Sử dụng các chỉ số sinh học tảo để đánh giá ô nhiễm dinh dưỡng và hữu cơ ở một số thủy vực thuộc nội thành huế

Do đó để quản lý chất lượng nước tại các thủy vực được tốt hơn cần cónhững giải pháp cụ thể, trong đó việc sử dụng chỉ số sinh học tảo để đánh giá ônhiễm dinh dưỡng và hữu cơ ở thủy vực

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ

Khoa Thủy Sản

KHÓA LUẬN

TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI:

Sử dụng câc chỉ số sinh học tảo để đânh giâ ô nhiễm dinh dưỡng

vă hữu cơ ở một số thủy vực thuộc nội thănh Huế

Thanh Phương

rừng 46 Giáo viên hướng dẫn : Th.S Dương Văn Thành

Bộ môn : Điều tra quy hoạch rừng

NĂM 2016

Lêi C¶m ¥n !!!

Trong thời gian bắt đầu tiến hành thực tập tại địa bàn nghiên cứu đến

nay, tôi đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp của mình với đề tài: “Sử dụng

các chỉ số sinh học tảo để đánh giá ô nhiễm dinh dưỡng và hữu cơ ở một số

thủy vực thuộc nội thành Huế”.

Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này tôi đã nhận được rấtnhiều sự quan tâm giúp đỡ của thầy cô giáo trong khoa Thủy sản, trườngĐại học Nông Lâm Huế Đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình chu đáo của

cô giáo ThS Hồ Thị Thu Hoài, người đã hướng dẫn và đã giúp đỡ tôi rấttận tình trong suốt thời gian thực tập vừa qua

Cuối cùng tôi xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè đã động viên,giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập tốt nghiệp

Mặc dù tôi có nhiều cố gắng nhưng do hạn chế về thời gian và kinhnghiệm bản thân do đó không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong được

sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô, bạn bè để đề tài của tôi đượchoàn thiện hơn

Huế, tháng 5 năm 2016

Sinh viên

Lê Thị My Ly

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Chỉ số ô nhiễm của các chi tảo 6

Bảng 3.1 Vị trí các điểm thu mẫu 18

Bảng 3.2 Các thông số môi trường và dụng cụ đo 21

Bảng 3.3 Các đợt thu mẫu và thời gian 21

Bảng 3.4 Xếp loại chất lượng nước theo chỉ số đa dạng H’ 23

Bảng 4.1 Các chi tảo có giá trị mật độ chiếm ưu thế của 2 ngành tảo Lam, tảo Lục.29 Bảng 4.2 Chỉ số Palmer tính theo chi 30

Bảng 3.4 Giá trị các thông số môi trường tại khu vực nghiên cứu và so sánh với quy chuẩn 34

DANH MỤC BIỂU Biểu đồ 4.1 Cấu trúc thành phần loài tảo của 3 hồ 24

Biểu đồ 4.2 Số lượng loài tại các điểm nghiên cứu 3 hồ 25

Biểu đồ 4.3 Biến động mật độ tảo tại các điểm nghiên cứu 26

Biểu đồ 4.4 Tỉ lệ mật độ các ngành tảo qua các đợt nghiên cứu 28

Biểu đồ 4.5 Biến động giá trị chỉ số Chlorophycean tại các điểm nghiên cứu .32 Biểu đồ 4.6 Giá trị chỉ số Shannon - Weaner qua các điểm nghiên cứu 33

DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Vị trí các hồ thu mẫu 19

MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Một số khái niệm liên quan đến lĩnh vực nghên cứu 3

2.1.1 Khái niệm về tảo phù du 3

2.1.2 Khái niệm về chỉ thị sinh học và sinh vật chỉ thị 3

2.1.3 Sử dụng thực vật phù du làm sinh vật chỉ thị 4

2.1.4 Chỉ số sinh học được sử dụng trong đánh giá chất lượng nước 5

2.1.4.1 Chỉ số ô nhiễm hữu cơ ( chỉ số Palmer) 6

2.1.4.2 Chỉ số đa dạng H’ (chỉ số Shannon- Weaver) 7

2.1.4.3 Chỉ số dinh dưỡng (chỉ số Chlorophycean, Thunmark 1945) 7

2.2 Sơ lược về tình hình nghiên cứu sinh vật chỉ thị tảo trong đánh giá chất lượng nước 8

2.2.1 Trên thế giới 8

2.2.2 Việt Nam 10

2.3 Điều kiện tự nhiên- khí hậu và đặc điểm của khu vực nghiên cứu 15

2.3.1 Điều kiện tự nhiên- khí hậu 15

2.3.2 Sơ lược về đặc điểm khu vực nghiên cứu 15

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

3.1 Đối tượng nghiên cứu 18

3.2 Thời gian nghiên cứu 18

3.3 Nội dung nghiên cứu 18

3.4 Địa điểm nghiên cứu 18

3.5 Phương pháp nghiên cứu 20

3.5.1 Thu thập tài liệu liên quan 20

3.5.2 Thu và cố định mẫu ngoài thực địa 20

3.5.2.1 Thu mẫu thực vật phù du 20

3.5.2.2 Thu mẫu nước để đo các thông số môi trường 20

3.5.2.3 Tần suất, thời gian thu mẫu 21

3.5.3 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm 21

3.5.3.1 Phân tích mẫu nước 21

3.5.3.2 Phân tích mẫu tảo phù du 21

3.5.4 Phương pháp đánh giá chất lượng nước 22

3.5.4.1 Đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ bằng chỉ số Palmer, 1969 22

3.5.4.2 Đánh giá mức độ dinh dưỡng bằng chỉ số Chlorophycean (Thunmark, 1945) 22 3.5.4.3 Đánh giá mức độ đa dạng của thủy vực bằng chỉ số H’ (chỉ số Shannon- Weaver, 1949) 22

3.5.4.4 So sánh với các chỉ tiêu chất lượng nước 23

3.5.5 Phương pháp xử lí số liệu 23

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 24

4.1 Đặc điểm thành phần loài và mật độ tảo phù du ở khu vực nghiên cứu 24

4.1.1 Cấu trúc thành phần loài tảo phù du 24

4.1.2 Biến động số lượng loài tảo phù du 25

4.1.3 Mật độ tảo phù du tại các điểm nghiên cứu 26

4.1.3.1 Mật độ tảo chung 26

4.1.3.2 Mật độ tảo cụ thể các ngành 27

4.2 Đánh giá chất lượng nước dựa trên các chỉ số sinh học tảo phù du 30

4.2.1 Đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số Palmer (1969) 30

4.2.1.2 Đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số Chlorophycean (Thunmark, 1945) 31

4.2.1.2 Đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số H’ (Shannon- Weaner, 1949) .32

4.3 Đánh giá chất lượng môi trường nước khu vực nghiên cứu bằng các chỉ tiêu lý hóa 33

PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37

5.1 Kết luận 37

5.2 Kiến nghị 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

PHẦN 1: MỞ ĐẦU1.1 Đặt vấn đề

Việt Nam là một lãnh thổ có rất nhiều loại hình thủy vực Bên cạnh vềnguồn lợi hải sản, đất nước ta còn có một tiềm năng rất lớn về nguồn lợi thủysản nước ngọt Trong khu vực nội địa, có hàng nghìn dòng sông, hàng chục hồ

tự nhiên, hàng trăm hồ nhân tạo có kích thước lớn nhỏ, các ao chuôm gắn liềnvới cuộc sống ở nông thôn và một diện tích ruộng lúa nước hết sức rộng lớn Bất

cứ nơi nào có nước, nơi ấy có sự sống của Tảo (Algae) Sự hiểu biết về tảo sẽgiúp đánh giá, khai thác và sử dụng mặt nước một cách hợp lí Năng suất củacác thủy vực gắn chặt với thành phần và sinh khối của tảo Nhiều loài tảo chỉ thịcho tính chất môi trường nước, mặt khác là những sinh vật quang tự dưỡng, tảonước ngọt tham gia tích cực trong quá trình làm giảm sự ô nhiễm, thúc đẩy tựlàm sạch của thủy vực Trong điều kiện khí hậu nước nóng và ẩm, vi tảo pháttriển mạnh trên các vật liệu xây dựng, làm xấu đi giá trị của công trình [1] Để

có biện pháp bảo vệ môi trường và xử lí hữu hiệu chất gây hại, phải có nhữnghiểu biết về tảo, những độc tố do tảo gây ra

Kinh thành Huế là trung tâm của quần thể di tích Cố đô Huế, có tổng diệntích khoảng 520 ha Trong khu vực Kinh thành hiện có 4 phường (Thuận Lộc,Thuận Hòa, Thuận Thành và Tây Lộc) với dân số khoảng 63.000 người Hệthống kênh hồ trong Kinh thành gồm kênh Ngự Hà và hơn 40 hồ lớn nhỏ vớidiện tích khoảng 51 ha Hệ thống kênh hồ này từ xưa đã đóng nhiều chức năngnhư thoát nước, điều tiết ngập lụt và ngập úng, tạo cảnh quan, giao thông thủy,tưới tiêu [2] Tuy nhiên, hiện nay tình trạng ô nhiễm môi trường nước đang ngàycàng diễn ra nghiêm trọng, hầu hết các hồ ở phường Thuận Lộc, Thuận Thành,Thuận Hòa, Tây Lộc đều không được lưu thông, trở thành các ao tù, nơi chứađựng nước của cư dân quanh vùng

Hiện nay, nhiều quốc gia trên thế giới đã nghiên cứu khả năng ứng dụngsinh vật chỉ thị vào việc quan trắc, giám sát và đánh giá chất lượng nước Thôngqua phương pháp này có thể đưa ra được một kết quả khái quát, chính xác và íttốn kém về chất lượng nguồn nước

Do đó để quản lý chất lượng nước tại các thủy vực được tốt hơn cần cónhững giải pháp cụ thể, trong đó việc sử dụng chỉ số sinh học tảo để đánh giá ônhiễm dinh dưỡng và hữu cơ ở thủy vực là một nhu cầu cấp thiết và quan trọngcần được quan tâm hơn

Từ những vấn đề trên, được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn, tôi quyết

định thực hiện đề tài: “Sử dụng các chỉ số sinh học tảo để đánh giá ô nhiễm

dinh dưỡng và hữu cơ ở một số thủy vực thuộc nội thành phố Huế”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Xác định thành phần loài và mật độ tảo tại khu vực nghiên cứu

Đánh giá ô nhiễm dinh dưỡng và hữu cơ ở các hồ: hồ Tịnh Tâm, hồ TânMiếu, hồ Trần Hưng Đạo thuộc thành phố Huế bằng các chỉ số sinh học tảo.Tìm hiểu biến động thành phần loài và mật độ tảo tại khu vực nghiên cứu

Sử dụng các chỉ số sinh học tảo đánh giá ô nhiễm dinh dưỡng và hữu cơ ởđịa điểm nghiên cứu

PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU2.1 Một số khái niệm liên quan đến lĩnh vực nghên cứu

2.1.1 Khái niệm về tảo phù du

Tảo là những thực vật bậc thấp, nghĩa là những thực vật bào tử, có tản (cơthể không phân ra thành thân, rễ, lá), tế bào chứa diệp lục và sống chủ yếu trongnước Hiện nay tảo được xác nhận là tập hợp một số ngành thực vật đặc biệt,độc lập về nguồn gốc và tiến hóa Như vậy từ “tảo” có ý nghĩa sinh học lớn, baogồm các thực vật bậc thấp có diệp lục sống chủ yếu ở trong nước và chiếm 1/3sinh khối thực vật trên trái đất Căn cứ vào màu sắc người ta chia thành 10 ngành:

tảo Lam (Cyanophyta), tảo Giáp (Dinophyta), tảo Vàng Ánh (Chrysophyta), tảo Silic (Bacillariophyta), tảo Vàng (Xanthophyta), tảo Nâu (Phaeophyta), tảo Đỏ

(Rhodophyta), tảo Mắt (Euglenophyta), tảo Lục (Chlorophyta), tảo Vòng (Charophyta) [3].

Tảo phân bố hết sức rộng rãi, từ đỉnh núi cao đến đáy biển sâu Những tảo

sống ở lớp nước phía trên được gọi là tảo phù du (Phytoplankton) còn những tảo

sống bám dưới đáy thủy vực, bám trên các vật sống hay thành tàu thuyền được

gọi là tảo Đáy (Phytobentos) [5].

2.1.2 Khái niệm về chỉ thị sinh học và sinh vật chỉ thị

Chỉ thị sinh học (Bioindicator): được hiểu là các thông số liên quan đếnsinh vật được sử dụng để đánh giá chất lượng hoặc sự biến đổi của môi trường.Các thông số này có thể là một loại hoặc nhóm loài mà các chỉ số về chức năng,mật độ và sự tồn tại của chúng được sử dụng để xác định tính nguyên vẹn củamôi trường và hệ sinh thái [4]

Khái niệm chung về chỉ thị sinh học được mọi người thừa nhận là “Nhữngđối tượng sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liên quan đến nhucầu dinh dưỡng, hàm lượng oxi cũng như khả năng chống chịu một hàm lượngnhất định các yếu tố độc hại trong môi trường sống và do đó, sự hiện diện củachúng biểu thị một tình trạng về điều kiện sinh thái của môi trường sống nằmtrong giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đối tượng sinh vật đó”[6] Sinh vật chỉ thị( Bio-indicator): là những cá thể, quần thể hay quần xã cókhả năng thích ứng hoặc rất nhạy cảm với môi trường nhất định Sinh vật chỉ thị

là các loài sinh vật mà sự hiện diện và thay đổi số lượng các loài chỉ thị cho sự ônhiễm hay xáo trộn của môi trường Các loài này thường có tính mẫn cảm caovới các điều kiện sinh lý, sinh hoá Những đối tượng sinh vật có yêu cầu nhấtđịnh về điều kiện sinh thái liên quan đến nhu cầu dinh dưỡng, DO, cũng như khả

năng chống chịu một hàm lượng nhất định nào đó của yếu tố tác động Sự hiệndiện của chúng biểu thị một tình trạng nhất định của điều kiện sinh thái nằmtrong giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của sinh vật đó [7].

2.1.3 Sử dụng thực vật phù du làm sinh vật chỉ thị

Tảo được chọn là sinh vật chỉ thị do đặc tính nổi bật sau:

- Với ưu thế kích thước nhỏ, việc đánh giá những thay đổi trên một sốlượng lớn cá thể của quần xã tảo có thể tiến hành dễ dàng

- Tảo nhìn chung có tốc độ sinh sản nhanh, chu kỳ sống rất ngắn, có thể sửdụng chúng làm chỉ thị tác động ngắn hạn

- Là nhóm sản sinh sơ cấp, tảo dể bị ảnh hưởng trực tiếp nhất bới các tácnhân vật lý và hóa học

- Thu mẫu tảo dễ, không tốn kém, cần ít người tham gia

Với các ưu điểm trên, tảo có thể dùng làm chỉ thị cho độ axit, ô nhiễm hữu

cơ, phú dưỡng trong hồ hoặc sông, suối [7]

Thực vật phù du là nhóm sinh vật sản xuất nên có vai trò rất lớn, chi phốidòng năng lượng, vật chất trong hệ sinh thái thủy vực Bên cạnh đó, chúng còn

là nhóm sinh vật chỉ thị, phản ảnh chất lượng môi trường nước và sức khỏe sinhthái trong thủy vực [9] Climdins và cộng sự đã có những nghiên cứu, tổng kết

và thống kê danh lục một số loài phiêu sinh vật (thực vật và động vật phù du) vàđộng vât đáy chỉ thị cho chất lượng môi trường nước và được sử dụng khá phổbiến trong quan trắc chất lượng môi trường nước ở châu Âu và Bắc Mỹ [10].Bên cạnh đó, các chỉ số sinh học được đưa ra và áp dụng cho thực vật phù du(như đa dạng, ưu thế, chỉ số tảo) nhằm góp phần đánh giá chất lượng nước, sứckhỏe và sự ổn định của hệ sinh thái cũng khá phổ biến ở nhiều nước trên thế giới[11]

Cho đến nay, thực vật phù du đã được đưa vào thành một trong nhữngnhóm sinh vật quan trọng hàng đầu, được chấp nhận và sử dụng cho quan trắcchất lượng nước mặt trên thế giới [12]

Trong quy chuẩn Việt Nam, thực vật phù du, cùng với động vật phù du vàđộng vật đáy, được đưa vào trong danh mục những chỉ tiêu cần phải quan trắckhi đánh giá chất lượng môi trường Một số ít các công trình liên quan cũng đãđược thực hiện và công bố, khá cụ thể và chi tiết trong công trình của tác giảNguyễn Văn Tuyên, xuất bản cách đây hơn 10 năm, 2003 [13] Mặc dù vậy,trong nhiều chương trình quan trắc chất lượng nước sông, yếu tố hóa lý (nhiệt

độ, pH, BOD5, nitơ, photpho, ) vẫn luôn được chọn lựa và ưu tiên Nếu cácyếu tố môi trường (hóa lý) là nền tảng phản ảnh hiện trạng môi trường rõ ràng

và khá toàn diện thì các chỉ tiêu/ yếu tố sinh học sẽ cho thấy áp lực của môi

trường lên sinh vật, hệ sinh thái một cách đầy đủ, trọn vẹn nhất mà điều này cácyếu tố hóa lý không thể thay thế Cùng với sự phát triển nhanh chóng của kinh tế

xã hội nước ta, đặc biệt là sản xuất công nghiệp, các hoạt động của nó đã vàđang làm cho môi trường ngày càng xấu đi thông qua lượng chất thải khổng lồngày đêm đưa vào môi trường nói chung và thủy vực bao gồm hồ, sông suối nóiriêng Hậu quả của việc xả thải không kiểm soát là chất lượng môi trường nướcsông ngày càng xấu đi kéo theo sự suy giảm đa dạng sinh học trong thủy vực[8] Trong nghiên cứu này, thực vật phù du được chọn làm đối tượng chínhtrong nghiên cứu hiện trạng chất lượng môi trường nước của một số thủy vựcthành phố Huế

Tảo cung cấp thông tin chất lượng môi trường nước chủ yếu theo 2 cách:-Thông tin lâu dài về hiện trạng của môi trường: vào mùa hè sự nở hoa của

tập đoàn Microcystis ở các ao ôn đới chỉ thị tình trạng giàu dinh dưỡng đã tồn tại

trước đó

- Thông tin về sự thay đổi của môi trường trong 1 thời gian ngắn: sự thayđổi ưu thế của nhóm tảo lam (gia tăng sinh khối) ở giai đoạn tiếp theo cho thấymôi trường trở nên giàu dinh dưỡng [14]

Tảo chỉ thị tình trạng dinh dưỡng của môi trường theo 4 cách: Sự thay đổithành phần tảo ưu thế tiếp nối theo mùa:

+ Ao hồ nghèo dinh dưỡng: Tảo khuê ưu thế kéo dài, có thể xuất hiện tảo

vàng kim (Uroglena), tảo lục đơn bào (Staurastrum), Ceratium,

Gomphosphaeria (tảo lam).

+ Ao dinh dưỡng trung bình: Tảo khuê nở hoa trong giai đoạn ngắn

(Asterionella), theo sau là Chrysophyte, đến mùa hè tảo giáp, tảo lam và tảo lục

nở hoa

+ Ao hồ giàu dinh dưỡng: Tảo khuê bị giới hạn, tảo đơn bào ưu thế và tiếp

theo là sự nở hoa của tảo đơn bào (Ceratium), tảo lam sợi (Anabaena) và tập đoàn (Microcystis) vào mùa hè

+ Ao hồ rất giàu dinh dưỡng: Là ao hồ có bón phân hoặc có cống xã, thườngxuyên có hiện tượng ưu thế của tảo đơn bào kích thước nhỏ, vòng đời ngắn

Ô nhiễm hữu cơ ảnh hưởng đến tảo nhiều hơn các nhân tố thủy lý hóa trongmôi trường Tảo được sử dụng làm nhân tố đánh giá mức độ dinh dưỡng hữu cơ(Palmer, 1969) bao gồm tảo sống nổi và sống đáy chịu đựng ô nhiễm hữu cơ [14]

2.1.4 Chỉ số sinh học được sử dụng trong đánh giá chất lượng nước

Giữa chất lượng môi trường nước và cấu trúc thành phần loài các nhómsinh vật thuỷ sinh có quan hệ chặt chẽ với nhau và được thể hiện thông qua cácchỉ số sinh học Cụ thể, một số chỉ số sinh học thường được sử dụng như: chỉ số

độ đa dạng sinh học Shannon-Weaner (H') (1949), mô tả mối quan hê ̣giữa cấu

trúc định tính và định lượng của quần xã sinh vật, chỉ số đa dạng sinh họcShimpson (1949) chỉ ra mức độ chiếm ưu thế của các nhóm loài; chỉ số ưu thếBerger - Parker (1970) đánh giá tính đa dạng và mức độ bền vững của quần xã;hay chỉ số đa dạng sinh học Margalef (D) (1961) cũng được sử dụng để đánhgiá mức độ đa dạng cho các nhóm sinh vật khác nhau trong quần xã, và phânloại mức độ ô nhiễm của thuỷ vực; chỉ số cân bằng Pielou (1966) (J') phản ánhmức đô ̣ổn định của quần xã sinh vật và tính đối lưu, trao đổi nước với lưu vựclân cận; chỉ số ABC (Abundance Biomass Comparison Curves) thể hiện mốiquan hê ̣giữa số lượng và khối lượng sinh vật trong một thủy vực, chỉ số tươngđồng Sorensen (1948) phản ánh mức độ gần gũi về thành phần loài sinh vật giữahai điểm thu mẫu, từ đó góp phần đánh giá sự đồng nhất về tính chất môi trườngnước giữa hai điểm khảo sát

2.1.4.1 Chỉ số ô nhiễm hữu cơ ( chỉ số Palmer)

Palmer (1969) đã có những nỗ lực đầu tiên trong việc xác định các loài cókhả năng chống chịu ô nhiễm hữu cơ Ông đã đề xuất một chỉ số ô nhiễm dựatrên danh sách 60 chi tảo phù du được ghi nhận trong các mẫu nước đánh giacho tình trạng ô nhiễm hữu cơ Trong đó, có 20 chi tảo phù du được gắn giá trịđiểm số tương đối được thể hiện trong bảng 1.1 Với điểm số được gắn cho chitrong bảng đề xuất, sự xuất hiện của chi trong mẫu sẽ cho số điểm tương ứng vàtổng điểm này là cơ sở để đánh giá khả năng ô nhiễm hữu cơ của thủy vực [21].Bảng tính điểm do Palmer đề xuất được thể hiện qua bảng 2.1

Bảng 2.1 Chỉ số ô nhiễm của các chi tảo

<15: Ít ô nhiễm hữu cơ

15- 19: Ô nhiễm hữu cơ ở mức trung bình

20 hoặc nhiều hơn: Ô nhiễm hữu cơ cao

2.1.4.2 Chỉ số đa dạng H’ (chỉ số Shannon- Weaver)

Chỉ số Shannon- Weaver là một cách đo lường của các nhà sinh thái họckhi hệ thống bao gồm nhiều cá thể mà mỗi cá thể được nhận dạng và kiểmđịnh Với một mẫu nhỏ, chỉ số này là tỷ số của số lượng của một loài với cácgiá trị của loài đó (như sinh khối hay sự sản xuất) trong quần xã hay chuỗithức ăn [16]

Cách tính này đến từ thuyết thông tin và tính toán sự sắp xếp (hay khôngsắp xếp) của một kỹ sư điện tử và nhà toán học người Mỹ Claude Shannon(30/04/1916- 24/02/2001) được biết tới là cha đẻ của thuyết thông tin Chỉ sốShannon được đưa ra lần đầu tiên trong thuyết thông tin của Claude Shannonnăm 1948 Trong nghiên cứu sinh thái học, sự sắp xếp này được đặc trưng bởi sốlượng cá thể quan sát được trong một vùng mẫu [16]

Cách tính:

1 Chia số cá thể N1 của loài số 1 cho tổng số cá thể của các loài Đó là P1

2 Tính ln(P1) hoặc log(P1) cơ số 2

3 Lặp lại bước đó cho tất cả các loài khác Loài cuối cùng là loài thứ S

4 Tính tổng Pi*ln(Pi) hoặc Pi*log(Pi) với số loài là S, kết quả nhận được làgiá trị H- chỉ số Shannon

Chỉ số Shannon chỉ ra mức độ ô nhiễm trong thủy vực:

H<1: rất nhiễm bẩn

H=1-2: nhiễm bẩn vừa mức

H=2-3: nhiễm bẩn vừa mức β

H=3-4.5: nhiễm bẩn mức nhẹ

2.1.4.3 Chỉ số dinh dưỡng (chỉ số Chlorophycean, Thunmark 1945)

Trong các ngành tảo thì tảo Lục (khoảng 500 chi với 8000 loài) được xem

là ngành lớn nhất với số lượng loài phong phú và phân bố rộng khắp trên toàncầu Tảo lục có vai trò rất lớn trong việc đánh giá tình trạng dinh dưỡng của thủyvực nước ngọt và đánh giá ô nhiễm bởi các chất hữu cơ Thunmark 1945, đã đưa

ra công thức tính độ dinh dưỡng của thủy vực dựa trên số loài của 2 bộ thuộc

ngành tảo Lục là bộ Chlorococcales và bộ Desmisdiales Theo Đặng Thị Sy (2005), tảo Lục thuộc bộ Desmisdiales thường chiếm ưu thế ở những thủy vực

nghèo dinh dưỡng, có đặc tính hơi axit, muối dinh dưỡng thấp

Là một trong những chỉ số đánh giá mức độ ô nhiễm của thủy vực, chỉ số

dinh dưỡng- Chlorococcales trên số lượng loài tảo đơn bào thuộc bộ

- Ngành tảo Lam (Cyanophyta) gồm 6 chi: Phormidium, Anacystis,

Anabaena, Lyngbya, Oscillatoria, Spirulina

- Ngành tảo Lục (Chlorophyta) gồm 9 chi: Careia, Stigeoclonium,

Spirogyra, Chlamydomonas, Teraedron, Chlorogonium, Chlorococcum, Agmenllum, Chlorella.

- Ngành tảo Silic (Bacillariophyta) gồm 2 chi: Nitochia, Gomphonema

- Ngành tảo Mắt (Euglenophyta) gồm 4 chi: Pyrobotryp, Phacus,

Lepocmena, Euglena [18].

Một bước phát triển tiếp theo của thủy sinh học nước ngọt được đánh mốc

đó là: từ những năm đầu của thế kỷ XX, các nghiên cứu bắt đầu tiếp cận tới cácvấn đề lý luận về chu trình vật chất trong thủy vực với sự tham gia của thủy sinhvật, năng suất sinh học của thủy vực, cơ chế, mối quan hệ và hệ quả của các quá

trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong thủy vực – được coi như một hệsinh thái ở nước

Một số nghiên cứu tiên phong như: Cross & Fisher (1863), Morlet (1886)

về trai, ốc nước ngọt, hay Sauvage (1877), Pellegrin (1905) về cá biển Giaiđoaṇ nghiên cứu khu hê ̣thủy sinh vật, các tác giả có đóng góp quan trọng như :Audonin & Edwards (1832), Sars (1835), Forbes (1844) công bố về sinh vâṭ nổi

và sinh vật đáy ở biển Sang giai đoạn nghiên cứu sinh thái học, các tác giả điểnhình như : Lorenj (1877), Moebius (1877), Walther (1893-1894), Zernov (1912)

Và giai đoạn nghiên cứu định lượng, một số tác giả như: Hensen (1877) nghiêncứu định lượng về thủy sinh vật nổi , Petersen (1908) nghiên 5 cứu định lượng

về thủy sinh vật đáy Tiếp sau đó là các công bố của Chabanaud & Chevey(1926-1932), Pellegrin (1923-1934), Chevey & Lemasson (1937) về đa dạngsinh học

Hiện nay, có rất nhiều phương pháp để tính toán các chỉ số nhằm đánh giáchất lượng môi trường nước tại một con sông, lưu vực hay một vùng Mỗiphương pháp đều có những ưu, nhược điểm riêng, và chỉ thích hợp áp dụng chomột vài vùng đặc trưng tùy theo mục đích nghiên cứu Trong đó, phương phápđánh giá chất lượng nước theo chỉ thị sinh học đã được bắt đầu nghiên cứu cáchđây khá lâu bởi Kolenati (1848), Hassal (1850) và Cohn (1853) đã phát hiện ra

có sự khác biệt lớn giữa các sinh vật sống trong môi trường nước ô nhiễm vớicác sinh vật sống trong môi trường nước sạch và dựa vào đặc trưng đó để đánhgiá chất lượng nước Những năm về sau, có rất nhiều phương pháp đã được xâydựng và sử dụng vào việc đánh giá chất lượng môi trường nước sinh học Hướngnghiên cứu xây dựng các chỉ số sinh học và việc đánh giá chất lượng nước dựavào hệ thống các chỉ số sinh học ngày càng quan tâm và được ứng dụng rộng rãi

ở nhiều quốc gia khác nhau trên thế giới Đặc biệt là ở Úc, Đức và gần đây là ởcác nước Đông Âu như: Hungari, Ba Lan, Rumani, Bungari, Cộng Hoà Séc vàmột số quốc gia Châu Âu khác như Đan Mạch, Thụy Sĩ, Thụy Điển,… Sự thànhcông của các nghiên cứu này chủ yếu phụ thuộc nhiều vào năng lực của hệ sinhthái, cụ thể là mối tương quan giữa sự sống, tồn tại của các sinh vật với môitrường sống của chúng

Một số chỉ số sinh học đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới: Chỉ số sinhhọc Trent, chỉ số này dựa vào số lượng các bậc phân loại khác nhau của độngvật không xương sống đáy trong mối tương quan với sự có mặt của sáu sinh vậtthen chốt được tìm thấy trong khu hệ động vật của vị trí thu mẫu

Bước phát triển tiếp theo Chỉ số sinh học Chandler, thu mẫu nhóm động vậtkhông xương sống Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là chỉ áp dụng chomột loài thủy sinh vật sống đáy, các loài thủy sinh vật nổi không ứng dụng được.Chỉ số sinh học BMWP ( Biological Monitoring Working Party Score),khởi nguồn bởi Hellawell, 1986; Abel, 1989, được áp dụng lần đầu tiên ở Anhquốc Phụ thuộc vào nhóm động vật không xương sống cỡ lớn nói chung Chỉ sốthể hiện sự đa dạng của quần xã sinh vật.

Một trong những chỉ số đa dạng hay được dùng nhất là chỉ số đa dạngShannon-Wiener

Ở Nepal, nghiên cứu trên dòng sông Nepalese về “Dựa vào hiện trạng sinhhọc phân loại chất lượng nước thành 7 cấp dựa vào các sinh vật biểu thị ô nhiễmtruyền thống Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu chủ yếu đã dựa vào cácđộng vật đáy không xương cỡ lớn để đưa ra phương pháp đánh giá chất lượngnước sinh học và chúng được sử dụng như một công cụ quản lý môi trườngnước sông

Nghiên cứu của Sangpradub, mô tả chi tiết về đặc điểm của các động vậtkhông xương sống vùng nước ngọt thuộc hạ lưu sông Mekong và cách nhậndiện chúng Năm 2010, Ủy ban sông MeKong xuất bản công trình “Phươngpháp Biomonitoring cho hạ lưu sông Mê, Ủy ban sông Mekong” Trong đó mô

tả cụ thể các nhóm chỉ thị sinh học trong các mẫu thu ở vùng hạ lưu sôngMekong năm 2008, và sử dụng các chỉ số sinh học của các nhóm chỉ thị để đánhgiá các điểm quan trắc [19]

Như vậy, có thể thấy rằng các hướng nghiên cứu hiện nay trên thế giớikhông chỉ dừng lại ở việc mô tả, phân loại cơ bản, mà còn đi sâu vào tìm hiểu vềvai trò , mối quan hê ̣ thủy sinh vật trong hệ sinh thái , các cơ chế biến đổi bêntrong quần thể sinh vật, sự thích nghi và mối liên quan của chúng với môitrường, các quá trính sinh học trong thủy vực, thông qua đó nhằm xác định sựthay đổi bên trong hệ sinh thái

đã mô tả về các loài động vật không xương sống trong đó có động vật phù du Tuynhiên đó mới chỉ là các nghiên cứu cơ bản về thành phần loài

Một số những nghiên cứu có sử dụng các chỉ số sinh học của thủy sinh vậtphải kể đến như: ở phía Bắc, nghiên cứu đánh giá chất lượng nước sông Cầu,sông Nhuệ của tác giả Nguyễn Vũ Thanh; nghiên cứu sử dụng chỉ số BMWP đểđánh giá chất lươṇg nước ở các sông suối thuộc Tam Đảo (Hà Nội) và Đà Lạtcủa các tác giả Nguyêñ Xuân Quýnh, Mai Đình Yên, Clive Pinder và SteveTilling trong 3 năm 1998-2000

Rất nhiều các nghiên cứu của Phân viện Hải dương học Hải Phòng, củaTrường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, của Viện Sinh thái và Tài nguyênSinh vật Hà Nội có sử dụng các chỉ số sinh học của sinh vật thủy sinh để đánhgiá chất lượng môi trường thủy vực Ở phía Nam, tác giả Đoàn Cảnh, Nguyễn

Vũ Thanh đã sử dụng chỉ số trung bình ASPT để đánh giá nhanh chất lượngnước hê ̣sinh thái đất ngập nước vùng Đồng Tháp Mười, sông Thị Vải (2004) Chỉ số của Kriuskova (1987) để đánh giá chất lượng môi trường nước chovùng bị nhiễm mặn từ Long Đại trên sông Đồng Nai, Nhà Rồng trên sông SàiGòn, Tân bửu trên rạch chợ Đệm, Bình Lợi trên kênh Ngang Nghiên cứu của

Lê Trình và Phạm Văn Miên (2004) cũng đã chọn một số chỉ số sinh học nhưchỉ số Shannon-Wiener (H') Vào năm 2005 công trình của Nguyễn Tác An vàcộng sự, dựa vào quần thể tuyến trùng Nematoda (Giun tròn) và kết quả tínhtoán chỉ số đa dạng Shannon-Wiener (H’) cho quần xã thực vật và động vật phù

du đánh giá chất lượng môi trường nước một 8 số đầm, vịnh ven biển như vịnhCam Ranh, vịnh Nha Trang, vịnh Hạ Long, đầm Nha Phu, đầm Thị Nại Chỉ sốsinh học theo Nematoda đã được nhóm nghiên cứu của Đại học Quốc gia TP

Hồ Chí Minh, trong chương trình hợp tác với các nhà khoa học Đức sử dụngtrong đánh giá biến đổi môi trường rừng ngập mặn Cần Giờ, TP.HCM (2007)

Từ năm 2003, Uỷ hội Sông Mê Công cũng đã sử dụng các chỉ số sinh vậtcủa bốn nhóm chỉ thị (tảo silic đáy, động vật phù du, động vật không xươngsống cỡ lớn ven bờ và đáy) để đánh giá chất lượng môi trường nước ở vùng hạlưu Dựa trên những kết quả quan trắc thu được, các chuyên gia xây dựng cácchỉ số sinh học dựa trên thành phần loài, mật độ loài, loài ưu thế, loài chỉ thị, …

để đánh giá chất lượng môi trường nước vùng hạ lưu sông Mekong [19] Một trong những nghiên cứu về môi trường ở Bình Dương phải kể đến đólà: “Điều tra, đánh giá hiện trạng môi trường và đề xuất các giải pháp tổng hợpquản lý chất lượng nước lưu vực sông Thị Tính – tỉnh Bình Dương”, do tác giảTrần Minh Trí làm chủ nhiêṃ (2008) Đây là một nghiên cứu công phu, trong đó

có sử dụng các chỉ số sinh học và các yếu tố hóa học để đánh giá hiêṇ traṇ g chấtlươṇg nước sông Thị Tính, sau đó đưa ra các dự báo tác động của các quy hoạch

phát triển KTXH đến chất lượng nước sông Thị Tính và các kế hoạch hành độngcho lưu vực sông Thị Tính [19]

Từ năm 2002 đến 2012, Đỗ Thị Bích Lộc và cộng sự, Viện Sinh học Nhiệtđới đã sử dụng chỉ số Shannon-Wiener (H') để đánh giá mức độ đa dạng thủy sinhvật và chất lượng môi trường nước các thủy vực tỉnh Đồng Nai Từ năm 2008-

2010, Đoàn Cảnh và cộng sự đã sử dụng các chỉ số sinh học của một số quần xãthủy sinh vật để đánh giá chất lượng nước sông Sài Gòn thông qua phương phápquan trắc sức khoẻ sinh thái [19] Năm 2009-2010, Đỗ Thị Bích Lộc và cộng sựcũng sử dụng các chỉ số sinh học của một số quần xã thủy sinh vật để đánh giá chấtlượng môi trường nước sông Sài Gòn (đoạn chảy qua địa phận Bình Dương) Kếtquả của 2 đề tài này đã cho thấy được vai trò của thuỷ sinh vật trong việc dự đoánchất lượng môi trường và khả năng ô nhiễm cục bộ cũng như khả năng tự làm sạchcủa các nhóm sinh vật đối với chất lượng môi trường

Trong thời gian gần đây, tham gia thực hiện các chương trình quan trắc ở

hạ lưu hệ thống sông Đồng Nai (Đồng Nai), sông Thị Vải (Đồng Nai), sông SàiGòn (TP HCM, Bình Dương), sông Vàm Cỏ, Sông Cần Giuộc (Long An), haycác chương trình quan trắc định kỳ ở các thủy vực thuộc các tỉnh miền Tây Nam

Bộ, các hồ ở vùng Tây Nguyên thuộc tỉnh Lâm Đồng như Hồ Xuân Hương, HồTuyền Lâm,… bằng việc kết hợp các chỉ số về thuỷ sinh vật với các thông sốhoá học để đánh giá mức độ ô nhiễm, đã cho thấy rằng khi môi trường bị ônhiễm hữu cơ sẽ xuất hiện những loài sinh vật nào và với mật độ dao động làbao nhiêu, tương tự như thế khi môi trường bị nhiễm bẩn bởi các chất vô cơ thìloài nào chiếm ưu thế trong thủy vực và với mật độ tương ứng là bao nhiêu.Điều này cũng được minh chứng qua nghiên cứu của Nguyễn Xuân Quýnh, khixác định mức độ ô nhiễm một số thủy vực ở Hà Nội đã xem tỷ lệ thành phầnloài và số lượng của một số nhóm thủy sinh như Trùng bánh xe, giáp xác Chânchèo, giáp xác Râu ngành, ấu trùng Chironomidae, Giun ít tơ là những chỉ sốđánh giá quan trọng cho các mức ô nhiễm Khảo sát các hồ ở Hà Nội còn chothấy, ở hầu hết các hồ có hàm lượng PO43- và NO3- cao thì trong thành phần tảo,

nhóm tảo Lục với các loài thuộc chi Scenedesmus thường rất phát triển nên có

thể dùng làm chỉ thị sinh học trong quan trắc chất lượng nước Khảo sát trong

các nhóm Động vật phù du tại đây thì nhóm Rotiffera và Cladocera phát triển mạnh nhất Và dường như không thấy nhóm Calanoida trong các hồ này

Những kết quả như vậy, một lần nữa lại chứng minh thành phần loài thuỷsinh vật và mật độ của chúng là những tiêu chí quan trọng để đánh giá chấtlượng môi trường nước Trong hoạt động thực tiễn, việc phân loại trạng thái môi

trường nước không chỉ dựa vào môi trường sinh học, mà còn có môi trường hóahọc và các đặc trưng khác

Ở Việt Nam, để phân loại mức độ nhiễm bẫn (saprobic) môi trường nước,thường sử dụng bốn (4) thứ hạng nhiễm bẫn của Kolkwitz and Marsson (1902,1911) gồm: Polysaprobic: Rất bẩn;  - Mesosaprobic: Bẩn vừa mức ;  -Mesosaprobic: Bẩn vừa mức  và Oligosaprobic: Ít bẩn, đã được lựa chọn để sửdụng Hệ thống phân loại độ bẩn này ra đời từ đầu thế kỷ XX, cho đến nay vẫncòn được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới và được các tổ chứcUNESCO, WHO, UNEP giới thiệu để các quốc gia sử dụng trong đánh giá chấtlượng nước (Water Quality Assessment – Chapman & Hall – 1992)

Trong bộ tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) về chất lượng nước đã có bộ tiêu

chuẩn đánh giá chất lượng nước bằng động vật đáy cỡ trung (Meiobenthode), mà

cụ thể là tuyến trùng (Nematoda)

Năm 2010, Lê Hùng Anh đã “Đề xuất bộ chỉ thị sinh học cho loại hình hệsinh thái thuỷ vực nước chảy của Việt Nam phục vụ quan trắc môi trường lưuvực sông” Bộ chỉ thị sinh học đầy đủ, với các nhóm đối tượng sau: Thực vật nổi

(Phytoplankton), Thực vật bám (Periphyton), Thực vật thuỷ sinh lớn (Macrophyta), Động vật phù du (Zooplankton), Động vật không xương sống đáy

cỡ lớn (Macrobenthos), Động vật không xương sống đáy cỡ trung bình, giun tròn (Nematoda) và Cá (Pisces) Việc kết hợp nhiều nhóm đối tượng và nhiều

loại chỉ thị sẽ cho phép có được những đánh giá đúng đắn nhất về chất lượngmôi trường nước trong mỗi thuỷ vực [19]

M.P.Bois, P.Petit công bố 38 loài tảo Silic thu được trong các thủy vực nước ngọt ở nam Việt Nam P.Fremy đã mô tả 2 loài tảo lam từ mẫu thuđược của D.Gaumont khi nghiên cứu về tảo nổi ở miền Nam Việt Nam Phạm Hoàng Hộ nghiên cứu tảo trên ruộng lúa, kênh ao tỉnh Cần Thơ, đã đưa ra danh lục 39 loài tảo, trong đó tảo lam có 30 loài, tảo lục

2 loài, tảo thuộc họ Characeae 7 loài Đa số thuộc loài tảo sống ở đáy, sống bám.

A.Shirota trong chương trình nghiên cứu hải ngoại của Nhật Bản đã công bốmột quyển sách về sinh vật nổi nam Việt Nam với 388 taxon loài và dưới loài,trong đó tảo Mắt 57 loài, tảo Lục 152 loài, tảo Lam 29 loài, tảo Silic 103 loài, tảoVàng 43 loài, tảo Roi lệch 4 loài Nguyễn Thanh Tùng đã mô tả 39 loài tảo sợi

thuộc các chi Spirogyra, Zygnema, Zygnemopis, Mougeotia bắt gặp trong các thủy

vực suối, ao và ruộng lúa nam Việt Nam với các đặc điểm sinh thái của chúng [20] Nguyễn Văn Tuyên (1984) sử dụng vi tảo và động vật đáy để đánh giáchất lượng nước các kênh rạch ở thành phố Hồ Chí Minh Dương Trí Dũng và

tảo Khuê (Bacillariophyta) có 37 loài, tảo Mắt (Euglenophyta) có 23 loài, tảo Lục (Chlorophyta) có 21 loài và tảo Lam (Cyanophyta) có 8 loài ở 2 vùng thâm

canh lúa 2 vụ và 3 vụ ở đồng bằng sông Cửu Long Sự phong phú về tỉ lệ nhómtảo Mắt ở khu vực lúa 2 vụ đã phần nào cho thấy sự giàu chất hữu cơ ở thủyvực Phạm Văn Miên và cộng sự trong chương trình “Nghiên cứu đề xuất cácchỉ tiêu sinh học để giám sát hệ sinh thái thủy sinh thuộc lưu vực sôngMekong của Việt Nam” đã xác lập danh mục các loài chỉ thị sinh học cho cácloại nước ở vùng Điện Biên, vùng thượng lưu sông Xê Băng Hiên, cao nguyênTây Nguyênvà đồng bằng sông Cửu Long Phạm Văn Miên và Lê Trình trong

đề tài báo cáo khoa học “Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánhgiá chất lượng và phân vùng, phân loại môi trường nước các thuỷ vực thành phố

Hồ Chí Minh” đã đưa ra một số chỉ tiêu đánh giá [18]

Tại Thừa Thiên Huế các công trình nghiên cứu về đặc điểm của các loài vitảo như của Lương Quang Đốc (2000) về khu hệ tảo Silic phù du vùng ven biểnThừa Thiên Huế; Đường Văn Hiếu (2002) về khu hệ tảo giáo phù du vùng venbiển Thừa Thiên Huế hay Trương Thị Hiếu Thảo (2004) đã nghiên cứu về đặc

điểm hình thái và phân bố của chi tảo giáp Alexandrium halim ở đầm phá Các

công trình này đã bổ sung thêm vào nguồn tài liệu nghiên cứu về đặc điểm hìnhthái cũng như sự phân bố theo tự nhiên và thời gian của các loài tảo [4], [5].Năm 2004, nhóm tác giả thuộc khoa Môi Trường, đại học khoa học Huếgồm Đặng Thị Thanh Lộc, Trịnh Thị Giao Chi, Hoàng Ngọc Tường Vân đã tiếnhành nghiên cứu đề tài “Xác định một số loài làm sinh vật chỉ thị ô nhiễm hữu

cơ ở khu vực hạ lưu sông Hương”, kết quả cho thấy đã xác định một số nhómthực vật phù du và động vật không xương sống làm sinh vật chỉ thị cho chấtlượng nước tại đây [20]

Luận văn thạc sĩ khoa học của Trương Thị Thu Hương với đề tài “Thăm dòmột số loài tảo chỉ thị cho ô nhiễm nước hồ ở thành nội Huế”, đại học khoa họchuế đã xác định tình trạng ô nhiễm và các thông số vượt quá mức cho phép củacác hồ Trong 5 hồ nghiên cứu đã xác định được 106 loài và dưới loài, trong đótảo lục và tảo mắt chiếm tỉ lệ cao nhất và tảo giáp có tỉ lệ thấp nhất Ngoài racòn xác định được 11 loài tảo chỉ thị cho sự ô nhiễm tại các hồ nghiên cứu [20].Đánh giá nhanh chất lượng nước bằng sinh vật chỉ thị, đặc biệt là thực vậtphù du có nhiều ưu điểm, giúp cho những nhà quan trắc có được những nhận

định sơ bộ về chất lượng nước tại khu vự nghiên cứu Tình hình nghiên cứu về

sử dụng thực vật phù du để đánh giá chất lượng nước ở Việt Nam hiện nay vẫncòn là một trong những lĩnh vực khá mới mẻ, do đó cần nhận được nhiều sựquan tâm và chú trọng nhiều hơn đối với lĩnh vực này

2.3 Điều kiện tự nhiên- khí hậu và đặc điểm của khu vực nghiên cứu

2.3.1 Điều kiện tự nhiên- khí hậu

Thừa Thiên Huế là một tỉnh ở Vùng kinh tế trọng điểm miền Trung ViệtNam, có tọa độ địa lý 16 – 16,8 độ vĩ bắc và 107,8 – 108,2 độ kinh đông Phíabắc giáp tỉnh Quảng Trị, phía nam giáp tỉnh Quảng Nam và TP Đà Nẵng, phíađông giáp biển Đông, phía tây giáp nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào [21].Thừa Thiên Huế nằm trong vùng nội chí tuyến nên thừa hưởng chế độ bức

xạ phong phú, nền nhiệt độ cao, đặc trưng cho chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùanóng ẩm, trong năm có hai mùa mưa và mùa khô rõ rệt [21]

Thừa Thiên Huế là tỉnh ở điểm cuối hành lang kinh tế Đông - Tây nối từMiến Điện - Đông Bắc Thái Lan - Lào - Miền Trung Việt Nam, trong đó cảngnước sâu Chân Mây nằm trong Khu Kinh tế (KKT) Chân Mây- Lăng Cô là đầu

ra biển Đông của hành lang kinh tế Đông – Tây [21]

Khí hậu:

- Nhiệt độ trung bình 25°C

- Giờ nắng hàng năm: 1.700 – 2.000 giờ

- Lượng mưa trung bình hàng năm: 1.800 – 2.000 mm Mùa mưa tập trung

từ tháng 9 đến tháng 12, chiếm 73%tổng lượng mưa

- Độ ẩm tương đối: 85%

Địa hình: Thừa Thiên Huế có địa hình đa dạng gồm: núi, đồi, đồng bằng,

đầm phá và biển Diện tích đầm phá: 22.000ha, lớn nhất Đông Nam Á Chiềudài bờ biển: 128 km Diện tích tự nhiên: 5.065,3 km2 [22]

2.3.2 Sơ lược về đặc điểm khu vực nghiên cứu

Kinh thành Huế có diện tích 520 ha với trên 60.000 dân sinh sống TrongKinh thành có 41 hồ lớn nhỏ, chiếm gần 10% diện tích Kinh thành [23, 24] Hệthống hồ và kênh dẫn nước đã trở thành một phần không thể tách rời của quầnthể kiến trúc cảnh quan Kinh thành Huế, giữ nhiều chức năng quan trọng tronglịch sử hình thành và phát triển đô thị Huế Các hồ-kênh này không những tạo

cảnh quan cho Kinh thành Huế, 94 cung cấp nguồn nước cho sản xuất như nuôi

cá, trồng trọt (rau muống, sen…), mà còn giữ nhiều chức năng quan trọng khácnhư: cân bằng môi trường sinh thái, tiêu thoát nước bên trong Kinh thành…Trong nhiều năm qua, nhiều chất thải (rắn và lỏng) không qua xử lý được thảibừa bãi vào các hồ-kênh, nhiều hồ bị bồi lấp, tắc nghẽn lối thông giữa các hồ vớinhau và với kênh thoát Ngự Hà, nên môi trường các hồ đã xuống cấp nghiêmtrọng và rất đáng lo ngại Như đã biết, nếu đã xảy ra sự phú dưỡng các hồ, sựphú dưỡng sẽ ngày càng nghiêm trọng hơn, thúc đẩy thực vật nước (chủ yếu làtảo) phát triển mạnh, có thể làm cho các hồ trở thành các lưu vực “chết” Chođến nay, đã có một số nghiên cứu về chất lượng nước và ô nhiễm nước các hồ -kênh trong Kinh Thành Huế của một số tác giả Nguyễn Văn Hợp và cộng sự[25], Nguyễn Văn Hợp, Hoàng Thái Long, Phạm Khắc Liệu [25],… Năm 2010,Nguyễn Thị Cẩm Yến đã bước đầu nghiên cứu áp dụng mô hình chỉ số dinhdưỡng để đánh giá tình trạng phú dưỡng các hồ, nhưng số hồ và thời gian khảosát còn hạn chế [27]

Đề tài nghiên cứu được tiến hành trên 3 hồ nước ngọt thuộc thành nội Huế

là hồ Tịnh Tâm (phường Thuận Lộc), hồ Tân Miếu (phường Thuận Hòa), hồTrần Hưng Đạo (phường Phú Hòa)

Hồ Tịnh Tâm là một trong những cảnh nổi tiếng nhất của đất Kinh thành,nay thuộc địa phận phường Thuận Thành, Thành phố Huế Nguyên xưa, hồ làmột đoạn sông Kim Long được cải tạo lại, tên ban đầu là ao Ký Tế Năm MinhMạng thứ 3 (1822), triều Nguyễn đã huy động tới 8000 binh lính tham gia vàoviệc cải tạo hồ, biến nó trở thành một Ngự Uyển của Hoàng gia Sau khi hoànthành, hồ mang tên mới là Tịnh Tâm Hồ Tịnh Tâm có bình diện hình chữ nhật,chu vi gần 1500m Hiện nay, hồ Tịnh Tâm thuộc địa phận 2 phường ThuậnThành và Thuận Lộc, chịu sự quản lí của trung tâm Bảo tồn Di tích Cố Đô Huế

Hồ bị ngăn đôi bởi đê Kim Danh tạo thành 2 hồ có diện tích 107.533 km2 [28]

Đề tài này được tiến hành thu mẫu tại hồ Tịnh Tâm thuộc địa phận phườngThuận Thành

Hồ Tân Miếu nay thuộc phường Thuận Hòa, giáp với đường Nguyễn Trãi(phía tây), Yết Kiêu (phía nam), Thạch Hãn (phía bắc), Lê Huân (phía đông).Năm 1976, chính quyền cho đáp bờ nuôi cá, đến năm 1987 một nhà hàng nổiđược xây dựng trên hồ Hồ có hình chữ nhật, dài 178m, rộng 70,8m, sâu 4m,diện tích 12.440m2 Hiện nay, phía trên hồ có nhà hàng nổi hoạt động kinhdoanh và được người dân địa phương nuôi cá, trồng sen [23]

Hồ Trần Hưng Đạo thuộc phường Phú Hòa, nằm bao quanh cổng ThượngTứ- một góc Đông Nam Kinh Thành, nay chỉ lưu thông một chiều từ đườngTrần Hưng Đạo đi vào Đinh Tiên Hoàng Quanh đây, tập trung nhiều hoạt độngkinh doanh của người dân: các quán ăn, quán nhậu

Các hồ thuộc khu vực thành phố Huế hiện nay đa số đều bị lấn chiếm và xảthải từ nhiều nguồn khác nhau, từ các hoạt động sinh hoạt của người dân xungquanh hay hoạt động kinh doanh ở trên, xung quanh hồ Do đó việc quan trắcđánh giá chất lượng nước tại các hồ là rất cần thiết Việc sử dụng các sinh vậtchỉ thị, đặc biệt là thực vật phù du (tảo) có rất nhiều ưu điểm và thuận lợi đểgiúp các nhà nghiên cứu đánh giá nhanh chất lượng nguồn nước

Trước tình hình đó, tôi xin tiến hành nghiên cứu đề tài nhằm tìm hiểu đểtăng thêm kiến thức và góp phần vào lĩnh vực nghiên cứu này

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Thành phần, số lượng, mật độ tảo phù du ở các hồ: hồ Tịnh Tâm, hồ Tân

Miếu, hồ Trần Hưng Đạo thuộc thành phố Huế

- Các chỉ số sinh học tảo

- Các yếu tố môi trường nước

3.2 Thời gian nghiên cứu

Từ ngày 01/ 01/ 2016 đến ngày 30/05/2016

3.3 Nội dung nghiên cứu

- Xác định thành phần loài, số lượng, mật độ tảo phù du ở các hồ: hồ TịnhTâm, hồ Tân Miếu, hồ Trần Hưng Đạo thuộc thành phố Huế

- Xác định các chỉ số sinh học tảo: Chỉ số về ô nhiễm hữu cơ (chỉ số Palmer,1969); Chỉ số dinh dưỡng (chỉ số Chlorophycean); Chỉ số đa dạng H’ (chỉ sốShannon – Weaver, 1949)

- Sử dụng các chỉ số sinh học tảo để đánh giá hiện trạng chất lượng nước vùngnghiên cứu và so sánh với chất lượng nước được đánh giá bằng các chỉ tiêu lý hóa

3.4 Địa điểm nghiên cứu

- Địa điểm thu mẫu: Một số thủy vực thuộc thành phố Huế, tại mỗi địa

điểm tiến hành thu mẫu tại 3 điểm

Bảng 3.1 Vị trí các điểm thu mẫu

STT Tên hồ Điểm thu mẫu Ký hiệu điểm

(TT)

Góc hồ giáp với đường

Lê Văn Hưu Trên cầu Góc hồ giáp với đường Tịnh Tâm

và Đinh Tiên Hoàng

TT1

TT2 TT3

(TM)

Ngay trên cầu đi vào nhà hàng

Tân Hương Sen Giữa hồ Góc cuối hồ giáp với đường

Yết Kiêu

TM1

TM2 TM3

(THĐ)

Góc bên phải cổng thành

Giữa hồ Góc bên trái cổng thành

THĐ1 THĐ2 THĐ3

Hình 3.1 Vị trí các hồ thu mẫu

- Địa điểm phân tích:

+ Phòng thí nghiệm thuộc khoa thủy sản, Trường đại học Nông Lâm Huế.+ Phòng thí nghiệm thuộc trung tâm thực hành, thực tập nuôi trồng thủysản Trường đại học nông lâm Huế

3.5 Phương pháp nghiên cứu

Hồ Tân Miếu

Hồ Trần Hưng Đạo

3.5.1 Thu thập tài liệu liên quan

Thu thập các nguồn tài liệu thứ cấp liên quan đến đề tài từ các bài báo,sách, tạp chí, các báo cáo chuyên đề, các đề tài và một số nguồn thông tin từinternet để làm cơ sở và thông tin cho quá trình thực hiện và phân tích

3.5.2 Thu và cố định mẫu ngoài thực địa

+ Mẫu định lượng: Lấy 1 lít nước tại điểm thu mẫu lọc qua lưới, sau đó chomẫu vào lọ nhựa dung tích 1lít, bảo quản bằng dung dịch lugol trung tính vàdung dịch formol 4%

3.5.2.2 Thu mẫu nước để đo các thông số môi trường

- Phương pháp lấy mẫu:

+ Ghi lại ngày thu mẫu, địa điểm và thời gian vào sổ ghi chép

+ Sử dụng điã Secchi để xác định độ trong tại điểm lấy mẫu

+ Dùng xô lấy trực tiếp mẫu nước, cho vào chai nhựa tối màu dung tích 500ml.+ Bảo quản mẫu: mẫu nước sau khi được lấy đem cho vào chai nhựa códung tích 500ml và được bảo quản trong thùng xốp, tránh ánh sáng mặt trờitrước khi đưa vào phân tích

- Đối với các thông số:

+ Độ trong, nhiệt độ, độ sâu, pH, DO: được xác định trực tiếp ngoài thực địa.+ Độ kiềm, NH4+/NH3, PO43-, NO3-, NO2, được đo trực tiếp ở phòng thínghiệm trong vòng 24h

+ Thiết bị, dụng cụ đo được thể hiện ở bảng 3.2

Bảng 3.2 Các thông số môi trường và dụng cụ đo

STT Các yếu tố môi trường Dụng cụ

- Đối với thông số BOD520 phân tích ở phòng thí nghiệm: Mẫu nước sau khithu được cho vào chai nhựa tối màu thể tích 500ml, bảo quản trong thùng xốp,phân tích trong vòng 24 giờ

3.5.2.3 Tần suất, thời gian thu mẫu

- Mẫu tảo phù du, mẫu nước được lấy 2 tuần/ 1 lần

- Thời gian các đợt thu mẫu thể hiện qua bảng 3.3

Bảng 3.3 Các đợt thu mẫu và thời gian

3.5.3 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

3.5.3.1 Phân tích mẫu nước

- Thông số BOD520: Xác định nhu cầu oxi sinh lý BOD520 bằng phươngpháp pha loãng, ủ trong tủ giữ nhiệt AQUA LYTIC trong 5 ngày ở 200C, tỷ lệpha loãng phụ thuộc vào độ nhiễm bẩn của nước

3.5.3.2 Phân tích mẫu tảo phù du

Phân loại, xác định thành phần và đếm mật độ loài tảo

- Phân tích định tính: Sử dụng phương pháp so sánh hình thái để xác địnhthành phần các loài tảo Các tài liệu chính được sử dụng để so sánh bao gồm các tàiliệu của Dương Đức Tiến - Võ Hành (1997), Nguyễn Thị Thu Liên (2007),A.Shirota (1965), [1][20][29][30][31][32]