91
TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 63, 2010
SỬ DỤNG CHỈ THỊ SINH HỌC ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG CỠ LỚN
ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC Ở CÁC HỒ
CỦA THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
Nguyễn Văn Khánh, Phạm Thị Hồng Hà
Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng
Lê Trọng Sơn
Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế
TÓM TẮT
Hệ sinh thái nước chảy hầu hết là tài nguyên rất quý, hiện nay đang bị đe dọa. Do đó,
cần có những phương pháp đánh giá hiệu quả các tác động của ô nhiễm. Đánh giá chất lượng
nước ngọt sử dụng chỉ thị sinh học bằng động vật không xương sống (ĐVKXS) cỡ lớn sử dụng
dữ liệu về các nhóm ĐVKXS hoặc các họ có liên hệ về mức độ nhạy cảm với ô nhiễm, những họ
có mức nhạy cảm cao với ô nhiễm có điểm số cao và những họ nhạy cảm thấp với ô nhiễm có
điểm số thấp.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu thành phần ĐVKXS cỡ lớn của 5
hồ ở thành phố Đà Nẵng từ tháng 6 năm 2007 đến tháng 3 năm 2008, nhằm đánh giá chất
lượng nước mặt tại các khu vực nghiên cứu thông qua chỉ số BMWP
VIET
và chỉ số ASPT. Kết
quả nghiên cứu đã phát hiện được 19 họ ĐVKXS cỡ lớn có trong bảng điểm BMWP
VIET
; chất
lượng môi trường nước mặt tại đây đã bị ô nhiễm từ mức “nước bẩn vừa α” (α-Mesosaprobe)
đến “nước cực kỳ bẩn”.
Sự phú dưỡng và ô nhiễm hữu cơ của các hệ sinh thái nước ngọt được quan tâm
ở hầu hết các nước trên thế giới, nó là vấn đề chính trong việc bảo vệ tài nguyên nước
(Stanner và Bordeau, 1995). Ở hầu hết các nước, trong quá trình phát triển, con người
làm biến đổi tính toàn vẹn của các dòng chảy và các dòng sông, các hoạt động trong
thủy lợi, nông nghiệp, công nghiệp và phát triển đô thị đã đưa vào nước các chất dinh
dưỡng, chất hữu cơ và các hợp chất độc hại [8]. Giám sát sinh học được chấp nhận nhờ
khả năng xem xét thận trọng sự biến đổi tính toàn vẹn của hệ sinh thái trong một thời
gian dài. Đơn giản và phổ biến nhất trong cách tiếp cận sinh học để đánh giá chất lượng
các dòng chảy và các sông là sử dụng động vật không xương sống (ĐVKXS) ở đáy để
đánh giá ô nhiễm. Đặc biệt, mối tương quan giữa cấu trúc quần xã ĐVKXS với biến đổi
của môi trường là một chủ đề được quan tâm và có nhiều nghiên cứu [7], [9], [10]. Nổi
bật có công trình nghiên cứu của R. Aquilina (2003) đã sử dụng ĐVKXS cỡ lớn để đánh
giá mức độ ô nhiễm hữu cơ của hệ thống thoát nước và các hồ ở thành phố
Bournemouth, cho thấy tính hiệu quả của ĐVKXS cỡ lớn trong đánh giá chất lượng
nước [7].
92
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu và ứng dụng quan trắc sinh học bằng ĐVKXS cỡ
lớn còn khá mới mẻ. Việc đánh giá hiệu lực của phương pháp BMWP mới chỉ được tập
trung nghiên cứu ở những hệ thống sông ngòi thuộc miền Bắc và miền Nam nước ta [1],
[2], [3].
Các hoạt động phát triển đô thị của thành phố Đà Nẵng trong những năm gần
đây đã gây ô nhiễm nghiêm trọng hệ thống các hồ ở nội thành. Sử dụng phương pháp
nghiên cứu này góp thêm một công cụ quan trắc hiệu quả, đánh giá tác động tổng hợp
của các chất ô nhiễm đối với môi trường nước.
I. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu tiến hành ở 5 hồ nước ngọt của thành phố Đà Nẵng: hồ Đò Xu, hồ
Xuân Hòa, hồ Công Viên 29/3, hồ Thạc Gián – Vĩnh Trung và hồ Đầm Rong. Thời gian
nghiên cứu từ tháng 06 năm 2007 đến tháng 03 năm 2008.
Thu mẫu ĐVKXS cỡ lớn theo phương pháp của Nguyễn Xuân Quýnh, Clive
Pinder, Steve Tilling và Mai Đình Yên (2002) và được định loại đến họ theo khóa định
loại của Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling (2001); Đặng Ngọc Thanh,
Thái Trần Bái, Phạm Văn Miên (1980). Xác định điểm số BMWP của mỗi họ dựa trên
bảng điểm BMWP
VIET
; Tính chỉ số ASPT theo công thức.
N
n
i
BMWP
ASPT
1
Trong đó 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, Jonh Bebbington (1995) và Stephen Eric
Mustow (1997) [4], [5], [6].
Các số liệu được xử lý theo các phương pháp thống kê; xác định sự sai khác
trung bình bằng phương pháp phân tích phương sai ANOVA một yếu tố và phương pháp
kiểm tra giới hạn sai khác nhỏ nhất LSD (Least Significant Difference).
2. Kết quả và bàn luận
2.1. Danh sách các họ ĐVKXS cỡ lớn trong hệ thống điểm BMWP
VIET
Qua bốn đợt thu mẫu vào bốn mùa khác nhau, chúng tôi đã xác định được 11 bộ,
với 19 họ ĐVKXS cỡ lớn nằm trong hệ thống điểm BMWP
VIET
. Chiếm ưu thế là bộ
Heteroptera với 5 họ; các bộ Odonata, Basommatophora, Veneroida và Decapoda có 2
họ; các bộ còn lại chỉ có 1 họ (bảng 1).
Bảng 1. Danh sách các họ ĐVKXS trong hệ thống BMWP
VIET
tại các khu vực nghiên cứu
93
Stt Bộ Họ BMWP
Stt Bộ Họ BMWP
1 Odonata Aeshnidae 6 11 Veneroida Corbiculidae 3
2 Odonata Lestidae 6 12 Veneroida Pisidiidae 3
3 Coleoptera Hygrobiidae 5 13 Arhynchobdellida
Erpobdellidae 3
4 Heteroptera Belostomatidae 5 14 Rhynchobdellida Glossiphoniidae 3
5 Heteroptera Mesoveliidae 5 15 Basommatophora
Lymnaeidae 3
6 Heteroptera Nepidae 5 16 Basommatophora
Planorbidae 3
7 Heteroptera Notonectidae 5 17 Decapoda Palaemonidae 3
8 Heteroptera Pleidae 5 18 Decapoda Parathelphusidae 3
9 Ephemeroptera Baetidae 4 19 Neotaenioglossa Thiaridae 3
10 Unionoida Unionidae 4
2.2. Đánh giá chất lượng môi trường nước thông qua chỉ số ASPT
Dựa trên kết quả về chỉ số ASPT trình bày ở bảng 2, tiến hành đánh giá biến
thiên chỉ số ASPT ở các khu vực và qua các mùa trong năm. Kết quả phân tích ANOVA
(α = 0,05) cũng cho thấy, chỉ số ASPT hầu hết các hồ không có sự sai khác có ý nghĩa
giữa các mùa trong năm, dao động trong khoảng 0,00 - 5,03±0,29. ASPT đặc biệt thấp ở
hồ Đầm Rong vào mùa Đông và mùa Xuân, có sự khác nhau có ý nghĩa với các hồ và
các mùa còn lại (bảng 2, hình 1).
Bảng 2. Xếp loại chất lượng nước các khu vực nghiên cứu theo chỉ số ASPT
Khu vực ASPT Xếp loại
Mùa Hè
Hồ Đò Xu 4,49±0,31 Nước bẩn vừa α
Hồ Xuân Hòa 4,19±0,02 Nước bẩn vừa α
Hồ CV 29/03 4,53±0,50 Nước bẩn vừa α
Hồ Thạc gián –Vĩnh Trung 4,20±1,06 Nước bẩn vừa α
Hồ Đầm Rong 4,94±0,42 Nước bẩn vừa α
Mùa Thu
Hồ Đò Xu 4,59±0,64 Nước bẩn vừa α
Hồ Xuân Hòa 4,18±0,17 Nước bẩn vừa α
Hồ CV 29/03 4,08±0,36 Nước bẩn vừa α
Hồ TG-VT 4,38±0,27 Nước bẩn vừa α
94
Hồ Đầm Rong 3,56±3,15 Nước bẩn vừa α
Mùa Đông
Hồ Đò Xu 5,03±0,29 Nước bẩn vừa β
Hồ Xuân Hòa 1,33±2,31 Nước rất bẩn
Hồ CV 29/03 4,58±0,68 Nước bẩn vừa α
Hồ TG-VT 4,67±0,58 Nước bẩn vừa α
Hồ Đầm Rong
0,00
Nước cực kỳ bẩn
Mùa Xuân
Hồ Đò Xu 2,75±2,38 Nước rất bẩn
Hồ Xuân Hòa 4,80±0,35 Nước bẩn vừa α
Hồ CV 29/03 3,33±2,89 Nước bẩn vừa α
Hồ TG-VT 4,83±0,29 Nước bẩn vừa α
Hồ Đầm Rong 0,00 Nước cực kỳ bẩn
Hình 1. Biến thiên chỉ số ASPT của các hồ nghiên cứu qua các mùa
Theo 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), kết quả ở
bảng 2 cho thấy, chất lượng môi trường nước hầu hết các khu vực nghiên cứu đều đang
ở mức xếp loại “Nước bẩn vừa α” tất cả các mùa trong năm, chỉ có hồ Đò Xu vào mùa
Đông ít ô nhiễm hơn ở mức “Nước bẩn vừa β”, hồ Đò Xu vào mùa Xuân và hồ Xuân
Hòa vào mùa Đông ở mức “Nước rất bẩn”. Đặc biệt, hồ Đầm Rong vào mùa Đông và
mùa Xuân mức độ ô nhiễm nghiêm trọng, chất lượng nước ở mức “Nước cực kỳ bẩn”.
So sánh với một số nghiên cứu khác, thì chất lượng nước khu vực nghiên cứu
95
này tương đương với các khu vực ô nhiễm ở kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè, kênh Tham
Lương - Vàm Thuật, kênh Tàu Hủ - Bến Nghé và khu vực Nam sông Sài Gòn được
đánh giá ở mức “Nước bẩn vừa α” đến “Nước cực kỳ bẩn” (Trương Thanh Cảnh, Ngô
Thị Trâm Anh, 2006). Từ những phân tích trên cho thấy, chất lượng nước ở hầu hết các
hồ nghiên cứu đều chịu sự tác động mạnh mẽ và thường xuyên của các chất ô nhiễm.
3. Kết luận
1. Kết quả đã xác định được 11 bộ, với 19 họ ĐVKXS cỡ lớn nằm trong hệ
thống điểm BMWP
VIET
. Chiếm ưu thế là bộ Heteroptera với 5 họ; các bộ Odonata,
Basommatophora, Veneroida và Decapoda có 2 họ; các bộ còn lại chỉ có 1 họ.
2. Chất lượng môi trường nước hầu hết các hồ ở thành phố Đà Nẵng đều đang ở
mức “Nước bẩn vừa α” trong tất cả các mùa trong năm, chỉ có hồ Đò Xu vào mùa Đông
ít ô nhiễm hơn, ở mức “Nước bẩn vừa β”. Riêng ở hồ Đò Xu vào mùa Xuân và hồ Xuân
Hòa vào mùa Đông có mức độ ô nhiễm nặng hơn ở mức “Nước rất bẩn”. Đặc biệt hồ
Đầm Rong vào mùa Đông và mùa Xuân mức độ ô nhiễm nghiêm trọng, chất lượng
nước ở mức “Nước cực kỳ bẩn”.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Ngô Thanh Cảnh, Ngô Thị Trâm Anh, Nghiên cứu sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá
chất lượng nước trên 4 hệ thống kênh chính tại TP. Hồ Chí Minh, Tạp chí phát triển
KH&CN, số 01 - 2007, tập 10, 2006.
[2]. Lê Thu Hà, Nguyễn Xuân Quýnh, Sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá chất lượng nước
sông, Tạp chí Sinh học 23 (3), (2001), 62-68.
[3]. Lê Thu Hà, Nguyễn Xuân Quýnh, Mai Đình Yên, Sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá
chất lượng nước sông, Tạp chí Sinh học 24 (3), (2002), 21-28.
[4]. Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt, Chỉ thị sinh học môi trường,
NXB Giáo dục, 2007.
[5]. Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling, Định loại các nhóm động vật không
xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2001.
[6]. Đặng Ngọc Thanh, Thái Trần Bái, Phạm Văn Miên, Định loại động vật không xương
sống nước ngọt Bắc Việt Nam, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1980.
[7]. R. Aquilina, Habitat quality in constructed wetlands as part of a sustainable urban
drainage system (SUDS), School of Conservation Sciences, Bournemouth University,
(2003), 1-71.
[8]. Joakim Dahl, Comparison of Bioassessment Approaches using Macroinvertebrates
(Doctoral thesis), Department of Environmental Assessment, Swedish University of
Agricultural Sciences: 43, 2004.
96
[9]. A. M. Pires, I. G. Cowx & M. M. Coelho, Benthic macroinvertebrate communities of
intermittent streams in the middle reaches of the Guadiana Basin (Portugal).
Hydrobiologia 435: 167-175, 2000. © 2000 Kluwer Academic Publishers. Printed in
the Netherlands.
[10]. Carmen Zamora-mui~ioz, Carmen e. s.ainz-cantero, Antonino s.~nchez-ortega and
Javier alba-tercedor*, 1994: Are Biological indices BMWP' and ASPT' and their
significance regarding water quality seasonally dependent? Factors explaining their
variations, Departamento de Biologia Animal Ecologia, Facultad de Ciencias,
Universidad de Granada, 18071 Granada, Spain. (War. Res. Vol. 29, No. I, pp. 285-290,
1995. Elsevier Science Ltd. Printed in Great Britain).
USING BIOINDICATOR MACRO INVERTEBRATES ASSESSMENT
OF THE WATER QUALITY IN FIVE POOLS IN DANANG CITY
Nguyen Van Khanh, Pham Thi Hong Ha
College of Pedalogy, Da Nang University
Le Trong Son
College of Sciences,Hue University
SUMMARY
Running water ecosystems are among the most precious, yet most threatened. Hence,
there is a need for reliable methods for detecting the effects of pollution on this valuable
commodity. Assessment of the water quality using bioindicator macro-invertebrates uses data
collation, separating invertebrate groups or families on the basis of their relative sensitivity to
pollution with the more pollution-sensitive families being allocated higher scores and the more
pollution-tolerant families having lower scores.
This paper examined samples of macro-invertebrates collected between June, 2007 and
March, 2008, from five pools in Da Nang city. We investigated the component of macro
invertebrates to estimate surface water quality in this region using the BMWP
VIET
and ASPT
indexes. The results showed an appearance of 19 families of macro invertebrates in BMWP
VIET
score. The surface water quality was polluted, ranging from “good biological quality” (β –
mesosaprobe) to “very poor biological quality”.