ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM PHẠM THỊ PHƯƠNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CÁC LOÀI GIÁP XÁC CHÂN CHÈO (COPEPODA ARTHROPODA) ĐỂ GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT Ở MỘT SỐ THỦY VỰC THUỘC[.]
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM PHẠM THỊ PHƯƠNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CÁC LOÀI GIÁP XÁC CHÂN CHÈO (COPEPODA: ARTHROPODA) ĐỂ GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT Ở MỘT SỐ THỦY VỰC THUỘC TỈNH QUẢNG NAM TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐÀ NẴNG 2022 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Tường Vi Phản biện 1: TS Phan Quốc Toản Phản biện 2: TS Trịnh Đăng Mậu Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ ngành Quản lý Tài nguyên - Môi trường họp Trường Đại học Sư phạm vào ngày 06 tháng 08 năm 2022 Có thể tìm hiểu luận văn tại: Thư viện trường Đại học Sư phạm - ĐHĐN Khoa Sinh Môi trường, trường đại học Sư phạm - ĐHĐN MỞ ĐẦU Hiện nay, nhiều nước giới dần quan tâm đến phương pháp quan trắc sinh học công tác giám sát chất lượng môi trường phương pháp không xác định hàm lượng cụ thể thông số môi trường nhiên lại giúp đánh giá sơ cách nhanh chóng chất lượng mơi trường với ưu điểm tiết kiệm chi phí, thực giám sát thời gian dài liên tục so với phương pháp hốlý thơng thường Tại Việt Nam nay, phương pháp quan trắc sinh học nghiên cứu nhiều hơn, nhiều nhóm sinh vật khác nghiên cứu sử dụng để biểu thị cho chất lượng môi trường cho thủy vực nhóm thực vật phù du, động vật hai mảnh vỏ, động vật phù du,… điều kiện khí hậu, dịng dinh dưỡng nhiễm ảnh hưởng đến yếu tố hệ sinh thái nước, bao gồm quần xã sinh vật phù du (Kobayashi et al., 1998) Động vật phù du thường lựa chọn đánh giá có giá trị tiềm cao việc ứng dụng cho thị chúng phản ứng nhanh chóng với thay đổi mơi trường số hiệu việc giám sát thay đổi chất lượng nước kể thay đổi nhỏ (Costa et al., 2004) Hiện nay, nhiều nghiên cứu khả thị hiệu số loài thuộc Copepoda chúng coi mơ hình sinh học thích hợp để biểu thị thay đổi hệ sinh thái nước nghiên cứu Gannon cộng đánh giá Cyclopoida sinh vật thị tốt cho điều kiện dinh dưỡng thủy vực (Gannon & Stemberger, 1978) Hay nghiên cứu Gnanamoorthy cộng cho thấy khả thị hiệu Cadimi loài Oithona similis (Cyclopoida), nghiên cứu kết luận loài Oithona similis coi thị sinh học tiềm ô nhiễm kim loại hệ sinh thái nước (Gnanamoorthy et al., 2012) Ngoài ra, nhà nghiên cứu cịn sử dụng lồi Thermocyclops decipiens (Cyclopoida) để thị cho mơi trường có đặc điểm phú dưỡng cao (Landa et al., 2007) Tại Việt Nam nay, nghiên cứu ứng dụng phân lớp Copepoda làm sinh vật thị hạn chế chưa có nghiên cứu chuyên sâu khả thị loài thuộc Copepoda, có số nghiên cứu đánh giá chung cho hệ động vật có Copepoda Tại khu vực tỉnh Quảng Nam có đa dạng loại hình thuỷ vực khác lưu vực sơng Vu Gia- Thu Bồn, Trường Giang,… ra, địa bàn Quảng Nam cịn có hồ chứa lớn hồ Phú Ninh, hồ Vĩnh Trinh,… hồ đô thị với chức quan trọng điều hồ khí hậu, chứa nước, cấp nước môi trường sống nhiều sinh vật Chính việc thực nghiên cứu ứng dụng Copepoda làm sinh vật thị để đánh giá chất lượng nước mặt phù hợp để thực địa bàn tỉnh Quảng Nam Xuất phát từ sở trên, tiến hành thực nghiên cứu “Nghiên cứu khả sử dụng loài giáp xác chân chèo (Copepoda: Arthropoda) để giám sát chất lượng môi trường nước mặt số thủy vực thuộc tỉnh Quảng Nam” nhằm đánh giá chất lượng môi trường nước số thuỷ vực thuộc tỉnh Quảng Nam từ đưa giải pháp ứng dụng sinh học vào cơng tác giám sát mơi trường, góp phần hỗ trợ cho công tác quan trắc sinh học khu vực CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Đặc điểm hình thái Copepoda Phân lớp Giáp xác chân chèo (Copepoda) thuộc lớp chân hàm (Maxillopoda), ngành Arthropoda (chân khớp) Copepoda phân lớp lớn phân lớp thuộc lớp Giáp xác (Crustacea) với 14.000 lồi biết Trong số này, có 2814 lồi tìm thấy từ nước (Boxshall & Defaye, 2008) Phân lớp Copepoda chia thành hai EuCopepoda Branchiura có phụ Caligoida, Lernaeopodoida, Arguloida (sống ký sinh) Calanoida, Cyclopoida, Harpacticoida (sống tự do) (Dũng, 2012) Các có đặc điểm hình thái thích nghi với dạng mơi trường sống khác Bộ Calanoida Bộ Harpacticoida Bộ Cyclopoida Hình 1.1 Ba sống tự thuộc Copepoda 1.2 Đặc điểm sinh thái môi trường sống Copepoda 1.2.1 Phân bố 1.2.2 Ảnh hưởng số yếu tố mơi trường đến lồi thuộc Copepoda 1.3 Tổng quan nghiên cứu 1.3.1 Trên giới Hiện nay, phương pháp giám sát kết hợp sinh học nghiên cứu nhiều Các nghiên cứu ứng dụng lồi thuộc Cyclopoida Calanoida thị mơi trường thực từ sớm cụ thể có nghiên cứu Katalin cho thấy phân lớp Copepoda có khả thị tốt nhiễm kim loại nặng Pb Cr (Balogh, 1988) Một nghiên cứu khác Elena Krupa cộng khả thị quần thể Acanthocyclops trajani (Cyclopoida) cho chất lượng môi trường vùng nước Kazakhstan cho thấy lồi Cyclops thích vùng nước có TDS lên đến 3,0 g/dm3 Sự phong phú Cyclops tăng lên theo tăng nồng độ phosphate cách có ý nghĩa thống kê, qua phân tích tương quan Spearman cho thấy xuất cá thể có hình thái dị thường liên quan đến ô nhiễm kim loại nặng vùng nước Kết chứng minh cấu trúc quần thể Cyclops số trạng thái sinh thái hệ sinh thái nước (Krupa & Aubakirova, 2021) Ngoài ra, nghiên cứu Li-Lee Chew V C Chong cấu trúc quần xã thuộc Cyclopoida phong phú cửa sông ngập mặn vùng nhiệt đới cho thấy có tương quan thuận với giá trị độ đục cao nồng độ chlorophyll a, tương quan nghịch với giá trị độ mặn pH thấp; phong phú bốn lồi sống cửa sơng A spinicauda, Acartia sp.1, O dissimilis, O aruensis có tương quan nghịch với độ mặn độ pH cho thấy lồi ưa thích độ mặn thấp chúng tìm thấy vùng nước gần bờ xa bờ (Chong, 2011) Hiện nay, nghiên cứu khả thị Copepoda tiêu dinh dưỡng thủy vực thực nhiều Theo nghiên cứu Neila Annabi-Trabelsi cộng sự xuất đơng đúc lồi Acanthocyclops trajani Thermocyclops consimilis (Cyclopoida) biểu thị cho tình trạng phú dưỡng hồ Manzalah thuộc Bắc Phi chúng chịu mức độ dinh dưỡng cao tình trạng thiếu oxy (Annabi-Trabelsi et al., 2019) Bên cạnh đó, lồi T.minutus A.robustus (Cyclopoida) chứng minh có khả thị tốt cho tình trạng dinh dưỡng hồ chứa thơng qua mơ hình phân tích RDA Gilmar Perbiche-Neves cộng (Perbiche-Neves et al., 2016) Hay nghiên cứu William Marcos da Silva Brazil đánh giá khả thị ô nhiễm hữu hồ số loài thuộc Cyclopoida (da Silva, 2011) Vào năm 2007, G.Landa lựa chọn loài Thermocyclops decipiens để đánh giá khả thị mức độ dinh dưỡng chất lượng nước số lưu vực bang Minas Gerais dựa số chất lượng nước WQI, kết cho thấy loài Thermocyclops decipiens phù hợp để thị cho mức độ phú dưỡng tình trạng chất lượng nước (Landa et al., 2007) Dựa mơ hình tương quan đa biến (Canonical correspondence analysis_CCA) nhóm động vật phù du sông Tùng Hoa (Trung Quốc) số loài thuộc Cyclopoida (Copepoda) có khả thị thơng số mơi trường pH, độ đục (NTU) (Li et al., 2014) Một nghiên cứu khác Zaher Drira (2018) Vịnh Gabes, Tunisia phong phú tương đối đa dạng họ Oithonidae coi số liên quan đến ô nhiễm người gây Trong đó, lồi Oithona nana, Euterpina acutifrons Acartia clausi có khác biệt đáng kể mức độ phong phú ba khu vực (bờ biển phía nam, phía bắc Ghannouch) mức độ ô nhiễm khác (Drira et al., 2018) Cũng vào năm 2021, tác giả Gilmar Perbiche-Neves thực nghiên cứu đánh giá khả thị Cyclopoid mức độ dinh dưỡng hồ chứa Nam Mỹ, lồi Acanthocyclops robustus, Microcyclops anceps Tropocyclops prasinus có mối tương quan thuận với chất diệp lục tương quan nghịch với độ nước, Thermocyclops decipiens T inversus tương quan nghịch với độ dẫn điện (EC) cuối Thermocyclops minutus có tương quan thuận với độ 1.3.2 Tại Việt Nam Hiện nay, Việt Nam có nghiên cứu việc sử dụng loài thuộc Copepoda làm sinh vật thị nhiên nghiên cứu cịn đặc biệt chưa tiến hành nghiên cứu khu vực miền Trung Trong có nghiên cứu Nguyễn Thị Thu Hà việc sử dụng động vật thị cho mức độ dinh dưỡng kênh mương thủy lợi địa bàn huyện Gia Lâm, Hà Nội, kết nghiên cứu cho thấy số loài Copepoda Thermocyclops taihokuensis; Microcyclops varicans; Eucyclops serrulatus; Thermocyclops hyslinus lồi có khả sống mơi trường có khoảng Nitơ Photpho rộng, bên cạnh 02 lồi Eucyclops serrulatus; Ectocyclops phaleratus có khả biểu thị cho mơi trường có mức dinh dưỡng trung bình đến cao Ngồi ra, nghiên cứu Nguyễn Thị Kim Liên cộng bước đầu đánh giá khả sử dụng động vật quan trắc sinh học sơng Hậu bao gồm phân lớp giáp xác chân chèo (Copepoda)(Liên et al., 2020) Nghiên cứu Lê Văn Dũ (2019) đánh giá tính đa dạng phiêu sinh động vật vùng đệm vườn quốc gia Minh Hạ tỉnh Cà Mau cho thấy tính chất nước loại mơ hình khác có ảnh hưởng lớn đến đa dạng động vật phiêu sinh ưu nhóm sinh vật thị Nghiên cứu Copepoda nhóm sinh vật thị tốt cho độ mặn khu vực xuất loài hẹp muối từ giúp đánh giá mơ hình trồng keo lai tràm phù hợp với địa phương không gặp rủi ro nhiễm mặn (Dũ et al., 2019) Gần nhất, Quảng Nam có cơng trình nghiên cứu Nguyễn Chí Cơng đa dạng sinh học phân bố Copepoda nước ngầm số huyện miền núi thuộc tỉnh Quảng Nam (Công, 2021), kết nghiên cứu nghi nhận 13 loài thuộc họ Cyclopoida Harpacticoida khu vực nghiên cứu, ngồi cịn yếu tố môi trường EC, TDS, độ cao, SO42-, pH NO3- có ảnh hưởng đến phân bố loài thuộc Copepoda 1.4 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.1.1 Các tiêu môi trường Các tiêu môi trường nước phân tích khu vực nghiên cứu bao gồm: nhiệt độ, độ dẫn điện, tổng chất rắn lơ lửng, độ muối, độ đục, pH, DO, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, TP, Chlorophyll-a 2.1.2 Động vật thuộc phân lớp giáp xác chân chèo (Copepoda) Nghiên cứu thực ba sống tự Cyclopoida, Calanoida, Harpacticoida thuộc lớp giáp xác chân chèo (Copepoda) 2.2 Nội dung nghiên cứu - Đánh giá chất lượng môi trường nước mặt khu vực nghiên cứu (dựa kết phân tích tiêu mơi trường thơng qua số dinh dưỡng TSI) - Đánh giá đặc điểm quần xã Copepoda khu vực nghiên cứu - Đánh giá khả thị môi trường nước mặt loài thuộc Copepoda Quảng Nam - Đề xuất quy trình ứng dụng Copepoda quan trắc sinh học thuỷ vực nước mặt thuộc tỉnh Quảng Nam 2.3 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tiến hành khu vực dọc sông Vu Gia – Thu Bồn số hồ thuộc tỉnh Quảng Nam với tổng 15 mẫu thu 15 vị trí thuộc dạng thủy vực khác biểu diễn 12 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 3.1 Chất lượng môi trường nước mặt khu vực nghiên cứu 3.1.1 Kết phân tích thơng số mơi trường Phân tích ANOVA yếu tố thực cho thơng số mơi trường 15 vị trí phân theo 04 loại thủy vực khác (trung lưu sông, hạ lưu sông, hồ chứa hồ nội thành)(bảng 3.1) cho thấy có khác có ý nghĩa mặt thống kê thủy vực (với P