Nước không chỉ là nguồn sống mà còn là môi trường đa dạng sinh học vô cùng phong phú. Trong nước sạch, hầu như không có sinh vật sống, nhưng khi nước bị nhiễm bẩn bởi các chất hữu cơ hoặc vô cơ, nó trở thành môi trường lý tưởng cho sự phát triển của các loài sinh vật thủy sinh. Các sinh vật này thích nghi với những điều kiện khác nhau như pH, nhiệt độ, và nồng độ hóa học trong nước.

Bài viết này sẽ khám phá chi tiết về thành phần sinh học của nước, các loại vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, và cách chúng ảnh hưởng đến hệ sinh thái nước.
 

1. Thành phần sinh học của nước – Tổng quan

Thành phần sinh học của nước bao gồm:

• Vi sinh vật: Vi khuẩn, virus, nấm mốc, nấm men, xạ khuẩn.
• Động vật nguyên sinh: Trùng bánh xe, động vật phù du.
• Tảo: Các loài tảo xanh, tảo lam, khuê tảo.
• Các loài khác: Giun, sán và các sinh vật nhỏ khác.

Tất cả các sinh vật này cùng tạo nên một quần thể sinh thái phức tạp gọi là giới thủy sinh, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng tự nhiên của môi trường nước.

2. Vi sinh vật trong nước

2.1. Đặc điểm và nguồn gốc vi sinh vật trong nước

Vi sinh vật là những sinh vật nhỏ bé, tồn tại với mật độ cao trong tự nhiên. Tế bào của chúng chỉ có thể quan sát được qua kính hiển vi phóng đại từ 400 đến 1000 lần. Các nguồn gây nhiễm vi sinh vật vào nước bao gồm:

• Nguồn đất: Nước chảy qua đất mang theo vi khuẩn và vi sinh vật từ đất.
• Nguồn thải sinh hoạt: Chất thải từ con người và động vật.
• Nguồn từ bệnh viện: Mang theo vi khuẩn và virus gây bệnh.
• Nguồn từ không khí: Vi sinh vật lơ lửng trong không khí rơi vào nước.

2.2. Vai trò của vi sinh vật trong nước

• Phân hủy chất hữu cơ: Vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh trong nước phân hủy các chất hữu cơ, chuyển hóa chúng thành CO₂ và nước.
• Tác nhân làm sạch nước: Trong hệ thống xử lý nước thải, vi sinh vật sử dụng các chất ô nhiễm làm dinh dưỡng, giúp làm sạch nước.

2.3. Một số vi khuẩn phổ biến

• Vi khuẩn gây bệnh: Salmonella, E.coli.
• Vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ: Pseudomonas, Bacillus.

3. Động vật nguyên sinh – Chỉ số chất lượng nước

3.1. Đặc điểm của động vật nguyên sinh

Động vật nguyên sinh (Protozoa) là nhóm sinh vật đơn bào, có kích thước từ vài micromet đến vài milimet. Chúng ăn tảo, vi khuẩn, và các mảnh vụn hữu cơ, giúp duy trì sự cân bằng sinh thái.

3.2. Vai trò trong hệ sinh thái nước

• Chỉ thị sinh học: Sự xuất hiện của Protozoa, đặc biệt là trùng bánh xe, cho thấy hệ sinh thái nước đang hoạt động ổn định.
• Tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh: Một số động vật nguyên sinh ăn vi khuẩn gây bệnh, giúp làm sạch nước thải.

3.3. Ứng dụng trong xử lý nước thải

Protozoa thường xuất hiện trong bùn hoạt tính của hệ thống xử lý nước thải, được sử dụng như một chỉ số để đánh giá hiệu quả xử lý.

4. Tảo – Thành phần thực vật nổi trong nước

4.1. Tảo là gì?

Tảo là thực vật đơn bào hoặc đa bào, tự dưỡng quang hợp, có khả năng tạo ra chất hữu cơ từ CO₂, nitơ, và phốt pho thông qua quá trình quang hợp.

4.2. Phân loại tảo

• Tảo xanh (Chlorophyta): Làm nước có màu xanh lam.
• Tảo lam (Cyanobacteria): Gây màu sắc đặc trưng và một số mùi khó chịu.
• Khuê tảo (Diatoms): Làm nước có màu vàng nâu.

4.3. Vai trò của tảo

• Sản xuất oxy: Thông qua quang hợp, tảo cung cấp oxy cho nước.
• Chỉ thị sinh học: Một số loài tảo như khuê tảo được sử dụng để đánh giá chất lượng nước.

4.4. Tác động tiêu cực

• Gây tắc nghẽn: Thân xác tảo làm tắc nghẽn bơm, lọc và đường ống.
• Gây mùi khó chịu: Một số loài tảo như Oscillatoria rubecens gây mùi khó chịu cho nước.
• Tảo độc: Một số tảo ở vùng nước tù hãm có thể gây độc, liên quan đến các bệnh như viêm gan hoặc ung thư gan.

5. Mối quan hệ giữa các thành phần sinh học

Hệ sinh thái nước là một mạng lưới phức tạp, trong đó các thành phần sinh học như vi sinh vật, động vật nguyên sinh, và tảo tương tác với nhau:

• Vi sinh vật cung cấp dinh dưỡng cho tảo và động vật nguyên sinh.
• Tảo cung cấp oxy và thức ăn cho động vật nguyên sinh.
• Động vật nguyên sinh kiểm soát số lượng vi khuẩn và vi sinh vật trong nước.

6. Ảnh hưởng của nước thải đến thành phần sinh học

Nước thải thường chứa lượng lớn chất hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật gây bệnh, làm mất cân bằng hệ sinh thái nước. Các tác động bao gồm:

• Gia tăng vi sinh vật gây bệnh: Làm nước trở nên nguy hiểm cho con người và động vật.
• Hiện tượng phú dưỡng: Sự phát triển quá mức của tảo do nước thải giàu nitơ và phốt pho.

Tuy nhiên, sau khi nước thải được xử lý, hệ sinh thái nước có thể dần khôi phục cân bằng.

7. Kết luận

Thành phần sinh học của nước đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng của hệ sinh thái nước. Việc hiểu rõ về các sinh vật như vi sinh vật, động vật nguyên sinh, và tảo không chỉ giúp chúng ta bảo vệ môi trường nước mà còn cải thiện hiệu quả trong xử lý nước thải.

Hãy cùng hành động để bảo vệ nguồn nước sạch – tài sản quý giá của mọi người!