Khoá Luận tốt nghiệp Mở đầu Nớc hợp chất quan trọng, sở cho sống trái đất Nớc không quan trọng sinh hoạt mà phục vụ cho hoạt động sản xt cđa ngêi Sù bïng nỉ d©n sè cïng với phát triển ngành kinh tế, nhu cầu sử dụng nớc vào mục đích khác sống ngày caohiện lợng chất thải mà ngời thải ngày nhiều đà ngấm vào nguồn nớc nh dòng sông, ao, hồ, đầm vùng biển bị ô nhiễm nghiêm trọng làm ảnh hởng đến môi trờng sinh thái, đến sức khỏe đời sống cộng đồng.Vì việc phục hồi chất lợng nớc điều cần thiết mối quan tâm ngời, đặc biệt nhà thuỷ sinh học.Một biện pháp đợc nhiều ngời quan tâm nghiên cứu ,đó phơng pháp sinh học Trong lĩnh vực vi tảo đóng vai trò hÕt søc lín lao Ngêi ta sư dơng vi t¶o thuỷ vực để chống ô nhiễm môi trờng nớc Sự sinh trởng phát triển chúng có tác dụng làm môi trờng, cách tạo ô xi, sử dụng chất gây ô nhiễm để dinh dỡng tiết chất có tác dụng hạn chế sinh trởng phát triển sinh vật gây bệnh nớc Hơn chúng có khả đồng hoá muối vô cơ, ion kim loại nặng đem lại cho môi trờng nớc, vi tảo sinh vật sản xuất sơ cấp có ý nghĩa định suất sinh học vực nớc Ngoài việc nghiên cứu vi tảo cã ý nghÜa rÊt quan träng Ngêi ta ®· chiÕt xuất đợc chất có hoạt tính sinh học cao nh vitamin, prôtít bổ sung vào thức ăn ngời, gia súc, gia cầm, cung cấp số hợp chất ho¸ häc dïng c¸c lÜnh vùc kh¸c nhau, nh nhuộm màu thực phẩm, dùng mĩ phẩm, vi tảo đợc dùng làm thuốc bổ dỡng cho thể, chèng suy dinh dìng ë trỴ em, mét sè chÊt vi tảo đợc dùng để chữa bệnh Khoá Luận tốt nghiệp Nh vi tảo đợc xem nguồn tài nguyên có giá trị Để khai thác nguồn tài nguyên này, cách có hiệu hợp lý, trớc tiên phải điều tra chất mối quan hệ chúng với môi trờng thuỷ vực mà sinh sống Hng Hoà xà ngoại thành thành phố VinhNghệ An, nằm phía Đông-Nam thành phố Hng Hoà có vùng cửa sông ven biển đà đợc bao chắn sử dụng làm đầm nuôi trồng thuỷ sản Các đầm chịu tác động sông chảy qua hoạt động thuỷ triều Ngoài đầm chịu ảnh hởng yếu tố ngoại cảnh khác nh: rừng ngập mặn, ruộng cói, chăn thả gia súc, gia cầm Muốn sử dụng đầm vào mục đích nuôi trồng thuỷ sản có hiệu quả, cần phải tìm hiểu mối quan hệ tác động qua lại ảnh hởng lẫn yếu tố vô sinh hữu sinh, cho biết sù thay ®ỉi ®ang diƠn ë thủ vùc Tõ đánh giá trạng thuỷ vực nh có biện pháp ban đầu để cải biến tình trạng Xuất phát từ thực tế đó, tiến hành nghiên cứu đề tài: Một số dẫn liệu chất lợng nớc thành phần vi tảo thuộc Cyanobacteria Chlorophyta đầm tôm xà Hng Hoà-Thành phố Vinh-Nghệ An Mục tiêu đề tài đặt là: Tìm hiểu thành phần loài thuộc ngành Cyanobacteria Chlorophyta mối tơng quan với chất lợng nớc đầm nuôi tôm Hng Hoà Để thực đợc mục tiêu thực nội dung sau: Điều tra số tiêu chất lợng nớc Điều tra thành phần loài vi tảo thuộc hai ngành Cyanobacteria Chlorophyta Tìm mối quan hệ chất lợng nớc thành phần loài vi tảo Đề tài đợc tiến hành từ tháng 10/2003 đến tháng 5/2004 phòng thí nghiệm hoá sinh, khoa sinh học-Trờng Đại học Vinh Khoá Luận tốt nghiệp Chơng I Tổng quan tài liệu 1.1 Vài nét chất lợng nớc thuỷ vực giới Việt Nam: 1.1.1 Vài nét chất lợng nớc thuỷ vực giới Môi trờng tổng hợp yếu tố tự nhiên yếu tố ngời tạo ảnh hởng tới đời sống sản xuất tồn phát triển ngời tự nhiên Thuỷ hay gọi môi trờng nớc thành phần môi trờng nói chung Nớc hành tinh tồn thể lỏng, rắn khí Chúng chuyển dạng nhờ thay đổi nhiệt độ bề mặt trái đất Trong điều kiện nớc chứa chủ yếu biển đại dơng (97,6% tổng số) dới dạng lỏng, khoảng 2,08% dới dạng rắn (băng) tập trung hai cực trái đất Nớc sông hồ khoảng 23x104km3(gồm hồ nớc mặn) tạo nên độ ẩm đất, khoảng 4x106 km3 nớc ngầm có khả trao đổi tích cực 14x103 km3 dới dạng nớc có mặt khí quyển[9] Các thuỷ vực thiên nhiên nớc không tồn dạng tinh khiết mặt hoá học mà nớc thiên nhiên tồn dạng dung dịch phức tạp chứa nhiều chất hoà tan không hoà tan khác Các chất hoà tan không hoà tan cã thủ vùc ngêi ta gäi lµ thµnh phần hoá học Thành phần hoá học nớc tự nhiên không ổn định mà thờng xuyên biến đổi chi phối trình sinh học, hoá học lý học môi trờng xung quanh Sự sinh sống sinh vật môi trờng nớc chịu ảnh hởng nhiều yếu tố vật lý, hoá học nh điều kiện sinh học khác Chúng có chế thích nghi nhằm đồng hoá yếu tố cần thiết để tồn tại, sinh trởng phát triển đồng thời làm hạn chế ảnh hởng bất lợi môi trờng [17] Khoá Luận tốt nghiệp Thời xa xa môi trờng thiên nhiên vốn yên tĩnh, thiên nhiên tự điều chỉnh cân Nó thuận lợi cho sống muôn loài ngời trái đất [18] Ngày nay, bùng nổ dân số với trình công nghiệp hoá, đô thị hoá Sự ô nhiễm môi trờng mà đặc biệt môi trờng nớc đà trở thành thực trạng đáng lo ngại cho toàn nhân loại Sự thay đổi môi trờng đà làm thay đổi cấu trúc sinh thái môi trờng tự nhiên, đồng thời gây ảnh hởng nghiêm trọng tới đời sống sinh vật sức khoẻ ngời Hiến chơng châu Âu định nghĩa: Sự ô nhiễm môi trờng thay đổi nói chung ngời gây chất lợng nớc, làm ô nhiễm gây hại chất lợng nớc, làm ô nhiễm gây hại việc sử dụng ngời, cho nông nghiệp công nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi-giải trí nh động vật nuôi loài hoang dại [22] Nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm nớc tác động tự nhiên mà chủ yếu tác động ngời gây Sự ô nhiễm tác động thiên nhiên nh trình phong hoá địa chất, hoạt ®éng cđa nói lưa, ma, giã, b·o, lơt hc hiƯn tợng nhiễm mặn, nhiễm phèn vùng ven biển, ma axít trình phát triển tồn ng ời đà không ngừng tạo hàng loạt chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, khai khoáng hoạt động xà hội khác Nớc đợc coi ô nhiễm hàm lợng thành phần sau vợt giới hạn cách bất thờng:Nh chất hữu có nguồn gốc sinh vật, vi sinh vật gây bệnh, chất dinh dỡng thực vật, hoá chất hữu tổng hợp, chất vô từ trình sản xuất công nghiệp, chất thải rắn, chất phóng xạ, nguồn nhiệt[4] Để đánh giá chất lợng nguồn nớc hay mức độ ô nhiễm, ngời ta thờng dựa vào thông số vật lý, hoá học, sinh học nh: độ pH, độ trong, độ đục, độ dẫn điện, màu sắc, ô xi hoà tan (DO), hàm lợng chất hữu (BOD, COD), muối Khoá Luận tốt nghiệp vô (NH4+, NO3-, PO43-), cặn lơ lửng (SS), độ kiềm, độ cứng kim loại nặng, hoá chất bảo vệ thực vậtColifoun sinh vật thị khác Dựa vào thay đổi thông số lý, hoá sinh học thuỷ vực vào điều kiện cụ thể nớc mà ngời ta đa tiêu chuẩn môi trờng cho riêng Để đánh giá tổng hợp chất lợng nguồn nớc mặt ngời ta dựa vào thông số pH, NH4+, NO3-, PO43-, DO, COD, BOD5.[22] Bảng 1: Hệ thống đánh giá tổng hợp nguồn nớc mặt (Trích: Kỹ thuật môi trờng, NXB Giáo dục 2002; tr143) [5] Trạng thái TT PH NH4+mg/l NO3-mg/l PO43- DO% CODmg/l BOD5mg/l 7-8 0,3 100 >10 3-10 Chất lợng nớc thuỷ vực giới ngày biến đổi sâu sắc theo hớng lợi cho sinh vật nh sức khỏe ngời Theo thống kê tình hình ô nhiễm giới cho thấy phần lớn sông hồ châu Âu bị nhiễm bẩn, điển hình sông Rein bị biến thành cống nớc công cộng năm nớc sông đục đen dần [16], sông Volga (ở Nga) chịu cảnh tơng tự, sông Hoàng Phố (Trung Quốc) tình trạng ô nhiễm ngày nghiêm trọng Đầu năm 80 hàng năm có tới 150 ngày tình trạng nớc sông đen thối, đến năm 1988 có tới 299 ngày nớc sông nh Hay sông Thames (Anh) chất gây ô nhiễm lên men, thối rữa tiêu hao nhiều ô xi nớc Theo số liệu nhà khoa học Anh phát lợng ô xi hoà tan số đoạn sông 35%, chí có chỗ thấp Khoá Luận tốt nghiệp Trong lợng ô xi hoà tan bình thờng phải 42%, họ định bơm ô xi xuống sông cho cá thở [2] Tại sông châu Âu, tình hình chất lợng nớc không khả quan Nồng độ muối Natri vợt tiêu chuẩn cho phép 2,5 lần (100mg/l), khu vực châu Âu gấp 45 lần so với nớc tự nhiên nồng độ phốt phát gấp 3,5 lần tiêu chuẩn cho phép [11] Hàng năm giới, nớc thải công nghiệp có khoảng 320 triệu sắt, 2,3 triệu chì, 6,5 triệu phốt từ 5-10 triệu dầu tất đợc thải biển [17] Theo tổ chức y tế giới, năm 1998 toàn giới sử dơng 3,1 triƯu tÊn thc b¶o vƯ thùc vËt TÊt chất độc tố chúng thải nguồn nớc mặt tác động trực tiếp qua việc sử dụng nớc hay gián tiếp qua lơng thực, thực phẩm gây tác hại cho ngời nh động vật khác 1.1.2 Vài nét chất lợng nớc Việt Nam Tài nguyên nớc Việt Nam dồi dào, hàng năm Việt Nam tiếp nhận lợng ma trung bình 634 tỉ m3 nớc, thu nhận nguồn nớc ngoại lai từ Trung Quốc, Lào, Campuchia 132 tỉ m3/năm Trong phần đợc vào thuỷ vực nớc đứng (ao, hồ) phần đợc dự trữ ẩm đất, phần lại đợc vào hình thành dòng chảy sông ngòi Các sông Việt Nam chủ yếu đổ nớc vịnh Bắc Bộ Biển Đông Việt Nam bớc vào thời kì đầu công nghiệp hoá, đô thị hoá, nhng tình trạng ô nhiễm đà xẩy nhiều nơi nớc , chất lợng nguồn nớc dờng nh ngày suy thoái Nớc thải từ khu dân c, khu công nghiệp đà đợc xả trực tiếp vào đồng ruộng, kênh rạch, sông ngòi mà không đợc gạn lọc, xử lý, đà làm ô nhiễm môi trờng sống nghiêm trọng, đặc biệt thành phố lớn nh Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh Theo thống kê Hà Nội ngày đêm thải 3.105 m3 nớc thải, nên đà làm cho số sông nh sông Kim Ngu, sông Tô Lịch, sông Sét, sông Nhuệcó mầu sẫm, mïi h«i thèi, DO thÊp (cã = 0), BOD5>50mg/lít Theo Nguyễn Thợng Hùng tổng lợng chất gây ô nhiễm nớc thải sinh hoạt thành phồ Hà Nội Khoá Luận tốt nghiệp 16.500 tấn/năm BOD5, COD 360 tấn/năm, SS 2x104 tấn/năm, Nitơ 3,3tấn/năm Phốt phát 1.160 tấn/năm [17] thành phố Hồ Chí Minh vấn đề ô nhiễm nớc trầm trọng hơn, với tổng lợng chất ô nhiễm gấp lần Hà Nội Chỉ tính riêng nớc thải sinh hoạt BOD5: 33.000tấn/năm, COD: 106.000tấn/năm, SS: 58.000tấn/năm, nitơ: 9.570 tấn/năm, phốt phát: 1.160tấn/năm Kênh tham luông nớc luon có màu đen thẫm, thối, chất hữu COD: 596mg/l, POD5: 184,5mg/l, DO = Ngoµi ë nhiỊu nơi khác lÃnh thổ Việt Nam xẩy tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng, nh khu công nghiệp Thái Nguyên hàng năm đà xả trực tiếp lợng chất thải lớn không qua xử lý gạn lọc vào sông Cầu, biến nớc sông Cầu thành màu đen, mặt nớc sủi bọt hàng chục số [6] Khu công nghiệp Việt Trì xẩy tợng tơng tự hàng ngày xả hàng ngàn m3 nớc thải nhà máy hoá chất thuốc trừ sâu, giấy, dệt xuống sông Hồng làm nớc sông Hồng bị nhiễm bẩn đáng kể [6] Sự ô nhiễm xẩy lục địa mà đại dơng, biển đáng lo ngại Hàng năm sông Gianh mang biển 24 triệu phế liệu công nghiệp Ngoài nguồn rác thải từ sản xuất công nghiệp việc sử dụng phân hoá học, thuốc bảo vệ thực vật gây ảnh hởng xấu tới chất lợng môi trờng nớc thuỷ sinh vật Hiện năm Việt Nam sử dụng khoảng 15.000-25.000 thuốc trừ sâu, khoảng 200 loại thuốc diệt cỏ, diệt chuột, chất tồn d đất, xâm nhập nguồn nớc gây nguy ô nhiễm tiềm tàng mà hậu đánh giá hết [3] Nhìn chung tình hình ô nhiễm nớc Việt Nam ngày gia tăng Tuy so víi nhiỊu níc trªn thÕ giíi cha tíi lúc báo động, song vấn đề đặt cần đợc đầu t mức nhằm nghiên cứu trạng « nhiƠm m«i trêng níc c¶ chiỊu réng lÉn chiỊu sâu, nhằm đề đợc sách, biện pháp hữu hiệu để giảm thiểu, ngăn chặn đợc mức độ ô nhiễm có nguy gia tăng Khoá Luận tốt nghiệp 1.2 Tình hình nghiên cứu vi tảo (vi khuẩn lam, tảo lục) giới Việt Nam 1.2.1 Tình hình nghiên cứu vi tảo (vi khuẩn lam, tảo lục) giới: Vi khuẩn lam tảo Lục sinh vật tự dìng cã kÝch thíc hiĨn vi vµ sèng chđ u môi trờng nớc thuỷ vực chúng mắt xích chuỗi thức ăn, phát triển tảo định suất sinh học qn x· sinh vËt, cđa qn x· thủ sinh HiƯn nghiên cứu tảo để phục vụ lợi ích ngời vấn đề đợc nhiều ngời quan tâm Việc nghiên cứu vi tảo (Microalgae) nói chung vi khuẩn lam, tảo lục nói riêng đà có từ lâu, gắn liền với đời kính hiển vi quang học việc tìm thấy tế bào lần nhà tự nhiên học ngời Anh, Robert Hooke năm 1665 [8] Trên thực tế việc nghiên cứu đà có từ lâu đợc tiến hành theo nhiều hớng khác nhau, trớc hết điều tra phân loại tìm hiểu quy luật phân bố tảo sau sâu nghiên cứu chất trình trao đổi chất thể tảo cuối nghiên cứu ứng dụng nhằm phục vụ lợi ích ngời [8] Theo hớng điều tra phân loại vi tảo đà đợc tiến hành từ lâu Nhng thực tế sang đầu kỷ XIX ngời ta bắt đầu viết sánh tảo hiểu biết chúng đợc tập trung công trình tác giả: Agardh C (1785-1859) với tác phÈm Species algarum (1820-1828), Agardh J (1813-1901) víi t¸c phÈm Species genra et ordines algarum (1848-1876), De Toni (18891897), Rabenhost GL (1868), Kuetzing F.T (1845-1871) công trình có giá trị phân loại tảo lúc mà đến ngày nhiều số liệu giá trị [18] Năm 1914, giáo s ngời Đức, Lindau G (1866-1923) cho đời Tảo học Mời sáu năm sau, sách đợc Melchior H (1930) sửa chữa bổ sung xuất miêu tả chi tiết vẽ hình 467 loài tảo lục Trong thời gian có công trình tác giả Pascher A (1913-1927), Donat A (1927-1930) Khoá Luận tốt nghiệp viết tảo lục [18] Nga có công trình nghiên cứu tảo lam Elenkin A (1936, 1938, 1949) Hiện phân loại học nói chung phân loại vi tảo nói riêng không dừng lại việc phân loại hình thái mà tiến tới áp dụng thành tựu khoa học kỹ thuật phân loại loài chi, mà nhiều trờng hợp sử dụng phơng pháp hình thái so sánh dẫn đến phân loại sai lệch bế tắc Hoá sinh học sinh học phân tử nh công nghệ gen để giúp cho phân loại học giải vấn đề cách thuận lợi, mà đặc biệt taxon bậc dới loài Cùng với việc điều tra phân loại, hình thái nghiên cứu sinh lý, sinh hoá nh ứng dụng vi tảo vào sống đà đợc đề cập từ sớm, nh: Năm 1871, A.C Phamin xin-Nhà sinh lý thực vật ngời Nga, lần đà nuôi cấy môi trờng nhân tạo đà chứng minh tiến hành quang hợp điều kiện chiếu sáng nhân tạo [8] Năm 1890, M Beierink (ngời Nga) đà phân lập đợc vi tảo không bị nhiễm khuẩn Tuy vậy, mÃi đến năm 1940, ngời ta ý đến giá trị thực tiễn cỉa vi tảo đối tợng đợc ý hàng đầu Chlorella tảo có hàm lợng prôtein cao (chiếm 47% hàm lợng khô) [8] Năm 1953, nhà khoa học vùng Essen (Tây Đức) đà sử dụng khí thải CO2 nhà máy công nghiệp vùng Rubin để nuôi trồng tảo Chlorella sp Scenedesmus Năm 1957, Tamya cộng Viện Sinh học Tokugawa (Tokyo) đà công bố kết nuôi trồng tảo Chlorella trời Nhật trở thành nớc sản xuất Chlorella bán sinh khối loài tảo làm thức ăn bổ sung (prôtein) cho ngời, gia súc, gia cầm Và từ Chorella, họ đà chiết xuất loại chất gọi nhân tố sinh trởng Chlorella với 15 loại prôtein khác đợc ứng dụng rộng rÃi y học [8] Gần số nớc có kỹ thuật tiên tiến đà nuôi trồng tảo quy mô công nghiệp Ví dụ: Chỉ tính riêng năm 1977, châu (Đài loan, Singapore, Nhật, Thái Lan) có tới 46 nhà máy đà sản xuất 1.000 tảo khô từ Khoá Luận tốt nghiệp Chlorella Từ năm 1978, công ty Danippengink Nhật Bản cộng tác với công ty Tảo xiêm (Thái Lan) chuyên sản xuất bột tảo Spirulina Chỉ tính riêng năm 1987, công ty đà sản xuất 70 dùng vào mục đích sản phẩm 37 làm thức ăn cho cá tôm [8] Một hớng khác ứng dụng vi tảo dùng vi tảo để chống ô nhiễm môi trờng nớc lập lại cân sinh thái thuỷ vực Oswald đà đề cập vấn đề từ năm 1975 Trờng đại học Colifocnia (Mĩ) đợc triĨn khai réng r·i, cã hiƯu qu¶ kinh tÕ cao [8] Theo A.E Ergashev muốn đạt hiệu làm cao cần nghiên cứu kỹ đặc điểm nớc thải, xác định nhóm vi tảo chủ đạo Ông tiến hành thư nghiƯm ë hå sinh häc thµnh Tasken kÕt qu¶ cho thÊy BOD tríc cha th¶ vi tảo giao động từ 200-410mg/l, COD: 88-206mg/l Sau dùng tảo BOD giảm xuống 9,6mg/l (hiệu làm đạt 95,2%-97,7%), hàm lợng DO vợt mức bÃo hoà, COD giảm xuống 3,5-6,2mg/l (hiệu làm đạt 93,4%97,1%) [7] Ngoài việc nghiên cứu tảo thuỷ vực tảo đất đợc ý nhiều nơi giới Ví dụ: Công trình KI Meier (1922)…ë Nga, cđa Lund (1940) ë NhËt B¶n Cùng với việc nghiên cứu khu hệ, việc phát số tảo đất có khả cải tạo đất trồng đà đợc quan tâm mức [12] 10 Khoá Luận tốt nghiệp Qua kết phân tích (bảng 3) hai đợt nhận thấy rằng: điểm hàm lợng NH4+ đợt I cao đợt II, hàm lợng NH4+ dao động hai đợt chênh lệch từ 0,02-0,03(mg/l) Hàm lợng NH4+ hai đợt sai khác không đáng kể Tuy nhiên đợt I có cao đợt II độ muối tăng lên đợt II đà làm cho khả hoà tan cuả NH4+ vào nớc giảm Điểm III IV thuộc đầm có NH4+ không đều, hàm lợng NH4+ điểm III cao đợt nghiên cứu sau đến điểm II (ngoài đầm) Nguyên nhân theo ngời dân xong vụ nuôi tôm ngời ta lại xả lợng nớc từ đầm phía đầm mang theo thức ăn thừa sản phẩm tiết tôm dồn vào đó,chính hàm lợng NH4+ phía đầm tăng lên.Còn điểm III (đầm 2) có hàm lợng NH4+ cao so với điểm IV đầm.Sở dĩ nh theo nguyên nhân điểm III trũng so với toàn đầm,hơn nơi nơi xả trực tiếp nớc từ đầm nên tập trung nhiều thức ăn d thừa sản phẩm tiết, mà hàm lợng NH4+ cao đợt thu 3.2.2.6 Hàm lợng PO43- Biểu đồ 2: Biến động hàm lỵng PO43- 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 Dot Dot 0,15 0,1 0,05 I II III IV Qua kết qủa phân tích (bảng 3) cho thấy: Hàm lợng PO43- hai đợt thu mẫu có biến động Sự biến động hàm lợng PO43- có chênh lệch từ 0,100,14(mg/l) Hàm lợng PO43- dợt I thấp đợt II 23 Khoá Luận tốt nghiệp Nguyên nhân theo nhu cầu PO43- thủy sinh vật đợt I cao đợt II mà hàm lợng PO43- thấp so với đợt I.(Đợt thành phần loài số lợng cá thể nhiều đợt 2) 3.2.2.7 Hàm lợng SiO2 12 10 Dot Dot I II III IV Biểu đồ 3: Biến động hàm lợng SiO2 Theo kết nghiên cứu cho thấy hàm lợng SiO2ở đợt I thấp đợt II, Sự chênh lệch hàm lợng SiO2 điểm hai đợt nghiên cứu khoảng từ 0,9-4,16(mg) 3.2.2.8 Hàm lợng sắt tæng sè (Fe(ts)) 0,14 0,12 0,1 0,08 Dot Dot 0,06 0,04 0,02 I II III IV BiÓu đồ 4: Biến động hàm lợng Fe(ts) 24 Khoá Luận tốt nghiệp Hàm lợng sắt nhiều hay phụ thuộc vào cấu tạo địa hình Sắt nớc tồn dạng tự dạng muối sắt, hàm lợng sắt tự thủy vực phụ thuộc vào độ pH nớc độ pH nớc thấp khả hoà tan sắt cao, ngợc lại pH cao khả hoà tan sắt thấp Trong thủy vực sắt đóng vai trò quan trọng tồn phát triển thủy sinh vật Tuy nhiên hàm lợng sắt thủy vực cao, gây hại cho tảo mà gây hại cho tất sinh vật sống Kết nghiên cứu bảng cho thấy hai đợt thu mẫu hàm lợng sắt tổng số điểm có chênh lệch khoảng từ 0,01-0,05mg Hàm lợng sắt đợt I cao đợt II Theo nguyên nhân có sai khác nh phần có liên quan đến độ pH nớc đợt I pH thấp đợt II, mà hàm lợng sắt tổng số đợt I cao Đợt II Ngoài đợt xẩy sù pha trén cđa níc mỈn víi níc khu vực nghiên cứu Trong hàm lợng sắt nớc mặn thờng thấp (do khả hoà tan sắt vào nớc mặn thấp) Do hàm lợng sắt đợt I cao đợt II 3.2.3 Đánh giá chung Qua kết phân tích số tiêu thủy lý, thủy hoá thấy điểm điểm hai đợt phân tích có biến động tiêu nhng không lớn Sự tăng hay giảm tiêu liên quan chặt chẽ đến nguồn cấp nớc vào đầm, điều thể rõ nét hàm lợng S%O, pH, DO, COD, NH4+, PO43-, SiO2, Fe(ts) Những tiêu có quan hệ mật thiết với nhau, định đến đời sống tảo (Cyanobacteria, Chlorophyta) nơi chứa nớc xả từ đầm sau vụ nuôi tôm chỗ trũng đầm hàm lợng muối dinh dỡng (N,P) COD cao Do sù pha trén cđa níc mỈn từ đầm vào khu vực nghiên cứu hai lần phân tích, làm cho chất lợng nớc đầm 25 Khoá Luận tốt nghiệp thay đổi Nó thể tăng lên hàm lợng pH, COD, PO43-, SiO2 giảm DO, NH4+, Fe(ts) 3.3 Thành phần loài vi tảo thủy vực nghiên cứu 3.3.1 Danh mục thành phần loài Trong thời gian điều tra đà tiến hành nghiên cứu ngành tảo: Cyanobacteria Chlorophyta Trên sở phân tích mẫu định tính hai đợt thu mẫu đà xác định đợc 64 taxon bậc loài dới loài Sự phân bố taxon đợt thu mẫu đợc thể bảng Bảng 4: Danh lục thành phần loài vi tảo thuỷ vực nghiên cứu TT §ỵt1 Taxon §ỵt2 I II III IV +++ + + +++ + + + ++ ++ + +++ +++ ++ + + ++ + + + +++ + +++ ++ ++ +++ +++ ++ ++ ++ + + + + +++ ++ +++ ++ ++ ++ +++ + + + + + ++ ++ + + + +++ ++ ++ + I II III Ngµnh Cyanobacteria 10 11 12 13 14 Bé Chroococcales Hä Chroococcaceae Gloeocapsa minima (Smithll) Hollerb Merismopedia punctata Meyen Microcystis aerugimosa Kuetz M aeruginosa forma losaquaef (Wittr) Elenk Bé Nostocales Hä Oscillatoriaceae Lyngbya sp Oscillatoria acuta Bruhlet et Bisrras O tenuis Ag ex Gom O deflexoides Elenk et Kossinsk O margaritifera (Kuetz) Gom O ornata Kuetz ex Gom O chalybae (Mert) Gom O formasa Bory ex Gom O brevis (kuetz) Gom O irriqua (Kuetz) Gom 15 16 17 O terebriformis (Ag.) Elenk O quasiperforata Skuja O tenuis (Ag.) for asiatica (Wille) +++ ++ + 26 ++ ++ + ++ +++ ++ + + + IV Kho¸ LuËn tèt nghiÖp 18 19 20 21 22 23 24 Elenk Phormidium putealis Mont ex Gom Ph Molii (Kuetz) Gom forma tenuus W ex G.S West Ph Subfuscum (Kuetz) Phormidium sp Spirulina platensis (Nordist) Geih S massartii (Kuff) Geih S minima A.Wurtz ++ ++ ++ ++ ++ + ++ + + + ++ +++ + ++ ++ + ++ + +++ +++ ++ + Ngµnh Chlorophyta 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 Bé Chlorophyceae Hä Hydrodictyaceae Pediastrum duplex Meyen Pediastrum duplex Meyen var duplex P duplex Meyen var danubiale (Hrtob) Ergashav P duplex Meyen var danubiale P duplex Meyen var reticulatum Lagerh P tetras (Ehr) Ralfs var tetraodon (Corda) Hansig P tetra (Ehr) Ralfs var Tetra (Bail) Raben P simlex Meyen var duodenarium Tetraedron trigonum (Naeg)Hansg var trigonum Hä Protococcaceae Sphaerocystis schroeteri Chod Chloroplana termicola Hollerb Hä Dictyosphaeriaceae Dictyosphaerium pulchellum Wood var pulchellum D chrenbergianum Naegeli Hä Oocystaceae Nephrocytium limneticum G.M Smith Lagerheimia tetraedrica Boll Hä Coelastraceae (West) Will Coelastrum sphaericum Naegeli C microporum Naegeli ++ ++ ++ +++ ++ + ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ + + + + + + + + + ++ + + + + + + + + + + ++ + 27 ++ ++ + + ++ ++ + Kho¸ Ln tèt nghiƯp 42 43 44 45 46 47 Hä Scenedesmaceae Crucigenia quadrata Morren Actinastrum hantzchii Lagerh var hantzchii Scenedesmus acuminatum (Lagerh) Chodat S acuminatus var biseratus Reinsch S arcuatus (Lemm) var platydisca G.M Smith S bicaudatus (Hansgrg) var.bicaudatus + 53 54 55 56 57 58 ++ + + + + + Staurastrum tetrascerum (kuetz) Ralfs Arthrodesmus convergens Ehrenb 51 52 ++ + 60 61 50 + + 59 49 + ++ S obliquus (Turp) Kuetzing var alternans Christjuk S obliquus (Lagerh) Chod var acuminatus S quadricauda (Turp) Bred Var quadricauda S quadricauda var granulata S quadricauda var longispina (Chod) Smith S.protuberans Fritsch et Rich var.protuberans S quadricauda var setosus Kirchn, in Brunnth Hä Ankistrodesmaceae Ankistrodesmus fusiformis A gracillis (Reinsch) Korschik Kirchneriella lunaris (Kirch) Moebit var lunaris K obesa (West) Schmille Bé Desmidiales Hä Cosmariaceae Cosmarium puctulatum Breb 48 + ++ 28 ++ + + + + + + ++ + ++ + ++ + ++ + ++ ++ ++ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Kho¸ Ln tèt nghiƯp 62 63 64 Hä Micsrateriaceae Micrasteia ceratofera Ralfs Bé Zygnematales Hä Zygnemataceae Spirogyra azygocpora Singh Spirogyra sp + + + +++: gỈp rÊt nhiỊu ; ++: gặp trung bình ; +: gặp 3.3.2 Sự phân bố taxon hai ngành địa điểm nghiên cứu Bảng 5: Sự phân bố taxon hai ngành tảo Cyanobacteria Chlorophyta địa điểm nghiên cứu Ngµnh Sè bé Sè hä Sè chi Sè loµi % Cyanobacteria 2 24 37,5 Chlorophyta 10 18 40 62,5 Tỉng 12 25 64 100 Qua b¶ng cho thÊy: Ngµnh Cyanobacteria cã bé, hä, chi, 24 loài, chiếm 37,5% tổng số loài phát đợc Trong họ có nhiều Oscillatoriaceae (20 loài) chi chiếm u thành phân loài thc vỊ Oscillatoria (12 loµi) Ngµnh Chlorophyta cã bé, 10 hä, 18 chi, 40 loµi, chiÕm 62,5% tỉng sè loài phát đợc Trong họ có nhiều loài nhÊt lµ Scenedesmaceae (13 loµi) vµ hä Hydrodictyaceae (9 loµi), chi chiếm u thành phần loài Scenedesmus (11 loài), Pediastrum (8 loài) 29 Khoá Luận tốt nghiệp Cyanobacteria Chlorophyta Biểu đồ 5: Thành phần % loài tảo 3.3.3 Sự phân bố thành phần loài theo đợt thu mẫu Hng Hoà, phân bố thành phần loài phụ thuộc vào yếu tố sinh thái thuỷ vực Theo nghiên cứu chia làm nhóm loài sinh thái theo ruộng muối: Nhóm loài a nhóm loài a lợ đợt I, điểm thu mẫu có độ muối 0, nhóm loài đợt chủ yếu nhóm a ngọt, đợt II độ muối điểm thu mẫu tăng 20%o nhóm loài đợt chủ yếu loài có khả sống nớc lợ 30 37,5 62,5 Khoá Luận tốt nghiệp Bảng 6: Sự phân bố thành phần loài theo đợt thu mẫu Ngành Bộ Họ Chi Số loài Số loài đợt thu mẫu Đợi Cyanobacteria Chroococcales Nostocales Pediastrum Tetraedron Sphaerocystis Chloroplana Dictyosphaerium 1 Nephrocytium Lagerheimia Coelastrum Crucigenia 1 1 Actinastrum Scenedesmus Ankistrodesmus Kirchneriella 10 10 2 1 2 1 Osillatoriaceae Lyngbya Osillatoria Phomidium Spirulina Coelastaceae Scenedesmaceae Ankistrodesmaceae Cosmariaceae Zygnematales Spirogiraceae Đợi 1 Gloeocapsa Merismopedia Microcystis Dictyosphaeriaceae Oocysaceae Desmidiales 1 12 Chroococcaceae Chlorphyceae Hydrodictyaceae Chlorphyta 1 12 Sè loµi chung Cosmarium Staurastrum Athrodesmus Spirogyra 1 1 Qua kÕt phân tích đợc thể bảng cho thấy: Đợt điều tra đợc 64 loài, đợt điều tra đợc loài Trong tất số loài điều tra đợc đợt chi Osillatoria chiếm sè loµi cao nhÊt (12 loµi), Scenedesmus (11 loµi), Pediastrum (8 loµi), chi cã sè loµi Ýt nhÊt lµ Gloeocapsa (1 loµi) ,Lyngbya (1loµi),Tetraedron (1 loµi), Sphaerocytis (1 loµi), Chlorroplara (1 loµi), Crucigenia (1 loµi) Hä cã sè loµi nhiỊu nhÊt lµ Oscillatoriaceae (20 loµi), Scenedesmaceae (13 loµi), Hydrodictyaceae (9 loài).trong số loài thờng gặp là: Gloeocapsa minima (Smithll) Hollerb,Microcystis aeruginosa forma losaquaef (Wittr) Elenk, Oscillatoria deflexoides Elenk et Kossinsk, Oscillatoria Ornata Ketz ex Gomm, Oscillatoria irrigua (kuetz) Gom, Spirulina platensis Nordist Geih, Spirulina massartii Kuff Geih, Pediastrum duplex 31 Khoá Luận tốt nghiệp Meyen var duplex Còn số loài gặp là: Osilatoria tenuis Ag ex Gom, Spirulina minima A Wurtz, Nepharocytium limneticum G.M Smith, Lagerheimia tetraedrica Boll, Crucigenia quadrata Morren, Micrasteia ceratfera Ralfs, Spirogyra azygospora Singh, Spirogyra sp đợt thành phần loài giảm xuống rõ rệt Theo điều tra phát đợc loài thuộc ngành Cyanobacteria, Còn ngành Chlorophyta không thấy xuất Trong loài thuộc chi Oscillatoria, loài lại thuộc chi Phormidium Hai chi thuộc họ Oscillatoriaceae Nguyên nhân theo có biến động thành phần loài hai đợt thu mẫu chênh lêch nhiệt độ nớc (từ 5,8-9,7oc) độ muối ( từ -20%o) lớn Do có loài thích hợp với biến động tồn đợc Sự tơng đồng taxon hai lần thu mẫu biểu hệ số Sorenxen, đợc tính công thức: Trong đó: S= 2c a +b c: Số loài chung gặp hai đợt thumẫu a: Tổng số loài gặp đợt b: Tổng số loài gặp đợt Hệ số Sorenxen giao động từ 0-1, S gần chứng tỏ thành phần loài đợt thu mẫu giống ngợc lại S gần không thành phần loài đợt thu mẫu khác Bảng 7: Hê số Sorenxen taxon vi tảo lần thu mẫu TT Ngành Đợt Đợt Số loµi chung HƯ sè S Cyanbacria 24 2 0,153 Chlorophyta 40 0 Tæng sè 64 2 0,060 Qua bảng trên, ta thấy hệ số Sorenxen hai ngành: Cyanbacria Chlorophyta thấp , ngµnh Cyanbacria lµ b»ng 0.15, ngµnh Chlorophyta lµ b»ng Xét chung cho taxon bậc ngành hệ số S b»ng 0,062 HÖ sè S thÊp, chøng tá sù sai khác thành phần loài vi tảo sống địa điểm nghiên cứu cao hai đợt thu mẫu 32 Khoá Luận tốt nghiệp 3.3.4 Sự biến động số lợng vi tảo Bảng 8: Mật độ tảo điểm nghiên cứu (Đơn vị : 103tb/l) Địa điểm I II III IV TB Đợt 17,8 14,28 25 7,4 16,20 Đợt 5,35 5,57 2,85 3,44 Thời điểm Qua bảng ta thấy biến động mật độ số lợng tế bào điểm nghiên cứu đợt nghiên cứu lớn, dao động khoảng từ đến 25 x103 (tb/l) Mật độ tảo đợt cao hẳn so với đợt 2.Trung bình đợt 16,12 x 103 (tb/l), trung bình đợt 2là 2,94 x103 Trong mật độ tảo điểm III (đợt 1) có mật độ tảo cao 25 x103 (tb/l) so với điểm thu mẫu hai đợt, tiếp đến điểm I (đợt 1) có 17,8 x 103 tb/l, thấp điểm II (đợt 2), mật độ tảo Sở dĩ có biến động nh : đợt thuỷ vực có độ mặn thấp (%o = 0) thích nghi với sinh loại a Sang đợt 2, thay đổi nồng độ muối thuỷ vực làm cho loài không thích ứng đợc với ®iỊu kiƯn cã ®é mi cao (%o = 20) nªn loài đà bị biến Còn loài có khả tiếp tục phát triển mà sang đợt số lợng loài nh số lợng cá thể bị giảm mạnh xét riêng biến động số lợng họ thấy họ Oscillatoria; họ Scenedesmaceae chiếm u nhất, đặc biệt chi Oscillatoria (12 loài); Scenedesmus (10 loài), nhiều loài chi có khả thích ứng mạnh điều kiện giàu chất hữu cơ, số lợng loài phát triển làm cho mật độ vi tảo (Cyanobacteria, Chlorophyta), điểm I điểm III đợt tăng lên 33 Khoá Luận tốt nghiệp 3.4 Mối quan hệ thành phần loài số lợng với số tiêu chất lợng nớc điểm nghiên cứu Các yếu tố môi trờng đầm tôm tác động tổng hợp tôm nuôi sinh vật nớc (Cyanobacteria, Chlorophyta) Qua nghiên cứu, thấy số lợng thành phần loài vi tảo liên quan chặt chẽ với biến đổi điều kiện khí hậu, hàm lợng dinh dỡng nh c¸c u tè thủ lý-thủ ho¸ kh¸c cđa hå Trong yếu tố nhiệt độ độ muối đà chi phối rõ nét cả, Điều đợc thể số lợng loài mật độ chúng thuỷ vực đợt thu mẫu Từ kết nghiên cứu cho thấy tổng số loài phát đợt (10-2003) điểm nghiên cứu 62 loài Tại thời điểm thu mẫu đợt 1, nhiệt độ nớc thuỷ vực nằm vào khoảng 26,5-30,30C, nhiệt độ trung bình không khí 30,40C Nhiệt độ thích hợp cho vi tảo (Cyanobacteria, Chlorophyta) sinh trởng phát triển Sự phát triển mạnh tảo liên quan trực tiếp đến hàm lợng muối dinh dỡng Qua kết phân tích cho thấy hàm lợng muối dinh dỡng nằm tiêu chuẩn cho phép tầng nớc mặt (TCVN 5492-1995) thuận lợi cho phát triển tảo nơi có hàm lợng muối dinh dỡng cao, mật độ tảo nơi cao so với nơi khác có mật độ muối dinh dỡng thấp Nh điểm III (đợt 1) có hàm lợng NH4+ 0,40 mg/l, PO43- 0,22 mg/l có mật tảo 25 x 103 tb/l Còn điểm IV (đợt 1) có hàm lợng NH4+ 0,36mg/l, PO43- 0,18 mg/l có mật độ tảo 7,4 x 103 tb/l Đợt 2, biến động thành phần số lợng loài lại bị chi phối rõ nét độ mặn nhiệt độ đợt độ mặn ổn định (S%o = 0) thấp, sang đợt 2, tríc thêi gian thu mÉu ®· cã sù biÕn ®éng độ muối làm cho số lợng thành phần loài vi tảo (Cyanobacteria, Chlorophyta) bị giảm sút mạnh 34 Khoá Luận tốt nghiệp Kết luận- đề nghị Kết luận Qua thời gian nghiên cứu từ tháng 10-2003 đến tháng 2-2004, với kết đà thu đợc thời điểm khảo sát rút đợc số kết luận sau: Giữa đợt thu mẫu độ mặn biến động mạnh đợt độ mặn 0%o, đợt độ mặn 20%o Nhiệt độ hai đợt thu mẫu chênh lệch tơng đối lớn (7,90C) Còn yếu tố khác nh độ trong, DO, hàm lợng hữu muối dinh dỡng thay đổi không nhiều Số lợng vi tảo thuộc hai ngành Cyanobacteria Chlorophyta thủy vực nghiên cứu đà xác định đợc 64 loài dới loài Trong cã 24 loµi vi khuÈn lam , thuéc hä, 40 loài tảo lục thuộc 10 họ, Thành phần loài đợt thu mẫu khác Đợt có 64 loài, Cyanobacteria có 24 loài, Chlorophyta có 40 loài, đợt có loài thuộc ngành Cyanobacteria Số lợng tảo thuộc ngành nói trên, đợt thu mẫu khác nhau: Đợt trung bình 16, 20 x 103tb/l, đợt trung bình 3,44 x 103tb/l Số lợng khác điểm thu mẫu Nhiệt độ độ muối đà chi phối thành phần loài số lợng cá ngành vi tảo nghiên cứu Đề nghị Đây vùng đợc đa vào khai thác nuôi trồng thuỷ sản cha lâu (2002) Chúng cho rằng, vấn đề cần đợc tiếp tục nghiên cứu với quy mô lớn chiỊu réng lÉn chiỊu s©u thêi gian tíi 35 Khoá Luận tốt nghiệp Tài liệu tham khảo Trơng Ngọc An, Hàn Ngọc Lơng (1980), Thực vật sông Hồng, sông Ninh Cơ sông Đáy tỉnh Hà Nam Ninh, Tuyển tập nghiên cứu biển, Phần I, Tr 87-109, 1980 Bộ sách 10 vạn câu hỏi bảo vệ môi trờng NXB KH & KT Hà Nội, 1994 Lê Thạc Cán (1995), Một số trạng xu diễn biến môi trờng giới cố gắng tiến tới phát triển bền vững Tập I Tuyển tập báo cáo khoa học phát triển bền vững Hà Nội Nguyễn Hoa Du (2002), Xử lý môi trờng nớc Đại học Vinh Tăng Văn Đoàn, Trần Đức Hạ (2002) Kỹ thuật môi trờng, NXB GD Nguyễn Phớc Đờng (1/1999) Giáo trình môi trờng Cần Thơ Ergashev A.E 1981- Khu hệ tảo nớc vùng Trung Tóm tắt luận án TiÕn sÜ Sinh häc Tas kent (tiÕng Nga) Gollerbakh M.M Kosinskaia E.K, Polianskii (1953) Định loại tảo lam Tảo nớc Liên Xô NXB Khoa học Xô viết Maxcơva (tiếng Nga) Võ Hành (1996) Tảo học, Vinh Đặng Ngọc Thanh(1974) Thủy sinh học đại cơng NXBĐH THCN 10 Lê Thị Thuý Hà (1998), Chất lợng nớc thành phần loài vi tảo (Microalgae) sông La (Hà Tĩnh) Luận văn Thạc sĩ, Vinh 11 Nguyễn Đắc Hy, Ngô Ngọc Cát, Bảo vệ nguồn nớc Vấn đề cấp bách cần làm Tạp chí Thuỷ lợi số 6, Tháng 8/1989 12 Nguyễn Công Kình (1998) Vi tảo ®Êt trång lóa ë Thµnh Vinh vµ vïng phơ cận Luận văn Thạc sĩ 13.Trần Mộng Lai,( 2002) Bộ Protococcales hồ chứa sông Rác huyện Kỳ Anh- Hà Tĩnh Luận văn Thạc sĩ 36 Khoá Luận tốt nghiệp 14.Đặng Xuyến Nh (11/1992), Báo cáo tổng quan tính hình nghiên cứu sử dụng tế bào tự dỡng Việt Nam Hội thảo quốc gia Nuôi trồng sử dụng tế bào tự dỡng, Hà Nội 15 Tôn Thất Pháp (1993), Nghiên cứu thực vật thuỷ sinh Phá Tam Giang (Thừa Thiên Huế) Luận án PTS Khoa häc Sinh häc 16 Ngun ViÕt Phỉ (1983), Sông ngòi Việt Nam NXB KH& KT Hà Nội 17.Võ Văn Phú, Nguyễn Duy Chinh (1998), Giáo trình bảo vệ tài nguyên thiên nhiên tính đa dạng sinh học Huế 18 Nguyễn Đình San (2002), Vi tảo số thuỷ vực bị ô nhiễm số tỉnh Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh vai trò trình lÃm nớc.Luận án tiến sĩ sinh học 19 Dơng Đức Tiến (1996), Phân loại vi khn lµm ë ViƯt Nam NXB NN, Hµ Néi 20 Dơng Đức Tiến,Võ Hành (1997), Tảo nớc Việt Nam, Phân loại tảo lục Protococcales, NXB NN, Hà Nội 21.Trần Văn Vỹ (1995), Thức ăn tự nhiên cá NXB NN, Hà Nội 22.Mai Đình Yên (2002), Môi trờng vµ ngêi NXB GD - HN 23 Desikachary T.V (1959), Cyanophyta Indian Council of Agric Res New Dedhi, 686P 24 Americal public health association 1985 Standard methods for examination of water and water – water Sixternnth edition 25 37 ... phần vi tảo thuộc Cyanobacteria Chlorophyta đầm tôm xà Hng Hoà -Thành phố Vinh- Nghệ An Mục tiêu đề tài đặt là: Tìm hiểu thành phần loài thuộc ngành Cyanobacteria Chlorophyta mối tơng quan với chất. .. dung nghiên cứu Chất lợng nớc thành phần loài vi tảo thuộc hai ngành Cyanobacteria Chlorophyta đầm nuôi tôm Hng Hoà, thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An 2.2 Địa điểm nghiên cứu Để khảo số tiêu thuỷ lý,... nớc đầm nuôi tôm Hng Hoà Để thực đợc mục tiêu thực nội dung sau: Điều tra số tiêu chất lợng nớc Điều tra thành phần loài vi tảo thuộc hai ngành Cyanobacteria Chlorophyta Tìm mối quan hệ chất