Đề tài Nghiên cứu tính đa dạng thực vật đất ngập nước của sông Nhuệ - Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam) và khả năng sử dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trường

Phân giới thực vật là một bộ phận quan trọng cấu thành nên sinh giới. Chúng rất phong phú và đa dạng về thành phần loài, khu vực phân bố và cả môi trường sống. Một bộ phận thực vật trong quá trình tiến hóa thích nghi với đời sống ẩm ướt và chịu ngập được gọi là thực vật đất ngập nước. Hiện nay, việc tìm hiểu và nghiên cứu nhóm thực vật này đang ngày càng thu hút sự quan tâm của rất nhiều các nhà khoa học, đặc biệt là nghiên cứu về mức độ đa dạng, vai trò và khả năng sử dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trường nước. Phương pháp xử lý này đã và đang được ứng dụng phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới với các kết quả mang lại rất khả quan. Đối với Việt Nam, đây là loại hình công nghệ tương đối mới nhưng sẽ là một hướng đi bền vững vì những lợi ích vượt trội mà nó mang lại: hiệu quả tốt, tính kinh tế cao và rất thân thiện với môi trường. Sông Nhuệ, sông Đáy chảy qua địa phận tỉnh Hà Nam là một nguồn tài nguyên phong phú góp phần vào sự phát triển kinh tế xã hội của khu vực. Hệ thống sông cung cấp nước sinh hoạt cho người dân, phục vụ tưới tiêu nông nghiệp, sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công 2 nghiệp Đây còn là nguồn lợi dồi dào của cư dân sống hai bên lưu vực sông thông qua việc đánh bắt hay nuôi trồng thủy sản. Ngoài ra đây còn là hệ thống tiêu thoát nước cho thành phố Hà Nội. Tuy nhiên, sự phát triển kinh tế xã hội, tốc độ đô thị hóa, dân số tăng nhanh của tỉnh Hà Nam và các khu vực lân cận đã gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái, khiến nó không còn giữ nguyên được trạng thái cân bằng ban đầu. Các nguồn nước thải ngoại tỉnh và nội tỉnh bao gồm nước thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp và các làng nghề chưa được xử lý đúng theo tiêu chuẩn quy định mà thải bỏ trực tiếp vào nguồn nước tiếp nhận là nguyên nhân làm cho môi trường nước sông Nhuệ, sông Đáy ngày càng ô nhiễm nghiêm trọng, nhất là vào mùa nước kiệt. Hậu quả là ảnh hưởng đến mức độ đa dạng sinh học của hệ sinh thái lưu vực sông, trong đó có thực vật đất ngập nước. Để phục vụ công tác quản lý và sử dụng bền vững hệ sinh thái thủy vực, đề xuất giải pháp góp phần cải thiện chất lượng nguồn nước sông Nhuệ, sông Đáy , chúng tôi thực hiệ n đề tài “ Nghiên cứu tính đa dạng thực vật đất ngập nước của sông Nhuệ - Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam) và khả năng sử dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trường” với các mục tiêu: - Đánh giá hiện trạng đa dạng sinh học của thực vật đất ngập nước lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam) và giá trị sử dụng của chúng. - Tìm hiểu khả năng sử dụng một số loài thực vật đất ngập nước trong việc xử lý ô nhiễm môi trường nước. - Định hướng một số mô hình hợp lý cho việc xử lý ô nhiễm môi trường nước sông Nhuệ, sông Đáy

pdf24 trang | Chia sẻ: oanh_nt | Ngày: 20/08/2014 | Lượt xem: 2356 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Nghiên cứu tính đa dạng thực vật đất ngập nước của sông Nhuệ - Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam) và khả năng sử dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trường, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nghiên cứu tính đa dạng thực vật đất ngập nước của sông Nhuệ - Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam) và khả năng sử dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trường Nguyễn Thị Việt Nga Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn Thạc sĩ ngành: Khoa học Môi trường; Mã số: 60 85 02 Người hướng dẫn: PGS.TS Trần Văn Thụy Năm bảo vệ: 2012 Abstract: Đánh giá hiện trạng đa dạng sinh học của thực vật đất ngập nước lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam) và giá trị sử dụng của chúng. Tìm hiểu khả năng sử dụng một số loài thực vật đất ngập nước trong việc xử lý ô nhiễm môi trường nước. Định hướng một số mô hình hợp lý cho việc xử lý ô nhiễm môi trường nước sông Nhuệ, sông Đáy. Keywords: Khoa học môi trường; Đất ngập nước; Ô nhiễm môi trường; Thực vật Content PHẦN MỞ ĐẦU Phân giới thực vật là một bộ phận quan trọng cấu thành nên sinh giới. Chúng rất phong phú và đa dạng về thành phần loài, khu vực phân bố và cả môi trường sống. Một bộ phận thực vật trong quá trình tiến hóa thích nghi với đời sống ẩm ướt và chịu ngập được gọi là thực vật đất ngập nước. Hiện nay, việc tìm hiểu và nghiên cứu nhóm thực vật này đang ngày càng thu hút sự quan tâm của rất nhiều các nhà khoa học, đặc biệt là nghiên cứu về mức độ đa dạng, vai trò và khả năng sử dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trường nước. Phương pháp xử lý này đã và đang được ứng dụng phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới với các kết quả mang lại rất khả quan. Đối với Việt Nam, đây là loại hình công nghệ tương đối mới nhưng sẽ là một hướng đi bền vững vì những lợi ích vượt trội mà nó mang lại: hiệu quả tốt, tính kinh tế cao và rất thân thiện với môi trường. Sông Nhuệ, sông Đáy chảy qua địa phận tỉnh Hà Nam là một nguồn tài nguyên phong phú góp phần vào sự phát triển kinh tế xã hội của khu vực. Hệ thống sông cung cấp nước sinh hoạt cho người dân, phục vụ tưới tiêu nông nghiệp, sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp… Đây còn là nguồn lợi dồi dào của cư dân sống hai bên lưu vực sông thông qua việc đánh bắt hay nuôi trồng thủy sản. Ngoài ra đây còn là hệ thống tiêu thoát nước cho thành phố Hà Nội. Tuy nhiên, sự phát triển kinh tế xã hội, tốc độ đô thị hóa, dân số tăng nhanh của tỉnh Hà Nam và các khu vực lân cận đã gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái, khiến nó không còn giữ nguyên được trạng thái cân bằng ban đầu. Các nguồn nước thải ngoại tỉnh và nội tỉnh bao gồm nước thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp và các làng nghề chưa được xử lý đúng theo tiêu chuẩn quy định mà thải bỏ trực tiếp vào nguồn nước tiếp nhận là nguyên nhân làm cho môi trường nước sông Nhuệ, sông Đáy ngày càng ô nhiễm nghiêm trọng, nhất là vào mùa nước kiệt. Hậu quả là ảnh hưởng đến mức độ đa dạng sinh học của hệ sinh thái lưu vực sông, trong đó có thực vật đất ngập nước. Để phục vụ công tác quản lý và sử dụng bền vững hệ sinh thái thủy vực, đề xuất giải pháp góp phần cải thiện chất lượng nguồn nước sông Nhuệ, sông Đáy, chúng tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu tính đa dạng thực vật đất ngập nước của sông Nhuệ - Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam) và khả năng sử dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trường” với các mục tiêu: - Đánh giá hiện trạng đa dạng sinh học của thực vật đất ngập nước lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam) và giá trị sử dụng của chúng. - Tìm hiểu khả năng sử dụng một số loài thực vật đất ngập nước trong việc xử lý ô nhiễm môi trường nước. - Định hướng một số mô hình hợp lý cho việc xử lý ô nhiễm môi trường nước sông Nhuệ, sông Đáy. 2 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Thực vật đất ngập nƣớc 1.1.1 Khái niệm thực vật đất ngập nước - Thực vật đất ngập nước: là thuật ngữ được sử dụng để định nghĩa cho thực vật thủy sinh, những loài thích nghi và phát triển trong môi trường ẩm ướt và chịu ngập hoặc sống trong nước. 1.1.2 Các dạng sống của thực vật đất ngập nước Theo Arber (1920), dựa trên đặc điểm hình thái, có thể chia các dạng sống của thực vật đất ngập nước bao gồm: 1) Thực vật nổi 2) Thực vật ngập nước 3) Thực vật lá nổi: a) có rễ và b) nổi tự do Phân loại này được sử dụng cho thực vật thân thảo, cây thân gỗ và cây bụi. 1.1.3 Vai trò của thực vật thủy sinh trong xử lý nước thải ở các vùng đất ngập nước Bảng 1.1: Tóm lƣợc về vai trò của thực vật đất ngập nƣớc trong xử lý Đặc điểm thực vật lớn Vai trò trong xử lý Mô hiếu khí Giảm ánh sáng → giảm sự phát triển của sinh vật phù du Ảnh hưởng của vi khí hậu → cách nhiệt trong mùa đông Giảm tốc độ gió → giảm nguy cơ phân tán Tạo tính thẩm mỹ cho hệ thống Dự trữ dinh dưỡng Mô ngập trong nước Khả năng lọc → lọc ra các mảnh vụn lớn Giảm tốc độ dòng chảy → tăng tốc độ lắng, giảm nguy cơ phân tán Cung cấp diện tích bề mặt cho màng sinh học Tạo oxy → phân hủy hiếu khí Hấp thu chất ô nhiễm Rễ và thân rễ trong trầm Ổn định bề mặt trầm tích → giảm xói mòn tích Ngăn chặn tắc nghẽn trong hệ thống chảy thẳng đứng Tạo oxy→ tăng phân hủy và nitrat hóa Hấp thu chất ô nhiễm Tiết kháng sinh 1.2 Khái quát tình hình nghiên cứu thực vật đất ngập nƣớc và việc sử dụng chúng để xử lý ô nhiễm môi trƣờng nƣớc ở trên thế giới và Việt Nam 1.2.1 Trên thế giới Bắt đầu từ năm 1950, đã có một sự thay đổi căn bản về sự quan tâm đối với vùng đất ngập nước. Có nhiều lĩnh vực được nghiên cứu trong đó việc xác định thành phần loài, công 3 dụng của thực vật đất ngập nước ngày càng đầy đủ hơn. Năm 1952, những nghiên cứu thử nghiệm đầu tiên về khả năng xử lý nước thải của các loài thực vật đất ngập nước được thực hiện bởi Kathe Seidel ở Đức [28]. Loại thực vật được bà sử dụng nhiều là cây cỏ Nến (Scirpus lacustris). Các công trình nghiên cứu của Seidel đã đặt nền móng đầu tiên cho một hướng đi mới trong việc xử lý nước thải bằng các loài thực vật thủy sinh. Công nghệ thực vật xử lý ô nhiễm môi trường nước ngày càng được chú trọng, phát triển ở quy mô lớn và được áp dụng ở rất nhiều quốc gia. Đây là hướng nghiên cứu đang được tiếp tục phát triển mạnh ở các nước châu Âu, châu Mỹ, các nước châu Á (đặc biệt là Trung Quốc và Thái Lan) và một số nước khác. Trong những năm qua, số loài thực vật có khả năng xử lý ô nhiễm môi trường nước được phát hiện ngày một nhiều. Các nghiên cứu được thực hiện một cách toàn diện từ lý thuyết đến thực tiễn. 1.2.2. Đối với Việt Nam Các loài thực vật sống ở các khu vực ẩm ướt, sông suối, ngập nước, trong rừng ngập mặn đã được định dạng và liệt kê trong danh lục các loài thực vật ở Việt Nam [2, 4, 5, 6, 8, 13, 14, 27]. Tuy nhiên, việc tìm hiểu và nghiên cứu vai trò của chúng trong môi trường nước cũng như khả năng sử dụng trong xử lý ô nhiễm môi trường nước còn đang hạn chế. 1.3 Khái quát các điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng ven sông Nhuệ, sông Đáy 1.3.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên 1.3.1.1 Sông Nhuệ Sông Nhuệ nay thuộc thành phố Hà Nội và tỉnh Hà Nam với chiều dài khoảng 74km, chảy gần như theo hướng Bắc Tây Bắc – Nam Đông Nam. Trong phạm vi của tỉnh Hà Nam, sông Nhuệ chảy qua vùng tiếp giáp huyện Duy Tiên và huyện Kim Bảng và đổ vào sông Đáy tại thành phố Phủ Lý. 1.3.1.2 Sông Đáy Sông Đáy có chiều dài khoảng 240km, bắt nguồn từ sông Hồng tại thôn Vân Cốc, chảy qua Hà Nội, Hà Nam, Ninh Bình, Nam Định. Chiều dài của sông Đáy chảy qua tỉnh Hà Nam khoảng 47km, đến thành phố Phủ Lý được dòng sông Nhuệ góp nước từ phía tả ngạn. Sông Đáy tiếp tục hành trình về ngã ba Gián Khẩu rồi đổ ra vịnh Bắc Bộ ở Cửa Đáy huyện Kim Sơn [12]. Sông Nhuệ Sông Đáy 4 Hình 1.5: Lƣu vực sông Nhuệ, sông Đáy (Nguồn Internet) 1.3.2 Tình hình phát triển kinh tế xã hội dải ven sông Nhuệ, sông Đáy 1.3.2.1 Sông Nhuệ Trong phạm vi lưu vực sông có khu công nghiệp Hoàng Đông, quy mô vừa và nhỏ, đầu tư trên lĩnh vực sản xuất và kinh doanh hàng tiêu dùng, xuất khẩu như may, thêu ren, giầy da, hóa mỹ phẩm, đồ gỗ gia dụng nội thất, công nghiệp cơ khí, công nghiệp chế biến nông lâm – thủy sản… 1.3.2.2 Sông Đáy - Đoạn sông từ xã Tượng Lĩnh đến Phủ Lý: Phía Tây từ xã Khả Phong đến xã Thanh Sơn, nguồn nước sông Đáy chịu tác động của khu vực khai thác đá xã Tượng Lĩnh, mỏ sét Khả Phong, chất thải khu dân cư thị trấn Quế, nhà máy gạch Kim Bảng, bến xuất nhập vật liệu của nhà máy, công ty xi măng 77… - Đoạn sông từ Phủ Lý tới cầu Gián Khẩu: Tại đây đã hình thành cụm công nghiệp gồm xí nghiệp tái chế giấy, công ty dệt Hà Nam, kho xăng dầu, trạm trộn bê tông, cảng khu vực cầu Đọ. Phía Tây có khu công nghiệp sản xuất đá và vôi Kiện Khê gồm hàng chục xí nghiệp sản xuất, hàng chục lò vôi liên hoàn của hợp tác xã và tư nhân. Tại khu vực Kiện Khê, có cảng Bút Sơn là cảng chính xuất nhập nguyên liệu, chuyên chở clinker và xi măng của công ty xi măng Bút Sơn. Từ Thanh Thủy đến Thanh Nghị là khu vực khai thác đá của một số công ty và các cơ sở tư nhân. Nhận xét chung: Hiện nay, dọc lưu vực sông Đáy, sông Nhuệ, tình hình phát triển kinh tế xã hội đang diễn ra nhanh và mạnh. Tuy nhiên, các nguồn thải phát sinh từ quá trình này chưa được xử lý đúng yêu cầu đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nước lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy. 1.3.3 Chất lượng môi trường nước sông Nhuệ - Đáy (phần chảy qua tỉnh Hà Nam) 1.3.3.1 Chất lượng nước sông Nhuệ Giá trị WQI tại các điểm quan trắc trên sông Nhuệ được biểu diễn trong bảng sau: Bảng 1.3: Giá trị WQI trên sông Nhuệ Thời gian Tháng 7/2010 Tháng 7/2011 Tháng 7/2012 Địa điểm Cống Thần 15 46 46 Cống Nhật Tựu 14 50 71 Đò Kiều 15 65 71 5 Cầu Hồng Phú 17 50 51 Nguồn: Tổng cục Môi trường, 2012 [17] Chất lượng nước trên sông Nhuệ (đoạn qua tỉnh Hà Nam) có tiến triển tốt từ tháng 7/2010 đến nay. Mức độ ô nhiễm cao nhất vào năm 2010, giá trị WQI nằm trong giới hạn 0 – 25. Trong hai năm trở lại đây, chất lượng nước có chuyển biến theo chiều hướng tốt, giá trị WQI nằm trong giới hạn 51 – 75, nước đã có thể sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các mục đích tương đương khác. 1.3.3.2. Chất lượng nước sông Đáy Giá trị WQI tại các điểm quan trắc trên sông Đáy được biểu diễn trong bảng sau: Bảng 1.4: Giá trị WQI trên sông Đáy Thời gian Tháng 7/2010 Tháng 7/2011 Tháng 7/2012 Địa điểm Cầu Quế 18 17 17 Trạm bơm Thanh Nộn 18 17 17 Cầu Đọ Xá 18 15 17 Cầu phao Kiện Khê 17 17 17 Thanh Tân 16 17 18 Nguồn: Tổng cục Môi trường, 2012 [17] Chất lượng nước trên sông Đáy không thay đổi nhiều qua các năm quan trắc. Giá trị WQI đã chỉ ra nước sông ô nhiễm nặng, và cần có các biện pháp xử lý trong tương lai. Tại các điểm quan trắc bao gồm cầu Quế, trạm bơm Thanh Nộn, cầu Đọ Xá, chất lượng nước có xu hướng ô nhiễm gia tăng . Riêng tại Thanh Tân là vị trí quan trắc mà chất lượng nước tại đó đang có sự thay đổi theo chiều hướng tốt. 1.3.4. Nguyên nhân của tình trạng ô nhiễm môi trường nước sông Nhuệ, sông Đáy Có hai nguyên nhân chính gây nên tình trạng ô nhiễm môi trường nước sông Nhuệ, sông Đáy. Đó là nguồn ô nhiễm nội tỉnh và nguồn ô nhiễm ngoại tỉnh. 1.3.4.1. Nguồn ô nhiễm nội tỉnh - Tác động của quá trình đô thị hóa - Tác động của phát triển công nghiệp - Tác động của phát triển nông nghiệp và tập quán lạc hậu của người dân 1.3.4.2. Nguồn ô nhiễm ngoại tỉnh 6 Sông Nhuệ, sông Đáy chảy vào địa phận tỉnh Hà Nam đã mang theo một khối lượng lớn nước thải của các cơ sở sản xuất, làng nghề và nguồn nước thải sinh hoạt của thành phố Hà Nội. Hiện nay, thống kê sơ bộ, nguồn nước thải ngoại tỉnh này khoảng 700.000 m3//ngày đêm [15] và ngày càng tăng về lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm. CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu Là các loài thực vật đất ngập nước của sông Nhuệ, sông Đáy (trong địa phận của tỉnh Hà Nam). Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu phần thực vật bậc cao. Đây là một trong các nhóm sinh vật đóng góp quan trọng cho chức năng sinh thái môi trường và tính đa dạng sinh học của vùng nghiên cứu. 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp kế thừa Phương pháp này được sử dụng nhằm xác định, phân tích, đánh giá và tổng hợp các dữ liệu có liên quan đến đề tài nghiên cứu. Từ đó, trên cơ sở kế thừa có chọn lọc để sử dụng các thông tin cần thiết phục vụ cho đề tài nghiên cứu. 2.2.2. Phương pháp phân tích thảm thực vật - Mô tả và phân tích cấu trúc: Những phương pháp được tiến hành dựa trên công bố của các tác giả có uy tín. Quan điểm nghiên cứu được dựa trên phương pháp của UNESCO về phân tích cấu trúc và hình thái thảm thực vật (1979) [11]. - Phương pháp điều tra dựa trên bản đồ và khảo sát thực địa: Các điểm khảo sát và tuyến khảo sát được thiết lập trải rộng qua tất cả các đơn vị thảm thực vật của các hệ sinh thái khác nhau theo tuyến sông. Các điểm khảo sát được định vị tọa độ bằng GPS trên bản đồ, từ đó thiết lập hệ thống tuyến khảo sát và các hệ thống điểm quan sát lấy mẫu. Có 3 tuyến khảo sát chính: + Tuyến 1: Trên sông Nhuệ, bắt đầu trừ ngã ba Phù Vân đi Nhật Tựu. + Tuyến 2: Trên sông Đáy, bắt đầu từ ngã ba Phù Vân đi Tượng Lĩnh. + Tuyến 3: Trên sông Đáy, bắt đầu từ nơi hợp dòng của hai nhánh sông xuôi đến Gián Khẩu. Tuyến khảo sát của chúng tôi thiết lập từ sát mép nước tới các hệ sinh thái ven sông và các hệ sinh thái ngập nước ngọt thường xuyên. Đây là diện tích chủ yếu của vùng nghiên cứu với sự hiện diện đầy đủ các thành phần của hệ sinh thái thủy vực sông. Để phân tích thực trạng thực vật, chúng tôi thu thập mẫu, quan sát các yếu tố cấu thành thảm thực vật và hệ thực 7 vật cả về cấu trúc không gian, cấu trúc thành phần loài (Wittaker - 1962) các nhân tố môi trường. - Đánh giá tính đa dạng quần xã thực vật: Cơ bản dựa trên quan điểm hệ sinh thái (Tansley, 1935) 2.2.3. Phương pháp phân tích đánh giá tính đa dạng hệ thực vật - Phân tích đa dạng về thành phần loài: Dựa trên quan điểm truyền thống về hệ thực vật, chỉ kiểm kê các loài thực vật bậc cao có mạch, mọc tự nhiên hoặc các loài ngoại lai tự nhiên hóa không phụ thuộc vào sự chăm sóc của con người. - Đánh giá tính đa dạng thành phần loài, đặc trưng cấu trúc hệ thống hệ thực vật: Sự sắp xếp các loài vào Taxon bậc cao hơn (chi, họ...) theo quan điểm của vườn thực vật Kiu, liên hiệp vương quốc Anh và Bắc Ai Len (Brummitt, 1992) [20]. Tên tác giả các Taxon viết theo Brummitt và Powell (1992) [21]. Các ngành thực vật được xếp theo sự tiến hóa của thực vật, từ phát tán bằng bào tử (Khuyết lá thông, Thông đất, Dương xỉ) đến các ngành thực vật có hạt (Thông, Ngọc lan). Các họ trong từng ngành (riêng ngành Ngọc lan thì xếp các họ trong từng lớp), các chi trong từng họ và các loài trong từng chi xếp theo thứ tự chữ cái trong bảng chữ cái ABC theo tên khoa học. - Phân tích đánh giá mức độ giàu loài quý hiếm: theo IUCN, 2004 và các tiêu chuẩn trong sách đỏ Việt Nam, 2007; Nghị định số 48/2002/NĐ – CP, và loài có giá trị tài nguyên (theo “Tài nguyên thực vật Đông Nam Á – Prosea, 1995”) [3]. 2.2.4. Phương pháp xây dựng các mô hình sử dụng thực vật cho giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước - Từ kết quả điều tra về thành phần các loài thực vật có mạch phân bố trong hệ sinh thái chịu ngập nước ngọt thường xuyên và tạm thời và đất ướt ven sông trên lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy (trong địa phận tỉnh Hà Nam), chúng tôi chọn ra một số loài thực vật thủy sinh điển hình có khả năng xử lý ô nhiễm môi trường nước. Đây chính là các tập đoàn cây trồng sẽ được sử dụng trong mô hình cho việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước ở khu vực nghiên cứu. - Mô hình chính được sử dụng là mô hình đất ngập nước với dòng chảy bề mặt (Free water surface constructed wetlands – FWS CW) bao gồm các lưu vực hoặc các kênh, với đất hoặc các vật liệu khác thích hợp cho thực vật có rễ (nếu có) và mực nước chảy qua hệ tương đối nông, vận tốc dòng chảy nhỏ, và có thân cây và lá điều tiết lưu lượng nước, đảm bảo điều kiện dòng chảy không bị xáo trộn. Một trong những mục đích thiết kế chính của hệ là cho nước thải tiếp xúc với bề mặt sinh học hoạt động (Kadlec và Knight, 1996) [24]. 8 Cơ sở khoa học của phương pháp xử lý nước thải bằng hệ thực vật bậc cao là sự kết hợp của các loài thực vật và các vi sinh vật. Sự phân hủy các chất hữu cơ do vi sinh vật sống trong hệ thống rễ của các loài thực vật đóng vai trò quan trọng trong quá trình xử lý. Các vi sinh vật sinh sống trong hệ thống rễ thực vật thủy sinh có mối quan hệ cộng sinh với những loài thực vật bậc cao hơn. Ngoài ra, các vi sinh vật có thể sử dụng một phần hoặc toàn bộ các chất ô nhiễm trong nước thải như một nguồn dinh dưỡng. Vì vậy quá trình phân hủy chất hữu cơ xảy ra nhanh hơn và các chất hữu cơ gây ô nhiễm trong nước thải được loại bỏ (Wolverton, 1987) [29]. Các FWS CW được phân loại theo các loại thực vật: + Hệ thống với thực vật trôi nổi tự do (Ví dụ: Lục bình, bèo tấm). + Hệ thống với thực vật lá nổi (Ví dụ: Súng, Sen). + Hệ thống với thực vật sống chìm trong nước (Ví dụ: Rong đuôi chó, rong mái chèo). + Hệ thống với thực vật chịu ngập có rễ bám đất ngập nước và thân vươn lên khỏi mặt nước (ví dụ: Sậy). Để tăng hiệu quả của việc xử lý và phù hợp với điều kiện thực tế của khu vực nghiên cứu, mô hình chúng tôi đề xuất là sự kết hợp các hệ thống trên, thực vật sử dụng bao gồm các tập đoàn cây trồng và bổ sung thêm các thực vật có khả năng chỉ thị cho môi trường nước sạch làm cơ sở để đánh giá chất lượng nước. CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Hiện trạng các loài thực vật bậc cao có mạch trên toàn vùng nghiên cứu 3.1.1. Đa dạng các bậc taxon Trên toàn bộ diện tích của thủy vực nghiên cứu, bao gồm các diện tích ngập nước thường xuyên, các diện tích ngập tạm thời, các diện tích ẩm ướt ven sông và hệ sinh thái nông nghiệp, hệ sinh thái khu dân cư tập trung trên đất chậm thoát nước ven sông đã thu thập được 197 loài thuộc 152 chi của 70 họ thuộc 3 ngành thực vật bậc cao có mạch (Ngành Mộc Lan Magnoliophyta; ngành Dương xỉ Polypodiophyta và Cỏ Tháp Bút Equisetophyta). Cụ thể như sau: - Ngành Mộc Lan Magnoliophyta: có 2 lớp (lớp Mộc Lan Magnoliopsida và lớp Hành Liliopsida) gồm 66 họ thuộc 148 chi với số loài là 192 loài chiếm 97,46% tổng số loài đã được khảo sát. Trong lớp Mộc Lan có 146 loài thuộc 108 chi của 51 họ . Trong lớp Hành có 46 loài thuộc 40 chi của 15 họ. 9 1% 2% 23% - Ngành Dương xỉ Polypodiophyta: có 3 họ thuộc 3 chi của 4 loài chiếm 2,03% tổng số loài. - Ngành Cỏ Tháp Bút Equisetophyta: có 1 họ thuộc 1 chi của 1 loài chiếm 0,51% tổng số loài. Bảng 3.1: Thành phần loài thực vật bậc cao có mạch thuộc khu vực nghiên cứu Tên ngành Loài Chi Họ Tên khoa học Tên Việt Nam SL % SL % SL % Equisetophyta Cỏ tháp bút 1 0,51 1 0,66 1 1,43 Polypodiophyta Dương xỉ 4 2,03 3 1,97 3 4,29 Magnoliophyta Mộc Lan 192 97,46 148 97,36 66 94,28 -Magnoliopsida - Lớp Mộc lan 146 74,11 108 71,05 51 72,86 - Liliopsida - Lớp Hành 46 23,35 40 26,31 15 21,42 Tổng 197 100 152 100 70 100 74% Có thể biểu diễn mức độ đa dạng các bậc Taxon trong vùng nghiên cứu bằng biểu đồ sau: Ngành Mộc Lan (Lớp Mộc lan) Ngành Mộc Lan (Lớp Hành) Ngành Dƣơng Xỉ Ngành Cỏ Tháp Bút Biểu đồ 3.1: Mức độ đa dạng các bậc taxon Như vậy, chiếm phần lớn trong các loài thực vật được khảo sát thuộc ngành Mộc lan Magnoliophyta (Lớp Mộc lan chiếm 74%; Lớp Hành chiếm 23%), số còn lại thuộc về các ngành Dương xỉ Polypodiophyta (2%) và Cỏ Tháp Bút Equisetophyta (1%). Trong ngành 10 thực vật hạt kín, các loài của lớp hai lá mầm chiếm ưu thế và là những loài thống trị trong các quần xã tự nhiên trên cạn và một số quần xã ở thủy vực sông. Xét tỷ trọng các loài tự nhiên và cây trồng, các loài tự nhiên phần lớn thuộc hệ sinh thái thủy vực, các loài cây trồng và một số loài tự nhiên còn lại thuộc các hệ sinh thái nông nghiệp và khu dân cư. 3.1.2. Đa dạng về tài nguyên thực vật Các loài thực vật có ích trong khu vực nghiên cứu khá đa dạng. Cho tới nay đã biết được 11 công dụn
Luận văn liên quan