.3.2. Nhu cầu ôxy hoá học (COD, Chemical oxygen đemand) COD là một trong những thông số quan trọng thờng đợc sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nớc, kể cả nớc thải cũng nh nớc tự nhiên. Trong thời gian nghiên cứu, hàm lợng COD ở cả 3 hồ nhìn chung tơng đối cao có sự chếnh lệch đáng kể về hàm lợng COD giữa 3 hồ này. Sự dao động của COD trong hồ Bẩy Mẫu từ 66mg/l, ở hồ Ba Mẫu từ 68,9-84,4mg/l. ỏ Hồ Giảng Võ từ 84,4 - 93,3mg/l. Điều này chứng tỏ cả 3 hồ đều ở trong tình trạng ô nhiễm nặng. 10 [...]... chủng Chlorella ở 3 hồ nh miêu tả ở các hình 8, 9, 10, 12, 14 và 16 ở đây, chúng tôi có sử dùng một số hình dạng tế bào của các chủng Chlorella chuẩn trên mạng http//: www.google.com để so sánh với các chủng tuyển chọn đợc Hình 9 Hình dạng tế bào chủng Chlorella sp 3 Hình 8 Hình dạng tế bào chủng Chlorella sp 2 Hình 10 Hình dạng tế bào chủng Chlorella sp 4 17 Hình 12 Hình dạng tế bào của chủng Chlorella. .. Tốc độ sinh trởng của 3 chủng vi tảo Chlorella sp 2, 3 và 4 Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành nuôi tĩnh dịch thể trên MT C ba chủng vi tảo chủng Chlorella sp 2, 3, 4 Sau 8, 16, 20 ngày kiểm tra tốc độ sinh trởng Kết quả đợc trình bày ở hình 11 và bảng 1 20 Bảng 1 Tốc độ sinh trởng của các chủng vi tảo Chlorella sp 2, 3, 4 sau thời gian nuôi cấy Thời gian Sinh trởng (mg sinh khối/100ml) Chlorella. .. 14 loài Tảo Lam (Cyanophyta) 5chi, 12 loài Tảo mắt Tảo lục Tảo Silic (Diatomae): 1 chi, 2 loài 23% 46% Tảo mắt (Euglenophyta): 2 chi và 5 loài A Tảo mắt 31% Tảo silic 8% Tảo lục 32% Tảo lam 23% Tảo silic C 6% Tảo silic 4% Tảo lam 31% Tảo mắt 15% Tảo lam 37% Tảo lục 44% 13 Hình 1 Tỷ lệ % các ngành tảo A Hồ Bẩy Mẫu B Hồ Ba Mẫu C Giảng Võ Điều nhận thấy là ở cả 3 hồ, số loài tảo mắt, tảo lam và tảo lục... Các chủng vi tảo phân lập đợc giữ trong thạch nghiêng và bảo quản ở 4oC 3.4.4 Đặc điểm chung của các chủng Chlorella đã tuyển chọn đợc Mục đích là lựa chọn đợc các chủng vi tảo có khả nằng ứng dụng sản xuất Chúng tôi tiến hành nghiên cứu các chủng Chlorella thuộc họ Oocystaceae, bộ Chlorococcales, lớp Chlorophyceae, ngành Chlorophyta Trong số các chủng Chlorella gặp trong 3 hồ thì thờng tê bào là các. .. thế về thành phần loài, riêng ở hồ Bẩy Mẫu, số loài tảo mắt chiếm tới 31,0% tổng số loài trong hồ, ở hồ Giảng Võ, số loài tảo mắt chiếm tói 15,0% số loài trong hồ Điều này nói lên tình trạng ô nhiễm chất hữu cơ rất trầm trọng của cả ba hồ, vì tảo mắt a phát triển ở những thuỷ vực bị ô nhiễm chất hữ cơ Trong số loài, có những loài chỉ có mặt ở một trong ba hồ, có những loài lại phân bố ở hai hồ mà không... có một kết quả đầy đủ và chính xác về thành phần các vi tảo và tảo chỉ thị ô nhiễm trong các hồ, chúng tôi tiến hành những nghiên cứu tổng hợp nh kết hợp phân tích thuỷ ly, hoá, về các đặc điểm các hồ và đối tợng vi tảo đã thu thập đợc 2 Để định danh chính xác đén loài cần phải tiến hành phân loại truyền thống theo hình thái học kết hợp với phân tích thành phần tê bào và phân tích trình tự ADN của. .. Chlorella sp 2 phân lập đợc ở hồ Ba Mẫu Hình 11 Hình dạng tế bào chủng Chlorella sp chuẩn trên mạng google.com Chủng Chlorella sp 2 có tế bào hình cầu, dạng tròn, màng mỏng, thể mầu nằm sát vách với hạt tạo bột, kích thớc vào khoảng 4àm, thể mầu với 1 số khe hở ở ngoại biên, có nhân Sinh sản bằng hình thức tự bào tử (2 4 8 tế bào) Hình 14 Hình dạng tế bào chủng Chlorella sp 3 phân lập đợc ở hồ Bẩy Mẫu... ba hồ đều ở trong tình trạng bị ô nhiễm trầm trọng 3.3.4 Các chất dinh dỡng cần thiết cho sự sinh trởng của tảo Đối với vi tảo, các chất dinh dỡng quan trọng nhất là các hợp chất của nitơ, photpho, đặc biệt là photphát Amoni (NH4+) là một trong những sản phẩm đầu tiên của quá trình phân huỷ các sản phẩm hữu cơ trong hồ Hàm lợng NH4+ cao thể hiện sự nhiễm bẩn Theo kết quả nghiên cứu, hàm lợng NH4+ ở. .. 13 Hình dạng tế bào chủng Chlorella sp., chuẩn trên mạng google.com Khác với Chlorella sp 2 phân lập đợc ở hồ Bẩy Mẫu hình dạng tế bào chủng Chlorella sp 3 phân lập ở hồ Ba Mẫu tế bào có dạng hình cầu, có thể mầu hình chén chiếm 2/3 thể tích tế bào, với mép dày và chứa hạt tạo bột lớn, kích thớc cũng vào khoảng 4àm Sinh sản nhanh bằng hình thức tự bào tử 18 Hình 15, Hình dạng tế bào chủng Chlorella. .. nhất đối với sự sinh trởng và phát triển của tảo, nếu có mặt với hàm lợng cao sẽ gây nên hiện tợng phú dỡng của nớc hồ và dẫn đến hiện tợng nở hoa Ngời ta thờng dùng chỉ tiêu này để đánh giá mức dinh dỡng trong hồ cũng nh mức độ nhiễm bẩn của hồ Kết quả hàm lợng PO4 3- ở cả 3 hồ trên đều rất cao, đặc biệt ở hồ Ba Mẫu Hồ Bẩy Mẫu, hàm lợng PO4 3- dao động từ 2,22 tới 2,46mg/l Hồ Ba Mẫu hàm lợng từ 7,72-8,76mg/l . một số chủng vi tảo Chlorella phân lập ở các hồ Hà Nội. Chủ trì đề tài: TS. Nguyễn Thị Hoài Hà Đơn vị: Trung tâm Công nghệ Sinh học, Đại học Quốc gia Hà Nội. I. Đặt vấn đề: 1. Chức năng của các. và Spirulina ở hồ Ba Mẫu Khả năng tự làm sạch của các hồ đô thị là có hạn. Hiện 2 nay trong các hồ nội thành Hà Nội ở trạng thái nhiễm bẩn và beta- mezoxaprobe. 3. Vai trò của vi tảo trong các hồ Vi tảo. nên ở hầu hết ở các hồ đô thị đều thấy tảo phát triển mạnh, trong đó ở 1 số hồ đã thấy có hiện tợng nở hoa nớc của vi tảo và các loài vi khuẩn lam gây độc nh là sự nở hoa của Microcystis ở hồ