Nghiên cứu phương pháp quan trắc sinh học trong đánh giá chất lượng nước trên tuyến sông hậu sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Nuôi trồng thủy sản Mã ngành: 62620301 NGUYỄN THỊ KIM LIÊN NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP QUAN TRẮC SINH HỌC TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC TRÊN TUYẾN SÔNG HẬU SỬ DỤNG ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG CỠ LỚN Cần Thơ, 2017 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Người hướng dẫn: PGs.Ts Vũ Ngọc Út Luận án bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp trường Họp tại: ……………… ……………………………………… Vào lúc … …… ngày …… tháng …… năm …… Phản biện 1:…………………………………………………… Phản biện 2:…………………………………………………… Phản biện 3: ………………………………… …………….… Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ Thư viện Quốc gia Việt Nam DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ Tạp chí khoa học Nguyễn Thị Kim Liên, Huỳnh Trường Giang Vũ Ngọc Út, 2014 Thành phần động vật đáy (Zoobenthos) sông Hậu Tạp chí Khoa học, Đại học Cần Thơ, số 2: 239-247 Nguyễn Thị Kim Liên, Lâm Quang Huy, Dương Thị Hoàng Oanh, Trương Quốc Phú Vũ Ngọc Út, 2016 Chất lượng nước sông sông nhánh thuộc tuyến sông Hậu Tạp chí Khoa học, Đại học Cần Thơ, số 43a: 68-79 Nguyễn Thị Kim Liên Vũ Ngọc Út, 2016 So sánh phát triển động vật đáy (Zoobenthos) khu vực đầu nguồn, nguồn cuối nguồn sông Hậu Tạp chí Nông nghiệp Phát triển nông thôn, ISSN 1859-4581, số 18: trang 94-102 Hội nghị, hội thảo Nguyen thi Kim Lien, Tran Ngoc Tiem and Vu Ngoc Ut, 2014 Zoobenthos community in Hau river of the Mekong delta, Vietnam IFS 2014 4th International Fisheries Symposium Programme and abstract book Octobeber 30-31th, 2014 JW Marriot Hotel, Surabaya, Indonesia Page 267 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Sông Hậu có vai trò quan trọng việc cung cấp nguồn nước chủ yếu cho hoạt động sản xuất nông nghiệp nuôi trồng thủy sản số tỉnh thuộc vùng đồng sông Cửu Long Vì để quản lý, khai thác sử dụng nguồn tài nguyên nước cách hợp lý việc quan trắc chất lượng nước cần phải quan tâm Hiện nay, có hai phương pháp quan trắc chất lượng nước phương pháp lý hóa học phương pháp quan trắc sinh học Trong đó, phương pháp quan trắc sinh học thực sở sử dụng nhóm sinh vật thị cá, thực vật bậc cao, thực vật nổi, tảo khuê sống đáy động vật không xương sống cỡ lớn (ĐVKXSCL) (De Pauw et al., 1992) Phương pháp quan trắc chất lượng nước cách sử dụng ĐVKXSCL sử dụng phổ biến ứng dụng rộng rãi nhiều quốc gia giới (Hoàng Thị Thu Hương, 2009; Friberg et al., 2010) Ở châu Á, đặc biệt nước phát triển, việc quan trắc chất lượng nước sông, suối chủ yếu dựa vào yếu tố lý hóa học, nghiên cứu đánh giá chất lượng nước phương pháp sinh học nhiều hạn chế (Morse et al., 2007) Đánh giá chất lượng nước phương pháp lý hóa học ứng dụng phổ biến nghiên cứu sông xác định chất lượng nước thời điểm nghiên cứu Vì khó dự báo xác tác động lâu dài ảnh hưởng yếu tố môi trường đến khu hệ sinh vật nước, chu kỳ thu mẫu phải lặp lặp lại nhiều lần nên tốn nhiều chi phí Phương pháp quan trắc sinh học đòi hỏi kiến thức phân loại nhóm sinh vật sử dụng làm sinh vật thị, ĐVKXSCL sử dụng phổ biến phân loại đến bậc họ, phương pháp mang tính chất đại với chu kỳ thu mẫu dài nên tiết kiệm chi phí Ở Việt Nam, Nguyễn Xuân Quýnh ctv (2001) đã xây dựng hệ thống điểm BMWPVIỆT áp dụng cho thủy vực nước Việt Nam dựa chuyển đổi hệ thống tính điểm BMWP Anh Thái Lan Đến đã có số nghiên cứu ứng dụng ĐVKXSCL làm sinh vật thị để đánh giá chất lượng nước chủ yếu tập trung khu vực miền Bắc miền Trung Riêng vùng đồng sông Cửu Long, việc đánh giá chất lượng nước chủ yếu phương pháp lý hóa học, phương pháp sinh học chưa ứng dụng nhiều Vì vậy, nghiên cứu thực nhằm phát triển phương pháp quan trắc sinh học cho lưu vực sông Hậu .1.2 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu thực với mục tiêu xác định trạng chất lượng nước, đặc điểm môi trường sống tính đa dạng thành phần ĐVKXSCL nhằm phát triển phương pháp quan trắc sinh học đánh giá chất lượng nước sông Hậu 1.3 Ý nghĩa nghiên cứu Phát triển hệ thống BMWPVIET đặc trưng cho lưu vực sông Hậu dựa nhóm ĐVKXSCL có ý nghĩa khoa học thực tiễn lớn: (1) phát triển hệ thống quan trắc sinh học đặc thù cho lưu vực sông Hậu (2) hỗ trợ đáng kể công tác quan trắc, đánh giá quản lý chất lượng nước cách hiệu tính xác, tiện lợi tốn phương pháp này, địa phương điều kiện đầu tư trang thiết bị phân tích chất lượng nước đại Kết luận án cung cấp sở liệu ĐVKXSCL tuyến sông Hậu phục vụ cho việc giảng dạy, học tập làm sở cho nghiên cứu đa dạng sinh học thủy sinh vật vùng ĐBSCL 1.4 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu thực sông sông nhánh tuyến sông Hậu thuộc địa phận tỉnh An Giang, TPCT, Hậu Giang Sóc Trăng Nhóm ĐVKXSCL đối tượng sử dụng nghiên cứu 1.5 Nội dung nghiên cứu (1) Đánh giá chất lượng nước mặt sông sông nhánh thuộc tuyến sông Hậu (2) Đa dạng thành phần động vật không xương sống cỡ lớn sông sông nhánh thuộc tuyến sông Hậu (3) Phát triển phương pháp quan trắc sinh học sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn 1.6 Điểm luận án - Là nghiên cứu thực với qui mô lớn khu vực khảo sát - Nghiên cứu đã tìm thành phần ĐVKXSCL bao gồm động vật đáy côn trùng thủy sinh phân bố sông sông nhánh thuộc tuyến sông Hậu - Xác định thành phần loài mật độ động vật đáy đặc điểm chất lượng nước nhóm thủy vực bị ảnh hưởng hoạt động khác nuôi trồng thủy sản, sản xuất nông nghiệp nước thải sinh hoạt - Tìm xu hướng chung số thông số chất lượng nước sông Hậu qui luật biến động nhóm động vật đáy qua giai đoạn thu mẫu - Đã phát 66 họ ĐVKXSCL phân bố sông Hậu đã bổ sung 24 họ ĐVKXSCL vào hệ thống điểm BMWPVIET để ứng dụng cho lưu vực sông Hậu 1.7 Tên chuyên đề tiểu luận tổng quan Chuyên đề 1: Đặc điểm môi trường nước sông Cửu Long Chuyên đề 2: Đặc điểm môi trường sống Động vật không xương sống cỡ lớn Tiểu luận tổng quan: Các phương pháp sử dụng quan trắc sinh học CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp nghiên cứu 2.1.1 Địa điểm thu mẫu: Tổng cộng có 36 điểm thu mẫu gồm 14 điểm sông (5 điểm đầu nguồn, điểm nguồn điểm cuối nguồn) 22 điểm sông nhánh thể Hình 3.1 Hình 3.1: Vị trí điểm thu mẫu sông Hậu 2.1.2 Chu kỳ thu mẫu: Tổng cộng có đợt thu mẫu chu kỳ năm (Tháng 06/2013, tháng 09/2013, tháng 12/2013 tháng 03/2014) 2.1.3 Phương pháp thu phân tích thông số môi trường nước Các thông số môi trường nước gồm: Nhiệt độ, pH, độ đục, TSS, DO, COD, N-NO3-, TAN, P-PO43-, TN, TP TOM thu phân tích theo APHA (1995) APHA (1999) phòng thí nghiệm phân tích chất lượng nước Khoa Thủy sản, Đại học Cần Thơ Ngoài ra, mẫu sa cấu đất phân tích theo Whiting et al (2011) 2.2 Phương pháp thu phân tích mẫu 2.2.1 Phương pháp thu mẫu ĐVKXSCL Động vật không xương sống cỡ lớn nghiên cứu chia thành nhóm: ĐVKXSCL sống đáy (động vật đáy, ĐVĐ) côn trùng thủy sinh - Động vật đáy: Động vật đáy thu gàu Petersen (0,03 m2) vị trí thu tổng cộng 10 gàu cố định formol (8-10%) - Côn trùng thủy sinh: Sử dụng vợt ao để thu mẫu diện tích khoảng 10 m2 Mẫu sau thu cho vào lọ nhựa cố định formol 8-10% 2.2.2 Phương pháp phân tích mẫu ĐVKXSCL - Phân tích định tính: Thành phần động vật đáy xác định đến bậc loài, riêng côn trùng thủy sinh định danh đến bậc họ cách quan sát đặc điểm hình thái-cấu tạo, sau dựa vào tài liệu phân loại đã công bố để định danh Bouchard (2012), Yunfang (1995), Sangpradub and Boosoong (2006), Đặng Ngọc Thanh ctv., (1980) - Phân tích định lượng: Mật độ động vật đáy xác định theo công thức: D (ct/m2) = X/S (X số cá thể ĐVĐ, S diện tích thu mẫu (S= n x d), với n số lượng gàu d diện tích miệng gàu) 2.3 Phương pháp phân tích xử lý số liệu Số liệu thu thập đuợc xử lý phân tích phần mềm phân tích thống kê SPSS 22.0 XLSTAT 2016 2.3.1 Nội dung 1: Đánh giá chất lượng nước mặt sông sông nhánh thuộc tuyến sông Hậu Phân tích khác biệt thông số môi trường nước mức độ ô nhiễm nước nhóm thủy vực sông sông nhánh (Bảng 3.1) Chỉ số chất lượng nước (WQI) tính theo Kannel et al (2007) Liu et al., (2012) Nghiên cứu xác định số WQIhi để đánh giá tác động người đến chất lượng nước sông Hậu (MRC, 2008) Bảng 3.1: Phương pháp phân tích số liệu nội dung STT Nội dung phân tích Phương pháp phân tích Sự khác biệt thông số chất lượng One-Way ANOVA với nước số WQI nhóm thủy kiểm định Tukey HSD vực nhóm thủy vực (p