C2 các phương pháp nghiên cứu chỉ thị sinh học môi trường

I. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT SINH HỌCCác phương pháp giám sát sinh học được chia thành hai nhóm :Nhóm phương pháp loài đơn lẻ Nhóm phương pháp đa loài1.1. Nhóm phương pháp loài đơn lẻ sử dụng phản ứng của những loài đơn lẻ: loài chỉ thị, sinh vật nhạy cảm, sinh vật tích tụSủ dụng loài chỉ thịĐánh giá tác động của chất gây ô nhiễm dựa trên sự có mặt của các loài chỉ thị đặc trưng (Năng bộp chỉ thị đất rất chua (pH=45) rất nhiều Al3+ (> 2000ppm) .

CHƯƠNG II CHƯƠNG II CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG I. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT SINH HỌC I. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT SINH HỌC Các phương pháp giám sát sinh học được chia thành hai nhóm : Các phương pháp giám sát sinh học được chia thành hai nhóm : -Nhóm phương pháp loài đơn lẻ -Nhóm phương pháp loài đơn lẻ - Nhóm phương pháp đa loài - Nhóm phương pháp đa loài 1.1. Nhóm phương pháp loài đơn lẻ 1.1. Nhóm phương pháp loài đơn lẻ  sử dụng phản ứng của những loài đơn lẻ: loài chỉ sử dụng phản ứng của những loài đơn lẻ: loài chỉ thị, sinh vật nhạy cảm, sinh vật tích tụ thị, sinh vật nhạy cảm, sinh vật tích tụ Sủ dụng loài chỉ thị Sủ dụng loài chỉ thị  Đánh giá tác động của chất gây ô nhiễm dựa trên sự Đánh giá tác động của chất gây ô nhiễm dựa trên sự có mặt của các loài chỉ thị đặc trưng có mặt của các loài chỉ thị đặc trưng (Năng bộp chỉ thị (Năng bộp chỉ thị đất rất chua (pH=4-5) rất nhiều Al đất rất chua (pH=4-5) rất nhiều Al 3+ 3+ (> 2000ppm) . (> 2000ppm) .  Thường dùng trong đánh giá MT đất, ít dùng để Thường dùng trong đánh giá MT đất, ít dùng để đánh giá MT nước đánh giá MT nước ( nhiều loài có thể không có mặt không liên ( nhiều loài có thể không có mặt không liên quan đến chất lượng nước). quan đến chất lượng nước). Sủ dụng sinh vật nhạy cảm Sủ dụng sinh vật nhạy cảm  Đánh giá tác động của chất ô nhiễm qua ảnh hưởng Đánh giá tác động của chất ô nhiễm qua ảnh hưởng của chúng tới: mật độ, sự phát triển và đặc điểm sinh của chúng tới: mật độ, sự phát triển và đặc điểm sinh lý của các SV nhạy cảm lý của các SV nhạy cảm  Có khả năng phát hiện ảnh hưởng của các chất gây ô Có khả năng phát hiện ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm ở những nồng độ khác nhau nhiễm ở những nồng độ khác nhau (có hại đối với sinh vật). (có hại đối với sinh vật).  Có thể áp dụng trong những nghiên cứu liên quan đến Có thể áp dụng trong những nghiên cứu liên quan đến những biểu hện khác thường về hình thái sinh vật -khi những biểu hện khác thường về hình thái sinh vật -khi chất gây ô nhiễm đã phá vỡ sự phát triển bình thưởng chất gây ô nhiễm đã phá vỡ sự phát triển bình thưởng của sinh vật. của sinh vật. (Vỏ của ấu trùng xuất hiện có liên quan đến khả năng (Vỏ của ấu trùng xuất hiện có liên quan đến khả năng chống chịu với những hoá chất ) chống chịu với những hoá chất ) Sủ dụng sinh vật tích tụ Sủ dụng sinh vật tích tụ  Đánh giá tác động của chất gây ô nhiễm thông Đánh giá tác động của chất gây ô nhiễm thông qua các sinh vật có khả năng tích tụ các chất gây qua các sinh vật có khả năng tích tụ các chất gây ô nhiễm trong cơ thể chúng ô nhiễm trong cơ thể chúng 1. 2. Phương pháp đa loài 1. 2. Phương pháp đa loài  sử dụng những phản ứng của nhiều loài SV(quần sử dụng những phản ứng của nhiều loài SV(quần thể, quần xã) thông qua : các chỉ số sinh học, chỉ thể, quần xã) thông qua : các chỉ số sinh học, chỉ số đa dạng số đa dạng  Thường sử dụng trong quan trắc MT nước và sử Thường sử dụng trong quan trắc MT nước và sử dụng những nhóm sinh vật hay những quần xã dụng những nhóm sinh vật hay những quần xã sinh vật sinh vật  Có thể thực hiện theo 4 hình thức: Có thể thực hiện theo 4 hình thức: - Đo mức độ phong phú: dựa vào số lượng đơn vị phân - Đo mức độ phong phú: dựa vào số lượng đơn vị phân loại có mặt tại một địa điểm. loại có mặt tại một địa điểm. - Liệt kê: ghi nhận tổng số các cá thể không cần nhận - Liệt kê: ghi nhận tổng số các cá thể không cần nhận dạng, các cá thể bị tác động môi trường ( số lượng có dạng, các cá thể bị tác động môi trường ( số lượng có thể tăng hoặc giảm) thể tăng hoặc giảm) - Đo đếm các nhóm sinh vật theo chức năng dinh - Đo đếm các nhóm sinh vật theo chức năng dinh dưỡng: nhằm xác định tỷ lệ giữa số lượng động vật dưỡng: nhằm xác định tỷ lệ giữa số lượng động vật trong những nhóm dinh dưỡng đặc biệt nhờ đó có thể trong những nhóm dinh dưỡng đặc biệt nhờ đó có thể làm rõ những nhóm chống chịu với những dạng tác làm rõ những nhóm chống chịu với những dạng tác động nào đó ( từ môi trường) tốt hơn. động nào đó ( từ môi trường) tốt hơn. - Các chỉ số kết hợp: kết hợp các chỉ số có được từ - Các chỉ số kết hợp: kết hợp các chỉ số có được từ những phép đo trên để tăng độ tin cậy cho kết quả những phép đo trên để tăng độ tin cậy cho kết quả nghiên cứu (so với khi áp dụng một phép đo riêng rẽ nghiên cứu (so với khi áp dụng một phép đo riêng rẽ nào đó). nào đó). Bảng . Chỉ số sinh học và chỉ số đa dạng Bảng . Chỉ số sinh học và chỉ số đa dạng ( sử dụng để giám sát sinh học theo phương pháp đa loài) ( sử dụng để giám sát sinh học theo phương pháp đa loài) Các chỉ số sinh học Tác giả, năm (A) Các tỷ lệ Chironomidea/ Côn trùng khác Winner et al (1980) Asellus/ Gammarus Watton and Hawkes (1984) Limnodrilus hoffmeisteri/ Oligochaeta khác Brinkhurst (1966) Chironomidae/ Oligochaeta Wiederholm (1980) Tubificidae/ Động vật không xương sống khác Goodnight and Whitley (1960) (B) Các chỉ số định lượng Chỉ số sinh học Trent Woodiwish (1964) Chỉ số sinh học Bỉ DePaw and Vanhooren (1983) Điểm số BMWP (Biological Monitoring Working Party) Nation Water Council (1981) (C) Các chỉ số bán định lượng Điểm số Chandler Chandler (1970) Chỉ số Chutter's Chutter (1972) (D) Các chỉ số đa dạng Chỉ số Shannon - Weiner - Ni/Nlog 2 Ni/N Shannon and Weiner (1949) Chỉ số Simpson - 1- Ni(Ni-1)/N(N-1) Simpson (1949) Chỉ số Margalef - (S-1)/logN Margalef (1968) Chỉ số Menhinick - S/N Menhinick, 1964 S = số loài trong mẫu ; Ni = số cá thể trong mỗi loài; N = tổng số cá thể động vật trong mẫu 1.3. Phương pháp quan trắc cấu trúc quần xã 1.3. Phương pháp quan trắc cấu trúc quần xã  Trong thực tế không thể giám sát toàn bộ quần xã SV, Trong thực tế không thể giám sát toàn bộ quần xã SV, thường chỉ chọn: một số phân đoạn hoặc lát cắt của quần thường chỉ chọn: một số phân đoạn hoặc lát cắt của quần xã SV để giám sát, quan trắc xã SV để giám sát, quan trắc - sinh vật nổi và sinh vật đáy đối với những hệ sinh thái - sinh vật nổi và sinh vật đáy đối với những hệ sinh thái nước nước - động vật không xương sống cỡ lớn hoặc thực vật lớn đối - động vật không xương sống cỡ lớn hoặc thực vật lớn đối với các hệ sinh thái ở cạn. với các hệ sinh thái ở cạn.  Thường dùng hoặc chỉ số đa dạng hoặc chỉ số tương Thường dùng hoặc chỉ số đa dạng hoặc chỉ số tương đồng, hoặc độ phong phú loài để nghiên cứu. đồng, hoặc độ phong phú loài để nghiên cứu. ( dựa trên sự có ( dựa trên sự có hay vắng mặt hoặc độ phong phú của các cá thể loài trong quần xã sinh học). hay vắng mặt hoặc độ phong phú của các cá thể loài trong quần xã sinh học). 1.4. Phương pháp sử dụng phép phân tích đa biến  Sự thiếu tính khách quan trong nghiên cứu ( làm sai lệch kết quả quan trắc) có thể khắc phục bằng việc sử dụng kỹ thuật phân tích đa biến.  Liên kết những số liệu môi trường thích hợp đã biết về các mức ô nhiễm tại những điểm khác nhau để có thể suy đoán và tạo ra các giả thiết.  gộp nhóm số liệu theo các cách khác nhau có thể phát hiện những gián đoạn trong các quần xã SV từ các địa điểm khác nhau. Phương pháp sử dụng phép phân tích đa biến Phương pháp sử dụng phép phân tích đa biến TWINSPAN TWINSPAN (Two way indicator species analysis) (Two way indicator species analysis) Nấm nước thải có mặt bên trên dưới hoặc bên dưới các đá Có mặt >99 lớp giun ít tơ (Oligochaeta) Có Heptagennidae>9 Liệu có >50% nấm nước phủ thải phủ trên đá Liệu nhóm 1 > 9 rận nước (Gammarus) > 99 Baetidae Nhóm 2 Đã có ô nhiễm hữu cơ nhẹ Có trên 10% nấm nước thải phủ trên đá Nhóm 3 Ô nhiễm hữu cơ mạnh Không Có [...]... (1964) Chỉ số sinh học mở rộng của Anh (1978) Chỉ số sinh học Pháp (1968) Điểm số CHANDLER's của Anh (1970) Chỉ số sinh học chất lượng tổng thể (1982) Chỉ số sinh học Bỉ (1983) Điểm số BMWP (1978) Điểm số BMWP cải biên của Anh H.2.2 Sự phát triển của chỉ số sinh học hệ hoại sinh 2.2 Sử dụng sinh vật tích tụ không ít sinh vật có thể tích luỹ các chất ô nhiễm trong các mô của chúng qua quá trình tích luỹ sinh. .. chỉ thị sinh học cá thể  Tổng các giá trị đánh số của tất cả các loài chỉ thị sinh học tại mỗi điểm thu mẫu( xác định) sẽ cho kết quả biểu thị kiểu ô nhiễm tại điểm đó  Tổng các giá trị hoại sinh của tất cả các CTSH tại một điểm chia cho tổng các giá trị tần số gặp cho chỉ số hoại sinh hay chỉ số nhiễm bẩn tại một điểm (bảng)  CSSH được sử dụng đầu tiên trong quan trắc môi trường là hệ hoại sinh. ..II PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CHỈ THỊ SINH HỌC TRONG NGHIÊN CỨU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 2.1 Sử dụng chỉ số sinh học 2.1.1 Sử dụng CSSH trong giám sát môi trường  Shannon - Weiner sử dụng chỉ số đa sạng H' và Margaleft sử dụng chỉ số đa dạng (D) để đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ nguồn nước  Việc tính toán và xếp hạng chất lượng nước theo chỉ số đa dạng được thể hiện ở bảng Bảng Đánh giá chất lượng nước theo chỉ. .. cô lập các yếu tố ảnh hưởng chính Phép thử đa loài Tương ứng tốt hơn với tình trạng của các hệ sinh thái tự nhiên   Các loại thông số (chỉ tiêu) dùng để theo dõi sinh vật thử nghiệm (xác định tác động gây ra bởi ô nhiễm) khá đa dạng và thường là: những thay đổi trong tập tính, hình thái, sinh lý và sinh hoá học (bảng.) Khi tiến hành các phép thử sinh học thường sử dụng các phương pháp nghiên cứu trong... trong nông học (TNĐR, Thí nghiệm chậu vại….) Vì vậy cần tìm hiểu và tuân thủ đúng các phương pháp nghiên cứu tương ứng để đảm bảo kết quả của phép thử sinh học đúng Những chỉ tiêu chính sử dụng trong phép thử sinh học Loại sinh vật Vi khuẩn, nấm, động vật nguyên sinh chỉ tiêu theo dõi Tính đột biến BOD; nitrat hoá Khả năng phân huỷ Tảo và những thực vật khác Tốc độ sinh trưởng Tốc độ tái sinh (sinh sản)... nhiễm hữu cơ trong các sông) Bảng Chỉ số hoại sinh hay chỉ số nhiễm bẩn S= z (s.h)/zh với: S- chỉ số hoại sinh cho điểm; s- giá trị hoại sinh đối với mỗi loài chỉ thị; h- tần số gặp của mỗi loài Giá trị S Giá trị h 1 Hoại sinh nhẹ hay yếu 1 Gặp tình cờ, ngẫu nhiên 2 - Hoại sinh vừa 2 Thường xuyên gặp 3 - Hoại sinh vừa 3 Gặp rất nhiều 4 Hoại sinh mạnh Dãy chỉ số hoại sinh 1,0 - 1,5 Hoại sinh nhẹ Không... sinh học  Sử dụng sinh vật ở những điều kiện thí nghiệm (có đối chứng) để nghiên cứu, đánh giá MT  Nhiều phép thử sinh học đã được phát triển để sử dụng trong phòng thí nghiệm hay ngoài hiện trường Khả năng sử dụng phép thử sinh học trong nghiên cứu các vấn đề môi trường  Xác định các tác động ngắn hạn của liều lượng lớn (cấp tính) đến cá thể, quần thể và quần xã  Xác định tác động tiềm năng của các. .. Kết quả biểu thị ra tính tương đồng theo % của các điểm nghiên cứu, điểm số %>90% chứng tỏ điểm đó khôngbị ô nhiễm 2.6 Sử dụng vi sinh vật VSV là hợp phần quan trọng của các hệ sinh thái mà tính đa dạng và độ phong phú của chúng bị chi phối bởi những thay đổi của các yếu tố môi trường và có thể trở thành chỉ thị cho những kiểu ô nhiễm nhất định - sự có mặt của quần xã nấm nước thải là chỉ thị ô nhiễm... tất cả các điểm từ mỗi họ tại từng điểm nghiên cứu được tổng điểm số BMWP - Tính điểm số trung bình cho các đơn vị phân loại (ASPT- Average Score per Taxon) là chỉ số sinh học tương ứng với một mức ô nhiễm (chất lượng) nước bằng cách chia tổng số điểm (BMWP) cho tổng số họ đã lấy để tính điểm Đánh giá chất lượng nước theo chỉ số ô nhiễm (ASPT) Thứ hạng Chỉ số ô nhiễm (ASPT) hay chỉ số sinh học (Bio... rãi trong nghiên cứu, quan trắc, xử lý MT  Những mô tích luỹ các chất ô nhiễm biểu thị hàm lượng các chất này rất rõ do phản ánh cả quá trình các chất ô nhiễm xâm nhập vào môi trường và tác động lên sinh vật trong suốt thời gian dài  Từ sau những năm 1970 bắt đầu nghiên cứu việc sử dụng thực vật tích tụ để xử lý các đất bị ô nhiễm KLN ( chịu được hàm lượng KLN cao hơn 10 -100 lần so với các cây trồng . II CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG I. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT SINH HỌC I. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT SINH HỌC Các. mạnh Không Có II. PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CHỈ THỊ SINH HỌC II. PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CHỈ THỊ SINH HỌC TRONG NGHIÊN CỨU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TRONG NGHIÊN CỨU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 2.1. Sử dụng chỉ số sinh học 2.1 học cá thể. đối với các chỉ thị sinh học cá thể.  Tổng các giá trị đánh số của tất cả các loài chỉ thị sinh Tổng các giá trị đánh số của tất cả các loài chỉ thị sinh học tại mỗi điểm thu