3.3.1. Sự biến động theo mùa
Khi so sánh giữa 4 đợt khảo sát, thành phần các lồi tảo và Vi khuẩn lam cĩ những biến động nhất định, biểu hiện ở sự xuất hiện hay vắng mặt một số lồi qua các đợt khảo sát (hình 3.3).
Số lồi hiện diện của mỗi ngành tảo qua 4 đợt nghiên cứu dao động từ 1 lồi đến 40 lồi. Số lượng lồi của 2 ngành tảo Mắt và Vi khuẩn lam cĩ xu hướng giảm từ đợt 1 sang đợt 2 (đặc biệt là tảo Mắt, giảm từ 29 lồi (P1) xuống cịn 7 lồi (P2)) và tăng nhẹ trong đợt 3 và đợt 4. Khác với 2 ngành trên, tảo Silic cĩ số lượng lồi tăng đều từ 7 lồi (P1) tới 12 lồi (P3) và giảm xuống cịn 6 lồi trong đợt 4 (P4). Ngành tảo Giáp khơng cĩ sự khác biệt đáng kể về số lượng lồi giữa các đợt nghiên cứu. Riêng ngành tảo Lục, số lượng lồi tăng giảm cĩ quy luật qua
4 đợt khảo sát, tăng từ 35 lồi (P1) tới 40 lồi (P2), giảm cịn 36 lồi (P3) và lại tăng đến 40 lồi (P4).
Hình 3.3. Sự biến động số lƣợng lồi tảo qua các đợt khảo sát tại Hồ Trúc Bạch (11/2015 – 08/2016).
Thành phần lồi thực vật nổi cũng cĩ sự biến động giữa các điểm nghiên cứu. Số lượng lồi thuộc ngành tảo Lục khơng cĩ sự khác biệt nhiều giữa các điểm nghiên cứu trong cùng 1 giai đoạn. Chủ yếu là các lồi tảo lục đơn bào dạng tập đồn thuộc các chi như Scenedesmus, Pediastrum và Crucigenia…
Tảo Mắt xuất hiện nhiều tại khu vực nghiên cứu trong đợt 1 như Euglena acus, E. anabaena, Lepocinclis. fusiformis, Phacus. acuminatus và P. pleuronectes. Sang đợt 2, lồi E. oxyuris chiếm ưu thế ở tất cả các điểm nghiên cứu trên hồ Trúc Bạch; tại các thời điểm khảo sát khác, lồi này chỉ phát hiện được tại 2 điểm S1 và S2 vào đợt 4. Trong hai đợt khảo sát cịn lại, tảo Mắt xuất hiện tại các điểm nghiên cứu khơng nhiều, chủ yếu là các lồi M. pyrum, P. pleuronectes và E. proxima.
Hai lồi Microcystis pulverea, Merismoperdia minima thuộc ngành Vi khuẩn lam, xuất hiện hầu hết tại các điểm nghiên cứu trong 4 đợt khảo sát. Bên cạnh đĩ một số lồi chỉ xuất hiện tại một số vị trí khảo sát như: Anabaenopsis elenkinii phát hiện thấy tại 3 điểm S3, S10, S11 trong đợt 1; Spirulina abbreviata
xuất hiện duy nhất tại điểm 12 trong đợt 2 và 3; lồi Phormidium corium,
0 20 40 60 80 100 P1 P2 P3 P4 Đợt khảo sát
Phormidium subincrustatum chỉ xuất hiện lần lượt tại điểm 8 và điểm 10 trong đợt 4.
Lồi Cyclotella menneghiniana thuộc ngành tảo Silic xuất hiện ở hầu hết tại các điểm nghiên cứu trong 4 đợt khảo sát. Bên cạnh đĩ, một số lồi chỉ xuất hiện tại một thời điểm nhất định trong giai đoạn nghiên cứu như: Synedra ulna (điểm S3, đợt P1), Nitzschia acicularis (điểm S1, đợt P2), Surirella sp (điểm S5, đợt P3),
Navicula cinta (điểm S12, đợt P4).
Lồi tảo Giáp - Glenodinium sp. xuất hiện ở 3 đợt nghiên cứu đầu (P1, P2, P3); trong đợt 4, xuất hiện lồi Glenodinium penardii tại 2 điểm S8 và S10. Riêng lồi Ceratium rhomvoides chỉ phát hiện được tại 2 điểm S1 và S5 trong đợt 3.
3.3.2. Sự biến động theo năm
Biến động về thành phần và mật độ lồi thực vật nổi hồ Trúc Bạch giữa 2 giai đoạn nghiên cứu 2010-2011 và 2015-2016 được thể hiện qua bảng 3.3.
Số lượng lồi tảo và Vi khuẩn lam đã khảo sát được trong nghiên cứu này cao hơn so với nghiên cứu của PGS. TS. Lê Thu Hà và TS. Nguyễn Thùy Liên (2010 – 2011); số lượng lồi thực vật nổi ở hồ Trúc Bạch cĩ xu hướng tăng lên từ 28 lồi (2010 – 2011) tới 140 lồi (2015 – 2016).
Cấu trúc thành phần lồi ở cả 2 giai đoạn cĩ sự giống và khác nhau. Ngành tảo Lục ở cả 2 giai đoạn cĩ số lượng lồi chiếm ưu thế so với những ngành cịn lại. Số lượng lồi tảo giảm dần từ ngành tảo Mắt – Vi khuẩn lam - tảo Silic.
Ở giai đoạn 1 xuất hiện ngành tảo Hai roi lơng, khác với giai đoạn 2 là ngành tảo Giáp. Cả 2 ngành này đều cĩ số lượng lồi thấp nhất trong các nhĩm tảo xác định được ở cả 2 giai đoạn. Bên cạnh đĩ, số lượng lồi của 4 ngành Vi khuẩn lam, tảo Silic, tảo Lục và tảo Mắt cũng tăng mạnh. Cụ thể như: ngành Vi khuẩn lam và tảo Silic đều cĩ số lồi là 2 ở giai đoạn nghiên cứu thứ nhất, trong giai đoạn nghiên cứu thứ 2, con số này tăng lên tới 32 lồi ở Vi khuẩn lam và 15 lồi ở tảo Silic. Hai ngành tảo cịn lại cĩ số lồi cũng tăng lên đáng kể, từ 8 đến 37 lồi đối
Ở cả hai giai đoạn nghiên cứu, trong tổng số lồi ghi nhận được cĩ sự trùng lặp 19 lồi, trong đĩ: 2 lồi thuộc ngành Vi khuẩn lam, 1 lồi tảo Silic, 4 lồi tảo Mắt và 12 lồi tảo Lục.
Bảng 3.3. So sánh đa dạng thành phần lồi thực vật nổi tại hồ Trúc Bạch trong 2 giai đoạn nghiên cứu.
2010-2011 2015-2016
Thực vật nổi Số lượng lồi
Vi khuẩn lam 2 32
Tảo Silic 2 15
Tảo Giáp 0 3
Tảo Hai roi lơng 1 0
Tảo Mắt 8 37
Tảo Lục 15 53
Tổng 28 140
Biến động thành phần lồi thực vật nổi giữa mùa mưa và mùa khơ ở cả 2 giai đoạn khơng đáng kể. Trong giai đoạn 1, mùa khơ cĩ 22 lồi (chiếm 78,57% tổng số lồi cả năm) ở tháng 11 và 21 lồi (75%) ở tháng 3, cao hơn mùa mưa là 9 lồi (32,14%) vào tháng 4 và 6 lồi (21,43%) vào tháng 7. Trong khi đĩ, số lồi tảo ở hồ Trúc Bạch vào mùa khơ ở giai đoạn 2 lần lượt là 92 lồi (chiếm 65,71%) trong tháng 11 và 71 lồi (chiếm 50,71%) trong tháng 2; riêng 2 đợt nghiên cứu vào mùa mưa, số lượng lồi khơng đổi, cĩ 83 lồi chiếm 59,29% tổng số lồi cả năm.
Ở giai đoạn nghiên cứu đầu (2010 – 2011), mật độ tảo tại hồ Trúc Bạch trong 2 đợt thu mẫu vào mùa mưa rất thấp, chỉ từ 3 – 4 lồi/1 điểm lấy mẫu. Tuy nhiên, trong 2 đợt thu mẫu cịn lại vào mùa khơ, mật độ tảo cao hơn rất nhiều, chiếm ưu thế bởi ngành tảo Mắt. Khác với giai đoạn này, giai đoạn thứ 2 (2015 – 2016), mật độ các lồi thực vật nổi tăng lên đáng kể, đặc biệt là ngành Vi khuẩn lam, cao nhất
3.4. Đánh giá chất lƣợng nƣớc tại hồ Trúc Bạch thơng qua chỉ số đa dạng H’, chỉ số ơ nhiễm P và chỉ số Euglenophyta
Theo Nguyễn Văn Tuyên (2003), thành phần các lồi thực vật nổi đã xác định được tại hồ Trúc Bạch qua 4 đợt nghiên cứu cho thấy xuất hiện một số lồi chỉ thị cho nước bị ơ nhiễm hữu cơ thuộc các chi Spirulina, Oscillatoria, (ngành Cyanobacteriophyta);
Synedra và Cyclotella (ngành Bacillariophyta); Euglena, Phacus (ngành Euglenophyta); Scenedesmus (ngành Chlorophyta). Đặc biệt một số lồi Vi khuẩn lam thuộc chi Mycrocystis tiết ra độc tố, cĩ khả năng gây nên hiện tượng nước nở hoa, ảnh hưởng nghiêm trọng tới đời sống các thủy sinh vật nĩi riêng và hệ sinh thái hồ nĩi chung.
Nhìn chung, số lượng lồi tại các địa điểm nghiên cứu khơng nhiều. Tảo Lục và tảo Mắt là hai ngành chiếm tỉ lệ cao về thành phần lồi trong khi tỉ lệ tảo Giáp lại rất thấp. Đây là nét đặc trưng của thủy vực đang trong tình trạng nhiễm bẩn.
Trong nghiên cứu này, chúng tơi sử dụng chỉ số đa dạng Shannon-Weiner (1963), chỉ số Palmer (1969) và chỉ số sinh học tảo Euglenophyta (1949) để đánh giá chất lượng nước thơng qua các mức độ ơ nhiễm hữu cơ tại các điểm khảo sát trên hồ Trúc Bạch.
3.4.1. Đánh giá chất lƣợng nƣớc tại hồ Trúc Bạch thơng qua chỉ số đa dạng Shannon-Weiner (1963)
Chỉ số đa dạng Shannon-Weiner (H’) tại 12 điểm nghiên cứu qua 4 giai đoạn khảo sát trên hồ Trúc Bạch được thể hiện trong bảng 3.4 và hình 3.4.
Từ bảng 3.4 và hình 3.4. cho thấy, trong 2 đợt thu mẫu đầu tiên, ở tất cả các điểm nghiên cứu (trừ điểm 12) đều cho ra chỉ số 3> H’ > 1. Do đĩ, những điểm này đều cĩ mức độ ơ nhiễm mơi trường nước ở mức trung bình.
Bảng 3.4. Chỉ số đa dạng Shannon-Weiner tại các điểm nghiên cứu trong 4 đợt khảo sát trên hồ Trúc Bạch (11/2015 – 08/2016) Điểm Chỉ số H’ Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt4 S1 1,05 2,36 2,00 1,47 S2 1,61 2,06 1,22 1,47 S3 1,51 2,37 1,47 1,33 S4 1,28 1,71 1,09 1,09 S5 1,97 1,88 0,84 0,73 S6 2,22 2,13 0,86 0,59 S7 1,59 2,19 0,77 0,85 S8 1,53 1,38 0,91 1,05 S9 1,22 1,50 0,86 0,98 S10 1,31 1,45 0,74 0,94 S11 1,43 2,21 0,95 0,89 S12 0,7 0,98 0,55 0,67
Hình 3.4. Chỉ số đa dạng Shannon-Weiner tại các điểm nghiên cứu trong 4 đợt khảo sát (11/2015 – 08/2016)
Hai đợt nghiên cứu sau, mơi trường nước cĩ xu hướng ơ nhiễm nghiêm trọng hơn ở nhiều điểm nghiên cứu (H’ < 1), cụ thể như: điểm S5 – S11 (P3, P4). Riêng điểm 12 ở cả 4 đợt khảo sát đều ở mức ơ nhiễm nghiêm trọng.
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 Chỉ số H ' Điểm khảo sát Đợt 1 Đơt 2 Đợt 3 Đợt 4 H' = 1 H'=3
Lí giải cho các kết quả trên như sau: vào mùa hè, nắng to kết hợp mưa nhiều, ơ nhiễm hữu cơ do ứ đọng rác thải, hoạt động kinh doanh và sinh hoạt của người dân xung quanh hồ mạnh lên nên lượng nước thải chưa qua xử lí được xả trực tiếp xuống hồ lớn, mơi trường nước lúc này thích hợp cho một số nhĩm tảo phát triển mạnh. Tuy nhiên, sự phát triển này kìm hãm sự phát triển của các nhĩm tảo khác, dẫn đến các chỉ số đa dạng H’ thu được tại khu vực khảo sát thấp. Sang mùa khơ, nhiệt độ và lượng ánh sáng giảm, sự phát triển của nhiều nhĩm tảo độc bị hạn chế; bên cạnh đĩ, hoạt động của các nhà hàng và khu vui chơi ven hồ cũng suy yếu đáng kể, do đĩ lượng nước thải được xả trực tiếp xuống hồ Trúc Bạch giảm, là nguyên nhân dẫn đến mơi trường nước bớt ơ nhiễm hơn và các chỉ số đa dạng H’ thu được cũng cao hơn. Riêng điểm 12, đây là điểm chứa cống thải, nối thẳng trực tiếp với mương Ngũ Xá (bị ơ nhiễm bởi các cơ sở sản xuất nhơm) nên mơi trường nước ở đây bị ơ nhiễm nghiêm trọng quanh năm, chỉ số H’ thu được rất thấp.
3.4.2. Đánh giá chất lƣợng nƣớc bằng chỉ số Palmer (1969).
Chỉ số ơ nhiễm Palmer (P) tại 12 điểm nghiên cứu qua 4 giai đoạn khảo sát trên hồ Trúc Bạch được thể hiện trong bảng 3.5 và hình 3.5.
Chỉ số Palmer (1969) được xây dựng dựa trên sự cĩ mặt của chi hoặc lồi tảo cĩ khả năng chịu đựng được sự ơ nhiễm hữu cơ trong các thủy vực. Trong nghiên cứu này chúng tơi chọn cách xác lập chỉ số qua sự cĩ mặt của các chi tảo được đề cập ở bảng 2.2 (Palmer. 1969) với số điểm ấn định từ 1 đến 5 tùy theo chi. Kết quả, đã xác định được 14 trên tổng số 20 chi cĩ trong chỉ số Palmer.
Thơng qua tính điểm dựa vào bảng các chi tảo của Palmer (1969) cho thấy chỉ số Palmer dao động từ 10 – 24 qua 4 đợt khảo sát.
Bảng 3.5. Chỉ số ơ nhiễm Palmer tại các điểm nghiên cứu trong 4 đợt khảo sát trên hồ Trúc Bạch (11/2015 – 08/2016) Điểm Chỉ số P Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt4 S1 22 18 18 20 S2 23 12 20 10 S3 24 13 15 18 S4 19 16 21 12 S5 14 13 15 14 S6 18 11 20 14 S7 18 18 20 21 S8 18 21 18 16 S9 23 12 14 12 S10 18 21 19 13 S11 16 15 21 12 S12 23 23 21 22
Hình 3.5. Chỉ số ơ nhiễm Palmer tại các điểm nghiên cứu trong 4 đợt khảo sát (11/2015 – 08/2016)
Mức độ ơ nhiễm cĩ xu hướng giảm dần từ đợt 1 sang đợt 2, tăng lên trong đợt 3 và giảm nhẹ trong đợt 4. Trong đợt 1, nước hồ Trúc Bạch ơ nhiễm cao tại nhiều điểm như S1, S2, S3, S9 và S12; các vị trí cịn lại ở mức độ ơ nhiễm trung
0 5 10 15 20 25 30 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 Chỉ số P Điểm khảo sát Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đơt 4 P=15 P=19 P=20
bình. Ở đợt 2, hầu hết các vị trí ở mức độ ơ nhiễm trung bình, trừ điểm S8, S10 và S12 là ở mức ơ nhiễm cao. Sang đợt 3, cĩ 6 điểm ở mức độ ơ nhiễm cao. Trong đợt 4, số điểm ở mức độ ơ nhiễm cao giảm xuống cịn 3 điểm. Riêng điểm 12 ở tất cả các đợt khảo sát đều ở mức độ ơ nhiễm cao (21 – 23 điểm).
3.4.3. Đánh giá chất lƣợng nƣớc bằng chỉ số Euglenophyta
Chỉ số Euglenophyta (E) tại 12 điểm nghiên cứu qua 4 giai đoạn khảo sát trên hồ Trúc Bạch được thể hiện trong bảng 3.6 và hình 3.6.
Bảng 3.6. Chỉ số sinh học Euglenophyta tại các điểm nghiên cứu trong 4 đợt khảo sát trên hồ Trúc Bạch (11/2015 – 08/2016) Điểm Chỉ số E Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt4 S1 0,34 0,24 0,26 0,56 S2 0,29 0,12 0,23 0,30 S3 0,36 0,14 0,29 0,50 S4 0,32 0,10 0,29 0,46 S5 0,34 0,13 0,32 0,27 S6 0,40 0,15 0,41 0,10 S7 0,42 0,29 0,43 0,23 S8 0,37 0,27 0,15 0,46 S9 0,28 0,29 0,45 0,46 S10 0,23 0,12 0,47 0,45 S11 0,29 0,11 0,44 0,21 S12 0,50 0,47 0,60 0,68
Từ số liệu bảng 3.6. và hình 3.6 cho thấy: chỉ số E giảm từ đợt 1 sang đợt 2, tăng trong đợt 3 và đợt 4. Do đĩ, độ nhiễm bẩn của nước hồ Trúc Bạch cũng giảm từ đợt 1 sang đợt 2 và nghiêm trọng hơn trong đợt 3 và đợt 4. Riêng điểm 12 ở cả 4 đợt khảo sát, đều cĩ chỉ số E cao (> 0,4) đồng nghĩa với mơi trường nước ở điểm này đang bị ơ nhiễm rất nghiêm trọng, cảnh báo về tình trạng phú dưỡng của hồ.
Hình 3.6. Chỉ số sinh học Euglenophyta tại các điểm nghiên cứu trong 4 đợt khảo sát (11/2015 – 08/2016)
Nhận xét chung: So sánh về mức độ ơ nhiễm mơi trường nước tại 12 điểm nghiên cứu trên hồ Trúc Bạch thơng qua 3 chỉ số sinh học tảo chúng ta thấy: trong 2 đợt khảo sát đầu, khi sử dụng chỉ số P lần lượt cho ra 5 và 3 điểm tương ứng trên tổng số 12 điểm bị ơ nhiễm hữu cơ cao, khác với chỉ số H’ và E thì hồ Trúc Bạch khi được đánh giá lại chỉ cĩ duy nhất điểm S12 bị ơ nhiễm nghiêm trọng. Tương tự ở đợt 3, số điểm bị ơ nhiễm hữu cơ cao là 6 khi đánh giá bằng chỉ số P, 8 với chỉ số H’ và 5 với chỉ số E. Đợt cuối cùng, số điểm ơ nhiễm nghiêm trọng theo chỉ số P giảm cịn 3, chỉ số H’ là 6 và chỉ số E là 7 điểm. Như vậy, đánh giá chất lượng nước hồ Trúc Bạch qua 3 chỉ số sinh học tảo Shannon-Weiner, Palmer và Euglenophyta thì số điểm ơ nhiễm nghiêm trọng qua 4 đợt khảo sát trên tổng số 48 điểm tại hồ Trúc Bạch thu được lần lượt là 16, 17 và 14, xuất hiện điểm cống thải S12 ở cả 4 đợt.
3.4.4. Mối tƣơng quan giữa các chỉ số.
Mối tương quan giữa chỉ số Shannon-Weiner (1963), chỉ số Palmer (1969) và chỉ số Euglenophyta được thể hiện trong bảng 3.5.
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 Chỉ số E Điểm khảo sát Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4 E = 0.1 E = 0.4 E = 0.5
Chỉ số Shannon-Weiner cĩ mối tương quan nghịch với chỉ số Palmer và chỉ số Euglenophyta, trong đĩ: tương quan H’-P ở mức độ yếu, với hệ số tương quan │r│= 0,255; tương quan H’-E ở mức độ trung bình với chỉ số│r│= 0,572.
Bảng 3.7. Mối tƣơng quan giữa các chỉ số tảo đƣợc sử dụng để đánh giá chất lƣợng mơi trƣờng nƣớc Mối tƣơng quan Phƣơng trình |r| Xếp loại mức độ tƣơng quan H’ – P y = -0,034x + 1.926 0,255 Yếu H’ – E y = -1,723x+ 1.892 0,572 Trung bình P - E y = 9,118x+ 14.434 0,334 Yếu
Hai chỉ số P và Euglenophyta cĩ mối tương quan thuận yếu với hệ số tương quan │r│= 0,334. Điều này cho thấy những điểm cĩ chỉ số Shannon thấp ứng với mức độ ơ nhiễm cao thì chỉ số Palmer và chỉ số Euglenophyta tại những điểm đĩ cao và ngược lại.
3.5. Đánh giá chất lƣợng mơi trƣờng nƣớc tại Hồ Trúc Bạch qua các thơng sốthủy lý hĩa. thủy lý hĩa.
3.5.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ là một thơng số phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện mơi trường và khí