BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

**********************

PHẠM THANH NGA
NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG ỨC CHẾ CỦA CAO CHIẾT
CÂY MẦN TƯỚI (EUPATORIUM FORTUNEI TURCZ.) LÊN
SINH TRƯỞNG CỦA VI KHUẨN
LAM ĐỘC MICROCYSTIS AERUGINOSA KUTZING
TRONG CÁC THỦY VỰC NƯỚC NGỌT
Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
Mã số: 9.52.03.20

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

Hướng dẫn khoa học:
Hướng dẫn 1.

GS.TS. Đặng Đình Kim

Hướng dẫn 2.

TS. Lê Thị Phương Quỳnh

Hà Nội – 2019


2.1.6. Quần thể thực vật phù du hồ Hoàn Kiếm và hồ Láng .................................... 50


2.2. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất.............................................................................. 50
2.2.1. Thiết bị và dụng cụ ......................................................................................... 50
2.2.2. Hóa chất ......................................................................................................... 50
2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 51
2.3.1. Phương pháp xử lý mẫu thực vật, tạo cao chiết và phân lập các hợp chất sạch ...... 51
2.3.2. Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất sạch ....................................... 51
2.3.3. Phương pháp đánh giá sinh trưởng của VKL, tảo lục Chlorella vulgaris và
thực vật phù du .......................................................................................................... 51
2.3.4. Phương pháp quan sát hình thái tế bào VKL và Chlorella vulgaris [63] ...... 53
2.3.5. Phương pháp đánh giá độc tố của cao chiết lên Daphnia magna [135] ....... 53
2.3.6. Phương pháp đánh giá độc tố của cao chiết lên Lemna minor [22] ............. 54
2.3.7. Phương pháp phân tích chất lượng môi trường nước [17] ........................... 54
2.3.8. Phương pháp xử lý số liệu .............................................................................. 55
2.4. Mô tả thực nghiệm .............................................................................................. 55
2.4.1. Thực nghiệm xử lý mẫu thực vật, tạo cao chiết và phân lập chất sạch ......... 55
Quy trình phân lập các chất sạch từ cao chiết phân đoạn etyl axetate Mần tưới .. 59
2.4.2. Thực nghiệm nghiên cứu độc tính diệt VKL độc và tảo lục của các cao chiết ....... 62
2.4.3. Thực nghiệm đánh giá tính an toàn của cao chiết .......................................... 64
2.4.4. Thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng của cao chiết đối với mẫu nước hồ tự nhiên...... 66
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................. 67
3.1. Công thức cấu tạo các chất sạch được phân lập từ cây Mần tưới Eupatorium fortunei . 68
3.1.1. Hợp chất 7,8,9-trihydroxythymol (EfD4.7) .................................................... 69
3.1.2. Hợp chất 8,10-didehydro-7,9-dihydroxythymol(EfD4.8)............................... 75
3.1.3. Hợp chất 8,9,10- Trihydroxythymol (EfD5.1) ................................................ 79
3.1.4. Hợp chất o-Coumaric acid (EfD1.8).............................................................. 80
3.1.5. Hợp chất 4-(2-hydroxyethyl)benzaldehyde (EfD10.1) ................................... 81
3.1.6. Hợp chất kaempferol (EfD10.3) ..................................................................... 82

1. Quyết định về việc công nhận trúng tuyển nghiên cứu sinh năm 2015
2. Quyết định về việc công nhận tên đề tài và người hướng dẫn
3. Danh mục các bài báo công bố của NCS
4. Danh mục các phổ của các chất sạch được phân lập từ cây Mần tưới


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
KÝ HIỆU
13

C NMR

TIẾNG VIỆT
Cộng hưởng từ hạt nhân 13C

TIẾNG ANH
Carbon

Nuclear

Magnetic

Resonance (13C-NMR)
1

H NMR

Cộng hưởng từ hạt nhân 1H

Proton


Dung môi etanol

Ethanol solvent

HMBC

Heteronuclear

Multiple

Bond

Coleration
HR-ESI-

Phổ khối lượng phun mù điện High-resolution

MS

tử phân giải cao

HSQC

electrospray

ionisation mass spectrometry
Heteronuclear

single-quantum

Optical density

SEM

Kính hiển vi điện tử quét

Scanning Electron Microscope

TEM

Kính hiển vi điện tử truyền qua Transmission
Microscopy

TN

Tổng nitơ

Total nitrogen

TP

Tổng phốt pho

Total phosphorus

TVN

Thực vật nổi

Phytoplankton

Bảng 3.11. Hiệu quả ức chế sinh trưởng của cao chiết phân đoạn etyl axetat và cao chiết
phân đoạn nước lên M. aeruginosa và Ch. vulgaris tại nồng độ 200 và 500
µg/mL ...................................................................................................101
Bảng 3.12. Hiệu quả ức chế sinh sinh trưởng của chủng M. aeruginosa dưới ảnh
hưởng của CuSO4 5 µg/L và các cao chiết Mần tưới sau 72 giờ ........104
Bảng 3.13. Giá trị LC50 của cao chiết tổng etanol Mần tưới tại 24 và 48 giờ .......117
Bảng 3.14. Giá trị DO và pH của mẫu phơi nhiễm cao chiết tổng etanol Mần tưới
tại 0 và sau 48h....................................................................................119
Bảng 3.15. Giá trị DO và pH của mẫu phơi nhiễm cao chiết etyl axetat Mần tưới tại
0 và sau 48h .........................................................................................119
Bảng.3.16A. Biến động thông số thủy lý mẫu nước Hồ Hoàn Kiếm quy mô 5L bổ
sung hoạt chất CuSO4 và cao chiết etanol và etyl axetat Mần tưới ....137
Bảng.3.16B. Biến động của thông số thủy hóa mẫu nước Hồ Hoàn Kiếm quy mô 5L bổ
sung hoạt chất CuSO4 và cao chiết etanol và etyl axetat Mần tưới ........137


Bảng.3.17.A Biến động của thông số thủy lý mẫu nước Hồ Láng quy mô 5L bổ sung
hoạt chất CuSO4 và cao chiết etanol và etyl axetat Mần tưới.............138
Bảng.3.17 B. Biến động của thông số thủy lý mẫu nước Hồ Láng quy mô 5L bổ sung
hoạt chất CuSO4 và cao chiết etanol và etyl axetat Mần tưới.............138
Bảng.3.18.A. Biến động của thông số thủy lý mẫu nước Hồ Láng quy mô 300L bổ
sung hoạt chất CuSO4 và cao chiết etanol Mần tưới ..........................139
Bảng.3.18B. Biến động của thông số thủy lý mẫu nước Hồ Láng quy mô 300L bổ
sung hoạt chất CuSO4 và cao chiết etanol Mần tưới ...........................139


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1.

Cấu trúc hóa học của phân tử microcystin [7] ......................................5

C. vulgaris sử dụng trong phòng thí nghiệm ......................................48

Hình 2.5.

Lemna minor .......................................................................................49

Hình 2.6.

Daphnia magna ....................................................................................49

Hình 2.7.

Hồ Hoàn Kiếm ....................................................................................50

Hình 2.8.

Hồ Láng ...............................................................................................50

Hình 2.9.

Thành phần loài Microcystis trong hồ Hoàn Kiếm (a-e). dưới kính hiển
vi quang học (độ phóng đại 200 lần); (f). dưới kính hiển vi huỳnh quang
(độ phóng đại 1000 lần); a. Microcystis botrys; b. Microcystis
wessenbergii; c. Microcystis flos-aquae; d. Microcystis viridis; e và f.
Microcystis aeruginosa. [134] ..............................................................18

Hình 2.10.

Các loài Microcystis ở hồ Láng (A-F). A - Microcystis aeruginosa
Kützing, B - Microcystis flos-aquae (Wittrock) Kirchner, C Microcystis novacekii (Komárek) Compère, D - Microcystis smithii

Hình 2.16.

Thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng của các cao chiết từ cây Mần tưới
lên sinh trưởng M.aeruginosa và Chlorella vulgaris ...........................62

Hình 2.17.

Thực nghiệm đánh giá hoạt tính diệt VKL độc của các chất sạch phân
lập từ cây Mần tưới .............................................................................64

Hình 2.18.

Thực nghiệm đánh giá độc tố của cao chiết Mần tưới lên giáp xác D.
magna ...................................................................................................64

Hình 2.19.

Thực nghiệm nghiên cứu mẫu bèo Lemna minor dưới ảnh hưởng của
cao chiết Mần tưới ...............................................................................65

Hình 2.20.

Thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của cao chiết Mần tưới lên mẫu
nước hồ tự nhiên quy mô phòng thí nghiệm .......................................67

Hình 2.21.

Thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của cao chiết Mần tưới lên mẫu
nước hồ tự nhiên quy mô ngoài trời ....................................................67


Phổ HR-ESI-MS của chất EfD4.8 .......................................................75

Hình.3.9.

Phổ 1H NMR của chất EfD4.8 ............................................................76

Hình 3.10.

Phổ 13C NMR của chất EfD4.8 ...........................................................76

Hình 3.11.

Phổ HSQC của chất EfD4.8 ................................................................77


Hình 3.12.

Phổ HMBC của chất EfD4.8 ...............................................................78

Hình 3.13.

Cấu trúc hợp chất EfD5.1 ....................................................................79

Hình 3.14.

Cấu trúc hợp chất EfD1.8 ....................................................................80

Hình 3.15.

Cấu trúc hợp chất EfD10.1 ..................................................................81

tưới tính theo mật độ quang (A), hàm lượng chlorophyll a (B) và mật độ
tế bào (C)..............................................................................................93

Hình 3.22.

Sinh trưởng của M. aeruginosa dưới tác dụng của cao chiết phân đoạn
etyl axetat (A) và cao chiết phân đoạn nước (B) tính theo mật độ quang
.............................................................................................................95

Hình 3.23.

Sinh trưởng của M.aeruginosa TC3 dưới tác dụng của cao chiết phân
đoạn etyl axetat (A) và cao chiết phân đoạn nước (B) tính theo hàm
lượng chlorophyll a .............................................................................96

Hình 3.24.

Sinh trưởng của M.aeruginosa dưới tác dụng của cao chiết phân đoạn
etyl axetat (A) và cao chiết phân đoạn nước (B) theo mật độ tế bào ..97

Hình 3.25.

Sinh trưởng của C.vulgaris dưới ảnh hưởng của cao chiết phân đoạn etyl
axetat (A) và cao chiết phân đoạn nước (B) tính theo mật độ quang......98


Hình 3.26.

Sinh trưởng của C.vulgaris dưới ảnh hưởng của cao chiết phân đoạn
etyl axetat (A) và cao chiết phân đoạn nước (B) Mần tưới theo hàm

Ảnh hưởng của cao chiết lên cấu trúc siêu hiển vi của tế bào
C.vulgaris dưới kính hiển vi điện tử truyền qua (A- cao chiết etanol,
B- cao chiết ethyl axetat, C- cao chiết nước, 3- sau 3 ngày, 6-sau 6
ngày, 10- sau 10 ngày) ......................................................................113

Hình 3.33.

Tỷ lệ cá thể sống/chết của D.magna sau 24 giờ (A) và 48 giờ (B) phơi
nhiễm với cao chiết tổng etanol Mần tưới.........................................116

Hình 3.34.

Tỷ lệ cá thể sống/chết của D.magna sau 24 giờ và 48 giờ phơi nhiễm
với cao chiết etyl axetat Mần tưới .....................................................116

Hình 3.35.

Ảnh hưởng của cao chiết tổng etanol (A) và phân đoạn etyl axetat
Mần tưới (B) lên tổng số cánh bèo L.minor ......................................122

Hình 3.36.

Hình thái ngoài của cánh bèo L.minor sau 5 ngày phơi nhiễm cao
chiết tổng ethanol Mần tưới ..............................................................123


Hình 3.37.

Hình thái ngoài của cánh bèo L.minor sau 5 ngày phơi nhiễm cao
chiết tổng phân đoạn etyl axetat Mần tưới ........................................123


Hình 3.43.

Biến động mật độ tế bào thực vật phù du nghiên cứu trên mẫu nước
Hồ Láng ngày T0 (A) và T10 (B) dưới ảnh hưởng của các cao chiết
Mần tưới ............................................................................................131

Hình 3.44.

Sự biến đổi sinh khối thực vật nổi (theo hàm lượng chlorophyll a) của
mẫu etanol Mần tưới trong nước Hồ Hoàn Láng quy mô ngoài trời 135

Hình 3.45.

Mật độ tế bào thực vật phù du nghiên cứu trên mẫu nước Hồ Láng quy
mô ngoài trời ngày T0 (A) và ngày T10 (B) .....................................136


1
MỞ ĐẦU
Ô nhiễm môi trường không khí, nước và đất đã trở thành vấn đề hàng đầu, gióng
hồi chuông cảnh báo về sự suy giảm chất lượng cuộc sống và sức khỏe con người
không chỉ ở Việt Nam mà còn ở nhiều nơi trên thế giới. Ô nhiễm nguồn nước mặt là
đặc biệt nghiêm trọng khi nhiều nơi trên thế giới người dân không có nước sạch để
sử dụng cho ăn uống và sinh hoạt kéo theo tỉ lệ tử vong và bệnh tật gia tăng vì sử
dụng nguồn nước không đạt yêu cầu. Nhiều nguyên nhân khác nhau dẫn đến ô nhiễm
nguồn nước mặt như xả trực tiếp các nguồn nước thải công nghiệp, nước thải sinh
hoạt mà không qua xử lý hoặc lạm dụng quá mức phân bón hóa học và thuốc bảo vệ
thực vật trong sản xuất nông nghiệp để nâng cao sản lượng lương thực đáp ứng sự
gia tăng dân số thế giới trong những thập kỉ gần đây. Hậu quả dẫn đến gia tăng nguồn

Cây Mần tưới Eupatorium fortunei Turcz., thuộc họ Cúc (Asteraceae) là loài cây
cỏ lâu năm, được sử dụng trong dân gian như một loại thuốc chữa bệnh và được chứng
minh hoạt tính kháng khuẩn trong nhiều nghiên cứu khác nhau. Năm 2013, Nguyễn
Tiến Đạt và cộng sự đã tiến hành khảo sát và so sánh hoạt tính diệt VKL độc M.
aeruginosa của nhiều loại cao chiết từ các loài thực vật khác nhau tại Việt Nam cho
thấy cao chiết cây Mần tưới có hiệu quả nhất để kiểm soát bùng nổ VKL độc [2]. Kết
luận này được khẳng định bởi các công bố của Phạm Thanh Nga trong những năm tiếp
theo [3]. Tuy nhiên đây mới chỉ là những nghiên cứu bước đầu khảo sát hoạt tính diệt
VKL độc của cao chiết cây Mần tưới.
Từ những lý do trên đề tài luận án tiến sỹ: “Nghiên cứu tác dụng ức chế của

cao chiết cây Mần tưới (Eupatorium fortunei Turcz.) lên sinh trưởng của Vi
khuẩn lam độc Microcystis aeruginosa Kutzing trong các thủy vực nước ngọt”
đã được lựa chọn để thực hiện.
Luận án đã đặt ra mục tiêu như sau: Tạo được cao chiết thực vật ức chế hiệu quả
sinh trưởng của Vi khuẩn lam độc Microcystis aeruginosa. Luận án có tính chất kế
thừa kết quả của những nghiên cứu trước và sẽ giải quyết nhiều vấn đề còn tồn tại.
Luận án đã đặt ra những nội dung như sau:
1. Xây dựng quy trình tạo cao chiết tổng, cao chiết phân đoạn, các chất sạch
phân lập từ cây Mần tưới.
2. Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng ức chế của cao chiết tổng Mần tưới lên sinh
trưởng của M. aeruginosa và đánh giá an toàn sinh thái.


3
3. Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng ức chế của cao chiết phân đoạn etyl axetat
và cao chiết phân đoạn nước Mần tưới lên sinh trưởng của M. aeruginosa và đánh giá
an toàn sinh thái.
4. Nghiên cứu phân lập và đánh giá hoạt tính diệt VKL độc M.aeruginosa của
07 hợp chất hóa học được phân lập từ cây Mần tưới.

Nostocales và Stigonematales. Theo các tài liệu công bố, hiện nay có khoảng 100 loài
VKL độc nước ngọt thuộc 40 chi trong đó Microcystis đặc biệt là Microcystis
aeruginosa, một trong những chi thường gặp nhất phổ biến nhất với tỉ lệ trên 75 %
[1, 4]. Microcystis aeruginosa có dạng tập đoàn, dạng hình cầu hoặc mắt lưới với
các khoảng trống giữa các tế bào, tế bào phân bố trong tập đoàn có dạng hình cầu,
màu xanh nhạt, xếp chồng lên nhau.
Cấu trúc cơ thể, hình dạng và kích thước: Trong phân loại hiện đại, VKL và vi
khuẩn có nhiều những nét chung như sinh vật chưa có nhân điển hình, chỉ có chất
nhân và nhiễm sắc thể. Màng tế bào cấu tạo từ murein một loại gluco aminopeptid
trong tế bào chất có nhiều riboxom, có khả năng đồng hóa được N2 tự do và có khả
năng quang hợp. Tế bào chứa sắc tố quang hợp và hấp thụ bước sóng từ 430-440 nm
và từ 660-680 nm [5]. Ngược lại với vi tảo nhân thật, VKL không có màng nhân mà
chỉ có lớp màng peptidoglycan và chứa ribosom loại 70 S [1]. Chi Microcystis thường
tồn tại dưới dạng tập đoàn gồm hàng nghìn tế bào riêng lẻ có kích thước từ 3-10 µm
dao động phụ thuộc vào từng loài.
Dinh dưỡng và sinh sản: Phần lớn VKL là những cơ thể quang tự dưỡng hiếu
khí. VKL có khả năng dự trữ các chất dinh dưỡng thiết yếu và đồng hóa bên trong
tế bào chất, có thể quan sát dưới kính hiển vi các hạt glycogen, giọt lipip, các hạt
cyanophycin, các thể polyphosphate hay carboxysome.
VKL chỉ sinh sản vô tính. Các loài dạng sợi thường sinh sản bằng cách phân
đoạn các trichome hoặc hình thành các đoạn tảo (hormogonia). Đoạn tảo là những
đoạn sợi sinh sản phân biệt. Chúng được tạo thành nhờ chuyển động trượt và dần
dần phát triển thành những trichome mới, các loài dạng sợi thường sinh sản bằng
cách phân đoạn.


5
Phân bố VKL: Sự phân bố của VKL phụ thuộc vào nhiều yếu tố thủy văn và
khí hậu của từng vùng đặc biệt là điều kiện dinh dưỡng của môi trường sống. Đa số
các loài VKL trong tế bào đều chứa không bào khí. Đó là các thể nội bào dạng túi

động giải trí từ 20.000 tế bào VKL/mL (tức hơn 10 µg/L nồng độ chlorophyll a). Khi
tăng mật độ lên đến 20.000 – 50.000 tế bào/mL (10 - 50 µg/L nồng độ chlorophyll a)
VKL tác động rõ rệt và trên 100.000 tế bào/mL gây nguy hiểm cho con người, động
vật nuôi và động vật hoang dã [6].
1.1.2. Hiện tượng phú dưỡng và phát triển bùng nổ sinh khối VKL độc
1.1.2.1. Hiện tượng phú dưỡng
Hiện tượng phú dưỡng (Eutrophication) là một thuật ngữ sinh thái được sử dụng
cho quá trình làm giàu nước bởi các chất dinh dưỡng, đặc biệt là nitơ và photpho dẫn
đến sự phát triển bùng nổ các loại VKL và vi tảo [12, 13]. Năm 1931, Naumann lần
đầu tiên đưa ra phân loại các hồ theo các cấp độ dinh dưỡng khác nhau như nhóm
nghèo dinh dưỡng (oligotrophic), dinh dưỡng trung bình (mesotrophic), phú dưỡng
(eutrophic) và phì dưỡng (hypertrophic) [1]. Hakanson đã giới thiệu hệ thống phân
loại các mức độ dinh dưỡng khác nhau dựa trên các chỉ tiêu như độ trong, hàm lượng
chlorophyll a, nitơ tổng, photpho tổng và VKL trong các môi trường nước ngọt (độ
muối: từ 0 đến 5%o), nước lợ (độ muối từ 5 đến 20 %o) và nước mặn (độ muối: > 20
%o) thành các nhóm nghèo dinh dưỡng, nhóm trung dưỡng, nhóm phú dưỡng và nhóm
phì dưỡng [13, 14].
Nguyên nhân ban đầu của hiện tượng phú dưỡng được xác định là do mất cân
bằng nguồn dinh dưỡng đầu vào, chủ yếu là các nguồn nước thải chưa qua xử lý của
hệ sinh thái, từ đó tạo ra ưu thế cạnh tranh của một số loài. Bên cạnh yếu tố dinh
dưỡng, hiện tượng phú dưỡng trong môi trường nước cũng chịu ảnh hưởng mạnh mẽ


7
và đồng thời bởi các điều kiện ngoại cảnh như các tính chất thuỷ lý, thuỷ hoá của cột
nước, nhiệt độ nước; cường độ chiếu sáng, pH, hàm lượng CO2.
Nghiên cứu tại một số hồ ở Thái Lan cho thấy hàm lượng các chất dinh dưỡng
thay đổi theo quy luật mùa khô cao hơn mùa mưa: hồ Nong Han (NO3- là 1,50 và
0,62 mgN/L; PO43- là 0,43 và 0,11 mg P/L); hồ Kwan Phayao (NO3- là 1,70 và 0,19
mgN/L); hồ Bung Boraped (NO3- là 1,4 và 0,55 mgN/L; PO43- là 0,51 và 0,051

gia tăng. Sự ô nhiễm và bùng nổ tảo xảy ra thường xuyên hơn ở các quốc gia trên thế
giới, trong đó ghi nhận ít nhất 25% trường hợp có sự giải phóng độc tố microcystin
với nồng độ trên 10 µg/L, có tác động tiêu cực đến các loài thủy hải sản và sức khỏe
con người khi sử dụng [20]. Ở các quốc gia Châu Phi như Angola (2008), Lesotho
(2009), Botswana (2010) cũng công bố xuất hiện bùng nổ tảo độc, đặc biệt Brazine
ghi nhận hơn 100 bệnh nhân khi tiếp xúc với độc tố. Những hồ chứa nước lớn khác
trên thế giới như hồ Taihu (Trung Quốc) đến hồ Erie (America) xuất hiện tường xuyên
tảo nở hoa nước [21]. Hồ Krugersdrift, South Africa phát triển bùng nổ tảo trong các
tháng hè năm 2004 dẫn đến hiện tượng cá chết hàng loạt do tích lũy hàm lượng độc
tố microcystin cao đến 43 µg/L [22]. Năm 2007 trong vườn quốc gia Kruger National
Park cũng ghi nhận hậu quả nặng nề gây chết toàn bộ sinh vật hoang dã do sử dụng
nước đầm Nhlangezwane để uống với nồng độ độc tố cao đến 20000 µg/L. Bùng nổ
các loài Microcystis cũng đã được quan sát thấy tại trong hồ Midmar
(Pietermaritzburg, KwaZulu Nata) năm 2007, tại Hồ chứa Loskop năm 2014. Nhìn
chung khu vực Châu Á- Thái Bình Dương, 54% hồ hoặc hồ chứa bị phú dưỡng, tỉ lệ
này tại Châu Âu, Châu Phi, Bắc và Nam Mỹ là 53, 28, 48 và 41% [23]. Ảnh hưởng
bùng phát tảo không chỉ gây thiệt hại về người, ảnh hưởng đến đa dạng sinh thái thủy
vực mà còn gây những tổn thất về kinh tế, ví dụ tại Mỹ hậu quả của bùng nổ vi tảo
làm tiêu tốn hằng năm hơn 2,2 tỉ USD [24].


9

Hình.1.2. Bùng phát tảo nở hoa trên thế giới: A. Hồ Taihu, Trung Quốc. B. Hồ Atitlan,
Guatamala. C. Lake Erie, Mỹ - Canada. D. Ichetucknee Springs, Florida, Mỹ. E and F.
Hồ Taihu, Trung Quốc. G. Hồ Zaca, California, Mỹ. H. and I. Sông St. Johns, Florida. Hồ
J. Liberty, Washington, Mỹ. K. Kênh Haarlem, Netherlands, L. Lagoon gần sông St. Lucie
Florida. [21]




Hồ Hoàn Kiếm, Hà Nội

Hồ Văn Quán, Hà Nội

Hồ Xuân Hương, Đà Lạt

Hồ Núi Cốc, Thái Nguyên (Ảnh

Hồ Thành Công Hà Nội

Hồ Giảng Võ, Hà Nội

Hình 1.3. Một số hồ tiêu biểu ở Việt Nam bùng phát tảo nở hoa [1, 29]


12
1.1.3.1. Phương pháp cơ học
Đây là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện tuy nhiên có tính thủ công và thường
chỉ có hiệu quả tức thời. Tại thời điểm “tảo nở hoa”, VKL phát triển dày đặc kín mặt hồ
và làm hồ nước đổi màu cũng như làm các loài thực vật khác không có khả năng tiếp cận
nguồn ánh sáng. Sử dụng các công cụ như vợt, lưới, lọc nước có thể thu được lớp tảo bề
mặt từ đó có thể kiểm soát được quá trình bùng nổ [1]. Hoặc che sáng giúp hạn chế sự
sinh trưởng của tảo cũng như hạn chế quá trình phân hủy của chúng gây thiếu oxy. Tuy
nhiên việc che sáng để hạn chế quang hợp của các loài VKL độc cũng đồng thời làm ảnh
hưởng đến quang hợp của các loài thực vật nổi khác và từ đó làm ảnh hưởng nghiêm
trọng đến toàn bộ lưới thức ăn trong hệ sinh thái [1]. Sự bùng nổ của VKL có thể kiểm
soát bằng việc xả nước hoặc pha loãng nước hồ (có hàm lượng chất dinh dưỡng thấp
hơn) dẫn đến giảm nồng độ chất dinh dưỡng và tăng tỷ lệ trao đổi nước [30].
1.1.3.2. Phương pháp vật lý

VKL theo nhiều cách khác nhau như loại bỏ photpho, làm giảm chất dinh dưỡng trong
môi trường từ đó gián tiếp tác động lên VKL, hoặc tác động trực tiếp do hình thành
các hạt lơ lửng không tan gắn với VKL và sau đó lắng xuống đáy [35]. Các muối sắt
FeCl3, FeCl2, Fe2(SO4)3 được sử dụng rất rộng rãi để loại bỏ chất dinh dưỡng phốt
pho trong nước mặt từ đó kiểm soát bùng nổ VKL. Việc này được áp dụng ở hồ chứa
Bautzen, Đức. Trong những năm 1996, 1997, 113 và 99 tấn sắt bổ sung vào nước hồ
đã làm giảm phốt pho hòa tan trong nước hồ xuống 54 ÷ 72 % [36]. Đồng là một
trong những hợp chất diệt tảo thông dụng nhất, thường ở dạng đồng sunphat CuSO4.
5H2O hoặc các sản phẩm thương mại như Cuprogarb 500, Cobre Sandoz BR,
Clearigate, Cutrine-Plus [37]. Nhược điểm chung của phương pháp này là tính không
chọn lọc, ví dụ nghiên cứu chỉ ra tác động mạnh lên các loài sinh vật khác không
thuộc đối tượng tác động, đặc biệt loài Daphnia (48-h EC50 = 0,013 mg Cu/L), cá
Danio rerio (48-h LC50 = 0,063 mg Cu/ L), sau đó là tảo lục Raphidocelis subcapitata
(IC50 48h = 0,119 mg Cu/L). Nhược điểm tiếp là sự lắng đọng và tích lũy kim loại này
trong trầm tích. Việc sử dụng lặp đi lặp lại để kiểm soát bùng nổ thực vật phù du có thể
dẫn đến sự “nhờn thuốc”, làm phá vỡ tế bào VKL dẫn đến giải phóng độc tố mirocystin
[38] hoặc làm giảm pH của nước hồ dẫn đến làm tăng tính độc của những kim loại
khác trong môi trường axit [39]. Sử dụng các hợp chất có tính oxi hóa mạnh: H2O2 là
một hợp chất oxi hóa mạnh, từ năm 1986 được áp dụng để kiểm soát bùng nổ vi tảo
Oscilatoria rubescens trong liền 3 thập kỉ do có ưu điểm nổi bật là hiệu quả diệt tảo
cao, dễ bị phân hủy thành nước và oxi, không gây ảnh hưởng phụ đến môi trường và