Chất lượng môi trường nước và đa dạng thực vật nổi tại cửa Soài Rạp (sông Đồng Nai) và cửa Cổ Chiên (sông Tiền Giang) giai đoạn 2011 -2015

Header Page of 16 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - NGUYỄN THỊ THU CHẤT LƢỢNG MÔI TRƢỜNG NƢỚC VÀ ĐA DẠNG THỰC VẬT NỔI TẠI CỬA SOÀI RẠP (SÔNG ĐỒNG NAI) VÀ CỬA CỔ CHIÊN ( SÔNG TIỀN GIANG) GIAI ĐOẠN 2011 - 2015 Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: : 60420120 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Lê Thu Hà Hà Nội, 2016 Footer Page of 16 Header Page of 16 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, nhận nhiều giúp đỡ quý báu vật chất tinh thần kiến thức chuyên môn từ thầy cô bạn bè Đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Lê Thu Hà, người tận tình bảo, động viên, hướng dẫn cho kiến thức kinh nghiệm quý báu suốt trình thực nghiên cứu hoàn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo, cô giáo Khoa Sinh học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, đặc biệt thầy cô giáo phòng Thí nghiệm Sinh thái học Sinh học môi trường, giúp đỡ trình tiến hành thí nghiệm, tạo điều kiện cho thực luận văn với kết tốt Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình tôi, bạn bè thân thiết, người bên tôi, động viên vượt qua khó khăn suốt thời gian học tập, nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, tháng 12 năm 2016 Nguyễn Thị Thu Footer Page of 16 Header Page of 16 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Các thông số đánh giá chất lƣợng nƣớc 1.1.1 Thông số thủy lí 1.1.2 Thông số thủy hóa 1.1.3 Sinh vật thị 1.1.4 Chỉ số đa dạng 1.2 Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội vùng cửa sông Soài Rạp, Cổ Chiên 10 1.2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng cửa Soài Rạp 10 1.2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng cửa Cổ Chiên 11 1.3 Tổng quan số nghiên cứu chất lƣợng môi trƣờng nƣớc thực vật số cửa sông khu vực miền Nam, Việt Nam…………………………… 13 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, THỜI GIAN, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ………………………………………………………………………………… 16 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 16 2.2 Địa điểm nghiên cứu 16 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 19 2.3.1 Phương pháp thu mẫu 19 2.3.2 Phương pháp phân tích mẫu 20 2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 20 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 24 3.1 Đặc điểm thủy lý hóa môi trƣờng nƣớc cửa Soài Rạp, cửa Cổ Chiên năm 2015……………………………………………………………………………… 24 3.1.1 Cửa Soài Rạp…………………………… ………………………………… 24 3.1.2 Cửa Cổ Chiên ………… …………………………………………… …… 32 3.2 Biến động chất lƣợng môi trƣờng nƣớc cửa Soài Rạp, cửa Cổ Chiên giai đoạn 2011 – 2015………………………………………….………………… … 35 3.2.1 Cửa Soài Rạp……… …………………………………………………… Footer Page of 16 35 Header Page of 16 3.2.2 Cửa Cổ Chiên……………………………………………………………… 36 3.3 Thành phần loài mật độ thực vật cửa sông nghiên cứu…… 38 3.3.1 Cửa Soài Rạp…………………………………………………….………… 38 3.3.2 Cửa Cổ Chiên……………………………………………………………… 44 3.4 Đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc cửa Soài Rạp cửa Cổ Chiên thông qua số đa dạng số sinh học thực vật nổi………………… 50 3.4.1 Cửa Soài Rạp…………………………………………………………… 50 3.4.2 Cửa Cổ Chiên……………………………………………………………… 52 3.5 Phân tích tƣơng quan giũa số sinh học với số thông số thủy lí hóa……………………………………………………………………………… 54 3.5.1 Cửa Soài Rạp……………………………………………………………… 54 3.5.2 Cửa Cổ Chiên……………………………………………………………… 55 KẾT LUẬN 57 KIẾN NGHỊ 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC…………………………………………………………………… … 62 Footer Page of 16 Header Page of 16 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT STT Kí hiệu BTNMT Bộ tài nguyên môi trường CC Cổ Chiên COD Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học DO Disolved Oxygen – Hàm lượng oxy hòa tan ĐNC Điểm nghiên cứu QVCN Quy chuẩn Việt Nam SR Soài Rạp STT Số thứ tự TSS Tổng lượng chất rắn lơ lửng 10 TVN Thực vật Footer Page of 16 Header Page of 16 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Tọa độ điểm thu mẫu cửa sông Soài Rạp 17 Bảng 2.1 Tọa độ điểm thu mẫu cửa sông Cổ Chiên 19 Bảng 2.3 Mối tương quan số H’ mức độ ô nhiễm nước………… 21 Bảng 2.4 Công thức tính số sinh học tảo…………………………………… 22 Bảng 2.5 Mối tương quan số sinh học tảo mức độ ô nhiễm môi trường nước……………………………………………………………………………… 22 Bảng 3.1: Thông số thủy lí hóa cửa sông Soài Rạp…………………….…… 24 Bảng 3.2: Thông số thủy lí hóa cửa sông Cổ Chiên ………………………… 29 Bảng 3.3: Thông số thủy lí hóa cửa Soài Rạp giai đoạn 2011 – 2015………… 35 Bảng 3.4:Thông số thủy lí hóa cửa Cổ Chiên giai đoạn 2011-2015……… ….36 Bảng 3.5: Thành phần loài thực vật khu vực cửa sông Soài Rạp 9.2015… … 38 Bảng 6: Mật độ TVN vùng cửa sông Soài Rạp 9/2015…………………… … 41 Bảng 3.7: Thành phần loài thực vật cửa Soài Rạp giai đoạn 2011 đến 2015… 42 Bảng 3.8 Thành phần loài thực vật khu vực cửa sông Cổ Chiên 9.2015…… 44 Bảng 3.9 Mật độ TVN điểm nghiên cứu cửa sông Cố Chiên 9/2015……… 47 Bảng 3.10 Thành phần loài thực vật cửa sông Cổ Chiên từ 2011 đến 2015… 48 Bảng 3.11 Chỉ số H’ mức ô nhiễm điểm nghiên cứu cửa Soài Rạp năm 2015……………………………… ………………………………………… … 50 Bảng 3.12 Chỉ số sinh học tảo mức ô nhiễm điểm nghiên cứu cửa Soài Rạp năm 2015……………………………………………………… …………… 51 Bảng 3.13 Chỉ số H’ mức ô nhiễm điểm nghiên cứu cửa Cổ Chiên năm 2015………………………………………………………………………… …… 52 Bảng 3.14 Chỉ số sinh học tảo mức ô nhiễm điểm nghiên cứu cửa Cổ Chiên năm 2015……………………………………………………………… … 53 Bảng 3.15 Tương quan số đa dạng H’ với số thông số thủy lý hóa cửa Soài Rạp…………………………………………………….…………….… 54 Footer Page of 16 Header Page of 16 Bảng 3.16: Tương quan số Diat Ind với số thông số thủy lý hóa cửa Soài Rạp………………………………………………………………………… 55 Bảng 3.17 Tương quan số H’ với số thông số thủy lý hóa cửa Cổ Chiên………………………………………………………………………… … 56 Bảng 3.18: Tương quan số Diat Ind với số thông số thủy lý hóa cửa Cổ Chiên……………………… ……………………………………………… 56 Footer Page of 16 Header Page of 16 Footer Page of 16 Header Page of 16 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Vị trí hành huyện Cần Giuộc – tỉnh Long An………………… 10 Hình 1.2: Vị trí hành huyện Châu Thành – tỉnh Trà Vinh…………….…… 12 Hình 2.1:Vị trí điểm thu mẫu cửa sông Soài Rạp…………………… … 16 Hình 2.2: Vị trí điểm thu mẫu cửa sông Cổ Chiên……………………… 18 Hình 3.1 Nhiệt độ điểm nghiên cứu cửa Soài Rạp năm 2015………… … 25 Hình 3.2 pH điểm nghiên cứu cửa Soài Rạp năm 2015………………… 26 Hình 3.3 Độ đục điểm nghiên cứu cửa Soài Rạp năm 2015……………… 26 Hình 3.4 Độ muối điểm nghiên cứu cửa Soài Rạp năm 2015…………… 26 Hình 3.5 Hàm lượng Oxy hòa tan điểm nghiên cứu cửa Soài Rạp năm 2015……………………………………………………………………………… 27 Hình 3.6 Nhu cầu oxy hóa hóa học điểm nghiên cứu cửa Soài Rạp năm 2015……………………………………………………………………………… 27 Hình 3.7 Hàm lượng NO3- điểm nghiên cứu cửa Soài Rạp năm 2015… 28 Hình 3.8 Hàm lượng NH4+ điểm nghiên cứu cửa Soài Rạp năm 2015 … 28 Hình 3.9 Hàm lượng PO43- điểm nghiên cứu cửa Soài Rạp năm 2015.… 28 Hình 3.10 Nhiệt độ điểm nghiên cứu cửa Cổ Chiên năm 2015………… 30 Hình 3.11 pH điểm nghiên cứu cửa Cổ Chiên năm 2015…………… … 31 Hình 3.12 Độ đục điểm nghiên cứu cửa Cổ Chiên năm 2015…………… 31 Hình 3.13 Độ muối điểm nghiên cứu cửa Cổ Chiên năm 2015……… … 31 Hình 3.14 Hàm lượng DO điểm nghiên cứu cửa Cổ Chiên năm 2015……32 Hình 3.15 Hàm lượng COD điểm nghiên cứu cửa Cổ Chiên 2015…… …32 Hình 3.16 Hàm lượng NO3- điểm nghiên cứu cửa Cổ Chiên năm 2015… 33 Hình 3.17 Hàm lượng NH4+ điểm nghiên cửa Cổ Chiên năm 2015…… 33 Hình 3.18 Hàm lượng PO43- điểm nghiên cứu cửa Cổ Chiên năm 2015…33 Hình 3.19: Tỷ lệ % thành phần loài thực vật cửa Soài Rạp năm 2015…… 40 Hình 3.20: Mật độ tảo trung bình cửa Soài Rạp năm 2015………………… ….41 Hình 3.21: : Cấu trúc thành phần loài thực vật cửa Soài Rạp giai đoạn 2011 đến năm 2015………………………………………………………………………… 42 Hình 3.22: Tỷ lệ % thành phần loài thực vật cửa Cổ Chiên năm 2015…… 46 Footer Page of 16 Header Page 10 of 16 Hình 3.23: Mật độ thực vật trung bình cửa Cổ Chiên năm 2015………… 47 Hình 3.24: Cấu trúc thành phần loài cửa Cổ Chiên giai đoạn 2011 đến 2015……………………………………………………………………………… 48 Footer Page 10 of 16 10 Header Page 11 of 16 MỞ ĐẦU Việt Nam, quốc gia ven biển với tổng chiều dài bờ biển lên tới 3260 km với hàng loạt hệ thống sông đổ nước biển tạo nên vùng cửa sông rộng lớn, trung bình 20 km bờ biển lại có cửa sông [Vũ Trung Tạng, 1995] Vùng cửa sông nơi chuyển tiếp sông - biển trở thành hệ sinh thái độc đáo phức tạp, giàu tài nguyên thiên nhiên, tính đa dạng sinh học cao Thế nhưng, vùng vô nhạy cảm, dễ bị tổn thương tác động tượng tự nhiên hoạt động khác người Nước thải từ hầu hết đô thị khu công nghiệp đổ biển mà không xử lý xử lý chưa đạt yêu cầu, trước tiên qua vùng cửa sông gây hại cho đời sống sinh vật vùng Kết môi trường bị ô nhiễm, nghề cá bị sa sút, đất ngập nước bị khô, rạn san hô bị phá hủy, bãi biển bị xuống cấp… nhiều biến đổi có hại khác Vì mà quản lý tốt vùng cửa sông ven biển cần thiết để bảo tồn hệ sinh thái tự nhiên, đôi với việc phát triển kinh tế cách bền vững Thực vật thành phần tham gia vào chuỗi lưới thức ăn hệ sinh thái cửa sông ven biển Thực vật nguồn thức ăn sơ cấp thủy vực, góp phần vào trình chuyển hóa vật chất, có vai trò quan trọng việc trì phát triển nguồn lợi hải sản cho trình khai thác người Vì nghiên cứu chất lượng môi trường nước đa dạng thực vật mang ý nghĩa dự báo cho đa dạng sinh học thủy vực nói chung cho ngành nuôi trồng đánh bắt thủy sản nói riêng đồng thời sở cho việc trì, phát triển bảo vệ sinh vật cho vùng cửa sông ven biển [6] Sông Tiền Giang phân lưu sông Cửu Long, có chiều dài khoảng 82 km chảy qua tỉnh Vĩnh Long, Trà Vinh, Bến Tre, đổ biển Đông qua cửa sông cửa Cổ Chiên cửa Cung Hầu Phù sa từ sông Cổ Chiên đổ biển tạo cù lao màu mỡ, hình thành tiềm tài nguyên biển ven biển dồi phong phú, có ý nghĩa quan trọng trình phát triển kinh tế - xã hội địa phương Sông Đồng Nai phân lưu hệ thống sông Sài Gòn - sông Đồng Nai, có chiều dài khoảng 40 km, nằm phía hạ lưu nơi ranh giới xã Lý Nhơn, huyện Cần Giờ xã Gia Thuận, huyện Gò Công Đông, đổ biển Đông cửa Soài Rạp, hình thành Footer Page 11 of 16 11 Header Page 12 of 16 khu hệ thực vật động vật phong phú tài nguyên sinh vật ven biển sinh cảnh đa dạng Việc đánh giá chất lượng nước cửa sông dựa thông số: vật lý, hóa học, sinh học cung cấp sở liệu quan trọng, từ đề xuất giải pháp khắc phục cải thiện tình trạng ô nhiễm, có ý nghĩa quan trọng việc nuôi trồng thủy sản trì, phát triển hệ sinh thái cửa sông Trước yêu cầu đó, đề tài “Chất lượng môi trường nước đa dạng thực vật cửa Soài Rạp (sông Đồng Nai) cửa Cổ Chiên (sông Tiền Giang) giai đoạn 2011 - 2015” thực với mục tiêu sau: Đánh giá chất lượng môi trường nước cửa sông Cổ Chiên cửa sông Soài Rạp thông qua thông số thủy lý hóa Xác định thành phần, mật độ thực vật cửa sông Cổ Chiên cửa sông Soài Rạp từ đánh giá mức độ ô nhiễm thông qua số sinh học: số đa dạng Shannon – Weiner (H’), số sinh học thực vật Tìm hiểu tương quan số thông số thủy lý hóa với thông số sinh học Footer Page 12 of 16 12 Header Page 13 of 16 CHƢƠNG – TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Các thông số đánh giá chất lƣợng nƣớc 1.1.1 Các thông số thủy lý Nhiệt độ: Nhiệt độ nước đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường khí hậu Nhiệt độ ảnh hưởng tới nồng độ oxi hòa tan (DO), tốc độ chuyển hóa chất, trình sinh trưởng phát triển sinh vật thủy sinh [10] Độ đục: mức độ ngăn cản ánh sáng truyền qua nước, phụ thuộc vào lượng keo khoáng, vật chất hữu lơ lửng, phát triển sinh vật phù du lượng mưa đổ vào thủy vực Độ đục cản trở khả xâm nhập ánh sáng vào tầng nước dẫn đến giảm hiệu suất quang hợp, giảm mức đồng hóa, từ làm giảm khả tự làm nước [10] Màu nước: Màu sắc đặc trưng nước thủy vực có mặt số hợp chất vô như: Fe3+, Cu2+… hay hợp chất hữu dạng bùn, chất lơ lửng loài vi tảo Nước thủy vực bị phú dưỡng thường có màu xanh đậm váng trắng, chứng tỏ phát triển nở rộ thực vật [10] Mùi nước: mùi số chất khí tan nước tạo thành từ trình phân hủy chất hữu cơ, như: NH3, CH3NH2, CH3(CH2)3 SH … [10] 1.1.2 Các thông số thủy hóa pH: phụ thuộc vào hàm lượng chất hữu cơ, độ thủy phân muối phát triển hệ vi tảo nước pH trì mức trung tính phù hợp với đời sống thủy sinh vật, pH kiềm axit gây ảnh hưởng tới hệ sinh vật phát triển nước, đồng thời làm thay đổi thành phần hóa học nước [10] Độ dẫn: Độ dẫn nước liên quan đến có mặt ion nước Na+, K+, SO42- , NO3-, PO43- v.v Độ dẫn nước tăng theo hàm lượng ion, chất khoáng hòa tan nước và tỉ lệ thuận với nhiệt độ Nhiệt độ tăng 10OC độ dẫn điện nước tăng 2%-3% Thông số thường dùng để đánh giá tổng hàm lượng chất khoáng hòa tan nước [10] Footer Page 13 of 16 13 Header Page 14 of 16 Độ muối: Chỉ tổng nồng độ ion hòa tan nước, có ion quan trọng Na+, K+, Ca+, Mn+ , Cl-, SO42-, HCO3- Độ muối ảnh hưởng tới cấu trúc quần xã sinh vật sống nước [10] DO - Hàm lượng oxy hòa tan nước: có nguồn gốc từ khuếch tán không khí từ khí vào nước trình quang hợp tảo DO phụ thuộc vào yếu tố: nhiệt độ, áp suất, đặc tính lý hóa nước, phân hủy vật chất, quang hợp tảo Hàm lượng DO tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng nước khả tự làm thủy vực DO thấp chứng tỏ mức độ ô nhiễm nước cao, ảnh hưởng tới đời sống sinh vật thủy sinh, làm giảm khả tự làm nước [10] COD - nhu cầu oxy hóa học: lượng oxy cần thiết để oxy hóa tất chất hữu có mặt nước Toàn lượng oxy sử dụng cho trình lấy từ oxy hòa tan nước Do đó, hàm lượng COD cao có hại cho đời sống sinh vật thủy sinh [10] Nitơ: Nitơ thủy vực có nguồn gốc ngoại lai (nguồn nước thải, rác thải, nước chảy tràn vào mùa mưa lũ), nội (xác sinh vật phân hủy thủy vực đó) Nitơ nước tồn chủ yếu dạng: N-amonium (NH4+ ), Nnitrat (NO3-) Trong đó, NO3- sản phẩm cuối phân hủy hợp chất hữu chứa nitơ, sinh vật sử dụng trực tiếp làm nguồn dinh dưỡng NH4+ nguồn dự trữ để sau chuyển hóa thành NO3- (khi pH>7) cho sinh vật sử dụng Nitơ nhân tố dinh dưỡng thiết yếu định đến sinh trưởng phát triển thực vật Khi hàm lượng nitơ cao gây phú dưỡng, dẫn đến tượng tảo nở hoa, ảnh hưởng nghiêm trọng tới đời sống thủy sinh vật khác Ngoài ra, trình oxi hóa dạng khử nitơ nước gây ảnh hưởng đến hàm lượng oxi hòa tan Từ lý đó, số liệu hàm lượng nitơ phần thông tin cần thiết cho chương trình giám sát mức độ ô nhiễm nước [6] Photpho: Photpho nguồn dinh dưỡng thiết yếu thực vật nổi, có nguồn gốc từ phân bón hóa học thuốc bảo vệ thực vật dùng nông nghiệp từ nguồn nước thải từ hoạt động sản xuất công nghiệp, làng nghề, phân hủy xác sinh vật…Tương tự nitơ, hàm lượng photpho cao gây tượng phú dưỡng Footer Page 14 of 16 14 Header Page 15 of 16 Hàm lượng photpho tiêu quan trọng việc đánh giá suất sinh học tiềm nước mặt, xác định mức độ ô nhiễm nước [6] 1.1.3 Sinh vật thị 1.1.3.1 Khái niệm sinh vật thị Sinh vật thị cá thể, quần thể hay quần xã có khả thích ứng nhạy cảm với môi trường định Chúng thị cho độ sạch, độ nhiễm bẩn thủy vực (gắn liền với độ giàu, nghèo dinh dưỡng), thị chất lượng nước: nước cứng, nước mềm, nồng độ muối, độ nhiễm phèn, độ độc [4] 1.1.3.2 Phương pháp dùng sinh vật thị để đánh giá chất lượng nước Là phương pháp dùng để đánh giá chất lượng nước dựa số sinh học thành phần loài sinh vật thị, số lượng cá thể loài sinh vật thị Phương pháp giám sát sinh học chủ yếu dựa vào thay đổi cấu trúc quần xã, phong phú đơn vị phân loại, mật độ, tỉ số đa dạng nhóm có mặt hay vắng mặt sinh vật thị biểu thị mức độ ô nhiễm nước khác [17] Phương pháp dùng thị sinh học có ưu điểm bật [4] [12]: - Cho phép đánh giá cách tổng quát tác động lâu dài nguồn gây ô nhiễm thủy vực Do sinh vật không phản ứng với nhân tố môi trường riêng lẻ mà với toàn nhân tố vô sinh hữu sinh môi trường - Sự phản ứng sinh vật trước tác động môi trường giúp phản ánh thay đổi điều kiện tự nhiên thời điểm khảo sát trước Đây ưu điểm mà tiêu thủy lý hóa - Sử dụng sinh vật thị đánh giá khả phân hủy vật chất đồng thời phản ánh mức độ đa dạng sinh học khu vực nghiên cứu 1.1.3.3 Những nhóm sinh vật thị Vi khuẩn (Bacteria): Sử dụng vi khuẩn làm sinh vật thị có số ưu điểm như: Việc thu mẫu tương đối dễ dàng, trình phân tích mẫu không đòi hỏi nhiều nhân lực Ngoài ra, thời gian sinh trưởng vi khuẩn thường ngắn khiến đáp ứng chúng trước thay đổi điều kiện môi trường diễn nhanh chóng Tuy nhiên, việc sử dụng vi sinh vật làm sinh vật thị gặp phải số khó khăn như: thủy vực Footer Page 15 of 16 15 Header Page 16 of 16 nước chảy, chắn nguồn gốc vi khuẩn lựa chọn làm thị [17] Động vật nguyên sinh (Protozoa): Giống vi khuẩn, động vật nguyên sinh tương đối dễ thu mẫu Sự phản ứng chúng điều kiện phú dưỡng biết rõ Động vật nguyên sinh sinh vật thị có nhiều dẫn liệu phong phú vai trò chúng hệ thống ô nhiễm [17] Tảo (Algae): Trong hệ sinh thái nước, tảo đóng vai trò quan trọng Đây nguồn cung cấp lượng oxy hòa tan cho thủy vực, đồng thời sinh vật sản xuất chuỗi thức ăn hệ sinh thái nước Với kích thước nhỏ, khả phản ứng tảo cao trước thay đổi môi trường Do đó, dựa vào thành phần loài, mật độ, sinh khối, đặc tính phân bố theo thời gian tảo xác định mức độ ô nhiễm thủy vực [17] Động vật không xương sống cỡ lớn (Macroinvertebrates) nhóm sinh vật thủy sinh phổ biến Hầu hết loài động vật không xương sống cỡ lớn nhạy cảm có phản ứng trước thay đổi tự nhiên nhân tạo môi trường Chúng không bị ảnh hưởng trình ô nhiễm khác phú dưỡng, ô nhiễm hữu cơ, vô cơ, ô nhiễm axit, ô nhiễm kim loại nặng mà bị tác động hoạt động người làm thay đổi điều kiện sống đào kênh, nuôi trồng thủy sản, điều chỉnh dòng chảy… Sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn làm thị có ưu điểm trình lấy mẫu phân tích mẫu dễ thực hiện, tốn Các đơn vị phân loại động vật không xương sống cỡ lớn biết đến nhiều khóa định loại có sẵn phù hợp với phương pháp thực nghiệm quan trắc sinh học Tuy nhiên, phạm vi phân bố rộng nên yêu cầu số lượng mẫu thu phải đủ lớn để đạt độ xác việc đánh giá phong phú quần xã Sự phân bố phong phú không phụ thuộc vào chất lượng nước mà phụ thuộc vào yếu tố tự nhiên khác cấu trúc đáy, vận tốc dòng chảy Do đó, trình phân tích mẫu đòi hỏi phải có am hiểu sinh thái học loài [17] Thực vật lớn (Macrophyte): Các loài thực vật thủy sinh lớn (Macrophyton) loài Bèo tây (Eichhornia crassipes), Ngổ nước (Limnophila heterophyla), rau Muống (Ipomoena aquatic), sậy (Phragmites spp.), cỏ Hương (Vetiveria zizanioides)… Footer Page 16 of 16 16 Header Page 17 of 16 thường sử dụng làm sinh vật thị môi trường nước mức độ dinh dưỡng thông qua phát triển sinh khối mức độ ô nhiễm kim loại nặng thông qua khả tích tụ chúng [17] Cá: sinh vật thị tốt cho thủy vực rộng với mục tiêu đánh giá tác động lâu dài nhân tố sinh thái chúng có vòng đời dài khả di chuyển xa phạm vi thủy vực Quần xã cá gồm nhiều loài với bậc dinh dưỡng khác sinh vật tiêu thụ ăn thực vật, ăn côn trùng, ăn sinh vật nổi, ăn thịt… Do đó, chúng chịu ảnh hưởng bậc dinh dưỡng thấp chuỗi thức ăn cấu trúc nhóm cá hệ sinh thái phản ánh thích nghi chúng với chất lượng môi trường Ngoài ra, tác nhân vật lý nhiệt độ, pH, hàm lượng oxy hòa tan, dòng chảy làm thay đổi thành phần loài cá Đây thị tốt cho việc đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng nước Tuy nhiên việc sử dụng cá làm sinh vật thị có hạn chế định khó thu mẫu sông sâu dòng chảy nhanh [17] 1.1.4 Chỉ số đa dạng Chỉ số da dạng số dựa vào số lượng loài, số lượng cá thể loài hay sinh khối để tính mức độ đa dạng mẫu mà phân tích Từ kết phân tích tính đa dạng loài mẫu, ta đánh giá chất lượng nguồn nước Sinh vật phiêu sinh sinh vật nhạy cảm với thay đổi môi trường cần khảo sát số đa dạng đánh giá biến đổi môi trường nước Chỉ số đa dạng sinh học giảm số loài giảm, số lượng cá thể tăng, môi trường nước biến đổi theo chiều hướng xấu ngược lại [13] Phương pháp sử dụng số đa dạng có ưu điểm là: Các số đa dạng số định lượng hoàn toàn, thích hợp với phân tích thống kê, có mối tương quan độc lập với kích thước mẫu Các số đa dạng mang tính chủ quan chúng không liên quan với chịu đựng ô nhiễm loài Tuy nhiên có nhược điểm như: Các số đa dạng phụ thuộc nhiều vào phương pháp thu mẫu, cấp phân loại (đa dạng loài thường cao đa dạng họ), điều kiện tự nhiên dòng chảy nghiên cứu Trong điều kiện môi trường nước không ô nhiễm giá trị số đa dạng có khác biệt nhiều Giá trị số đa dạng không cho biết quần xã bao gồm loài chịu đựng ô nhiễm hay loài nhạy cảm với ô nhiễm Các số đa Footer Page 17 of 16 17 Header Page 18 of 16 dạng tỷ số biến số biến số có mối quan hệ mật thiết với thống kê Do đó, phương pháp thu mẫu để tạo số liệu thống kê biến số mà không đồng kết tính tỷ số lớn nhiều so với giá trị thực Phản ứng quần xã với gia tăng ô nhiễm quan hệ tuyến tính Cho đến nghiên cứu sử dụng số đa dạng để đánh giá ô nhiễm nước tiếp tục hoàn thiện Sử dụng số Margalef để đánh giá độ đa dạng sinh vật từ đánh giá mức độ ô nhiễm vùng nghiên cứu [13] - Chỉ số phong phú loài: Chỉ số Margalef (1958) D = (S-1) /LnN Trong : D: Chỉ số đa dạng Margalef S: Tổng số loài mẫu N: Tổng số lượng cá thể mẫu Chỉ số đa dạng D số ưu việt áp dụng rộng rãi cho nhiều đối tượng sinh vật Chỉ số D dựa tính đa dạng quần xã liên quan với trạng thái ô nhiễm Khi môi trường ô nhiễm số lượng loài giảm đồng thời số cá thể loài tăng lên Số loài quần xã (sự phong phú thành phần loài) tăng theo phức tạp mạng lưới thức ăn điều kiện sinh thái vùng Đánh giá đa dạng loài phức tạp có nhiều quần xã, loài ưu có nhiều loài (Pielou,1977 ) Một số đa dạng công thức đo lường đa dạng loài quần xã Những số đa dạng cung cấp nhiều thông tin cấu trúc quần xã đơn giản phong phú loài (như số loài có mặt), nắm giữ tương đối nhiều loài khác việc tính toán Tuy nhiên số D phụ thuộc vào tổng số loài mẫu mà không phản ánh tần suất xuất loài cụ thể Vì việc đánh giá chất lượng môi trường nước sinh vật thị số D sử dụng số Shamon-Weiner (H’) [17]: Footer Page 18 of 16 18 Header Page 19 of 16 S H’ = ni ni  n ln n i 1 Trong : H’: số đa dạng loài hay lượng thông tin mẫu S: Số lượng loài n: Tổng số cá thể toàn mẫu ni: số lượng cá thể loài thứ i mẫu Có nhiều số đa dạng sử dụng số H’được dùng phổ biến để đánh giá xuất thường xuyên loài số lượng loài thủy vực Footer Page 19 of 16 19 Header Page 20 of 16 1.2 Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội vùng cửa sông Soài Rạp, Cổ Chiên 1.2.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng cửa Soài Rạp Cửa sông Soài Rạp thuộc huyện Cần Giuộc - Tỉnh Long An Huyện Cần Giuộc nằm phía Đông tỉnh Long An, với diện tự nhiên 210.1980 km2, phía Bắc - Đông Bắc giáp huyện Bình Chánh huyện Nhà Bè (thuộc Thành phố Hồ Chí Minh), phía Đông giáp huyện Cần Giờ, phía Tây Bắc giáp huyện Bến Lức, phía Nam Tây Nam giáp huyện Cần Đước Hình 1.1: Vị trí hành huyện Cần Giuộc – tỉnh Long An (Nguồn: Cổng thông tin điện tử Nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam http://gis.chinhphu.vn/ ) Địa hình Cần Giuộc mang đặc trưng đồng gần cửa sông, tương đối phằng, song bị chia cắt mạnh sông rạch Địa hình thấp (cao từ 0,5-1,2 m so với mặt nước biển), nghiêng đều, lượn sóng nhẹ thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam Cần Giuộc mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa ảnh hưởng đại dương nên độ ẩm phong phú, ánh nắng dồi dào, thời gian xạ dài, biên độ nhiệt ngày đêm tháng năm thấp, ôn hòa Nhiệt độ không khí hàng năm tương đối cao, nhiệt độ trung bình năm 26,9%, nhiệt độ trung bình mùa khô 26,50C mùa mưa 27,30C Nhiệt độ cao Footer Page 20 of 16 20 Header Page 21 of 16 năm đạt 400C thấp đạt 140C Nắng quanh năm với tổng số nắng 2.700 giờ/năm Tổng lượng mưa bình quân 1200-1400 mm/năm Một năm chia thành mùa rõ rệt: + Mùa mưa tháng đến tháng 11, tổng lượng mưa chiếm tới 95 - 97% lượng mưa năm Tháng mưa nhiều tháng tháng 10 + Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4, lượng mưa mùa chiếm 3-5% tổng lượng mưa năm Tài nguyên đất: Đất Cần Giuộc thành tạo phù sa trẻ hệ thống sông Đồng Nai sông Vàm Cỏ, tạo nên đồng gần cửa sông với đất mặn, phèn chiếm 48,34% diện tích đất tự nhiên với 10.103 ha; đất phù sa với 4.132 Tài nguyên nước mặt: Cần Giuộc dồi với sông kênh rạch lớn nhỏ khác Tuy nhiên, gần biển Đông nên chịu ảnh hưởng thủy triều nên nguồn nước bị nhiễm mặn Huyện Cần Giuộc chia thành 17 đơn vị hành cấp xã, thị trấn thị trấn Cần Giuộc trung tâm trị, kinh tế, văn hóa huyện Dân số trung bình năm 2009 169.020 người, mật độ dân số đông 804 người/km 1.2.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng cửa Cổ Chiên Cửa sông Cổ Chiên thuộc xã Long Hòa - huyện Châu Thành - Tỉnh Trà Vinh Cửa sông Cổ Chiên hai cửa sông Cổ Chiên cửa sông Tiền đổ biển Đông Huyện Châu Thành huyện vùng ven tỉnh Trà Vinh, nằm bao quanh thành phố Trà Vinh Huyện có diện tích đất tự nhiên 34.875,17 huyện có diện tích đất lớn thứ ba tỉnh Phía Bắc giáp thành phố Trà Vinh, phía Đông Bắc giáp huyện Mỏ Cảy - tỉnh Bến Tre, phía Đông giáp huyện Thanh Phú - tỉnh Bến Tre, phía Đông Nam giáp huyện Cầu Ngang, phía Nam giáp huyện Trà Cú, phía Tây giáp huyện Tiểu Cần, phía Tây Bắc giáp huyện Càng Long Châu Thành có địa hình đặc thù địa hình đồng ven biển với giồng cát chạy dài Nhìn chung, địa hình tương đối thấp phẳng Độ cao trung bình phổ biến từ 0,4 -1,2 m (chiếm khoảng 87% diện tích toàn huyện) Footer Page 21 of 16 21 Header Page 22 of 16 Hình 1.2: Vị trí hành huyện Châu Thành – tỉnh Trà Vinh (Nguồn: Cổng thông tin điện tử Nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam http://gis.chinhphu.vn/ ) Huyện Châu thành nằm khu vực nhiệt đới gió mùa ven biển, có mùa mưa nắng rõ rệt Mùa mưa từ tháng đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau Nhiệt độ tương đối cao ổn định từ 25 -280C, nhiệt độ cao 35,80C vào tháng -5 dương lịch thấp từ 18,70C vào tháng -2 dương lịch Tổng lượng mưa hàng năm đạt khoảng 1.400 -1.500 mm tập trung chủ yếu vào mùa mưa (tháng 7,8,9 đạt 300 mm/ tháng) Tài nguyên đất: Diện tích tự nhiên 34.875,17 có loại đất chính: đất giồng cát, đất cát triền giồng, đất phù sa, đất phèn Đất đai thích hợp cho việc trồng hàng năm, số nơi đất sử dụng cho việc sản xuất gạch (Mỹ Chánh, Đa Lộc…) Tài nguyên nước: Địa bàn huyện Châu Thành có nhiều kênh rạch lớn, chằng chịt, có nguồn nước ngầm tầng sâu cung cấp tốt cho việc sản xuất nông nghiệp sinh hoạt nhân dân Footer Page 22 of 16 22 Header Page 23 of 16 Tài nguyên rừng: Diện tích rừng tự nhiên tập trung nhiều xã Long Hòa Hưng Mỹ, rừng chủ yếu bần, mắm Các loại động vật cạn thủy sinh vật phong phú Tài nguyên biển: Huyện Châu Thành có xã Long Hòa, Hòa Minh nằm tiếp giáp với cửa Cung Hầu thông biển Đông Đây cửa biển lớn quan trọng khu vực Đồng sông Cửu Long nói chung tỉnh Trà Vinh nói riêng, có nguồn tài nguyên hải sản dồi dào, nhiều loại hải sản có giá trị thương phẩm cao Cùng với việc khai thác nguồn thủy sản nội đồng môi trường nước mặn, lợ với sản phẩm mạnh như: tôm sú, cua, tôm xanh… Dân số trung bình huyện Châu Thành 141.416 người, có 28.367 hộ dân tộc Khmer chiếm 33,14% dân số toàn huyện Kinh tế huyện chủ yếu sản xuất nông nghiệp, sở hạ tầng thấp 1.3 Tổng quan số nghiên cứu chất lƣợng môi trƣờng nƣớc thực vật số cửa sông khu vực miền Nam, Việt Nam Đồng Nam Bộ có hệ thống sông kênh rạch lớn nhỏ đan xen, toàn vùng có hai hệ thống sông lớn hệ thống sông Đồng Nai hệ thống sông Cửu Long, có tổng cộng khoảng 10 cửa sông đổ biển Đông Đây vùng có tiềm phát triển kinh tế, bảo tồn đa dạng sinh học Nhưng với phát triển xã hội nguồn thải sinh hoạt, công nghiệp, chất thải rắn đô thị, công nghiệp, chất thải nguy hại đe dọa nghiêm trọng đến chất lượng nước cửa sông Từ thực tế đó, việc nghiên cứu, khảo sát chất lượng nước cửa sông trở thành nhiệm vụ quan trọng cấp thiết để từ xem xét, đánh giá, xác định nguồn ô nhiễm dự báo mức độ ảnh hưởng hoạt động kinh tế - xã hội đến môi trường nước [6] Sông Đồng Nai chức thoát lũ từ thượng nguồn có vai trò quan trọng cấp nước phục vụ thủy điện, hoạt động kinh tế, xã hội cho toàn khu vực miền Đông Nam Bộ Tuy nhiên, theo nhiều kết nghiên cứu chất lượng nước sông Đồng Nai năm gần UBND tỉnh Đồng Footer Page 23 of 16 23 ... triển hệ sinh thái cửa sông Trước yêu cầu đó, đề tài Chất lượng môi trường nước đa dạng thực vật cửa Soài Rạp (sông Đồng Nai) cửa Cổ Chiên (sông Tiền Giang) giai đoạn 2011 - 2015” thực với mục tiêu... 3.4 Đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc cửa Soài Rạp cửa Cổ Chiên thông qua số đa dạng số sinh học thực vật nổi ……………… 50 3.4.1 Cửa Soài Rạp ………………………………………………………… 50 3.4.2 Cửa Cổ Chiên ……………………………………………………………... sau: Đánh giá chất lượng môi trường nước cửa sông Cổ Chiên cửa sông Soài Rạp thông qua thông số thủy lý hóa Xác định thành phần, mật độ thực vật cửa sông Cổ Chiên cửa sông Soài Rạp từ đánh giá