Chỉ số Palmer Mức độ ô nhiễm hữu cơ
0 – 10 Không ô nhiễm
10 – 15 Nước bình thường
15 – 20 Có nguy cơ ơ nhiễm hữu cơ
> 20 Ơ nhiễm hữu cơ cao
2.3.4. Phương pháp xác định hệ số tương quan giữa thơng số thủy lý hóa và đa đạng sinh học thực vật nổi và đa đạng sinh học thực vật nổi
Phân tích mối tương quan giữa 2 biến: Chỉ tiêu thủy lý hóa và chỉ số đa dạng sinh học thực vật nổi bằng phương pháp phân tích Regression trong
20
phần mềm excel và đánh giá mức độ tương quan bằng hệ số r. Mức độ tương quan giữa 2 biến thông qua hệ số rđược xác định như sau:
0 ≤ |r|< 0,2: tương quan rất yếu hoặc khơng có sự tương quan 0,2 ≤ |r| < 0,4: tương quan yếu
0,4 ≤ |r| < 0,7: tương quan ở mức trung bình 0,7 ≤ |r| < 0,9: tương quan chặt chẽ
0,9 ≤ |r| < 1: tương quan rất chặt chẽ |r| = 1 : tương quan chặt chẽ tuyệt đối
Sau khi xác định tương quan tuyến tính và mức độ của tương quan bằng phần mềm excel, kiểm tra sự tồn tại của hệ số tương quan tuyến tính xác định được trị số p
Khi p < 0,05 phép kiểm định có ý nghĩa thống kê
Khi p > 0,05 phép kiểm định khơng có ý nghĩa thống kê
2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu
Các số liệu thủy lý đo được tại hiện trường thu mẫu và thủy hóa phân tích được trong phịng thí nghiệm đều được thống kê và lập đồ thị trên phần mềm excel, so sánh, đối chiếu các số liệu trên với giá trị giới hạn cho phép QCVN 08-MT:2015/BTNMT.
Từ đó, đánh giá chất lượng nước và xác định được môi trường nước tại thủy vực phù hợp với mục đích sử dụng nào theo bậc phân loại của QCVN 08-MT:2015/BTNMT
Các thông số về đa dạng sinh học tảo được xác định và tính tốn trên phần mềm Excel, mối tương quan giữa các thông số thủy lý với đa dạng sinh học tảo cũng được xử lý trên Excel.
21
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc điểm thủy lý hóa mơi trường nước sông Lam năm 2020 qua 2 3.1. Đặc điểm thủy lý hóa mơi trường nước sơng Lam năm 2020 qua 2 mùa
Các kết quả khảo sát cho thấy rằng, chất lượng nước sơng Lam có sự thay đổi theo mùa:
- Vào mùa mưa:
Nhiệt độ nước dao động từ 25,2°C đến 32,6°C. Nhìn chung, nhiệt độ nước tăng dần từ khu vực thượng lưu đến hạ lưu sông Lam.
Giá trị pH đều nằm trong giới hạn của QCVN 08-MT: 2015/BBTNMT với mức hạng A1 và A2 (giá trị giới hạn từ 6 đến 8,5), dao động từ 6,26 đến 7,96.
Độ muối và độ dẫn điện thay đổi theo lưu vực sông: độ dẫn điện tại điểm SL9 là cao nhất (2090 mS/m) cao gấp 140 lần so với điểm SL6. Tại 3 điểm thuộc hạ lưu sơng gần cửa biển có độ muối và độ dẫn điện cao hơn so với 2 lưu vực còn lại (bảng 3.1), vùng thượng lưu và trung lưu có độ muối ít dao động ổn định ở mức từ 0,07‰ đến 0,1‰. Tại hạ lưu, độ muối cũng giảm dần từ biển vào lục địa: SL9: 12,4‰; SL8: 5,2‰ và SL7: 1,14‰ (bảng 3.1). Nồng độ DO dao động từ 2,23 mg/l đến 5,76 mg/l. Trong đó, DO tại 3 điểm SL1, SL2, SL3 thấp hơn QCVN 08-MT:2015/BTNMT ở phân hạng B1từ 1,2 đến 1,8 lần; thấp hơn so với phân hạng A2 từ 1,5 đến 2 lần. Các điểm còn lại đều nằm trên giới hạn A2 theo QCVN 08-MT: 2015/BTNMT.
BOD5 dao động từ 0,5 mg/l đến 4,2 mg/l. Điểm SL5 có nồng độ BOD5 là 4,2 mg/l nằm trong giới hạn của A1 (giới hạn giá trị là 4 mg/l). Với phân hạng B1, giá trị BOD5 của QCVN 08-MT: 2015/BTNMT (15 mg/l) cao hơn trung bình BOD5 đo được của cả 9 điểm (1,52 mg/l) khoảng gần 10 lần. So với A2 giá trị BOD5 (6 mg/l) cao gấp 4 lần BOD5 trung bình của 9 điểm.
Nồng độ PO43- dao động từ 0,01 mg/l đến 0,066 mg/l nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT loại A1. Nồng độ NO3- dao động từ 0,439 mg/l đến 1,894 mg/l nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08- MT:2015/BTNMT loại A1.
22
Nồng độ chlorophyll a dao động từ 0,977 µg/l đến 9,901 µg/l với điểm SL5 có nồng độ chlorophyll a cao nhất (9,901 µg/l) gấp 10 lần so với điểm thấp nhất SL1 (0,977 µg/l).
- Vào mùa khơ:
Nhiệt độ nước sông Lam mùa khô dao động từ 20,99°C đến 24,36°C. Nhiệt độ giảm dần từ khu vực thượng lưu đến hạ lưu sông Lam.
pH đều nằm trong giới hạn của QCVN 08-MT:2015/BTNMT với phân hạng A1 và A2 (6 - 8,5) và dao động từ 7,67 đến 8,31.
Độ dẫn điện tại 2 điểm SL8 (571 mS/m), SL9 (1360 mS/m) cao hơn hẳn so với các điểm cịn lại và tại 2 điểm này có độ muối rõ rệt nhất trong 9 điểm khảo sát. Độ muối đo được tại 9 điểm đều có xu hướng cao nhất ở 3 điểm hạ lưu SL7: 1‰; SL8: 3,2‰; SL9: 7,5 ‰ , các điểm thuộc khu vực trung lưu và hạ lưu có nồng độ muối ổn định ở mức 0,09‰ đến 0,1‰.
Giá trị DO dao động từ 2,52 mg/l đến 5,17 mg/l. Trong đó, điểm SL1 có giá trị DO là 2,25 mg/l thấp hơn QCVN 08-MT:2015/BTNMT ở phân hạng B1. Mùa khơ chỉ có điểm SL7 (giá trị DO là 5,17 mg/l) nằm trong mức giới hạn của QCVN 08-MT:2015/BTNMT ở phân hạng A2, các điểm còn lại đều nằm trong giới hạn QCVN 08-MT:2015/BTNMT ở phân hạng B1.
BOD5 tại tất cả các điểm khảo sát đều thấp hơn giá trị giới hạn của QCVN 08-MT:2015/BTNMT ở cả 4 phân hạng A1, A2, B1 và B2.
Nồng độ PO43- rất thấp dao động từ 0,002 mg/l đến 0,019 mg/l , nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT loại A1. Nồng độ NO3- dao động từ 0,254 mg/l đến 0,984 mg/l đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT ở cả 4 phân hạng. Với nồng độ NO3- theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT ở phân hạng A1 gấp khoảng từ 2 đến 8 lần nồng độ đo được của các điểm khảo sát thấp nhất (SL3) và cao nhất (SL7).
Chlorophyll a dao động từ giá trị 0,038 mg/l đến 0,681 mg/l. Điểm SL2 có giá trị chlorophyll a cao nhất và thấp nhất ở điểm SL8. Trung bình nồng độ chlorophyll a giảm dần từ khu vực thượng lưu đến hạ lưu sông.
23
Bảng 3.1. Thơng số thủy lý hóa mơi trường nước tại khu vực sơng Lam năm 2020 Điểm thu mẫu Đợt nghiên cứu Nhiệt độ (°C) pH Độ dẫn điện (mS/m) Độ muối (‰) DO (mg/l) BOD5 (mg/l) PO43- (mg/l) NO3- (mg/l) Nồng độ Chll a (µg/l) SL1 Mùa mưa 25,2 7,54 18,8 0,1 2,23 1 0,019 1,767 0,977 Mùa khô 24,36 7,75 18,5 0,1 2,52 0,5 0,006 0,755 0,144 SL2 Mùa mưa 26,8 7,67 21 0,1 2,66 0,85 0,033 1,894 1,271 Mùa khô 23,77 7,91 18 0,1 4 0,7 0,003 0,567 0,681 SL3 Mùa mưa 28,5 7,83 17,3 0,09 3,3 3,1 0,010 0,665 1,821 Mùa khô 23,45 8,28 16,3 0,1 4,51 0,3 0,002 0,254 0,048 SL4 Mùa mưa 30,8 7,91 17,8 0,09 5,32 2,05 0,010 0,919 2,656 Mùa khô 22,26 7,91 15,6 0,1 4,46 1,25 0,01 0,762 0,048 SL5 Mùa mưa 31,7 6,26 16,8 0,08 5,38 4,2 0,021 0,595 9,901 Mùa khô 24,28 7,88 15,4 0,1 4,51 0,5 0,01 0,556 0,284 SL6 Mùa mưa 31,6 7,82 14,9 0,07 5,25 0,85 0,066 1,258 5,572 Mùa khô 22,31 7,67 14,6 0,1 4,46 0,65 0,012 0,954 0,252
24 Điểm thu mẫu Đợt nghiên cứu Nhiệt độ (°C) pH Độ dẫn điện (mS/m) Độ muối (‰) DO (mg/l) BOD5 (mg/l) PO43- (mg/l) NO3- (mg/l) Nồng độ Chll a (µg/l) SL7 Mùa mưa 32,4 7,94 226 1,14 5,76 0,6 0,018 0,665 5,796 Mùa khô 21,43 8,07 12,7 1 5,17 1,65 0,017 0,984 0,142 SL8 Mùa mưa 32,6 7,96 980 5,2 5,16 0,5 0,016 0,538 1,362 Mùa khô 20,99 8,08 571 3,2 4,3 1,05 0,017 0,766 0,038 SL9 Mùa mưa 31,7 7,64 2090 12,4 5,17 0,55 0,010 0,439 6,686 Mùa khô 21,09 8,31 1360 7, 5 4,3 0,5 0,019 0,961 0,096 QCVN 08 MT :2015 A1 6 – 8,5 - ≥ 6 4 0,1 2 - A2 - 6 – 8,5 - - ≥ 5 6 0,2 5 - B1 - 5,5 – 9 - - ≥ 4 15 0,3 10 -
Chú thích: Việc phân hạng nguồn nước mặt nhằm đánh giá và kiểm soát chất lượng nước, phục vụ cho các mục đích sử dụng nước khác nhau:
A1 - Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (sau khi áp dụng xử lý thông thường), bảo tồn động thực vật thủy sinh và các mục đích khác như loại A2, B1 và B2.
A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp hoặc các mục đích sử dụng như loại B1 và B2.
B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có u cầu chất lượng nước tương tự, các mục đích sử dụng như loại B2. B2 - Giao thông thuỷ và các mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp.
25
3.2. Sự thay đổi thơng số thủy lý hóa tại các lưu vực sông Lam theo mùa
3.2.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ trong nước dao động theo mùa, trung bình nhiệt độ trong nước mùa mưa cao hơn 1,3 lần so với mùa khô. Về mùa mưa, nhiệt độ có xu hướng tăng dần từ khu vực thượng lưu đến hạ lưu. Cụ thể là thấp nhất ở điểm SL1 (25,2 οC) và cao nhất ở điểm SL8 (32,6 οC). Về mùa khô, nhiệt độ giảm dần từ khu vực thượng lưu đến hạ lưu với điểm thấp nhất là SL8 (20,99 οC) và cao nhất là SL1 (24,36 οC)
Hình 3.1. Nhiệt độ trong nước sơng Lam tại các điểm khảo sát năm 2020
3.2.2. Độ pH
pH tại các điểm khảo sát thuộc lưu vực sông Lam qua 2 đợt thu mẫu tương đối đều nhau, dao động từ 6,26 đến 8,31. Các điểm pH đều nằm trong giới hạn ở cả 2 phân hạng A1 và A2 của QCVN 08- MT:2015/BTNMBT (giá trị giới hạn từ 6 đến 8,5) (hình 3.2)
Trong nuôi trồng thủy sản, độ pH trong nước thay đổi sẽ ảnh hưởng đến các yếu tố lý, hóa, sinh của môi trường và sức khỏe của thủy sản. Khoảng pH lý tưởng cho nuôi trồng thủy sản vào khoảng từ 6 – 8,5. Từ đó, có thể thấy pH lưu vực sơng Lam vẫn trong khoảng pH lý tưởng với mục tiêu bảo vệ đời sống thủy sinh vật.
0 5 10 15 20 25 30 35 SL1 SL2 SL3 SL4 SL5 SL6 SL7 SL8 SL9 Nh iệt đ ộ ( °C) Đợt 1 Đợt 2
26
Hình 3.2. pH trong nước sơng Lam tại các điểm khảo sát năm 2020
3.2.3. Độ dẫn điện
Độ dẫn điện cả 2 mùa tương đối thấp ở 2 khu vực thượng lưu và trung lưu. Các vị trí từ SL2 đến SL6 ở cả 2 đợt thu mẫu đều có số liệu tương đối xấp xỉ nhau, nằm trong khoảng từ 14,6 Ms/m đến 21 Ms/m. Với 3 điểm SL7, SL8, SL9 cả 2 đợt có độ dẫn điện cao và tỉ lệ thuận với độ muối do độ dẫn điện có liên quan đến nồng độ muối hịa tan và sự có mặt của các ion trong nước. Với điểm SL7 mùa mưa độ dẫn điện là 226 Ms/m cịn mùa khơ là 12,7 Ms/m chênh lệch khoảng 17,8 lần. Điểm SL8, SL9 độ dẫn điện mùa mưa cao hơn mùa khô lần lượt là 1,7 lần và 1,5 lần. Sự chênh lệch độ dẫn điện tại các điểm thu mẫu giữa 2 đợt được thể hiện qua hình 3.3.
Hình 3.3. Độ dẫn điện trong nước sơng Lam tại các điểm khảo sát năm 2020 0 2 4 6 8 10 SL1 SL2 SL3 SL4 SL5 SL6 SL7 SL8 SL9 pH Đợt 1 Đợt 2 QCVN 08-MT:2015 10 190 370 550 730 910 1,090 1,270 1,450 1,630 1,810 1,990 2,170 SL1 SL2 SL3 SL4 SL5 SL6 SL7 SL8 SL9 Đ ộ dẫ n điện ( /m ) Đợt 1 Đợt 2
27
3.2.4. Độ muối
Độ muối qua 2 đợt thu mẫu đều cao nhất ở 3 vị trí gần cửa biển được thể hiện qua hình 3.4. Ở cả 2 mùa, điểm SL1 đến điểm SL6 có độ muối trung bình là 0,1‰. Trong khi đó, trung bình độ muối tại 3 điểm hạ lưu mùa mưa là 4,61‰, mùa khô là 5,53‰ cao gấp khoảng 46 đến 55 lần trung bình độ muối khu vực thượng lưu và trung lưu. Nguyên nhân của sự chênh lệch này do vùng hạ lưu là vùng ven biển nên có độ mặn cao hơn.
Vị trí các điểm khu vực thượng lưu và đầu trung lưu có nồng độ muối khá thấp thích hợp cho các loài thủy sinh nước ngọt, đặc biệt là tảo nước ngọt. Cuối vùng trung lưu và hạ lưu các loài tảo nước lợ và tảo biển phân bố nhiều.
Hình 3.4. Nồng độ muối của nước sơng Lam tại các điểm khảo sát năm 2020
3.2.5. Nồng độ oxi hòa tan (DO)
Giá trị DO tại các điểm trong mỗi đợt thu mẫu có sự chênh lệch nhưng khơng q lớn (hình 3.5). Nồng độ oxi hịa tan có xu hướng cao hơn ở khu vực trung lưu. Nhìn chung, DO đo được ở mùa mưa cao hơn mùa khô do mùa mưa tảo và các thực vật thủy sinh thuận lợi sinh trưởng và phát triển hơn mùa khô. Tuy nhiên, khu vực thượng lưu 3 điểm SL1, SL2, SL3 có nồng độ oxi hòa tan mùa mưa tương ứng lần lượt là 2,23 mg/l; 2,66 mg/l; 3,3 mg/l và mùa khô tương ứng là 2,52 mg/l; 3,95 mg/l; 4,51 mg/l, cả 2 mùa đều thấp hơn từ 1,6 đến 1,8 lần so với tiêu chuẩn B1 của QCVN 08- MT:2015/BTNMT. 0 2 4 6 8 10 12 14 SL1 SL2 SL3 SL4 SL5 SL6 SL7 SL8 SL9 Độ m uố i ( ‰ ) Đợt 1 Đợt 2
28
Dựa theo vị trí của 3 điểm SL1, SL2, SL3, ngoại cảnh xung quanh khu vực lấy mẫu bên dưới đập thủy điện và tập trung khá đông dân cư 2 bên bờ sông nên mặc dù là vùng thượng lưu nhưng là thủy vực nước đứng, nồng độ DO thấp hơn các điểm còn lại.
Với 3 điểm gần cửa biển SL7, SL8, SL9 mùa mưa có nồng độ DO trung bình là 5,4 mg/l so với QCVN 10-MT:2015/BTNMT đều là vùng nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh. Đối với mùa khô, 2 điểm SL8 và SL9 đều có nồng độ DO là 4,3 mg/l thấp hơn QCVN 10-MT:2015/BTNMT (5mg/l). Tuy nhiên, các điểm này đều nằm trong giới hạn B1 theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT.
Hình 3.5. Nồng độ oxi hịa tan trong nước sơng Lam tại các điểm khảo sát năm 2020
3.2.6. Nhu cầu oxi sinh học(BOD5)
Theo kết quả phân tích được cả 2 mùa BOD5 khá thấp, đều thấp hơn giá trị giới hạn của QCVN 08-MT:2015/BTNMT ở cả 2 cột A1 và A2 (4 mg/l và 6 mg/l). Riêng điểm SL5 mùa mưa nồng độ BOD5 là 4,2 mg/l vượt qua giới hạn A1.
Trung bình BOD5 mùa mưa (1,52 mg/l) cao hơn trung bình BOD5 mùa khơ (0,78 mg/l) và gấp khoảng gần 2 lần. Điểm SL3 và SL5 có giá trị BOD5 chênh lệch 2 mùa rõ rệt nhất. Tại điểm SL3 mùa mưa đo được từ 3,1 mg/l đến mùa khơ chỉ cịn 0,3 mg/l (gấp khoảng 10 lần), điểm SL5 mùa mưa BOD5 có giá trị là 4,2 mg/l sang mùa khô giảm xuống còn 0,5 mg/l (gấp khoảng 8 lần). Với 3 vị trí SL3, SL4 và SL5 có giá trị BOD5 cao hơn hẳn các điểm còn lại. Nguyên nhân của sự chênh lệch tại các điểm này có
0 1 2 3 4 5 6 SL1 SL2 SL3 SL4 SL5 SL6 SL7 SL8 SL9 DO (m g /l) Đợt 1 Đợt 2 B1 - QCVN 08-MT:2015 QCVN 10-MT:2015
29
khả năng lượng chất hữu cơ trong nước lớn hơn và mật độ vi sinh vật cao hơn các điểm khác nên oxi cần thiết cho quá trình phân huỷ yêu cầu nhiều (hình 3.6).
BOD5 có ý nghĩa biểu thị lượng các chất thải hữu cơ trong nước có thể bị phân hủy bằng vi sinh vật, do đó thể hiện khả năng tự làm sạch của sông và gián tiếp chỉ ra mức độ ơ nhiễm nước do các chất có khả năng bị oxi hóa sinh học, đặc biệt là các chất hữu cơ. Khi hàm lượng BOD5 thấp chứng tỏ lượng chất thải hữu cơ tại các lưu vực sông Lam đều thấp.
Hình 3.6. BOD5 của nước sơng Lam tại các điểm khảo sát năm 2020
3.2.7. Nồng độ PO43-
Dựa vào hình 3.7 có thể thấy nồng độ phot pho cả 2 mùa phân tích