Nghiên cứu áp dụng chỉ số sinh học dựa vào động vật không xương sống cỡ lớn để đánh giá chất lượng môi trường sinh thái nước ngọt lưu vực sông du

Nghiên cứu áp dụng chỉ số sinh học dựa vào động vật không xương sống cỡ lớn để đánh giá chất lượng môi trường sinh thái nước ngọt lưu vực sông du Nghiên cứu áp dụng chỉ số sinh học dựa vào động vật không xương sống cỡ lớn để đánh giá chất lượng môi trường sinh thái nước ngọt lưu vực sông du luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

PHẠM THỊ MAI VÂN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH : CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHỈ SỐ SINH HỌC DỰA VÀO ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG CỠ LỚN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG SINH THÁI NƯỚC NGỌT LƯU VỰC SÔNG ĐU PHẠM THỊ MAI VÂN HÀ NỘI 2007 HÀ NỘI 2007 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CHỈ SỐ SINH HỌC DỰA VÀO ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG CỠ LỚN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG SINH THÁI NƯỚC NGỌT LƯU VỰC SÔNG ĐU NGÀNH : CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG PHẠM THỊ MAI VÂN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TS ĐẶNG KIM CHI ĐỒNG HƯỚNG DẪN : NCS HOÀNG THU HƯƠNG HÀ NỘI 2007 Mở đầu Sự phát triển nhanh q trình cơng nghiệp hố, thị hố, gia tăng dân số làm cho chất lượng nước mặt nước ngầm có biểu suy thoái nghiêm trọng nhiều nơi giới có Việt Nam Hầu thải từ sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt không qua xử lý mà đổ trực tiếp vào thủy vực làm cho nhiều sông ô nhiễm nặng vùng hạ lưu hồ, ao, kênh mương đô thị trở thành bể chứa nước thải Mọi biến đổi chất lượng mơi trường nước có tác động đến quần xã sinh vật sống Sự thay đổi sinh lý bất thường, hay diện vắng mặt số loài đặc biệt động vật bậc thấp phản ánh mức độ ô nhiễm nước Nhiều nghiên cứu giới chứng minh thể sử dụng sinh vật lồi thị phương pháp quan trắc sinh học chất lượng môi trường nước Để giám sát chất lượng môi trường nước, Việt Nam nhiều nước giới thường dùng phương pháp phổ biến phân tích hóa học Bên cạnh ưu điểm phương pháp có hạn chế thủy vực nước chảy tiêu lý, hố dễ thay đổi nên lấy mẫu không thời điểm, số trường hợp không phát ngun nhân gây nhiễm khó dự báo chắn tác động ô nhiễm lên hệ sinh thái Chính vậy, nhiều nước tiên tiến Mỹ, nước châu Âu, úc, số nước châu ấn Độ , Trung Quốc, Thái Lan, … phát triển rộng rãi phương pháp quan trắc sinh học để đánh giá chất lượng nước cách xác tồn diện Sử dụng sinh vật thị để đánh giá chất lượng nước có nhiều ưu điểm dễ thực hiện, tốn kém, đánh giá có độ xác cao sinh vật sống lâu khu vực nghiên cứu có chất nhiễm lại có tác động khác sinh vật CH1 2005 - 2007 Nhiều lồi sinh vật làm lồi thị cho chất lượng nước tảo, vi sinh vật, cá động vật không xương sống Đối với thủy vực suối nước nhỏ người ta thường sử dụng động vật không xương sống (ĐVKXS) cỡ lớn làm thị thủy vực nước ngọt, ĐVKXS cỡ lớn thường dạng côn trùng (hay ấu trùng chúng), giáp xác, nhuyễn thể, ốc, loại khác Chúng có quan hệ mật thiết với môi trường sống chúng Do đó, chất lượng dịng chảy thay đổi, chúng thời gian lâu để phục hồi lại cấu trúc quần thể ban đầu Vì việc xác định lồi ĐVKXS cỡ lớn có mặt dịng chảy biết chất lượng dòng chảy thời điểm khảo sát Những năm gần quan trắc sinh học ý nước Đơng Nam á, có Việt Nam Việt Nam có số nghiên cứu ban đầu sử dụng ĐVKXS cỡ lớn để đánh giá chất lượng nước Tuy nhiên số lượng nghiên cứu ít, nghiên cứu chưa thiết lập danh sách họ ĐVKXS cỡ lớn dùng làm sinh vật thị cho thủy vực nước chảy Việt Nam Để góp phần tiếp tục phát triển kỹ thuật quan trắc sinh học Việt Nam, giao đề tài nghiên cứu khuôn khổ luận văn cao học: “Nghiên cứu áp dụng thị sinh học (ĐVKXS Cỡ lớn) dánh giá chất lượng môi trường sinh thái nước lưu vực sông Đu” Nghiên cứu nhằm mục đích sau: Đánh giá chất lượng nước lưu vực sông Đu qua thông số thủy lý hoá học Lập danh lục họ ĐVKXS cỡ lớn thủy vực nghiên cứu Đánh giá chất lượng môi trường nước thủy vực nghiên cứu số sinh học Xây dựng sở liệu mối liên quan chất lượng môi trường nước hệ ĐVKXS cỡ lớn vùng nghiên cứu CH2 2005 - 2007 Chương Tổng quan 1.1 Mối quan hệ chất lượng môi trường nước quần xã sinh vật nước Mỗi sinh vật chịu tác động trực tiếp gián tiếp từ yếu tố môi trường ánh sáng, nhiệt độ, nguồn thức ăn, thành phần khoáng… Sự biến động thường xuyên yếu tố làm cho sinh vật bị lệch khỏi ngưỡng thích nghi tối ưu Sinh vật tự điều chỉnh phản ứng thích nghi hình thái, trạng thái sinh lý tập tính sinh thái, nhằm giảm nhẹ hậu tác động, đồng thời cịn cải tạo mơi trường theo hướng có lợi cho hoạt động sống chúng Nếu mơi trường bị suy thối, sinh vật bị suy giảm số lượng chất lượng Nếu mơi trường tái tạo, quần xã sinh vật khó phục hồi trở lại trạng thái ban đầu (Vũ Trung Tạng, 2006) [7] Các yếu tố tác động đến đời sống thủy sinh vật bao gồm: 1.1.1 ảnh hưởng nhiệt độ Nhiệt độ nước tự nhiên phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thời tiết hay mơi trường khu vực Nước thải công nghiệp, đặc biệt nước thải nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân thường có nhiệt độ cao nước tự nhiên làm tăng nhiệt độ thủy vực tiếp nhận Nhiệt độ cao nước làm thay đổi q trình sinh, hố, lý học, ảnh hưởng đến cân hệ sinh thái nước Một số lồi sinh vật khơng chịu chết phải di chuyển nơi khác, số khác lại phát triển mạnh mẽ (Lê Văn Khoa, 2002) [4] Với nhiệt độ trung bình nước lớn 25oC tốc độ sinh trưởng ấu trùng Hai cánh sông Ogeechee, vùng Georgia nước Anh bị suy giảm, tốc độ sinh trưởng Phù du ấu trùng Bướm không bị tác động (David, A.J, 1986) Loài giun Branchiura sowerbyi tăng trưởng nhanh số CH3 2005 - 2007 lượng sống môi trường nước có nhiệt độ cao 32oC (Mason, C.F, 1996) [2] 1.1.2 ảnh hưởng pH Hầu hết sinh vật có khả sống khoảng pH định Nếu giá trị pH môi trường thay đổi ngồi khoảng sinh vật khơng tồn Số lồi ĐVKXS mơi trường nước bị axit so với nước có pH gần trung tính (Rosemond et al.,1992) Phù du nhóm trùng nhạy cảm với pH Lồi bướm đá cánh úp nhạy cảm với pH thấp (Sutcliffe Hildrew, 1989) [13] Mức pH khoảng 5,8 – 7,2 lồi phù du Ephemerella funeralis loài Cánh cứng Oulimnius latiusculus suối vùng núi Adirondack (Mỹ) lồi ưu Nhưng sơng suối có mức pH thấp 4,4 – 5,0 khơng có mặt lồi này, số lượng taxon quần xã ĐVKXS bị giảm nửa loài cánh úp chiếm ưu (Simpson, K.W, Bode, R.W and Colquhoun, J.R, 1985) [15] Giá trị pH xuống số lượng taxon số lượng cá thể taxon nhóm Chân khớp suối vùng Townsend nước Anh giảm Tại suối có mức pH > có khoảng gần 40 taxon suối có pH < số lượng taxon khoảng 25 (Hildrew, A.G, Townsend, C.R, Francis, J and Finch, K, 1984) [13] Cấu trúc quần xã ĐVKXS đáy bị thay đổi môi trường nước bị nhiễm axit Do có vỏ đá vơi, nên lồi Hai mảnh vỏ Chân bụng 1500 hồ vùng Norwegian biến pH < Hai loài giáp xác Lepidurus arcticus Gammaus lacustris lồi nhạy cảm với mơi trường nước axit, ngược lại lồi Asellus aquaticus lại tồn mơi trường nước có pH 5,2 chí pH 4,8 (Okland, J and Okland, K.A, 1980) [16] CH4 2005 - 2007 Vậy nguyên nhân thay đổi cấu trúc quần xã sinh vật môi trường nước bị ô nhiễm axit nước bị axit hàm lượng ion Na+, Cl-, K+, Ca2+ nước thấp, H+ Al3+ lại cao Trong sinh vật lại cần nhận ion để trì hoạt động sinh lý thể Ngoài pH thấp ảnh hưởng đến cân ion Al3+ Cl- máu động vật thủy sinh giá trị pH thấp ion H+ thẩm thấu vào màng tế bào, Al3+ bị đào thải (Morris cộng sự, 1989) Do chức thẩm thấu màng tế bào bị rối loạn, thể bị cân muối khoáng, kết làm tăng nguy tử vong cho sinh vật 1.1.3 Tác động ô nhiễm chất hữu Nước bị ô nhiễm hữu chủ yếu tiếp nhận chất thải từ sinh hoạt, nông nghiệp công nghiệp thực phẩm Thành phần chất hữu ô nhiễm gồm chất dễ phân hủy sinh học cacbonhydrat, protein, chất béo… chất hữu khó phân hủy sinh học hydrocacbon vịng thơm, chất đa vòng ngưng tụ, chất clo hữu cơ… Trong số lồi ấu trùng Cơn trùng sống nước ấu trùng Cánh úp nhạy cảm với ô nhiễm hữu nhất, chúng biến mơi trường bị nhiễm nhẹ Cịn ấu trùng Phù du nhạy cảm với ô nhiễm hữu mức độ thấp Trong số loài ấu trùng Cánh úp ấu trùng Phù du Amphinemura sulcicollis (Plecoptera) Baetis rhodani, Caenis horaria (Ephemeroptera) lồi có khả chống chịu với nhiễm hữu so với loài khác (Hawkes H.A and Davie L.J, 1971) [12] 1.1.4 ảnh hưởng ô nhiễm độc tố Trong thành phần chất thải công nghiệp, nông nghiệp sinh hoạt chứa nhiều chất có độc tính cao sinh vật thủy vực tiếp nhận kim loại nặng (niken, đồng, thủy ngân, kẽm…), hợp chất hữu độc từ thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, Polychlorinated biphenyl (PCBs), hợp chất có chứa phenol, formaldehyde, khí độc amonia, khí Clo… CH5 2005 - 2007 Mức độ tác động độc tính phụ thuộc vào loại chất độc, phụ thuộc vào lồi tuổi, giới tính, kích thước thể, giai đoạn sống vịng đời sinh vật… Những kim loại dạng vết chì, cadmi, đồng có nước thải chế biến khoáng sản, độc tố nồng độ thấp, loại bỏ phát triển tảo ảnh hưởng đến cá động vật đáy Kết tủa sắt nhơm hyđroxyt bao phủ mang thể cá, làm ngạt trứng, bao phủ đáy suối, lấp đầy vết rạn đá làm thay đổi đáy khơng cịn phù hợp với môi trường sống sinh vật đáy (Hoehn Sizemore, 1977) ảnh hưởng nhôm pH thấp nhiều nhà khoa học nghiên cứu Haines (1981), Morris cộng (1989), Marson (1990) Sự kết hợp pH < 5,5 nồng độ Al3+ > 0,5 mg/l tiêu diệt loài cá nhiều loài ĐVKXS cỡ lớn Loài Phù du Ameletus Ephemerella funeralis chịu môi trường axit nhẹ, với nồng độ Al3+ thấp (< 0,2 mg/l) Al3+ độc hầu hết với cá pH 5,2 – 5,4 (Baker Schofield, 1982) Ngoài Al3+ trực tiếp gây độc cho cá ĐVKXS cỡ lớn Kết tủa nhơm tích lũy mang cá làm ảnh hưởng đến hô hấp chúng (Brown Sadler, 1989) [14] Nhiều loài cá ĐVKXS cỡ lớn có khả chịu đựng ion sắt điều kiện pH kiềm không chịu môi trường axit, loài Phù du Ephemerella Baetis, Attenella Acentrella, lồi bướm đá Acroneuria Paragnetina Độc tính kẽm cadimi Pestana J.L.T cộng (2006) nghiên cứu loài giáp xác: Atyephyra desmarestii (Decapoda) sông Eca Echinogammus meridionalis (Amphipoda) sông Lena thuộc Bồ Đào Nha LC50 96 Cd Zn 42,2ỡg /l 5,43mg/l A desmarestii, E meridionalis 36,17 ỡg/l 4,61mg/l [15] Thuốc trừ sâu diệt cỏ thường có độc tính cao, chúng có giá trị LC50 – 96 ĐVKXS khoảng 1- 30 ỡg /l Đối với sinh vật có khả CH6 2005 - 2007 chịu đựng ô nhiễm tốt ấu trùng Chironomidae thuốc trừ sâu hợp chất có độc tính mạnh Sau phun số loại thuốc trừ sâu (Wolfatox, DDT…) ấu trùng Chironomidae, tơm (Caridina, Palaemonetes tonkinensis) hẳn ấu trùng Chironomidae xuất trở lại sau – 12 ngày, cịn tơm sau 50 ngày chưa thấy xuất (Đặng Ngọc Thanh, 1980) [2] 1.2 Các phương pháp đánh giá chất lượng môi trường nước dựa vào quần xã sinh vật nước Để đánh giá chất lượng nước môi trường với quần xã sinh vật sống đó, dùng nhiều loại số (indices) dựa đối tượng sinh vật thị quần xã sinh vật Chỉ số nhiễm (Saprobic indices) Chỉ số sinh học (Biotic indices) Chỉ số đa dạng (Diversity indices) Chỉ số dinh dưỡng (Trophic indices) 1.2.1 Sử dụng số ô nhiễm Từ việc phát thấy nước thải chất hữu thối rữa xả thải vào sông, dẫn đến chuỗi tượng tạo điều kiện môi trường khác tạo diễn quần xã nước xâm nhập vào sông, Kolkwitz Marsson (1902) đưa khái niệm “các thị sinh học ô nhiễm” hệ hoại sinh Năm 1908 1909, qua báo hai tác giả cơng bố danh mục lồi động thực vật liên quan đến vùng trình làm nước phân loại sinh vật thành: bẩn hoại sinh mạnh (polysaprobe), bẩn trung bình hoại sinh trung bình (mesosprobe) bẩn hoại sinh yếu (oligosprobe) Đây khái niệm đời loài coi thị sinh học thị cho ô nhiễm Sau phương pháp sử dụng số hoại sinh nhiều nhà khoa học nghiên cứu phát triển Sladecek (1965), Caspers Karbe (1967)… CH7 2005 - 2007 Trong có nhiều phương pháp lượng hố sinh vật thị phát xử lý số liệu cơng thức tốn học đưa trình xây dựng hệ thống hoại sinh Pantle Buck (1955) đề nghị số hoại sinh (chỉ số nhiễm bẩn) tính theo công thức: Σ (s h) S= Σh S: Chỉ số hoại sinh giá trị thị loài tương ứng với danh mục sinh vật thị Liebmann h: tần số phát loài Hiếm: Trung bình: Nhiều: s: Giá trị chịu nhiễm cho lồi thị, xếp loại từ đến s = 1: cho thị hoại sinh yếu s = 2: thị hoại sinh trung bình õ s = 3: thị hoại sinh trung bình ỏ s = 4: thị hoại sinh mạnh Chỉ số hoại sinh S tỷ lệ với mức ô nhiễm sau: Chỉ số hoại sinh Mức ô nhiễm 1.0 - 1.5 Rất nhẹ (hoại sinh yếu) 1.5 - 2.5 Trung bình (hoại sinh trung bình - õ) 2.5 - 3.5 Nặng (hoại sinh trung bình - α) 3.5 - 4.0 Rất nặng (hoại sinh mạnh) (Nguồn: Lê Văn Khoa, 2007) CH8 2005 - 2007 Chỉ tiêu hoá lý BMWP ASPT EPT Chất lượng nước bị Ô nhiễm trung Nước bẩn ỏ Chất lượng nước Mesosaprobe vừa, bị tác động ô nhiễm, chịu tác bình (N12, N13) trung bình động mạnh hoạt động sinh hoạt nông nghiệp (N12, N13) Chất lượng nước bị ô nhiễm nặng, chịu tác động mạnh hoạt động cơng nghiệp (N10, N11) Ơ nhiễm nặng Ơ nhiễm nặng Nước bẩn (N10, N11) Chất lượng nước bẩn, bị tác động nghiêm trọng Bảng 3.8 cho thấy kết phân vùng ô nhiễm theo thông số hố lý cho thấy chia điểm nghiên cứu thành nhóm với mức độ khác nhau; theo số sinh học BMWP chia khu vực nghiên cứu thành nhóm, theo ASPT EPT khu vực nghiên cứu chia thành nhóm Như việc phân vùng ô nhiễm thông số hóa lý BMWP có tính tương đồng so với hai số sinh học lại ASPT EPT Việc phân vùng ô nhiễm thơng số hóa lý chưa có thang phân loại mức độ ô nhiễm rõ ràng Để đánh giá điểm ô nhiễm nặng hay nhẹ phụ thuộc nhiều vào chủ quan người đánh giá Vì kết phân tích thơng số hóa lý chúng tơi bước đầu phân loại nhóm điểm bảng 3.8 nêu Kết phân vùng ô nhiễm số BMWP bảng 3.8 cấp độ ô nhiễm Theo thang đánh giá điểm BMWP hai điểm N10 N11 thuộc nhóm điểm nhiễm nặng, theo cách phân vùng dựa vào thơng số hóa lý điểm N10, N11 thuộc nhóm nhiễm nặng Tuy nhiên xét điều kiện sinh thái môi trường, điểm có chất lượng nước nhiễm đến mức sinh vật không tồn chứng tỏ mức độ ô nhiễm nặng nề Vì dựa vào CH 752005 - 2007 BMWP phân loại xác mức độ ô nhiễm chất lượng nước khu vực nghiên cứu 3.4 Mơ hình phân loại; khảo sát tham số chất lượng môi trường ảnh hưởng đến có mặt taxa ĐVKXS cỡ lớn 3.4.1 Mơ hình phân loại 3.4.1.1 Lựa chọn thơng số đầu vào Khi thơng số đầu vào có tương quan với vai trị chúng Dựa vào mối quan hệ này, loại bớt thông số đầu vào để phân loại đơn giản, dễ hiểu Bảng 3.9 Các thông số môi trường lựa chọn giá trị đầu vào Thông số Đơn vị P/R Class Nền đáy Vận tốc nước Nhiệt độ nước pH DO NH4+ Tổng N PO43Total P BOD5 Cu2+ m/s o C % mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l ng/l Giá trị Giá trị max 0,005 21 3.097 30,8 0,005 0.69 0,002 0,080 0,1 0,731 35.7 8.01 100 0,207 9,3 0,236 3,949 20 9490 3.4.1.2 Lựa chọn taxa ĐVKXS cỡ lớn Có 23 taxa ĐVKXS cỡ lớn lựa chọn để khảo sát mơ hình phân loại dựa vào tần suất xuất chúng Bảng 3.10 Các taxa ĐVKXS lựa chọn để khảo sát TT Taxa Tần suất Giá trị đầu vào xuất CCI (%) K Số CH 762005 - 2007 TT Taxa Tần suất Giá trị đầu vào xuất CCI (%) K Số Oligochaeta 49 74,57 0,49 14 Hirudinidae 32 62,71 0,09 12 Glossiphonidae 31 71,18 0,33 11 Corbiculidae 56 69,49 0,37 12 Pachychilidae 59 71,18 0,40 15 Viviparidae 58 77,96 0,54 11 Stenothyridae 41 69,49 0,36 12 Planorbiidae 63 71,18 0,33 Palaemonidae 63 74,57 0,37 10 Atyidae 63 76,3 0,46 12 11 Arachnida 42 71,2 0,43 11 12 Gerridae 59 71,18 0,39 12 13 Nepidae 66 74,57 0,16 12 14 Psephenidae 34 72,41 0,37 11 15 Elminthidae 42 62,71 0,24 16 Caenidae 61 76,27 0,50 13 17 Baetidae 69 76,27 0,44 18 Leptophlebiidae 34 76,37 0,44 19 Hydropsychidae 61 66,1 0,23 20 Gomphidae 46 69,49 0,38 12 21 Coenagrionidae 53 61,01 0,21 12 22 Libellulidae 36 66,1 0,28 12 23 Corydalidae 47 72,8 0,45 14 3.4.2 Khảo sát tham số chất lượng môi trường ảnh hưởng đến có mặt taxa ĐVKXS cỡ lớn CH 772005 - 2007 Cu TP TN PO 43 - DO R/ pH P cla s BO s D5 NH 4+ nÒ n đá vậ y n tố to c nớc Số lÇn xt hiƯn 18 16 14 12 10 Thông số đầu vào Hỡnh 3.16 Mc độ ảnh hưởng thông số môi trường đến có mặt taxa ĐVKXS cỡ lớn Dựa vào hình 3.14 cho thấy, thơng số đầu vào lựa chọn vật chất đáy có số lần xuất nhiều 17 / 23 lần khảo sát, sau đến vận tốc nước xuất với số lần 13, giá trị pH nhiệt độ nước xuất 11 lần, cịn lại thơng số khác xuất từ đến lần Số lần xuất thông số qua đợt khảo sát nhiều hay thể vai trị chúng vắng hay có mặt taxa Như vật chất đáy, vận tốc nước, nhiệt độ pH thơng số có ảnh hưởng mạnh đến có mặt taxa ĐVKXS cỡ lớn khu vực nghiên cứu CH 782005 - 2007 Chương 4: Kết luận kiến nghị 4.1 Kết luận Kết khảo sát thông số thủy lý hoá học cho thấy hầu hết điểm nghiên cứu chưa bị nhiễm Tuy nhiên có số điểm bị ô nhiễm kim loại nặng điểm N10, N11 Từ kết phân tích chia điểm nghiên cứu thành nhóm nhiễm với mức độ khác Qua đợt khảo sát thu 76 họ ĐVKXS cỡ lớn, 58 họ thuộc ngành Chân khớp (Arthropoda), 14 họ thuộc ngành Thân mềm (Mollusca), họ thuộc lớp Đỉa, lớp Giun tơ thuộc ngành Giun đốt Số họ ĐVKXS cỡ lớn điểm nghiên cứu nhỏ điểm ô nhiễm nặng cao điểm Dựa vào số lần xuất taxa ĐVKXS cỡ lớn nhóm nhiễm khác (theo phân vùng ô nhiễm thông số hố lý) xác định hai nhóm sinh vật nhóm chống chịu điển hình nhóm mẫn cảm điển hình Sửa đổi điểm BMWP cho taxon bổ sung thêm 12 taxon vào hệ thống điểm BMWP Việt Nam Trong ba cách phân vùng ô nhiễm số sinh học BMWP, ASPT EPT cách dùng điểm BMWP trung bình để phân vùng cho kết tương đồng với phân vùng ô nhiễm thông số hố học Vì dùng đơn lẻ số ASPT EPT để đánh giá chất lượng nước kết khơng xác Kết mơ hình khảo sát tìm số thơng số có ảnh hưởng mạnh đến có mặt taxa ĐVKXS cỡ lớn khu vực nghiên cứu vật chất đáy, vận tốc nước, nhiệt độ pH 4.2 Kiến nghị Để đưa thang đánh giá BMWP xác cần có thời gian nghiên cứu lâu CH 792005 - 2007 Kết so sánh phân vùng nhiễm thơng số hố học điểm BMWP cho thấy phương pháp sử dụng ĐVKXS cỡ lớn quan trắc đánh giá chất lượng nước phương pháp đánh giá nhanh có độ tin cậy, rẻ tiền Vì áp dụng rộng rãi mạng lưới quan trắc Cơ sở liệu mức độ nhạy cảm hay khả chống chịu loại ô nhiễm họ ĐVKXS cỡ lớn Việt Nam chưa nhiều Vì cần có nhiều nghiên cứu để thiết lập hệ thống điểm BMWP áp dụng cho Việt Nam chuẩn xác CH 802005 - 2007 Tài liệu tham khảo Phần tiếng Việt Bộ tài nguyên môi trường (2006) “Chất lượng nước lưu vực sông Cầu, Nhuệ - Đáy Đồng Nai – Sài Gịn”, Báo cáo mơi trường quốc gia 2006 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 Hồng Thị Hồ, Mai Đình n (2001), “Sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn đánh giá chất lượng nước khu vực thành phố Đà Lạt, suối Đac Ta Dun sông Đa Nhim”, Tạp chí sinh học số 3, tr 69 – 75 Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt “Chỉ thị sinh học môi trường”, NXB Giáo dục, 2007 Lê Văn Khoa tác giả (2002), “Khoa học Môi trường”, NXB Giáo dục Nguyễn Xuân Quýnh (1985), “Dẫn liệu khu hệ động vật không xương sống nước sơng Tơ Lịch, Hà Nội”, Tạp chí Khoa học Đại học Tổng hợp, Hà Nội, 3, tr 51 – 57 Nguyễn Xuân Quýnh (1995), Nghiên cứu động vật khơng xương sống thủy vực có nước thải vùng Hà Nội, Luận án Tiến sĩ Sở Tài nguyên môi trường Thái Nguyên (2006) Báo cáo trạng môi trường Thái Nguyên 2004 – 2005 Vũ Trung Tạng (2000), Bài tập sinh thái học, NXB Giáo dục 10 Đặng Ngọc Thanh (1980), Khu hệ động vật không xương sống nước Bắc Việt Nam, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 11 Nguyễn Vũ Thanh, Tạ Huy Thịnh (2005), Sử dụng số sinh học ASPT đánh giá nhanh chất lượng sinh học nước lưu vực sông Cầu Hội thảo CH 812005 - 2007 quốc gia sinh thái tài nguyên sinh vật Hội thảo quốc gia sinh tháivà tài nguyên sinh vật lần thứ Phần tiếng Anh 12 Barbour, M.T., et al, 1999 “Rapid Bioassessment Protocols for Use in Streams and Wadeable Rivers: Peryphyton, Benthic Macroinvertebrates, and Fish” 13 De Pauw, N and Hawkes, H.A., 1993 Biology monitoring of river water quality 14 G.Ziglio, M.Siligardi and G.Flaim, 2006 “Biological Monitoring of Rivers” 15 Hawkes H.A and Davie L.J, 1971 16 Hildrew, A.G, Townsend, C.R, Francis, J and Finch, K (1984), “Cellulolytic decomposition instreams of constrasting pH and its relationship with invertebrate community structure”, Freshwater Biology, 14, pp 323 – 328 17 Jane Earle and Thomas Callaghan, Impacts of mine drainage on aquatic life, water uses, and man – made structures, chapter 18 J.L.T Pestana, A.Ré, A.J.A Nogueira, A.M.V.M Soares “Effect of Cadmium and Zinc on the feeding behaviour of two freshwater crustaceans: Atyephyra desmarestii (Decapoda) and Echinogammus meridionalis (Amphipoda), 2006 19 Nguyen Xuân Quynh, Mai Đinh Yên, Clive Pinder and Steve Tilling “ Biological surveillance of freshwater, using macroinvertebrate”, 2000 20 Simpson, K.W, Bode, R.W and Colquhoun, J.R (1985), “The macroinvertebrates fauna of an acid – stressed headwater stream system in the Adirondack Moutain, New York”, Freshwater Biology, 15, pp.671-681 CH 822005 - 2007 Phụ lục Water Temp (°C) DO (mg/l) DO (%) Conductivity (àS/cm) pH Ammonium –N (mgN/l) Nitrate-N (mg/l) Total N (mg/l) orthophosphate –P (mg/l) Total P (mg/l) COD (mg/l) BOD5 (mg/l) 1.05 0.25 30.0 4.25 59.6 43.2 7.16 0.04 0.08 2.85 0.03 0.14 14.2 N2 Gr 330 0.48 3.80 0.35 29.4 4.85 63.5 23.3 7.22 0.01 0.09 2.57 0.05 0.19 21.4 N3 Co, Gr 110 0.82 1.80 0.32 29.1 5.9 77.9 10.8 6.78 0.02 0.18 2.04 0.01 0.15 17.8 12 N4 Co, Gr 160 0.96 12.80 0.58 31.5 6.98 95.3 24.0 7.36 0.04 0.23 3.05 0.01 0.17 32.0 R/P Class 0.85 Mean stream water width (m) 450 Water Velocity (m/s) Bo, Co Site Altitute (m) N1 Substrates type Mean stream depth (m) Phụ lục 1: Các thông số môi trường hai đợt quan trắc tháng 6, /2006 Dry season – Sampling campaign on 23-24 June N5 Co, Si 480 0.32 0.95 0.25 32.4 3.22 45.4 19.6 6.38 0.03 0.05 3.83 0.09 0.17 17.8 N6 Bo, Gr 350 0.46 3.75 0.30 31.4 4.98 67.6 35.8 7.22 0.02 0.09 2.08 0.03 0.16 9.6 N7 Gr, Sa 185 0.52 2.80 0.35 30.1 7.92 100.0 44.0 7.15 0.04 0.20 2.46 0.01 0.33 14.2 N8 Gr 196 0.88 18.4 0.67 31.3 6.46 90.8 24.4 7.36 0.09 0.22 3.13 0.01 0.23 21.4 11 N9 Gr, Sa 365 0.98 4.40 0.28 32.1 7.22 100.0 15.8 6.65 0.04 0.08 4.30 0.01 0.18 17.8 N10 Gr, Sa 385 0.48 3.80 0.35 35.7 6.15 90.6 48.4 3.14 0.12 0.15 1.49 0.07 0.62 24.0 N11 Co, Sa 370 0.86 6.20 0.20 34.9 5.75 84.6 49.1 3.57 0.13 0.17 3.12 0.01 0.12 9.6 N12 Gr, Sa 195 1.12 6.80 0.56 32.8 8.35 100.0 22.8 7.17 0.07 0.33 3.51 0.05 0.20 9.6 N13 Sa, Gr 155 1.22 12.40 1.46 33.1 8.5 100.0 28.1 7.18 0.07 0.32 3.25 0.07 0.11 24.9 N14 Gr 350 0.78 4.20 0.34 28.6 5.96 80.9 38.9 7.08 0.09 0.36 1.77 0.05 0.12 9.6 Rainy season – Sampling campaign on 26-27 August N1 Bo, Co 450 1.00 1.23 0.35 26.7 7.62 96.1 18.2 7.08 0.05 0.05 19.32 0.01 0.39 18.9 16 N2 Gr 330 0.75 4.60 0.54 28.4 6.53 86.6 8.6 7.00 0.21 0.24 12.05 0.14 0.88 47.2 18 N3 Co, Gr 110 1.34 6.20 0.68 29.3 7.39 97.8 8.0 7.32 0.01 0.16 17.81 0.04 0.54 51.9 16 N4 Co, Gr 160 1.48 14.6 0.85 28.3 6.94 89.2 10.1 7.40 0.01 0.22 18.57 0.14 0.99 47.2 19 N5 Co, Si 480 1.05 1.65 0.42 28.1 8.19 100.0 27.3 8.01 0.21 0.24 17.71 0.01 0.83 33.0 17 N6 Bo, Gr 350 0.82 4.40 0.56 30.6 6.49 88.20 31.3 8.00 0.02 0.05 18.32 0.11 3.95 37.7 N7 Gr, Sa 185 0.62 3.00 0.45 29.2 7.62 100.0 26.1 7.57 0.03 0.18 5.73 0.17 0.35 42.5 11 N8 Gr 196 1.46 23.60 0.92 28.3 6.7 88.8 11.2 7.50 0.01 0.21 5.50 0.18 1.05 37.7 N9 Gr, Sa 365 1.52 5.30 0.47 27.9 7.67 99.2 15.5 7.46 0.06 0.07 5.69 0.23 1.18 33.0 N10 Gr, Sa 385 0.64 3.90 0.55 29.2 7.26 95.8 9.9 4.87 0.01 0.12 2.96 0.01 0.74 28.3 N11 Co, Sa 370 1.22 8.60 0.42 29.6 6.75 89.8 18.6 4.24 0.01 0.11 2.55 0.01 2.90 33.0 N12 Gr, Sa 195 1.69 11.90 0.86 28.4 7.03 92.0 15.2 7.08 0.01 0.28 4.14 0.24 1.27 42.5 N13 Sa, Gr 155 1.78 16.80 1.87 29.1 6.72 88.2 16.4 7.15 0.01 0.31 3.83 0.01 1.78 33.0 N14 Gr 350 1.33 4.60 0.47 25.9 7.00 87.8 24.8 7.74 0.02 0.26 2.55 0.01 1.80 37.7 CH 832005 - 2007 b-HCH (ng/l) Lindan (ng/l) Dieldrin (ng/l) DDD (ng/l) DDT (ng/l) Total P Sediment (mg/g) Total N Sediment (mg/g) Fe Sediment (mg/g) Mn Sediment (mg/g) 0.000 0.527 - - - - - - - 0.091 1.834 0.017 0.000 0.059 0.000 0.721 - - - - - - - 0.225 0.353 0.058 0.192 N3 0.036 0.001 0.055 0.000 0.609 - - - - - - - 0.014 0.354 0.020 0.005 N4 0.036 0.002 0.009 0.034 0.394 - - - - - - - 0.032 0.338 0.018 0.002 N5 0.045 0.001 0.001 0.000 0.333 - - - - - - - 0.049 4.975 0.026 0.022 N6 0.120 0.003 0.000 0.000 0.456 - - - - - - - 0.012 1.618 0.018 0.001 N7 0.048 0.003 0.000 0.000 0.487 - - - - - - - 0.007 3.355 0.010 0.110 N8 0.078 0.002 0.001 0.043 0.299 - - - - - - - 0.061 1.224 0.036 0.002 N9 0.111 0.000 0.053 0.003 0.427 - - - - - - - 0.192 0.428 0.029 0.002 N10 0.374 0.037 9.490 0.086 1.178 - - - - - - - 0.005 1.070 0.037 0.136 N11 0.313 0.058 2.750 4.600 4.559 - - - - - - - 0.002 1.151 0.023 0.141 N12 0.019 0.000 0.043 0.011 0.423 - - - - - - - 0.004 0.825 0.039 0.002 N13 0.065 0.001 0.043 0.002 0.384 - - - - - - - 0.099 0.837 0.018 0.001 N14 0.102 0.001 0.052 0.001 0.476 - - - - - - - 0.442 0.495 0.000 0.000 9.025 ND ND ND ND ND ND 0.011 2.881 0.017 0.001 ND ND 16.89 12.97 5.24 0.053 1.117 0.053 0.021 Fe (mg/l) Mg (mg/l) 0.033 0.001 Mn (mg/l) 0.001 0.060 Cu (mg/l) 0.094 N2 Pb (mg/l) N1 Sites Zn (mg/l) a-HCH (ng/l) Phụ lục 1: Các thông số môi trường hai đợt quan trắc tháng 6, /2006 (tiếp) Dry season – Sampling campaign on 23-24 June Rainy season – Sampling campaign on 26-27 August N1 0.035 0.016 0.006 0.005 0.301 N2 0.023 0.000 0.014 0.000 0.572 2.871 8.33 N3 0.000 0.000 0.002 0.009 0.356 1.839 9.26 ND ND ND 4.66 6.27 0.187 0.500 0.031 0.026 N4 0.020 0.011 0.043 0.030 0.710 3.690 ND ND 4.19 3.68 ND ND 0.048 1.161 0.032 0.010 ND 7.21 ND 1.61 ND N5 0.003 0.000 0.052 0.040 0.048 6.575 ND 0.075 1.722 0.035 0.086 N6 0.000 0.000 0.018 0.014 0.014 1.731 1.07 4.9 ND ND ND ND 0.000 1.497 0.016 0.001 N7 0.001 0.000 0.044 0.000 0.025 7.818 0.18 ND ND ND ND ND 0.010 3.640 0.016 0.014 1.96 ND ND ND ND N8 0.000 0.004 0.036 0.100 2.460 4.810 ND 0.007 1.365 0.026 0.005 N9 0.000 0.000 0.043 0.000 0.049 5.776 3.26 ND ND ND 5.06 ND 0.006 0.574 0.018 0.001 N10 0.130 0.003 2.380 0.320 1.230 1.660 ND ND ND ND ND ND 0.084 0.308 0.025 0.004 ND ND ND 5.25 ND N11 0.150 0.004 1.330 1.440 7.520 2.290 17.89 0.064 0.385 0.012 0.005 N12 0.110 0.010 0.194 0.290 5.880 4.500 22.26 18.23 3.53 22.46 2.35 ND 0.003 0.614 0.014 0.008 N13 0.000 0.002 0.036 0.180 0.840 5.210 ND ND ND 6.73 5.82 ND 0.062 0.979 0.142 0.030 N14 0.023 0.001 0.005 0.007 0.122 35.940 12.83 ND 9.74 ND 22.15 9.44 0.079 0.525 0.022 0.003 CH 842005 - 2007 Phụ lục 2: Taxa ĐVKXS cỡ lớn bắt gặp điểm nghiên cứu vào tháng /2006 Major group Oligochaeta Hirudinea Family N4 N5 N6 1 1 1 Glossiphonidae 1 Pisidiidae Unionidae Isopoda Corallanidae 10 Gastropoda Bithyniidae 11 Fluminicolidae 12 Frairbankiidae 13 Littorinidae 14 Pachychilidae 15 Planorbiidae 16 Stenothyridae 17 Thiaridae 18 Viviparidae 1 1 1 1 N13 N14 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 22 Potamidae 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Atherixidae 1 1 1 Sciomyzidae Hemiptera K4 1 Parathelphusidae 27 1 Palaemonidae 26 N12 21 Chironomidae N11 20 25 N10 1 Diptera K3 1 Arachina N9 1 24 N8 Atyidae 23 N7 Amblemidae Corbiculidae Decappoda N3 19 N2 Erpobdellidae Hirudinidae Bivalvia N1 1 1 Aphelocheiridae 28 Belostomatidae 29 Corixidae 30 Gerridae 31 Mesoveliidae 32 Naucoridae 33 Nepidae 1 1 1 1 1 1 CH 852005 - 2007 1 1 Phụ lục 2: Taxa ĐVKXS cỡ lớn bắt gặp điểm nghiên cứu vào tháng /2006 (tiếp.) Major group Family 34 Notonectidae 35 Pleidae 36 37 N1 N2 N3 N4 N6 N7 1 1 Dytiscidae N9 N10 N11 N12 N13 1 1 Elminthidae Gyrinidae 40 Hydrophilidae 41 Baetidae 43 Caenidae 44 Ephemerellidae 45 Heptagenidae 46 Leptophlebiidae 47 1 1 1 1 1 1 1 1 Chloroperlidae 49 Trichoptera K9 Ecnomidae Goeridae 51 Hydropsychidae 52 Philopotamidae Aeshnidae 54 Amphipterygidae 55 Calopterygidae 56 Coenagrionidae 57 Corduliidae 58 Gomphidae 59 Libellulidae 1 Corydalidae Orthoptera Total Tetrigidae 1 1 1 50 Megaroptera 1 Oligoneuriidae 61 1 Plecoptera K8 60 1 48 Odonata K10 1 Psephenidae Ephemeroptera K7 N14 1 39 53 N8 Veliidae Coleoptera K5,6 38 42 N5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 27 23 23 19 30 28 20 CH 862005 - 2007 21 15 14 12 21 Phụ lục 3: Taxa ĐVKXS cỡ lớn bắt gặp điểm nghiên cứu vào tháng /2006 No Major group Oligochaeta Hirudinea N2 1 Hirudinidae Bivalvia N4 Pisidiidae 1 Pachychilidae 12 Planorbiidae 13 Stenothyridae 14 Thiaridae 1 15 Viviparidae 1 Atyidae 1 17 Palaemonidae 18 Parathelphusidae 19 Potamidae Diptera K3 Chironomidae Sciomyzidae 24 Simulidae 25 Tipulidae Mesoveliidae 28 Nepidae 29 Coleoptera K5,6 1 Elminthidae 31 Hydraenidae 32 Psephenidae N12 N13 N14 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Dytiscidae 30 N11 Gerridae 27 N10 1 23 Hemiptera K4 1 Atherixidae 22 26 N9 11 Arachina Bithyniidae Littorinidae 21 N8 1 10 20 N7 Frairbankiidae Decappoda N6 1 16 N5 1 Corbiculidae Janiridae Gastropoda N3 Erpobdellidae N1 Glossiphonidae Family 1 1 1 1 CH 872005 - 2007 1 Phụ lục 3: Taxa ĐVKXS cỡ lớn bắt gặp điểm nghiên cứu vào tháng /2006 No Major group Family N1 N2 33 Ephemeroptera K7 Baetidae 1 34 Caenidae 1 35 Ephemerellidae 36 Heptagenidae 37 Leptophlebiidae 38 Oligoneuriidae 39 N4 N5 N6 1 1 N7 N8 N9 N10 N11 1 1 1 1 1 1 1 1 41 Trichoptera K9 Hydropsychidae 1 1 Philopotamidae Amphipterygidae Calopterygidae 45 Coenagrionidae 46 Corduliidae 47 48 1 Libellulidae 1 Corydalidae Neuroptera Sisyridae 51 Lepidoptera Pyralidae 1 Gomphidae Megaroptera Number of taxa 1 50 1 1 1 49 1 Chloroperlidae Odonata K10 N14 1 Prosopistomatidae 44 N13 Plecoptera K8 42 N12 1 40 43 N3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 24 18 14 18 33 23 23 CH 882005 - 2007 17 16 0 17 CH 892005 - 2007 ... pháp đánh giá chất lượng môi trường nước dựa vào quần xã sinh vật nước Để đánh giá chất lượng nước môi trường với quần xã sinh vật sống đó, dùng nhiều loại số (indices) dựa đối tượng sinh vật. .. Một số số sinh học áp dụng nhiều giới: 1.2.2.1 Chỉ số sinh học Bỉ Sự kết hợp ưu điểm số sinh học Trent số sinh học Pháp tạo số số sinh học Bỉ, áp dụng Bỉ năm 1984 (Metcafe, 1989) Chỉ số sinh học. ..BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CHỈ SỐ SINH HỌC DỰA VÀO ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG CỠ LỚN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG