Xác định năng suất sơ cấp và năng suất thứ cấp cho hồ tây, hà nội (bằng mô hình toán)

ĐẠI HỌC QUÓC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN
*********

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

XÁC ĐỊNH NĂNG SUẤT s ơ CẮP VÀ NÃNG SUẤT
THỨ CÁP CHO HỒ TÂY, HÀ NỘI (BẰNG MÔ HÌNH TOÁN)

MÃ SỚ: QG-09-19

CHỦ TRÌ ĐÈ T À I: L ư u LAN HƯƠNG

HÀ N Ộ I-2011


" ỉ ì td íìn í

'

I

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN
*********

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

XÁC ĐỊNH NĂNG SUẤT s ơ CẮP VÀ NĂNG SUẤT
THỨ CÁP CHO HỒ TÂY, HÀ NỘI (BẰNG MÔ HÌNH TOÁN)

MẲ SÓ: QG-09-19

CHỦ TRÌ ĐÈ T À I: PGS.TS. L ư u LAN HƯƠNG
CÁC CÁN B ộ THAM GIA:
GS.TS. Mai Đình Yên
Th.s. Trương Ngọc Kiểm
NCS. Bùi Thị Hoa
NCS. Nguyễn T.Thanh Nga
CN. Phan Văn Mạch
PGS.TS. Nguyễn Thanh Thuỷ

HÀ N Ộ I -2011


I. BÁO CÁO TÓM TẮT
TÊN ĐẼ TÀI: Xác định năng suôi sơ cấp và năng suất thứ cấp cho hồ Táy,

Hà Nội (bằng mô hình toán).
MÃ SỐ:

QG-09-19

CHỦ TRÌ ĐÊ TÀI: PGS.TS Lưu Lan Hương
CÁC CÁN B ộ THAM GIA
GS.TS. Mai Đình Yên
Th.s. Trương Ngọc Kiểm
NCS. Bùi Thị Hoa
NCS. Nguyễn T.Thanh Nga
CN. Phan Văn Mạch
PGS.TS. Nguyễn Thanh Thuỷ

MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN c ứ u
Mục tiêu:
+

Xác định hiện ưạng chất lượng nước, thành phần và sinh khối các nhóm
sinh vật trong hồ Tây

+

Xác định năng suất sơ cấp và thứ cấp cho hệ sinh thái Hổ Tây.

+

Để xuất các biện pháp cho việc bảo vệ và phát triển bền vững hệ sinh thái
Hồ Tây

Nội dung:
+

Điều tra, thu thập, khảo sát, đánh giá chất lượng nước Hồ Tây dựa trên các
chỉ tiêu lý - hoá học.

+

Điều tra, thu thập, khảo sát, đánh giá, xác định thành phần và sình khối của
các nhóm sinh vật trong hồ Tây.

+

Trên cơ sở các số liệu đó xây dựng phần mềm quản lý cơ sỏ dữ liệu cho hệ
sinh thái Hồ Tây.

+ Hoàn thiện phương pháp tính toán năng suất sinh học cho hệ sinh thái hồ.
+ Mò phỏng toán học xác định năng suất sơ cấp của hệ sinh thái Hổ Tây.
+ Mô phỏng toán học xác đinh năng suất thứ cấp cho hệ sinh thái Hổ Tây.
+ Đề xuất các biên pháp quản lý và sử dụng hợp lý nhàm phục vụ cho công
tác bảo vệ và phát triển bển vững hệ sinh thái Hồ Tây


CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐUỢC

Kết quả về khoa học
1. Thu thập và viết tổng quan tài liệu các công trình trước đây đã nghiên cứu về Hổ
Tây từ năm 1961 đến nay gổm: điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và các công trình
dã nghiên cứu vể Hổ Tây.
2. Điều tra, khảo sát, thu thập số liệu mới, tiến hành phân tích xác định các số liệu vể
chất lượng nước các điều kiện thuỷ, lý hoá bao gồm 14 chỉ tiêu khác nhau.
3. Điều ưa, khảo sát, thu thập số liệu, tiến hành xác định các số liệu về thành phần và
sinh khối của các nhốm sinh vật trong Hổ Tây.
4. Đã thiết lập cơ sở dữ liệu về chất lượng nước và các nhóm sinh vật cho hệ sinh thái
hồ Tây.
5. Hoàn thiện phương pháp tính toán năng suất sinh học cho hệ sinh thái hổ Tây bao
gồm:
-

Áp dụng mô hình toán của Voinov đổ dự báo sự biến động sinh khối của một
số nhóm sinh vật của hổ Tây như nhóm : Thực vật nổi, động vật nổi, nhóm
cá ăn thực vật nổi, nhóm cá ăn ĐV nổi.

-

Từ sinh khối của các nhóm sinh vật tiến hành tính toán năng suất sinh học
sơ cấp và thứ cấp.

-

Đã mô phỏng thành công một phương án tối ưu nhằm phát triển bền vững
cho hệ sinh thái hổ Tây trong vòng 100 năm tới.

6. Đề xuất các biện pháp hợp lý để bảo vệ và phát triển bền vững hệ sinh thái hồ Tây.

Kết quả phục vụ thực tế:
Đã hoàn thành việc mô phỏng Hệ sinh thái Hồ Tây. Qua đó đã xác đinh
được hiện trạng của chất lượng nước, hiện trạng của một số nhóm sinh vật của hồ
Tây và dự báo sự biến động vể sinh khối của các nhóm sinh vật này. Đã mô phỏng
thành công một phương án phát triển tối ưu cho hệ sinh thái Hổ tây. Thông qua đó
đề xuất các biên pháp hợp lý để bảo vệ hồ và phát triển bền vững.

Kết quả đào tạo:
-

Hiện đang hướng dản 02 NCS về đề tài Hổ Tây (NCS. Nguyễn Thị Thanh Nga,
khoa Môi trường và NCS. Bùi Thị Hoa, khoa Sính học)


-

Đã hướng dẫn 02 HVCH về đề tài Hổ Tây (Nguyễn Thị Thanh Nga, khoa Môi
trường và Bùi Thị Hoa, khoa Sinh học), các học viên này đã bảo vệ thành cổng

LVCH.

-

Hiện đang hướng dẫn 02 Khoá luận tốt nghiệp vẻ để tài năng suất sinh học của
Hồ Tây (SV.Trần Thị Xuân và s v . Bùi Thị Trang - Khoa Sinh học)

Kết quả đã công bố:
-

Đã công bố 03 bài báo Khoa học đăng trong tạp chí khoa học của ĐHQGHN,
tạp chí Khoa học và công nghệ của Viện KH&CN VN, tạp chí Thăng Long
Khoa học và công nghệ cùa Sờ KH&CN Hà Nội.

-

Đã được đăng toàn văn 01 BCKH trong HNKH quốc tế về Hồ thế giới, tại Vũ
Hán tháng 11 năm 2009.

TÌNH HÌNH KINH PHÍ CỦA ĐỀ TÀI
Được cấp: 80.000.000 VNĐ
- Thuê các chuyên gia: 50.000.000 VNĐ
- Hội nghị, hội thảo và nghiệm thu: 10.000.000 VNĐ
- Chi phí nghiệp vụ chuyên môn: 10.000.000 VNĐ
- Còn lại là các khoản chi khác (quản lý phí, thông tin liên lạc, s.): 10.000.000 VNĐ
KHOA QUẢN LÝ
(Ký và ghi rõ họ tên)

CHỦ TRÌ ĐÈ TÀI
(Ký và ghi rõ họ tên)

PHÓ CHỦ NHIỆM KHOA
PGS.TS.

&tcắnẦỳẨÌa,

PGS. TS L ư u Lan H ương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN

Gt .ĨS K H .-Í Í^ V


II. SUMMARY
A. TITLE:

Determining the primary and secondary productivity o f West lake, Hanoi
(by mathematical models).
B. CODE: QG - 0 9 • 19
c . COORDINATOR : Assoc.Prof. LƯU LAN HƯƠNG
D. COLLABORATOR:
- Prof. Mai Đinh Yen
- Msc. Truong Ngoc Kiem
- Msc. Bui Thi Hoa
- Msc. Nguyen T.Thanh Nga
- Bsc. Phan Van Mach
- Assoc.Prof. Nguyễn Thanh Thuy
E. OBJECTIVE AND CONTENTS OF STUDY :

Objectives:

-

Determination o f the current state of water quality, components and biomass
of some groups o f organism o f West lake.

- Determining the primary and secondary productivity of West lake.
- Suggest the measurements for protection and sustainable development of .
West lake.

Contents:
- Surveys, monitoring, collection of the data of conditions on physics,
chemistry, hydrologic, water quality o f West lake.
- Surveys, monitoring, collection of the data on components and biomass of
some groups o f organism in West lake.
- Set up the database for the ecosystem o f West lake.
- Completing o f the methods for estimating of the biological productivity.
- Modelling and Simulation to Predict of the dynamic of the biomass of some
groups o f organism in West lake by mathematical model to determine the
primary and secondary productivity o f West lake.
- Determination o f the approriate conditions for the management, protection
and sustainable development o f ecosystem o f West lake.


F. MAIN RESULTS:
* R esu lts in scientific:
1. Collected the document and writed the overview o f previous research on
West lake form 1961 up to now includes natural, socio-econom ic conditions
and W est lake’ researches.
2. Investigated, collected and assessed the current state o f conditions on
physics, chemistry, hydrologic, water quality in West lake (14 technical

standards).
3. Investigated, collected and determined the components and biomass o f some
groups o f organisms in West lake
4. Seted up the database on water quality and some groups o f organism in
West lake.
5. Completed the mehtods for estimating of the biological productivity of West
lake such as:
-

Simulated to predict

the dynamic of the biomass o f som e groups of

organism include Phytoplankton, Zooplankton, group o f fish which feed
on Phytoplanktons, group o f fish which feed on Zooplanktons and group
o f fish which feed on Benthods in West lake by V oinov’mathematical
model.
-

Completed estimating the primary and secondary productivity of West
lake from the biomass o f groups of organisms in the lake.

-

Simulated successfully the case o f sustainable development for West
hike’ ecosystem in 100 year by the most effective way is raising fish with
sufficient amount.

6. Suggest the reasonable measures for protection and sustainable development
o f ' Vest lake’ ecosystem.

* R esu lt in p ra ctica l application:
-

Assessed the current state o f water quality and some groups o f organism
: ' West lake.

-

Com pleted sim ulation to predict the dynamic of the biomass of some
<’roups o f organism for W est lak e’ ecosystem .

-

Emulated successfully the optimum case o f sustainable development for
v 'est lake’ ecosystem.

-

‘' :sgest effective ways for protection and sustainable development.
2


* R esu lt in tra n in e :

02 PhD o f Biology
02 master o f Biology
02 bachelor of Envừonment

* P ublication s:

01 scientific report on International conference
03 scientific articles on National journal

G. BUDGET USED:

Payment: 80.000.000 VNĐ
- Remuneration for experts: 50.000.000 VNĐ
- Conferences, seminars, assessment: 10.000.000 VNĐ
- Expenditure for professional activities: 10.000.000 VNĐ
- M iscellaneous (administration, c o m m u n i c a t i o n ,10.000.000 VNĐ.


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN Đ Ề ............................................................................................................................... 1
Chương 1. Tổng quan tài liệ u .................................................................................................2
2.2. Tổng quan về năng suất sinh học của thuỷ vực ....................................................... 2

1.1.ỉ . Khải niệm về năng suất sinh h ọ c ................................................................ 2
1.1.2. Khối lượng sinh vật (B) ..................................................................................2
l.ỉ.3 . Sản lượng sinh vật (p ) .................................................................................... 3
1.1.4. Năng suất sinh học thuỷ vực.........................................................................4
1.1.4.ỉ . Nãng suất sinh học sơ cấp ........................................................................... 4
1.1.4.2. Năng suất sinh học thứ cấp ..........................................................................5
1.2. Tổng quan về hệ sinh thái hổ Tây, H à N ộ i ..................................................................6
ỉ . 2.1. Tầm quan trọng của h ồ T â y ..........................................................................6
1.2.2. Điều kiện tự nhiên của hồ Tây ....................................................................7
1.2.2.1. Vị trí địa lý Vứ một s ố đặc trưng của hồ Tầy ............................................7
1.22.2. Điều kiện tự nhiên của hệ sinh thái h ồ .....................................................7
1.2.2.3. Khu hệ động thực vậí của hồ Tây ................................................................8
ỉ . 2.3. Điều kiện kinh tế- xã hội của khu vực h ồT ây ............................................... 9

1.3. Tổng quan m ột sô công trình nghiên cứu về hồ T ây ................................................ 10
1.3.1. Các nghiên cứu về chất lượng nước hồ T â y ............................................. 10
ỉ . 3.1.1. Đặc tính thuỷ lý - thưỷ hoá h ồ T â ỵ ..........................................................10
ỉ . 3.1.2. Các nguồn dinh dưỡng đ ổ vào hồ Tây .....................................................10
1.3.1.2.1. Các nguồn thải điểm .................................................................................11
1.3.1.2.2. Các nguồn thải phân tán ......................................................................... 12
1.3.2.

Các công trình nghiên cứu về mô hình toán ở hồ Tây .......................13

1.3.3. Các công trình nghiên cứu về năng suất sinh học ....................................14
Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên c ứ u ........................................................16

2.1. Đ ối tư ợ n g ..........................................................................................................................16
2.2. Đia điềm rà thời gian nghiên cứu ................................................................................... 17
2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................................. 19
2.3.1. Phương pháp k ế thừa, thống kê, phân tích, tổng hợp và đánh g iá ... 19 •
2.3.2. Phương pháp thực nghiệm ................................................................................19


2.3.3. Phương pháp khảo sát thực địa .................................................................... 19
2.2.4 . Phương pháp toán học và mô hình h o á .....................................................25
2.2.5. Phương pháp ứng dụng tin học và xử lý s ố liệ u .......................................26

2.2.6. Phương pháp tính toán năng suất sinh học ............................................... 27
Chương 3. Kết quả nghiên cứu của đề t à i .....................................................................23

3.1. Điều tra các điểu Ịtiệ tự nhiên và x ã hộỉ ảnh hưởng tới năng suât sinh học

cửa hồ táy ................................................................ 1......................................... .T..........................

28

3.1.1. Vị trí địa lý, điều kiện khí hậu, thuỷ vãn, địa chất của hồ T â y ............28
3.1.2. Điều kiện kình tế - xã hội của khu vực xung quanh hồ T â y .................. 31
3.Ỉ.2.Ỉ. Dân cư và đất đ a i ......................................................................................... 31
3.ỉ .2.2. Cơ sỏ hạ tầng ................................................................................................32
3.2. Hiện trạng môi trường nước hồ Táy (chuyên đ ề 1) ................................................. 33
3.2.L Đặc tính thuỷ l ý ............................................................................................36
3.2.2. Đặc tỉnh thuỷ h o á ........................................................................................ 38
3.2.2'L Nhóm các yếu tố v ô c ơ ...............................................................................38
3.2.2.2. Nhóm các độc tố hữu c ơ ........................................................... ............... 41
3.2.3. Nhóm các kỉmloạỉ n ặ n g ................................................................................41
3.3. Hiệrt trạng các nhóm sinh vật trong hồ Tây (chuyên đề'2).................................... 41
3.4MÔ hình biến động sinh khối các nhóm sinh vật trong hồ (chuyên đề 3) ....... 45
3.4.1. Mô hình của hệ sinh thái h ồ ......................................................................... 45
3.4.2. Sự sinh trưởng của thực vật nổi....................................................................47
3.4.3. Sự sinh trưởng của động vật nổi ....................................................................50
3.4.4: Sự chọn lựa thức ăn của cá .............................................................................52
3.4.5. Sự chuyển hoá vật chất trong hệ sinh thái hồ ............................................54
3.4.6. Quá trình tử vong của các sinh vật....: ........................................................ 54
3.4.7. Quá trình phân hủy sinh vật...........................................................................55
3.4.8. Các dòng ôxy trong hệ sinh tháỉ hồ ..............................................................56
3.4.9. Các phương trình sử dụng trong đánh giá sự biến động .......................57
3.4.Ỉ0. Các hàm số. ..................................................................................................... 60
3.5. Mô phỏng sự biến động về sinh khối các nhóm sinh vật và tính toán năng
suổÊt sinh Ỉ!ọc (chuyên đề 4 )......................................................................................................61
3.5.1. Cơ sở thiêt lập mỏ hình mô phỏng ................................................................ 61

3.5.2. Các phương án mô phỏng và thảo luận.................................................... 62
3.5.3 . Tính toán năng suất sinh học cho hồ t â y .................................................71
3.5.3.L Tính toán năng suất sơ cấp ...................................................................... 71
3.53.2.

Tính toán nâng suất thứ cấp .......................................................... 76

3.6. Đ ề xuất các giải pháp bảo vệ và phát triển bền vững H ST hồ Tây.................85
3.6.1. Giải pháp sử dụng mô hình toán ................................................................. 85
3.6.2. Các giải pháp quản lý và sử dụng hợp lý ..................................................90
KẾT LUẬN.................................................................................................................................. 93
TÀI LIỆU THAM K H Ả O .......................................................................................................94

PHỤ LỤC................................................................................................................................
Phụ lục 1 ...................................................................................................................................
Phụ lục 2....................................................................................................................................
Phụ lục 3 ...................................................................................................................................
Phụ lục 4 ...................................................................................................................................
Phụ lục 5 ...................................................................................................................................

PHẦN CUỐI BÁO CÁO...................................................................................................


PHẦN CHÍNH BÁO CÁO

ĐẶT V Ấ N ĐỂ

Vấn để năng suất sinh học ngày nay đang được coi là vấn đề trung tâm của thủy
sinh học. Chỉ trên những nghiên cứu về năng suất sinh học mới giải quyết được cơ sở lý
luận về các biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất các đối tượng thủy sản nuôi và

khai thác tự nhiên. Đổng thời, nghiên cứu năng suất sinh học còn giúp ta hiểu sâu sắc hơn
các qui luật sinh học trong các thủy vực và trên cơ sở điều khiển các hệ sinh thái tự nhiên
có lợi cho con người [18].
Hồ Tây là một hồ tự nhiên, có diện tích lớn nhất của thủ đô Hà Nội. Hồ rất nổi
tiếng với các giá trị đặc trưng về danh lam thắng cảnh, các hoạt động du lịch, vãn hoá-thể
thao và gắn liền với lịch sử, tâm linh của ngưòi dân thủ đô, cũng như người dân Việt nam
từ bao đời nay. Hồ Tây còn có giá trị đặc sắc về đa dạng sinh học, chứa đựng nguồn tài
nguyên động, thực vật đa dạng và độc đáo. Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào giải quyết
được trọn vẹn vấn đề năng suất sinh học của tất cả các nhóm sinh vật trong hồ, mà chỉ
tính toán được cho một số nhóm (chủ yếu là nhóm thực vật nổi và một số nhóm động vật
nổi), vì vậy chưa tính được năng suất sơ cấp và cả thứ cấp trong toàn bộ hệ sinh thái hồ
Tây.
Chủ trì. đề tài và nhóm nghiên cứu của mình cũng đã tập trung nghiên cứu về hồ
Tây trong những năm gần đây. Tuy nhiên, những nghiên cứu trước chỉ đừng lại ở các chỉ
tiêu về chất lượng nước, sự phú dưỡng và biến động của một số nhóm sinh vật trong hồ.
Từ các kết quả đã nghiên cứu, nhóm chúng tôi muốn nâng cấp đề tài một cách toàn diện
hơn bằng cách xấc định sinh khối của tất cả các nhóm sinh vật trong hồ Tây. Từ đó tính
toán một cách hoàn chỉnh năng suất sơ cấp và năng suất thứ cấp cho toàn bộ hệ sinh thái
hồ Tây vói số liệu cập nhật mới nhất để giúp cho viêc làm sáng tỏ các qui luật sinh học
trong hổ, góp phần bảo vệ và phát triển bền vững Hệ sinh thái hổ quan trọng này.


CHƯƠNG I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TỔNG QUAN VỂ NÀNG SUẤT SINH HỌC CỦA THỦY v ự c
1.1.1. Khái niệm năng suất sinh học [18].
Năng suất sinh học ỉà khái niệm chỉ khả năng và mức độ sản sinh ra chất sổng
của vực nước từ các sinh vật và các chất không sống cỏ trong vực nước. Khả năng
đó được thể hiện cụ thể bời khối lượng sinh vật mới tăng lên sau một khoảng thời
gian nhất định đo quần thể hoặc quần xã sinh vật sản xuất ra trên một đom vị diện
tích, trong một đơn vị thời gian.

Hensen ( 1887 ) là người đầu tiên đề xuất tới năng suất sinh học thủy vực khi
ông nghiên cứu về định lượng sinh vật nổi ờ biển và mối quan hệ với sản lượng cá
biển . Những ý này được Brandt ( 1905) phát triển dựa trên những công trình
nghiên cứu về thủy hóa học biển, liên hệ với sự phát triển của thực vật nổi và động
vật. Nhưng chúng ta phải chờ đến Bojsen - Jensen (1919 ) lần đầu tiên đưa ra
những khái niệm biểu thị năng suất sinh học vực nước, dựa trên kết quà nghiên cứu
định lượng động vật đáy biển trong 10 nãm ( 1909 - 1919 ) của Petersen ở biển
Đan Mạch. Từ những khái niệm đầu tiên này, quan niệm về năng suất sinh học vực
nước ngày càng được hoàn thiện, rô ràng và cụ thể hơn. Sau Bojsen - Jensen cho
tới nay, nhiều tác giả còn đưa nhiều khái niệm khác nhau để biểu thị năng suất sinh
học vực nước, thể hiện những quan điểm khác nhau về vấn đề này.
Cho dù có nhiều tác giả đưa ra nhiều khái niệm khác nhau để biểu thị năng
suất sinh học vực nước nhưng nỏ vẫn chứa một nội dung cơ bản và dựa trên hai
khái niệm định lượng cơ bản trong thủy sinh học là khối lượng và sản ỉượng

1.1.2. Khối lượng sinh vật (B) hay sinh khối, sinh vật lượng: là lượng sinh vật có
trong vực nước ở một thời điểm nhất định nào đó, xác định được bàng các phương
pháp định lượng.
- Khối lượng sinh vật cùng với số cá thể sinh vật là những đại lượng cơ bản
biểu thị số lượng sinh vật có trong vực nước trong thời điểm đỏ.
- Khối lượng sinh vật chi có một giá trị tức thời về mặt định lượng nghĩa là chỉ
cho biết số lượng sinh vật chi xác định được tại thời điểm đó.


- Khối lượng sinh vật được tính theo chất tươi, chất khô, hoặc định hình. Trong
nghiên cứu thủy sinh học, người ta thường xác định khối lượng sinh vật trong một
đơn vị thể tích (trong tầng nước), hoặc diện tích (trên nền đáy), từ đỏ suy ra khối
lượng sinh vật có trong khối nước hoặc nền đáy của toàn vực nước. Đơn vị thường
dùng là g /1 , g/m 3 đối với sinh vật ữong tầng nước; và g/m2, kg/ha , tạ/ha đối với
sinh vật trên nền đáy.

1.1.3. Sản lượng sinh vật ( p ) : là lượng chất sống dưới dạng sinh vật được sản
sinh ra trong một khoảng thời gian nào đó trong vực nước .
- Sản lượng sinh vật phụ thuộc vào quá trình sinh trưởng cá thể, quá trình sinh
sản và phát triển của cá thể và quần thể trong khoảng thòi gian đó, điều này lại phụ
thuộc vào đặc tỉnh thành phần loài, các điều kiện sinh thái học bảo đảm cho quá
trình sinh học này.
- Sản lượng sinh vật được tính ừên một đơn vị thể tích hoặc diện tích vực nước
( thường là một m2, m3 , hay ha ) trong một đơn vị thời gian ( thường là một ngày đêm, một tháng hoặc một năm ) thì được gọi là năng suất sinh học.
Quan hệ giữa khối lượng sinh vật và sản lượng sinh vật.

P(ti-t2) = B ( 2 - B t l + P

(*)

Trong đó :

-

P( ti - ứ ) • Sản lượng sinh vật được sản snh ra trong khoảng thời gian t l - 12.
Bt2

: Khối lượng sinh vật tại thời điểm t2.

Bt|

: Khối lượng sinh vật tại thời điểm t l.

p

: Khối lượng sinh vật bị mất đi trong khoảng thời gian đó.

Đây là công thức cơ bản để tính sản lượng sinh vật và năng suất sinh học của một
quần thể động vật trong vực nước ở một khoảng thời gian nào đó, từ các sổ liệu về
khối lượng sinh vật ờ thời điểm đầu và cuối.
- Bên cạnh công thức (*) người ta còn đưa ra hệ sổ P/B, thể hiện mối quan giữa
khối lượng và sản lượng sinh vật của một quần thể sinh vật hay của một vực nước.
Hệ số P/B được dùng để so sánh một cách thuận tiện năng suất sinh học giữa các
nhóm sinh vật khác nhau, giữa các vực nước khác nhau. Hệ số này giúp chủng ta có

1


thể đễ dàng hình dung được khả năng sản sinh chất sống của các đối tượng cẩn đem
so sánh.
Dòng năng lượng và chu trình các hợp chất hữu cơ là hai quá trình quan trọng
đối với sinh trưởng, phát triển của sinh vật và chức năng của hệ sinh thái. Cả hai
quá trình đó xác định năng suất sinh học.

ì . 1.4. Năng suất sinh học thủy vực: Biểu hiện độ tăng khối lượng chất sổng dưới
dạng các sinh vật trong một khoảng thời gian nào đó, trong một không gian nào đó
của môi trường nước. Và được chia thành năng suất sinh học sơ cấp và năng suất
sinh học thứ cấp.

1.1.4.1. Năng suất sinh học sơ cấp: là sản phẩm hữu cơ do sinh vật sàn xuất ( chủ
yếu là thực vật) tạo nên trên một đơn vị điện tích hay một đom vị thể tích trong
một đơn vị thời gian. Là lượng chất hữu cơ tỉnh trên một đom vị này do thực vật tự
dưỡng tạo nên từ các chất vô cơ nhờ quang hợp. Nguồn chất vô cơ ban đầu được
thực vật ở nước sử đụng để tạo nên chất hữu cơ là khí cacbonic ( C 0 2 ), các muối
dinh dưỡng hòa tan trong nước, trong đó quan ừọng nhất là các chất tạo sinh ( Si,

N, p ...). Các chất này luôn luôn được bổ sung vào vực nước, từ bên ngoài, và nhất
là các sinh vật đã bị chết và bị phân hủy.

Các yểu tố ảnh hưởng: Thành phần loài thực vật, sự phân bố của thực vật
trong nước theo độ sâu, chế độ chiếu sáng trong tầng nước, hàm lượng khí
cacbonic, muối dinh dưỡng trong n ư ớc...
Trong nghiên cứu, người ta tính năng suất sinh học sơ cấp ở hai mức độ khác
nhau.
-

Năng suất sinh học sơ cấp toàn phần ( hay năng suất sinh học thô): Toàn bộ
lượng chất hữu cơ do thực vật tạo nên ữong quá trình quang hợp.

- Năng suất sinh học sơ cấp thực: Lượng chất hữu cơ được tạo thành và tích lũy
trong cơ thể hoặc tiết ra ngoài, không kể lượng vật chất bị tiêu hao trong quá
trình hô hấp.Năng suất thực tế ( s t ) bằng năng suất toàn phần (ST) trừ đi lượng
chất mất đi do hô hấp ( N).

st = ST - N
Ỷ nghĩa khi nghiên cứu năng suất sinh học sơ cấp:


Nghiên cứu năng suất sinh học sơ cấp, về mặt thực tiễn mở ra cho chúng ta
khả năng đánh giá chính xác cơ sở thức ăn của động vật, trong đó có động vật khai
thác, làm cơ sở để hợp lý hóa các biện pháp kỹ thuật trong nghề nuôi trồng thủy
sản. Đồng thời nghiên cứu năng suất sinh học sơ cấp còn giúp ta hiểu sâu sắc hơn
các quy luật sinh học trong các thủy vực và trên cơ sở đó điều khiển các hệ sinh
thái tự nhiên có lợi cho con người.

Các phương pháp tỉnh năng suất sinh học sơ cấp:

Năng suất sinh học sơ cấp là kết quả của tất cả các quá trình sinh tổng
hợp bậc nhất trong vực nước gồm quang hợp và dinh dưỡng khoáng. Trong
thực tế, nhiều khi cường độ quang hợp của thực vật được coi là năng suất sinh
học sơ cấp, vì vậy để nghiên cứu năng suất sinh học sơ cấp người ta thưòng sử
dụng các phương pháp xác định cường độ quang hợp như:
Phương pháp bình sáng - tối.
Phương

pháp đồng vị phóng xạ c 14

Phương pháp xác định hàm lượng các sắc tố quang hợp trong nước.
Phương pháp xác định sinh khối thực vật nổi.
Phương pháp dựa theo hàm lượng O2 tự do ữong vực nước.

ỈA .4.2. Năng suất sinh học thứ cẩp : là sản phẩm hữu cơ cũng như nãng luợng và
hoạt chất sinh học bay hơi đo sinh vật tiêu thụ sản xuất ra trên một đơn vị diện tích
trong một đan vị thời gian.
Khốỉ lượng sản phẩm sơ cấp- thực vật được tạo thành có một phần bị phần
hùy, còn phần lớn sẽ được các động vật sử dụng để tạo nên sản lượng sinh vật thứ
cấp, thể hiện ở các động vật ở những bậc dinh dưỡng khác nhau. Trong trường hợp
đầu tiên, các động vật ăn thực vật, và tạo nên sản phẩm sinh vật ở bậc dinh dưỡng
thứ 2 ( thực vật được coi là bậc nhất ), tiếp theo đó, nếu có các động vật khác lại
ăn những động vật mới sinh, sẽ lại tạo nên sản phẩm sinh vật ở bậc dinh dưỡng thứ
ba; và nếu thành phần quần xã sinh vật trong nước phong phú, quá trình chuyển
hóa vật chất và năng lượng sẽ còn tiếp diễn như vậy tới các bậc dinh dưỡng thứ 4
và thứ 5
Do năng lượng và vật chất bị mất đi trong quá trình chuyển hóa qua mỗi
bậc, trong hoạt động sổng của cơ thể và trong môi trường sổng, nên bậc đinh

dưỡng càng cao, khối lượng sinh vậí càng bị giam đi. nhưng chất lượng cua san
phẩm đó lại được nâng cao hơn.
V í d ụ : sán lư ợ n g sin h v ậ l sơ cấp ( thự c v ậ t ). ờ d ạ i d ư ơ n a sán s in h h ả n íi
năm tới 6 6 0 .109 1, trong khi sán luợng sinh vật thử cấp ( động v ậ t ) chi bằng 58 I0ụ

t (khoảng

10

%)

Năng suất sinh học thứ cấp được tính bang vật chất tươi hoặc khô, trên một
đơn vị diện tích hay bằng thề tích tầng nirớc, hay bằrm thê tích nền đáv trorm một

đơn vị thời gian. Nếu số liệu này đirợc coi là sản lượng sinh vật thứ cấp cua vực
nước trong thời gian đó
Năng suất sinh vật thứ cấp phụ thuộc vào thành phần, sinh trưởng, sình sản
và phát triển của động vật trong vực nước. Điều này phụ thuộc vào hàng loạt nhân
tố sinh thái học, cơ sở thức ăn, nhiệt độ,vv
Các sản phẩn sinh vật thứ cấp - động vật là các dối tirợng khai thác hoặc là
thức ăn của các đối tượng khai thác có vị trí trung gian hoặc sau cùng trong ca quá
trình sản sinh ra chất sống trong vực nước. Đây là căn cứ cụ thể để đánh giá năng
suất sinh học và giá trị kinh tế của vực nước

1.2. TỔ N G Q U A N VỀ HỆ SINH TH Á I H ổ T Â Y , HÀ NỘI

1.2.1. Tầm quan trọng của hồ Tây
Hổ Tây là một hệ sinh thái dất ngập nước rất có giá trị và cần được bảo vệ ■
của Việt Nam. VỚI việc tham gia công ước Ramsar, Việt Nam có nghĩa vụ sử dụng
khu vực này một cách họp lý để vừa đạt hiệu quả kinh tế vừa bảo vệ da dạng sinh

học cũng như cảnh quan của nó. v ề mặt pháp lý, thông báo số 72 - TB/TW ngày
26/5/1994 của Bộ Chính Trị về một số vấn đề quy hoạch và xây dựng thủ đõ Ilà
Nội đã nêu rõ “Phải hết sức giữ gìn và tôn tạo những cảnh quan thiẻn nhiên dậc
sắc, độc cĩáo của Hà Nội, nhất là ve’dẹp cưa các hồ lớn". Đổng thời, quyếl định số
473/BXD/KTQII ngày 08/01/1994 của Bộ trưởng Bộ Xây Dựng cũng khẳng dịnh:
"‘Khu vực Hồ Tâv phải dược quy hoạch xăy dựng thành trung tám giao dịch quốc
tê , trung lâm clịch vụ du lịch, trung tâm vân hoá thê thao và lờ vùng báo vệ cánh
quan thiên nhiên phục rụ các hoạt dộng vui ch oi giải H Í của thú đ ô ”.
Q u a đó c ó thể th ấy sự q u y ế t tâm củ a các cấp, các ng àn h tro n s việc quy

hoạch và bảo vệ hổ Tày trước tình trạng tính bển vữny cùa hệ sinh ihái này dang bị
đe doạ do hoạt dộng xả thải bừa bãi cùa người dãn xung quanh khu vực vào hó và
các hoạt động về kinh tê - xã hội khác.

6


í lồ Tây không những có hệ động thực vặt phong phú mà nó còn là nưi tập
trun« các di tích lịch sử, văn hoá truyền thốna của Hà Nội. Xung quanh ilồ 'lay có
khoảng 64 di tích lịch sứ, trong đó 21 di tích đã dược xếp hạng như Đén Quán
Thánh, chùa Trấn Quốc, Đền Đồng cổ, Phủ Tãy í lồ. ...Từ lâu Hổ 'lay dã gắn với
các vườn đào, vườn hoa và các làng hoa. Triii qua hàng nghìn năm. mỏi trường khí
hàu cảnh quan và các di tích lịch sứ, văn hoá CÍUL (ỉố lầy đã trớ thành mội Lài sàn
vô giá của thủ đỏ Hà Nội.
7.2.2. Điểu kiện tự nhiên của Hồ Táy
ỉ . 2.2.1. Vị trí đ ịa lý và m ột s ố đặc trưng của H ồ Tây
HỒ Tây nằm ở phía Táy Bắc nội thành Hà Nội, thuộc quận Tây Hồ, phía Bắc
giáp đê bao Yên Phụ - Tứ Liên, phía Nam giáp đường 'ÍTiụy Khuê, phía Đông giáp
đường Thanh Niên, phía Tây giáp đường Lạc Long Quân. Hồ có hình móng ngựa
và nằm ở 20‘W vĩ độ Bắc, 1051’50’ kinh độ Đóng.

IIỒ 'rây nằm cao hơn so với

mặt biển là 6 m.
1.2.2.2. Điều kiện tự nhiên của hệ sinh thái hồ
Đây ià hồ có diện tích lớn nhất trong số các hổ của 'ITìành phố Mà Nội. IIỒ
có diện tích mặt nước khoảng 516 ha, chiều dài gần 3km, rộng trung bình 2km và
chu vi khoảng 18km. Độ sâu trung binh là 2,3m, nưi sâu nhất khoáng 3m, với dung
tích chứa nước trên 9 triệu m’ và thay đổi theo mùa [7ị.
Hồ Tây luôn dược coi là lá phổi của thành phố Hà Nội. Khí hậu Ilà Nội có
lượng bức xạ mặt trời dổi dào, với tổng Lượng trung binh năm 111,5 - 122,8
KCal/cm3, đã tạo điểu kiện phát triển cho thực vật thuỷ sinh và thực vật trên bờ của
hồ. Nhiệt độ của hồ trong năm dao dộng trung bình từ 10l’C đến 30"C, tuy nhiên
khí hậu của khu vực xung quanh hồ được điều hoà ổn định hơn.
'long lượng mưa năm trung bình là 1870mm, trong đó các tháng mùa mưa
chiếm'tới 85% tổng lượng mưa cả năm. Đặc biệi vào các tháng 7. tháng

8

(giữa

mùa mưa), mỗi tháng có tới 16 - 18 ngày mưa với lượng mưa trung bình 300 - 350
mm [22], nên Hồ 'lầy phải chứa một lượng nước rất lớn góp phần chổng úng ngập
cho khu vực phía tây bắc nôi thành Hà Nội.
Ngược lại vào mùa khỏ (các tháng mùa dòng) thì hồ lại Ịà nơi chứa và xử lý
một phần nước thải cứa thành phố bằng cơ chế tụ làm sạch. Hiện nay Hổ 'lây hàng
ngày phải tiếp nhận nước mưa và nước thải sinh hoạt từ các khu vực xung quanh
đổ vào qua còng 'l àu Bay, nước từ hồ Trúc Bạch do sang qua côns Câv Si, nước
thải từ cống Phan Đình Phùng qua mương Thụy Khuc\ cống Đõ đổ vào I ló Táy.

7


ỉ . 2.2.3. Khu hệ động thực vật ciỉíi hồ Tây
Iĩà Nội có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm cùng với hình thái thời tiôt dú
4 mùa trong năm dã góp phần tạo nên sự da dạng sinh học cho Hổ la y . Theo các
nghiên cứu của Đào Ván Tiến, Đạng Ngọc Thanh. Mai Đình Yên và các nhà sinh
thái khác [17j, hệ sinh ihái Hồ Tây có sự da dạng về dộng thực vật dược coi là điến
hình nhất củ a các hệ sinh thái nước n gọt, nước dứng d ồ n g bằng Bắc Bộ. D iễn thê

sính ihái và sự biên đổi ihành phần da dạng sinh học irong vài chục năm qua là
không lớn.
Qua các số liệu nghiên cứu vè động thực vật ớ hổ Tâv từ những năm trước
trở lại đây cho thấy:
-

Về thực vật, quanh hổ có khoảng 214 loài cây bóng mát, hoa và cây cành.

Về thực vật nổi, theo Vũ Đãng Khoa (1996), thực vật nổi ở hồ Tây gồm cớ 115 loài
và dưới loài Ihuộc 5 ngành: tảo lục (Chlorophyta), tảo lam (Cyanophyta), tảo Silic
(Bacillariophyta), táo mắl (Euglenophyta) và tảo giáp (Pyrrophyta).

□ táo lục %
;□

táo s i l i e % \ '

'

□ tảo lam %

□ tào m ắt % •'
ì □ lã o g iá p %

Hình 1. Tý lệ phần trăm các loài tảo ớ hổ Tây (Nguồn: [10])
Trong cơ cấu thành phần loài, tảo lục có sô' lượng nhiểu nhất (73 loài chiếm
63,48% tổng số loài), sau đó tảo silic (19 loài chicm 16.52%), táo lam (12 loài
chiếm 10,43%), tảo mắt (7 [oài chiếm 6,09 %), ngành táo 2 iáp có sổ lượng ít nhất
gồm 2 chi với 4 loài chiếm 3,48% [10].
-

Vê động vật, động vật có xương sống có 39 loài [7J. Động vật nổi

(Zooplankton) theo kết quả điều tra của Hồ Thanh Hải và cộng sự (Ỉ999) đã xác
dịnh được 35 loài và nhóm động vật nổi. Trong thành phần loài động vật nói, giáp
xác râu ngành phong phú nhất, có 14 loài, chiếm 40%. Nhúm trùng bánh xe có 12
loài (34.3%). Nhóm giáp xác chân chèo kém phong phú, chi có 7 loài. Cũn« như
thực vật nổi, đặc điểm dộng vật nổi với ihành phán loài Irùng bánh xe phonỵ phú

8


cũng đã thế hiện đậc tính thuỷ vực dạng hồ vùng đống bằng giàu dinh dưỡng hữu
cơ.
Các kết quả nghiên cứu năm 1997 của Đặng 'I'llị Sy. Nguyễn llữu Dụng cho
thấy trong mùa khỏ, mật độ động vật nối trung bình trôn 10.000 con/m3. còn trong
mùa mưa, mật độ thấp hơn, chi xấp xi 400 con/m3 [14).
Độnơ vật đáy (Zoobenthos): theo Hồ Thanh Mải và cộng sự (1999) thì đã
xác định dược 19 loài dộng vặt dáy thuộc các nhóm dộng vật thân mềm Mollusca.
giáp xác Crustacea, giun ít tơ Oligochacta và ấu trùng Chironomidae. Mật độ động
vật đáy đao dộng từ 10 đến trên 3.000 con/m2, với sinh khói dao dộng 0,0015 dcn

trên 77 g/m2 (sinh khối ốc được tính cả vỏ). Thành phần, số lượng động vật đáy
chủ yếu là do Oligochaeta và ấu trùng Chironomidae quyết dịnh vi chúng chiếm ưu
thế về mật độ [7]. Về phân bố số lượng, khu vực có mật dộ và sinh khối giun ít tơ
và Chironomidae cao chủ yếu ở vùng ven bờ phía nam hó - nơi giáp với các vùng
có mật độ dân cư cao như vùng 'I’huy Khê, Yên Phụ và đường Thanh Niên. Ngược
lại, khu vực có mậl độ và sinh khối ốc cao lại tập irung ớ vùng giữa hổ và phía bắc
hồ.
Chính VI vậy, Hổ Tây không chỉ mang tính chất như một hồ diều hòa mà nó
cũng là hổ mang lại nhiều nguồn lợi thủy sản có giá trị cho người dân thành phô'.
Tóm lại, với những diều kiện lự nhiên ncu trên dã làm cho Hồ 'lầy trớ Ihành
một hệ sinh thái phong phú, da dạng với nhiều chúng loại động thực vậi góp phần
quan trọng trong việc tạo cân bằng sinh thái trong hồ, qua dó cũng cho thấy việc
bảo vệ hệ sinh thái hổ nước ngọt này là vô cùng quan trọng.

1.2.3. Điều kiện kinh tế - xã hội cửa khu vực Hồ Tây
Theo tài liệu của UBND quận Tây Hồ. mật độ dân cư dôns thường tập iruna
ở phía Đông và Đông Nam của hổ. 1'Iọ sống chủ yếu bằng nghề thủ công, trồng trọt
hoặc kinh doanh nhỏ tại các khu vực có địa hình cao ráo, khí hậu tốt như Quảng
An, Nghi Tàm, Quảng Bá. Diện tích dất sử đụng quanh hổ khoảng 78,72 ha, trong
đó diện tích dấl ở là 52,48 ha. Còn lại 26,24 ha là diện tích đất nông nghiệp chù
yếu để trồng cây hoa màu và cây cảnh [8 ].
í làng năm có một lượng khá lớn phân hoá học và thuốc bảo vệ thực vậi
dược thải vào hồ. Ngoài ra còn có nước Ihải sản xuấi của các cơ sò quanh hó như
khu vực 'ỈTiụy Khuê, khu vực Phủ Tây IIỔ, xường phim truyện Việi Nam, khu vực
làng Võng Thị..., các cư -SỞsản xuất đồ uổng, sán xuất nhựa, than tố ong, vùno sàn
xuất nông nghiệp và dặc biệt là nước thái của các hộ dân. khách sạn. nhà hàn»
xung quanh hồ cháy vào. Hiện tượng những hộ dãn xung quanh hổ, nhữní! nhà

0

hàng kinh doanh và một số khách du lịch vứt rác. đổ phê' thải, vật liệu xây dựng
xuống lòng hồ gây mất vệ sinh, làm ô nhiỗm và giám vé dẹp của hổ.
Cở sở hạ tầng của khu vực quanh Mổ ì''ây không dồng đều và có nhiều biến
đổi so với các năm trước. Các hệ thống thoát nước hấu như dã xuống cấp hoặc chưa
hoàn thiện do các cơ sờ sản xuất và kinh doanh cũng như các hộ dân cư quanh khu
vực thường thái trực tiếp vào hổ mà không qua một hệ thống xử lý nào. Bên cạnh
đó việc khách du lịch vứt rác bừa bãi xuống hồ cũng là một trong những nguvèn
nhân khiến hồ bị õ nhiễm.

1.3. TỔNG QUAN MỘT s ố CÔNG TRÌNH NG.CÚtl VỂ H ổ TÂY
1.3.1. Các nghiên cứu vé chất lượng nước Hổ Tày
ì . 3.1.ỉ . Đ ặc tính thuỷ lý - thuỷ hoá H ồ T ây
Trong 10 nãm gần đây, một sổ nhóm nghiên cứu cúa Trường Đại học Xây
Dựng, Viện Sinh Thái và Tài nguyên sinh vật, Trường Đại học Khoa học tụ nhiên
ĐHQG HN đã tiến hành quan trắc chất lượng nước I lồ Táy. Các kết quả nghiên
cứu về thùy lý - thúy hóa cùa nươc Hồ Tây chho thấy:
Độ plỉ cửa nước hổ dao động trong khoảng lừ 6,53 đến 8,34 hơi chuyen
dịch về phía kiểm tính. Hàm lượng Nitơ tổng số dao động trong khoảng từ 1,32
mg/1 dến 8,45 mg/1. Riêng hàm lượng N 02- N dã xấp xỉ và cao hơn so với tiẽu
chuẩn cho phép của TCVN 5942 - 1995 là 0,05 mg/1 dối với nước mặt loại B. Tuy
nhiên, hàm lượng N03- N dao động từ 0,31 mg/I đến 7,84 mg/1 thấp hơn tiêu
chuẩn cho phép (10 - 15 mg/1) một khoảng tương đối lớn. Ngoài ra, hàm lương
Photpho đao dộng từ 1,2 mg/1 dến 4 mg/1 cao hưn tiêu chuẩn cho phép là 0,05 mg/1.
Nhu cầu ôxy hoá học (COD) dao động từ 33,5 đến 140 mg/1, giá trị COD mùa khô
(tháng

12

) cao hơn mùa mưa (tháng

8

), vượt quá gìá trị cho phép của tiêu chuẩn

nước mặt Việt Nam (dưới 35 mg/1). Điều này cho thấy nước Hồ Tây đang ớ trạng
thái ô nhiễm hữu cơ nhẹ.
Hàm lượng kirn loại nặng như Cu, Mn. ỉ;e. Cd... trong nước hổ Tây dều thấp
dưới mức aiới hạn cho phép so với tiêu chuẩn cho phép cùa TCVN 5942 - 199.^ từ
hàng chục dến trăm lần.
Với xu hướng chủ yếu là ô nhiễm hữu cơ. hổ Tây có khá nãng rơi vào ùnh
trạng phú dưỡng chính vì vậy việc tiến hành việc qưan trắc thường xuyên và dưa ra
n h ữ n g b i ệ n p h á p b á o v ệ c h â ì lư ợ n g n ư ớ c I r o t i s t ì n h h ì n h h i ệ n n a y l à c á n t h i ế i .

1.3.ỉ .2. C ác nguồn clỉnh dưỡng đ ổ vào H ồ T áy

10


Các kết quá nghiên cứu từ trước tới nay về dầm hồ học đã tổng két các
n^uổn dinh dưỡng liềm nãng dến hồ bao gồm: nguồn dinh dưỡng ngoại lai
(external sources) và nguồn dinh dưỡng tự sinh (internal sources). Nguồn dinh
dưỡng ngoại lai được phân biệt bởi nguồn đinh dưỡng điếm (point sources) và
nguồn dinh dưỡng phản tán (diffuse sources). Nguồn dinh dưỡng dicm là nguổn
thải dinh dưỡng từ các khu dân cư, các khu công nghiệp thái vào hồ qua các đường
cốnff. Nguồn phân tán là nguồn thải vào hổ qua các quá trình rửa trôi, xói mòn do
mưa và do sử dụng nước trén vùng lưu vực vào hồ không theo hệ th ố n g công rãnh
cố định. Trong trường hợp của hổ Tây hiện nay, liên vùng lưu vực không có hoặc
rất ít các nguồn thài công nghiệp có độc tố. Bời vậy xem xét chất lượng nước từ các
nguồn thải vào hồ Tây là nghiên cứu và đánh giá các nguồn nước thải từ vùng lưu

vực có các chất dinh dưỡng gây ô nhiễm hữu cơ cho hồ là chủ yếu[6 ] .
Ị.3.1.2.1. Các nguồn thải điểm.
Tại vùng lưu vực hồ Tây, sô' lượng nguồn thải diểm iheo các cống vào hồ rất
lớn, nhưng cho tới nay, chi có thể thống kê được một số nguồn thải điếm nhất định.

Bảng 1. Lượng nước thải của một số cống thải chính đổ vào
Hồ Tây (nguồn ô nhicm dicm )[6]
C ống
Tầu Bay
Cây Si
Đõ
Quảng Bá
Khách sạn Tây Hồ
Khách sạn Thắng Lợi
Trích Sài

Lưu lượng mùa
đông (m 3/ngày)
2592
10281,6
3628
173
335
320
5184

Lưu lượng mùa
hè (mrVngàv)
17280
35424

25920
1555,2
3024
3024

Hầu hết các nguồn thải điểm này đều không qua một hệ thống xử lý nước
thải nào trước khi đổ vào hổ. Các kết quả phán tích thuý lý, thuỷ hoá có Ihể tham
khảo ờ phần phụ lục của tài liệu này.
Đế tính toán hàm lượng Phốt pho tống số (TP) dược thải từ các nguồn Ihái
điểm nói trên, mộí số nghicn cứu đã dựa trên các số liệu phân tích, tổng hợp các kết
quả tính toán cúa Công ty đầu tư khai thác hó Tây [8 ]. các kết quả đo dạc của nhóm
đề tài nghiên cứu vể chất lirựng nước Hồ Tây [24J. l ổng hợp các kết quả này, lưu
lượng nước thải qua các cống thài chính vào hồ dao độns trong khoảng
15.000 m3/ngày đêm.

II

1 2 .0 0 0

-


Trên cơ sở lượng nước thài vào hổ tập hợp từ nhũng số liệu dã có. kêt quả tính
toán lượng phốt pho từ một só nguồn thải diểm vào hồ Trúc Bạch và hổ lây hàng
năm cho thấy lượng TP từ một số các cống thải sinh hoạt chính của thành phô’ và
một số cơ sở dịch vụ (nguồn điém) vào hồ Tây lã rât lớn : lừ 4.780 đẽn 6.857 kg
TP/năm.
Trong tổng số các cống đã được quan trắc ớ Hồ Tây, cống Tầu Bay và cống
Cây Si là 2 cống có lượng 1P đổ vào hồ nhiều nhấi. Trong dó cống Cây Si là cống
nối giữa hồ Trúc Bạch và hồ 'lay trên đường Thanh Nicn nên Ihòng qua cống này

một lượng TP đáng kc từ hồ Trúc Bạch dã dược chuyên sang hồ 'lay. Điểu dó một
mặt làm giảm bớt lượng phốt pho của hồ Trúc Bạch, dồng thời làm tâng lượng phốt
pho của hồ Tây.
Căn cứ vào giá trị giới hạn cho phép của TCVN 5942 - 1995 về Photpho là
0,05 mg/1, có thể thấy hồ dang ở tình trạng vượl quá giới hạn cho phép.
Tuy nhiên, theo [8 ], hàm lượng NO1' của Hồ Tây lại khu vực gần bờ có giá trị
trong khoảng 0.53 - 3,15 mg/1. Thấp hơn nhiều so với tiêu chuẩn cho phép (loại B <
15 mg/1). Hàm lượng NI í 1' nằm trong khoáng từ 0,078 - 4 rng/1 tại các diểm gán bờ
và giữa hồ. Ilàm lượng Niiơ tống số trong hỗ dao động từ 1,32 - 8,45 mg/1. Tỉ lệ N :
p dao động trong khoảng từ 0,76 - 7,37, chủ yếu với ti lệ N : p <5. Theo Vallentype
(1983) [24], tỉ lệ N: p cần thiết đế hĩnh thành sinh khối tảo là 7, khi ti lệ N :P <7, N
trở thành nguyên tố giới hạn sự lãng trưởng của TVPD. Như vậy, tại Hồ Tây hiên
tượng phú dưỡng xáy ra với tính chất cục bộ tại một sỏ khu vực xung quanh các
cống thải nơi có hiện tượng ô nhiẻm hữu cơ và tỉ lệ N :P > 7. l ại các khu vục có lí lệ
N : p <7, hiện tượng phú dưỡng chưa xảy ra.
1.4.ỉ . 2.2. C ác nguồn thài phân tán.

Các nguón thải dinh dưỡng theo con đường phân tán được phân biệt bao gồm:
- Lượng dinh dưỡng từ khí quyển thông qua lượng mưa, trực tiếp vào hồ.
Lượng dinh dưỡng này liùn quan tới tổng lượng mưa và diện tích bề mặi cúa hồ.
- Lượng dinh dưỡng từ vùng lưu vực bao gồm từ đất với các loại hình sứ dụng

và mức dộ thâm canh (nếu là đất nông nghiệp), số Lượng người, số lượng gia súc, gia
cầm...
- Lượng dinh dưỡng từ trầm tích đáy quay trờ lại hồ qua quá trinh khoáng hoá
các dinh dưỡng dạng hạt, dạng keo tụ (dãy cũng được coi là nguồn dinh dưỡna tự
sinh cùa hổ).
C á c k ết q u ả tín h to á n cú a V iệ n S in h T h á i n á m 1 9 9 7 Ị6 ]. c h o th â y lượno T P
từ các n g u ồ n th ả i p h â n tầ n vào hồ từ 7 n g à n đ ến trẽn 3 0 n g à n k g T P /n ã m . L ư ợ ng T P

từ nguồn này là tương đương so với nguồn thải điếm. Tuy nhiên, hiện nay mội diện
tích lớn đất Ihổ canh đã được chuyển đổi thành đấi thố cư, do vậy lượng dinh dưỡng

từ các lưu vực dổ vào hổ đã giảm đi rõ rệt,hàng nãm có khoảng 317,5-247 lkg TP
vào hồ [14],
Từ những kếl quả trẽn có thể thấy mối quan hẹ hữu cơ giữa vùng lun vực và
chất lượng nước hồ. Các hoạt dộng cúa con người irong phát triện kinh tê - vãn hoá xã hội ở vùng lưu vực tác động rất mạnh đến chất lương mỏi trường nước hổ. Nếu
các hoạt động irên vùng Lưu vực dược điều chính hợp lý, các nguồn thải điểm được
kiểm soát nghicm ngặt và nhất thiết có hệ thống thu nhận và xừ lý nước thải nguổn
điểm thì chất lượng môi trường nước hổ Tây sẽ tốt hơn và đáp ứng được cho các nhu
cầu sử dụng nước và thuỷ vực.
Các điều kiện tự nhiên cùng với các điều kiện thủy lý hóa, các nguồn nước
thải đổ vào hồ là những điều kiện có ảnh hướng trực tiếp tới nãng suất sinh học của
Hổ Tây

1.3.2. Các công trình nghiên cứu về mô hình toán ở Hố Tây.
Các nghiên cứu vể hồ Tây đã được nhiểu nhà khoa học trong và ngoài nuớc
Iham gia. đặc biệt là sau ngày miền Bắc được giải phóng (1954), trong đó các
nghiên cứu tập trung chủ yếu vé Đa dạng sinh học và chất lượng nước hồ. Tuy
nhiên các nghiên cứu này mới chỉ dừng lại ở cách liếp cận sính học và lý hoá học.
Theo hướng nghiên cứu bằng toán học còn mới mẻ và ít dược quan tâm dến.
Ở Việt Nam, mô hình chất lượng nước bắt đầu dược quan tâm vào những nãm
cuối thập niên 90. Truớc tiên là sử dụng một số mó hình được nước ngoài chuyển
giao qua một số dự án. sau đó một sô' tác giả đã phát triển và tự xây dựng một sô' mô
hình để lính toán sự ỉan truyền ô nhiễm trên các hệ thống sõng và hồ. Năm 1990,
Phạm Toàn Thắng đã ứng dụng mô hình BOD-DO (QƯAL I) để tính phân bố BOD
và DO 'trong sông Tô Lịch và sông Cầu. Các mô hình tự làm sạch sồng hồ đô thị
cũng đã được Bộ môn cấp thoát nước và Trung tám kỹ thuật mõi trường đô thị và
khu công nghiệp thiết lập để tính toán các sông hổ đó thị Hà Nội, Hải Dươns,... Đỗ

Hoài Dương cũng đã có nghiên cứu bước đầu VC mô hình BOD và DO trong sống.
Năm 1999, Nguyễn Hữu Nhân và Nguyễn Tài Dắc đã hiệu chỉnh và úm dụng mô
hình chấi lượng nước đế lính loán dự báo ỏ nhiểm nước sóng Thị Vải. Năm 1999,
Đặng Xuân Mien đã nghiên cứu phàn tích, mô phonsz sinh Ihái chất lượng nước phục
vụ việc sử dụng hợp lý nguồn nước sông.


Tại hồ Tây cũng đã có một số công trình tiến hành mô hình hoá và sử dụng
một số mô hình để mô phỏng, đánh giá chát lượng nước. Các mỏ hình đều tập trung
nghiên cứu về Nitơ và phôìpho là hai nguyên tố chính gâỵ ra sự phú dưỡng cùa các
thuỷ vực dặc biệt là các hồ nước ngọi. Các mỏ hình loán học dược xây dựng rấi da
dạng và phong phú nhằm thế hiện sự biến thiên nổĩig độ Niiơ, Phốipho trong từng
quá trình hay trong toàn bộ hệ. Sau đây là một số các mô hinh đã được sử dụns:
-

Mô hình kinh nghiệm và mô hình của Vollenwcidcr (1969, 1976).

-

Mô hình phi luyến, mô hình phụ thuộc vào Ihời gian của Leedal (1977).
Sonzogni (1976).

-

Các dạng mô hình phức tạp cúa Chen và Orbon, Pattern, Cleaner, Jorgensen là
những mô hình đã có nhiều ứng dụng đáng kể cho việc quản lý môi trường
nước.
Nhờ các mô hình toán học nêu trên, đã có nhiểu nghiên cứu về môi trường của

Hồ Tây theo thời gian và không gian được thực hiện. TS. Nguyễn Vãn Viết tại Viện

Khí Tượng Thủy Văn đã xây dựng mô hình tính toán lan tiuyền ổ nhicm nước Hồ
Tây. Tác giả Trần Đức Ilạ đã sử dụng biểu thức của Vollenvveider để dự báo tình
trạng phú dưỡng của Hồ Tây. IÍỒ Thanh Hải và các cộng sự của Viện Sinh Thái và
Tài Nguyên Sinh Vậi (1997) cũng đã sử dụng mô hình kinh nghiệm và mô hình của
Vollenweider dế xác định hiện trạng chất lượng môi trường nước Hồ Tây trong mùa
khô và mùa mưa. Nãm 2004, Hoàng Dương Tùng đã sử dụng mô hình DELFT 3D để
mô phỏng chất lượng nước và đánh giá khả năng chịu tãi của hổ Tây dưới tác dộng
của quá Irình thùv nhiệt động lực và các quá trình lý sinh hóa học liên quan đến ưao
đòi chất và biến đòi chất luợng nước hổ Tây [19]. Tuy nhiên, những mô hình này còn
môt sô' khiếm khuyết. Một phần chất dinh dưỡng này đã dược chuyển thành sinh khối
thủy sinh vật, một phần được tích lũy trong lớp trầm tích đáy và một phần lại được
thải ra khỏi hồ theo các cống thoát đã chưa được tính toán. Lượng dinh dưỡng từ lưu
vực đố vào hổ được giả thiết theo mô hình kinh nghiệm nhưng các nguồn này không
hẳn đã hoàn toàn cung cấp cho hồ, nó có thể bị phân lán theo nhiều hướna vì ngoài
hồ còn có những vùng trũng khác có thể tích tụ chất dinh dưỡng. Ngoài ra mô hình
không chỉ ra được các yếu tố dóng vai trò quan trọng trong toàn bộ hệ [6 ].

1.3.3. Các công trình nghiên cửu về năng suất sinh học
0 Việt Num đã có những nghiên cứu bước đầu VC năng suất sinh học ihúy vực
(Hổ Thố Ân, Nguyễn Quốc Lập, 1967; Vũ Vãn Tân, 1975...). Đặc biệt là mộl sô'
nghicn cứu của Nguyên Trọng Nho vào các năm 1974,1979, 1998 cũns dã cỏn° bố
dẫn iiệu bước dầu YC năng suâì sinh học tính loán ricng cho một số nhóm sinh vật

trong hổ Tây như nhóm Thực vật nổi và dộng vật nổi. Đế tính năng suất sơ cấp cùa

14