Ø Hầu hết các thành phố lớn trên thế giới, nhất là ở các nước đang phát triển, vấn đề ô nhiễm không khí đang trở nên hết sức nghiêm trọng. Từ những viễn cảnh về một hệ sinh thái bị ô nhiễm, độc hại không xa, chúng ta có thể thấy rằng tất cả những hợp chất hóa học, những chất ô nhiễm thải ra môi trường là kết quả của những hoạt động của con người và cũng chính điều này đã gây nguy hại đến hệ thực vật sống và gây một sức ép về sự ô nhiễm môi trường.
Ø Viêc sử dụng toàn bộ hệ sinh vật để thẩm định sự ô nhiễm trong những thập niên gần đây đã phát triển đáng kể. Sinh vật được dùng để nhận biết các chất ô nhiễm môi trường và cũng là thực vật chỉ thị trong các nghiên cứu, đánh giá và so sánh mức độ ô nhiễm không khí ở những khu vực khác nhau.
Ø Việc dùng các thực vật chỉ thị sinh học trong các nghiên cứu, điều tra là cần thiết; bởi vì chính những thực vật chỉ thị như vậy mới là công cụ chính xác trong việc đánh giá chất lượng của không khí.
Italian
Năm 1866, một nghiên cứu được công bố về địa y biểu sinh được dùng làm vật chỉ thị sinh học. Địa y là loài được nghiên cứu nhiều nhất về chất chỉ thị cho biết sự ô nhiễm của không khí. Chúng được định nghĩa là “hệ thống kiểm soát vĩnh cửu” cho việc đánh giá mức độ ô nhiễm không khí (Nylander, 1866).
1970, nghiên cứu của Leblanc và Sloover (index of atmospheric purity _IAP) chỉ ra rằng, sự thay đổi về thành phần cấu tạo của quần thể địa y liên quan đến sự thay đổi ở các mức độ ô nhiễm không khí. Nghiên cứu này làm sự việc trở nên khả thi khi vạch ra chất lượng không khí ở một vùng xác định. IAP đưa ra một phương pháp đánh giá mức độ ô nhiễm không khí dựa trên số lượng (n), mức độ (f) và khả năng chịu đựng của loài địa y trong khu vực trong quá trình nghiên cứu. Và phương pháp này thì dễ tiên liệu mức độ của 8 nhân tố gây ô nhiễm không khí đo được khi sử dụng trạm kiểm soát tự động (SO2. NOx, Cl, Cd, Pb, Zn, Mn và bụi bẩn; Amman et al 1987).
GVHD: PGS.TSKH. Bùi Tá Long 40 SVTH: Huỳnh Ngọc Trình @ Công thức IAP được cho là một thông số của loài địa y xuất hiện thường xuyên
(F) ở một mạng lưới vật mẫu gồm 10 khu vực:
• F: mức độ thường xuyên (tối đa 10) của mỗi loài được tính bằng số hình chữ nhật trong một mạng lưới ( một hình chữ nhật có kích thước 30x50Cm được chia ra thành 10 khu vực có kích thước 15x10 cm) với 1 loài đặc trưng.
Nghiên cứu chỉ ra rằng việc dùng phương pháp thường xuyên sẽ dự đoán được mức độ ô nhiễm với độ chính xác lên đến 97 . Vấn đề khó khăn của phương pháp này nằm ở chỗ là phải tìm những giống cây giống nhau ở những nơi nghiên cứu để có thể thực hiện quan sát đồng nhất. Ví dụ ở Italy những cây thuộc họ tilia, Acer, Quercus…). Trong những trường hợp mà các loài không đồng nhất với nhau, việc quan sát có thể khác đi một chút. Khi lựa chọn những cây phù hợp, việc xem xét mức độ, tình trạng hư hại của vỏ cây cũng rất cần thiết ( phải ) và chu vi tối thiểu 70cm.
Tất cả những loài địa y có trong mạng lưới được ghi chép chép lại cẩn thận từng thời kỳ (chủ yếu là theo tuần hoặc theo tháng). Giá trị thường xuyên của (F) được ghi chú cho mỗi loài và điều này tương ứng với số lượng siêu phân tử hiện hữu trong mạng lưới (tối thiểu 1, tối đa 10). Sau đó IAP sẽ được tính cho mỗi cây và mỗi khu vực.
Giá trị đạt được sẽ được thể hiện rõ nhằm tạo ra một sơ đồ quản lý chất lượng không khí. Các giá trị IAP được chia làm 5 nhóm chất lượng khác nhau căn cứ vào (bảng 1.8).
Bảng 2.1. Bảng giá trị IAP Quality Levels Of Index Of Purity (IAP)
GVHD: PGS.TSKH. Bùi Tá Long 41 SVTH: Huỳnh Ngọc Trình Level A
0 ≪ IAP ≪ 12.5
Very high level of polution
Level B
12.5 ≪ IAP ≪ 25
High level of polution
Level C
25 ≪ IAP ≪ 37.5
Moderate level of polution
Level D
37.5 ≪ IAP ≪ 50
Low level of polution Level E IAP > 50 Very low level of polution
Sau này nhiều nghiên cứu liên quan đến việc đánh giá chất lượng nguồn không khí ở Italian, cơ bản tập trung vào so sánh sự ô nhiễm không khí ở khu vực thành thị hay là những vùng, khu vực vị trí địa lý lớn có những ảnh hưởng, tác động lớn; những vị trí khác nhau ở Italy: Thành phố Trieste (Nimis 1985); thành phố Udine (Nimis 1986); thành phố Isernia (Manuppelle và Carlomagno 1990); vùng Potenza (Loporto et al 1992); thành phố Pistoia( Loppi et al 1992)…vv
Pháp
Nghiên cứu của Gombert và Asta năm 1997, tiến hành nghiên cứu quan trắc sinh học sử dụng Rêu (địa y) được thực hiện trên 26 địa điểm ở thành phố
GVHD: PGS.TSKH. Bùi Tá Long 42 SVTH: Huỳnh Ngọc Trình Fontainbleau. Đã làm nổi bậc, sáng tỏ sự thật là khả năng tích tụ Pb của Rêu. Điều này chỉ ra rằng kim loại này vẫn còn được thải ra với một lượng khá cao bởi xe cộ giao thông. Giao thông có vẻ là nguồn gốc chính của lượng: Cr, Cu, Pb trong không khí ở Fontainbleau (Pháp).
Bồ Đào Nha
Địa y cũng được dùng để nghiên cứu sự thải bụi Cu từ các mỏ. Rêu được dùng làm vật chỉ thị sinh học về sự tác động của các mỏ thang ở Bồ Đào Nha. Những sự tập trung của lượng đồng nội bào bên trên và toàn bộ sự ức chế quang hóa diễn ra xấp xỉ
2.0 mol.g-1(Baranquinho et al 1999). Rêu được dùng để nghiên cứu sự tích tụ kiêm
loại nặng ở mỏ Cu bỏ hoang Bồ Đào Nha nơi mà sự tương quan chủ yếu được tìm thấy giữa lượng Cu trong đất và lượng Cu trong tản Địa y (Chetri et al 1997). Rêu được dùng để làm chỉ thị sinh học đối với sự hiện hữu của thủy ngân và metyl thủy ngân trong các khu vực chiếc xuất kim loại ở một địa điểm Bồ Đào Nha nơi mà người ta tìm thấy khả năng tích tụ sinh học tuyệt vời ( Lupsina et al 1992).
Hi Lạp
Riga-Karandinos (1998) lấy 3 mẫu địa y tự nhiên (Anaptychia ciliaris, Lobaria Pulmonaria và Ramalina farinacea) trực tiếp phân bổ rộng rãi tại 22 địa điểm trong khu vực rộng 250km2 ở Deloponnesus. Nơi mà có một nhà máy than đá đang hoạt động. Nơi đó họ tìm thấy sự tích tụ Cd và Cu trong mô của Rêu nhiều với nhiều cấp
GVHD: PGS.TSKH. Bùi Tá Long 43 SVTH: Huỳnh Ngọc Trình Trong những năm qua, đã có khoảng 2000 bài báo đánh giá ô nhiễm không khí
dựa vào thực vật chỉ thị sinh học trong các nghiên cứu. Để có sự thống nhất và loại bỏ những lỗi chính trong việc phân tích địa y. Hội đồng các nhà khoa học châu Âu đã xây dựng tiêu chuẩn đo lường, kiểm tra và phát triển thành một tài liệu nghiên cứu về địa y_CRM482.
Việc dùng các thực vật chỉ thị sinh học trong các nghiên cứu, điều tra là cần thiết; bởi vì chính những thực vật chỉ thị sinh học như vậy mới là công cụ chính xác trong việc đánh giá chất lượng của không khí.
Ø KẾT LUẬN
Sự phân tích các chất gây ô nhiễm môi trường sử dụng các phương pháp phân tích chính thống cho phép dữ liệu được hiểu trực tiếp và kết quả phân tích những chất ô nhiễm đối với môi trường được sử dụng rộng rãi.
Tuy nhiên theo mức độ sinh thái việc nghiên cứu chất lượng không khí khi sử dụng những phương pháp này có thể gặp phải những vấn đề sau :
1. Sự biến đổi về không gian, thời gian có thể dẫn đến những sai sót khi tiến hành trên các mẫu thử.
2. Nồng độ thấp của một vài chất gây ô nhiễm (có thể thay đổi theo thời gian) cũng có thể dẫn đến khó khăn trong các phương pháp luận.
3. Đồng thời cũng khó khăn để xác định những nguồn thải ra không thường xuyên các chất gây ô nhiễm.
Những điểm trên làm sáng tỏ sự thật là những phương pháp kiểm định môi trường truyền thống cần có những mẫu thử có số lượng phong phú được lấy ở những vùng tiến hành nghiên cứu và rằng những mẫu thử này cần được nghiện cứu trong 1 thời gian dài.
Hơn nữa, việc sử dụng những kiểu mẫu tính toán dùng để loại trừ các chất ô nhiễm trong môi trường cũng cần phải đưa ra. Những mẫu này dựa vào các dặc tính
GVHD: PGS.TSKH. Bùi Tá Long 44 SVTH: Huỳnh Ngọc Trình vật lí và hóa học đã cho ra những kết quả xuất sắc trong những năm vừa qua. Tuy nhiên trên hết, những phương pháp này vẫn còn chưa phát triển khi xem xét những ảnh hưởng lên địa y và hệ sinh thái.
Tuy nhiên, những mẫu phát tán và vận chuyển các chất ô nhiễm có liên quan đến những nguồn ô nhiễm và nó cũng cần một lượng lớn thông tin nếu mà nó được ứng dụng. Ý nghĩa quan trọng của việc kiểm tra khi thiết lập các mức độ ô nhiễm ở hệ sinh vật và được dùng trong việc xác định những độc tố có thể xảy ra liên quan tới sự thay đổi sinh vật trong hệ sinh thái.
Từ quan điểm sinh thái học, bắt đầu từ việc phân tích các hóa chất. Điều đó là không thể thiết lập một mẫu chất độc có thể thấy trước sự « bioavailabolity » và các mối liên kết phức khác nhau hoạt động giữa các sinh vật trong một hệ sinh thái.
Khả năng tiên đoán hậu quả của các hành động của con người khi xem xét một loài và trên hết với một hệ sinh thái thì rất hạn chế khó khăn là trong việc thiết lập mối quan hệ nguyên nhân và hậu quả xuất phát từ việc thiếu những thông tin cơ bản về « tình trạng sức khỏe » của môi trường được nghiên cứu hoặc từ thiên nhiên với những quá trình sinh lí của chúng (không có những đặc điểm nối kết nhau và không có tính liên tụ theo không gian và thời gian). Từ những nguồn này, sự quan trọng của các kế hoạch kiểm định môi trường và các kế hoạch quan trắc sinh học, nếu được ứng dụng một cách đúng đắn, thì có thể hoàn tất một bức tranh tổng thể về những trở ngại có thể xảy ra – có khi những trở ngại được yêu cầu.