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 đối chiếu kết quả đánh giá chấ

Vận dụng sáng tạo và phát triển các ý tưởng từ các nghiên cứu quốc tế, kết hợp với những kinh nghiệm và kiến thức thực tiễn trong điều kiện môi trường nước ta, việc nghiên cứu sử dụng si

TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG

TRUNG TÂM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG

Chuyên đề

ĐỐI CHIẾU KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC THEO BỘ CHỈ THỊ SINH HỌC VỚI CÁC KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ TỪ CÁC CHƯƠNG TRÌNH, ĐỀ TÀI KHÁC ĐÃ CÓ

Người thực hiện: Dương Thị Phương Nga

7629-11

28/01/2010

Hà Nội, 2009

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 3

I Đánh giá chất lượng nước theo bộ chỉ thị sinh học từ các chương trình nghiên cứu đánh giá trong nước 4

1 Đánh giá chất lượng nước ngọt ở Việt Nam 4

1.1 Cơ sở đánh giá 4

1.2 Kết quả nghiên cứu 5

2 Nghiên cứu sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn để đánh giá chất lượng nước trên 4 hệ thống kênh chính tạo thành phố Hồ Chí Minh 6

2.2 Kết quả khảo sát về thành phần ĐVKXS cỡ lớn 7

3 Sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn đánh giá chất lượng nước 8

4 Quan trắc sinh học thủy vực dòng sông Đu sử dụng nhóm động vật không xương sống cỡ lớn 9

5 Nghiên cứu thành phần sinh vật nổi tại các thủy vực trên địa bàn huyện Gia Lâm 10

5.1 Các chỉ tiêu thủy lý-thủy hóa 10

5.2 Thực vật nổi 10

5.3 Động vật nổi 11

II Đánh giá chất lượng nước theo bộ chỉ thị sinh học khi áp dụng thử nghiệm quan trắc trên lưu vực sông Nhuệ Đáy năm 2009 13

KẾT LUẬN 15

MỞ ĐẦU

Vấn đề ô nhiễm môi trường nói chung và vấn đề ô nhiễm môi trường nước nói riêng đang trở thành mối quan tâm của toàn xã hội Vận dụng sáng tạo và phát triển các ý tưởng từ các nghiên cứu quốc tế, kết hợp với những kinh nghiệm và kiến thức thực tiễn trong điều kiện môi trường nước ta, việc nghiên cứu sử dụng sinh vật chỉ thị để đánh giá chất lượng môi trường nước cũng đã được tiến hành trong các năm gần đây và đạt được 1 số thành tựu nhất định

Việc áp dụng phương pháp sinh học trong đánh giá chất lượng nước ngày nay đã được nhiều nước trên thế giới quan tâm và áp dụng Tuy nhiên,

sử dụng các chỉ thị sinh vật để quan trắc, đánh giá chất lượng môi trường nước còn chưa được áp dụng nhiều ở nước ta Hiện nay chưa có những tiêu chuẩn sinh học cụ thể hay các chỉ số sinh học đánh giá chất lượng nguồn nước mặt

Cần phải có những nghiên cứu trên nhiều khu vực để xây dựng một hệ thống chỉ số sinh học dùng để đánh giá chất lượng nước phù hợp cho từng vùng Nhìn nhận môi trường thủy vực dưới góc độ sinh thái cũng như nghiên cứu sử dụng sinh vật chỉ thị môi trường mới chỉ bắt đầu để cập nhưng chưa được thực hiện đồng bộ trên quy mô lớn, và mới chỉ dừng ở mức đánh giá định tính Vì vậy chưa có chỉ số riêng cho từng khu vực để đánh giá giám sát chất lượng thủy vực quốc gia

Đánh giá chất lượng nước lưu vực sông theo bộ chỉ thị sinh học đã được nghiên cứu và ứng dụng phổ biến ở Việt Nam những năm gần đây Xem xét phương pháp nghiên cứu và số liệu thu được, đối chiếu các kết quả đánh giá các nghiên cứu; nhằm tiếp thu, thừa kế những thành tựu góp phần xây dựng bộ chỉ thị có tính ứng dụng phổ biến trên quy mô rộng lớn, phù hợp với các điều kiện lưu vực sông nước ta và tính chính xác cao về cả mặt định tính và định lượng

I Đánh giá chất lượng nước theo bộ chỉ thị sinh học từ các chương trình nghiên cứu đánh giá trong nước

1 Đánh giá chất lượng nước ngọt ở Việt Nam: do Nguyễn Xuân Quýnh,

Steve Tilling, Clive pinder, cùng các cộng sự thực hiện từ 1997-2000

Chính phủ Anh, Hội nghiên cứu Thực địa và Viện Sinh thái nước ngọt Anh quốc đã phối hợp với Khoa Sinh học- trường ĐH KHTN thực hiện Chương trình nghiên cứu “Bảo tồn đa dạng sinh học thông qua việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị quan trắc và đánh giá chất lượng nước sông ở Việt nam”

1.1 Cơ sở đánh giá:

Trên cơ sở nghiên cứu 10 năm, từ 1985 đến 1995, cùng với các dẫn liệu

đã biết trước đây về các thủy vực có nước thải vùng hà nội, Nguyễn Xuân quýnh đã đề xuất một hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn các thủy vực có nước thải ở Hà Nội dựa trên 1 số tiêu chí cơ bản về sinh học kèm theo những chỉ tiêu lý hóa học quy định sự có mặt hay vắng mặt 1 số loài hay nhóm loài ĐVKXS, được coi như SVCT, quy định số lượng và khối lượng của chungs

ở những mức độ khác nhau ĐVKXS thông qua các giá trị về sinh vật lượng,

sự khác nhau về tính đa dạng, mức độ phong phú về thành phần loài…chỉ thị tốt cho mức độ ô nhiễm các thủy vực trong mối tươgn quan nghịch Tác giả cũng đưa ra 1 số nhận xét về mối liên quan giữa các mức độ ô nhiễm của thủy vực với 1 số chỉ tiêu thủy lý hóa học và sinh học như sau:

- Mức độ ô nhiễm bẩn của thủy vực tăng lên, các giá trị BOD, COD tăng, hàm lượng oxy hòa tan giảm xuống, đồng thời thành phân loài

và số lượng ĐVKXS giảm theo

- Ở các thủy vực bẩn ít, hàm lượng oxy hòa tan cao, COD và BOD còn thấp, thủy vực ở trong tình trạng giàu dinh dưỡng vừa phải, tạo điều kiện cho ĐVKXS phát triển tốt nhất, đặc biệt là sinh vật lượng

Ở các thủy vực đã bị nhiễm bẩn nặng, trong thành phần động vật nổi,

Rotatoria bao giờ cũng chiếm ưu thế so với giáp xác nổi Giáp xác nổi giảm

sút nhiều ở thủy vực bẩn vừa loại α và hầu như mất hẳn ở các thủy vực rất

bẩn trong thành phần động vật đáy, ấu trùng Chironomidae chiếm ưu thế so với Oligochaeta ở thủy vực ít bẩn Ở thủy vực bẩn vừa Oligochaeta và Chironomidae thay phiên nhau giữ vai trò ưu thế Nhưng ở thủy vực bẩn vừa loại α Oligochaeta luôn chiếm ưu thế, còn ở thủy vực rất bẩn đã không còn gặp ấu trùng Mollusca và Chironomidae

1.2 Kết quả nghiên cứu:

Khi thu thập mẫu ở các suối nhỏ chảy mạnh trên núi Tam Đảo, chảy chậm qua các đồng bằng xung quanh, cuối cùng đổ ra sông Cầu, nhận các nguồn ô nhiễm khác nhau từ các thành phố, thị trấn, các ngành công nghiệp cũng như nông nghiệp Qua việc áp dụng hệ thống điểm BMWPVietnam và điểm sinh học trung bình ASPT cho việc phân hạng chất lượng nước một số thuỷ vực nước chảy phía bắc Việt Nam, có một số nhận xét sau:

• Hầu hết các thuỷ vực sông suối miền núi đều có giá trị ASPT tương

ứng từ mức Ô nhiễm nhẹ đến Khá ô nhiễm Không có điểm khảo sát nào có môi trường nước đạt mức Không bị ô nhiễm (nước sạch) Trong khi đó, các

kết quả phân tích môi trường nước thông qua các chỉ số thuỷ lý hoá chỉ danh

ô nhiễm hữu cơ tại hầu hết các thuỷ vực ở đây cho thấy chất lượng nước đều dưới mức giới hạn cho phép nhiều lần theo tiêu chuẩn Việt Nam Điều đó cho thấy các mức phân hạng môi trường nước các thuỷ vực sông suối theo

hệ thống điểm BMWP có thể sử dụng để cảnh báo về chất lượng môi trường sinh thái thuỷ vực

Những ưu điểm của phương pháp sinh học trong đánh giá chất lượng nước:

- Những quần xã sinh vật đóng vai trò như là những giám sát viên liên tục của nước thay cho việc lấy mẫu không liên tục để phân tích hóa học tuy nhiên trong khung cảnh nhất định chất thải tuôn ra trong một thời gian ngắn

có thể ảnh hưởng đến cá và các sinh vật bơi trong dòng nước chảy, nhưng có thể không ảnh hưởng nghiêm trọng đến thành phần của quần xã sinh vật đáy

- Các quần xã sinh vật phản ứng với chất lượng nước khác nhau ở 1 phạm vi rộng do các yếu tố xác định và những chất ô nhiễm Quan trắc hóa học phụ thuộc vào sự hiểu biết chất ô nhiễm đang có mặt thuộc dạng hóa học nào Với sự phức tạp của ngành công nghiệp ngày càng tăng lên thì khó khăn này trở nên nhiều hơn

- Những quần xã sinh vật có khả năng hợp nhất những ảnh hưởng của các chất độc tổng hợp Số liệu hóa học sẽ rất cần đến nó để tính toán những tác động qua lại và để sự đoán ảnh hưởng của chất độc lên khu hệ sinh vật

2 Nghiên cứu sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn để đánh giá chất lượng nước trên 4 hệ thống kênh chính tạo thành phố Hồ Chí Minh

Nghiên cứu do Trương Thanh Cảnh, Ngô Thị Trâm Anh, thuộc trường Đại Học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM thực hiện trong năm 2006

2.1 Nội dung nghiên cứu:

Trong nghiên cứu này đã khảo sát thành phần động vật không xương sống (ĐVKXS) cỡ lớn của 4 hệ thống kênh chính của TP Hồ Chí Minh nhằm bước đầu góp phần xây dựng hệ thống chỉ thị sinh học đánh giá chất lượng nước mặt trên TP Hồ Chí Minh Kết quả nghiên cứu đã phát hiện được 28 họ ĐVKXS cỡ lớn Dùng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá chất lượng nước của 4 hệ thống kênh cho thấy nước kênh bị ô nhiễm từ mức độ trung bình đến rất bẩn Kết quả này phù hợp với việc đánh giá chất lượng nước mặt thông qua các chỉ tiêu lý hoá

Các công việc nghiên cứu:

- Khảo sát thành phần và số lượng ĐVKXS cỡ lớn

- Đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số ASPT

- Đánh giá mối tương quan giữa các chỉ tiêu môi trường nước mặt và ĐVKXS cỡ lớn

- Phân tích các chỉ tiêu môi trường nước mặt

Khu vực nghiên cứu là bốn hệ thống kênh và sông chính trong thành phố

1 Kênh Tham Lương – Vàm Thuật

2 Kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè

3 Kênh Đôi – Tẻ – Tàu Hủ – Bến Nghé

4 Hệ thống sông ở khu vực Nam Sài Gòn

2.2 Kết quả khảo sát về thành phần ĐVKXS cỡ lớn:

Qua kết quả hai đợt khảo sát tại bốn hệ thống kênh khác nhau ở Thành phố Hồ Chí Minh, đã ghi nhận được 29 họ ĐVKXS cỡ lớn, bao gồm:

- 19 họ thuộc 08 bộ của ngành Chân khớp (Arthropoda)

- 7 họ thuộc 02 lớp của ngành Thân mềm (Mollusca)

- 1 họ thuộc phân lớp Đỉa (Hirudinea)

- 1 họ thuộc ngành Giun dẹp (Platythelminthes)

- Các đại diện của Giun ít tơ (Oligocheata) và Giun nhiều tơ (Polychaeta)

Kết quả đánh giá chất lượng nước theo chỉ số ASPT cho thấy các thủy vực trong thành phố đều bị ô nhiễm từ mức trung bình bình đến cực kỳ bẩn

Một số vị trí trên kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè, mức độ ô nhiễm cao, thể hiện qua giá trị ASPT rất thấp: 1 – 3 , điều này cũng tương tự đối với hệ thống kênh Đôi – Tẻ – Tàu Hủ – Bến Nghé, đặc biệt tại vị trí C2 trên kênh Tàu Hủ, chất lượng nước được xếp vào loại cực kỳ bẩn giá trị ASPT bằng 0 Các vị trí trên kênh Tham Lương và một số thủy vực ở phiá Nam Sài Gòn, chất lượng ở mức bẩn trung bình (α) Chất lượng nước sông Sài Gòn, tại các

vị trí thu mẫu đều có giá trị ASPT trong khoảng 3.0 – 3.5, cho thấy, chất lượng nước sông cũng bị nhiễm bẩn vào loại trung bình

Kết quả đánh giá chất lượng nước dựa vào chỉ thị ĐVKXS cỡ lớn cho kết quả tương ứng khi đánh giá chất lượng nước dựa vào các chỉ tiêu lý hoá Điều này cho thấy có thể sử dụng ĐVKXS cỡ lớn để làm chỉ thị đánh giá chất lượng nước trong 4 hệ thống kênh chính của TP Hồ Chí Minh

- Hầu hết các kênh chính tại TP Hồ Chí Minh đều bị ô nhiễm nặng, nhất là kênh Nhiêu Lộc -Thị Nghè

- Nghiên cứu đã phát hiện có 28 họ ĐVKXS cỡ lớn: 19 họ thuộc 08

bộ của ngành Chân khớp (Arthropoda), 7 họ thuộc 02 lớp của ngành Thân mềm (Mollusca), 1 họ thuộc phân lớp Đỉa (Hirudinea) và 1 họ thuộc ngành Giun dẹp (Platythelminthes)

- Sử dụng ĐVKXS cỡ lớn để đánh giá chất lượng nước cho thấy hầu hết các hệ thống kênh chính của Tp.Hồ Chí Minh đều bị ô nhiễm Mức độ ô nhiễm từ trung bình đến rất bẩn Đánh giá này trùng hợp với phương pháp đánh giá bằng các tiêu chuẩn lý hoá

- Nghiên cứu cho thấy có thể dùng chỉ thị sinh học ĐVKXS cỡ lớn để đánh giá mức đô ô nhiễm của các nguồn nước mặt tại TP Hồ Chí Minh Đây

là phương pháp có nhiều ưu điểm góp phần đa dạng hoá các phương pháp đánh giá chất lượng nguồn nước mặt

3 Sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn đánh giá chất lượng nước

Nghiên cứu này tiến hành ở Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng nhằm nghiên cứu thành phần động vật không xương sống (ĐVKXS)

cỡ lớn tại cánh đồng Xuân Thiều, phường Hòa Hiệp, quận Liên Chiểu, TP

Đà Nẵng, nhằm đánh giá chất lượng nước mặt tại các khu vực nghiên cứu thông qua chỉ số BMWPVIET và chỉ số ASPT:

Chỉ số này không phụ thuộc vào sự đa dạng sinh học loài và sự thay đổi mùa trong năm Do đó có khả năng đánh giá chất lượng nước hiệu quả hơn điểm BMWP trong một số trường hợp Tuy nhiên chỉ số này lại có nhược điểm là chỉ phản ánh được ô nhiễm hữu cơ, ít có khả năng phản ánh

về ô nhiễm các độc tố vì không tính đến các đơn vị phân loại

Kết hợp hai chỉ số trên có thể hạn chế nhược điểm của từng phương pháp riêng biệt ASTP thấp và điểm BMWPVIET thấp chỉ thị cho sự ô nhiễm hữu cơ Nếu ASTP cao hơn và chỉ số BMWPVIET thấp sẽ chỉ thị cho môi trường bị ô nhiễm do độc tố và các tác động vật lý Căn cứ trên đó, các nhà nghiên cứu ở trường Đại học Đà Nẵng đã phát hiện được 26 họ ĐVKXS cỡ lớn có trong bảng điểm BMWPVIET; chất lượng môi trường nước mặt tại đây đã bị ô nhiễm từ mức “nước bẩn vừa α” (α-Mesosaprobe) đến “nước rất bẩn” (Polysaprobe)

4 Quan trắc sinh học thủy vực dòng sông Đu sử dụng nhóm động vật không xương sống cỡ lớn

Thạc sĩ Hoàng Thu Hương và nhóm cộng sự đã lựa chọn sông Đu, nằm trên địa phận tỉnh Thái Nguyên, chảy qua vùng đông dân, tiếp nhận nguồn nước thải sinh hoạt, nông nghiệp, khai khoáng trước khi đổ vào sông Cầu ở Sơn Cẩm

Kết quả quan trắc các thông số môi trường cho thấy, vào mùa mưa, dòng sông Đu có độ sâu trung bình cao hơn mùa khô, nhưng nhiệt độ lại thấp hơn và phần trăm bão hòa oxy trong nước mùa mưa cao hơn mùa khô Nồng độ chất hữu cơ mùa mưa như BOD5 cao hơn rõ rệt so với mùa khô 19 thông số lý hóa đặc trưng được lựa chọn để đánh giá chất lượng môi trường nước sông Đu

Trong 7 đợt quan trắc, nhóm nghiên cứu đã thu thập 70 taxa động vật không xương sống cỡ lớn đáy sông Đu, nhiều nhất là nhóm côn trùng (48 taxa) Nhưng quan trọng nhất là họ đã xác định được mối quan hệ mật thiết giữa đa dạng sinh học với các thông số về lưu lượng nước, chỉ tiêu lý hóa trong nước tại các điểm quan trắc Kết quả quan trắc cho thấy, quần thể đa dạng sinh học đáy sông Đu phong phú vào mùa mưa, đặc biệt ở thượng nguồn Dựa vào đa dạng sinh học quần xã động vật không xương sống cỡ lớn trên sông Đu có thể phân loại chất lượng môi trường tại các điểm nghiên cứu Nghiên cứu cũng cho thấy các yếu tố lý hóa học trong nước có liên

nồng độ kim loại nặng, hàm lượng N-NO2 trong nước, mùa khô là hàm lượng P-PO4 trong nước và hàm lượng Ni tơ trong trầm tích)

5 Nghiên cứu thành phần sinh vật nổi tại các thủy vực trên địa bàn huyện Gia Lâm do Ngô Thành Trung, Nguyễn Thanh Hà, Lê Mạnh Dũng -

Khoa Chăn nuôi và Nuôi trồng thủy sản, Trường Đại học Nông nghiệp

5.1 Các chỉ tiêu thủy lý-thủy hóa

Qua các chỉ tiêu đánh giá thủy lý hóa của các thủy vực tại 3 xã đại diện cho 3 vùng của huyện Gia Lâm có thể thấy rằng: các chỉ tiêu thuỷ lý - hoá của địa bàn nghiên cứu có những chỉ tiêu đạt TCCP như: độ trong, độ

pH, DO, CO2 Chỉ tiêu nhiệt độ trung bình thấp hơn so với TCCP

Các chỉ tiêu muối hoà tan, như muối nitơ NH4+, muối phosphate PO

43-đều hơi thấp hơn so với tiêu chuẩn, chứng tỏ các thuỷ vực tại địa bàn nghèo chất dinh dưỡng Các chỉ tiêu về hàm lượng Fe tổng số, khí độc H2S đều cao hơn so với tiêu chuẩn (tuy không nhiều) song điều đó chứng tỏ các thuỷ vực đã có nguy cơ bị ô nhiễm, đặc biệt khu vực xã Đông Dư đại diện cho vùng đê sông Hồng của huyện Gia Lâm

5.2 Thực vật nổi

Về thành phần thực vật nổi (Phytoplankton): đã bước đầu định loại được 4 nhóm là nhóm Vi khuẩn lam - Cyanobacteria, nhóm Tảo lục - Chlorophyta, nhóm Tảo silic - Bacillariophyta và nhóm Tảo mắt - Euglenophyta, gồm tổng số 28 loài thuộc 12 họ Trong đó phong phú nhất là nhóm Vi khuẩn lam với 9 loài Các thủy vực ao, hồ, đầm có thành phần loài thực vật nổi phong phú hơn (25 loài) so với ruộng trũng (18 loài) Trong đó, xuất hiện nhiều loài Tảo mắt với mức độ gặp cao (50 - 75% mẫu) chứng tỏ các thủy vực có dấu hiệu bị ô nhiễm

5.3 Động vật nổi

Thành phần động vật nổi có tại các ao nghiên cứu khá phong phú,

có 36 loài trong 13 họ thuộc 3 nhóm: Copepoda, Cladocera và