Đa dạng sinh học quần xã phiêu sinh thực vật và chất lượng môi trường nước khu vực bãi chôn lấp Đa Phước

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá mức độ đa dạng của quần xã phiêu sinh thực vật (PSTV) và thông qua cấu trúc quần xã PSTV và các chỉ số hóa ly đánh giá chất lượng môi trường nước khu vực bãi chôn lấp (BCL) Đa Phước. Kết quả phân tích PSTV thu tại 17 điểm khảo sát đã ghi nhận được 237 loài thuộc 7 ngành.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ĐA DẠNG SINH HỌC QUẦN XÃ PHIÊU SINH THỰC VẬT VÀ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC KHU VỰC BÃI CHÔN LẤP ĐA PHƯỚC Nguyễn Thị Thanh Phượng (1) Lê Thị Trang Lê Huỳnh Bảo Quyên TÓM TẮT Nghiên cứu thực nhằm đánh giá mức độ đa dạng quần xã phiêu sinh thực vật (PSTV) thông qua cấu trúc quần xã PSTV số hóa ly đánh giá chất lượng mơi trường nước khu vực bãi chôn lấp (BCL) Đa Phước Kết phân tích PSTV thu 17 điểm khảo sát ghi nhận 237 lồi thuộc ngành Trong hai ngành Bacillariophyta Chlorophyta chiếm ưu hai đợt Kết phân tích số sinh học số đa dạng H’ số ưu D cho thấy, cấu trúc quần xã PSTV điểm khảo sát tương đối ổn định môi trường nước khu vực khảo sát bị ô nhiễm hữu mức đến trung bình Đồng thời với xuất số loài PSTV có nguồn gốc nước lợ, mặn lồi thuộc nhóm tảo lam với mật độ cao cho thấy môi trường nước khu vực chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn nguồn ô nhiễm hữu Từ khóa: Phiêu sinh thực vật, bãi chôn lấp Đa Phước, chất lượng nước Đặt vấn đề Trong hệ sinh thái (HST) nước phiêu sinh thực vật ba nhóm sinh vật quang hợp lớn Là phần quan trọng HST, chúng xem tảng chuỗi thức ăn, nguồn thức ăn quan trọng động vật phù du, cá, tơm , có tác động mạnh mẽ đến HST thủy vực Những thay đổi sinh vật thủy vực nước liên quan đến biến đổi môi trường Kolenati (1848) Cohn (1853) lần ghi nhận Nhiều loài số chúng có khả hấp thụ nguyên tố kim loại nặng vài khống chất chúng sử dụng nhân tố để xử lý môi trường nước bị ô nhiễm.Với thay đổi cấu trúc quần xã xuất loài PSTV thị xem thị sinh học việc đánh giá chất lượng môi trường nước Các nhà khoa học giới có nhiều cơng trình nghiên cứu PSTV đánh giá ảnh hưởng môi trường đến cấu trúc thay đổi cấu trúc quần xã PSTV Hicham Khattabi cs.(2005) thấy rằng, quần xã PSTV bị tác động chất gây ô nhiễm lưu vực Etueffont Nghiên cứu cho thấy, môi trường nước bị nhiễm bẩn nặng lồi thuộc Euglenophyta xuất nhiều chất lượng mơi trường nước cải thiện thay vào lồi thuộc Bacillariophyta Chlorophyta Bên cạnh đó, số sinh học sử dụng hiệu cơng trình nghiên cứu để phân loại chất lượng môi trường nước, Ấn Độ, Thakur cs (2013) sử dụng số lý hóa số sinh học PSTV cho thấy chất lượng nước hồ Prashar tốt ba hồ nghiên cứu hồ Rewalsas bị ô nhiễm nặng Phạm Thanh Lưu cs (2017) cho thấy, ô nhiễm môi trường nước đập Ba Lai thông qua số sinh học H’ số D Trên giới việc xử lý rác thải vấn đề nan giải ảnh hưởng chúng đến môi trường vấn đề quan tâm Một thực trạng đáng lưu ý nước rỉ rác bãi rác, bãi chôn lấp ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước khu vực lân cận Các nghiên cứu đánh giá chất lượng môi trường nước khu vực xung quanh bãi rác bãi chôn lấp chủ yếu liên quan đến tiêu hóa lý cơng trình nghiên cứu liên quan đến ảnh hưởng bãi chôn lấp đến hệ PSTV Các yếu tố hóa lý phần lớn Viện Mơi trường Tài nguyên, ĐHQG-HCM Chuyên đề I, tháng năm 2019 73 tác động tức thời lên môi trường, diễn biến nhanh nhiên cấu trúc thủy sinh chịu tác động từ mơi trường q trình dài, đánh giá chất lượng nước dựa vào hệ PSTV cho biết diễn biến môi trường khoảng thời gian tương đối Việc đánh giá chất lượng môi trường nước khu vực BCL Đa Phước cần thiết cho tiền đề phát triển số sinh học, đánh giá tác động bãi chôn lấp đến chất lượng môi trường nước khu vực Đối tượng phương pháp nghiên cứu 2.1 Phương pháp thu mẫu Mẫu PSTV thu 17 điểm ký hiệu từ D1D17 điểm BCL Đa Phước vào đợt 1(tháng 4) đợt (tháng 10) năm 2017 thể (Hình 1) Đối với mẫu định tính (xác định thành phần loài): Tại điểm thu mẫu dùng lưới vớt thực vật phù du với kích thước mắt lưới từ 20-25 µm đặt miệng lưới cách mặt nước 15-20 cm kéo lưới theo hình ziczắc Cố định mẫu formalin 4%, lắc ghi mẫu Đối với mẫu định lượng (xác định mật độ tế bào), dùng xô hay chậu lấy 10L nước điểm thu mẫu đổ qua luới vớt PSTV để lọc mẫu, sau chuyển mẫu (ở ống đáy) qua lọ đựng mẫu Kế cố định mẫu formalin 4%, lắc đánh dấu mẫu vật 2.2 Phương pháp phân tích mẫu phiêu sinh thực Bảng Thành phần tính chất nước mặt q trình nghiên cứu 74 Vị trí Vĩ độ Kinh độ D1 N 10 40’41,9 E 106o39’49,0 D2 N 10o40’29,7 E 106o39’54,5 D3 N 10o40’11,6 E 106o40’34,1 D4 N 10o39’55,4 E 106o40’35,0 D5 N 10 39’54,8 E 106 40’31,4 D6 N 10 39’47,7 E 106o40’42,1 D7 N 10o40’18,5 E 106o39’43,5 D8 N 10o39’51,7 E 106o40’36,4 D9 N 10o40’7,84 E 106o40’40,6 D10 N 10o40’20,9 E 106o39’45,4 D11 N 10o40’20,0 E 106o39’49,0 D12 N 10o39’47,7 E 106o40’42,1 D13 N 10o40’15,3 E 106o40’18,4 D14 N 10 39’37,59 E 106o41’4,78 D15 N 10o40’26,27 E 106o40’8,24 D16 N 10o39’31,14 E 106o40’16,85 D17 N 10o40’20,07 E 106o40’4,56 o o o o Chuyên đề I, tháng năm 2019 o ▲Hình Bản đồ vị trí thu mẫu khu vực lân cận BCL Đa Phước Các loài PSTV định danh phương pháp so sánh hình thái học, xác định thành phần lồi sử dụng kính hiển vi quang học Olympus CX40 độ phóng đại ×100–400 định danh dựa tài liệu nước Akihito Shirota (1966), Trương Ngọc An (1993), Dương Đức Tiến Võ Hành (1997), Nguyễn Văn Tuyên (2003) Mật độ tế bào xác định theo phương pháp sử dụng buồng đếm Sedgewick Rafter Mẫu thu để lắng 48h, loại bỏ phần nước chuyển vào ống đong để xác định thể tích Trước phân tích, mẫu ống đong trộn đều, hút cho vào buồng đếm Sedgewick Rafter Phân tích, đánh giá cấu trúc quần xã PSTV thông qua số sinh học số đa dạng Shannon– Weiner (H’) số ưu (D) Các số liệu số sinh học tính tốn phần mềm Excel 2010 Kết thảo luận 3.1 Thành phần loài phiêu sinh thực vật Kết phân tích thành phần lồi thủy sinh thực vật khu vực BCL Đa Phước đa dạng (Hình 2) ghi nhận 237 loài thuộc ngành, lớp Trong ngành Bacillariophyta chiếm ưu với 89 lồi chiếm 37,55%, ngành Chlorophyta 82 loài chiếm 34,60%, Cyanobacteria36 loài, chiếm 15,19%, Euglenohyta 26 loài, chiếm 10,97% thấp ngành Dinophyta 02 loài chiếm 0,84%, Charophyta Chrysophyta với 01 loài phát hiện, chiếm 0,42% Kết phân tích cao so với nghiên cứu sơng Bạch Đằng 116 lồi (Nguyễn Thùy Liên Phạm Thị Nguyệt, 2011), vùng ven biển Sóc Trăng-Bạc Liêu với 232 loài (Mai Viết Văn cs, 2012) số loài PSTV phát khu vực BCL Đa Phước cao so với số loài PSTV sơng Thị Vải với 98 lồi (Đào Thanh Sơn Hồ Thị Ngọc Hà, 2015) KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ trường giàu dinh dưỡng Trong tảo silic tảo lục lại có giảm sút mật độ Điều cho thấy có chuyển biến xấu chất lượng nước từ đợt khảo sát đến đợt khảo sát ▲Hình Thành phần lồi PSTV khu vực BCL Đa Phước Đợt thu mẫu thứ ghi nhận 206 lồi (Hình 2) thuộc ngành, lớp Trong ngành tảo lục Chlorophyta chiếm ưu với 78 loài, ngành tảo silic Bacillariophyta với 70 loài, tảo lam Cyanobacteria 29 loài, tảo mắt Euglenohyta 24 loài, chiếm thấp ngành tảo giáp Dinophyta loài, Charophyta Chrysophyta với loài phát Trong vào đợt thu mẫu thứ ghi nhận 180 lồi (Hình 2) có đến 73 loài tảo silic, 53 loài tảo lục, 32 loài tảo lam, 20 loài tảo mắt số loài phát ngành tảo ánh kim tảo giáp Nhìn chung, thành phần lồi PSTV phát hai đợt khơng có khác biệt lớn, nhiên hai đợt ngành tảo silic tảo lục có số lồi chiếm ưu Có chuyển biến cấu trúc quần xã PSTV từ đợt sang đợt 2, cụ thể ngành tảo silic tảo lam vào mùa mưa đa dạng so với màu khô, tăng từ 29 lên 32 khuẩn lam từ 70 lên 73 tảo silic, ngành tảo lục tảo mắt lại có suy giảm thành phần lồi, vào mùa khơ số lượng lồi tảo lục tảo mắt 78 25 loài, đến mùa mưa thành phần loài tảo lục tảo mắt lại giảm xuống 53 20 lồi Sự gia tăng số loài tảo lam vấn đề đáng lo ngại, chúng lồi thị cho mơi trường có nồng độ dinh dưỡng cao Bên cạnh diện loài PSTV nước có diện số lồi có nguồn gốc nước lợ, mặn Coscinodiscus spp., Chaetoceros spp., Sketonema spp… Điều cho thấy ảnh hưởng xâm nhập nước mặn vào khu vực khảo sát 3.2 Mật độ tế bào loài ưu a Mật độ tế bào PSTV Mật độ PSTV hai mùa trình bày (Hình 3), vào đợt mật độ PSTV dao động từ 127.460-3.768.900 tế bào/lít, cao vị trí D2 với chiếm ưu lồi sống tập đồn thuộc nhóm tảo lam thấp vị trí D3 Trong mật độ PSTV vào đợt lại dao động từ 207.960-202.7040 cá thể/lít cao D13 thấp D12 Qua thời gian, có thay đổi mật độ cá thể nhóm ngành, cụ thể mật độ tảo lam tảo mắt có gia tăng mật độ vào đợt lồi chiếm ưu mơi ▲Hình Mật độ PSTV BCL Đa Phước b Loài ưu Vào đợt hầu hết loài ưu vị trí khảo sát có nguồn gốc nước (Bảng 2), phát triển mạnh mẽ lồi ưu vị trí khảo sát có 8/17 điểm thuộc nhóm tảo lam, thị cho môi trường ô nhiễm hữu cơ, 8/17 điểm có lồi ưu Bảng Lồi ưu vị trí thu mẫu BCL Đa Phước Vị trí Loài ưu thu mẫu Đợt Đợt D1 Actinastrum Phormidium aciculare chalybeum Gom D2 Oscillatoria Phormidium lemmermannii chalybeum Gom D3 Oscillatoria sp Oscillatoria lemmermannii D4 Cyclotella comta Spirulina platensis D5 Cyclotella comta Oscillatoria tenuis D6 Aphanothece Oscillatoria stagnina lemmermannii D7 Cyclotella comta Microcystis wesenbergii D8 Cyclotella comta Oscillatoria tenuis D9 Cyclotella comta Spirulina platensis D10 Cyclotella comta Oscillatoria tenuis D11 Phormidium Oscillatoria tenuis chalybeum D12 Aulacoseira Spirulina platensis granulata D13 Oscillatoria brevis Spirulina platensis D14 Phormidium Spirulina platensis autumnale D15 Microcystis Spirulina platensis aeruginosa D16 Aulacoseira Aulacoseira granulata granulata D17 Spirulina platensis Oscillatoria tenuis Chuyên đề I, tháng năm 2019 75 thuộc nhóm tảo silic với hai lồi Cyclotella comta Aulacoseira granulatechỉ thị cho mơi trường bị nhiễm hữu mức trung bình (Onyema 2013) điểm D1 có lồi ưu Actinastrum aciculare thuộc nhóm tảo lục Trong vào đợt vị trí thu mẫu, lồi PSTV chiếm ưu thuộc nhóm ngành tảo lam (Bảng 2), cụ thể có 8/17 điểm khảo sát có lồi ưu thuộc chi Oscillatoria, 2/17 điểm có lồi ưu Phormidium chalybeum, có 6/17 điểm có lồi ưu Spirulina platensis riêng điểm D7 có lồi ưu riêng Microcystis wesenbergii Việc loài ưu điểm khảo sát thuộc nhóm tảo lam cho thấy, chất lượng mơi trường nước điểm khảo sát vào đợt so với đợt cần ý theo dõi lồi thuộc nhóm tảo lam dễ phát triển mạnh tạo nên tượng nước nở hoa sinh độc tố ảnh hưởng xấu đến chất lượng môi trường nước đời sống dân sinh 3.3 Các số sinh học Chỉ số Shannon–Weiner (H’) vào đợt đợt khảo sát điểm thu mẫu khu vực BCL Đa Phước trình Hình Kết phân tích cho thấy, số H’ vào đợt dao động từ 2,25-3,52, thấp điểm D11 cao điểm D6, đến đợt số H’ giảm so với đợt 1, dao động từ 1,70-3,09, thấp D8 D17 cao D6 Điều cho thấy đợt có mức độ đa dạng sinh học cao so với đợt kết cho thấy, chất lượng mơi trường nước vị trí khảo sát vào đợt so với đợt Đặc biệt vào đợt có điểm D8, D15, D17 có giá trị 1