Mở đầuViệc sử dụng phương pháp sinh học nhằm đánh giá chất lượng nước ngày nay đã được nhiều nước trên Thế giới quan tâm và áp dụng.. Trong công tác quản lý, giám sát và quan trắc môi tr
Trang 11. Mở đầu
Việc sử dụng phương pháp sinh học nhằm đánh giá chất lượng nước ngày nay đã được nhiều nước trên Thế giới quan tâm và áp dụng Trong công tác quản lý, giám sát và quan trắc môi trường nước hiện nay, đánh giá chất lượng nước thông qua phương pháp sinh học đã khắc phục được một số hạn chế của phương pháp hóa học như đòi hỏi các thiểt bị máy móc đắt tiền, hóa chất Ưu điểm của quan trắc sinh học sẽ cung cấp các dẫn liệu về thời gian, tiện lợi trong sử dụng đặc biệt thân thiện với môi trường Ngoài hệ thống tính điểm BMWP (của Việt Nam) và chỉ số ASPT đã được Nguyễn Xuân Quýnh (2000), Đặng Ngọc Thanh (2002) xây dựng
và điều chỉnh để tính toán cho phù hợp với đặc điểm khu hệ Động vật không xương sống cũng như điều kiện môi trường tự nhiên của nước ta thì hiện nay các nước trên Thế giới như Anh, Pháp, Trung Quốc, Thái Lan… đang sử dụng phổ biến chỉ số EPT để đánh giá nhanh chất lượng nước tại các dòng chảy, nơi thủy
vực rộng và có nhiều điểm quan trắc (Bode et al., 1995, 1997, 2002; Schmiedt et
al., McGonigle J., 2000) Chỉ số EPT dựa trên mức độ chống chịu mức ô nhiễm
thủy vực của các họ côn trùng ở nước thuộc bộ Phù du (Ephemeroptera), Cánh lông (Ephemeroptera) và Cánh úp (Plecoptera) Chúng là nhóm động vật không xương sống quan trọng trong thủy vực nước chảy ở nội địa (khe, suối); đặc biệt nhiều loài nhạy cảm vởi thay đổi môi trường sống và sự ô nhiễm, do vậy chúng còn được biết tới như là vật chỉ thị sinh học tối ưu cho quan trắc chất lượng nước
Vì vậy, mục đích bài này giới thiệu phương pháp áp dụng chỉ số sinh học EPT để đánh giá chất lượng nước tại các điểm cần khảo sát đánh giá chất lượng nước
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Phương pháp thu mẫu
Lựa chọn điểm thu mẫu phải nằm trong phạm vi rộng của thiên nhiên và phải gắn với mục đích nghiên cứu Việc lựa chọn các điểm lấy mẫu là nhằm xác định mức độ tác động và phạm vi của một hiện tượng ô nhiễm cụ thể hoặc điểm nguồn của sự ô nhiễm đó
Mẫu vật ngoài tự nhiên được thu thập theo phương pháp điều tra côn trùng
nước của Edmund et al., (1997) và McCafferty (1983) Cụ thể mẫu định
lượng được thu bằng vợt Surber (Surber net – 50 x 50 cm) Việc thu mẫu được thực hiện cả nơi nước đứng cũng như nước chảy, ở ven bờ suối và thực vật thủy sinh sông ở suối
Trang 2Bảng 1 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 và công đoạn 3)
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 băng 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 dẫn liệu
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 nền
đáy, dòn chảy, nơi
sống của 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
nền đáy tương ứng
của chúng
- 3 phút lấy mẫu bằng vợt ao (Pond – net) bằng cách đạp và vợt thu động vật đáy và động vật bơi lội tự do
- Cố gắng thu thập được ở tất cả các nơi sống trong mối tương quan về thời gian với
về 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 nơi sống trên bề mặt đáy thủy 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 thực vật thủy sinh nơi chúng sống
Công đoạn 3: Hướng dẫn quan sát Thu thập các cá thể động vật từ các hòn đá ngập trong nước, các khúc gỗ ngắn hoặc thực vật thủy sinh Tổng thời gian cho công việc này là 1 phút chia đôi cho công đoạn 1 và 3
(Nguồn: Nguyễn Xuân Quỳnh, 2004)
Mẫu vật sau khi thu ở thực địa được bảo quản bằng cồn 800 hoặc formalin 4% Tất cả mẫu vật sau khi phân tách thành các taxon bậc họ và giống, ghi đầy đủ thông tin mẫu đã định loại chuyển về nơi lưu trữ
2.2. Phương pháp phân tích mẫu vật và xử lý số liệu
Mẫu vật được định loại dựa trên các tài liệu về côn trùng ở nước của các tác giả Nguyễn Xuân Quýnh (2001, 2002), Nguyễn Văn Vịnh (2003,2004);
Trang 3Sangradub, N., and Boonsoong, B (2004); Cao Thị Kim Thu (Cao,2002; Cao and Bae, 2003); Hoàng Đức Huy (2005),…
Các chỉ tiêu như pH, hàm lượng oxy hòa tan (DO), do ngay sau khi lấy mẫu tại hiện trường Các chỉ tiêu còn lại phân tích tại phòng thí nghiệm Nhu cầu oxy sinh học (BOD5) xác định bằng phương pháp cấy và pha loãng Nhu cầu oxy hóa học (COD) được xác định bằng phương pháp Kali Bicromat (Các phương pháp đưa ra ở trên dùng thể tham khảo có thể thay bằng phương pháp khác để đạt kết quả tốt nhất)
2.3. Phương pháp sử dụng chỉ số sinh học EPT
Việc phân tích các điểm số môi trường và giá trị EPT được xây dựng theo hai bước: (i) sự hiện diện của các cá thể cho phép đánh giá các đặc điểm về môi trường sống của chúng, tính toán chỉ số sinh học và xác định chất lượng nước tại điểm lựa chọn; (ii) kiểm tra sự khác nhau về chất lượng nước trong cùng một khu vực hoặc giữa các khu vực với nhau dựa vào các nhóm đại diện Các số liệu được phân tích dựa vào mức độ phong phú của thành phần côn trùng ở nước EPT (Ephemeroptera: E – Mayflies, Plecoptera: P – Stoneflies and Trichoptera: T – Caddisflies) Số lượng cá thể thuộc các họ côn trùng Phù du (Ephemeroptera), Cánh úp (Plecoptera)
và Cánh lông (Trichoptera) là những thông số quan trọng cho độ phong phú EPT và chỉ số sinh học EPT Mức độ chống chịu, mẫn cảm với ô nhiễm môi trường nước khác nhau theo hệ thống tính điểm chống chịu các họ côn trùng ở nước của Hilsenhoff (1988): từ 0 (nghĩa là rất nhạy cảm) lên đến 10 (ít nhạy cảm với ô nhiễm)
Mối liên hệ giữa chất lượng nước và chỉ số EPT – Biotic Index (Ephemeroptera: E – Mayflies, Plecoptera: P – Stoneflies and Trichoptera:
T – Caddisflies) dựa vào tài liệu bởi Schmied et al., (1998) Theo đó, mức
độ tăng của tác động sinh học đã làm giảm dần các loài nhạy cảm, dẫn đến làm giảm sự đa dạng về thành phần loài Kết quả này xảy ra do số lượng giống, loài có sức chịu đựng kém chỉ sinh sống ở những vùng nước sạch, trong khi đó các loài chịu đựng tốt ngày càng xuất hiện nhiều ở các vùng nước ô nhiễm
Bảng 2 Mối liên quan giữa chất lượng nước và chỉ số EPT (Schmidt et al
1998)
EPT – Biotic
6,50 Chất lượng nước Không tác
động Tác động vừa phải Tác động cao
Trang 4[EPT Biotic Index = (TVxd) ÷ D].
TV: giá trị chịu đựng của họ, d: số lượng cá thể của mỗi họ và D là tổng số
cá thể có trong mẫu.
Bảng 3 Độ phong phú tương đối của động vật không xương sống
4 Abundant (A) Nhiều Từ 101 – 1000 Từ 50 – 99
5 Very Abundant (VA) Rất nhiều Từ 1001 – 10000 Từ 100 – 499
6 Over Abundant (OA) Quá nhiều Từ 10001 – 100000 >500
3. Kết quả
Sau khi thu mẫu định danh phân tích dữ liệu mẫu tính toán chỉ số EPT ta kết luận mức độ ô nhiễm môi trường nước khảo sát
4. Kết luận
- Sử dụng phương pháp đánh giá môi trường nước qua côn trùng thủy sinh dựa vào chỉ số EPT giúp đánh giá nhanh được chất lượng nước ở môi trường khảo sát với chi phí thấp
- Không cần chuyên môn sâu vẫn có thể làm được phương pháp này
- Cho thấy giá trị của côn trùng thủy sinh
Tuy nhiên phương pháp này cũng có những hạn chế nhất định:
- Không xác định được nguyên nhân rõ ràng của ô nhiễm
- Phụ thuộc nhiều vào khâu thu mẫu, xử lý và phân loại mẫu
- Số liệu không có ý nghĩa đối với người không chuyên sâu về sinh học
- Phương pháp kết luận “nước sạch” nhưng cần phải có phép thử vi sinh và hóa học kèm theo
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt, Chỉ thị sinh học môi
trường, Nxb Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo, 2007.
[2] Hoàng Đình Trung, Đánh giá nhanh chất lượng môi trường nước qua côn
trùng thủy sinh và chỉ số sinh học EPT ở suối Ta Lu, Huyện Nam Đông, Tỉnh Thừa Thiên Huế, Tập Chí Khoa Học Đại Học Huế số 64, 2011.
Trang 5[3] Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling và Mai Đình Yên, Giám sát
sinh học môi trường nước ngọt bằng động vật không xương sống cỡ lớn, Nxb Đại
Học Quốc Gia Hà Nội, 2001
