TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010 112 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU ĐỎ - TÚY LOAN Ở TP. ĐÀ NẴNG BẰNG HỆ THỐNG BMWP VIET ASSESSMENT ON THE WATER QUALITY OF THE CAU DO – TUY LOAN RIVER IN DA NANG CITY BY THE BMWP VIET SYSTEM Nguyễn Văn Khánh, Phạm Thị Hồng Hà, Đàm Minh Anh Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Chỉ số sinh học đánh chất lượng nước sử dụng động vật không xương sống thuận lợi hơn sử dụng các sinh vật khác, như dễ thu mẫu, ít quan tâm đến số lượng hoặc mối quan hệ với độ giàu có. Thêm vào đó, hầu hết các bộ đều dễ dàng nhận dạng, nhiều loài có khả năng chống chịu tốt với điều ki ện ô nhiễm. Tuy nhiên, có sự khác biệt lớn dễ nhận thấy về chỉ số theo mùa và theo các vùng khác nhau, là những vấn đề lớn cần xem xét về mặt phương pháp. Ngày nay, trong công tác quan trắc môi trường nước, quan trắc sinh học (QTSH) ngày càng trở nên quan trọng như là một phần bổ sung hoặc thay thế cho những phân tích hóa học.Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành thu mẫu nước và mẫu ĐVKXS cỡ lớn từ tháng 01 năm 2009 đến tháng 06 năm 2010 tại hệ th ống sông Túy Loan – Cầu Đỏ thành phố Đà Nẵng. Kết quả nghiên cứu đã xác định được 20 họ thuộc 16 bộ và dưới lớp, có 5 họ ĐVKXS cỡ lớn không nằm trong hệ thống điểm BMWP VIET . ABSTRACT Biological indices for assessing water quality basing on macroinvertebrates offer advantages over those using other organisms since it is easy to collect a macroinvertebrate sample with regard to qualitative measurements or relative abundance. In addition, good identification keys are available for most orders and for many species, there is an ample resistance concerning pollution tolerance. Nevertheless, the pronounced seasonal and regional variability of some biotic indices constitute the greatest criticism against these methods. Nowadays, with the monitoring of water environments, biological monitoring has become more and more important since it can be used as a supplement or an alternative to chemical analyses. In this study, the authors collected water and macroinvertebrate samples in the period from January 2009 to June 2010 in the Tuyloan-Caudo River, Danang city. The study results show that 20 families belonging to 16 orders and sub-class are identified. And five families of macroinvertebrates are not recorded in the BMWPVIET score system. 1. Đặt vấn đề Hiện nay, trong quan trắc môi trường ngoài việc sử dụng phương pháp lý hóa thì việc quan trắc chất lượng môi trường nước bằng phương pháp bằng ĐVKXS cỡ lớn đang được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. Đây là phương pháp đánh giá nhanh, dễ áp dụng trên diện rộng, không gây ô nhiễm môi trường và thể hiện kết quả tác động tổng hợp của chất ô nhiễm đến hệ sinh thái. Hệ thống BMWP (Biological Monitoring Working Party) được nghiên cứu và phát triển ở vùng ôn đới, nên khi đưa vào ứng dụng ở vùng nhiệt đới, cần hiệu chỉnh về TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010 113 phương pháp nghiên cứu, hệ thống điểm số để đánh giá một cách chính xác về tình trạng của môi trường. Một số quốc gia ở Châu Á như Ấn Độ, Thái Lan đã có những nghiên cứu điều chỉnh hệ thống điểm BMWP cho phù hợp với điều kiện của mình. Ở Việt Nam từ năm 1997 đến 1999, với sự tài trợ của Quỹ Darwin của chính phủ Anh, Hội nghiên cứu thực địa và Viện Sinh thái nước ngọt Anh Quốc đã phối hợp với Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, một quy trình lấy mẫu, phân tích số liệu và hệ thống điểm đã được thiết lập, với tên gọi hệ thống BMWP VIET . Ở Đà Nẵng hệ thống sông Túy Loan - Cầu Đỏ trong những năm qua đã chịu nhiều tác động không nhỏ từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, chất thải sinh hoạt và nước thải đô thị, hoạt động khai thác cát trái phép. Trong nghiên cứu này, lần đầu tiên chúng tôi áp dụng hệ thống BMWP VIET sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm chỉ thị sinh học đánh giá chất lượng nước sông Túy Loan – Cầu Đỏ. 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Đề tài được tiến hành thu mẫu vào tháng 07 năm 2009 và tháng 03 năm 2010 trên 6 điểm nghiên cứu trải dài trong khoảng 20 km của sông Túy Loan - Cầu Đỏ, từ khu vực ngã ba sông Cẩm Lệ đến vùng thượng nguồn sông Túy Loan thuộc xã Hòa Bắc, huyện Hòa Vang, TP. Đà Nẵng. Mẫu ĐVKXS cỡ lớn được thu bằng vợt pondnet và gàu Dredge theo phương pháp của Nguyễn Xuân Quýnh và cs. [2]. Mẫu động vật được phân loại, đánh mã số và bảo quản trong cồn 70 0 tại phòng thí nghiệm Môi trường, khoa Sinh - Môi trường, trường Đại học Sư phạm, ĐHĐN. ĐVKXS được định loại hình thái đến họ theo khóa định loại của Nguyễn Xuân Quýnh và cs. (2001) [18]; Đặng Ngọc Thanh và cs. (1980). Xác định điểm số BMWP của mỗi họ dựa trên bảng điểm BMWP VIET ; Tính chỉ số ASPT theo công thức [1]. N n i BMWP ASPT ∑ = = 1 N: tổng số họ tham gia tính điểm; ∑ BMWP : tổng điểm số BMWP; ASPT: chỉ số trung bình trên taxon (bậc họ) Đánh giá chất lượng môi trường nước thông qua chỉ số ASPT theo thang xếp loại của Richard Orton, Anne Bebbington (1995) và Stephen Eric Mustow (1997) [1]. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Thành phần ĐVKXS cỡ lớn Kết quả nghiên cứu cho thấy ĐVKXS sông Túy Loan – Cầu Đỏ có 20 họ thuộc 16 bộ và dưới lớp Oligochaeta. Trong đó các họ chủ yếu ở nhóm có điểm số thấp với độ thường gặp cao (hình 1). Từ kết quả của nghiên cứu trên, so sánh với các nghiên cứu của các tác giả khác cùng phương pháp như: Trương Thanh Cảnh, Ngô Thị Trâm Anh nghiên cứu tại hệ thống kênh chính thành phố Hồ Chí Minh; Nguyễn Văn Khánh và cs. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010 114 nghiên cứu tại cánh đồng Xuân Thiều và sông Phú Lộc không tìm thấy các họ có điểm số BMWP từ 8 đến 10. Kết quả nghiên cứu này tương đương với các nghiên cứu trên, điều này cho thấy hệ thống sông Túy Loan – Cầu Đỏ có chất lượng nước đã suy giảm và tác động nhiều đến hệ ĐVKXS cỡ lớn. Hình 1. Biểu đồ thành phần ĐVKXS cỡ lớn của sông Túy Loan – Cầu Đỏ 3.2. Đánh giá và xếp loại chất lượng môi trường nước sông Kết quả nghiên cứu vào tháng 07 năm 2009 cho thấy, chỉ số BMWP của sông Túy Loan – Cầu Đỏ dao động trong khoảng 5 – 20 điểm, cao nhất ở điểm 9 và thấp nhất ở điểm 11, trung bình 15,83 ± 8,82. Trong khi đó chỉ số ASPT dao động trong khoảng 3,00 – 5,00, trung bình 3,65 ± 0,74. ASPT thấp nhất ở khu vực Khuê Trung, Phong Bắc và Túy Loan, cao nhất ở An Tân, (bảng 1, hình 2.). Nhìn chung, chỉ số BMWP thấp và có sự dao động lớn nhưng không thể hiện rõ xu hướng biến động rõ rệt. Trong khi đó, chỉ số ASPT có xu hướng tăng từ khu vực hạ lưu đến khu vực thượng lưu của sông Túy Loan – Cầu Đỏ. Kết quả nghiên cứu vào tháng 03 năm 2010 cho thấy, chỉ số BMWP của sông Túy Loan – Cầu Đỏ dao động trong khoảng từ 3 đến 18 điểm, bình 12,50 ± 4,75. Trong khi đó chỉ số ASPT dao động trong khoảng 3,00 – 4,75, trung bình 3,88 ± 0,56, thấp nhất ở Giao Trì, cao nhất ở Cẩm Hòa, (bảng 1, hình 2). Nhìn chung, chỉ số BMWP thấp và có xu hướng giảm mạnh ở khu vực thượng nguồn; chỉ số ASPT cũng có xu hướng giảm từ khu vực hạ lưu đến khu vực thượng nguồn của sông Túy Loan – Cầu Đỏ. Bảng 1. Chỉ số BMWP VIET và ASPT ở các khu vực nghiên cứu của sông Túy Loan – cầu Đỏ Khu vực nghiên cứu Khuê Trung, Hòa Thọ Đông (KT) Phong Bắc, Hòa Thọ Tây (PB) Cẩm Hòa, Hòa Thọ Tây (CH) Túy Loan, Hòa Phong (TL) An Tân, Hòa Phong (AT) Giao Trì, Hòa Phong (GT) Đợt BMWP 15 18 20 6 5 31 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010 115 1 ASPT 3,00 3,00 4,00 3,00 5,00 3,88 BMWP 18 13 11 15 15 3 Đợt 2 ASPT 4,33 3,50 4,75 3,83 3,83 3,00 Hình 2. Biến thiên chỉ số ASPT của các khu vực nghiên cứu của sông Túy Loan – cầu Đỏ Có hai nguyên nhân dẫn đến sự suy giảm bất thường của chỉ số BMWP và ASPT ở khu vực thượng nguồn vào tháng 03 năm 2010 là do có sự xáo trộn lớn của môi trường nước do các đợt mưa và hoạt động khai thác cát sạn diễn ra mạnh ở khu vực thượng nguồn. Điều này làm xáo trộn cấu trúc nền đáy và hệ thực vật thủy sinh vốn là giá thể và là thức ăn của các loài ĐVKXS. Dựa vào hệ thống xếp loại mối liên hệ giữa chỉ số sinh học ASPT và chất lượng môi trường nước của Richard Orton, Anne Bebbington, Jonh Bebbington (1995) [14]. Hệ thống sông Túy Loan – Cầu Đỏ chất lượng nước hầu hết các khu vực nghiên cứu đều ở mức “Nước bẩn vừa α (α-Mesosaprobe)”, riêng khu vực An Tân, Hòa Phong trong tháng 07 có chất lượng nước ở mức “Nước bẩn vừa β (β-Mesosaprobe)” (bảng 2). Bảng 2. Xếp loại chất lượng nước sông thông qua chỉ số ASPT ASPT Xếp loại ASPT Xếp loại Khu vực nghiên cứu Đợt 1 Đợt 2 Khuê Trung, Hòa Thọ Đông 3,00 Nước bẩn vừa α 4,33 Nước bẩn vừa α Phong Bắc, Hòa Thọ Tây 3,00 Nước bẩn vừa α 3,50 Nước bẩn vừa α Cẩm Hòa, Hòa Thọ Tây 4,00 Nước bẩn vừa α 4,75 Nước bẩn vừa α Túy Loan, Hòa Phong 3,00 Nước bẩn vừa α 3,83 Nước bẩn vừa α An Tân, Hòa Phong 5,00 Nước bẩn vừa β 3,83 Nước bẩn vừa α Giao Trì, Hòa Phong 3,88 Nước bẩn vừa α 3,00 Nước bẩn vừa α 07/2009 03/2010 KT PB CH TL AT GT KT PB CH TL AT GT TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010 116 So sánh kết quả nghiên cứu này với một số nghiên cứu của các tác giả khác cho thấy: chất lượng nước sông Túy Loan – Cầu Đỏ tương đương với một số khu vực như: suối Ao Vua đánh giá ở mức “nước tương đối sạch” đến “nước bẩn vừa α” và sông Cà Lồ được đánh giá ở mức “nước bẩn vừa α” (Lê Thu Hà, Nguyễn Xuân Quýnh, Mai Đình Yên, 2002); suối Quang (Hà Giang) được đánh giá ở mức “nước tương đối sạch” đến “nước bẩn vừa α” (Vương Thị Hòa, Nguyễn Mạnh Cường, 2005). Từ những phân tích trên cho thấy, chất lượng nước sông Túy Loan – Cầu Đỏ đã có dấu hiệu ô nhiễm nhẹ, khu vực thượng nguồn chịu nhiều tác động từ các hoạt động khai thác cát sạn, trong khi các hoạt động xả thải ở khu vực hạ lưu đã có những tác động đến chất lượng nước sông. 4. Kết luận 4.1. Kết quả nghiên cứu cho thấy khu hệ ĐVKXS sông Túy Loan – Cầu Đỏ có 20 họ thuộc 16 bộ và dưới lớp, có 5 họ ĐVKXS cỡ lớn không nằm trong hệ thống điểm BMWP VIET . 4.2. Chỉ số BMWP: 12,50±4,75 - 15,83 ± 8,82, ASPT: 3,65 ± 0,74 - 3,88 ± 0,56. Chất lượng nước ở mức “nước bẩn vừa β (β-Mesosaprobe)” đến “nước bẩn vừa α (α-Mesosaprobe)”. Các chỉ số sinh học đã phản ánh được hiện trạng chất lượng môi trường nước sông và cho chúng ta cái nhìn toàn diện về những tác động tổng hợp của các chất ô nhiễm đến hệ sinh thái và đời sống sinh vật. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt (2007), Chỉ thị sinh học môi trường. Nhà xuất bản Giáo dục. [2]. 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. [3]. 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. Đại học Quốc Gia Hà Nội. [4]. Mustow, S.E. (1993), Biological monitoring of rivers in Thailand: use and adaptation of the BMWP score. [5]. Yap, Siaw Yang, (2005), A Preliminary Classification of Langkawi Island Stream Using Biotic Index Critera, Malaysian Journal of Science, 24 Issue, pp. 15-23. . TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(40).2010 112 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU ĐỎ - TÚY LOAN Ở TP. ĐÀ NẴNG BẰNG HỆ THỐNG BMWP VIET ASSESSMENT. lớn của sông Túy Loan – Cầu Đỏ 3.2. Đánh giá và xếp loại chất lượng môi trường nước sông Kết quả nghiên cứu vào tháng 07 năm 2009 cho thấy, chỉ số BMWP của sông Túy Loan – Cầu Đỏ dao động trong. lưu đến khu vực thượng nguồn của sông Túy Loan – Cầu Đỏ. Bảng 1. Chỉ số BMWP VIET và ASPT ở các khu vực nghiên cứu của sông Túy Loan – cầu Đỏ Khu vực nghiên cứu Khuê Trung, Hòa Thọ Đông