Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm xây dựng, thử nghiệm bộ chỉ thị sinh học phục vụ quan trắc môi trường các lưu vực sông của việt nam áp dụng thử nghiệm cho lưu vực sông nhuệ đáy dự thảo hướng dẫn áp dụng bộ c

Tảo là nhóm sinh vật phổ biến được lựa chọn làm sinh vật chỉ thị để đánh giá chất lượng, xác định nguyên nhân gây ô nhiễm, dự báo diễn biến môi trường thủy vực vì tảo có ưu điểm là có ph

MỤC LỤC

PHẦN I MỞ ĐẦU 2

I.1 Mục tiêu 3

I.2 Phạm vi áp dụng 3

I.3 Đối tượng áp dụng 3

I.4 Đối tượng nghiên cứu 3

I.4.1 Nhóm sinh vật 3

I.4.2 Các loại chỉ thị 5

PHẦN II LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH LẤU MẪU 6

II.1 Lựa chọn địa điểm lấy mẫu 6

II.2 Lấy mẫu tại hiện trường 7

II.2.1 Các dụng cụ thu mẫu 7

II.2.2 Phương pháp lấy mẫu tại hiện trường 10

II.3 Xử lý và bảo quản mẫu tại hiện trường 12

II.3.1 Phân loại và xử lý mẫu tại hiện trường 12

II.3.2 Bảo quản mẫu tại hiện trường 13

PHẦN III PHÂN TÍCH MẪU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 15

PHẦN IV PHÂN TÍCH SỐ LIỆU VÀ LẬP BÁO CÁO 16

IV.1 Phương pháp phân tích số liệu 16

IV.1.1 Thực vật nổi 16

VI.1.1.1 Loài/chi tảo chỉ thị 16

VI.1.1.2 Chỉ số tỷ lệ giữa các taxon 16

VI.1.1.3 Chỉ số đa dạng (H', D) 18

IV.1.2 Thực vật bám (Periphyton) 19

IV.1.3 Thực vật thuỷ sinh lớn (Macrophyta) 20

IV.1.3.1 Loài chỉ thị 20

IV.1.3.2 Tích tụ kim loại nặng 20

IV.1.4 Động vật nổi 20

IV.1.4.1 Loài chỉ thị 20

IV.1.4.2 Chỉ số tỷ lệ giữa các taxon 22

IV.1.4.3 Chỉ số đa dạng (H’, D) 22

IV.1.5 Động vật không xương sống đáy cỡ lớn (Macrobenthos) (ĐVKXSĐCL) 22

IV.1.6 Động vật KXS đáy cỡ trung bình và giun tròn (Nematoda) 24

IV.1.7 Cá 25

IV.1.7.1 Chỉ số sinh học tổ hợp (Intergrated Biological Index - IBI) 25

IV.1.7.2 Tích tụ kim loại nặng 27

IV.2 Lập báo cáo kết quả quan trắc 27

PHẦN V TÀI LIỆU THAM KHẢO 28

PHẦN I MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, sự phát triển kinh tế xã hội đã đem lại nhiều thành quả tích cực cho xã hội nhưng đồng thời nó cũng để lại nhiều hệ quả tiêu cực làm suy thoái môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng Chất lượng nước của các con sông đang có dấu hiệu suy thoái và ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt là ở những khu vực trung lưu và hạ lưu của lưu vực Các số liệu quan trắc lý hoá không đủ đáp ứng nhu cầu về thông tin của công tác bảo vệ môi trường giai đoạn này

Sử dụng Bộ chỉ thị sinh học vào quan trắc môi trường lưu vực sông có thể cung cấp những thông tin hữu ích về chất lượng môi trường ở đó Những thông tin này cho phép phát hiện được những thay đổi thực tế về chất lượng môi trường ở một hay nhiều địa điểm, đặc biệt là những biến đổi có tính tích luỹ theo thời gian, khó xác định ngay tại một thời điểm lấy mẫu Số liệu quan trắc sinh học cũng giúp phát hiện những khác biệt về không gian trong chất lượng môi trường nước của một dòng sông hay một lưu vực, và là thông tin quan trọng bổ sung vào số liệu quan trắc lý hoá để phục vụ cho việc ra những quyết định trong lĩnh vực bảo vệ môi trường các lưu vực sông

I.1 Mục tiêu

Hướng dẫn việc áp dụng các chỉ thị sinh học nhằm đánh giá chất lượng

nước của các thuỷ vực nước chảy trong điều kiện có đầy đủ các trang thiết bị

nghiên cứu, chuyên gia phân loại nghiên cứu sâu trong các lĩnh vực, kinh phí cho phép

I.3 Đối tượng áp dụng

Bản hướng dẫn này phục vụ đối tượng là những chuyên gia trong lĩnh vực sinh học, các nhà quan trắc môi trường nhằm nâng cao năng lực trong công tác quan trắc nước và phân tích, đánh giá môi trường sử dụng chỉ thị sinh học

I.4 Đối tượng nghiên cứu

- Động vật nổi (Zooplankton)

- Động vật không xương sống đáy cỡ lớn (Macrobenthos)

- Động vật không xương sống đáy cỡ trung bình và giun tròn (Nematoda)

- Cá (Pisces)

Việc kết hợp nhiều nhóm đối tượng và nhiều loại chỉ thị sẽ cho phép có

được những đánh giá đúng đắn nhất về chất lượng nước trong mỗi thuỷ vực

Thực vật nổi (Phytoplankton)

Trong các thuỷ vực, tảo là một nhóm thực vật chỉ thị quan trọng để đánh giá chất lượng nước Tảo là nhóm sinh vật phổ biến được lựa chọn làm sinh vật chỉ thị để đánh giá chất lượng, xác định nguyên nhân gây ô nhiễm, dự báo diễn biến môi trường thủy vực vì tảo có ưu điểm là có phân bố rộng, dễ thu mẫu, kinh phí thấp và thuận tiện cho việc tính toán các chỉ số

Thực vật bám (Periphyton)

Quần xã thực vật bám đáy là chỉ thị rất tốt về ô nhiễm cục bộ cho loại thủy vực nước chảy, đặc biệt là suối Thực vật bám đáy nước ngọt là các loài tảo (thuộc tảo lục, tảo silíc hoặc tảo lam), có dạng đơn bào, hoặc dạng sợi, thường bám trên các giá thể ở đáy như sỏi, đá tảng Thực vật bám đáy có dạng khảm, dạng màng mỏng, màng dày, sợi

Thực vật thuỷ sinh lớn (Macrophyta)

Các loài thực vật thuỷ sinh lớn được sử dụng phổ biến làm sinh vật chỉ thị cho môi trường nước để đánh giá mức độ dinh dưỡng thông qua phát triển sinh khối và mức độ ô nhiễm kim loại nặng thông qua khả năng tích tụ của chúng Các thực vật thủy sinh bậc cao thường tích lũy kim loại nặng với hàm lượng cao trong thân, cành, lá và chồi nên thuận lợi cho phân tích sinh phẩm hơn các nhóm chỉ thị khác Mặt khác, các thực vật thuỷ sinh bậc cao dễ quan sát và thu mẫu vật nên được chọn để lấy mẫu thử nghiệm

Động vật nổi (Zooplankton)

Động vật nổi cũng là một nhóm có ưu thế thường được chọn làm chỉ thị sinh học do chúng đa dạng về thành phần loài, dễ thu mẫu, so sánh và tính toán các chỉ số

Động vật không xương sống đáy cỡ lớn (Macrobenthos) (ĐVKXSĐCL)

Nhóm động vật đáy cỡ lớn từ lâu đã là đối tượng được nghiên cứu sử dụng trong sinh giám sát môi trường nước bởi đây là một nhóm đa dạng có chu kỳ sống khá lâu, có phản ứng mạnh và thường có thể dự báo các ảnh hưởng đến môi trường Việc thu mẫu cũng dễ tiến hành, không đòi hỏi nhiều dụng cụ và số lượng người lấy mẫu ít, chi phí lấy mẫu và phân tích mẫu thấp và không ảnh hưởng đến môi trường tự nhiên Đây là nhóm phổ biến nhất được các quốc gia trên thế giới lựa chọn làm chỉ thị sinh học

Động vật KXS đáy cỡ trung bình và giun tròn (Nematoda)

Động vật KXS đáy cỡ trung bình ở đây thực chất là một số nhóm động vật

giáp xác như Copepoda-Haparticoida, Ostracoda Động vật không xương sống

cỡ trung bình và giun tròn (Nematoda) đã được nghiên cứu và đề xuất làm chỉ thị sinh học đánh giá chất nước nước sông (TCVN 7220-1: 2002; TCVN 7220-2: 2002) Ưu điểm của nhóm này là dễ thu mẫu, dễ quan sát và phân tích, nhạy cảm với những biến đổi nhỏ của môi trường, thể hiện thông qua sự suy giảm của một số loài nhất định hoặc thậm chí là biến mất hoàn toàn, vì vậy dễ so sánh và đánh giá những thay đổi môi trường nhỏ thông qua nhóm đối chứng

và môi trường sống, đặc điểm phân bố của hầu hết các loài cá đều đã được biết

I.4.2 Các loại chỉ thị

Với từng nhóm sinh vật sẽ áp dụng một số loại chỉ thị nhất định, bao gồm:

• Đối với thực vật nổi: Loài chỉ thị; Chỉ số tỷ lệ giữa các taxon; Chỉ số đa dạng;

• Đối với thực vật bám: Loài chỉ thị;

• Đối với thực vật thuỷ sinh lớn (Macrophyta): Loài chỉ thị;

• Đối với nhóm động vật nổi: Loài chỉ thị, Chỉ số tỷ lệ giữa các taxon; Chỉ

• Đối với cá: Chỉ số sinh học tổ hợp; Tích tụ kim loại nặng;

PHẦN II LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH LẤU MẪU II.1 Lựa chọn địa điểm lấy mẫu

Khi tiến hành nghiên cứu ở mỗi dòng sông, nếu các số liệu vật lý hoặc hoá học ở mỗi địa điểm lấy mẫu đã có sẵn thì là một điều lý tưởng Nó cho phép giải thích số liệu sinh học chính xác hơn bằng cách xây dựng một bức tranh về khu hệ sinh vật, về đặc điểm của các địa điểm với những đặc điểm tương tự Nó cũng cho phép điều chỉnh hệ thống điểm số để phản ánh những điều kiện ở Việt Nam một cách chính xác hơn Tuy nhiên, do vấn đề tài chính eo hẹp và nguồn nhân lực còn hạn chế nên không thể thực hiện được tất cả các nội dung nghiên cứu trong mọi trường hợp Vì vậy bước đầu tiên khi lấy mẫu để phân tích là cần lựa chọn vị trí lấy mẫu phù hợp với mục tiêu của nhiệm vụ đề ra

Những con sông cụ thể và những địa điểm được lựa chọn để lấy mẫu phải nằm trong phạm vi rộng Việc lựa chọn các điểm lấy mẫu là nhằm xác định mức

độ tác động, phạm vi, nguồn gốc của một hiện tượng ô nhiễm cụ thể Trong trường hợp này, việc lựa chọn số điểm lấy mẫu ở đầu nguồn và một loạt các điểm dọc sông nhằm phục vụ việc xác định những ảnh hưởng bất lợi lên quần xã sinh vật và tác động đó lớn đến mức nào Có thể cũng phải điều tra lặp lại với khoảng thời gian đều đặn để xác định mức độ phục hồi theo thời gian Trong trường hợp cần kiểm kê chất lượng nước và đa dạng sinh học trong một hệ thống sông ngòi, hoặc ở mức độ vùng, hoặc ở mức độ quốc gia, số lượng các điểm lấy mẫu sẽ nhiều hơn và đòi hỏi phải có những điều tra lặp lại, sử dụng những điểm điều tra bổ sung ở những khoảng thời gian cần thiết, có thể 5 năm một lần, để quan trắc sự thay đổi về chất lượng của các nguồn nước ngọt

Với bất cứ mục đích nào thì những địa điểm cụ thể được lựa chọn phải là điển hình (đặc trưng) cho toàn bộ lưu vực Do đó, cần xác định trước tiên là yếu

tố sinh cảnh chính của những điểm có thể được lấy mẫu Những nơi thường bị tác động do ảnh hưởng cục bộ, không tiêu biểu như các cây cầu, các đập nước, các đê nhân tạo hoặc các ảnh hưởng xáo trộn do con người hay động vật lội qua thì nên tránh Việc lựa chọn vị trí quan trắc đồng thời phải đảm bảo tính an toàn

và không ảnh hưởng đến sức khoẻ người thực hiện

Các điểm thu mẫu sinh vật đồng thời là các điểm đo đạc và thu mẫu phân tích các thông số lý hóa như độ pH, độ dẫn nhiệt, hàm lượng ôxy hoà tan trong nước, nhiệt độ nước Vì vậy cần lưu ý đến những số liệu cơ bản về đặc điểm vị trí lấy mẫu, bao gồm: độ sâu, chiều rộng, vận tốc dòng chảy, những mô tả về thực vật và những đặc điểm trầm tích Ngoài ra cần ước tính diện tích các vùng

có dạng nền đáy khác nhau (rất cần thiết để cho phép áp dụng quy trình lấy mẫu ĐVKXS), khoảng thời gian dành cho việc lấy mẫu ở mỗi dạng, nơi sống tương ứng với vùng mà mỗi loại chiếm cứ Điều kiện tự nhiên của đáy sông sẽ tác động đến kết quả thu mẫu đáng kể, vì vậy việc ghi chép các thông tin về vị trí lẫy mẫu cần phản ánh 5 dạng cấu trúc như trong Bảng 1

Bảng 1 Mô tả một số đặc điểm của đáy sông

Bùn/sét < 0,06 mm Cấu trúc mềm và không gây trầy da tay khi xát

Cát 0,06 – 2 mm Các hạt cát nhỏ, có cảm giác ráp khi xoa bóp giữa các ngón tay

Đá cuội/sỏi 2 – 64 mm Từ cát thô đến đá, vào khoảng nửa kích thước của nắm tay

Đá cuội/sỏi > 64 mm Kích thước bằng một nửa nắm tay hoặc lớn hơn

Cần lưu ý rằng, phần chất liệu của bề mặt và phần trăm che phủ của mỗi loại chất liệu cần được ước tính Thông thường không thể ước tính chất lượng một cách rõ ràng và chính xác cho mỗi loại chất liệu vì nền đáy luôn là hỗn hợp của các loại chất liệu khác nhau Do vậy, việc mô tả có thể như sau: 50% bùn/cát, 50% cát và sỏi với một số sỏi cuội Tỷ lệ của những thực vật thuỷ sinh

ở đáy sông cũng cần được ghi lại và phân thành các loại như chìm ngập trong nước, nổi trên mặt nước và nửa ngập nước Nếu có thể được thì ghi tên những loài thực vật ưu thế

II.2 Lấy mẫu tại hiện trường

II.2.1 Các dụng cụ thu mẫu

Các dụng cụ thu mẫu được lựa chọn dựa vào đối tượng lấy mẫu và vị trí lấy mẫu Đối với các địa điểm hẹp và nông thì sử dụng các loại lưới, vợt ao, gầu múc hoặc bắt mẫu bằng tay Ở những vị trí mực nước sâu và rộng thì cần kết hợp một số loại dụng cụ thu mẫu để thu được kết quả tốt nhất

Lưới thu mẫu sinh vật nổi:

Đây là loại chuyên dụng dùng để thu các loại sinh vật nổi Lưới thu mẫu sinh vật nổi bao gồm nhiều loại, nhưng phổ biến được sử dụng có 4 loại: lưới hình chóp đơn giản, lưới Hensen, lướiApstein và lưới Juday Mặc dù có sự sai

khác nhất định, song cấu tạo của lưới gồm 3 phần chính:

− Phần miệng lưới: gồm vòng đai miệng (đường kính từ 15-30cm), tiếp đến là bao vải hình chóp cụt Vòng đai miệng được nối với dây kéo lưới, còn phần vải hình chóp cụt nối với thân lưới

− Phần thân lưới (phần lọc nước): thân lưới có chiều dài gấp 2-3 lần đường kính miệng lưới, được làm từ loại vải đặc biệt có mắt lưới cực nhỏ (5-25, thậm chí 315 micromet tuỳ theo lưới vớt TVPD hay ĐVPD) nhưng khả năng thoát nước phải cao Thân lưới nối với miệng lưới ở phía trên và nối với ống đáy ở phía dưới (qua một manset bằng vải)

− Ống đáy: thường là loại ống kim loại hay bằng nhựa, có thể tích khoảng

150-200 ml (có thể giữ lại một lượng cả nước lẫn mẫu) Ngoài ra phải có khoá điều chỉnh (đóng mở) để có thể lấy được mẫu ra, sau khi đã kéo lưới thu mẫu trong vực nước

Dụng cụ thu mẫu với sinh vật đáy

Các dụng cụ cần thiết để lấy mẫu động vật không xương sống gồm vợt ao (pond net) và gầu Dredge

− Vợt ao: gồm một khung hình chữ nhật, đỡ một cái túi lưới với chiều sâu khoảng 50 cm Kích thước mắt lưới thường có đường kính 1mm Khung đỡ lưới được nối với một cán dài cỡ 1,5 m

− Gầu Dredge: phù hợp cho việc lấy mẫu ở những đoạn (khúc) sông sâu hơn Gầu gồm một khung hình chữ nhật bằng kim loại với kích thước 46x19 cm (+2 cm)

− Gầu Petersen: kích thước 20x20cm, dùng để thu mẫu định lượng (các nhóm thân mềm chân bụng, hai mảnh vỏ, giun )

Dụng cụ thu mẫu giun tròn:

− Về cơ bản, lấy mẫu giun tròn và các nhóm động vật đáy trung bình cũng có nét chung như lấy mẫu động vật đáy: sử dụng các thiết bị lấy mẫu đáy như gầu múc bùn kiểu Ponar/Petersen, lưới kéo bùn đáy Tuy nhiên, đối với giun tròn, có thể sử dụng thiết bị thu mẫu như dụng cụ lấy mẫu hình trụ để thu mẫu ở ven bờ

có mực nước nông: Là ống kim loại hình trụ với phần trên có tay cầm và nắp đậy khi thao tác

− Cấu tạo: Gờ trên được đậy bằng một nắp nhựa hay kim loại có tác dụng bịt kín trong khi lấy mẫu trầm tích đáy và nhấc ống khỏi đáy Gờ phía dưới (đáy) có răng cưa để tiện thao tác khi nền đáy là sạn hoặc nhiều bã hữu cơ Độ sâu của mỗi răng cưa 3mm-10mm, khoảng cách giữa các răng cưa 5mm-10mm Đường kính của ống hình trụ 55mm hoặc 100mm, chiều dài thân ống 400mm hoặc 500mm Tay nắm hình tròn dài khoảng 70mm với đường kính 15-20mm

Vợt tay (Hand-net) Vợt ao (Pond-net)

Cào đáy thu mẫu (Dredge) Cào đáy thu mẫu định lượng côn trùng nước

Gầu thu mẫu đáy - thu mẫu

định lượng (Petersen)

Ống hình trụ lấy mẫu giun tròn

và gầu lấy bùn đáy kiểu Ponar

II.2.2 Phương pháp lấy mẫu tại hiện trường

Đối với mỗi nhóm sinh vật, phương pháp lấy mẫu có những nét đặc thù riêng, cụ thể:

Mẫu thực vật nổi (phytoplankton): Bao gồm mẫu định tính và định lượng:

− Mẫu định tính: được lấy nhằm mục đích xác định thành phần loài TVN) Tại mỗi điểm thu mẫu dùng lưới vớt thực vật nổi với kích thước mắt lưới từ 20-

25 micromet kéo thẳng từ đáy lên hoặc đặt miệng lưới cách mặt nước 15-20cm rồi kéo lưới theo hình số tám hay ziczắc Kéo lưới khoảng vài lượt rồi nhấc lưới lên, mở khóa ống đáy đổ mẫu vào lọ (can) đựng mẫu

− Mẫu định lượng: được lấy để xác định mật độ tế bào hay khối lượng sinh vật Phương pháp lấy: Dùng lưới vớt TVN lấy 20-40l nước tại điểm thu mẫu đổ qua lưới vớt TVN để lọc mẫu, sau đó chuyển mẫu (ở ống đáy) qua lọ đựng mẫu

Mẫu thực vật bám: Thực vật bám được thu bằng cách cạo lớp bám trên các

giá thể đáy (đá tảng, đá sỏi, mặt đáy ) Chú ý là cần xác định màu sắc, quan sát

độ dày của thảm bám và xác định diện tích bám trên mỗi giá thể cũng như trên

toàn bộ diện tích ở khu vực giám sát

Mẫu động vật nổi (Zooplankton): Gồm mẫu định tính và định lượng:

− Mẫu định tính: Tại mỗi điểm thu mẫu dùng lưới vớt ĐVN (có kích thước mắt lưới khoảng 315 micromet) kéo thẳng từ đáy lên hoặc đặt miệng lưới cách mặt nước 15-20cm rồi kéo lưới theo hình số tám hay ziczắc) Kéo lưới khoảng vài lượt (nếu điểm thu mẫu nông cần phải kéo nhiều lần hơn) rồi nhấc lưới lên,

mở khoá ống đáy đổ mẫu vào lọ (can) đựng mẫu

− Mẫu định lượng: Lấy 20- 40 lít nước tại điểm thu mẫu đổ qua lưới vớt ĐVN để lọc mẫu, sau đó chuyển mẫu (ở ống đáy) qua lọ đựng mẫu

Mẫu động vật không xương sống đáy cỡ lớn (Zoobenthod): Việc lấy mẫu

động vật không xương sống bao gồm cả lấy mẫu đạp nước (Kick-sampling) ở nền đáy suối, nơi có thể lấy mẫu và lấy mẫu quét (sweep-sampling) đối với nơi

có thực vật thuỷ sinh Tại những dòng sông lớn hơn có thể sử dụng nước vét thay cho lấy mẫu đạp nước Trong tất cả mọi trường hợp, nên tiến hành dò tìm trực tiếp nơi cư trú của sinh vật khi không thể thực hiện lấy mẫu bằng các phương pháp cơ bản trên như thu mẫu ở phía dưới các tảng đá hoặc các khúc gỗ ngập nước bằng cách lật tìm bắt các động vật bám vào các giá thể này Các công đoạn chính trong quy trình lấy mẫu được thể hiện ở Bảng 2

Bảng 2 Tiến trình thu mẫu

Công đoạn 1: Hướng dẫn quan sát

Thu thập động vật từ bề mặt nước (khoảng 1 phút cho công đoạn này)

Công đoạn 2: Thu mẫu chủ yếu

Thu thập theo A, B hoặc C

A Nơi nông có thể lội qua B Nước sâu hơn, lấy mẫu

bằng cách đạp ở tất cả các điểm, nhưng có thể lấy một ít

ở những dòng chảy chính bằng vợt ao

C Quá sâu, không thể thu thập

các mẫu vật từ dòng chảy chính bằng vợt ao

- 3 phút lấy mẫu bằng vợt ao

(Pond-net) bằng cách đạp và

vợt Dựa vào đặc điểm tự

nhiên của nên đáy, dòng

chảy, nơi sống của động vật

đáy và động vật bơi lội tự do

- Phải thu mẫu ở tất cả các

nơi sống trong mối tương

quan về thời gian với bề mặt

nên đáy tương ứng của

chúng

- 3 phút lấy mẫu bằng vợt ao (Pond-net) bằng cách đạp và vợt thu mẫu động vật đáy và động vật bơi lội tự do

- Cố gắng thu thập ở tất cả các nơi sống trong mối tương quan về thời gian với bề mặt nền đáy của chúng, mặc dù ở đây có thể không có khả năng thu thập vật mẫu ở dòng chảy chính

- Đầu tiên thu thập động vật đáy: Từ 3 đến 5 lần kéo rê gầu Dredge qua tất cả các nơi sống trên bề mặt đáy thuỷ vực Một lần kéo song song với bờ

- Sau đó dùng vợt ao với thời gian 1 phút thu thập động vật bơi lội tự do và từ thực vật thuỷ sinh nơi chúng sống

Công đoạn 3: Thu thập mẫu bổ sung

Thu thập các cá thể động vật từ các hòn đá ngập trong nước, các khúc gỗ ngắn hoặc thực vật thuỷ sinh hay các giá thể ven bờ, nơi có thể tập trung một số nhóm loài sinh vật Tổng thời gian cho công việc này là 1 -2 phút

Nguồn: Nguyễn Xuân Quýnh, 2004

Ở các con sông sâu, người ta không thể sử dụng các phương pháp lấy mẫu như đã mô tả ở trên, trừ các khu vực ven bờ, nơi đủ nông để lấy mẫu hoặc ở những nơi mà một số cách lấy mẫu có thể thực hiện được từ bờ Ở các con sông

đó, việc lấy mẫu có thể bổ sung bằng cách dùng lưới vét hoặc đôi khi phải dùng phương pháp lấy mẫu thích hợp tuỳ thuộc vào vị trí riêng biệt Nên thực hiện từ

3 – 5 lần kéo lưới vét; một làn kéo gần song song với bờ để thu các loài ven bờ Lưới vét nên được quăng xuống vùng hạ lưu và kéo ngược trở lên Việc lấy mẫu

ở trên nền đáy chắc và thô nên được tiến hành nhiều lần, di chuyển ngắn và mạnh để gây nên sự khấy động mạnh nhất Ở các nền đáy kém trắc và mịn hơn, việc lấy mẫu sẽ được thực hiện nhanh hơn để lưới vét thu một cách có hiệu quả

ở lớp trên của nền đáy Cần lưu ý rằng, việc thu mẫu bằng lưới vét nên được bổ sung bằng việc lấy mẫu bằng vợt cào cán dài ở bất kỳ nơi cư trú ven sông nào

mà chưa được lấy mẫu đầy đủ khi dùng lưới vét Các vật mẫu thu bằng lưới vét không cần giữ tách riêng, nhưng khi lấy mẫu cả bằng lưới vét và vợt tay thì các mẫu này phải được giữ tách riêng

Mẫu giun tròn: Tại mỗi điểm, nếu sử dụng ống thu hình trụ thì thu mẫu 4

lần Ấn nhẹ ống hình trụ sâu vào nền đáy khoảng 15cm, đậy lắp phía trên ống, rút ống lên, cho mẫu vào lọ nhựa, sau đó lọc qua rây lọc 0,3mm để loại rác Nếu

là đáy cát thì cho mẫu vào nước sạch, quấy tròn mẫu trong lọ nhựa dung tích 1000ml, sau đó gạn nước phía trên vào lọ đựng mẫu 500mm Dùng đĩa petri đổ

từng phần mẫu lên đĩa, cho thêm nước lã sạch, khuấy tròn; quá trình khuấy tròn

lặp lại 7-10 lần đủ để tách các động vật KXS đáy ra khỏi cát, bùn Riêng với

giun tròn, tách lọc theo sơ đồ:

Điều quan trọng đối với quy trình lấy mẫu là sự thống nhất: với mỗi vị trí

lấy mẫu, phương pháp lấy mẫu được xác định tại thời điểm ban đầu và sau đó

không được thay đổi, áp dụng thống nhất ở tất cả các lần lấy mẫu sau đó, nếu

không việc so sánh giữa các năm sẽ không mang lại kết quả

Trước khi lấy mẫu, nên ước lượng tỷ lệ phần trăm diện tích và vị trí của

mỗi sinh cảnh hiện có, bao gồm các khu vực thuộc các loại nền đáy khác nhau

và các loài sinh vật bị ngập nước, chưa bị ngập nước, còn nhô lên mặt nước Sau

đó, nên sử dụng khoảng thời gian tương ứng để lấy mẫu ở mỗi nơi có các nhóm

sinh vật dùng làm chỉ thị Các mẫu từ các nơi cư trú khác nhau được giữ riêng

biệt

Bảng 3 Loại chất nền và thời gian lấy mẫu

TT Chất nền Tỷ lệ phần trăm đáy sông, suối

II.3 Xử lý và bảo quản mẫu tại hiện trường

II.3.1 Phân loại và xử lý mẫu tại hiện trường

Phân loại mẫu

Tại hiện trường, bước đầu tiên sau khi lấy mẫu là tiến hành phân loại mẫu

theo các nhóm sinh vật sẽ phân tích Mẫu phải được rửa kỹ bằng nước trước khi

phân loại Các nhóm sinh vật cần được tách trong mẫu bao gồm:

− Mẫu sinh vật nổi: Đối với mẫu sinh vật nổi sẽ tiến hành bảo quản bằng

Cố định bằng formalin 4%

Gạn lọc (5-7 lần) trong

xô nhựa 10 lít Lọc tinh qua rây, kích thước lỗ 0,063 mm

Rửa sạch cặn

− Mẫu sinh vật đáy: Các mẫu cần được cố định trong foocmon 10% (formandehyt 4%), hoặc cồn tuyệt đối ngay sau khi thu mẫu để ngăn ngừa các loài ăn thịt có trong mẫu khỏi ăn các sinh vật khác Thuốc cố định sẽ có tác dụng làm cứng các cutin của côn trùng và giun ít tơ và làm giảm khả năng phân huỷ trong quá trình bảo quản và vận chuyển

Lựa chọn, định loại và đếm vật mẫu

Tất cả các động vật giữ lại được sau khi lọc bằng lưới lọc có kích thước lỗ

500 µm được xem như là phần của mẫu và nên được xác định đến họ, dùng khoá phân loại đã được thống nhất theo chương trình quan trắc Kết quả phân tích về thành phần ĐVKXS được ghi chép vào phiếu điều tra ngay tại hiện trường Ngoài ra cần có một cuốn vở để ghi nhật ký trong quá trình thu mẫu phục

vụ cho việc kiểm chứng kết quả và đánh giá những yếu tố phụ tác động trong quá trình lấy mẫu có thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích

II.3.2 Bảo quản mẫu tại hiện trường

Các mẫu sinh vật tại hiện trường sau công tác phân loại và đánh giá sơ bộ

sẽ được bảo quản và vận chuyển về phòng thí nghiệm để có những phân tích sâu

và chi tiết theo các mục tiêu của chương trình quan trắc

Bảo quản mẫu bằng hoá chất: có hai loại hóa chất thông dụng:

− Dung dịch foocmon 2-5%: Pha 95-98% nước cất và 2-5% foocmon đặc Trong trường hợp để tránh sự ăn mòn vỏ của động vật nổi cần phải kiềm hoá dung dịch foocmon với sodium borat hoặc carbonat sodium (Na2CO3)

− Dung dịch lugol: được tạo ra bằng cách trộn hai dung dịch: (1) Pha 100g

KI với 1 lít nước cất và (2) pha 50 gam Iod dạng tinh thể pha vào 100mL axít acetic Khi sử dụng dung dịch lugol để bảo quản mẫu cần lưu ý: cho 0,4 ml dung dịch lugol vào 200ml nước mẫu, nếu màu nước chuyển sang màu nâu nhạt là được Trong trường hợp nước chưa đổi màu thì tiếp tục bổ sung dung dịch lugol, nhưng không được vượt quá 0,8% ( như vậy: khoảng 2 - 4ml dung dịch lugol/1000ml nước mẫu)

Hoá chất được đưa vào lọ mẫu bằng cách đổ từ từ và phải đậy nắp an toàn Phải giữ lại một ít khí trong lọ mẫu để hoá chất bảo quản được trộn đều Ngoài

ra mẫu phải được giữ trong thuốc định hình trước khi được phân tích trong phòng thí nghiệm, ít nhất là qua đêm để mẫu được ngấm thuốc định hình

Trong quá trình bảo quản mẫu bằng hoá chất cần lưu ý là phải luôn mang găng tay bảo vệ khi thao tác với foocmon đậm đặc và không nên hút thuốc Công việc cần được tiến hành ở ngoài trời, nơi thông thoáng, tuyệt đối không thao tác ở trên xe ô tô

Dán nhãn mẫu:

− Nhãn là một vật dụng cần thiết khi đi thu mẫu ngoài hiện trường Nhãn được dùng để đánh dấu mẫu nhằm tránh sự nhầm lẫn mẫu ở các điểm thu mẫu

và thuận tiện cho khâu xử lý mẫu trong phòng thí nghiệm cũng như ghi chép kết quả phân tích mẫu

− Mỗi mẫu tại hiện trường được dán một nhãn riêng, trên đó cần ghi các tiêu chí sau: Trạm (thuỷ vực) thu mẫu; điểm thu mẫu, loại mẫu; thời gian thu mẫu; thể tích nước thu qua lưới hay bathomet; tên người thu mẫu…

Lưu giữ mẫu: Mẫu sau khi được bảo quản sẽ được lưu giữ trong các thùng

xốp/nhựa có chứa đá để bảo quản lạnh và vận chuyển về phòng thí nghiệm

PHẦN III PHÂN TÍCH MẪU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

Mẫu sau khi vận chuyển về phòng thí nghiệm phải tiếp tục được cố định trong foocmon cho đến khi chúng được đưa vào phân tích; có thể rửa toàn bộ thuốc định hình và lưu trữ mẫu trong cồn 70% (cồn metylic côngnghiệp) Cần thực hiện việc này trong tủ đốt hay nơi thông thoáng và tránh hít thở phải hơi bốc lên Tốt nhất là thêm cồn 90% vào để đạt độ ngập cao gấp hai lần mẫu để pha loãng bớt nước trong mẫu

Riêng đối với mẫu trầm tích, tiến hành tách lọc, xử lý và định loại mẫu trong phòng thí nghiệm bằng cách: Mẫu được xử lý theo phương pháp của Olaf Plannkuche và Hjalmar Thiel Mẫu trầm tích pha loãng và rửa qua rây có kích thước lỗ 1 mm, chỉ giữ lại phần dung dịch qua rây Dùng rây kích thước lỗ 40

µm tiếp tục gạn lọc phần dung dịch đó, giữ phần còn lại trên rây Phần mẫu này tiếp tục được gạn lọc bằng dung dịch tỉ trọng Ludox TM50 (với d = 1.18) Sử dụng dung dịch FAA bảo quản mẫu thu được Nhặt và đếm mẫu dưới kính SZH10, định loại, đo vẽ dưới kính hiển vi đối pha Axioskop-2 Plus

Phương pháp phân tích định lượng

Phương pháp định lượng được thực hiện với các loại buồng đếm khác nhau tuỳ nhóm chỉ thị: Định lượng thực vật nổi bằng buồng đếm hồng cầu, dung tích 0,0009ml còn định lượng mẫu động vật nổi bằng buồng đếm Bogorov cải tiến với dung tích 10ml

Dung dịch mẫu đựng trong lọ nhựa thu được từ thực địa, sau khi loại bỏ rác, được khuấy đều, sau đó đổ vào ống đong để biết được dung tich toàn bộ mẫu Lấy ống hút khuấy mẫu đều trong ống đong, hút một lượng mẫu vào buồng đếm hồng cầu (với dung tích buồng đếm 0,0009 ml), hoặc buồng đếm Sedgwick

- Rafter hay Palmer – Maloney (nếu là mẫu thực vật) và buồng đếm kiểu Bogorov (dung tích 10ml-nếu là mẫu động vật) Đếm số lượng trong các buồng đếm dưới kính hiển vi (nếu là mẫu thực vật), lúp soi nổi (mẫu động vật), phân biệt được các nhóm tảo, động vật nổi (để tính được chỉ số đa dạng H', phải phân biệt được tới loài) Mỗi một mẫu, đếm số lượng tối thiểu 3 lần

Ngoài ra các mẫu sinh vật còn được tiến hành phân tích và tính toán theo các công thức (tính mật độ, tính các chỉ số đa dạng, ) Với mỗi công thức sẽ có những thông số và nội dung cần xác định cụ thể Phần này sẽ trình bày ở mục hướng dẫn phân tích số liệu sinh học

PHẦN IV PHÂN TÍCH SỐ LIỆU VÀ LẬP BÁO CÁO

IV.1 Phương pháp phân tích số liệu

Từ kết quả phân tích các sinh vật chỉ thị, các công thức sau được áp dụng

để tính toán kết quả cho các nhóm sinh vật chỉ thị:

IV.1.1 Thực vật nổi

VI.1.1.1 Loài/chi tảo chỉ thị

Các loài chỉ thị được lấy ngẫu nhiên 10% trong tổng số loài thu được trong mẫu để đếm và phân tích theo nhóm loài/chi tảo nhằm xác định thành phần loài

về mặt định tính và căn cứ trên đặc tính phân bố tại những vùng có chất lượng môi trường khác nhau của các nhóm/chi tảo để kết luận về chất lượng nước tại

vị trí lấy mẫu

Bảng 4 Các chi trong nhóm Thực vật phù du có thể sử dụng để xác định

mức độ ô nhiễm của môi trường nước

Những chi thường có mặt ở thuỷ

VI.1.1.2 Chỉ số tỷ lệ giữa các taxon

Có thể tính toán tỷ lệ về thành phần loài giữa các taxon theo 3 cách dưới đây Dựa vào các chỉ số này có thể xác định mức độ dinh dưỡng của thuỷ vực

(1) Tỷ lệ giữa các taxon tảo theo Fefoldy Lajos

Bảng 5 Tỷ lệ giữa các taxon tảo tương ứng với các bậc dinh dưỡng nước

dưỡng Dinh dưỡng trung bình Phú dưỡng

Trong đó: Cy = Cyanophyta (số loài thuộc ngành tảo lam);

Chl = Chlorococcales (số loài thuộc bộ Chlorococcales, ngành tảo lục);

C = Centrales (số loài thuộc bộ tảo silic trung tâm, ngành tảo silic);

D = Desmidiaceae (số loài thuộc họ Desmidiaceae, bộ Desmidiales, ngành tảo lục);

E = Euglenophyta (số loài thuộc ngành tảo mắt)

(2) Công thức của Nygaard (1948)

Cy + Chl + C + E

Q =

D

Trong đó: Q = Chỉ tiêu đánh giá

Cy = Cyanophyta (số loài thuộc ngành tảo lam);

Chl = Chlorococcales (số loài thuộc bộ Chlorococcales, ngành tảo lục);

C = Centrales (số loài thuộc bộ tảo silic trung tâm, ngành tảo silic);

D = Desmidiaceae (số loài thuộc họ Desmidiaceae, bộ Desmidiales, ngành tảo lục);

E = Euglenophyta (số loài thuộc ngành tảo mắt)

Bảng 6 Chỉ số Q tương ứng với các bậc dinh dưỡng nước

Bảng 7 Chỉ số Q tương ứng với các bậc dinh dưỡng nước

ni

H′ = − ∑ lg2

S: Tổng số loài trong một mẫu thu

Ni: Số cá thể của loài i trong mẫu thu

Từ kết quả chỉ số đa dạng Margalef tính được, ta có thể đánh giá tính ĐDSH của hệ sinh thái theo các bậc sau:

Bảng 9 So sánh giá trị của chỉ số Margalef với mức độ ĐDSH

Bảng 10 So sánh giá trị của chỉ số Shannon – Weiner và Margalef với chất

lượng nước

IV.1.2 Thực vật bám (Periphyton)

Căn cứ vào đặc điểm các loài tảo bám có trong mẫu để tính điểm chất lượng nước và mức độ ô nhiễm nước tại đoạn sông lấy mẫu theo Bảng sau:

Bảng 11 Bảng tính điểm mức độ dinh dưỡng của môi trường nước

theo quần xã tảo bám đáy

0-1,9 Tảo lục dạng sợi dài chỉ thị môi trường nước từ khá tới giàu dinh dưỡng phốt

pho, hoặc ni tơ Thường thấy ở đoạn suối có nước thải từ ao giàu dinh dưỡng hoặc đoạn suối có bùn bám đá

2-3,9 Tảo lục dạng sợi dài chỉ thị môi trường nước từ khá tới giàu dinh dưỡng phốt

pho, hoặc ni tơ

4-5,9 Quần xã tảo si líc (Diatom) màu nâu nhạt với dạng mảng phủ khá dày chỉ thị

môi trường nước dinh dưỡng phốt pho và ni tơ ít 6-7,9 Quần xã tảo bám bao gồm các loài tảo đơn bào với dạng màng mỏng màu

nâu đỏ, hoặc vi khuẩn lam với dạng màng dày hơi, màu nâu tối, chỉ thị cho môi trường nước dinh dưỡng thấp

8-10 Quần xã tảo bám là tảo lục đơn bào, vi kuẩn lam, tảo si líc, dạng màng mỏng

màu xanh hoặc nâu tối phủ trên đá, sỏi, chỉ thị môi trường nước sạch với hàm lượng dinh dưỡng thấp, hoặc các nhóm động vật KXS ăn thịt phát triển trong đám sỏi cuội đáy

Bảng 12 Các chi trong nhóm tảo bám có thể sử dụng để xác định mức độ

ô nhiễm của môi trường nước

Những loài đặc trưng cho

môi trường ít ô nhiễm Những loài đặc trưng cho môi trường ô nhiễm vừa Những loài có khả năng chống chịu cao với ô nhiễm

Nitzschia amphibia Aulacosseira distans Cyclotella meneghiniana

Gomphonema clavatum Luticola goeppertiana Sellaphora minima

Nguồn: Đặng Đình Kim và nnk (2009)

IV.1.3 Thực vật thuỷ sinh lớn (Macrophyta)

IV.1.3.1 Loài chỉ thị

Các loài thực vật thuỷ sinh lớn (Macrophyton) như loài Bèo tây

(Eichhornia crassipes), Ngổ nước (Limnophila heterophyla), rau Muống

(Ipomoena aquatica), sậy (Phragmites spp.), cỏ Hương bài (Vetiveria

zizanioides) thường được sử dụng làm sinh vật chỉ thị môi trường nước ở mức

độ dinh dưỡng thông qua phát triển sinh khối và mức độ ô nhiễm kim loại nặng

thông qua khả năng tích tụ của chúng

IV.1.3.2 Tích tụ kim loại nặng: các thực vật thủy sinh bậc cao thường tích lũy

kim loại nặng nhiều trong thân/cành, lá và chồi

IV.1.4 Động vật nổi

IV.1.4.1 Loài chỉ thị

1 Chỉ thị cho môi trường nước ô nhiễm hữu cơ là các loài trùng bánh xe

thuộc các giống Philodinidae, Lecane

2 Chỉ thị môi trường nước giàu dinh dưỡng là các loài trùng bánh xe thuộc

giống Brachionus, Lecane; các loài giáp xác râu ngành thuộc các giống

Diaphanasoma, Moina, Moinodaphnia; các loài giáp xác chân chèo Cyclopoida

thuộc các giống như Thermocyclops, Mesocyclops

3 Chỉ thị môi trường nước dinh dưỡng trung bình hoặc nghèo dinh dưỡng

là các loài giáp xác chân chèo Calanoida thuộc giống Allodiaptomus; giáp xác

râu ngành thuộc các giống Bosmina, Diaphanasoma, Chydorus

Một số các nghiên cứu so sánh sự hiện diện của một số loài động vật nổi

tương ứng với môi trường nước thông qua chỉ số nhiễm bẩn (Saprobe index):

Bảng 13 Sự hiện diện của một số loài động vật nổi tương ứng với các mức

độ nhiễm bẩn

Trùng bánh xe (Rotatoria)

Asplanchna sieboldi Ô nhiễm nặng

Rotaria neptunia Ô nhiễm nặng

Rotaria rotaria Ô nhiễm nặng

Brachionus quadridentatus Ô nhiễm nặng

Lecane vurvirostris Ô nhiễm nặng

Polyarthra vulgaris Ô nhiễm nặng

Râu ngành (Cladocera)

Bosmina longirostris Ô nhiễm trung bình

Alona guttata Tương đối sạch

Chân chèo (Copepoda)

Eucyclops serrulatus Tương đối sạch

Mongolodiaptomus birulai (Rylop) Tương đối sạch

Phyllodiaptomus tunguidus Tương đối sạch

Neodiaptomus haldeli (Brehm) Tương đối sạch

Heliodiaptomus seratus Tương đối sạch

IV.1.4.2 Chỉ số tỷ lệ giữa các taxon

Tỷ lệ về thành phần loài giữa một số taxon động vật nổi cũng được xem là chỉ thị cho chất lượng nước

• R ≤ Co + Cl chỉ thị nước ít bẩn (olygosaprobe)

• R ≥ Co + Cl chỉ thị nước bẩn vừa (mesosaprobe)

• Chỉ có R, chỉ thị môi trường nước rất bẩn (polysaprobe)

Ghi chú: R- trùng bánh xe (Rotatoria); Co- giáp xác chân chèo (Copepoda); giáp xác râu ngành (Cladocera)

Cl-IV.1.4.3 Chỉ số đa dạng (H’, D): Sử dụng chỉ số đa dạng cho nhóm động vật

nổi cũng tương tự như với nhóm thực vật nổi

IV.1.5 Động vật không xương sống đáy cỡ lớn (Macrobenthos) (ĐVKXSĐCL)

Hệ thống điểm BMWP và ASTP

Tập hợp các hệ thống tính điểm đã có, hệ thống tính điểm BMWPVietnam phù hợp với đặc điểm khu hệ ĐVKXSĐCL và điều kiện môi trường tự nhiên của Việt Nam đã được đề xuất và sử dụng thử để tính toán và phân hạng chất lượng

nước Hệ thống này sử dụng bậc phân loại (taxon) ĐVKXSĐCL chỉ tới họ

Trong đó, một số họ động vật đáy được lựa chọn tham gia một lần tính điểm bao gồm các họ có tính nhạy cảm cao nhất (tương đương với điểm cao nhất - điểm 10) sau đó là các họ có tính nhạy cảm giảm dần và cuối là các họ có khả năng thích nghi với điều kiện môi trường thay đổi (tương đương với số điểm thấp

nhất-điểm 1)

Sau khi tổng hợp các kết quả phân tích và định loại từ các mẫu vật thu được

ta sử dụng phương pháp tính toán theo hệ thống tính điểm BMWP và điểm số trung bình (ASPT) để đánh giá chất lượng nước

Bảng 14 Hệ thống điểm BMWP Vietnam sử dụng cho đánh giá chất lượng

(Bugs – Cánh nửa) Aphelocheiridae

Odonata - Chuồn chuồn Amphipterygidae

6

Hemiptera

(Bugs – Cánh nửa)

Veliidae, Mesovelidae, Hydrometridae, Gerridae, Nepidae, Naucoridae, Notonectidae, Belostomatidae, Hebridae, Pleidae, Corixidae

Coleoptera

(Beetles – Cánh cứng)

Haliplidae, Dytiscidae, Gyrinidae, Hydraenidae, Hydrophilidae, Hygrobiidae, Helodidae, Dryopidae, Elmididae, Chrysomelidae, Curculionidae, Psephenidae, Ptilodactylidae

(Triclads – Sán tiêm mao) Planariidae (Dugesiidae)

Mollusca (bivalves) Mytilidae

5

Ephemeroptera

(Mayflies – Phù du) Baetidae/Siphlonuridae

Megaloptera – Cánh rộng Sialidae, Corydalidae

Odonata

(Dragonflies - Chuồn

chuồn) Coenagrionidae, Corduliidae, Libellulidae

Mollusca Ambulariidae, Viviparidae, Unionidae , Amblemidae

(Crabs, Prawns – Cua,

tôm) Parathelphusidae, Atyidae, Palaemonidae

(Worms – Giun ít tơ) Oligochaeta (tất cả lớp) 1

Nguồn: Stepan Mustow, 1997; Nguyen Xuan Quynh, Mai Dinh Yen, Cliver Pinder,

Steve Tilling, 2000

Điểm số của BMWP được tính như sau:

• Mẫu sau khi thu thập tại các thuỷ vực, tiến hành phân loại và nhận biết Lập

ra một bảng danh sách các ĐVKXSCL thu được tại khu vực lấy mẫu

• Dựa vào thành phần các họ tương ứng với các họ có mặt trong Bảng tính điểm BMWP để tính theo từng họ, nếu họ nào không có trong bảng tính điểm thì

Bảng 15 Xếp loại mức độ ô nhiễm các thủy vực theo ASPT

Nguồn : Environment Agency, UK, 1997 Richard Orton, Anne Bebbington và

John Bebbington, 1995

IV.1.6 Động vật KXS đáy cỡ trung bình và giun tròn (Nematoda)

Động vật KXS đáy cỡ trung bình ở đây thực chất là một số nhóm động vật

giáp xác như Copepoda-Haparticoida, Ostracoda

Bảng 16 Phân loại chất lượng môi trường theo mức độ phong phú của

động vật KXS đáy cỡ trung bình và giun tròn

Phân loại chất

lượng môi trường

Giải thích

Rất tốt Quần xã quan sát được tương đương hoàn toàn hoặc gần như hoàn

toàn với điều kiện của nơi không có các tác động nhân tạo hoặc các tác động nhân tạo được coi là không đáng kể

quần xã đối chứng Trung bình Thành phần của quần xã được quan sát không giống ở mức trung

bình so với quần xã đối chứng Các nhóm chính bị thiếu khi so sánh với các nhóm trong danh mục phân loại của quần xã đối chứng

so với quần xã đối chứng Nhiều nhóm bị thiếu so với các nhóm trong danh mục phân loại của quần xã đối chứng

Rất xấu Quần xã được quan sát bị suy giảm trầm trọng khi được so sánh với

quần xã đối chứng Chỉ các nhóm phân loại có khả năng sống trong điều kiện cực kỳ bị xáo trộn là có mặt

Bảng 17 Đánh giá mức độ ô nhiễm theo điểm so sánh tổng họ ĐVKXS đáy

trung bình và giun tròn

Thang điểm Tổng số họ trong 1 điểm thu mẫu

IV.1.7 Cá

IV.1.7.1 Chỉ số sinh học tổ hợp (Intergrated Biological Index - IBI)

Chỉ số này thường được sử dụng trên cơ sở tính toán cho nhóm cá Chỉ số

tổ hợp sinh học cá (IBI) đã phát triển và được ứng dụng rộng rãi ở Bắc Mỹ Ngày nay, chỉ số IBI đang được cải tiến và phát triển ở một số nước khác như ở Pháp (Oberdorff và Hughes, 1992), ở Ấn Độ (Ganasan và Hughes) Trong quá trình nghiên cứu phát triển lý thuyết và nguyên lý tính IBI phải kể đến Karr et al (1986), Hughes và Gammon (1987), Oberdorff và Hughes (1992), Lyon et al (1995) Chỉ số IBI bao gồm 12 chỉ số cần được tính đến đó là:

1 Tổng số loài cá

2 Số loài cá đáy - gần đáy

3 Số loài cá nổi - sống ở tầng nước trên và giữa

4 Số loài cá bống

5 Số loài cá trơn không vảy (lăng, chiên, nheo, lươn, chạch, trê, )

6 Số loài cá nhạy cảm với môi trường

• Môi trường rất tốt khi đạt 58-60 điểm đặc trưng là tốt nhất không có tác động của con người; Có tất cả các loài cá sống trong vùng nước đặc trưng cho sinh cảnh và cỡ suối bao gồm hầu như tất cả các loài cá nhạy cảm và tồn tại đầy đủ các thế hệ và ở tất cả hai giống, ổn định cấu trúc chuỗi dinh dưỡng

• Môi trường tốt khi đạt 48-52 điểm, đặc trưng bởi sự giàu có thành phần loài nhưng dưới mức mong đợi, đặc biệt là mất đi những loài nhạy cảm nhất với môi trường thay đổi,một số loài ít hơn mức tối ưu hoặc phân bố kích thước (cỡ cá); Cấu trúc chuỗi dinh dướng có dấu hiệu bị ức chế

• Môi trường trung bình khi đạt 39-44 điểm ,đặc trưng bởi có dấu hiệu suy thoái bổ xung bao gồm số dạng loài nhạy cảm ít đi, cấu trúc chuỗi dinh dưỡng bị thu hẹp ( như tăng tần suất của các loài ăn tạp),các lứa tuổi trên của các loài cá

dữ trở nên hiếm

• Môi trường xấu khi đạt 28-35 điểm, đặc trưng bởi các loài cá ăn tạp,cá chịu

đựng tốt với môi trường bị ô nhiễm chiếm ưu thế và các loài sống trong sinh

cảnh,một ít loài ăn sinh vật chết bậc cao, tốc độ sinh trưởng và điều kiện sống

nhìn chung suy giảm,cá lai tạo và cá bị bệnh thường hay gặp

• Môi trường rất xấu khi đạt 12- 22 điểm, đặc trưng là cá ít mà đại bộ phận là

các loài cá du nhập vào hoặc các loài chịu đựng tốt với môi trường ô nhiễm,

thường gặp các dạng cá lai, cá mắc các bệnh, cá bị nhiễm ký sinh, cá bị hỏng

phú vừa phải ít,hiếm

2 Số loài cá đáy - gần đáy phong

phú

vừa phải

ít,hiếm

3 Số loài cá nổi - sống ở tầng nước trên

và giữa

phong phú

vừa phải

ít,hiếm

5 Số loài cá trơn không vảy (lăng,

chiên, nheo, lươn, chạch, trê, )

> 4 2-4 < 2

6

I Thành phần

cấu tạo quần xã

Số loài cá nhạy cảm với môi trường > 4 2-4 < 2

IV.1.7.2 Tích tụ kim loại nặng:

Xác định được hàm lượng tích tụ trong mẫu (tuy nhiên, do là nhóm di

chuyển rộng theo dòng chảy do đó khó xác định chính xác là điểm nào bị bị ô

nhiễm kim loại nặng) Nhóm này chỉ có thể áp dụng cho nghiên cứu cả một lưu

vực rộng lớn hay một khúc sông

IV.2 Lập báo cáo kết quả quan trắc

Báo cáo kết quả quan trắc sử dụng Bộ chỉ thị sinh học cần được thể hiện một cách dễ hiểu, mạch lạc Báo cáo cần được chú ý cả về mặt nội dung và trình bày; các kết quả nên trình bày dưới dạng các bảng, biểu đồ với những phần giải thích và phân tích kết quả Các số liệu, dữ liệu quan trắc chi tiết có thể đưa vào phần phụ lục để phục vụ đối tượng là những chuyên gia muốn nghiên cứu sâu về lĩnh vực sinh học Ngoài ra báo cáo nên kèm theo các tài liệu tham khảo kỹ thuật

để phổ biến Các kết quả và dữ liệu quan trắc các thông số lý hoá cũng nên được đưa vào báo cáo này để có sự đối chiếu và so sánh mối tương quan và kiểm chứng kết quả thu được, làm căn cứ cho việc đánh giá diễn biến chất lượng nước

và ra những quyết định trong lĩnh vực bảo vệ môi trường nước

Một báo cáo hoàn chỉnh nên bố cục theo các đề mục sau:

1 Mục lục: Tên các đề mục, số trang của từng đề mục, từng phần trong báo cáo;

2 Mục tiêu: Xác định mục tiêu của chương trình quan trắc bao gồm thông tin quan trắc tại hiện trường: thời gian quan trắc, các chỉ số quan trắc, độ chính xác đề ra

3 Vị trí quan trắc: Các đặc trưng có thể ảnh hưởng đến quá trình quan trắc Phần này nên bao gồm các thông tin vắn tắt liên quan đến việc quy ước các mẫu quan trắc, và nên kèm các hình ảnh minh họa và bản đồ về vị trí lấy mẫu;

4 Thực hiện quan trắc: Nêu cụ thể các khía cạnh kỹ thuật của quá trình quan trắc, những lưu ý và nguyên tắc thống nhất khi lấy các loại mẫu sinh vật ở các vị trí khác nhau;

5 Kết quả quan trắc: Trình bày các số liệu thu thập được và các kết quả, có bảng biểu minh hoạ và phần giải thích;

6 Kết luận: Kết luận kết quả quan trắc của toàn khu vực lấy mẫu, theo từng đợt lấy mẫu kết quả chung thu được

7 Phụ lục: Cung cấp thêm các chi tiết, các thông tin liên quan Đưa phần Bảng số liệu chi tiết kết quả quan trắc vào phần này

PHẦN V TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Akihito Shirota,1966 The Plankton of South Viet Nam - Fresh Water and Marine

Plankton Overseas Technocal Cooperation Agency, Japan: 462 Trang

2 Bộ Tài nguyên và Môi trường Báo cáo tổng hợp kết quả quan trắc chất lượng môi

trường lưu vực sông Nhuệ - Đáy năm 2007

3 Bộ Tài nguyên và Môi trường Báo cáo tổng hợp kết quả quan trắc chất lượng môi

trường lưu vực sông Nhuệ - Đáy năm 2008

4 Bramblett R.G and Kurt D.Fausch,1991.Variable fish communities and the index

of biotic integrity in a Western Great Plains river American fisheries society 120:

756-769

5 CRC.1997 Biodiversity measuring and monitoring certification training Aquatic

invertebrates fish and aquatic biodiversity,volume 6

6 David M Rosenberg & Vincent H Resh.1992 Freshwater biomonitoring and

Benthic Macroinvertebrates Chapman & Hall - New York, London

7 De Pauw N et al., 1983 Method for biological quality assessment of watercourse

in Belgium Hydrobiologia 100: 153-168

8 De Pauw N., 1998 Biological indicator of Aquatics Pollution Document of

Project “ Capacity Building for Sustainable Development” NU Hanoi

9 Dương Đức Tiến,1996 Phân loại vi khuẩn Lam ở Việt Nam - Nhà xuất bản nông

nghiệp -Hà Nội: 220 trang

10 Dương Đức Tiến, Võ Hành,1997 Tảo nước ngọt Việt Nam- Phân loại bộ tảo Lục

Chlorococcales Nhà xuất bản nông nghiệp - Hà Nội: 502 trang

11 Dương Đức Tiến, Trịnh Tam Kiệt (Trung tâm Công nghệ Sinh học, Đại học Quốc

gia Hà Nội) Vi khuẩn Lam gây hại thuộc chi Microcystic ở Việt Nam Tạp chí di

truyền học và ứng dụng- Chuyên san Công nghệ sinh học 2002

12 Đặng Đình Kim và nnk, 2009 Nghiên cứu môi trường nước sông Đáy Báo cáo tổng kết đề tài cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

13 Đặng Ngọc Thanh, Thái Trần Bái, Phạm Văn Miên (1980) Định loại động vật

không xương sống nước ngọt Bắc Việt Nam, NXB Khoa học Kỹ thuật

14 Đặng Ngọc Thanh, Hồ Thanh Hải, 2007 Cơ sở thủy sinh học Nhà xuất bản Khoa

học và Công nghệ Việt Nam 628 pp

15 Ganasan.V, Robert M Hughes,1997 Application of an index of biological integrity

(IBI) to fish assemblages of the rivers Khan and Kshipra (Madhya Pradesh), India In

revision-Freshwwater biology hay SI/MAB biodiversity measuring and monitoring international course,

16 Gerhardt A., 2000 Biomonitoring of Polluted Water - Reviews on Actual Topics

Trans Tech Publications {TD, Swizerland, Germany, UK, USA

17 Hoang, T.H., 2009 Monitoring and assessment of macroinvertebrate communities

in support of river management in Northern Vietnam PhD thesis, Ghent University, Gent, Belgium

18 Hồ Thanh Hải và nnk., 2000 Nghiên cứu sử dụng một số yếu tố sinh học vào việc

đánh giá và dự báo diễn thế môi trường dưới các tác động của tự nhiên và nhân tác

Báo cáo tổng kết đề tài cấp Trung tâm KHTN CNQG

19 IFE & EA., Procesure for collecting and analysing Macroinvertebrate samples for

RIVPACT

20 K R Clarke & R M Warwick (2001) Change in Marine Communities: An

approach to statistical analysis and interpretation, 2 nd edition, PRIMER-E:

Plymouth

21 Lê Thu Hà, 2003 Thành phần các taxon động vật không xương sống cỡ lớn và sử

dụng chúng làm sinh vật chỉ thị đánh giá chất lượng nước từ suối Tam Đảo đến sông

Cà Lồ Luận án Tiến sĩ Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà

Nội

22 Lê Văn Khoa (chủ biên), Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt, 2007 Chỉ thị

sinh học môi trường Nhà xuất bản giáo dục 280 tr

23 Mai Đình Yên, 2007 Bộ chỉ số quan trắc đa dạng sinh học khung quốc gia ĐNN

nội địa Bản dự thảo Tài liệu Cục Bảo vệ môi trường

24 Miller D.L and 13 coauthors,1988 Regional applications of an index of biotic

integrity for use in water resource management Fisheries (Bethesda) 13 (5):12-20

25 Morse J.C., et al., 1994 Aquatic Insects of China Useful for Monitoring Water

Quality Hohai University Press 570 pp

26 Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling (2001) Định loại các nhóm động

vật không xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam, NXB Đại học Quốc gia Hà

Nội

27 Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling và Mai Đình Yên (2002) Giám

sát sinh học môi trường nước ngọt bằng động vật không xương sống cỡ lớn, NXB Đại

học Quốc gia Hà Nội

28 Phạm Mai Vân, 2007 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 Đu Luận văn Thạc sỹ khoa học Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

29 Takaaki Yamagishi ,1992 Plankton Algae in Taiwan ( Formosa) Uchida

rokakuho, Tokyo 252 trang

30 Tổng cục Môi trường Sổ tay quan trắc nước thải Hà Nội 2008

31 Tolkamp H.H., 1985 Using several indecs for biological assessment of water

quality in running water Verh 22 : 2281-2286

MỤC LỤC

PHẦN I MỞ ĐẦU 3

I.1 Mục tiêu 3 I.2 Phạm vi áp dụng bản hướng dẫn 3 I.3 Đối tượng áp dụng của bản Hướng dẫn 3 I.4 Đối tượng nghiên cứu 3

I.4.1 Nhóm sinh vật 3 I.4.2 Các loại chỉ thị 4

PHẦN II LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH LẤU MẪU 5

II.1 Lựa chọn địa điểm lấy mẫu 5 II.2 Lấy mẫu tại hiện trường 6

II.2.1 Các dụng cụ thu mẫu 6 II.2.2 Phương pháp lấy mẫu tại hiện trường 8

II.3 Xử lý và bảo quản mẫu tại hiện trường 10

II.3.1 Phân loại và xử lý mẫu tại hiện trường 10 II.3.2 Bảo quản mẫu tại hiện trường 10

PHẦN III PHÂN TÍCH MẪU TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 12 PHẦN IV PHÂN TÍCH SỐ LIỆU VÀ LẬP BÁO CÁO 14

IV.1 Phương pháp phân tích số liệu 14

IV.1.1 Thực vật nổi 14 IV.1.2 Động vật nổi 15 IV.1.3 Động vật không xương sống đáy cỡ lớn (Macrobenthos) (ĐVKXSĐCL) 17

IV.2 Lập báo cáo kết quả quan trắc 20

PHẦN V TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 PHỤ LỤC BIỂU MẪU PHÂN TÍCH CÁC NHÓM SINH VẬT CHỈ THỊ 23

PHẦN I MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, sự phát triển kinh tế xã hội đã đem lại nhiều thành quả tích cực cho xã hội nhưng đồng thời nó cũng để lại nhiều hệ quả tiêu cực làm suy thoái môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng Chất lượng nước của các con sông đang có dấu hiệu suy thoái và ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt là ở những khu vực trung lưu và hạ lưu của lưu vực Các số liệu quan trắc lý hoá không đủ đáp ứng nhu cầu về thông tin của công tác bảo vệ môi trường giai đoạn này

Sử dụng Bộ chỉ thị sinh học vào quan trắc môi trường lưu vực sông có thể cung cấp những thông tin hữu ích về chất lượng môi trường ở đó Những thông tin này cho phép phát hiện được những thay đổi thực tế về chất lượng môi trường ở một hay nhiều địa điểm, đặc biệt là những biến đổi có tính tích luỹ theo thời gian, khó xác định ngay tại một thời điểm lấy mẫu Số liệu quan trắc sinh học cũng giúp phát hiện những khác biệt về không gian trong chất lượng môi trường nước của một dòng sông hay một lưu vực, và là thông tin quan trọng bổ sung vào số liệu quan trắc lý hoá để phục vụ cho việc ra những quyết định trong lĩnh vực bảo vệ môi trường các lưu vực sông

I.1 Mục tiêu

Hướng dẫn việc áp dụng các chỉ thị sinh học nhằm đánh giá chất lượng

nước của các thuỷ vực nước chảy trong điều kiện hiện tại khi chưa có đầy đủ

các trang thiết bị nghiên cứu, kinh phí và chuyên gia phân loại nghiên cứu sâu trong các lĩnh vực

I.3 Đối tượng áp dụng

Bản hướng dẫn này phục vụ đối tượng là những chuyên gia trong lĩnh vực sinh học, các nhà quan trắc môi trường nhằm nâng cao năng lực trong công tác quan trắc nước và phân tích, đánh giá môi trường sử dụng chỉ thị sinh học

I.4 Đối tượng nghiên cứu