CHỈ THỊ SINH HỌC VÀ QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG NƯỚC BẰNG BIỆN PHÁP SINH HỌC Báo cáo viên PGS. Ts. Trương Quốc Phú BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ Báo cáo tại Hội thảo “Quan trắc và quản lí chất lượng nước trong phát triển nuôi trồng thủy sản bền vững” Tháng 01 năm 2015 Tầm quan trọng của việc quan trắc chất lượng nước • Cung cấp thông tin về tình trạng chất lượng nước • Xây dựng chương trình bảo vệ môi trường nước • Xây dựng kế hoạch sử dụng nguồn nước hợp lý Phương pháp quan trắc chất lượng nước Quan trắc lý, hóa học Quan trắc sinh học Quan trắc lý hóa học • Chỉ đánh giá chất lượng nước tại thời điểm đo • Tần suất quan trắc phải lớn, chu kỳ đo ngắn • Giới hạn phát hiện các yếu tố hóa học cao hơn mức ảnh hưởng • Không thể đánh giá tất cả yếu tố gây ô nhiễm • Kỹ thuật phức tạp, đòi hỏi chuyên môn cao • Chi phí quan trắc cao Quan trắc sinh học • Sinh vật bị tác động bởi chất gây ô nhiễm ở nồng độ thấp hơn giới hạn phát hiện • Sinh vật chịu tác động tổng hợp của các chất gây ô nhiễm • Tác động của chất gây ô nhiễm của sinh vật kéo dài  Không có phương tiện, thiết bị nào có thể đánh giá được tất cả các chất gây ô nhiễm, chỉ có dựa vào sinh vật mới có thể làm được điều này Quan trắc sinh học đã được ứng dụng ở một số tỉnh của khu vực miền Bắc, miền Trung và miền Nam, chủ yếu sử dụng ĐVKXSCL hoặc Động vật đáy thông qua các chỉ số BMWP VIET , ASPT và các chỉ số đa dạng Tình hình nghiên cứu trong nước Tình hình nghiên cứu trên thế giới Quốc gia Các chỉ số ứng dụng Nhật Chỉ số sinh học Beck-Tsuda, phân tích đa biến Hàn Quốc Chỉ số ô nhiễm Hàn Quốc, chỉ số sinh học Hàn Quốc, chỉ số loài ưu thế Indonesia BBI, ASPT, IBGa, BBIa, chỉ số đa dạng Trung Quốc FBI, EPT , BMWP, chỉ số đa dạng, phân tích đa biến Ấn Độ RBP III, BMWP, ASPT, BBI , chỉ số đa dạng, phân tích đa biến Thái Lan BMWP, ASPT, BMWP -Thai, ASPT-Thai, FBI Malaysia BMWP, ASPT, chỉ số đa dạng Việt Nam BMWP -Viet, ASPT-Viet Châu Âu BMWP, ASPT, BBI… Lịch sử phát triển phương pháp quan trắc sinh học • Phương pháp quan trắc sinh học đã được phát triển hơn 150 năm (Kolenati, 1948; Cohn, 1953) • Có hơn 50 phương pháp đã được phát triển (Schwoerbel, 1970; Sladecek, 1973). • Có 02 nhóm phương pháp quan trắc sinh học: - Sinh vật chỉ thị kích thước nhỏ sống trong môi trường nhiều xác hữu cơ (Saprobic system concept) - Sinh vật chỉ thị là động vật không xương sống cỡ lớn (Macroinvertebrate) Sinh vật chỉ thị kích thước nhỏ Diatoms (tảo khuê sống đáy) Zooplankton (ĐV phù du) Phytoplankton (TV phù du) Periphyton (SV bám) Động vật KXS cỡ lớn Insect Crustacea Polychaeta Oligochaeta Bivalvia Gastropoda [...]... biến trong quan trắc sinh học do: • Phân bố rộng và đa dạng • Nhạy cảm với các tác động vật lý, hóa học (đặc biệt là chất gây ô nhiễm và độc chất) • Vòng đời dài nên tần suất thu mẫu thấp • Dễ thu mẫu và nhận dạng Sinh vật chỉ thị  Sinh vật chỉ thị là một loài hay một nhóm loài mẫn cảm với ĐK môi trường, vì vậy khi MT biến đổi, các SV này hoặc xuất hiện (chỉ thị chịu đựng) hoặc biến mất (chỉ thị nhạy... Đặc tính sinh thái của một số nhóm ĐVKXSCL Ephemeroptera Plecoptera Trichoptera Nhạy cảm và thích nghi với MT nước sạch Polychaeta Namalycastis longicirris chiếm ưu thế ở TV có nền đáy bùn nhuyễn màu đen, mùi hôi với nhiều xác bã hữu cơ Diptera Chịu đựng được ô nhiễm cao Oligochaeta T tubifex và L hoffmeisteri chỉ thị ô nhiễm hữu cơ, có khả năng tồn tại trong ĐK thiếu oxy QT sinh học Dựa vào số lượng. .. Oligochaeta T tubifex và L hoffmeisteri chỉ thị MT nhiễm bẩn nặng  Tubificidae phát triển mạnh trong mùa khô  Một số loài thích nghi với môi trường giàu dinh dưỡng với Quan điểm sử dụng sinh vật chỉ thị Có 2 quan điểm: • Sử dụng sinh vật nhạy cảm (sensitive species): BBI=Belgian Biotic Index, BMWP (Biological Mornitoring Working Party), ASPT (Average Score Per Taxon) • Sử dụng sinh vật chịu đựng (tolerant... nhạy cảm) hoặc thay đổi số lượng cá thể nhằm biểu thị cho những biến đổi của môi trường Sinh vật chỉ thị Có sự tương tác với các SV ở các mức độ dinh dưỡng khác nhau và phản ứng rõ ràng với những thay đổi của các yếu tố MT Các họ ĐVKXSCL khác nhau về tính nhạy cảm đối với các điều kiện môi trường khác nhau Tính đa dạng bị giảm khi môi trường ô nhiễm Phản ứng của sinh vật chỉ thị Mức độ phản Cấp độ phản... (Ephemeroptera) 2 Capniidae, Chloroperlidae (Plecoptera) 1 Leuctridae, Pteronarcyidae (Plecoptera) 0 Chỉ số sinh học (FBI) của Hilsenhoff (1988) Chỉ số FBI 0,00-3,75 3,76-4,25 4,26-5,00 5,01-5,75 5,76-6,50 6,51-7,25 7,26-10,00 Chất lượng nước Rất sạch Sạch Khá sạch Ô nhiễm nhẹ Ô nhiễm TB Khá ô nhiễm Rất ô nhiễm Chỉ số Belgian Biotic Index- BBI Nhóm/họ Số cá thể Số nhóm (họ) 0-1 2-5 6-10 10-15 >16 Plecoptera... Elmidae xuất hiện ở các dòng sông, suối nơi có hàm lượng oxy cao • Con trưởng thành ăn tảo đáy và mùn bã hữu cơ, riêng giai đoạn ấu trùng chúng chỉ sử dụng mùn bã hữu cơ làm giảm VCHC trong nước Elmidae Bộ cánh nửa (Hemiptera)  Hemiptera thở bằng khí trời, vì thế chúng chịu đựng được MT khắc nghiệt tốt hơn so với các nhóm khác  Loài Hesperocorixa và Gerris có thể chịu đựng pH< 4,5  Loài Belostoma... Cấp độ phản Mô tả ứng ứng A Loài Sự xuất hiện và biến mất B C Quần xã Quần xã Giảm tính đa dạng Thay đổi số lượng cá thể trong quần thể D Quần xã Thay đổi cấu trúc quần xã Một số tiêu chuẩn cơ bản để chọn SV chỉ thị 1 Dễ dàng định danh 2.Thu mẫu đơn giản 3 Phân bố rộng 4 Dễ tích tụ các chất ô nhiễm 5 Dễ nuôi trong điều kiện phòng TN 6 Có nhiều dẫn liệu về sinh thái cá thể 7 Ít biến dị 8 Có giá trị kinh... có số lượng ĐV chịu đựng được ô nhiễm chiếm tỉ lệ cao và không có sự hiện diện của SV nhạy cảm thì thể hiện CLN kém Bộ phù du (Ephemeroptera)  Phân bố ở các thủy vực nước sạch, ít bẩn  Nhạy cảm với thay đổi các yếu tố MT  Loài đặc trưng của vùng nhiệt Thalerosphyrus, Ecdyonuroides, Habrophlebiodes Povilla đới: Povilla, Chromarcys, Habrophlebiodes Bộ cánh úp (Plecoptera)  SV chỉ thị cho MT nước sạch,... (Plecoptera)  SV chỉ thị cho MT nước sạch, rất nhạy cảm với sự ô nhiễm HC Phân bố ở nước chảy, nền đáy đá, và sỏi Perlidae Perlodidae Bộ chuồn chuồn (Odonata)  Phân bố của Odonata có sự biến động khá cao Một số họ chỉ xuất hiện ở các dòng sông, suối có nhiệt độ thấp, một số họ khác phân bố trong ao với MT sạch và một vài họ thích nghi với những nơi đầm lầy Dragonflies Damselflies Bộ cánh lông (Trichoptera)... bã HC, nơi hợp lưu của rạch và sông (59-83%) Namalycastis Nephthys Chone Spionidae Bivalvia  Có ảnh hưởng trực tiếp đối với hàm lượng VC lơ lửng trong cột nước và kiểm soát sự nở hoa của tảo Corbicula Limnoperna Gastropoda  Nền đáy cát trên bề mặt có phủ lớp mỏng VCHC mịn phù hợp Gastropoda phát triển  Gastropoda chịu đựng được ô nhiễm: M tuberculatus, Tarebia granifera và Pomacea canaliculata Melanoides . CHỈ THỊ SINH HỌC VÀ QUAN TRẮC CHẤT LƯỢNG NƯỚC BẰNG BIỆN PHÁP SINH HỌC Báo cáo viên PGS. Ts. Trương Quốc Phú BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ Báo cáo tại Hội thảo Quan trắc và quản lí chất lượng nước. nước hợp lý Phương pháp quan trắc chất lượng nước Quan trắc lý, hóa học Quan trắc sinh học Quan trắc lý hóa học • Chỉ đánh giá chất lượng nước tại thời điểm đo • Tần suất quan trắc phải lớn, chu. 2015 Tầm quan trọng của việc quan trắc chất lượng nước • Cung cấp thông tin về tình trạng chất lượng nước • Xây dựng chương trình bảo vệ môi trường nước • Xây dựng kế hoạch sử dụng nguồn nước hợp