Nguyờn tắc 1: Một độc tố (vớ dụ dioxin) được thải (đưa) vào mụi trường nước sẽ tỏc động đến sinh vật ở nước theo:
- Nhiễm (xõm nhập) vào cơ thể sinh vật nếu quỏ ngưỡng sẽ gõy chết, hoặc tồn trữ trong cỏc cơ quan của cơ thể (bioaccumulation) và theo chuỗi thức ăn, hàm lượng này sẽ gia tăng (biomagnification).
- Độc tố sẽ cú thể gõy nờn cỏc biến đổi bộ gen và đưa đến cỏc dị dạng/tử vong ở cỏc thế hệ
tiếp theo.
- Một số loài do nhạy cảm cao với độc tố sẽ bị chết dần, làm thay đổi cấu trỳc thành phần của quần xó.
Nguyờn tắc 2: Muốn tỡm dấu vết tỏc động của độc tố lờn quần xó, cần phõn tớch cấu trỳc thành phần loài của quần xó, đặc biệt là cỏc cấu trỳc chuỗi và lưới thức ăn theo cỏc thời điểm khỏc nhau. Thời gian phõn tớch càng gần với thời gian mà quần xó bị tỏc động thỡ càng dễ, nếu xa thỡ rất khú vỡ tớnh chất “thớch ứng”, “tự điều chỉnh” của quần xó.
Nguyờn tắc 3: Nếu cú hai quần xó giống nhau, một bị tỏc động bởi độc tố, một khụng, thỡ chắc chắn sự sai khỏc giữa chỳng sẽ là chỉ thị sinh
học.
a. Cơ sở khoa học
Một trong những biện phỏp đơn giản để đỏnh giỏ chất lượng cỏc dũng chảy là thu thập và phõn tớch cỏc sinh vật chỉ thị chớnh (cỏc thủy cụn trựng và cỏc thủy sinh vật khỏc). Phương phỏp này ớt tốn chi phớ và khụng phức tạp lắm, nhưng giỳp ta xỏc định được toàn cảnh về chất lượng của cỏc thủy vực. Tuy nhiờn tiến hành phương phỏp này chỳng ta cần phải chỳ ý cỏc vấn đề sau:
Do biện phỏp này được thiết kế để cú thể tiến hành một cỏch nhanh chúng, đơn giản, nờn chỉ cú những thay đổi lớn về chất lượng nguồn nước mới phỏt hiện được một cỏch chớnh xỏc. Những thay đổi nhỏ về chất lượng nguồn nước hay việc xỏc địng nguồn ụ nhiễm khụng thuộc lónh vực khảo sỏt của qui trỡnh này.
b. Đỏnh giỏ chất lượng mụi trường khụng khớ
Hoạy động cụng nghiệp của cụm cụng nghiệp đó xả thải ra mụi trường một lượng khớ thải lớn gõy ụ nhiễm khụng khớ, ảnh hưởng đến sức khỏe người dõn sống quanh vựng đú.
Bảng 9: Thời gian thụng số hoạt động và lượng nhiờn liệu tiờu thụ của cỏc cơ sở sản xuất thuộc nguồn điểm (năm 2008)
Stt Tờn cơ sở sản xuất
Thỏng
HĐ/ năm Than Dầu Khớ gas
1 Cụng ty cổ phần cao su Sao Vàng
420 tấn
443.6 tấn 2 Cụng ty cổ phần xà phũng Hà Nội
12 825 lớt
3 Nhà mỏy thuốc lỏ Thăng Long
10 155 tấn
Như vậy cỏc cụng ty, nhà mỏy sử dụng lượng than, dầu và khớ ga rất lớn. Cỏc hoạt động đốt chỏy nguyờn liệu đó thải ra khụng khớ lương khớ độc như: SO2, NOX, CO ... khi những khớ này xõm nhập vào cơ thể con người nú sẽ lan tỏa rất nhanh và gõy nguy hiểm cho những người này.
Ngoài ra Qua khảo sỏt cụng ty thuốc lỏ Thăng Long, mựi thuốc lỏ bốc lờn mạnh nhất ở quỏ trỡnh hấp chõn khụng nguyờn liệu. Đõy là khõu thứ 3 trong quy trỡnh sản xuất thuốc nhằm mục đớch tăng tớnh cơ lý của thuốc, tăng lượng nước, làm mất mựi hụi, Black Fly Larvae (Family
nấm mốc và vi sinh vật cú trong nhiờn liệu. Quỏ trỡnh này thường diễn ra khoảng 25 - 30 phỳt và được làm vào buổi chiều. Mựi cũng đặc biệt "nồng" khi nhà mỏy mở kho. Đú cũng là lỳc thường xuất hiện khúi
trắng trờn ống khúi. Tuy nhiờn, mựi thuốc lỏ nặng hay nhẹ cũn ảnh hưởng vào nhiều yếu tố, nhất là cỏc hiện khớ tượng thủy văn như hướng giú, mưa hay nắng...theo kết luận của cỏc chuyờn gia, mựi thuốc lỏ cũng độc tương tự khúi thuốc lỏ mặc dự khụng cú quỏ trỡnh đốt chỏy.
Sau đõy bằng phương phỏp so sỏnh với vựng đối chứng (xó Phỳ Thị - Gia
Lõm – Hà Nội) sẽ cho ta thấy tỷ lệ người mắc bệnh ở quận Thanh Xuõn Xuõn cao hơn nhiều so với vựng đối chứng.
Tờn bệnh Số người nhiễm bệnh quận Thanh Xuõn Số người nhiễm bệnh vựng đối chứng Số người nhiễm bệnh do ụ nhiễm khụng khớ Năm 2007 Năm 2008 Năm 2007 Năm 2008 Năm
2007 Năm 2008 Viờm phế quản món 11.072 12.456 4.844 5.363 6.228 7.093 Viờm đường hụ hấp trờn 62.453 64.875 22.663 24.566 39.790 40.309 Viờm đường hụ hấp dưới 30.967 33.908 26.815 29.064 4.152 4.844 Triệu chứng về mắt (hội chứng SBB – sick) 49.305 52.073 27.853 28.891 21.452 23.182 Hội chứng về mũi (hội
chứng SBS) 30.275 31.486 23.701 24.566 6.574 6.920 Triệu chứng về họng (hội chứng SBS) 54.322 57.263 45.499 46.364 8.823 10.899 Triệu chứng về da (hội chứng SBS) 30.448 33.389 11.245 11.937 19.203 21.452 Triệu chứng thần kinh thực vật (hội chứng SBS) 52.938 56.052 37.195 39.617 15.743 16.435
Rối loạn chức năng
thụng khớ phổi 67.643 69.719 65.221 66.605 2.422 3.114
c. Đỏnh giỏ chất lượng nguồn nước bởi cỏc động vật khụng xương sống kớch thước lớn (macroinvertebrates)
Macroinvertebrates là từ để chỉ cỏc sinh vật khụng xương sống cú thể quan sỏt được bằng mắt thường. Ở cỏc thủy vực nước ngọt chỳng thường ở dạng cụn trựng (hay ấu trựng của chỳng), giỏp xỏc, nhuyễn thể, ốc, cỏc loại trựng và cỏc loại khỏc. Nhưng ở hầu hết cỏc dũng chảy, số lượng ấu trựng cụn trựng chiếm đa số, và đõy là cỏc sinh vật hữu dụng trong việc đỏnh giỏ chất lượng nguồn nước. Cỏc loài macroinvertebrates quan hệ rất mật thiết với mụi trường sống của chỳng
Macroinvertebrates
Do đú, nếu chất lượng của một dũng chảy thay đổi, chỳng mất một thời gian rất lõu để hồi phục lại cấu trỳc quần thể ban đầu. Vỡ vậy, việc xỏc định cỏc loài hiện diện trong dũng chảy, chỳng ta cú thể biết được chất lượng của dũng chảy đú ở thời điểm khảo sỏt.
Khi chỳng ta sử dụng cỏc số liệu thu thập được về macroinvertebrates để diễn giải về chất lượng của dũng chảy, cần phải xem xột tất cả cỏc khớa cạnh sau:
Mức đa dạng của cỏc sinh vật này trong mẫu thu. Tỉ lệ phần trăm của mỗi loài sinh vật trong mẫu thu. Số lượng sinh vật trờn một đơn vị diện tớch
Mức đa dạng của mẫu (bao gồm cả ba khớa cạnh trờn) Mức chịu đựng ụ nhiễm của cỏc sinh vật trong mẫu thu. Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng dũng chảy cú thể phõn ra theo ba nhúm lớn
- Cỏc yếu tố lý học: sự thay đổi lưu lượng, nhiệt độ, cỏc trầm tớch do sự xúi mũn hoặc cỏc cụng trỡnh xõy dựng làm ảnh hưởng đến cỏc bói cạn của dũng chảy. Cỏc ảnh
Nhúm 7 – Lớp 11M Page 35
Caddisfly Larvae (Order Trichoptera)
hưởng do thay đổi về yếu tố lý học cú thể biến thiờn từ việc làm giảm số lượng cỏ thể sinh vật đến việc làm giảm tớnh đa dạng của quần thể sinh vật ở khu vực đú.
- ễ nhiễm hữu cơ và chất dinh dưỡng: do phõn gia sỳc, phõn bún. Cỏc dạng ụ nhiễm này thường dẫn đến việc làm giảm độ đa dạng sinh học ở khu vực khảo sỏt và tăng số lượng của những loài cú thể ăn trực tiếp cỏc chất thải hữu cơ. ễ nhiễm chất hữu cơ và chất dinh dưỡng cũn dẫn đến việc "tảo nở hoa" (bựng nổ về số lượng tảo trong thủy vực) và tăng số lượng cỏ thể của một số thủy sinh vật khỏc. Một số loài
macroinvertebrates cú thể bị loại hẳn ra khỏi thủy vực và thay vào đú bằng những loài cú thể sống được trong điều kiện DO (oxy hoà tan) thấp.
- Cỏc chất độc: bao gồm cỏc húa chất như chlorine, acids, kim loại, nụng dược dầu... Rất khú cú thể khỏi quỏt húa ảnh hưởng của cỏc độc chất lờn cỏc
macroinvertebrates vỡ mức độ chịu đựng của chỳng đối với từng chất thay đổi theo loài. Tuy nhiờn, cỏc độc chất thường là nguyờn nhõn làm cho cỏc macroinvertebrates biến mất hoàn toàn khỏi thủy vực.
Theo cỏc cỏch truyền thống về đỏnh giỏ chất lượng nguồn nước bằng sinh vật chỉ thị, mẫu phải được thu một cỏch chớnh xỏc và cẩn thận. Thụng thường mỗi mẫu cần thời gian một giờ đồng hồ để thu thập và bảo quản. Việc phõn tớch mẫu đũi hỏi thời gian khoảng vài ngày với cỏc thiết bị đắt tiền. Qui trỡnh này cho ra cỏc kết quả mang tớnh khoa học và cú chất lượng cao.
Phương phỏp mới của Water Watch Biological Monitoring Project đơn giản và nhanh chúng hơn. Mẫu được thu thập và phõn tớch tại chỗ bằng cỏc thiết bị khụng đắt tiền để phỏt hiện mức độ ụ nhiễm từ trung bỡnh đến ụ nhiễm nặng. Nếu cỏc phõn tớch cho thấy chất lượng của dũng chảy thấp, người ta sẽ tiếp tục thu mẫu thờm ở thượng nguồn để xỏc định vấn đề của sự ụ nhiễm.
d. Dụng cụ cần thiết
Mặc dầu cú nhiều phương phỏp thu mẫu khỏc nhau, dụng cụ thu mẫu thường được sử dụng là vú và lưới kộo. Cỏc dụng cụ cơ bản cú thể liệt kờ như sau:
Một lưới kộo bằng nylon Một cỏi xụ hoặc một đĩa giấy
Tài liệu phõn loại macroinvertebrates Một biểu mẫu bỏo cỏo kết quả.
Khi mẫu thu được đưa lờn khỏi mặt nước, nú được đặt lờn cỏc bề mặt của đĩa giấy hoặc xoong để dễ quan sỏt, sau đú phõn thành từng nhúm và thu thập cỏc số liệu như đó núi trong phần diễn giải cỏc số liệu thu thập và điền vào biểu bỏo cỏo.
Crane Fly Larvae (Family Tipulidae)
Nếu sau khi phõn tớch, chỳng ta đỏnh giỏ chất lượng nguồn nước là xấu (bị ụ nhiễm nặng - trung bỡnh) thỡ cần phải tiến hành lấy thờm mẫu để xỏc định nguồn gõy ra ụ nhiễm. Cỏc bước tiếp theo được tiến hành như sau:
Bước 1: Lấy mẫu cỏch điểm thu mẫu cũ về phớa thượng nguồn khoảng 1 mi (1,6 km). Bước 2: Nếu kết quả phõn tớch cho thấy mức ụ nhiễm vẫn được xếp ở mức xấu, lặp lại bước 1. Nếu mức ụ nhiễm được xếp ở mức khỏ hơn (trung bỡnh - tốt) ta chuyển sang bước 3.
Bước 3: Lấy mẫu về phớa hạ nguồn của điểm vừa lấy mẫu (với cỏc khoảng cỏch nhặt hơn) đến khi phỏt hiện điểm bắt đầu suy giảm chất lượng nguồn nước. Nguồn gõy ụ nhiễm sẽ ở đõu đú gần với điểm này, tiến hành khảo sỏt lại cỏc nguồn thải ở khu vực này để xỏc định nguyờn nhõn.
Nhúm nhạy cảm với sự ụ nhiễm (sẽ biến mất hay suy giảm số lượng nghiờm trọng khi nguồn nước bị ụ nhiễm)
Nhúm trung gian (xuất hiện ở khu vực bắt đầu bị ụ nhiễm)
Nhúm chịu được ụ nhiễm (hiện diện được ở cỏc khu vực ụ nhiễm)
Đỏnh giỏ nhanh, tại chỗ chất lượng nguồn nước. Từ đú, tiến hành thờm cỏc nghiờn cứu ở thượng nguồn để xỏc định cỏc vấn đề gõy ra ụ nhiễm.
Dụng cụ và chi phớ của quỏ trỡnh nghiờn cứu thấp do đú cỏc tổ chức nghiờn cứu phi lợi nhuận cú thể tự trang trải.
Những người nghiờn cứu khụng chuyờn cú thể lấy mẫu và phõn tớch một cỏch cú hiệu quả.
Nhúm sinh vật nhạy cảm với ụ nhiờ̃m
Caddisfly Larvae (Order Trichoptera) Dobsonfly Larvae (Family Corydalidae)
Mayfly Nymphs (Order Ephemeroptera)
Water Penny Beetle Larvae (Family Psephenidae) Riffle Beetles (Family Elmidae)
Stonefly Nymphs (Order Plecoptera) Other Snails (Class Gastropoda) Beetle Larvae (Order Coleoptera) Damselfly Nymphs (Order Odonata) Dragonfly Nymphs (Order Odonata) Scuds (Order Amphipoda)
Crayfish (Order Decapoda) Sowbugs (Order Isopoda)
Clams (Class Bivalvia (Pelecypoda)) Crane Fly Larvae (Family Tipulidae)
Aquatic Worms (Phylum Annelida and others) Pouch Snails (Class Gastropoda)
Black Fly Larvae (Family Simuliidae)
Dragonfly Nymphs (Order Odonata)
Leeches (Class Hirudinea)
Midge Larvae (Family Chironomidae)
Mayfly Nymphs (Order Ephemeroptera)
Other Snails (Class Gastropoda)
Leeches (Class Hirudinea) Water Penny Beetle Larvae
(Family Psephenidae)
Riffle Beetles (Family Elmidae)
Stonefly Nymphs (Order
Plecoptera) Sowbugs (Order Isopoda)
Midge Larvae (Family Chironomidae)
Một số chỉ số sinh học chỉ thị mụi trường nước
• Chỉ số mật độ, số lượng: đặc tớnh thay đổi cấu trỳc thành phần loài, số lượng loài.
• Chỉ số ưu thế: đặc trưng phỏt triển ưu thế về số lượng và tần suất • Chỉ số đa dạng (H’)
1 ≤ H’ ≤ 2 : ụ nhiễm.
2 < H’ ≤ 3 : chớm ụ nhiễm.
3 < H’ ≤ 4.5: sạch.
H’ > 4 : rất sạch.
Bảng 10 :Chỉ số sinh học tổ hợp (intergrated biological index – IBI)
Điểm Kết luận Đặc trưng
58 – 60 Mụi trường rất tốt Khụng cú tỏc động con người, đầy đủ cỏc thế hệ, cấu trỳc DD ổn định
48 – 52 Mụi trường tốt Giàu thành phần loài, mất đi cỏc loài nhạy cảm MT, cấu trỳc DD bị ức chế
39 - 48 Mụi trường trung bỡnh Dấu hiệu suy thoỏi, cấu trỳc DD bị thu hẹp 28 - 39 Mụi trường xấu Đặc trưng bởi loài cỏ ăn tạp, cỏ chịu đựng tốt với MT
ụ nhiễm
12 - 28 Mụi trường rất xấu Ít cỏ, chỉ cú loài chịu đựng tốt MT ụ nhiễm
< 12 ễ nhiễm trầm trọng Khụng cú cỏ
Đỏnh giỏ hiện trạng :
Qua khảo sỏt và dự vào chỉ thị sinh học ta thấy được mức độ ụ nhiễm mụi trường nước quanh khu vực là ụ nhiễm trầm trọng (khụng cú cỏ).