Coi các giá trị của lgx (giá trị X) tơng ứng với số thứ tự của các mẫu từ 1 đến 7 (bảng 17), chúng tôi dựng đợc đồ thị thể hiện mối tơng quan giữa nồng độ Photpho và hàm lợng chl-a theo lý thuyết biểu diễn dới dạng logarit nh hình 6 ở trên.
Theo tính toán của mô hình kinh nghiệm (mục 3.3.3) thì nồng độ P tổng số của Hồ Tây vào mùa khô là 0,4-1,4mg/l và mùa ma là 0,2-0,8mg/l. Thay các giá trị này vào phơng trình hồi quy trên chúng tôi tính đợc hàm lợng chl-a là 168,7-362,3àg/l vào mùa khô và 110,6-257,5àg/l vào mùa ma.
Căn cứ tính toán nồng độ P của Hồ Tây theo mô hình Jorgensen (mục
3.3.3) vào mùa khô là 0,3-1,2mg/l và vào mùa ma là 0,2-0,7mg/l, tơng tự, thay
các giá trị này vào phơng trình hồi quy chúng tôi tính đợc hàm lợng chl-a là 141,6-329,83àg/l vào mùa khô và 110,6-237,4àg/l vào mùa ma.
Dựa vào thớc đo sự phú dỡng (hình 3), khoảng giá trị hàm lợng chl-a vào mùa khô cũng nh mùa ma của Hồ Tây - theo cả mô hình kinh nghiệm và mô hình Jorgensen - đều ở trạng thái dinh dỡng giàu và quá giàu, nh vậy hồ đã bị phú dỡng. Vào mùa ma hiện tợng phú dỡng có thể giảm đi còn vào mùa khô, tình trạng phú dỡng trầm trọng hơn.
3.3.6. Sự thay đổi nồng độ Photpho theo các năm
Để biết đợc xu thế và tốc độ tăng, giảm của nồng độ P trong Hồ Tây theo thời gian (năm) ra sao, dựa vào số liệu ở bảng 17, chúng tôi tiến hành phép hồi quy để tìm phơng trình mô tả mối quan hệ giữa nồng độ P tổng số của Hồ Tây theo thời gian (năm) trong giai đoạn gần đây.
Kết quả cho thấy phơng trình hồi quy là một đa thức bậc ba có dạng:
Y = aX3 + bX2 + cX + d
Trong đó: biến độc lập X là thời gian (t) (là trục hoành của đồ thị ở hình 7). và biến phụ thuộc Y là nồng độ P tổng số (P) (là trục tung của đồ thị ở hình 7).
Bảng 18. Số liệu tổng P của Hồ Tây theo các năm [1]
Năm Tổng Photpho TB (mg/l) 1996 0,4000 1997 0,3075 1998 0,3200 1999 0,3450 2000 0,3350 2001 0,3575 2002 0,3875 2003 0,6250
2004 0,8000
Hình 7. Sự thay đổi của nồng độ P trong nớc Hồ Tây theo các năm
Sử dụng công cụ Tools/ Tools Data Analysis/ Regression trong chơng trình Microsoft Excel, từ dữ liệu ở bảng 18, chúng tôi tính đợc các hệ số a, b, c và d của phơng trình (Phụ lục 5).
Cụ thể là: a = 0,002 b = -0,007 c = - 0,193
d = 0,377
Và lúc này phơng trình thể hiện mối quan hệ giữa nồng độ P tổng số và thời gian (năm) sẽ là:
Y = 0,002X3 - 0,007X2 - 0,193X + 0,377
với hệ số tơng quan R = 0,989 thể hiện mối tơng quan này là rất chặt.
Bảng 19. Số liệu tổng P thực nghiệm và lý thuyết theo thời gian (năm).
Năm Thời gian
(t) P lý thuyết (P) P thực nghiệm (P) 1996 1 0,376916 0,4000
1997 2 0,352679 0,30751998 3 0,326579 0,3200 1998 3 0,326579 0,3200 1999 4 0,310499 0,3450 2000 5 0,316679 0,3350 2001 6 0,357119 0,3575 2002 7 0,443879 0,3875 2003 8 0,589019 0,6250 2004 9 0,804599 0,8000
Dựa vào phơng trình hồi quy bậc 3 tìm đợc, chúng tôi tính đợc tổng nồng độ P lý thuyết. Căn cứ vào các số liệu nồng độ P thực nghiệm và nồng độ P lý thuyết đợc thể hiện ở trong bảng 19, chúng tôi dã dựng đợc đồ thị thể hiện sự thay đổi nồng độ Photpho tổng số của Hồ Tây (Hà Nội) theo năm trong thời gian là những năm gần đây (hình 7).
Qua đồ thị biểu diễn sự thay đổi nồng độ P của Hồ Tây theo các năm (hình 7), chúng tôi nhận thấy rằng nồng độ P của hồ có xu thế tăng lên, đặc biệt là trong những năm gần đây, tốc độ này tăng rất nhanh, hiện đang ở mức báo động. Đây chính là nguyên nhân chủ yếu gây ra sự phú dỡng của Hồ Tây,vì vậy cần phải có biện pháp thích hợp để sớm khắc phục tình trạng này.
3.4. Một vài nhận xét về phơng pháp đánh giá sự phú dỡng của hồ tây (Hà Nội) bằng mô hình toán học
Mô hình kinh nghiệm và mô hình Jorgensen là hai mô hình đơn giản, dễ áp dụng để đánh giá tình trạng phú dỡng của các hồ khi biết các thông số, nó có thể áp dụng cho một hồ bất kỳ chỉ cần thay đổi các giá trị thông số khi đa vào mô hình nghiên cứu. Đây là một trong những mô hình kinh điển để đánh giá l- ợng dinh dỡng mà các nguồn khác nhau cung cấp cho hồ. Bên cạnh đó, qua mối tơng quan về lợng dinh dỡng mà các nguồn khác nhau bổ sung cho hồ, có thể phân loại đợc mức độ gây phú dỡng của chúng và xác định rõ các nguồn bổ sung dinh dỡng quan trọng cho hồ. Đó là cơ sở khoa học để quản lý hệ sinh thái hồ một cách hiệu quả. Các mô hình này cũng đã đợc nhiều tác giả sử dụng cho việc tính toán lợng dinh dỡng xâm nhập vào hồ tại các nớc nhiệt đới châu Phi, Đông Nam á và Trung Mỹ [3].
Tuy vậy, việc sử dụng các mô hình này để đánh giá sự phú dỡng của Hồ Tây trong đề tài còn gặp rất nhiều khó khăn khách quan. Thứ nhất, các nguồn ở lu vực không hẳn đã hoàn toàn cung cấp cho hồ, nó có thể bị phân tán theo các
hớng khác, vì ngoài hồ ra còn có những vùng trũng khác cũng là nơi có thể tích tụ dinh dỡng. Ngoài ra, trong mô hình kinh nghiệm, tác động của dân c đã đợc tính tới hai lần, một lần theo lợng Photpho mà mỗi ngời cung cấp cho hồ, một lần theo ảnh hởng của đất khu dân c đến hồ. Hơn nữa ta cũng thấy rằng các thông số đầu vào của nguồn dinh dỡng phân tán vào hồ có thể cha đầy đủ vì cha tính đợc lợng dinh dỡng từ trầm tích đáy quay trở lại hồ qua quá trình khoáng hóa, đồng thời cũng cha có những đánh giá cụ thể về sự mất mát dinh dỡng sau khi chúng đã xâm nhập vào hồ, chẳng hạn nh khả năng bị tiêu thụ bởi thủy sinh vật làm giảm nồng độ Nitơ, Photpho trong hồ. Bên cạnh đó, ta cũng thấy rằng trong các mô hình kinh nghiệm cũng nh mô hình Jorgensen, mặc dù hệ số xuất dinh dỡng đã đợc xác định, nhng khoảng giá trị của chúng là khá lớn, gây khó khăn trong việc định lợng nguồn dinh dỡng xâm nhập vào hồ, khó có thể xác định đợc một giá trị cụ thể.
Theo kết quả phân tích hóa học, nồng độ Photpho trong Hồ Tây có giá trị trung bình là 0,8mg/l. Nh vậy có thể thấy, mặc dù giá trị này phù hợp với nồng độ Photpho của hồ vào mùa ma theo mô hình kinh nghiệm (0,2-0,8mg/l) và theo mô hình Jorgensen (0,2 – 0,7mg/l) nhng vì khoảng giá trị này quá rộng, ta khó có thể đánh giá đợc một giá trị cụ thể thật sự chính xác về tình trạng dinh dỡng của hồ.
Sở dĩ có sự chênh lệch lớn giữa giá trị cực tiểu và cực đại của hệ số xuất dinh dỡng là vì các hệ số xuất này đợc xây dựng chung, đồng nhất cho tất cả các dạng hồ, với các kiểu lu vực khác nhau.
Hớng giải quyết lâu dài của vấn đề này là ta có thể thực hiện những nghiên cứu riêng về Hồ Tây một cách đồng bộ để xác định hệ số xuất dinh dỡng đặc trng của hồ, từ đó dựa vào các mô hình để xây dựng một mô hình riêng cho Hồ Tây, đảm bảo độ tin cậy cao hơn.