Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm xây dựng, thử nghiệm bộ chỉ thị sinh học phục vụ quan trắc môi trường các lưu vực sông của việt nam áp dụng thử nghiệm cho lưu vực sông nhuệ đáy đánh giá tính khả thi và hiệu

TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG TRUNG TÂM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG Chuyên đề ĐÁNH GIÁ TÍNH KHẢ THI VÀ HIỆU QUẢ CỦA BỘ CHỈ THỊ SINH HỌC TRONG QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG Người thực hiện: Phạm Thị Kiều Oanh 7629-9 28/01/2010 Hà Nội, 2009 MỤC LỤC Mở đầu I Quan trắc môi trường nước lưu vực sông II Chọn lựa thị môi trường III Điều tra sinh học, thử nghiệm sinh học, quan trắc hóa học .7 III.1 Phát nhân tố ức chế định gây tác động III.2 Phát giới hạn nguồn định nhân tố III.3 So sánh phương pháp sinh quan trắc quan trắc lý hóa III.4 Các nhóm sinh vật thường sử dụng làm thị sinh học cho chất lượng môi trường nước 11 IV Quan trắc môi trường phương pháp dùng sinh vật thị 14 IV.1 Lợi dùng cá làm SVCT 16 IV.2 Tầm quan trọng việc khảo sát nơi cư trú 16 IV.3 Chỉ số sinh học 17 Kết luận .23 Mở đầu Quan trắc môi trường nhiệm vụ thường xuyên, quen thuộc đơn vị quản lý lưu vực sông quan môi trường Hiệu công việc đặt lên hàng đầu, phải phục vụ mục đích bảo vệ mơi trường, khắc phục ảnh hưởng nghiêm trọng hạn chế tác động xấu cho môi trường Áp dụng thị sinh học quan trắc môi trường lưu vực sông thực phổ biến nước giới, Việt Nam bước đầu có tiến Hiện nay, cơng tác thời gian thử nghiệm để đưa chuẩn mực giới hạn lý hóa, sinh học cho lưu vực sông Nghiên cứu thành công đem lại nhiều ích lợi cho nhà quản lý người cộng đồng Việc đánh giá tính khả thi hiệu nghiên cứu thị sinh học quan trắc lưu vực sơng cần thiết để có định hướng cho ứng dụng đảm bảo phát triển bền vững tương lai I Quan trắc môi trường nước lưu vực sông Nội dung chủ yếu Quan trắc môi trường lấy mẫu lặp lại, đo đạc số, ghi nhận, theo dõi, kiểm soát, thay đổi chất lượng thành phần mơi trường (nước, sinh vật, khơng khí, đất…) so sánh với biến thiên tự nhiên thủy vực Công tác quan trắc môi trường thực theo tần số theo mạng lưới điểm quan trắc môi trường tạo công cụ hữu hiệu việc nghiên cứu diễn biến môi trường theo thời gian, sở khoa học để kiểm soát chất lượng mơi trường, đặc biệt biến đổi có tính quy luật, phải dựa tiêu chuẩn đảm bảo kiểm sốt chất lượng thủy vực Những chương trình giám sát tốt xác định tác động hoạt động người hay biến động tự nhiên, đánh giá hiệu chương trình quản lý phục hồi tương ứng Khi kết hợp với nghiên cứu thử nghiệm thực tế, việc giám sát giúp xác định kỹ thuật quản lý hiệu việc bảo tồn phục hồi đa dạng sinh học kỹ thuật không hiệu Đây điểm then chốt nguyên tắc phát triển bền vững Mục tiêu quan trắc môi trường để xác định vấn đề cấp thiết quan trọng quốc gia, vùng lãnh thổ nghiên cứu, địi hỏi phải có nghiên cứu xem xét yếu tố đặc trưng cho biến đổi thông số thị môi trường Yêu cầu khoa học số liệu quan trắc bao gồm yêu cầu độ xác số liệu đo đạc, tính đồng số liệu cần thiết để nghiên cứu biến đổi theo không gian thời gian yếu tố môi trường cần đánh giá Đồng thời cần xác định đặc trưng nguồn biến đổi chế biến đổi môi trường phụ thuộc vào nguồn ô nhiễm, tác động tự nhiên nhân sinh gây biến đổi môi trường Ngồi ra, số liệu quan trắc phải có tính đặc trưng cho khu vực quan trắc phải phục vụ cho mục tiêu xác định thông số yêu cầu II Chọn lựa thị môi trường Việc chọn lựa thị dựa tính phù hợp, khả kỹ thuật tính khả thi; sai khác vùng địa lý nên ảnh hưởng tới việc chọn lựa thị Bộ thị đầy đủ đề xuất cho khu vực cần thử nghiệm để xác định tính bổ khuyết lẫn thị để xem thị có bao quát đầy đủ vấn đề hay khơng Ví dụ, có nhiều thị khác cho vùng tương tự nhau, nên xây dựng thị tập hợp thị Tốt nhóm nhiều biến số thành thị kết hợp số thị đề xuất thành số Những đặc tính quan trọng dạng thị gồm: (i) phản ứng đo lường xem phản hồi đầy đủ điều kiện sinh thái tình trạng ngun vẹn vị trí hay vùng; (ii) nơi quần xã hay nhóm lồi tụ tập, với điều kiện mơi trường phân tích dùng nhiều qui trình nghiên cứu; (iii) cách thức thu mẫu phân tích liệu chuẩn hóa tối đa, (iv) phản ứng xác định nhanh chóng, rẻ tiền với kết luận nhanh; (v) kết dễ hiểu cho người nhà khoa học; (vi) phản ứng có giá trị đặc trưng Một hệ thống dựa tương thích vùng, vị trí tham khảo xem xét thích hợp trong: - Tham khảo nhóm vị trí sinh học xác định dựa phân loại thu từ vùng tương tự - Những mối liên quan phát triển tính biến thiên mơi trường nhóm sinh học - Sự dự báo hình thành từ thành phần phân loại ở vị trí mơi trường biến đổi - Những so sánh tạo từ thành phần quần xã dự báo hay mong muốn với vị trí kiểm tra thông báo số chuẩn Một thị cảnh báo sớm mơ tả phản ứng sinh học, vật lý, hóa học đo lường mối quan hệ với tác động chống lại xảy hệ quan tâm Khái niệm tảng thị cảnh báo sớm cho tác động kháng lại, công tác động đến môi trường Cảnh báo sớm để tạo hội cải tạo môi trường trước xảy tác hại nghiêm trọng Những thuộc tính lý tưởng thị cảnh báo sớm thảo luận rộng rãi , tổng hợp thành dạng đầy đủ đây: • Phịng ngừa: xảy mức phận mặt sinh học sinh lý, đưa thị thối hóa vài dạng tác động biến đổi trước xảy tác hại nghiêm trọng cho môi trường • Nhạy cảm: việc phòng ngừa tác động nghiêm trọng trước chúng xảy ra, thị cảnh báo sớm phải phải nhạy cảm với nồng độ thấp, giai đoạn sớm lan tràn • Đặc trưng • Tính ứng dụng phổ biến: nói cách khác, thị cảnh báo sớm cần dự đoán tác động xảy từ mức độ nhỏ chất ức chế • Tương quan với tác động môi trường tức thời: tri thức quan trọng mà trinh bày chất ức chế, sau biểu phản ứng, chí dẫn đến tác động mơi trường nghiêm trọng • Tác động có giá trị kịp thời: cần cung cấp thơngtin nhanh chóng để việc quản lý tác động ban đầu ưu tiên cho tác động môi trường quan trọng xảy ra, không đắt để đo đạc cung cấp tối đa thông tin đơn vị tác động • Liên quan vùng địa phương: cần có mối tương quan hệ sinh thái khảo sát giá trị thu hàm lượng dự đoán • Dễ đo đạc: nên áp dụng quy trình chuẩn từ nguồn đáng tin cậy sai xót thấp • Khơng thay đổi khơng gian thời gian: phạm vi thay đổi nhỏ cần phân biệt phản ứng lại với tác động có nguồn gốc từ người, nhân tố tự nhiên (tần số cao: tỷ lệ tiếng ồn) • Khơng phá hủy: giá trị đo từ thị không phá hủy hệ sinh thái khảo sát Tầm quan trọng thuộc tính khơng thể nhấn mạnh mức, khảo sát thực tế hay suy thối tiềm mơi trường tác động thị chọn lựa để thử nghiệm chúng Tuy nhiên, cần nhấn mạnh có thị sinh học cảnh báo sớm sở hữu tất thuộc tính Trong nhiều trường hợp vài số chúng xung đột với khơng thể có Ví dụ, dấu hiệu sinh hóa cho thấy thị quan trọng lan tràn ô nhiễm, không tương quan với tác động phận sinh học mức độ cao Ngoài ra, dấu hiệu sinh học áp dụng cho dạng nhiễm khác Tương tự, chương trình quan trắc dài kỳ mang lại liệu quan sát được, mang lại giá trị thời gian tác động Sau khơng phải tất thuộc tính có nhân tố Vì vậy, chọn lựa thuộc tính phù hợp với mục đích riêng, thị chọn lựa dựa thuộc tính Từ có định hướng để đưa tiêu chí xây dựng thị sinh học III Điều tra sinh học, thử nghiệm sinh học, quan trắc hóa học Khảo sát chất lượng nước dựa cách tiếp cận việc khảo sát ÔN, cần liệu khác Công nghệ điều tra sinh học cách thức khảo sát nhanh RBP, dùng phổ biến để phát suy kiệt đời sống thủy sinh tính khắc nghiệt khác Sự suy kiệt phát thêm vao liệu sinh thái kiểm tra hóa học , sinh học (độ độc hại) hữu ích để nhận biết nhân tố nguyên nhân, nguồn chúng Tập hợp thông tin từ liệu từ khảo sát nơi cư trú, nghiên cứu thủy văn, kiến thức dùng đất hữu ích để đưa kết luận toàn diện khảo sát tác động từ nhân tố cốt yếu Biosurvey quan trọng cho việc đánh giá hiệu lực số kiểm soát Biosurvey dùng kế hoạch chương trình quản lý để ưu tiên vấn đề chất lượng nước khảo sát khó khăn để có tài liệu dẫn chứng phục hồi sinh học sau q trình kiểm sốt hoạt động khơi phục Những lợi ích việc sử dụng biosurvey cho dạng quan trắc này: Các quần thể sinh học phản ánh tính tồn vẹn sinh thái (tính ngun vẹn sinh học, hóa học, vật lý…) Vì kết biosurvey khảo sát trực tiếp tình trạng liên quan lịng sơng với mục đích Cwa Các quần thể sinh học chịu đựng tác động chất ức chế khác cung cấp phạm vi lớn tác động lúc chúng Các quần thể chịu đựng chất ức chế cung cấp số sinh thái điều kiện môi trường thay đổi Quan trắc thường xuyên quần thể sinh học rẻ so sánh với giá trị việc khảo sát chất độc gây ô nhiễm môi trường, kiểm tra hóa học kiểm tra độc tố Tình trạng quần thể sinh học có liên quan trực tiếp đến cộng đồng số môi trường ô nhiễm Nơi tiêu chuẩn cho tác động định xung quanh không tồn ( tác động khơng phải nguồn điểm mà suy thối mơi trường sống), quần thể sinh học có ý nghĩa định lượng Các phương pháp điều tra sinh học (biosurvey) có lịch sử áp dụng lâu dài cho quan trắc “tiền đề hậu kỳ” Tuy nhiên, bước trung gian kiểm sốt nhiễm ví dụ nhận dạng nguyên nhân nguồn giới hạn, cần tập hợp thơng tin dạng hóa học, vật lý, độc tố liệu biosurvey Những liệu cần để: III.1 Phát nhân tố ức chế định gây tác động: Đây nhiệm vụ đơn giản, đưa danh sách chất quan trọng có nguy gây nhiễm (có thể hợp chất chúng kết hợp với nhau), vừa khó vừa tốn Trong trường hợp yếu tố ức chế hóa học định hiểu biết phong phú để khảo sát riêng rẽ, xét nghiệm độc tố dùng để tạp trung việc tiêu thụ hóa học nhận biết yếu tố ức chế chung (các độc tố tác động lân cận) Với nơi suy thối mơi trường sống lan tràn, cần kết hợp biosurvey khảo sát vật lý nơi sống III.2 Phát giới hạn nguồn định nhân tố này: Mặc dù điều tra sinh học dùng để định vị nguồn tác động, phân tích hóa học và/hoặc kiểm tra độc tố hữu ích để xác nhận nguồn điểm phát triển giới hạn nguồn thải tương ứng tác động nhân tố khác nhiễm hóa học cần liệu sinh thái khác III.3 Thiết kế biện pháp phù hợp để thấy giới hạn bắt buộc tuân theo quan trắc: Những điều kiện thuận lợi thiết kế để chuyển thành phần hóa học nhận dạng tác động định Dữ liệu hóa học yêu cầu để đánh giá hiệu biện pháp Đối với vài mức độ, kết điểm sinh học cuối từ kiểm tra độc tố dùng để định lượng hiệu phối hợp biện pháp lưu lại quy mô thiết kế Sinh quan trắc môi trường ứng dụng đa dạng sinh học làm công cụ đánh giá chất lượng mơi trường khía cạnh cấu trúc chức hệ sinh thái thủy vực Quan trắc sinh học công cụ hiệu mặt kinh tế hỗ trợ cho phương pháp lý hóa thơng thường Sinh quan trắc mơi trường đặc biệt hữu ích nghiên cứu thay đổi chế độ thủy triều, khu vực có nồng độ ơxi thấp thừa dinh dưỡng, hàm lượng coliform cao Đánh giá có mặt kim loại nặng mơi trường nước thơng qua phân tích hóa lý thành phần tích tụ thể lồi thị cho kết tương đối xác III.4 So sánh phương pháp sinh quan trắc quan trắc lý hóa Để đánh giá giám sát chất lượng môi trường thủy vực, người ta sử dụng phương pháp quan trắc lý - hóa học phương pháp quan trắc sinh học Trong phương pháp lý - hóa học sử dụng tiêu chuẩn lý - hóa thừa nhận hay quy định để đánh giá, xác định nguyên nhân thay đổi môi trường phương pháp sinh học chủ yếu tập trung vào ảnh hưởng thay đổi lên đời sống sinh vật thông qua đánh giá chất lượng môi trường dự đoán biến đổi tới dựa có mặt hay vắng mặt, độ nhiều ít, biến đổi hành vi hay sinh hóa SVCT Mặc dù có nhiều ưu điểm xác định nguyên nhân định lượng nguồn ô nhiễm, dễ biểu thị tính tốn số học phương pháp lý - hoá học bộc lộ nhược điểm: Các phương pháp quan trắc không đáp ứng mục tiêu bảo vệ hệ sinh thái nước số lý sau: Thứ nhất, quan trắc hóa lý đo số thơng số phân tích phịng thí nghiệm, khơng xác định tất yếu tố thực tế có tác động đến mơi trường sinh thái quần xã thủy sinh (bao gồm hạn chế nơi cư trú, tác động phát sinh nhiều nguồn thải lúc…) Vì phương pháp phù hợp cho đánh giá thực tế để thu kết dự kiến Mặt khác phương pháp quan trắc dựa vào thơng số hóa lý đơn lẻ bộc lộ hạn chế khác như: chúng xây dựng để phân tích nhằm đánh giá nhóm nhỏ tác nhân ô nhiễm nên không xác định tích tụ sinh học ảnh hưởng khơng trực tiếp (như chuỗi thức ăn, đấu tranh sinh học…) thay đổi nồng độ chất độc hại môi trường nước tiếp nhận nguồn nước có chứa lưu lượng chất độc hại thay đổi Bên cạnh phương pháp quan trắc dựa vào thơng số hóa lý khơng thể đánh giá tác động thay đổi môi trường sinh sống ảnh hưởng nguồn ô nhiễm “không độc hại”, cụ thể từ nguồn diện (như trầm tích, chất dinh dưỡng), có tác động rõ rệt lên chiều dài sông Trước việc ứng dụng sinh vật làm thị cho quan trắc môi trường quan tâm đến chúng coi đa dạng phức tạp để sử dụng làm cơng cụ hữu ích đáng tin cậy, kết thu từ chúng khó đánh giá sử dụng thơng số hóa lý thơng thường Tuy nhiên so với phương pháp hóa lý thơng thường khó phát nguồn nhiễm mang tính chất tạm thời thời gian ngắn lại đòi hỏi cần có thiết bị phân tích đại chun viên phân tích chun nghiệp phương pháp quan trắc sinh học sử dụng sinh vật thị ngày trở nên quan trọng phần bổ sung, chí thay cho phân tích hóa học để đánh giá giám sát chất lượng môi trường thủy vực 10 Phương pháp sinh học sử dụng sinh vật thị đánh giá giám sát chất lượng môi trường phát triển thời gian sau tỏ có nhiều ưu điểm Theo nghiên cứu Cục bảo vệ mơi trường Mỹ ưu điểm bật phương pháp quan trắc môi trường sử dụng sinh vật thị so với phương pháp phân tích hóa lý thơng thường thể điểm sau: - Các thị sinh học phản ánh biến đổi có tính tích tụ phản ánh cấu trúc thành phần lồi sinh vật thị đó; Thơng tin lấy từ quan trắc sinh học thơng qua phân tích thể loài thủy sinh quần xã sinh vật sinh sống môi trường thủy sinh - Các biến đổi theo thời gian cấu trúc thành phần loài, phản ứng thích nghi với biến đổi mơi trường sinh vật thị biểu tác động tổ hợp yếu tố môi trường mà quan trắc lý hóa thơng thường khơng phát được, tức thời dự báo tác động tương lai Sự sai khác yếu tố thủy sinh học khu vực liền kề phụ thuộc khơng vào chất lượng mơi trường nước mà cịn phụ thuộc vào tập tính sinh cảnh thích hợp nhóm thủy sinh vật Loại bỏ yếu tố khách quan tự nhiên sử dụng thủy sinh vật thị cho chất lượng môi trường nước Quan trắc đánh giá chất lượng nước sinh vật thị có truyền thống sử dụng rộng rãi nhiều nước giới khu vực Anh, Ý, Ấn Độ, Trung Quốc Ở Việt Nam, việc khảo sát thủy vực tiến hành từ lâu, nghiên cứu sử dụng SVCT đánh giá môi trường chủ yếu dừng mức đánh giá định tính, có số sinh học phù hợp để đánh giá chất lượng môi trường Dùng sinh vật thị vào nghiên cứu chất lượng môi trường thủy vực mở hướng phát triển đem lại nhiều hiệu cho công tác theo dõi bảo bảo vệ môi trường nước ta III.5 Các nhóm sinh vật thường sử dụng làm thị sinh học cho chất lượng môi trường nước ngọt: Trong môi trường nước phân bố nhiều quần xã động thực vật đa dạng chủng loại phân bố Trong nghiên cứu loài ứng dụng làm sinh vật thị quan trắc chất lượng nước có số nhóm thường lựa chọn phân tích dựa theo tiêu chí nêu phần trên, bao gồm: 11 Vi khuẩn: Một số vi khuẩn nghiên cứu liên quan chúng vấn đề sức khoẻ cộng đồng lan truyền qua đường nước Nhóm vi khuẩn E.Coli coi thị để đánh giá chất lượng vệ sinh nước uống Tuy nhiên vi khuẩn khó phân biệt tế bào sống tế bào chết Q trình phân tích kết địi hỏi phải có kiến thức chuyên ngành sâu, giảm tính ứng dụng phương pháp Động vật nguyên sinh: Giống vi khuẩn, động vật nguyên sinh có ưu điểm tương đối dễ thu mẫu, thích nghi với mơi trường giàu chất hữu Nhóm số nhà nghiên cứu sử dụng việc xây dựng số hoại sinh Tảo: Tảo chọn sinh vật thị đặc tính không chịu ảnh hưởng trực tiếp tác nhân lý hố Với ưu kích thước nhỏ, việc đánh giá thay đổi số lượng lớn cá thể quần xã tảo tiến hành dễ dàng Tảo dùng làm thị cho độ axit, ô nhiễm hữu cơ, phú dưỡng hồ suối Việc thu mẫu vi tảo dễ, không tốn Tuy nhiên với loài tảo sống bám bề mặt đá địi hỏi trọng khâu lẫy mẫu Mặt khác, chu kỳ sống tảo ngắn nên không phù hợp để đánh giá tác động môi trường thời gian dài Cá: Cá thị tốt cho thuỷ vực rộng với mục tiêu đánh giá tác động lâu dài vịng đời dài khả di chuyển xa chúng Quần xã cá gồm nhiều loài với bậc dinh dưỡng khác lồi ăn cỏ, ăn trùng, ăn sinh vật nổi, ăn thịt Chúng có khả bị ảnh hưởng mức dinh dưỡng thấp Vì cấu trúc nhóm cá phản ứng thích nghi với chất lượng mơi trường Ngồi tác nhân vật lý nhiệt độ, pH, hàm lượng ơxy hồ tan, dịng chảy…cũng làm thay đổi thành phần 12 loài cá.(Lê Thu Hà, 2003, Thành phần taxon động vật không xương sống cỡ lớn sử dụng chúng làm sinh vật thị đánh giá chất lượng nước từ suối Tam Đảo đến sông Cà Lồ, Luận án tiến sĩ.ĐHKHTN) Tuy nhiên việc sử dụng cá làm thị có hạn chế định khó thu mẫu sơng sâu dịng chảy nhanh Mặc dù đơn vị phân loại đặc điểm sinh thái học nhiều loài cá biết đến rộng rãi để định loại nhận dạng chúng địi hỏi người có kiến thức chun ngành Động vật không xương sống cỡ lớn: Động vật không xương sống cỡ lớn vùng nước chảy xem có kích thước đủ lớn quan sát mắt thường, đánh bắt sàng có kích thước mắt lưới từ 250-1000µm Thực tế chúng thường có kích thước lớn 1mm Động vật khơng xương sống cỡ lớn phong phú dễ gặp tất hệ thống sông suối Chúng nguồn thức ăn hầu hết lồi cá, chúng sinh vật tiêu thụ mảnh vụn hữu nhỏ nước Trong hệ sinh thái nước sông, động vật không xương sống cỡ lớn có phân bố từ sinh vật sản xuất bậc sinh vật ăn thịt bậc cao Hầu hết lồi động vật khơng xương sống cỡ lớn nhạy cảm có phản ứng trước thay đổi tự nhiên nhân tạo môi trường Chúng khơng bị ảnh hưởng loại hình ô nhiễm khác phú dưỡng, ô nhiễm hữu cơ, axit hố mà cịn bị tác động hoạt động làm thay đổi điều kiện sống khác đào kênh, ni trồng thuỷ sản, điều chỉnh dịng chảy.(Lê Văn Khoa tác giả 2002 Khoa học môi trường.NXB Giáo dục) Phần lớn lồi có có chu kỳ sống dài khoảng năm trở lên Các sinh vật mẫn cảm sinh vật giai đoạn nhạy cảm vòng đời phản ứng nhanh với áp lực mơi trường, cịn tồn quần xã phản ứng chậm Động vật không xương sống cỡ lớn dễ thu mẫu định loại Mẫu thu dụng cụ đơn giản, không tốn Các đơn vị phân loại 13 động vật không xương sống cỡ lớn biết đến nhiều khố định loại có sẵn phù hợp với phương pháp thực nghiệm quan trắc sinh học Tuy nhiên, phân bố quần xã động vật không xương sống cỡ lớn rộng nên yêu cầu lấy số mẫu phải lớn để đạt độ xác việc đánh giá phong phú quần xã Sự phân bố phong phú không phụ thuộc vào chất lượng nước mà phụ thuộc vào yếu tố tự nhiên khác cấu trúc đáy, vận tốc dòng chảy Vì địi hỏi phải có am hiểu sinh thái học loài IV Quan trắc môi trường phương pháp dùng sinh vật thị Trước việc ứng dụng sinh vật làm thị cho quan trắc mơi trường quan tâm đến chúng coi đa dạng phức tạp để sử dụng làm cơng cụ hữu ích đáng tin cậy, kết thu từ chúng khó đánh giá sử dụng thơng số hóa lý thơng thường So với phương pháp hóa lý thơng thường khó phát nguồn ô nhiễm mang tính chất tạm thời thời gian ngắn lại địi hỏi cần có thiết bị phân tích đại chuyên viên phân tích chuyên nghiệp phương pháp quan trắc sinh học sử dụng sinh vật thị ngày trở nên quan trọng phần bổ sung, chí thay cho phân tích hóa học để đánh giá giám sát chất lượng môi trường thủy vực Phương pháp sinh học sử dụng sinh vật thị đánh giá giám sát chất lượng môi trường phát triển thời gian sau tỏ có nhiều ưu điểm Theo nghiên cứu Cục bảo vệ mơi trường Mỹ ưu điểm bật phương pháp quan trắc môi trường sử dụng sinh vật thị so với phương pháp phân tích hóa lý thơng thường thể điểm sau: - Quan trắc môi trường dùng sinh vật thị thường đơn giản, dễ áp dụng, khơng địi hỏi hệ thống máy móc phân tích phức tạp người phân tích phải có trình độ chun mơn sâu Nó ứng dụng đa dạng sinh học làm công cụ đánh giá chất lượng môi trường khía cạnh cấu trúc chức hệ sinh thái thủy vực Đây công cụ hiệu mặt kinh tế, hỗ trợ cho phương pháp lý hóa thơng thường 14 - Các thị sinh học phản ánh biến đổi có tính tích tụ phản ánh cấu trúc thành phần lồi sinh vật thị đó; Thơng tin lấy từ quan trắc sinh học thơng qua phân tích thể lồi thủy sinh quần xã sinh vật sinh sống môi trường thủy sinh, phát dạng nhiễm có hàm lượng nhỏ mơi trường có tính tích lũy thể sinh vật Sinh quan trắc mơi trường đặc biệt hữu ích nghiên cứu thay đổi chế độ thủy triều, khu vực có nồng độ ôxi thấp thừa dinh dưỡng, hàm lượng coliform cao Đánh giá có mặt kim loại nặng mơi trường nước thơng qua phân tích hóa lý thành phần tích tụ thể lồi thị cho kết tương đối xác - Các biến đổi theo thời gian cấu trúc thành phần lồi, phản ứng thích nghi với biến đổi môi trường sinh vật thị biểu tác động tổ hợp yếu tố môi trường mà quan trắc lý hóa thơng thường khơng phát được, tức thời dự báo tác động tương lai Sử dụng sinh vật làm thị sinh học phương pháp hữu hiệu quan trắc mơi trường nước đặc tính sinh vật khác có phản ứng khác trước thay đổi điều kiện mơi trường Tính thị môi trường sinh vật dựa khả chống chịu sinh vật với tác động tổng hợp yếu tố phi sinh học môi trường sống chúng Chính mà phương pháp quan trắc dùng sinh vật thị ngày nhà quản lý môi trường quan tâm phát triển ứng dụng làm cơng cụ hỗ trợ, thay cho phương pháp quan trắc dùng thông số hóa lý thơng thường Chúng cho phép quan trắc tác động nguồn ô nhiễm dạng điểm diện phạm vi rộng lớn, nhanh chóng với mức chi phí thấp Hơn thế, phép phân tích hóa lý đánh giá kết thời điểm lấy mẫu biểu cá thể sinh vật phản ánh tác động lâu dài, đơi khó nhận biết phương pháp phân tích hóa lý hàm lượng chất nhiễm nhỏ Nói không đồng nghĩa với việc quan trắc dùng sinh vật thị thay hồn tồn phương pháp quan trắc dùng thơng số lý hóa truyền thống Sự sai khác yếu tố thủy sinh học khu vực liền kề phụ thuộc không vào chất lượng mơi trường nước mà cịn phụ thuộc 15 vào tập tính sinh cảnh thích hợp nhóm thủy sinh vật Vì phân tích dấu hiệu nhiễm nhóm sinh vật thị cần quan tâm đến yếu tố chi phối Loại bỏ yếu tố khách quan tự nhiên địi hỏi cần có thơng tin lý hóa làm sở để đánh giá, có sử dụng thủy sinh vật thị cho chất lượng môi trường nước cách hiệu hợp lý IV.1 Lợi dùng cá làm SVCT Cá thị tố cho tác động thời gian dài (vài năm) có điều kiện cư trú rộng chúng có đời sống dài di động Tập hợp cá thường gồm loài đại diện cho bậc dinh dưỡng (động vật ăn cỏ, động vật ăn thịt, loài ăn sâu bọ, động vật ăn cá) Chúng có xu hướng tập hợp tác động mức dinh dưỡng thấp hơn, vạy cấu trúc quần xã cá phản ánh chất lượng môi trường Cá đứng đầu chuỗi thức ăn thủy vực người tiêu thụ, chúng quan trọng khảo sát ô nhiễm Cá dễ đánh bắt nhận dạng phân loại hầu hết mẫu phân loại nhận dạng với chuyên gia nghiên cứu cá sau thả mà không ảnh hưởng đến chúng Nhu cầu môi trường phần lớn cá biết rõ Thông tin lịch sử đời sống khác lồi khác nhau, thơng tin phân bố chúng giống Quan trắc cá cung cấp mức độ khả khai thác cá tính phổ biến chúng, để nhấn mạnh tầm quan trọng cá với ngư dân ngành đánh bắt cá - Cá chiếm gần nửa số lồi ĐV có XS Mỹ IV.2 Tầm quan trọng việc khảo sát nơi cư trú Chất dùng để quan trắc chát lượng nơi cư trú sinh vật dựa đặc điểm vật lý nước vùng đất xung quanh, vùng dẫn nước vị trí cống tiêu nước Tất quy mô đánh giá nơi cư trú có 16 liênquan đến việc sử dụng đời sống thủy vực nguồn tiềm việc hạn chế với quần xã thủy sinh Sự biến đổi cấu trúc vật lý trogn nhân tố hoạt động người, làm giảm nguồn nước IV.3 Chỉ số sinh học trước đây, chất lượng dịng suối/sơng khảo sát dựa việc phân tích chất lượng nước dựa vào liệu hóa học Vấn đề số phát điều kiện nơi thu mẫu, khu vực hay phạm vi định Hầu hết ĐVKXS có chu trình sống tối thiểu năm hơn, không di chuyển nhiều mặt không gian, bị giới hạn hay nhiều thành vùng thu mẫu Quần thể ĐVKXS suối/sông với áp lực thay đổi xảy môi trường nước, gây biến đổi hoạt động người (như phú dưỡng từ nguồn gây ô nhiễm khuếch tán nguồn điểm, tượng tự nhiên hạn hán, lũ lụt Đó ứng cử thích hợp cho số sinh học chất lượng sông suối Dữ liệu sinh học có phức tạp khó hiểu với người khơng chun, số sinh học khác phát triển cho dễ hiểu Các số sinh học phụ thuộc vào quần thể sinh học sản phẩm môi trường chúng, số thể có nơi sống khác chịu đựng nhiễm chất thải dinh dưỡng xả thành dòng nước, sinh vật khơng có khả chịu đựng giảm số lượng biến mất, cá thể có khả chịu đựng áp lực tăng số lượng Danh sách thị Loài thị PHÂN LỚP GIÁP XÁC Nước CHÂN CHÈO COPEPODA Bộ Calanoida Họ Diaptomidae Mongolodiaptomus birulai + Nước ô Nước nhiễm nhiễm ô 17 (Rylop) Phyllodiaptomus tunguidus Neodiaptomus haldeli (Brehm) Heliodiaptomus seratus Họ Centropagidae Sinocalanus leavidactylus Shen et Tai Sinocalanus mystrophorus Họ Pseudodiaptomidae Schmackeria bulbosa Shen et Tai S gordioides (Brehm) Bộ Cyclopoida Họ Cyclopidae Mesocyclops leuckarti (Claus) Microcyclops varicans (Sars) Thermocyclops hyalinus (Rehberg) Thermocyclops taihokuensis (Harada) Eucyclops serrulatus (Fischer) Eucyclops speratus (Lilljeborg) PHÂN LỚP CHÂN MANG – BRANCHIOPODA Bộ giáp xác râu ngành – Cladocera Họ Bosminidae Bosmina longirostris (O F Mỹller) Họ Sididae + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 18 Diaphanosoma sarsi Richard Diaphanosoma excisum Diaphanosoma leuchtenbergianum Fischer Sida crystallina Họ Macrothricidae Ilyocryptus halyi Brady Macrothrix spinosa Họ Daphniidae Moina dubia de Guerne et Richard Moinodaphnia macleayi King Simocerphalus serrulatus Simocerphalus elizabethae Ceriodaphnia rigaudi Richard Họ Chydoridae Alona rectangula Alona guttata guttata NGÀNH GIUN TRÒN – NEMATHELMINTHES LỚP TRÙNG BÁNH XE ROTATORIA Bộ Monogononta Họ Asplanchnidae Asplanchna sieboldi(Leydig) Họ Rotariidae Rotaria rotaria (Ehrenberg) Rotaria neptunia Họ Lecanidae Lecane luna (Muller) Lecane curvicornis + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +++ + + ++ ++ + + ++ ++ 19 (Murray) Họ Brachionidae Brachionus diversicornis (Daday) B quadridentatus Hermann B urceus B calyciflorus Pallas B falcatus Zacharias B caudatus Apstein Platyias patulus Platyias quadricornis (Ehrenberg) + ++ + + + + + + + ++ +++ ++ ++ ++ ++ ++ Hệ thống tính điểm BMWP áp dụng cho Anh, Thái Lan Việt Nam đưa giá trị điểm trung bình cho taxon tham gia tính điểm khơng chênh lệch nhiều Điều cho thấy cải tiến hệ thống tính điểm (thay họ khơng có họ phổ biến, thay đổi điểm chuẩn cho số họ) để phù hợp với đặc điểm riêng khu hệ tiêu chuẩn môi trường Quốc gia vùng Tập hợp hệ thống tính điểm có, hệ thống tính điểm BMWPVietnam phù hợp với đặc điểm khu hệ ĐVKXSĐCL điều kiện môi trường tự nhiên Việt Nam đề xuất sử dụng thử để tính tốn phân hạng chất lượng nước Hệ thống sử dụng bậc phân loại (taxon) ĐVKXSĐCL tới họ Hệ thống điểm BMWP nước sông Lớp - Bộ (Mayflies - Phù du) (Stoneflies – Cánh úp) Hemiptera (Bugs – Cánh nửa) Odonata -Chuồn chuồn Trichoptera Vietnam sử dụng cho đánh giá chất lượng Tên taxon Điểm Heptageniidae, Leptophlebiidae, Ephemerellidae, Potaminthidae, Ephemeridae Leuctridae, Perlidae, Perlodidae 10 Aphelocheiridae Amphipterygidae (damselflies and Dragonflies) Phryganeidae, Molannidae, 20 (Caddis-flies - Bướm đá) Crustacea (Crabs – Cua) Trichoptera (Caddis-flies - Bướm đá) Ephemeroptera (Mayflies – Phù du) Plecoptera (Stoneflies – Cánh úp) Trichoptera (Caddis-flies - Bướm đá) Mollusca (Snails - Ốc) Crustacea (Prawns, Shrimps – Tôm) Trichoptera (Caddis-flies - Bướm đá) Odontoceridae/Brachycentridae, Goeridae, Lepidostomatidae Potamidae , Leptoceridae, Psychomyiidae, Philopotamidae Caenidae Nemouridae Rhyacophilidae, Polycentropodidae, Limnephilidae Neritidae, Ancylidae Atyidae, Palaemonidae Hydroptilidae Lestidae, Agriidae (Calopterygidae), Gomphidae, Odonata Cordulegastridae, Aeshnidae, (Dragonflies - Chuồn Corduliidae/Libellulidae, chuồn) Coenagrionidae/Platycnemidae, Chlorocyphidae, Macromidae Veliidae, Mesovelidae, Hydrometridae, Gerridae, Hemiptera Nepidae, Naucoridae, Notonectidae, (Bugs – Cánh nửa) Belostomatidae, Hebridae, Pleidae, Corixidae Haliplidae, Dytiscidae, Gyrinidae, Hydraenidae, Coleoptera Hydrophilidae, Hygrobiidae, Helodidae, Dryopidae, (Beetles – Cánh cứng) Elmididae, Chrysomelidae, Curculionidae, Psephenidae, Ptilodactylidae Trichoptera Hydropsychidae (Caddis-flies - Bướm đá) Diptera (Dipteran flies – Hai Tipulidae, Simuliidae cánh) Platyheminthes Planariidae (Dugesiidae) 21 (Triclads – Sán tiêm mao) Mollusca (bivalves) Ephemeroptera (Mayflies – Phù du) Megaloptera – Cánh rộng Odonata (Dragonflies - Chuồn chuồn) Mollusca Oligochaeta (Leeches - Đỉa) True flies – Hai cánh Mollusca (Snails, Bivalves - Ốc, trai hến) Oligochaeta (Leeches - Đỉa) Crustacea (Crabs, Prawns – Cua, tôm) Odonata (Dragonflies - Chuồn chuồn) Dipetra (Midges – Muỗi lắc) Oligochaeta (Worms – Giun tơ) Viviparidae, Amblemidae Baetidae/Siphlonuridae Sialidae, Corydalidae (alderflies and dobsonflies) Coenagrionidae, Corduliidae, Libellulidae Pilidae, Unionidae (snails, bivalves), Pachychilidae, Amblemidae Piscicolidae Ephydridae, Stratiomyidae, Blepharoceridae Hydrobiidae (Bithyniidae, Triculinae), Lymnaeidae, Planorbidae, Thiaridae, Corbiculidae, Sphaeriidae (Pisidiidae) Glossiphoniidae, Hirudidae, Erpobdellidae Parathelphusidae, Atyidae, Palaemonidae??? Protoneuridae Chironomidae Oligochaeta (tất lớp) Nguồn: Stepan Mustow, 1997; Nguyen Xuan Quynh, Mai Dinh Yen, Cliver Pinder, Steve Tilling, 2000 có sửa đổi 22 Kết luận Để đánh giá tính hiệu phương pháp cần xem xét vấn đề như: thời gian hồn thành, chi phí cho phương pháp để đưa kết luận, kết thu có ý nghĩa hay khơng Xét khía cạnh sinh học, thị sinh học quan trắc nước lưu vực sơng có nhiều ưu điểm, quan trắc mơi trường nước, kết khảo sát xác hơn, tin cậy ngồi số hố lý học áp dụng thêm số sinh học vào việc đánh giá mơi trường nước Khó khăn lớn triển khai hoạt động quan trắc sử dụng thị sinh học không phân loại nhóm sinh vật đến thứ hạng lồi, điều kiện Việt Nam nhiều ngành phân loại chưa định hình rõ taxon Tuy nhiên vấn đề khắc phục việc áp dụng kết hợp số phương pháp cho điểm theo bảng điểm phân loại Họ sinh vật thuỷ sinh cho môi trường nước vùng khảo sát 23 ... pháp sinh quan trắc quan trắc lý hóa III.4 Các nhóm sinh vật thường sử dụng làm thị sinh học cho chất lượng môi trường nước 11 IV Quan trắc môi trường phương pháp dùng sinh vật thị. .. dụng sinh vật thị ngày trở nên quan trọng phần bổ sung, chí thay cho phân tích hóa học để đánh giá giám sát chất lượng môi trường thủy vực Phương pháp sinh học sử dụng sinh vật thị đánh giá giám... sử dụng sinh vật thị ngày trở nên quan trọng phần bổ sung, chí thay cho phân tích hóa học để đánh giá giám sát chất lượng môi trường thủy vực 10 Phương pháp sinh học sử dụng sinh vật thị đánh giá