3.2.1. Cấu trúc hệ tảo tại hồ Trúc Bạch
Cấu trúc thành phần lồi từng ngành tảo và Vi khuẩn lam của hồ Trúc Bạch được thống kê trong bảng 3.2.
Từ bảng 3.2 cho thấy: ngành tảo Lục với 53 lồi thuộc 16 chi, 8 họ, 4 bộ và 1 lớp chiếm 37,9% tổng số lồi xác định được. Thành phần thực vật nổi của ngành này tại hồ Trúc Bạch chủ yếu các lồi thuộc chi Pediastrum, Ankistrodesmus,
Scenedesmus và Crucigenia xuất hiện ở hầu hết các điểm nghiên cứu qua 4 đợt khảo sát như: Pediastrum duplex var. duplex, Pediastrum tetras var. tetraodon,
Ankistrodesmus acicularis, Ankistrodesmus angustus, Ankistrodesmus arcuatu,
Crucigenia tetrapedia, Crucigenia rectangularis, Scenedesmus acuminatus,
Scenedesmus arcuatus, Scenedesmus bijugatus, Scenedesmus obliquus; chi
Scenedesmus với 18 lồi là chi cĩ số lồi lớn nhất trong ngành tảo Lục.
Bảng 3.2. Cấu trúc thành phần lồi thực vật nổi tại hồ Trúc Bạch (11/2015 – 11/2016) Ngành tảo Lớp Bộ Họ Chi Lồi Số lƣợng Tỉ lệ (%)
Vi khuẩn lam (Cyanobacteriophyta) 1 3 5 8 32 22,9
Tảo Silic (Bacillariophyta) 2 2 5 6 15 10.7
Tảo Giáp (Pyrrophyta) 1 1 2 2 3 2,1
Tảo Mắt (Euglenophyta) 1 1 1 6 37 26,4
Tảo Lục (Chlorophyta) 1 4 8 16 53 37,9
Ngành tảo Mắt phát hiện được 37 lồi thuộc 6 chi, 1 họ, 1 bộ, 1 lớp, chiếm tỉ lệ 26,4%, chiếm ưu thế bởi các lồi thuộc chi Euglena, Phacus và Lepocinclis.
Oscillatoria, Microcystis và Merismopedia, trong đĩ chi Oscillatoria là chi cĩ số lồi lớn nhất (14 lồi).
Tảo Silic cĩ 15 lồi thuộc 6 chi, 5 họ, 2 bộ và 2 lớp, chiếm 10,7%, chủ yếu là các lồi thuộc chi Cyclotella, Navicula, Gomphonema. Lồi ưu thế thường gặp ở 4 đợt khảo sát là Cyclotella menneghiniana.
Tảo Giáp chiếm tỉ lệ thấp nhất với 3 lồi thuộc 2 chi, 2 họ, 1 bộ và 1 lớp, chiếm tỉ lệ 2,1%, điển hình là chi Glenodinium.
3.2.2. Mật độ hệ tảo tại hồ Trúc Bạch
Mật độ tảo trung bình tại hồ Trúc được thể hiện rõ trong hình 3.1. Trong 4 đợt khảo sát, mật độ tảo trung bình cĩ xu hướng tăng dần, từ 10006 tế bào/l trong đợt 1 đến 38019 tế bào/l trong đợt 4.
Hình 3.1. Sự biến động mật độ tảo trung bình tại hồ Trúc Bạch qua 4 đợt khảo sát (11/2015 – 8/2016)
Mật độ tảo tại các điểm khảo sát qua 4 đợt nghiên cứu tại hồ Trúc Bạch được thể hiện trong hình 3.2.
Tại các điểm khảo sát tại hồ Trúc Bạch, mật độ tảo phù du dao động từ 272 tế bào/l (S4 trong đợt 1) đến 108732 tế bào/l (S11 trong đợt 4). Mật độ tảo cao nhất vào điểm 11 (đợt 4). 10006 18830 26680 38019 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 P1 P2 P3 P4 M ật độ t ảo t rung bìn h (t ế bà o/l)
Trong đợt 1 và đợt 2, mật độ tảo cĩ xu hướng tăng mạnh từ điểm S4 đến S12; đợt 3 cũng tăng dần, trừ điểm S4, S8, S9 và S12. Riêng đợt 4, mật độ tảo tăng nhanh ở hầu hết các điểm, trừ điểm S3 và S8.
Hình 3.2. Sự biến động mật độ tảo tại các điểm khảo sát (11/2015 – 8/2016)
Mật độ tảo tại các địa điểm khác nhau cĩ độ chênh lệch lớn. Mật độ tảo thường cao ở các điểm nghiên cứu S7, S10 và S11; riêng điểm nghiên cứu S12 thường cĩ mật độ tảo thấp nhất do đây là điểm chứa cống thải, nước thải sinh hoạt được xả trực tiếp vào hồ chưa qua xử lí, mơi trường nước bị ơ nhiễm nghiêm trọng, thành phần lồi và mật độ lồi xác định được tại điểm này cũng suy giảm đáng kể so với những điểm nghiên cứu khác.
Qua 4 đợt khảo sát, tỉ lệ các ngành tảo cĩ sự thay đổi khác nhau. Cụ thể, mật độ Vi khuẩn lam tại hầu hết các điểm nghiên cứu ở cả 4 đợt cĩ tỉ lệ cao nhất trong số các ngành tảo (trừ điểm S1, S2, S3 trong đợt 2), cao nhất là ở vị trí S11 trong đợt 4 (105445 tế bào/l, chiếm tỉ lệ 96,98%) với các lồi ưu thế như Microcystis pulverea, Microcystis aeruginosa, Merismoperdia minima, Merismopedia marssonii.
Bên cạnh đĩ, tảo Lục cũng chiếm tỉ lệ cao, đặc biệt trong đợt khảo sát lần 2, cao nhất tại điểm S7 (10458 tế bào/l, chiếm 41,23%), với các lồi ưu thế thuộc chi
Crucigenia,Scenedesmus, Ankistrodesmus,Pediastrum...
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 M ật độ t ảo ( tế bà o/l) Điểm khảo sát Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4
Mật độ tảo Silic khơng cao so với hai ngành tảo Lục và Vi khuẩn lam. Mật độ cĩ xu hướng giảm từ đợt 1 sang đợt 2 nhưng bắt đầu tăng mạnh trong đợt 3 và đợt 4, cao nhất tại điểm nghiên cứu S10 (đợt P4) (400 tế bào/l, chiếm 7,05%), với
Cyclotella menneghiniana là lồi ưu thế.
Ngành tảo Mắt với các lồi thường gặp thuộc các chi Euglena, Phacus,
Monomorphina đều cĩ mật độ khơng đáng kể. Mật độ tương đối đồng đều ở 3 đợt nghiên cứu đầu tiên; riêng đợt P4, mật độ tảo Mắt cĩ xu hướng giảm xuống cịn 0 tế bào/l tại một số điểm nghiên cứu như S6, S8.
Ngành tảo Giáp cĩ mật độ cực kì thấp, thấp nhất trong các nhĩm tảo xác định được, gần như khơng xuất hiện ở nhiều khu vực nghiên cứu trong suốt quá trình khảo sát, với mật độ cao nhất là 14 tế bào/l (S10, P3).
Qua 4 đợt khảo sát, cĩ thể thấy tảo Lục và Vi khuẩn lam là hai ngành chiếm tỉ lệ cao về mật độ, quyết định mật độ tảo ở hồ Trúc Bạch. Sở dĩ như vậy vì các lồi sống tập đồn (8 - >100 tế bào/tập đồn) thuộc hai ngành này phát triển mạnh dẫn đến mật độ cao.
3.3. Sự biến động của hệ tảo tại hồ Trúc Bạch3.3.1. Sự biến động theo mùa 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.