Sử dụng chỉ số ibi (integrity biological index) đánh giá chất lượng nước sông hội an và sông đế võng, tp hội an, tỉnh quảng nam

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG TRẦN THỊ HẰNG SỬ DỤNG CHỈ SỐ IBI (INTEGRITY BIOLOGICAL INDEX) ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG HỘI AN VÀ SÔNG ĐẾ VÕNG, TP HỘI AN, TỈNH QUẢNG NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÀ NẴNG - Năm 2014 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG TRẦN THỊ HẰNG SỬ DỤNG CHỈ SỐ IBI (INTEGRITY BIOLOGICAL INDEX) ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG HỘI AN VÀ SÔNG ĐẾ VÕNG, TP HỘI AN, TỈNH QUẢNG NAM Ngành: CỬ NHÂN SINH - MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Khánh ĐÀ NẴNG - Năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả Trần Thị Hằng LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy Nguyễn Văn Khánh – người tr ực tiếp hướng dẫn tận tình cho em suốt thời gian thực đề tài Đồng thời, em xin cảm ơn quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ Ban chủ nhiệm khoa Sinh – Môi Trường, thầy cô giáo bạn bè Đà Nẵng, ngày 20 tháng 05 năm 2014 Sinh viên thực Trần Thị Hằng MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Ý nghĩa kho a học CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIÁM SÁT SINH HỌC TRONG QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG .3 1.1.1 Nguyên lí giám sát sinh học .3 1.1.2 Ưu điểm, hạn chế phương pháp giám sát sinh học 1.1.3 Lịch sử nghiên cứu giám sát sinh học 1.2 TỔNG QUAN VỀ CHỈ SỐ TỔ HỢP SINH HỌC IBI 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CHỈ SỐ TỔ HỢP SINH HỌC IBI 1.3.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.3.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 11 1.4 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 13 1.4.1 Vị trí địa lý đặc điểm địa hình 13 1.4.2 Đặc điểm khí hậu, thời tiết .13 1.4.3 Hệ thống sơng ngịi điều kiện thủy văn .14 1.5 TÌNH HÌNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG TP HỘI AN 14 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 16 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 16 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.3.1 Phương pháp hồi cứu số liệu 16 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu thực địa 16 2.3.3 Phương pháp nghiên cứu phịng thí nghiệm 19 2.3.4 Phương pháp đánh giá chất lượng nước số IBI 21 2.3.5 Phương pháp xử lý số liệu 22 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN .23 3.1 ĐẶC ĐIỂM LÝ HÓA CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 23 3.1.1 pH môi trường nước sông 23 3.1.2 Hàm lượng oxy hòa tan (DO) .24 3.1.3 Hàm lượng N-NO3- 24 3.1.4 Tổng chất rắn hòa tan TDS 25 3.1.5 Độ đục môi trường nước sông 26 3.2 CẤU TRÚC THÀNH PHẦN LOÀI CÁ TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 29 3.3 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC THÔNG QUA CHỈ SỐ TỔ HỢP SINH HỌC IBI 36 3.4 TƯƠNG QUAN GIỮA CHỈ SỐ TỔ HỢP SINH HỌC IBI VỚI SỐ LOÀI CÁ VÀ CÁC CHỈ TIÊU HĨA LÝ CỦA MƠI TRƯỜNG 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ANOVA Phân tích phương sai (Analysis Of Variance) ĐVKXS Động vật khơng xương sống ĐVCXS Động vật có xương sống IBI Chỉ số tổ hợp sinh học IBI (Integrity Biological Index) pvalue Độ tin cậy r Hệ số tương quan SPSS Phần mềm xử lý số liệu phương pháp thống kê (Statistical Package for the Social Sciences) TCCP Tiêu chuẩn cho phép DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu Tên bảng bảng Trang 1.1 Kết quan trắc sông Hội An năm 2010 -2013 15 2.1 Các khu vực thu mẫu sông Hội An sông Đế võng 17 2.2 Hệ thống điểm số sử dụng số tổ hợp sinh học IBI 21 2.3 Bảng xếp loại chất lượng nước theo điểm số IBI 22 3.1 Các tiêu lý hóa mơi trường nước khu vực nghiên cứu sông Hội An sông Đế Võng 28 3.2 Số lượng tỉ lệ họ, loài có 29 3.3 Danh lục thành phần lồi cá hệ thống sơng TP Hội An 30 3.4 Điểm số IBI số loài cá thu khu vực nghiên cứu 36 3.5 Kết xếp loại chất lượng nước khu vực nghiên cứu 37 3.6 Tương quan số sinh học IBI với số lồi tiêu hóa lý 41 DANH MỤC HÌNH Số hiệu Tên hình ảnh hình vẽ 2.1 Các khu vực thu mẫu khu vực sông Hội An sông Đế Võng Trang 17 2.2 Lưới rê 18 2.3 Lờ 18 2.4 Thu mẫu lưới 19 2.5 Thu mẫu trực tiếp từ ngư dân 19 2.6 Thiết bị thu mẫu nước 19 2.7 Thu mẫu nước 19 2.8 Bảo quản mẫu phịng thí nghiệm 20 2.9 Phân loại cá 20 2.10 Máy đo nước đa tiêu 6920V2 20 3.1 pH môi trường qua đợt thu mẫu 23 3.2 Hàm lượng oxy hòa tan (DO) qua đợt thu mẫu 24 3.3 Hàm lượng N–NO3- qua đợt thu mẫu 24 3.4 Hàm lượng TDS qua đợt thu mẫu 25 3.5 Biến động độ đục qua đợt thu mẫu 26 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 Biểu đồ tỉ lệ số họ cá hệ thống sông TP Hội An Chỉ số tổ hợp sinh học IBI qua đợt thu mẫu Một số tiêu cấu trúc sinh học quần xã cá khu vực nghiên cứu Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Hội An sông Đế Võng theo số tổ hợp sinh học IBI Tương quan số IBI với số lồi tiêu lý hóa 35 37 38 40 41 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Thành phố Hội An nằm bờ Bắc hạ lưu sông Thu Bồn với hệ thống sơng sơng Đế Võng sơng Hội An, nguồn sông hợp lưu qua Cửa Đại trước đổ biển Đơng [16] Hệ thống sơng ngịi Hội An đóng vai trị quan trọng việc phát triển kinh tế xã hội tỉnh Quảng Nam Tuy nhiên, năm gần tốc độ đô thị hoá phát triển du lịch TP Hội An gia tăng nhanh chóng gây áp lực lớn chất lượng môi trường nước khu vực [11], [13], [17] Vì vậy, cần có giải pháp kịp thời nhằm đánh giá hiệu chất lượng môi trường nước, phục vụ cho cơng tác quản lí nhiễm, bảo vệ nguồn nước Hiện nay, hoạt động quan trắc môi trường chủ y ếu dựa tiêu hóa lý riêng lẻ, phản ánh tình trạng thuỷ vực thời điểm lấy mẫu, không đánh giá tác động lâu dài môi trường nước đến hệ sinh vật thủy sinh Các tác động tổng hợp thể qua liệu sinh học, thu quần thể sinh vật sống t rong mơi trường [7], [14] Đánh giá chất lượng nước phương pháp sinh học xem phương pháp bổ sung hiệu giải nhược điểm phương pháp hóa lí T rong việc sử dụng số tổ hợp sinh học IBI với cá sinh vật thị đạt thành công định toàn giới [21], [23], [32], [35] Phương pháp sử dụng số tổ hợp sinh học IBI quan tâm việt Nam thời gian qua Tuy nhiên, nghiên cứu hạn chế, chủ yếu tập trung miền Bắc [2], [8], [12] Tại khu vực miền Trung ghi nhận nghiên cứu sử dụng số sinh học IBI đánh giá chất lượng nước sông Hàn thành phố Đà Nẵng [5] Các nghiên cứu hệ sinh thái thủy sinh hệ thống sông Hội An ch ỉ dừng lại việc xác định thành phần, mức độ đa dạng loài cá [1], [10], [15] Nhằm phát triển việc đánh giá chất lượng môi trường nước phương pháp sinh học sử dụng số tổ hợp sinh học IBI, hỗ trợ cho phương pháp hóa lý truyền thống, tạo sở khoa học cho việc xây dựng hoàn thiện mặt sinh học 39 quần xã cá: số lượng loài thu cao, tỉ lệ % số cá thể ăn t ạp dị tật chiếm tỉ lệ thấp Vào mùa mưa, chịu ảnh hưởng dòng lũ mang theo chất ô nhiễm từ thượng nguồn đổ khu vực Cửa Đại, gây xáo trộn môi trường sống cá nên điểm số IBI vào mùa mưa khu vực thấp so với đợt thu mẫu vào mùa khô Tuy nhiên, nằm gần cửa sơng nên có khả tự làm cao, dễ dàng trao đổi nước khuếch tán chất nhiễm nên nhìn chung khu vực xã Cẩm Thanh có chất lượng nước tốt Các khu vực nghiên cứu thuộc lưu vực sơng Đế Võng có chất lượng nước tốt so với sông Hội An dao động từ mức “khá sạch” đến mức “tương đối bẩn” Khu vực (Tân Thịnh) có chất lượng nước mức “khá sạch” suốt thời gian nghiên cứu Qua phân tích cấu trúc sinh học quần xã cá sống môi trường cho thấy có tươ ng đồng, cụ thể: tần suất thu mẫu cá thể dị tật, hỏng vây chiếm tỉ lệ thấp, số lượng loài thu đa dạng đợt thu mẫu, tỉ lệ cá thể ăn tạp thấp so với khu vực có dấu hiệu ô nhiễm Khu vực Tân Thịnh nằm phía đầu nguồn sông Đế Võng, cách xa khu vực phố cổ Hội An, nên chịu tác động nhiễm chất thải sinh hoạt từ hoạt động du lịch đô thị cổ gây Tại khu vực (Tân Mỹ) có chất lượng nước mức “tươ ng đối bẩn” vào đợt Mùa khô mùa cao điểm xây dựng nên khu vực chịu tác động cơng trình xây dựng lớn [18] (xây dựng khu tái định cư Tân Mỹ, Phước Thịnh ven sông làng chài Cẩm An ) làm giảm diện tích sơng, thải lượng lớn chất thải xây dựng làm ảnh hưởng gây xáo động mơi trường sống lồi cá Nhìn chung, theo kết đánh giá, chất lượng nước lưu vực sông Hội An sông Đế Võng thuộc TP.Hội An có dấu hiệu nhiễm, đặc biệt c ác khu vực nằm khu đô thị cổ Hội An Các khu vực cịn lại có chất lượng nước mức “ tương đối sạch” “ sạch” Một số khu vực chất lượng nước có dao động mùa, nhiên điểm ô nhiễm cục thời gian ngắn (khu vực Tân Mỹ, khu vực An Bàng) 40 Hình 3.9 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Hội An sông Đế Võng theo số tổ hợp sinh học IBI Từ kết xếp loại chất lượng nước dựa vào số tổ hợp sinh học IBI cho thấy phương pháp đánh giá chất lượng mơi trường nước cách tồn diện, thể tác động tổng hợp nhân tố khác lên môi trường nước, phản ánh trung thực qua cấu trúc sinh học quần xã cá sống thủy vực 3.4 TƯƠNG QUAN GIỮA CHỈ SỐ TỔ HỢP SINH HỌC IBI VỚI SỐ LOÀI CÁ VÀ CÁC CHỈ TIÊU HĨA LÝ CỦA MƠI TRƯỜNG Giám sát sinh học cho nhìn tồn diện chất lượng mơi trường nước, phương pháp bổ sung có hiệu cho phương pháp lý hóa truy ền thống Như vậy, quan trắc tổng hợp cần thiết phải có phân tích tổng hợp dẫn liệu sinh học dẫn liệu lý hóa môi trường để nâng cao hiệu quan trắc.Để thấy mối liên hệ số tổ hợp sinh học IBI với tiêu lý hóa mơi trường, hi ệu trình đánh giá, chúng tơi tiến hành phân tích mối tương quan chúng với Các tiêu lý hóa mơi trường, số liệu điểm số IBI chuyển đổi theo công thức x’ = log10(x + 5) Kết trình bày bảng 3.6 41 Bảng 3.6 Tương quan số tổ hợp sinh học IBI với số loài tiêu lý hóa khu vực nghiên cứu IBI Mức độ tương quan Số loài 0,83* Tương quan chặt DO 0,69** Tương quan tương đối chặt pH 0,5** Tương quan vừa N-NO3-0,73* Tương quan chặt Độ đục -0,37 Tương quan yếu TDS -0,65* Tương quan tương đối chặt Ghi chú: * tương ứng với pvalue