Bảng 3.7 Hàm l-ợng SiO2 tại các điểm nghiên cứu qua 2 đợt thu mẫu.
Mặt cắt
Đợt thu mẫu I II III TB
Đợt 1 3,72 3,69 3,45 3,62 Đợt 2 4,12 4,45 4,15 4,24 0 1 2 3 4 5 MC I MC II MC III TB (M G /L ) Đợt 1 Đợt 2
Hình 3.7 Biến động hàm l-ợng SiO2 ở các điểm nghiên cứu qua hai đợt thu mẫu (mg/l).
Hàm l-ợng SiO2 trung bình ở đợt 1 cao hơn đợt 2. Đợt 1 : Hàm l-ợng SiO2 dao động từ 3,45mg/l đến 3,72 mg/l. Đợt 2 : Hàm l-ợng SiO2 dao động từ 4,12 mg/l đến 4,45mg/l.
Hàm l-ợng SiO2 ở sông Rào Gang t-ơng đối thấp hơn so với những nơi khác. Ví dụ, ở Nhật Bản hàm l-ợng này là 10,9 mg/l, ở Trung á là 10,3 mg/l, còn ở hồ Kẻ Gỗ (Hà Tĩnh) trung bình là 11,7 mg/l [8].
Nhận xét chung
Khi nghiên cứu về chất l-ợng n-ớc ở sông Rào Gang- Nghệ An, qua hai đợt thu mẫu chúng tôi nhận thấy: tất cả các chỉ tiêu mà chúng tôi xem xét ( pH, DO, NH4+, PO43- ) so với Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất l-ợng n-ớc mặt QCVN 08: 2008/BTNMT thì chỉ có hai điểm nghiên cứu ở đợt 1 có DO đạt tiêu chuẩn A2 còn tất cả các chỉ tiêu còn lại đều không đạt giá trị cho phép A, thậm chí còn v-ợt quá tiêu giá trị cho phép B nh- chỉ tiêu hàm l-ợng PO43-, nghĩa là nguồn n-ớc này không thể dùng để cấp n-ớc sinh hoạt mà chỉ có thể dùng cho các mục đích khác nh- để t-ới tiêu thuỷ lợi, giao thông thuỷ và các mục đích với yêu cầu chất l-ợng n-ớc thấp.
Qua hai đợt nghiên cứu thì hàm l-ợng NH4+, PO43- có xu h-ớng tăng lên, đặc biệt là PO4 3-. DO và pH giảm thấp, chứng tỏ n-ớc đang bị ô nhiễm.
Sự thay đổi chất l-ợng n-ớc ở thuỷ vực này phần lớn là do hoạt động xả thải của nhà máy chế biến tinh bột sắn Thanh Ch-ơng. Ngoài ra, nó còn chịu ảnh h-ởng của khí hậu, chế độ thuỷ văn và hoạt động của thực vật thuỷ sinh ở các giai đoạn sinh tr-ởng và phát triển khác nhau.
3.2 Kết quả nghiên cứu mẫu tảo 3.2.1 Thành phần loài tảo Silic
Qua phân tích mẫu định tính, chúng tôi đã định danh đ-ợc 57 loài và d-ới loài tảo Silic, thuộc 20 chi, 9 họ, 3 bộ phụ, 4 bộ và 2 lớp.
Bảng 3.8 Thành phần loài và d-ới loài tảo Silic (Bacillariophyta) ở sông Rào Gang- Nghệ An STT Tên khoa học Đợt 1(11/10/09) Đợt 2 (30/01/2010 Mặt cắt Mặt cắt I II III I II III 1 2 3 4 5 6 7 8 Lớp CENTOPHYCEAE Bộ DISCINALES Họ COSCINODISCACEAE
1 Coscinodiscus lineatus Ehr. +++
2 Coscinodiscus rothii (Ehr.) Grun. + Họ MELOSIRACEAE
3 Melosira arenaria Moore + ++
4 Melosira undulata (Ehr.) Kuetz. + ++ +
5 Melosira italica (Ehr.) Kuetz. +++ ++ +++ + +
6 Melosira granulata (Ehr.) Ralfs. +++ ++ ++ ++ + +
7 Melosira varians Ag. +++ +
Bộ SOLENIALES Họ SOLENIACEAE
8 Rhizosolenia longiseta Zacharias. + Lớp PENNATOPHYCEAE
Bộ ARAPHINAlES Họ FRAGILARIACEAE
9 Synedra tabulata (Ag.) Ehr. + +++ ++ + 10 Synedra ulna (Nitzsch.) Ehr. + + ++ ++ + 11 Synedra ulna (Nitzsch.) Ehr. var. danica Kutz. + ++ + + 12 Synedra ulna (Nitzsch.) Ehr. var. amphirhynchus (Ehr.) Grun. + +++ ++
13 Synedra ulna (Nitzsch.) Ehr. var. oxyrhynchuso forma mediocontracta + ++ 14 Synedra vancheriae Kutz. var. truncata +
15 Thallasionema frauenfeldii (Grunow) Hallegraeff. +++ +
16 Fragilaria virescens Ralfs. +++ ++ +
17 Fragilaria virescens Ralfs. var. subsalina Grun. + Bộ RAPHINALES
Phân bộ MONORAPHINEAE Họ ACHNANTHACEAE
18 Achnanthes exilis Kuetz. + +
Phân bộ DIRAPHINEAE Họ NAVICULACEAE
20 Amphora ovalis Kuetz. var. libyca Ehr. +
21 Caloneis hultenii Boye P. + +
22 Caloneis convergens Jasnitzky. + ++ +++ + 23 Cymbella cistula (Hemp.) Grun. var. maculata +
24 Cymbella stuxbergii Cl. + +
25 Diploneis finnica (Ehr.) Cl. +
26 Navicula gothlandica Grun. + + +
27 Navicula subocculta Hust. var. unilateralis Skv. + 28 Navicula pusila W.Sm. var. jaeutica I.Kiss + 29 Navicula rhynchocephala Kuetz. +
30 Pinnularia acrosphaeria Bréb. +
31 Pinnularia brevicostata Cl. +
32 Pinnularia debesii Hust. + ++
33 Pinnularia microstauron ( Ehr.) Cl. var. ambigua Meist. + + 34 Pinnularia microstauron ( Ehr.) Cl. var. brebissonii + +
36 Pinnularia undulata Greg. + + + 37 Pinnularia savanesis Boye P. +++ + 38 Pinnularia gibba Ehr . forma interrupta Cl. + 39 Pinnularia polyonoa (Bréb.) O. Mulh. +
40 Pinnularia viridis (Nitzsch.) Ehr. + 41 Pinnularia viridis (Nitzsch.) Ehr. var. leptogongyla +
42 Gyrosigma scalproides (Rabonh) Cl. ++ ++ + 43 Gyrosigma kuetzingii (Grun.) Cl. + +++ ++ + +++ +
44 Gyrosigma baicalense Skv. +
45 Gomphoneme longiceps Ehr. +++ +
46 Gomphoneme heidenii Fricke +
Phân bộ AULONORAPHINEAE Họ NITZSCHIACEAE
47 Bacillaria paradoxa Gmelin + + + +++ ++ + 48 Hantzschia virgata (Roper) Grun. var. capitellata Hust. + +++ + +
49 Nitzschia commutata Grun. + +
50 Nitzschia denticula Grun. +
52 Nitzschia triblionella Hantzsch. var. levidensis (W.Sm.) Grun. + + 53 Nitzschia vermicularis (Kuetz) Grun. +
Họ SURIRELLACEAE
54 Surirella robusta Ehr . var. splendida + + ++ + + 55 Surirella ussuriensis Skv. var. elegans Skv. + + + 56 Surirella ulna (Nitzsch.) Ehr. var. biceps (Kuetz) Schonf. +
Họ EPITHEMIACEAE
57 Epithemia turgida ( Ehr.) Kuetz. + Ghi chú: +++ : Gặp nhiều, ++ : Gặp trung bình, + : Gặp ít
3.2.1.1 Sự đa dạng thành phần loài tảo theo mức độ họ và chi
Trong hai lớp tảo Silic thi lớp tảo Silic lông chim chiếm -u thế hơn lớp tảo Silic trung tâm về số l-ợng loài (49 loài) chiếm 85,96%, còn lớp tảo Silic trung tâm mới gặp 8 loài (chiếm 14,04%).
14.04%
85.96%
Centrophyceae Pennatophyceae
Bảng 3.9 Sự phân bố số l-ợng các taxon tảo Silic ở sông Rào Gang- Nghệ An.
TT Lớp Bộ Phân bộ Họ Chi Số l-ợng
loài %
1 CENTRICOPHYCEAE Discinales Coscinodiscaceae Coscinodiscus 2 3.50
Melosiraceae Melosira 5 8.77
Soleniales Soleniaceae Rhizosolenia 1 1.75
2 PENNATOPHYCEAE Araphinales Fragilariaceae Synedra 6 10.53
Thallassionema 1 1.75
Fragilaria 2 3.50
Raphinales Monoraphineae Achnanthaceae Achnanthes 2 3.50
Diraphineae Naviculaceae Amphora 1 1.75
Caloneis 2 3.50 Cymbella 2 3.50 Diploneis 1 1.75 Navicula 4 7.01 Pinnularia 12 21.05 Gyrosigma 3 5.36 Gomphonema 2 3.50
Aulonoraphineae Nitzschiaceae Bacillaria 1 1.75
Hantzschia 1 1.75
Nitzschia 5 8.77
Surirellaceae Surirella 3 5.26
Epithemiaceae Epithemia 1 1.75
Dựa vào bảng 3.9 ta thấy trong 9 họ đ-ợc xác định thì họ Naviculaceae đứng đầu về số chi (8 chi), chiếm 40% tổng số chi, tiếp theo là họ Fragilariaceae và họ Nitzschiaceae đều có 3 chi (15%), các họ còn lại: họ Coscinodiscaceae, họ Meloriaceae, họ Soleniaceae, họ Achnanthaceae, họ Surirellaceae, họ Epithemiaceae chỉ có 1 chi (chiếm 5%).
Chi có nhiều loài nhất là Pinnularia (chi chủ đạo ) có 12 loài, chiếm 21,05%, chi Synedra có 6 loài (chiếm 10,53%), chi Melosira và chi Nitzschia có 5 loài (chiếm 8,77%).
Các loài chủ đạo là : Meloira italica (Ehr.) Kuetz. , Melosira granulata
(Ehr.) Ralf. Synedra ulna (Nitzsch.) Ehr., Synedra tabulata (Ag.) Kutz.;
Bacillaria paradoxa Gmelin., Syrirella rubusta Ehr. var. splendida
Dựa vào tỷ số loài trung bình của mỗi họ thì cho thấy sự đa dạng ở mức độ họ không lớn lắm.
3.2.1.2 Hệ số t-ơng đồng về thành phần loài giữa hai đợt thu mẫu
-Hệ số Sorenxen đ-ợc biểu thị qua công thức tính : S = 2c / (a+b), trong đó:
S : Hệ số Sorenxen
c : Số loài chung gặp cả hai đợt. a : Số loài gặp trong đợt 1. b : Số loài gặp trong đợt 2 . Hệ số S giao động từ 0 đến 1.
Dựa vào bảng số liệu 3.10, ta tính đ-ợc hệ số Sorenxen chung cho toàn ngành tảo Silic : 2 * 21 0.54 39 38 S
Nh- vậy, tuy số l-ợng loài giữa hai đợt nghiên cứu không chênh lệch nhau lớn ( Đợt 1 có 39 loài, đợt 2 có 38 loài ) nh-ng hệ số Sorenxen S = 0,54, hệ số này t-ơng đối thấp, chứng tỏ tảo Silic có tính đa dạng khá cao.
Theo chúng tôi, tảo Silic có tính đa dạng cao là vì các chỉ tiêu thuỷ lý, thuỷ hoá thay đổi nên thành phần loài cũng thay đổi để thích nghi với môi tr-ờng sống. Chẳng hạn, ở đợt 2 thuỷ vực có biểu hiện ô nhiễm hơn đợt 1 nên có nhiều loài thuộc chi Nitzschia vì đây là các loài tảo thích ứng với môi tr-ờng n-ớc ô nhiễm và có khả năng xử lý n-ớc thải.
Bảng 3.10 Sự phân bố thành phần tảo Silic ở sông Rào Gang- Nghệ An theo các đợt nghiên cứu TT Lớp Bộ Phân bộ Họ Chi Số loài/ d-ới loài SLG SLC Đ 1 Đ 2
1 CENTRICOPHYCEAE Discinales Coscinodiscaceae Coscinodiscus 2 1 1 0
Melosiraceae Melosira 5 4 3 2
Soleniales Soleniaceae Rhizosolenia 1 0 1 0
2 PENNATOPHYCEAE Araphinaes Fragilariaceae Synedra 6 4 5 3
Thallassionema 1 0 1 0
Fragilaria 2 1 1 0
Raphinales Monoraphineae Achnanthaceae Achnanthes 2 1 2 1
Diraphineae Naviculaceae Amphora 1 0 1 0
Caloneis 2 2 2 2 Cymbella 2 1 1 0 Diploneis 1 1 0 0 Navicula 4 4 2 2 Pinnularia 12 10 4 3 Gyrosigma 3 2 3 2 Gomphonema 2 2 1 1
Aulonoraphineae Nitzschiaceae Bacillaria 1 1 1 1
Hantzschia 1 1 1 1
Nitzschia 5 1 5 1
Surirellaceae Surirella 3 2 3 2
Epithemiaceae Epithimia 1 1 0 0
3.2.2 Sự biến động số l-ợng tế bào tảo Silic trong các đợt nghiên cứu
Bảng 3.11 Mật độ tế bào tảo Silic ở các điểm qua hai đợt nghiên cứu (tb/l).
Mặt cắt
Đợt thu mẫu I II III TB
Đợt 1 20.000 30.000 35.000 28.333
Đợt 2 25.000 20.000 15.000 20.000
Từ kết quả nghiên cứu ở bảng 3.11, chúng tôi thấy số l-ợng tế bào tảo Silic trung bình ở đợt 1 cao hơn đợt 2. Nh- vậy, thời điểm thu mẫu đợt 1 ( cuối thu- đầu đông) là thời điểm thuận lợi cho sự phát triển của vi tảo.
Số l-ợng tế bào tảo Silic còn thay đổi theo các mặt cắt :
Đợt 1 : Số l-ợng tế bào tảo Silic cao nhất ở mặt cắt III (35.000 tb/l), thấp nhất ở mặt cắt I (20.000 tb/l).
Đợt 2 : Số l-ợng tế bào tảo Silic cao nhất ở mặt cắt I (25.000 tb/l), thấp nhất ở mặt cắt III (15.000 tb/l).
Theo chúng tôi thì sự thay đổi số l-ợng tế bào tảo Silic phụ thuộc phần lớn vào hoạt động của nhà máy chế biến tinh bột sắn. Thời điiểm chúng tôi thu mẫu đợt 1, nhà máy hoạt động ít nên l-ợng xả thải ít, tốc độ dòng chảy chậm nên ở mặt cắt I bị ô nhiễm nhiều hơn làm cho số l-ợng tế bào tảo Silic thấp hơn so với mặt cắt II, III. Còn ở đợt 2 thi nhà máy đã xả thải một l-ợng lớn tr-ớc đó 4 ngày nên do quá trình rửa trôi và lắng đọng nên ở mặt cắt II và III bị ô nhiễm hơn, số l-ợng tảo Silic giảm đi.
3.2.3 Mối quan hệ giữa một số yếu tố sinh thái đối với tảo Silic trên địa bàn nghiên cứu
Sông Rào Gang (Nghệ An) là một phụ l-u của sông Lam, do đó, sự biến đổi về chất l-ợng n-ớc của con sông này sẽ ảnh h-ởng đến sông Lam, đồng thời nó là nguồn lợi m-u sinh của một số c- dân hai bên bờ. Tuy nhiên, ở gần vùng th-ợng nguồn của con sông này là nhà máy chế biến tinh bột sắn Thanh Ch-ơng
nên việc xả thải là không thể tránh khỏi. Vì vậy vấn đề về môi tr-ờng ở đây cần đ-ợc quan tâm và coi trọng. Một trong những h-ớng tác động tích cực đến môI tr-ờng n-ớc đó chính là vai trò của các vi tảo. Giữa các yếu tố sinh thái và số l-ợng, thành phần loài và đặc điểm phân bố của vi tảo có mối quan hệ chặt chẽ với nhau.
Mối quan hệ giữa các yếu tố sinh thái với tảo Silic đ-ợc thể hiện nh- sau : + Nhiệt độ : Hầu hết các loài tảo Silic đều -a lạnh, khoảng nhiệt độ thuận lợi cho sự phát triển của chúng là 10 - 250C. Nh- vậy qua hai đợt thu mẫu thì ở hầu hết các điểm có nhiệt độ đã v-ợt quá giới hạn trên. Nhìn chung thì các loài tảo Silic thích nghi đ-ợc và sinh tr-ởng tốt.
ở mặt cắt I (đợt 2) có nhiệt độ thích hợp (23.70C) nên số l-ợng tế bào tảo ở đây t-ơng đối lớn so với ở mặt cắt II và III (đợt 2).
+ Oxi hoà tan (DO): DO là một chỉ tiêu đánh giá chất l-ợng n-ớc, đồng thời nó phản ánh hoạt động của thực vật thuỷ sinh. Qua kết quả nghiên cứu thì hàm l-ợng DO trung bình ở đợt 1 (5.09mg/l) cao hơn đợt 2 (3.74mg/l). DO tỉ lệ thuận với số l-ợng và thành phần loài tảo Silic. Thật vậy, thành phần loài và số l-ợng tảo Silic ở đợt 1 (28.333 TB/l) cao hơn hẳn đợt 2 (20.000 TB/l).
+ Muối dinh d-ỡng Nitơ và Phôtpho: N và P là hai nguyên tố cần thiết cho sự sinh tr-ởng và phát triển của vi tảo vì nó tham gia vào thành phần cấu trúc và ảnh h-ởng đến các quá trình sinh hoá bên trong cơ thể. Dựa vào kết quả nghiên cứu qua hai đợt thì hàm l-ợng các muối này đều quá cao. Điều này gây bất lợi cho sự phát triển của vi tảo nói chung và tảo Silic nói riêng. Vào thời điểm tảo Silic phát triển mạnh (đợt 1) thì hàm l-ợng muối có thấp hơn nh-ng mối quan hệ này ch-a thể hiện rõ.
+ SiO2 : Hàm l-ợng SiO2 có mối quan hệ hữu cơ với thành phần loài và số l-ợng vi tảo. Chẳng hạn, ở đợt thu mẫu 1 thì số l-ợng tảo nhiều, tảo phát triển mạnh thì hàm l-ợng SiO2 giảm xuống (thấp hơn đợt 2).
Kết luận và đề nghị
A.Kết luận
Trên cơ sở các kết quả thu đ-ợc, chúng tôi rút ra một số kết luận sau :
1. Chất l-ợng n-ớc ở sông Rào Gang (Nghệ An) đang bị ô nhiễm. Hầu hết chỉ tiêu mà chúng tôi xem xét (pH, DO, NH4+ , PO43-) đều không đạt Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất l-ợng n-ớc mặt QCVN 08: 2008/BTNMT (không thuộc giá trị giới hạn A).
2. Thành phần loài tảo Silic qua hai đợt nghiên cứu khá đa dạng, đã xác định đ-ợc 57 loài và d-ới loài, thuộc 20 chi, 9 họ, 3 bộ phụ, 5 bộ và 2 lớp. Trong đó : họ Naviculaceae chiếm -u thế về số chi ( 8 chi). Các chi chủ đạo là Pinnularia
(12 loài), chi Synedra (6 loài). Các loài chủ đạo là Meloira italica ( Ehr.) Kuetz.,
Meloria granulata ( Ehr.) Ralfs., Synedra ulna (Nitzsch.) Ehr ., Synedra tabulata
(Ag.) Kuetz.; Bacillaria paradoxa Gmelin, Syrirella rubusta Ehr . var. Splendida
3. Số loài tảo Silic gặp trong hai đợt không chênh lệch nhau lớn : đợt 1 (39 loài), đợt 2 (38 loài) nh-ng hệ số t-ơng đồng Sorenxen thấp ( S = 0,54 ), chứng tỏ thành phần loài ở hai đợt thu mẫu có sự sai khác.
4. Sự biến động thành phần loài và số l-ợng tế bào tảo Silic chịu sự chi phối bởi các yếu tố thuỷ lý, thuỷ hoá.
B. Đề nghị.
1. Cần khảo sát chất l-ợng n-ớc ở sông Rào Gang- Nghệ An một cách th-ờng xuyên hơn. Đặc biệt là kiểm soát sự xả thải của nhà máy tinh bột sắn Thanh Ch-ơng. Vì nó ảnh h-ởng đến giếng n-ớc uống của ng-ời dân. Chính n-ớc thải của nhà máy là nguyên nhân gây nên hiện t-ợng tôm cá chết hàng loạt trên sông Rào Gang và sông Lam ngày 31/ 03 vừa qua.
2. Đề tài cần nghiên cứu, mở rộng để có thêm dẫn liệu về các loài vi tảo đối với các thuỷ vực dạng sông ngòi bị ô nhiễm.
Tài liệu tham khảo
1. Tr-ơng Ngọc An, 1993. Phân loại tảo Silic phù du biển Việt Nam, Nxb Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 315tr.
2. Bộ Tài nguyên và Môi tr-ờng (2009). Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về môi tr-ờng. Nxb Lao động- Xã hội.
3. Tr-ơng Ngọc An, Hàn Ngọc L-ơng (1980). Thực vật nổi ở cửa sông Ninh Cơ và sông Đáy- tỉnh Hà Nam Ninh. Tuyển tập công trình nghiên cứu biển. Tập II (1), trang 87-109.
4. Mai Văn Chung ( 2001 ). Tảo Silic phù du ở một số cửa sông, cửa lạch ven biển Nghệ An, Luận văn thạc sỹ Sinh học.
5. L-ơng Quang Đốc (2007). Nghiên cứu tảo Silic sống trên đáy mềm và một số đặc điểm sinh thái của chúng ở vùng đầm phá ven biển Thừa Thiên Huế, Luận án tiến sĩ sinh học, Viện Hải d-ơng học Nha Trang, 222 trang.
6. Lê Đức, Trần Khắc Hiệp (2004). Một số ph-ơng pháp phân tích môi tr-ờng, Nxb ĐHQG Hà Nội, 215 tr.
7. Lê Thị Thuý Hà (2004). Khu hệ thực vật nổi ở vùng Tây Nam hệ thống sông Lam ( Nghệ An- Hà Tĩnh), Luận án Tiến sĩ sinh học, tr-ờng Đại học Vinh. 8. Võ Hành (2007). Tảo học, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 196 trang. 9. Võ Hành (1983). Thực vật nổi hồ chứa n-ớc Kẽ Gỗ (Hà Tĩnh) và ảnh h-ởng