- Về mùa khô:
Tổng mật độ tảo Silic mùa khô vẫn cao nhất trong 4 ngành với điểm cao nhất là điểm SL2 (13940 tế bào/lít) (bảng 3.4). Điểm SL2 có tảo Lam chiếm ưu thế gồm các lồi sống trong mơi trường nước ngọt và nước mặn, chủ yếu là các loài Merismopedia tenuissima, Pseudanabaena minima, Microcystis aeruginosa... Tảo Lam thường sống thành tập đoàn với số lượng
rất lớn lên đến vài trăm tế bào. Nhìn chung, vào mùa khơ thực vật nổi tập trung phân bố nhiều ở các lưu vực thượng lưu và trung lưu. Vùng hạ lưu sông chủ yếu là thực vật nổi nước lợ và nước mặn như các loài thuộc ngành tảo Giáp và tảo Silic (hình 3.14).
Bảng 3.4. Mật độ thực vật nổi theo ngành mùa khô sông Lam năm 2020 2020
Điểm nghiên cứu
Mật độ tế bào/lít
Tổng Tảo Lam Tảo Lục Tảo Silic Tảo Giáp
SL1 3260 3940 6440 240 13880 SL2 7900 2780 3140 120 13940 SL3 5240 1040 4680 0 10960 SL4 3080 2820 2260 0 8160 SL5 2570 2720 3580 0 8870 SL6 1950 2960 1720 0 6630 SL7 20 32 1324 632 2008 SL8 320 408 252 912 1892 SL9 420 1313 2147 80 3960 Tổng 24760 18013 25543 1984 70300 0 5000 10000 15000 20000 SL1 SL2 SL3 SL4 SL5 SL6 SL7 SL8 SL9
37
Hình 3.14. Mật độ thực vật nổi theo ngành mùa khô sông Lam năm 2020 - Sự biến động mật độ thực vật nổi giữa 2 mùa:
Tổng mật độ thực vật nổi thuộc cả 4 ngành của mùa mưa (72025 tế bào/lít) cao hơn mùa khơ (70300 tế bào/lít). Đợt 1 mật độ ngành tảo Silic và tảo Giáp cao hơn khoảng 1,5 lần đợt 2. Tuy nhiên, trong đợt 1 ngành tảo Lam và tảo Lục ít hơn đợt 2 khoảng 1 đến 2,5 lần đợt 2 (hình 3.15). Mùa mưa, trung bình mật độ lồi tại khu vực hạ lưu cao gấp khoảng từ 2 đến 2,5 lần khu vực thượng lưu và trung lưu. Đối với mùa khơ, trung bình mật độ loài khu vực hạ lưu thấp hơn khoảng 5 lần trung bình mật độ lồi khu vực thượng lưu và trung lưu.
Hình 3.15. Biến động mật độ lồi thực vật nổi 2 đợt khảo sát tại sông Lam năm 2020 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 SL1 SL2 SL3 SL4 SL5 SL6 SL7 SL8 SL9
Tảo Lam Tảo Lục Tảo Silic
Tảo Giáp Tổng mật độ
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 Đợt 1
Đợt 2
38
3.3.3. Đánh giá mức độ biến động của thực vật nổi giữa 2 mùa qua chỉ số tương đồng
Chỉ số tương đồng Sorensen thể hiện mức độ tương đồng giữa hai quần xã sinh vật. Cụ thể là: xác định mức độ tương đồng giữa 2 mùa khảo sát và sự tương đồng giữa 3 vùng thượng lưu, trung lưu và hạ lưu của thực vật nổi. Kết quả tính tốn giá trị Sorensen được trình bày trong bảng 3.5 và bảng 3.6.
Bảng 3.5. Chỉ số tương đồng Sorensen xác định theo loài qua 2 đợt khảo sát sông Lam năm 2020
Đợt 1 – mùa mưa Đợt 2 – mùa khơ
Số lồi được phát hiện 69 54
Số loài trùng nhau 10
Chỉ số tương đồng 0,163
Với chỉ số tương đồng là 0,163 tương đối thấp cho thấy cấu trúc thành phần loài thực vật nổi mùa mưa và mùa khơ có sự khác nhau đáng kể. Nguyên nhân của sự khác nhau này do ổ sinh thái của mỗi loài khác nhau, chịu tác động trực tiếp từ môi trường và do ảnh hưởng bởi sự thay đổi các thơng số thủy lý hóa.
Bảng 3.6. Chỉ số tương đồng Sorensen xác định theo loài của từng lưu vực sông Lam năm 2020
Đợt 1
Thượng lưu Trung lưu Hạ lưu
Thượng lưu 1 0,508 0,167
Trung Lưu 1 0,269
Hạ lưu 1
Đợt 2
Thượng lưu Trung lưu Hạ lưu
Thượng lưu 1 0,750 0,222
Trung Lưu 1 0,267
Hạ lưu 1
Từ kết quả bảng 3.6, khu vực thượng lưu và trung lưu có mức tương đồng qua 2 mùa là 0,508 và 0,750 cho thấy 2 vùng này có cấu trúc thành phần
39
loài thực vật nổi khá tương đồng. Mức độ tương đồng của vùng thượng lưu và hạ lưu, trung lưu và hạ lưu đều ở mức dao động từ 0,167 đến 0,267 tương đối thấp.
3.4. Đánh giá khả năng chỉ thị môi trường của hệ thực vật nổi
3.4.1. Đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số sinh học tảo Silic (Diat.Ind)
Dựa vào bảng thành phần loài thực vật nổi năm 2020 đã thống kê ở phụ lục 7 và phụ lục 8 cho thấy: tại tất cả điểm khảo sát của sông Lam không xuất hiện ngành Euglenophyta (tảo Mắt) và một số điểm không xuất hiện bộ Desmidiaceae ở cả 2 mùa do đó khơng thể xác định được 4/5 chỉ số sinh học tảo: Cy. Ind., Ch. Ind., E. Ind., Tot. Ind.
Xác định được chỉ số sinh học là Diat. Ind dựa theo tỉ lệ giữa 2 bộ Centrales và Pennales thuộc ngành tảo Silic. Kết quả đánh giá mức độ ô nhiễm nước tại sông Lam thông qua chỉ số sinh học được thể hiện trong bảng 3.7.
Bảng 3.7. Chỉ số Diat. và đánh giá mức độ ô nhiễm nước tương ứng 2 mùa tại các điểm khảo sát khu vực sông Lam năm 2020
Điểm nghiên
cứu
Đợt 1 – mùa mưa Đợt 2 – mùa khô
Diat. Ind. Mức độ ô nhiễm Diat. Ind. Mức độ ơ nhiễm
SL1 0,25 Ơ nhiễm 0,5 Ô nhiễm SL2 0,167 Nước sạch 0,5 Ô nhiễm SL3 0,4 Ô nhiễm 0,1 Nước sạch SL4 0,4 Ô nhiễm 0,167 Nước sạch SL5 0,444 Ô nhiễm 0,182 Nước sạch SL6 0,2 Nước sạch 0,2 Nước sạch SL7 1,125 Ô nhiễm nặng 1,5 Ô nhiễm nặng SL8 1,667 Ô nhiễm nặng 0 Nước sạch SL9 8 Ô nhiễm nặng 12 Ô nhiễm nặng
Từ số liệu bảng 3.7 cho thấy mức độ ô nhiễm của 9 điểm qua 2 mùa có cả điểm nước sạch, điểm ô nhiễm và điểm ô nhiễm nặng. Đánh giá chất lượng nước qua từng điểm có mức độ ơ nhiễm khác nhau theo mùa.
40
3.4.2. Đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số Palmer
Kết quả xác định được 11 chi tảo trên tổng số 20 chi có trong chỉ số Palmer. Thơng qua tính điểm dựa vào bảng các chi tảo của Palmer cho thấy chỉ số Palmer tại 9 điểm khảo sát qua 2 mùa dao động từ 0 đến 33 tương ứng với các mức độ ô nhiễm từ khơng ơ nhiễm, ơ nhiễm trung bình đến ơ nhiễm cao. Các điểm qua 2 mùa có mức độ ô nhiễm không khác nhau nhiều (bảng 3.8).
Bảng 3.8. Chỉ số Palmer và đánh giá mức độ ô nhiễm của nước sông Lam tại các điểm khảo sát năm 2020
Điểm nghiên
cứu
Đợt 1 – mùa mưa Đợt 2 – mùa khô
Chỉ số
Palmer Mức độ ô nhiễm
Chỉ số
Palmer Mức độ ô nhiễm
SL1 1 Không ô nhiễm 6 Không ô nhiễm
SL2 14 Nước bình thường 15 Có nguy cơ ơ nhiễm
hữu cơ SL3 15 Có nguy cơ ơ nhiễm
hữu cơ 23 Ô nhiễm hữu cơ cao
SL4 12 Nước bình thường 16 Có nguy cơ ơ nhiễm
hữu cơ
SL5 31 Ô nhiễm hữu cơ cao 21 Ô nhiễm hữu cơ cao SL6 33 Ô nhiễm hữu cơ cao 23 Ô nhiễm hữu cơ cao
SL7 12 Nước bình thường 12 Nước bình thường
SL8 0 Khơng ô nhiễm 8 Không ô nhiễm
SL9 12 Nước bình thường 7 Khơng ơ nhiễm
Kết quả cho thấy, 3 điểm tại vùng thượng lưu thì điểm SL1 khơng ơ nhiễm ở cả 2 mùa; điểm SL2 nước bình thường vào mùa mưa nhưng có nguy cơ ơ nhiễm hữu cơ vào mùa khơ, điểm SL3 có nguy cơ ơ nhiễm hữu cơ vào mùa mưa và ô nhiễm cao vào mùa khơ, điều đó chứng tỏ rằng nước mưa có tác dụng làm giảm ơ nhiễm tại điểm SL2 và SL 3. Tại 3 điểm khảo sát khu vực trung lưu, có 2 điểm ơ nhiễm cao ở cả 2 mùa mưa và khơ đó là điểm SL5 và SL6, điểm SL4 nước bình thường vào mùa mưa nhưng lại có nguy cơ ơ nhiễm vào mùa khô. Tại 3 điểm khu vực hạ lưu đều ghi nhận nước bình thường khơng ơ nhiễm trong cả 2 mùa mưa và khô (bảng 3.8).
41
Theo kết quả phân tích thủy lý hóa, tại vùng thượng lưu 3 điểm SL1, SL2, SL3 có nồng độ DO ở cả 2 mùa đều khá thấp mức độ ô nhiễm cao hơn các điểm còn lại. Riêng 2 điểm SL5 và SL6 chỉ số Palmer đều thể hiện mức độ ô nhiễm cao nhưng kết quả thông số thủy hóa đo được đều ở giới hạn cho phép của B1 theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT. Các thơng số thủy lý hóa tại 3 điểm vùng hạ lưu phân tích được đều tương ứng với chất lượng nước vùng nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh. Điều này khá tương đồng với chỉ số Palmer.
3.5. Xác định hệ số tương quan giữa thơng số thủy hóa và chỉ số đa đạng sinh học thực vật nổi
Chỉ số đa dạng sinh học thực vật nổi phụ thuộc nhiều vào thành phần lồi. Mỗi lưu vực sơng có thành phần lồi khác nhau và khác nhau theo mùa. Do đó, mỗi lưu vực có thể sử dụng chỉ số khác nhau để đánh giá tương quan phù hợp nhất với thơng số thủy lý hóa. Chính vì vậy, trong nghiên cứu này em đã tiến hành phân tích mức độ tương quan kết hợp giữa thơng số thủy hóa với 2 chỉ số sinh học là chỉ số Diat. và chỉ số Palmer tại 3 khu vực thượng lưu, trung lưu và hạ lưu. Sau khi thử nghiệm thu được kết quả sau:
Sử dụng chỉ số Diat. tồn bộ lưu vực sơng cho ra mối tương quan chặt chẽ với độ muối và độ dẫn, các thơng số lý hóa cịn lại đều khơng chặt chẽ ở cả 2 mùa (phụ lục 10).
Với hệ số tương quan giữa chỉ số Palmer cho tồn bộ lưu vực và thơng số thủy lý hóa, chỉ có tương quan chặt chẽ với chlorophyll a ở mùa mưa, còn lại đều từ rất yếu đến trung bình (phụ lục 10).
Sử dụng chỉ số Diat. cho vùng thượng lưu và trung lưu, chỉ số Palmer cho vùng hạ lưu qua 2 mùa có tương quan chặt chẽ nhưng khơng nhiều (phụ lục 10).
Qua thử nghiệm và nhận thấy rằng, khu vực hạ lưu sơng thành phần lồi tương đối nhiều tảo Silic, thích hợp với chỉ số Diat. Khu vực thượng lưu và trung lưu có cấu trúc thành phần loài khá tương đồng nhau đánh giá qua chỉ số Palmer. Kết quả được thể hiện qua bảng 3.9.
Bảng 3.9. Bảng phân tích tương quan tuyến tính giữa chỉ tiêu thủy hóa mơi trường nước với chỉ số Diat. và chỉ số Palmer mùa mưa
42
Lưu vực sơng
Mối tương quan Phương trình |r| Mức độ Hệ số p
Thượng lưu và Trung lưu Palmer-Nhiệt độ Y= 0,1861X + 25,8 0,837 Chặt chẽ 0,00003 Palmer-pH Y= -0,022X + 7,88 0,424 Trung bình 0,00008 Palmer-Độ dẫn Y= -3,908X + 115,01 0,685 Trung bình 0,05718 Palmer-Độ muối Y= -0,0008X + 0,1 0,903 Rất chặt chẽ 0,00002 Palmer-DO Y= 0,0893X + 2,4 0,747 Chặt chẽ 0,04211 Palmer-BOD5 Y= 0,0395X + 1,31 0,346 Yếu 0,30650 Palmer-PO43- Y= 0,00103X + 0,008 0,598 Trung bình 0,60290 Palmer-NO3- Y= -23,0104X + 1227 0,304 Yếu 0,17842 Palmer-Nồng độ Chll a Y= 259,46X - 1046,8 0,871 Chặt chẽ 0,53136 Hạ lưu Diat-Nhiệt độ Y= -0,1187X + 32,66 0,960 Rất chặt chẽ 0,003 Diat-pH Y= -0,0465X + 8,014 0,992 Rất chặt chẽ 0,002 Diat-Độ dẫn Y= -51,466X + 1720 0,298 Yếu 0,270 Diat-Độ muối Y= 0,69X + 2,1311 0,819 Chặt chẽ 0,524 Diat-DO Y= -0,049X + 5,5405 0,548 Trung bình 0,041 Diat-BOD5 Y= -0,00093X + 0,55 0,071 Rất yếu 0,071 Diat-PO43- Y= -0,00107X + 0,02 0,985 Rất chặt chẽ 0,030 Diat-NO3- Y= -0,0257X + 0,64 0,866 Chặt chẽ 0,070 Diat-Nồng độ Chll a Y= 426,98X + 3078,6 0,572 Trung bình 0,482
Mối tương quan giữa chỉ số Palmer – Nhiệt độ, Palmer – pH, Palmer – Độ muối, Palmer – DO là mối tương quan từ trung bình, chặt chẽ đến rất chặt chẽ, đều có ý nghĩa thống kê do p < 0,05 với Palmer – Nhiệt độ và Palmer – DO là tương quan thuận còn Palmer – pH và Palmer – độ muối là tương quan nghịch. Mối tương quan giữa chỉ số Diat – Nhiệt độ, Diat – pH, Diat - PO43- rất chặt chẽ, riêng Diat – DO ở mức độ trung bình, các mối tương quan này đều có ý nghĩa thống kê với p < 0,05 và đều là tương quan nghịch. Các thông
43
số cịn lại từ yếu, trung bình đến chặt chẽ và khơng có ý nghĩa thống kê với p > 0,05.
Riêng tương quan giữa cholorophyll a với 2 chỉ số sinh học tảo đều có mức độ tương quan thuận từ trung bình đến chặt chẽ nhưng khơng có ý nghĩa thống kê.
Bảng 3.10. Bảng phân tích tương quan tuyến tính giữa chỉ tiêu thủy hóa mơi trường nước với chỉ số Diat. và chỉ số Palmer mùa khô
Lưu vực sông
Mối tương quan Phương trình |r| Mức độ Hệ số p
Thượng lưu và Trung lưu Palmer-Nhiệt độ Y= -0,06X + 24,4 0,424 Trung bình 0,00003 Palmer-pH Y= 0,011X + 7,7 0,356 Yếu 0,00010 Palmer-Độ dẫn Y= -0,192X + 20 0,813 Chặt chẽ 0,00010 Palmer-Độ muối Y=0,00001X + 0,1 1 Rất chặt chẽ 0,00001 Palmer-DO Y= 0,1103X + 2,3 0,915 Rất chặt chẽ 0,00827 Palmer-BOD5 Y= -0,008X + 0,8 0,165 Rất yếu 0,15355 Palmer-PO43- Y=0,001X + 0,005 0,206 Yếu 0,43356 Palmer-NO3- Y= -0,009X + 0,8 0,257 Yếu 0,06870 Palmer-Nồng độ Chll a Y= -0,002X + 0,3 0,070 Rất yếu 0,43460 Hạ lưu Diat-Nhiệt độ Y= -0,0067X + 21 0,189 Rất yếu 0,0072 Diat-pH Y= 0,0205X + 8,1 0,989 Rất chặt chẽ 0,0017 Diat-Độ dẫn Y= 152,8X + 203 0,930 Rất chặt chẽ 0,7147 Diat-Độ muối Y= 0,88X + 1,554 0,956 Rất chặt chẽ 0,5627 Diat-DO Y= -0,03X + 4,7 0,397 Yếu 0,0660 Diat-BOD5 Y= -0,07X + 1,38 0,788 Chặt chẽ 0,1705 Diat-PO43- Y=0,0001X + 0,02 0,993 Rất chặt chẽ 0,0053 Diat-NO3- Y= 0,0094X + 0,8 0,516 Trung bình 0,0805 Diat-Nồng độ Chll a Y=0,0014X + 0,08 0,180 Rất yếu 0,3624
Bảng 3.10 cho thấy, tương quan giữa chỉ số Palmer – Nhiệt độ, Palmer – pH, Palmer – DO, Palmer – Độ dẫn là mối tương quan từ yếu đến rất chặt chẽ, đều có ý nghĩa thống kê do p < 0,05 với Palmer – pH và Palmer – DO là tương quan thuận còn Palmer – Nhiệt độ và Palmer – Độ dẫn là tương quan
44
nghịch. Riêng tương quan giữa Palmer – Độ muối với độ muối tại 6 điểm thượng lưu và trung lưu mùa khơ đều có giá trị 0.1‰ nên có phương trình hồi quy tuyến tính với |r| = 1.
Mối tương quan giữa chỉ số Diat – pH, Diat - PO43- là mối tương quan thuận và rất chặt chẽ, riêng Diat – Nhiệt độ ở mức độ nghịch yếu, các mối tương quan này đều có ý nghĩa thống kê với p < 0,05. Độ dẫn, độ muối và BOD5 đều có mối tương quan chặt đến rất chặt với chỉ số sinh học tảo Diat nhưng khơng có ý nghĩa thống kê với p > 0,05.
Nồng độ chlorophyll a mùa khơ đều có tương quan rất yếu với cả 2 chỉ số sinh học tảo.
45
KẾT LUẬN
1. Chất lượng nước sông Lam 2020 qua đánh giá các thông số thủy lý hóa 2 mùa đều ở mức khơng ơ nhiễm, phù hợp với tiêu chuẩn A1 - sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (sau khi áp dụng xử lý thông thường) theo QCVN 08-MT:2015 và phù hợp cho vùng nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh theo QCVN 10-MT:2015. Với thơng số DO có 3 điểm khu vực thượng lưu qua 2 mùa thấp hơn phân hạng B1 khoảng từ 1,6 đến 1,8 lần. Chứng tỏ khu vực này bị ô nhiễm nhẹ bởi các chất hữu cơ. Thông số BOD5 thấp hơn tiêu chuẩn A2 khoảng từ 1 đến 20 lần. Nồng độ phot pho nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn A1 và nồng độ nitrat thấp hơn tiêu chuẩn A1 theo QCVN 08-MT:2015 từ 1 đến 8 lần.
2. Thành phần thực vật nổi gồm 123 loài thuộc 69 họ, 51 bộ, 17 lớp của 4 ngành tảo Lam (Cyanobacteriophyta), tảo Lục (Chlorophyta), tảo Silic (Bacillariophyta) và tảo Giáp (Pyrrophyta). Trong đó mùa mưa có 69 lồi thuộc 37 họ, 25 bộ, 9 lớp và mùa khơ có 54 lồi thuộc 16 họ, 11 bộ, 5 lớp.