TIEU LUAN CHI THI SINH HOC MT

Nhữngsinh vật này gọi là sinh vật chỉ thị môi trường và thông qua chúng có thể nhậndiện được sự có mặt của các chất và đánh giá chất lượng môi trường nhằmphục vụ cho việc giám sát và qua

MỤC LỤC

PHẦN I MỞ ĐẦU

PHẦN II NỘI DUNG

1 CÁC KHÁI NIỆM VỀ CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

1.1 Các khái niệm

1.1.1 Khái niệm về môn học

1.1.2 Khái niệm về môn học chỉ thị sinh học môi trường

1.1.3 Cơ sở chỉ thị sinh học môi trường

1.1.4 Khả năng biến đổi để thích nghi của sinh vật khi môi trường thay đổi

1.3.3 Sinh vật thăm dò và cảnh báo

1.3.4 Dấu hiệu sinh học

1.3.5 Chỉ số sinh học

1.3.6 Chỉ số đa dạng

1.3.7 Chỉ số tương đồng

1.3.8 Chỉ thị sinh thái và mô

2 CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NƯỚC

2.1 Đặc điểm môi trường nước

2.2 Hệ thống sinh vật chỉ thị đánh giá ô nhễm hữu cơ nguồn nước

2.3 Sinh vật phú dưỡng nguồn nước

2.4 Chỉ thị sinh học Oxy kim loại nặng nguồn nước

3 CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

3.1 Đặc điểm về môi trường không khí và các chất gây ô nhiễm

3.2 Sinh vật chỉ thị ô nhiễm môi trường không khí

3.3 Giám sát sinh học

3.4 Một số ví dụ cây chỉ thị môi trường không khí

4 CHỈ THỊ SINH HOC MÔI TRƯỜNG ĐẤT

4.1 Đặc điểm môi trường đất và vấn đề đánh giá

4.2 Giun đất: Sinh vật chỉ thị cho độ phì nhiêu đất

4.3 Thực vật – chỉ thị các tính trạng các chất khoáng trong đất

PHẦN III KẾT LUẬN

PHẦN IV TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHẦN I MỞ ĐẦU

Môi trường là không gian sinh sống của con người và thế giới sinh vật,

là nơi lưu giữ và cung cấp thông tin cho con người, giảm nhẹ các tác động củathiên tai, và là nơi cung cấp các nguồn tài nguyên cần thiết cho đời sống conngười, hơn hết môi trường là nơi chứa đựng chất thải do con người tạo ratrong cuộc sống và hoạt động sản xuất

Môi trường có chức năng quan trọng như thế nhưng con người lại đangdần phá hủy một cách nghiêm trọng từng ngày, từng giờ với tốc độ nhanhchóng Những vấn đề môi trường đang ở mức độ báo động ảnh hưởng đến sứckhỏe của cộng đồng trong những năm gần đây như: thiếu nước ngọt và sạch,

ô nhiễm không khí, ô nhiễm kim loại nặng, thiếu lương thực…

Loài người ngày nay đang phải trả giá cho những gì mà các nước pháttriển đã làm đối với môi trường cách đây hàng trăm năm Do vậy, nhân loại đã

và đang ý thức được rằng, nếu các vấn đề môi trường không được xem xét,đánh giá đầy đủ và kĩ lưỡng thì tăng trưởng kinh tế và công nghiệp hóa với tốc

độ hiện nay nhất định sẽ đi kèm với hủy hoại môi trường

Ý tưởng dùng sinh vật để làm chỉ thị cho tính chất môi trường sống củachúng phổ biến hiện nay, và từ indicator hoặc indicator species có thể sử dụng

và được hiểu theo nhiều cách khác nhau

Trên cơ sở hiểu biết ngày càng sâu rộng mối quan hệ giữa sinh vật vàmôi trường, nhiều bí ẩn về mối tương tác này đã được khám phá Đối với thựcvật, sự thiếu, thừa chất dinh dưỡng trong đất hoặc sự có mặt các chất ô nhiễmtrong môi trường xẽ xuất hiện những dấu hiệu bất thường như bệnh vàng lá,bệnh vàng giữa các gân lá, những đốm hoại tử, thậm chí cành, lá bị cháy khô

và dễ dàng có thể quan sát được bằng mắt thường Đối với động vật, đặc biệtnhững động vật bậc thấp, sự có mặt hay vắng mặt chúng trong môi trườngnước nhất định có thể nhận diện được chủng loại và nồng độ của các chất gây

ô nhiễm mà không nhất thiết phải tiến hành phân tích lý – hóa học Nhữngsinh vật này gọi là sinh vật chỉ thị môi trường và thông qua chúng có thể nhậndiện được sự có mặt của các chất và đánh giá chất lượng môi trường nhằmphục vụ cho việc giám sát và quan trắc với ý nghĩa khoa học và thực tiễn lớn.

Từ những năm 70 của thế kỷ XX, trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu vàtập trung vào một lĩnh vực mới là ứng dụng những sinh vật tích tụ, mà chủyếu là thực vật để xử lý ô nhiễm môi trường đất, nước Đây là phương pháplành mạnh, thân thiện với môi trường, giá thành hạ, an toàn và hiệu quả cao,đảm bảo mỹ quan nguyên vẹn của đối tượng xử lý và có thể áp dụng lâu dài

Ở Việt Nam, các khái niệm về sinh vật chỉ thị môi trường còn rất mới mẻ vàviệc ứng dụng chúng trong các nghiên cứu cũng mới chỉ là bước đầu

Trong đề tài này sẽ trình bày một số sinh vật bao gồm động vật, thực vật

và vi sinh vật có khả năng chỉ thị đối với môi trường, phát hiện ra độc chấttrong môi trường Hy vọng rằng đề tài này phần nào cung cấp thêm nhữngthông tin về nhu cầu bức xúc hiện nay

PHẦN II NỘI DUNG

1 CÁC KHÁI NIỆM VỀ CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG

1.1 Các khái niệm

1.1.1 Khái niệm về môn học

- Từ lâu các nhà khoa học thuộc chuyên môn khác nhau đã sử dụng nhiều loạithực vật chỉ thị điển hình phục vụ cho công tác chuyên môn (bản đồ địa chất,phân bố các khoáng sản, phân loại đất, đánh giá tình trạng dinh dưỡng củathực vật

- Khi nghiên cứu môi trường nhận thấy những sinh vật bị các chất gây ônhiễm hoặc các chất tự nhiên có nhiều trong môi trường tác động có thể biểuhiện những dấu hiệu dễ nhận biết

Ví dụ: Thực vật thường biểu hiện những dấu hiệu dễ phân biệt hoặc rất đặctrưng khi môi trường bị thiếu hoặc thừa một số chất dinh dưỡng khoáng

- Các kiểu tác động của môi trường lên sinh vật có thể quan sát bằng mắt hoặcqua một số các biểu hiện sau:

+ Những thay đổi về thành phần loài hoặc các nhóm ưu thế trong quần

xã sinh vật

+ Những thay đổi về thành phần loài trong quần xã

+ Tổng tỉ lệ chết trong quần thể gia tăng, đặc điểm ở giai đoạn non mẫncảm như trứng và ấu trùng

+ Thay đổi sinh lý và tập tính trong các cá thể

+ Sự tích lũy những chất gây ô nhiễm hoặc sự trao đổi chất của chúngtrong các mô của những cá thể

- Do đó, trên thế giới, việc nghiên cứu và sử dụng các sinh vật để đánh giá,kiểm soát và các hiện chất lượng môi trường đã đạt được nhiều thành tựu có ýnghĩa khoa học và thực tiễn Tại các nước phất triển, đặc biệt là ở một số nước

trong khu vực như Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Việc nghiên cứu và sử dụngcác sinh vật chỉ thị đã được tiến hành từ nhiều năm nay.

1.1.2 Khái niệm về môn học chỉ thị sinh học môi trường

- Khái niệm chung và cơ bản của sinh vật chỉ thị được mội người thừa nhân là:

“ Những đối tượng sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liênquan đến nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxi, cũng như khả năng chống chịumột hàm lượng nhất định các yếu tố độc hại trong môi trường và do đó, sựhiện diện của chúng biểu thị một tình trạng về điều kiện sinh thái của môitrường sống nằm trong giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đốitượng sinh vật đó”

- Đối tượng sinh vật là những sinh vật chỉ thị môi trường, có thể là các loài(loài chỉ thị) hoặc tập hợp các loài (nhóm loài chỉ thị)

- Các điều kiện sinh thái chủ yếu là các yếu tố vô sinh như hàm lượng các chấtdinh dưỡng, nhu cầu oxi, chất độc (kim loại nặng, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, dầu, cácchất oxi hóa quang hóa – PAN, chất phóng xạ…) và các chất gây ô nhiễm khác

1.1.3 Cơ sở chỉ thị sinh học môi trường

1.1.3.1 Cơ sở của việc sử dụng chỉ thị sinh học môi trường

- Thành phần loài một quần xã sinh vật được xác định bởi các yếu tố môitrường

- Tất cả các cơ thể sống đều chịu tác động của các yếu tố môi trường sống,môi trường sống này cũng có thể bị ảnh hưởng từ mooit rường xung quanh,đặc biệt bị tác động mạnh bởi các động vật vật lý và hóa học

- Yếu tố tác động vào môi trường có thể hay không bị loài trừ ra khỏi quầnthể, làm cho nó trở thành sinh vật chỉ thị cho môi trường

- Như vậy cơ sở cho việc sử dụng sinh vật sinh vật làm vật chất chỉ thị môitrường dựa trên hiểu biết về khả năng chống chịu của sinh vật với các yếu tốcủa điều kiện sinh thái (yếu tố vô sinh, với tác động tổng hợp của chúng)

- Các yếu tố sinh thái vô sinh của môi trường có thể là: ánh sáng, nước, ẩm độ,các chất khí, các chất dinh dưỡng dễ tiêu.

1.1.3.2 Tác động của các yếu tố vô sinh lên sinh vật

 Ánh sáng

- Ánh sáng rất cần cho các hoạt động sống bình thường của động vật, cung cấpmột số chất cho động vật

- Ánh sáng có vai trò đặc biệt quan trọng đối với thực vật, cường độ tác động

và thời gian chiếu sáng của ánh sáng có ảnh hưởng rất lớn tới quá trình quanghợp Với tổng năng lượng mà phần lục địa nhận được, thực vật xanh đã sửdụng từ 0,2 - 1,0% để quang hợp Tảo silic có khả năng quang hợp khi ánhsáng ở ngưỡng tối thiểu

- Theo phản ứng với ánh sáng sinh vật được chia thành 2 nhóm:

+ Ưa sáng: Phi lao, bồ đề, thuốc lá, cà rốt, hòa thảo như lúa, ngô

+ Ưa tối: cà độc dược, hành, dương xỉ, rêu

- Tảo silic ở biển nhiệt đới có thể xuống sâu 400m Tảo đỏ có thể xuống sâu200m Ánh sáng quá mạnh và thời gian chiếu sáng quá dài là bất lợi cho sựsinh trưởng các loại tảo

 Nhiệt độ

- Trong một phạm vi nhất định nhiệt độ càng cao càng tăng tốc độ sinh trưởngcủa sinh vật Sinh vật có thể phản ứng với nhiệt độ bằng nhiều cách khác nhaukhi nhiệt độ cao, càng tích lũy nhiều dinh dưỡng, muối, tăng khả năng giữnước Cây non thường chịu lạnh tốt hơn cây già

- Khi nhiệt độ tăng dần tới giới hạn thì tốc độ phát triển của động vật cũngtăng lên Động vật phản ứng với nhiệt độ bằng nhiều hình thức khác nhau Khinóng có thể tỏa nhiệt, dẫn nhiệt, bốc hơi, giãn các mạch máu ngoại vi Khilạnh nó co mạch, hình thành lớp lông dày, mỡ dưới da, hoặc nó có thể tăng sảnnhiệt do tăng quá trình chuyển hóa hoặc run rẩy

- Do đó, chênh lệch nhiệt độ ngày đêm lớn là một yếu tố nâng cao chất lượngnông sản phẩm Trong khoảng 0 - 300C, khi nhiệt độ tăng lên 100C sinh trưởngthực vật tăng gấp đôi.

 Nước và độ ẩm

- Cây ưa ẩm: Mọc ở các bờ ruộng, ao, đất lầy ruộng lúa

- Cây mộng nước như xương rồng ba cạnh, huệ…

- Cây lá cứng như họ hòa thảo, họ cói, thầu dầu…

- Các động vật cũng chia làm loài ưa ẩm và ưa khô

Ở động vật ó nhiều khả năng chống mất nước:

+ Cấu tạo vỏ da không thấm nước

+ Xuất hiện cơ quan hô hấp bên trong Mang mất đi thay bằng khí quản

ở côn trùng, nhóm có nhiều chân, bằng phổi ở động vật có chân

- Theo giới hạn ẩm thích hợp sinh vật chia thành 2 nhóm: Ẩm hẹp và ẩm rộng

- Phân loại theo mức độ phụ thuộc nước:

+ Sinh vật ở nước: Cá, thực vật thủy sinh

+ Sinh vật ưa ẩm cao: Lúa, cói, lác

+ Sinh vật ưa ẩm vừa: Tếch, các cây họ bạch đàn, trầu không, trúcđào…

 Các chất khí

- Khí quyển cung cấp O2, CO2 cho sinh vật, xử lý một phần các chất ô nhiễm

- Khi thành phần, tỉ trọng các chất khí trong khí quyển thay đổi, có thể có hạicho sinh vật

- Thực vật có vai trò quan trọng trong xử lý các chất khí gây ô nhiễm môitrường (CO2, O2…)

 Các chất khoáng hòa tan

- Chất khoáng có vai trò quan trọng trong cơ thể sinh vật, giúp điều hòa cácquá trình sinh hóa, áp xuất thẩm thấu của dịch mô và các hoạt động chức năngkhác.

- Sinh vật có khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng khác nhau

+ Đối với cây trồng dinh dưỡng khoáng quyết định đến tình trạng sinhtrưởng, năng xuất, chất lượng sản phẩm cây trồng

+ Theo yêu cầu dinh dưỡng của thực vật có 14 chất khoáng là dinhdưỡng thất yếu cần cung cấp, được chia thành 2 nhóm theo nhu cầu Đa lượng(Ca, Mg, S, Si) và vi lượng (Fe, Mn, Cu, Zn, Bo, Cl)

- Môi trường mất cân đối: Hàm lượng các chất khoáng có thể dẫn đến gây rốiloạn quá trình trao đổi chất làm sinh vật mắc bệnh

1.1.4 Khả năng biến đổi để thích nghi của sinh vật khi môi trường thay đổi

 Sự phản hồi của sinh vật đối với tác động của môi trường

- Sự phản ứng lên tác động của môi trường bằng 2 phương thức: chạy trốn vàthích nghi

- Sự thích nghi của sinh vật có thể là thích nghi hình thái và thích nghi ditruyền

+ Thích nghi hình thái: Phản ứng thích nghi xảy ra suốt thời gian sốngcủa cơ thể sinh vật dưới tác động thay đổi của các nhân tố môi trường như:ánh sáng, nhiệt độ

+ Thích nghi di truyền: xuất hiện trong quá trình phát triển cá thể củacác cơ thể không phụ thuộc vào sự có mặt hay vắng mặt của các trạnh thái môitrường mà trong môi trường có thể có ích cho chúng Những thích nghi đóđược củng cố bởi các yếu tố di truyền, vì thế gọi là thích nghi di truyền

 Biến động số lượng

- Quá trình biến động xảy ra do tác động ngẫu nhiên của các yếu tố môitrường chủ yếu là do yếu tố thời tiết và khí hậu Các yếu tố biến đổi có thể ảnh

hưởng lên số lượng cũng như chất lượng cá thể hoặc quần thể bằng cách trựctiếp hay gián tiếp qua sự thay đổi trạng thái sinh lí của cây, thức ăn, hoạt tínhcủa thiên địch…

- Hiện nay, có nhiều cơ chế điều chỉnh số lượng sinh vật, trong đó có cả yếu tốcạnh tranh loài Khi nguần dự trữ thức ăn trở nên thiếu thốn thì sự cạnh tranhtrong loài xuất hiện

 Diễn thế sinh thái và tác động đến sinh vật chỉ thị môi trường

Tất cả các hoạt động kinh tế liên quan trực tiếp hay gián tiếp đến hệ sinh tháiluôn luôn chịu ảnh hưởng của quá trình diễn thế sinh thái Tất cả biểu hiệnsinh thái ở rừng đều do hiện tượng diễn thế sinh thái, thay từ một hệ sinh tháirừng có sức sản xuất cao bằng một thảm rừng có sức sản xuất thấp hơn, hayđồng cỏ có giá trị chăn nuôi cao thay thế bằng một thảm cỏ có nhiều cỏ độclàm kém giá trị chăn nuôi Những thay đổi không thích hợp cho hoạt động củacác vi sinh vật trong đất, những thay thế có hại cho thảm thực vật thủy sinh…đều do nguyên nhân diễn thế

- Nguyên nhân xảy ra diễn thế

+ Nguyên nhân bên trong:

Theo E.P.Odum (1969), căn cứ vào động lực của quá trình diễn thế có thểchia thành 2 dạng: nội diễn thế và ngoại diễn thế

Những nguyên nhân bên trong gây nên nội diễn thế nằm trong tính chất củachính hệ sinh thái, sự sinh sản và cạnh tranh sinh tồn

Trong hệ sinh thái, sự cạnh tranh về điều kiện sinh tồn như ánh sáng, nước,các chất dinh dưỡng diễn ra không ngừng giữa cá thành phần của hệ Giống,loài nào thích nghi hơn, hấp thụ được nhiều chất dinh dưỡng hơn và phát triểnnhanh hơn Ngược lại, loài nào ít thích nghi hơn thì phát triển kém hoặc bị tànlụi

+ Nguyên nhân bên ngoài: bao gồm các yếu tố từ bên ngoài tác độnglên hệ sinh thái làm thay đổi nó, gây nên ngoại diễn thế

- Công cụ thăm dò đố là những sinh vật chỉ thị thích nghi với môi trường nhấtđịnh, sự xuất hiện của chúng để đo phản ứng và thích nghi đối với sự thay đổimôi trường.

- Công cụ tích lũy sinh học - các loài sinh vật chỉ thị có khả năng tích lũy cáchóa chất trong mô của chúng

- Sinh vật thử nghiệm: Các sinh vật được chọn lọc để nghiên cứu trong điềukiện thí nghiệm nhằm xác định các chất ô nhiễm

+ Quần thể sinh vật chỉ thị- cấu trúc quần thể các loài chỉ thị

+ Quần xã sinh vật chỉ thị - một số nhóm sinh vật chỉ thị nào đó (sinhvật nổi - sinh vật đáy)

+ Nhờ tính chất của sinh vật chỉ thị có thể sử dụng khả năng tích tụ cácchất ô nhiễm trong cơ thể và giá trị biểu thị tác động tổng hợp của các yếu tốmôi trường lên sinh vật để đánh giá môi trường thuận lợi và hiệu quả vớiphương pháp lý hóa học.

 Tiêu chuẩn để chọn sinh vật làm chỉ thị

- Sinh thái đã được định loại rõ ràng

- Dễ thu mẫu trong tự nhiên, kích thước vừa phải

- Có phân bố rộng (phân bố toàn cầu)

- Có nhiều tài liệu về sinh thái cá thể

- Có giá trị kinh tế hoặc là nguồn dịch bệnh

bị xáo trộn

- Một số loài địa y chỉ thị cho sự mẫn cảm với oo nhiễm sunfuadioxyt (SO2)

- Nhóm sinnh vật chỉ thị môi trường đất secpentine có đặc điểm phát triển rờirạc và lùn

- Một số nhóm loại cây rừng không chống chịu được sự sáo trộn môi trường

có thể là làm các cây chỉ thị cho tuổi của rừng cây

- Các nhóm sinh vật chỉ thị có thể sử dụng đánh giá điều kiện sinh thái (nhómquần thể sinh vật chỉ thị, diều kiện sinh thía cần được bảo tồn) các cá thể chỉthị dùng dánh giá môi trường và trong việc sử dụng để lập bản đồ về sự mẫncảm với môi trường

1.3 Khái niệm mở rộng về sinh vật chỉ thị

mô với hàm lượng cao hơn nhiều so với môi trường

- Vì vậy, sinh vật tích tụ không chỉ có khả năng chỉ thị cho môi trường nhấtđịnh mà còn dễ bị phát hiện hơn qua những phần tích tụ hóa học

- Trong số các loài này rêu thường được sử dụng rộng rãi nhất; tảo, thực vậtlớn cũng thường được sử dụng, cá và động vật không xương sống cũng có thể

sử dụng

1.3.3 Sinh vật thăm dò và cảnh báo

- Là những loài sinh vật bản địa đơn lẻ, có khả năng thể hiên phản ứng có thể

đo đươc đối với chất ô nhiễm

- Sinh vật thăm dò và cảnh báo được sử dụng như 1 chỉ thị cảnh báo sớm vềsinh vật có mặt của các chất ô nhiễm trong môi trường Cần thận trọng khichọn loại điển hình, cân nhắc tính mẫn cảm và khả năng phơi nhiễm đối vớicác chất gây ô nhiễm, vị trí của nó trong quần xã, trong phân bố sinh thái vàđịa lý, độ phong phú của nó

1.3.4 Dấu hiệu sinh học

- Dấu hiệu sinh học là những thể hiện sự phản ứng của sinh vật đối với các tácđộng của chất ô nhiễm trong môi trường

- Dấu hiệu sinh học có 2 loại chính: Dấu hiệu sinh học sinh lý hóa sinh và dấuhiệu sinh thái.

 Dấu hiệu sinh lý hóa sinh:

+ Dấu hiệu để nhận biết

+ Có nhiều ý nghĩa nhất là các chỉ số liên quan tới khả năng sống, sự sinhtrưởng của cá thể, sự sinh sản của quần thể

 Dấu hiệu sinh thái:

+ Thể hiện sự biến đổi của cáu trúc quần thể hoặc quần xã sinh vật dưới tácđộng của chất ô nhiễm

+ Khó nhận biết hơn có thể nhận biết đánh giá bằng một số chỉ số thiếu hụtloài đa dạng sinh học, loài ưu thế

+ Chỉ số thiếu hụt số loài được xác định trong trường hợp có số liệu khảo sátđịnh kì về thành phần loài có mặt trong một khu định cư

+ Chỉ số đa dạng sinh học: là chỉ số mang tính chất tổng hợp số lượng loài và

số cá thể và 1 giá trị chung, để đơn giản hóa sự phức tạp của cáu trúc quàn xãsinh vật

+ Chỉ số loài ưu thế: Khi mức ô nhiễm nặng, một số loài phát triển ưu thế về

số lượng

1.3.5 Chỉ số sinh học

- Là chỉ số dựa trên ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường và tác động của sựphân hủy chất hữu cơ lên sinh vật để đo đạc các tính chất của môi trường,dánh giá sinh thái môi trường

- Trong quan trắc chất lượng nước Các loại chỉ thị và mức mẫn cảm củachúng với ô nhiễm, sinh vật nhóm sinh vật chỉ thị có hoặc vắng mặt của chúng

để tính toán chỉ số sinh học

- Chỉ số sinh học rất đa dạng theo vùng địa lý

1.3.6 Chỉ số đa dạng

- Biểu thị độ phong phú loài trong môi trường đã chọn ở dạng giá trị loài

- Có ý nghĩa gián tiếp chỉ ra sự tăng ô nhiễm của một hệ sinh thái làm cho cácloại mẫn cảm sẽ bị giảm thiểu dẫn đến suy giảm tính đa dạng tổng thể quần xãsinh vật

Ví dụ: Hiện tượng tăng số lượng, một số loài sinh vật trong những hồ kiệtdưỡng tự nhên khi hồ bị tác động do ô nhiễm hữu cơ từ chất thải

- Sử dụng chỉ số đa dạng để đánh giá cáu trúc quần xã sinh vật

+ Số lượng loài hoặc độ phong phú

+ Tổng lượng sinh vật (độ phong phú) của mỗi loài

+ Tính đồng nhất phân bố của các cá thể giữa các loài khác nhau (tínhđông đảo của sinh vật)

+ Hiện tượng có một số phương pháp thông dụng tính chỉ số đa dạng làShannan-weiner (H’), Simpson (D), Malgdef (DMg)

- Sử dụng chỉ số tương đồn và chỉ số đa dạng có những ưu điểm và hạn chếnhất định

1.3.8 Chỉ thị sinh thái và mô

- Các thông số về hình thái, cung cấp những dấu hiệu có thể đo được hoặcnhìn thấy rõ tác hại do chất gây ô nhiễm gây nên cho sinh vật

- Khác nhau giữa động vật và thực vật.

1.3.8.1 Đối với thực vật

- Các thông số (chỉ tiêu) thường sử dụng trong chỉ thị hình thái và mô

+ Tốc độ sinh trưởng tương đối, trọng lượng tươi, chỉ số diên tích lá vànhiều tính chất hình thái khác

+ Sự hư hại thực vât (có thể quan sát được bằng mắt thường) như lá bịvàng, bị đốm hoặc hoại sinh (đặc biệt để quan trắc mua axit gây nên)

- Trong nhiều trường hợp chỉ số hình thái và mô của một số loài thực vật được

sử dụng để phát hiện sự có mặt một số chất gây ô nhiễm không khí (hư hại lácây thuốc lá chỉ số dẫn ô nhiễm ozon)

1.3.8.2 Đối với động vật

- Các thông số (chỉ tiêu) thường sử dụng trong chỉ thị hình thái và mô

+ Tuổi, kích thước, tốc độ tăng trọng, tỉ lệ sinh sản

+ Sinh trưởng không đối xứng, bất thường từ một phía của cơ thể so vớiphía khác và những thay đổi hình thái không do bệnh lý

+ Sự xuất hiện các đặc tính bệnh lý như: Lở loét, u beoeis, viêm tủy,hoại tử, nhiễm bệnh kí sinh…đôi khi cũng liên quan đến sự có mặt của cácchất ô nhiễm Tuy nhiên, việc chuẩn đoán những thay đổi này thường đòi hỏicác chuyên gia giàu kinh nghiệm nên thường khó phân biệt các biểu hiện bìnhthường của bệnh và bệnh do ô nhiễm gây nên

1.4 Vai trò ý nghĩa của chỉ thị sinh học môi trường

1.4.1 Quá trình nghiên cứu phát triển và sử dụng chỉ thị sinh học môi trường

- Con người đã sử dụng các thủy vực, đất làm nơi đổ rác thải, ngay từ khi mớibắt đầu định cư, thường thấy các dấu vết ô nhiễm rác thải trong các hồ và biếnđổi tự nhiên của chúng qua nhiều thế kỉ

- Vào thế kỉ 19, nghiên cứu về ô nhiễm hồ đã bắt đầu phát triển như một bộphận quan trọng trong nghiên cứu môi trường nước.

 Đối với môi trường nước

- Đầu tiên một số tác giả đã sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn đểđánh giá ô nhiễm hữu cơ các thủy vực (ưu điểm thu thập, định lượng, bảoquản dễ, thuận lợi cho giám định)

- Sau đó nhiều nhà nghiên cứu khác đã dùng các nhóm sinh vật khác làm sinhvật chỉ thị ô nhiễm hữu cơ nguần nước thành công

+ Liebman (1942) đã nhấn mạnh tầm quan trọng của các sinh vật trongviệc đánh giá sự ô nhiễm hữu cơ và đã chỉ ra rằng, các sinh vật sống ở nơinước ô nhiễm nghiêm trọng hầu hết có cỡ hiển vi

+ Butcher (1946) đã khẳng định, tảo sinh trưởng trên các tấm lam kínhđặt ở nước là các vật chỉ dẫn cho sự ô nhiễm hữu cơ, chính xác hơn nếu là ônhiễm kim loại nặng

+ Kabler (1957) đã coi nhóm vi khuẩn E.coli như là cá loài chỉ thị ônhiễm về chất lượng nước uống

+ Lackey (1957) chỉ ra rằng, nếu xả trực tiếp nước thải vào sông suốithì hàm lượng oxi sẽ giảm và loại trừ hầu như tất cả các sinh vật, ngoại trừmột số trùng tiêm mao kỵ khí và trùng roi không màu

+ Dondoroff (1957) sử dụng các loài cá (có khả năng chống chịu nhiệt

độ, hàm lượng oxi, độ pH) làm sinh vật chỉ thị

+ Patrick (1963) chỉ rõ: có thể dùng tảo silic để xác định mức ô nhiễm,

do chúng rất nhạy cảm với tính chất vật lý và hóa học của nước

 Đối với môi trường đất

- Việc phân tích cây tồng như một phương pháp xác định nhu cầu của cây vềphân bón đã được ứng dụng từ khá lâu Từ những năm 1932-1957 nhiều tác

giả (Lagatu, Thomas, Ulrich, Chapman, Lunderhard, Bergmanm) đã nghiêncứu về chẩn đoán dinh dưỡng qua lá và phân tích lá.

- Việc “nhìn cây biết đất” đối với nhiều tác giả đã trở nên quen thuộc

- Trong xuất thế kỉ 20 nhờ hiểu biết về ảnh hưởng của ô nhiễm hữu cơ lên cácquần xã sinh vật (nước, đất) và phản ứng của chúng quan trắc sinh học môitrường ngày càng được mở rộng, là một trong những cơ sở làm công nghệ xử

lý rác thải có nhiều tiến bộ Sự tăng sử dụng các hóa chất tổng hợp tạo ranhiều nguần ô nhiễm Nhiều loài hóa chất chỉ ở nồng độ rất thấp cũng tácđộng nghiêm trong lên hệ sinh thái Nhiều nghiên cứu cho thấy, nhiều loạihóa chất có khả năng phá vỡ chức năng nội tiết ở quần thể động vật và chứcnăng trao đổi chất ở thực vật Đây là cơ sở cho việc phát triển sử dụng chỉ hịsinh học trong nghiên cứu đánh giấ ô nhiễm hóa chất

- Hiện nay, nhiều loài sinh vật được sử dụng làm chỉ thị sinh học môi trường

để đánh giá mức độ ô nhiễm, xác định nguồn ô nhiễm địa điểm ô nhiễm vàthời gian ô nhiễm

- Nhiều loài thực vật (cây thuốc lá, cây lúa mạch, rêu, tảo…) và động vật(nhuyễn thể hai mảnh vỏ, cá, chim…) được sử dụng rộng rãi để đánh giá mức

độ ô nhiễm khối lượng kim loại nặng trong nước, trong đất và không khí

- Hiên nay ở nhiều nước đã hình thành phương pháp sử dụng hiệu quả các sinhvật chỉ thị để giám sát, quan trắc môi trường

- Ở Nhật Bản, Mỹ, Úc đã và đang sử dụng rộng rãi loài cỏ lươn (zosteramarina) và loài trai (Mytilusedulis) trong phát hiện nguần thải và đánh giámức độ ô nhiễm kim loại nặng của các thủy vực

Ví dụ: Dùng ong đo mức độ ô nhiễm trong mật ong

1.4.2 Vai trò của chỉ thị sinh học trong nghiên cứu, đánh giá và xử lý môi trường

1.4.2.1 Vai trò của chỉ thị trong đánh giá môi trường

- Sự thiếu hay thừa dinh dưỡng gây ảnh hưởng lớn đến tình trạng sinh trưởng

và sức sản xuất của thực vật làm trên là thực vật xuất hiện những dấu hiệu bấtthường có thể quan sát được bằng mắt (cây còi cọc, vàng lá, màu tía, một màu,hoại tử)

Dựa vào những dấu hiệu trên ở thực vật cho phép đánh giá nhanh, rẻ tiền vàhiệu quả hơn về những chất gây ô nhiễm môi trường ở các nồng độ khác nhau

so với phương pháp hiện đại khác

- Trong những trường hợp cần thiết, bổ sung phương pháp phân tích đất, nước

và thực vật, còn đối với các chuyên gia chỉ thị sinh học môi trường không nhấtthiết phải tiến hành phân tích thêm

- Trong nhiều trường hợp sử dụng chỉ thị sinh học môi trường còn là bướckhởi đầu cho việc sử dụng hiệu quả các phương pháp nghiên cứu và đánh giámôi trường khác

- Đặc biệt là khai thác khái niệm khả năng tích tụ các chất ô nhiễm và tác độngtổng hợp các yếu tố môi trường lên các sinh vật tích tụ làm chỉ thị sinh họcmôi trường là chỉ dẫn quan trọng cho việc sử thực hiện các phương pháp lý,hóa học

1.4.2.2 Vai trò chỉ thị sinh học trong xử lý ô nhiễm môi trường

- Xử lý môi trường bị ô nhiễm là một quá trình phức tạp (công nghệ, hiểu biếtsâu về cơ chế haapsthu, chuyển hóa… chi phí cũng rất cao)

- Trong khi đó khả năng làm sạch môi trường đất và nước bị ô nhiễm (bởi cáckim loại nặng các chất hữu cơ, thuốc súng và các chất phóng xạ) bằng thực vậtđang được coi trọng như một loại công nghệ mới, đơn giản và rất hiệu quả

- Hiện nay vấn đề ô nhiễm kim loại nặng và các chất hữu cơ nguy hại khác vớimôi trường đất, nước đang phổ biến

- Có rất nhiều phương pháp sử lý kim loại nặng trong đất như mang đât sônhiễm đi chôn lấp ở chỗ khác, rửa đất, cố định các chất ô nhiễm… nhưng cácphương pháp nãy đều rất tốn kém

- Do đó, phương pháp sử dụng thực vật để sử lý ô nhiễm kim loại nặng trongđất, nước được quan tâm đặc biệt bởi kĩ thuật đơn giản, chi phí đầu tư thấp, antoàn.

2 CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NƯỚC

2.1 Đặc điểm môi trường nước

- Phân biệt 2 loại thủy vực (nước chảy, nước tĩnh) với các đặc điểm khác nhau:

O2, CO2, pH, nhiệt độ, TSMT, chất hữu cơ

- Phân vùng sinh thái: ngoại (TSMT < 0,5 %O), lợ (TSMT= 0,5-30%O), nướcmặn (TSMT >30%O)

2.1.2 Đặc điểm vật lý của nước thiên nhiên

- Nhiệt độ (do mặt trời, phân hủy chất hữu cơ đất) biến động theo địa y, mùa,thời tiết, ngày đêm) ảnh hưởng đến sinh trưởng sinh sản và di cư của sinh vậtsống trong nước

- Độ trong, đục (độ phù sa, chất lơ lửng, chất hòa tan và thủy sinh vật) ảnhhưởng đến phát triển của thực vật trong nước

- Màu: Phù sa (đỏ gạch), chất hòa tan (vàng cam-sắt), chất lơ lửng (trắng bùn, nâu đen-chất hữu cơ), thủy sinh vật (xanh nhạt-tảo lục, xanh đậm-tảolam, vàn nâu-tảo silic)

đục Mùi: tanh và hôi (vi khuẩn), tanh (Fe), trứng thối (H2S)

- Vị: Mặn (NaCl), ngọt (CO2), đắng, chát (Mg2+), chua (Fe, Na)

2.1.3 Đặc điểm hóa học của nước tự nhiên

- Các nguyên tố hóa học dạng iôn) nồng độ ppm: Cl-, Na+, SO42-, Mg2+, Ca2+,

K+, HCO3-, Br-, Sr-.

- Các nguyên tố nồng độ ppb: B, Si, Fe, N, P, Mo, Zn, Cu, Mn, Ni, Al Trongnước biển thường chứa các chất này cao hơn nước ao, hồ

- Oxi hòa tan (DO) cần cho các hoạt động của thủy sinh vật trong nước:

>5ppm (bão hòa) tốt cho tôm cá; biến động theo mùa, thời tiết, ngày đêm, đôsâu, nhiệt độ và độ mặn

- CO2 hòa tan (do hô hấp của thủy sinh vật và phân hủy hữu cơ) rất cần choquang hợp tạo chât hữu cơ của thủy vực nhưng nồng độ > 10 mg/l ức chế thủysinnh vật

- H2S (phân hủy protein, phản sunfat hóa yếm khí) phu thuộc pH, nhiệt độnước, rất độc đối với thủy sinh vật

- CH4 (phân hủy hữu cơ yếm khí) Nhiều CH4 nước có nhiều chất hữu cơ, chấtlượng kém

- NH3 (N hữu cơ, phân bón) hàm lượng NH3 tăng khi pH và nhiệt độ tăng, rấtđộc với tôm cá

- NH4+ thức ăn tự nhiên nhiều làm thực vật phù du phát triển quá mức

- NO2- độc với tôm cá

- NO3- dinh dưỡng dễ tiêu của thực vật, thức ăn cho tôm của thủy vực, quá caolàm tảo phát triển quá mức

- P dinh dưỡng của thực vật bậc cao, nguyên sinh động vật, vi sinh vật

- Si (nham thạch) cần cho tảo khuê, động vật

- BOD (Biologial Ooxxygen Pemomd – tiêu hao oxy sinh học) lượng oxi cầncho quá trình hô hấp của thủy sinh vật (trong điều kiện nhất định) xác định ởđiều kiện 200C trong 3 ngày (BOD3) hoăc 5 ngày (BOD5) nước có mật độ sinhvật cao thì BOD cao Dùng đánh giá mức độ giàu dinh dưỡng hay nhiễm bẩncủa thủy vực

- COD (Chemical Oxygen Demand – tiêu hao oxi hóa học) lượng oxi tiêu tốncho sự phân hủy hữu cơ theo phản ứng:

(CHO)n + O2 = CO2 + H2O + Q

Môi trường nhiều chất hữu cơ thì COD càng cao: COD dùng đánh giá mức độ

ô dinh dưỡng của nước

2.1.4 Các chất gây ô nhiễm môi trường nước

- Theo nguồn gốc: tự nhiên (mưa, tuyết, gió, bão) và nhân tạo (xả thải nướcsinh hoạt, nước công nghiệp…vào môi trường nước)

- Theo bản chất: vô cơ, hữu cơ, kim loại nặng, chất dinh dưỡng, sinh vật, tácnhân vật lý (lý nhiệt, tia bức xạ…)

2.2 Hệ thống sinh vật chỉ thị đánh giá ô nhễm hữu cơ nguồn nước

2.2.1 Đặc điểm hệ thống sinh vật nước

- Một số quần xã sinh vật nước gồm các nhóm sinh vật: Sinh vật sản xuất –tạo ra các chất hữu cơ; sinh vật tiêu thụ - sử dụng các chất hữu cơ làm thức ăn;sinh vật phân hủy – phân hủy các chất hữu cơ

- Ở nơi bình thường, các loài sinh vật tụ hợp, mối tương tác (phức tạp) sẽ pháttriển giữa các loài, sau môt thời gian sẽ tạo ra quần xã sinh vật có đặc trưng rõràng

- Quần xã sinh vật có thể thay đổi khi điều kiện môi trường sống thay đổi Domối quan hệ tương tác mà chỉ cần một sự thay đổi trong những điều kiện môitrường tạo ra một hoặc nhiều thay đổi trong quần thể

- Môi trường tại một điểm quyết định phần lớn các cá thể có thể cư trú ở điểm

đó, và những sinh vật ở đó sẽ là những chỉ thị sinh học cho những thay đổimôi trường

2.2.2 Khái niệm về ô nhiễm nước và hệ hoại sinh

- Nếu nước thải mà không qua xử lý được xả vào nguần nước, có thể làm chonguần nước, dần dần bị ô nhiễm

- Do trong nước thải thường giàu chất hữu cơ, chúng xẽ làm thay đổi điều kiệnmôi trường tạo ra những sự diễn thế các quần xã của thủy vực (nước chảy) tùythuộc vào khoảng cách tới nguồn xả.

- Các quần xã sinh vật của thủy vực bị ảnh hưởng của nguồn nước thải là hệthống các sinh vật sống phụ thuộc vào các mức độ phân hủy của các chất hữu

cơ – hệ sinh vật hoại sinh

2.2.3 Chất lượng nước liên quan đến hệ hoại sinh

- Những sinh vật có trong nước bị ô nhiễm khác với những sinh vật ở nướcsạch Do ở mức ô nhiễm được đặc trưng bởi những loài động vật thực vật và

cả quần thể tự làm sạch bởi các sinh vật có trong quần xã hoại sinh

- Chúng chỉ sử dụng các chất hữu cơ (có mức độ phân hủy khác nhau) làmthức ăn, nên tạo ra hiện tượng tự làm sạch dần nguần nước – tự làm sạch sinhhọc

- Để phân chia các đoạn sông nơi bị tiếp nhận các chất thải hữu cơ, đã cónhiều ý kiến khác nhau về cách gọi và định ranh giới vùng nhưng giống nhau

+ Nước phân hủy mạnh – Liên quan tới các sinh vật hoại sinh trungbình - nơi quá trình khử vẫn còn chiếm ưu thế

+ Nước phục hồi – liên quan đến sinh vật hoại sinh trung bình - nơi quátrình khử từ từ hết, chuyển sang quá trình oxi hóa

+ Nước sạch hơn – liên quan tới các sinh vật hoại sinh yếu vùng chỉ cónhững quá trình oxi hóa.

- Vì vậy nghiên cứu các sinh vật chỉ thị cho sự ô nhiễm nước là nghiên cứu hệsinh vật hoại sinh trong nước

2.2.4 Đặc điểm của đoạn sông bị ô nhiễm

Có thể chia đoạn sông bị ô nhiễm ra các phụ vùng theo thời gian tính rangày và khoảng cách tính ra dặm, với các đặc điểm sau:

2.2.4.1 Phụ vùng nước sạch hoại sinh yếu

- Vùng nước phía dưới dòng thải xâm nhập thường không ô nhiễm, nơi nướcsạch trước khi bị ô nhiễm

- Có khoảng cách 12 – 24 dặm (1609m) ngược về phía nguần và thời giantrước 1 -2 ngày tính từ nơi và thời gian điểm dòng sông bắt đầu bị nước thải

2.2.4.2 Phụ vùng thoái hóa – hoại sinh mạnh

- Vùng còn gọi là - rất bẩn – ô nhiễm rất nặng, có quá trình khử chiếm ưu thế,chỉ có các sinh vật hoại sinh mạnh

- Mới bắt đầu bị ô nhiễm do nước thải cùng lượng lớn các chất hữu cơ – thức

ăn cho các sinh vật hoai sinh mạnh

- Có khoảng cách 12 dặm xuôi theo dòng sông và thời gian sau một ngày tính

từ nơi và thời điểm dòng sông bắt đàu bị nước thải bẩn đổ vào

- Các lý tính của môi trường thay đổi mạnh

- Số lượng loài có xu hướng giảm, do ô nhiễm mạnh làm nhiều loài sinh vật(đặc biệt là các sinh vật tiêu thụ và sinh vật sản xuất) có thể bị chết ngạt hoặc

bị che lấp bởi chất lơ lửng

- Số lượng cá thể của những loài sinh vật hoại sinh có xu hướng tăng mạnh vàchiếm ưu thế hoàn toàn do thích ứng với ô nhiễm

- Các sinh vật bị chết cung cấp thêm thức ăn (xác hữu cơ) làm vi sinh vật hoạisinh phát triển mạnh nồng độ oxi hóa tan trong nước

2.2.4.3 Phụ vùng phân hủy mạnh – hoại sinh trung bình

- Vùng có thể gọi là – bẩn nhiều – ô nhiễm cao, với các sinh vật hoại sinhtrung bình (gần với hoại sinh mạnh)

- Có khoảng cách 12 – 48 dặm xuôi theo dòng sông và thời gian 1 -4 ngày tính

từ nơi và thời điểm dòng sông bị nước thải bẩn đổ vào

- Vùng này vẫn có quá trình khử chiếm ưu thế

- Sự thiếu O2 hòa tan làm cho hầu hết động vật, thực vật cỡ lớn và nhiều visinh vật hảo khí chết và lại bổ sung kim loại xác hữu cơ

- Các loài sinh vật hoại sinh (lớn, nhỏ) kỵ khí chiếm ưu thế

- Các sinh vật hoại sinh kị khí tiếp tục sử dụng thức ăn hữu cơ cho đến hết làmcho số lượng của các loài sinh vật hoại sinh mạnh trong môi trường còn ở mức

độ tối thiểu, nhưng số lượng loài của các loài sinh vật hoại sinh kị khí lại đạtđến cực đại

2.2.4.4 Phụ vùng phục hồi – hoại sinh trung bình

- Vùng còn có thể gọi là – nhiễm bẩn – ô nhiễm trung bình, với các sinh vậthoại sinh trung bình (gần với hoại sinh yếu)

- Mức độ ô nhiễm hữu cơ giảm, thức ăn (chất hữu cơ) của các sinh vật hoạisinh giảm làm cho số lượng các sinh vật kỵ khí và sinh vật chống chịu ônhiễm khác cũng giảm, tạo khả năng thay đổi vè điều kiện sinh thái

- Nồng độ oxi hóa hòa tan trong nước tăng dần làm xuất hiện những vi sinhvật hiếu khí

- Vật liệu lơ lửng giảm, hoạt động phân giải của vi sinh vật hảo khí làm tăngchất dinh dưỡng dễ tiêu để tảo (SVSX) cho đến khi dự trữ năng lượng hoặcthức ăn dễ tiêu hết.

- Hệ động vật, thực vật nước lặp lại thế cân bằng

- Các tính chất chủng giống với nước sạch đầu nguần ngoại trừ trường hợphiện tại nó là một dòng sông rộng lớn hơn

- Khu hệ sinh vật đặc trưng: Giống với khu hệ sinh vật nước sạch đầu nguầnngoại trừ các loài bản địa (thích ứng với dòng chảy) lớn hơn

2.2.4.6 Một số đặc điểm chung của đoạn sông bị ô nhiễm hữu cơ do nguồn xả

- Chất rắn hòa tan (Ds) có nhiều nhất khi nước thải xâm nhập vào dòng sôngrồi giảm dần và đạt Max ở cuối vùng thoái hóa (đối với NH4 và P) còn NO3-

muộn hơ ở vùng phân hủy mạnh sau đó đều giảm

 Về vi sinh vật:

- Ở vùng yếm khí hoàn toàn chỉ có vi sinh vật và động vật nguyên sinh còncác loài động vật nguyên sinh còn các loài động vật không xương sống cỡ lớngiảm mạnh

- Những loài có khả năng chống chịu nồng độ O2 thấp trở nên rất phong phú về

số lượng do nhiều thức ăn và ít có cạnh tranh không giảm

- Cuối cùng, khi những điều kiện sinh thái sạch được duy trì, số lượng các loàisinh vật tăng các loài đặc trưng cho nước bị ô nhiễm hữu cơ có xu thế biếnmất

2.2.5 Chỉ thị sinh học ô nhiễm hữu cơ môi trường nước

2.2.5.1 Chỉ thị sinh học ô nhiễm hữu cơ môi trường nước theo hệ hoại sinh

a Hệ hoại sinh – chỉ thị sinh học môi trường nước đầu tiên.

- Trong đánh giá chất lượng nước không nên dựa vào những cá thể sinh vật màphải là quàn xã sinh vật

- Kolkwitz, Marsson, Liemanm là những người đầu tiên nêu danh mục cácsinh vật chỉ thị (gồm động vật, thực vật) cho môi trường nước bị ô nhiễm hữu

cơ ở các mức độ khác nhau liên quan đến hệ hoại sinh

Các sinh vật chỉ thị cho môi trường nước bị ô nhiễm hữu cơ gồm:

+ Ô nhiễm rất nặng – thoái hóa có 31 sinh vật chỉ thị hoại sinh mạnh.+ Ô nhễm cao – phân hủy mạnh, có 17 sinh vật chỉ thị hoại sinh trungbình

+ Ô nhiễm trung bình – phục hồi, có 22 sinh vật chỉ thị trung bình.+ Không ô nhễm – sạch hơn, có 22 sinh vật chỉ thị hoại sinh yếu

b Các phương pháp sử dụng hệ hoại sinh để đánh giá môi trường nước khác

- Fjerdinstab (1964) chia 4 mức độ ô nhiễm nước và hệ thống hoại sinh thành

9 loại với những quần xã điển hình với sự khác biệt chính là: Phân biệt phânhữu cơ, chia mỗi phụ vùng hoại sinh mạnh và hoại sinh trung bình thành 3 phụvùng và sử dụng ít sinh vật chỉ thị hơn để đánh giá chất lượng nước (chủ yếu

sử dụng vi khuẩn và tảo)

- Sladecek (1965) đã nghiên cứu thủy vực bị ô nhiễm chia nước ô nhiễm rấtnặng thành 4 nhóm và nó lan tới loại nước thải có chứa các chất vô cơ và độchại Nên khả năng nước rất sạch (không có bất cứ dấu hiệu ô nhiễm nào –nước ngầm, nước suối)

- Caspers và Karrbe (1967) phân ranh giới “các vùng hoại sinh” theo cấu trúcdinh dưỡng” các quần xã

2.2.5.2 Các phương pháp lượng hóa sinh vật chỉ thị.

- Biến lượng lớn các số liệu thành các dữ liệu đơn giản hơn bằng các côngthức toán học

- Phương pháp của Knopp (1954-1955):

+ Liệt kê các loài và tần suất gặp lại mọi điểm lấy mẫu

+ Sử dụng thang phân cấp phong phú (7 mức)

1= Chỉ phát hiện được một loài đơn giản

2= Phát hiện được một số

3= Phát hiện được một lượng ít đến trung bình

4= Phát hiện số lượng trung bình

5= Phát hiện lượng từ trung bình đến nhiều

6= Nhiều

7= Phong phú

- Sử dụng 4 kí hiệu O, B và B để thể hiện các giá trị của mỗi loài phát hiệnđược trong hệ hoại sinh Trong đó O, B, thể hiện mức độ hoại sinh yếu, Btương ứng cho hoại sinh, hoại sinh và hoại sinh mạnh.

- Tần suất gặp tất cả các làm cho mỗi vùng hoại sinh

- Để minh họa trạng thái ô nhễm môi trường đặc trưng sếp các giá trị “dương”(đại diện cho không ô nhiễm hoặc ô nhiễm trong 1 phút)

2.3 Sinh vật phú dưỡng nguồn nước

2.3.1 Khái niệm về phú dưỡng

- Hiện tượng thừa các chất dinh dưỡng khoáng trong môi trường nước

- Làm phát triển mạnh một số loại thực vật thủy sinh (SVSX) như tảo, rong,rêu… ảnh hưởng tới cân bằng sinh học của nước

- Tạo ra lượng lớn sinh khối hữu cơ, cfungs chết và làm tăng dần bùn đáy, gâyhiện tượng lầy hóa và môi trường yếm khí trong

- Tạo nhiều chất khử (H2S, CH4, NH3…) chuyển hóa các ion kim loại (Fe, Pb,

Zn, Cr, Ni thành dạng khó hòa tan (với PO43-, NO3-) làm tăng tính độc củanguần nước

- Do thay đổi môi trường sống làm biến đổi nhất nhiều loài sinh vật trong môitrường nước thông thường, xuất hiện và phát triển mạnh những sinh vật mới:tảo, 1-2 loài cá

- Phú dưỡng hồ tùy thuộc vào lượng chất dinh dưỡng đưa vào, thời gia giữnước trong lưu vực, chu chuyển chất dinh dưỡng giữa cặn lắng và nước, phảnứng của tảo và cây đẩy thực vật thủy sinh với dinh dưỡng đi vào

2.3.2 Tác động của phú dưỡng

- Tác động tích cực, cung cấp thức ăn cho cá và các sinh vật thủy sinh vànguần hữu cơ cho sản xuất nông nghiệp