Khu hệ thực vật nổi và đánh giá chất lượng nước thông qua chỉ số sinh học của tảo ở sông rạch tỉnh bạc liêu

KHU HỆ THỰC VẬT NỔI VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THÔNG QUA CHỈ SỐ SINH HỌC CỦA TẢO Ở SÔNG RẠCH TỈNH BẠC LIÊU THÁNG 4 NĂM 2006 I. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I.1. Công tác thực địa: I.2. Trong phòng thí nghiệm: Định loại và đếm số lượng của từng loài thực vật nổi có trong mẫu và quy ra số lượng tế bào trong 1m3. Từ kết quả phân tích, chúng tôi xác định các loài chiếm ưu thế và chỉ số đa dạng để đánh giá tính chất môi trường nước ở các điểm thu mẫu thuộc các thủy vực khác nhau: 1. Chất lượng nước được đánh giá qua số lượng loài và số lượng tế bào tảo Loại nước  Độ bẩn  Số lượng loài  SL tảo x 106 tb/l   1  Rất sạch (Katarobe)  >100 loài  < 0,01   2  Sạch (Olygosaprobe)  150-100  0,01 – 0,05   3  Sơ nhiễm (Mesosaprobe)  100-70  0,1 – 0,5   4  Nhiễm bẩn (Mesopolysaprobe)  70-30  1,0 – 10   5  Bẩn (Polysaprobe1)  30-10  10 – 100   6  Rất bẩn (Polysaprobe 2)  < 10-0  100 - 500   Theo Fefoldy Lajos trong Biological Vizminosites, 1980, Hungary 2. Chất lượng nước được đánh giá qua chỉ số đa dạng của tảo - Chỉ số đa dạng Shannon - Wienner
Trong đó: n1= Tổng số lượng của các loài chỉ thị thứ i N = Tổng số lượng cá thể trong một mẫu nghiên cứu Sử dụng thang điểm đánh giá phân loại chất lượng nước: H'  Chất lượng nước   < 1  Rất ô nhiễm   ≥ 1 - 2  Ô nhiễm   ≥ 2 - 3  Ô nhiễm nhẹ   ≥ 3 - 4.5  Sạch   ≥ 4.5  Rất sạch   Theo thang điểm đánh giá chất lượng nước của Henna & Rya Sunoko, 1995 II. KẾT QUẢ II.1. Khu hệ thực vật nổi II.1.1. Cấu trúc thành phần loài Thu thập được 47 loài tảo tập trung vào 4 ngành tảo chính, trong đó ngành tảo silic và tảo lam chiếm đa số (Bảng 1). Cấu trúc thành phần loài cho biết khu hệ tảo tại đây hầu như là các loài thích nghi với môi trường lợ mặn. Số lượng loài tảo lam chiếm 32% tại khu vực nghiên cứu đã thể hiện chất lượng nước tại đây có hiện tượng bị nhiễm bẩn hữu cơ. Khi độ bẩn tăng dần, tỷ lệ tảo lam cũng có xu hướng tăng theo và khi tảo lam chiếm ưu thế thì các ngành khác đều có nguy cơ giảm. Bảng 1: Cấu trúc thành phần loài Stt  Ngành  Số loài  Tỷ lệ (%)   1  Cyanophyta (Tảo Lam)  15  32   2  Bacillariophyta (Tảo Silic)  27  57   3  Chlorophyta (Tảo Lục)  1  2   4  Dinophyta (Tảo Giáp)  4  9      Tổng Số  47  100   Số lượng loài tại các điểm nghiên cứu thấp, dao động từ 8 – 15 loài, chúng hầu hết là những loài tảo ít có giá trị dinh dưỡng với tôm, cá, thậm trí còn gây hại cho các loài nuôi thủy sản như: các chi tảo lam dạng chuỗi Oscillatoria, Phormidium, Anabaena, các chi tảo bám thuộc ngành tảo silic lông chim như Navicula, Pleurosigma, Nitschia. Các loài tảo trên tập trung trong các ao nuôi là chủ yếu, chúng thích nghi với môi trường nước tĩnh và giàu dinh dưỡng, đặc biệt đối với các loài thuộc ngành tảo lam, chúng dễ phát triển chiếm ưu thế và có thể lấn át các loài khác phát triển, khiến độ đa dạng loài trong khu vực giảm đi. Giữa các khu vực được nghiên cứu có số lượng loài biến thiên không lớn (Bảng 2): Khu vực sông chính có số lượng loài: từ 8 – 14 loài, trong đó khu vực cửa Gành Hào có số lượng loài cao nhất (14 loài), cống Sư Son có số lượng loài thấp nhất (8 loài). Khu vực Kênh dẫn có số loài thấp nhất trong 3 khu vực nghiên cứu: 8-9 loài Khu vực ao có số lượng loài từ 8 – 15 loài, trong đó ao DVT có số loài cao nhất (15 loài), ao NHB và ao NVD thấp nhất (8 loài). Các loài phân bố ở kênh dẫn đều có mặt ở các ao nuôi, số loài trong các ao nuôi cao hơn kênh dẫn chủ yếu là các loài tảo lam ưa bẩn. Tuy số lượng loài biến thiên không lớn giữa các khu vực, nhưng cấu trúc loài khác biệt nhau tương đối rõ rệt: Khu vực sông chính có số loài tảo silic Trung tâm (Centrales) cao, số loài tảo lam và tảo silic lông chim (Penales) phân bố ít hơn các khu vực khác. Khu vực ao nuôi có khu hệ tảo ngược lại với khu vực ngoài sông chính, thành phần loài tảo lam, tảo silic lông chim cao hơn, tảo silic trung tâm ít hơn, thậm trí có ao hoàn toàn không có mặt loài nào. Khu vực kênh dẫn: có khu hệ tảo tương tự với khu vực ao nuôi, (Phụ lục 1). Sự phân bố của các loài tảo phụ thuộc nhiều vào chế độ thủy văn và các yếu tố lý hóa của khu vực. Sự đa dạng của loài kém thể hiện môi trường nước chứa chúng đã bị tác động mạnh theo chiều hướng xấu đi. Tất cả các điều kiện môi trường như chế độ nước lưu thông kém, có hiện tượng phú dưỡng hóa, chỉ số TS cao, pH thấp…đều không thích hợp cho sự đa dạng loài của tảo. II.1.2. Cấu trúc số lượng Số lượng tảo dao động trong khoảng từ 184 - 2.510.794 tế bào/lít. Điểm có số lượng tảo thấp nhất là tại cống Năm Căn, điểm có số lượng tảo cao nhất là tại ao NVT. Giữa ba khu vực được nghiên cứu, khu vực các ao nuôi có số lượng tảo cao hơn cả. Loài phát triển chiếm ưu thế hầu hết là tảo lam thuộc chi Oscillatoria, chỉ có hai điểm tại cửa sông Gành Hào và cống Năm Căn loài chiếm ưu thế thuộc tảo silic Skeletonema costatum và Coscinodiscus radiatus (Bảng 2). Tỉ lệ loài chiếm ưu thế tương đối cao, thậm trí rất cao ở một số điểm, có đến 7 điểm/17 điểm có tỉ lệ loài phát triển ưu thế cao (80-90%), trong đó có 3 điểm thuộc khu vực sông chính: cửa Nhà Mát, cống Cây Gừa, kênh Chủ Chí; 2 kênh dẫn và 2 ao thuộc khu vực 3: ao LVK, ao NVD, (Bảng 2). Như vậy sự phát triển chiếm ưu thế chỉ của một chi thuộc tảo lam ở cả 3 khu vực, đặc biệt khu vực ao nuôi thuộc khu vực 3 có số lượng tế bào của các loài chiếm ưu thế cao hơn cả (>50%), đã cho thấy chất lượng nước ở cả 3 khu vực nghiên cứu đang ở mức độ rất kém, cả ba khu vực đều chịu sự tác động qua lại của các nguồn nước của nhau (nước cấp và nước thải), số lượng loài, loài ưu thế và tỉ lệ loài ưu thế ở hai kênh dẫn (K500, KCG) đã thể hiện vấn đề này rất rõ ràng (Bảng 2). Bảng 2: Số lượng và loài chiếm ưu thế của tảo - Tháng 4/2006 Stt  Đtm  SL  SL (tb/l)  SL.LƯT  % Lưt  SL LƯT  H'(loge)  CLN   1  CGH  14  1353  400  29.6  Skeletonema costatum  2.0  Ô nhiễm   2  CNM  12  29304  26600  90.8  Oscillatoria formosa  0.4  Rất ô nhiễm   3  CNC  9  184  60  33.3  Coscinodiscus radiatus  1.7  Ô nhiễm   4  CSS  8  7831  4140  52.9  Oscillatoria acuta  0.9  Rất ô nhiễm   5  CCG  12  8704  8280  95.2  Oscillatoria acuta  0.3  Rất ô nhiễm   6  KNQ  9  5076  3000  59.1  Oscillatoria acuta  1.1  Ô nhiễm   7  KCC  10  20613  20160  97.8  Oscillatoria formosa  0.1  Rất ô nhiễm   8  K500  8  6478  6150  95.0  Oscillatoria subbrevis  0.3  Rất ô nhiễm   9  KCG  9  3376  3000  88.9  Oscillatoria acuta  0.6  Rất ô nhiễm   10  NVC  10  122281  74880  61.2  Oscillatoria formosa  1.0  Ô nhiễm   11  NHB  8  78690  41400  52.6  Oscillatoria acuta  0.7  Rất ô nhiễm   12  NMD  12  33552  13500  40.2  Oscillatoria subbrevis  1.3  Ô nhiễm   13  NVT  11  2510794  1359300  54.1  Oscillatoria acuta  1.0  Ô nhiễm   14  LMT  12  423176  401400  94.9  Oscillatoria formosa  0.3  Rất ô nhiễm   15  LVK  13  10931  7000  64.1  Oscillatoria formosa  1.1  Ô nhiễm   16  NVD  8  27702  21850  78.9  Oscillatoria acuta  0.7  Rất ô nhiễm   17  DVT  15  1563637  1058460  67.7  Oscillatoria acuta  0.7  Rất ô nhiễm   II.2. Chất lượng nước thông qua các chỉ số của tảo Thông qua cấu trúc thành phần loài và số lượng tế bào tảo Dựa theo thang đánh giá chất lượng nước của Fefoldy Lajos 1980, Hungary, số lượng loài tảo phát hiện thấy tại các điểm nghiên cứu rất thấp dao động 8-15 loài, rơi vào hai loại nước 5 (bẩn) và 6 (rất bẩn). Số lượng tế bào rơi vào các loại nước nhiễm bẩn và bẩn Thông qua chỉ số đa dạng của tảo (Shannon – Wienner H’): Chỉ số đa dạng biểu hiện mối tương quan giữa số lượng loài và số lượng tế bào, vì vậy khi điều kiện ngoại cảnh thuận lợi thì số lượng loài cao, số lượng tế bào trong loài nhỏ, hệ số đa dạng cao, ngược lại khi điều kiện môi trường không còn phù hợp thì số lượng của loài giảm, số lượng cá thể tăng nhanh, lúc đó hệ số đa dạng có xu hướng giảm đi nhiều. Tại các điểm nghiên cứu độ đa dạng (H’) của tảo rất thấp dao động từ 0,1 – 2,0. Mặc dù số lượng tảo không cao, nhưng số lượng loài rất thấp và số lượng tế bào của các loài chiếm ưu thế quá cao (80-90%), đã dẫn đến hệ số đa dạng tại khu vực nghiên cứu thấp (Bảng 2). Theo chỉ số đa dạng của tảo đã tính toán được và áp dụng theo thang điểm đánh giá chất lượng nước của Henna & Rya Sunoko, 1995 cho thấy chất lượng nước tại khu vực nghiên cứu rất kém, có đến 10 điểm/17 điểm có chất lượng nước ở mức rất ô nhiễm (H’1): Khu vực sông chính: có 3 điểm ở mức ô nhiễm và 4 điểm ở mức rất ô nhiễm: Cửa Gành Hào, cống Năm Căn, kênh Ninh Qưới: Ô nhiễm Nhưng trong đó kênh Ninh Qưới có hiện tượng ô nhiễm cao hơn hai điểm kia. Cửa Nhà Mát, cống Sư Son, Cống Cây Gừa, Kênh Chủ Chí: Rất ô nhiễm Trong đó kênh Chủ Chí có mức độ ô nhiễm cao hơn ba điểm kia Khu vực kênh dẫn: kênh 500 Giá Rai, kênh Cây Giá, cả hai kênh dẫn nước đều có chất lượng nước ở mức độ rất ô nhiễm (H’<1), trong đó kênh 500 Giá Rai có mức độ ô nhiễm cao hơn kênh Cây Giá.. Khu vực ao nuôi: Khu vực 2: có 3 ao ở mức ô nhiễm và 2 ao ở mức rất ô nhiễm: Các ao NVC, NMĐ, NCT: Ô nhiễm Các ao NHB, LMT: Rất ô nhiễm Trong đó ao LMT có mức độ ô nhiễm cao nhất. Khu vực 3: có 1 ao ở mức ô nhiễm, còn lại 2 ao ở mức độ rất ô nhiễm Ao LVK: Ô nhiễm Ao NVD, LVT: Rất ô nhiễm III. NHẬN XÉT CHUNG Khu hệ thực vật nổi thu thập được tại vùng nghiên cứu trong tháng 4 năm 2006 không phong phú: thể hiện ở số lượng loài phát hiện thấy rất thấp, số lượng tế bào tuy không cao, song số lượng tế bào của một loài lại rất cao, loài phát triển chiếm ưu thế là những loài tảo dạng chuỗi thuộc tảo lam ưa môi trường nước tĩnh và nhiễm bẩn. Khu vực ao nuôi có số loài, số lượng tế bào cao hơn cả, khu vực kênh dẫn có số loài và số lượng tế bào thấp nhất. Số lượng tế bào của một loài tăng, đã khiến độ đa dạng của tảo tại khu vực nghiên cứu rất thấp, vấn đề này liên quan đến chất lượng môi trường chứa chúng rất nhiều: có đến 10 điểm/17 điểm nghiên cứu có chất lượng môi trường sinh học ở mức rất ô nhiễm (H’<1), còn lại là các điểm có chất lượng nước ở mức độ ô nhiễm. Trong đó có khu vực kênh dẫn có chất lượng nước kém nhất trong ba khu vực, cả hai kênh đều có chất lượng nước ở mức độ rất ô nhiễm. Khu vực sông chính có chất lượng tốt hơn cả, trong đó cửa Gành Hào có chất lượng môi trường sinh học tốt nhất (H’: 2,0). Chất lượng nước ở ba khu vực có tính chất gần gũi nhau về mặt sinh thái: thể hiện ở loài phát triển chiếm ưu thế hầu như là các loài thuộc một chi tảo lam ưa bẩn và nước tĩnh Oscillatoria. Riêng hai cửa sông Gành Hào và Năm Căn có chất lượng nước tương đối khác biệt đối với các điểm khác: biểu hiện ở loài phát triển chiếm ưu thế là các loài tảo silic và có chất lượng môi trường sinh học tốt hơn cả (H’: 1,7-2,0). Tp. HCM, ngày 21 tháng 09 năm 2006 Người thực hiện Đỗ Thị Bích Lộc