Tài liệu Chất lượng nước và thành phần loài tảo silic (bacillariophyta) ở hồ cửa nam thành phố vinh nghệ an

Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh Khoa Sinh häc -------------------- Hoµng Träng Ngäc ChÊt lîng níc vµ thµnh phÇn loµi t¶o Silic (Bacillariophyta) ë hå cöa Nam - thµnh phè vinh - nghÖ An Kho¸ luËn tèt nghiÖp ®¹i häc Môc lôc Tran Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 1 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh g Trang phô b×a Lêi c¶m ¬n Môc lôc Danh môc c¸c ký hiÖu, c¸c ch÷ viÕt t¾t Danh môc c¸c h×nh vÏ, biÓu ®å Danh môc c¸c b¶ng Më §Çu Ch¬ng 1. Tæng quan tµi liÖu 1.1. Vµi nÐt vÒ chÊt lîng níc trong c¸c thuû vùc trªn thÕ giíi vµ ë ViÖt Nam. 1.1.1. ChÊt lîng níc trong c¸c thuû vùc trªn thÕ giíi. 1.1.2. ChÊt lîng níc trong c¸c thuû vùc ë ViÖt Nam 1.2. T×nh h×nh nghiªn cøu t¶o Silic trªn thÕ giíi vµ ë ViÖt Nam 1.2.1. T×nh h×nh nghiªn cøu t¶o Silic trªn thÕ giíi 1.2.2. T×nh h×nh nghiªn cøu t¶o Silic ë ViÖt Nam 1.3. Vai trß cña mét sè yÕu tè sinh th¸i ¶nh hëng ®Õn sù sinh trëng, ph¸t triÓn cña t¶o 1.3.1. Vai trß cña T¶o trong c¸c thñy vùc vµ mét sè loµi vi t¶o ®îc dïng lµm chØ thÞ níc bÈn. 1.3.2 Vai trß cña mét sè yÕu tè sinh th¸i ¶nh hëng ®Õn sù sinh trëng, ph¸t triÓn cña t¶o Ch¬ng 2. §èi tîng vµ ph¬ng ph¸p nghiªn cøu 2.1. §èi tîng, ®Þa ®iÓm vµ thêi gian nghiªn cøu. 2.1.1. §èi tîng nghiªn cøu. 2.1.2. §Þa ®iÓm nghiªn cøu vµ thêi gian nghiªn cøu 2.2. Ph¬ng ph¸p nghiªn cøu. 2.2.1. Ph¬ng ph¸p thu mÉu níc vµ mÉu vi t¶o. 2.2.1.1. Ph¬ng ph¸p thu mÉu níc 2.2.1.2. Ph¬ng ph¸p thu mÉu vi t¶o Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 1 3 4 5 6 8 8 8 11 13 13 16 19 19 20 23 23 23 23 23 23 23 23 2 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh 2.2.2. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch mét sè chØ tiªu thuû lý, thuû ho¸ 2.2.3. Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch mÉu t¶o 23 2.2.3.1. Ph©n tÝch ®Þnh tÝnh t¶o 24 2.2.3.2. Ph©n tÝch ®Þnh lîng t¶o 25 2.2.4. Ph¬ng ph¸p tÝnh hÖ sè t¬ng ®ång Sorenxen (S) Ch¬ng 3. KÕt qu¶ nghiªn cøu 25 3.1. Mét sè chØ tiªu thñy lý, thuû ho¸ ë hå Cöa Nam – Thµnh phè Vinh – NghÖ An. 26 3.1.1. Mét sè chØ tiªu thuû lý ë hå Cöa Nam 26 3.1.1.1. NhiÖt ®é 26 3.1.1.2. §é trong 27 3.1.2. Mét sè chØ tiªu thuû ho¸ ë hå Cöa Nam 29 3.1.2.1. pH 29 3.1.2.2. Oxi hoµ tan (DO) 30 3.1.2.3. Nhu cÇu oxi ho¸ ho¸ häc (COD) 31 3.1.2.4. Hµm lîng NO3- - N 32 3.1.2.5. Hµm lîng muèi dinh dìng NH4+ 34 3.1.2.6. Hµm lîng muèi dinh dìng PO-34 35 3.1.2.7. Hµm lîng s¾t tæng sè (Fets) 36 3.1.2.8. Hµm lîng Silic ( SiO2) 37 3.2. NhËn xÐt chung 38 3.3.T¶o Silic trong thuû vùc nghiªn cøu 38 3.3.1. §Æc ®iÓm thµnh phÇn loµi t¶o Silic (Bacillariophyta) 3.3.2. Sù ®a d¹ng thµnh phÇn loµi theo møc ®é hä vµ chi 3.3.3. Sù biÕn ®éng sè lîng loµi t¶o Silic theo c¸c ®ît nghiªn cøu ë hå Cöa Nam – Thµnh phè Vinh – NghÖ An 38 3.3.4. HÖ sè (Sorenxen) t¬ng ®ång cña c¸c thµnh phÇn loµi trong hai ®ît thu mÉu 47 Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 24 26 44 45 3 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh 3.4. Sù biÕn ®éng sè lîng tÕ bµo trong c¸c ®ît nghiªn cøu 3.5. Mèi quan hÖ gi÷a mét sè yÕu tè sinh th¸i ®èi víi t¶o Silic trªn ®Þa bµn nghiªn cøu KÕt luËn vµ ®Ò nghÞ 48 48 51 Tµi liÖu tham kh¶o 52 Danh môc c¸c ký hiÖu, c¸c ch÷ viÕt t¾t DO: COD: Oxi hoµ tan (Dissolved oxygen) Nhu cÇu oxi ho¸ ho¸ häc (Chemical oxygen Demand) mg/l: miligam/lÝt SS: ChÊt l¬ löng BOD5: Nhu cÇu oxi ho¸ sinh häc Nxb: Nhµ xuÊt b¶n cm: Centimet TCVN: Tiªu chuÈn ViÖt Nam ml: MinlilÝt 0 §é C S: HÖ sè t¬ng ®ång (Sorenxen) I: §iÓm I II: §iÓm II III: §iÓm III IV: §iÓm IV V: §iÓm V C: TB: Trung b×nh Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 4 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh Danh môc c¸c h×nh vÏ, biÓu ®å H×nh 3.1. Sù biÕn ®éng nhiÖt ®é trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm ë hå Cöa Nam qua hai ®ît nghiªn cøu. H×nh 3.2. Sù biÕn ®éng ®é trong trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm ë hå Cöa Nam qua hai ®ît nghiªn cøu. H×nh 3.3. Sù biÕn ®éng Oxi hoµ tan trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm ë hå Cöa Nam qua hai ®ît nghiªn cøu. H×nh 3.4. Sù biÕn ®éng COD trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm ë hå Cöa Nam qua hai ®ît nghiªn cøu. H×nh 3.5. Sù biÕn ®éng cña hµm lîng NO3- trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm ë hå Cöa Nam qua hai ®ît nghiªn cøu. H×nh 3.6. Sù biÕn ®éng cña hµm lîng NH4+ trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm ë hå Cöa Nam qua hai ®ît nghiªn cøu. H×nh 3.7. Sù biÕn ®éng cña hµm lîng PO43- trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm ë hå Cöa Nam qua hai ®ît nghiªn cøu. H×nh 3.8. Sù biÕn ®éng cña hµm lîng Fets trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm ë hå Cöa Nam qua hai ®ît nghiªn cøu. H×nh 3.9. Sù biÕn ®éng cña hµm lîng SiO2 trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm ë hå Cöa Nam qua hai ®ît nghiªn cøu. Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 5 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh Danh môc c¸c b¶ng B¶ng 3.1. TrÞ sè nhiÖt ®é níc trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm nghiªn cøu ë hå Cöa Nam. B¶ng 3.2. TrÞ sè ®é trong trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm nghiªn cøu ë hå Cöa Nam. B¶ng 3.3. TrÞ sè pH trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm nghiªn cøu ë hå Cöa Nam. B¶ng 3.4. Hµm lîng Oxi hoµ tan trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm nghiªn cøu ë hå Cöa Nam. B¶ng 3.5. TrÞ sè COD trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm nghiªn cøu ë hå Cöa Nam. B¶ng 3.6. Hµm lîng NO3- trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm nghiªn cøu ë hå Cöa Nam. B¶ng 3.7. Hµm lîng NH4+ trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm nghiªn cøu ë hå Cöa Nam. B¶ng 3.8. Hµm lîng PO43- trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm nghiªn cøu ë hå Cöa Nam. B¶ng 3.9. Hµm lîng Fets trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm nghiªn cøu ë hå Cöa Nam. B¶ng 3.10. Hµm lîng SiO2 trung b×nh t¹i c¸c ®iÓm nghiªn cøu ë hå Cöa Nam. Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 6 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh Më ®Çu Vi t¶o (Microalgae) lµ nh÷ng sinh vËt tù dìng, lµ ®èi tîng thu hót ®îc sù quan t©m cña nhiÒu nhµ khoa häc. Ngêi ta dïng vi t¶o nh lµ mét biÖn ph¸p sinh häc chèng « nhiÔm m«i trêng níc, bëi lÏ chóng cã kh¶ n¨ng cung cÊp «xi, hÊp thô mét lîng kh«ng nhá c¸c muèi dinh dìng vµ ion kim lo¹i nÆng. Mét sè vi t¶o lµ sinh vËt chØ thÞ cho sù nhiÔm bÈn cña thuû vùc, sè kh¸c lµ nguån nguyªn liÖu ®Ó s¶n xuÊt ra c¸c chÊt mµu sinh häc, vitamin, axit bÐo… Ngoµi ra, vi t¶o cïng víi c¸c s¶n phÈm cã ho¹t tÝnh sinh häc cña chóng ®· ®îc sö dông réng r·i trong c¸c ngµnh y häc, ch¨n nu«i vµ trång trät. Kh«ng cã t¶o th× kh«ng cã quy tr×nh cña vËt chÊt trong c¸c thuû vùc, kh«ng cã nghÒ nu«i thuû s¶n, t¶o kh«ng chØ cã t¸c dông khÐp kÝn chu tr×nh cña vËt chÊt trong tù Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 7 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh nhiªn mµ cßn cã t¸c dông rót ng¾n chu tr×nh Êy vµ lµm cho tèc ®é vßng quay cña chu tr×nh nµy t¨ng lªn. T¶o chiÕm vÞ trÝ chñ chèt, nã n»m ë tr¸i tim cña thÕ giíi. T¶o Silic (Bacillariophyta) lµ nh÷ng c¬ thÓ ®¬n bµo, tËp ®oµn cã kÝch thíc hiÓn vi. Chóng lµ thµnh phÇn chÝnh cña thùc vËt phï du (Phytoplankton) chóng lµ thøc ¨n cho ®éng vËt næi, c¸c loµi Êu trïng, c¸c loµi ®éng vËt th©n mÒm ¨n läc, c¸c loµi c¸ bét vµ mét sè loµi c¸ sinh trëng. Sù ph¸t triÓn cña chóng cã vai trß quyÕt ®Þnh tíi n¨ng suÊt sinh häc cña quÇn x· sinh vËt thuû sinh. ë ViÖt Nam tõ nh÷ng n¨m 1960 trë l¹i ®©y ®· cã kh¸ nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu vi t¶o nãi chung, t¶o silic nãi riªng ë c¸c thñy vùc d¹ng ao, hå vµ c¸c thuû vùc níc lî nh : Tr¬ng Ngäc An, Hµn Ngäc L¬ng, D¬ng §øc TiÕn (1982), T«n ThÊt Ph¸p (1993), §Æng ThÞ Sy (1996)… ë B¾c Trung Bé cã c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cña Vâ Hµnh (1983), NguyÔn §×nh San (2001). C¸c c«ng tr×nh ®· nªu bËt ®îc tÝnh ®a d¹ng cña khu hÖ t¶o níc ngät vµ vai trß cña mét sè loµi lµm s¹ch m«i trêng níc. Tuy nhiªn, ë hå Cöa Nam (Thµnh phè Vinh) viÖc kh¶o s¸t tµi nguyªn vi t¶o vµ sö dông chóng ®Ó ®¸nh gi¸ chØ tiªu cña níc cha ®îc chó ý vµ quan t©m. Tõ thùc tÕ ®ã chóng t«i tiÕn hµnh ®Ò tµi : “ChÊt lîng níc vµ thµnh phÇn loµi t¶o Silic (Bacillariophyta) ë hå Cöa Nam – Thµnh phè Vinh – NghÖ An”. Víi môc tiªu: Nh»m ®iÒu tra mét sè chØ tiªu vÒ chÊt lîng níc vµ thµnh phÇn loµi t¶o Silic (Bacillariophyta), còng Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 8 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh nh sè lîng cña chóng, ®ång thêi xem xÐt mèi quan hÖ gi÷a mét sè yÕu tè sinh th¸i lªn t¶o Silic. ®Ó ®¹t ®îc môc tiªu ®ã néi dung cña ®Ò tµi ph¶i gi¶i quyÕt lµ: 1. X¸c ®Þnh mét sè chØ tiªu thuû lý, thuû ho¸ ë hå cöa Nam. 2. X¸c ®Þnh thµnh phÇn loµi t¶o Silic (Bacillariophyta) vµ sè lîng cña chóng. 3. Xem xÐt sù liªn quan gi÷a c¸c yÕu tè chÊt l- îng níc vµ sù ph©n bè cña ngµnh t¶o Silic. Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 9 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh Ch¬ng 1 Tæng quan tµi liÖu 1.1. Vµi nÐt vÒ chÊt lîng níc trong c¸c thuû vùc trªn thÕ giíi vµ ë ViÖt Nam. 1.1.1. ChÊt lîng níc trong c¸c thuû vùc trªn thÕ giíi Níc lµ thµnh phÇn kh«ng thÓ thiÕu cña sù sèng, trªn tr¸i ®Êt cã kho¶ng 1,4 tû km 3 níc, trong ®ã biÓn vµ ®¹i d¬ng chiÕm 97,6%. C¸c tÇng b¨ng tuyÕt ë B¾c cùc vµ Nam cùc chiÕm 2,14%, níc ngÇm trao ®æi tÝch cùc lµ 0,29%. PhÇn níc it ái cßn l¹i phñ trªn diÖn tÝch gÇn 2% diÖn tÝch cña hµnh tinh. §©y míi thùc sù lµ nguån níc ngät mµ con ngêi thêng xuyªn sö dông tíi [7]. Theo sè liÖu ®· tæng kÕt, trong kho¶ng 105 km 3 níc ma, nguån níc ngät r¬i trªn bÒ mÆt hµnh tinh th× chØ cã kho¶ng 1/3 ®æ ra s«ng cßn l¹i 2/3 quay trë l¹i khÝ quyÓn do sù bèc h¬i bÒ mÆt vµ tho¸t h¬i níc cña thùc vËt. NÕu xem 375.000km3/n¨m lµ tiÒm n¨ng níc cung cÊp cho con ngêi th× víi d©n sè hiÖn t¹i, mçi ngêi mçi ngµy nhËn ®îc 2000 lÝt [29]. Sù t¨ng nhanh d©n sè cïng víi sù ph¸t triÓn kinh tÕ ®· dÉn ®Õn nhu cÇu vÒ níc ngµy cµng gia t¨ng. Nhng kh¶ n¨ng sö dông c¸c nguån níc vµo ®êi sèng vµ s¶n xuÊt l¹i bÞ h¹n chÕ do chóng bÞ « nhiÔm. Víi tèc ®é gia t¨ng d©n sè nh hiÖn nay ( Dù b¸o trong 3 thËp kû tíi, d©n sè thÕ giíi sÏ ®¹t trªn 8,5 tû, so víi hiÖn t¹i t¨ng kho¶ng 2,5 tû ngêi, trong sè ®ã 83,4% tËp trung ë c¸c níc ®ang ph¸t triÓn [19] ) th× Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 10 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh nguån tµi nguyªn níc ngät cµng trë nªn khan hiÕm nhiÒu n¬i, nhiÒu lóc. Bªn c¹nh sù gia t¨ng d©n sè, n¹n « nhiÔm m«i trêng bµnh tríng cïng víi qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp ho¸, ®« thÞ ho¸, chÊt lîng níc ngµy cµng gi¶m sót. T×nh tr¹ng « nhiÔm níc ®ang x¶y ra trªn quy m« toµn cÇu. Ho¹t ®éng ph¸t triÓn ®· lµm t¨ng khèi lîng vµ thµnh phÇn cña níc th¶i ch¶y vµo nguån níc mÆt khiÕn cho « nhiÔm níc trë nªn phæ biÕn. Theo thèng kª vÒ t×nh h×nh « nhiÔm níc trªn thÕ giíi cho thÊy: PhÇn lín s«ng hå ë Ch©u ¢u ®Òu bÞ nhiÔm bÈn, ®iÓn h×nh lµ s«ng Rein ®ang bÞ biÕn thµnh “ cèng níc c«ng céng”, mçi n¨m níc s«ng ®ôc thªm vµ ®en dÇn [22]. S«ng V«lga ë Nga còng chÞu c¶nh tîng t¬ng tù. T¹i c¸c con s«ng ngßi Ch©u ¢u nång ®é muèi Nitrat vît 2,5 lÇn tiªu chuÈn cho phÐp (100mg/lÝt). Nång ®é nµy trong khu vùc Ch©u ¢u gÊp 45 lÇn so víi møc nÒn tù nhiªn, nång ®é phèt ph¸t cao gÊp 2,5 lÇn tiªu chuÈn cho phÐp. Hµng n¨m c¸c con s«ng nµy mang vµo ®¹i d¬ng 320 triÖu tÊn s¾t, 2,3 triÖu tÊn ch×, 1,6 triÖu tÊn man gan, 320 triÖu tÊn can xi, 6,5 triÖu tÊn phètpho vµ c¶ thÕ giíi hµng n¨m lµm « nhiÔm m«i trêng bëi 10 triÖu tÊn dÇu mì vµ 700 tÊn thuû ng©n [15]. Hµng n¨m dÆm s«ng ch¶y qua thµnh phè New York ®· kh«ng cßn sù sèng do chÊt th¶i cña nhµ m¸y th¶i ra nhiÒu n¨m. S«ng Potamac ch¶y qua Washington, ®¸y s«ng ®ang bÞ n«ng dÇn do l¾ng ®äng cña c¸c chÊt th¶i. Mçi n¨m c¸c ngµnh c«ng nghiÖp Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 11 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh thùc phÈm, giÊy, ho¸ chÊt trªn toµn níc Mü ®æ ra c¸c s«ng mét lîng chÊt th¶i kho¶ng 94,5 tû m3 [22]. Sù ph¸t triÓn cña khoa häc kü thuËt ®· t¹o ra nhiÒu s¶n phÈm ph©n bãn, thuèc trõ s©u diÖt cá nh»m n©ng cao s¶n lîng n«ng nghiÖp. C¸c ho¸ chÊt nµy sau khi sö dông cßn tån d trong ®Êt, thÊm dÇn hoÆc röa tr«i vµo m«i trêng níc ®· vµ ®ang lµ nguyªn nh©n lµm gi¶m nhiÒu loµi sinh vËt cã Ých, lµm gi¶m tÝnh ®a d¹ng sinh häc, ¶nh hëng cã h¹i tíi søc khoÎ con ngêi. ë Mü, hµng n¨m cã tíi 10 tÊn thuèc trõ s©u th¶i ra vÞnh Mªhic«, ®ã lµ nh÷ng chÊt ®éc h¹i tiÒm tµng mµ hËu qu¶ cßn cha x¸c ®Þnh hÕt [18]. Thîng H¶i sö dông trªn 960.000 tÊn ph©n ho¸ häc mçi n¨m, trong ®ã 540.000 tÊn bÞ röa tr«i ch¶y vµo dßng s«ng lµm cho nguån oxy trong níc bÞ c¹n kiÖt [35]. Kh«ng nh÷ng nguån níc mÆt mµ níc ngÇm còng bÞ « nhiÔm bëi c¸c kim lo¹i nÆng c¸c ho¸ chÊt b¶o vÖ thùc vËt vµ c¸c chÊt th¶i kh¸c thÊm qua m«i trêng ®Êt. Nh ë ch©u Mü la tinh lîng chÊt ®éc h¹i tõ c¸c b¶i th¶i x©m nhËp vµo níc ngÇm cø 15 n¨m l¹i t¨ng lªn gÊp ®«i [19]. T¹i ch©u ¸, ë Trung Quèc trong sè 532 con s«ng ®îc kiÓm so¸t th× cã tíi 436 s«ng ®· bÞ « nhiÔm ë møc ®é kh¸c nhau [35]. T×nh tr¹ng « nhiÔm còng x¶y ra t¬ng tù ë Malaysia, cã tíi 10 con s«ng lín bÞ nhiÔm bÈn ®Õn møc c¸ kh«ng thÓ sèng ®îc mµ chÊt « nhiÔm chñ yÕu lµ níc th¶i c«ng nghiÖp cä dÇu vµ c¸c c«ng nghiÖp kh¸c [33]. Níc bÞ « nhiÔm kh«ng nh÷ng lµm huû diÖt hÖ sinh th¸i níc mµ cßn ¶nh hëng ®Õn mäi mÆt cña ®êi s«ng x· héi Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 12 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh loµi ngêi. Theo tæ chøc y tÕ thÕ giíi (WHO) cho biÕt: Mçi n¨m cã 25 triÖu ngêi chÕt do m¾c bÖnh liªn quan ®Õn nguån níc ¨n uèng. Kho¶ng 80% bÖnh tËt cña nh©n lo¹i do dïng níc bÈn vi khuÈn hay chÊt ho¸ häc vît qu¸ chØ tiªu cho phÐp [19]. NhiÒu thµnh phè Ên §é nh Bombay, Delhi vµ Patra vµo n¨m 1981 ®· bïng næ trÇm träng bÖnh viªn gan do « nhiÔm hÖ thèng cÊp níc. ë Pakistan, Mü, NhËt vµ nhiÒu vïng trªn thÕ giíi, hµng triÖu ngêi bÞ nhiÔm ®éc kim lo¹i nÆng bÞ chÕt do níc th¶i d©n c hoµ trén víi níc th¶i c«ng nghiÖp kh«ng ®îc xö lý th¶i vµo dßng s«ng [44]. Dùa vµo sù thay ®æi c¸c th«ng sè lý, ho¸, sinh häc trong thuû vùc vµ c¨n cø vµo ®iÒu kiÖn cô thÓ cña tõng níc mµ ngêi ta ®a ra nh÷ng tiªu chuÈn m«i trêng cho riªng m×nh. Trªn c¬ së ®ã ngêi ta cã thÓ ®¸nh gi¸ vµ ph©n lo¹i ®é nhiÔm bÈn cña níc ®Ó ®¸nh gi¸ chÊt lîng nguån níc mÆt cã thÓ dùa vµo b¶ng sau: B¶ng 1.1. ChØ tiªu ®¸nh gi¸ chÊt lîng níc theo Lee vµ Wang . TT pH NH+4 (mg/l ) <0.05 0.060.4 0.41.5 1.5-3 1 2 Níc rÊt s¹ch Níc s¹ch 3 Níc h¬i bÈn 7-8 6.58.5 6-9 4 Níc bÈn 5-9 NO3PO4-3 (mg/l (mg/l) ) <0.1 0.10.3 0.3-1 1-4 Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh <0.01 0.010.05 0.050.1 0.10.15 DO (%) 100 100 50-90 20-50 COD BOD (mg/ 5 l) (mg /l) ≤6 ≤2 6- 20 2-4 2080 5070 4- 6 6- 8 13 Kho¸ luËn tèt nghiÖp 5 6 Níc bÈn nÆng Níc rÊt bÈn Trêng §¹i häc Vinh 4-9.5 3-5 4-8 0.15 5-20 3-10 >5 >8 >0.3 <5 70100 >100 610 >10 ( Nguån: Kü thuËt m«i trêng, Nxb Gi¸o dôc 2002, trang 143 [9].) B¶ng 1.2: ChØ tiªu ®¸nh gi¸ chÊt lîng níc theo Lee vµ Wang Møc ®é « DO BOD5 SS NH3- nhiÔm Kh«ng « nhiÔm ¤ nhiÔm nhÑ ¤ nhiÔm trung (mg/l) >6.5 4.5- 6.5 2.0- 4.4 (mg/l) <3.0 3.0- 4.9 5.0- 15 (mg/l) <20 20- 49 50- 100 N(mg/l) <0.5 0.5- 0.9 1.3- 3.0 b×nh ¤ nhiÔm nÆng <2.0 >15 >100 >3.0 ( Nguån: Kû thuËt m«i trêng, Nxb gi¸o dôc 2002, tr 143 [9]) MÆc dï c¸c thuû vùc cã kh¶ n¨ng tù lµm s¹ch nhng lîng ph¸t th¶i do con ngêi t¹o ra ®· ®Ì bÑp kh¶ n¨ng nµy ë nhiÒu s«ng hå. ¤ nhiÔm nguån níc ®ang lµ vÊn ®Ò lín cÇn gi¶i quyÕt. Ph¸t sinh chÊt th¶i trong ho¹t ®éng ph¸t triÓn lµ ®iÒu kh«ng thÓ tr¸nh khái. §iÒu quan träng lµ ph¶i gi¶m thiÓu tèi ®a møc ph¸t th¶i. ë nh÷ng níc ph¸t triÓn, tríc hiÓm ho¹ « nhiÔm nguån níc, nhµ níc ®· cã nh÷ng hµnh ®éng kÞp thêi h¹n chÕ « nhiÔm nh: luËt b¶o vÖ m«i trêng phï hîp, c¶i tiÕn quy tr×nh c«ng nghÖ, t¨ng hiÖu qu¶ xö lý chÊt th¶i, x©y dùng c¸c tr¹m quan tr¾c ®Ó kiÓm so¸t, ph©n tÝch vµ ®¸nh gi¸ møc Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 14 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh ®é « nhiÔm. Tuy nhiªn, ë nh÷ng quèc gia ®ang ph¸t triÓn cha lµm ®îc ®iÒu nµy. V× vËy, « nhiÔm m«i trêng, ®Æc biÖt lµ « nhiÔm nguån níc lµ vÊn ®Ò cÊp b¸ch vµ cÇn ®îc quan t©m. 1.2.2. ChÊt lîng níc mét sè thuû vùc ë ViÖt Nam. Tµi nguyªn níc ViÖt Nam kh¸ dåi dµo, ®îc nu«i dìng bëi nguån níc ma phong phó. Tæng lîng níc ch¶y qua l·nh thæ ®æ ra biÓn lµ 880 tû m3/n¨m. Tuy nhiªn lîng níc cã thÓ sö dông ®îc mét c¸ch chñ ®éng chØ cã 325 tû m 3/n¨m [7]. Tham gia vµo tr÷ lîng níc mÆt con cã xÊp xØ 23 tû m 3 níc trong c¸c ao hå. Níc ngÇm theo ®¸nh gi¸ cña ngµnh ®Þa chÊt ViÖt Nam chiÕm 15% tæng lîng níc mÆt s¶n sinh trong l·nh thæ. ViÖt Nam tuy lµ níc ®ang trong thêi kú ph¸t triÓn nhng t×nh tr¹ng « nhiÔm níc ®· ®Õn møc b¸o ®éng. Níc th¶i tõ c¸c khu d©n c, c¸c khu c«ng nghiÖp, ®· ®æ trùc tiÕp vµo c¸c ao, hå, kªnh, r¹ch, ®ång ruéng mµ kh«ng th«ng qua xö lý ®· lµm « nhiÔm m«i trêng sèng nghiªm träng. §Æc biÖt lµ c¸c khu c«ng nghiÖp, ®« thÞ tËp trung d©n c nh: thµnh phè Hµ Néi, thµnh phè Hå ChÝ Minh, khu c«ng nghiÖp ViÖt Tr×, Biªn Hoµ … ë thµnh phè Hµ Néi cø mçi ngµy ®ªm th¶i ra 300.000 m3 níc th¶i nªn ®· lµm cho níc trong mét sè con s«ng nh s«ng Kim Ngu, s«ng T« LÞch, s«ng SÐt, s«ng NhuÖ, hå B¶y MÉu, hå Ba MÉu…. Cã mµu sÉm, mïi h«i thèi vµ tanh, DO thÊp (cã khi b»ng kh«ng), BOD5 trªn 50mg/lÝt, NH+4 trªn 10mg/lÝt, NO-3 còng t¨ng vät, H2S gÇn 30mg/lÝt [23]. Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 15 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh HiÖn t¹i theo tiªu chuÈn cña Bé Khoa häc- C«ng nghÖ – M«i trêng th× møc ®é « nhiÔm trªn c¸c hå gÊp 5-20 lÇn vÒ BOD5 vµ cÆn l¬ löng [7]. ë thµnh phè Hå ChÝ Minh vÊn ®Ò « nhiÔm níc l¹i cßn trÇm träng h¬n. Víi tæng lîng chÊt « nhiÓm lín gÊp ®«i Hµ Néi, chØ tÝnh trong níc th¶i sinh ho¹t BOD5 lµ 33.000 tÊn/n¨m, COD lµ 106.000 tÊn/n¨m, SS lµ 58.000 tÊn/n¨m, N2 lµ 9.570 tÊn/n¨m, phèt ph¸t lµ 1.160 tÊn/n¨m. Kªnh Tham Lu«ng níc lu«n cã mµu ®en xÈm, thèi, chÊt h÷u c¬ cao, COD lµ 596mg/lÝt; BOD5 lµ 184,5mg/lÝt, DO b»ng 0, ë s«ng Sµi Gßn hµm lîng CO2 gi¶m, NH+4 t¨ng lªn sau khi nhËn níc th¶i cña kªnh Tham Lu«ng, r¹ch ThÞ NghÌ vµ kªnh BÕn NghÐ [23]. T¹i c¸c khu c«ng nghiÖp lín, níc th¶i tõ c¸c nhµ m¸y, xÝ nghiÖp g©y ¶nh hëng tíi nguån níc mÆt. S«ng CÇu ë khu vùc thµnh phè Th¸i Nguyªn 1 giê nhËn kho¶ng 8000m 3 níc th¶i tõ c¸c nhµ m¸y giÊy, nhiÖt ®iÖn, gang thÐp…®· bÞ « nhiÓm nÆng. Níc s«ng cã mµu ®en, v¸ng dÇu më, mïi phenol vµ nhiÒu chÊt vît qu¸ chØ tiªu quy ®Þnh nh Photpho, Nit¬, H2S… [ 7]. Khu c«ng nghiÖp ho¸ chÊt ViÖt Tr×, L©m Thao th¶i ra s«ng Hång 35 triÖu m3 níc th¶i hµng n¨m. Trong ®ã kho¶ng 400 tÊn axit c¸c lo¹i, 1.300 tÊn xót, 300 tÊn benzen, 25 tÊn chÊt h÷u c¬ vµ nhiÒu chÊt kh¸c g©y « nhiÔm hµng trôc km s«ng n¬i nµy [22]. Ngoµi ra, nguån níc mÆt cßn chÞu ¶nh hëng cña « nhiÔm tõ s¶n xuÊt n«ng nghiÖp. Nhu cÇu do s¶n xuÊt n«ng nghiÖp ngµy cµng t¨ng lªn, viÖc dïng ph©n bãn, thuèc trõ Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 16 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh s©u ngµy cµng nhiÒu lµm cho ®é nhiÔm bÈn t¨ng lªn. HiÖn nay, mçi n¨m ViÖt Nam sö dông kho¶ng 15.000-25.000 tÊn thuèc trõ s©u vµ thuèc b¶o vÖ thùc vËt. TÊt c¶ nh÷ng ho¸ chÊt nµy cïng víi s¶n phÈm ph©n bãn d thõa x¶ vµo kªnh tiªu ch¶y ra s«ng nhng møc ®é g©y « nhiÓm cha ®îc ®¸nh gi¸ vµ quan t©m [26]. Khai th¸c kh«ng hîp lý, vît qu¸ møc cung cÊp cña tÇng chøa níc lµm níc mÆn x©m nhËp vµo vµ lµm háng tÇng chøa níc ngät. HiÖn tîng nµy ®· x¶y ra ë c¸c vïng ven biÓn nh: Qu¶ng Ninh, H¶i Phßng, Thanh Ho¸,Vinh, HuÕ, §µ N½ng, Nha Trang, Hå ChÝ Minh, TiÒn Giang, BÕn Tre, Minh H¶i, Kiªn Giang [34]. XÐt mét c¸ch toµn diÖn th× t×nh tr¹ng « nhiÓm níc ë ViÖt Nam cha ph¶i phæ biÕn nhng ®©y lµ vÊn ®Ò cÇn ®îc gi¶i quyÕt trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn kinh tÕ x· héi. ViÖc kiÓm so¸t « nhiÔm, b¶o vÖ c¸c nguån níc còng nh c¸c hÖ sinh th¸i ë níc lµ viÖc lµm cã ý nghÜa mang tÝnh chiÕn lîc quèc gia. 1.2. T×nh h×nh nghiªn cøu t¶o Silic trªn thÕ giíi vµ ë ViÖt Nam. 1.2.1. T×nh h×nh nghiªn cøu t¶o Silic trªn thÕ giíi. Thùc vËt phï du nãi chung vµ t¶o SilÝc nãi riªng lµ thøc ¨n cña ®éng vËt phï du, c¸c loµi Êu trïng, c¸c loµi ®éng vËt th©n mÒm ¨n läc, c¸c loµi c¸ bét vµ mét sè loµi c¸ trëng thµnh. Chóng lµ m¾t xÝch rÊt quan träng trong chuçi thøc ¨n cña sinh vËt thuû sinh [1]. V× vËy, n¨ng suÊt sinh häc cña Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 17 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh quÇn x· thuû sinh phô thuéc vµo møc ®é ph¸t triÓn cña chóng. Trªn thÕ giíi viÖc nghiªn cøu vi t¶o nãi chung, t¶o Silic nãi riªng ®· cã tõ l©u, nã g¾n liÒn víi sù ra ®êi cña kÝnh hiÓn vi quang häc. Tõ thÕ kû XVII con ngêi míi b¾t ®Çu quan s¸t thÊy h×nh d¹ng, cÊu tróc cña vi t¶o nhê sù ph¸t triÓn vÒ kÝnh hiÓn vi cña Robert Hooke (1665). Sù hiÓu biÕt vÒ vi t¶o ®i sau hµng thÕ kû so víi kiÕn thøc vÒ thùc vËt bËc cao, bëi lÏ con ngêi b»ng m¾t thêng kh«ng quan s¸t ®îc cÊu tróc cña vi t¶o v× chóng cã kÝch thíc qu¸ nhá. ViÖc ph¸t hiÖn ra “ tÕ bµo” lµ ®¬n vÞ cÊu tróc cña c¬ thÓ sèng ®· h×nh thµnh tri thøc vÒ vi sinh vËt vµ khëi ®Çu cho nh÷ng c«ng tr×nh nghiªn cøu vi t¶o [theo 25]. Tuú thuéc vµo møc ®é hoµn chØnh cña c¸c thiÕt bÞ nghiªn cøu, viÖc nghiªn cøu t¶o Silic ®îc tiÕn hµnh theo nh÷ng híng kh¸c nhau. Tríc hÕt (vµ còng lµ quan träng nhÊt) lµ ®iÒu tra, ph©n lo¹i vµ t×m hiÓu sù ph©n bè cña chóng trong c¸c lo¹i h×nh m«i trêng sèng, sau ®ã ®i s©u vµo nghiªn cøu b¶n chÊt cña qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt trong c¬ thÓ vi t¶o vµ cuèi cïng lµ nghiªn cøu øng dông nh»m phôc vô lîi Ých cña con ngêi [6]. Nh÷ng nghiªn cøu ph©n lo¹i t¶o SilÝc ®îc tiÕn hµnh rÊt sím , tõ nh÷ng thËp niªn ®Çu thÕ kû XIX, ®îc tr×nh bµy trong cuèn “ Systema Algarum” cña Agardh C.A. n¨m 1824. Sau ®ã, Ehrenberg C.G, Kutzing F.T., Smith w., RalfsJ. ®· c«ng bè nhiÒu c«ng tr×nh ph©n lo¹i t¶o Silic. C¬ së ph©n lo¹i cña c¸c t¸c gi¶ cßn ®¬n gi¶n vµ chñ quan, chØ míi dùa Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 18 Kho¸ luËn tèt nghiÖp Trêng §¹i häc Vinh vµo sè lîng thÓ s¾c tè vµ cã r·nh dµi hay kh«ng ®Ó lµm c¨n cø ph©n lo¹i [27]. Tõ n¨m 1896 trë ®i, hÖ thèng ph©n lo¹i t¶o Silic ®îc Kastem G. (1928), Kokubos. (1995), Kim §øc Têng (1965) … bæ sung ngµy cµng hoµn chØnh, hîp lý vµ mang tÝnh tù nhiªn cao. Riªng Ingran N. (1964) ®· tr×nh bµy mét hÖ thèng kh¸c h¼n víi quan ®iÓm cña nhiÒu t¸c gi¶ nghiªn cøu tríc ®ã [1]. Næi bËt trong nh÷ng thµnh tùu nghiªn cøu vÒ t¶o Silic phï du trªn thÕ giíi lµ c¸c t¸c gi¶: Cupp E.E. (1943) ®iÒu tra, nghiªn cøu thµnh phÇn loµi t¶o Silic biÓn ven bê khu vùc B¾c Mü; Crossby vµ Cassie (1959) nghiªn cøu t¶o Silic ë ¤xtr©y-lia vµ Niu-Di-L©n (theo Simonsen R. 1974) [48] hay Sournia A. (1968) kh¶o s¸t t¶o Silic phï du ë vïng biÓn ven bê M«-z¨m-bic [52]. §¸ng chó ý h¬n c¶ lµ nh÷ng c«ng tr×nh ®iÒu tra, kh¶o s¸t t¶o Silic trªn c¸c vïng biÓn thuéc Ên §é D¬ng vµ Kastern G. lµ ngêi ®Çu tiªn thùc hiÖn n¨m 1907. VÒ sau, vµo nh÷ng n¨m 1964 -1965, mét sè nhµ khoa häc ®· nghiªn cøu ®èi tîng nµy t¹i 103 ®iÓm, trong ®ã cã mét sè khu vùc mµ Kastern G. ®· quan t©m 60 n¨m tríc ®ã. KÕt qu¶ nµy ®îc Reimer Simonsen 1974 tæng hîp trong “The Diatoms plankton of the India Ocean” [48], m« t¶ chi tiÕt 247 ta xon loµi vµ díi loµi thuéc 80 chi, trong ®ã cã 15 loµi, 1 thø vµ 3 chi ®îc coi lµ míi ®èi víi khoa häc. Sau ®ã kh«ng l©u Foged N. (1978) khi nghiªn cøu t¶o Silic ë phÝa §«ng cña ¤x- tr©y - lia ®· thu mÉu t¹i 25 con s«ng lín nhá, phÇn lín trong c¸c con s«ng nµy sè loµi t¶o Silic Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 19 Kho¸ luËn tèt nghiÖp ®· ph¸t hiÖn kh«ng Trêng §¹i häc Vinh vît qu¸ 75 loµi, riªng ë s«ng Murrumbidgee cã tíi 116 taxon [43], «ng còng ®· nghiªn cøu t¶o Silic ë Afganistan vµ Srilanka [42]. Mét sè loµi t¶o míi ®îc ph¸t hiÖn thuéc chi Navicula vµ Gomphonema ë s«ng Spree (§øc) vµ ë s«ng Nam Phi ®· ®îc Regine Jahn (1992) [49] vµ Sophia I. Passy vµ céng sù (1997) [50] c«ng bè. Mét sè t¸c gi¶ t×m hiÓu ¶nh hëng cña sù x¸o ®éng dßng níc ®èi víi cÊu tróc vµ sù ®a d¹ng quÇn x· thùc vËt næi. §iÓn h×nh lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña J.P.Descy (1993) [38] vÒ sinh th¸i häc cña thùc vËt næi ë s«ng Maselle, ®©y lµ phô lu cña s«ng Rhine dµi 313km, víi diÖn tÝch lu vùc 15.200km2, thuéc ®Þa phËn cña c¸c níc §øc, Ph¸p. T¸c gi¶ ®· x¸c ®Þnh ®îc 239 loµi thùc vËt næi ë s«ng nµy, trong ®ã thµnh phÇn chÝnh lµ t¶o silic (Diatomae). T¸c gi¶ cho thÊy c¸c ngµnh t¶o chiÕm u thÕ trong tõng thêi kú còng nh mèi quan hÖ gi÷a sù x¸o ®éng dßng níc vµ mËt ®é t¶o ë s«ng Moselle liªn quan ®Õn sù thay ®æi cña tèc ®é dßng ch¶y vµ c¸c nh©n tè h÷u sinh trong ®ã [10]. Theo híng nghiªn cøu t¸c ®éng cña viÖc xö lý níc th¶i ®Õn c¸c loµi thùc vËt næi cã c«ng tr×nh cña Kassim Thaer I. vµ céng sù (1996) [45]. T¸c gi¶ ®· nghiªn cøu t¸c ®éng cña nhµ m¸y xö lý níc th¶i Rustamia ®Õn thµnh phÇn loµi thùc vËt næi ë c¸c s«ng Tigris (Ir¾c) vµ s«ng Diyala (lµ phô lu chÝnh cña s«ng Tigris). Sè loµi vi t¶o ®· ph¸t hiÖn ®îc ë s«ng Diyala lµ 85 loµi, cßn ë s«ng Tigris lµ 36 loµi, trong ®ã t¶o Silic chiÕm u thÕ ë Hoµng Träng Ngäc – 42E1 – Sinh 20