Điều tra thành phần loài tảo lục (Chlorophyta) và chất lượng nước ở hồ nhà Đường xã Thiên Lộc - huyện Can Lộc - tỉnh Hà Tĩnh

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

NGUYỄN THỊ KỲ



ĐIỀU TRA THÀNH PHẦN LOÀI TẢO LỤC
(CHLOROPHYTA) VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC
Ở HỒ NHÀ ĐƯNG XÃ THIÊN LỘC
- HUYỆN CAN LỘC – TỈNH HÀ TĨNH



LUẬN VĂN THẠC S KHOA HC SINH HC
(CHUYÊN NGÀNH : THỰC VẬT HC)








NGHỆ AN, 2014

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




NGUYỄN THỊ KỲ



ĐIỀU TRA THÀNH PHẦN LOÀI TẢO LỤC
(CHLOROPHYTA) VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC
Ở HỒ NHÀ ĐƯNG XÃ THIÊN LỘC
- HUYỆN CAN LỘC – TỈNH HÀ TĨNH


LUẬN VĂN THẠC S KHOA HC SINH HC
(CHUYÊN NGÀNH : THỰC VẬT HC)
Mã số: 60.42.01.11



Người hướng dẫn khoa học:
TS. LÊ THỊ THÚY HÀ



NGHỆ AN, 2014

i
LI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ và hướng
dẫn trực tiếp của TS Lê Thị Thúy Hà, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
đối với sự giúp đỡ quí báu đó.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Sinh học, Phòng Đào
tạo Sau đại học, các thầy cô giáo Bộ môn Thực vật, các cán bộ trung tâm
thí nghiệm thực hành, cùng bạn bè thân hữu đã giúp đỡ và động viên tôi
trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này.

Tác giả.



Nguyễn Thị Kỳ


ii
MỤC LỤC
Trang
LI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC CÁC BẢNG iv

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


iii
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 19
3.1 Một vài đặc điểm tự nhiên của địa bàn nghiên cứu 19

3.2 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu thuỷ lí, thủy ha ở hồ Nhà Đường – xã
Thiên Lộc – huyện Can Lộc – tỉnh Hà Tĩnh 19
3.2.1 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu thủy lí 19
3.2.1.1 Nhiệt độ 20
3.2.1.2 Độ trong 21
3.2.2 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu thủy ha 23
3.2.2.1 Độ pH 23
3.2.2.2 Hàm lượng oxi hoà tan 24
3.2.2.3. Hàm lượng COD 25
3.2.2.4 Hàm lượng các muối dinh dưng 25
3.3 Kết quả phân tích thành phần loài tảo Lục ở hồ chứa Nhà Đường 27
3.3.1 Thành phần loài vi tảo 27
3.3.2. Đánh giá tính đa dạng về thành phần loài tảo Lục ở hồ Nhà Đường
ở x Thiên Lộc – Can Lộc – Hà Tĩnh. 34
3.3.3 Sự phân bố các loài trong các chi của ngành tảo Lục 35
3.3.4 Sự biến động thành phần loài tại các mặt ct nghiên cứu 36
3.3.5. Sự biến động thành phần loài qua các đợt thu mẫu. 38
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO 40
PHỤ LỤC 44


iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1: Nhiệt độ môi trường qua các đợt nghiên cứu (
o
C) 20
Bảng 3.2 : Độ trong tại các địa điểm qua các đợt nghiên cứu 22
Bảng 3.3: Độ pH qua các đợt nghiên cứu 23

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


v
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Sơ đồ các điểm thu mẫu 16
Hình 3.1: Biểu đồ nhiệt độ môi trường qua các đợt nghiên cứu (

o
C) 21
Hình 3.2: Biểu đồ biến động độ trong qua các đợt nghiên cứu 22
Hình 3.3. Biểu đồ pH qua các đợt nghiên cứu 24
Hình 3.4: Biểu đồ thành phần loài qua các đợt thu mẫu. 38







1
MỞ ĐẦU
Hiện nay ô nhim môi trường đang là mối hiểm họa của toàn nhân loại
khi quá trình đô thị ha, công nghiệp ha đang phát triển ngày càng tăng. Mặt
trái của sự phát triển này đ làm ảnh hưởng xấu đến môi trường, đặc biệt là
môi trường nước. Các chất thải bằng cách này hay cách khác đều chuyển đến
các thuỷ vực. Chúng làm cho nhiều sông ngòi, ao, hồ bị suy thoái, ô nhim
nghiêm trọng. Vì vậy, việc phục hồi chất lượng nước để trả lại sự sống bình
thường cho các thuỷ vực đang là mối quan tâm của mọi người, nhất là với các
nhà thuỷ sinh học. Trong lĩnh vực này, thực vật thuỷ sinh ni chung và vi tảo
ni riêng được xem như là một giải pháp sinh học để phục hồi lại chất lượng
nước. Vi tảo là mt xích đầu tiên trong chui thức ăn của hệ sinh thái nước,
tạo nguồn oxy sinh học đồng thời hấp thu một lượng không nhỏ các chất ô
nhim hữu cơ và vô cơ bao gồm ion kim loại nặng, nitrat, phophat… Bằng
cách đ, vi tảo đ thúc đẩy quá trình tự làm sạch và cải thiện chất lượng nước.
Tảo Lục (Chlorophyta) là một ngành lớn trong nhm tảo. Trong các thuỷ
vực nước ngọt tảo Lục chiếm ưu thế cả về thành phần loài cũng như về số
lượng cá thể. Chúng là nguồn thức ăn quan trọng của động vật phù du, cá,

tôm và các loài nhuyn thể Vì vậy, năng suất sinh học của các thuỷ vực phụ
thuộc trực tiếp vào sự phát triển của chúng. Bên cạnh đ, tảo lục còn được
xem là “lá phổi xanh” của các thuỷ vực. Thông qua quá trình quang hợp, tảo
lục làm giảm đáng kể lượng CO
2
trong nước, phục hồi lượng oxi hoà tan
(DO), đồng thời giúp điều tiết lượng oxi hoá hoá học (COD). Nhiều loài
trong chúng c khả năng hấp thụ các nguyên tố kim loại nặng và một số các
chất khoáng trong nước vì thế đ được ứng dụng để xử lí ô nhim môi trường.
Hồ Nhà Đường thuộc x Thiên Lộc, huyện Can Lộc, tỉnh Hà Tĩnh là hồ
chứa nước c vai trò quan trọng với đời sống sinh hoạt và sản xuất của người
dân ở nơi đây. Ngoài mục đích được sử dụng làm nguồn nước sạch và tưới
tiêu cho xã Thiên Lộc thì hồ Nhà Đường còn có vai trò quan trọng về du lịch
sinh thái trong tuyến đường lên chùa Hương Tích. Tuy nhiên cho đến nay vẫn


2
chưa c công trình nào nghiên cứu về thành phần vi tảo, đặc biệt là tảo Lục ở
đây. Xuất phát t những lí do trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Điều tra thành
phần loài tảo Lục (Chlorophyta) và chất lượng nước ở hồ Nhà Đường, xã
Thiên Lộc – huyện Can Lộc – tỉnh Hà Tĩnh”.
Mục tiêu của đề tài nhằm điều tra thành phần loài tảo Lục
(Chlorophyta) và sự biến động của chúng trong mối liên q uan
với chất lượng nước.
Nội dung nghiên cứu của đề tài:
- Điều tra một số chỉ tiêu thuỷ l, thuỷ hoá của hồ: nhiệt độ, độ trong,
pH, DO, COD, hàm lượng các muối dinh dưng NH
4
+
, PO

4
3-
, NO
3
-
.
- Xác định thành phần loài, sự biến động tảo Lục (Chlorophyta) trong
khu vực nghiên cứu.
- Xem xét mối quan hệ giữa thành phần loài với một số yếu tố sinh thái.
Đề tài được thực hiện t tháng 5 năm 2013 đến tháng 9 năm 2014 tại
TTTN- TH – Trường Đại học Vinh.
















3
Chương 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

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


4
Theo Obukh P. A. thì bộ Protococcales c trên 1100 loài [39], riêng chi

Scenedesmus c tới 150 loài và dưới loài [35].
Đáng lưu  là nhiều loài trong bộ Protococcales c  nghĩa thực tin lớn,
đặc biệt thuộc chi Chlorella Beijer. (1890) [32] vì chúng giàu protein (chiếm
tới 47% trọng lượng khô) và Đức là nước đầu tiên nuôi trồng loài tảo này
(ngay t năm 1953 tại vùng Rubin - nơi c nhiều nhà máy sản xuất) để tận
dụng nguồn khí CO
2
thải ra cho việc nuôi trồng tảo. Mặc dù vậy, nước đầu
tiên sản xuất Chlorella và bán sinh khối tảo này để làm thức ăn bổ sung (
protein) cho người, gia súc và gia cầm lại thuộc về Nhật Bản. Cũng t
Chlorella họ đ chiết được hoạt chất gọi là "nhân tố sinh trưởng Chlorella"
cùng với 15 loại vitamin khác nhau được ứng dụng rộng ri trong y học [6].
Trên các chuyến bay của các nhà du hành vũ trụ thì cây trồng lí tưởng
nhất thuộc về Chlorella. Người ta còn gọi chúng là "mùa màng không rơm
rạ". Khả năng quang hợp gấp 5-6 lần so với cây trồng ( sau 24h nếu đảm bảo
đầy đủ điều kiện sống thì chúng c thể tăng sinh khối lên 1000 lần và thải ra
lượng oxi mi ngày gấp 200 lần thể tích của chúng). Chỉ cần 50 lít dịch tảo
Chlorella là c thể cung cấp đầy đủ oxi cho một nhà du hành vũ trụ, mặt khác
sinh khối của Chlorella c thể coi là thức ăn bổ dưng hơn bất kì một loại
thức ăn thông thường nào khác [3].
Chick (1903) cho rằng Chlorella pyrenoidosa thích ứng rộng trong các
thuỷ vực bị ô nhim. Nhận xét này cũng phù hợp với kết quả của Ramen
(1959) khi nghiên cứu Chlorella và Scenedesmus trong các hồ chứa rác thải
[dẫn theo 40]. Và  tưởng sử dụng vi tảo để làm sạch môi trường nước đ
được Oswald và cộng sự ở trường đại học California đề cập vào năm 1975[6].
A. E. Ergashev, 1981 đ nghiên cứu khá kĩ lưng thành phần loài tảo bộ
Chlorococcales trong các ao hồ bị ô nhim bởi nước thải sinh hoạt và nước
thải công, nông nghiệp ở vùng Taskent (Uzbekistan). Kết quả cho thấy nhm
chủ đạo thuộc về Chlorella, Scenedesmus, Ankistrodesmus và Pediastrum.

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

[36], đ cho thấy khả năng áp dụng các phương pháp hiện đại trong việc phân
loại vi tảo và các đối tượng sinh vật khác là vô cùng quan trọng [15].



6
1.1.2 Ở Việt Nam
Ở nước ta đ c khá nhiều công trình nghiên cứu về tảo Lục đ là:
Công trình nghiên cứu về tảo Lục đầu tiên ở nước ta thuộc về nhà thực
vật người Pháp - Loureiro J. (1793), ông đ mô tả loài Ulva pisum [41].
Năm 1963, Shirota đ nghiên cứu một số vực nước c địa hình, loại hình
khác nhau t Huế vào Rạch Giá đ phát hiện được 43 loài thuộc bộ
Protococcales, chúng tập trung vào 8 họ, trong đ họ Hydrodictyaceae và họ
Oocystaceae chiếm ưu thế [41].
Năm 1969, nhà Tảo học Hungary T. Hortobagyi công bố 81 loài thực vật
nổi khi nghiên cứu một số ao hồ ở Hà Nội, trong đ c 58 loài thuộc bộ
Protococcales [34].
T 1960 trở đi mới xuất hiện các công trình nghiên cứu về tảo của người
Việt Nam.
Ở miền Bc, năm 1982, trong Luận án Tiến sĩ khoa học Sinh học về khu
hệ tảo các thuỷ vực nội địa ở Việt Nam, Dương Đức Tiến đ công bố 1402
loài tảo trong đ c 530 loài tảo Lục. Đây là một công trình phản ánh khá đầy
đủ về khu hệ thực vật nổi ở các thuỷ vực nội địa Việt Nam, trong đ tác giả đ
chú  nhiều đến mối quan hệ giữa các loại hình thuỷ vực với thành phần loài
và lối sống của tảo [27]. Năm 1988, ông lại cho ra đời cuốn: " Đời sống các
loài tảo", cuốn sách đ khc họa lên vai trò  nghĩa của tảo trong thiên nhiên
và trong đời sống con người cũng như triển vọng sử dụng chúng trong nền
kinh tế quốc dân. Gần đây (1997), Ông cùng cộng sự đ biên soạn cuốn: "Tảo
nước ngọt Việt Nam. Phân loại bộ tảo lục Chlorococcales". Đây là tài liệu
chuyên khảo thuộc bộ Chlorococcales (Protococcales) ở Việt Nam [17].

Năm 1997, Lê Hoàng Anh, Dương Đức Tiến thuộc Đại học Khoa học Tự
nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội , khi nghiên cứu vi tảo ở sông Nhuệ đ phát
hiện được 105 loài trong đ c 36 loài thuộc bộ Protococcales, các chi
Pediastrum và Scenedesmus đng vai trò chủ đạo [1].


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

triển tốt nhất và hiệu quả xử lí đạt cao nhất trong vòng 10 ngày [13].
Ở miền Trung, Võ Hành (1983) đ công bố 191 loài thực vật nổi ở hồ
chứa Kẻ G (Hà Tĩnh) trong đ c 69 loài tảo Lục [28]. Năm 1994, ông đ
phát hiện được 45 loài và dưới loài thuộc bộ Protococcales tại 18 vực nước
ngọt thuộc các tỉnh Bình-Trị-Thiên, trong đ c 19 loài lần đầu tiên được bổ
sung cho khu hệ tảo miền Trung[5]. Đối với các thuỷ vực bị ô nhim, Võ
Hành và Nguyn Đình San (1995) đ thống kê được 167 loài vi tảo trong đ


8
c 67 loài thuộc Protococcales khi điều tra 29 vực nước thải t Thanh Hoá
đến Tha Thiên Huế [7].
Lê Thị Thu Hà và cộng sự (1999) khi nghiên cứu về chất lượng nước và
thành phần loài vi tảo ở sông La (Hà Tĩnh) đ công bố 37 loài tảo Lục trên
tổng số 136 loài phát hiện được [10]. Năm 2004, trong Luận án Tiến sĩ với đề
tài “Khu hệ thực vật nổi ở vùng Tây Nam hệ thống sông Lam (Nghệ An – Hà
Tĩnh) tác giả công bố 409 loài và dưới loài vi tảo, trong đ c 129 loài tảo
Lục. Trong những năm gần đây, Lê Thị Thúy Hà và cộng sự đ nghiên cứu vi
tảo trong một số hồ chứa trên địa bàn tỉnh Hà Tĩnh như ở hồ Khe Lang
(2009), đ phát hiện được 36 loài tảo Lục bộ Desmidiales [11]. Năm 2011 khi
nghiên cứu ở hồ Bộc Nguyên tác giả tiếp tục công bố 69 loài tảo Lục [12].
Nguyn Đình San trong Luận án Tiến sĩ sinh học “Vi tảo một số thủy
vực bị ô nhim ở các tỉnh Thanh Ha - Nghệ An – Hà Tĩnh và vai trò của
chúng trong làm sạch nưới thải” đ công bố 196 loài và dưới loài. Trong đ
ngành Chlorophyta chiếm 41.33% tổng số loài phát hiện được và chi
Scenedesmus c số loài gặp nhiều nhất.
Năm 1997, Phạm Hồng Phong khi điều tra thành phần loài vi tảo thuộc
bộ Protococcales ở một số thuỷ vực khu vực đèo Hải Vân, đ phát hiện được
47 loài và dưới loài ở các thuỷ vực dạng sông ngòi, chúng thuộc 8 họ và 17
chi [14].

Tác giả Trần Mộng Lai (2002), nghiên cứu bộ Protococcales ở hồ chứa
sông Rác - huyện Kỳ Anh – Hà Tĩnh đ phát hiện được 60 loài và dưới loài
thuộc 9 họ, 20 chi, trong đ đ bổ sung 26 loài vào danh lục bộ
Chlorococcales ở khu vực miền trung [8].
Năm 2006, Nguyn Thị Mai đ xác định được 107 loài và dưới loài tảo
Lục ở hồ chứa Bến En – Thanh Ha, trong đ bộ Chlorococcales c 85 loài và
dưới loài thuộc 11 họ, 22 chi, các chi chiếm ưu thế là Tetraedron,
Scenedesmus, pediastrum.


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

Chrysophyta (tảo silic), Chlorophyta (tảo lục), Dinophyta (tảo giáp) và
Euglenophyta (tảo mt):
+ Trên sông Hậu vào mùa khô c sự hiện diện của 39 loài thì c 9 loài
thuộc ngành Chlorophyta (chiếm 23.08%). Còn giai đoạn cuối mùa mưa với
sự hiện diện của 96 loài, trong đ ngành Chlorophyta với 28 loài (chiếm
29.16%).
+ Trên sông Tiền vào mùa khô gặp 41 loài thì ngành Chlorophyta có 9
loài (chiếm 21.08%). Với 61 loài phiêu sinh thực vật xuất hiện vào giai đoạn
đầu mùa mưa thì Chlorophyta (với 11 loài, chiếm 18.11%)


10
Trần Ngọc Đức, Dương Đức Tiến (2002) đ phát hiện được ở sông Vàm
Cỏ Tây (Tỉnh Long An) 181 taxon vi tảo thuộc các ngành Chlorophyta,
Cyanophyta, Euglenophyta, Pyrrophyta, Chrysophyta. Ưu thế thuộc về ngành
Chlorophyta với 99 loài (55%) [9].
Nhìn chung các công trình nghiên cứu về vi tảo ni chung và tảo Lục ni
riêng đ phản ánh được đặc trưng phân bố của chúng trong các loại hình thủy
vực t sông ngòi đến ao, hồ và hồ chứa.
1.2 Vai trò của một số yếu tố sinh thái đối với sự sinh trưởng và phát
triển của vi tảo trong thuỷ vực
Nước c nhiều đặc điểm thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của
thuỷ sinh vật như: nước c khối lượng riêng cao, độ nhớt thấp nên đảm bảo
cho thuỷ sinh vật được nâng đ và di chuyển được d dàng, nhiệt dung riêng
của nước cao và nước dẫn nhiệt kém đ đảm bảo cho nước c nhiệt độ ổn
định hơn so với môi trường không khí
Để thích ứng với điều kiện sống trôi nổi thì tảo tảo trong bộ Protococcales
cũng c sự biến đổi hình thái thích nghi như: cơ thể c gai, u lồi, hoặc bao
nhầy, một số tảo c khả năng đào thải các kim loại nặng và tích trữ các kim
loại nhẹ.

Phần lớn các đại diện của bộ Protococcales đều sống trôi nổi trong các
môi trường nước như ao, hồ, sông, suối…,gồm cả dạng đơn bào và dạng đa
bào. Các chi Oocystis và Nephrocytium có màng bao ngoài, còn Radiococcus,
Kirchneriella, Gloeoactinium, Dictyosphaerium và Trallatos c bao nhầy,
thích ứng với đời sống trôi nổi; Pediastrum, Scenedesmus và Crucigenia có
dạng cộng tộc, tập đoàn hình đĩa dẹt; một số các đại diện khác như
Golenkinia, Micratinium, Polyedriopsis, Treubaria, Chodatella và một số loài
của Tetraedron, Scenedesmus thường c các gai và lông dài, cứng. Các loài của
bộ Protococcales chủ yếu sống trong môi trường nước ngọt hiếm khi chúng sống
trong môi trường nước mặn hoặc nước lợ. Tuy nhiên một số loài như
Ankistrodesmusofalcatus,oCoelastrumomicrosporum, Crucigenia emarginata,


11
Dictyosphaeriumerhenbergianum,Kirchneriellaolunaris,oOocystisOgigas,oO.
osubmarina, Pediastrum boryanum, P. duplex, P. integrum c thể phát triển
trong các môi trường c nồng độ muối khác nhau [40].
Trong môi trường nước thì ánh sáng là nguồn năng lượng quan trọng
nhất cho các sinh vật quang hợp, đặc biệt là tảo. Khi chiếu vào môi trường
nước thì ánh sáng sẽ bị tán xạ, càng xuống sâu thì mật độ ánh sáng càng
giảm, vì vậy ánh sáng ảnh hưởng đến sự phân bố, sinh trưởng và phát triển
của chúng.
nh sáng còn ảnh hưởng đến nhiệt độ trong môi trường nước, t đ ảnh
hưởng đến sự biến động số lượng cũng như thành phần loài vi tảo theo các
mùa trong năm.
Tuy nhiên một phần không thể thiếu trong sự phát triển của sinh vật ni
chung và vi tảo ni riêng đ chính là các chất dinh dưng hoà tan trong nước.
Nước càng nguyên chất về phương diện hoá học, càng không đảm bảo cho sự
sống vì trước hết n không c khả năng trung hoà lượng CO
2

do thuỷ sinh vật
thải ra trong quá trình hô hấp.
Kết quả nghiên cứu của Guxeva (1952) cho thấy nhu cầu về đạm không
giống nhau ở các ngành tảo. Cụ thể tảo lục c nhu cầu N cao nhất, thứ đến là
tảo lam, sau cùng là tảo silic [29]. Việc nghiên cứu mức độ ảnh hưởng của
nguyên tố phospho lên sự phát triển của vi tảo trong điều kiện tự nhiên rất kh
khăn, vì hầu như quanh năm hàm lượng nguyên tố này trong thuỷ vực c trị
số rất nhỏ, c lẽ liên quan đến sự hấp thụ của tảo đối với nguyên tố này rất
nhanh. So với đất trồng trên cạn, thì nước thường xuyên chứa lượng muối
dinh dưng thấp hơn nhiều và vì thế không thể đảm bảo cho vi tảo tồn tại
trong thời gian dài. Tuy nhiên hàm lượng muối thường được bổ sung do sự
chết và phân huỷ của thuỷ sinh vật. Theo H. S. Konstantinop (1967), sau khi
vi tảo chết, chúng bị phân huỷ và 20-25% P dạng vô cơ, 30-40%P dạng hữu
cơ được gia nhập vào nước [23].


12
Vi tảo c sự biến động về mặt số lượng, sự biến đổi tuần tự cuả chế độ
ánh sáng, chế độ nhiệt gây nên sự biến động theo chu kì của vi tảo. Mùa xuân
được đặc trưng bởi sự phát triển mạnh của vi tảo tạo nên đỉnh sinh vật lượng.
Trong thời kì này, tảo c yêu cầu cao về hàm lượng dinh dưng. Khi gặp các
điều kiện thuận lợi, một số loài tảo phát triển vượt bậc gây hiện tượng "nở hoa
nước", các loài trong bộ Protococcales thường tham gia trong hiện tượng đ
gồm: Gloenkiniaoradiata,oMicratiniumopusillum, Tetraedron minimum,
Selenastrum gracile, Pediastrum duplex var. clathratum, Pediastrum duplex
var. reticulatum, Pediastrum duplex var. gracillimum, Botryococcus sp.,
Coelastrum microsporum, Scenedesmus bijugatus, S. quadricauda var.
quadricauda, S. quadricauda var. longispina. Sang mùa hạ độ chiếu sáng cực
đại, nhiệt độ nước tăng lên, hàm lượng muối dinh dưng giảm, làm cho tảo
sinh trưởng phát triển yếu đi. Khi nhiệt độ nước ở mức cao nhất giảm xuống,

hàm lượng muối dinh dưng tăng lên là đặc điểm của thuỷ vực chuyển sang
mùa thu. Đặc điểm này phù hợp với những loài rộng nhiệt. Sang mùa đông
nhiệt độ và cường độ chiếu sáng đều thấp, hàm lượng muối cao, đưa tảo vào
trạng thái phát triển yếu. Ngoài ra các chỉ tiêu khác như pH: giá trị này dao
động t 6,2 đến 7,1 là phù hợp với sự phát triển của bộ Protococcales [40], độ
trong cũng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của tảo này.
1.3 Các thông số đánh giá chất lượng nước trong các thủy vực
Để đánh giá chất lượng cũng như mức độ ô nhim nước cần phải dựa vào
một số thông số cơ bản so sánh với các chỉ tiêu cho phép về thành phần ha
học và sinh học đối với tng loại nước sử dụng cho mục đích khác nhau.
Các thông số cơ bản đánh giá chất lượng nước là: độ pH, màu sc, độ
đục, hàm lượng chất rn, các chất lơ lửng, kim loại nặng, oxi hòa tan và đặc
biệt là hai chỉ số COD và BOD. Ngoài các chỉ số về ha học trên, cần phải
chú ý đến các chỉ tiêu sinh học: Vi tảo, E.coli …
- Độ pH là một trong những chỉ tiêu xác định đối với nước cấp và nước
thải. Chỉ số này cho thấy cần phải trung hòa hay không và tính lượng ha chất


13
cần thiết trong quá trình xử l đông keo tụ, làm tăng, giảm vận tốc các phản
ứng ha sinh xảy ra trong nước.
- Hàm lượng chất rn c trong nước:
+ Các chất vô cơ: Muối hòa tan, đất đá dạng huyền phù…
+ Các chất hữu cơ: Xác vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh…các chất
hữu cơ tổng hợp như: phân bn, chất thải công nhiệp…
Chất rn làm trở ngại cho việc sử dụng và lưu chuyển nước, làm giảm
chất lượng nước sinh hoạt và sản xuất, gây trở ngại cho nuôi trồng thủy sản.
- Độ cứng: Nước tự nhiên thường được phân thành nước cứng và nước
mềm. Độ cứng của nước thường không được coi là ô nhim vì không gây hại
cho sức khỏe con người, nhưng độ cứng lại ảnh hưởng đến công nghệ.

- Độ đục: Độ đục do các hạt lơ lững các chất hữu cơ phân hủy hoặc giới
thủy sinh phân hủy gây ra. Độ đục làm giảm khả năng truyền ánh sáng và
quang hợp các loài thủy sinh, giảm thẩm mĩ và chất lượng nước khi sử dụng.
- Oxi hòa tan (DO - Dissolved oxigen):
Oxi hòa tan trong nước rất cần thiết cho sinh vật hiếu khí. Bình thường
oxi hoà tan trong nước khoảng 8-10 mg/l, chiếm 70- 85% khi oxi bảo hòa.
Mức oxi hòa tan trong nước tự nhiên và nước thải phụ thuộc vào mức độ ô
nhim chất hữu cơ, vào hoạt động của giới thủy sinh, các hoạt động sinh ha,
ha học và vật l của nước. Trong môi trường nước bị ô nhim nặng, oxi
được dùng nhiều cho các quá trình sinh ha và xuất hiện tượng thiếu oxi trầm
trọng.
Phân tích chỉ số oxi hòa tan là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh
giá sự ô nhim của nước và giúp ta đề ra các biện pháp xử l thích hợp.
- Chỉ số nhu cầu oxi sinh ha (BOD - Biochemical oxygen Demand).
Nhu cầu oxy sinh ha hay là nhu cầu oxi sinh học là lượng oxi cần thiết
để oxi ha các hợp chất hữu cơ có trong nước bằng vi sinh vật (chủ yếu là vi
khuẩn hoại sinh, hiếu khí. Quá trình này gọi là quá trình oxi ha sinh học, đòi


14
hỏi nhiều thời gian, vì phải phụ thuộc vào bản chất của hợp chất hữu cơ, loại
vi sinh vật, nhiệt độ…
Xác định BOD được dùng rộng ri trong kỷ thuật môi trường để:
+ Tính gần đúng lượng oxy cần thiết oxy ha các chất hữu cơ d phân
hủy c trong nước thải.
+ Làm cơ sở tính toán kích thước các công trình xử l.
+ Xác định hiệu suất xử l của một số quá trình.
+ Đánh giá chất lượng nước sau khi xử l được phép thải vào các nguồn
nước. Trong thực tế, người ta không thể xác định lượng oxy cần thiết để phân
hủy hoàn toàn chất hữu cơ bằng phương pháp sinh học, mà chỉ xác định trong

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

thủy vực.
Hàm lượng phospho c thể tha trong nước thủy vực làm cho các loài
tảo, các loài thực vật lớn phát triển mạnh gây tc thủy vực. Hiện tượng tảo
sinh trưởng mạnh (hiện tượng nước nở hoa) do dư tha dinh dưng, thực chất
là hàm lượng P quá cao. Sau đ tảo và các loại vi sinh vật bị phân hủy, thối
rữa làm nước bị ô nhim thứ cấp, thiếu oxi hòa tan và làm cho tôm cá bị chết.


15
- Chỉ thị về sinh học:
Sinh vật và môi trường tồn tại trong một mối cân bằng động. Trong
những điều kiện cụ thể khác nhau c những loài hay những nhm loài sinh vật
đặc trưng c thể sử dụng làm làm chỉ thị sinh học để đánh giá chất lượng môi
trường, đặc biệt là thủy vực.
Nhiều nhà khoa học cho rằng sự ô nhim môi trường nước về bản chất là
một hiện tượng sinh học. Nhiều quốc gia châu Âu đ sử dụng hệ thống
BMWP (Biological Monitoring Working Party) để đánh giá mức độ ô nhim
nước qua quan trc động vật đáy không xương sống lớn.

16
Chương 2
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là thành phần loài, số lượng vi tảo
ngành tảo Lục (Chlorophyta) và chất lượng nước ở hồ Nhà Đường - xã Thiên
Lộc – huyện Can Lộc – tỉnh Hà Tĩnh
2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.2.1 Địa điểm nghiên cứu
Để khảo sát được sự phân bố của các loài vi tảo thuộc ngành tảo Lục
(Chlorophyta), chúng tôi đ tiến hành thu mẫu nước và mẫu tảo tại 3 vùng
(tạm qui ước) của hồ chứa c diện tích 11km
2
(xem sơ đồ thu mẫu).

Hình 2.1. Sơ đ các điểm thu mẫu
-Vùng trên cùng : Mặt ct I
-Vùng giữa của hồ: Mặt ct II
-Vùng gần đập chính: Mặt ct III
Tại mi vùng trên chúng tôi thu mẫu theo mặt ct ngang của hồ chứa.
Mi mặt ct thu ở 3 vị trí: hai điểm ở ven bờ và một điểm ở giữa lòng hồ
chứa. Tổng cộng đ thu mẫu tại 9 điểm thuộc 3 mặt ct trên.


17
2.2.2 Thời gian nghiên cứu
Chúng tôi tiến hành thu mẫu theo 2 đợt:
-Đợt 1: vào ngày 26 tháng 10 năm 2013
-Đợt 2: vào ngày 20 tháng 3 năm 2014
Công việc ngoài hiện trường được thực hiện trong khoảng thời gian t
9h đến 16h trong ngày ở cả 2 đợt thu mẫu.
2.3 Phương pháp thu mẫu
2.3.1 Thu mẫu nước
- Mẫu nước để xác định oxi hoà tan (DO) được cố định ngay tại hiện
trường theo phương pháp Winkler.
- Mẫu nước hn hợp phân tích chỉ tiêu thuỷ hoá thu vào chai nhựa PE 2
lít, được bảo quản ở 4
o
C và phân tích trong vòng 24h.
Tổng số mẫu của 2 đợt thu là 36 mẫu.
2.3.2 Thu mẫu tảo

Mẫu tảo được thu trùng với các điểm thu mẫu nước. Dùng lưới vớt thực
vật nổi No75 vớt qua vớt lại trên tầng mặt 100 lần để thu mẫu định tính. Đong
10 lít nước lọc qua lưới trên để lấy 50ml dùng để định lượng. Các mẫu tảo
được cho vào lọ chuyên dụng và cố định bằng focmol 4%.
Kết quả cả 2 đợt thu được 18 mẫu định tính và 18 mẫu định lượng.
Mẫu tảo được bảo quản và phân tích trong phòng thí nghiệm Thực vật
– TTTN- TH trường Đại học Vinh. Tất cả các lọ mẫu đều được ghi nhn đầy
đủ và bảo quản cẩn thận.
2.4 Phương pháp phân tích mẫu
2.4.1 Phương pháp phân tích mẫu nước
- Để xác định các chỉ tiêu thuỷ lí thuỷ hoá, chúng tôi sử dụng các
phương pháp phân tích theo tài liệu: "Standard methods for examination of
water and waste water" của tổ chức y tế Mỹ, tái bản lần thứ 16 (1985) [38].
- Nhiệt độ, pH được đo tại ch bằng máy đo Watertest.
- Độ trong đo bằng đĩa Secchi.


18
- Xác định hàm lượng Oxi hòa tan (DO) bằng phương pháp Winkler.
- Xác định độ Oxi ha học (COD) bằng phương pháp Kalipemanganat.
- Xác định hàm lượng NH
4
+
: Sử dụng phương pháp so màu với thuốc
thử Nesler ở bước sng λ = 420nm.
- Xác định hàm lượng NO
3
-
: Sử dụng phương pháp so màu với axít
phenoldisunfonic ở bước sng λ = 440nm.

- Xác định hàm lượng PO
4
3-
: Sử dụng phương pháp so màu với thuốc
thử SnCl2 ở bước sng λ = 650nm.
- Phương pháp so màu được thực hiện trên máy quang phổ tử ngoại
2.4.2 Phân tích mẫu tảo Lục
2.4.2.1 Phương pháp xác định thành phần loài
Để định danh các loài tảo lục, chúng tôi sử dụng các tài liệu sau:
- Bộ Protococcales của Korchikov A. A. 1953 (tiếng ucraina) [29].
- Bộ Chlorococcales của M. T. Philipose, 1967 (tiếng Anh) [36].
- Khoá định loại bộ Protococcales của A. E. Ergashev, 1977 (tiếng
Nga) [25].
- Tảo nước ngọt Việt Nam. Phân loại bộ tảo lục Chlorococcales. Dương
Đức Tiến, Võ Hành, 1997 [17].
- Freshwater Algae. of North America. Ecology and classitfication
John D.wehr and Robert G. Sheath Academic press [38].
Tất cả mẫu tảo đều được quan sát, mô tả, đo kích thước và chụp ảnh
qua kính hiển vi quang học chuyên dụng.
2.4.2.2 Phương pháp xác định số lượng
+ Xác định mức độ gặp các loài vi tảo lục
Mi mẫu tảo ở mi điểm thu mẫu được quan sát trên 15 tiêu bản, nếu
mi loài tảo lục xuất hiện trong số tiêu bản trên chiếm:
 T 70-100%: gặp nhiều: +++
 T 40-60%: thường gặp: ++
 Dưới 40% : gặp ít: +