III. Đặc điểm động vật đáy trên rạch Tầm Bót
2. Sinh lượng động vật đáy khu vực rạch Tầm Bót
2.1. Biến động số lượng động vật đáy
Sự biến động số lượng cá thể qua 4 đợt khảo sát rất lớn, lớn nhất là từ 998 đến 2622 cá thể.m-2 tại vị trí D3 vào thời điểm cuối mùa mưa và cuối mùa khô. Sự khác biệt giữa các
đợt khảo sát là do sự thay đổi số lượng cá thể sinh vật trong họ Tubificidae, mà chủ yếu là loài Limnodrilus hoffmeisteri. Mùa khô số lượng cá thể sinh vật thường cao hơn mùa mưa.
Ở thời điểm này (mùa khô), hàm lượng chất hữu cơ trong nước cao được thể hiện qua nồng
Hình 18: Sự biến động số lượng động vật đáy khu vực rạch Tầm Bót
Số lượng cá thể sinh vật ở các vị trí khảo sát cũng có sự biến động rất lớn. Chênh lệch giữa vị trí cao nhất (D3) và vị trí thấp nhất (D5) ởđợt khảo sát cuối mùa khô là 2471 ct.m-2 (hình 18). Sự khác biệt này chủ yếu cũng là do sự thay đổi số lượng cá thể các loài thuộc họ Tubificidae.
Tóm lại, các loài thuộc họ Tubificidae thường xuyên xuất hiện ở tất cả các vị trí khảo sát, một số vị trí có số lượng cá thể rất cao như D2, D3, D7 (227 – 2672 ct.m-2). Qua
đó cho thấy môi trường nước khu vực nghiên cứu đã ô nhiễm hữu cơ từ nhẹ cho đến rất nặng. Các loài thuộc họ Tubificidae chỉ thị cho môi trường nước bị ô nhiễm hữu cơ nặng (Hilsenhoff, 1988; Plafkin et al., 1989; Kellogg and Larkin, 1994; Bode et al., 1996; Hauer và Lamberti, 1996; Mackie, 1998, 2001 và Dương Trí Dũng và ctv., 2008).
2.2. Biến động khối lượng động vật đáy
Khối lượng động vật đáy khu vực nghiên cứu biến động lớn qua các đợt khảo sát và giữa các vị trí khảo sát (hình 19). Sự biến động sinh khối giữa các đợt khảo sát là rất lớn, sinh khối biến động cao nhất tại vị trí D1 vào giữa mùa khô (237,05 g.m-2) và cuối mùa mưa (122,2 g.m-2). Sự khác biệt lớn về khối lượng của động vật đáy tại vị trí D1 vào giữa mùa khô và cuối mùa mưa chủ yếu là do sự khác biệt về số lượng và kích thước của các loài thuộc nhóm hai mãnh vỏ. Khối lượng động vật đáy ở mùa khô (779,68 g.m-2) cao hơn mùa mưa (561,96 g.m-2). Sự khác biệt này chủ yếu là do sự khác biệt về kích thước của các loài thuộc lớp hai mãnh vỏ và lớp chân bụng. Mùa khô có rất nhiều cá thể trưởng thành có kích thước lớn và khối lượng nặng; mùa mưa là mùa sinh sản của đa số thủy sinh vật
(Nguyễn Đình Trung, 2004) nên có nhiều cá thể chưa trưởng thành, có kích thước nhỏ và khối lượng nhẹ.
Hình 19: Sự biến động sinh khối động vật đáy khu vực rạch Tầm Bót
Giữa các vị trí khảo sát cũng có sự biến động sinh khối động vật đáy rất lớn. Vị trí D1 có sinh khối cao nhất vào giữa mùa khô (237,05 g.m-2), trong khi đó ở thời điểm này sinh khối ở D5 là 0,86 g.m-2. Sinh khối của nhóm hai mãnh vỏ chiếm 81% tại vị trí D1và sinh khối của nhóm giun ít tơ chiếm 98% tại vị trí D5. Điều này cho thấy sự khác nhau về
sinh khối của hai vị trí này chính là do sự khác nhau về khối lượng của nhóm hai mãnh vỏ
và nhóm giun ít tơ.
Tóm lại, sự biến động sinh khối động vật đáy qua các đợt khảo sát và giữa các vị trí khảo sát ở rạch Tầm Bót là do sự biến động về số lượng, kích thước của nhóm hai mãnh vỏ.
3. Tính đa dạng động vật đáy
Tính đa dạng động vật đáy thường phản ảnh thông qua chỉ số đa dạng Shannon H’ (bảng 8). Chỉ số đa dạng biến động từ 0,122 – 1,279. Sự biến động chỉ số H’ không phụ
của từng loài. Ởđợt khảo sát thứ LI (cuối mùa khô), D1 có số loài cao nhất (11 loài) nhưng chỉ số H’ 1,184, thấp hơn các điểm D6 có 9 loài nhưng chỉ số H’ là 1,279. Bảng 8: Biến động chỉ sốđa dạng của động vật đáy trên rạch Tầm Bót D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 LI Tổng sốloài 11 10 7 9 3 9 6 10 5 Chỉ sốH’ 1,184 0,721 1,062 0,705 0,205 1,279 0,931 1,146 0,934 LII Tổng sốloài 9 6 6 7 1 8 7 6 6 Chỉ sốH’ 0,850 0,644 0,908 0,790 0 0,373 0,773 0,916 0,792 LIII Tổng sốloài 9 9 6 10 7 8 8 7 7 Chỉ sốH’ 0,633 1,261 1,005 1,196 0,586 0,679 0,992 0,419 1,224 LIV Tổng sốloài 10 9 7 8 3 8 8 7 6 Chỉ sốH’ 0,984 1,035 0,920 0,873 0,122 0,989 0,351 0,870 0,901
Vị trí D5 là rạch nhánh có nồng độ chất ô nhiễm rất cao, chỉ tồn tại vài loài mà chủ
yếu là các loài có khả năng chống chịu tốt với nồng độ chất ô nhiễm như Limnodrilus hoffmeisteri, Chironomus sp. Nhìn chung, tính đa dạng động vật đáy khu vực này rất thấp, khoảng 75% các vị trí khảo sát có chỉ số H’ <1; điều này cũng nói lên mức độ nghèo nàn thành phần loài ở khu vực đang bị ô nhiễm (Lê Văn Khoa và ctv.,2007).
4. Quan hệ giữa cấu trúc ĐVĐ với các chỉ tiêu lý, hóa nước và nền đáy
4.1. Phân vùng khu vực nghiên cứu dựa trên mức độ tương đồng sinh khối ĐVĐ vào thời điểm mùa khô
Nếu xét mức tương đồng khoảng 30 %, thì sự phân bốđộng vật đáy trên rạch Tầm Bót có thể phân chia thành 3 nhóm (hình 20). Các vị trí D31, D34, D51, D54, D71 được xếp thành một nhóm. Các vị trí này có thành phần loài và sinh khối động vật đáy thấp nhất, với sự xuất hiện thường xuyên của nhóm giun ít tơ (Oligochaeta) với số lượng khá cao (71 – 2580 g.m-2). Các vị trí này có nồng độ các chất hữu cơ rất cao.
Hình 20. Độ tương đồng của động vật đáy qua các vị trí khảo sát vào mùa khô
Ghi chú: Dxy là kí hiệu vị trí khảo sát theo đợt khảo sát trong đó x: vị trí khảo sát
y: đợt khảo sát (1 là đợt cuối mùa khô; 4 giữa mùa khô)
Đạm tổng, lân tổng và COD trong nước có ảnh hưởng rất lớn đến sự phân bố của động vật
đáy tại D51 (hình 21); vị trí này nằm ở rạch nhánh nơi này nhận nguồn chất ô nhiễm từ chất thải của cư dân sống hai bên bờ rạch và một lượng chất thải từ rạch Cái Sơn (nguồn chất thải sinh hoạt chính của TPLX) cho vào rạch Tầm Bót. Loài Limnodrilus hoffmeisteri
chiếm ưu thế ở vị trí này. Đây là loài có khả năng chịu đựng tốt điều kiện môi trường có nồng độđạm tổng, lân tổng, COD trong nước cao.
Hình 21: Sự tác động của TN, TP, COD đến thành phần loài ĐVĐ vào mùa khô
Đặc điểm nền đáy thủy vực có liên quan mật thiết đến sự phân bố của động vật đáy; một khi động vật đáy phân bố và chiếm ưu thế chứng tỏ cấu trúc nền đáy phù hợp cho sự
phát triển của nó, chỉ một vài yếu tố thường biến động như các chất dinh dưỡng sẽ quyết
đáy ảnh hưởng đến sự phân bố các loài động vật đáy nhưng không rõ ràng, sự khá đồng đều về kích thước các vòng tròn đã chứng minh điều này (hình 22).
Hình 22: Sự tác động của TND, TPD, CHCD đến thành phần loài ĐVĐ vào mùa khô 4.2. Phân vùng khu vực nghiên cứu dựa trên mức độ tương đồng sinh khối ĐVĐ vào thời điểm mùa mưa
Thời điểm mùa mưa, thành phần loài và số lượng động vật đáy có khác so với mùa khô. Kết quả phân tích tương đồng sự phân bố của động vật đáy trên các vị trí khảo sát cho thấy các vị trí này được cũng được phân chia thành 3 nhóm (hình 23). Vị trí khảo sát D52 (vị trí D5 vào đợt khảo sát thứ 2) hình thành nên một vùng riêng biệt; vị trí này nằm ở rạch nhánh, nơi có thành phần loài và sinh khối động vật đáy thấp nhất (0,036 g.m-2). Vào thời
điểm giữa mùa mưa nồng độ chất ô nhiễm ở vị trí này tuy đã được pha loãng nhưng trong khoảng thời gian ngắn nên vẫn còn cao. Vào thời điểm cuối mùa mưa nồng độ chất ô nhiễm tại vị trí D53 (vị trí D5 vào đợt khảo sát thứ 3) được pha loãng trong suốt mùa mưa nên đã giảm nhiều và đã có sự xuất hiện của nhóm hai mãnh vỏ làm khối lượng động vật đáy ởđây tăng lên rất đáng kể (49,92 g.m-2) và đã được xếp vào cùng nhóm với các vị trí trên rạch chính.
Các vị trí khảo sát D3, D72 (vị trí D7 vào đợt khảo sát thứ 2) được xếp thành cùng một nhóm với thành phần loài và sinh khối động vật đáy thấp. Các vị trí này nằm trên rạch nhánh nhưng có nồng độ thấp các chất ô nhiễm thấp hơn vị trí D5.
Các vị trí còn lại được xếp chung một nhóm, các vị trí này nằm ở rạch chính có thành phần loài và sinh khối động vật đáy cao. Trong nhóm này bao gồm cả vị trí D53 (vị trí D5 vào
đợt khảo sát thứ 3) và D73 (vị trí D7 vào đợt khảo sát thứ 3), tuy các vị trí này nằm ở rạch nhánh nhưng có tiếp giáp với một số rạch khác, nhờ tác động của nguồn nước lớn vào mùa mưa làm cho nồng chất ô nhiễm ở các vị trí này giảm rất đáng kể và điều này làm cho thành phần loài và sinh khối của nhóm động vật đáy tăng lên đến 38,57 – 49,92 g.m-2so với trung bình các vị trí trong nhóm là 39,6 g.m-2.
Hình 23: Độ tương đồng của động vật đáy qua các vị trí khảo sát vào mùa mưa
Ghi chú: Dxy là kí hiệu vị trí khảo sát theo đợt khảo sát trong đó x: vị trí khảo sát
y: đợt khảo sát (2 là đợt giữa mùa mưa; 3 cuối mùa mưa)
Các vị trí D52, D53, D32 và D33 chịu tác động lớn của hàm lượng đạm tổng, lân tổng trong nước, như vậy mặc dù vào mùa mưa sự trao đổi nước diễn ra có mạnh hơn nhưng chất ô nhiễm dạng đạm tổng vẫn tác động mạnh các điểm này. Ở vị trí D32, D33 và D52 đều chịu tác động mạnh của hàm lượng chất hữu cơ trong nước (COD). Limnodrilus hoffmeisteri là loài chiếm ưu thếở các vị trí này với sinh khối từ 40 - 100 % (hình 24).
Hình 24: Sự tác động của TN, TP, COD đến thành phần loài ĐVĐ vào mùa mưa
Các chỉ tiêu về tỷ lệ cát, sét hay bùn là đặc điểm ảnh hưởng mạnh đến sự phân bố
của các loài động vật đáy. Tỷ lệ cát trong nền đáy quyết định đến sự phân bố của các loài
động vật đáy nhưAssiminae brevicula, Corbicula castanae, Mycetopoda siliquotaở các vị
trí D1, D2, D6 và D8. Tỷ lệ bùn trong nền đáy ảnh hưởng đến sự phân bố của các loài
điểm D2, D4, D5 và D7, cuối cùng tỷ lệ sét tác động đến các loài Limnodrilus hoffmeisteri, Brachyura sowebyii, Chironomus spở các điểm D3 , D7 và D9 (hình 25).
Hình 25: Sự tác động của Cát, Bùn, Sét đến thành phần loài ĐVĐ vào mùa mưa 4.3. Đánh giá chất lượng môi trường nước dựa theo chỉ số sinh học ASPT và RBP III
Dựa vào chỉ số sinh học ASPT (Richard et al., 1995) và RBP III (Plafkin et al., 1989) điểm số ô nhiễm ở các vị trí khảo sát trên rạch Tầm Bót được tổng kết ở bảng 9. Với kết quả này, mức độ ô nhiễm nước ở từng vị trí được đánh giá và phân thành các nhóm khác nhau bảng 10.
Bảng 9: Điểm số ASPT và RBP III tại các vị trí khảo sát trên rạch Tầm Bót
Mùa khô Mùa mưa Vị trí
Khảo sát
Chỉ số sinh học
LI LIV LII LIII
ASPT 2,8 2,3 2,5 2,5 D1 RBP III 6,1 6 6 6 ASPT 2,3 1,67 2 2.5 D2 RBP III 6 6,1 6,1 6 ASPT 1,2 1,2 0,5 0,67 D3 RBP III 8,6 9,3 9,5 9,8 ASPT 1,8 1,3 2,3 1,67 D4 RBP III 6,2 6,1 6 6,2 ASPT 0,5 0,2 2,3 0,5 D5 RBP III 10 10 10 6 ASPT 2,3 1,2 1,67 1,67 D6 RBP III 6,3 6,1 6,2 6,1 ASPT 0,8 1,2 1,3 1,67 D7 RBP III 6,7 6,1 7,1 6,1 ASPT 2,3 1,3 2 1,3 D8 RBP III 6,2 6 6,3 6 ASPT 1 1,3 1,3 1,67 D9 RBP III 7,3 6,2 6 6,1
Qua chỉ số ASPT cho thấy vào mùa khô và mùa mưa rạch Tầm Bót đều được chia thành 2 nhóm. Vào mùa khô, vị trí D5 và D7 đợt khảo sát LI (cuối mùa khô) được xếp chung một
nhóm; các vị trí khảo sát còn lại được xếp chung một nhóm. Vào mùa mưa các vị trí khảo sát D3 và D5 đợt khảo sát LIII (cuối mùa mưa) được xếp chung một nhóm và các vị trí còn lại xếp chung một nhóm. Kết quả này không trùng khớp với kết quả phân tích bằng phần mềm Primer V.5.2.9 tại một mức tương đồng nào ở cả mùa khô và mùa mưa (hình 20 và hình 23) và cũng không trùng khớp với diễn biến thực tế chất lượng nước.
Dựa vào chỉ số RBP III cho thấy vào mùa khô rạch Tầm Bót được chia thành 4 nhóm. Các vị trí D3, D5 được xếp cùng một nhóm, vị trí D7, D9 đợt khảo sát LI (cuối mùa khô) được xếp cùng một nhóm; các vị trí còn lại xếp cùng một nhóm. Mùa mưa rạch Tầm Bót được chia thành 2 nhóm các vị trí D3 và D5 đợt thu mẫu LII (giữa mùa mưa) được xếp cùng một nhóm; các vị trí còn lại được xếp cùng một nhóm. Kết quả này tương đối trùng khớp với kết quả phân tích bằng phần mềm Primer V.5.2.9 tại mức tương đồng 30 % (hình 20 và hình 23). Khi so sánh với diễn biến thực tế của điều kiện môi trường cho thấy sự phân vùng này là phù hợp hơn so với chỉ số ASPT.
Bảng 10: Xếp loại mức độ ô nhiễm của rạch Tầm Bót theo hệ thống điểm ASPT và RBP III
Mùa khô Mùa mưa Vị trí
Khảo sát
Điểm và chỉ số
LI LIV LII LIII ASPT ÔN nặng ÔN nặng ÔN nặng ÔN nặng
D1
RBP III ÔNTB ÔNTB ÔNTB ÔNTB ASPT ÔN nặng ÔN nặng ÔN nặng ÔN nặng D2
RBP III ÔNTB ÔNTB ÔNTB ÔNTB ASPT ÔN nặng ÔN nặng ÔN rất nặng ÔN rất nặng D3
RBP III ÔN rất nặng ÔN rất nặng ÔN rất nặng ÔN rất nặng ASPT ÔN nặng ÔN nặng ÔN nặng ÔN nặng D4
RBP III ÔNTB ÔNTB ÔNTB ÔNTB ASPT ÔN rất nặng ÔN rất nặng ÔN nặng ÔN rất nặng D5
RBP III ÔN rất nặng ÔN rất nặng ÔN rất nặng ÔNTB ASPT ÔN nặng ÔN nặng ÔN nặng ÔN nặng D6
RBP III ÔNTB ÔNTB ÔNTB ÔNTB ASPT ÔN rất nặng ÔN nặng ÔN nặng ÔN nặng D7
RBP III Khá ÔN ÔNTB ÔNTB ÔNTB ASPT ÔN nặng ÔN nặng ÔN nặng ÔN nặng D8
RBP III ÔNTB ÔNTB ÔNTB ÔNTB ASPT ÔN nặng ÔN nặng ÔN nặng ÔN nặng D9
RBP III ÔN nhẹ ÔNTB ÔNTB ÔNTB Tóm lại, dựa vào thành phần loài và sinh khối của động vật đáy trên cơ sởứng dụng phần mềm Primer V.5.2.9 kết hợp với chỉ số sinh học RPB III phân chia được từng vùng khác nhau và đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước do tác động của nước thải sinh hoạt khu vực rạch Tầm Bót và các khu vực khác có điều kiện tương tự.
Chương III
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
I. Kết luận
¾ Chất lượng nước ở rạch Tầm Bót đang ô nhiễm ở mức độ từ nhẹđến nặng, sự ô nhiễm này biến động theo mùa và theo từng vị trí khảo sát. Các khu vực ô nhiễm nặng chủ yếu là do chất thải từ các khu dân cư trực tiếp xả thải vào rạch.
¾ Khu vực này nghèo nàn về thành phần loài động vật đáy, số lượng cá thể động vật đáy chủ yếu do nhóm giun ít tơ (Oligochaeta) quyết định và khối lượng là do sựđóng góp chủ yếu của nhóm hai mãnh vỏ (Bivalvia)
¾ Sự phân bố về sinh khối loài Limnodrilus hoffmeisteri phụ thuộc vào hàm lượng
đạm tổng, lân tổng, COD trong nước.
¾ Tỷ lệ cát trong thành phần cơ giới của nền đáy tác động lên sự phân bố các loài thuộc nhóm hai mãnh vỏ (Bivalvia) và nhóm chân bụng (Gastropoda); tỷ lệ bùn tác động lên sự phân bố các loài thuộc nhóm giun ít tơ (Oligochaeta) và tỷ lệ sét tác động lên sự phân bố các loài thuộc nhóm giun ít tơ (Oligochaeta) và chân bụng (Gastropoda).
¾ Hàm lượng dưỡng chất trong nền đáy có tác động đến sự phân bố các loài động vật đáy nhưng không rõ ràng.
¾ Tính tương đồng ở mức 30% sinh khối động vật đáy khá trùng hợp với thang