Header Page TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH - KTNN NGUYỄN THỊ THẢO TÌM HIỂU QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT THÉP TẠI LÀNG ĐA HỘI TÁC ĐỘNG TỚI SÔNG NGŨ HUYỆN KHÊ, PHƢỜNG CHÂU KHÊ, THỊ XÃ TỪ SƠN, TỈNH BẮC NINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh thái học HÀ NỘI, 2016 Footer Page Header Page TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH - KTNN NGUYỄN THỊ THẢO TÌM HIỂU QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT THÉP TẠI LÀNG ĐA HỘI TÁC ĐỘNG TỚI SÔNG NGŨ HUYỆN KHÊ, PHƢỜNG CHÂU KHÊ, THỊ XÃ TỪ SƠN, TỈNH BẮC NINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh thái học Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS LÊ HÙNG ANH HÀ NỘI, 2016 Footer Page Header Page LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu cán phòng Sinh thái Môi trƣờng nƣớc  Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật trình thực khóa luận tốt nghiệp Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Lê Hùng Anh, phòng Sinh thái Môi trƣờng nƣớc  Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ trình thực hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Tuy nhiên, hạn chế trình độ chuyên môn nhƣ kiến thức thực tế nên báo cáo nhiều thiếu sót Tôi mong nhận đƣợc giúp đỡ, đóng góp ý kiến thầy giáo, cô giáo Xin chân thành cám ơn! Ngày 10, tháng 5, năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thị Thảo Footer Page Header Page LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu khóa luận trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực khóa luận đƣợc cám ơn thông tin trích dẫn khóa luận đƣợc rõ nguồn gốc Ngày 10, tháng 5, năm 2016 Sinh viên Nguyễn Thị Thảo Footer Page Header Page MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Vị trí địa lý sông Ngũ Huyện Khê 1.2 Điều kiện khí hậu 1.3 Nhu cầu dùng nƣớc sông Ngũ Huyện Khê 1.4 Một số vấn đề kinh tế xã hội CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, THỜI GIAN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 2.2 Phạm vi nghiên cứu 2.3 Thời gian nghiên cứu 2.4 Nội dung nghiên cứu 2.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.5.1 Phƣơng pháp kế thừa 2.5.2 Phƣơng pháp điều tra thực địa 2.5.3 Phƣơng pháp tham vấn chuyên gia 2.5.4 Phƣơng pháp thu mẫu, cố định mẫu phân tích mẫu CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 19 3.1 Tìm hiểu thông tin tình trạng sản xuất thép nguồn thải tới môi trƣờng 19 3.2 Quá trình sản xuất thép từ quặng 21 Footer Page Header Page 3.3 Kết phân tích nƣớc mặt 25 3.3.1 Chỉ số nhiệt độ nƣớc 27 3.3.2 Chỉ tiêu độ pH nƣớc 28 3.3.3 Chỉ số DO 29 3.3.4 Độ muối NaCl 30 3.3.5 Chỉ số COD 30 3.3.6 Chỉ số BOD5 32 3.3.7 Chỉ số TSS 33 3.4 Đa dạng thủy sinh vật sông Ngũ Huyện Khê 35 3.4.1 Đa dạng thực vật 35 3.4.2 Đa dạng động vật 44 3.4.3 Đa dạng động vật đáy 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC 61 Footer Page Header Page DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Footer Page ĐDSH : đa dạng sinh học ĐVĐ : động vật đáy ĐVN : động vật ĐVPD : động vật phù du QCVN : quy chuẩn Việt Nam TCVN : tiêu chuẩn Việt Nam TVN : thực vật TVPD : thực vật phù du Header Page DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Mô tả địa điểm khảo sát Bảng 2.2 So sánh giá trị số Shannon - Weiner với mức độ ĐDSH 15 Bảng 2.3 So sánh giá trị số Dv với mức độ ĐDSH 15 Bảng 2.4 So sánh giá trị số Margalef với mức độ ĐDSH 16 Bảng 2.5 So sánh giá trị số Shannon - Weiner Margalef với chất lƣợng nƣớc 17 Bảng 3.1 Lƣợng tiêu thụ nguyên nhiên liệu sử dụng trình sản xuất thép làng Đa Hội [6] 22 Bảng 3.2 Kết xác định nguồn nƣớc thải Đa Hội năm 2014 [6] 25 Bảng 3.3 Các số lý hóa nƣớc mặt điểm khảo Đa Hội 26 Bảng 3.4 Thành phần loài thực vật sông Ngũ Huyện Khê 35 Bảng 3.5 Cấu trúc thành phần loài thực vật sông Ngũ Huyện Khê 39 Bảng 3.6 Mật độ TVN điểm khảo sát 42 Bảng 3.7 Danh lục thành phần loài động vật (10-2007) 45 Bảng 3.8 Danh lục thành phần loài động vật năm 2015 46 Bảng 3.9 Mật độ động vật (10-2007) 48 Bảng 3.10 Mật độ ĐVN điểm khảo sát năm 2015 49 Bảng 3.11 Mật độ ĐVN điểm khảo sát 50 Bảng 3.12 Chỉ số đa dạng D động vật sông Ngũ Huyện Khê năm 2015 51 Bảng 3.13 Thành phần loài Động vật đáy điểm khảo sát 52 Bảng 3.14 Mật độ nhóm Động vật đáy điểm khảo sát sông Ngũ Huyện Khê năm 2015 54 Bảng 3.15 Sinh khối nhóm Động vật đáy điểm khảo sát sông Ngũ Huyện Khê năm 2015 55 Bảng 3.16 Chỉ số đa dang Động vật đáy Footer Page 56 Header Page DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Tổng nhu cầu dùng nƣớc lƣu vực sông Ngũ Huyện Khê Hình 2.1 Bản đồ thị xã Từ Sơn Hình 2.2 Sơ đồ địa điểm đo phân tích nƣớc mặt Hình 3.1 Diễn biến nhiệt độ sông Ngũ Huyện Khê chảy qua Đa Hội tháng tháng 2015 27 Hình 3.2 Diễn biến độ pH sông Ngũ Huyện Khê qua làng Đa Hội tháng tháng 11/2015 28 Hình 3.3 Diễn biến DO sông Ngũ Huyện Khê 2005 29 Hình 3.4 Diễn biến DO sông Ngũ Huyện Khê 2006 29 Hình 3.5 Diễn biến COD sông Ngũ Huyện Khê 2005 31 Hình 3.6 Diễn biến COD sông Ngũ Huyện Khê 2006 31 Hình 3.7 Diễn biến BOD5 sông Ngũ Huyện Khê 2005 32 Hình 3.8 Diễn biến BOD5 sông Ngũ Huyện Khê 2006 32 Hình 3.9 Diễn biến TSS sông Ngũ Huyện Khê 2005 34 Hình 3.10 Diễn biến TSS sông Ngũ Huyện Khê 2006 34 Hình 3.11 Biểu đồ tỉ lệ % nhóm TVN sông Ngũ Huyện Khê 40 Hình 3.12 Biểu đồ thành phần loài nhóm TVN điểm khảo sát tháng 3/2015 40 Hình 3.13 Biểu đồ thành phần loài nhóm TVN điểm khảo sát tháng 11/2015 41 Hình 3.14 Biểu đồ mật độ nhóm TVN điểm khảo sát tháng 3/2015 42 Hình 3.15 Biểu đồ mật độ nhóm TVN điểm khảo sát tháng 11/2015 43 Hình 3.16 Biểu đồ mật độ nhóm ĐVN điểm khảo sát tháng 3/2015 49 Hình 3.17 Biểu đồ mật độ nhóm ĐVN điểm khảo sát tháng 11/2015 49 Hình 3.18 Mật độ nhóm Động vật đáy điểm khảo sát Footer Page 54 Header Page 10 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nƣớc khởi nguồn sống trái đất, đồng thời nguồn để trì sống tiếp tục tồn Mọi sinh vật nƣớc sống Với nhu cầu ngày phát triển kinh tế ngƣời lãng quên tồn sinh vật khác mà sức thải loại rác thải chƣa qua xử lý tới môi trƣờng nƣớc Tỉnh Bắc Ninh tỉnh có điều kiện tự nhiên, môi trƣờng phong phú đa dạng, có vị trí đặc biệt phát triển kinh tế xã hội vùng đồng sông Hồng Những năm gần gặp phải vấn đề môi trƣờng xúc thiên nhiên ngƣời gây nhƣ ngập úng; ô nhiễm môi trƣờng trình đô thị hóa, công nghiệp hóa Các dòng sông chảy qua tỉnh dần trở thành nơi thoát nƣớc thải, dẫn đến đa dạng sinh học ngày suy giảm, ô nhiễm môi trƣờng nƣớc ngày gia tăng Suốt chiều dài 24 km sông Ngũ Huyện Khê chảy qua Bắc Ninh sông bị đầu độc nhiều nguồn rác thải lỏng rắn chƣa qua xử lý tình trạng diễn biến ngày nghiêm trọng, đe dọa đến sống thủy sinh vật Làng Đa Hội phƣờng Châu Khê, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh với số lƣợng lớn xƣởng sản xuất tái chế thép nguyên nhân gây ô nhiễm nƣớc sông Ngũ Huyện Khê ngày nghiêm trọng Quá trình phát triển kinh tế mở rộng sản xuất làng nghề Đa Hội thuộc cụm công nghiệp lƣu vực sông Ngũ Huyện Khê cách ạt quy hoạch dẫn đến ô nhiễm môi trƣờng ảnh hƣởng trực tiếp đến đời sống sức khỏe ngƣời dân, hệ tƣơng lai khu vực Footer Page 10 Header Page 61 năm 2015 tổng số loài động vật thu đƣợc Ngũ Huyện Khê 31 loài, số loài điểm sai khác không nhiều, chủ yếu loài phổ biến nhƣ Mesocyclops leuckarti, Microcyclops varicans, Diaphanosoma sarsi, Bosminopsis deitersi, Brachionus calyciflorus Theo khảo sát mật độ động vật sông Ngũ Huyện Khê làng Đa Hội có cao không đáng kể so với điểm Đào Xá Văn Môn nhƣng cho thấy tác động ô nhiễm môi trƣờng nƣớc lên đối tƣợng Diễn biến mật độ giáp xác điểm vào tháng tháng 11 không giống Mật độ chung tháng 11 cao tháng tháng 11 thấy có tƣợng sinh sản Trong nhóm thấy mật độ nhóm Chân chèo (Copepoda) cao nhất, sau đến Râu ngành (Cladocera) thấp Trùng Bánh xe (Rotatoria) Chỉ số đa dạng sông Ngũ Huyện Khê qua làng Đa Hội từ 1,2 đến 1,7 không thấp tƣơng đƣơng với điểm Đào Xá Văn Môn sông Ngũ Huyện Khê Chỉ số động vật cho thấy tính đa dạng sông trung bình, mức độ ô nhiễm bẩn vừa 3.4.3 Đa dạng động vật đáy 3.4.3.1 Thành phần loài động vật đáy Qua khảo sát thu mẫu phân tích hai đợt năm 2015 ghi nhận đƣợc số nhóm loài động vật đáy (bảng 3.13) Bảng 3.13 Thành phần loài Động vật đáy điểm khảo sát Tên khoa học Tháng M1 M2 Tháng 11 M3 M1 Crustacea Macrobrachium Tôm Footer Page 61 hainanense – + + 52 M2 M3 Header Page 62 Somanniathelphusa sinensis – cua đồng Caridina flavilineata – tôm gai + + + Melanoides tuberculatus - ốc tháp + + Pomacea canaliculata - ốc bƣơu vàng + + Sinotaia aeruginosa - ốc vặn + + Stenothyra messageri - ốc gạo + + + + Gastropoda – chân bụng + + + + + + + + + + + Angulyagra polyzonata - ốc đá + + Bivalvia – hai mảnh vỏ Corbicula cyreniformis – hến + + Nephtys sp + + Tổng số Polychaeta – giun nhiều tơ Kết phân tích thể bảng cho thấy số thành phần loài Động vật đáy không đƣợc phong phú, xác định đƣợc 10 loài thuộc nhóm nhƣ giáp xác lớn - Crustacea; chân bụng – Gastropoda; hai mảnh vỏ – Bivalvia; giun nhiều tơ – Polychaeta Tập trung chủ yếu loài phổ biến nhƣ Pomacea canaliculata (Ốc bươu vàng), Sinotaia aeruginosa (Ốc vặn) có mặt tất điểm, loài Somanniathelphusa sinensis (Cua đồng) Melanoides tuberculatus (Ốc tháp) có bắt gặp thƣờng xuyên điểm lần khảo sát 3.4.3.2 Về mật độ, sinh khối số đa dạng động vật đáy Động vật đáy có mật độ thấp so với thủy vực tự nhiên khác, có số lƣợng cá thể từ 3 40 con/m2 Tuy nhiên có sai khác điểm, điểm M1 trƣớc chảy qua làng nghề sắt Đa Hội thƣờng cao chí gấp Footer Page 62 53 Header Page 63 nhiều lần so với điểm sau (M2 M3) Bảng 3.14 Mật độ nhóm Động vật đáy điểm khảo sát sông Ngũ Huyện Khê năm 2015 Bảng mật độ Động vật đáy (con/m2) Tháng Lớp Tháng 11 M1 M2 M3 M1 M2 M3 Crustacea 12 1 Gastropoda 12 11 14 Bivalvia 0 0 Polychaeta 0 22 0 Tổng 25 20 10 40 15 45 40 35 30 25 20 15 22 2 12 Polychaeta Gastropoda 11 10 Bivalvia 12 M1 M2 Tháng M3 14 M1 Crustacea M2 M3 Tháng 11 Hình 3.18 Mật độ nhóm Động vật đáy điểm khảo sát Mật độ loài động vật đáy không lớn tƣơng ứng với số lƣợng loài Chiếm mật độ lớn chủ yếu loài ốc nƣớc phổ biến nhƣ Pomacea Footer Page 63 54 Header Page 64 canaliculata, Sinotaia aeruginosa Điểm M2 M3 có thành phần loài thấp, đặc biệt điểm M3 vào tháng 11 loài có số lƣợng Bảng 3.15 Sinh khối nhóm Động vật đáy điểm khảo sát sông Ngũ Huyện Khê năm 2015 Bảng sinh khối Động vật đáy (g/m2) Tháng Lớp Tháng 11 M1 M2 M3 M1 M2 M3 Crustacea 0,8 4,62 2,1 0,5 3,8 2,1 Gastropoda 42,8 34,2 27,5 34,7 78,6 9,4 Bivalvia 3,2 0 2,1 0 Polychaeta 1,3 0 0,6 0 Tổng 48,1 38,82 29,6 37,9 82,4 11,5 90 80 70 60 50 40 3.2 Polychaeta 78.6 Bivalvia 2.1 30 20 42.8 Gastropoda 34.2 27.5 34.7 Crustacea 10 0.8 4.62 2.1 0.5 3.8 9.4 2.1 M1 M2 M3 M1 M2 M3 Tháng Tháng 11 Hình 3.19 Sinh khối nhóm Động vật đáy điểm khảo sát Diễn biến sinh khối Động vật đáy tƣơng ứng với biến đổi mật độ thành Footer Page 64 55 Header Page 65 phần Thƣờng điểm có mật độ lớn, thành phần loài phong phú chiếm sinh khối lớn Sinh khối điểm M3 thấp điểm Theo khảo sát điểm M2 tháng 11 sinh khối tăng lên nhanh, thành phần loài thấp Nguyên nhân số lƣợng cá thể loài Pomacea canaliculata tăng mạnh kích thƣớc loài lớn loài Động vật đáy khác thu đƣợc Bảng 3.16 Chỉ số đa dang Động vật đáy Chỉ số đa dang Động vật đáy Điểm Tháng Tháng 11 M1 2,84 2,36 M2 2,61 2,11 M3 1,16 1,58 Chỉ số đa dạng điểm M1, M2 tháng thuộc khoảng 2 3, điểm M3 có số đa dạng H’ thấp 1,16 1,58 nằm khoảng 1 đối chiếu với bảng So sánh giá trị số Shannon - Weiner với mức độ ĐDSH bảng So sánh giá trị số Shannon - Weiner Margalef với chất lượng nước cho thấy mức độ đa dạng điểm M1 M2 đa dạng sinh học khá, mức độ ô nhiễm bẩn vừa Tại điểm M1 có mức độ đa dạng trung bình, mức độ ô nhiễm bẩn Footer Page 65 56 Header Page 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Toàn nguồn nƣớc sử dụng mạ kẽm, sỉ than, rỉ quặng thải trực tiếp môi trƣờng, khu vực dòng chảy sông Ngũ Huyện Khê (chƣa qua thu gom xử lý) Chỉ số lý hóa điểm khảo sát cho thấy chênh lệch nhiều thông số nhiệt độ nƣớc, pH mức trung tính đến kiềm nhẹ, giá trị DO, COD, BOD5 thƣờng nằm giới hạn cho phép theo QCVN 08:2008 Tuy nhiên, cống nƣớc thải chung vƣợt tiêu chuẩn cho phép Các tiêu kim loại nặng qua tìm hiểu cho thấy cống thải vƣợt tiêu chuẩn cho phép từ 1,3 (đối với Fe) 2,7 lần (đối với Niken) Xác định đƣợc có 46 loài thực vật nổi, thuộc ngành tảo tảo Silic, tảo Lục, tảo Mắt, tảo Lam Tảo Lục chiếm ƣu thành phần loài (47,83%) mật độ (3558%), tảo Mắt thƣờng chiếm tỉ lệ thấp mật độ Thành phần loài thay đổi nhiều điểm khảo sát (21 23 loài), nhiên mật độ loài có thay đổi tƣơng đối đáng kể Xác định đƣợc 31 loài động vật thuộc nhóm Chân chèo, Râu ngành, Trùng bánh xe Thành phần loài Trùng bánh xe phong phú từ 1113 loài Trong mật độ động vật có khác điểm (thƣờng cao điểm M1), mật độ chung dao động từ (600 6,400 con/m3), nhóm giáp xác Chân chèo (Copepoda) chiếm tỉ lệ lớn (50 86%) Thành phần loài động vật đáy thấp, gặp số loài phổ biến có phân bố rộng thủy vực, đặc biệt loài Pomacea canaliculata-ốc bươu vàng có mặt tất điểm, mật độ lớn, tạo nên sinh khối lớn Về số đa dạng TVN, thƣờng mức cao (>4) tƣơng đƣơng bảng đối chiếu với chất lƣợng nƣớc đa dạng sinh học mức độ Nhƣng số đa Footer Page 66 57 Header Page 67 dạng D ĐVN thấp (từ 1,2 1,7) ĐVĐ số đa dạng H’ từ 2