HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA MÔI TRƯỜNG
------------------
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
“SỬ DỤNG THỰC VẬT LỚN LÀM CHỈ THỊ SINH HỌC
CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỆ THỐNG KÊNH MƯƠNG THỦY
LỢI TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN GIA LÂM”
Người thực hiện
: VÕ THỊ DUNG
Lớp
: MTC
Khóa
: 57
Chuyên ngành
: Môi trường
Giáo viên hướng dẫn
: ThS. NGUYỄN THỊ THU HÀ
HÀ NỘI - NĂM 2016
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện khóa luận tốt nghiệp
ngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân tôi còn nhận được rất nhiều sự giúp đỡ
của các thầy cô giáo, gia đình và bạn bè. Nhân dịp này tôi xin được bày tỏ
những lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất của mình.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới qúy thầy/cô giáo và các cán
bộ công chức khoa Môi trường - Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Xin chân
thành cảm ơn các thầy cô giáo giảng dạy và công tác tại Bộ môn Công nghệ
Môi trường đã chỉ dẫn, tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập,
nghiên cứu và trang bị cho tôi những kiến thức bổ ích về chuyên ngành cũng
như kiến thức về xã hội. Tôi xin được đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành và
sâu sắc nhất tới ThS. Nguyễn Thị Thu Hà công tác tại bộ môn Công nghệ Môi
trường, Học viện Nông nghiệp Việt Nam là người đã luôn tận tình chỉ bảo,
truyền đạt cho tôi rất nhiều kiến thức, kỹ năng làm việc, giúp đỡ tôi trong học
tập, nghiên cứu và theo sát tôi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn tới anh Trần Minh Hoàng, anh Nguyễn Việt
Vương, chị Đặng Thanh Hương và các bạn trong nhóm nghiên cứu khoa học
sinh viên cũng như các bạn làm việc trên phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện
giúp đỡ tôi trong lấy mẫu, định loại thực vật và phân tích môi trường nước.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới bố mẹ, cùng toàn thể bạn bè
những người luôn bên tôi trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại Học
viện Nông nghiệp Hà Nội
Hà Nội, ngày 14 tháng 01năm 2016
Người thực hiện
Võ Thị Dung
i
MỤC LỤC
Lời cảm ơn ......................................................................................................... i
Mục lục .............................................................................................................. ii
Danh mục viết tắt ............................................................................................. iv
Danh mục bảng.................................................................................................. v
Danh mục hình ................................................................................................. vi
PHẦN 1ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................................... 1
1.1
Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................ 1
1.2
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................. 2
PHẦN 2TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................. 3
2.1
Đặc điểm sinh thái học của thực vật lớn trong hệ sinh thái nước ngọt ...... 3
2.1.1
Khái niệm thực vật lớn trong hệ sinh thái............................................. 3
2.1.2
Phân bố và nhu cầu sinh thái của thực vật lớn...................................... 6
2.2
Hiện trạng chất lượng nước kênh mương thủy lợi................................ 9
2.2.1
Hiện trạng chất lượng nước mặt kênh mương thủy lợi Việt Nam ........ 9
2.2.2
Hiện trạng chất lượng nước kênh mương thủy lợi huyện Gia Lâm.... 12
2.3
Một số nghiên cứu ứng dụng thực vật lớn làm chỉ thị cho chất
lượng nước .......................................................................................... 17
PHẦN 3ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU .................................................................................... 22
3.1
Đối tượng nghiên cứu ......................................................................... 22
3.2
Phạm vi nghiên cứu............................................................................. 22
3.3
Nội dung nghiên cứu ........................................................................... 22
3.4
Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 22
3.4.1
Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp và khảo sát thực địa:............... 22
3.4.2
Phương pháp lấy mẫu, phân tích và đánh giá chất lượng nước .......... 23
ii
3.4.3
Phương pháp lấy mẫu và phân tích thành phần thực vật lớn .............. 25
3.4.4
Phương pháp đánh giá mối quan hệ giữa chất lượng nước và
thành phần loài .................................................................................... 26
PHẦN 4KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................... 27
4.1
Hiện trạng chất lượng nước mặt kênh mương thủy lợi huyện
Gia Lâm .............................................................................................. 27
4.1.1 Diến biến chất lượng nước theo thời gian tại các kênh mương
nghiên cứu .......................................................................................... 27
4.1.2
Chất lượng nước tại các kênh mương nghiên cứu .............................. 30
4.2
Hiện trạng cấu trúc quần xã thực vật lớn ở các kênh mương thủy
lợi trên địa bàn huyện Gia Lâm .......................................................... 34
4.2.1
Thành phần loài thực vật lớn xuất hiện trên các kênh mương
nghiên cứu .......................................................................................... 34
4.2.2
Mức độ đa dạng của thực vật lớn tại các kênh mương nghiên cứu .... 43
4.3
Sử dụng thực vật lớn làm chỉ thị chất lượng nước kênh mương
thủy lợi ................................................................................................ 45
4.3.1 Ảnh hưởng của chất lượng nước tới mức độ đa dạng của thực
vật lớn ................................................................................................. 45
4.3.2
Thực vật lớn chỉ thị theo các nhóm thông số chất lượng nước .......... 48
PHẦN 5KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................... 56
5.1
Kết luận ............................................................................................... 56
5.2
Kiến nghị ............................................................................................. 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 59
PHỤ LỤC ........................................................................................................ 62
iii
DANH MỤC VIẾT TẮT
BOD5
Nhu cầu oxy hóa sinh học sau 5 ngày
BHH
Bắc Hưng Hải
COD
Nhu cầu oxy hóa hóa học
DO
Hàm lượng oxy hòa tan
NH4+
Hàm lượng amoni
NO3-
Hàm lượng nitrat
P-PO43-
Hàm lượng phosphate
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
TSI
Chỉ số trạng thái phú dưỡng dựa trên nồng độ diệp lục
(Trophic state index chlorophyll pigments)
TSS
Hàm lượng chất rắn lơ lửng
TVL
Thực vật lớn
iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Danh mục các loài thực vật lớn thủy sinh trên lưu vực sông
Portuguese ....................................................................................... 5
Bảng 2.2 Giá trị chỉ thị của một số loài thực vật lớn đối với quá trình
phú dưỡng nguồn nước ................................................................. 20
Bảng 3.1 Mối quan hệ của chỉ số TSI với các thông số ............................... 23
Bảng 3.2 Đặc điểm của các đối tượng nghiên cứu....................................... 24
Bảng 4.1 Giá trị trung bình các thông số quan trắc của các kênh mương
nghiên cứu ..................................................................................... 28
Bảng 4.2 Hữu cơ và độ đục tại các kênh mương nghiên cứu ...................... 30
Bảng 4.3 Giá trị trung bình các thông số dinh dưỡng theo kênh mương
nghiên cứu ..................................................................................... 31
Bảng 4.4 Phân mức dinh dưỡng các kênh mương thủy lợi trên địa bàn
huyện Gia Lâm.............................................................................. 33
Bảng 4.5 Sự xuất hiện các loài thực vật lớn tại các mương nghiên cứu ...... 35
Bảng 4.6
Sinh khối các loài thực vật xuất hiện trên các mương nghiên cứu .... 39
Bảng 4.7 Sự tương quan giữa sinh khối tươi và sinh khối khô của thực vật ... 40
Bảng 4.8 Tỷ lệ sinh khối loài có đặc điểm sống khác nhau ở các mức
dinh dưỡng .................................................................................... 42
Bảng 4.9 Giá trị trung bình và biến động của các chỉ số đa dạng ................ 43
Bảng 4.10 Hệ số tương quan giữa các chỉ số đa dạng và chất lượng nước ... 47
Bảng 4.11 Phân bố loài thực vật theo giá trị oxy hòa tan của nước............... 49
Bảng 4.12 Danh mục các loài ưu thế theo mức dinh dưỡng .......................... 50
Bảng 4.13 Mức dinh dưỡng trung bình của các loài ưu thế ........................... 52
v
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1
Một số loài thủy thực vật lớn phân chia theo kiểu sinh trưởng ...... 4
Hình 2.2
Đặc điểm hóa sinh của một số loài thực vật lớn thủy sinh ............. 7
Hình 2.3
Diễn biến hàm lượng TSS trong nước sông chảy qua khu vực
nông thôn giai đoạn 2012 – 2014 ................................................. 10
Hình 2.4
Diễn biến hàm lượng COD trong nước sông một số khu vực
nông thôn phía Bắc giai đoạn 2011-2014 ..................................... 11
Hình 2.5
Diễn biến hàm lượng NH4+ trong nước sông đoạn chảy qua
khu vực nông thôn giai đoạn 2012 – 2014 ................................... 12
Hình 4.1
Tỷ lệ loài của các họ thực vật xuất hiện trên địa bàn nghiên cứu ...... 34
Hình 4.2
Tỷ lệ phần trăm về sinh khối tươi (trái) và tỷ lệ phần trăm về
sinh khối khô (phải) của bộ thực vật............................................. 38
Hình 4.3
Mối quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô của
Colocasia esculenta L. (Môn nước) và Ipomoea aquatica
(Rau muống) ................................................................................. 41
Hình 4.5
Các chỉ số da dạng theo mức dinh dưỡng TSI .............................. 44
Hình 4.6
Phân bố sinh khối thực vật theo độ sâu secchi ............................. 48
Hình 4.6
Phân bố của một số loài ưu thế cho các mức dinh dưỡng ............ 51
Hình 4.7
Phân bố sinh khối các loài theo mức dinh dưỡng BOD:N:P ........ 54
vi
PHẦN 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay tình trạng ô nhiễm nguồn nước ngày càng tăng cao, nhiều nơi
nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng đặc biệt là ở khu vực nông thôn. Tổng
diện tích ao hồ nông thôn là 29.977m2, 100% diện tích đất ao hồ bị ô nhiễm
không sử dụng được cho mục đích sinh hoạt; tổng diện tích ao hồ đang bị phú
dưỡng là 8.250m2 (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2011). Kênh mương thủy
lợi chịu ảnh hưởng bởi quá trình ô nhiễm các dòng sông lớn, tại khu vực phía
Bắc, nơi có mật độ dân số đông cũng như các hoạt động làng nghề, sản xuất
phát triển, đã ghi nhận hiện tượng ô nhiễm cục bộ nước sông với một số thông
số đã vượt quy chuẩn (QCVN) nhiều lần đặc biệt là hữu cơ (thể hiện thông
qua nhu cầu oxy hóa học và sinh hóa – COD và BOD5), chất rắn lơ lửng
(TSS), dinh dưỡng Nitơ, Photpho, Coliform… Kênh mương thủy lợi Đồng
bằng sông Hồng tại nhiều vị trí vượt QCVN về hữu cơ và vi sinh vật từ 2,6
đến 72,9 lần, Amoni vượt 29 lần so với QCVN 08:2008/BTNMT cột B1,
nguyên nhân là do suối này là nơi tiếp nhận nhiều nguồn thải, đặc biệt là nước
thải sinh hoạt tại các cụm dân cư, nước thải chăn nuôi (Bộ Tài nguyên và Môi
trường, 2014). Điều này ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh của đời sống như mĩ
quan, chất lượng nông sản, thậm chí cũng ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe
của người dân đòi hỏi một chương trình giám sát môi trường chặt chẽ.
Chỉ thị sinh học môi trường là một công cụ giám sát chất lượng môi
trường thể hiện được trạng thái của môi trường tự nhiên, giá thành rẻ và lượng
thông tin cung cấp có ý nghĩa trong quản lý môi trường. Đối với mục đích
đánh giá chất lượng nước, hiện nay có khá nhiều sinh vật đã được phát hiện
và sử dụng thành công ở nhiều vùng trên thế giới. Động vật đáy là một trong
những loài chỉ thị được sử dụng khá phổ biến từ những năm 1989
1
(Southerland và Stribling, 1995) để đánh giá nhanh chất lượng nước do chúng
có nhiều ưu điểm như ít di chuyển, là kết quả tổng hợp của sự biến động môi
trường tức thời, dễ nhận thấy và phân bố rộng trong điều kiện dinh dưỡng
khác nhau. Tảo cũng là nhóm được nghiên cứu khá nhiều (gồm có tỷ lệ giữa
các nhóm tảo (tảo lam, tảo lục, tảo cát và các nhóm khác) và sự xuất hiện của
các loài tảo độc, tảo nhạy cảm hoặc chống chịu) tuy nhiên do kích thước nhỏ
nên gây nhiều khó khăn trong việc lấy mẫu cũng như phân tích mẫu.
Thực vật lớn thủy sinh (aquatic macrophyte, thủy thực vật vĩ mô, sau
đây gọi tắt là thực vật lớn – TVL) là những sinh vật tự dưỡng đủ lớn để có thể
nhìn thấy bằng mắt thường (theo Arber, 1920 được dẫn lại bởi K. Martens,
2006; Lorraine Maltby và những người khác, 2010) có thể tiến hành đánh giá
mật độ hay sinh khối ngoài hiện trường. Chúng sử dụng dinh dưỡng hòa tan
để sinh trưởng và phát triển, do đó mật độ của chúng phụ thuộc vào dinh
dưỡng trong bùn và nước. Trên thế giới đã tiến hành nhiều nghiên cứu chứng
minh vai trò của thực vật lớn trong môi trường nước cũng như tiềm năng của
chúng trong vấn đề chỉ thị. Theo Balazs và những người khác (2009) trong
nghiên cứu đánh giá về mối quan hệ giữa thành phần thực vật và các tham số
hoá học nước ở tại sông Upper Tiszar (Hungary) thì ở những vùng nước giàu
chất dinh dưỡng và nghèo chất dinh dưỡng thì mối quan hệ này là khác nhau.
Chính vì những lí do trên, tôi thực hiện đề tài: “Sử dụng thực vật lớn
làm chỉ thị sinh học chất lượng nước hệ thống kênh mương thủy lợi trên
địa bàn huyện Gia Lâm”
1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Đánh giá mối quan hệ giữa thực vật lớn và chất lượng nước để sử dụng
2
PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Đặc điểm sinh thái học của thực vật lớn trong hệ sinh thái nước ngọt
2.1.1. Khái niệm thực vật lớn trong hệ sinh thái
Tất cả sự sống trên trái đất phụ thuộc trực tiếp hoặc gián tiếp vào sinh
vật sản xuất, chúng đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc và chức năng của
hệ sinh thái thủy sinh. Sinh vật sản xuất ảnh hưởng đến trạng thái hóa học của
nước, tạo ra oxy cần thiết cho các sinh vật thủy sinh, cung cấp thức ăn cho
động vật tiêu thụ bậc 1, cung cấp thể nền và nơi sống cho rất nhiều loài động
vật và thực vật khác (sinh vật sống bám). Sinh vật sản xuất trong nước ngọt
chia thành hai loại: vi tảo (bao gồm cả vi khuẩn quang hợp) và thực vật lớn
thủy sinh. Thực vật lớn là những sinh vật đủ lớn để có thể nhìn thấy bằng mắt
thường bao gồm Bryophytes (rêu), Pterophytes (dương xỉ), Equisetophytes
(mộc tặc), và Magnoliophytes (thực vật có hoa), ngoài ra còn có tảo lớn
(macroalgae) như Charophyceae (ví dụ Chara và Nitella) và Ulvophyceae (ví
dụ Enteromorpha). Thực vật có hoa là nhóm rõ ràng nhất của thực vật lớn
thủy sinh, chúng bao gồm cả lớp một lá mầm (monocotyledons – Liliopsida)
và hai lá mầm (dicotyledons – Magnoliopsida) sống trong nước ngọt.
Thực vật lớn thủy sinh thường được phân loại theo kiểu sống của chúng
gồm 4 dạng chính (theo Arber, 1920 được dẫn lại bởi K. Martens, 2006;
Lorraine Maltby và những người khác, 2010):
- Trôi nổi (free floating – nhóm A)không bắt rễ, toàn bộ sinh khối trên
mặt nước (ví dụ, Lemna minor, Hydrocharis morsus-ranae) hoặc trong cột
nước (ví dụ, Ceratophyllum demersum, Utricularia vulgaris).
- Ngập nước (submerged – nhóm B)bắt nguồn từ thể nền với hầu hết các
mô thực vật ở dưới mặt nước (ví dụ, Myriophyllum spictatum, Elodea
canadensis).
3
- Bắt rễ và lá nổi (floating leaved – nhóm C)bắt nguồn từ các thể nền,
hầu hết lá và hoa ở bề mặt nước (ví dụ Nymphaea alba, Potamogeton natans).
- Bán ngập nước (emergent – nhóm D)sinh trưởng từ các thể nền, hầu hết
lá và hoa ở trên mặt nước (ví dụ Glyceria maxima, Typha latifolia,
Phragmites australis).
Nhóm A - Trôi nổi
Lemna minor
Hydrocharis morsus-ranae
Myriophyllum spictatum
Elodea canadensis
Nymphaea alba
Potamogeton natans
Glyceria maxima
Typha latifolia
Nhóm B - Ngập nước
Nhóm C - Lá nổi
Nhóm D
- Bán ngập nước
Hình 2.1. Một số loài thủy thực vật lớn phân chia theo kiểu sinh trưởng
4
Bảng 2.1. Danh mục các loài thực vật lớn thủy sinh trên lưu vực sông
Portuguese
Tỷ lệ các vị trí
Stt
Tên khoa học
Tần suất xuất hiện
Che phủ
trên 50%
Che phủ
trên 25%
1
Paspalum paspalodes
69.6
15.5
40.6
2
Arundo donax
26.4
6.7
11.9
3
Oenanthe crocata
58.9
3.5
13.2
4
Ranunculus peltatus
22.9
3
7.5
5
Apium nodiflorum
53.4
2.5
14.9
6
Azolla filiculoides
5.7
2
2.7
7
Panicum repens
9.2
1.5
7
8
Phragmites australis
12.5
1.5
4.7
9
Lotus uliginosus
11
1.2
2.5
10
Mentha suaveolens
71.8
0.7
6.2
11
Myriophyllum aquaticum
5.5
0.7
3.7
12
Myriophyllum spicatum
11
0.7
1.5
13
Callitriche stagnalis
14
0.5
1.7
14
Cyperus eragrostis
33.7
0.5
4.2
15
Eichhornia crassipes
2.2
0.5
1.5
16
Baldellia ranunculoides
10
0.2
1.7
17
Carex pendula
12.2
0.2
3.5
18
Ceratophyllum demersum
11.2
0.2
3.2
19
Xanthium strumarium
17.2
0.2
2
20
Alisma lanceolatum
21.4
0
2.2
21
Aster squamatus
13.7
0
0
22
Bidens frondosa
30.4
0
1.2
23
Glyceria fluitans
6
0
1.2
24
Lemna gibba
9.7
0
1.5
25
Potamogeton pectinatus
1.7
0
0.5
26
Scrophularia auriculata
23.4
0
1.5
Nguồn: I. Bernez, F. Aguiar, C. Violle và T. Ferreira, 2006
5
Có nhiều loài thực vật trên thế giới ưa sống trong điều kiện thủy sinh
hoặc có thể sống được trong điều kiện ngập nước. Công trình nghiên cứu của
I. Bernez và cộng sự (2006) về thực vật lớn tại sông Portuguese đã đưa ra
được danh mục 26 loài thực vật xuất hiện thuộc về các nhóm A, B và C.
Ngoài các nhóm ngập nước hoàn toàn, trôi nổi hoặc một phần cơ thể nổi trên
mặt nước, còn rất nhiều nhóm thực vật sống ở vùng bán ngập nước, đặc biệt
các loài thuộc họ Hòa thảo.
Chúng xuất hiện ở nhiều vị trí trên lưu vực sông, hầu hết các loài thực
vật tìm thấy đều xuất hiện với tỷ lệ che phủ trên 25% mặt nước tại rất nhiều
điểm trên lưu vực sông, khoảng 73% số loài xuất hiện với tỷ lệ che phủ trên
50%, trong đó có một số loài ưu thế cao như Paspalumpaspalodes có tầnsuất
xuất hiện là 69,9 với tỷ lệ che phủ trên 50% là 15,5; Arundodonax có tần suất
xuất hiện là 26,7 với tỷ lệ che phủ trên 50% là 6,7; Oenanthecrocata có tần
suất xuất hiện là 58,9 với tỷ lệ che phủ trên 50% là 3,5% các vị trí nghiên cứu.
2.1.2. Phân bố và nhu cầu sinh thái của thực vật lớn
Một cách tự nhiên, đặc tính dinh dưỡng và yếu tố thủy văn là những
đặc điểm cơ bản quyết định đặc tính số lượng thủy sinh vật. Từ đó, đặc trưng
phân bố số lượng sinh vật các thủy vực phụ thuộc từng loại hình thủy vực,
từng cảnh quan, vùng địa lý tự nhiên và mùa khí hậu. Mặt khác các yếu tố
nhân tác cũng là nguyên nhân ảnh hưởng đến đặc tính phân bố số lượng thông
qua các hoạt động trên vùng lưu vực và mục tiêu sử dụng thủy vực. Ngoài ra,
trong đặc trưng phân bố số lượng cũng cần lưu ý đến tỷ lệ cấu trúc thành phần
sinh lượng giữa các nhóm sinh vật. Đặc tính này là một trong những chỉ thị
chất lượng môi trường thủy vực.
Để tiếp cận đánh giá nhu cầu sinh thái của thực vật, người ta đã tiến
hành đánh giá đặc tính hóa học của thực vật. Chúng có đặc điểm như sau: hầu
hết các loài đều xuất hiện ở ngưỡng pH từ 5- 6,5; về độ ẩm và nồng độ OM
6
chia thành 2 nhóm khác nhau: nhóm JB, LD, LU và MA ưa khô (độ ẩm từ 1535%) và không sống được ở môi trường nước chứa OM, nhóm LN và IL ưa
ẩm (độ ẩm từ 60-90%) và chịu được môi trường nước chứa OM với nồng độ
5-15g/kg đối với IL và 20-40g/kg đối với LN; hầu hết các loài thực vật chịu
được nồng độ khoáng rất thấp, riêng IL có khả năng thích nghi cao hơn so với
các loài khác trong môi trường có tỷ lệ khoáng cao hơn (Fe và Ca khoảng 0 –
9g/kg) (hình 2.2).
Hình2.2: Đặc điểm hóa sinh của một số loài thực vật lớn thủy sinh
Nguồn: Marcin Szankowski và Stanisław Kłosowski, 2006
Ghi chú: JB – Ranunculo-Juncetum bulbosi; LD – Lobelietum dortmannae;
LU – Littorella uniflora; MA – Myriophyllum alterniflorum, LN –
Luronietum natantis; IL – Isoetetum lacustris
Các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến phân bố của thực vật gồm có: loại
thủy vực, ánh sáng, thời tiết… Dưới đây là một số đặc điểm cơ bản:
7
a. Ảnh hưởng của loại thủy vực đến thực vật lớn
Trong các thủy vực nước ngọt nội địa, có thể phân biệt hai loại thủy
vực: Thủy vực nước đứng (ao, hồ, ruộng, đầm); thủy vực nước chảy (suối,
sông, kênh mương). Mật độ số lượng thực vật nổi thường thấp ởcác thủy vực
nước chảy, cao ở các thủy vực nước đứng. Trong các thủy vực nước đứng,
thủy vực nông, kích thước nhỏ thường có mật độ thực vật lớn cao hơn các
thủy vực sâu kích thước lớn. Thủy vực vùng đồng bằng có mật độ thực vật
nổi cao hơn vùng núi, các thủy vực tiếp nhận nước thải (ở mức độ vừa phải
chưa đến mức ô nhiễm hữu cơ), có mật độ thực vật lớn cao hơn các thủy vực
không có nước thải. Các thủy vực bị ô nhiễm hữu cơ như các kênh mương
hoặc ao tiếp nhận trực tiếp nước thải, số lượng hầu hết các nhóm thủy sinh vật
đều rất thấp hoặc không phát triển.
b. Ảnh hưởng của ánh sáng
Ánh sáng mặt trời là một trong những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến sự
phân bố số lượng sinh vật nổi theo chiều thẳng đứng. Với thực vật lớn, ánh
sáng mặt trời cần thiết cho sự quang hợp. Vì vậy, vùng chiếu sáng ở tầng mặt
thường là vùng có mật độ sinh khối thực vật lớn nhất. Tuy nhiên sự phân bố
số lượng thực vật lớn theo chiều thẳng đứng có thể khác chút ít theo mùa.
Mùa mưa, độ đục lớn, sự phân tầng thực vật nổi theo chiều thẳng đứng giảm
nhanh đột ngột ngay ở tầng dưới 5m, trong khi vào mùa khô, độ trong lớn, sự
giảm số lượng sinh vật nổi diễn ra từ từ ở các tầng nước sâu hơn. Ngoài ra, ở
các thủy vực có độ sâu lớn, sự phân tầng hoặc sự tuần hoàn giữa các khối
nước liên quan đến lượng dinh dưỡng, nhiệt độ vàkhí cũng là nguyên nhân
gây biến động phân bố số lượng thực vật nổi theo chiều thẳng đứng.
c. Ảnh hưởng của các yếu tố khác
Các yếu tố cơ bản tác động đến phân bố số lượng theo mùa khí hậu của
thủy thực vật trong các thủy vực chủ yếu là nhiệt độ và chế độ thủy văn. Chế
8
độ thủy văn, mà chủ yếu là do sự phân bố lượng mưa không đồng đều trong
năm có thể là yếu tố cơ bản nhất dẫn đến đặc tính biến động số lượng thủy
thực vật theo mùa rõ rệt nhất. Tình trạng phát triển số lượng thủy thực vật
theo mùa diễn ra rất rõ rệt ở các thủy vực dạng sông, hồ chứa và kênh mương.
Tại các hồ chứa, kênh mương ở phía Bắc, sự phát triển thủy sinh vật thường
đạt cực đại vào vụ đông (tháng 11,12) sau thời kì nước lũ. Sau mùa lũ, dường
như các thủy vực được bổ sung thêm lượng muối dinh dưỡng trong mùa lũ, là
điều kiện thuận lợi để phát triển cực đại thực vật nổi.
Trong thủy vực, sự phân bố số lượng theo mặt rộng chủ yếu phụ thuộc
vào những yếu tố như hình thái thủy vực, chế độ thủy học và đặc tính dinh
dưỡng. Ngoài ra, các đặc điểm hình thái khác như eo ngách hồ chứa thường
có mật độ sinh khối thực vật cao. Gió cũng là yếu tố tác động đến phân bố số
lượng thực vật nổi.
2.2. Hiện trạng chất lượng nước kênh mương thủy lợi
2.2.1. Hiện trạng chất lượng nước mặt kênh mương thủy lợi Việt Nam
Việt Nam có nguồn nước mặt phong phú với hệ thống sông, suối dày
đặc cùng với các hồ, ao, kênh rạch phân bố rộng khắp các khu vực trên cả
nước. Đây là nguồn cung cấp nước cho sinh hoạt, sản xuất... đồng thời cũng là
nơi tiếp nhận chất thải từ các hoạt động này. Chất lượng nước mặt của Việt
Nam đang có chiều hướng ngày càng bị suy thoái, ô nhiễm, cạn kiệt bởi nhiều
nguyên nhân. Trong đó, sự gia tăng dân số, gia tăng nhu cầu về nước do gia
tăng chất lượng cuộc sống, đô thị hoá cũng như quản lý, bảo vệ, khai thác, sử
dụng tài nguyên nước kém hiệu quả, thiếu bền vững đang là mối đe doa an
ninh nguồn nước và có nguy cơ sẽ kéo theo nhiều hệ luỵ khó lường. Chất
lượng các nguồn nước mặt đang suy giảm rõ rệt. Nhiều sông, hồ, kênh, rạch ở
các thành phố lớn, các khu dân cư tập trung đang dần biến thành nơi chứa các
chất thải đô thị, chất thải công nghiệp chưa qua xử lý. Những nguồn chính
9
gây tác động đến môi trường nước mặt ở nước ta có thể kể đến là nước thải
công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt và y tế. Mức độ gia tăng các nguồn nước
thải hiện nay ngày càng lớn với quy mô rộng hầu hết các vùng trên cả nước.
Theo đánh giá, nguồn nước mặt đầu nguồn các con sông chảy qua khu
vực trung du, miền núi ít dân cư, hoặc các sông chảy qua khu vực thuần nông
vùng đồng bằng có chất lượng nước còn khá tốt do chưa chịu tác động lớn của
các chất gây ô nhiễm từ các nguồn thải. Hầu hết các hồ chứa, ao, kênh mương
cũng có chất lượng nước tương đối tốt. Môi trường nước mặt tại hầu hết các
vùng có thể sử dụng cho mục đích tưới tiêu, nhiều nơi vẫn đạt yêu cầu cho
cấp nước sinh hoạt. Tuy nhiên, tại một vài nơi, nước mặt đã có dấu hiệu suy
giảm chất lượng và xảy ra ô nhiễm cục bộ hữu cơ và dinh dưỡng.
Hình 2.3: Diễn biến hàm lượng TSS trong nước sông chảy qua khu vực
nông thôn giai đoạn 2012 – 2014
Nguồn: Trung tâm QTMT, TCMT, 2014
Biến động chất lượng nước cũng thể hiện rõ rệt theo mùa. Vào mùa mưa,
nước thường cuốn theo đất, cát, các chất bề mặt làm gia tăng hàm lượng các
10
chất rắn lơ lửng trong nước. Do đó, hàm lượng TSS trong mùa này thường cao
hơn nhiều so với mùa khô (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2014).
Hình 2.4: Diễn biến hàm lượng COD trong nước sông một số khu vực
nông thôn phía Bắc giai đoạn 2011-2014
Nguồn: Trung tâm QTMT, TCMT, 2014
Tùy theo địa bàn chảy qua và thành phần chất thải, nước thải tiếp nhận
mà nước mặt tại mỗi nơi sẽ bị ảnh hưởng bởi các chất gây ô nhiễm khác nhau.
Sự tác động liên tục của các nguồn thải tổng hợp (sinh hoạt, công nghiệp,
nông nghiệp...) làm cho chất lượng nước có sự biến động lớn, nguồn nước bị
nhiễm bẩn với một số thông số ô nhiễm vượt QCVN. Nước sông tại khu vực
Bắc Bộ và khu vực Đông Nam Bộ có mức độ ô nhiễm cao hơn nhiều so với
khu vực miền Trung, Tây Nguyên.Tại khu vực phía Bắc, nơi có mật độ dân số
đông cũng như các hoạt động làng nghề, sản xuất phát triển, đã ghi nhận hiện
tượng ô nhiễm cục bộ nước sông với một số thông số đã vượt QCVN nhiều
lần như COD, BOD5 , TSS, Coliform... (Hình 2.6). Kết quả quan trắc nước
11
ao, hồ, kênh mương ở một số tỉnh cũng đã cho thấy hiện tượng ô nhiễm hữu
cơ và vi sinh đang diễn ra khá phổ biến (Hình 2.7 và hình 2.8). Nguyên nhân
là do hiện nay tại vùng nông thôn, ao, hồ, kênh mương cũng là nơi tiếp nhận
nguồn thải từ các hoạt động sinh hoạt, sản xuất của người dân(Bộ Tài nguyên
và Môi trường, 2014).
Diễn biến chất lượng nước tùy thuộc vào nguồn và điều kiện dòng
chảy, tác động từ các nguồn thải khác nhau. Tại các vùng thượng lưu sông,
tuy có biến động về các yếu tố tự nhiên (rửa trôi, xói mòn...) nhưng vẫn trong
khả năng tự làm sạch của nguồn nước. Tại những đoạn sông chưa chịu ảnh
hưởng hoặc chịu ảnh hưởng không lớn bởi các hoạt động phát triển, hầu hết
các thông số đặc trưng cho chất lượng môi trường nước có giá trị nằm trong
giới hạn cho phép của QCVN.
Hình 2.4: Diễn biến hàm lượng NH4+ trong nước sông đoạn chảy qua khu
vực nông thôn giai đoạn 2012 – 2014
Nguồn: Trung tâm QTMT, TCMT, 2014
2.2.2. Hiện trạng chất lượng nước kênh mương thủy lợi huyện Gia Lâm
Gia Lâm là huyện cửa ngõ Đông Bắc của Hà Nội với diện tích 114,79
km2, dân số khoảng 227.600 người (năm 2009). Vị trí địa lý của Huyện Gia
12
Lâm: phía Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Bắc Ninh; phía Nam và Đông Nam
giáp tỉnh Hưng Yên; phía Tây giáp quận Long Biên và quận Hoàng Mai; phía
Bắc và Tây Bắc giáp huyện Đông Anh. Sau khi Nghị định 132/2003/NĐ-CP
của Thủ tướng Chính phủ ra ngày 6/11/2003 được thực hiện, huyện Gia Lâm
còn lại 22 đơn vị hành chính trực thuộc gồm 2 thị trấn Yên Viên và Trâu Quỳ;
20 xã: Lệ Chi, Đình Xuyên, Ninh Hiệp, Phù Đổng, Trung Màu, Dương Hà,
Yên Thường, Yên Viên, Kim Lan, Cổ Bi, Bát Tràng, Đa Tốn, Dương Xá,
Kiêu Kỵ, Văn Đức, Đông Dư, Dương Quang, Phú Thị, Đặng Xá, Kim Sơn(
UBND huyện Gia Lâm).
Là khu vực nông nghiệp ngoại thành Hà Nội, sản xuất nông nghiệp của
huyện Gia Lâm năm sau cao hơn năm trước: trồng trọt tăng bình quân 1,5%,
chăn nuôi tăng 5,6%, thủy sản tăng 10,2%; diện tích rau an toàn đạt gần 60%.
Hiện nay Gia Lâm đang trong tiến trình phát triển nông nghiệp theo hướng
thay thế các loại cây trồng hiệu quả kinh tế thấp bằng các loại cây đặc sản có
hiệu quả cao hơn. Trong địa bàn huyện cũng đã hình thành các vùng sản xuất
rau an toàn tập trung tại các xã Văn Đức, Lệ Chi, Đặng Xá, Đông Dư...
Huyện Gia Lâm phấn đấu đến năm 2010, 100% diện tích rau trên địa bàn đều
được sản xuất theo quy trình rau an toàn.
Khí hậu Gia Lâm mang nhiều đặc trưng khí hậu vùng đồng bằng sông
Hồng với nền nhiệt độ và độ ẩm cao. Nhiệt độ không khí trung bình năm là
24,15oC cao nhất vào tháng 7 (nhiệt độ trung bình tháng là 30,09 oC) và thấp
nhất vào tháng 1 (16,29oC). Độ ẩm không khí dao động từ 73,6 đến 96,4%.
Lượng mưa trong khu vực tương đối dồi dào, là nguồn cung cấp nước thường
xuyên cho sản xuất nông nghiệp trong đó, tổng lượng mưa trong năm 2010 là
951 mm trong khi tổng lượng bay hơi là 735 mm. Lượng mưa cao nhất tập
trung vào khoảng thời gian từ tháng 5 đến tháng 9 với giá trị dao động trong
khoảng 110 ÷ 155 (mm/tháng), những tháng còn lại từ tháng 10 đến tháng 5
13
- Xem thêm -