Đánh giá chất lượng môi trường nước và tương quan giữa các thông số thủy lý hóa với chỉ số palmer của thực vật nổi tại sông Lam, tỉnh Nghệ An

BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM - HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ 5
DOI: 10.15625/vap.2022.0016

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÀ TƯƠNG QUAN
GIỮA CÁC THÔNG SỐ THỦY LÝ HĨA VỚI CHỈ SỐ PALMER CỦA
THỰC VẬT NỔI TẠI SƠNG LAM, TỈNH NGHỆ AN
Bùi Thị Hoa1,*, Nguyễn Thùy Liên1, Lê Thu Hà1,
Nguyễn Thành Nam1, Vũ Thị Thu Hiền1
Tóm tắt. Sơng Lam là một trong các hệ thống sông lớn ở Việt Nam. Hạ nguồn
Sông Lam đã và đang phải chịu tác động mạnh do các hoạt động sản xuất, sinh
hoạt cũng như q trình cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa trên tồn khu vực tỉnh
Nghệ An nói chung và thành phố Vinh nói riêng. Đồng thời, sự gia tăng dân số tại
khu vực này cũng ảnh hưởng tới chất lượng nước sông.
Việc khảo sát, đánh giá chất lượng môi trường nước Sông Lam và đa dạng thực
vật nổi trên cả 3 lưu vực: thượng lưu, trung lưu, hạ lưu của sơng Lam có ý nghĩa
quan trọng nhằm đánh giá hiện trạng môi trường nước, mối quan hệ của chất
lượng nước đối với sự phân bố của thực vật nổi góp phần bổ sung cơ sở dữ liệu
về chất lượng môi trường nước và đa dạng thực vật nổi của thủy vực này. Kết
quả khảo sát trong hai mùa (6/2020 mùa mưa; 12/2020 mùa khô) cho thấy giá
trị pH, PO43-, NO3-, BOD5 đều ở mức không ô nhiễm, phù hợp với tiêu chuẩn A1
của QCVN 08-MT:2015/BTNMT và phù hợp cho mục đích ni trồng thủy sản,
bảo tồn đời sống thủy sinh. DO dao động từ mức A1 đến B1 QCVN 08MT:2015/BTNMT. Đã xác định 11 chi tảo trong tổng số 20 chi chỉ thị cho chỉ số
Palmer. Chỉ số Palmer cho thấy chất lượng nước Sông Lam không bị ô nhiễm hữu
cơ. Có sự tương quan tuyến tính giữa chỉ số Palmer với nồng độ Chlorophyl a
(trong đợt thu mẫu vào mùa mưa) nhưng khơng có sự tương quan vào mùa khơ.
Chưa xác định được sự tương quan tuyến tính giữa chỉ số Palmer và các thơng số
thủy lý hóa của mơi trường nước.
Từ khóa: Chất lượng mơi trường nước, chỉ số Palmer, Sơng Lam, thơng số thủy
lý hóa.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Sông Lam (tên gọi khác: Ngàn Cả, Sông Cả, Nậm Khan, Thanh Long Giang) là một
trong hai con sông lớn nhất ở Bắc Trung Bộ Việt Nam, có giá trị lớn về đa dạng sinh học,
sinh vật tài nguyên. Tuy nhiên, sự phát triển kinh tế-xã hội trong khu vực ven sơng, kèm
theo đó là sự thay đổi về chất lượng của môi trường. Nghiên cứu này tập trung đánh giá
chất lượng môi trường nước thông qua các thông số thủy lý hóa và tìm hiểu mối tương
quan giữa thơng số thủy lý hóa với thành phần thực vật nổi thông qua chỉ số Palmer tại các
khu vực nghiên cứu trong mùa mưa và mùa khô năm 2020.

1

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG HN
*Email:


PHẦN 1. NGHIÊN CỨU CƠ BẢN TRONG SINH HỌC

149

2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm, đối tượng nghiên cứu
Địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện tại 3 khu vực chính của Sơng Lam: vùng thượng lưu
đoạn chảy qua huyện Tương Dương; vùng trung lưu: đoạn chảy qua các huyện Anh Sơn,
huyện Đô Lương, huyện Thanh Chương và vùng hạ lưu: đoạn chảy qua các huyện Hưng
Nguyên, huyện Nghi Xuân, thành phố Vinh, thị xã Cửa Lị.
Số vị trí lấy mẫu: 9 vị trí: 3 vị trí tại vùng thượng lưu, 3 vị trí tại cùng trung lưu và 3
vị trí tại vùng hạ lưu sơng theo sơ đồ lấy mẫu (Hình 1, Bảng 1).
Bảng 1. Tọa độ các điểm thu mẫu
Lưu vực
Thượng

lưu
Trung
lưu

Hình 1. Vị trí thu mẫu

Hạ
lưu

Điểm

Vĩ độ

Kinh độ

SL1

19°16'54.42"

104°26'24.82"

SL2

19°14'0.30"

104°32'4.99"

SL3

19° 9'45.16"

104°40'49.84"

SL4

18°56'3.98"

105°10'47.33"

SL5

18°53'24.53"

105°16'1.53"

SL6

18°48'10.84"

105°17'32.90"

SL7

18°35'50.37"

105°41'16.20"

SL8

18°40'7.19"

105°45'10.77"

SL9

18°45'51.57"

105°45'34.03"

Đối tượng nghiên cứu
- Các thơng số thủy lý hóa của nước bao gồm: pH, nhiệt độ, độ muối, độ dẫn điện,
DO, BOD5, PO43-, NO3- , Chlorophyll a.
- Chỉ số tương quan giữa đa dạng sinh học tảo và thông số thủy lý hóa của mơi
trường nước.
Thời gian khảo sát
Đợt 1 - mùa mưa: từ ngày 19/06/2020 đến ngày 25/06/2020.
Đợt 2 - mùa khô: từ ngày 11/12/2020 đến ngày 14/12/2020.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp khảo sát thực địa
Các thông số: pH, nhiệt độ, độ muối, độ dẫn điện, nồng độ oxy hòa tan (DO) được đo tại
hiện trường bằng máy đo chất lượng môi trường nước đa chỉ tiêu TOA-W22A của Nhật Bản.
Mẫu nước được lấy tại hiện trường theo TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-2:2006) [2],
được bảo quản theo TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003) [3] và vận chuyển về phòng


BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM

150

thí nghiệm nghiên cứu sinh thái học và đa dạng sinh học ứng phó biến đổi khí hậu ở Việt

Nam, trung tâm Khoa học Sự sống, Khoa Sinh học, ĐHKHTN, ĐHQGHN để xác định các
thông số: BOD5, PO43-, NO3-, Chlorophyll a.
Thực vật nổi được thu bằng lưới vớt thực vật nổi kích thước mắt lưới 20 µm, có hình
chóp, phần đỉnh chóp có van khóa, đường kính miệng lưới 25 cm, chiều dài lưới 75 cm.
2.2.2. Phương pháp phân tích mẫu trong phịng thí nghiệm
BOD5 được xác định theo TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815-2:2003) dùng cho mẫu
không pha loãng [4]. PO43- được xác định bằng phương pháp trắc quang dùng amoni
molipdat, theo TCVN 6202:2008 (ISO 6878: 2004) [5].NO3- được xác định bằng phương
pháp trắc phổ dùng axit sunfosalixylic theo TCVN 6180:1996 (ISO 7890/3: 1988 [6].
Chlorophyll a được xác định theo TCVN 6662:2000 (ISO 10260: 1992) [7].
Mẫu thực vật nổi được quan sát bằng kính hiển vi quang học Primo Star, Hãng Carl
Zeiss của Đức với độ phóng đại 50 - 400 lần, tại Phịng thí nghiệm Tảo và Nấm, khoa Sinh
học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. Việc định danh tên khoa
học của các loài thực vật nổi dựa trên các tài liệu thường dùng trong định loại như của:
Dương Đức Tiến (1996) [8], Dương Đức Tiến, Võ Hành (1997) [9] và Nguyễn Văn Tuyên
(2002) [10]. Danh pháp khoa học được hiệu chỉnh theo Guiry, M.D. & Guiry, G.M. [11].
2.2.3. Phương pháp xác định chỉ ô nhiễm nước thông qua sự có mặt của thực vật nổi
theo Palmer
Chỉ số ơ nhiễm Palmer được xây dựng dựa trên sự có mặt của các chi tảo trong môi
trường nước bị ô nhiễm hữu cơ cao. Chỉ số ô nhiễm Palme tại mỗi điểm sẽ được tính tốn
bằng cách tính tổng điểm của các chi hoặc lồi tảo có mặt tại điểm nghiên cứu đó.
Dựa trên việc phân tích thành phần lồi tảo tại các điểm khảo sát, nghiên cứu này sử
dụng chỉ số chi tảo ở Bảng 2.2 để xác định chỉ số Palmer.
Bảng 2. Chỉ số ô nhiễm của các chi tảo (Palmer 1969) [12]

Chi tảo
Anacystis
Ankistrodesmus
Chlomydomonas
Chlorella

Closterium
Cyclotella
Euglena

Số điểm
1
2
4
3
1
1
5

Chi tảo
Micractinium
Navicula
Nitzschia
Oscillatoria
Pandorina
Phrung bình độ muối khu vực thượng lưu
và trung lưu.
Nồng độ oxy hòa tan trong nước (DO): Nồng độ oxy hòa tan trong nước ở 2 mùa
dao động từ 2,23 đến 5,32 mg/l; DO ở khu vực thượng lưu lại có xu hướng thấp hơn trung
lưu và hạ lưu và thấp hơn từ 1,6 đến 1,8 lần so với tiêu chuẩn B1 của QCVN 08MT:2015/BTNMT, các điểm lấy mẫu đều nằm phía dưới đập thủy điện Chi Khê nên DO
hòa tan trong nước thấp. Nhìn chung, DO trong nước vào mùa mưa cao hơn so với mùa
khơ (Hình 2) do mùa mưa tảo và các thực vật thủy sinh thuận lợi sinh trưởng và phát triển
hơn mùa khơ.

Hình 2. Nồng độ oxy hịa tan trong nước Sông Lam tại các điểm khảo sát

Nhu cầu oxy sinh học (BOD5): BOD5 tại tồn khu vực sơng Lam dao động từ 0,5
đến 4,3 mg/l (Hình 2), thấp hơn giá trị giới hạn của QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột A1
và A2 (4 mg/l và 6 mg/l). Trung bình BOD5 mùa mưa (1,52 mg/l) cao gấp khoảng 2 lần so
với trung bình mùa khơ (0,78 mg/l). Điểm SL3 và SL5 có giá trị BOD5 chênh lệch 2 mùa
rõ rệt nhất. Tại điểm SL3, BOD5 mùa mưa là 3,1 mg/l cao gấp 10 lần so với mùa khô (0,3
mg/l), điểm SL5 mùa mưa BOD5 có giá trị là 4,2 mg/l sang mùa khơ giảm xuống cịn 0,5
mg/l (gấp khoảng 8 lần) (Hình 3).

Hình 3. BOD5 của nước Sơng Lam tại các điểm khảo sát


PHẦN 1. NGHIÊN CỨU CƠ BẢN TRONG SINH HỌC

153

Nồng độ PO43-: cả 2 mùa phân tích được mức dao động từ 0,002 mg/l đến 0,066
mg/l, nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn A1 - QCVN 08-MT:2015/BTNMT
(0,1mg/l) và nằm trong giới hạn của QCVN 10-MT: 2015/BTNMT (0,2 mg/l) phù hợp với
chất lượng nước vùng nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh (Hình 4).

Hình 4. Nồng độ PO43- trong nước sông Lam tại các điểm khảo sát

Nồng độ NO3-: tại các điểm khảo sát phân tích được dao động từ 0,254 mg/l đến
1,894 mg/l thấp hơn so với tiêu chuẩn A1- QCVN 08-MT:2015/BTNMT khoảng từ 1 đến
8 lần. Nồng độ NO3- giảm dần từ điểm SL1 đến SL9 trong mùa mưa nhưng lại có xu
hướng tăng nhẹ theo điểm từ SL1 đến SL9 (Hình 5).

Hình 5. Nồng độ NO3- trong nước Sông Lam tại các điểm khảo sát

Nồng độ Chlorophyll a: tại các điểm khu vực Sông Lam, kết quả nghiên cứu cho

thấy nồng độ Chlorophyll a tại sông Lam vào mùa mưa cao gấp khoảng 21 lần so với mùa
khô (Bảng 4). Xu thế phát triển mạnh của tảo và thực vật thủy sinh tại các điểm SL4, SL5,
SL6, SL7. Khu vực Sông Lam vào khoảng tháng 6 (thời điểm lấy mẫu) thường xuyên có
mưa lớn kèm bão nên có khả năng ảnh hưởng đến nồng độ chlorophyll a. Vào mùa khô,
nồng độ chlorophyll a khá thấp (Bảng 4).
3.2. Đánh giá khả năng chỉ thị môi trường nước của thực vật nổi bằng chỉ số Palmer
Nghiên cứu đã xác định được 11 chi tảo trên tổng số 20 chi được dùng trong đánh
giá mức độ ô nhiễm hữu cơ của môi trường nước theo chỉ số Palmer. Thông qua tính điểm
dựa vào sự có mặt của các chi tảo theo chỉ số Palmer cho thấy, tại khu vực Sông Lam với
9 điểm khảo sát vào 2 mùa mưa và khô, chỉ số Palmer dao động từ 0 đến 33 tương ứng với
mức độ từ không ô nhiễm hữu cơ đến ô nhiễm hữu cơ cao (Bảng 5).


BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM

154

Bảng 5. Các chi tảo xác định được tại Sơng Lam được tính điểm trong đánh giá chỉ số Palmer

T
T
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11

Chi tảo
Closterium
Cyclotella
Gomphonema
Melosira
Navicula
Nitzschia
Oscillatoria
Pandorina
Scenedesmus
Ankistrodesm
us
Synedra

Tổng điểm

SL1
M

SL2
K

M

SL3
K

M

SL4
K

M

SL5
K

1
1
1
3

1
3
3

5

1

1

3
5
1

3

1
3
3
5

3

SL7

M

K

M

K

1

1

1
1

1

1
1
3

SL6

1
1
3
3

3

1
4

4

M

1
4

K

M

SL9
K

M

K

1
1
1

3
3

SL8

3
5
1

1
3

3

1

1

5

5

3

2

4

6

7

2
1
2

4

1
3

3

2
8

1
1

2
1
2

1
3

2
1
4

3

4

3

8

0

7

Kết quả cho thấy, tất cả các điểm nghiên cứu đều không bị ô nhiễm trong cả hai
mùa. Một số điểm như SL5 và SL 6 có giá trị Palmer cao hơn nhưng mới chỉ gần đến mức
có nguy cơ ơ nhiễm và hai điểm này cũng tương ứng với tiêu chuẩn B1 của QCVN 08MT:2015/BTNMT khi xét về các thơng số thủy lý hóa.
Đánh giá sự tương quan giữa chỉ số Palmer và thông số thủy lý hóa cho thấy, chỉ có
tương quan mức trung bình giữa palmer với chlorophyll a ở mùa mưa là có ý nghĩa thống
kê với P<0,05, cịn lại, sự tương quan giữa các thơng số thủy lý hóa khác với chỉ số
Palmer đều khá thấp, dao động từ -0,28 đến 0,61 nhưng p value >0.05, do đó, sự tương
quan này khơng có ý nghĩa thống kê, nên khơng được coi là có tương quan (Bảng 6).
Bảng 6. Tương quan tuyến tính giữa thơng số thủy lý hóa của nước với chỉ số Palmer

Đợt
nghiên
cứu
Đợt 1mùa

mưa

Mối tương
quan
Palmer - Nhiệt
độ
Palmer - pH
Palmer - Độ
dẫn
Palmer - Độ
muối
Palmer - DO
Palmer - BOD5

Phương
trình

Hệ số
tương
quan r

Mức độ

Trị số P
(p)

0,30

Không tương quan

0,4

-0,5

Không tương quan

0,16

-0,3

Không tương quan

0,43

-0,28

Không tương quan

0,46

0,35
0,48

Không tương quan
Không tương quan

0,35
0,18

PHẦN 1. NGHIÊN CỨU CƠ BẢN TRONG SINH HỌC
Palmer - PO43Palmer - NO3Palmer Chlorophyl a
Đợt 2mùa
khô

Palmer - Nhiệt
độ
Palmer - pH
Palmer - Độ
dẫn
Palmer - Độ
muối
Palmer - DO
Palmer - BOD5
Palmer - PO43Palmer - NO3Palmer - Chll a

155
0,61
0,07

Y=4,26+
2,54x

0,7

Không tương quan
Không tương quan
Tương quan tuyến tính
tương đối chặt, sự
tương quan có ý nghĩa

thống kê

0,08
0,84
0,035

0,24

Khơng tương quan

0,52

0,32

Không tương quan

0,39

0,27

Không tương quan

0,48

0,28

Không tương quan

0,46

0,43
0,25
0,09
0,047
0,32

Không tương quan
Không tương quan
Không tương quan
Không tương quan
Không tương quan

0,24
0,51
0,81
0,90
0,399

4. KẾT LUẬN

- Kết quả nghiên cứu cho thấy, giá trị pH, PO43-, NO3-, BOD5 trong nước Sông Lam đều ở

mức không ô nhiễm, phù hợp với tiêu chuẩn A1 của QCVN 08-MT:2015/BTNMT và phù hợp
cho mục đích ni trồng thủy sản, bảo tồn đời sống thủy sinh. DO dao động từ mức A1 đến
B1 QCVN 08-MT:2015/BTNMT.

- Xuất hiện 11 chi thực vật nổi trên tổng số 20 chi trong chỉ số Palmer. Chỉ số
Palmer cho thấy, điểm SL 5 và SL 6 có nguy cơ ơ nhiễm hữu cơ cao ở cả 2 mùa, các điểm
còn lại chất lượng nước còn tốt.

- Đánh giá sự tương quan giữa chỉ số Palmer với thơng số thủy lý hóa cho thấy, có
sự tương quan tuyến tính tương đối chặt giữa nồng độ chlorophyll a với Palmer. Chưa xác
định được sự tương quan tuyến tính có ý nghĩa thống kê giữa các thơng số thủy lý hóa
khác với chỉ số sinh học tảo Palmer tại khu vực Sông Lam, Nghệ An.
Lời cảm ơn: Cảm ơn gói thầu: Điều tra khảo sát, đánh giá hiện trạng nguồn lợi và mơi
trường sống của lồi thuỷ sản; hiện trạng kinh tếxã hội nghề cá nội đồng thuộc Dự án
“Điều tra nguồn lợi thủy sản vùng nội đồng giai đo ạn 2018-2020”.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Cổng Thông tin điện tử Nghệ An (nghean.gov.vn).
Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2011. TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006), Chất lượng
nước, lấy mẫu, phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu.


156

BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM

Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2008. TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3:2003), Chất lượng
nước, lấy mẫu, phần 3: Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu.
Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2008. TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815-2:2003), Phần 2:
phương pháp dùng cho mẫu khơng pha lỗng.
Bộ Tài ngun và Môi trường, 2008. TCVN 6202:2008 (ISO 6878:2004) về chất lượng
nước: Xác định phospho - Phương pháp đo phổ dùng amoni molipdat.
Bộ Tài nguyên và môi trường, 1996. TCVN 6180:1996 (ISO 7890-3:1988 E) về chất
lượng nước - Xác định nitrat bằng phương pháp trắc phổ dùng axit sunfosalixylic.
Bộ Tài nguyên và môi trường, TCVN 6662:2000 (ISO 10260: 1992) về chất lượng nước Đo thơng số sinh hố - Phương pháp đo phổ xác định nồng độ chlorophyll a.
Dương Đức Tiến, 1996. Phân loại Vi khuẩn lam ở Việt Nam, NXB Nông nghiệp.
Dương Đức Tiến, Võ Hành, 1997. Tảo nước ngọt Việt Nam - Phân loại bộ Tảo lục
(Chlorophyta), NXB Nông nghiệp.
Nguyễn Văn Tuyên, 2002. Đa dạng sinh học tảo trong thủy vực nội địa Việt Nam, NXB

Nông nghiệp.
Guiry, M. D. & Guiry, G. M., 2022. AlgaeBase. World-wide electronic publication,
National University of Ireland, Galway. ; searched on 25
tháng 6, 2022.
Bellinger, E. G & Sigee, D. C., 2010. Freshwater Algae: Identification and Use as
Bioindicators, Wiley-Blackwell, Chichester, West Sussex, UK.
Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2015. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước
mặt (QCVN 08:2015/BTNMT).


PHẦN 1. NGHIÊN CỨU CƠ BẢN TRONG SINH HỌC

157

ASSESSMENT OF WATER QUALITY AND CORRELATION OF PALMER
INDEX OF PHYTOPLANTON WITH PHYSIO-CHEMICAL PARAMETERS
OF WATER IN LAM RIVER, NGHE AN PROVINCE
Bui Thi Hoa1,*, Nguyen Thuy Lien1, Le Thu Ha1
Nguyen Thanh Nam1, Vu Thi Thu Hien1
Abstract. Lam River is one of the major rivers of Viet Nam, originating from the
Xiengkhuang Plateau, Laos, flowing through Nghe An province and emptying into
the East Sea at Cua Hoi. The lower Lam River is and will be strongly affected by
the development of industrialization - modernization when Vinh city is in the
process of developing into an economic and cultural center of the North Central
region. At the same time, the socio-economic development of the residential
areas along the Lam River and the population growth in this area also affects the
river water quality. Therefore, it is very important to focus on research and
assessment of the current status, forecasting trends of water quality
environmental changes in order to monitor river changes as well as have a
reasonable discharge plan.

With that goal, we conducted a survey and assessment of water quality and
phytoplankton composition diversity in three basins: upper, middle and lower
basins of the Lam River. The results show that the water quality of Lam River
2020 through assessment of physico - chemical parameters: pH, PO43-, NO3-,
BOD5, two surveys will be conducted at a non-polluted level, conforming to
standard A1 - according to QCVN 08-MT:2015 and suitable for aquaculture
areas, aquatic conservation. DO ranges from A1 to B1 of QCVN 08MT:2015/BTNMT. Identified 11 genera of algae out of a total of 20 indicators for
Palmer index. The Palmer index showed that the Lam River water quality was
not organic pollution. There is linear correlation between Palmer index and
Chlorophyll a (in the rainy season) but no corelation in the dry season. The
linear correlation between Palmer index and water physio - chemical
parameters has not been determined.
Keywords: Lam river, Palmer index, physico – chemical parameters, water
quality.

1

University of Science, Vietnam National University, Hanoi.
*Email: