Nghiên cứu sự biến đổi của chất dinh dưỡng trong nước sông

Nghiªn cøu Sù biÕn ®æi cña chÊt dinh d­ìng trong n­íc s«ng<br /> (LÊy vÝ dô cho s«ng Shonai - NhËt B¶n)<br /> Th.S. Phan ThÞ Thanh H»ng*, GS.TS. Keichi Ohta**<br /> (* ViÖn §Þa Lý – ViÖn Khoa häc C«ng nghÖ ViÖt Nam, ** Tr­êng §¹i häc Nagoya – NhËt B¶n)<br /> <br /> Tãm t¾t<br /> Ho¹t ®éng cña con ng­êi trªn bÒ mÆt l­u vùc lµ nguyªn nh©n gia t¨ng hµm l­îng chÊt dinh d­ìng<br /> trong n­íc s«ng vµ còng lµ t¸c nh©n chÝnh g©y ra hiÖn t­îng phó d­ìng ë vïng cöa s«ng ven biÓn. Nghiªn<br /> cøu nµy ®· ®Ò cËp tíi sù biÕn ®æi cña chÊt dinh d­ìng trong n­íc s«ng theo kh«ng gian còng nh­ theo thêi<br /> gian. MÆt kh¸c, ®Ó gi¶i quyÕt nh÷ng khã kh¨n khi x¸c ®Þnh nguån gèc cung cÊp chÊt dinh d­ìng cho dßng<br /> ch¶y s«ng ngßi, chóng t«i ®· tiÕn hµnh ph©n tÝch ®ång vÞ cña nit¬ trong t¶o. KÕt qu¶ thu ®­îc còng gióp<br /> cho viÖc ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ cña qui tr×nh xö lý n­íc th¶i ®· ®­îc lùa chän.<br /> 1. §Æt vÊn ®Ò<br /> ChÊt dinh d­ìng - ®Æc biÖt nit¬ vµ phètpho - lµ nh÷ng th«ng sè chÊt l­îng n­íc ch×a khãa; chóng<br /> t¸c ®éng mét c¸ch trùc tiÕp hoÆc gi¸n tiÕp lªn qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña thùc vËt phï du, hµm l­îng «xy hßa<br /> tan trong n­íc… Hµm l­îng chÊt dinh d­ìng trong n­íc kh«ng nh÷ng phô thuéc vµo hiÖn tr¹ng sö dông<br /> ®Êt, ®iÒu kiÖn khÝ hËu vµ ®Æc ®iÓm ®Þa chÊt cña tõng l­u vùc mµ cßn chÞu ¶nh h­ëng cña c¸c ho¹t ®éng<br /> nh©n t¸c. Hµm l­îng chÊt dinh d­ìng lín lµ nguyªn nh©n g©y nªn t×nh tr¹ng phó d­ìng ë vïng cöa s«ng.<br /> Trång trät, sö dông ph©n hãa häc vµ chÊt th¶i cña ®éng vËt lµ 3 nguån chÝnh g©y nªn « nhiÔm nit¬ trong<br /> thñy quyÓn; Cßn viÖc sö dông chÊt tÈy röa tæng hîp ®· lµm cho hµm l­îng phèt ph¸t trong n­íc th¶i sinh<br /> ho¹t t¨ng lªn ®¸ng kÓ.<br /> <br /> Nh÷ng n¨m gÇn ®©y, ho¹t ®éng cña con ng­êi thùc chÊt ®· lµm gia t¨ng chÊt dinh d­ìng ë vïng<br /> cöa s«ng ven biÓn. Nång ®é NO3- trong n­íc s«ng Misissippi tr­íc n¨m 1940 chØ dao ®éng trong ph¹m vi<br /> 0,2 – 0,4mgN/l, nh­ng sau n¨m 1940 lªn tíi 1 – 1,2mgN/l (Meade,1995). Theo Heaton (1986), nh÷ng vÊn<br /> ®Ò « nhiÔm khÝ quyÓn vµ thñy quyÓn bëi hµm l­îng nit¬ lµ mét trong nh÷ng vÊn ®Ò nghiªm träng. Hµng<br /> n¨m kho¶ng 34 Tg nit¬ tõ bÒ mÆt tr¸i ®Êt ®­îc vËn chuyÓn tíi ®¹i d­¬ng th«ng qua dßng ch¶y s«ng ngßi<br /> (Jaffe, 1992; Galloway et al., 1995). Dßng ch¶y s«ng ngßi ®­îc xem nh­ nguån cung cÊp chÊt dinh d­ìng<br /> lín nhÊt vµ quan träng nhÊt cho vïng cöa s«ng ven biÓn.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 1 - Mizunami Ohashi<br /> 2 – Tokibashi5<br /> 3 – Harakobashi<br /> 4 – Sankyobashi<br /> 5– Hidaribashi<br /> 6 – Miyukibashi<br /> 7 – Shinmeibashi<br /> 8 – Tajimibashi<br /> 9 – Kuninagabashi<br /> 10 – Oyabubashi<br /> 11 – Kanori<br /> 12 – Shidami<br /> 13 – Kikko<br /> 14 – Mizuwake<br /> 15 – Sangai<br /> 16 – Shinmeisei<br /> 17- Manba<br /> <br /> H×nh 1: L­u vùc s«ng Shonai - NhËt B¶n<br /> <br /> <br /> 1<br /> 2. Khu vùc nghiªn cøu<br /> S«ng Shonai cã diÖn tÝch l­u vùc thuéc vµo lo¹i nhá, 1.010km2, n»m ë miÒn Trung n­íc NhËt, trªn<br /> quÇn ®¶o Honshu víi 53% diÖn tÝch l­u vùc lµ ®åi nói, cßn l¹i lµ ®ång b»ng. Dßng chÝnh dµi 96km, ch¶y<br /> qua ®Þa phËn cña 2 tØnh Gifu vµ Aichi. PhÇn h¹ l­u s«ng n»m hoµn toµn trong thµnh phè Nagoya - thµnh<br /> phè lín thø 4 cña NhËt. L­îng m­a b×nh qu©n n¨m trªn l­u vùc vµo kho¶ng 1.600mm. Tæng l­îng dßng<br /> ch¶y trung b×nh nhiÒu n¨m tÝnh cho toµn l­u vùc lµ 643km3. L­îng n­íc nhËn ®­îc trong phÇn h¹ du chñ<br /> yÕu tõ n­íc th¶i sinh ho¹t vµ c«ng nghiÖp cña thµnh phè Nagoya.<br /> 3. Thu thËp sè liÖu<br /> C¸c mÉu n­íc m­a vµ n­íc s«ng ®· ®­îc thu thËp trong thêi gian 2 n¨m: 2001 vµ 2002. NhiÖt ®é<br /> n­íc, DO ®­îc ®o ®¹c ngay t¹i thùc ®Þa. Hµm l­îng c¸c chÊt dinh d­ìng ®­îc chóng t«i ph©n tÝch b»ng<br /> ph­¬ng ph¸p so mµu. Ngoµi ra ®Ó x¸c ®Þnh nguån gèc cña chÊt dinh d­ìng trong n­íc s«ng, chóng t«i ®·<br /> tiÕn hµnh ph©n tÝch Nitrogen Isotope trong Algal b»ng MS 252 t¹i Tr­êng ®¹i häc Nagoya.<br /> 4. KÕt qu¶ & ph©n tÝch<br /> Sù biÕn ®æi theo kh«ng gian cña c¸c chÊt dinh d­ìng trong n­íc s«ng<br /> KÕt qu¶ ph©n tÝch c¸c mÉu n­íc thu thËp ®­îc trªn s«ng Shonai cho thÊy: hµm l­îng NH4+ vµ<br /> NO2, còng nh­ PO4-3 t¨ng dÇn tõ th­îng nguån vÒ tíi cöa s«ng. Tõ kho¶ng c¸ch 35km (tÝnh tõ cöa s«ng)<br /> nh÷ng gi¸ trÞ nµy t¨ng m¹nh. Nguyªn nh©n chÝnh lµm gia t¨ng hµm l­îng cña c¸c yÕu tè nµy däc theo<br /> chiÒu dßng ch¶y lµ do nguån th¶i tõ sinh ho¹t. Nh­ vËy cã thÓ nãi sù gia t¨ng hµm l­îng cña c¸c yÕu tè<br /> nµy trong n­íc s«ng xuÊt ph¸t tõ c¸c nguån ®iÓm. Theo chiÒu dßng ch¶y sù t­¬ng t¸c gi÷a nguån vµo -<br /> yÕu tè lµm gia t¨ng hµm l­îng c¸c thµnh phÇn trong n­íc s«ng vµ qu¸ tr×nh pha lo·ng còng nh­ qu¸ tr×nh<br /> ph©n hñy - nh©n tè tÝch cùc gãp phÇn gi¶m thiÓu møc ®é nhiÔm bÈn cña dßng ch¶y thÓ hiÖn kh¸ râ nÐt. Sù<br /> gi¶m sót hµm l­îng c¸c chÊt dinh d­ìng t¹i cÇu Toki (2) chøng tá n­íc s«ng Ori ®· cã t¸c dông pha lo·ng.<br /> MÆt kh¸c hµm l­îng c¸c chÊt dinh d­ìng ®ét ngét t¨ng cao t¹i cÇu Sankyo(4) do n­íc th¶i tõ thµnh phè<br /> Toki.<br /> Hµm l­îng NO3- dao ®éng kh«ng lín. Chªnh lÖch vÒ hµm l­îng NO3- trong n­íc s«ng vïng<br /> th­îng vµ h¹ du kh«ng nhiÒu do nguån cung cÊp NO3- cho n­íc s«ng cã thÓ bao gåm c¶ nguån ®iÓm vµ<br /> nguån ph©n t¸n. KÕt qu¶ ®o ®¹c cho thÊy hµm l­îng DO trong n­íc s«ng kh¸ cao, trung b×nh hµng n¨m tõ<br /> 6,64 ®Õn 11,23mgO/l. Gi¸ trÞ thÊp nhÊt ®· x¸c ®Þnh ®­îc lµ t¹i cÇu Shinmeada, c¸ch cöa s«ng 6.5km vµo<br /> ngµy 05/VI/2001. Gi¸ trÞ lín nhÊt lµ t¹i cÇu Shinmei (7) c¸ch cöa s«ng 60km. Nh­ vËy ë th­îng l­u qu¸<br /> tr×nh nitrat hãa diÔn ra thuËn lîi h¬n so víi vïng h¹ du. §©y còng lµ nguyªn nh©n ®Ó hµm l­îng NH4+ ë<br /> th­îng du nhá h¬n rÊt nhiÒu vïng h¹ du.<br /> Tû lÖ hµm l­îng cña c¸c chÊt dinh d­ìng trong n­íc s«ng còng cã sù thay ®æi theo chiÒu dßng<br /> ch¶y. NÕu nh­ ë th­îng du hµm l­îng NO3- chiÕm ­u thÕ th× vÒ h¹ du hµm l­îng NH4+ l¹i næi tréi h¬n c¶.<br /> Tû lÖ ®ãng gãp cña NO3- trªn tæng nit¬ v« c¬ gi¶m 50% khi ®i tõ nguån vÒ tíi h¹ du. Theo Paerl vµ<br /> Whiteall (1999) 25% nguån NO3- cung cÊp cho vïng ven biÓn xuÊt ph¸t tõ khÝ quyÓn. Mét ®iÒu kh¸ lý thó<br /> lµ hµm l­îng NO3- trong n­íc m­a ®· ph©n tÝch ®­îc t¹i thµnh phè Nagoya còng xÊp xØ nh­ hµm l­îng<br /> NO3- trong n­íc s«ng Shonai nh­ng chØ cã hµm l­îng NH4+ ë vïng th­îng l­u lµ xÊp xØ hµm l­îng NH4+<br /> trong n­íc m­a. Cßn vïng h¹ du hµm l­îng NH4+ trong n­íc s«ng v­ît gÊp nhiÒu lÇn hµm l­îng NH4+<br /> trong n­íc m­a.<br /> B¶ng 1: Hµm l­îng Nit¬ trong n­íc m­a<br /> <br /> Stt Thêi gian NO2- (mgN/l) NO3- (mgN/l) NH4+(mgN/l)<br /> <br /> 1 10/06/2001 0.0062 1.007 0.979<br /> 2 14/06/2001 0.0068 0.534 0.329<br /> 3 13/12/2001 0.0052 0.301 0.213<br /> MÆc dï hµm l­îng Urea chØ chiÕm mét tû lÖ rÊt nhá trong tæng c¸c chÊt dinh d­ìng nh­ng cã vai<br /> trß quan träng trong chu tr×nh nit¬ trong n­íc ngät vµ lµ nguån cung cÊp nit¬ cho phytoplankton<br /> (Mitamura et al, 1994). Hµm l­îng Urea trong n­íc s«ng Shonai dao ®éng tõ 0 - 80,36µgN/l. Theo<br /> <br /> <br /> 2<br /> Mitamura hµm l­îng Urea trong s«ng Hµn tõ 2,8 - 127µgN/l (1994). Sù gia t¨ng hµm l­îng Urea trong<br /> n­íc s«ng lµ do ¶nh h­ëng cña n­íc th¶i sinh ho¹t, Mitamura [12] còng cã nh÷ng kÕt luËn t­¬ng tù.<br /> (mgN/l) (mg/l)<br /> <br /> 2.0 0.3<br /> <br /> <br /> <br /> 1.5<br /> 0.2<br /> <br /> 1.0<br /> <br /> 0.1<br /> 0.5<br /> <br /> <br /> <br /> 0.0 0.0<br /> 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90<br /> <br /> Kho¶ng c¸ch tÝnh tõ cöa s«ng (km)<br /> NH4+(mgN/l) NO2-(mgN/l) NO3-(mgN/l)<br /> Urea(mgN/l) TotalIN(mgN/l) PO4-3(mg/l)<br /> <br /> <br /> H×nh 2: Hµm l­îng trung b×nh n¨m cña c¸c chÊt dinh d­ìng däc theo s«ng Shonai<br /> Photpho lµ thµnh phÇn phæ biÕn trong ®Êt ®¸ vµ còng kh¸ phong phó trong bïn ®¸y. Photpho<br /> th­êng cã mÆt trong n­íc tù nhiªn víi 1 hµm l­îng rÊt nhá. ë h¹ l­u s«ng Shonai hµm l­îng PO4-3 th­êng<br /> lín h¬n 0,1mg/l, ng­îc l¹i ë vïng th­îng l­u trÞ sè nµy th­êng nhá h¬n.<br /> NÕu xÐt vÒ tæng hµm l­îng c¸c chÊt dinh d­ìng trong n­íc s«ng cã thÓ nãi ë h¹ du th­êng ®¹t gi¸<br /> trÞ lín h¬n vïng th­îng du d­êng nh­ do ¶nh cña n­íc th¶i sinh ho¹t. Trong hÇu hÕt c¸c kÕt qu¶ ph©n tÝch<br /> cña chóng t«i, c¸c gi¸ trÞ lín th­êng x¸c ®Þnh ®­îc t¹i c¸c ®iÓm ®o phÝa d­íi cÇu Shidami(12). Nh­ vËy<br /> n­íc s«ng Shonai ®· cã sù ph©n chia kh¸ râ rµng vïng n­íc s¹ch vµ vïng n­íc bÞ nhiÔm bÈn. Giíi h¹n<br /> vïng n­íc s¹ch lµ kho¶ng c¸ch 35km (tÝnh tõ cöa s«ng) trë vÒ ®Çu nguån. Hµm l­îng cao cña nit¬ ë h¹ l­u<br /> chøng tá n­íc th¶i ®« thÞ vµ n­íc th¶i c«ng nghiÖp ®· ¶nh h­ëng ®Õn chÊt l­îng m«i tr­êng n­íc. §iÒu ®ã<br /> cã nghÜa r»ng hµm l­îng cao cña c¸c chÊt dinh d­ìng trong n­íc s«ng liªn quan tíi mËt ®é d©n sè vµ ho¹t<br /> ®éng cña con ng­êi trªn bÒ mÆt l­u vùc.<br /> Sù dao ®éng cã tÝnh mïa cña c¸c chÊt dinh d­ìng trong n­íc s«ng<br /> Th«ng th­êng hµm l­îng c¸c chÊt dinh d­ìng th­êng cao trong mïa ®«ng khi c¸c ho¹t ®éng sinh<br /> häc x¶y ra yÕu vµ l­îng m­a r¬i trªn bÒ mÆt gi¶m. Hµm l­îng NO3- ®¹t gi¸ trÞ cao trong mïa hÌ khi l­îng<br /> m­a r¬i xuèng bÒ mÆt l­u vùc lín. Nh­ vËy m­a lµ 1 trong nh÷ng nguån chÝnh cung cÊp NO3- cho n­íc<br /> mÆt. Sù gia t¨ng hµm l­îng NO3- trong n­íc m­a ë c¸c thµnh phè lín b¾t nguån tõ c¸c ho¹t ®éng giao<br /> th«ng vËn t¶i vµ c«ng nghiÖp.<br /> BiÕn ®éng cã tÝnh mïa cña chÊt dinh d­ìng trong n­íc s«ng kh¸ phøc t¹p vµ t¸c ®éng cña con<br /> ng­êi lªn mçi l­u vùc mét kh¸c. V× vËy cÇn ph¶i ®Æc biÖt quan t©m ®Õn nh÷ng t¸c ®éng cña con ng­êi lªn<br /> vïng cöa s«ng ®Ó khèng chÕ hiÖn t­îng phó d­ìng cã thÓ x¶y ra trong t­¬ng lai.<br /> HiÖn t­îng phó d­ìng<br /> N­íc tù nhiªn th­êng cã tæng hµm l­îng photpho nhá h¬n 0,03mg/l, hµm l­îng PO4-3 biÕn ®æi<br /> trong ph¹m vi tõ 0,005 ®Õn 0,05mg/l (Dunne vµ Leopold, 1978). Theo Hem (1985) gi¸ trÞ nµy chØ vµo<br /> kho¶ng vµi phÇn m­êi cña miligram trong 1 lÝt. Hµm l­îng cña nit¬ vµ phètpho trong n­íc cµng lín tÝnh<br /> ®a d¹ng sinh häc cµng kÐm (NOAA/EPA,1988). Qu¸ tr×nh sinh tr­ëng cña t¶o liªn quan tíi tû lÖ gi÷a nit¬<br /> vµ photpho trong n­íc. Hµm l­îng giíi h¹n cña nit¬ tõ 0,1 - 1mgN/l vµ hµm l­îng PO4-3 tõ 0,01 – 0,1mg/l<br /> cã thÓ ng¨n chÆn ®­îc t×nh tr¹ng “në hoa” trong n­íc. Trong n­íc s«ng Shonai, t¹i mét sè vÞ trÝ ®· ph¸t<br /> hiÖn thÊy hµm l­îng PO4-3 ®¹t trÞ sè kh¸ cao, t¹i Sangai (15) lµ 0,889mg/l, t¹i Oyabu (10) lµ 0,815mg/l.<br /> <br /> <br /> 3<br />  Ammonium nitrogen - Shonai River 2001-2002 Nitrate nitrogen - Shonai River 2001-2002<br /> mgN/l mgN/l<br /> 2.0 1.5<br /> <br /> <br /> 1.5<br /> 1.0<br /> <br /> 1.0<br /> <br /> <br /> 0.5 0.5<br /> <br /> <br /> 0.0<br /> 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0.0<br /> Distance from river mouth (km) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90<br /> Distance from river mouth (km)<br /> <br /> Autumn Winter Spring Summer Autumn Winter Spring Summer<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Nitrite nitrogen - Shonai River 2001-2002 mgPO 4 -3 /l Orthophosphate concentrations in the Shonai River<br /> 0.5<br /> mg N/ l<br /> 0 .3<br /> 0.4<br /> <br /> <br /> 0.3<br /> 0 .2<br /> <br /> 0.2<br /> <br /> 0 .1 0.1<br /> <br /> <br /> 0.0<br /> 0 .0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90<br /> 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Distance from river mouth (km)<br /> Di st an ce f ro m ri v er m ou th ( km )<br /> Autumn Winter Spring<br /> Au tu mn W in t er Sp r in g Su mm er<br /> <br /> <br /> <br /> H×nh 3: BiÕn ®æi hµm l­îng c¸c chÊt dinh d­ìng theo mïa trong n­íc s«ng Shonai<br /> Sinh khèi cña c¸c thùc vËt phï du lµ mét trong nh÷ng dÊu hiÖu ®Ó nhËn biÕt sù ®æi mµu cña n­íc<br /> d­íi ¶nh h­ëng cña sù gia t¨ng hµm l­îng c¸c chÊt dinh d­ìng. Th«ng th­êng 1,5% khèi l­îng cña t¶o lµ<br /> Chlorophyll - a (Raschke,1993). Trong nghiªn cøu nµy chóng t«i còng ®· tiÕn hµnh ph©n tÝch<br /> Chlorophyll - a. T¹i mét sè mÉu thu ®­îc ë vïng h¹ du hµm l­îng Chlorophyll - a v­ît qu¸<br /> 10mgchl - a/m3 (lµ giíi h¹n b¾t ®Çu x¶y ra sù biÕn ®æi mµu cña n­íc).<br /> §ång vÞ nit¬<br /> N­íc chøa ®ùng nh÷ng th«ng tin vÒ nguån gèc h×nh thµnh th«ng qua vÕt cña c¸c ®ång vÞ tån t¹i<br /> trong nã. Tuy nhiªn nh÷ng nghiªn cøu vÒ ®ång vÞ nit¬ trong n­íc mÆt kh«ng nhiÒu do nh÷ng khã kh¨n khi<br /> x¸c ®Þnh do hµm l­îng nit¬ trong n­íc mÆt kh«ng lín. HÇu hÕt c¸c nghiªn cøu tËp trung vµo viÖc x¸c ®Þnh<br /> ®ång vÞ nit¬ trong n­íc ngÇm. Trong nghiªn cøu nµy chóng t«i kh¾c phôc khã kh¨n ®ã b»ng viÖc tiÕn hµnh<br /> x¸c ®Þnh ®ång vÞ nit¬ trong t¶o. C¸c mÉu t¶o ®­îc lÊy trªn bÒ mÆt cña c¸c t¶ng ®¸ n»m trong lßng s«ng sau<br /> ®ã sÊy kh« vµ nghiÒn thµnh bét. §ång vÞ cña cacbon vµ nit¬ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng viÖc sö dông ®ång thêi<br /> Elemental Analyzer (Model 2500) cïng víi Mass Spectrometer (MAT 252).<br /> Trong n­íc NO3- cã nguån gèc tõ qu¸ tr×nh phong hãa cã 15N dao ®éng tõ +4 ®Õn +9‰, NO3- vµ<br /> NH4+ cã nguån gèc tõ ph©n hãa häc th­êng cã 15N dao ®éng quanh trÞ sè 0; NO3- cã nguån gèc tõ ®éng<br /> vËt vµ n­íc th¶i ®« thÞ cã 15N lín h¬n 10‰. Tuy nhiªn c¸c thùc vËt phï du th­êng cã khuynh h­íng ®ång<br /> hãa 14N (Putnam.,S).<br /> KÕt qu¶ ph©n tÝch cho thÊy 15N trong t¶o mïa ®«ng thay ®æi tõ 2,77‰ ®Õn 11,18‰ vµ trong mïa<br /> xu©n dao ®éng tõ 2,07‰ ®Õn 9,02‰. Xu h­íng biÕn ®æi 15N cã liªn quan tíi nguån cung cÊp nit¬ cho<br /> n­íc s«ng vµ sù trao ®æi chÊt cña c¸c loµi t¶o. Cã thÓ nãi trong mïa c¹n l­u l­îng nhá, ®ång vÞ nit¬ trong<br /> n­íc s«ng t­¬ng ®­¬ng víi ®ång vÞ nit¬ cña nguån ®iÓm. Cßn trong mïa lò, l­u l­îng t¨ng nh­ng 15N<br /> gi¶m chøng tá nguån ph©n t¸n chiÕm ­u thÕ vµ b¾t nguån tõ viÖc sö dông ph©n bãn trong l­u vùc.<br /> T¹i mét sè ®iÓm ë th­îng nguån tuy hµm l­îng c¸c chÊt dinh d­ìng kh«ng lín nh­ng 15N l¹i ®¹t<br /> gi¸ trÞ cao h¬n ë h¹ l­u do viÖc xö lý n­íc th¶i kh«ng hoµn toµn.<br /> 5. KÕt luËn<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 4<br />  Nh­ vËy cã thÓ nãi hµm l­îng c¸c chÊt dinh d­ìng trong n­íc s«ng Shonai gia t¨ng tõ th­îng<br /> nguån vÒ tíi cöa s«ng. Hµm l­îng c¸c chÊt dinh d­ìng ë vïng h¹ l­u kh¸ lín. T¹i mét sè vÞ trÝ ®· ph¸t<br /> hiÖn thÊy dÊu hiÖu cña hiÖn t­îng phó d­ìng.<br /> Nguån cung cÊp chÊt dinh d­ìng cho n­íc s«ng trong mïa ®«ng lµ n­íc th¶i vµ n­íc ngÇm; trong<br /> mïa hÌ lµ n­íc th¶i vµ n­íc m­a. Nguån ®iÓm lµ nguyªn nh©n gia t¨ng hµm l­îng NH4+ trong n­íc s«ng<br /> nªn cã thÓ xö lý vµ khèng chÕ tr­íc khi x¶ ra m«i tr­êng ®Ó gi¶m tíi møc tèi ®a kh¶ n¨ng nhiÔm bÈn<br /> nguån n­íc. Víi nguån ph©n t¸n lµm gia t¨ng hµm l­îng NO3- vµ PO4-3 th× viÖc xö lý lµ kh¸ khã kh¨n v×<br /> vËy cÇn ph¶i cã biÖn ph¸p kiÓm so¸t ngay trong qu¸ tr×nh sö dông c¸c chÊt cã nguy c¬ ph¸t t¸n.<br /> HiÖn nay x¸c ®Þnh ®ång vÞ nit¬ trong n­íc mÆt kh«ng ®¬n gi¶n do hµm l­îng nit¬ trong n­íc mÆt<br /> th­êng nhá h¬n trong n­íc ngÇm. Ph©n tÝch ®ång vÞ cña nit¬ trong t¶o cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc nguån cung<br /> cÊp chÊt dinh d­ìng cho n­íc s«ng vµ ®¸nh gi¸ tÝnh hiÖu qu¶ cña qui tr×nh xö lý n­íc th¶i.<br /> ViÖc nghiªn cøu chÊt dinh d­ìng trong n­íc s«ng cã mét vai trß quan träng trong nghiªn cøu chÊt<br /> l­îng m«i tr­êng n­íc. §ång thêi nã còng gãp phÇn dù b¸o nguy c¬ tiÒm Èn x¶y ra hiÖn t­îng phó d­ìng.<br /> Dùa trªn c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu chóng ta cã thÓ lùa chän hoÆc lµ tiªu chuÈn dßng th¶i hoÆc lµ tiªu chuÈn<br /> dßng s«ng trong qu¶n lý chÊt l­îng m«i tr­êng n­íc cho tõng l­u vùc riªng biÖt.<br /> <br /> ABSTRACT<br /> <br /> Study on the variations of nutrients in the river water<br /> (For example, Shonai river - Japan)<br /> <br /> MSc.Phan Thi Thanh Hang*, Prof.Dr.Keichi Ohta**<br /> (*Institute of Geography – VAST, **Nagoya University, Japan)<br /> <br /> <br /> In recent years, human activities have substantially increased the rate of delivery of plant nutrients to many estuarine and<br /> marine areas. As a result, algal production in many estuaries has increased much faster than would occur under natural<br /> circumstances. The objectives of the present study are to find out the variations in nutrient compounds in the river water, the<br /> effect of transported nutrients to estuary and the main reason for increasing in nutrient compounds in the hydrology catchment.<br /> Isotope analyses, in conjunction with urea data could provide useful information on input and the treatment efficiency of sewage.<br /> <br /> <br /> Tµi liÖu tham kh¶o<br /> 1. Allen, E.H. and Kramer, J.M., 1972. Nutrients in natural waters. A wiley – intersciense publication, pp 447.<br /> 2. Carpenter, S.R., Caraco, N.F., Correll, D.L., Howarth, R.W., Sharpley, A.N., and Smith, V.H., 1998. Non<br /> point pollution of surface waters with phosphorous and nitrogen. Ecological Applications, 8:559-568.<br /> 3. Dalsgaard, T. (editor), 2000. Protocol handbook for Nitrogen Cycling in Estuary. Ministry of environment<br /> and Energy, National Environmental Research Institute, Denmark, pp 62.<br /> 4. Ekholm,P., Kallio,K., Salo,S., Pietiläinen,O.P., Rekolainen S., Laine Y. and Joukola M., 2000. Relationship<br /> between catchment characteristics and nutrient concentrations in an agricultural river system. Water<br /> Research, Volume 34, Issue 15, pp3709-3716<br /> 5. Golterman, H.L., Methods for Chemical Analysis of Fresh Waters. IBP Hanbook No 8.<br /> 6. Ham, L.K. and Hatzell, H.H., 1996. Analysis of nutrients in the surface water of the Georgia – Florida<br /> Coastal Plain Study Unit, 1970-91. U.S.Geological Survey, Water Resources Investigations Report 96-<br /> 4037.<br /> 7. Heaton, T.H.E., 1986. Isotope studies of nitrogen pollution in the hydrosphere and atmosphere: A review.<br /> Chemical geology, Vol. 59, 87-102.<br /> 8. House, W.A. and Denison, F.H., 1998. Phosphorus dynamics in a lowland river, Water Research, Volume<br /> 32, Issue 6, pp 1819-1830 .<br /> <br /> <br /> <br /> 5<br />  (mgN/l) (mg/l)<br /> (mgN/l) (mg/l)<br /> 2.0 0.3<br /> <br /> 2.0 0.3<br /> 9. Kendall, C. and McDonnell, J.J., 1998. Isotope tracers in catchment hydrology. Elsevier, pp 839.<br /> 10. Knowles,<br /> 1.5 R. and Blackburn,T.H. (Editors), 1993. Nitrogen Isotope Techniques. Academic Press, Inc.311pp<br /> 11. Meade,<br /> 1.5 R H., 1995. Contaminants in the Mississippi River. USGS Circular 1133, Reston, Virginia. 0.2<br /> 12. Mitamura, O., Aho, K.S.,Hong S.U., 1994. Urea decomposition associated with the activity of0.2<br /> microorganism<br /> 1.0 in surface waters of the North Han River, Korea. Arch. Hydrobiol, 131,2,321-242.<br /> 13. Muscutt,<br /> 1.0 A.D. and Withers, P.J.A., 1996. The phosphorus content of rivers in England and Wales. Wat. Res.<br /> Vol.30, No 5,pp 1258-1268. 0.1<br /> 14. Schowoerbel,<br /> 0.5 J., 1987. Handbook of Limnology. Ellis Horwood Limited, pp 228. 0.1<br /> 15. Smith,<br /> 0.5<br /> R.A. and Alexander, R.B., 2000. Sources of nutrients in the nation’s watersheds. Proceeding from<br /> conference for nutrient management Consultants, Extension Educator and Producer Advisors, pp8.<br /> 16. Terai,<br /> 0.0<br /> H. (Editor), 1999. Limnology. The text book for the ninth IHP training course in 1999, Nagoya0.0<br /> University<br /> 0.0 0<br /> Coop.10 20 30 40 50 60 70 80 90 0.0<br /> 17. Valiela,<br /> 0 I. and Bowen,<br /> 10 J.L.,<br /> 20 2002. Nitrogen<br /> 30 sources to watersheds<br /> 40 from river<br /> Distance and<br /> 50 mouth (km)<br /> 60 esturies<br /> 70: role of land<br /> 80 cover90mosaics<br /> and loses within watersheds. Environmental<br /> NH4+ (mgN/l) pollution,<br /> NO2-(mgN/l)<br /> Distance Elsevier<br /> from river Science, Volume<br /> mouth (km) 118, Issue 2, pages 239-<br /> NO3-(mgN/l)<br /> NH4+ (mgN/l) NO2-(mgN/l) NO3-(mgN/l)<br /> 248. Urea(mgN/l) TotalIN(mgN/l) PO4-3(mg/l)<br /> 18. Wetzel, R.G. Urea(mgN/l) TotalIN(mgN/l)<br /> and Likens, G.E., 1991. Limnological Analyses. Springer – Verlag, PO4-3(mg/l)<br /> pp 391.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 6<br />