TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG TRUNG TÂM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG Chuyên đề DỰ THẢO HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG BỘ CHỈ THỊ SINH HỌC ĐẦY ĐỦ ĐỐI VỚI QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG LƯU VỰC SÔNG 7629-16 28/01/2010 Hà Nội, 2009 MỤC LỤC PHẦN I MỞ ĐẦU I.1 Mục tiêu I.2 Phạm vi áp dụng I.3 Đối tượng áp dụng I.4 Đối tượng nghiên cứu I.4.1 Nhóm sinh vật I.4.2 Các loại thị PHẦN II LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH LẤU MẪU II.1 Lựa chọn địa điểm lấy mẫu II.2 Lấy mẫu trường II.2.1 Các dụng cụ thu mẫu II.2.2 Phương pháp lấy mẫu trường 10 II.3 Xử lý bảo quản mẫu trường 12 II.3.1 Phân loại xử lý mẫu trường 12 II.3.2 Bảo quản mẫu trường 13 PHẦN III PHÂN TÍCH MẪU TRONG PHỊNG 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 16 VI.1.1.1 Loài/chi tảo thị 16 VI.1.1.2 Chỉ số tỷ lệ 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 thị 20 IV.1.3.2 Tích tụ kim loại nặng 20 IV.1.4 Động vật 20 IV.1.4.1 Loài thị 20 IV.1.4.2 Chỉ số tỷ lệ 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 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 quan trắc 27 PHẦN V TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 PHẦN I MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, phát triển kinh tế xã hội đem lại nhiều thành tích cực cho xã hội đồng thời để lại nhiều hệ tiêu cực làm suy thối mơi trường nói chung mơi trường nước nói riêng Chất lượng nước sơng có dấu hiệu suy thối nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt khu vực trung lưu hạ lưu lưu vực Các số liệu quan trắc lý hố khơng đủ đáp ứng nhu cầu thơng tin công tác bảo vệ môi trường giai đoạn Sử dụng Bộ thị sinh học vào quan trắc mơi trường lưu vực sơng cung cấp thơng tin hữu ích chất lượng mơi trường Những thơng tin cho phép phát thay đổi thực tế chất lượng môi trường hay nhiều địa điểm, đặc biệt biến đổi có tính tích luỹ theo thời gian, khó xác định thời điểm lấy mẫu Số liệu quan trắc sinh học giúp phát khác biệt không gian chất lượng môi trường nước dịng sơng hay lưu vực, thông tin quan trọng bổ sung vào số liệu quan trắc lý hoá để phục vụ cho việc định lĩnh vực bảo vệ môi trường lưu vực sông I.1 Mục tiêu Hướng dẫn việc áp dụng thị sinh học nhằm đánh giá chất lượng nước thuỷ vực nước chảy điều kiện có đầy đủ trang thiết bị nghiên cứu, chuyên gia phân loại nghiên cứu sâu lĩnh vực, kinh phí cho phép I.2 Phạm vi áp dụng Bản hướng dẫn áp dụng quan trắc chất lượng nước sơng, bao gồm tồn lưu vực từ thượng nguồn đến hạ nguồn sông Bản hướng dẫn không đề cập sâu nội dung mang tính định nghĩa chất thuộc tính nhóm sinh vật thị, khơng giới thiệu chi tiết phương pháp phân tích phịng thí nghiệm I.3 Đối tượng áp dụng Bản hướng dẫn phục vụ đối tượng chuyên gia lĩnh vực sinh học, nhà quan trắc môi trường nhằm nâng cao lực công tác quan trắc nước phân tích, đánh giá mơi trường sử dụng thị sinh học I.4 Đối tượng nghiên cứu I.4.1 Nhóm sinh vật Bộ thị sinh học đầy đủ sử dụng nhóm đối tượng sau: - Thực vật (Phytoplankton) - Thực vật bám (Periphyton) - Thực vật thuỷ sinh lớn (Macrophyta) - Động vật (Zooplankton) - Động vật không xương sống đáy cỡ lớn (Macrobenthos) - Động vật không xương sống đáy cỡ trung bình giun trịn (Nematoda) - Cá (Pisces) Việc kết hợp nhiều nhóm đối tượng nhiều loại thị cho phép có đánh giá đắn chất lượng nước thuỷ vực Thực vật (Phytoplankton) Trong thuỷ vực, tảo nhóm thực vật thị quan trọng để đánh giá chất lượng nước Tảo nhóm sinh vật phổ biến lựa chọn làm sinh vật thị để đánh giá chất lượng, xác định nguyên nhân gây ô nhiễm, dự báo diễn biến mơi trường thủy vực tảo có ưu điểm có phân bố rộng, dễ thu mẫu, kinh phí thấp thuận tiện cho việc tính tốn số Thực vật bám (Periphyton) Quần xã thực vật bám đáy thị tốt ô nhiễm cục cho loại thủy vực nước chảy, đặc biệt suối Thực vật bám đáy nước lồi tảo (thuộc tảo lục, tảo silíc tảo lam), có dạng đơn bào, dạng sợi, thường bám giá thể đáy 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 sử dụng phổ biến làm sinh vật thị cho môi trường nước để đánh giá mức độ dinh dưỡng thông qua phát triển sinh khối mức độ ô nhiễm kim loại nặng thơng qua khả tích tụ chúng Các thực vật thủy sinh bậc cao thường tích lũy kim loại nặng với hàm lượng cao thân, cành, chồi nên thuận lợi cho phân tích sinh phẩm nhóm thị khác Mặt khác, thực vật thuỷ sinh bậc cao dễ quan sát thu mẫu vật nên chọn để lấy mẫu thử nghiệm Động vật (Zooplankton) Động vật nhóm có ưu thường chọn làm thị sinh học chúng đa dạng thành phần lồi, dễ thu mẫu, so sánh tính tốn số Động vật khơng xương sống đáy cỡ lớn (Macrobenthos) (ĐVKXSĐCL) Nhóm động vật đáy cỡ lớn từ lâu đối tượng nghiên cứu sử dụng sinh giám sát môi trường nước nhóm đa dạng có chu kỳ sống lâu, có phản ứng mạnh thường dự báo ảnh hưởng đến môi trường Việc thu mẫu dễ tiến hành, khơng địi hỏi nhiều dụng cụ số lượng người lấy mẫu ít, chi phí lấy mẫu phân tích mẫu thấp khơng ảnh hưởng đến mơi trường tự nhiên Đây nhóm phổ biến quốc gia giới lựa chọn làm thị sinh học Động vật KXS đáy cỡ trung bình giun trịn (Nematoda) Động vật KXS đáy cỡ trung bình thực chất số nhóm động vật giáp xác Copepoda-Haparticoida, Ostracoda Động vật khơng xương sống cỡ trung bình giun trịn (Nematoda) nghiên cứu đề xuất làm thị sinh học đánh giá chất nước nước sông (TCVN 7220-1: 2002; TCVN 72202: 2002) Ưu điểm nhóm dễ thu mẫu, dễ quan sát phân tích, nhạy cảm với biến đổi nhỏ môi trường, thể thông qua suy giảm số lồi định chí biến hồn tồn, dễ so sánh đánh giá thay đổi mơi trường nhỏ thơng qua nhóm đối chứng Cá Quần xã cá nhìn chung có tập hợp loài biểu thị biến động mức độ dinh dưỡng (ăn tạp, ăn thực vật, ăn côn trùng, ăn sinh vật nổi, ăn cá con) Chúng tích hợp tác động mức dinh dưỡng thấp hơn, vậy, cấu trúc quần xã cá phản ảnh lành mạnh mơi trường tổng hợp Ngồi ra, cá xích cuối lưới thức ăn tự nhiên thuỷ vực, thức ăn người chúng có ý nghĩa để đánh giá tác hại Cá dễ thu thập dễ phân loại tới lồi Hầu hết mẫu phân loại thực địa môi trường sống, đặc điểm phân bố hầu hết loài cá biết I.4.2 Các loại thị Với nhóm sinh vật áp dụng số loại thị định, bao gồm: • Đối với thực vật nổi: Loài thị; Chỉ số tỷ lệ taxon; Chỉ số đa dạng; • Đối với thực vật bám: Lồi thị; • Đối với thực vật thuỷ sinh lớn (Macrophyta): Lồi thị; • Đối với nhóm động vật nổi: Lồi thị, Chỉ số tỷ lệ taxon; Chỉ số đa dạng; • Đối với động vật không xương sống đáy cỡ lớn: Tích tụ kim loại nặng; Hệ thống điểm BMWP ASTP; • Đối với động vật KXS đáy cỡ trung bình giun trịn: Phân loại chất lượng nước theo mức độ phong phú động vật KXS; Tính mức độ ô nhiễm theo điểm so sánh tổng họ ĐVKXS đáy cỡ trung bình giun trịn; • 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 dịng sơng, số liệu vật lý hoá học địa điểm lấy mẫu có sẵn điều lý tưởng Nó cho phép giải thích số liệu sinh học xác cách xây dựng tranh khu hệ sinh vật, đặc điểm địa điểm với đặc điểm tương tự Nó cho phép điều chỉnh hệ thống điểm số để phản ánh điều kiện Việt Nam cách xác Tuy nhiên, vấn đề tài eo hẹp nguồn nhân lực cịn hạn chế nên thực tất nội dung nghiên cứu trường hợp Vì bước lấy mẫu để phân tích cần lựa chọn vị trí lấy mẫu phù hợp với mục tiêu nhiệm vụ đề Những sông cụ thể địa điểm lựa chọn để lấy mẫu phải nằm phạm vi rộng Việc lựa chọn điểm lấy mẫu nhằm xác định mức độ tác động, phạm vi, nguồn gốc tượng ô nhiễm cụ thể Trong trường hợp này, việc lựa chọn số điểm lấy mẫu đầu nguồn loạt điểm dọc sông nhằm phục vụ việc xác định ảnh hưởng bất lợi lên quần xã sinh vật tác động lớn đến mức Có thể phải điều tra lặp lại với khoảng thời gian đặn để xác định mức độ phục hồi theo thời gian Trong trường hợp cần kiểm kê chất lượng nước đa dạng sinh học hệ thống sơng ngịi, mức độ vùng, mức độ quốc gia, số lượng điểm lấy mẫu nhiều địi hỏi phải có điều tra lặp lại, sử dụng điểm điều tra bổ sung khoảng thời gian cần thiết, năm lần, để quan trắc thay đổi chất lượng nguồn nước Với mục đích địa điểm cụ thể lựa chọn phải điển hình (đặc trưng) cho tồn lưu vực Do đó, cần xác định trước tiên yếu tố sinh cảnh điểm lấy mẫu Những nơi thường bị tác động ảnh hưởng cục bộ, không tiêu biểu cầu, đập nước, đê nhân tạo ảnh hưởng xáo trộn người hay động vật lội qua nên tránh Việc lựa chọn vị trí quan trắc đồng thời phải đảm bảo tính an tồn khơng ảnh hưởng đến sức khoẻ người thực Các điểm thu mẫu sinh vật đồng thời điểm đo đạc thu mẫu phân tích thơng số lý hóa độ pH, độ dẫn nhiệt, hàm lượng ơxy hồ tan nước, nhiệt độ nước Vì cần lưu ý đến số liệu đặc điểm vị trí lấy mẫu, bao gồm: độ sâu, chiều rộng, vận tốc dòng chảy, mô tả thực vật đặc điểm trầm tích Ngồi cần ước tính diện tích vùng có dạng đáy khác (rất cần thiết phép áp dụng quy trình lấy mẫu ĐVKXS), khoảng thời gian dành cho việc lấy mẫu dạng, nơi sống tương ứng với vùng mà loại chiếm Điều kiện tự nhiên đáy sông tác động đến kết thu mẫu đáng kể, việc ghi chép thơng tin vị trí lẫy mẫu cần phản ánh dạng cấu trúc Bảng Bảng Mô tả số đặc điểm đáy sơng Loại Bùn/sét Cát Kích thước hạt < 0,06 mm 0,06 – mm Đá cuội/sỏi – 64 mm Đá cuội/sỏi > 64 mm Nền đá Mô tả Cấu trúc mềm không gây trầy da tay xát Các hạt cát nhỏ, có cảm giác ráp xoa bóp ngón tay Từ cát thơ đến đá, vào khoảng nửa kích thước nắm tay Kích thước nửa nắm tay lớn Phần trồi lên đá Cần lưu ý rằng, phần chất liệu bề mặt phần trăm che phủ loại chất liệu cần ước tính Thơng thường khơng thể ước tính chất lượng cách rõ ràng xác cho loại chất liệu đáy ln hỗn hợp loại chất liệu khác Do vậy, việc mơ tả sau: 50% bùn/cát, 50% cát sỏi với số sỏi cuội Tỷ lệ thực vật thuỷ sinh đáy sông cần ghi lại phân thành loại chìm ngập nước, mặt nước nửa ngập nước Nếu ghi tên loài thực vật ưu II.2 Lấy mẫu trường II.2.1 Các dụng cụ thu mẫu Các dụng cụ thu mẫu lựa chọn dựa vào đối tượng lấy mẫu vị trí lấy mẫu Đối với địa điểm hẹp nơng sử dụng loại lưới, vợt ao, gầu múc bắt mẫu tay Ở vị trí mực nước sâu rộng cần kết hợp số loại dụng cụ thu mẫu để thu kết tốt Lưới thu mẫu sinh vật nổi: Đây loại chuyên dụng dùng để thu loại sinh vật Lưới thu mẫu sinh vật bao gồm nhiều loại, phổ biến sử dụng có loại: lưới hình chóp đơn giản, lưới Hensen, lướiApstein lưới Juday Mặc dù có sai khác định, song cấu tạo lưới gồm phần chính: − Phần miệng lưới: gồm vịng đai miệng (đường kính từ 15-30cm), tiếp đến bao vải hình chóp cụt Vịng đai miệng nối với dây kéo lưới, cịn 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, làm từ loại vải đặc biệt có mắt lưới cực nhỏ (5-25, chí 315 micromet tuỳ theo lưới vớt TVPD hay ĐVPD) khả thoát nước phải cao Thân lưới nối với miệng lưới phía nối với ống đáy phía (qua manset vải) − Ống đáy: thường loại ống kim loại hay nhựa, tích khoảng 150200 ml (có thể giữ lại lượng nước lẫn mẫu) Ngồi phải có khố điều chỉnh (đóng mở) để lấy mẫu ra, sau kéo lưới thu mẫu 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) gầu Dredge − Vợt ao: gồm khung hình chữ nhật, đỡ túi lưới với chiều sâu khoảng 50 cm Kích thước mắt lưới thường có đường kính 1mm Khung đỡ lưới nối với cán dài cỡ 1,5 m − Gầu Dredge: phù hợp cho việc lấy mẫu đoạn (khúc) sơng sâu Gầu gồm khung hình chữ nhật 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 bản, lấy mẫu giun tròn nhóm động vật đáy trung bình có nét chung lấy mẫu động vật đáy: sử dụng thiết bị lấy mẫu đáy gầu múc bùn kiểu Ponar/Petersen, lưới kéo bùn đáy Tuy nhiên, giun tròn, sử dụng thiết bị thu mẫu dụng cụ lấy mẫu hình trụ để thu mẫu ven bờ có mực nước nơng: Là ống kim loại hình trụ với phần có tay cầm nắp đậy thao tác − Cấu tạo: Gờ đậy nắp nhựa hay kim loại có tác dụng bịt kín lấy mẫu trầm tích đáy nhấc ống khỏi đáy Gờ phía (đáy) có cưa để tiện thao tác đáy sạn nhiều bã hữu Độ sâu cưa 3mm-10mm, khoảng cách cưa 5mm-10mm Đường kính ống hình trụ 55mm 100mm, chiều dài thân ống 400mm 500mm Tay nắm hình trịn dài khoảng 70mm với đường kính 15-20mm Các dụng cụ khác: − Xô (V=5L) − Chậu (V=10-20L) − Lọ (can) đựng mẫu (V=250-5000ml, nhựa hay thuỷ tinh có nắp vặn hay nút mài) − Ngồi cần có để ghi nhật ký trình thu mẫu… Dưới hình ảnh số loại dụng cụ thường dùng cho thu mẫu: 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 gầu lấy bùn đáy kiểu Ponar II.2.2 Phương pháp lấy mẫu trường Đối với nhóm sinh vật, phương pháp lấy mẫu có nét đặc thù riêng, cụ thể: Mẫu thực vật (phytoplankton): Bao gồm mẫu định tính định lượng: − Mẫu định tính: lấy nhằm mục đích xác định thành phần loài TVN) Tại điểm thu mẫu dùng lưới vớt thực vật với kích thước mắt lưới từ 2025 micromet kéo thẳng từ đáy lên đặt miệng lưới cách mặt nước 15-20cm kéo lưới theo hình số tám hay ziczắc Kéo lưới khoảng vài lượt nhấc lưới lên, mở khóa ống đáy đổ mẫu vào lọ (can) đựng mẫu − Mẫu định lượng: lấy để xác định mật độ tế bào hay khối lượng sinh vật Phương pháp lấy: Dùng lưới vớt TVN lấy 20-40l nước điểm thu mẫu đổ qua lưới vớt TVN để lọc mẫu, sau chuyển mẫu (ở ống đáy) qua lọ đựng mẫu Mẫu thực vật bám: Thực vật bám thu cách cạo lớp bám giá thể đáy (đá tảng, đá sỏi, mặt đáy ) Chú ý cần xác định màu sắc, quan sát độ dày thảm bám xác định diện tích bám giá thể tồn diện tích khu vực giám sát Mẫu động vật (Zooplankton): Gồm mẫu định tính định lượng: − Mẫu định tính: Tại điểm thu mẫu dùng lưới vớt ĐVN (có kích thước mắt lưới khoảng 315 micromet) kéo thẳng từ đáy lên đặt miệng lưới cách mặt nước 15-20cm kéo lưới theo hình số tám hay ziczắc) Kéo lưới khoảng vài lượt (nếu điểm thu mẫu nông cần phải kéo nhiều lần hơn) nhấc lưới lên, mở khoá ống đáy đổ mẫu vào lọ (can) đựng mẫu − Mẫu định lượng: Lấy 20- 40 lít nước điểm thu mẫu đổ qua lưới vớt ĐVN để lọc mẫu, sau 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 lấy mẫu đạp nước (Kick-sampling) đáy suối, nơi lấy mẫu lấy mẫu quét (sweep-sampling) nơi có thực vật thuỷ sinh Tại dịng sơng lớn sử dụng nước vét thay cho lấy mẫu đạp nước Trong tất trường hợp, nên tiến hành dị tìm trực tiếp nơi cư trú sinh vật thực lấy mẫu phương pháp thu mẫu phía tảng đá khúc gỗ ngập nước cách lật tìm bắt động vật bám vào giá thể Các cơng đoạn quy trình lấy mẫu thể Bảng 10 PHẦN V TÀI LIỆU THAM KHẢO Akihito Shirota,1966 The Plankton of South Viet Nam - Fresh Water and Marine Plankton Overseas Technocal Cooperation Agency, Japan: 462 Trang Bộ Tài nguyên Môi trường Báo cáo tổng hợp kết quan trắc chất lượng môi trường lưu vực sông Nhuệ - Đáy năm 2007 Bộ Tài nguyên Môi trường Báo cáo tổng hợp kết quan trắc chất lượng môi trường lưu vực sông Nhuệ - Đáy năm 2008 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 CRC.1997 Biodiversity measuring and monitoring certification training Aquatic invertebrates fish and aquatic biodiversity,volume 6 David M Rosenberg & Vincent H Resh.1992 Freshwater biomonitoring and Benthic Macroinvertebrates Chapman & Hall - New York, London De Pauw N et al., 1983 Method for biological quality assessment of watercourse in Belgium Hydrobiologia 100: 153-168 De Pauw N., 1998 Biological indicator of Aquatics Pollution Document of Project “ Capacity Building for Sustainable Development” NU Hanoi Dương Đức Tiến,1996 Phân loại vi khuẩn Lam Việt Nam - Nhà xuất nông nghiệp -Hà Nội: 220 trang 10 Dương Đức Tiến, Võ Hành,1997 Tảo nước Việt Nam- Phân loại tảo Lục Chlorococcales Nhà xuất 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 Việt Nam Tạp chí di truyền học ứng dụng- Chuyên san Công nghệ sinh học 2002 12 Đặng Đình Kim nnk, 2009 Nghiên cứu mơi trường nước sông Đáy Báo cáo tổng kết đề tài cấp Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam 13 Đặng Ngọc Thanh, Thái Trần Bái, Phạm Văn Miên (1980) Định loại động vật không xương sống nước Bắc Việt Nam, NXB Khoa học Kỹ thuật 14 Đặng Ngọc Thanh, Hồ Thanh Hải, 2007 Cơ sở thủy sinh học Nhà xuất Khoa học 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 21 18 Hồ Thanh Hải nnk., 2000 Nghiên cứu sử dụng số yếu tố sinh học vào việc đánh giá dự báo diễn môi trường tác động tự nhiên 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, nd edition, PRIMER-E: Plymouth 21 Lê Hồng Anh, 1998 Chất lượng nước sơng Nhuệ mối liên quan với quần xã thực vật (phytoplankton) Luận án Thạc sỹ khoa học sinh học Trường Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội 22 Lê Thu Hà, 2003 Thành phần taxon động vật không xương sống cỡ lớn sử dụng chúng làm sinh vật 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 23 Lê Văn Khoa (chủ biên), Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt, 2007 Chỉ thị sinh học môi trường Nhà xuất giáo dục 280 tr 24 Mai Đình Yên, 2007 Bộ số quan trắc đa dạng sinh học khung quốc gia ĐNN nội địa Bản dự thảo Tài liệu Cục Bảo vệ môi trường 25 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 26 Morse J.C., et al., 1994 Aquatic Insects of China Useful for Monitoring Water Quality Hohai University Press 570 pp 27 Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling (2001) Định loại nhóm động vật khơng xương sống nước thường gặp Việt Nam, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 28 Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling Mai Đình n (2002) Giám sát sinh học mơi trường nước động vật không xương sống cỡ lớn, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 29 Phạm Mai Vân, 2007 Nghiên cứu áp dụng số sinh học dựa vào động vật không xương sống cỡ lớn để đánh giá chất lượng môi trường sinh thái nước lưu vực sông Đu Luận văn Thạc sỹ khoa học Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 30 Takaaki Yamagishi ,1992 Plankton Algae in Taiwan ( Formosa) Uchida rokakuho, Tokyo 252 trang 31 Tổng cục Môi trường Sổ tay quan trắc nước thải Hà Nội 2008 32 Tolkamp H.H., 1985 Using several indecs for biological assessment of water quality in running water Verh 22 : 2281-2286 22 PHỤ LỤC BIỂU MẪU PHÂN TÍCH CÁC NHĨM SINH VẬT CHỈ THỊ Mẫu 1: PHIẾU PHÂN TÍCH MẪU THỰC VẬT NỔI Hà Nội, ngày Đề tài: Trạm khảo sát: Độ sâu ( thể tích): lit Dụng cụ thu mẫu: Lưới kiểu Juday No75 bathomet STT Tên khoa học T.V.N Mẫu phân tích: Định tính Thời gian thu mẫu Người thu mẫu: Người phân tích mẫu: Cơ quan thực hiện: Xuất Mật độ (tế bào/lít) tháng năm Định lượng X Nhận xét lồi hay chi thị (khơng nhiễm: K; ô nhiễm IO; ô nhiễm: O) Nhóm (tảo Silic) Nhóm (tảo Lục) Nhóm (tảo Lam) Nhóm (tảo Mắt) Chỉ số đa dạng H' Chỉ số đa dạng D H' = D= Người phân tích 23 Mẫu 2: PHIẾU PHÂN TÍCH MẪU ĐỘNG VẬT NỔI Hà Nội, ngày Đề tài: Trạm khảo sát: Độ sâu ( thể tích): lit Dụng cụ thu mẫu: Lưới kiểu Juday No45 bathomet STT Tên khoa học Đ.V.N Mẫu phân tích: Định tính X Thời gian thu mẫu Người thu mẫu: Người phân tích mẫu: Cơ quan thực hiện: Xuất Mật độ (con/m3) tháng năm Định lượng X Nhận xét lồi hay nhóm lồi thị Nhóm (Copepoda) Nhóm (Cladocera) Nhóm (Rotatoria) Nhóm (các nhóm khác) Chỉ số đa dạng H' Chỉ số đa dạng D H' = D= Người phân tích 24 Mẫu 3: PHIẾU PHÂN TÍCH MẪU ĐVKXS CỠ LỚN Đề tài: Sinh vật thị sông Nhuệ-Đáy Trạm KS: Phúc La - Hà Đông-T Kinh độ: Vĩ độ: Độ dài kéo lưới (diện tích): m (=1m2) Stt Dụng cụ thu mẫu ĐVĐ: lưới kéo tam giác Tên khoa học Mẫu phân tích Định tính + Định lượng Thời gian thu mẫu: 06/2009 Người thu mẫu: Trần Đức Lương Người phân tích mẫu: Đỗ Văn Tứ, Cao Thị Kim Thu Định tính Điểm số Mật độ VN BMWP (con/m2) S.khối (g) Crustacea Họ Parathelphusidae Somaniathelphusa dugasti (Rathbun) Gastropoda Họ Viviparidae Angulyagra boettgeri (Heude) Sinotaia aeruginosa (Reeve) Họ Ampullariidae Pomacea canaliculata (Lamarck) Họ Thiaridae Melanoides tuberculatus (Muller) Tarebia granifera (Lamarck) Bivalvia Annelida Oligochaeta Arthropoda/Insecta Bộ Diptera Họ Tipulidae Tipula sp Họ Psycholidae Pericoma sp Bộ Coleoptera Họ Hydrophilidae Hydrobius sp BMWP tổng số Tổng số họ tham gia tính điểm ASPT Người phân tích 25 PHỤ LỤC KHỐ ĐỊNH LOẠI CÁC NHĨM ĐỘNG VẬT NỔI VÀ ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG ĐÁY (Nguồn: Clive Pinder, Steve Tilling, Nguyễn Xuân Quýnh, “Định loại nhóm Động vật không xương sống nước thường gặp Việt Nam”, 2001) KHÓA ĐỊNH LOẠI TỚI PHÂN BỘ VÀ HỌ BỘ CHÂN CHÈO (COPEPODA) - Phần bụng hẹp, phân biệt rõ với phần thân, râu I tương đối dài, hay vượt phần đầu Gốc nhánh chạc đuôi gần - Phần bụng rộng phần thân Râu I tương đối ngắn, không vượt phần đầu Gốc nhánh chạc đuôi xa (H.1) - Phân Harpacticoida - Thân hình trứng, kích thước nhỏ Râu I không vượt phần đầu ngực Phần bụng đốt Có hai túi trứng Tơ chạc đuôi mảnh dài (H.2) - Phân Cyclopoida - Họ Cyclopidae - Thân dài, râu I dài vượt phần thân Phần bụng đến đốt Có hay hai túi trứng Tơ chạc tương đối rộng ngắn - Phân Calanoida - Phần bụng đốt Có túi trứng (H.3) - Họ Pseudodiaptomidae - Phần bụng đốt - Chạc đuôi ngắn rộng, chiều dài 1,5 đến lần chiều rộng Con có túi trứng (H.4) - Họ Diaptomidae - Chạc đuôi dài hẹp, chiều dài gấp lần chiều rộng Con có túi trứng (H.5) - Họ Centropagidae 26 Râu I Túi trứng Chạc đuôi H.2 H.1 Đầu ngực Bụng Bụng chạc đuôi Túi trứng Chạc đuôi H.3 H.4 Γ Ε Chạc H.5 27 KHĨA ĐỊNH LOẠI TỚI HỌ BỘ RÂU NGÀNH (CLADOCERA) - Râu I liền gốc với chủy tạo thành vịi dài Chỉ có mắt, khơng có sắc điểm (H.1) -Họ Bosminidae - Râu I khơng liền gốc với chủy, có mắt thường có sắc điểm - Cơ thể kéo dài, chiều dài lần chiều cao Công thức đốt râu II: 3-3 hay 2-3 (H.2) - Họ Sididae - Cơ thể ngắn, có dạng gần trịn hay bán cầu, chiều dài không lần chiều cao Công thức đốt râu II: 4-3 hay 3-3 - Cơ thể dạng bầu dục gần trịn, khơng có dạng bán cầu, chủy khơng phát triển có dạng mỏ ngắn Công thức đốt râu II: - - Cơ thể dạng bán cầu hình cầu, chủy phát triển có dạng mỏ lớn hình mũi mác hay mũi dùi Công thức đốt râu II: - (H.3) - Họ Chydoridae - Râu I nhỏ khơng dính đầu chủy mà dịch xuống phía Cạnh bụng vỏ giáp khơng có viền tơ lông chim (H.4) - Họ Daphniidae - Râu I lớn, đỉnh đầu chủy, cạnh bụng vỏ giáp có viền tơ lơng chim (H.5) - Họ Macrothricidae 28 Mắt Râu II Râu I H.2 H.1 Sắc điểm Mắt H.3 H.4 Mắt Sắc điểm H.5 29 ĐỊNH LOẠI CÁC NHĨM ĐỘNG VẬT KHƠNG XƯƠNG SỐNG THƯỜNG GẶP Ở NƯỚC NGỌT - Động vật nhỏ, có kích thước hiển vi, mắt thường quan sát rõ chi tiết cấu tạo - Động vật lớn, mắt thường quan sát rõ chi tiết cấu tạo - Động vật đơn bào, sống đơn độc hay tập đoàn (H.1-3) - Ngành Động vật nguyên sinh (Protozoa) - Động vật đa bào - Có hay nhiều roi, có diệp lục tố hay khơng có diệp lục tố (H.1) Lớp Trùng roi (Flagellata) - Khơng có roi Có vỏ hay khơng có vỏ bọc ngồi - Chuyển vận chân giả (H.2) - Lớp Trùng chân giả (Rhizopoda) - Chuyển vận tiêm mao phủ kín thể (H.3) - Lớp Trùng tiêm mao (Ciliata) - Có râu chân phân đốt rõ rệt (H.4) - Ngành Chân khớp (Arthropoda), Lớp Giáp xác (Crustacea) - Khơng có râu chân phân đốt - Có đơi chân giả, đầu chân có móc (H.5) - Ngành Bị chậm (Tardigrada) - Khơng có chân - Cơ thể hình dẹp, có mắt, chuyển vận tiêm mao phủ đầy thể Tiêm mao nhỏ, nhiều không quan sát rõ (H.6) - Ngành Giun dẹp (Platyhelminthes), Lớp Sán tiêm mao (Turbellaria) - Cơ thể trịn ngắn hình ống dài, khơng có mắt, chuyển vận bánh xe tiêm mao phía đầu Có vỏ giáp hay gai dài (H.7) - Ngành Trùng bánh xe (Rotifera) - Động vật sống đơn độc - Động vật sống tập đoàn - Tập đồn hình khối xù xì, bám vào cành cây, mặt thấy lỗ thoát nước (H.8) - Ngành Thân lỗ (Porifera) 30 - Tập đoàn làm thành lớp mỏng thân Trên mặt thấy vòng tua cảm giác cá thể (H.9) - Ngành Động vật hình rêu (Bryozoa) 10 - Cơ thể có đối xứng tỏa trịn, gồm ống dài vòng tua cảm giác Thường sống bám đầu vào vật tựa nước (H.10) -Ngành Ruột khoang (Coelenterata), Lớp Thủy tức (Hydrozoa) - Cơ thể đối xứng hai bên hay đối xứng 11 - Cơ thể ngắn, có vỏ đá vơi bọc ngồi a Vỏ xoắn ốc (H.11) - Ngành Thân mềm (Mollusca), Lớp Chân bụng (Gastropoda) - Khóa 16 b Vỏ hai mảnh (H.12) - Ngành Thân mềm (Mollusca), Lớp Hai mảnh vỏ (Bivalvia)- Khóa 17 - Cơ thể dài, khơng có vỏ đá vơi bọc ngồ 12 - Cơ thể khơng phân đốt - Cơ thể phân đốt 13 - Cơ thể dài cm, hai đầu vuốt nhọn, thành kitin suốt (H.13) - Ngành Giun tròn (Nematoda) - Cơ thể dài cm, đầu tù, đuôi thường chẻ đơi, thành kitin khơng suốt, có màu nâu đất (H.14) - Ngành Nematomorpha, Lớp Giun cước (Gordioidea) 14 - Có chân phân đốt - Khơng có chân phân đốt 15 - Đầu có dạng bao kitin, có đơi mắt Cơ thể dài cm, có chân giả số đốt (H.15) - Ngành Chân khớp (Arthropoda), Một số ấu trùng Côn trùng (Insecta Larvae) - Khóa - Đầu khơng có dạng bao kitin, khơng có có đơi mắt Cơ thể cm 16 - Các đốt ngắn, khơng có tơ, hai đầu có giác bám (H.16) - Ngành Giun đốt (Annelida), Lớp Đỉa (Hirudinea) - Khóa 18 31 - Các đốt dài, hai đầu khơng có giác bám 17 - Ở đốt có đôi chi bên không phân đốt, đầu mang túm tơ Các đốt phần đầu có cấu tạo khác hẳn đốt thân (H.17) - Ngành Giun đốt (Annelida), Lớp Giun nhiều tơ (Polychaeta) - Ở đốt khơng có chi bên, có tơ rải rác Các đốt phần đầu có cấu tạo giống đốt phần thân (H.18) - Ngành Giun đốt (Annelida), Lớp Giun tơ (Oligochaeta) 18 - Có ba đơi chân a Có cánh phát triển đầy đủ (H.19) - Ngành Chân khớp (Arthropoda), Lớp Côn trùng (Insecta) trưởng thành - Khóa b Chỉ có mầm cánh, có mang bên đốt thân (H.15) -Ngành Chân khớp (Arthropoda), Một số ấu trùng Cơn trùng (Insecta Larvae) - Khóa - Có ba đơi chân 19 - Có đơi chân - Có đơi chân, có đơi râu, chân có dạng chân bị chân bơi (H.20) - Ngành Chân khớp (Arthropoda), Lớp Giáp xác (Crustacea) Khóa 11 20 - Phần đầu ngực phần bụng phân biệt rõ rệt (H.21) - Ngành Chân khớp (Arthropoda), Lớp Nhện (Arachnida) - Phần đầu ngực phần bụng không phân biệt rõ, sống tự hay ký sinh (H.22)- Ngành Chân khớp (Arthropoda), Lớp Nhện (Arachnida), Bộ Bét nước (Hydracarina) 32 Roi Tiêm mao H.2 H.1 H.3 Chân giả Đuôi Râu Chân bụng Chân ngực H.5 H.4 Gai Chân H.6 Vỏ giáp gai H.7 33 H.8 H.10 H.9 H.11 H.12 H.14 H.13 Chân giả H.15 Chân giả 34 Giác bám H.17 H.16 H.18 H.19 H.20 H.21 H.22 35 ... quan tr? ?c môi trường nhằm nâng cao l? ?c cơng t? ?c quan tr? ?c nư? ?c phân tích, đánh giá môi trường sử dụng thị sinh h? ?c I.4 Đối tượng nghiên c? ??u I.4.1 Nhóm sinh vật C? ?c đối tượng Bộ thị sinh h? ?c rút... trung lưu hạ lưu lưu v? ?c C? ?c số liệu quan tr? ?c lý hố khơng đủ ? ?áp ứng nhu c? ??u thơng tin c? ?ng t? ?c bảo vệ môi trường giai đoạn Sử dụng Bộ thị sinh h? ?c vào quan tr? ?c mơi trường lưu v? ?c sơng cung c? ??p... 29 TỔNG C? ? ?C MÔI TRƯỜNG TRUNG TÂM QUAN TR? ?C MÔI TRƯỜNG Chuyên đề DỰ THẢO HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG BỘ CHỈ THỊ SINH H? ?C RÚT GỌN ĐỐI VỚI QUAN TR? ?C MÔI TRƯỜNG LƯU V? ?C SÔNG Hà Nội, 2009 M? ?C L? ?C PHẦN I MỞ ĐẦU