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
24 trang |
Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 3112 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang 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 xem tài liệu hoàn chỉnh 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