Đề tài Đánh giá chất lượng nước Hồ Tây (Hà Nội) dựa vào sự phú dưỡng bằng mô hình toán học

nó còn có ảnh hưởng cả về mặt du lịch, kinh tế xã hội. Các ảnh hưởng quan trọng nhất có thể thấy là: - Sự tăng trưởng quá mức của tảo và các thực vật thủy sinh khác làm giảm diện tích nước bề mặt, ảnh hưởng đến lượng oxy và ánh sáng trong nước, do đó sẽ gián tiếp ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của các thủy sinh vật. Nghiêm trọng hơn, khi thực vật thủy sinh chết, vi sinh vật phân hủy chúng và quá trình này sẽ tiêu thụ rất nhiều oxy hòa tan trong nước. Sự giảm hay loại bỏ oxy trong nước vào ban đêm có thể gây hại, thậm chí giết chết cá và các thủy sinh vật khác [19, 21]. - Sự phú dưỡng tạo điều kiện cho nhiều loài tảo độc phát triển (dạng bọt, có mùi và vị, nhìn thấy được), chúng có thể tiết các chất độc ra môi trường nước. Dạng tảo này còn làm giảm hiệu suất của các chuỗi thức ăn, vì những sinh vật ăn tảo bình thường không thể ăn chúng được [21]. - Khi hồ bị phú dưỡng, tương quan giữa các thành phần sinh vật trong hồ (đặc biệt là cá) bị thay đổi, gây nguy cơ phá vỡ trạng thái cân bằng của hệ sinh thái hồ [20]. - Nước của hồ phú dưỡng khi được sử dụng cho các mục đích của con người có thể gây một số hậu quả nghiêm trọng: tắc các ống lọc nước, giảm tuổi thọ của các hệ thống ống dẫn nước, tạo ra các mùi, vị khó chịu. Sự nở hoa của tảo và sự có mặt của một số tảo gây độc, vi sinh vật gây bệnh sẽ làm ảnh hưởng đến sức khỏe của người và gia súc, thậm chí có thể gây tử vong [5]. - Làm giảm giá trị thẩm mỹ của hồ và ảnh hưởng đến các hoạt động giải trí như: bơi thuyền, câu cá . . . [5,21]. Sự phú dưỡng có thể gây ra những hậu quả hết sức nghiêm trọng, phá hủy môi trường sinh thái của hồ, đồng thời còn gây ảnh hưởng tới cả vấn đề kinh tế xã hội. Qua đó chúng ta thấy được tầm quan trọng của việc đánh giá sự phú dưỡng của hồ để có thể kịp thời bảo vệ HST hồ. 1.3. 2. Phương pháp xác định sự phú dưỡng của hồ Có nhiều phương pháp xác định tình trạng phú dưỡng của hồ, đó là: + Dựa vào sinh khối Phytoplankton của hồ. Sự phú dưỡng gây ảnh hưởng trực tiếp và được biểu hiện rõ nét qua sự tăng trưởng của Phytoplankton chính là một thông số quan trọng để đánh giá sự phú dưỡng. Phương pháp trực tiếp là sử dụng buồng đếm Goriae, sau đó tính ra sinh khối (số cá thể hoặc số mg) trong 1 lít nước hay trong 1m3 [5]. Phương pháp gián tiếp sẽ xác định sinh khối Phytoplankton thông qua hàm lượng chl-a: Đầu tiên đưa một thể tích nước vào dụng cụ lọc bằng tơ thủy tinh để thu được tất cả các vật chất có kích thước lớn hơn 1mm. Chl-a sẽ được tách chiết khi đưa vào một dung môi hữu cơ (axeton hoặc ancol), sau đó, hàm lượng chl-a sẽ được đo bằng máy đo quang phổ hay máy đo huỳnh quang [21]. Hồ sẽ bị phú dưỡng khi hàm lượng chl-a vượt giới hạn cho phép (10mg/l) [15,16]. Nghèo Trung bình Quá giàu Giàu Photpho (mg/l) Chl – a (mg/l Độ trong (cm) Chỉ số phú dưỡng Hình 3. Thước đo sự phú dưỡng [16] + Dựa vào các nhóm sinh vật chỉ thị cho sự phú dưỡng, đặc biệt là tảo. Nước là môi trường sống, nơi cung cấp thức ăn cho tảơ, bởi vậy, mức độ dinh dưỡng của thủy vực được biểu hiện không chỉ qua sinh khối tảo (phương pháp 1), mà còn qua thành phần loài. Các chất dinh dưỡng khác nhau thường có các sinh vật chỉ thị khác nhau. Điển hình là một số tảo lam dùng chỉ thị cho sự phú dưỡng của hồ như: Oscillatoria princeps, O. limosa, O. tenuis và một số đại diện của các nhóm tảo khác như: Euglena viridis, Nitzschia palea [5,18]. Độ trong (cm) + Xác định độ trong của nước hồ cũng là một chỉ thị của tình trạng phú dưỡng [17]. Phổ biến và hiệu quả là đo độ trong bằng đĩa Secchi- một đĩa có đường kính khoảng 20cm, được chia thành 4 giải quạt đều nhau, sơn đen, trắng xen kẽ. Phương pháp dựa vào tương quan giữa độ trong và sự phú dưỡng để sử dụng làm thước đo phú dưỡng chỉ áp dụng hiệu quả với những hồ có độ sâu Secchi lớn hơn 1,5m. Với những hồ có độ sâu Secchi thấp hơn, quan hệ giữa độ trong và tình trạng dinh dưỡng không tuân theo một quy luật nhất định nào [16]. + Xác định các thông số chất lượng nước khác [20],ví dụ: thông số BOD (Biochemical oxygen Demand-Nhu cầu oxy hóa sinh). Khi hồ ở tình trạng phú dưỡng, hàm lượng chất hữu cơ trong hồ rất lớn. Lượng chất hữu cơ này có thể xác định được thông qua lượng oxy cần thiết để oxy hóa chúng. Càng cần nhiều oxy thì hàm lượng chất hữu cơ càng lớn và do đó, mức độ giàu dưỡng càng cao. Thông số DO (Dissolved oxygen-Hàm lượng oxy hòa tan) cũng là một chỉ thị phú dưỡng hiệu quả [21]. + Dựa vào cân bằng dinh dưỡng của hồ: Là phương pháp trực tiếp xác định nồng độ các chất cơ bản như Nitơ và Photpho trong hồ. Hồ sẽ ở trong tình trạng phú dưỡng khi nồng độ dinh dưỡng vượt giới hạn cho phép [16,21]. Ví dụ tiêu chuẩn nồng độ Nitơ là 0,3mg/l; Photpho là 0,02mg/l [5]. Liên quan đến phương pháp này còn có mô hình đánh giá khả năng gây phú dưỡng hồ do Photpho của Vollenweider. Trong mô hình này, các nguồn gây phú dưỡng cho hồ (nguồn cung cấp Photpho) được phân loại và được gắn với các trọng số (giá trị thể hiện khả năng gây phú dưỡng). Sau khi định lượng nguồn Photpho xâm nhập hàng năm và so sánh với khả năng tiếp nhận Photpho mỗi năm của hồ có thể rút ra kết luận về tình trạng phú dưỡng. Các phương pháp trên đã được sử dụng và thu được những kết quả nhất định. Tuy vậy, việc xác định mức độ phú dưỡng của hồ không hề đơn giản, đòi hỏi sự đánh giá tổng hợp, với những tiêu chuẩn cụ thể có thể áp dụng cho tất cả các hồ với điều kiện tự nhiên khác nhau. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng mô hình kinh nghiệm (emprical watershed model) và mô hình Jorgensen để tính toán lượng dinh dưỡng từ lưu vực đổ vào hồ. Bên cạnh đó là mô hình Vollenweider với mục đích xác định tải lượng Photpho cực đại hồ có thể nhận được mà vẫn đảm bảo không bị phú dưỡng. Sau khi áp dụng mô hình Vollenweider để tìm ra tiêu chuẩn dinh dưỡng của hồ, so sánh với lượng dinh dưỡng xâm nhập vào hồ được xác định qua mô hình kinh nghiệm, mô hình Jorgensen để đánh giá tình trạng dinh dưỡng của hồ. 1.4. Một số kết quả nghiên cứu về hồ Tây Có thể nói không quá rằng nếu thiếu các hồ, Hà Nội sẽ không còn là Hà Nội cổ kính ngàn năm văn hiến nữa. Nói như vậy để thấy hồ đối với Hà Nội quan trọng đến nhường nào. Hệ thống hồ Hà Nội là một trong những nét đặc sắc của Thủ đô. Hà Nội có hệ thống khoảng 31 hồ tự nhiên và nhân tạo với tổng diện tích mặt nước khoảng 1783ha, có sức chứa xấp xỉ 12 triệu m3. Trong số đó có 19 hồ thuộc nội thành chiếm diện tích 547ha (69,8%). Một số hồ thuộc loại tự nhiên như: hồ Tây, hồ Hoàn Kiếm . . . và hồ thuộc loại nhân tạo như: hồ Yên Sở . . . Các hồ được nối với nhau bởi các kênh mương thành một hệ thống thống nhất, tạo nên cảnh quan sinh động cho Thủ đô. Hồ Hà Nội không những là các danh lam thắng cảnh mà còn góp phần không nhỏ trong việc điều hòa nước mưa và tiểu khí hậu vùng. Hồ có nhiều tác dụng trong việc nuôi trồng thủy sản và xử lý nước thải. Theo một số tài liệu trong một ngày đêm tổng lượng nước thải vào các ao hồ Hà Nội lên tới 300.000m3 - 400.000m3 trong đó nước thải công nghiệp khoảng 100.000 m3 - 130.000 m3, rác thải sinh hoạt 170.000 m3 - 200.000 m3 của gần 300 nhà máy, xí nghiệp, hơn 40 bệnh viện và khoảng 3 triệu dân. Hiện nay hầu hết các hồ Hà Nội đều nhận nước thải sinh hoạt, dịch vụ và sản xuất không qua xử lý và với một lượng nước thải lớn như vậy không được xử lý sơ bộ khi đổ vào hồ thì dù cho các hồ Hà Nội vốn có khả năng tự làm sạch cũng không thể tránh khỏi việc bị ô nhiễm [11]. Hồ Tây là một trong những hồ tự nhiên lớn nhất ở thủ đô Hà Nội. Và chỉ đến sau ngày hòa bình lập lại - năm 1954 - thì những nghiên cứu về hồ mới được đặc biệt chú ý. Theo Hoàng Dương Tùng (2003 - 2004), một đặc điểm quan trọng của chất lượng nước Hồ Tây là sự khác nhau giữa mùa khô và mùa mưa, đó là: - Ngoài pH, các yếu tố thủy lý hóa đều khác nhau theo mùa. - Tuy hàm lượng oxy hòa tan DO không chênh lệch nhau nhiều, nhưng mùa mưa tầng đáy đạt 2mg/l. - Vào mùa khô nước thải đổ vào trong hồ từ các cống có mức độ ô nhiễm hơn so với mùa mưa và có sự chênh lệch về hàm lượng một số yếu tố thủy, lý hóa giữa các khu vực của hồ [10]. Khi nghiên cứu về thành phần và số lượng các loài ĐVKXS ở Hồ Tây, Nguyễn Xuân Quýnh (1991) đã cho thấy rằng Hồ Tây có một khu hệ ĐVKXS gồm 52 loài, hơn hẳn các hồ khác về thành phần loài và trên cơ sở đó, tác giả cũng nhận xét về cơ sở thức ăn của cá Hồ Tây [6]. Khi nghiên cứu về thực trạng sông hồ Hà Nội, Đặng Thị Sy (1991) đã đưa ra một số dẫn liệu về đặc tính lý hóa của Hồ Tây và mức độ ô nhiễm của nó, bên cạnh đó tác giả cũng đưa ra một số nét về nghề cá với nước thải ở Hà Nội [7]. Qua các số liệu nghiên cứu từ những năm trước trở lại đây cho thấy [10]: - Về thực vật nổi: có xu hướng giảm thành phần loài và mật độ, trong đó thời kỳ từ 1997 đến nay có tốc độ giảm mạnh hơn so với các thời kỳ trước. Về cơ cấu thì tảo lục, tảo lam và tảo mắt chiếm ưu thế cho thấy Hồ Tây có khuynh hướng giàu chất dinh dưỡng. - Về động vật nổi: xu hướng là giảm dần về số loài cũng như mật độ, trong đó nhóm trùng bánh xe (Rotatoria) ngày càng chiếm ưu thế. Điều này chứng tỏ hồ Tây có ô nhiễm hữu cơ. - Động vật đáy: những năm trước còn thấy một số trai họ Unionidae như Cristaria plicata, Sinanodonta jourdyi, Oxynia jourdyi, nhưng nay còn lại là không nhiều. Số lượng động vật đáy cũng giảm mạnh. Theo kết quả nghiên cứu thì hàm lượng amoni (NH4+) có giá trị trong khoảng 0,078mg/l đến 0,4mg/l. Hàm lượng nitrat (NO3-) dao động trong khoảng từ 0,53mg/l đến 3,15mg/l. Hàm lượng photphat (PO43-) năm 1960 có giá trị khoảng 0,04mg/l, đến năm 2004 hàm lượng đã tăng tới xấp xỉ 0,8mg/l. Điều này chứng tỏ lượng Photphat tăng[10]. Theo kết quả tính toán được thì hiện nay tải lượng Photpho vào hồ hàng năm là 3,7-3,86g/m2/năm và cho đến năm 2010 nếu nước thải không được xử lý và giữ nguyên tình trạng hiện nay thì tải lượng Photpho vào hồ sẽ là 3,939g/m2/năm [9]. Tuy nhiên do không cải tạo đáy hồ nên một phần Photpho sẽ xâm nhập trở lại. Như vậy ta thấy rằng hàm lượng Phot pho trong Hồ Tây theo kết quả nghiên cứu trên là tương đối cao, đã hơi vượt quá giới hạn gây phú dưỡng (0,02mg/l) [5], làm cho thực vật phù du phát triển, giảm độ trong, độ tiêu thụ oxy ở lớp đáy tăng. Đây cũng chính là một trong những nguyên nhân gây nên sự nở hoa trong hồ. Qua phân tích ta thấy rằng việc đánh giá và dự báo chất lượng nước hồ là rất cần thiết và vô cùng quan trọng, để từ đó có thể góp phần quản lý hệ sinh thái hồ một cách có hiệu quả. Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 2.1. Đối tượng Đối tượng nghiên cứu là Hồ Tây (Hà Nội). Hồ Tây là hồ tự nhiên có diện tích lớn nhất Hà Nội. Hồ Tây không chỉ là hồ có hệ động thực vật phong phú mà nó còn là nơi tập trung nhiều các di tích lịch sử, văn hóa truyền thống của Hà Nội. Xung quanh Hồ Tây có 64 di tích lịch sử, trong đó có 21 di tích đã được xếp hạng ví dụ như Đền Quán Thánh, Chùa Trấn Quốc, Đền Đồng Cổ, Phủ Tây Hồ . . . [10]. Từ lâu Hồ Tây đã gắn với các vườn đào, các vườn hoa và làng hoa. Trải qua hàng nghìn năm, môi trường khí hậu cảnh quan và các di tích lịch sử, văn hóa của Hồ Tây đã là một tài sản vô giá của thủ đô Hà Nội. Theo nghiên cứu thì Hồ Tây là hồ có nguồn gốc từ sông Hồng. Cũng như nhiều hồ khác bắt nguồn từ sông, Hồ Tây được hình thành và phát triển qua ba giai đoạn: hình thành (cách đây khoảng 3000-2500năm), phát triển (cách đây khoảng 2000-1000năm) và thoái hóa (từ nay trở đi). Trong giai đầu của sự hình thành, Hồ Tây còn là một khúc của sông Hồng. Sau đó, sông Hồng chuyển dòng lên phía Đông Bắc bỏ lại Hồ Tây cổ – một khúc sông của mình. Khoảng 1000 năm trước đây, người ta đã tiến hành đắp đê sông Hồng để bảo vệ Hà Nội và do đó đã đẩy Hồ Tây vào thế cô lập hoàn toàn với sông Hồng. Hồ Tây đã nhiều lần được đổi tên như: Dâm Đàm (sương mù), Lãng Bạc (bến sóng), Xác Cáo, Trâu Vàng . . . Năm 1573, để tránh tên húy vua Lê Thế Tôn (Duy Đàm), hồ được đổi tên là Tây Hồ, sau đó đổi thành Đoái Hồ và sau lại là Tây Hồ [9]. Mặc dù lưu vực hồ chưa có các khu công nghiệp trực tiếp đổ nước thải vào hồ, nhưng các nguồn phân tán từ đất nông nghiệp và khu dân cư cũng đang cung cấp cho hồ một nguồn muối Nitơ, Photpho đáng kể, Do đó, việc tính toán lượng dinh dưỡng xâm nhập vào hồ để đánh giá và dự báo chất lượng nước của hồ là một công việc quan trọng để có thể quản lý hiệu quả HST này. 2.2. Phương pháp nghiên cứu Để đánh giá chất lượng nước của Hồ Tây hiện nay, từ đó có thể đưa ra dự báo về chất lượng nước của hồ, chúng tôi đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau đây: 2.2.1. Lấy mẫu Một số chỉ tiêu như DO, độ đục, pH . . . các mẫu nước được đo bằng các thiết bị đo nhanh bằng sensor ngay tại vị trí đo. Đối với các mẫu nước, mẫu vi sinh vật, mẫu bùn lắng đọng chúng tôi thực hiện các phép phân tích trong phòng thí nghiệm được lấy theo những mặt cắt và theo những địa điểm đại diện về phương diện địa hình của lòng hồ (dựa theo những đường đồng mức so với độ cao của mặt biển). Do yêu cầu của việc phân tích, một số mẫu được cố định trước khi đưa về phòng thí nghiệm. Để đảm bảo độ chính xác giữa các cuộc khảo sát, thiết bị định vị tọa độ điểm đo theo hệ thống định vị tọa độ (GPS) cũng được sử dụng. 2.2.2. Phân tích Các phương pháp và thiết bị phân tích đều tuân theo các tiêu chuẩn chất lượng môi trường nước của Việt Nam và trên thế giới. Các giá trị DO, pH, độ đục được đo trên máy Greenspan SONDE SD300, các chỉ tiêu kim loại nặng được phân tích trên máy Quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS-6501. Việc đánh giá mẫu theo đúng tiêu chuẩn chất lượng nước Việt Nam hiện hành (TCVN 5592; 5593 – 1995; 5942 – 1995) và được thực hiện tại Viện Sinh thái & Tài nguyên Sinh vật. 2.2.3. Các phương pháp khác - Phương pháp kế thừa: áp dụng tất cả các kiến thức trong các lĩnh vực toán, lý, hóa, sinh, tin học . . . làm cơ sở lý luận trong quá trình nghiên cứu và thực hiện khóa luận. - Phân tích và tổng hợp các tài liệu về vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, xã hội của khu vực hồ, các dữ liệu quan trắc của hồ, và các số liệu về đa dạng sinh học, chất lượng môi trường nước của Hồ Tây. - Sử dụng mô hình Vollenweider để tìm giới hạn tiêu chuẩn cho phép hàm lượng muối Photpho xâm nhập vào Hồ Tây hàng năm. - Sử dụng mô hình kinh nghiệm và mô hình Jorgensen để tính toán lượng dinh dưỡng bổ sung vào Hồ Tây hàng năm từ vùng lưu vực. - Xác định hàm lượng Phôtpho tổng số trong hồ và so sánh với hàm lượng tiêu chuẩn cực đại cho phép để đánh giá hiện trạng dinh dưỡng của Hồ Tây. - Xem xét mối quan hệ giữa nồng độ Chllorophyl–a và nồng độ Photpho của Hồ Tây, thiết lập phương trình thể hiện mối tương quan này. - Xem xét sự thay đổi hàm lượng Photpho theo thời gian dựa vào phương pháp hồi quy, vẽ đồ thị sự thay đổi hàm lượng Photpho theo thời gian (năm). - Các phương pháp cơ bản khác như phân tích, thống kê, xử lý số liệu và ứng dụng tin học cũng được áp dụng trong khóa luận. Chương 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Đặc điểm của hồ tây 3.1.1. Vị trí địa lý, điều kiện khí hậu, thủy văn, địa chất của Hồ Tây Hồ Tây nằm ở phía Tây Bắc Hà Nội, thuộc quận Tây Hồ. Phía Bắc giáp đê bao Yên Phụ-Tứ Liên; phía Nam giáp đường Thụy Khê; phía Đông giáp đường Thanh Niên; phía Tây giáp đường Lạc Long Quân. Xung quanh hồ có 6 phường của quận Tây Hồ là: Yên Phụ, Quảng An, Nhật Tân, Xuân La, Thụy Khê, Bưởi và một phường của quận Ba Đình là phường Quán Thánh. Bên cạnh Hồ Tây cách khoảng 30m còn có hồ Trúc Bạch với diện tích nhỏ hơn so với Hồ Tây và thông với Hồ Tây bởi hai cống. Hồ Tây với diện tích hơn 500ha gần như được chia làm 2 phần: phần từ cống Đõ sang bán đảo Quảng An (Phủ Tây Hồ) trở lên phía Bắc gọi là hồ trên; phần còn lại là hồ dưới. Xung quanh hồ có 12 cống chính đổ nước thải vào hồ. Ngoài ra còn có các hệ thống thoát nước thải vào hồ từ các hộ dân xung quanh. Các cống thải chủ yếu là cống Tàu Bay, Cây Si, Nhật Tân. Các cống khác là cống thoát nước của lưu vực hồ, cống thoát chủ yếu là cống Xuân La. Bảng 2. Nhiệt độ trung bình theo tháng tại Hà Nội (Nguồn:[12]) Tháng Nhiệt độ TB ( 0C ) Tháng Nhiệt độ TB (0C ) 1 16,37 7 28,99 2 16,90 8 28,42 3 19,96 9 27,32 4 23,79 10 24,72 5 27,32 11 21,21 6 28,87 12 17,93 Nhiệt độ nước Hồ Tây phụ thuộc vào nhiệt độ Hà Nội (bảng 2). Kết quả ở bảng 2 cho thấy nhiệt độ tại Hà Nội thấp nhất vào tháng 1 xấp xỉ 16,30C và cao nhất vào tháng 6, tháng 7 từ 280C đến 290C. Trong các tháng mùa mưa nhiệt độ trung bình năm từ 250C đến 290C. Các tháng mùa khô nhiệt độ biến thiên từ 160C-230C. Nhiệt độ không khí tại khu vực ven hồ nhìn chung thấp hơn các khu vực khác trong thành phố. Nhiệt độ của nước hồ cao hơn nhiệt độ không khí từ 10C-1,50C vào mùa đông và ít biến động hơn so với nhiệt độ không khí nên ở khu vực giữa hồ nhiệt độ không khí thường cao hơn các khu vực xung quanh hồ. Nhiệt độ của nước hồ nằm trong khoảng 170C-290C tùy theo tháng. Độ ẩm không khí trung bình tháng dao động từ 80%-89% và thay đổi theo mùa . Lượng mưa tại hồ biến đổi mạnh theo các mùa trong năm (bảng 3). Lượng mưa bắt đầu tăng từ tháng 5 cho đến hết tháng 10 (mùa mưa). Tháng 8 có lượng mưa cao nhất khoảng 309mm/tháng. Trong mùa khô, từ tháng 12 đến tháng 4 lượng mưa trung bình thấp. Thấp nhất là tháng 12 và tháng 1 với lưu lượng trung bình khoảng 18-19mm/tháng. Bảng 3. Lượng mưa trung bình theo tháng (Nguồn:[12]) Tháng Lượng mưa TB(mm) Tháng Lượng mưa TB(mm) 1 19 7 286 2 26 8 309 3 47 9 249 4 87 10 132 5 191 11 53 6 244 12 18 Tổng xạ đo đạc và tính toán của Hồ Tây có giá trị cực đại là 304,5cal/cm2/ngày (tháng 4) và giá trị cực tiểu là 137,2cal/cm2/ngày (tháng1). Chế độ bốc hơi nhìn chung phụ thuộc vào gió, nhiệt độ và bức xạ. Lượng bốc hơi trung bình qua các tháng là gần như nhau, nằm trong khoảng từ 51mm (tháng 3) đến 86 mm (tháng 6,7) [12]. Số liệu được trình bày ở bảng 4. Bảng 4. Lượng nước bốc hơi trung bình theo tháng (Nguồn:[12]) Tháng Bốc hơi TB(mm) Tháng Bốc hơi TB(mm) 1 63 7 86 2 53 8 73 3 51 9 74 4 59 10 85 5 84 11 79 6 86 12 74 Tốc độ gió và hướng gió thay đổi theo các vị trí quan trắc, số liệu được thể hiện ở bảng 5. Vào mùa đông thường có hướng gió là Bắc và Đông Bắc. Vào mùa hè thường có hướng gió Nam và Đông Nam. Tốc độ gió dao động từ 1,7-2,3m/s theo các tháng, mạnh hơn các khu vực xung quanh (bảng 5)[8]. Bảng 5. Tốc độ gió trung bình theo tháng (Nguồn: [8]) Tháng Tốc độ TB(m/s) Tháng Tốc độ TB(m/s) 1 2,1 7 2,0 2 2,3 8 1,7 3 2,2 9 1,6 4 2,3 10 1,7 5 2,3 11 1,8 6 2,0 12 1,8 Hồ Tây là một hồ tương đối nông. Vào mùa cạn, chỗ sâu nhất khoảng 2,3-2,5m và vào mùa mưa, chỗ sâu nhất khoảng 2,8-3m. Hồ Tây là hồ móng ngựa, nó có nguồn gốc từ sông Hồng trong quá trình dịch chuyển và đổi dòng lòng sông, vì vậy trầm tích của Hồ Tây là kết quả của quá trình kế thừa và phát triển dựa trên nền trầm tích của sông Hồng, gồm 2 hệ trầm tích phức tạp sông và hồ [10]. Do Hồ Tây là khúc uốn của sông Hồng cổ, vì vậy tầng trầm tích có 3 lớp: lớp trên cùng (0-0,2m) là trầm tích bột sét pha cát màu xám đen giàu xác rong tảo; lớp thứ hai (0,2-0,6m) là bột sét màu nâu, môi trường oxy hóa và lớp thứ ba (0,6-0,9m) là sét bột màu xám đen giàu xác rong tảo. 3.1.2. Điều kiện kinh tế-xã hội của khu vực xung quanh hồ Tây 3.1.2.1. Dân cư và đất đai Xung quanh Hồ Tây có 6 phường của Quận Tây Hồ và 1 phường của Quận Ba Đình với số dân 33.123 người sống giáp hồ. Diện tích đất sử dụng quanh hồ là 78,72ha, trong đó diện tích đất khu dân cư là 52,48ha [9]. Dân số vùng xung quanh Hồ Tây phân bố không đồng đều. Dân cư chủ yếu tập trung ở phía Nam và Đông Nam của hồ. Thành phần dân cư gồm 2 dạng: - Những dân cư sống chính thức quanh hồ với phần đông là những hộ gia đình sống lâu đời tạo thành các quần cư với các làng nghề rất nổi tiếng như Võng Thị (chài lưới), Nghi Tàm (tơ tằm, dệt lụa, trồng hoa), Bưởi (làm giấy), Thành Công (dệt vải). - Những dân cư tới thuê ở tại những khu vực cao ráo, có khí hậu tốt được xây dựng nhiều trong mấy năm qua ở quanh hồ, như Quảng An. . . Hồ Tây có diện tích đất nông nghiệp chiếm 26,24ha [9]. Diện tích đất nông nghiệp xung quanh Hồ Tây được sử dụng chủ yếu để trồng rau màu và đặc biệt là cây cảnh như đào, quất, các loại hoa ở Nhật Tân, Nghi Tàm. Hàng năm có một số lượng khá lớn phân hóa học và thuốc BVTV từ các hoạt động nông nghiệp đổ xuống hồ. Theo kết quả điều tra tình hình sử dụng thuốc BVTV ở đây cho thấy có nhiều loại thuốc diệt côn trùng được sử dụng như Monitor, Wofatox, Bassa, Pulichin . . . và các loại phân hóa học thường dùng là Urê, phân tổng hợp NPK chính vì vậy gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước hồ. 3.1.2.2. Cơ sở hạ tầng Cơ sở hạ tầng của vùng xung quanh Hồ Tây không đồng đều và đang có biến đổi mạnh mẽ qua các năm [10]. - Khu vực phía Tây Nam Thuỵ Khê-Bưởi: đã có hệ thống cơ sở hạ tầng như điện, nước, thoát nước nhưng chưa đồng bộ, chưa đáp ứng nhu cầu của nhân dân, cống thoát nhỏ và tiêu thoát nước kém. Cống Tàu Bay và cống Đõ là cống thoát nước lớn nhất trong khu vực này. Các hộ sống sát hồ thường xả trực tiếp nước thải xuống hồ. - Khu vực Bưởi đang trong quá trình đô thị hóa, hệ thống thoát nước chưa đồng bộ không thông thoát thường xuyên nên hay gây úng ngập cục bộ vào những ngày mưa. Trong khu vực này có cống Trích Sài là lớn nhất, ngoài ra các hộ xung quanh đều xả nước thải thẳng xuống hồ. - Khu vực phía Tây Bắc thuộc địa phận Xuân La, Nhật Tân có hệ thống thoát nước vẫn chưa hoàn thiện. Hầu hết các hộ quanh hồ cũng xả trực tiếp nước thải xuống hồ nên ảnh hưởng nhiều đến chất lượng nước hồ. - Khu vực phía Đông có hệ thống cống rãnh của các cụm dân cư đều chảy trực tiếp ra hồ, các cống này thường do dân tự làm lấy nên chất lượng kém. Tại khu vực xung quanh Hồ Tây có rất nhiều dịch vụ nhà hàng, khách sạn hoạt động. Các nhà hàng xung quanh Hồ Tây hoạt động khá nhộn nhịp. Những nhà hàng này đương nhiên xả nước thải ra Hồ Tây mà không có một biện pháp xử lý sơ bộ nào. Hiện nay có một số khách sạn trong nước và quốc tế đang hoạt động trong khu vực xung quanh Hồ Tây. Ngoài ra còn có công viên nước Hồ Tây hoạt động tại phía Bắc của hồ. Những khách sạn và khu vực vui chơi này đều có hệ thống xử lý nước thải khá tốt. 3.2. Hiện trạng môi trường nước hồ Tây. 3.2.1. Vài nét về hệ động thực vật Hồ Tây Hồ Tây là một hệ sinh thái đất ngập nước đặc biệt với sự đa dạng về động vật, thực vật. - Thực vật thủy sinh Macrophyta: thực vật thủy sinh ở Hồ Tây trước đây có khoảng 18 loài phát triển mạnh ở vùng ven bờ. Những thực vật này có thể chia thành 3 nhóm sinh thái: nhóm trôi nổi tự do, nhóm sống trong nước, nhóm có lá nổi trên mặt nước. Trước đây hồ có những loài có hoa đẹp như hoa sen, hoa súng . . . đến nay đã giảm nhiều. Thành phần về loài của thực vật thủy sinh Macrophyta cũng đã bị giảm đi [9]. Theo một số tác giả thì nguyên nhân chủ yếu của việc các loài thực vật thủy sinh Macrophyta giảm có lẽ là do sự khai thác quá mức của con người và do tảo phát triển mạnh, làm cho mật độ tảo và vi khuẩn lớn, độ đục cao, vì vậy đã cản trở độ xuyên sâu của ánh sáng khiến cho các loài thực vật nhạy cảm với ánh sáng bị chết, dẫn đến số lượng của chúng giảm dần đi. - Thực vật nổi Phytoplankton: thực vật nổi có xu hướng giảm thành phần loài và mật độ. Về cơ cấu thì phát hiện được 17 loài vi khuẩn lam và 107 loài tảo thuộc 5 ngành. Trong đó ngành tảo lục có nhiều loài nhất là 55 loài, ngành tảo mắt có 28 loài, ngành tảo silic có 22 loài, hai ngành tảo giáp và tảo vàng mỗi ngành chỉ có 1 loài [9]. Tảo mắt chỉ thị cho những thủy vực giàu chất dinh dưỡng. Thành phần loài của ngành tảo mắt và vi khuẩn lam tăng so với trước đây nhưng thành phần loài của tảo lục, đặc biệt là tảo giáp lại giảm. Điều đó chứng tỏ chất lượng nước đã thay đổi theo chiều hướng giàu dinh dưỡng. Tuy nhiên về số lượng thành phần loài thì tảo lục vẫn chiếm ưu thế chứng tỏ Hồ Tây vẫn chưa bị ô nhiễm nặng . - Động vật nổi Zooplankton: động vật nổi ở Hồ Tây có 29 loài, 5 loài Giáp xác chân chèo (Copepoda), 12 loài Giáp xác râu ngành (Cladocera), 11 loài nhóm Rotatoria (trùng bánh xe) và 1 loài có vỏ (Ostracoda), trong đó nhóm Rotatoria chiếm ưu thế 66%, nhóm Copepoda 20%, nhóm Cladocera 11% và Ostracoda chiếm 3% [6]. Sự chiếm ưu thế của nhóm Rotatoria chứng tỏ Hồ Tây có ô nhiễm hữu cơ và được thể hiện ở hình 4. Hình 4. Tỷ lệ động vật nổi Zooplankton của Hồ Tây (Nguồn: [6]) - Động vật đáy Zoobenthos: động vật đáy ở Hồ Tây có 16 loài bao gồm lớp côn trùng có 1 loài, giun tơ có 3 loài, thân mềm chân bụng (Gastropoda) chiếm ưu thế với 7 loài, lớp thân mềm hai mảnh vỏ (Bivalvia) có 2 loài và lớp cá có 3 loài. Các kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy nhóm giun ít tơ và ấu trùng Chironomidae thường chỉ thị cho môi trường bị ô nhiễm hữu cơ, đồng thời động vật thân mềm, đặc biệt ốc họ Viviparidae lại chỉ thị cho môi trường nước sạch hơn. Trong cấu trúc số lượng, nhóm giun ít tơ và ấu trùng Chironomidae chiếm ưu thế về mật độ số lượng nhưng nhóm động vật thân mềm chiếm ưu thế về sinh khối.Về mùa khô mật độ trung bình động vật đáy Hồ Tây là 526con/m2, tương ứng sinh khối 83,85g/m3. Trong mùa mưa mật độ trung bình 482con/m2 trong đó nhóm ốc chiếm ưu thế trên 80% sinh khối chung. Số lượng động vật đáy, sinh vật lượng động vật đáy có xu hướng giảm [7]. - Khu hệ cá: khu hệ cá Hồ Tây có 36 loài thuộc 13 họ, trong