Đánh giá chất lượng môi trường nước sông đáy và khả năng đồng hóa ni tơ của một số loài thủy sinh vật

Nghiên cứu

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG
ĐÁY VÀ KHẢ NĂNG ĐỒNG HĨA NI TƠ CỦA MỘT SỐ
LỒI THỦY SINH VẬT
Lê Xuân Tuấn; Trần Quốc Cường
Trường Đại học Tài ngun và Mơi trường Hà Nội

Tóm tắt
Bài báo đánh giá chất lượng môi trường nước sông Đáy từ đập Phùng đến cửa Đáy
và thử nghiệm khả năng đồng hóa ni tơ của một số loài thủy sinh vật. Kết quả nghiên cứu
cho thấy các loài thủy sinh vật nghiên cứu đều có khả năng làm sạch nước trong điều
kiện thí nghiệm. Ốc làm giảm hàm lượng NH4+ từ 12,66% đến 26,63%; Tảo Chlorella làm
giảm hàm lượng NH4+ từ 14,3% đến 29,42%. Bèo tây làm giảm hàm lượng NH4+ từ
14,27% đến 29,52%; Rau muống làm giảm hàm lượng NH4+ từ 14,27% đến 28,98%. Kết
quả nghiên cứu cũng cho thấy khi kết hợp ốc và tảo làm giảm hàm lượng NH4+ từ 32,94%
đến 43,5%; Kết hợp ốc, tảo, bèo tây và rau muống làm giảm hàm lượng NH4+ từ 35,97%
đến 47,24% và hiệu quả đồng hóa NH4+ cao nhất sau 96h trong điều kiện thí nghiệm.

Từ khóa: Mơi trường nước; Thực vật thủy sinh; Chlorella; Động vật đáy; Sông Đáy

Abstract
Assessment on The water environmental quality of Day river and the Nitrogen
Assimilation of Aquatic Organism
This paper present the results of study on the environmental quality of Day
river from Phung dam to Day estuary and simulates the nitrogen assimilation of
aquatic organism. This result demonstrates the water purification capacity from
the surveyed aquatic organisms. The NH4+ concentration has reduced from 12,66%
to 26,63% by snail species.; from 14,27% to 29,52% by Chlorella; from 14,27%
to 28,98% by Ipomoea aquatica, respectively. And that number has decreased
from 14,3% to 29, 52% by Ipomoea aquatica. The result also illustrates the NH4+

concentration has reduced from 32,94% to 43,5% due to the combination between
snail and alga species, the number has changed from 35,97% to 47,24% by the
combination between snail, Chlorella and Ipomoea aquatica. NH4+ assimilation
reaches the highest perfornmance after 96 hours in laboratory condition.
Keywords: Water Environment; Aquatic organism; Chlorella; Benthos; Day river
1. Đặt vấn đề
Lưu vực sông Đáy nằm trong vùng
kinh tế - xã hội trọng điểm ở Bắc Bộ, có
tốc độ phát triển kinh tế, cơng nghiệp
hóa, hiện đại hóa mạnh nhất vùng Bắc
Bộ trong thời kì vừa qua. Hiện nay, sơng
Đáy đang chịu áp lực mạnh mẽ của sự
bùng nổ dân số, q trình đơ thị hố.
Dịng chính sơng Đáy phải tiếp nhận rất
nhiều nguồn nước thải khác nhau (nước
thải sinh hoạt chiếm 56%, nước thải sản

xuất công nghiệp chiếm 24%, nước thải
canh tác chăn nuôi chiếm 16% và 4%
là nước thải từ các làng nghề sản xuất
tiểu thủ công nghiệp) trên phạm vi rộng
làm cho nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm
tới mức báo động, ảnh hưởng đến môi
trường và đa dạng thủy sinh vật ở lưu
vực sơng Đáy [3;4;10]. Có khá nhiều
cơng trình nghiên cứu liên quan đến hệ
thống sơng Đáy đã được các nhà khoa
học Việt Nam thực hiện trong những

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Mơi trường - Số 16 - năm 2017

79


Nghiên cứu

năm gần đây. Tuy nhiên, chất lượng
nước sông Đáy hiện nay chưa có sự thay
đổi đáng kể [3;12]. Có nhiều phương
pháp xử lý ô nhiễm nước như phương
pháp cơ học, hóa học, hóa lí, sinh học.
Trong đó, phương pháp sinh học là khá
phổ biến và an tồn, có hiệu quả trong
lĩnh vực xử lý nước thải chứa nhiều
chất hữu cơ, làm sinh vật chỉ thị sinh
học để đánh giá chất lượng môi trường
nước đang được quan tâm chú ý nhiều
vì đây là phương pháp đánh giá hiệu quả
hơn [7; 8; 13; 14]. Hiện nay, hầu hết các
sông hồ ở Hà Nội nói riêng và các nước
nói chung đều bị ô nhiễm do hàm lượng
nitơ và photpho quá lớn [10; 12]. Nitơ
là nguyên tố dinh dưỡng rất cần thiết
cho sự phát triển của thủy sinh vật. Sự
có mặt của muối này ở một lượng thích
hợp là rất cần thiết song nếu vượt q
giới hạn quy định thì nó lại là tác nhân
gây ô nhiễm [4; 8]. Nghiên cứu, đánh
giá được chất lượng mơi trường nước
trên dịng chính của sơng Đáy và đề xuất

một số biện pháp xử lý môi trường nước
một cách hiệu quả mang tính bền vững
qua việc thử nghiệm khả năng đồng hóa
nitơ của một số lồi thủy sinh vật trong
điều kiện thí nghiệm là mang tính cấp
thiết, là cơ sở khoa học để nâng cao hiệu
quả công tác xử lý nước thải, nhằm đáp
ứng yêu cầu cấp bách của xã hội trong
kế hoạch bảo vệ môi trường nước đang
bị ô nhiễm hiện nay.
2. Vật liệu và phương pháp
nghiên cứu
Các mẫu nước được lấy tại 6 trạm
khảo sát trên lưu vực sơng Đáy (hình 1):
Đập Phùng thuộc huyện Phúc Thọ, Hà
Nội: Điểm lấy mẫu đại diện cho chất
lượng nước sông Đáy ở thượng nguồn;
Cầu Mai Lĩnh thuộc huyện Thanh Oai,
Hà Nội: Điểm lấy mẫu đánh giá chất
80

lượng nước sông Đáy trước khi nhận
nước sông Thanh Hà; Cầu Tuế Tiêu
thuộc huyện Mỹ Đức, Hà Nội: Điểm lấy
mẫu đánh giá chất lượng nước sông Đáy
vùng trung lưu; Cầu Quế thuộc huyện
Kim Bảng, tỉnh Hà Nam: Điểm lấy mẫu
đánh giá chất lượng nước sông Đáy
trước khi nhận nước sông Nhuệ; Cầu
Đọ thuộc thị xã Phủ Lý, tỉnh Hà Nam:

Điểm lấy mẫu đánh giá chất lượng nước
sông Đáy sau khi nhận nước sơng Nhuệ;
Cửa Đáy thuộc huyện Kim Sơn, tỉnh
Ninh Bình: Điểm lấy mẫu đánh giá chất
lượng nước sông Đáy ở hạ nguồn.

Hình 1: Vị trí các điểm lấy mẫu nước trên
lưu vực sông Đáy

- Thực vật thủy sinh, Bèo tây
(Eichhornia crassipes) và rau muống
(Ipomoea aquatica Forsk) [8;11] được
thu từ khu vực nghiên cứu và đưa về
phịng thí nghiệm ni trong bể lớn cho
ổn định, tách nhỏ bèo và rau thành nhóm
có kích thước và khối lượng vừa cho thử
nghiệm và cịn đủ cả thân, rễ, cành và
lá, tránh trầy xước. Khối lượng bèo và
rau thử nghiệm khoảng 0,3 kg mỗi loại
trong 1 bể thử nghiệm.
- Thực vật nổi: Tảo lục (Chlorella)
thuộc ngành Tảo lục (Chlorophyta),
nhóm Tảo (Algae)[7; 8; 9]. Nguồn
giống Tảo được cung cấp bởi bộ mơn
Vi Tảo, Phịng Mơi trường và Thuỷ sinh

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Mơi trường - Số 16 - năm 2017


Nghiên cứu

vật, Viện Công nghệ và Môi trường. Tảo
được nuôi sinh khối trong túi nilon hay
lọ có sục khí và chất dinh dưỡng đảm
bảo cho tảo phát triển sinh khối. Khi
mật độ đạt theo yêu cầu, giữ nguồn tảo
thử nghiệm trong tủ điều nhiệt khơng có
ánh sáng để tảo khơng tăng mật độ. Mật
độ tảo cho vào thử nghiệm trong từng
bể được tính tốn vào khoảng 56.103 tế
bào/l/ bể.
- Động vật đáy: Ốc đá (Sinotaia
aeruginosa Reeve) và ốc vặn (Angulyagra
polyzonata Frauenfeld) đều thuộc bộ
Chân bụng (Mesogastropoda), phân lớp
Mang trước (Prosobranchia), lớp Chân
bụng (Gastropoda) [1]. Ốc được lựa chọn
có kích thước và trọng lượng tương đối
đồng đều đưa về nuôi ổn định trong bể
kính ni trong phịng thí nghiệm, sau đó
lựa chọn các cá thể sống khỏe, bám chắc
và phát triển bình thường tại các bể ương
đưa ra các bể ni thử nghiệm. Số lượng
ốc trong mỗi bể thử ngiệm là 10 cá thể
cho mỗi lơ thí nghiệm.
2.1. Phương pháp nghiên cứu
2.1.1. Phương pháp thu mẫu nước
Thu mẫu nước tại tầng mặt (cách
bề mặt khoảng 20 cm) bằng dụng cụ thu
mẫu chuyên dùng do hãng Wilco (Hoa

Kỳ sản xuất). Mẫu nước được bảo quản
trong chai PVC trung tính và vơ trùng.
Cố định mẫu bằng H2SO4 cho các mẫu
phân tích các chất hữu cơ như PO43, NH4+. Trong trường hợp khơng phân
tích được ngay cần bảo quản mẫu ở
nhiệt độ 4oC [3]
2.1.2. Phương pháp phân tích các
chỉ tiêu thuỷ lí, thuỷ hố
- Các chỉ tiêu: Nhiệt độ, pH, độ
đục, độ dẫn, DO được đo trực tiếp bằng
máy TOA WQC 22A (Water quality
cheker, Nhật Bản); Các thơng số PO43-,

NH4+, BOD5, COD phân tích tại phịng
thí nghiệm phịng Sinh thái mơi trường
nước, Viện Sinh thái và Tài nguyên
sinh vật bằng máy Spectrophotometer
(DR/2010) của hãng HACH - Mỹ và
bằng máy Palintest Photometers của Anh
trên nguyên tắc so màu với bước sóng
và các loại thuốc thử khác nhau; Xác
định NH4+ được tiến hành bằng phương
pháp trắc quang so màu với thuốc thử
(Palintest Amonia No1 LR Tablets và
Palintest Amonia No2 LR Tablets) ở
bước sóng 640nm; Xác định PO43- bằng
phương pháp trắc quang so màu với
thuốc thử (Palintest Phosphate No1 LR
Tablets, Palintest Phosphate No2 LR
Tablets) ở bước sóng 640nm; Xác định

BOD5 (Biological Oxygen Demand)
theo phương pháp chuẩn với dung dịch
Alkali- oide aside, Na2S2O3 0,025N; Xác
định COD (Chemical Oxygen Demand)
bằng phương pháp Dichromat kali
(K2Cr2O7) 0,25 N trên thiết bị COD của
hãng VELP Scientifica (Italia).
2.1.3. Phương pháp nghiên cứu
trong phòng thí nghiệm
Các thí nghiệm được tiến hành
tại trong Phịng Sinh thái môi trường
nước,Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật. Nước dùng trong phịng thí nghiệm
lấy từ nguồn nước máy đã đưa vào bể lớn
để 10 ngày cho thí nghiệm khơng bị ảnh
hưởng của các chất sát trùng nước. Bể
kính để ni ốc thử nghiệm gồm 2 loại:
- Loại 1: Kích thước dài 30 cm x
rộng 20 cm x cao 25 cm, dùng để nuôi
ốc làm nguồn phục vụ cho nuôi làm thử
nghiệm.
- Loại 2: Kích thước dài 30 cm x
rộng 20 cm x cao 20 cm, dùng để làm các
thí nghiệm. Thể tích nước mỗi bể là 6 lít.
Dùng máy sục khí Model BOSS - 9500
để đảm bảo lượng oxi hồ tan trong các

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Môi trường - Số 16 - năm 2017

81

Nghiên cứu

bể ni. Bố trí 3 bể thí nghiệm (tương
ứng với 3 lô) cho 3 nồng độ khác nhau
của NH4Cl (Dãy nồng độ chất thử nghiệm
NH4Cl: Tính theo nitơ (2,0 mg/l, 4,0 mg/l,
6,0 mg/l). Tiến hành 6 thí nghiệm để thử
nghiệm khả năng đồng hóa ở các lồi ốc
đá, ốc vặn, tảo, bèo tây, rau muống. Mỗi
thí nghiệm được nhắc lại 3 lần. Sau 24 giờ,
48 giờ, 72 giờ và 96 giờ nuôi tiến hành
đếm số lượng tế bào tảo có trong 1 ml trên
buồng đếm Goriaev để theo dõi sự biến
động mật độ tảo trong các lơ thí nghiệm.
Cùng với việc theo dõi sự biến động số
lượng tế bào tảo và đồng thời phân tích
hàm lượng NH4+ trong mỗi bể nuôi sau 24
giờ, 48 giờ, 72 giờ và 96 giờ ni.

tầng này bị ảnh hưởng nhiều của gió làm
cho nước bị xáo trộn mạnh nên nhiệt độ
nước ở các vị trí tương đối đồng đều.
Nhiệt độ cao nhất là điểm Đập Phùng.
Nhiệt độ trung bình ở tầng nước mặt
trong lưu vực sông Đáy là 26,880C.
3.1.2. pH

3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

3.1. Chất lượng môi trường nước
3.1.1. Nhiệt độ

Hình 2.Nhiệt độ nước tại các vị trí nghiên cứu

Hình 2: Nhiệt độ nước tại các vị trí
nghiên cứu

Nhiệt độ là yếu tố liên quan đến
sự tồn tại và phát triển của các sinh
vật thủy sinh, đồng thời là nhân tố ảnh
hưởng đến tốc độ phân hủy sinh học các
chất ô nhiễm  hữu cơ trong nước [8;13].
Kết quả nghiên cứu ở hình 2 cho thấy ,
nhiệt độ nước khơng có sự thay đổi
bất thường, nhiệt độ nước biến đổi
theo sự biến đổi của khí hậu: Nhiệt
độ nước trong tháng 3 cao hơn tháng
8. Trong từng mùa, nhiệt độ giữa các
điểm chênh lệch nhau khơng đáng kể do
vị trí lấy mẫu nước là tầng nước mặt,
82

Hình
pH tại
tại các
cứucứu
Hình
3: 3:ĐộĐộpH
cácvịvịtrítrínghiên

nghiên

Sự thay đổi độ pH của nước liên
quan đến sự hiện diện các hóa chất axit
hoặc kiềm, sự phân hủy hữu cơ, sự hòa
tan của một số anion SO42-, NO3-,...
[6;14]. Kết quả cho thấy khoảng dao
động pH ở 6 điểm nghiên cứu đều tương
đối ổn định (mơi trường axit yếu, trung
tính và kiềm yếu) và nằm trong giới hạn
cho phép của QCVN 08-MT:2015 loại
B1 - Đây là đặc điểm rất có lợi cho đời
sống của thủy sinh vật. pH ở hầu hết các
điểm đều có tính kiềm nhẹ trừ điểm Cầu
Mai Lĩnh có tính axit yếu. Khoảng dao
động của pH vào mùa khơ là từ 6,53
đến 8,29 lớn hơn mùa mưa (từ 6,64 đến
7,89). pH trung bình ở tất cả các điểm
nghiên cứu là 7,36.
3.1.3. Oxi hoà tan ( DO)
Hàm lượng DO, ảnh hưởng đến khả
năng tự làm sạch của dịng sơng, quyết
định sự phân hủy các chất hữu cơ trong
môi trường hiếu khí hay yếm khí [7;14].
Nguồn nước mặt do có bề mặt thống tiếp
xúc trực tiếp với khơng khí nên thường
có nồng độ oxi hịa tan cao. Nếu hàm

Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 16 - năm 2017

Nghiên cứu

lượng DO thấp sẽ phản ánh tình trạng ơ
nhiễm hữu cơ của nguồn nước vì khi mơi
trường nước có nhiều hợp chất hữu cơ thì
oxi hịa tan được sử dụng nhiều cho q
trình sinh hóa, dẫn đến làm giảm lượng
oxi trong nước, thậm chí cạn kiệt oxi gây
ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của thủy
sinh vật [4;5;8] (hình 4)

Hình 4: Hàm lượng DO tại các vị trí
nghiên cứu

Kết quả phân tích cho thấy hàm
lượng DO biến đổi theo chiều dài sông
và biến đổi theo thời gian. Hàm lượng
DO vào mùa mưa cao hơn mùa khơ vì
ở mùa q trình xáo trộn trong nước ở
thời gian này diễn ra mạnh hơn làm tăng
hàm lượng DO trong nước. Hàm lượng
DO ở Cửa Đáy đạt trung bình là 6,01
mg/l, trong khi đó các điểm Đập Phùng,
Cầu Mai Lĩnh, Cầu Tế Tiêu, Cầu Quế,
Cầu Đọ Xá hàm lượng DO trung bình
dao động từ 3,64 mg/l đến 5,22 mg/l
vì đây là những điểm thường tiếp nhận
các nguồn thải khác nhau nên giá trị DO
đạt được tương đối thấp hơn so với Cửa

Đáy. Kết quả đo được cũng cho thấy:
Trừ hai điểm Cầu Mai Lĩnh và Cầu Đọ
Xá, các điểm cịn lại có hàm lượng DO
trung bình đều đạt QCVN 08-MT:2015
loại B1 ( ≥ 4 mg/l). Điều này có thể giải
thích vì các mẫu nước được lấy ở tầng
nước mặt nên hàm lượng DO lớn. Tính
trung bình tất cả các vị trí nghiên cứu thì
DO là 4,81 mg/l.

3.1.4. Nhu cầu oxi sinh học và oxi
hoá học (BOD5 và COD)
Hàm lượng BOD5 và COD trong
nước biểu thị mức độ ô nhiễm các chất
hữu cơ trong nước [4;10]. Phân tích,
xác định hàm lượng COD và BOD5 tại
6 điểm trên lưu vực sông Đáy thu được
kết quả thể hiện trong các hình 6 và hình
7. Hàm lượng BOD5 và COD trên sông
Đáy ở các địa điểm nghiên cứu đều nằm
trong giới hạn cho phép của QCVN 08MT:2015 loại B1, trừ hai điểm Cầu Mai
Lĩnh, Cầu Đọ Xá có hàm lượng BOD5
và COD khơng đạt loại B1. Hàm lượng
BOD5 và COD trên sông Đáy biến thiên
lần lượt từ 4,12 đến 20,55 mg/l và 16,12
đến 40,11 mg/l. Hàm lượng BOD5 và
COD cao nhất tại điểm Cầu Đọ Xá
(18,97 mg/l và 35,15 mg/l), cao gấp 1,16
lần và 1,17 lần QCVN 08-MT:2015 loại
B1. Các điểm còn lại, hàm lượng BOD5

và COD có xu hướng giảm dần do q
trình tự làm sạch của dịng sơng. Kết quả
cũng cho thấy ảnh hưởng rõ rệt của chất
lượng nước sông Nhuệ đến chất lượng
nước sông Đáy khi so sánh hàm lượng
BOD5 và COD ở điểm trước hợp lưu
với sông Nhuệ là Cầu Quế (4,12 mg/l
và 16,12 mg/l) và điểm sau hợp lưu với
sông Nhuệ là Cầu Đọ Xá (trung bình là
17,38 mg/l và 37,63 mg/l). Hàm lượng
BOD5 trung bình ở tất cả các điểm
nghiên cứu là 15,25 mg/l, hàm lượng
COD trung bình là 28,73 mg/l.
3.1.5. NH4+ (tính theo N)
Hàm lượng NH4+ (Hình 7) cho thấy
nồng độ NH4+ biến thiên từ giá trị 0,45
mg/l đến 2,34 mg/l. Nồng độ NH4+ vào
tháng 8 thấp hơn tháng 3 vì vào tháng
8 là mùa mưa, nước sơng bị pha loãng
với nước mưa nên nồng độ NH4+ giảm.
Tất cả các điểm đều có giá trị nồng độ
NH4+ trung bình vượt quá giới hạn cho

Tạp chí Khoa học Tài nguyên và Môi trường - Số 16 - năm 2017

83


Nghiên cứu

phép của QCVN 08-MT:2015 loại B1
từ 1,48 đến 4,02 lần. Nồng độ NH4+
ngay ở điểm thượng nguồn sông Đáy
(Đập Phùng) ở mức khá cao, trung bình
là 1,28 mg/l do nhận nước thải từ Hà
Đông. Đến Cầu Mai Lĩnh, nồng độ
NH4+ tiếp tục tăng lên đến 1,49 mg/l.
Xuống vùng trung lưu (Cầu Tuế Tiêu)
thì nồng độ NH4+ giảm dần (trung bình
là 1,15 mg/l) nhưng vẫn vượt giới hạn
cho phép loại B1. Trước khi nhận nước

Hình
5: Hàm lượng BOD tại các vị trí
Hình 5: Hàm lượng BOD5 tại các5 vị trí nghiên cứu
nghiên cứu

3.2. Khả năng đồng hóa nitơ ở
một số nhóm thủy sinh vật
3.2.1. Đối với ốc đá, ốc vặn
Kết quả thí nghiệm xác định vai
trị của ốc đối với việc làm thay đổi
hàm lượng nitơ trong chất thử nghiệm
là NH4Cl trong thời gian từ 24 giờ đến
96 giờ (Hình 8) cho thấy: Hàm lượng
NH4+ trong nước giảm dần đồng nghĩa
với việc hiệu quả đồng hóa nitơ tăng
dần sau 24h, 48h, 72h, 96h. Trong lô I,
sau 96h, hàm lượng NH4+ giảm tử 2mg/l
xuống còn 1,467 mg/l tương ứng với

hiệu quả đồng hóa nitơ là 26,63%. Ở
lơ II, sau 96h hàm lượng NH4+ giảm từ
4mg/l xuống còn 3,033 mg/l tương ứng
với hiệu quả đồng hóa là 24,17%. Trong
lơ III, hàm lượng NH4+ giảm từ 6mg/l
xuống cịn 5,24mg/l sau 96h tương ứng
84

sơng Nhuệ, nồng độ NH4+ ở Cầu Quế là
1,06 mg/l. Sau khi nhận nước từ sơng
Nhuệ tại vị trí Cầu Đọ Xá thì nồng độ
NH4+ lại tăng lên, trung bình là 2,01
mg/l. Sau đó, về tới hạ nguồn (Cửa Đáy)
thì nồng độ NH4+ lại có xu hướng giảm
(trung bình là 0,79 mg/l) do khả năng
tự làm sạch của dịng sơng. Tính trung
bình hàm lượng NH4+ tại tất cả các điểm
nghiên cứu là 1,29 mg/l.

Hình
6: Hàm lượng COD tại các vị trí
Hình 6: Hàm lượng COD tại các vị trí nghiên cứu
nghiên cứu

với hiệu quả đồng hóa nitơ là 12,66%.
Sau 96h thử nghiệm với NH4Cl, lơ thí
nghiệm I (2mg/l) có hiệu quả đồng hóa
cao nhất, sau đó là lơ số II và cuối cùng
là lơ số III, hiệu quả đồng hóa nitơ trung
bình đạt 21,15% (Hình 9).

• Đối với tảo Chlorella
Trong nước, tảo hấp thụ các chất
dinh dưỡng của nước để tổng hợp các
chất hữu cơ làm tăng sinh khối của
tảo, đồng thời thải ra khí oxi [8;9]. Vi
khuẩn trong nước sử dụng oxi để oxi
hoá (phân huỷ) các chất hữu cơ thành
các chất vô cơ và tạo CO2 cho tảo. Nhờ
vậy, khi tảo phát triển thì các muối này
cũng giảm dần trong nước. Sự biến
đổi mật độ số lượng tảo mật độ tảo
Chlorella qua thời gian từ 24 giờ đến
96 giờ (Hình 10) cho thấy:

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Môi trường - Số 16 - năm 2017


Nghiên cứu

Hình 7: Hàm lượng NH4+ tại các vị trí
nghiên cứu

Ở cả 4 lơ thí nghiệm tảo Chlorella
đều sinh trưởng tốt và gia tăng số lượng.
Trong đó, từ mật độ 56.103 tế bào/l, lô I
tăng lên 88,82.103 tế bào /l, lô II tăng lên
91,64.103 tế bào /l, lô III là 90,2.103 tế
bào/l. Mật độ tảo ở lô II tăng nhiều nhất
nồng độ muối trong lô này thuận lợi cho
khả năng sinh trưởng và phát triển của

tảo, lô I thấp nhất (thấp hơn 2,82.103 tế
bào /l so với lô II) nồng độ muối trong lô
này không thuận lợi cho khả năng sinh
trưởng và phát triển của tảo.
Cùng với sự phát triển số lượng của
tảo thì chất lượng nước trong các lơ thí
nghiệm được cải thiện một cách nhanh
chóng. Tuy nhiên, mức độ nước được cải
thiện ở các lơ thí nghiệm khác nhau (Hình
11), ở lơ I, sau 96h, hàm lượng NH4+ từ
2 mg/l giảm xuống cịn 1,412 mg/l tính
ra hiệu quả đồng hóa nitơ đạt 29,42%.
Ở lơ II, hàm lượng NH4+ từ 4 mg/l giảm
xuống còn 2,981 mg/l sau 96h tương ứng
với hiệu quả đồng hóa nitơ đạt 25,48%.
Trong lơ III, hàm lượng NH4+ từ 6 mg/l
giảm xuống còn 5,142 mg/l tương ứng
với hiệu quả đồng hóa nitơ đạt 14,30%.

Hình 10: Sự biến động mật độ tảo theo
Hình 10:thời
Sự biến
gianđộng mật độ

Hình 11: Sự biến thiên hàm lượng nitơ
Hình theo
11: Sự
biến
thiênở hàm

thời
gian
tảo lượng

Hình 10: Hiệu quả đồng hóa nitơ sau 96h
ở tảo

Như vậy, hàm lượng muối dinh
dưỡng trong nước ở các lơ thí nghiệm
có ảnh hưởng đến khả năng đồng hóa
của tảo Chlorella, kết quả thu được về
hiệu quả đồng hóa nitơ phù hợp với
tốc độ phát triển và tăng số lượng tảo
Chlorella ở mỗi lơ thí nghiệm đã nghiên
cứu ở phần trên. Sau 96h thử nghiệm
với NH4Cl thì lơ thí nghiệm I đạt hiệu
quả đồng hóa nitơ cao nhất, sau đó là lơ
thí nghiệm II, cuối cùng là thí nghiệm
III, hiệu quả đồng hóa nitơ trung bình
sau 96h đạt 23,07% (Hình 12).

tảo theo thời gian

nitơ theo thời gian ở tảo

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Mơi trường - Số 16 - năm 2017

85

Nghiên cứu

Hình 13: Sự biến thiên hàm lương nitơ
theo thời gian

• Đối với bèo tây
Bèo tây có bộ rễ rất lớn - đây chính
là bộ phận để hấp thụ chất hữu cơ và
kim loại nặng có trong nước [4]. Để
thấy rõ hiệu quả đồng hóa nitơ của bèo
tây, kết quả xác định sự thay đổi hàm
lượng nitơ trong thời gian từ 24 giờ đến

Hình 14: Hiệu quả đồng hóa nitơ sau 96h
ở bèo tây

• Đối với rau muống
Sự thay đổi hàm lượng nitơ qua
thời gian từ 24 giờ đến 96 giờ trong thử
nghiệm với rau muống thể hiện hình 15.
Kết quả cho thấy ở lô I, hàm lượng
+
NH4 từ 2 mg/l giảm xuống còn 1,42
mg/l sau 96h tương ứng với hiệu quả
đồng hóa nitơ đạt 28,98%. Ở lơ II, hàm
lượng NH4+ từ 4 mg/l giảm xuống còn
2,982 mg/l sau 96h tương ứng với hiệu
quả đồng hóa nitơ đạt 25,45%. Trong
86

96 giờ (Hình 13) cho thấy hàm lượng
NH4+ trong nước đều được loại dần ra
khỏi nước tương ứng với hiệu quả đồng
hóa nitơ tăng dần. Ở lơ I, hàm lượng
NH4+ từ 2 mg/l giảm xuống còn 1,41
mg/l sau 96h tương ứng với hiệu quả
đồng hóa nitơ đạt 29,52%. Ở lơ II, hàm
lượng NH4+ từ 4 mg/l giảm xuống còn
2,983 mg/l sau 96h tương ứng với hiệu
quả đồng hóa nitơ đạt 25,68%. Trong
lơ III, hàm lượng NH4+ từ 6 mg/l giảm
xuống cịn 5,138 mg/l tương ứng với
hiệu quả đồng hóa nitơ đạt 14,37%.
Như vậy, hàm lượng muối dinh
dưỡng trong nước ở các lơ thí nghiệm có
ảnh hưởng đến khả năng đồng hóa của bèo
tây. Sau 96h thử nghiệm với NH4Cl thì lơ
thí nghiệm I đạt hiệu quả đồng hóa cao
nhất, tiếp theo là lơ thí nghiệm II, cuối cùng
là lơ thí nghiệm III, hiệu quả đồng hóa nitơ
trung bình sau 96h đạt 23,19% (Hình 14).

Hình 15: Sự biến thiên hàm lượng nitơ
theo thời gian ở rau muống

lô III, hàm lượng NH4+ từ 6 mg/l giảm
xuống còn 5,144 mg/l tương ứng với
hiệu quả đồng hóa nitơ đạt 14,27%.
Như vậy, hàm lượng muối dinh
dưỡng trong nước ở các lơ thí nghiệm

có ảnh hưởng đến khả năng đồng hóa
của rau muống. Sau 96h thử nghiệm
với NH4Cl, lơ thí nghiệm I đạt hiệu quả
đồng hóa cao nhất, tiếp theo là lơ thí
nghiệm II, cuối cùng là thí nghiệm III,
hiệu quả đồng hóa trung bình sau 96h
đạt 22,9% (Hình 16)

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Mơi trường - Số 16 - năm 2017


Nghiên cứu

Hình 16: Hiệu quả đồng hóa nitơ sau 96h
ở rau muống

• Đối với hỗn hợp ốc và tảo
Trong thí nghiệm nuôi hỗn hợp ốc
và tảo, sự thay đổi hàm lượng nitơ qua
thời gian nuôi từ 24 giờ đến 96 giờ cho
thấy hàm lượng NH4+ trong nước ở cả
3 lô thí nghiệm tương ứng với hiệu quả
đồng hóa nitơ tăng dần (Hình 17). Ở lơ
I, hàm lượng NH4+ từ 2 mg/l giảm xuống
còn 1,319 mg/l sau 96h tương ứng với
hiệu quả đồng hóa nitơ đạt 34,03%. Ở
lơ II, hàm lượng NH4+ từ 4 mg/l giảm
xuống còn 2,16 mg/l sau 96h tương ứng
với hiệu quả đồng hóa nitơ đạt 46%.
Trong lơ III, hàm lượng NH4+ từ 6 mg/l

giảm xuống còn 4,023 mg/l tương ứng
với hiệu quả đồng hóa nitơ đạt 32,93%.

Hình 17: Sự biến thiên hàm lượng nitơ
theo thời gian ở ốc và tảo

Như vậy, hàm lượng muối dinh
dưỡng trong nước ở các lơ thí nghiệm có
ảnh hưởng đến khả năng đồng hóa của
hỗn hợp ốc và tảo. Sau 96h thử nghiệm
với NH4Cl ta thấy hiệu quả đồng hóa
cao nhất ở lơ thí nghiệm II (Hình 18),
sau đó là lơ thí nghiệm I, cuối cùng là
thí nghiệm III, hiệu quả đồng hóa trung
bình sau 96h đạt 36,82%.
• Đối với hỗn hợp ốc, tảo, bèo tây,
rau muống

Hình 19: Sự biến thiên hàm lượng nitơ
theo thời gian ở ốc, tảo, bèo và rau muống
Hình 18: Hiệu quả đồng hóa nitơ sau 96h
ở ốc và tảo

Kết quả thử nghiệm (từ 24h đến
96h), ở cả 3 lơ thí nghiệm, hàm lượng
NH4+ trong nước giảm dần, do đó hiệu quả

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Môi trường - Số 16 - năm 2017

87

Nghiên cứu

đồng hóa nitơ tăng dần. Ở lơ I, hàm lượng
NH4+ từ 2 mg/l giảm xuống còn 1,11 mg/l
sau 96h tương ứng với hiệu quả đồng hóa
nitơ đạt 44,48%. Ở lơ II, hàm lượng NH4+
từ 4 mg/l giảm xuống cịn 2,16 mg/l sau
96h tương ứng với hiệu quả đồng hóa nitơ
đạt 47,24%. Trong lô III, hàm lượng NH4+
từ 6 mg/l giảm xuống còn 4,023 mg/l
tương ứng với hiệu quả đồng hóa nitơ đạt
35,97% (Hình 19).

Như vậy, hàm lượng muối dinh
dưỡng trong nước ở các lơ thí nghiệm có
ảnh hưởng đến khả năng đồng hóa của
hỗn hợp các lồi ốc, tảo, bèo tây và rau
muống. Sau 96h thử nghiệm với NH4Cl,
hiệu quả đồng hóa nitơ cao nhất ở lơ thí
nghiệm II, sau đó là lơ thí nghiệm I, cuối
cùng là thí nghiệm III, khả năng đồng
hóa nitơ trung bình là 42,56%.

Hình 20: Hiệu quả đồng hóa nitơ sau 96h Hình 21: So sánh hiệu quả đồng hóa nitơ
ở ốc, tảo, bèo và rau muống.
sau 96h khi thử nghiệm từng loài và hỗn
hợp các loài

Qua những kết quả nghiên cứu trên
cho thấy rằng các lồi ốc, tảo, bèo tây, rau
muống đều có khả năng làm sạch nước tốt.
Tuy nhiên, do khả năng hấp thụ muối dinh
dưỡng của các loài khác nhau nên khả
năng làm sạch nước của mỗi loài lại khác
nhau. Đồng thời, khả năng làm sạch nước
ở mỗi lơ thí nghiệm cũng khác nhau (Hình
20, 21). Kết quả cũng cho thấy khả năng
đồng hóa nitơ của ốc đá và ốc vặn kém
hơn so với tảo, bèo tây và rau muống. Do
mỗi lồi đều có khả năng đồng hóa nitơ
tốt nên khi sử dụng kết hợp các lồi trong
một lơ thí nghiệm thì hiệu quả xử lý nước
sẽ cao hơn so khi sử dụng từng lồi. Do
khả năng đồng hóa nitơ của mỗi loài khác
nhau nên hiệu quả xử lý nước ở mỗi lơ
thí nghiệm khác nhau: Hiệu quả đồng hóa
cao nhất là lơ I (2 mg/l) khi thử nghiệm
từng lồi hoặc là lơ II (4 mg/l) khi kết hợp
các lồi có thể do nồng độ muối ở lô này
phù hợp với khả năng hấp thụ dinh dưỡng
88

của những lồi thí nghiệm, hiệu quả đồng
hóa thấp nhất là lơ III (ứng với nồng độ là
6 mg/l) do nồng độ muối trong lô này cao
đã ức chế khả năng hấp thụ dinh dưỡng
của những lồi thí nghiệm.
4. Kết luận và kiến nghị

4.1. Kết luận:
- Chất lượng môi trường nước sông
Đáy vào tháng 3 bị ô nhiễm nhiều hơn
tháng 8. Nhiệt độ dao động từ 22,70C
đến 310C; pH dao động từ 6,53 đến
8,29; Hàm lượng DO dao động từ 3,98
mg/l đến 6,69 mg/l; Hàm lượng BOD5
và COD biến thiên lần lượt từ 4,12 mg/l
đến 20,55 mg/l và 16,12 mg/l đến 40,11
mg/l (trừ hai điểm Cầu Mai Lĩnh, Cầu
Đọ Xá); Hàm lượng NH4+ biến thiên từ
0,45 mg/l đến 2,34 mg/l và vượt quá giới
hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015
loại B1 từ 1,48 đến 4,02 lần.

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Mơi trường - Số 16 - năm 2017


Nghiên cứu

- Các loài ốc, tảo, bèo tây, rau
muống đều có khả năng làm giảm hàng
lượng NH4+: Ốc làm giảm hàm lượng
NH4+ từ 12,66% đến 26,63%; Tảo
Chlorella làm giảm hàm lượng NH4+ từ
14,3% đến 29,42% tương ứng với tốc
độ phát triển và tăng số lượng tế bào tảo
ở mỗi lô thí nghiệm; Bèo tây làm giảm
hàm lượng NH4+ từ 14,27% đến 29,52%;
Rau muống làm giảm hàm lượng NH4+ từ

14,27% đến 28,98%; Hiệu quả đồng hóa
nitơ tốt nhất ở lơ I (2 mg/l), lô III (6 mg/l)
thấp nhất; Khả năng đồng hóa nitơ của ốc
đá, ốc vặn kém hơn so với nhóm thực vật
thủy sinh như bèo tây, rau muống, tảo.
- Hiệu quả đồng hóa nitơ cao hơn
khi thử nghiệm đồng thời nhóm lồi: Ốctảo-bèo tây và rau muống. Hàm lượng
NH4+ giảm từ 32,94% đến 43,5%; Kết
hợp ốc, tảo, bèo tây và rau muống làm
giảm hàm lượng NH4+ từ 35,97% đến
47,24%; Hiệu quả đồng hóa nitơ cao
nhất ở lơ II (4 mg/l), thấp nhất là lô III.
- Trong các lô thử nghiệm thì khả
năng đồng hóa nitơ tăng dần theo thời
gian từ 24h đến 96h, hiệu quả đồng hóa
cao nhất sau 96h; Hàm lượng muối dinh
dưỡng có ảnh hưởng đến khả năng đồng
hóa nitơ trong mỗi lơ thí nghiệm ở cùng
một thời gian.
4.2. Kiến nghị:
Trong khn khổ thử nghiệm,
nghiên cứu cịn hạn chế nên chúng tôi
mới chỉ dừng lại ở việc đánh giá chất
lượng nước sông Đáy ở một số điểm trên
lưu vực trong tháng 3 và tháng 8, nghiên
cứu thử nghiệm khả năng đồng hóa nitơ
của một số lồi thủy sinh vật trong thời
gian 96h. Vì vậy, cần đánh giá khả năng
đồng hóa các chất dinh dưỡng của các
lồi: Ốc, tảo, bèo tây, rau muống trong

thời gian dài hơn và ở nhiều điều kiện
môi trường khác để đánh giá đầy đủ hơn
về khả năng xử lý nước của chúng trước
khi áp dụng vào thực tế.
Lời cảm ơn: Các tác giả xin trân
thành cảm ơn sự hỗ trợ một phần kinh
phí từ nhiệm vụ “Điều tra, đánh giá

bổ sung các nguồn gây ô nhiễm và đề
xuất các giải pháp quản lý, khắc phục
tình trạng ơ nhiễm mơi trường nước
sơng Nhuệ - sơng Đáy” do Tổng Cục
Mơi trường, Bộ TN&MT chủ trì theo
Quyết định số 57/2008/QĐ-TTg ngày
29/04/2008 của Thủ tướng Chính phủ
về việc phê duyệt “Đề án tổng thể bảo
vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ-sông
Đáy đến năm 2020”.
TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Thái Trần Bái (2005), Động vật
học không xương sống, Nxb Giáo dục, tr.
170-184.
[2]. Bộ tài nguyên và môi trường
(2007), Báo cáo môi trường Quốc gia 2006:
Hiện trạng môi trường nước 3 lưu vực sông:
Cầu, Nhuệ - Đáy, hệ thống sông Đồng Nai.
[3]. Phạm Văn Đức (2005), Nghiên
cứu sử dụng bèo tây và bèo cái để xử lý
nước thải chế biến từ thủy sản, Trường

ĐHSP Hà Nội.
[4]. Đặng Đình Kim và cộng sự
(2007), Báo cáo tổng kết đề tài: Nghiên
cứu môi trường nước sông Đáy, Viện Công
nghệ môi trường - Viện Khoa học và Công
nghệ Việt Nam.
[5]. Phan Văn Mạch (2008), Báo
cáo tổng kết về thủy sinh vật lưu vực sông
Nhuệ - Đáy năm 2008, Viện sinh thái và Tài
nguyên sinh vật.
[6]. Mohd. Harun Abdullah, Jovita
Sidi and Ahmad Zaharin Aris (2007), Heavy
Metals (Cd, Cu, Cr, Pb and Zn) in Meretrix
meretrix Roding, Water and Sediments
from Esturies in Sabah, North Boneo.
International Journal of Envronmental &
Science Education, tr. 69-74.
[7]. Nguyễn Đình San (2000), Vi tảo
trong một số thủy vực bị ô nhiễm ở các tỉnh
Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh và vai trị
của chúng trong quá trình làm sạch nước
thải, Luận án Tiến sĩ Sinh học.
[8]. Hoàng Thị Sản (2003), Phân loại
học thực vật, Nxb Giáo dục, tr. 32-42, 77-187.
[9]. Đặng Ngọc Thanh, Hồ Thanh Hải
(2007), Cơ sở thủy sinh học, Nxb khoa học
kỹ thuật và công nghệ, tr. 516-522.
[10]. Vu Phuong Thao, Le Xuan Tuan,

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Mơi trường - Số 16 - năm 2017

89


Nghiên cứu
(2014). Content of some heavy metals in
water and in Ipomoe Aquatic colecting
from Nhue river. Proceedings of the 3rd
International Conference on advances in
mining and tunneling, 21-22 Oct., (2014).
Vung Tau, Vietnam. Advances in mining and
tunneling. Publishing house for Science and
Technology, Hanoi, Vietnam 2014: 582-587
[11]. Lê Thị Hồng Thanh (2009).
Nghiên cứu ảnh hưởng của nước thải
lên sinh trưởng và khả năng tích lũy một
số chất độc hại ở rau muống (Ipomoea
aquatica Forsk), rau ngổ trâu (Enydra
fluctuans Lour) và rau dừa nước (Jussiaea
repens Linn) tại thơn Trà Lâm, xã Trí Quả,
huyện Thuận Thành, tỉnh Bắc Ninh, Luận
văn Thạc sĩ khoa học Sinh học.
[12]. Tổng cục môi trường, Bộ tài
nguyên và môi trường (2010), Báo cáo tổng

kết: Điều tra, đánh giá bổ sung các nguồn
gây ô nhiễm và đề xuất các giải pháp quản
lý, khắc phục tình trạng ơ nhiễm mơi trường
nước sơng Nhuệ - Đáy, 285 tr.
[13]. Le Xuan Tuan, Mai Sy Tuan,

Le Thi Phuong and Nguyen Thi Thu Hoa,
(2008). Study on the ability of Platymonas
sp. And Nanochloropsis oculata microalgae to reduce shrimp pond water pollution
in Giao Thuy District, Nam Dinh Province.
Journal of Science of HNUE, (2008). ISSN
0868-3719. Vol.53, No 7, pp. 83-89
[14]. Trần Văn Tựa, Đặng Đình Kim
và cộng sự (2004). Khả năng ứng dụng thực
vật thuỷ sinh trong xử lý ô nhiễm các thuỷ
vực, Hội thảo Khoa học: Ứng dụng biện
pháp sinh học nâng cao chất lượng hồ Hà
Nội, 22/9/2004.

NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CÁC MƠ HÌNH ... (tiếp theo trang 112)
nước luôn là những vấn đề mà các nhà
khoa học trên thế giới hết sức quan tâm,
với mong muốn tìm ra các phương pháp
về tốn học, các kỹ thuật tính tốn để giải
thích, mơ tả mối quan hệ giữa các chỉ tiêu
phản ánh chất lượng nước cũng như các
quá trình có liên quan.
Ngày nay với sự phát triển mạnh
mẽ của công nghệ thông tin, công nghệ
viễn thám và GIS nên mơ hình chất
lượng nước đang có những phát triển
mới trên cơ sở tích hợp, kết hợp các
cơng nghệ, cơng cụ phục vụ q trình
quan trắc, tính tốn, kiểm chứng mơ
hình nhằm giải quyết bài tốn trên quy
mơ lớn hơn về khơng gian và thời gian.

Lời cảm ơn: Nhóm tác giả xin gửi lời
cám ơn chân thành tới Thạc sĩ Trần Ngọc
Huân, giảng viên khoa Tài nguyên nước Trường Đại học Tài ngun và Mơi trường
Hà Nội vì những ý kiến đóng góp q báu,
giúp chúng tơi hồn thiện nghiên cứu này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Alexakis, D (2008). Geochemistry
of stream sediments as a tool for assessing
contamination by Arsenic, Chromium and
other toxic elements; East Attica region,
Greece. s.l.: European Water. pp. 57-72.

90

[2]. Jolly. R, Tim, (1994), U.S.,
Evaluating agricultrual nonpoint - source
pollution using integrated geographic
information systems and hydrologic/water
quality models, Journal of Environmental
Quality, Vol. 23, pp. 25-35.
[3]. Loukas, A., Surface water quantity and
quallity assessment in Pinios River, Thessaly,
Greece. Desalination, 2010, pp. 266-273.
[4]. McBean, E.A, Burn, D.H, (1985).
Optimization modelling of water quality
in an uncertain environment. 2, Water
Resources Research, Vol. 21, pp. 9334-940.
[5]. Melidis, P, et al, (2007).
Characterization of rain and roof drainage
water quality in Xanthi, Greece. 127,

Environ Monit Assess, pp. 15 - 27.
[6]. Lu, S.Q, Xu, Z.X, Research on
hydrodynamic and water quality model for
tidal river networks. 2, 2003, Journal of
Hydrodynamics, Vol. 15, pp. 64-70.
[7]. 7.Vemula, P.P. Mujumdar and
V.R.S, Fuzzy waste load allocation model:
silmulation - optimization approach. 2,
(2004). Journal of Computing in Civil
Engineering, Vol. 18, pp. 120-131.
[8]. Wolanski.E, Mazda.Y and Ridd.P,
(1992). Mangrove hydrodynamics, Coastal
and Estuarine Studies, Vol. 41, pp. 43-62.

Tạp chí Khoa học Tài ngun và Mơi trường - Số 16 - năm 2017