Đa dạng sinh học cá và mối quan hệ của chúng với chất lượng nước ở cửa sông Ba Lạt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN






NGUYỄN THỊ MAI DUNG






ĐA DẠNG SINH HỌC CÁ VÀ MỐI QUAN HỆ
CỦA CHÚNG VỚI CHẤT LƯỢNG NƯỚC
Ở CỬA SÔNG BA LẠT






LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2011




CÁC CHỮ VIẾT TẮT


BOD
5
: Nhu cầu oxy sinh hóa
COD: Nhu cầu oxy hóa học
DO: Hàm lượng oxy hòa tan trong nước
ĐDSH: Đa dạng sinh học
HST: Hệ sinh thái
IBI: Chỉ số tổ hợp sinh học
KVNC: Khu vực nghiên cứu
NXB: Nhà xuất bản
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
RNM: Rừng ngập mặn
Stt: Số thứ tự
UBND: Uỷ ban Nhân dân

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1. Thành phần các chi và loài thực vật nổi cửa sông Hồng- Thái Bình. 11
Bảng 2. Số lượng loài động vật đáy tại cửa sông ven biển châu thổ sông Hồng .12
Bảng 3. Số lượng các taxon thực vật có mặt tại vùng cửa sông thuộc châu thổ
Bắc Bộ 13
Bảng 4. Các mức độ về chất lượng nước của thủy vực tương ứng với từng thang
điểm 37
Bảng 5. Thành phần loài cá ở cửa sông Ba Lạt 39
Bảng 6. Tỷ lệ các họ, giống, loài trong các bộ tại khu vực nghiên cứu 48
Bảng 7. Tỷ lệ các giống, loài trong các họ cá tại khu vực nghiên cứu 49
Bảng 8. Số lượng loài, giống, họ cá tại KVNC và các khu vực khác ở Việt Nam.
……………………………………………………………………………………52
Bảng 9. Danh sách các loài cá tại khu vực nghiên cứu ghi trong Sách Đỏ Việt Nam
cần được bảo vệ 53
Bảng 10. Sự biến động thành phần loài cá theo thời gian ở cửa sông…………….
Ba Lạt 54
Bảng 11. Nhiệt độ và độ đục tại KVNC đo ngày 27 tháng 4 năm 20011……… 68
Bảng 12. Một số các yếu tố thủy hóa tại KVNC đo ngày 27 tháng 4 năm 2011…69
Bảng 13. Giá trị một số muối hòa tan trong nước ở cửa sông Ba Lạt đo ngày 27
tháng 4 năm 2011 70
Bảng 14. Hàm lượng một số kim loại trong nước ở vùng cửa sông Ba Lạt 71
Bảng 15. Phân hạng cách tính điểm cho các chỉ số tổ hợp sinh học cá áp dụng cho
việc đánh giá chất lượng nước ở vùng cửa sông Ba Lạt 72
Bảng 16. Ma trận chỉ số tổ hợp cá đánh giá chất lượng môi trường nước ở vùng
cửa sông Ba Lạt năm 2011 73
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

1

MỞ ĐẦU

Cửa sông Ba Lạt là cửa chính của Sông Hồng nằm giữa hai tỉnh Thái Bình và
Nam Định. Cửa Ba Lạt lớn nhất trong 9 cửa sông thuộc Châu thổ Bắc Bộ. Hệ sinh
thái cửa sông Ba Lạt có tính nhạy cảm rất cao, môi trƣờng luôn có sự thay đổi theo
không gian và thời gian, kéo theo các loài sinh vật phân bố trong đó cũng có sự biến
động. Nơi đây đƣợc đánh giá cao về mức độ đa dạng sinh học, đặc biệt là các loài
cá. Chúng là nguồn thực phẩm cung cấp cho nhân dân trong vùng, các vùng phụ cận
và đóng vai trò quan trọng trong chiến lƣợc phát triển kinh tế. Ngoài ra, ở đây có
tiềm năng du lịch lớn với nhiều tuyến du lịch nhƣ: tuyến du thuyền cửa sông, tuyến
xem chim, tuyến du khảo đồng quê… thu hút đƣợc nhiều du khách trong và ngoài
tỉnh.
Trƣớc đây sản lƣợng khai thác tại khu vực cửa sông Ba Lạt khá cao, có nhiều
loài có giá trị kinh tế cao nhƣ sò, ngao… đặc biệt là các loài cá. Tuy nhiên, trong
những năm gần đây việc khai thác và sử dụng nguồn lợi sinh vật vùng cửa sông
ngày càng gia tăng, chƣa dựa trên cơ sở khoa học, không theo quy hoạch lâu dài và
thêm vào đó là nhiều loại chất thải độc hại từ các nhà máy, xí nghiệp, hoạt động sản
xuất nông nghiệp, nƣớc thải từ các đầm nuôi thuỷ sản, nƣớc thải sinh hoạt của
ngƣời dân đổ vào cửa sông. Những tác động này đã làm suy giảm nguồn tài nguyên
sinh vật, phá hủy môi trƣờng sống của nhiều loài thủy sinh vật, trong đó có cá.
Muốn khai thác hợp lý và sử dụng bền vững nguồn lợi cần có những nghiên
cứu và những hiểu biết cơ bản về nguồn lợi thủy sản, do vậy chúng tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài “Đa dạng sinh học cá và mối quan hệ của chúng với chất lượng
nước ở cửa sông Ba Lạt”. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là để đánh giá hiện trạng
về thành phần loài cá và chất lƣợng nƣớc tại cửa sông Ba Lạt để từ đó góp phần
giúp cơ quan địa phƣơng có những giải pháp hữu hiệu trong việc bảo tồn đa dạng
sinh học, phát triển nuôi trồng thủy sản theo hƣớng bền vững.
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

2
Để đạt đƣợc những mục tiêu nêu trên, đề tài nghiên cứu của chúng tôi đã
thực hiện những nội dung chính sau:
1. Xác định thành phần loài cá thuộc khu vực cửa sông Ba Lạt.
2. Nghiên cứu sự biến động loài cá theo thời gian.
3. Nghiên cứu mối quan hệ giữa thành phần loài cá và độ phong phú của
chúng với một số yếu tố thủy lý, thủy hóa.
4. Sử dụng chỉ số tổ hợp sinh học cá để đánh giá chất lƣợng môi trƣờng
nƣớc tại cửa sông Ba Lạt.



Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

3

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Khái quát hệ sinh thái cửa sông
1.1.1. Các khái niệm về hệ sinh thái cửa sông
Từ cửa sông (estuary) theo nghĩa La tinh, bao hàm từ aestus là thủy triều,
còn estuary là chỉ một dạng lục địa, trong đó thủy triều đóng vai trò quan trọng
trong đời sống và sự phát triển tiến hóa của vùng. Bởi vậy, trong các từ điển ngƣời
ta giải thích “cửa sông là cửa các con sông lớn có thuỷ triều” (từ điển Oxford) hoặc
“một vùng gần bờ đƣợc khống chế bởi nƣớc biển khi triều cao, một vùng biển đƣợc
tạo thành bởi cửa một con sông” (Larouse) [30].
Theo quan điểm của các nhà địa mạo thì: “Cửa sông là cửa của một con sông
mà ở đó đang có quá trình sụt lún kiến tạo không được đền bù hoặc một thung lũng
sông bị chìm ngập do mực nước biển dâng lên thường có dạng hình phễu” [30].
Trên quan điểm động lực, D.W. Pritchard (1967) định nghĩa cửa sông nhƣ

sau: “Đó là một thủy vực ven bờ nửa khép kín, liên hệ trực tiếp với biển và ở trong
đó, nước biển hòa trộn có mức độ với nước ngọt đổ ra từ các dòng lục địa” [30].
Tuy nhiên theo định nghĩa này, các hệ cửa sông mù (Blind estuary) và các
cửa sông quá mặn (hyperhaline) bị loại trừ. Do đó, J.H. Day (1981) đã bổ sung và
đề xuất một định nghĩa có nội dung rộng hơn: “Cửa sông là thủy vực ven bờ nửa
khép kín về mặt không gian, liên hệ trực tiếp với biển một cách thường xuyên hay
theo chu kỳ, trong đó độ muối biến đổi do sự hòa trộn có mức độ của nước biển với
nước ngọt đổ ra từ các dòng lục địa” [30].
1.1.2. Một số đặc điểm của hệ sinh thái cửa sông
- Vùng cửa sông có những sự sai khác cơ bản với các loại hình thủy vực
khác là:
Một vùng thƣờng đƣợc giới hạn ở cửa các sông và bị khống chế bởi dòng
sông và hoạt động của thủy triều [30].
Nƣớc của vùng cửa sông bị mặn hóa, còn mức độ và phạm vi biến đổi của
nó phụ thuộc vào lƣợng nƣớc sông và sự xâm nhập mặn theo thủy triều [30].
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

4
Độ muối và hàng loạt các nhân tố môi trƣờng khác không ổn định biến đổi
trong không gian và theo thời gian, song sự biến thiên đó mang tính chu kỳ, nhƣ
chu kỳ mùa (mùa lũ và mùa kiệt), chu kỳ triều (nhật triều hay bán nhật triều). Đó là
sự khác biệt cơ bản giữa cửa sông và các hồ nƣớc mặn (Salt lagoon) ven biển [30].
Phân bố trong vùng cửa sông là những loại sinh vật rộng sinh cảnh đặc biệt
là loài rộng muối và rộng nhiệt [30].
- Đặc điểm đặc trƣng của hệ sinh thái cửa sông Việt Nam
Nằm trong khu vực Ấn Độ - Tây Thái Bình Dƣơng nơi có mức độ đa dạng
biển cao nhất thế giới, Việt Nam đƣợc quốc tế coi nhƣ là điểm nóng về đa dạng sinh
học, do có khoảng 10% tổng số loài đƣợc mô tả trên thế giới (xấp xỉ 12.000 loài
thực vật và 7.000 loài động vật đƣợc xác định). Đa dạng sinh học có giá trị đặc biệt
vì mức độ đặc hữu cao của nó nhất là ở các rừng nguyên sinh hiểm trở, tác động của

con ngƣời còn ít và các vùng ven biển dọc bờ biển phía Nam.
Việt Nam có đƣờng biển dài trên 3260 Km chạy dài theo hƣớng Bắc - Nam,
cắt qua nhiều vùng tự nhiên có cấu trúc địa chất khác nhau về môi trƣờng, sinh thái
và nguồn lợi. Ở nƣớc ta, các vùng cửa sông phân bố suốt dọc 13 vĩ độ từ Móng Cái
đến Hà Tiên, chính điều này đã tạo ra sự đa dạng và độc đáo của hệ sinh thái vùng
cửa sông ven biển.
Vùng cửa sông là nơi nƣớc ngọt hòa trộn với nƣớc biển với độ muối biến
thiên từ 0.5 - 30 (32‰). Sự tích tụ hay bào mòn là một đặc tính quan trọng của
tƣơng tác sông biển thuộc khu vực cửa sông.
Hàng năm, qua các hệ thống sông, biển Đông nhận từ lục địa 839.10
9
m
3

nƣớc ngọt, ứng với modun dòng chảy là 22,811/s/km
2
cùng với một lƣợng bùn cát
trung bình 200 triệu tấn và trên 100 triệu tấn các chất hòa tan trong nƣớc (Nguyễn
Viết Phổ, 1984; Trần Tuất và nnk, 1986), trong đó hệ thống sông Hồng và sông Cửu
Long đóng vai trò quan trọng bậc nhất [30]. Nhất là trong thời kỳ mƣa lũ thì lƣợng
các muối dinh dƣỡng bao gồm mùn bã, các chất hữu cơ và các chất vô cơ hòa tan
rất cao. Cùng với muối dinh dƣỡng đƣợc chuyển lên từ đáy do hoạt động của thủy
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

5
triều, từ sự phân hủy của bãi cỏ ngầm, từ rừng ngập mặn đã làm cho vùng cửa sông
trở thành nơi sống lý tƣởng cho các loài sinh vật thủy sinh.
Các hệ thống sông hoạt động theo mùa lũ và mùa kiệt. Vào mùa lũ, các dòng
chảy chiếm 70 – 80% tổng lƣợng nƣớc làm cho vùng cửa sông mở rộng ra biển.
Vào mùa kiệt, lƣợng nƣớc dòng sông thấp, vùng cửa sông bị thu hẹp, nƣớc biển

thâm nhập sâu vào lục địa, nhiều hạ lƣu sông bị mặn hóa. Hoạt động thủy triều là
động lực chủ yếu xáo trộn nƣớc vùng cửa sông, đồng thời sắp xếp lại các trầm tích
từ lục địa đổ ra, tạo nên những đồng bằng châu thổ, các bãi triều, đầm phá ven biển.
Thủy triều biến đổi từ chế độ nhật triều đến triều hỗn hợp đến bán nhật triều không
đều (Vũ Trung Tạng và nnk, 1985) [30]. Do quá trình tƣơng tác sông biển mà độ
muối trong vùng biến động rất lớn theo mùa và thủy triều trên phạm vi toàn vùng
cũng nhƣ trên một diện tích nhỏ.
Nồng độ muối là yếu tố giới hạn đối với sự phân bố và đời sống sinh vật,
song không là duy nhất. Bên cạnh đó còn có các yếu tố khác nhƣ độ pH, nhiệt độ,
độ chiếu sáng cũng đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành và phát triển nguồn
lợi của vùng này.
Sự phát triển của sinh vật cửa sông, đặc biệt là sinh vật sản xuất gắn liền với
nguồn muối dinh dƣỡng và các yếu tố môi trƣờng. Song những yếu tố này lại biến
động có tính chu kỳ theo ngày đêm hoặc theo mùa trong năm đã tạo nên đặc điểm
quan trọng của các hệ sinh thái vùng cửa sông là tính mùa vụ. Thƣờng trong chu kỳ
triều sinh vật lƣợng tăng khi nƣớc lớn, đạt cao nhất khi triều cực đại, giảm khi nƣớc
ròng và đạt cực tiểu khi triều kiệt.
Do những điều kiện sống đặc trƣng nên trong vùng cửa sông phân bố những
quần xã ổn định, thích nghi với điều kiện rất biến động của môi trƣờng. Đặc trƣng
chung của chúng là kém đa dạng về thành phần loài so với các hệ biển và lục địa kế
cận, nhƣng có số lƣợng đông, tạo nên sản lƣợng khai thác cao. Cho nên ứng với một
lƣợng lớn thức ăn mùn bã là sự đông đúc của nhóm sinh vật ăn cặn vẩn. Chính
những khả năng này đã làm cho cả hệ thống sông trở thành hệ sản xuất giàu có bậc
nhất của biển nhiệt đới.
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

6
Vùng cửa sông bao gồm: các bãi triều rộng, các đầm phá và vùng vịnh nông
ít sóng gió, nguồn thức ăn tự nhiên giàu có, tập đoàn giống đa dạng về thành phần
loài, phong phú về số lƣợng… Vùng cửa sông trở thành nơi bắt buộc của một số

giai đoạn nhất định trong chu kỳ sống của nhiều loài giáp xác, cá và các động vật
thủy sinh khác. Nó cũng là bãi đẻ của nhiều loại động vật biển, nơi nuôi dƣỡng các
loài động vật non, nơi vỗ béo nhiều đàn bố mẹ trƣớc và sau mùa sinh sản. Do vậy,
vùng này đã trở thành vùng tái sản xuất nguồn lợi, duy trì tính ổn định cho nguồn
lợi ở vùng nƣớc khai thác xa bờ trong một tổng thể thống nhất – hệ sinh thái biển
(Vũ Trung Tạng, 1979, 1983, 1984) [30].
Trong vùng cửa sông, hệ sinh thái rừng ngập mặn đóng vai trò quan trọng để
tạo nên sự phong phú cho các hệ sinh thái vùng cửa sông. RNM chứa đựng mức độ
đa dạng sinh học rất cao, chẳng kém gì mức đa dạng trong hệ sinh thái san hô của
đới biển ven bờ. Tuy thành phần các loài cây trong hệ sinh thái không đa dạng, với
khoảng 40 – 50 loài, cấu trúc rừng cũng không nhiều tầng nhƣ các kiểu rừng khác,
nhƣng rừng ngập mặn phân hóa rất cao về nơi sống: trên không, mặt đất, trong nƣớc
với các dạng đáy cứng, đáy mềm, hang trong đất, những nơi không gian chật hẹp
nhƣ trong bụi cây, bộ rễ,…
Các cửa sông cũng nhƣ RNM phát triển trong đó đƣợc đặc trƣng bởi xích
thức ăn ngắn, các sinh vật khai thác thƣờng tập trung vào bậc dinh dƣỡng gần với
nguồn thức ăn ban đầu nên có hiệu lực tạo ra sản phẩm sinh học cao. Trong RNM,
mùn bã do lá cây và các bộ phận khác của cây rụng xuống đƣợc vi sinh vật phân
hủy là nguồn thức ăn quan trọng cho nhiều động vật ở nƣớc của vùng cửa sông.
Mặt khác, RNM với hệ thống rễ chằng chịt đã giữ phù sa, các chất khoáng và
các chất hữu cơ do các con sông đƣa đến tạo ra môi trƣờng sống thích hợp cho
nhiều loài động vật đáy.
Trong vùng cửa sông, các loài sinh vật sống dựa vào nhau, khai thác lẫn
nhau để sinh trƣởng và phát triển. Do đó tại đây hình thành nên các mối quan hệ
phức tạp mà nổi bật là mối quan hệ dinh dƣỡng – Đƣợc thể hiện dƣới dạng xích và
lƣới thức ăn.
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

7
+ Xích thức ăn “đồng cỏ” hay xích thức ăn “chăn nuôi”: nguồn thức ăn

khởi đầu cho xích này bao gồm các loài tảo sống trong tầng nƣớc hay bám trên giá
thể, trên mặt đáy cũng nhƣ các loài thực vật lớn khác (macrophyta), kể cả rong, cỏ
biển, lá tƣơi từ rừng ngập mặn hoặc lá vừa mới rụng xuống. Tiếp đến là động vật ăn
cỏ chủ yếu là zooplankton ăn tảo (chủ yếu nhất là: Copepoda). Các động vật ăn thịt
đầu tiên (Predator 1 hay zooplanktivore) gồm con non của nhiều loài động vật biển
và các đàn cá nổi phong phú phân bố trong khối nƣớc thềm lục địa, xuất hiện theo
chu kỳ ở vùng cửa sông, liên quan đến sự biến đổi của độ muối theo mùa và theo
nhịp điệu thủy triều. Kéo theo chúng là những loài cá dữ kích thƣớc lớn ăn cá
(Predator 2, 3…) [30].
+ Xích thức ăn mùn bã hữu cơ: xích thức ăn này mở đầu bằng mùn bã hữu
cơ hay phế liệu, còn sinh vật tiêu thụ bậc một là những loài động vật ăn phế liệu.
Tiếp theo là các nhóm ăn thịt các cấp nhƣ các loài động vật không xƣơng sống ăn
thịt cỡ lớn, động vật có xƣơng có kích thƣớc khác nhau chủ yếu là cá. Mùn bã hữu
cơ giàu có và đóng vai trò quan trọng trong chu trình vật chất của hệ sinh thái cửa
sông. Cửa sông nhƣ một cái bẫy, bẫy vào đây nguồn thức ăn mùn bã phong phú với
năng suất và sản lƣợng cao, nhất là trong rừng ngập mặn, thảm cỏ biển và các bãi
bùn triều kế cận, kéo theo là sự phát triển của động vật ăn mùn bã cũng nhƣ các loài
ăn thịt chúng đi kèm (Vũ Trung Tạng và nnk, 1981, 1985; Vũ Trung Tạng, 1994;
Day và cộng sự, 1989; Whitfield, 1996) [29].
+ Xích thức ăn thẩm thấu: đƣợc khởi đầu bằng các chất hữu cơ hòa tan
trong nƣớc. Những chất này đƣợc sinh ra bằng nhiều con đƣờng (tự phân hủy của
xác sinh vật, sự phân giải chất hữu cơ bởi vi sinh vật). Sinh vật tiêu thụ chất hữu cơ
hòa tan chính là vi khuẩn và động vật nguyên sinh, chúng sử dụng chất hữu cơ bằng
con đƣờng thẩm thấu qua bề mặt cơ thể. Về phía mình chúng lại là thức ăn cho
microzooplankton và ấu trùng cá. Những loài này lại làm thức ăn cho cá nổi, cá có
kích thƣớc lớn [30].
Nhƣ vậy ba xích thức ăn trên trong vùng cửa sông hoạt động đồng thời, mặc
dù xích thức ăn khởi đầu bằng thực vật và tảo giữ vị trí khởi nguồn cho 2 xích thức
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

8
ăn còn lại, song do đặc thù vùng cửa sông, xích thức ăn phế liệu đóng vai trò then
chốt và quan trọng nhất trong sự chuyển tải vật chất và năng lƣợng của các hệ cửa
sông, tƣơng tự nhƣ các xích thức ăn trên cạn.
Sự hoạt động của các xích thức ăn trên không chỉ tạo nên hiệu suất cao mà
còn đảm bảo cho RNM duy trì nguồn muối dinh dƣỡng lâu dài ngay trong chính bản
thân của hệ. Vì vậy RNM đóng vai trò cực kì quan trọng trong việc duy trì nguồn
muối dinh dƣỡng cho sự phát triển của các loài sinh vật sống trong vùng cửa sông
và đới ven bờ [30].
Sự phong phú về thức ăn trong RNM nói riêng hay vùng cửa sông nói chung
làm cho nhiều loài động vật biển cũng xâm nhập vào để kiếm ăn, kéo theo đó là
nhiều loài động vật trên cạn mà cuộc sống gắn liền với bãi triều. Chúng thƣờng xuất
hiện đông đúc khi nƣớc ròng và phơi bãi. Chính điều này đã tạo nên tính đa dạng về
thành phần loài, nhất là sự đa dạng về di truyền, tạo cho sinh vật sống ổn định trong
môi trƣờng thƣờng xuyên biến động của vùng cửa sông đồng thời, giúp cho chúng
tham gia vào các bậc dinh dƣỡng khác nhau của hệ thống các xích thức ăn, nhằm
khai thác tối đa nguồn năng lƣợng và vật chất dƣới dạng sản phẩm sơ cấp đƣợc các
sinh vật sản xuất tạo ra trong quá trình quang hợp.
1.1.3. Phân loại và phân vùng trong các hệ cửa sông
Hệ cửa sông bao gồm những thành phần cấu trúc riêng của mình. Chúng
quan hệ chặt chẽ và tƣơng tác với nhau trong một chỉnh thể, tồn tại khá ổn định
trong điều kiện môi trƣờng bất ổn định của một vùng sông – biển.
Dựa vào độ cao mực nƣớc biển, trong hệ cửa sông có thể phân chia thành 3
tiểu vùng: tiểu vùng trên triều (supralittoral), tiểu vùng triều (littoral), tiểu vùng
dƣới triều (sublittoral).
- Tiểu vùng trên triều: cao hơn mức triều cực đại và đất còn có phần bị nhiễm
mặn [29].
- Tiểu vùng triều: là nơi ngập nƣớc có chu kỳ, nơi tập trung của rừng ngập
mặn hoặc các bãi bùn lầy, bãi cát phẳng, bờ đá; nơi ở của những sinh vật thích nghi
với lối sống nửa đất, nửa nƣớc. Đây là nơi kiếm ăn của các loài sinh vật dƣới triều

Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

9
khi ngập nƣớc và nơi sống của các động vật trên cạn nhất là chim khi nƣớc phơi bãi
[30].
- Tiểu vùng dƣới triều: chiếm diện tích lớn nhất, ngập nƣớc thƣờng xuyên
thuộc phần trên của thềm lục địa, đóng vai trò quan trọng bậc nhất trong các chu
trình sinh học của biển [30].
Trên phạm vi rộng lớn của dải ven biển, trải dài gần 13 vĩ độ từ Bắc đến
Nam xuất hiện hàng loạt các hệ sinh thái riêng biệt. Song do lịch sử hình thành, cấu
trúc địa chất, đặc điểm địa mạo, lực tƣơng tác sông – biển khác nhau và tồn tại
trong các điều kiện khí hậu khác nhau nên các hệ cửa sông nƣớc ta có thể đƣợc
phân biệt thành mấy dạng sau:
- Các cửa sông châu thổ nhƣ hệ cửa sông Hồng và sông Cửu Long.
- Các cửa sông hình phễu.
- Dải đầm phá ven biển miền Trung.
- Các vụng, vịnh nông ven bờ nhận nƣớc ngọt từ các sông, suối đổ ra.
- Các sình lầy đƣợc phủ bởi rừng ngập mặn tây Nam Bộ.
Từ sự phân vùng và phân loại trên, chúng ta có cơ sở để định hƣớng quy
hoạch khai thác và sử dụng tổng hợp tài nguyên cho mỗi vùng một cách đúng đắn
và hợp lý theo quan điểm phát triển bền vững.
1.2. Đa dạng sinh học
1.2.1. Khái niệm đa dạng sinh học (ĐDSH)
Thuật ngữ đa dạng sinh học (Biodiversity) ra đời từ những năm 80 của thế kỷ
XX. Đến nay có ít nhất 25 định nghĩa về thuật ngữ “ĐDSH”.
Theo WWF, 1989, ĐDSH là sự khác nhau giữa các sinh vật sống ở tất cả
mọi nơi bao gồm: các hệ sinh thái trên cạn, trong đại dƣơng và các hệ sinh thái thủy
vực khác, cũng nhƣ các phức hệ sinh thái mà các sinh vật là một thành phần. Thuật
ngữ này bao hàm sự khác nhau trong một loài, giữa các loài và giữa các hệ sinh thái
[20].

Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

10
ĐDSH đƣợc hiểu “Là sự phồn thịnh của sự sống trên trái đất, là hàng triệu
loài thực vật, động vật và vi sinh vật, là những gen chứa trong các loài, là những hệ
sinh thái vô cùng phức tạp cùng tồn tại trong môi trƣờng” [20].
ĐDSH một thuật ngữ bao gồm mọi mức độ biến đổi của thiên nhiên gồm cả
số lƣợng và tần suất xuất hiện của hệ sinh thái, của loài hay gen trong một tập hợp
đã biết. Hiện nay, ĐDSH đƣợc xét ở 3 cấp độ: đa dạng về loài sinh vật, đa dạng về
gen chứa trong các loài và đa dạng về hệ sinh thái.
ĐDSH có vai trò rất quan trọng đối với việc duy trì các chu trình tự nhiên và
cân bằng sinh thái. ĐDSH là cơ sở của sự sống còn và thịnh vƣợng của loài ngƣời
và sự bền vững của thiên nhiên trên trái đất. Theo ƣớc tính giá trị của tài nguyên
ĐDSH toàn cầu cung cấp cho con ngƣời là 33.000 tỷ đô la mỗi năm [20]. Nguồn tài
nguyên ĐDSH trong tự nhiên tập trung trong các hệ sinh thái vì vậy:
- Hệ sinh thái là cơ sở sinh tồn của mọi sự sống trên trái đất. Nó đảm bảo
đƣợc sự tuần hoàn vật chất và chuyển hóa năng lƣợng thông qua chuỗi thức ăn và
lƣới thức ăn trong quần xã.
- Cung cấp trực tiếp lƣơng thực, thực phẩm, dƣợc liệu, nguyên liệu, nhiên
liệu cho con ngƣời.
- Là kho dự trữ nguồn gen quan trọng để bổ sung cho vật nuôi và cây trồng.
- Phục vụ đời sống tinh thần và đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ, nâng cao tri thức
khoa học và khát vọng khám phá thế giới tự nhiên [27].
1.2.2. ĐDSH của hệ sinh thái cửa sông
Với đƣờng bờ biển dài trên 3260 Km, đi qua 13 vĩ độ khác nhau trải dài từ
Móng Cái đến Hà Tiên cùng với sự phân hóa cao về các điều kiện địa lý, khí hậu,
thủy văn, sự tƣơng tác sông biển,… mức độ ĐDSH vùng cửa sông ven biển ở Việt
Nam rất cao. Các sinh cảnh sống đặc trƣng của khu vực này bao gồm: cửa các con
sông, các bãi triều, RNM, chuỗi các đầm phá, vùng vịnh nông ven bờ,… đã phản
ánh đƣợc sự phong phú về hệ sinh thái cũng nhƣ sự đa dạng về thành phần loài sống

trong khu vực.
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

11
Các nghiên cứu về khu hệ động – thực vật của vùng cửa sông Vịnh Bắc Bộ
cho thấy:
* Thực vật nổi (Phytoplankton): tại các cửa sông Thái Bình, Diêm Điền và
Trà Lý đã thống kê đƣợc 129 loài thuộc 53 chi, trong đó tảo silic chiếm 86,8% số
lƣợng loài (Khúc Ngọc Cầm, 1975). Còn ở cửa sông Ba Lạt, cửa Ninh Cơ, cửa Đáy
có 110 loài, 3 biến dạng và 12 biến loài, trong đó tảo silic cũng chiếm ƣu thế
(Trƣơng Ngọc An và nnk, 1985). Những đợt khảo sát tổng hợp vùng nƣớc cửa sông
từ Văn Úc đến Ba Lạt, tại các trạm cố định, từ nơi có nồng độ muối 0,1‰ trong các
triền sông tới vùng biển vên bờ có độ muối 31,0‰, ứng với độ sâu 20 - 30m bao
gồm cả các đầm nuôi thủy sản ven bờ đã thống kê đƣợc 183 loài trong đó ở vùng
biển 180 loài, còn tại các đầm nuôi thủy sản là 124 loài đƣợc thể hiện ở bảng 1.
Bảng 1. Thành phần các chi và loài thực vật nổi cửa sông Hồng- Thái Bình [30]
Tên khoa học
Trong các đầm
Ngoài biển
Các chi
Các loài
Các chi
Các loài
n
%
n
%
n
%
n

%
Ngành tảo silic:
- Lớp trung tâm
- Lớp lông chim
37
16
21
74,0
32,0
42,0
100
48
52
80,6
38,7
41,9
46
25
21
77,9
42,4
35,5
155
100
55
86,1
55,6
30,5
Ngành tảo Giáp
2

4,0
52
41,9
21
35,5
55
30,5
Ngàn tảo Lam
5
10,0
8
6,4
5
8,5
8
4,4
Ngành tảo Lục
6
12,0
7
5,7
6
10,1
7
3,9
Tổng cộng
50
100
124
100

59
100
180
100

* Động vật nổi (Zooplankton): những khảo sát tại vùng cửa sông bắc cửa Ba
Lạt (Vũ Trung Tạng và nnk, 1985) đã phát hiện 167 loài cùng 18 dạng ấu trùng của
các nhóm động vật không xƣơng sống khác. Trong đó Copeoda có 107 loài chiếm
57,8% tổng số, Cladocera có 14 loài chiếm 7,5%, Siphonophora có 8 loài chiếm
4,3%, Chaetognatha có 8 loài chiếm 4,3%, Amphipoda có 6 loài chiếm 3,2%,
Tunicada có 6 loài chiếm 3,2%, Protozoa có 5 loài chiếm 2,8%, Ostracoda có 4 loài
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

12
chiếm 2,2%, Peropoda- Heteropoda có 3 loài chiếm 1,6%, Rotatoria có 2 loài,
Cumacea có 2 loài, Sergestidae có 1 loài và Euphausidae có 1 loài. Nhƣ vậy số
lƣợng loài động vật nổi của vùng cửa sông châu thổ Bắc Bộ khá đa dạng, chiếm
70% tổng số loài phát hiện đƣợc ở Vịnh Bắc Bộ (Nguyễn Tiến Cảnh, 1994) [29].
Khu hệ động vật nổi này gồm các loài rộng nhiệt, rộng muối, chủ yếu có nguồn gốc
biển ven bờ vùng nhiệt đới (Khúc Ngọc Cầm, 1975; Nguyễn Văn Khôi và nnk,
1980; Vũ Trung Tạng và nnk, 1985) [30].
* Động vật đáy (Zoobenthos): Những khảo sát đầu tiên (Nguyễn Hữu Tuý,
1975) tại bãi triều Thái Bình đã thống kê đƣợc 12 giống thân mềm trong đó Bivalvia
có 10 giống và Gastropoda có 2 giống với các đại diện phổ biến là hầu, sò, don, dắt,
trùng trục, móng tay, bàn mai và một số loài ốc, đồng thời cũng chỉ ra sự phân bố,
nơi tập trung và bƣớc đầu đánh giá khả năng khai thác chúng. Trong những năm
1983, những đợt khảo sát tại các đầm nuôi và bãi triều Thái Bình (Vũ Trung Tạng
và nnk, 1985) đã phát hiện 49 đại diện thuộc Polychacta có 13 loài chiếm 26,5%,
Gastropoda có 3 loài chiếm 6,1%, Bivalvia có 12 loài chiếm 24,5%, Decapoda có
20 loài chiếm 40,1%, còn lại là Amphipoda có 1 loài chiếm 2%. Kết quả khảo sát và

nghiên cứu (Vũ Trung Tạng và nnk, 2003) chỉ ra rằng thành phần loài của khu hệ
động vật đáy thuộc cửa sông châu thổ sông Hồng dao động tử 177 loài tại Giao
Thủy (Nam Định) đến 183 loài tại Thái Thụy (Thái Bình) đƣợc thể hiện ở bảng 2.
Bảng 2. Số lƣợng loài động vật đáy tại cửa sông ven biển châu thổ sông
Hồng [30]
Khu vực
Số họ
Số giống
Số loài
Thái Thụy
64
42
183
Giao Thủy
63
117
177

* Thực vật đáy (Phytobenthos): thực vật đáy vùng cửa sông châu thổ Bắc
Bộ gồm các loài tảo, các thực vật bậc cao chịu mặn. Những tảo sống bám có mặt
trong các đầm nuôi, độ muối thấp và các loài sống trên các bãi ngập triều là:
Rhizosolenia kernerri, Rh. Sp., Chaetomorpha indica, Ch. capillare, Cladophora
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

13
crispula, Cl. laeteviens, Enteromorpha intestinalis, E. clatrata, E. ralysii,
Oedogonium erispum, Gracilaria confervoides, G. asiatica. Một số loài tảo đỏ điển
hình là Gracilaria asiatica sống tự nhiên tại các vùng triều Thái Thụy (Thái Bình),
Giao Thủy, Hải Hậu (Nam Định) [30]. Theo khảo sát gần đây (Vũ Trung Tạng và
nnk, 2003) thảm thực vật ven biển Thái Bình- Nam Định có từ 120 đến 192 loài

(bảng 3) [30]. Khu hệ này đóng vai trò quan trọng cho sự lắng đọng phù sa tại các
bãi bồi cửa sông.
Bảng 3. Số lƣợng các taxon thực vật có mặt tại vùng cửa sông thuộc
châu thổ Bắc Bộ [30]
Stt
Các taxon
Thái Thụy (1)
Tiền Hải (2)
Giao Thủy (3)
Số họ
Số loài
Số họ
Số loài
Số họ
Số loài
1
Dƣơng xỉ
5
8
4
4
5
8

2
Hạt kín
54
183
34
116

55
184
Lớp 2 lá mầm
47
138
6
35
47
135
Lớp 1 lá mầm
7
45
28
81
8
49
Tổng cộng
59
191
38
120
60
192

* Khu hệ cá: Liên quan đến khu hệ cá cửa sông châu thổ Bắc Bộ có thể kể
đến những khảo sát của Đào Văn Tiến và Mai Đình Yên (193), Hồ Sĩ Bình (1973).
Những khảo sát của Vũ Trung Tạng (1976), Vũ Trung Tạng và Nguyễn Xuân Huấn
(1987) tại vùng cửa sông từ Đồ Sơn đến cửa Đáy đã thống kê đƣợc 226 loài của 69
họ thuộc 17 bộ cá. Thông kê này phản ánh khá đầy đủ và phản ánh những nét cơ
bản nhất của khu hệ cá trong vùng. Ngoài danh sách các loài cá chung cho các cửa

sông thuộc hệ thống sông Hồng, còn có một số các khảo sát khác ở ven biển Giao
Thủy (Dƣơng Ngọc Cƣờng và Trần Minh Khoa, 2004); ven biển Tiền Hải (Trần
Thanh Thản, 2004) với số lƣợng loài dao động từ 107- 124 loài [30].



Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

14
1.2.3. Đa dạng sinh học cá và Ý nghĩa đa dạng sinh học cá trong các hệ sinh thái nƣớc
1.2.3.1. Đa dạng sinh học cá
Cá gồm có 4 lớp trong tổng số 8 lớp thuộc phân ngành có xƣơng sống hiện
sống. Chúng rất đa dạng, gồm khoảng 21.000 loài sống trong môi trƣờng nƣớc, từ
các vực nƣớc trong lục địa cũng nhƣ ở cả đại dƣơng kể cả những vùng sâu thẳm.
Chúng đông hơn động vật có xƣơng sống ở cạn. Mặc dù cá là động vật có xƣơng
sống cổ nhất, chúng có một thời hƣng thịnh, sau đó đƣợc thay thế bởi các nhóm
động vật có xƣơng sống tiến hóa hơn.
1.2.3.2. Ý nghĩa ĐDSH cá trong các hệ sinh thái nƣớc
ĐDSH đóng vai trò rất quan trọng đối với sinh giới và con ngƣời. Việt Nam
đƣợc coi là “điểm nóng” về ĐDSH trên thế giới với 3 lý do:
- Thành phần các giống loài động vật, thực vật khá phong phú. Riêng ở dƣới
nƣớc đã xác định đƣợc 2740 loài và dƣới loài thủy sinh vật nƣớc ngọt và trên 11000
loài thủy sinh vật nƣớc mặn.
- Có mức độ đặc hữu cao so với các nƣớc trong phân vùng Đông Dƣơng
(MacKinnon, 1986).
- Đa dạng sinh học bị thất thoát nghiêm trọng vào bậc nhất [27].
Đối với hệ sinh thái nƣớc, cá có vai trò quan trọng và ý nghĩa vô cùng to lớn:
- Đảm bảo cân bằng sinh học trong các thủy vực từ đó tạo ra cân bằng sinh
thái. Mỗi loài cá là một mắt xích trong chuỗi và lƣới thức ăn của các quần xã dƣới
nƣớc, nó đảm bảo tuần hoàn vật chất và chuyển hóa năng lƣợng ở các hệ sinh thái

nƣớc, làm cho không một loài nào đó phát triển hoặc suy giảm số lƣợng một cách
qua mức.
- Là nguồn dự trữ gen.
- Cung cấp nguồn thực phẩm phong phú cho con ngƣời.
- Cung cấp nguồn dƣợc liệu. Ở hệ sinh thái cửa sông một số loài cá có thể
dùng làm thuốc.
- Đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ của con ngƣời do có rất nhiều loài cá đƣợc nuôi
để làm cảnh.
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

15
- Phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học để phát triển nghề cá và bảo tồn
ĐDSH.
- Hệ sinh thái nƣớc có ĐDSH cá có thể phát triển du lịch. Ví dụ ao cá Bác
Hồ, suối cá thần ở Cẩm Lƣơng - Cẩm Thủy - Thanh Hóa thu hút đƣợc rất nhiều
khách du lịch trong và ngoài nƣớc đến thăm quan [8, 21].
1.3. Quan hệ của ĐDSH cá với một số yếu tố sinh thái chính ở cửa sông
Ở cửa sông có rất nhiều các yếu tố ảnh hƣởng đến đa dạng sinh học cá nhƣ:
đặc tính cơ học (áp lực nƣớc, độ nhớt, ánh sáng, nhiệt độ,…), đặc tính thủy học
(chuyển động của khối nƣớc trong thủy vực), đặc tính thủy hóa học (chất hòa tan,
chất vẩn, pH) của khối nƣớc, đặc tính nền đáy, các yếu tố hữu sinh. Trong phạm vi
luận văn này, chúng tôi chỉ đề cập đến các yếu tố chính ảnh hƣởng đến ĐDSH cá
bao gồm: nhiệt độ, độ muối, pH, độ trong, chất hòa tan, ánh sáng.
1.3.1. Quan hệ với các yếu tố thủy lí
1.3.1.1. Nhiệt độ của nƣớc
Nguồn nhiệt chủ yếu của nƣớc trong các thủy vực là từ bức xạ mặt trời và
chủ yếu do các tia sóng dài gồm hồng ngoại, đỏ da cam. Lớp nƣớc trên mặt hấp thụ
nhiều nhiệt hơn lớp nƣớc dƣới sâu nên các tia sáng này chủ yếu chỉ tập trung ở các
lớp nƣớc tầng trên. Chế độ nhiệt ở nƣớc tƣơng đối ổn định hơn trong không khí do
có sự tỏa nhiệt và thu nhiệt lớn, đồng thời các lớp nƣớc ở trên bề mặt và ở dƣới sâu

có sự điều hòa nhiệt độ lẫn nhau trong quá trình lạnh đi hay bốc hơi, làm cho nhiệt
độ của cả khối nƣớc tƣơng đối ít biến đổi [31].
Nhiệt độ của nƣớc thay đổi theo mùa, có ảnh hƣởng lớn và mang tính chất
quyết định đối với đời sống của thủy sinh vật. Trong đời sống cá thể, nhiệt độ ảnh
hƣởng đến tốc độ trao đổi chất do ảnh hƣởng đến hoạt động của các enzim theo
định luật VanHoff. Do vậy, chế độ nhiệt ảnh hƣởng đến tốc độ sinh trƣởng, phát
triển của thủy sinh vật. Cùng với nồng độ muối, chế độ nhiệt quyết định sự phân bố
theo vĩ độ của các thủy sinh vật [31].
Nhiệt độ nƣớc trong vùng cửa sông phụ thuộc vào nhiệt độ của dòng nƣớc
sông và nƣớc biển hòa trộn với nhau. Trong mùa hè, nhiệt độ nƣớc thƣờng cao (27 -
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

16
30
o
C), giảm theo quy luật từ bờ ra khơi, từ mặt xuống đáy và từ nơi nƣớc nông đến
nƣớc sâu. Ngƣợc lại trong mùa đông, nhiệt độ nƣớc lại tăng theo các hƣớng đó.
Song sự chênh lệch giữa tầng mặt và tầng đáy ở những nơi nƣớc nông (0 đến 15 -
20m) không lớn, trong khoảng từ 0,5 - 2,0
o
C. Sự chênh lệch nhiệt độ nƣớc tầng mặt
giữa ngày và đêm cũng khoảng 2 - 3
o
C, trong mùa hè nƣớc mát hơn vào ban đêm,
còn trong mùa đông nƣớc ấm hơn vào ban ngày (Vũ Trung Tạng và nnk, 1985)
[29].
1.3.1.2. Độ muối
Độ mặn hay độ muối đƣợc kí hiệu S‰ (S – salinity – độ mặn) là tổng lƣợng
(tính theo gram) các chất hòa tan chứa trong 1kg nƣớc. Đối với các loại thủy sinh
vật, độ muối là một nhân tố sinh thái quan trọng vì nó ảnh hƣởng lớn tới các yếu tố

khác nhƣ: pH, nhiệt độ, hàm lƣợng oxy hòa tan, các nguồn thức ăn,… đồng thời có
vai trò xác định giới hạn phân bố của loài.
Sự thay đổi của độ muối làm thay đổi áp suất thẩm thấu chung và tỷ số giữa
các ion hóa trị 1 (Na
+
, K
+
) và hóa trị 2 (Ca
2+
, Mg
2+
). Tỷ số này đƣợc gọi là hệ số
Lob, có vai trò quan trọng trong các hoạt động sinh lý của thủy sinh vật và sự thay
đổi của nó phụ thuộc vào nhu cầu cơ thể sinh vật khi chúng sống trong những điều
kiện độ muối xác định [29].
1.3.1.3. Độ trong
Độ trong của nƣớc phụ thuộc vào các phần lơ lửng khác nhau trong thủy vực.
Nó rất quan trọng với sinh vật nƣớc vì nó làm giảm khả năng xuyên sâu của ánh
sáng bề mặt và qua đó, nó ảnh hƣởng tới giới hạn quang hợp, tầm nhìn của các động
vật sống trong nƣớc [28]. Khi quang hợp bị giới hạn thì sự sống của hệ thực vật
cũng bị giới hạn theo làm cho các sinh vật tiêu thụ ở các bậc khác nhau trong đó có
cá cũng bị suy giảm. Hệ số hấp thụ ánh sáng của nƣớc tỷ lệ nghịch với độ trong của
nƣớc [31].
1.3.1.4. Ánh sáng và sự chiếu sáng trong nƣớc
Ánh sáng là nhân tố rất quan trọng, vừa giới hạn, vừa điều chỉnh sự tồn tại và
phát triển của các sinh vật. Ánh sáng tác động lên đời sống sinh vật qua các dấu
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

17
hiệu: đặc tính của ánh sáng (độ dài bƣớc sóng hay màu sắc của tia đơn sắc), năng

lƣợng (cƣờng độ) tác động, thời gian tác động (hay độ dài ngày) [28].
Ánh sáng chiếu xuống nƣớc bị hấp thụ ngay ở lớp nƣớc mặt dày 1m ánh sáng
bị hấp thụ tới 50% và phản xạ trở lại bầu trời. Càng xuống sâu, cƣờng độ chiếu
sáng, thành phần ánh sáng và thời gian chiếu sáng càng giảm. Độ trong càng lớn thì
bức xạ bề mặt xâm nhập càng sâu. Ánh sáng hồng ngoại tạo nhiệt quan trọng cho
các hệ sinh thái nƣớc. Ánh sáng tán xạ trong nƣớc là phần năng lƣợng bổ sung cho
quá trình quang hợp và các hoạt động cần ánh sáng khác của thủy sinh vật [28].
1.3.1.5. Độ dẫn
Độ dẫn điện của nƣớc liên quan đến sự có mặt các ion trong nƣớc. Các ion
này thƣờng là muối của kim loại nhƣ muối NaCl, KCl và các ion SO
4
2-
, NO
3
-
, PO
4
3-
… Tác động ô nhiễm của nƣớc có độ dẫn điện cao thƣờng liên quan đến tính độc
hại của các ion hòa tan trong nƣớc. Để xác định độ dẫn điện ngƣời ta thƣờng dùng
các máy đo điện trở hoặc cƣờng độ dòng điện.
1.3.2. Quan hệ với các yếu tố thủy hóa
1.3.2.1. pH
Độ pH của nƣớc phụ thuộc vào mức độ hòa trộn của nƣớc sông với giá trị
thƣờng nhỏ hơn 7,4 và nƣớc biển thƣờng cao hơn, 8,1 - 8,4 (Constantinov, 1984)
[29].
Độ pH trong thủy vực có thể biến đổi theo ngày đêm, do biến đổi của hàm
lƣợng CO
2
trong nƣớc trong quá trình quang hợp. Độ pH cũng thay đổi theo độ sâu.

Càng xuống sâu thì độ pH càng giảm do sự thay đổi của hàm lƣợng CO
2
theo độ
sâu. Ngoài ra độ pH còn biến đổi theo mùa do biến đổi của các quá trình phân hủy
chất hữu cơ, liên quan đến hàm lƣợng CO
2
trong nƣớc [31].
Hoạt động sống của thủy sinh vật nhƣ quang hợp, hô hấp làm thay đổi độ pH
của nƣớc trong thủy vực. Ngƣợc lại pH của nƣớc ảnh hƣởng trực tiếp hoặc gián tiếp
tới sự phân bố và hoạt động sống của thủy sinh vật. Độ pH thay đổi sẽ làm thay đổi
cân bằng các hệ thống hóa học trong nƣớc, qua đó gián tiếp ảnh hƣởng đến đời sống
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

18
của thủy sinh vật. Ví dụ: pH axit làm muối Fe hòa tan nhiều trong nƣớc gây độc cho
thủy sinh vật [31].
Riêng đối với cá thì mang là cơ quan đầu tiên dễ chịu tác động của axit. Khi
cá sống trong môi trƣờng axit thấp, lƣợng chất nhầy trên bề mặt mang cá tăng. Từ
đó gây trở ngại cho sự trao đổi các khí hô hấp và các ion qua mang. Vì vậy, sự phá
vỡ cân bằng axit trong máu cá dẫn đến hô hấp không bình thƣờng làm giảm lƣợng
muối trong máu, quá trình thấm lọc không bình thƣờng. Đây là triệu chứng khá phổ
biến khi cá bị sốc axit. Tuy nhiên, khi pH thấp nồng độ ion nhôm tăng, thậm chí
tăng gấp nhiều lần so với bình thƣờng, tăng khả năng gây độc của nhôm. Ở pH cao,
mang cá, mắt cá cũng rất nhạy cảm [31].
Điểm gây chết của pH thấp hơn 4 và lớn hơn 11. Với độ pH từ 4 đến 4,5 cá
phát triển chậm. Vào buổi sáng giá trị pH trong môi trƣờng thay đổi trong khoảng
từ 6,5 đến 9 đƣợc coi là phù hợp nhất cho cá sinh trƣởng và phát triển [44].
Nếu cá bị chuyển nhanh chóng từ môi trƣờng nƣớc này sang môi trƣờng
nƣớc khác có sự khác nhau nhiều về pH thì cá bị sốc hoặc chết ngay cả khi pH của
môi trƣờng mới chuyển sang trong khoảng chịu đựng thông thƣờng của loại cá đó.

1.3.2.2. Nhu cầu oxy hóa học (COD - Chemical Oxygen Demand)
Trong hóa học môi trƣờng, chỉ tiêu và thử nghiệm nhu cầu oxy hóa học
(COD - Chemical Oxygen Demand) đƣợc sử dụng rộng rãi để đo gián tiếp khối
lƣợng các hợp chất hữu cơ. Phần lớn các ứng dụng trong sử dụng chỉ số là nhằm
xác định khối lƣợng của các chất ô nhiễm hữu cơ tìm thấy trong nƣớc bề mặt, làm
cho COD là một phép đo hữu ích về chất lƣợng nƣớc. Nó đƣợc biểu diễn theo đơn
vị đo là miligam trên lít (mg/l), chỉ ra khối lƣợng oxy cần tiêu hao trên một lít dung
dịch. Các nguồn tài liệu cũ còn biểu diễn nó dƣới dạng các đơn vị đo khác nhƣ phần
triệu (ppm).
1.3.2.2. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD – Biochemical Oxygen Demand)
Nhu cầu oxy hóa sinh học hay nhu cầu oxy sinh học (BOD – Biochemical
(hay Biological) Oxygen Demand), là một chỉ số dƣợc sử dụng để xác định xem các
sinh vật sử dụng hết oxy trong nƣớc nhanh hay chậm nhƣ thế nào. Nó đƣợc sử dụng
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

19
trong quản lý và khảo sát chất lƣợng nƣớc cũng nhƣ trong sinh thái học hay khoa
học môi trƣờng. Tuy nhiên BOD không là một thử nghiệm chính xác về định lƣợng,
mặc dù có thể coi nhƣ là một chỉ thị về chất lƣợng của nguồn nƣớc.
1.3.2.3. Các chất hòa tan trong nƣớc
Chất hòa tan trong nƣớc bao gồm nhiều thành phần khác nhau, có thể chia
thành các nhóm lớn sau: các chất hữu cơ hòa tan, các chất vô cơ hòa tan và các chất
khí hòa tan [31].
Các chất hữu cơ hòa tan
- Các chất hữu cơ hòa tan (DOM- Disolved Organic Matter) có nhiều loại nhƣng
hợp chất humic là chất phổ biến nhất trong các thủy vực và là sản phẩm phân rã
cuối cùng của cơ thể thực vật, động vật do hoạt động của vi sinh vật. Tất cả các
dạng humic đều là hỗn hợp của nhiều hợp chất nhƣ quininoit, nguồn gốc protein và
polyphenol. Chúng đƣợc xác định theo mức tăng khối lƣợng phân tử và giảm khả
năng hòa tan trong nƣớc, trong etanol và trong kiềm. Tốc độ phân hủy chất humic

của vi sinh vật có thể tăng nhờ thay đổi nguồn chiếu sáng. Tốc độ này rất cao dƣới
tác động của tia tử ngoại (Millea, 1978) [29].
- Theo đánh giá, trong một thể tích nƣớc biển, các chất hữu cơ hòa tan đạt từ 90-
98% tổng lƣợng chất hữu cơ, chỉ có 2- 10% thuộc dạng cơ thể sống và cặn vẩn,
trong đó 2 dạng sau cũng có tỷ lệ tƣơng ứng là 1: 5 [29].
- Nhiều loài thủy sinh, trƣớc hết là vi khuẩn và động vật nguyên sinh, có khả
năng hấp thụ đƣợc các chất nhƣ đƣờng đơn, vitamin, axit amin và các chất hữu cơ
hòa tan khác trong nƣớc nhƣ một nguồn thức ăn thông qua con đƣờng thẩm thấu.
Các chất hữu cơ hòa tan thƣờng kết tụ lại tạo nên kích thƣớc lớn, rất thuận lợi cho
các loài động vật bắt mồi [29].
Các chất vô cơ hòa tan
- Chất vô cơ hòa tan trong tự nhiên gồm 3 thành phần: muối vô cơ hòa tan, các
nguyên tố tạo sinh và các nguyên tố vi lƣợng.
+ Muối vô cơ hòa tan trong nƣớc ngọt chiếm 90 - 95%, nơi có nồng độ muối cao
thì thành phần này có thể chiếm đến 99%. Thành phần cơ bản của các muối này là:
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

20
Clorid, sunfat, cacbonat, hydrocacbonat của Na, Mg, Ca, K tồn tại trong nƣớc thiên
nhiên dƣới dạng các ion.
+ Các nguyên tố tạo sinh (biogen) gồm các hợp chất hữu cơ, vô cơ hòa tan của
N, P và Si, là các chất cần thiết cho sự tạo thành cơ thể sống. Thuộc vào nhóm này
có thể kể đến cả một số muối khác nhƣ Na, Ca, K, Mg… và đƣợc gọi chung là các
muối dinh dƣỡng. Các dạng N trong nƣớc là NH
4
+
, NO
3
-
, NO

2
-
, và các chất hữu cơ
hòa tan, không tan trong nƣớc. P cũng ở dạng vô cơ và hữu cơ hòa tan hoặc không
tan trong nƣớc. Dạng vô cơ trong tự nhiên là H
3
PO
4
và các dẫn xuất của nó. Si trong
nƣớc tự nhiên ở dạng hòa tan có thể là H
4
SiO
4
và các dẫn xuất.
+ Các nguyên tố vi lƣợng là những nguyên tố chiếm một hàm lƣợng rất nhỏ
trong cơ thể sinh vật (nhỏ hơn 0,01% khối lƣợng cơ thể sống) nhƣng lại có vai trò
vô cùng quan trọng đối với đời sống của thủy sinh vật. Vì các nguyên tố này tham
gia trực tiếp vào các phản ứng sinh hóa trong quang hợp. Những nguyên tố vi lƣợng
phổ biến nhƣ Fe, Cu, Mn, Mo, Zn, I, Cr…[28].
Các chất khí hòa tan
- Có rất nhiều các chất khí hòa tan trong nƣớc nhƣ: O
2
, CO
2
, N
2
, CH
4
, H
2

S, NH
3
.
Mức độ hòa tan của chúng phụ thuộc vào áp suất khí quyển và trạng thái khối nƣớc.
- Nguồn gốc của các khí này là: từ không khí đi vào nƣớc (O
2
, CO
2
, N
2
) hoặc do
các quá trình sống của thủy sinh vật và các quá trình chuyển hóa vật chất xảy ra
trong thủy vực (CO
2
, H
2
, CH
4
, H
2
S, NH
3
) hay do các quá trình phân giải khí và
chuyển hóa các lớp đất sâu dƣới tác dụng của nhiệt độ cao và áp lực cao (CO
2
, HCl,
CO, H
2
S, NH
3

…). Đối với nƣớc trên mặt đất, hai nguồn gốc trên là chủ yếu, còn đối
với nƣớc ngầm, nguồn gốc thứ ba là chủ yếu.
- Những khí có ý nghĩa sinh thái lớn nhất đối với đời sống của thủy sinh vật là:
O
2
, CO
2
, CH
4
, H
2
S.
+ Khí oxy (O
2
): cung cấp cho các thủy vực là từ khí quyển và quá trình quang
hợp của thực vật. Sự hao hụt oxy xảy ra do quá trình hô hấp của sinh vật, khuyếch
tán từ nƣớc vào khí quyển và do phản ứng sinh hóa các chất xảy ra trong nƣớc và
nền đáy.
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

21
Độ hòa tan của oxy từ khí quyển vào nƣớc, hệ số hấp thụ, hàm lƣợng chuẩn của
oxy tỷ lệ nghịch với sự tăng nhiệt độ và hàm lƣợng muối. Ví dụ: ở 20
o
C độ muối
thay đổi từ 3-4‰ thì hàm lƣợng oxy trong nƣớc cũng thay đổi theo từ 5,53 đến 5,18
ml/l; còn ở 30
o
C với hàm lƣợng muối thay đổi từ 3-4‰ thì hàm lƣợng oxy trong
nƣớc cũng thay đổi từ 4,65 và 4,35ml/l [29].

Hàm lƣợng oxy thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố. Ở tầng quang hợp thƣờng
bão hòa oxy trong thời gian đƣợc chiếu sáng. Sự phân bố oxy trong thủy vực thay
đổi bởi sự xáo trộn của khối nƣớc xảy ra trong các điều kiện nhất định. Khi nƣớc bị
phân tầng, vùng hypolimion thƣờng thiếu oxy. Hàm lƣợng oxy hòa tan giảm khi
nƣớc sông bị ô nhiễm bởi các chất thải, nhất là các chất thải hữu cơ không đƣợc xử
lý từ các cơ sở công nghiệp, các ao đầm nuôi trồng thủy sản và nƣớc thải sinh hoạt
của dân cƣ ven biển thải ra [29].
+ Khí cacbonic (CO
2
): Từ quá trình hô hấp của thủy sinh vật cung cấp CO
2
, do
xâm nhập vào từ khí quyển, sự phân giải các chất (chủ yếu từ các chất hữu cơ chứa
Cacbon). CO
2
hòa tan trong nƣớc đƣợc tiêu thụ trong quá trình quang hợp của thực
vật thủy sinh và sự tạo thành muối bicacbonat (HCO
3
-
) hay cacbonat (CO
3
2-
) và có
thể thoát ra ngoài nƣớc.
Hàm lƣợng O
2
và CO
2
trong nƣớc thủy vực phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ
nhiệt độ nƣớc, nồng độ muối,… Hàm lƣợng O

2
và CO
2
trong thủy vực còn biến đổi
theo mùa, theo ngày đêm, theo độ sâu, theo hoạt động sống của thủy sinh vật, các
quá trình chuyển hóa vật chất hữu cơ trong thủy vực và theo sự thay đổi đặc tính
vận động của khối nƣớc. Phân bố của O
2
và CO
2
trong các thủy vực cũng theo quy
luật nhất định. Các tầng nƣớc ở phía trên thƣờng giàu O
2
, có khi tới bão hòa rồi
giảm dần theo độ sâu. Các tầng nƣớc sâu thƣờng giàu CO
2
và nghèo O
2
[31].
Hàm lƣợng CO
2
trong vùng cửa sông thƣờng thấp vì giá trị pH của nƣớc cao
hơn giá trị trung bình, tạo nên một hệ đệm, trong đó tƣơng ứng với giá trị pH cao,
phần lớn H
2
CO
3
sẽ chuyển sang HCO
3
-

và RCO
3
(R thƣờng là Ca
2+
, Mg
2+
) [29].
Luận văn Thạc sĩ khoa học Nguyễn Thị Mai Dung

22
Trong nƣớc CO
2
và các dẫn xuất của nó tạo nên một hệ đệm, duy trì tính ổn định
giá trị pH môi trƣờng, thuận lợi cho đời sống của thủy sinh vật, những loài chỉ phát
triển tốt trong giới hạn pH từ 6,5 đến 8,5.
Động vật cũng cần một lƣợng nhỏ CO
2
để điều hòa quá trình trao đổi chất và
tổng hợp các chất hữu cơ khác. CO
2
tham gia quá trình hình thành protein, lipit,
glucit, axit nucleic, các chất khác. Tuy nhiên hàm lƣợng CO
2
tự do cao trong nƣớc
nhất là ở các thủy vực giàu dƣỡng, lại gây độc cho đời sống của động vật [28].
+ Khí hiđrosunfua (H
2
S): H
2
S đƣợc tạo thành do các vi khuẩn kị khí khử

sunfat, một chất rất giàu trong vùng cửa sông hoặc do hoạt động của vi khuẩn phân
hủy chất hữu cơ. Lƣợng H
2
S sinh ra nhiều gây nhiễm độc trên diện rộng trong thủy
vực. H
2
S là khí độc, trực tiếp hoặc gián tiếp gây tác hại cho thủy sinh vật. Có những
thủy sinh vật chết ở nồng độ H
2
S rất nhỏ. H
2
S còn làm giảm lƣợng Oxy trong nƣớc,
thu hẹp diện tích hoạt động bắt mồi của thủy sinh vật trong thủy vực [29].
Hàm lƣợng H
2
S ở các đầm, hồ nuôi trồng thủy sản giàu chất hữu cơ, nƣớc bị tù
đọng thƣờng rất cao. Nó chỉ giảm dần trong quá trình làm sạch nƣớc tự nhiên nhờ
phản ứng oxy hóa [28].
+ Khí Metan (CH
4
): tƣơng tự nhƣ khí H
2
S, khí CH
4
độc đối với nhiều loại sinh
vật và đƣợc tạo thành do sự phân giải các chất hữu cơ chứa Cacbon. Thƣờng khí
này chiếm 30 – 50% thể tích các khí hòa tan trong nƣớc do sự phân hủy ở đáy. Tốc
độ hình thành CH
4
phụ thuộc vào sự có mặt của các chất bị phân hủy và nhiệt độ.

Một phần CH
4
trong nƣớc khuyếch tán vào không khí, một phần oxy hóa tạo ra
CO
2
nhờ vi khuẩn hiếu khí Pseudomonas có nhiều trong chất đáy. Chúng có khả
năng sử dụng CH
4
ở hàm lƣợng thấp (0.05 micromol/l), cản trở sự tập trung của
CH
4
trong tầng nƣớc [28].
1.3.2.4. Các chất lơ lửng trong nƣớc
Những chất lơ lửng trong nƣớc có nguồn gốc hữu cơ dƣới dạng các thể
huyền phù đƣợc nhập vào từ nơi khác hoặc từ đáy chuyển lên. Cặn vẩn (detrit) có
vai trò quan trọng trong đời sống của nhiều loài sinh vật, nhất là động vật ăn lọc
nhƣ trùng bánh xe, giáp xác, thân mềm, da gai… Detrit gồm một nhân khoáng đƣợc