ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SỬ DỤNG ĐỘNG VẬT ĐÁY KHÔNG XƯƠNG SỐNG CỠ
LỚN ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC KÊNH
NHIÊU LỘC – THỊ NGHÈ SAU KHI DỰ ÁN VỆ SINH
MÔI TRƯỜNG ĐI VÀO HOẠT ĐỘNG
Ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn : GS.TS. Hoàng Hưng
TS. Ngô Xuân Quảng
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Phúc
MSSV: 0951080069 Lớp: 09DMT1
TP. Hồ Chí Minh, năm 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên: Nguyễn Thị Phúc
Là học viên lớp 09DMT1 khóa 2009 – 2013, chuyên ngành Kỹ thuật Môi Trường,
trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP .HCM.
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn :“Sử dụng động vật đáy không sương sống cỡ lớn
để đánh giá chất lượng nước kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè sau khi dự án Vệ sinh môi
trường đi vào hoạt động” là do chính bản thân thực hiện. Kết quả nghiên cứu là
trung thực, không sao chép của bất cứ người nào. Các thông tin, số liệu tham khảo
đã được dẫn rõ nguồn và tài liệu tham khảo.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan trên.
Người thực hiện đề tài
Nguyễn Thị Phúc
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi nhận được nhiều sự giúp đỡ của thầy cô,
bạn bè và gia đình.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Ngô Xuân Quảng – Phòng Công
nghệ Quản lý môi trường, Viện Sinh học Nhiệt đới đã hướng dẫn và chỉ bảo tận tình
tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.
Xin chân thành cảm ơn anh Lê Văn Thọ - Viện sinh học nhiệt đới đã giúp đỡ
tôi trong quá trình lấy mẫu và xử lý số liệu.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tình của GS. TS Hoàng Hưng
đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn.
Bên cạnh đó, tôi còn nhận được quan tâm của quý Thầy, Cô Khoa Môi
trường – Công nghệ sinh học, cùng với sự giúp đỡ, động viên của gia đình và bạn
bè đã tạo động lực giúp tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cảm
ơn những tấm lòng quý giá đó.
TP . Hồ Chí Minh, ngày 6 tháng 7 năm 2013
Người thực hiện đề tài
Nguyễn Thị Phúc
Đồ án tốt nghiệp
i
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC i
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
LỜI MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Tình hình nghiên cứu 2
3. Mục tiêu nghiên cứu 2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu 2
5. Phương pháp nghiên cứu 3
6. Kết quả đạt được của đề tài 3
7. Cấu trúc của luận văn 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
1.1. Cơ sở lựa chọn Động vật đáy không xương sống cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị
đánh giá chất lượng nước 5
1.2. Tình hình nghiên cứu về giám sát sinh học và việc ứng dụng ĐVKXS cỡ
lớn vào quan trắc sinh học
6
1.2.1. Trên t hế giới 6
1.2.2. Ở Việt Nam 10
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC KÊNH NHIÊU LỘC - THỊ NGHÈ . 14
2.1. Đặc điểm vị trí địa lý 14
2.2. Đặc điểm khí hậu 14
2.2.1 . Nhiệt độ không khí 15
2.2.2 . Lượng mưa 16
2.2.3 . Lượng nắng 17
2.2.4 . Độ ẩm 17
2.2.5 . Độ bay hơi 18
Đồ án tốt nghiệp
ii
2.3. Đặc điểm thủy văn 18
2.3.1. Hệ thống sông, rạch 18
2.3.2. Thủy văn 19
2.4. Đặc điểm kinh tế - xã hội 21
2.4.1. Hiện trạng dân số tại lưu vực kênh 21
2.4.2. Hiện trạng công trình dân dụng, nhà ở 21
2.4.3. Hiện trạng ngành công nghiệp và tiểu thu công nghiệp 21
2.5. Hiện trạng môi trường nước kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè 22
2.5.1. Hiện trạng tuyến kênh 222
2.5.2. Hiện trạng các nguồn nước thải 24
2.5.3. Hiện trạng chất lượng nước kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè 24
2.6. Vài nét về dự án Vệ sinh môi trường TP .HCM lưu vực Nhiêu Lộc - Thị
Nghè 25
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28
3.1. Địa điểm khảo sát 28
3.2. Phạm vi khảo sát 28
3.2.1. Vị trí thu mẫu 28
3.2.2. Thời gian khảo sát 28
3.3. Phương pháp nghiên cứu 29
3.3.1. Phương pháp thu mẫu hiện trường 29
3.3.2. Phương pháp phòng thí nghiệm 30
3.3.3. Phương pháp phân tích số liệu 31
3.3.4. Phương pháp xác định điểm số BMWP và chỉ số ASPT 32
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36
4.1.Kết quả khảo sát vị trí lấy mẫu 36
4.1.1. Kết quả khảo sát hiện trường tại các vị trí lấy mẫu 36
4.1.2. Đặc điểm nền đáy 39
4.2.Kết quả khảo sát ĐVĐKXS cỡ lớn 40
4.2.1. Cấu trúc thành phần loài 40
4.2.2. Mật độ phân bố của quần xã ĐVĐKXS cỡ lớn 42
Đồ án tốt nghiệp
iii
4.2.3. Loài ưu thế 44
4.2.4. Sự phân bố của các loài theo MDS ( Multi dimension Scaling) 45
4.2.5. Đánh giá chất lượng nước bằng hệ thống điểm BMWP
VIET
và chỉ số
ASPT 50
4.2.6. Chỉ số tương đồng Bray – Curtis (1957) 54
4.2.7. Chỉ số Shannon – Wienner (1949) 56
4.2.8. Chỉ số Margalef (1968) 58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60
Kết luận 60
Kiến nghị 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 63
Tiếng Việt 63
Tiếng Anh 64
PHỤ LỤC 1
Đồ án tốt nghiệp
iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BOD: Biochemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa
COD: Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học
DO: Demand Oxygen – Nhu cầu oxy hòa tan
ĐVKXS: Động vật không xương sống
ĐVĐKXS: Động vật đáy không xương sống
G: giữa
P: phải
STT: số thứ tự
T: trái
TNHH: trách nhiệm hữu hạn
TP : thành phố
TP.HCM: thành phố Hồ Chí Minh
Đồ án tốt nghiệp
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Thống kê về nhiệt độ tại TP.HCM 15
Bảng 2.2. Lượng mưa bình quân 16
Bảng 2.3. Các đặc trưng chế độ mưa ( Trạm đo mưa Tân Sơn Nhất) 17
Bảng 2.4. Độ ẩm tương đối tại TP.HCM 18
Bảng 3.1. Vị trí khảo sát 28
Bảng 3.2. Thang điểm đánh giá chất lượng nước theo chỉ số đa dạng H’ 31
Bảng 3.3. Hệ thống điểm BMWP
VIỆT NAM
đã được sửa đổi và bổ sung để sử dụng ở
Việt Nam 32
Bảng 3.4 . Mối quan hệ giữa chỉ số ASPT và mức độ ô nhiễm 35
Bảng 4.1. Đặc điểm nền đáy 39
Bảng 4.2. Thành phần các nhóm ĐVĐKXS cỡ lớn 41
Bảng 4.3. Số lượng trung bình loài ĐVĐKXS cỡ lớn tại mỗi vị trí 41
Bảng 4.4. Mật độ cá thể ĐVĐKXS tại các vị trí thu mẫu 43
Bảng 4.5. Tỷ lệ loài ưu thế 44
Bảng 4.6. Danh sách thành phần họ ĐVĐKXS cỡ lớn trong hệ thống điểm
BMWP
VIET
51
Bảng 4.7. Bảng tính điểm số BMWP
VIET
và chỉ số ASPT 52
Bảng 4.8.Bảng xếp loại chất lượng nước kênh Nhiêu Lộc thông qua chỉ số ASP T
trung bình 53
Bảng 4.9. Chất lượng nước theo chỉ số H’ 56
Bảng 4.10. Kết quả tính chỉ số Margalef 58
Đồ án tốt nghiệp
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Kênh Nhiêu Lộc năm 1970 23
Hình 2.2. Kênh Nhiêu Lộc năm 2013 23
Hình 3.1. Bản đồ vị trí thu mẫu 29
Hình 3.2. Một số hình minh họa quy trình phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm 30
Hình 4.1. Vị trí Cầu Số 1 36
Hình 4.2.Vị trí Cầu Lê Văn Sỹ 37
Hình 4.3. Vị trí Cầu Kiệu 37
Hình 4.4. Vị trí Cầu Bông 38
Hình 4.5. Vị trí Cầu Thị Nghè 1 38
Hình 4.6. Vị trí Cầu Thị Nghè 2 39
Hình 4.7. Biểu đồ biểu hiện số lượng loài trung bình ở mỗi vị trí 42
Hình 4.8. Biểu đồ thể hiện mật độ trung bình loài ở mỗi vị trí 43
Hình 4.9. Một số loài ĐVĐKXS cỡ lớn thu được sau khảo sát 45
Hình 4.10. Sự phân bố các loài theo MDS 49
Hình 4.11.Sự biến thiên chỉ số ASP T giữa các điểm thu mẫu
54
Hình 4.12. Độ tương đồng của quần xã ĐVĐKXS cỡ lớn theo chỉ số Bray – Curtis 555
Hình 4.13.Phân tích đa biến MDS của quần xã động vật đáy không xương sống cỡ
lớn theo độ tương đồng Bray - Curtis 56
Hình 4.14. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi chỉ số H’ 57
Hình 4.15. Sự thay đổi chỉ số Margalef qua các vị trí khảo sát 58
Đồ án tốt nghiệp
1
LỜI MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Thành phố Hồ Chí Minh - một trong những thành phố lớn của Việt Nam
đang trên đà phát triển mạnh mẽ về kinh tế cũng như các ngành công nghiệp, dịch
vụ, xây dựng…Song song với việc phát triển kinh tế thì vấn đề ô nhiễm môi trường
đang là vấn đề nóng hiện nay. Kinh tế càng phát triển sẽ tác động lên môi trường
càng mạnh mẽ. Biểu hiện cho sự ô nhiễm là các nguồn nước mặt,các con kênh chảy
trong lòng thành phố đang dần một suy thoái. Điển hình là các con kênh lớn của
TP.HCM đa số đều đã bị ô nhiễm như: Nhiêu Lộc – Thị Nghè, Vàm Thuật, Bến
Nghé, Tàu Hủ, Tham Lương…
Để tiến hành kiểm tra và quản lý chất lượng nước mặt ở Việt Nam, các nhà
sinh học đã thực hiện quan trắc môi trường và đánh giá chất lượng nguồn nước
bằng phương pháp sinh học thông qua nhóm Động vật không xương sống cỡ lớn.
Phương pháp đánh giá chất lượng nước có sử dụng nhóm Động vật không xương
sống cỡ lớn đã và đang được áp dụng ngày càng rộng rãi ở Việt Nam, cụ thể là
nhiều công trình nghiên cứu đã được tiến hành bởi nhiều tác giả như: Nghiên cứu sử
dụng Động vật không xương sống cỡ lớn để đánh giá chất lượng nước trên 4 hệ
thống kênh chính tại TP.HCM (Trương Thanh Cảnh và Ngô Thị Trâm Anh, 2007);
Sử dụng Động vật không xương sống cỡ lớn để đánh giá chất lượng môi trường
nước sông Phú Lộc, TP.Đà Nẵng (Nguyễn Văn Khánh và cộng sự, 2008)…
Kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè là một trong những kênh bị nhiễm bẩn ở
TP .HCM. Hiện nay, con kênh này đã được khang trang hóa bởi d
ự án Vệ sinh môi
trường thành phố và đã có nhiều cải thiện đáng kể. Từ lúc dự án Vệ sinh môi trường
thành phố đi vào hoạt động cho đến nay chưa có một nghiên cứu mới nào được thực
hiện nhằm đánh giá chất lượng nước kênh Nhiêu Lộc – Thị nghè thông qua nhóm
Động vật không xương sống cỡ lớn. Đó là lý do thực hiện đề tài : “ Sử dụng Động
vật đáy không xương sống cỡ lớn để đánh giá chất lượng nước kênh Nhiêu Lộc –
Thị Nghè sau khi dự án Vệ sinh môi trường đi vào hoạt động”.
Đồ án tốt nghiệp
2
2. Tình hình nghiên cứu
Việc sử dụng quan trắc sinh học thông qua nhóm Động vật không xương
sống đã được nghiên cứu và áp dụng trên thế giới từ giữa những năm của thế kỷ
XIX, sau đó đã được phát triển và áp dụng ngày càng rộng rãi từ Châu Âu sang các
nước Châu Á. Tại Việt Nam, công trình nghiên cứu đầu tiên được thực hiện do
Nguyễn Văn Tuyên sử dụng vi tảo và động vật đáy để đánh giá chất lượng nước
sông rạch TP.HCM (1988). Đến năm 2000, Nguyễn Xuân Quýnh cùng với Steve
Tilling mới xây dựng quan trắc và điều chỉnh hệ thống tính điểm BMWP cho phù
hợp với Việt Nam với tên gọi là BMWP
VIET
.
Từ đó, nhiều công trình nghiên cứu khác của nhiều tác giả nhằm đánh giá
chất lượng nước thông qua nhóm Động vật không xương sống đã được thực hiện ở
nhiều khu vực thuộc nhiều vùng miền của đất nước như đánh giá chất lượng nước
sông Cầu phía Bắc Việt Nam của Nguyễn Vũ Thanh (2001-2002), đánh giá chất
lượng nước bề mặt cánh đồng Xuân Thiều ở TP.Đà Nẵng của Nguyễn Văn Khánh
cùng với một số cộng sự (2007), đánh giá chất lượng nước sông Sài Gòn đoạn quận
2 của Nguyễn Thị Mai (2003), đánh giá chất lượng nước trên 4 hệ thống kênh chính
tại TP.HCM c ủa Trương Thanh Cảnh và Ngô Thị Trâm Anh (2006), đánh giá chất
lượng nước hệ sinh thái đất ngập nước của vùng Đồng Tháp Mười của Nguyễn Vũ
Thanh cùng với cộng sự (2002)…
3. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của đề tài nhằm đánh giá chất lượng nước kênh Nhiêu Lộc – Thị
Nghè sau khi hoàn thiện dự án vệ sinh môi trường thông qua nhóm Động vật đáy
không xương sống cỡ lớn. Bên cạnh đó đề xuất những giải pháp hoàn thiện phương
pháp, nâng cao công tác đánh giá chất lượng nước cũng như quản lý môi trường
nước của thành phố.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nhiệm vụ nghiên cứu bao gồm những nội dung:
Đồ án tốt nghiệp
3
- Khảo sát thành phần loài và số lượng ĐVĐKXS cỡ lớn (số loài, mật độ loài,
loài ưu thế).
- Tí nh độ đa dạng thông qua các chỉ số đa dạng sinh học, từ đó nhận xét, đánh
giá chất lượng nguồn nước khu vực khảo sát.
- Phân tích mối tương quan giữa nhóm ĐVĐKXS cỡ lớn với chỉ số ASPT và
hệ thống điểm BMWP.
5. Phương pháp nghiên cứu
Gồm các phương pháp:
o Thu thập thông tin, số liệu tham khảo về:
- Tình hình nghiên cứu, ứng dụng Động vật không xương sống cỡ lớn ở
thế giới và Việt Nam.
- Điều kiện tự nhiên, chế độ thủy văn của hệ thống kênh Nhiêu Lộc –
Thị Nghè, điều kiện kinh tế - xã hội tác động đến lưu vực.
o Khảo sát, thu thập mẫu
- Thu và bảo quản mẫu ĐVĐKXS cỡ lớn.
- Khảo sát đặc điểm môi trường khu vực khảo sát và tính chất bề mặt
nền đáy.
o Phân tích mẫu: định danh đến loài hoặc bộ nhóm ĐVĐKXS cỡ lớn
o Phân tích số liệu về:
- Cấu trúc, thành phần, mật độ loài, loài ưu thế
- Tính các chỉ số sinh học:
Chỉ số đa dạng Shannon – Wiener
Chỉ số giàu về loài Margalef
Chỉ số tương đồng Bray – Curtis
Chỉ số ASPT
6. Kết quả đạt được của đề tài:
- Xác định được thành phần loài, mật độ phân bố, cấu trúc quần xã và tính
chất đa dạng của nhóm ĐVĐKXS cỡ lớn.
Đồ án tốt nghiệp
4
- Đánh giá chất lượng nước kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè thông qua các chỉ số
sinh học.
7. Cấu trúc của luận văn:
Luận văn bao gồm:
- Lời mở đầu
- Chương 1. Tổng quan tài liệu
- Chương 2. Tổng quan về lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè
- Chương 3. Phương pháp nghiên cứu
- Chương 4. Kết quả và thảo luận
- Kết luận - kiến nghị
- Tài liệu tham khảo.
Đồ án tốt nghiệp
5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở lựa chọn Động vật đáy không xương sống cỡ lớn làm sinh vật chỉ
thị đánh giá chất lượng nước
Dựa trên cơ sở mỗi sinh vật đều sống trong một môi trường nhất định với các
đặc điểm về sinh, lý, hóa khác nhau, từ đó người ta sử dụng sinh vật đặc trưng môi
trường nhằm phản ánh chất lượng của môi trường đó, sinh vật đó gọi là sinh vật chỉ
thị.
Các sinh vật này có thể là một loài hay một nhóm loài, chúng mẫn cảm với
điều kiện môi trường, vì vậy khi môi trường biến đổi chúng hoặc thay đổi số lượng
các cá thể nhằm biểu thị cho những biến đổi của môi trường.
Động vật không xương sống cỡ lớn được sử dụng làm sinh vật chỉ thị đánh
giá chất lượng nước do chúng có nhiều nhóm đại diện cho chất lượng môi trường
khác nhau, nhóm nhạy cảm với sự ô nhiễm chúng sẽ biến mất hoặc suy giảm số
lượng khi nước bị ô nhiễm, nhóm trung gian sẽ xuất hiện ở những khu vực nước bắt
đầu bị ô nhiễm, nhóm chống chịu sẽ có mặt và phát triển ở những khu vực nước ô
nhiễm do đó sẽ phản ánh được tình trạng chất lượng nước ở từng khu vực [8].
Ưu điểm của phương pháp:
Những ưu điểm mà ĐVĐKXS cỡ lớn được chọn làm sinh vật chỉ thị cho môi
trường nước:
+ ĐVKXS cỡ lớn sống tương đối cố định tại đáy sông, hồ. Thời gian phát triển
lâu nên chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi sự thay đổi chất lượng nước.
+ Chúng rất nhạy cảm với những tính chất hóa lý trong môi trường nước.
+ Chúng phân bố rộng, di chuyển chậm nên dễ thu mẫu.
+ Chúng dễ định loại do có sẵn khóa định loại ổn định.
+ Quan trắc bằng ĐVĐKXS cỡ lớn cho kết quả nhanh và phản ánh được tình
trạng chất lượng nước trong một thời gian dài [8].
Đồ án tốt nghiệp
6
Nhược điểm của phương pháp:
Sử dụng ĐVĐKXS cỡ lớn đánh giá chất lượng nước tuy có nhiều lợi thế
nhưng vẫn còn một số nhược điểm:
+ ĐVĐKXS cỡ lớn dễ bị các yếu tố khác ngoài chất lượng môi trường nước ảnh
hưởng đến độ phong phú của nó.
+ Chúng còn ảnh hưởng của mùa vụ nên rất phức tạp trong việc giải thích và so
sánh.
+ Do tính linh hoạt trong di chuyển hoặc do bị trôi dạt nên có thể xuất hiện một số
họ không phải ở khu vực lấy mẫu.
+ Một số họ xuất hiện trong khu vực lấy mẫu nhưng chưa có trong hệ thống phân
loại [13].
1.2. Tình hình nghiên cứu về giám sát sinh học và việc ứng dụng ĐVKXS cỡ
lớn vào quan trắc sinh học
1.2.1. Trên thế giới
Việc sử dụng quan trắc sinh học để đánh giá chất lượng nước sông đầu tiên
hình thành ở châu Âu do hai nhà khoa học Kolkwitz (1908) và Marsson (1909) thực
hiện. Mức độ nhiễm bẩn của nước sông được chia thành 4 loại là bẩn ít, bẩn vừa α,
bẩn vừa β và rất bẩn, mức độ được xác định dựa vào chỉ số độ nhiễm bẫn (Saprobic
index). Dù được ứng dụng rộng rãi nhưng phương pháp vẫn còn hạn chế là dựa trên
sự nhiễm bẩn chỉ thiên về chỉ số sinh học và hệ thống điểm số đơn giản [8].
1.2.1.1. Ở Anh
Ở Anh, việc quan trắc sinh học tiếp tục mở rộng với các chỉ số đánh giá mức
độ ô nhiễm dựa trên nguyên tắc các nhóm sinh vật chống chịu ô nhiễm khác nhau.
Hai chỉ số được đánh giá cao là chỉ số định lượng “Chỉ số Trent” (TBI) của
Woodiwis (1964) và chỉ số bán định lượng “Điểm số Chandler (CBS) của Chandler
(1970).
Đồ án tốt nghiệp
7
Việc sử dụng chỉ số TBI và điểm số CBS chỉ phù hợp đánh giá chất lượng
nước sông trong phạm vi nhỏ mà không phù hợp áp dụng cho diện rộng. Vì thế năm
1976, một tổ chức nghiên cứu quan trắc sinh học “Biological Monitoring Woring
Party” ra đời đã đưa ra hệ thống điểm số BMWP, sự phân loại mức độ ô nhiễm
nước dựa vào số loài và phân bố của ĐVKXS cỡ lớn.
Hệ thống điểm số BMWP sử dụng số liệu ở mức độ họ, mỗi họ quy cho một
điểm số phù hợp với tính nhạy cảm của nó với sự ô nhiễm hữu cơ môi trường nước.
Những điểm số riêng được cộng lại để cho điểm số tổng của mẫu, sự biến thiên của
điểm số BMWP bằng cách chia tổng số điểm cho số họ có mặt ta được sự một điểm
trung bình cho các đơn vị phân loại là ASPT (Average Score Per Taxon).
Điểm hạn chế của phương pháp BMWP là hệ thống tính điểm BMWP và
điểm số trung bình cho các đơn vị phân loại ASPT khác nhau một cách đáng kể ở
các con sông kề nhau có chất lượng nước như nhau nhưng khác nhau về đặc điểm
vật lý. Để khắc phục hạn chế này năm 1977, các nhà sinh học viện sinh thái nước
ngọt Anh đã phát triển, cải tiến và xây dựng mô hình RIVPACS (River Invertebrate
Predection And Classification System) dự báo khu hệ ĐVKXS cỡ lớn ở một địa
điểm có những đặc điểm riêng biệt, không ô nhiễm. RIVPACS được ứng dụng để so
sánh điểm số BMWP và ASPT ở một địa điểm với điểm số được dự
báo, đó là chỉ
số về chất lượng môi trường, tỉ số giữa điểm số quan sát được trên điểm số dự báo
[13].
1.2.1.2. Ở Tây Ban Nha
Năm 1988, Alba - Tercedor và Sanchoz – Ortega đã áp dụng phương pháp sử
dụng chỉ số BMWP tại khu vực bán đảo Iberia (ở Tây Ban Nha). Kết quả nghiên
cứu cho thấy xuất hiện một số họ mới và điểm số của một số họ cũng có sự biến
đổi. Sau đó Carmen Zamora cùng một số người tiến hành một nghiên cứu để giải
thích sự biến thiên của chỉ số BMWP và chỉ số ASPT theo nhiệt độ và xác định sự
phụ thuộc của các chỉ số này theo mùa. Cuộc nghiên cứu trong vòng 2 năm đã cho
kết quả: đối với thủy vực không ô nhiễm sự tương quan giữa chỉ số BMWP và nhiệt
Đồ án tốt nghiệp
8
độ là không đáng kể, các thủy vực bị ô nhiễm thì chỉ số BMWP phụ thuộc nhiều
vào nhiệt độ, còn đối với chỉ số ASPT thì không phụ thuộc vào nhiệt độ ngay cả
khu vực ô nhiễm hay không ô nhiễm [13].
1.2.1.3. Ở New Zeland
Các nhà nghiên cứu đã tiếp nhận hệ thống điểm số BMWP và phát triển
chúng cho phù hợp với đất nước mình, chỉ số được biến đổi gọi là MCI
(Macroinvertebrate Community Index) tương tự như điểm trung bình bậc phân loại
ASPT của Anh.
Ngoài ra, hệ thống điểm số BMWP còn được ứng dụng và đạt hiệu quả cao
trong việc đánh giá chất lượng nước sông ở một số các nước như Thụy Điển, Bồ
Đào Nha, Braxin, Italia, Pháp [13].
1.2.1.4. Ở Ấn Độ
Ở Ấn Độ, năm 1994 De Zwart và Trivedi đã chuyển đổi điểm số BMWP cho
phù hợp với Ấn Độ là loại ra một số họ không có và thêm vào một số họ có ở Ấn
Độ. Một vài điểm số đã được phân phối trong điểm gốc cũng được thay thế để phản
ánh các mức độ khác nhau về sự chống chịu của các họ nhất định đã tìm thấy tại các
cửa sông của Ấn Độ [8].
Một nghiên cứu sử dụng điểm số BMWP khác do Bihar nghiên cứu ở sông
Ramjan nhận thấy các thông số lý hóa biến động theo mùa, nó sẽ ảnh hưởng đến độ
phong phú của ĐVKXS cỡ lớn và cũng nhận thấy kích thước quần thể ĐVKXS cỡ
lớn cũng tương quan nghịch với thông số pH và DO.
Sabib nghiên cứu Shendumi nhận định rằng dựa vào kích thước quần thể
ĐVKXS cỡ lớn có thể xác định được tình trạng chất lượng nước sông, hồ.
Maruthaynayagan và các cộng sự nghiên cứu ở hồ Thirukulam thì khẳng định kích
thước quần thể ĐVKXS phụ thuộc vào mùa, cao nhất vào mùa mưa và thấp nhất
vào mùa hè [13].
Đồ án tốt nghiệp
9
1.2.1.5. Ở Thái Lan
Năm 1977 Mustow đã nghiên cứu quần xã ĐVKXS cỡ lớn ở 23 điểm thuộc
sông MaePing và đưa ra một số thay đổi phù hợp với điều kiện ở Bắc Thái Lan. Kết
quả nghiên cứu cho thấy có những họ ở Thái Lan thì không có trong bảng gốc của
Anh, cũng có họ vừa có ở cả Thái Lan và Anh. Từ đó ông đã đề nghị sửa đổi 10 họ
cần điều chỉnh, Mustow nhận thấy BMWP cho điểm họ Odonata là cao sẽ không
phản ánh chính xác mối liên hệ với sự chống ô nhiễm ở Thái Lan nên đã hạ điểm
của họ này từ 8 điểm xuống 6 điểm, còn họ Thiaridae chống chịu ô nhiễm tốt nên
cho 3 điểm. Hệ thống BMWP được sửa đổi ở Thái Lan được gọi là hệ thống
BMWP
THAI
.
Hệ thống BMWP
THAI
đã được nghiên cứu, ứng dụng và phát triển thêm qua
cuộc “nghiên cứu sự tương quan giữa ĐVKXS cỡ lớn ở nước ngọt và các yếu tố
chất lượng môi trường trong lưu vực sông Nam Pong Thái Lan” do Khoa Sinh học
của Đại học Khon Kaen thực hiện vào năm 1998. Mục đích nhằm nghiên cứu những
ảnh hưởng của chất lượng môi trường nước đến quần xã ĐVKXS cỡ lớn sống trong
môi trường nước đó [8].
1.2.1.6. Ở Malaysia
Một cuộc nghiên cứu ở Malaysia vào năm 1999 do Bộ Môi trường Malaysia
thực hiện trên sông Linggi nhằm đánh giá tiềm năng của việc sử dụng ĐVKXS cỡ
lớn trong việc đánh giá, giám sát chất lượng nước. Năm trạm thu mẫu đã được thiết
lập nhằm nghiên cứu chất lượng nước tại các khu vực khác nhau. Kết quả nghiên
cứu cho thấy chất lượng nước giảm dần khi ở hạ nguồn, cùng với kết quả là chỉ số
đa dạng và chỉ số phong phú cũng cao ở thượng nguồn và thấp ở hạ nguồn. Các
nhóm chống chịu như Chironomidae, Tubificidae, Lumbriculidae có mặt hầu hết
các trạm, nó thể hiện sự tương quan nghịch với chất lượng nước. Các nhóm nhạy
cảm cũng có chỉ số đa dạng rất cao như các họ họ Ephemeroptera, Plecoptera,
Trichoptera.
Đồ án tốt nghiệp
10
Cùng thời điểm này, Khoa Sinh học trường Đại học Putra cũng tiến hành
nghiên cứu sử dụng hệ thống BMWP để đánh giá chất lượng sông Langat với 4 khu
vực lấy mẫu ở thượng nguồn và 4 khu vực lấy mẫu ở hạ nguồn. Kết quả nghiên cứu
cho thấy ở thượng nguồn thu được 54 loài còn ở hạ nguồn thu được 49 loài, chất
lượng nước sông cũng giảm dần khi chảy đến hạ nguồn do chịu ảnh hưởng của
nguồn ô nhiễm từ khu dân cư [13].
1.2.2. Ở Việt Nam
Việc nghiên cứu, đánh giá mức độ ô nhiễm các thủy vực ở Việt Nam đã được
quan tâm từ lâu nhưng đến năm 1995 vẫn chưa có hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn
các thủy vực. Các hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn cùng với những chỉ tiêu trong
các thang bậc phân loại đều là những dẫn liệu nghiên cứu ở vùng ôn đới, hoàn toàn
khác với điều kiện tự nhiên cũng như đặc tính sinh học của các thủy vực ở nước ta.
Trên cơ sở nghiên cứu trong 10 năm (1985 - 1995) cùng với dẫn liệu đã biết trước
đây về các thủy vực có nước thải vùng Hà Nội, Nguyễn Xuân Quýnh (1995) đã đề
xuất một hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn các thủy vực có nước thải ở Hà Nội dựa
trên một số chỉ tiêu cơ bản về sinh học. Kèm theo nó là các chỉ tiêu lý hóa học quy
định sự có mặt hay vắng mặt của một số loài hay nhóm loài ĐVKXS cỡ lớn được
coi như sinh vật chỉ thị, quy định sự phát triển về số lượng và khối lượng của chúng
ở mức độ khác nhau từ những kết quả thu được, tác giả nhận định rằng ĐVKXS cỡ
lớn chỉ thị tốt cho mức độ ô nhiễm các thủy vực. Thông qua đây tác giả cũng đưa
nhận xét về mối liên quan giữa mức độ ô nhiễm thủy vực và các chỉ tiêu lý hóa, sinh
học như sau:
Mức độ ô nhiễm thủy vực tăng thì giá trị BOD
5
tăng, COD tăng, hàm lượng
DO giảm, thành phần loài và số lượng ĐVKXS giảm.
Mức độ nhiễm bẩn thủy vực ít thì hàm lượng DO cao, COD, BOD
5
thấp,
thủy vực có điều kiện dinh dưỡng vừa phải tạo điều kiện cho ĐVKXS phát triển tốt.
Từ năm 1997 đến năm 1999, với sự tài trợ của quỹ Darwin của chính phủ
Anh, hội nghiên cứu thực địa và sinh thái nước ngọt Anh Quốc đã phối hợp với
Đồ án tốt nghiệp
11
Khoa Sinh học trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội thực
hiện chương trình nghiên cứu “ Bảo tồn đa dạng sinh học thông qua việc sử dụng
ĐVKXS cỡ lớn làm vi sinh vật chỉ thị quan trắc và đánh giá chất lượng nước ở Việt
Nam”.
Từ năm 1999 đến năm 2000, Steve Tilling nghiên cứu dữ liệu ban đầu và xây
dựng quy trình quan trắc, điều chỉnh hệ thống tính điểm BMWP cho phù hợp với
Việt Nam và hệ thống đó được gọi là BMWP
VIET
.
Những nghiên cứu đầu tiên được các nhà sinh học Khoa Sinh học trường Đại
học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội thực hiện ở các khu vực phía Bắc
và khu vực phía Nam Việt Nam. Phía Bắc, các địa điểm lấy mẫu từ con suối chảy ra
từ núi Tam Đảo ra khu vực đồng bằng và cuối cùng đổ ra sông Cầu tiếp nơi tiếp
nhận các nguồn thải từ các thành phố, thị trấn. Ở phía Nam, các địa điểm lấy mẫu
nằm trong và xung quanh thành phố Đà Lạt, các điểm thuộc suối Đac Ta Jun và các
điểm thuộc sông Đa Nhim [8].
Bên cạnh các nghiên cứu theo địa hình dạng suối thì Ngô Xuân Quảng
(2001) đã tiến hành nghiên cứu và đánh chất lượng môi trường nước bằng hệ thống
chỉ số BMWP và ASPT
Việt
dòng sông Nhuệ, Hà Nội. Kết quả nghiên cứu cho thấy
hệ thống chỉ số này của Động vật không xương sống cỡ lớn không những đánh giá
chính xác chất lượng nước ở địa hình suối mà còn rất phù hợp với điều kiên sông
ngòi đồng bằng [10].
Năm 2001 – 2002, Nguyễn Vũ Thanh và Tạ Huy Thịnh thuộc Viện Sinh thái
và Tài nguyên Sinh vật đã thực hiện nghiên cứu tại 28 điểm quan trắc thuộc lưu vực
sông Cầu tại các tỉnh Bắc Giang, Bắc Cạn, Bắc Ninh, Thái Nguyên. Qua nghiên cứu
nước tại 28 điểm quan trắc đều thuộc loại ô nhiễm vừa đến ô nhiễm nặng, những
loài đại diện cho môi trường nước sạch như bộ cánh úp đã không được tìm thấy ở
đây khẳng định môi trường nước ở đây đang bị tác động nghiêm trọng. Ngoài kết
quả nghiên cứu tác giả còn bổ sung thêm 7 họ mới vào bảng điểm BMPT
VIET
bao
gồm 5 họ côn trùng thủy sinh Ecdyonuridae, Polymitarcyidae, Sciomyzidae,
Muscidae và 2 họ thân mềm Stenothyridae và Hyalidae [12].
Đồ án tốt nghiệp
12
Năm 2002, tác giả Nguyễn Vũ Thanh, Tạ Huy Thịnh, Phạm Đì nh Trọng
thuộc Viện sinh thái và Tài nguyên sinh vật cùng với tác giả Đoàn Cảnh thuộc Viện
Sinh học nhiệt đới đã thực hiện quan trắc và đánh giá chất lượng nước của hệ sinh
thái đất ngập nước ở các tỉnh thuộc vùng Đồng bằng Tháp Mười bằng phương pháp
BMWP. Về côn trùng thủy sinh, kết quả quan trắc đã thu được 29 họ thuộc 7 bộ côn
trùng (cánh nửa, cánh cứng, chuồn chuồn, hai cánh, cánh lông, phù du và cánh
rộng).Về động vật đáy cỡ lớn ngoài côn trùng, kết quả bao gồm 40 loài thuộc 27
giống, 19 họ, 5 lớp, 3 ngành (Giun đốt, Chân đốt và Thân mềm). Trong thành phần
loài khảo sát bắt gặp 13 họ Động Vật Đáy lần đầu tiên được phát hiện cho hệ Động
Vật Đáy ở vùng đất ngập nước Đồng Tháp Mười và chúng được bổ sung vào bảng
điểm BMWP Việt Nam, trong đó đại diện của 7 họ Côn trùng, 2 họ Giáp xiác, 3 họ
Giun nhiều tơ và 1 họ Giun ít tơ. Kết quả đánh giá chất lượng nước dựa trên chỉ số
ASPT xác định có 6 trạm quan trắc nước ở mức độ ô nhiễm nặng (Polysaprobe),
còn ở 27 trạm quan trắc còn lại nước ở mức ô nhiễm (α Mesosaprobe) [3].
Năm 2006, tác giả Trương Thanh Cảnh và Ngô Thị Trâm Anh thuộc Tr ường
Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM tiến hành khảo sát thành phần ĐVKXS
cỡ lớn của 4 hệ thống kênh chính của TP.HCM ( Tham Lương – Vàm Thuật, Nhiêu
Lộc – Thị Nghè, kênh Đôi – Tẻ - Tàu Hủ - Bến Nghé, hệ thống sông khu vực Nam
Sài Gòn). Kết quả nghiên cứu đã phát hiện được 28 họ ĐVKXS cỡ lớn và việc đánh
giá ch
ất lượng nước tại 4 hệ thống kênh này cho thấy nước kênh bị ô nhiễm từ mức
độ trung bình đến rất bẩn [1].
Năm 2008, tác giả Ngô Xuân Quảng công bố kết quả nghiên cứu về đa dạng
sinh học quần xã Động vật không xương sống và đánh giá chất lượng môi trường
nước hệ thống các con suối ở Vườn Quốc Gia Núi Chúa, tỉnh Ninh Thuận [6].
Tại khu vực miền Trung vào năm 2010, Nguyễn Văn Khánh và Trần Ngọc
Sơn đã ứng dụng hệ thống quan trắc sinh học BMWP
VIET
giám sát chất lượng môi
trường nước sông ở TP . Đà Nẵng. Địa điểm nghiên cứu tại 2 nơi là sông Cu Đê và
sông Túy Loan – Cầu Đỏ. Kết quả khảo sát cho thấy hệ ĐVKXS sông Cu Đê có 24
họ thuộc 18 bộ và dưới lớp, có 11 họ ĐVKXS cỡ lớn nằm trong hệ thống điểm
Đồ án tốt nghiệp
13
BMWP
VIET
, có nhiều họ điểm số BMWP cao. 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
và có ít họ có điểm số BMWP cao. Dựa trên chỉ số ASP T, chất lượng
nước sông Cu Đê được xếp loại ô nhiễm từ “nước bẩn vừa α (α-Mesosaprobe)” đến
“nước tương đối sạch (Oligosaprobe)”; sông Túy Loan – Cầu Đỏ chất lượng nước ở
mức “N ước 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 hơn về những tác động tổng hợp của chất ô
nhiễm đến hệ sinh thái và đời sống sinh vật [15].
Các công trình nghiên cứu nêu trên cho thấy phương pháp quan trắc sinh học
thông qua ĐVKSX cỡ lớn là tối ưu, đã phần nào phát triển và đang ngày càng được
áp dụng rộng rãi ở Việt Nam. Việc sử dụng hệ thống điểm BMWP
VIET
và chỉ số
ASPT đã nâng cao độ chính xác trong việc đánh giá chất lượng nước, phục vụ cho
việc công tác quản lý môi trường nước hiệu quả hơn.
Đồ án tốt nghiệp
14
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC KÊNH NHIÊU LỘC -
THỊ NGHÈ
2.1. Đặc điểm vị trí địa lý
Kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè nằm trong khu trung tâm của nội thành
TP.HCM, chảy qua địa bàn 5 quận: Tân Bình, Phú Nhuận, Quận 1, Quận 3 và Bình
Thạnh.
Kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè bắt đầu từ quận Tân Bình chảy đến quận Phú
Nhuận, quận 3, quận 1, quận Bình Thạnh và kết thúc ở sông Sài Gòn (cạnh xưởng
sữa chữa tàu Ba Son) [5].
Lưu vực kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè có diện tích 3.324 ha nằm trên địa bàn 7
quận nội thành (quận 1, quận 3, quận 10, quận Phú Nhuận, quận Gò Vấp và quận
Tân Bình) tập trung dân cư với mật độ cao vì bao gồm 2 khu vực chính:
+ Khu dân cư quy hoạch (quận 1, quận 3 và một phần quận Phú Nhuận, quận Tân
Bình, quận Bình Thạnh) là khu đô thị với các đặc trưng: mật độ đường giao
thông cao, tương vối có quy hoạch.
+ Khu dân cư tự phát: được hình thành do làn sóng nhập cư từ nông thôn đổ về,
do có tính chất tự phát nên hạ tầng kỹ thuật rất kém, không đáp ứng các tiêu
chuẩn đô thị.
Ranh giới lưu vực được giới hạn bởi các tuyến đường:
+ Phía Bắc : đường băng giữa sân bay Tân Sơn Nhất, ngã năm Gò Vấp.
+ Phía Đông: đường Nơ Trang Long, Lê Quang Định, Xô Viết Nghệ Tĩ nh.
+ Phía Nam: Nguyễn Thị Minh Khai, Cao Thắng, 3 Tháng 2, Nguyễn Tri Phương,
Tô Hiến Thành.
+ Phía Tây: Lý Thường Kiệt, Lạc Long Quân, Cách Mạng Tháng 8 [5].
2.2. Đặc điểm khí hậu
Đồ án tốt nghiệp
15
Lưu vực kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè nằm trong TP.HCM vì vậy khí hậu tại
lưu vực kênh mang đặc điểm khí hậu TP. HCM. TP.HCM bị ảnh hưởng bởi khí hậu
vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo nên có nhiệt độ cao, độ ẩm cao, có nhiều mây,
có tính ổn định cao, thay đổi khí hậu giữa các năm nhỏ, không có thiên tai, hầu như
không có bão lụt, chỉ bị ảnh hưởng nhẹ nhưng không đáng kể.
Các mùa tương tự với khí hậu của miền Nam và có hai mùa rõ rệt: mùa mưa
và mùa khô. Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, mùa mưa kéo dài từ
tháng 5 đến tháng 10 [5].
+ Mùa hè chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Nam và vào mùa đông chịu ảnh
hưởng của gió mùa Tây Bắc. Gió mùa hè thường diễn ra từ tháng 5 đến tháng
tháng 12, 90% lượng nước mưa bình quân đều diễn ra vào mùa này với mức
trung bình là 300 mm/m
2
tháng. Mưa hầu như ngày nào cũng có. Nhiệt độ và độ
ẩm cao (nhiệt độ trung bình 32
0
C , độ ẩm 79,7%).
+ Gió mùa vào mùa đông thường diễn ra từ tháng 1 đến tháng 3, nhiệt độ thấp
(21
0
C vào tháng 1), độ ẩm thấp hơn và có mưa nhỏ [5].
2.2.1 . Nhiệt độ không khí
Nhiệt độ không khí ít thay đổi giữa các tháng trong năm, biên độ giao động
trong khoảng 5 - 7
o
C, nhiệt độ trung bình năm là 27
o
C. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa
ban ngày và ban đêm lại tương đối lớn (khoảng 7 - 10
o
C vào mùa khô và 5 - 9
o
C
vào mùa mưa) [5].
Bảng 2.1. Thống kê về nhiệt độ tại TP.HCM [5]
Mô tả
Nhiệt độ (
o
C)
Nhiệt độ trung bình năm
27
Nhiệt độ cao nhất đã từng được ghi nhận
(vào năm 1912)
40
Nhiệt độ thấp nhất đã từng được ghi nhận
13,8
Đồ án tốt nghiệp
16
(vào năm 1937)
Dao động nhiệt độ trong tháng nóng nhất
(tháng 4)
24 - 35
Dao động nhiệt độ trong tháng lạnh nhất
(tháng 11)
22 - 31
Nhiệt độ trung bình trong tháng nóng
nhất
28,8
Nhiệt độ trung bình trong tháng lạnh nhất
25,7
Nguồn: số liệu do Môi trường và Tài nguyên (CEFINEA) tổng hợp
2.2.2 . Lượng mưa
Lượng mưa về mùa mưa chiếm 95% cả năm, lượng mưa múa khô chỉ chiếm
5% cả năm.
Bảng 2.2. Lượng mưa bình quân [5]
Trạm
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Năm
Tân
Sơn
Nhất
13 14 11 14 208 313 296 371 372 274 118 46 1929
Nhà
Bè
7 0 6 21 167 267 229 220 255 181 65 15 1443
Nguồn: Viện Môi trường và Tài nguyên (CEFINEA) tổng hợp
Mưa thường xảy ra 120 - 140 mm ngày một năm, trung bình 10 - 12 ngày
mỗi tháng. Những trận mưa lớn gây ngập úng rộng thường xảy ra từ cuối tháng 9
đến tháng 10. Mùa mưa bắt đầu với gió mùa Tây Nam vào khoảng ngày 10/5 và kết
thúc thúc vào khoảng 30/10, lượng mưa trong tháng lớn nhất là 308 mm vào tháng
8. Những cơn mưa lớn xảy ra trong thời gian ngắn. Lượng mưa giảm dần từ thượng
nguồn đến hạ nguồn các con sông trong khu vực.