Sinh vật chỉ thị - Công cụ đánh giá ô nhiễm môi trường

MỤC LỤC

CHỈ THỊ VI SINH VẬT

Ởû những nước công nghiệp phát triển, ô nhiễm đất thường do việc sử dụng phân bón hóa học, các chất điều hòa sinh trưởng, các thuốc bảo vệ thực vật… Trong khi đó, ở các nước đang phát triển, ô nhiễm đất và các nguồn nước gây ra bởi những tác nhân sinh học như các loài vi sinh gây bệnh và chúng luôn luôn tạo ra những tình trạng căng thẳng. Việc đánh giá độc tính của các chất này bằng vi sinh vật hiện nay còn dựa trên các biện pháp sinh học, trong đó các sinh vật thường được dùng để trắc nghiệm độ độc thường là chó, khỉ, thỏ, chuột trắng, chuột lang, cá, thực vật… Trong vài năm gần đây, một phương pháp mới được sử dụng dựa trên cường độ phát huỳnh quang của loài vi khuẩn phát sáng ( phytobacteria) khi trộn lẫn với độc chất ở các nồng độ khác nhau để xác định độ độc. Ô nhiễm bởi các tác nhân sinh học chủ yếu là các vi sinh vật gây bệnh có nguồn gốc từ phân, chủ yếu là những vi sinh vật sau:. - Trực khuẩn Shigella dysenteriae gây bệnh lỵ. - Trực khuẩn Salmonella typhi gây bệnh thương hàn. - Trực khuẩn Salmonella Paratyphi gây bệnh phó thương hàn. - Phẩy khuẩn Vibrio cholera gây bệnh tả. Từ năm 1962, người ta phát hiện thêm một tác nhân gây dịch tả trên thế giới không còn là Vibrio cholera cổ điển nữa mà do Vidrio eltor gây bệnh tả, có khả năng soáng dai daúng hôn V. Hệ vi sinh vật đường ruột và vi sinh vật gây bệnh trong nước thải:. Trong phân người và phân gia súc có rất nhiều vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn. Trong đó có những vi khuẩn không gây bệnh và vi khuẩn gây bệnh. Các vi khuẩn không gây bệnh là những vi sinh vật hoại sinh, như Enterbacterium mà chúng ta đã đề cập đến ở trên. Các vi khuẩn gây bệnh, như phẩy khuẩn tả Vibrio, vi khuẩn lỵ Shigella, vi khuẩn thương hàn Samonella và phó thương hàn, v.v.) có thể có trong nước khi bị nhiễm phân.

THỰC VẬT CHỈ THỊ ( Botanical indicator)

Thực vật dùng làm sinh vật chỉ thị
Thực vật chỉ thị môi trường đất : 1. Môi trường đất phèn

Nếu bạn muốn thử xem nơi bạn ở có bị ô nhiễm Flour không, bạn hãy thử trồng mấy chậu lan xương và thường xuyờn theo dừi sự phỏt triển của chỳng, nếu thấy đầu lỏ và hai bờn rỡa lỏ xuất hiện cỏc dải màu vàng nhạt và phần bị tổn này khỏc rất rừ ràng so với các phần khác thì có thể nói rằng không khí nơi bạn ở đã bị ô nhiễm Flour rồi và như vậy cần phải cảnh giác. Thông thường khi nồng độ của chất này ở mức 0,005.10-6, loài lan này sẽ xuất hiện các triệu chứng trên rồi, nếu nồng độ đến mức 8.10-6 là ban đầu có hại tới con người, cho nên khi đã được cây lan này cảnh báo, ta vẫn còn kịp áp dụng các biện pháp chống ô nhiễm. Các chất độc trong không khí như: SO2, NOx, các khí halogen, amoniac và các chất khác xâm nhập vào không khí chủ yếu từ các hoạt động của người và gây độc cho thực vật qua sự trao đổi khí cũng như qua sự ngưng tụ nước mưa, sương và bụi trên bề mặt chồi lá.

Nghiên cứu độ bền vững của những thực vật này có một ý nghĩa thực tiễn trong việc gieo trồng ở các vùng nông nghiệp, và ở những nơi trồng dày, nơi có khả năng tổn thương xảy ra như trường hợp của những cây gỗ lá thường xanh chịu tác động độc hại thường xuyên của khí SO2, đặc biệt tăng cao vào mùa đông do việc sử dụng lò sưởi ở các nước ôn đới. Trong điều kiện tự nhiên, các chất dinh dưỡng Nitơ, Photpho ở trạng thái cân bằng nhưng hoạt động của con người ngày càng gia tăng, sản xuất nông nghiệp dùng một lượng phân bón hóa học, nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp đổ vào các sông, hồ khiến cho các chất dinh dưỡng trong môi trường nước tăng lên nhanh chóng. Ngày nay trên thế giới có không ít thành phố đặt những thiết bị đo lường chuyên dụng, có thể do tình trạng ô nhiễm của không khí và tình hình khí tượng bất cứ lúc nào, để khi cần thiết thì tìm biện pháp ngăn ngừa hiện tượng sương mù quang hoá học phát sinh.

Naờng kim( Eleocharis orchrostachyo): soỏng trong ủieàu kieọn pheứn cao hụn naờng ngọt( Al3+ từ1500 – 2500ppm) trong điều kiện ngập phát triển yếu, với những vùng than bùn bị đốt mất lớp mặt, phèn rất cao, thì chỉ có loài này sống nổi. Mặt khác, sựu tồn tại dị thường của kim loại nặng trong đất, rau, nước bề mặt và trầm tích đọng thành các khối quặng, đôi khi kết hợp với sự xuất hiện các loài cây chỉ thị cho kỹ thuật phát hiện quặng mỏ gọi là sự dò tìm quặng sinh hóa( Canon – 1960; Allan – 1971…). Từ ngoài biển sâu vào lục địa, nền đất chưa ổn định, phần lớn còn là bùn lỏng, chịu tác động mạnh của sóng và dòng nước, thường xuyên bị ngập nước nên thực vật là những loài tiên phong như: bần( Son nerelia), nà mắm( Avicennia) có hệ rễ phát triển chằng chịt gần mặt đất, phân tán tỏa đi rất xa giúp cây đứng vững.

Bảng 2: Aûnh hưởng chất ô nhiễm không khí đến thực vật:

ĐỘNG VẬT CHỈ THỊ (Animal indicator)

Động vật chỉ thị cho môi trường( indicators)
Một số động vật chỉ thị trong môi trường sinh thái đất
Động vật chỉ thị môi trường sinh thái nước

Hành vi này là phản ứng bản năng có tính bảo vệ của loài cá, do đó mà phương hướng và phạm vi vận động của đàn cá không cố định, cự li trốn đi dài hay ngắn, thời gian bao lâu đều quan hệ mật thiết đến mức độ bị kích thích và khu vực đó rộng hay hẹp. Ô nhiễm nhiệt khiến cho nhiệt độ của nước sông, hồ, biển, tăng cao, khiến cho môi trường vượt quá phạm vi thích nghi của sinh vật sống trong đó thì sẽ ngăn cản chúng sinh sống và phát triển bình thường, thậm chí bị chết. Nghiên cứu các vùng biển ven đảo: Người ta đã tìm thấy và có thể dùng làm các sinh vật chỉ thị cho sự phát triển của một hệ sinh thái, bởi vì sự phát triển của loài này nói lên điều kiện khí hậu – thủy văn đặc trưng của vùng và là cơ sở cho sự phát triển của các loài sinh vật khác.

Tuy rằng không khí cũng là thành phần quan trọng không thể thiếu trong cuộc sống của con người và cũng đang có nguy cơ ô nhiễm ngày càng tăng, nhưng các nghiên cứu về chỉ thị sinh học cho ô nhiễm không khí chưa được công bố nhiều. Qua nghiên cứu kiểm chứng PAH – DNA( Polysi Aromatic Hydrocacbon), sự tổn thất oxi hóa DNA và dư lượng kim loại nặng trong mô của loài chim bồ câu hoang đã được chuẩn hóa và tác động của xăng pha chì góp phần cho tổng lượng chì trong cơ thể chim bồ câu được xác định bằng cách đo hàm lượng chì và đồng vị của nó trong máu. Chỉ thị môi trường có thể được áp dụng trong hệ thống quan trắc môi trường quốc gia hoặc hệ thống quan trắc môi trường của các tỉnh, thành; trong nghiên cứu khảo sát môi trường riêng rẽ và trong đánh giá tác động của hoạt động kinh tế- xã hội đến môi trường.

Ở nước ta phương pháp chỉ thị môi trường đã được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là các chỉ thị vật lý, hóa học, vi sinh( trong các đề tài nghiên cứu cấp nhà nước, trong mạng lưới quan trắc môi trường quốc gia, hệ thống quan trắc môi trường các địa phương, các nghiên cứu hiện trạng môi trường và nghiên cứu ĐTM cho một số dự án). Bằng phương pháp sinh học, chúng ta có thể dựa vào các sinh vật chỉ thị để kiểm tra chất lượng nước( bao gồm các kỹ thuật: lấy mẫu, phân lập và tính số lượng các sinh vật chỉ thị trong mẫu nước, xác định sinh khối, xác định tốc độ hoạt động chuyển hóa, xác định độc tính, tích lũy sinh học của chất ô nhiễm, xử lý số liệu sinh học thu được). Từ các thông tin từ phương pháp sinh học giúp cho chúng ta bổ sung các thông số lý, hóa, đưa đến kết luận chính xác về bản chất ô nhiễm và mức độ ô nhiễm nguồn nước, giải thích nguyên nhân vì sao nước có màu, mùi, vị, đục, xác định hiệu quả của việc xử lý nước và quá trình tự làm sạch của nước tự nhiên.

CÁC WEBSITES

LÊ HUY BÁ – LÂM MINH TRIẾT – Sinh Thái Môi Trường Học Cơ Bản – NXB Đại Học Quốc Gia Tp. PGS-TS NGUYỄN ĐỨC KHIỂN – Sự Cố Môi Trường Trách Nhiệm Không Của Riêng Ai – NXB Lao Động Xã Hội Hà Nội – 2003.