Tính chỉ số Magalef: áp dụng công thức Margalef (D) với thành phần động vật nổi thu đƣợc ở bảng 13, và dựa vào mối tƣơng quan giữa chỉ số D với mức độ ô nhiễm (bảng 3), ta có kết quả mức độ ô nhiễm của các điểm nghiên cứu thể hiện trong bảng 16, hình 12.
Bảng 16: Chỉ số D và mức độ ô nhiễm của các điểm nghiên cứu tại cửa Thuận An
Hình 12 : Chỉ số D tại các điểm nghiên cứu cửa Thuận An
ĐNC Số loài ĐVN Số lƣợng cá thể D Mức độ ô nhiễm
TA0,1 11 196 1,89 Ô nhiễm nặng
TA2 8 112 1,48 Ô nhiễm nặng
TA3 9 59 1,96 Ô nhiễm nặng
TA4 15 119 2,93 Ô nhiễm vừa
TA5 16 211 2,80 Ô nhiễm vừa
TA7 12 26 3,38 Không ô nhiễm
TA6,8 15 26 4,297 Không ô nhiễm
D 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
TA0 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA6 TA7 TA6,8
Theo kết quả bảng 16, chỉ số đa dạng Margalef (D) dao động từ 1,5- 4,3: điều này cho thấy nƣớc khu vực nghiên cứu từ không ô nhiễm tới ô nhiễm nặng, riêng ở khu vực TA6,7,8 nƣớc không bị ô nhiễm. Nhƣng ở khu vực TA4,5 có hiện tƣợng nƣớc ở tình trạng ô nhiễm vừa, và chất lƣợng nƣớc giảm tới ô nhiễm nặng tại TA0,1,2,3. Nhƣ vậy theo chỉ số D thì nƣớc khu vực nghiên cứu từ không ô nhiễm tới ô nhiễm nặng.
Tính chỉ số shanon Weiner (H’), sau đó dựa vào mối tƣơng quan giữa H’ với mức độ ô nhiễm (bảng 4) và dựa vào mối tƣơng quan giữa H’ và mức độ đa dạng (bảng 5), ta có kết quả ở bảng 17 và hình 13.
Bảng 17: Kết quả chỉ số H’, mức độ ô nhiễm và mức độ đa dạng của các điểm nghiên cứu tại cửa Thuận An
ĐNC H’ Mức độ ô nhiễm Mức độ đa dạng
TA0,1 0,97 Ô nhiễm nặng Đa dạng sinh học kém và rất kém
TA2 0,34 Ô nhiễm nặng Đa dạng sinh học kém và rất kém
TA3 1,29 Ô nhiễm trung bình Trung bình kém TA4 1,72 Ô nhiễm trung bình Trung bình kém TA5 1,65 Ô nhiễm trung bình Trung bình kém
TA7 0,89 Ô nhiễm nặng Đa dạng sinh học kém và rất kém
TA6,8 1,67 Ô nhiễm trung bình Trung bình kém
Từ kết quả bảng 17, chỉ số H’ dao động từ 0,34 tại khu vực TA2 đến 1,7 tại TA4. Tại khu vực TA2 chỉ số H’ thấp nhất trong các điểm nghiên cứu.
Hình 13: Chỉ số H’ tại các điểm nghiên cứu cửa Thuận An
Từ mối tƣơng quan giữa chỉ số H’ và mức độ ô nhiễm có thể cho thấy chất lƣợng nƣớc khu vực nghiên cứu đã bị nhiễm bẩn, ở mức ô nhiễm trung bình tới ô nhiễm nặng. Tại điểm TA2, nƣớc ô nhiễm nặng nhất, tiếp đó là TA7, TA0,1. Các điểm nghiên cứu còn lại ở mức ô nhiễm trung bình.
Khác với chỉ số đa dạng của Shannon- Weiner tính toán cho từng loài còn chỉ số đa dạng Margalef tính chung cho cả mẫu nhƣng cả hai đều tính đến sự giàu có về số loài và mật độ cá thể. Chỉ số đa dạng D và H’ đều có 4 thang điểm đánh giá mức độ ô nhiễm. Ở đây, đánh giá thêm chỉ số đa dạng D để so sánh với chỉ số Shannon- Weiner và xét xem có phù hợp để đánh giá cho ĐVN hay không. Chỉ số đa dạng D cũng phản ánh chất lƣợng môi trƣờng nƣớc của các điểm nghiên cứu tƣơng tự nhƣ chỉ số đa dạng H’. Tuy nhiên theo thang điểm đánh giá của chỉ số D, tại điểm thu mẫu TA6,7,8 nƣớc không bị ô nhiễm, nhƣng theo phân tích chỉ tiêu thủy lí hóa thì những điểm này có lƣợng oxy hóa hóa học cao nhất so với các điểm nghiên cứu còn lại, vƣợt quá giới hạn cho phép của QCVN10:2008/BTNMT và đều có hiện tƣợng ô nhiễm hữu cơ. Vì vậy, có thể thấy dùng chỉ số Shannon- Weinner để áp dụng đối với ĐVN của khu vực nghiên cứu phù hợp hơn so với chỉ số Margalef. H’ 0 0.5 1 1.5 2
TA0 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA6 TA7 TA8
Từ mối tƣơng quan giữa chỉ số H’ và mức độ đa dạng (bảng 5) có thể rút ra kết luận, độ đa dạng của khu vực nghiên cứu dao động từ mức đa dạng trung bình kém xuống mức đa dạng sinh học kém và rất kém. Điểm TA0,1,2,7 có độ đa dạng sinh học kém và rất kém, các điểm còn lại có độ đa dạng trung bình kém. Nhận thấy, khi mức độ ô nhiễm của điểm nghiên cứu tăng lên thì mức độ đa dạng sinh học của điểm đó cũng giảm theo, nhƣ điểm TA0,1,2,7 chỉ số H’ đều nhỏ hơn 1 tƣơng ứng với mức ô nhiễm nặng thì đều có độ đa dạng sinh học kém và rất kém.
Nhƣ vậy, kết hợp cả việc phân tích, đánh giá các chỉ tiêu thủy lý hóa và chỉ tiêu sinh học có thể rút ra kết luận: Nguồn nƣớc cửa Thuận An đang ở tình trạng ô nhiễm trung bình tới ô nhiễm nặng, mức độ đa dạng sinh học giảm đi rõ rệt ở mức trung bình kém tới mức đa dạng sinh học kém và rất kém.
Nguyên nhân cơ bản gây suy giảm đa dạng sinh vật nổi vùng cửa Thuận An có thể do hoạt động nuôi trồng và đánh bắt thủy sản không hợp lý, mức độ ô nhiễm hữu cơ có thể là nguyên nhân làm cho số loài nghèo nàn, cũng có thể do sự cố tràn dầu, sự xáo trộn tầng nƣớc… đã ảnh hƣởng đến một số loài động, thực vật phù du.
Nhận xét kết quả đánh giá chất lượng nước bằng phân tích chỉ tiêu thủy lý hóa và chỉ tiêu sinh học
Trong công tác quản lý, giám sát và quan trắc môi trƣờng nƣớc hiện nay, việc đánh giá chất lƣợng nƣớc thông qua phƣơng pháp phân tích các chỉ tiêu thủy lý hóa đang đƣợc sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, các phƣơng pháp này có một số hạn chế nhất định. Đây là phƣơng pháp gián tiếp chỉ có thể phản ánh tình trạng thủy vực ngay tại thời điểm lấy mẫu trong khi đó ảnh hƣởng của chất lƣợng nƣớc thƣờng bị tác động bởi các nguồn trong một thời gian nhất định và chứa các quá trình tích lũy sinh học trong cơ thể sinh vật. Do vậy các thông số hóa lý khó có thể dự báo chính xác về các tác động lâu dài của chúng đến khu hệ sinh vật nƣớc. Bên cạnh đó, việc phân tích hóa lý phải đƣợc thực hiện liên tục với tần suất lớn sẽ gây nhiều tốn kém về kinh tế. Trái lại, phƣơng pháp quan trắc sinh học khắc phục đƣợc một số hạn chế của phƣơng pháp trên nhƣ cung cấp các dẫn liệu về thời gian, tiện lợi trong sử dụng và cho kết quả nhanh, trực tiếp về ảnh hƣởng của hiện trạng ô nhiễm đến sự phát
triển của hệ thống thủy sinh vật. Tuy nhiên, theo Krishnamoorhi và Sarkar (1980), bên cạnh những ƣu điểm, các phƣơng pháp sinh học cũng có vài hạn chế cơ bản : Một là không thể dự đoán đƣợc lƣợng nƣớc thải đổ vào thủy vực; hai là đòi hỏi cán bộ kỹ thuật có chuyên môn cao trong việc thu thập, phân tích và định danh mẫu vật. Trong các chỉ số nhằm đánh giá sự biến động sinh thái học quần xã và đƣợc ứng dụng nhiều trong đánh giá tác động môi trƣờng là chỉ số đa dạng sinh học. Việc sử dụng phƣơng pháp sinh học trong đánh giá chất lƣợng nƣớc ngày nay đã đƣợc nhiều nƣớc trên thế giới quan tâm và áp dụng. Tuy nhiên, ở Việt Nam việc nghiên cứu và ứng dụng các chỉ thị sinh học còn rất hạn chế (Phạm Văn Miên và cộng tác viên, 1998; Lê Thu Hà, 2002…). Hiện nay chƣa có những tiêu chuẩn sinh học cụ thể hay các chỉ số sinh học đánh giá chất lƣợng nguồn nƣớc mặt. Cần phải có những nghiên cứu trên nhiều khu vực để xây dựng một hệ thống chỉ số sinh học dùng để đánh giá chất lƣợng nƣớc phù hợp cho từng vùng[7].
Việc sử dụng phƣơng pháp phân tích, đánh giá chất lƣợng nƣớc cửa Thuận An bằng phƣơng pháp thủy lý hóa so sánh, đối chiếu với hệ thống phân loại của Lee và Wang (bảng 2), QCVN08:2008/ BTNMT, QCVN10:2008/BTNMT, tiêu chuẩn của WHO. Sử dụng hệ thống phân loại Lee và Wang để đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc khu vực nghiên cứu không hợp lý. Tuy nhiên bằng việc so sánh, đối chiếu với QCVN08:2008/BTNMT, QCVN10:2008/BTNMT và WHO (2002) đã bƣớc đầu cho thấy đƣợc tình trạng ô nhiễm hữu cơ của khu vực nghiên cứu tại thời điểm khảo sát. Sử dụng phƣơng pháp sinh học đối với khu vực nghiên cứu, áp dụng chỉ số H’ và chỉ số D. Tuy nhiên sử dụng chỉ số H’ đối với ĐVN trong khu vực nghiên cứu là phù hợp hơn. Chỉ số H’ cho thấy cụ thể mức độ ô nhiễm môi trƣờng nƣớc và đa dạng sinh học nơi đây.
Đề tài có sự kết hợp cả hai phƣơng pháp hóa lý và phƣơng pháp sinh học để đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc và sinh vật khu vực nghiên cứu một cách chính xác hơn.