HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA MÔI TRƯỜNG
----------------------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:

“ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC
VÀ QUẦN XÃ ĐỘNG VẬT NỔI TẠI MỘT SỐ HỒ
TRÊN ĐỊA BÀN HÀ NỘI”

Người thực hiện

: NGUYỄN XUÂN QUỲNH

Lớp

: MTD

Khóa

: 57

Chuyên ngành

: Môi trường

Giáo viên hướng dẫn

: TS. ĐỖ THỦY NGUYÊN


Giáo viên hướng dẫn

: TS. ĐỖ THỦY NGUYÊN

Địa điểm thực tập

: Bộ môn Công nghệ Môi trường

Hà Nội - 2016

2

2
2


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận này tôi đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận
tình và sự động viên của các thầy cô giáo, gia đình và bạn bè.
Nhân dịp này, tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới
thầy TS. Đỗ Thủy Nguyên, giảng viên bộ môn Công nghệ Môi trường – Học
viện Nông Nghiệp Việt Nam, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện khóa
luận cũng như tận tình truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho
tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Tôi xin trân trọng cảm ơn toàn thể các quý thầy, cô giáo bộ môn Công
nghệ Môi trường – Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ
tôi trong thời gian thực tập tại bộ môn.
Tôi xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của anh Trần Minh
Hoàng, các bạn Mai Đức Trung, Nguyễn Mai Trang, Đinh Phương Thảo,
Thăng Văn Lâm những người đã luôn quan tâm và đồng hành cùng tôi trong

NTSH
TCVN
TSI

5

:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:

Diễn giải
Nhu cầu oxy sinh học
Bộ Tài nguyên Môi trường
Clustering analysis
Nhu cầu oxy hóa học
Hàm lượng oxy hòa tan
Động vật nổi
Độ dẫn điện
Thế oxy hóa khử
Nước thải sinh hoạt
Tiêu chuẩn Việt Nam
Chỉ số trạng thái phú dưỡng

số trung bình khoảng 2100 người/km2, đặc biệt là tại một số quận nội thành
Hà Nội có mật độ dân số rất cao, cao nhất là quận Đống Đa với 35.341
người/km2(Tổng cục thống kê, 2014). Với dân số đông, lượng nước thải ra
hằng ngày là rất lớn khoảng 600.000m 3/ngày trong đó có khoảng 450.000m3
được thải trực tiếp ra các ao hồ(PiC&E, 2008). Áp lực này đã làm cho chất
lượng nước hồ ngày càng suy thoái trầm trọng. Theo thống kê phần lớn các hồ
nội đô bị ô nhiễm chất hữu cơ, có tới 71% hồ có giá trị BOD 5 vượt quá tiêu
chuẩn cho phép (>15mg/l); 6 hồ có nồng độ DO dưới 1mg/l, nghĩa là hầu như
không có sự sống của sinh vật.
Dù vấn đề ô nhiễm nước hồ là vấn đề cấp thiết được sự quan tâm của
chính quyền, tuy nhiên với vốn đầu tư còn hạn hẹp, không được sự quan tâm
của các nhà đầu tư trong và ngoài nhà nước, và cũng bởi chính tính công cộng
của nguồn tài nguyên này nên việc đánh giá chất lượng nước hồ ở địa bàn
thành phố chưa được đẩy mạnh và quan tâm.

8

8


Nhiều nghiên cứu chuyên sâu đã sử dụng độ đa dạng của các loài để
phản ánh cho chất lượng môi trường, trong đó có động vật nổi (Zooplankton).
Động vật nổi đóng một vai trò quan trọng trong các chuỗi thức ăn thuỷ sinh
và giúp ích trong việc cải thiện chất lượng nước với khả năng lọc sạch nước.
Với đặc điểm sinh trưởng nhanh, vòng đời ngắn và nhạy cảm với sự thay đổi
các tính chất lý hóa của môi trường nước, chúng được đánh giá là các loài
sinh vật có khả năng chỉ thị cho chất lượng nước.
Vì các lí do trên, tôi thực hiện đề tài: “Đánh giá hiện trạng chất lượng
nước và quần xã động vật nổi tại một số hồ trên địa bàn Hà Nội”
2.

7 hồ mới được bổ sung. Về diện tích mặt nước hồ: tổng diện tích mặt nước hồ
năm 2015 là 6.959.305 m2, giảm 72.540 m2 so với năm 2010.
Nhiều hồ hiện nay vẫn được sử dụng cho mục đích khai thác kinh tế
bằng việc nuôi cá, hoặc trồng rau và giữ chức năng thoát nước. Chính sự phân
cấp chức năng hồ không rõ ràng trên dẫn đến nhiều hồ bị xuống cấp và gây
nhiều khó khăn cho công tác quản lý.Nếu như nhiều năm trước, khi mà Hà
Nội còn là nơi có hoạt đông sản xuất nông nghiệp là chủ yếu, thì các hồ có vai
trò chứa và dự trữ nước phục vụ cho canh tác.Bên cạnh đó, các hồ còn là nơi

10

10


vui chơi, sinh hoạt gắn bó tuổi thơ biết bao người.Còn giờ đây, cùng với sự đi
lên phát triển của đất nước thì hồ lại có những vai trò khác phù hợp hơn với
bối cảnh của thời đại. Vì Hà Nội đã và đang hội nhập và phát triển với nền
văn minh nhân loại, hơn nữa Hà Nội là một trong những thủ đô lớn trong khu
vực nên các hồ giờ đây mang trong mình vai trò cảnh quan, sinh thái làm đẹp
cho thành phố, điều hòa bầu không khí làm cho thủ đô ngày càng trong lành,
sạch đẹp. Không chỉ vậy, các hồ còn đóng vai trò chứa và điều hòa nước trong
các đợt ngập úng trong mùa mưa vì khả năng thoát nước của thành phố là
tương đối kém. Với lịch sử hình thành cùng với các sự tích và những danh
lam thắng cảnh gắn bó với các mà các hồ trở thành điểm đến du lịch, vui chơi
đóng góp những khoản thu cho dân cư trong thành phố.
Sự đa dạng sinh học nói chung và đa dạng sinh học ở những hồ nước
ngọt ở Việt Nam nói riêng, đã và đang bị suy giảm nghiêm trọng. Việc bảo
tồn, duy trì cũng như phát triển được chú trọng và đầu tư. Bên cạnh đó các hồ
khác cũng là các sinh cảnh duy trì cũng như tạo điều kiện cho các loài thủy
sinh phát triển.

được kè một phần có bờ và hành lang bị phá hoại nghiêm trọng. Hiện trạng
hành lang bờ của các hồ, ao chưa được kè cũng trong trạng thái báo động, hơn
80% hàng lang bờ bị ô nhiễm trong đó 62% rất bẩn, 20% bẩn và đang đứng
trước nguy cơ bị lấn chiếm để xây nhà, bãi đỗ xe, trở thanh bãi tập kết phế
liệu,rác thải sinh hoạt. Nhưng số ao hồ không được kè hoặc được kè một phần
chỉ chiếm 8%.
Chất lượng nước các hồ thay đổi theo mùa trong năm, vào những ngày
cuối xuân đầu hè, trên mặt một số hồ xuất hiện các váng xanh lục hoặc xanh
đen xuất hiện. Những váng này là do sự phát triển của tảo ngây nên. Hiện
tượng này xảy ra do nước hồ giầu chất dinh dưỡng hay còn gọi là phú dưỡng.
Hàm lượng dinh dưỡng trong các hồ tồn tại chủ yếu dưới các dạng dễ tiêu như
NO3-, NH4+, PO43-,... hàm lượng những thông số này đều khá cao, ở một số hồ
hàm lượng PO43- còn cao gấp hơn nhiều lần hàm luợng cho phép của quy
chuẩn 08:BTNMT như hồ Hữu Tiệp, hồ Trúc Bạch,…. hàm lượng các chất
dinh dưỡng này thay đổi theo mùa trong năm, mùa mưa và mùa khô(mùa hè
và mùa đông).
Vào mùa đông thì hàm lượng các chất dinh dưỡng cao hơn so với mùa
hè, chính vì lượng nước trong hồ ít, việc sử dụng các chất dinh dưỡng của các
12

12


sinh vật sản suất hạn chế vì điều kiện ánh sáng cũng như nhiệt độ thấp. Và
cũng chính vì vậy khi nhiệt độ ấm lên và điều kiện chiếu sáng tốt, tảo nở hoa
xuất hiện vì thế nên cần có những công tác vệ sinh, và giảm thiểu ô nhiễm
dinh dưỡng nhất vào thời điểm mùa xuân đầu hè.
Vào mùa hè, lượng mưa cao nước mưa chảy chàn vào hồ lớn, pha loãng
hàm lượng dinh dưỡng, pH của nước giảm hơn so với mùa đông. Với sự
quang hợp mạnh của tảo và các thực vật thủy sinh mà hàm lượng ô xi hòa tan

)
)
)
)
)
)

1

Hồ Gươm

0.11

20.28 17.77

0.32

0.10

0.56

13.78

40

84

2

Trúc Bạch


0.03

1.44

37.12

21

80

4

Thủ Lệ

0.72

3.93

3.60

0.11

0.04

1.62

74.12

10

1.85

0.05

1.12

18.05

20

88

7

Bảy Mẫu

7.12

2.06

3.41

0.01 0.003 1.21

41.35

14

16



0.20

0.06

1.21

50.6

1.9

144

10

Thành Công

4.50

0.90

1.80

0.50

0.16

-

-

13


1.2. Đặc điểm của động vật nổi trong hệ sinh thái nước ngọt Việt Nam
1.2.1.Đặc điểm sinh học của động vật nổi
Động vật nổi (Zooplankton) (ĐVN) là tập hợp những động vật sống trôi
nổi trong các tầng nước, cơ quan vận động của chúng rất yếu hoặc không có,
chúng vận động một cách thụ động và không có khả năng bơi ngược dòng
nước. Dựa vào cây phát sinh sinh vật và hình thái cơ bản của động vật nổi (đặc
điểm phân loại), ĐVN cơ bản thuộc về 3 nhóm lớn: lớp luân trùng bánh xe
(Rotatoria), bộ giáp xác râu ngành (Cladocera) và phân lớp giáp xác chân chèo
(Copepoda).
a

Lớp luân trùng Rotatoria
Hình thái: Trùng bánh xe là sinh vật hiển vi với chiều dài khoảng 0,04
– 2,5 mm, thường trong khoảng 0,1 – 0,5 mm. Được gọi tên là trùng bánh xe
bởi vì nhiều loài có vòng tơ giống như bánh xe quay đồng bộ. Những sinh vật
trong lớp Trùng bánh xe được chia thành hai bộ là Bộ noãn sào chẵn
(Digononta) và Bộ noãn sào lẻ (Monogononta). Hình thái cơ thể của Trùng
bánh xe là kết quả của quá trình thích nghi, thường thì cơ thể hình trụ dài có
khi từ dạng lá thành dạng cầu. Cơ thể chia làm ba phần riêng biệt là đầu, thân
và chân. Cơ thể có màu hơi xám, hơi vàng, đôi khi tím hay hơi xanh nhưng
thường màu thể hiện là phần thức ăn trong ống tiên hoá và chất thải trong bộ
phận chứa chất bài tiết.
Sinh sản: Hình thức sinh sản phổ biến nhất của lớp trùng bánh xe
Rotatoria là sinh sản đơn tính. Với bộ noãn sào lẻ, con cái mang trứng trong
một cái túi nằm dài theo mặt bụng. Phần dưỡng chất là hỗn hợp của một nhân
lớn. Khi trứng thành thục nó sẽ chìm xuống, dưỡng chất chuyển hóa thành
khối noãn hoàng. Trứng đi qua vòi trứng ngắn và ra ngoài bằng lỗ huyệt.

năm, trùng bánh xe có thể có một chu kỳ hay nhiều chu kỳ tùy thuộc vào loài
nên nó tạo ra một, hai hay nhiều đỉnh cao số lượng. Chu kỳ phát triển đỉnh
cao của quần thể biến động theo loài và theo năm trong một thủy vực nhất
định hay biến động theo thủy vực. Chẳng hạn, những loài như Kellicottia

15

15


longispina và Conochilus unicornis coi như loài một chu kỳ. Brachionus
angularis và Keratella cochlearis là những loài hai chu kỳ nhưng vẫn thấy
được quanh năm.
Nguồn gốc và phân bố: Trùng bánh xe là nhóm sinh vật phân bố rộng
nhưng nó cũng bị hạn chế bởi vùng có nhiệt độ quá nóng hay quá lạnh, nước
chảy mạnh hay những vùng mặn. Chúng có thể tồn tại trong một thuỷ vực
nhiều năm nhưng cũng không thể giải thích tại sao chúng vắng mặt trong một
thời gian dài rồi lại xuất hiện cũng trên thuỷ vực đó.
b

Phân lớp giáp xác râu ngành/bộ Cladocera
Hình thái: Hầu hết các sinh vật thuộc bộ Cladocera có chiều dài từ 0,2
– 0,3 mm. Cơ thể không phân đốt rõ ràng nhưng đều có vỏ giáp bao lấy đầu
và ngực.
Vận động: Phần lớn Cladocera di chuyển bằng cách nhảy liên tục sử
dụng râu A2 tạo ra các bước nhảy nhanh hoặc chậm. Các loài sống ở nơi giàu
thức ăn có cách vận động theo kiểu bơi nhờ vào râu A2, cách này có liên quan
tới việc lấy thức ăn.
Sinh sản: Hình thức sinh sản đơn tính xuất hiện trong suốt quá trình
sống và xuất hiện quanh năm, với hình thức này chỉ sinh ra con cái. Các noãn

Cladocera từ khi thoát ra khỏi buồng trứng cho đến khi chết rất biến động,
tùy theo loài và điều kiện môi trường. Ví dụ: Daphnia thường sống trong
khoảng 28 - 30 ngày trong điều kiện nuôi ở phòng thí nghiệm.
Nguồn gốc và phân bố: Cladocera là sinh vật có nguồn gốc nước ngọt.
Ngoài những thủy vực nước chảy mạnh như suối và thủy vực ô nhiễm nặng
thì chúng vẫn có thể chiếm ưu thế ở nhiều thủy vực khác. Do sự hình thành
cyst nên Cladocera có thể được mang đi khắp nơi và trở thành loài phân bố
rộng. Hầu hết Cladocera là sinh vật chịu đượng được pH trong khoảng 6,5 –
8,5. Dựa vào nguồn thức ăn ưa thích có thể chia Cladocera thành hai nhóm
chính là sinh vật ưu thực vật và sinh vật ưu chất hữu cơ.

17

17


c

Phân lớp giáp xác chân chèo Copepoda
Giáp xác chân chèo Copepoda (chân mái chèo) là một phân lớp của lớp
giáp xác, ngành chân khớp. Phân lớp Copepoda phân chia thành ba bộ: Bộ
Calanoida, Bộ Cyclopoida và Bộ Harpacticoida.
Hình thái: Cơ thể chúng có chiều dài biến động trong khoảng 0,3 – 3,2
mm nhưng đa phần có chiều dài nhỏ hơn 2,0 mm. Cơ thể màu nâu hay xám,
những loài sống ở vùng triều có màu sáng hơn, có thể có màu tím hay đỏ.
Màu sắc của chúng là do sự phân bố của các hạt sắc tố có tác dụng bảo bệ cơ
thể chống lại tác hại ánh sáng. Cơ thể tương đối thuần nhất về cấu tạo, sự
khác biệt giữa các loài được nhận dạng qua sự khác biệt của các phần phụ. Cơ
thể của chúng được chia thành 3 phần là đầu, ngực và bụng..
Vận động: Một số loài Calanoida và Cycloppoida di chuyển bằng cách

Hình 1.1: Chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái thủy vực
Nguồn: Dương Trí Dũng, (2000)

19

19


-

Là mắt xích quan trọng trong mạng lưới thức ăn thuỷ vực
Với ưu thế về thành phần loài và số lượng cá thể lớn trong thủy vực,
nhóm ĐVN đóng một vai trò nhất định trong chu trình biến đổi vật chất của
thủy vực. Mối quan hệ chủ yếu của các sinh vật trong thủy vực là quan hệ thức
ăn, thông qua chu trình vật chất, các mối quan hệ đó được biểu diễn ởHình
1.1Sinh vật đầu tiên trong chuỗi thức ăn trong thủy vực là tảo (sinh vật tự
dưỡng) đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn dinh dưỡng cho cả
mạng lưới thức ăn thủy sinh. Năng lượng từ tảo được chuyển hóa qua nhiều
mắt xích ở các bậc dinh dưỡng cao hơn như động vật nổi, các loài động vật
không xương sống ăn thịt khác, ấu trùng của cá cho đến mắt xích cuối cùng là
các loài cá. Trong chuỗi thức ăn thủy vực, ĐVN là mắt xích trung gian giúp
chuyển hóa vật chất và năng lượng từ tảo đến các mắt xích kế tiếp trong chuỗi
thức ăn. ĐVN cũng như các mắt xích khác trong chuỗi thức ăn đều góp phần
quan trọng để chu trình chuyển hóa vật chất và năng lượng diễn ra hoàn
chỉnh, nếu một mắt xích mất đi thì gây ra mất cân bằng sinh thái trong hệ sinh
thái thủy vực.
Hall (1962) phân tích thành phần thức ăn của 765 cá thể thuộc 31 loài
trong họ Penaeidae cho biết thành phần và tỉ lệ các nhóm thức ăn tự nhiên chủ
yếu là giáp xác nhỏ (chiếm 49%), giáp xác lớn (chiếm 27%) còn lại là các
nhóm khác như thực vật thủy sinh, giun nhiều tơ và thân mềm. Các nghiên

kích thích thị giác của nhiều loài cá. Chất lượng dinh dưỡng của Copepoda là
khá cao. Protein 44- 52%, tỉ lệ axit amin cân đối, thành phần axit béo giàu.
Copepoda có hàm lượng enzim tiêu hóa cao rất tốt cho hệ tiêu hóa của ấu
trùng các loài thủy sản. Pedeson (1984) khảo sát trên ấu trùng cá herring đã
thấy rằng Copepoda được tiêu hóa rất tốt.
Giáp xác râu ngành (Cladocera) giá trị dinh dưỡng phụ thuộc nhiều vào
thành phần hóa học của nguồn thức ăn. Nói chung, Cladocera nghèo axit béo
quan trọng, tuy nhiên nó lại chứa một phổ rộng enzim tiêu hóa như protease,
peptidase, lipase, cellulose là nguồn enzim ngoại sinh tốt trong ruột ấu trùng cá.

21

21


Bảng 1.2: Thành phần hóa học (%) của một số nhóm động vật nổi
Nhóm
ĐVN

Protein

Lipid

Khoáng

Rotatoria
Cladocera
Copepoda

64,3

ĐVN đóng vai trò như là sinh vật chỉ thị cho chất lượng môi trường
nước dựa vào sự có mặt hoặc vắng mặt của chúng trong thủy vực nghiên cứu.
Sự phát triển mạnh của một loài hay một nhóm loài ĐVN biểu hiện cho tính
chất môi trường tại thủy vực đó thích hợp cho sự phát triển của quần xã này.
Ví dụ, môi trường giàu chất hữu cơ tạo điều kiện thuận lợi cho sự sinh trưởng
và phát triển của nhóm sinh vật ăn lọc như Protozoa, Rotatoria hay
Cladocera, tùy theo mức độ ô nhiễm sẽ có từng nhóm phát triển. Hay những
loài bò bám của trùng bánh xe không bao giờ xuất hiện khi nhiệt độ dưới
15oC, thông thường thì xuất hiện nhiều ở nhiệt độ trên 20oC.
Mặt khác, sự không thích nghi hoặc biến mất của một nhóm loài sinh vật
nào đó trong khu hệ cũng là dấu hiện cho thấy xu thế biến đổi của tính chất môi
trường. Ví dụ, trong một thủy vực có hàm lượng cao của các độc chất có nguồn
gốc từ việc sử dụng hóa chất trong nông nghiệp sẽ gây ức chế quá trình phát
triển và có thể tiêu diệt các nhóm sinh vật như Rotatoria, Cladocera. Khi môi
trường được khôi phục lại, hàm lượng nông dược giảm đi thì nhóm sinh vật
Rotatoria phát triển nhanh chóng và trở lại tình trạng ban đầu, nếu môi trường
hoàn toàn vô độc thì nhóm Cladocera phát triển. Hay khi môi trường nước có

22

22


pH > 7 thì số lượng thành phần loài Rotatoria ít nhưng mật độ lớn, các loài
đại diện là Asplanchna, Asplanchnopus, Mytilina, Brachionus, Filinia,… Khi
môi trường chuyển sang axit, nhiều loài xuất hiện nhưng mật độ không cao
như Lepadella, Lecane, Trichocera, Cephalodella,…
-

Vai trò làm sạch nước

Khôi, 2001). Một số giống loài thuộc nhóm Prorifer, Copepoda...có tập tính
ăn lọc không chọn lọc nên chúng có khả năng hấp thu các chất hữu cơ, chất
độc, kim loại nặng...từ môi trường và từ đó làm sạch môi trường. Nếu hàm
lượng độc tố trong môi trường cao sẽ ức chế hay hủy diệt một số loài sinh vật
thuộc nhóm: Cladocera, Rotatoria (Bùi Minh Tâm và Dương Chí Dũng,
2002). Theo kết quả điều tra khu hệ động vật nổi ở Đồng Tháp Mười (Hồ
Thanh Hải, 1985) cho thấy ở thủy vực pH5 tới trung tính. Khi xác định mực độ ô
nhiễm ở các thủy vực ở Hà Nội của Nguyên Xuân Quỳnh (1995) cho thấy sự
xuất hiện của các Prorifer thể hiện môi trường giàu dinh dưỡng và bẩn hữu
cơ. Trong các thủy vực có độc tố nông dược cao thì sẽ ức chế quá trình phát
triển và có thể tiêu diệt các nhóm sinh vật như: Rotifer, Claroceda. Khi môi
trường hoàn toàn vô độc thì nhóm Claroceda sẽ xuất hiện trở lại.
1.2.4. Ứng dụng động vật nổi trong đánh giá chất lượng nước
Đối với mục đích đánh giá chất lượng nước, hiện nay có khá nhiều loài
sinh vật đã được phát hiện và ứng dụng thành công làm sinh vật chỉ thị ở
nhiều vùng trên thế giới. Có nhiều tác giả đã sử dụng động vật nổi để đánh giá
ô nhiễm hữu cơ ở các thuỷ vực, với ưu điểm là đơn giản, ít tốn kém và không
gây ảnh hưởng tới môi trường như các phương pháp lý – hóa. Theo Kurup
(1990), một số loài động vật nổi là sinh vật chỉ thị tốt cho chất lượng nước.
Ngoài ra, cũng có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng khi hàm lượng PO43- và NO324

24


cao thì trong thành phần động vật nổi, nhóm trùng bánh xe Rotatoria và râu
ngành Cladocera phát triển như nghiên cứu của Đặng Ngọc Thanh và các
cộng sự (2002) đã chỉ ra rằng nhóm Rotatoria chỉ trị cho vùng nước hữu cơ,
nhóm Cladocera là chỉ thị cho vùng nước giàu dinh dưỡng và Copepoda có