điều tra mức độ đa dạng sinh học các loài động vật đáy không xương sống cỡ lớn làm cơ sở để đánh giá chất lượng môi trường nước hồ trị an

Ngành:

Chuyên ngành:



Giảng viên hướng dẫn
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1191080082 Lớp: 11HMT01








TP. Hồ Chí Minh, 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM













Ngành:
Chuyên ngành:



Giảng viên hướng dẫn : TS.
Sinh viên thực hiện
MSSV: 1191080082 Lớp: 11HMT01





TP. Hồ Chí Minh, 2013

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM

Tôi .
Là sinh viên lớ
- ờng,
Tr ường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP. HCM.
Tôi xin cam đoan
: “
” là của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêutrong
là trung thực và
.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ c ho việc thực hiện luận văn này đã đượccảm
ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.









ử
TS.
.
KS.Phạm Văn Miên
.
tôi trong nhữ .
.

ảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn động viên và bên
c
tôi trong chặng được học tập và nghiên cứ .






i

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iii
iv
v
1
6
6
1.2. Ứng dụng ĐVĐKXSCL trong quan trắc sinh học 7
1.2.1. Trên thế giới 7
13
1.3. Các chỉ số sinh học thường được sử dụng trong quan trắc sinh học 16
1.3.1. Chỉ số thể hiện sự đa dạng của quần xã sinh vật 16
ồng Soresen, 1948 (Similarity index) 17
1.3.3. Chỉ số ưu thế 17
1.3.4. Chỉ số sinh học Trent (Cairns) (1968) 17
1.3.5. Chỉ số sinh học Chandler (Chandler, 1970) 18
1.3.6. Chỉ số sinh học BMWP (Biological Monitoring Working Party Score) .19
1.3.7. Đánh giá sức khỏe sinh thái sông 19

20
22
22
23
23
– vi sinh 24
26
26
– vi sinh 27
29
ii

29
– vi sinh 30
32
– 32
35
35
38
Shannon – Wienner 42
44
3.4.1. Mối tương quan giữa số 44
3.4.2. Mối tương quan giữ 46
3.4.3. Mối tương quan giữa chỉ số 47
50
50
51
TÀI LIỆU THAM KHẢO 53
1. Tiếng Việt 53
2. Tiếng nước ngoài 54

PHỤ LỤC 1


iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ĐVKXS .
ĐVĐKXSCL: .
WQI: Chỉ số chất lượng nước.
MRC: Mekong River Commission.
.

iv



Bảng 2.1. Vị trí tọa độ thu mẫu ĐVĐKXSCL 22
Bảng 2.2.Phương pháp đo đạc tại hiện trường 25
2.3.Phương pháp bảo quản mẫu theo TCVN đối với từng loại thông số 25
2.4.Phương pháp phân tích phòng thí nghiệ – vi
sinh
28
Bảng 2.5. Thang ựa trên chỉ số H’ 29
Bảng 2.6. Các giá trị tương quan theo R
2
30
Bảng 3.1. Thành phầ
32
Bả 33

Bảng ế tại hồ Trị An tháng 04/2012 38
Bả ế tại hồ Trị An tháng 08/2012 39
Bảng 3.5.Chỉ số H’ nhóm ĐVĐKXSCL tại hồ Trị 08 năm 2012 42
Bảng 3.6. Giá trị R
2
giữa số loài và các yếu tố 44
Bảng 3.7. Giá trị R
2
giữ ếu tố 47
Bảng 3.8. Giá trị R
2
giữ ếu tố 47
v



Hình 2.1. Bản đồ vị trí thu mẫu 23
Hình 2.2. Quá trình thu mẫu ĐVĐKXSCL 24
2.3. ẫu ĐVĐKXSCL 27
Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn xu thế biến đổi số lượng loài giữa 2 mùa 36
Hình 3.2. 38
Hình 3.3. 42
Hình 3.4. Tương quan giữa số loài với các yếu tố 45
Hình 3.5. Tương quan giữa số loài với các yếu tố 46
Hình 3.6. Tương quan giữ ới các yếu tố 48

1


1. Tính cấp thiết của đề tài

, các công trình giao thông,
chưa chú ý đúng mức đến công tác bảo vệ , vấn đề ô nhiễm môi trường,
sự cố môi trường, suy giảm tài nguyên sinh vật, thay đổi khí hậu toàn cầu… Tất cả
những vấn đề
ậu
, sự tồn tạ
thế hệ mai sau.
tốc độ phát triển công nghiệp
nguồn tài nguyên đa
dạ
ồ
ể – , h
ệ 323 km² được xây dựng với nhiều ý nghĩa
quan trọng như: cung cấp điện năng, cung cấp nước tưới cho các diện tích canh tác
ở hạ du, cấp nước cho công nghiệp và sinh hoạt , hồ còn có nhiều tác dụng khác
như cải thiện điều kiện môi trường, giảm độ mặn ở hạ lưu sông Đồng Nai, phát triển
nghề cá, du lịch
, ảnh hưởng đến các nguồn lợi
th
sản, đồng thời cũng rất nguy hiểm khi nguồn nước từ hồ được sử dụng cho
nước uống, sinh hoạt
.
.

2

.Ngoài mục tiêu đánh giá hiện
trạng chất lượng và xu hướng biến đổi chất lượng nước trong thủy vực, kết quả
quan trắc sinh học còn hỗ trợ hiệu quả trong quá trình nghiên cứ
ảnh hưởng

đến hệ sinh thái (thay đổi cấu trúc khu hệ, chức năng sinh học của quần xã) và phạm
vi thiệt hại của hệ sinh thái (thay đổ
ảm số lượng và chất lượng quần xã)
do các hoạt động diễn ra trong thủy vự
góp
.
2. Tình hình nghiên cứu
Phương pháp sinh học đã được biết đến từ giữa thế kỷ XIX với tác giả đầu tiên là
Kolentani (1848
,
:
- Hệ thống điể /ASTP (Biological Monitoring Working
Party/Avegare Score Per Taxon), “Chỉ số sinh học Trent” (TBI) của
Woodiwiss (1964) và “Điểm số Chandler’’do Chandler
(1970)đã
được đưa ra
ụng ở Anh.
- Chỉ số quần xã ĐVKXS (Invertebrate Community Index - ICI) và chỉ số sinh
học tổng hợp IBI (I
(1986)
được sử dụng để đánh giá chất lượng nước hệ thống sông suố
.
- 1997, Thorne và William đã thử một loạt các phương pháp đánh
giá nhanh bằng sử dụng ĐVKXS ở Brazil, Ghan và Thái Lan.
- (Mekong river commission – MRC) xuất
bản “Phương pháp quan trắc sinh học cho hạ lưu sông Mekong”.

3

:

- Từ năm 1988, Nguyễn Văn Tuyên đã sử dụng vi tảo và động vật đáy để đánh
giá chất lượng nước sông rạch TP. Hồ Chí Minh.
- 1995, Nguyễn Xuân Quýnh dựa vào sự có mặt và vắng mặt của
một số loài, nhóm loài ĐVKXS được coi là sinh vật chỉ thị để xây dựng hệ
thống phân loại độ nhiễm bẩn các thủy vực
Hà Nội.
- Trong đề tài “Nghiên cứu môi trường Biển Hồ Pleiku 1999 -
2000 do Lê Trình làm chủ nhiệm, Phạm Văn Miên đã sử dụng chỉ số dinh
dưỡng của Nygaard (1949) để đánh giá chất lượng nước
.
- Đề tài “Nghiên cứu đề xuất các chỉ tiêu sinh học đề giám sát hệ sinh thái
thủy sinh thuộc lưu vực sông Mekong của Việt Nam”năm2003, đã xác định
danh mục các loài chỉ thị và hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn hữu cơ 4 bậc
cho các thủy vực.
- Từ năm 1998, trạm Quan trắc Môi trường Đồng Nai (tiền thân của Trung tâm
Quan trắc và Kỹ thuật Môi trường Đồng Nai) đã quan tâm khảo sát nhóm
ĐVĐKXSCL cùng với hai nhóm thực vật phiêu sinh và động vật phiêu sinh
quan trắc chất lượng nước định kỳ mỗi năm trên địa bàn tỉnh
Đồng Nai.
- : “ ộng vật không xương sống cỡ lớn ở
đáy đánh giá chất lượng nước sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên
Hòa năm 2011”
.
3. Mục đích nghiên cứu
S
.



4

4. Nhiệm vụ nghiên cứu
-
An.
- ,
, H’ Shannon – Wienner.
- .
5. Phương pháp nghiên cứu
Cụ thể từng phương pháp được trình bày trong các chương có liên quan.
• Thu thập thông tin:
- Tình hình ứng dụng nhóm ĐVĐKXSCLtrong quan trắc sinh học ở thế giới
và Việt Nam.
- .
• Khảo sát, thu mẫu thực địa:
- Số đợt thu mẫu: 2 đợt (m 20/04/2012
07/08/2012).
- Số vị trí: 11 vị trí mỗi đợt.
- ựa trên nền
tảng các phương pháp thu mẫu được đề xuất trong “Phương pháp quan trắc
sinh học cho hạ lưu sông Mekong
, 2010” .
• Phân tích mẫu: Phân tích so sánh về mặt hình thái để định danh đến loài hoặc
đến giống nhóm ĐVĐKXSCL
(c [3], [9],[11],[12], [23],[24],[27],[29]).
• Xử lý, phân tích số liệu:
– Wienner ĐVĐKXSCL
hân tích mối tương quan giữa 1 nhân tố trị định
lượng trên với 1 nhân tố là từng thông số hóa lý thông qua hệ số tương quan
bình phương (R
2

).

5

6. Các kết quả đạt được của đề tài
- được loài, mật độ , loài ưu thế
– .
-
, vi sinh.
-
ĐVĐKXSCL
h .
7. Kết c u củ
gồm có 3 chương:
• Chương 1 (T ):
- G
.
- .
• Chương 2 (Phương p ):
- ,
vi sinh.
-
, vi sinh.
• ):
- .
-
–
.

6

CHƯƠNG

Đối tượng khảo sát là nhóm ĐV sống ở . Chúng sinh sống trên
hoặc trong nền đáy của thủy vực, một số sống bám vào các giá thể, chịu nhiều tác
động từ các yếu tố hóa lý trong nước và sự tích tụ, lắng đọng các chất đáy.Sự tồn tại
và phát triển củ
phụ thuộc vào môi trường nước rất nhiều, do vậy mà sự
phát triển của một nhóm sinh vật trong môi trường nào đó là kết quả của quá trình
thích nghi.Sự phát triển mạnh của một nhóm sinh vật bất kỳ sẽ biểu hiện được tính
chất môi trường ở đó thích hợp cho sự phát triển quần xã đó.Ví dụ môi trường giàu
chất hữu cơ sẽ là môi trường thuận lợi cho các nhóm giun ít tơ (Oligochaeta). Tùy
theo mức độ ô nhiễm sẽ có từng nhóm phát triển, hoặc sự không thích ứng hay sự
mất đi một nhóm sinh vật nào đó trong khu hệ cũng là dấu hiệu cho thấy xu hướng
diễn biến của môi trường[22].
Chu kì sống của
ĐVĐKXSCL thường kéo dài hơn 1 đến 2 tuần, do đó
chúng có thể cho ta nhìn thấy chất lượng môi trường nước trong khoảng thời gian
này. Những loài khác như ấu trùng của côn trùng, các loài sâu, giun, nhuyễn thể, và
các loài không xương sống cỡ lớn khác thường có vòng đời dài hơn một tháng,
thậm chí có thể tới một vài năm, cho ta một cái nhìn về chất lượng môi trường nước
xa hơn về quá khứ[6], [10], [22].
Theo thống kê của J.M.Hellawell
1986, một số nhóm thường được sử dụng
đối với hệ sinh thái ở nước theo tỷ lệ phần trăm thì phần trăm sử dụng nhóm
ĐVKXS là cao nhất 26%.
ĐV
(Crustacea) như tôm
.
anh[6], [8].

7

, tr
, Mytilus edulis
[6].
. Tuy nhiên, điểm khó khăn khi khảo sát nhóm này là cơ sở định
danh loài. Vì công tác khảo sát và định loại các nhóm loài được tiến hành ở Việt
Nam cho nhóm này chỉ mớibắt đầu không lâu và mỗi chuyên gia chỉ có thể chuyên
nghiên cứ
giống hoặc một họ nên tài liệu phân loại bằng tiếng Việt khá
hạn chế.
1.2. Ứng dụng ĐVĐKXSCL trong quan trắc sinh học
1.2.1. Trên thế giới
Phương pháp sinh học đã được biết đến từ giữa thế kỷ XIX với tác giả đầu tiên là
Kolentani (1848), Colin (1853), Forbes (1877)… Khi quan sát các nhóm thủy sinh
vật ở các thủy vực nước sạch và nước bị nhiễm bẩn đã nhận thấy có sự khác biệt rất
lớn. Đến năm 1902, ở Châu Âu, Kolkwits và Marson đã công bố các kết quả quan
trắc sinh học sông suối bằng cách đo mức độ nhiễm bẩn do các chất hữu cơ gây ra
và thấy nồng độ oxy hòa tan giảm. Từ đó xác định các nhóm loài chỉ thị cho các
môi trường khác nhau và đề xuất một hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn. Đầu tiên, hệ
thống phân loại độ nhiễm bẩn dựa vào các loài chỉ thị được tìm thấy trong các quần
xã phiêu sinh (plankton) và sinh vật bám (periphyton), sau đó mở rộng tới thực vật
lớn (macrophyton), ĐVKXS cỡ lớn (macroinvertebrates) và cá.

8

[6]:
- (Plecoptera).
- (Ephemeroptera).

- (Trichoptera).
- (Amphipoda).
- (Isopoda).
- (Diptera).
- (Oligochaeta).
, mỗi nhóm sinh vật chỉ thị gắn với một giai đoạn oxy hóa từ nghèo dinh
dưỡng - ít bẩn (oligosaprobic), nhiễm bẩn vừa mức α (α - mesosaprobic), đến rất
bẩn (polysaprobic) với hàm lượng chất hữu cơ rất cao.
Hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn tiếp tục được Kolkwits (1950), Liebmann (1951,
1962), Frerdingstad (1988) bổ sung và phát triển, được Pantle và Buck (1955),
Zelinka và Marvan (1961) ứng dụng để xây dựng chỉ số ô nhiễm.
1973,
Sladecek đã tổng kết và phát triển các phương pháp sinh học đánh giá chất lượng
nước với một danh mục các nhóm thủy sinh vật chỉ thị ô nhiễm.
Sau đó, ứng dụng thực tiễn của quan trắc sinh học nước ngọt đã được nghiên cứu
nhiều thông qua “sự giám sát bằng việc sử dụng những phản ứng của cơ thể sống
để xác định môi trường có thích hợp hay không đối với cơ thể sống” do Cairns và
Pratt
1993. Quan niệm hiện đại về quan trắc sinh học chất lượng
nước sông và suối được khởi xướng ở Châu Âu với sự phát triển của hệ thống xác
định độ nhiễm bẩn của Kolkwitz và Mason(1908, 1909). Họ thừa nhận 4 giai đoạn

9

oxy hóa của chất hữu cơ, từ nghèo dinh dưỡng (Oligotrophic) với không bẩn đến rất
giàu dinh dưỡng (polytropB hic) ứng với nhiễm bẩn hữu cơ rất mạnh. Trung gian
giữ
là vùng dinh dưỡng trung bình (Mesotrophic) ứng với bẩn vừa
(Meosaprobic). Trong đó lại chia thành hai bậc: bẩn α(α- Mesosaprobic), bẩn β(β-
Mesosaprobic). Nó được nhận biết tốt qua chỉ số độ nhiễm bẩn (Saprobic

index).Dựa vào danh sách các loài chỉ thị, các tác giả xác định giá trị nhiễm bẩn phù
hợp với khả năng chống chịu ô nhiễm của từng loài. Danh sách của các sinh vật, vi
khuẩn, tảo, nguyên sinh động vật và trùng bánh xe, ĐVKXS đã được thu thập và
những giá trị độ nhiễm bẩn được xác định liên quan đến sự phân bố và độ phong
phú của sinh vật theo các vùng chất lượng nước đã biết. Năm 1973, Sladecek đưa ra
danh sách bao gồm thông tin của 2.000 loài. Chỉ số độ nhiễm bẩn được tính toán
theo công thức sau[6]:
S= ∑s.h/∑h(1.1)
Trong đó:
S: chỉ số độ nhiễm bẩn.
s: giá trị độ nhiễm bẩn cho mỗi loài.
H: tần số xuất hiện của mỗi loài nằm trong mức từ 1-5 (hiếm = 1; nhiều =5).
Mặc dù hệ thống được chấp nhận ở Châu Âu nhưng nó cũng đã bị chỉ trích
ở các mức độ khác nhau. Trừ Đức và Hà Lan ra, còn hầu hết
các nước ở châu Âu đã chấp nhận vào những năm 1970. Những phương pháp không
được chấp nhận là những phương pháp dựa trên độ nhiễm bẩn thiên về chỉ số sinh
học và những hệ thống
điểm quá đơn giản.
Năm 1975, khoảng 20 phương pháp khác nhau về quan trắc sinh học chất lượng
nước đã được sử dụng ở Châu Âu, sau đó diễn ra một loạt các hội thảo nhằm đạt
được sự chuẩn hóa về phương pháp. Kết quả là năm 1979, Persoone và De Pauw
chỉ số sinh học Trent mở rộng được chọn như là một phương pháp tham
khảo.Đây là một phương pháp mở rộng của Woodiwiss (1964) và nó đã được thử
nghiệm ở Bỉ
1983.Tuy nhiên, ngay tại Bỉ nó đã bị những nhà khoa học

10

không chấp nhận, mà họ thích chỉ số sinh học Pháp “French Indice Biotique”.Chỉ số
“French Indice Biotique”được đưa ra bởi Tufery và Verneaux (1968) và nó đã trở

thành cơ sở cho chỉ số sinh học Bỉ BBI [6], [10].
Năm 1976 hệ thống điểm số BMWP/ASTP (Biological Monitoring Working
Party/Avegare Score Per Taxon)đã được đưa ra ở Anh. Hệ thống này còn có những
hạn chế nên năm 1977, các nhà sinh học Anh đã phát triển, cải tiến và xây dựng
chương trình RIVPACS (River Invertebrate Prediction And Calssification System).
Chương trình này đưa ra hệ thống phân loại và dự báo chất lượng môi trường bằng
ĐVKXS ở sông với mức độ phân loại tới họ và chỉ số chất lượng môi trường EQI
(Environmental Quality Index).
Những chỉ số khác được phát triển để sử dụng ở Anh cũng được dựa trên nguyên
tắc các nhóm sinh vật chống chịu khác nhau đối với sự ô nhiễm.Hai trong số chỉ số
tốt hơn là chỉ số về định lượng - “Chỉ số sinh học Trent” (TBI) của Woodiwiss
(1964)và bán định lượng -“Điểm số Chandler’
Chandler (1970). Cả hai chỉ số
này đều được phác thảo để quan trắc chất lượng nước ở những vùng đặc biệt ở Anh,
nhưng sau đó đã được áp dụng rộng rãi hơn ở cả những nơi không được thích hợp,
dẫn đến khả năng đưa ra những kết luận sai lầm liên quan đến chất lượng nước. Để
có những phương pháp chuẩn, một tổ chức làm việc về quan trắc sinh học
“Biological Monitoring Working Party” đã được thành lập ở Anh vào năm 1976 đã
đưa ra một hệ thống mới thường được biết đến là điểm số BMWP. Trừ lớp giun ít tơ
ra, hệ thống này sử dụng số liệu ở mức độ họ, mỗi họ được quy cho một điểm số
phù hợp với tính nhạy cảm của nó ở mức độ ô nhiễm hữu cơ.Những điểm số riêng
được cộng lại để cho điểm số tổng của mẫu. Một sự biến thiên của điểm số BMWP
nhận được bằng cách chia điểm tổng số cho số họ có mặt cho ta một điểm số trung
bình của các đơn vị phân loại.
Nhược điểm của điểm số BMWP là trong phạm vi của các họ thì có loài chống chịu,
có loài ưa thích với điều kiện sinh thái. Ví dụ nhưđại diện họ
Chironomidae(Ablabesmyia, Chironomus, Endochironomus, Thiennemannimyia,…)
được tìm thấy trong hầu hết những nơi sống là nước ngọt bao gồm những giống

11

loài có khả năng chống chịu cao, đôi khi trong một biên độ rộng của sự ô nhiễm,
nhưng nó cũng có cả những
, loài rất nhạy cảm. Tuy vậy, toàn bộ họ được
xếp vào mức độ chống chịu với ô nhiễm.Nhận xét tương tự cũng được áp dụng
trong trường hợp của giun ít tơ (Oligochaeta).
Hệ thống điểm số BMWP rất có ý nghĩa trong thực tiễn và tương đối dễ dàng áp
dụng vì chỉ đòi hỏi những kỹ năng phân loại bình thường. Chính vì vậy, BMWP
được chấp nhận rộng rãi trong quan trắc sinh học ở khắp nước Anh, và khi được cải
tiến nó còn được áp dụng ở các khu vực khác nhau, ở các nước khác nhau, bao gồm
Tây Ban Nha, Ấn Độ; Úc và Thái Lan [6], [10], [20].
Khái niệm sinh vật chỉ thị đã phát triển qua các nghiên cứu cổ điển của A.Forbes
trên sông Illinos từ những năm 1870, bằng các mô tả giá trị chỉ thị của động vật đáy.
Các quan trắc sinh học ở bắc Mỹ chịu nhiều ảnh hưởng của Patrick tập trung vào
tảo silic và các dẫn liệu về số loài, số lượng cá thể của các nhóm loài chỉ thị. Trong
khi đó, Cairns và Pratt (1993) cho rằng quần xã là kết quả của một sự đổi mới liên
tục qua sự di nhập và mất đi của một số loài, do vậy khái niệm về loài chỉ thị chưa
chắc đã có giá trị.
Kết quả là nhiều nhà sinh vật học ở Mỹ thích sử dụng chỉ số đa dạng định lượng
trong một thời gian dài, và vừa mới đây quay lại với việc lấy mẫu định lượng kết
hợp với các quy trình lấy mẫu nhanh.Resh và Jackson (1993) mô tả sự phát triển
của các phương pháp ở Mỹ từ những năm 1960 đế
n nay trải qua 3 giai đoạn.Đầu
tiên tập trung vào các phương pháp định tính bao gồm mối liên quan về sự có mặt,
vắng mặt hoặc sự phong phú của động vật không xương sống cỡ lớn nhất định với
chất lượng môi trường. Trong thập niên tiếp theo, đã chuyển sang dùng những
phương pháp định lượng nghiêm ngặt hơn gồm cả lấy mẫu lặp lại, phân tích thống
kê và sử dụng các chỉ số đa dạng, sau đó, phương pháp lại được thay đổi. Những
phương pháp đánh giá nhanh được ưa dùng, giống các phương pháp truyền thống đã
dùng ở Châu Âu[10], [20].

Cho đến nay, các nghiên cứu về các chỉ thị sinh học đã được nghiên cứu cụ thể từ
liều lượng tác động, ngưỡng gây chết của các chất độc lên thủy sinh, cho đến cách

12

thu mẫu và các khóa phân loại đến giống các nhóm thủy sinh vật. Các phương pháp
đã được liệt kê và hướng dẫn cụ thể trong ấn phẩm về các phương pháp chuẩn để
kiểm tra nước và nước thải [29].
Năm 1997, Thorne và William đã thử một loạt các phương pháp đánh giá nhanh
bằng sử dụng ĐVKXS ở Brazil, Ghan và Thái Lan.
20 phương pháp phân tích
được kiểm tra gồm đại diện của 5 loại chính được phân loại bởi Resh và Jackson
(1993) đó là chỉ số độ phong phú, sự liệt kê, đánh giá về sự đa dạng và đồng dạng,
các chỉ số sinh học và các chỉ số chức năng. Hai chỉ số đa dạng cũng được thử
nhưng bị thất bại trong việc đối phó lại với những mức độ của ô nhiễm đã được dự
báo.Cuối cùng không có phép thử chuẩn nhưng điểm số BMWP thỏa mãn.
Qua quá trình nghiên cứu quần xã động vật không xương sống cỡ lớn tại 23 trạm
thu mẫu trên sông Mea Ping, Mustow (1997) hợp nhất 10 họ bổ sung vào hệ thống
cho điểm của BMWP
ANH
và sửa đổi cho phù hợp với điều kiện miền Bắc Thái Lan
và gọi nó là điểm số BMWP
THAI
[10].
ưu vực sông Mekong, từ những năm 1980 Ủy hội sông Mekong (Mekong river
commission-MRC) đã quan tâm đến quan trắc sinh học trong quản lý tài nguyên
nước. Nhưng đến tháng 7 năm 2002 thì các chuyên gia quốc gia của các vùng thuộc
Ủy hội sông Mekong cùng các nhà tư vấn quốc tế mới thảo luận về khả năng phát
triển một chương trình quan trắc môi trường cho trung và hạ lưu sông Mekong và
các chi lưu chính của nó.

Năm 2003, đợt khảo sát thăm dò được tiến hành tại bốn quốc gia các vùng ven sông
Mekong, để sử dụng tiềm năng sinh vật và làm cơ sở trong việc quan trắc thường
xuyên sức khỏe sinh thái của sông Mekong và các chi lưu chính. Sau khi xem xét,
cân nhắc các kinh nghiệm đã có trong lĩnh vực quan trắc sinh học nước ngọt. Các
nhóm sinh vật được lựa chọn gồm:
- Tảo đáy, bao gồm tảo silic siêu nhỏ. Những loài này là thức ăn cho cá,
ĐVKXS cỡ lớn, các loài tảo lớn như loài rong sông - là loài có giá trị kinh tế
vì có thể chế biến, bán và sử dụng làm thức ăn cho người dân địa phương.

13

- Động vật phù du sống trôi nổi trong tầng nước. Chúng quan trọng trong vai
trò là thức ăn cho các loài cá và chỉ thị cho chất lượng nước.
- ĐVKXS ven bờ cỡ lớn là các động vật không xương sống có thể nhìn thấy
bằng mắt thường tại các vùng nước nông ở các bờ sông, chúng quan trọng
trong vai trò là thức ăn cho các loài cá và chỉ thị cho chất lượng nước.
- ĐVĐKXSCL, sống vùi bên trong hoặc trên bề mặt các trầm tích tại đáy của
sông, chúng quan trọng trong vai trò là thức ăn cho các loài cá và chỉ thị cho
chất lượng nước.
Từ 2004 - 2007, bốn nhóm sinh vật trên được quan trắc thường xuyên với sự hỗ trợ
của MRC và chuyên gia quan trắc sinh học quốc tế.Mỗi quốc gia thành viên cử các
chuyên gia đã được huấn luyện về sinh học và sinh thái tham gia vào chương trình.
Một hoặc hai thành viên của nhóm nghiên cứu chịu trách nhiệm thu mẫu, nhận
dạng, phân tích và báo cáo kết quả về một trong bốn nhóm sinh vật được chọn lựa.
Các nhóm thu mẫu này được thực hiện tại tất cả các quốc gia thành viên.
Năm 2008- 2009, chương trình quan trắc được chuyển giao đến các cơ quan chuyên
ngành của các quốc gia thành viên qua MRC. MRC tiếp tục hỗ trợ và mỗi quốc gia
thành viên đã thu mẫu tại 8 vị trí trong phạm vi biên giới của họ (tổng cộng 32 vị trí
toàn lưu vực).
Năm 2010, MRC xuất bản “Phương pháp quan trắc sinh học cho hạ lưu sông

Mekong”.Đây là tài liệu mô tả chi tiết về chương trình quan trắc và các trình tự phải
tuân thủ trong việc đánh giá vị trí, lấy mẫu thực địa, công việc trong phòng thí
nghiệm, phân tích dữ liệu và viết báo cáo[19].

Từ năm 1988, Nguyễn Văn Tuyên đã sử dụng vi tảo và động vật đáy để đánh giá
chất lượng nước sông rạch TP. Hồ Chí Minh (Chương trình nghiên cứu sinh thái
cảnh quan các thủy vực TP . Hồ Chí Minh) phục vụ cho phát triể
–
do Đặng Hữu Ngọc làm chủ nhiệm.

14

Cùng trong chương trình nêu trên, từ năm 1989 - 1990 Phạm Văn Miên đã sử dụng
cấu trúc quần xã và loài ưu thế của các nhóm thủy sinh vật để phân vùng, phân loại
và đánh giá chất lượng nước hệ thống sông rạch thành phố nhưng chương trình này
đã không được tổng kết. Trong chương trình quan trắc chất lượng nước sông Sài
Gòn - Đồng Nai (1996 - 1997) do sở Khoa Học Công Nghệ và Môi trường TP . Hồ
Chí Minh chủ trì và chương trình quan trắc chất lượng nước sông Đồng Nai, sông
Thị Vải do Sở Khoa học Công nghệ và Môi Trường tỉnh Đồng Nai chủ trì; chương
trình quan trắc hệ sinh thái dưới nước - tiểu dự án thủy lợi Hóc Môn - Bắc Bình
Chánh (1998-2001), quan trắc hệ sinh thái thủy sinh dự án thoát nước và xử lý nước
thải TP. Hồ Chí Minh (1998), các đề tài nghiên cứu ô nhiễm lưu vực sông Đồng Nai
- Sài Gòn do Lâm Minh Triết chủ nhiệm (1994 - 2004) và nhiều chương trình khác,
ngoài phân tích cấu trúc quần xã, loài ưu thế, loài chỉ thị, Phạm Văn Miên và các
cộng tác viên còn xác lập các chỉ số đa dạng
’ Shannon – Winner), chỉ số
tương đồng để đánh giá chất lượng nước.
Năm 1995, Nguyễn Xuân Quýnh
dựa vào sự có mặt và vắng mặt của một số loài,
nhóm loài ĐVKXS được coi là sinh vật chỉ thị

), sự phát triển số lượng, khối lượng của chúng ở mức độ khác nhau để xây
dựng hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn các thủy vực Hà Nội.
Năm 2000, Nguyễn Xuân Quýnh dựa vào hệ thống tính diểm BMWP/ASTP để xây
dựng quy trình quan trắc và đánh giá chất lượng nước bằng ĐVKXS cỡ lớn. Ông đã
cùng với Mai Đình Yên, Steve Tilling và Clive Pinder đã khảo sát 14 địa điểm thu
mẫu ở miền Bắc tại Tam Đảo, Vĩnh Phúc và 15 điểm miền Nam tại Đà Lạt. Các
mẫu được phân tích cả số lượng các loài cùng với 9 thông số hóa lý. Sau đó điều
chỉnh hệ thống cho điểm BMWP
THAI
và đề xuất thành chỉ số BMWP
VIET
cho phù
hợp với điều kiện Việt Nam để đánh giá chất lượng nước sông suối miền núi Việt
Nam [10].
Trong đề tài “Nghiên cứu môi trường Biển Hồ Pleiku” (1999 - 2000) do Lê Trình
làm chủ nhiệm, Phạm Văn Miên đã sử dụng chỉ số dinh dưỡng của Nygaard (1949)
để đánh giá chất lượng nước, xếp biển hồ và hồ chứa nước thị xã Pleiku vào loại

15

giàu dinh dưỡng (Eutrophic). Gần đây nhất, đề tài “Nghiên cứu đề xuất các chỉ tiêu
sinh học đề giám sát hệ sinh thái thủy sinh thuộc lưu vực sông Mekong của Việt
Nam” 2003, đã xác định danh mục các loài chỉ thị cho các loại nước ở vùng Điện
Biên (Tây Quảng Trị, Thừa Thiên Huế), cao nguyên Tây Nguyên và đồng bằng
sông Cửu Long, xây dựng chỉ số ô nhiễm Zelinka và Marvan và hệ thống phân loại
độ nhiễm bẩn hữu cơ 4 bậc cho các thủy vực. (Phạm Văn Miên và cộng sự)[8], [20].
Đồng Nai, từ năm 1998 trạm Quan trắc Môi trường Đồng Nai (tiền thân của
Trung tâm Quan trắc và Kỹ thuật Môi trường Đồng Nai) đã quan tâm khảo sát
nhóm ĐVĐKXSCL cùng với hai nhóm thực vật phiêu sinh và động vật phiêu sinh
tạo nên các báo cáo tổng thể về khu hệ thủy sinh để bổ sung vào các kết quả quan

trắc chất lượng nước định kỳ mỗi năm trên địa bàn tỉnh Đồng Nai. Các thủy vực
được quan trắc đến nay bao gồm:
- Sông Đồng Nai, dòng chính bắt đầu từ xã Nam Cát Tiên (huyện Tân Phú)
đến xã Ngọc Định - huyện Định Quán) đến Ngã 3 Cái Mép - xã Phước An -
Huyện Nhơn Trạch.
- Sông Thị vải.
- Hồ Trị An.
Tại mỗi thủy vực, các nhóm được khảo sát về cấu trúc, thành phần loài, loài ưu thế,
các chỉ số như chỉ số H’, chỉ số tương đồng. Công tác quan trắc, khảo sát được tiến
hành hai đợt: mùa khô và mùa mưa. Các kết quả khảo sát có đưa ra nhận định đánh
giá chất lượng môi trường nước tại mỗi vị trí dựa trên kết quả tính toán được của
chỉ số H’
– vi sinh
: động vật không xương sống cỡ lớn ở đáy đánh
giá chất lượng nước sông Đồng Nai đoạn chảy qua thành phố Biên Hòa năm 2011
.

16

1.3. Các chỉ số sinh học thường được sử dụng trong quan trắc sinh học
1.3.1. Chỉ số thể hiện sự đa dạng của quần xã sinh vật
Một hệ sinh thái ổn định được đặc trưng bởi một sự giàu có về số lượng loài, hầu hết
các loài đều có cơ hội phát triển ngang bằng nhau về số lượng cá thể, số lượng đó
thường là ở mức nhỏ và cân đối để giảm bớt tính cạnh tranh. Khi môi trường bị áp lực
tác động hay bị ô nhiễm hữu cơ thường kéo theo sự giảm sút về tính đa dạng. Chỉ số
này có thể so sánh được giữa các vị trí, khu vực sông khác nhau.Có thể áp dụng chỉ
số này cho nhiều vùng địa lý, nhiều loại thủy vực.
Các chỉ số đa dạng thường dùng:
Chỉ số Shannon – Wienner (H’) 1948

(1.2)
Chỉ số Simpson
)
)1(
)1(
(1
−
−
−=
∑
NN
nn
D
ii

(1.3)
Chỉ số Margalef (d) d = (S-1)/LnN (1.4)
Chỉ số Menhinick
NSI
Menhinick
/=


(1.5)

Chỉ số Hill
)1(
/1
−
∑

=
a
a
ia
pN


(1.6)


:S: .
N: .
n
i
: ủa loài thứ i.
p
i
: Tỷ lệ xuất hiện của loài thứ i.
.Tuy nhiên, c
.
–
N
ni
N
ni
n
i
H
log
2

1
'
∑
=
−=