Banner trang chủ
Thứ Bảy, ngày 20/04/2024

Xử lý thực vật đèn (Lampenflora) bằng phương pháp hóa học - Áp dụng thử nghiệm tại hang Sửng Sốt, vịnh Hạ Long

16/07/2021

Tóm tắt

   Hang động rất quan trọng đối với con người vì chúng chính là các phòng thí nghiệm tự nhiên và sống động về địa chất, địa mạo, sinh học, cổ sinh vật học, lịch sử, khảo cổ học... Hang động đôi khi là nguồn thông tin duy nhất về các sự kiện địa chất trong quá khứ. Con người đến thăm hang động vì nhiều mục đích như thẩm mỹ, giải trí, giáo dục, nghiên cứu khoa học, khai thác tài nguyên... Các hoạt động nhân sinh ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường hang động ở nhiều khía cạnh, do đó, chúng nên được tiến hành theo hướng giảm nhẹ những tác động này. Trong các hang động được chiếu sáng nhân tạo, ánh sáng dẫn đến sự biến đổi tương đối về nhiệt độ và độ ẩm trong môi trường hang động và sự tăng trưởng của thực vật đèn (Lampenflora) cần được hạn chế. Bài báo này giới thiệu việc kiểm soát sự tăng trưởng của thực vật đèn bằng phương pháp hóa học lần đầu tiên được thử nghiệm ở hang Sửng Sốt (Vịnh Hạ Long) bằng dung dịch hydrogen peroxide (H2O2).

Từ khóa: Hang động, thạch nhũ, lampenflora, hydrogen peroxide.

1. Mở đầu

    Vịnh Hạ Long đã 2 lần được UNESCO công nhận là Di sản Thiên nhiên thế giới với các giá trị nổi bật toàn cầu về cảnh quan và địa chất, địa mạo (1994, 2000). Việc khai thác các nguồn tài nguyên thiên nhiên, xây dựng các tuyến tham quan trên vịnh Hạ Long thu hút hàng triệu khách du lịch trong và ngoài nước hàng năm đã đóng góp đáng kể vào GDP của tỉnh Quảng Ninh. Hệ thống hang động karst cũng đã được đưa vào khai thác và là một trong những điểm nhấn quan trọng của các tuyến du lịch trên vịnh. Để thu hút khách tham quan, hệ thống chiếu sáng đã được lắp đặt ở một số hang (Sửng Sốt, Thiên Cung, Tiên Ông...). Ánh sáng nhân tạo và các điều kiện về độ ẩm, nhiệt độ thích hợp trong các hang động đã tạo điều kiện cho thực vật phát triển trên các nhũ đá có thể dễ dàng quan sát bằng mắt thường. Những thực vật đó được gọi chung là thực vật đèn (Lampenflora). Sự phát triển của chúng ảnh hưởng nhiều đến hệ thống thạch nhũ trong hang, như làm mất đi màu trắng tự nhiên, làm giảm đi vẻ đẹp và không những thế về lâu dài còn ảnh hưởng đến cấu trúc của các nhũ đá.

    Đã có nhiều phương pháp xử lý thực vật đèn được nghiên cứu, áp dụng, trong đó có phương pháp sử dụng hóa chất. Sử dụng hóa chất để tiêu diệt thực vật đèn có thể mang lại hiệu quả cao như loại bỏ được thực vật trong thời gian dài. Tuy nhiên, sử dụng hóa chất cũng có thể gây độc cho người sử dụng, người tham quan cũng như các sinh vật trong hang. Vấn đề đặt ra là cần tìm được loại hóa chất thích hợp, vừa có thể loại bỏ được thực vật đèn vừa ít gây ảnh hưởng đến môi trường. Phần dưới đây sẽ trình bày về việc xử lý thực vật đèn bằng phương pháp hóa học và kết quả thử nghiệm ở hang Sửng Sốt (Vịnh Hạ Long).

2. Tổng quan về việc sử dụng hóa chất xử lý thực vật đèn trên thế giới và ở Việt Nam

    Sử dụng hóa chất để xử lý thực vật đèn đã được nghiên cứu, áp dụng ở nhiều hang động khác khau. Tại Hungary, người ta đã sử dụng formaldehyde 5% (một loại chất tẩy rửa dùng trong gia đình) để xử lý loại bỏ thực vật đèn và thu được kết quả như mong đợi. Globbelaar (2000) đề xuất sử dụng thuốc diệt cỏ atrazine bên cạnh các biện pháp xử lý khác để kiểm soát thực vật đèn. Một số nghiên cứu khác sử dụng hợp chất tẩy rửa gốc clorin (ClO) như clorua vôi hay natri hypoclorit (NaClO) sinh ra Clo tự do có khả năng oxy hóa và tiêu diệt thực vật [6]. Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng có một lượng Clo tự do thoát ra môi trường ở dạng khí và nước thải, có thể gây ô nhiễm môi trường không khí và nước trong hang, cũng như tạo ra mùi khó chịu, ảnh hưởng đến du khách tham quan. Những tác động này đã được đề cập đến trong nghiên cứu của Faimon và cộng sự (2003) [7] với hậu quả là sau quá trình xử lý có nhiều sinh vật sống trong lòng hang như côn trùng đã không còn xuất hiện nữa. Trong một nghiên cứu khác của Mulec (2014) [4], tác giả đã sử dụng hydrogen peroxide (H2O2, oxy già) làm chất oxy hóa để xử lý thực vật đèn. So với chất tẩy rửa tạo ra Clo tự do thì oxy già không tạo ra mùi khó chịu và ít gây độc hại cho hệ sinh thái trong lòng hang cũng như sức khỏe con người. Mặc dù vậy, việc sử dụng oxy già cũng vẫn có thể gây ra tác động tiêu cực với chính thạch nhũ trong hang, đặc biệt khi sử dụng ở nồng độ cao.

    Tuy nhiên, nhìn chung, việc sử dụng hóa chất để kiểm soát thực vật đèn có thể gây ra những hậu quả không tốt về hệ sinh thái, thẩm mỹ cũng như sức khỏe con người [8]. Những hóa chất trên có thể loại bỏ tất cả những gì bám trên bề mặt hang động, thạch nhũ; làm cho bề mặt hang động, thạch nhũ trở lên xù xì bởi lớp xác vật liệu bề mặt bị tẩy rửa sẽ bị canxit hóa. Bên cạnh đó, các hóa chất độc hại như thuốc diệt cỏ sẽ gây tác động xấu cho sức khỏe con người và môi trường sinh thái, đặc biệt đối với môi trường kín và nhỏ hẹp như các hang động. Do vậy, việc làm này không được khuyến khích và bị cấm trong hầu hết các trường hợp.

    Ở Việt Nam, nghiên cứu về thực vật đèn và tác động của ánh sáng đến thạch nhũ trong hang động hiện chưa được quan tâm nhiều mặc dù một số hang động đá vôi ở các khu bảo tồn như Di sản Thiên nhiên thế giới Vịnh Hạ Long, Phong Nha - Kẻ Bàng, Quần thể Danh thắng Tràng An, hay các Công viên Địa chất Toàn cầu UNESCO Cao nguyên đá Đồng Văn, Non nước Cao Bằng... đã được lắp đặt hệ thống đèn chiếu sáng để phục vụ tham quan du lịch. Một vài nỗ lực đầu tiên theo hướng đi này có thể kể đến nghiên cứu của Trịnh Anh Đức và cộng sự (2017) [2] ở Vườn quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng. Nghiên cứu gồm có 3 phần chính là xác định một số loài thực vật đại diện trong quần xã thực vật đèn, đánh giá mức độ ảnh hưởng của thực vật đèn đến vi cấu trúc bề mặt thạch nhũ, và thử nghiệm xử lý thực vật đèn bằng 1 chất oxy hóa thân thiện với môi trường là oxy già (H2O2) trong điều kiện phòng thí nghiệm.

3. Nguyên tắc và cơ sở đề xuất hóa chất xử lý thực vật đèn

3.1. Nguyên tắc

    Việc xử lý thực vật đèn phải triệt để, dễ thực hiện và không gây ảnh hưởng đến môi trường và hệ sinh thái trong lòng hang. Các phương pháp xử lý có thể là cơ lý như cạo bỏ hay xịt nước áp suất cao, hóa học như sử dụng thuốc diệt cỏ hoặc các chất oxy hóa mạnh như các chất tẩy, oxy già… hay sinh học như sử dụng các sinh vật “thiên địch”, thí dụ các virut biến đổi gen, loại bỏ các yếu tố cần thiết cho sự hình thành và phát triển của cộng đồng thực vật đèn, như các phân tử chỉ thị của tế bào, hoặc các phân tử cần thiết cho sự chuyển hóa sắt [1]. Mỗi phương pháp, cách tiếp cận đều có những ưu nhược điểm nhất định. Ví dụ, phương pháp cơ lý sử dụng bàn chải hoặc xịt nước không gây độc hại nhiều cho môi trường và hệ sinh thái trong lòng hang nhưng có thể gây hỏng, vỡ thạch nhũ và đặc biệt là không xử lý được hoàn toàn do thực vật đèn có khả năng bám chắc vào thạch nhũ. Hơn nữa, sử dụng nước rửa còn gây ướt lòng hang, làm bẩn nền hang, chưa kể đến việc làm lây lan các sinh vật ngoại lai, có hại vào môi trường lòng hang.

    Phương pháp hóa học có ưu điểm là tiêu diệt khá triệt để thực vật đèn nhưng các hóa chất độc hại như thuốc diệt cỏ sẽ tác động xấu đến sức khỏe con người và môi trường sinh thái, đặc biệt đối với môi trường kín, nhỏ hẹp như các hang động. Do vậy, việc làm này không được khuyến khích và bị cấm trong hầu hết các trường hợp. Sử dụng các chất có tính oxy hóa mạnh có lẽ là giải pháp tối ưu hơn cả vì khả năng gây hại đến môi trường không cao, đặc biệt khi kiểm soát được nồng độ, tần suất và cách thức sử dụng. Tuy nhiên, việc lựa chọn chất oxy hóa nào và sử dụng liều lượng bao nhiêu thì cần phải cân nhắc và có các nghiên cứu trước khi áp dụng vào thực tế để đảm bảo ít gây ảnh hưởng đến môi trường cũng như cảnh quan, xử lý được triệt để và hợp lý về kinh tế. Đã có một số nghiên cứu sử dụng hợp chất tẩy rửa gốc clorin (ClO) như clorua vôi hay natri hypoclorit (NaClO) sinh ra Clo tự do có khả năng oxy hóa và tiêu diệt thực vật [6]. Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng có một lượng Clo tự do thoát ra môi trường ở dạng khí và nước thải, có thể gây ô nhiễm môi trường không khí và nước trong hang, cũng như tạo ra mùi khó chịu, ảnh hưởng đến du khách tham quan. Hơn nữa, sau quá trình xử lý có nhiều sinh vật sống trong lòng hang như côn trùng đã không còn xuất hiện nữa [7]. Một nghiên cứu khác [4] đã sử dụng hydrogen peroxide (H2O2, oxy già) làm hóa chất oxy hóa để xử lý thực vật đèn. So với chất tẩy rửa tạo ra Clo tự do thì oxy già không tạo ra mùi khó chịu và ít gây độc hại với hệ sinh thái trong lòng hang cũng như sức khỏe con người.

3.2. Cơ sở đề xuất hóa chất hydrogen peroxide (H2O2)

    Các chất hoá học phù hợp để kiểm soát thực vật đèn phải đáp ứng một số tiêu chí như ít gây tác động phụ nhất đến môi trường và sinh vật trong hang, đạt hiệu quả cao nhất, lâu dài nhất trong việc ngăn chặn quá trình quang dưỡng, đồng thời lại ít ảnh hưởng đến hang, đá tạo hang cũng như các chất liệu của hệ thống điện chiếu sáng.

    Việc sử dụng DCMU (diuron, N-3, 4-dichlorophenyl-N9-dimetil urê) và các hợp chất brôm như caumartin được đề xuất (1977) là hoàn toàn không phù hợp do độc tính của nó. Các chất diệt cỏ chọn lọc như atrazine (6-Chloro-N-ethyl-N9- (1methylethyl) -1, 3, 5-triazin-2, 4-diamin) và si-mazine (6-Chloro-N, N9-dietyl-1, 3, 5-triazine-2, 4-diamin) không phù hợp để sử dụng rộng rãi trong hang động vì màu xanh lá cây trên các nhũ đá vôi vẫn còn [3]. Đối với các chất diệt cỏ ít độc hại như natri hypochlorite (NaOCl) hoặc calcium hypochlorite (Ca (OCl)2) [5], các vi khuẩn cyanobacteria dạng xơ như scytonemajulianum và leptolyngbya spp. bị mắc kẹt trong các lỗ hổng vẫn có thể tồn tại và sau đó sinh sản [5].

    Natri hypochlorite hạn chế tốt sự phát triển của thực vật đèn trong các hang động, nhưng nó tạo một gánh nặng lớn cho môi trường hang động. Từ dung dịch hypochlorit có thể giải phóng ra Clo. Phản ứng của hypochlorite với amoniac và các hợp chất nitơ khác cũng có thể giải phóng ra chloramines độc hại và thậm chí cả các chất trihalomethanes gây ung thư. Nồng độ Clo thấp trong môi trường hang động có thể giết chết vi sinh vật, vốn là một nguồn dinh dưỡng quan trọng cho các sinh vật sống trong hang. Clo còn làm giảm độ pH và do đó hòa tan calcite [7]. Ngay cả Ca(OCl)2 là chất diệt khuẩn khá hiệu quả, nhưng giống như NaOCl, nó cũng ảnh hưởng tới sự tạo màu đỏ của chất nền carbonate do quá trình oxy hóa Fe2 + thành Fe3 + kết tủa như một hydroxit sắt vô định hình (Fe(OH)3) [5]. Để ngăn chặn sự phát triển của thực vật đèn, một số nhà khoa học trên thế giới [7] đề xuất sử dụng hydrogen peroxide (H2O2) thay vì dung dịch NaOCl 5%. Vì thực tế H2O2 khi phân hủy trong tự nhiên tạo thành nước và oxy (H2O2"H2O + O­­­2). Tính oxi hóa trong môi trường kiềm của hydrogen peroxide (H2O2) được thể hiện trong phương trình: HO2- + H2O + 2e- = 3OH-. Với thế oxy hóa khử là Eo = +0,88V có tính oxi hóa tương tự như các hợp chất hypoclorit. Phản ứng oxy hóa với các hợp chất hữu cơ, (CH2O)n, xảy ra theo phương trình sau: (CH2O)n + 2n HO2- = nCO2 + nH2O + 2nOH- . Phương trình cho thấy các sản phẩm tạo thành từ hydrogen peroxide (H2O2) không có chất nào gây hại cho môi trường.

    Chính vì vậy, việc sử dụng các chất có tính oxy hóa mạnh như hydrogen peroxide (H2O2) có thể là giải pháp tối ưu hơn cả vì khả năng gây hại đến môi trường không cao, đặc biệt khi chúng ta kiểm soát được nồng độ, tần suất và cách thức sử dụng.

4. Áp dụng thử nghiệm xử lý thực vật đèn bằng dung dịch hydrogen peroxide (H2O2) trong hang Sửng Sốt (Vịnh Hạ Long)

    Sau khi triển khai nghiên cứu đánh giá hiện trạng thực vật đèn trong hang Sửng Sốt ở vịnh Hạ Long, tập thể tác giả đã đề xuất và triển khai áp dụng thử nghiệm xử lý thực vật đèn ở đây bằng hợp chất hydrogen peroxide (H2O2) không có tác hại tới nền hang, thạch nhũ, môi trường nước cũng như con người. Việc thử nghiệm được chia làm nhiều bước nhằm đưa ra số bước (chu trình) xử lý tối ưu. Thực hiện phân tích mẫu thực vật và phân tích vi cấu trúc thạch nhũ sau mỗi bước xử lý nhằm đánh giá tác động của các hợp chất sử dụng đến cả thực vật cần xử lý và nền thạch nhũ.

4.1. Lựa chọn khu vực thử nghiệm

    Lựa chọn 3 khu vực thử nghiệm, mỗi khu vực gồm 3 ô (15 x 20 cm) tương ứng với 3 nồng độ dung dịch hydrogen peroxide (H­2O2): 12, 15 và 18% (Hình 1).

D1. Phòng 1 gần cửa vào hang, có ánh sáng đèn (LED max 50W) và ánh sáng tự nhiên

 

Nồng độ dung dịch hydrogen peroxide H22 ở các vị trí xử lý

STT

Vị trí áp dụng xử lý hóa chất

Nồng độ dung dịch H22 (%)

1

D1

D1/1

15

D1/2

12

D1/3

18

2

D2

D2/1

15

D2/2

12

D2/3

18

3

D3

D2/1

15

D2/2

12

D2/3

18

 

D2. Phòng 2, ánh sáng đèn (LED max 50W)

D3. Phòng chính của hang, ánh sáng đèn (LED max 68W)

Hình 1. Các điểm thử nghiệm xử lý thực vật đèn bằng dung dịch hydrogen peroxide (H2O2) trong hang Sửng Sốt

D1

D1/1

D1/2

D1/3

D2

D2/1

D2/2

D2/3

D3

D3/1

D3/2

D3/3

Hình 2. Thạch nhũ ở các vị trí trước khi phun hóa chất thử nghiệm: (a) - Bề mặt thạch nhũ sần sùi (D1/1, D1/3, D2/1, D2/2, D2/3), (b) - Bề mặt thạch nhũ trơn (D1/2, D3/1, D3/2, D3/3)

    Lấy mẫu thực vật ở các điểm và các vị trí thử nghiệm sau mỗi đợt thử nghiệm. Phân tích mẫu thực vật sau 30, 60 và 180 ngày phun hóa chất hydrogen peroxide đánh giá sự xuất hiện lại của thực vật. Tuy nhiên, trong thời gian tiến hành thử nghiệm đã diễn ra dịch Covid-19 nên Vịnh Hạ Long đã thực hiện giãn cách xã hội và dừng đón khách du lịch từ ngày 12/3 - 1/5/2020. Chính vì vậy, đợt khảo sát, quan trắc cuối cùng được tiến hành sau 225 ngày (khoảng 7,5 tháng).

4.2. Quy trình thử nghiệm

     Chuẩn bị hóa chất: H2O2 30%; Na2CO3 và NaHCO3; Pha dung dịch H2O2 với 3 nồng độ 12%, 15%, 18%, độ pH = 7 - 8 (Bảng 1).

 Bảng 1. Pha dung dịch H2O2 ở các nồng độ dùng cho thử nghiệm

TT

Nồng độ %

Lượng hóa chất (ml)

Định mức (ml)

H2O2 30%

NaHCO3/Na2CO3 (pH = 7 - 8)

Nước cất

1

15%

500

75

425

1000

2

12%

400

75

525

1000

3

18%

600

75

325

1000

 

    Tiến hành xử lý thực vật đèn tại các vị trí thử nghiệm ngay sau khi pha dung dịch H2O2. Đánh dấu ô mẫu thử nghiệm tại mỗi vị trí thử nghiệm 15 x 20 cm (300 cm2), lượng hóa chất sử dụng khoảng: 0,05 - 0,07 ml/cm2; phun đều 25 ml dung dịch H2O2 pH = 7 - 8 trên bề mặt mỗi ô mẫu. Hóa chất được phun lặp sau lần phun đầu tiên 2 giờ, 24 giờ (1 ngày) và 360 giờ (15 ngày).

    Kết quả thử nghiệm xử lý thực vật đèn bằng dung dịch hydrogen peroxide (H22) quan trắc trong thời gian hơn 7 tháng (225 ngày) thấy rõ lớp thực vật đèn đã được loại bỏ, bề mặt thạch nhũ sạch và sáng hơn so với trước khi phun thử nghiệm (Hình 3).

Hình ảnh trước khi xử lý

Hình ảnh sau khi xử lý

D1/1-15%

Sau 14 ngày

Sau 30 ngày

Sau 90 tháng

Sau 225 ngày

D1/2-12%

Sau 14 ngày

Sau 30 ngày

Sau 90 tháng

Sau 225 ngày

D1/3-18%

Sau 14 ngày

Sau 30 ngày

Sau 90 tháng

Sau 225 ngày

D2/1 – 15%

Sau 14 ngày

Sau 30 ngày

Sau 90 tháng

Sau 225 ngày

D2/2 – 12%

Sau 14 ngày

Sau 30 ngày

Sau 90 ngày

Sau 225 ngày

D2/3 – 18%

Sau 14 ngày

Sau 30 ngày

Sau 90 ngày

Sau 225 ngày

D3/1 – 15%

Sau 14 ngày

Sau 30 ngày

Sau 90 ngày

Sau 225 ngày

D3/2 – 12%

Sau 14 ngày

Sau 30 ngày

Sau 90 ngày

Sau 225 ngày

D3/3 – 18%

Sau 14 ngày

Sau 30 ngày

Sau 90 ngày

Sau 225 ngày

Hình 3. Kết quả sau khi phun thử nghiệm bằng dung dịch oxy già sau 14 ngày, 30 ngày, 90 ngày và 225 ngày

    Tiến hành lấy mẫu thực vật tại các ô mẫu, phân tích và xác định số lượng tế bào thực vật. Kết quả phân tích được thể hiện tại Hình 5.

Hình 4. Kết quả phân tích mật độ tế bào thực vật (tế bào/cm2) sau khi phun hydrogen peroxide tại các vị trí thử nghiệm

     Mật độ tế bào tảo phân tích được tại mỗi vị trí phun hóa chất qua các đợt khảo sát được thể hiện trong các biểu đồ a, b, c (vị trí D1 - Biểu đồ a, vị trí D2 - Biểu đồ b; vị trí D3 - Biểu đồ c).

Hình 5. Mật độ tế bào (tế bào/cm2) tại các vị trí sau khi phun Hydrogen peroxide D1 -a), D2 -b), D3-c)

5. Kết quả và thảo luận

    Kết quả phân tích mật độ tế bào thực vật sau khi phun hóa chất hydorgen peroxide (H2O2) thử nghiệm tại 3 vị trí trong hang Sửng Sốt được thể hiện trong các Hình 4 và 5. Sau 30 ngày (1 tháng) ở các vị trí thử nghiệm các nồng độ 12, 15 và 18% đều không thấy thực vật đèn xuất hiện trở lại. Sau 90 ngày thực vật xuất hiện trở lại ở cả 3 vị trí thử nghiệm với mật độ khác nhau tùy thuộc vào nồng độ dung dịch phun.

    Một điều dễ thấy là ở các vị trí phun dung dịch hydrogen peroxide nồng độ 12% thực vật phát triển trở lại sớm hơn với mật độ lớn hơn so với các vị trí còn lại; vị trí phun dung dịch hydrogen prexide 18% thực vật phát triển trở lại chậm nhất. Điểm D2 có kết quả xử lý tốt nhất; sau 6 tháng mới có thực vật phát triển trở lại ở vị trí được phun dung dịch nồng độ 12%; điểm D3 có sự phát triển trở lại của thực vật ở tất cả các vị trí chỉ sau 3 tháng xử lý;  điểm D1 đã xuất hiện thưc vật trở lại ở các vị trí được phun dung dịch nồng độ 12%, 15% từ sau 3 tháng và 6 tháng. Kết quả xử lý khác biệt có thể do không chỉ nồng độ H2O2 sử dụng mà còn do vị trí xử lý. Các điểm D1, D2 và D3 đều có ánh sáng đèn nhưng điểm D1 còn có một phần ánh sáng tự nhiên. Ngoài ra, các điểm D1 và D3 về mùa mưa còn có độ ẩm cao do nước thẩm thấu từ trần hang xuống nền hang trong khi điểm D2 độ ẩm thấp, không có nước. Những quan sát này chứng tỏ nước chảy cũng tạo điểu kiện thuận lợi cho sự phát triển của thực vật. Các kết quả trên cũng cho thấy, các nồng độ 15% và 18% kéo dài thời gian ngăn chặn thực vật ở điểm xử lý không có nước. Sau 7,5 tháng, mật độ thực vật giảm và có vị trí không phát hiện thực vật so với tháng thứ 6 là do tác động của việc tắt đèn chiếu sáng trong hang từ 12/3/2020. Điều này thêm một lần nữa chứng tỏ ánh sáng đèn đóng vai trò quyết định trong sự phát triển trở lại của thực vật.

6. Kết luận

    Kiểm soát sự tăng trưởng của thực vật đèn (Lampenflora) bằng phương pháp hóa học lần đầu tiên được thử nghiệm trong thực tế ở Việt Nam ở hang Sửng Sốt (Vịnh Hạ Long) bằng dung dịch hydrogen peroxide (H2O2) với 3 nồng độ 12%, 15%, 18% ở ba vị trí đều có khả năng loại bỏ thực vật. Tuy nhiên, thời gian ngăn chặn hiệu quả thực vật đèn ở các vị trí khác nhau với nồng độ dung dịch phun khác nhau có sự khác biệt rõ. Nồng độ 12% chỉ có khả năng ngăn chặn thực vật đèn trong thời gian 1 tháng; các nồng độ 15% và 18% ở những nơi khô (không có nước) thời gian ngăn chặn thực vật đèn có thể đến 6 tháng (Điểm D2). Ở các vị trí có nước xuất hiện thời gian ngăn chặn thực vật đèn của các nồng độ 15% và 18% là 3 tháng. Trở ngại chính là do ánh sáng vẫn còn tồn tại ở khu vực nghiên cứu và thực tế là thiếu phương pháp ngăn chặn sự phát triển của Lampenflora. Việc nghiên cứu và làm rõ mối tương quan giữa nhiệt độ, độ ẩm trong hang với mức độ chiếu sáng và mật độ khách du lịch để làm cơ sở đề xuất sức chứa phù hợp cho các hang động du lịch sẽ được giải quyết trong các nghiên cứu tiếp theo. Trong chuyên đề tới, tập thể tác giả sẽ giới thiệu tiếp về giải pháp ánh sáng nhằm hạn chế sự phát triển của Lampenflora trong hang Sửng Sốt.

Lời cảm ơn: Bài viết này được thực hiện trong khuôn khổ Nhiệm vụ “Nghiên cứu đánh giá tác động của chiếu sáng nhân tạo đến sự phát triển, xâm lấn của thực vật trong hang động trên vịnh Hạ Long, thử nghiệm xử lý và đề xuất biện pháp hiệu quả để xử lý, hạn chế ảnh hưởng của thực vật trong hang động” do Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Quảng Ninh cấp kinh phí với sự hỗ trợ của Ban Quản lý Vịnh Hạ Long. Tập thể tác giả xin trân trọng cảm ơn!

Đỗ Thị Yến Ngọc, Cao Thị Hường, Trần Tân Văn, Lê Anh Phương, Đoàn Thị Ngọc Huyền (*)

Lê Thị Thìn, Đỗ Tiến Thành, Trần Thị Hạnh (**)

(*) Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản

(**) Ban Quản lý Vịnh Hạ Long

(Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường số Chuyên đề Tiếng Việt II/2021)

Tài liệu tham khảo

  1. Albertano, P., 2012 - Cyanobacterial biofilms in monuments and caves. In: Whitton, B.A. (Ed.), Ecology of Cyanobacteria II: Their diversity in Space and Time. Springer, Dor- drecht, pp. 317-343.
  2. D.A. Trinh, N. Tran, J.G. Guinea, and Mattey, (2018),  Eco-friendly Remediation of Lampenflora on Speleothems in Tropical Karst Caves, Journal of Cave and Karst studies, v. 80, no. 1, p. 1-12.
  3. Grobbelaar I.U 2000. Physiological and technological consideration for optiomissing mass algal cultures.
  4. Janez Mulec, (2014), Human impact on underground cultural and natural heritage sites, biological parameters of monitoring and remediation actions for insensitive surfaces: Case of Slovenian show caves, Journal for Nature Conservaion 22, 132-141.
  5. Iliopoulou-Georgoudaki, J., Pantazidou, A., and Theoulakis, P., 1993, Anassessment of cleaning photoautotropic microflora: The case of‘‘Perama’’ cave, Ioannina Greece: Me´moires de Biospe´ologie, v. 20,p. 117-120
  6. Mulec J. & Kosi G., 2009 - Lampenflora algae and methods of growth control. Journal of Cave and Karst Studies, 71(2): 109-115.
  7. Faimon J., Stelcl J., Kubesova S. & Zimak J., 2003 - Environmentally acceptable effect of hydrogen peroxide on cave ‘‘lamp-flora’’, calcite speleothems and limestones. Environmental Pollution, 122: 417-422.
  8. Olson, R., 2002 - Control of lamp flora in Mammoth Cave National Park, in Hazslinszky, T., ed., International Conference on Cave Lighting, Budapest, Hungary, Hungarian Speleological Society, 131-136.

Chemical treatment of Lampenflora - Trial application in Sung Sot Cave, Ha Long Bay

Do Thi Yen Ngoc, Cao Thi Huong, Tran Tan Van, Le Anh Phuong, Doan Thi Ngoc Huyen, (*)

Le Thi Thin, Do Tien Thanh, Tran Thi Hanh (**)

(*) Vietnam Institute of Geosciences and Mineral Resources

(**) Ha Long Bay Management Board

Abstract

    Caves are highly significant to humans because they are natural and living laboratories for geology, geomorphology, biology, paleontology, history, archeology, etc. Caves are sometimes the only source of information about geological events in the past. People visit caves for many purposes such as aesthetics, entertainment, education, scientific research and resource exploitation, etc. Human activities have negatively affected the cave environment in many aspects; and therefore, they should be carried out in such a way that could mitigates these effects. In artificially illuminated caves, the light that leads to a relative variation in temperature and humidity in the cave environment and the growth of lamp plants (Lampenflora) should be limited. This paper introduces the chemical control of Lampenflora growth that was first tested in Sung Sot Cave (Ha Long Bay) using hydrogen peroxide solution (H2O2).

Key words: Cave, stalactite, lampenflora, hydrogen peroxide.

Ý kiến của bạn