BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯNG ĐẠI HC VINH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯNG ĐẠI HC VINH

NGUYỄN THỊ KỲ
ĐIỀU TRA THÀNH PHẦN LOÀI TẢO LỤC
(CHLOROPHYTA) VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC
Ở HỒ NHÀ ĐƯNG XÃ THIÊN LỘC
- HUYỆN CAN LỘC – TỈNH HÀ TĨNH LUẬN VĂN THẠC S KHOA HC SINH HC
(CHUYÊN NGÀNH : THỰC VẬT HC)
Mã số: 60.42.01.11
Người hướng dẫn khoa học:
TS. LÊ THỊ THÚY HÀ
NGHỆ AN, 2014

DANH MỤC CÁC HÌNH v
MỞ ĐẦU i
Chương 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1 Vài nét về tình hình nghiên cứu tảo Lục ở trên thế giới và Việt Nam 3
1.1.1 Trên Thế giới 3
1.1.2 Ở Việt Nam 6
1.2 Vai trò của một số yếu tố sinh thái đối với sự sinh trưởng và phát triển
của vi tảo trong thuỷ vực 10
1.3 Các thông số đánh giá chất lượng nước trong các thủy vực 12
Chương 2.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16
2.1 Đối tượng nghiên cứu 16
2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 16
2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 16
2.2.2 Thời gian nghiên cứu 17
2.3 Phương pháp thu mẫu 17
2.3.1 Thu mẫu nước 17
2.3.2 Thu mẫu tảo 17
2.4 Phương pháp phân tích mẫu 17
2.4.1 Phương pháp phân tích mẫu nước 17
2.4.2 Phân tích mẫu tảo Lục 18
2.4.2.1 Phương pháp xác định thành phần loài 18
2.4.2.2 Phương pháp xác định số lượng 18 iii
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 19
3.1 Một vài đặc điểm tự nhiên của địa bàn nghiên cứu 19

Bảng 3.4: Hàm lượng oxi hoà tan tại các mặt ct (mgO
2
/l) 24
Bảng 3.5: Hàm lượng COD tại các mặt ct nghiên cứu (mg/l) 25
Bảng 3.6: Hàm lượng các muối dinh dưng NH
4
+
, NO
3
-
, PO
4
3-
( mg/l) 25
Bảng 3.7: Danh lục thành phần loài tảo lục hồ chứa Nhà Đường - Can Lộc
- Hà Tĩnh qua 2 đợt nghiên cứu 28
Bảng 3.8. Số lượng taxon bậc bộ, họ, chi và loài/dưới loài đ gặp của
ngành tảo Lục ở x Thiên Lộc – Can Lộc - Hà Tĩnh. 34
Bảng 3.9. Số lượng các loài trong các chi của ngành tảo lục ở hồ Nhà
Đường (huyện Can Lộc-Hà Tĩnh) 35
Bảng 3.10: So sánh thành phần loài tảo Lục ở hồ Nhà Đường và hồ
Bộc Nguyên 36
Bảng 3.11: Thành phần loài tại các mặt ct nghiên cứu. 37 v
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Sơ đồ các điểm thu mẫu 16
Hình 3.1: Biểu đồ nhiệt độ môi trường qua các đợt nghiên cứu (

tôm và các loài nhuyn thể Vì vậy, năng suất sinh học của các thuỷ vực phụ
thuộc trực tiếp vào sự phát triển của chúng. Bên cạnh đ, tảo lục còn được
xem là “lá phổi xanh” của các thuỷ vực. Thông qua quá trình quang hợp, tảo
lục làm giảm đáng kể lượng CO
2
trong nước, phục hồi lượng oxi hoà tan
(DO), đồng thời giúp điều tiết lượng oxi hoá hoá học (COD). Nhiều loài
trong chúng c khả năng hấp thụ các nguyên tố kim loại nặng và một số các
chất khoáng trong nước vì thế đ được ứng dụng để xử lí ô nhim môi trường.
Hồ Nhà Đường thuộc x Thiên Lộc, huyện Can Lộc, tỉnh Hà Tĩnh là hồ
chứa nước c vai trò quan trọng với đời sống sinh hoạt và sản xuất của người
dân ở nơi đây. Ngoài mục đích được sử dụng làm nguồn nước sạch và tưới
tiêu cho xã Thiên Lộc thì hồ Nhà Đường còn có vai trò quan trọng về du lịch
sinh thái trong tuyến đường lên chùa Hương Tích. Tuy nhiên cho đến nay vẫn 2
chưa c công trình nào nghiên cứu về thành phần vi tảo, đặc biệt là tảo Lục ở
đây. Xuất phát t những lí do trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Điều tra thành
phần loài tảo Lục (Chlorophyta) và chất lượng nước ở hồ Nhà Đường, xã
Thiên Lộc – huyện Can Lộc – tỉnh Hà Tĩnh”.
Mục tiêu của đề tài nhằm điều tra thành phần loài tảo Lục
(Chlorophyta) và sự biến động của chúng trong mối liên q uan
với chất lượng nước.
Nội dung nghiên cứu của đề tài:
- Điều tra một số chỉ tiêu thuỷ l, thuỷ hoá của hồ: nhiệt độ, độ trong,
pH, DO, COD, hàm lượng các muối dinh dưng NH
4
+
, PO


1.1 Vài nét về tình hình nghiên cứu tảo Lục ở trên thế giới và Việt Nam
1.1.1 Trên Thế giới
Vi tảo (microalgae) là những sinh vật quang tự dưng với kích thức hiển
vi và sống chủ yếu trong môi trường nước. Chúng c vai trò quan trọng trong
các hệ sinh thái nước, tuy nhiên nghiên cứu và phân loại nhm thực vật này
lại gn liền với sự ra đời của kính hiển vi. Do đ sự nghiên cứu chúng là
muộn hơn so với các nhm sinh vật khác.
Trên thế giới cho đến nay c nhiều hệ thống phân loại tảo Lục. N. Wille
(1897) là người đầu tiên mô tả và phân loại bộ Protococcales. Theo hệ thống
của ông bộ này được chia làm 6 họ: Volvocaceae, Tetrasporaceae,
Chlorosphaeraceae, Pleurococcaceae, Protococcaceae và Hydrodictyaceae. Về
sau ông tách thêm một số họ mới và đưa số họ của bộ lên 10 họ [40].
Năm 1915 A. Pascher đề xuất gọi tên bộ Protococcales là Chlorococcales.
Thực ra thuật ngữ Chlorococcales lần đầu tiên được Marchand (1895)
khởi xướng và n thực sự được sử dụng chính thức t năm 1927 (West and
Fritsch) [40].
Theo hệ thống phân loại của M.T. Philipose (1967), bộ Protococcales
(Chlorococcales) c 14 họ. Hiện nay số họ của bộ này lên tới con số18 ( theo
A. E. Ergashev, 1977)[25].
Kết quả nghiên cứu của Korschikov (1953) đ phát hiện được 446 loài và
dưới loài, chúng thuộc 133 chi [25]. Theo M. T. Philipose thì trên thế giới đ
thống kê được 1079 loài, chúng tập trung trong 173 chi. Trong số đ ở n Độ
c 56 chi với 208 loài (c 34 loài đặc hữu) [40].
Ở các loại hình thuỷ vực vùng Trung , Ergashev A. E.(1977) đ phát
hiện được 510 loài [26]. 4
Theo Obukh P. A. thì bộ Protococcales c trên 1100 loài [39], riêng chi


5
Sau khi các tảo này được phân lập, nhân giống đạt mật độ cao và cho trở lại
môi trường cũ thì thấy hiệu quả làm sạch nước bẩn rất cao.
Ví dụ ở hồ sinh học của thành phố Trikent, chỉ số BOD
5
, trước khi chưa
cho các tảo trên vào n dao động t 200-410 mg/l, nhưng sau khi dùng chúng
để xử lí thì giảm xuống còn 9,6mg/l (hiệu quả làm sạch đạt 95,2-97,7%);
COD t 88-206mg/l giảm xuống còn 3,5-6,2mg/l (hiệu quả xử lí đạt 93,4-
97,1%); hàm lượng oxi hoà tan (DO) vượt quá mức bo hoà [26].
Hiện nay phân loại học ni chung và phân loại vi tảo ni riêng không chỉ
dng lại ở việc phân loại hình thái mà đ tiến tới áp dụng các thành tựu khoa
học kĩ thuật hiện đại để phân loại các loài (species) trong cùng một chi
(genus), mà trong nhiều trường hợp nếu sử dụng phương pháp hình thái so
sánh thì sẽ dẫn đến phân loại sai lệch hoặc bế tc. Hoá sinh học và sinh học
phân tử cũng như công nghệ gen đ giúp cho phân loại học giải quyết vấn đề
này một cách thuận lợi, đặc biệt đối với các taxon bậc dưới loài. Trong vài thập
niên gần đây phân loại học đ đi sâu phân loại ở mức phân tử và dưới phân tử
(gen). Việc phát hiện ra enzim ct hạn chế (RE) đ đưa phân loại theo hướng
phân tích ADN, ARNr, trong đ kĩ thuật nhân bản ngẫu nhiên ADN (RAPD),
nhân bản các đoạn ADN c chiều dài đa dạng (AFLP), phân tích độ dài các đoạn
ct hạn chế (RFLP). Và đặc biệt là việc phân tích trình tự nuclêôtit của gen m
hoá cho rARN 18S hoặc ADN (ITS) nằm giữa 2 gen m cho rARN 18S và
5,8S, đ được áp dụng ngày càng rộng ri trên nhiều đối tượng khác nhau để
xây dựng cây chủng loại phát sinh một cách chính xác hơn. Tuy nhiên, đối với
vi tảo để làm được điều này thì trước hết phải c những chủng thuần khiết về
mặt hình thái. Những kết qủa nghiên cứu gần đây của các tác giả : Hwang S.oK
etoallo(1999)p[35];oTeaumroongoN.oetrallo(1999)o[43]; Kitpreechavanich V.
et all (1999) [31]; Kasai F. et all (1999) [30]; Linda E. Graham. et all (2000)

Năm 1997, Lê Hoàng Anh, Dương Đức Tiến thuộc Đại học Khoa học Tự
nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội , khi nghiên cứu vi tảo ở sông Nhuệ đ phát
hiện được 105 loài trong đ c 36 loài thuộc bộ Protococcales, các chi
Pediastrum và Scenedesmus đng vai trò chủ đạo [1]. 7
Trong lĩnh vực ứng dụng, năm 1995, Lê Hiền Thảo (Trung tâm sinh học
thực nghiệm, Viện nghiên cứu ứng dụng công nghệ) đ sử dụng Chlorella
pyrenoidosa để xử lí ô nhim nước của một số hồ ở Hà Nội, thấy rằng chúng
c khả năng làm giảm sự ô nhim của hồ, cụ thể: sau 10 ngày nuôi cấy, hiệu
quả xử lí BOD
5
đạt 92,8%; COD đạt 92,3%; hiệu quả làm sạch sau 5 ngày đạt
giá trị lớn nhất [16].
Năm 1985, Trần Văn Tựa, Nguyn Tiến Cư (Viện công nghệ sinh học)
khi tiến hành nuôi trồng tảo Chlorella pyrenoidosa bằng nước thải ươm tơ
tằm cho thấy rằng tảo này c khả năng sinh trưởng và phát triển tốt nhất trong
môi trường được chuẩn bị t nước thải ươm tơ tằm so với 4 loài tảo thí
nghiệm. Sau 5 ngày nuôi cấy tảo ngoài thiên nhiên c thể thu được dịch tảo c
mật độ 70 đến 100 triệu tế bào/1ml và hàm lượng protein trong sinh khối là
40-50% [21].
Năm 1994, Đặng Đình Kim, Nguyn Yến An, Nguyn Tiến Cư (Viện
công nghệ Sinh học), Nguyn Hữu Thước ( Bộ KHCN và MT) đ ứng dụng
tảo Chlorella làm thức ăn bổ sung cho gà mái đẻ cho thấy rằng, gà được ăn
thức ăn c trộn dịch tảo thì tỉ lệ đẻ trứng và số lượng trứng đều cao hơn so với
lô đối chứng ăn thức ăn bình thường không trộn dịch tảo [4].
Năm 1998, Lê Thị Thanh Hương, Dương Đức Tiến đ dùng tảo
Chlorella để xử lí nước hồ bị ô nhim ở Hà Nội và nước thải của xí nghiệp
liên hiệp Dược phẩm Hà Tây, kết quả cho thấy ở tỉ lệ pha long 50% tảo phát

Tác giả Trần Mộng Lai (2002), nghiên cứu bộ Protococcales ở hồ chứa
sông Rác - huyện Kỳ Anh – Hà Tĩnh đ phát hiện được 60 loài và dưới loài
thuộc 9 họ, 20 chi, trong đ đ bổ sung 26 loài vào danh lục bộ
Chlorococcales ở khu vực miền trung [8].
Năm 2006, Nguyn Thị Mai đ xác định được 107 loài và dưới loài tảo
Lục ở hồ chứa Bến En – Thanh Ha, trong đ bộ Chlorococcales c 85 loài và
dưới loài thuộc 11 họ, 22 chi, các chi chiếm ưu thế là Tetraedron,
Scenedesmus, pediastrum. 9
Lê Hương (Đại học Tây Nguyên) với công trình: “Thực vật nổi ở hồ
EANHAI – Tỉnh Đc Lc” xác định được 237 loài thuộc 7 ngành phổ biến
của thực vật nổi nước ngọt trong đ c 91 loài tảo Lục.
Ở miền Nam, năm 1960, Vũ Văn Cương khi nghiên cứu về thực vật
thuỷ sinh ở Sài Gòn đ công bố 4 taxon tảo lục và nhiều loài khác. Trong
công trình này tác giả quan tâm nhiều đến các yếu tố sinh thái và các quần x
sinh vật [14].
Lê Văn Sơn (2010), trong công trình “Thành phần loài tảo Lục (bộ
Chlorococcales) ở một số cửa sông thuộc sông Tiền và sông Hậu” đ xác định
được 90 loài và dưới loài tảo, chúng thuộc 38 chi và 16 họ, trong đ đ bổ
sung cho danh lục tảo nội địa Việt Nam 19 loài và dưới loài [22].
Dương Đức Tiến đ nghiên cứu thực vật nổi ở một số sông, suối lớn tiêu
biểu như ở sông Hương là 95 loài trong đ tảo Lục là 33 loài. Ở sông Cửu Long
là 136 loài thì tảo Lục chiếm là 35 loài trong tổng số loài phát hiện được [9].
Trong báo cáo “Đánh giá toàn diện những vấn đề môi trường có liên
quan đến sông và biển của vùng Đồng bằng sông Cửu Long” của Tổng cục
môi trường và cục thẩm định và đánh giá tác động môi trường (2010) [22], đ
xác định thành phần phiêu sinh thực vật trên tuyến sông Hậu, sông Tiền và
các nhánh sông đều c sự hiện diện của 05 ngành: Cyanophyta (tảo lam),

Phần lớn các đại diện của bộ Protococcales đều sống trôi nổi trong các
môi trường nước như ao, hồ, sông, suối…,gồm cả dạng đơn bào và dạng đa
bào. Các chi Oocystis và Nephrocytium có màng bao ngoài, còn Radiococcus,
Kirchneriella, Gloeoactinium, Dictyosphaerium và Trallatos c bao nhầy,
thích ứng với đời sống trôi nổi; Pediastrum, Scenedesmus và Crucigenia có
dạng cộng tộc, tập đoàn hình đĩa dẹt; một số các đại diện khác như
Golenkinia, Micratinium, Polyedriopsis, Treubaria, Chodatella và một số loài
của Tetraedron, Scenedesmus thường c các gai và lông dài, cứng. Các loài của
bộ Protococcales chủ yếu sống trong môi trường nước ngọt hiếm khi chúng sống
trong môi trường nước mặn hoặc nước lợ. Tuy nhiên một số loài như
Ankistrodesmusofalcatus,oCoelastrumomicrosporum, Crucigenia emarginata, 11
Dictyosphaeriumerhenbergianum,Kirchneriellaolunaris,oOocystisOgigas,oO.
osubmarina, Pediastrum boryanum, P. duplex, P. integrum c thể phát triển
trong các môi trường c nồng độ muối khác nhau [40].
Trong môi trường nước thì ánh sáng là nguồn năng lượng quan trọng
nhất cho các sinh vật quang hợp, đặc biệt là tảo. Khi chiếu vào môi trường
nước thì ánh sáng sẽ bị tán xạ, càng xuống sâu thì mật độ ánh sáng càng
giảm, vì vậy ánh sáng ảnh hưởng đến sự phân bố, sinh trưởng và phát triển
của chúng.
nh sáng còn ảnh hưởng đến nhiệt độ trong môi trường nước, t đ ảnh
hưởng đến sự biến động số lượng cũng như thành phần loài vi tảo theo các
mùa trong năm.
Tuy nhiên một phần không thể thiếu trong sự phát triển của sinh vật ni
chung và vi tảo ni riêng đ chính là các chất dinh dưng hoà tan trong nước.
Nước càng nguyên chất về phương diện hoá học, càng không đảm bảo cho sự
sống vì trước hết n không c khả năng trung hoà lượng CO
2

hàm lượng muối dinh dưng tăng lên là đặc điểm của thuỷ vực chuyển sang
mùa thu. Đặc điểm này phù hợp với những loài rộng nhiệt. Sang mùa đông
nhiệt độ và cường độ chiếu sáng đều thấp, hàm lượng muối cao, đưa tảo vào
trạng thái phát triển yếu. Ngoài ra các chỉ tiêu khác như pH: giá trị này dao
động t 6,2 đến 7,1 là phù hợp với sự phát triển của bộ Protococcales [40], độ
trong cũng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của tảo này.
1.3 Các thông số đánh giá chất lượng nước trong các thủy vực
Để đánh giá chất lượng cũng như mức độ ô nhim nước cần phải dựa vào
một số thông số cơ bản so sánh với các chỉ tiêu cho phép về thành phần ha
học và sinh học đối với tng loại nước sử dụng cho mục đích khác nhau.
Các thông số cơ bản đánh giá chất lượng nước là: độ pH, màu sc, độ
đục, hàm lượng chất rn, các chất lơ lửng, kim loại nặng, oxi hòa tan và đặc
biệt là hai chỉ số COD và BOD. Ngoài các chỉ số về ha học trên, cần phải
chú ý đến các chỉ tiêu sinh học: Vi tảo, E.coli …
- Độ pH là một trong những chỉ tiêu xác định đối với nước cấp và nước
thải. Chỉ số này cho thấy cần phải trung hòa hay không và tính lượng ha chất 13
cần thiết trong quá trình xử l đông keo tụ, làm tăng, giảm vận tốc các phản
ứng ha sinh xảy ra trong nước.
- Hàm lượng chất rn c trong nước:
+ Các chất vô cơ: Muối hòa tan, đất đá dạng huyền phù…
+ Các chất hữu cơ: Xác vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh…các chất
hữu cơ tổng hợp như: phân bn, chất thải công nhiệp…
Chất rn làm trở ngại cho việc sử dụng và lưu chuyển nước, làm giảm
chất lượng nước sinh hoạt và sản xuất, gây trở ngại cho nuôi trồng thủy sản.
- Độ cứng: Nước tự nhiên thường được phân thành nước cứng và nước
mềm. Độ cứng của nước thường không được coi là ô nhim vì không gây hại
cho sức khỏe con người, nhưng độ cứng lại ảnh hưởng đến công nghệ.

5 ngày đầu tiên ở nhiệt độ 20
0
C trong bng tối (để tránh hiện tượng quang
hợp trong nước). Chỉ số này gọi là BOD
5
.
- Chỉ số COD (Nhu cầu oxy ha học - Chemical oxygen Demand):
Chỉ số này được dùng rộng ri để đặc trưng cho hàm lượng chất hữu cơ
của nước thải và sự ô nhim của nước tự nhiên.
COD là lượng oxi cần thiết cho quá trình oxi ha toàn bộ các chất hữu cơ
có trong mẫu nước thành CO
2
và nước.
- Hàm lượng nitơ (N): Hợp chất nitơ có trong nước thải là các hợp chất
prôtêin và các sản phẩm phân hủy: amôn, nitrat, nitrit…
- Hàm lượng phospho (P):
Phospho tồn tại trong thủy vực với các dạng H
2
PO
4
-
, HPO
4
-2
, PO
4
-3
, các
polyphosphat, phosphat hữu cơ. Đây là một nguồn dinh dưng cho thực vật
dưới nước, gây ô nhim và gp phần thúc đẩy hiện tượng phú dưng ở các


16
Chương 2
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là thành phần loài, số lượng vi tảo
ngành tảo Lục (Chlorophyta) và chất lượng nước ở hồ Nhà Đường - xã Thiên
Lộc – huyện Can Lộc – tỉnh Hà Tĩnh
2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.2.1 Địa điểm nghiên cứu
Để khảo sát được sự phân bố của các loài vi tảo thuộc ngành tảo Lục
(Chlorophyta), chúng tôi đ tiến hành thu mẫu nước và mẫu tảo tại 3 vùng
(tạm qui ước) của hồ chứa c diện tích 11km
2
(xem sơ đồ thu mẫu).
Mẫu tảo được thu trùng với các điểm thu mẫu nước. Dùng lưới vớt thực
vật nổi No75 vớt qua vớt lại trên tầng mặt 100 lần để thu mẫu định tính. Đong
10 lít nước lọc qua lưới trên để lấy 50ml dùng để định lượng. Các mẫu tảo
được cho vào lọ chuyên dụng và cố định bằng focmol 4%.
Kết quả cả 2 đợt thu được 18 mẫu định tính và 18 mẫu định lượng.
Mẫu tảo được bảo quản và phân tích trong phòng thí nghiệm Thực vật
– TTTN- TH trường Đại học Vinh. Tất cả các lọ mẫu đều được ghi nhn đầy
đủ và bảo quản cẩn thận.
2.4 Phương pháp phân tích mẫu
2.4.1 Phương pháp phân tích mẫu nước
- Để xác định các chỉ tiêu thuỷ lí thuỷ hoá, chúng tôi sử dụng các
phương pháp phân tích theo tài liệu: "Standard methods for examination of
water and waste water" của tổ chức y tế Mỹ, tái bản lần thứ 16 (1985) [38].
- Nhiệt độ, pH được đo tại ch bằng máy đo Watertest.
- Độ trong đo bằng đĩa Secchi. 18
- Xác định hàm lượng Oxi hòa tan (DO) bằng phương pháp Winkler.
- Xác định độ Oxi ha học (COD) bằng phương pháp Kalipemanganat.
- Xác định hàm lượng NH
4
+
: Sử dụng phương pháp so màu với thuốc
thử Nesler ở bước sng λ = 420nm.
- Xác định hàm lượng NO
3
-
: Sử dụng phương pháp so màu với axít
phenoldisunfonic ở bước sng λ = 440nm.