Đánh giá chất lượng nước suối ở xã tân hợp, huyện văn yên, tỉnh yên bái bằng sinh vật chỉ thị động vật không xương sống cỡ lớn

Cho đến nay vẫn chưa có đề tài nghiên cứu nào sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm SVCT để đánh giá chất lượng nước ở khu vực này.Dựa vào cơ sở lý luận và thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành nghiên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

======

THÂN VĂN HÙNG

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SUỐI Ở XÃ TÂN HỢP, HUYỆN VĂN YÊN, TỈNH YÊN BÁI BẰNG SINH VẬT CHỈ THỊ ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG CỠ LỚN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Môi trường

Người hướng dẫn khoa học

TS NGÔ XUÂN NAM

Đồng thời, qua đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo cùng các thầy giáo, cô giáo tổ Động vật, Khoa Sinh - KTNN, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, những người đã truyền đạt kiến thức và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành khoá luận tốt nghiệp của mình

Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã động viên và là chỗ dựa vững chắc cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu khoa học

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2017

Sinh viên

Thân Văn Hùng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các kết quả nghiên cứu, các số liệu trình bày trong luận văn là do nghiên cứu, thực tiễn đảm bảo tính trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất cứ công trình khoa học, trong các tạp chí chuyên ngành và các hội thảo khoa học, sách chuyên khảo,… nào khác

Hà Nội, ngày 10 tháng 5 năm 2017

Sinh viên

Thân Văn Hùng

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ASPT : Average Srores Per Taxon:

Điểm số trung bình cho các đơn vị phân loại BMWP : Biological Monitoring Working Party:

Một tổ chức nghiên cứu về quan trắc sinh học

DO : Dissolved Oxygen: Oxy hòa tan

ĐVKXS : Động vật không xương sống

SVCT : Sinh vật chỉ thị

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiến 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Khái quát về tình hình sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá chất lượng nước trên thế giới 3

1.2 Khái quát về tình hình sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá chất lượng nước ở Việt Nam 6

1.3 Khái quát điều kiện tự nhiên xã Tân Hợp, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái 10

CHUONG 2 ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11

2.1 Đối tượng nghiên cứu 11

2.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu 11

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu 11

2.2.2 Thời gian nghiên cứu 12

2.3 Nội dung nghiên cứu 13

2.4 Phương pháp nghiên cứu 13

2.4.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa 13

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nhiệm 14

2.4.3 Phương pháp phương pháp xử lý số liệu: 14

2.4.4 Phương pháp xác định hệ thống tính điểm BMWPVIET và chỉ số sinh học ASPT 15

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 17 3.1 Thành phần các họ ĐVKXS cỡ lớn tại xã Tân Hợp, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái 17 3.2 Đánh giá chất lượng môi trường nước tại khu vực nghiên cứu 24 3.2.1 Một số dẫn liệu về các chỉ số thủy lý, hóa học của nước 24 3.2.2 Đánh giá chất lượng nước bằng hệ thống điểm BMWPVIET

và chỉ số ASPT 27 3.2.3 Mối tương quan giữa ASPT và một số chỉ số hóa học của nước 28 3.3 Một số nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nước và giải pháp

để sử dụng tài nguyên nước một cách hợp lí tại xã Tân Hợp, huyện Văn Yên, Tỉnh Yên Bái 30 3.3.1 Một số yếu tố ảnh hưởng đến môi trường nước ở khu vực nghiên cứu 30 3.3.2 Một số đề xuất sử dụng tài nguyên nước một cách hợp lý tại khu vực nghiên cứu 31 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Mối liên quan giữa chỉ số sinh học ASPT và mức độ ô nhiễm 16 Bảng 3.1 Thành phần các họ ĐVKXS cỡ lớn tại khu vực nghiên cứu 17 Bảng 3.2 Tỷ lệ % các họ thuộc nhóm ĐVKXS cỡ lớn tạikhu vực nghiên

cứu 22 Bảng 3.3 Một số chỉ số thủy lý, hóa học của nước tại các điểm nghiên

cứu 24 Bảng 3.4 Mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước tại các điểm nghiên cứu 27

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1 Tỷ lệ % các họ ĐVKXS cỡ lớn tại khu vực nghiên cứu 23 Hình 3.2 Phương trình hồi quy tuyến tính giữa chỉ số ASPTvới một số thông

số của nước 29

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nước có vai trò rất quan trọng cho cuộc sống của con người và sinh vật Ngoài chức năng tham gia vào chu trình sống, nước còn là chất mang năng lượng (hải triều, thủy năng), chất mang vật liệu và tác nhân điều hòa khí hậu, thực hiện các chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên Có thể nói, sự sống của con người và mọi sinh vật trên trái đất phụ thuộc vào nước

Tuy nhiên, các thủy vực nước ngọt ở nhiều nơi trên thế giới đang bị ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng bởi nhiều loại chất thải khác nhau Sự tác động của những chất này theo nhiều cách thức phức tạp Ngày nay, người ta

có thể giám sát chất lượng nước bằng cách phân tích hóa học, nhưng việc dự báo một cách chắc chắn về các tác động của các hợp chất hóa học đến hệ sinh thái, đến đời sống của sinh vật cũng như sức khỏe con người trong nhiều trường hợp c n g p nhiều khó khăn Trong khi đó, tác động của hóa chất lên

cơ thể sinh vật thường biểu hiện ở khả năng tồn tại, sức sống của mỗi sinh vật tiếp xúc với chúng và ở mức độ cao có thể dẫn đến hủy diệt cuộc sống của sinh vật Vì thế, quan trắc sinh học nước ngọt ngày càng trở nên quan trọng như là một phân bổ sung ho c thậm chí thay thế cho những phân tích hóa học Việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn ở nước làm sinh vật chỉ thị SVCT để đánh giá chất lượng nước và giám sát sinh học bằng SVCT có rất nhiều ưu điểm nên từ lâu đã được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu Những năm gần đây, việc áp dụng quan trắc sinh học đã được chú ý tại Thái Lan và các nước Đông Nam

Á, trong đó có Việt Nam

Tân Hợp là một xã thuộc huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái Xã có diện tích khoảng 62.1 km2, với địa hình tương đối phức tạp Hệ thống sông ngòi dày

đ c với các kiểu địa hình khác nhau, các sông ngòi và suối ở đây đang có dấu hiệu bị ô nhiễm Các suối này là nơi sinh sống và tồn tại của nhiều nhóm động

vật thủy sinh, trong đó có nhóm ĐVKXS cỡ lớn Cho đến nay vẫn chưa có đề tài nghiên cứu nào sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm SVCT để đánh giá chất lượng nước ở khu vực này.

Dựa vào cơ sở lý luận và thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu

đề tài: “Đánh giá chất lượng nước suối ở xã Tân Hợp, huyện Văn Yên,

tỉnh Yên Bái bằng SVCT động vật không xương sống cỡ lớn” để tìm hiểu

thực trạng chất lượng nước tại một số thủy vực thuộc địa phận xã Tân Hợp

2 Mục đích nghiên cứu

Đánh giá chất lượng môi trường nước tại một số thủy vực dạng suối thuộc địa phận xã Tân Hợp, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái bằng sinh vật chỉ thị là nhóm ĐVKXS cỡ lớn sử dụng hệ thống điểm BMWPVIET và chỉ số ASPT

Tìm hiểu một số nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nước và đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên nước ở khu vực nghiên cứu

3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiến

3.1 Ý nghĩa khoa học

Đề tài cung cấp danh lục các họ ĐVKXS cỡ lớn tại các suối thuộc địa phận xã Tân Hợp, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái là cơ sở cho các nghiên cứu chuyên sâu sau này

Bước đầu tìm hiểu chất lượng nước ở khu vực nghiên cứu bằng cách sử dụng nhóm ĐVKXS cỡ lớn

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Thông qua việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn để đánh giá thực trạng môi trường nước, tìm ra nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nước từ đó đưa ra giải pháp sử dụng tài nguyên nước ở địa phương một cách hợp lý

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái quát về tình hình sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá chất lượng nước trên thế giới

Việc sử dụng quan trắc sinh học để đánh giá chất lượng nước sông đầu tiên hình thành ở châu Âu do hai nhà khoa học Kolkwitz (1908) và Marsson (1909) thực hiện Mức độ nhiễm bẩn của nước sông được chia thành 4 loại là bẩn ít, bẩn vừa α, bẩn vừa β và rất bẩn, mức độ được xác định dựa vào chỉ số

độ nhiễm bẫn (Saprobic index) Dựa vào danh các loài chỉ thị người ta chia thành các giá trị nhiễm bẩn phù hợp với sự chống chịu ô nhiễm của từng loài

M c dù hệ thống này được chấp nhận rộng rãi ở các nước Châu Âu nhưng nó cũng g p những chỉ trích như phương pháp dựa trên sự nhiễm bẩn chỉ thiên về chỉ số sinh học và hệ thống điểm số đơn giản [28], [29]

Ở Anh

Ở Anh, việc quan trắc sinh học tiếp tục mở rộng với các chỉ số đánh giá mức độ ô nhiễm dựa trên nguyên tắc các nhóm sinh vật chống chịu ô nhiễm khác nhau Hai chỉ số được đánh giá cao là chỉ số định lượng “Chỉ số Trent” (TBI) của Woodiwis (1964) và chỉ số bán định lượng “Điểm số Chandler (CBS) của Chandler (1970)

Việc sử dụng chỉ số TBI và điểm số CBS chỉ phù hợp đánh giá chất lượng nước sông trong phạm vi nhỏ mà không phù hợp áp dụng cho diện rộng Vì thế năm 1976, một tổ chức nghiên cứu quan trắc sinh học

“Biological Monitoring Woring Party” ra đời đã đưa ra hệ thống điểm số BMWP, sự phân loại mức độ ô nhiễm nước dựa vào số loài và phân bố của ĐVKXS cỡ lớn (dẫn theo tài liệu [26])

Ở Tây Ban Nha

Năm 1988, Alba - Tercedor và Sanchoz - Ortega đã áp dụng phương pháp sử dụng chỉ số BMWP tại khu vực bán đảo Iberia (ở Tây Ban Nha) Kết

quả nghiên cứu cho thấy xuất hiện một số họ mới và điểm số của một số họ cũng có sự biến đổi Sau đó Carmen Zamora cùng một số người tiến hành một nghiên cứu để giải thích sự biến thiên của chỉ số BMWP và chỉ số ASPT theo nhiệt độ và xác định sự phụ thuộc của các chỉ số này theo mùa Cuộc nghiên cứu trong v ng 2 năm đã cho kết quả: đối với thủy vực không ô nhiễm sự tương quan giữa chỉ số BMWP và nhiệt độ là không đáng kể, các thủy vực bị

ô nhiễm thì chỉ số BMWP phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ, c n đối với chỉ số ASPT thì không phụ thuộc vào nhiệt độ ngay cả khu vực ô nhiễm hay không

ô nhiễm Qua đây các nhà nghiên cứu khẳng định chỉ số BMWP phụ thuộc vào mùa vụ còn chỉ số ASPT thì không, do vậy mà chỉ số ASPT được đánh giá là ưu việt hơn [18]

Ở New Zeland

Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy những hiệu quả trong việc sử dụng hệ thống điểm số BMWP trong việc đánh giá chất lượng nước sông nhất là loại ô nhiễm hữu cơ Do đó họ đã tiếp nhận hệ thống điểm số này và phát triển chúng cho phù hợp với đất nước mình, chỉ số được biến đổi gọi là MCI (Macroinvertebrate Community Index) tương tự như điểm trung bình bậc phân loại ASPT của Anh [30]

Ngoài ra, hệ thống điểm số BMWP c n được ứng dụng và đạt hiệu quả cao trong việc đánh giá chất lượng nước sông ở một số các nước như Thụy Điển, Bồ Đào Nha, Braxin, Italia, Pháp …

Ở Ấn Độ

Ở Ấn Độ, năm 1994, De Zwart và Trivedi đã chuyển đổi điểm số BMWP cho phù hợp với Ấn Độ là loại ra một số họ không có và thêm vào một số họ có ở Ấn Độ Một vài điểm số đã được phân phối trong điểm gốc cũng được thay thế để phản ánh các mức độ khác nhau về sự chống chịu của các họ nhất định đã tìm thấy tại các cửa sông của Ấn Độ

Một nghiên cứu sử dụng điểm số BMWP khác do Bihar nghiên cứu ở sông Ramjan nhận thấy các thông số lý hóa biến động theo mùa, nó sẽ ảnh hưởng đến độ phong phú của ĐVKXS cỡ lớn và cũng nhận thấy kích thước quần thể ĐVKXS cỡ lớn cũng tương quan nghịch với thông số pH và DO Tác giả Sabib nghiên cứu ở sông Shendumi nhận định rằng dựa vào kích thước cộng đồng ĐVKXS cỡ lớn có thể xác định được tình trạng chất lượng nước sông, hồ Tác giả, Maruthaynayagan và các cộng sự nghiên cứu ở hồ Thirukulam qua nghiên cứu của mình thì khảng định kích thước ĐVKXS phụ thuộc vào mùa, cao nhất vào mùa mưa và thấp nhất vào mùa hè (dẫn theo Lê Văn Khoa và cộng sự (2007) [7], và Mustow (1998) [31]

Ở Thái Lan

Năm 1977, Mustow đã nghiên cứu quần xã ĐVKXS cỡ lớn ở 23 điểm thuộc sông MaePing và đưa ra một số thay đổi phù hợp với điều kiện ở Bắc Thái Lan Kết quả nghiên cứu cho thấy có những họ ở Thái Lan thì không có trong bảng gốc của Anh, cũng có họ vừa có ở cả Thái Lan và Anh Từ đó ông

đã đề nghị sửa đổi 10 họ cần điều chỉnh, Mustow nhận thấy BMWP cho điểm

Bộ Odonata là cao sẽ không phản ánh chính xác mối liên hệ với sự chống ô nhiễm ở Thái Lan nên đã hạ điểm của họ này từ 8 điểm xuống 6 điểm, còn họ Thiaridae chống chịu ô nhiễm tốt nên cho 3 điểm Hệ thống BMWP được sửa đổi ở Thái Lan được gọi là hệ thống BMWPTHAI

(dẫn theo Nguyễn Vũ Thanh

và Tạ Huy Thịnh (2001) [14]

Sau khi có hệ thống BMWPTHAI thì phương pháp này đã được nghiên cứu, ứng dụng và phát triển thêm để đánh giá chất lượng nước nhằm quản lí

và bảo tồn các lưu vực sông ở Thái Lan Một trong những nghiên cứu đó là

“Nghiên cứu sự tương quan giữa ĐVKXS cỡ lớn ở nước ngọt và các yếu tố chất lượng môi trường trong lưu vực sông Nam Pong Thái Lan” được thực hiện bởi Khoa Sinh học của Đại học Khon Kaen năm 1998, với 27 địa điểm

thu mẫu trong lưu vực sông Nam Pong gần sông Pong, sông Cheon, sông Chi Mục đích nhằm nghiên cứu những ảnh hưởng của chất lượng môi trường nước đến cộng đồng ĐVKXS cỡ lớn sống trong đó [22], [32]

Ở Malaysia

Một cuộc nghiên cứu ở Malaysia vào năm 1999 do Bộ Môi trường Malaysia thực hiện trên sông Linggi nhằm đánh giá tiềm năng của việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn trong việc đánh giá, giám sát chất lượng nước

Cùng thời điểm này, Khoa Sinh học, Trường Đại học Putra cũng tiến hành nghiên cứu sử dụng hệ thống BMWP để đánh giá chất lượng sông Langat với 4 khu vực lấy mẫu ở thượng nguồn và 4 khu vực lấy mẫu ở hạ nguồn Kết quả nghiên cứu cho thấy ở thượng nguồn thu được 54 loài còn ở

hạ nguồn thu được 49 loài, chất lượng nước sông cũng giảm dần khi chảy đến

hạ nguồn do chịu ảnh hưởng của nguồn ô nhiễm từ khu dân cư [16]

1.2 Khái quát về tình hình sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá chất lượng nước ở Việt Nam

Việc nghiên cứu, đánh giá mức độ ô nhiễm các thủy vực ở Việt Nam đã được quan tâm từ lâu nhưng đến năm 1995 vẫn chưa có hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn các thủy vực Các hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn cùng với những chỉ tiêu trong các thang bậc phân loại đều là những dẫn liệu nghiên cứu

ở vùng ôn đới, hoàn toàn khác với điều kiện tự nhiên cũng như đ c tính sinh học của các thủy vực ở nước ta

Trên cơ sở nghiên cứu trong 10 năm (1985 - 1995) cùng với dẫn liệu đã biết trước đây về các thủy vực có nước thải vùng Hà Nội, Nguyễn Xuân Quýnh (1995) đã đề xuất một hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn các thủy vực

có nước thải ở Hà Nội dựa trên một số chỉ tiêu cơ bản về sinh học

Từ năm 1997 đến năm 1999, với sự tài trợ của quỹ Darwin của chính phủ Anh, hội nghiên cứu thực địa và sinh thái nước ngọt Anh Quốc đã phối

hợp với Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc

gia Hà Nội thực hiện chương trình nghiên cứu “Bảo tồn đa dạng sinh học thông qua việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm vi sinh vật chỉ thị quan trắc và đánh giá chất lượng nước ở Việt Nam” [11]

Năm 2000, Nguyễn Xuân Quýnh và các cộng sự đã đưa ra khoá định loại đến họ các nhóm ĐVKXS ở nước ngọt phục vụ cho việc nghiên cứu đánh giá chất lượng nước bằng SVCT Cũng trong năm này quy trình quan trắc và đánh giá chất lượng nước ngọt bằng việc sử dụng SVCT là ĐVKXS cỡ lớn của Nguyễn Xuân Quýnh và các cộng sự cũng đã được công bố Năm 2004, Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự trên cơ sở các công trình nghiên cứu về giám sát sinh học nước ngọt bằng SVCT, mà đ c biệt là kết quả từ năm 1998 -

2000, đã thiết lập một quy trình lấy mẫu và một hệ thống tính điểm sử dụng trong quan trắc sinh học đối với các thuỷ vực nước ngọt tại Việt Nam Đã

xuất bản cuốn sách “Giám sát sinh học môi trường nước ngọt bằng động vật không xương sống cỡ lớn” Đây là tài liệu đầu tiên của Việt Nam được xuất

bản làm cơ sở nghiên cứu đánh giá chất lượng nước thông qua SVCT là ĐVKXS cỡ lớn [11]

Những nghiên cứu đầu tiên được các nhà khoa học Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội thực hiện ở các khu vực phía Bắc và khu vực phía Nam Việt Nam Phía Bắc, các địa điểm lấy mẫu từ con suối chảy ra từ núi Tam Đảo ra khu vực đồng bằng và cuối cùng đổ

ra sông Cầu tiếp nơi tiếp nhận các nguồn thải từ các thành phố, thị trấn Ở phía Nam, các địa điểm lấy mẫu nằm trong và xung quanh thành phố Đà Lạt, các điểm thuộc suối Đac Ta Jun và các điểm thuộc sông Đa Nhim [11]

Năm 2001 - 2002, Nguyễn Vũ Thanh và Tạ Huy Thịnh thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật đã thực hiện nghiên cứu tại 28 điểm quan trắc thuộc lưu vực sông Cầu tại các tỉnh Bắc Giang, Bắc Cạn, Bắc Ninh, Thái

Nguyên Qua nghiên cứu nước tại 28 điểm quan trắc đều thuộc loại ô nhiễm vừa đến ô nhiễm n ng, những loài đại diện cho môi trường nước sạch như bộ cánh úp đã không được tìm thấy ở đây khẳng định môi trường nước ở đây đang bị tác động nghiêm trọng Ngoài kết quả nghiên cứu tác giả còn bổ sung thêm 7 họ mới vào bảng điểm BMWPVIET bao gồm 5 họ côn trùng thủy sinh Ecdyonuridae, Polymitarcyidae, Sicomyzidae, Muscidaevà 2 họ thân mềm Stenothyridae và Hyalidae [14]

Năm 2003, tác giả Nguyễn Thị Mai thuộc bộ môn Sinh học, Khoa Khoa học, Trường Đại học Nông Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh đã thực hiện nghiên cứu nhằm đánh giá sự đa dạng về thành phần loài ĐVKXS cỡ lớn và

sử dụng chúng để đánh giá chất lượng nước sông Sài Gòn thuộc quận 2, Thành phố Hồ Chí Minh Nghiên cứu được thực hiện trên 3 điểm và kết quả thu được trong 2 đợt lấy mẫu lấy đợt 1 gồm 23 họ và đợt 2 là 25 họ, qua xác định chỉ số ASPT cho thấy nước khúc sông này thuộc loại bẩn vừa α, cùng với đó kết quả này còn cho thấy chất lượng nước và thành phần loài liên quan đến nhau Điều này càng khảng định việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn để đánh giá chất lượng nước là có cơ sở [9]

Năm 2006, tác giả Trương Thanh Cảnh và Ngô Thị Trâm Anh thuộc Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đai học Hồ Chí Minh tiến hành khảo sát thành phần ĐVKXS cỡ lớn của 4 hệ thống kênh chính của Thành phố Hồ Chí Minh(Tham Lương - Vàm Thuật, Nhiêu Lộc - Thị Nghè, kênh Đôi - Tẻ - Tàu

Hủ - Bến Nghé, hệ thống sông khu vực Nam Sài Gòn[2]

Năm 2008, tác giả Ngô Xuân Quảng công bố kết quả nghiên cứu về đa dạng sinh học quần xã ĐVKXS và đánh giá chất lượng môi trường nước hệ thống các con suối ở Vườn Quốc Gia Núi Chúa, tỉnh Ninh Thuận Tại khu vực miền Trung vào năm 2010, Nguyễn Văn Khánh và Trần Ngọc Sơn đã ứng dụng hệ thống quan trắc sinh học BMWPVIET

giám sát chất lượng

môi trường nước sông ở Thành phố Đà Nẵng Các chỉ số sinh học đã phản ánh được hiện trạng chất lượng môi trường nước sông và cho chúng ta cái nhìn toàn diện hơn về những tác động tổng hợp của chất ô nhiễm đến hệ sinh thái và đời sống sinh vật [6]

Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu chỉ tập trung ở miền Bắc và miền Nam mà chưa quan tâm đến khu vực miền Trung Gần đây phương pháp này được nghiên cứu ở khu vực miền Trung tiêu biểu như tác giả Nguyễn Văn Khánh và cộng sự thuộc Khoa Sinh - Môi trường, Trường Đại học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng đã thực hiện những nghiên cứu dùng ĐVKXS cỡ lớn để đánh giá chất lượng nước ở các khu vực trên địa bàn Thành phố Đà Nẵng Các nghiên cứu được thực hiện tại sông Phú Lộc, sông Cu Đê, hệ thống sông Cầu Đỏ - Tuý Loan, cánh đồng Xuân Thiều Qua xác định chỉ số BMWP và ASPT cho thấy trên hầu hết các khu vực chất lượng nước đều thuộc loại “bẩn vừa” α đến “rất bẩn”, các kết quả này hoàn toàn phù hợp với những kết quả phân tích lí hoá đi kèm càng khẳng định việc sử dụng ĐVKXS trong đánh giá chất lượng nước là có hiệu quả [4], [5], [6] Ngoài ra còn có nghiên cứu của Hoàng Đình Trung và Mai Phú Quý (2014) tại suối Truồi, huyện Phú Lộc, tỉnh Thừa Thiên - Huế [15] Điều đó góp phần làm đa dạng các phương pháp đánh giá chất lượng môi trường nước tại khu vực miền Trung

Các công trình nghiên cứu nêu trên cho thấy phương pháp quan trắc sinh học thông qua ĐVKXS cỡ lớn là tối ưu, đã phần nào phát triển và đang ngày càng được áp dụng rộng rãi ở Việt Nam Việc sử dụng hệ thống điểm

lượng nước, phục vụ cho việc công tác quản lý môi trường nước hiệu quả hơn Tình hình sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá chất lượng nước ở các thủy vực dạng suối tại xã Tân Hợp, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái chưa có công

trình nghiên cứu nào sử dụng ĐVKXS cỡ lớn để đánh giá chất lượng môi trường nước

1.3 Khái quát điều kiện tự nhiên xã Tân Hợp, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

Tân Hợp là một xã thuộc huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái Xã có diện tích khoảng 62.1 km2, dân số năm 1999 là 3424 người, mật độ dân số đạt 55 người/km2

Với địa hình tương đối phức tạp, đồi núi liên tiếp và cao dần từ Đông Nam lên Tây Bắc thuộc thung lũng sông Hồng kẹp giữa dãy núi cao là Con Voi và Púng Luông; hệ thống sông ng i dày đ c với các kiểu địa hình khác nhau: vùng núi cao hiểm trở, vùng đồi bát úp lượn sang nhấp nhô xen kẽ với các thung lũng và các cánh đồng phù sa nhỏ hẹp ven sông Sự chênh lệch địa hình giữa các vùng trong huyện rất lớn, có đỉnh cao nhất 1.952 m, nơi thấp nhất là 20 m so với m t nước biển Hệ thống sông ng i dày đ c với các kiểu địa hình khác nhau

Xã Tân Hợp, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, khí hậu tương đối ổn định, ít đột biến phù hợp với trồng trọt và chăn nuôi, trồng các loại cây lương thực, thực phẩm, cây công nghiệp dài ngày ở phía Nam Cây ăn quả, cây công nghiệp ngắn ngày như: sắn, lạc, đậu đỗ các loại

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

ĐVKXS cỡ lớn tại một số thủy vực dạng suối thuộc địa phận xã Tân

Hợp, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

2.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu

2.2 1 Địa điểm nghiên cứu

Các thủy vực dạng suối thuộc địa phận xã Tân Hợp, huyện Văn Yên,

Điểm 2 (ký hiệu Đ2): nằm tại tọa độ vĩ độ Bắc N: 21052,409‟, kinh độ Đông E: 104034,942‟, Nước suối tương đối trong và chảy mạnh, nền đáy chủ yếu là đá tảng, đôi chỗ có cát và sỏi nhỏ Hai bên suối là rừng quế, dọc bờ suối có nhiều cây bụi nhỏ, độ che phủ 10 - 20% Suối có đôi chỗ tạo thành vùng nước đứng Độ sâu trung bình 20 - 30cm, có nơi sâu lớn hơn 1m

Điểm 3 (ký hiệu Đ3): nằm tại tọa độ vĩ độ Bắc N: 21053,177‟, kinh độ Đông E: 104036,303‟ Khe gần đường đi vào điểm trường tiểu học Hạnh Phúc Hai bên suối là rừng thứ sinh có nhiều cây bụi, trong suối đôi chỗ có các cây cỏ thủy sinh Nước chảy bình thường, nền đáy chủ yếu là đá nhỏ, đôi chỗ có cát và sỏi Độ che phủ 15 - 25%

Điểm 4 (ký hiệu Đ4): nằm tại tọa độ vĩ độ Bắc N: 21055,578‟, kinh độ Đông E: 104035,808‟ Suối chảy bình thường, dọc hai bên bờ suối có nhiều cây bụi nhỏ, đôi khi giữa suối có nhiều cỏ Hai bên suối là rừng trồng và nhà dân Nền đáy của suối chủ yếu là đá và cát, ít đá tảng lớn, suối được người dân thả chăn nuôi vịt Độ sâu của suối thấp 10 - 30cm, độ che phủ 50 - 60%,

có nơi 80%

Điểm 5 (ký hiệu Đ5): nằm tại tọa độ vĩ độ Bắc N: 210

55,146‟, kinh độ Đông E: 1040

35,356‟ Một bên suối là rừng thứ sinh một bên là ruộng lúa, dọc hai bờ suối có nhiều cây bụi nhỏ Nền đáy của suối chủ yếu là sỏi và đá nhỏ, thỉnh thoảng có bùn đất và cát Suối chảy bình thường, chảy qua đường đi Độ sâu trùng bình của suối 20 - 40cm, độ che phủ 0 -15%

Điểm 6 (ký hiệu Đ6): nằm tại tọa độ vĩ độ Bắc N: 21055,497‟, kinh độ Đông E: 104036,019‟ Suối tại điểm thu mẫu chảy ngay vào sông Hồng, cách sông Hồng 300 - 400m Nền đáy của suối chủ yếu là đá nhỏ, bùng, ít đá tảng, thỉnh thoảng có cát và sỏi nhỏ Hai bên bờ suối là rượng canh tác của người dân, điểm thu mẫu nằm ngay dưới chân đường cao tốc Nội Bài - Lào Cai Độ che phủ 0% - 2%

Điểm 7 (ký hiệu Đ7): nằm tại tọa độ vĩ độ Bắc N: 21055,013‟, kinh độ Đông E: 104036,825‟ Một bên suối là ruộng lúa, một bên là nhà dân Dọc

hai bên bờ suối là ít cây thủy sinh Nền đáy của suối chue yếu là đá, đôi khi

là bùn và sỏi nhỏ Suối chảy ra sông Hồng, Cách sông Hồng 800m Độ che phủ 0 - 5%

2.2.2 Thời gian nghiên cứu

Thời gian tiến hành nghiên cứu: từ tháng 8/2016 đến tháng 4/2017 Trong đó thời gian thu mẫu ngoài thực địa tiến hành từ ngày 01/9/2016 đến ngày 05/9/2016

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Thành phần các họ ĐVKXS cỡ lớn tại một số thuỷ vực nước ngọt

thuộc địa phận xã Tân Hợp, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

- Đánh giá chất lượng nước bằng sinh vật chỉ thị là các ĐVKXS cỡ lớn thông qua điểm số BMWPVIET

và chỉ số ASPT

- Xác định một số chỉ số thuỷ lý, hoá học của nước

- Phân tích tương quan giữa chỉ số sinh học và các yếu tố môi trường

- Tìm hiểu một số nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nước và giải pháp để sử dụng tài nguyên nước một cách hợp lý thuộc địa phận địa phận xã Tân Hợp, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa

- Dụng cụ thu mẫu

Các dụng cụ cần thiết để lấy mẫu ĐVKXS gồm: vợt ao (Pond net), vợt tay (Hand net); vợt Pond net là một khung hình chữ nhật đỡ một túi lưới với chiều sâu khoảng 30 - 40cm, kích thước mắt lưới thường có đường kính 1mm, khung đỡ lưới được nối với một cán dài 1,6m Dụng cụ này thường dùng để thu những động vật ven bờ

- Phương pháp thu mẫu

Trước khi thu mẫu, chúng tôi tiến hành đo tọa độ và độ cao bằng thiết bị định vị GPS78 và một số chỉ số thủy lý, hóa học của nước tại khu vực nghiên cứu bằng máy đo WQC - 24A, TOA, Nhật Bản và điều tra đ c điểm sinh cảnh

ở địa điểm cần thu mẫu

Mẫu vật được thu theo phương pháp của Nguyễn Xuân Quýnh và cộng

sự, 2004 [11] Vật mẫu được thu bằng vợt ao (Pond net) và vợt tay (Hand net) bằng cách sục vợt vào các đám cỏ, cây bụi thủy sinh ven bờ ho c các đám cây thủy sinh sống nổi trên m t nước Các loại côn trùng sống trên m t thủy vực

được thu bằng cách đưa nhanh vợt trên m t nước Đối với các loài sống bám vào các tảng đá, dung phương pháp đạp nước ở nền suối ho c nhấc các tảng

đá lên tìm kiếm và dung panh mềm để nh t mẫu Ở những vùng nước nhỏ

ho c dòng chảy hẹp thì việc thu mẫu được thực hiện bằng vợt cầm tay

- Phương pháp xử lý mẫu

Mẫu sau khi thu được loại bỏ rác, làm sạch bùn đất Nh t qua mẫu ngay tại thực địa Sử dụng panh, thìa và khay nhôm để nh t vật mẫu Mẫu thu ngoài thực địa được bảo quản trong cồn 800, ghi etiket đầy đủ và đem về lưu trữ, bảo quản, phân tích và định loại tại Phòng thí nghiệm Động vật học, Khoa

Sinh – Kĩ Thuật Nông Nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nhiệm

- Phương pháp nhặt mẫu: mẫu được rửa sạch cho ra khay Dùng panh

nh t các đại diện của ĐVKXS cỡ lớn, mẫu sau khi nh t cho vào lọ và bảo quản trong cồn 800

- Phương pháp phân tích mẫu vật:

+ Dụng cụ phân tích bao gồm: kính lúp 2 mắt, kính hiển vi, đĩa petri, panh mềm, kim phân tích

+ Định loại vật mẫu: mẫu vật được định loại dựa trên đ c điểm hình thái ngoài của đối tượng nghiên cứu theo các khoá định loại được công bố trong và ngoài nước của : Đ ng Ngọc Thanh và cộng sự (1980) [12], Đ ng Thanh, Hồ Thanh Hải (2001) [13], Nguyễn Văn Vịnh (2003) [25], Cao Thi Kim Thu (2002) [17], Hoang Duc Huy (2005) [20], Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001) [10], Meritt R.W và Cummins K.W (1996) [21],…

2.4.3 Phương pháp phương pháp xử lý số liệu:

Tất cả các kết quả nghiên cứu được xử lý trên máy vi tính bằng phần mềm Microsoft Office Excel 2010

2.4.4 Phương pháp xác định hệ thống tính điểm BMWP VIET và chỉ số sinh học ASPT

Để đi đến những phương pháp chuẩn, một tổ chức nghiên cứu về quan trắc sinh học “Biological Monitoring Working Party” (BMWP), được thành lập ở Anh vào năm 1976, đã đưa ra một hệ thống mới đó là hệ thống tính điểm số BMWP Trừ lớp giun ít tơ, hệ thống này sử dụng số liệu ở mức độ

họ, mỗi họ được quy cho một điểm số phù hợp với tính nhạy cảm của nó với

sự ô nhiễm hữu cơ Những điểm số riêng được cộng lại để cho điểm số tổng của mẫu Có thể nhận được sự biến thiên của điểm số BMWP bằng cách chia điểm tổng số cho số họ có m t, ta được một điểm số trung bình cho các đơn vị phân loại (ASPT: Average Score Per Taxon)

Chỉ số ASPT được tính theo công thức: ASPT = (∑BMWP)/N

Trong đó: N: tổng số họ tham gia tính điểm

BMWP: tổng điểm số BMWP ASPT: điểm số trung bình trên một đơn vị phân loại Nhược điểm của điểm số BMWP là ở chỗ căn cứ vào phạm vi của các họ thì có loài chống chịu, có loài ưa thích với điều kiện sinh thái hẹp Ví dụ: đại diện của họ Chironomidae tìm thấy trong hầu hết những nơi sống là nước ngọt đã được biết đến, trong họ bao gồm những loài và giống có khả năng chống chịu cao, đôi khi trong một biên độ rộng của sự ô nhiễm, nhưng nó gồm cả những loài và giống khác rất nhạy cảm và đ c hiệu trong sự ưa thích

và chịu đựng sinh thái Tuy vậy, toàn bộ họ được phân loại như là mức độ chống chịu với ô nhiễm bằng điểm số BMWP Nhận xét tương tự cũng được

áp dụng trong trường hợp này, chúng hoàn toàn được xếp vào loại có khả năng chống chịu cao

Hệ thống tính điểm số BMWP rất có hiệu lực trong thực tiễn và tương đối dễ dàng áp dụng khi đ i hỏi của nó về mức độ kỹ năng phân loại tương

đối bình thường Kết quả là nó được chấp nhận một cách rộng rãi ở nhiều nước khác nhau

Từ kết quả tính điểm theo hệ thống tính điểm BMWPVIET và điểm số ASPT, chúng ta có thể đánh giá được mức độ ô nhiễm môi trường nước tại mỗi điểm nghiên cứu hay so sánh mức độ ô nhiễm giữa các điểm nghiên cứu với nhau dựa vào bảng 2.1 Điểm chống chịu tương ứng với các họ được thể hiện ở Phụ lục 2

Bảng 2.1 Mối liên quan giữa chỉ số sinh học ASPT và mức độ ô nhiễm Chỉ số sinh học (ASPT) Mức độ ô nhiễm

Điểm 3 - 4,9 Nước bẩn vừa ( Mesosaprobe) hay khá bẩn

Điểm 5 - 5,9 Nước bẩn vừa ( Mesosaprobe)

Điểm 6 - 7,9 Nước bẩn ít (Oligosaprobe), hay tương đối sạch

Nguồn: Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự, 2004 [11]

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Thành phần các họ ĐVKXS cỡ lớn tại xã Tân Hợp, huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

Kết quả phân tích mẫu thu được trong khu vực nghiên cứu đã xác định được 53 họ, 12 bộ thuộc 4 lớp, 2 ngành của nhóm ĐVKXS cỡ lớn Bao gồm:

- 44 họ thuộc 10 bộ, 2 lớp của ngành Chân khớp

- 9 họ thuộc 02 bộ, 2 lớp của ngành Thân mềm

Kết quả nghiên cứu cụ thể được trình bày tại bảng 3.1

Bảng 3.1 Thành phần các họ ĐVKXS cỡ lớn tại khu vực nghiên cứu STT Bậc phân loại B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 Ngành Chân khớp