1.1.Đặc điểm chungchất phổ biến, duy nhất gặp với khối lượng lớn ở 3 trạng thái rắn, lỏng và khí. Chất chủ yếu của hệ sinh thái, nhu cầu của mọi sự sống, cần cho các hoạt động kinh tế xã hộigồm các tài nguyên tái tạo: nước khí quyển, nước mặt, nước dưới đất, nước biển và đại dương.
ChØ thÞ sinh häc m«i ChØ thÞ sinh häc m«i tr êng n íc tr êng n íc Ch ¬ng III Ch ¬ng III 1. Đ C Đi M MÔI TR NG N CẶ Ể ƯỜ ƯỚ 1. Đ C Đi M MÔI TR NG N CẶ Ể ƯỜ ƯỚ 1.1.Đ c đi m chungặ ể 1.1.Đ c đi m chungặ ể ch t ph bi n, duy nh t g p v i kh i l ng l n 3 tr ng ấ ổ ế ấ ặ ớ ố ượ ớ ở ạ ch t ph bi n, duy nh t g p v i kh i l ng l n 3 tr ng ấ ổ ế ấ ặ ớ ố ượ ớ ở ạ thái r n, l ng và khí. ắ ỏ thái r n, l ng và khí. ắ ỏ Ch t ch y u c a h sinh thái, nhu c u c a m i s s ng, ấ ủ ế ủ ệ ầ ủ ọ ự ố Ch t ch y u c a h sinh thái, nhu c u c a m i s s ng, ấ ủ ế ủ ệ ầ ủ ọ ự ố c n cho các ho t đ ng kinh t xã h iầ ạ ộ ế ộ c n cho các ho t đ ng kinh t xã h iầ ạ ộ ế ộ g m các tài nguyên tái t o: n c khí quy n, n c m t, ồ ạ ướ ể ướ ặ g m các tài nguyên tái t o: n c khí quy n, n c m t, ồ ạ ướ ể ướ ặ n c d i đ t, n c bi n và đ i d ng.ướ ướ ấ ướ ể ạ ươ n c d i đ t, n c bi n và đ i d ng.ướ ướ ấ ướ ể ạ ươ Phân bi t 2 lo i th y v c(n c ch y, n c t nh) v i các đ c ệ ạ ủ ự ướ ả ướ ĩ ớ ặ Phân bi t 2 lo i th y v c(n c ch y, n c t nh) v i các đ c ệ ạ ủ ự ướ ả ướ ĩ ớ ặ đi m khác nhau: Oể đi m khác nhau: Oể 2 2 , CO , CO 2 2 , pH , t , pH , t 0 0 C, TSMT, ch t h u coấ ữ C, TSMT, ch t h u coấ ữ Phân vùng sinh thái : ng t (TSMT< 0,5%o ); l ( 0,5-30%o); ọ ợ Phân vùng sinh thái : ng t (TSMT< 0,5%o ); l ( 0,5-30%o); ọ ợ n c m n (TSMT > 30%o)ướ ặ n c m n (TSMT > 30%o)ướ ặ 1. 1. 2. Đ c đi m v t lý c a n c thiên nhiênặ ể ậ ủ ướ 2. Đ c đi m v t lý c a n c thiên nhiênặ ể ậ ủ ướ Nhi t đ ( do m t tr i, phân h y h u c , đ t) bi n ệ ộ ặ ờ ủ ữ ơ ấ ế Nhi t đ ( do m t tr i, phân h y h u c , đ t) bi n ệ ộ ặ ờ ủ ữ ơ ấ ế đ ng theo: đ a lý, mùa, th i ti t, ngày đêm) nh ộ ị ờ ế ả đ ng theo: đ a lý, mùa, th i ti t, ngày đêm) nh ộ ị ờ ế ả h ng l n đ n sinh tr ng, sinh s n và di c c a sinh ưở ớ ế ưở ả ư ủ h ng l n đ n sinh tr ng, sinh s n và di c c a sinh ưở ớ ế ưở ả ư ủ v t s ng trong n c. ậ ố ướ v t s ng trong n c. ậ ố ướ Đ trong, đ c (do phù sa, ch t l l ng, ch t hòa tan và ộ ụ ấ ơ ử ấ Đ trong, đ c (do phù sa, ch t l l ng, ch t hòa tan và ộ ụ ấ ơ ử ấ th y sinh v t) nh h ng đ n phát tri n c a th c v t ủ ậ ả ưở ế ể ủ ự ậ th y sinh v t) nh h ng đ n phát tri n c a th c v t ủ ậ ả ưở ế ể ủ ự ậ trong n c ướ trong n c ướ Màu: phù sa (đ g ch), ch t hòa tan (vàng cam-s t) ỏ ạ ấ ắ Màu: phù sa (đ g ch), ch t hòa tan (vàng cam-s t) ỏ ạ ấ ắ ch t l l ng (tr ng đ c-bùn, nâu đen - ch t h u c ), ấ ơ ử ắ ụ ấ ữ ơ ch t l l ng (tr ng đ c-bùn, nâu đen - ch t h u c ), ấ ơ ử ắ ụ ấ ữ ơ th y sinh v t (xanh nh t-t o L c, xanh đ m-t o Lam, ủ ậ ạ ả ụ ậ ả th y sinh v t (xanh nh t-t o L c, xanh đ m-t o Lam, ủ ậ ạ ả ụ ậ ả vàng Nâu -t o Silic)ả vàng Nâu -t o Silic)ả Mùi: tanh và hôi( vi khu n); tanh(s t); tr ng th i: ( Hẩ ắ ứ ố Mùi: tanh và hôi( vi khu n); tanh(s t); tr ng th i: ( Hẩ ắ ứ ố 2 2 S) S) V :M n (NaCl); Ng t ( CO2 );Đ ng, chát (Mg2+); Chua ị ặ ọ ắ V :M n (NaCl); Ng t ( CO2 );Đ ng, chát (Mg2+); Chua ị ặ ọ ắ ( Fe, Al) ( Fe, Al) pH: tính ch t đ t; phân h y h u c ; hô h p c a ấ ấ ủ ữ ơ ấ ủ pH: tính ch t đ t; phân h y h u c ; hô h p c a ấ ấ ủ ữ ơ ấ ủ th y sinh v t; quang h p c a th c v t. ủ ậ ợ ủ ự ậ th y sinh v t; quang h p c a th c v t. ủ ậ ợ ủ ự ậ 1.3. §Æc ®iÓm hãa häc cña n íc TN 1.3. §Æc ®iÓm hãa häc cña n íc TN Các Các nguyên t hóa h c (d ng ion) n ng đ ppm: ố ọ ạ ồ ộ nguyên t hóa h c (d ng ion) n ng đ ppm: ố ọ ạ ồ ộ Cl-, Na+,SO4-2, Mg-2, Ca+2, K+, HCO3-,Br-, Sr+2 Cl-, Na+,SO4-2, Mg-2, Ca+2, K+, HCO3-,Br-, Sr+2 Các nguyên t n ng đ ppb :ố ồ ộ Các nguyên t n ng đ ppb :ố ồ ộ B, Si, F, N,P, Mo, Zn, B, Si, F, N,P, Mo, Zn, Fe, Cu, Mn, Ni, Al. Trong n c bi n th ng ch a các ướ ể ườ ứ Fe, Cu, Mn, Ni, Al. Trong n c bi n th ng ch a các ướ ể ườ ứ ch t này cao h n trong n c sông hấ ơ ướ ồ ch t này cao h n trong n c sông hấ ơ ướ ồ Oxy hòa tan (DO) ( do không khí, quang h p) c n cho ợ ầ Oxy hòa tan (DO) ( do không khí, quang h p) c n cho ợ ầ ho t đ ng s ng c a th y sinh v t;ạ ộ ố ủ ủ ậ ho t đ ng s ng c a th y sinh v t;ạ ộ ố ủ ủ ậ > 5,0 ppm (bão hòa) > 5,0 ppm (bão hòa) t t cho tôm cá; bi n đ ng theo: mùa, th i ti t, Ngày ố ế ộ ờ ế t t cho tôm cá; bi n đ ng theo: mùa, th i ti t, Ngày ố ế ộ ờ ế đêm. Đ sâu, Nhi t đ và đ m nộ ệ ộ ộ ặ đêm. Đ sâu, Nhi t đ và đ m nộ ệ ộ ộ ặ CO2 hòa tan (do hô h p c a th y sinh v t và phân h y ấ ủ ủ ậ ủ CO2 hòa tan (do hô h p c a th y sinh v t và phân h y ấ ủ ủ ậ ủ ch t h u c ) r t c n cho quang h p t o ch t h u c c a ấ ữ ơ ấ ầ ợ ạ ấ ữ ơ ủ ch t h u c ) r t c n cho quang h p t o ch t h u c c a ấ ữ ơ ấ ầ ợ ạ ấ ữ ơ ủ th y v c nh ng n ng đ >10 mg/l c ch th y sinh v tủ ự ư ồ ộ ứ ế ủ ậ th y v c nh ng n ng đ >10 mg/l c ch th y sinh v tủ ự ư ồ ộ ứ ế ủ ậ H2S ( phân h y protein, ph n sulfat hóa y m khí) ph ủ ả ế ụ H2S ( phân h y protein, ph n sulfat hóa y m khí) ph ủ ả ế ụ thu c: pH, nhi t đ n c; r t đ c đ i v i th y sinh v tộ ệ ộ ướ ấ ộ ố ớ ủ ậ thu c: pH, nhi t đ n c; r t đ c đ i v i th y sinh v tộ ệ ộ ướ ấ ộ ố ớ ủ ậ CH4 (phân h y h u c y m khí) nhi u CH4 n c có ủ ữ ơ ế ề ướ CH4 (phân h y h u c y m khí) nhi u CH4 n c có ủ ữ ơ ế ề ướ nhi u h u c , ch t l ng kém ề ữ ơ ấ ượ nhi u h u c , ch t l ng kém ề ữ ơ ấ ượ NH NH 3 3 ( N h u c , phân bón), ữ ơ ( N h u c , phân bón), ữ ơ Hàm l ng NH3 tăng khi pH ượ Hàm l ng NH3 tăng khi pH ượ và nhi t đ tăng;ệ ộ và nhi t đ tăng;ệ ộ r t đ c v i tôm cá;ấ ộ ớ r t đ c v i tôm cá;ấ ộ ớ NH NH 4 4 + + th c ăn t nhiên, nhi u làm th c v t phù du phát ứ ự ề ự ậ th c ăn t nhiên, nhi u làm th c v t phù du phát ứ ự ề ự ậ tri n quá m c ể ứ tri n quá m c ể ứ NO NO 2 2 ( nitrit hóa, ph n nitrat hóa) đ c đ i v i tôm cá. ả ộ ố ớ ( nitrit hóa, ph n nitrat hóa) đ c đ i v i tôm cá. ả ộ ố ớ NO NO 3 3 - - (nitrrat hóa) dinh d ng d tiêu c a th c v t, th c ăn ưỡ ễ ủ ự ậ ứ (nitrrat hóa) dinh d ng d tiêu c a th c v t, th c ăn ưỡ ễ ủ ự ậ ứ cho tôm c a th y v c; quá cao làm t o phát tri n quá m c ủ ủ ự ả ể ứ cho tôm c a th y v c; quá cao làm t o phát tri n quá m c ủ ủ ự ả ể ứ P (H P (H 2 2 PO PO 4 4 1- 1- , HPO , HPO 4 4 2- 2- và PO và PO 4 4 3- 3- ) dinh d ng c a th c v t b c ưỡ ủ ự ậ ậ ) dinh d ng c a th c v t b c ưỡ ủ ự ậ ậ cao, nguyên sinh đ ng v t , vi sinh v t ộ ậ ậ cao, nguyên sinh đ ng v t , vi sinh v t ộ ậ ậ Si ( nham th ch) c n cho t o Khuê, đ ng v t. ạ ầ ả ộ ậ Si ( nham th ch) c n cho t o Khuê, đ ng v t. ạ ầ ả ộ ậ BOD (Biologial Oxygen Demand-tiêu hao oxy sinh h c) ọ BOD (Biologial Oxygen Demand-tiêu hao oxy sinh h c) ọ L ng oxy c n cho quá trình hô h p c a th y sinh v t ượ ầ ấ ủ ủ ậ L ng oxy c n cho quá trình hô h p c a th y sinh v t ượ ầ ấ ủ ủ ậ (trong đi u ki n nh t đ nh), xác đ nh đi u ki n ề ệ ấ ị ị ở ề ệ (trong đi u ki n nh t đ nh), xác đ nh đi u ki n ề ệ ấ ị ị ở ề ệ 20 20 0 0 C trong 3 (BOD3) ho c 5 ngày (BOD5). N c có m t ặ ướ ậ C trong 3 (BOD3) ho c 5 ngày (BOD5). N c có m t ặ ướ ậ đ sinh v t cao thì BOD càng cao, dùng đánh giá ộ ậ đ sinh v t cao thì BOD càng cao, dùng đánh giá ộ ậ m c đ giàu dinh d ng hay nhi m b n c a th y v c. ứ ộ ưỡ ễ ẩ ủ ủ ự m c đ giàu dinh d ng hay nhi m b n c a th y v c. ứ ộ ưỡ ễ ẩ ủ ủ ự COD (Chemical Oxygen Demand-tiêu hao ôxy hóa h c) ọ COD (Chemical Oxygen Demand-tiêu hao ôxy hóa h c) ọ L ng oxy tiêu t n cho s phân h y h u c theo ph n ượ ố ự ủ ữ ơ ả L ng oxy tiêu t n cho s phân h y h u c theo ph n ượ ố ự ủ ữ ơ ả ng: (CHO)n + O2 ứ ng: (CHO)n + O2 ứ → → CO2 + H2O + Q. Môi tr ng càng ườ CO2 + H2O + Q. Môi tr ng càng ườ nhi u ch t h u c thì COD càng cao. COD dùng ề ấ ữ ơ nhi u ch t h u c thì COD càng cao. COD dùng ề ấ ữ ơ đánh giá m c đ dinh d ng c a n cứ ộ ưỡ ủ ướ đánh giá m c đ dinh d ng c a n cứ ộ ưỡ ủ ướ 1.4. Các chất gây ô nhiễm môi tr ờng n ớc 1.4. Các chất gây ô nhiễm môi tr ờng n ớc Theo nguồn gốc: tự nhiên Theo nguồn gốc: tự nhiên ( m a, tuyết, gió, ( m a, tuyết, gió, bão) bão) và và nhõn nhõn t o t o ( xả thải n ớc sinh hoạt, n ớc ( xả thải n ớc sinh hoạt, n ớc công nghiệp vào môi tr ờng n ớc) công nghiệp vào môi tr ờng n ớc) Theo bản chất: vô cơ, hữu cơ, KLN, chất dinh Theo bản chất: vô cơ, hữu cơ, KLN, chất dinh d ỡng, sinh v t, tác nhân vật lý (lý nhiệt, tia d ỡng, sinh v t, tác nhân vật lý (lý nhiệt, tia bức xạ ) bức xạ ) II. H THNG SVCT NH GI II. H THNG SVCT NH GI ễ NHIM HU C NGUN NC ễ NHIM HU C NGUN NC 2.1.Đặc điểm hệ thống sinh vật n ớc 2.1.Đặc điểm hệ thống sinh vật n ớc Một quần xã SV n ớc gồm các nhóm SV: Sản xuất - tạo ra các chất Một quần xã SV n ớc gồm các nhóm SV: Sản xuất - tạo ra các chất hữu cơ hữu cơ ; ; Tiêu thụ - sử dụng các chất hữu cơ (làm thức ăn); Phân huỷ - Tiêu thụ - sử dụng các chất hữu cơ (làm thức ăn); Phân huỷ - phân huỷ các chất hữu cơ phân huỷ các chất hữu cơ ở nơi ở nơi bỡnh bỡnh th ờng, các loài SV tụ hợp; mối t ơng tác (phức tạp) sẽ phát th ờng, các loài SV tụ hợp; mối t ơng tác (phức tạp) sẽ phát triển gi a triển gi a cỏc loi , s cỏc loi , s au một thời gian sẽ tão ra quần xã SV ó đặc tr ng au một thời gian sẽ tão ra quần xã SV ó đặc tr ng rõ ràng rõ ràng Quần xã SV có thể thay đổi khi điều kiện MT sống thay đổi. Do mối Quần xã SV có thể thay đổi khi điều kiện MT sống thay đổi. Do mối quan hệ t ơng quan hệ t ơng tỏc m tỏc m ch 1 sự thay đổi trong những điều kiện MT t o ch 1 sự thay đổi trong những điều kiện MT t o ra 1 hoặc nhiều thay đổi trong quần thể. ra 1 hoặc nhiều thay đổi trong quần thể. Môi tr ờng tại 1 điểm quyết định phần lớn các Môi tr ờng tại 1 điểm quyết định phần lớn các cỏ cỏ thể có th c trú ở thể có th c trú ở điểm đó, và những sinh vật ở đó sẽ là những CTSH cho những thay điểm đó, và những sinh vật ở đó sẽ là những CTSH cho những thay đổi MT đổi MT QuÇn x· sinh vËt n íc QuÇn x· sinh vËt n íc vµ quan hÖ gi÷a nh÷ng sinh vËt sèng ë n íc. vµ quan hÖ gi÷a nh÷ng sinh vËt sèng ë n íc. [...]... Các loài sinh vật hoại sinh (lớn, nhỏ) kỵ khí chiếm u thế Cỏc sinh vt hoi sinh k khớ tiếp tục sử dụng thức ăn hữ cơ cho đến hết làm cho số loài sinh vật hoại sinh mạnh trong môi trờng còn ở mức tối thiểu, nhng số l ợng của các loài SV hoi sinh k khớ lại đạt đến cực đại 2.3.4 Phụ vùng phục hồi - hoại sinh trung bình Vùng còn có thể gọi là - nhiễm bẩn- ụ nhim trung bỡnh; với các sinh vật hoại sinh trung... các sinh vật hoại sinh mạnh - vùng nớc nơi dòng n ớc thải bắt đầu xâm nhập vào, có quá trình khử chiếm u thế -Nớc phân huỷ mạnh -liên quan tới các sinh vật Hoại sinh trung bình - nơi quá trình khử vẫn còn chiếm u thế - Nớc phục hồi liên quan tới các sinh vật hoại sinh trung bình - nơi quá trình khử từ từ chấm dứt và chuyển qua quá trình ôxy hoá - Nớc sạch hơn liên quan tới các sinh vật hoại sinh. .. thuộc vào mức độ phân huỷ của các chất hữu cơ - hệ thống sinh vật hoại sinh (h hoi sinh) 2.3 Chất lợng nớc liên quan đến hệ hoại sinh Những sinh vật có trong nớc bị ô nhiễm khác với những sinh vật ở nớc sạch Do mỗi một mức ô nhiễm đợc đặc trng bởi những loài động, thực vật đặc trng và cả quá trình tự làm sạch nớc bởi các sinh vật có trong qun xã hoại sinh Chúng ch sử dụng các chất hữu cơ (có mức độ phân... tồn tại, nhng không một loài nào chiếm u thế v u l sinh vật hoại sinh yếu 2.3.2.Phụ vùng thoái hoá - hoại sinh mạnh Vùng còn có thể gọi là -rất bẩn - ô nhiễm rt nng Vùng có những quá trình khử chiếm u thế, nờn ch cú các sinh vật hoại sinh mạnh Vùng mới bắt đầu bị ô nhiễm do nc xả thải cựng lng ln các chất hữu cơ - thức ăn cho cỏc sinh vật hoi sinh mnh Cú khoảng cách 12 dặm xuôi theo dòng sông... loài có xu hớng giảm, do ô nhiễm mạnh làm nhiều loại sinh vật ( đặc biệt là các sinh vật tiêu thụ và sản xuất) có thể bị chết ngạt hoặc bị che lấp bởi cht lơ lửng Số lợng cá thể của những loài sinh vật hoại sinh có xu hớng tăng mạnh và chiếm u thế hoàn toàn do thích ứng với ô nhiễm Cỏc sinh vt b cht cung cấp thờm thức ăn ( xỏc hu c) lm vi sinh vật hoại sinh phỏt trin mạnh v làm giảm mạnh nồng độ oxy hòa... Vùng chỉ có những quá trình ôxy hoá Vì vậy nghiên cứu ô nhiễm hữu cơ nguồn nớc và các sinh vật chỉ thị cho s ON ny l nghiên cứu hệ sinh vật hoại sinh trong nớc 2.4 Đặc điểm của đoạn sông nơi bị ô nhiễm hữu cơ do nguồn xả Cú th chia đoạn sông nơi bị ô nhiễm ra các phụ vùng cú c im theo thời gian tính ra ngày và khoảng cách tính ra dặm, với các đặc điểm sau: Quan hệ giữa tính đa dạng và độ phong phú sinh. .. vi hoi sinh yu) có quá trình khử vẫn còn chiếm u thế Có khoảng cách 48-96 dặm xuôi theo dòng sông và thời gian sau 4-8 ngày tính từ nơi và thời điểm dòng sông bắt đầu bị nớc thải bẩn đổ vào Mức độ ô nhiễm hữu cơ giảm, thức ăn ( chất hữu cơ ) của các sinh vật hoại sinh giảm làm cho số lợng các sinh vật kỵ khí v sinh vt chống chịu ô nhiễm khác cũng giảm, tạo kh nng thay đổi về điều kiện sinh thái... mất 2.4 CTSH ô nhiễm hữu cơ môi trờng nớc 2.4.1 CTSH ô nhiễm hu c môi trờng nớc theo hệ hoi sinh a H hoi sinh- CTSHMT nc u tiờn trong đánh giá chất lợng nớc không nên dựa vào những cá thể sinh vật, mà phi là quần xã SV Kolkwitz, Marsson, Liebmann l nhng ngi u tiờn nờu danh mc cỏc SVCT ( gm ng vt v thc vt) cho MT nc b ụ nhim hu c cỏc mỳc khac nhau liờn quan n h hoại sinh Trong dú: ụ nhim rt nng... hoại sinh trung bình Vùng còn có thể gọi là -bẩn nhiều- ô nhiễm cao, với các sinh vật hoại sinh trung bình ( gần với hoại sinh mạnh) Có khoảng cách 12-48 dặm xuôi theo dòng sông và thời gian sau 1-4 ngày tính từ nơi và thời điểm dòng sông bắt đầu bị nớc thải bẩn đổ vào Vùng này có quá trình khử vẫn còn chiếm u thế Sự thiếu ôxy hoà tan làm cho hầu hết động và thực vật cỡ lớn và nhiều vi sinh vật... nhiễm nớc và hệ hoại sinh Nếu nớc thải không qua xử lý đợc xả vào nguồn nớc có thể làm cho nó dần dần bị ô nhiễm Do trong nớc thải thờng giàu chất hữu cơ, chỳng sẽ làm thay đổi điều kiện môi trờng tạo ra sự diễn thế các quần xã của thủy vực (nớc chảy) tuỳ thuộc vào khoảng cách tới nguồn xả Các quần xã sinh vật của thủy vực bị ảnh hởng của nớc thải cú c im chung l hệ thống các sinh vật sống phụ thuộc . hữu cơ nguồn n ớc và các sinh vật chỉ thị cho s ON các sinh vật chỉ thị cho s ON ny l ny l nghiên cứu nghiên cứu hệ sinh vật hoại sinh trong n ớc hệ sinh vật hoại sinh trong n ớc 2.4. Đặc. các sinh vật sống phụ thuộc vào mức độ phân huỷ của các chất hữu cơ - hệ thuộc vào mức độ phân huỷ của các chất hữu cơ - hệ thống sinh vật hoại sinh (h ho i sinh) thống sinh vật hoại sinh. N ớc sạch hơn liên quan tới các sinh vật hoại sinh - N ớc sạch hơn liên quan tới các sinh vật hoại sinh yếu. Vùng chỉ có những quá trình ôxy hoá. yếu. Vùng chỉ có những quá trình ôxy hoá.