Thành phần động vật không xương sống ở một số thủy vực tại Vườn Quốc gia Ba Vì và khả năng sử dụng chúng làm sinh vật chỉ thị đánh giá chất lượng nước của thủy

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
oOo



TRẦN THỊ THU TRANG


THÀNH PHẦN ĐỘNG VẬT KHÔNG XƢƠNG SỐNG Ở MỘT SỐ THỦY VỰC
TẠI VƢỜN QUỐC GIA BA VÌ VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHÚNG LÀM SINH
VẬT CHỈ THỊ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC CỦA THỦY VỰC


LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC




HÀ NỘI – 2012


2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
oOo

TRẦN THỊ THU TRANG


THÀNH PHẦN ĐỘNG VẬT KHÔNG XƢƠNG SỐNG Ở MỘT SỐ THỦY VỰC
TẠI VƢỜN QUỐC GIA BA VÌ VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHÚNG LÀM SINH
VẬT CHỈ THỊ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC CỦA THỦY VỰC

Chuyên ngành: Thủy sinh vật học
Mã số: 60 42 50
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. NGUYỄN XUÂN QUÝNH


HÀ NỘI – 2012


3


MỤC LỤC
Lời cám ơn…………………………………………………………………………… i
Mục lục………………………………………………………….…………………… ii
Danh mục bảng và hình… ……………………………… ………………………iii
Danh mục chữ viết tắt……………………………………… ……………………… v
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Tình hình nghiên cứu ĐVKXS nƣớc ngọt trên thế giới và ở Việt Nam 3

1.1.1. Trên thế giới 3
1.1.2. Ở Việt Nam 7
1.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị quan trắc và
đánh giá chất lƣợng nƣớc 12
1.2.1. Trên thế giới 12
1.2.2. Ở Việt Nam 19
Chƣơng 2: THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 25
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 25
2.2.1. Phƣơng pháp thu thập vật mẫu ngoài thực địa 25
2.2.2. Phƣơng pháp phân tích vật mẫu trong phòng thí nghiệm 28
2.2.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu 29
Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 30
3.1. Sơ lƣợc về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 30
3.1.1. Đặc điểm về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội 30
3.1.1.1. Vị trí địa lý 30
3.1.1.2. Địa hình 31


4

3.1.1.3. Khí hậu, thời tiết 31
3.1.1.4. Kinh tế xã hội vùng đệm 32
3.1.2. Sơ lƣợc các điểm thu mẫu 33
3.2. Đặc điểm thành phần ĐVKXS ở nƣớc (không kể nhóm côn trùng) tại các thủy vực
nghiên cứu 38
3.2.1. Thành phần loài 38
3.2.2. Biến động thành phần loài ĐVKXS đã gặp (không kể nhóm côn trùng) theo các
điểm thu mẫu 5144
3.3. Kết quả sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị quan trắc và đánh giá chất

lƣợng nƣớc các thủy vực ở vƣờn Quốc gia Ba Vì 46
3.3.1. Kết quả tính điểm của 15 điểm thu mẫu theo hệ thống tính điểm BMWP
VIET
46
3.3.2. Nhận xét về thực trạng chất lƣợng nƣớc các thủy vực ở VQG Ba Vì 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO 67
PHỤ LỤC 76













5



DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG
Bảng 1: Mối liên quan giữa chỉ số sinh học (ASPT) và mức độ ô nhiễm 29
Bảng 2: Mật độ cá thể và mức độ phong phú tƣơng ứng 29
Bảng 3: Một số yếu tố thủy lý, thủy hóa tại các điểm thu mẫu 36
Bảng 4: Danh sách các loài ĐVKXS đã gặp tại các điểm thu mẫu 39

Bảng 5: Tổng hợp thành phần ĐVKXS đã gặp ở các thủy vực nghiên cứu 41
Bảng 6: Danh sách các họ ĐVKXS cỡ lớn đã gặp tại khu vực nghiên cứu nằm trong hệ
thống tính điểm BMWP
VIET
47
Bảng 7: Chỉ số sinh học tại điểm S1 48
Bảng 8: Chỉ số sinh học tại điểm S2 49
Bảng 9: Chỉ số sinh học tại điểm S3 50
Bảng 10: Chỉ số sinh học tại điểm S5 51
Bảng 11: Chỉ số sinh học tại điểm S6 52
Bảng 12: Chỉ số sinh học tại điểm S7 53
Bảng 13: Chỉ số sinh học tại điểm S8 54
Bảng 14: Chỉ số sinh học tại điểm S9 55
Bảng 15: Chỉ số sinh học tại điểm S10 56
Bảng 16: Chỉ số sinh học tại điểm S11 57
Bảng 17: Chỉ số sinh học tại điểm S12 58
Bảng 18: Chỉ số sinh học tại điểm S13 59
Bảng 19: Chỉ số sinh học tại điểm S14 60
Bảng 20: Chỉ số sinh học tại điểm S15 60
Bảng 21: Chỉ số sinh học tại điểm S16 61
Bảng 22: Mức độ ô nhiễm tƣơng ứng với chỉ số ASPT tại các điểm thu mẫu 62
Hình 1: Sơ đồ các điểm thu mẫu thuộc Vƣờn Quốc Gia Ba Vì 27
Hình 2: Tỉ lệ thành phần loài ĐVKXS ở nƣớc thu đƣợc tại các thủy vực nghiên cứu . 43
Hình 3: Biến động thành phần loài tại các điểm thu mẫu 44


6

Hình 4: Biểu đồ thể hiện chỉ số ASPT của các điểm thu mẫu 63

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ASPT
: Điểm trung bình cho một đơn vị phân loại (Average Score Per Taxon)
BBI
: Chỉ số sinh học Bỉ (Belgian Biotic Index)
BMWP
: Nhóm công tác về quan trắc sinh học (Biological Monitoring
Working Party)
BMWP
ANH
: Hệ thống tính điểm của Anh
BMWP
THAI

: Hệ thống tính điểm của Thái Lan
BMWP
VIET

: Hệ thống tính điểm của Việt Nam
BOD
5
: Nhu cầu sinh oxy sinh học (Biological Oxygen Demand)
COD
: Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand)
ĐDSH
: Đa dạng sinh học
ĐHKHTN
: Đại học Khoa học Tự nhiên
DO
: Nồng độ oxy hòa tan (Dissolved Oxygen)

ĐVĐ
: Động vật đáy
ĐVKXS
: Động vật không xƣơng sống
ĐVN
: Động vật nổi
EBI
: Chỉ số sinh học mở rộng (Extended Biotic Index)
EC
: Các nƣớc thuộc cộng đồng Châu Âu (European Community)
EQI
: Chỉ số chất lƣợng sinh thái (Ecological Quality Index)
IBG
: Chỉ số sinh học toàn cầu (Global Biotic Index)
RIVPACD
: Hệ thống phân loại và dự báo ĐVKXS ở sông (River Inverterbrate
Prediction And Classification System
TBI
: Chỉ số sinh học Trent (Trent Biotic Index)


7

TCVN
: Tiêu chuẩn Việt Nam
VQG
: Vƣờn Quốc Gia


MỞ ĐẦU

Vƣờn quốc gia Ba Vì đƣợc thành lập năm 1991 theo quyết định số 407-CT
ngày 18 tháng 12 năm 1991 của Chủ tịch Hội đồng Bộ trƣởng Việt Nam. Nằm trên địa
bàn huyện Ba Vì (thành phố Hà Nội), huyện Lƣơng Sơn và Kỳ Sơn (tỉnh Hòa Bình),
Vƣờn là vùng núi chuyển tiếp với hệ sinh thái rừng nhiệt đới nên còn tồn tại khá nhiều
loài động thực vật quý hiếm.
Từ thế kỉ XX, Ba Vì đã là địa danh nổi tiếng nhờ sự đa dạng của các hệ sinh
thái và có một quần thể cảnh quan kì vĩ nhƣ Đỉnh Vua, Đỉnh Tản Viên, Đỉnh Ngọc
Hoa… Ba Vì còn có một hệ thống sông, suối với những thác nƣớc đẹp tạo nên các
điểm du lịch sinh thái lý tƣởng nhƣ Ao Vua, Khoang Xanh, Thiên Sơn – Suối Ngà,
Thành Thắng, Việt Mỹ - Thác Đa… Mỗi năm, có hàng trăm ngàn lƣợt du khách trong
và ngoài nƣớc tới đây tham quan du lịch, tìm hiểu thiên nhiên. Chính vì vậy, tình trạng
ô nhiễm môi trƣờng ở các khu du lịch trong Vƣờn Quốc gia đang có dấu hiệu ngày một
tăng lên.
Để khắc phục tình trạng ô nhiễm, gìn giữ các Hệ sinh thái nơi đây, cần phải có
các nghiên cứu để đánh giá hiện trạng môi trƣờng của Vƣờn nói chung và môi trƣờng
nƣớc nói riêng. Từ đó có thể kết hợp khai thác cảnh quan thiên nhiên phục vụ cho nhu
cầu du lịch sinh thái, vui chơi giải trí của ngƣời dân vừa bảo tồn và phát triển ĐDSH
theo hƣớng bền vững.


8

Trong công tác quản lý môi trƣờng, ngoài phƣơng pháp lý hóa thì việc quan
trắc chất lƣợng môi trƣờng nƣớc bằng phƣơng pháp sinh học là sử dụng ĐVKXS cỡ
lớn làm sinh vật chỉ thị đang đƣợc nghiên cứu ứng dụng rộng rãi ở nhiều nƣớc trên thế
giới nhƣ Anh, Bỉ, Úc, Braxin, Ấn Độ, Thái Lan…. Đây là phƣơng pháp quan trắc
nhanh, hiệu quả, ít tốn kém, dễ áp dụng trên diện rộng, cho cái nhìn toàn diện về tác
động của chất gây ô nhiễm đến hệ sinh thái.
Việc sử dụng phƣơng pháp sinh học trong đánh giá chất lƣợng nƣớc ngày nay
đã đƣợc nhiều nƣớc trên thế giới quan tâm và áp dụng. Tuy nhiên, ở Việt Nam việc

nghiên cứu và ứng dụng các chỉ thị sinh học còn chƣa nhiều. Do vậy, để góp phần tìm
hiểu về ĐDSH và đánh giá chất lƣợng nƣớc thông qua sinh vật chỉ thị là ĐVKXS cỡ
lớn tại một số thủy vực điển hình thuộc Vƣờn Quốc gia Ba Vì, chúng tôi đã thực hiện
đề tài: “Thành phần Động vật không xương sống ở một số thủy vực tại Vườn Quốc
gia Ba Vì và khả năng sử dụng chúng làm sinh vật chỉ thị đánh giá chất lượng nước
của thủy vực” nhằm mục đích:
1. Điều tra, nghiên cứu, đánh giá hiện trạng thành phần ĐVKXS ở một số thủy vực
thuộc Vƣờn Quốc gia Ba Vì, Hà Nội.
2. Sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị để đánh giá chất lƣợng môi trƣờng
nƣớc.
Trên cơ sở các kết quả thu đƣợc, chúng tôi rút ra những nhận xét về hiện trạng
chất lƣợng nƣớc tại các thủy vực nghiên cứu và đề xuất một số giải pháp nhằm giảm
thiểu mức độ ô nhiễm của thủy vực.
Luận văn là một phần kết quả của đề tài cấp Đại học Quốc gia Hà Nội mang mã
số QG-11-19 do PGS.TS. Nguyễn Văn Vịnh làm chủ nhiệm. Xin cảm ơn PGS.TS.
Nguyễn Văn Vịnh đã cho phép chúng tôi sử dụng kết quả của đề tài để xây dựng lên
luận văn này. Do thời gian còn hạn hẹp, kinh nghiệm trong công tác nghiên cứu khoa


9

học còn chƣa nhiều, nên luận văn chắc chắn khó tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi
kính mong nhận đƣợc sự ủng hộ và đóng góp ý kiến chân thành của các Thầy Cô giáo,
các anh chị và các bạn.


Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình nghiên cứu ĐVKXS nƣớc ngọt trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.1. Trên thế giới
Những nghiên cứu về thủy sinh học nƣớc ngọt đã có mầm mống từ thời cổ đại

với những dấu hiệu ngắn về một số hồ nội địa. Trong giai đoạn phát triển đầu thế kỷ
XVII - XIX, sự phát triển của thủy sinh học nƣớc ngọt gắn liền với sự phát triển của
hồ ao học, địa lý và thủy học.
Các tác giả đầu tiên nghiên cứu về đặc tính các hồ là E. Simonius nghiên cứu về
độ trong nƣớc các hồ ở Thụy Điển; De Saussure (1779) nghiên cứu về nhiệt độ nƣớc và
độ sâu các hồ ở Giơnevơ (Thụy Sĩ); Dybovski và Godlevski (1870, 1897) nghiên cứu
về địa lý và sinh học Hồ Baican (Nga) Khoảng cuối thế kỷ XIX còn có rất nhiều
nghiên cứu quan trọng nhƣ: Forel (1886) về các hồ ở Geneve; Birge về các hồ ở Bắc
Mỹ. Cũng trong thời gian này đã thành lập các trạm nghiên cứu thủy sinh học nƣớc
ngọt đầu tiên trên thế giới với những nghiên cứu theo xu hƣớng cảnh quan học, tập
trung vào đặc tính riêng các hồ của từng vùng để xây dựng hệ thống phân loại hồ. Các
nghiên cứu điều tra về khu hệ thủy sinh vật tại từng địa phƣơng chỉ mang tính chất cơ
bản, chƣa chuyên sâu. Đây có thể coi là những cơ sở đầu tiên của thủy sinh học nƣớc
ngọt mà khởi đầu từ thủy sinh học các hồ. [5]
Lịch sử phát triển thủy sinh học nƣớc ngọt còn đƣợc thúc đẩy bởi sự ra đời của
các thiết bị hỗ trợ cho quá trình nghiên cứu nhƣ: đĩa Secchi, lƣới vớt sinh vật phù du,


10

gầu thu mẫu sinh vật đáy… đã tạo điều kiện cho quá trình nghiên cứu định lƣợng. Một
số trạm nghiên cứu thủy sinh học nƣớc ngọt lần lƣợt đƣợc thành lập nhƣ trạm Plon ở
Đức (1891), Glubokoe ở Nga (1894), Illinois ở Mỹ (1894) và các trạm ở Thụy Điển,
Đan Mạch đã đánh dấu bƣớc ngoặt đầu tiên cho giai đoạn tiềm sinh này. [5]
Đánh dấu cho giai đoạn thứ hai của sự phát triển thủy sinh vật nƣớc ngọt bắt đầu
từ thế kỷ XX là các nghiên cứu đi sâu vào bàn luận đến chu trình vật chất trong thủy
vực với sự tham gia của thủy sinh vật, đề cập tới năng suất sinh học của thủy vực, cơ
chế, mối quan hệ và hệ quả của các quá trình chuyển hóa vật chất và năng lƣợng trong
thủy vực. Các nhà khoa đặt nền móng cho hƣớng đi mới này có thể kể đến là Forbes
(1887), Welch (1935), Rutter (1940), Hutchison (1957), Thienemann (1925, 1934),

Vinberg (1966). Các nghiên cứu của các tác giả này đã góp phần xây dựng cơ sở lý
luận về chu trình vật chất trong thủy vực, quan hệ giữa các quá trình lý, hóa, sinh học
diễn ra trong thủy vực, đƣa thủy sinh học cũng nhƣ hồ ao học lên một bƣớc phát triển
mới. [5]
Vào những năm cuối thế kỷ XX, đối tƣợng đƣợc các nhà khoa học quan tâm
nghiên cứu chủ yếu là các nhóm ĐVKXS nƣớc ngọt nhƣ lớp chân bụng (Gastropoda),
lớp hai mảnh vỏ (Bivalvia), lớp Giáp xác (Crustacea)… trong khi đó các nghiên cứu về
côn trùng nƣớc (Insecta) vẫn còn để ngỏ, ít đƣợc chú ý đến. Cùng với sự phát triển của
khoa học kỹ thuật, nhóm này đã đƣợc nghiên cứu chuyên sâu hơn và đến nay đã ghi
nhận: Côn trùng thủy sinh có 11 bộ sống ở nƣớc trong một giai đoạn của vòng đời hay
cả vòng đời, bao gồm: Phù du (Ephemeroptera), Cánh rộng (Megaloptera), Cánh úp
(Plecoptera), Chuồn chuồn (Odonata), Cánh nửa (Hemiptera), Cánh cứng (Coleoptera),
Cánh vảy (Lepidoptera), Cánh lông (Trichoptera), Hai cánh (Diptera), Cánh gân
(Neuroptera) và Cánh màng (Hymenoptera). [71]
Năm 1983, khóa định loại côn trùng thủy sinh đến họ đƣợc xây dựng bởi nhà
khoa học McCafferty, xác định đƣợc 10 bộ côn trùng thủy sinh với tổng cộng 139 họ.
Trong đó, Ephemeroptera: 17 họ, Odonata: 11 họ, Plecoptera: 9 họ, Hemiptera: 17 họ,


11

Megaloptera: 2 họ, Lepidoptera: 4 họ, Coleoptera: 24 họ, Trichoptera: 18 họ, Diptera:
36 họ và Neuroptera chỉ có 1 họ. [71]
Cũng một nghiên cứu tại khu vực Bắc Mỹ, Merritt R. W. và Cummins K. W.
(1996) đã đƣa ra hệ thống phân loại đến giống côn trùng thủy sinh và bán thủy sinh,
đặc biệt ở bộ Trichoptera, Diptera (các họ Chironomidae, Simuliidae, Culicidae và
Tipulidae). Đồng thời, các tác giả đã đƣa ra hệ thống phân loại của bộ Collembola và
Orthoptera sống ở nƣớc. [43]
Không chỉ dừng lại ở các nƣớc Châu Âu, Châu Mỹ, những công trình nghiên
cứu về Rotatoria, Crustacea, Insecta… đã mở rộng tại khu vực Đông Nam Á, có thể

điểm qua nhƣ sau:
Kết quả nghiên cứu của Segers H. (năm 2001 và năm 2008) về Rotatoria cho
thấy thành phần các bậc taxon ở một số nƣớc Brunei, Campuchia và Lào khá nghèo
nàn, riêng ở Thái Lan đƣợc cho là phong phú hơn với 310 loài Rotatoria ghi nhận
đƣợc. Tác giả còn nhấn mạnh các loài thuộc hai giống Lecane và Brachionus là đặc
trƣng cho vùng nhiệt đới. [62], [63]
Bên cạnh đó, các công trình nghiên cứu về tôm, cua cũng đã công bố rất nhiều
giống, loài mới nhƣ: Darren C.J.Y và Naiyanetr P. (1999) đã mô tả 3 giống cua mới ở
Bắc Lào cùng với những lƣu ý về loài Potamiscus (Ranguna) pealianoides Bott, 1966
(Crustacea, Decapoda, Brachyura, Potamidae) [29], Darren C.J.Y. và cộng sự đã mô tả
1 giống cua mới thuộc họ Potamidae ở Thái Lan vào năm 2000 [28], 1 loài cua mới
thuộc giống Esanthelphusa tại Lào vào năm 2004 và 3 loài cua mới thuộc giống
Hainanpotamon tại Trung Quốc, Việt Nam và Lào vào năm 2007 [24], [30]. Naiyanetr
P. (2001) cũng đã mô tả 1 loài cua mới thuộc họ Potamidae tại Thái Lan [46]
Riêng về lớp Côn trùng, John C. M. và cộng sự (1994) đã xây dựng các khóa
định loại các bộ côn trùng thủy sinh ở Trung Quốc đến giống với nhiều đặc điểm phân
loại đƣợc minh họa cụ thể. Nhóm tác giả còn nghiên cứu khả năng sử dụng chúng để


12

đánh giá chất lƣợng các thủy vực nƣớc ngọt dựa vào mức độ thƣờng xuyên của từng
nhóm. Trong đó, bộ Ephemeroptera: có 10 họ, Odonata: 17 họ, Plecoptera: 9 họ,
Hemiptera: 16 họ, Megaloptera: 2 họ, Lepidoptera: 1 họ, Coleoptera: 40 họ,
Trichoptera: 19 họ, Diptera: 30 họ và Neuroptera: 3 họ. [39]
Năm 2003, chƣơng trình quan trắc ĐDSH ở nhiều khu vực khác nhau (bao gồm
Thái Lan, Lào, Campuchia, Việt Nam) với mục đích bảo tồn và phát triển bền vững lƣu
vực sông Mê Kông trên lƣu vực sông Mê Kông đã đƣợc tiến hành, trong đó nhóm
ĐVN và ĐVĐ là hai nhóm ĐVKXS đƣợc quan tâm nghiên cứu. Riêng kết quả nghiên
cứu ở vùng hạ lƣu, với 20 điểm thu mẫu (theo báo cáo kỹ thuật hàng năm tính đến năm

2007), về ĐVN đã thu đƣợc 118 loài, thuộc 61 giống, 31 họ thuộc các nhóm Crustacea
(Copepoda, Brachiopoda, và Ostracoda), Eurotatorea, Protozoa. Về ĐVKXS cỡ lớn
sống đáy, đã thu đƣợc 79 taxa. Trong đó, côn trùng là nhóm loài giàu loài hơn cả và
xuất hiện ở hầu hết các điểm thu mẫu, các đại diện của ngành thân mềm cũng xuất hiện
ở 18 điểm thu mẫu. Tiếp đến là lớp Giun ít tơ (Oligochaeta), chủ yếu là hai họ
Tubificidae và Naididea đã tìm thấy ở 14 điểm thu mẫu. Tổng hợp các kết quả nghiên
cứu của chƣơng trình này đã đƣa ra các khóa định loại ĐVKXS ở nƣớc thuộc lƣu vực
sông Mê Kông. Những tài liệu rất hữu ích này có vai trò quan trọng trong công tác định
loại ĐVKXS nƣớc ngọt ở nƣớc ta cũng nhƣ các nƣớc lân cận. [65]
Năm 2002 – 2008, một dự án quy mô lớn có tên “Freshwater Animal Diversity
Assessment (FADA)” đƣợc thực hiện dƣới sự tài trợ của nhiều tổ chức nhƣ: Tổ chức
bảo tồn ĐDSH (CDB), Viện nghiên cứu Quốc gia Pháp (CNRS)… và sự quy tụ của
163 nhà khoa học trên toàn thế giới. Mục tiêu của dự án này là đánh giá tổng quan về
mức độ ĐDSH ở bậc giống và loài động vật, thực vật trong các hệ sinh thái nƣớc ngọt
trên thế giới [23]. Một số các nhà khoa học tham gia nghiên cứu nhƣ: Darren C. J. Y.,
Peter K. L. Ng., et al. (Crustacea: Decapoda: Brachyura) [26], De Grave S., Cai Y.,
Anker A. (Crustacea: Decapoda: Caridea) [31], De Moor F. C., Ivanov V. D. (Insecta:
Trichoptera) [32], Vincent J. K. et al (Insecta: Odonata) [71], Helen M. Baber-James et


13

al. (Insecta: Ephemeroptera) [37], Kết quả nghiên cứu đã mô tả 125.531 loài động vật
nƣớc ngọt, chiếm 9,5% tổng số loài động vật đƣợc công nhận trên toàn cầu (1.324.000
loài): trong đó Insecta chiếm ƣu thế với: 75.874 loài (chiếm 60,4%); động vật có xƣơng
sống: 18.235 loài (chiếm 14,5%); Crustace: 11.990 loài (chiếm 10%); Arachnida: 6.149
loài, (chiếm 5%); Mollusca: 4.998 loài (chiếm 4%); Rotifera: 1.948 loài (chiếm 1,6%),
Annelida: 1.761 loài (chiếm 1,4%), Nematoda: 1.808 loài (chiếm 1,4%),
Platyhelminthes (Turbellaria: 1.297 loài, chiếm 1%); số ít là Collembola và các nhóm
khác nhƣ Bryozoa, Tardigrada. [24]

1.1.2. Ở Việt Nam
Lịch sử nghiên cứu thủy sinh vật ở Việt Nam đã đƣợc ghi chép trong các văn
liệu từ thời cận đại, tuy nhiên những dẫn liệu này thƣờng tản mạn và chƣa dựa trên cơ
sở nghiên cứu khoa học. Từ thế kỷ XVIII, sách Vân Đài Loại Ngữ (1773) của Lê Quý
Đôn đã thống kê nhiều loài ĐVKXS và có xƣơng sống ở nƣớc, trong sách cũng đề cập
về nơi tìm thấy, đặc điểm sinh học và sinh thái học của một số ít loài.
Tuy nhiên, nghiên cứu thủy sinh học ở Việt Nam thực sự chỉ bắt đầu từ những
năm cuối thế kỷ XIX với công trình nghiên cứu về trai ốc nƣớc ngọt của Crosse, H. et
Fisher, P. (1863). Hoạt động nghiên cứu thủy sinh vật nƣớc ngọt đƣợc đẩy mạnh từ đầu
thế kỷ XX với công cuộc khai thác tài nguyên thuộc địa ở Đông Dƣơng của ngƣời
Pháp, kéo dài tới Cách mạng tháng 8 (1945). Có thể nói đây là một thời kỳ của lịch sử
nghiên cứu thủy sinh vật nƣớc ngọt ở nƣớc ta, với các nhà khoa học nƣớc ngoài là chủ
yếu. Đối với một số nhóm thủy sinh vật nhƣ trai ốc nƣớc ngọt, cua nƣớc ngọt thì đây là
thời kỳ quan trọng bởi thành phần loài cơ bản của các nhóm này cùng với các loài mới
hầu nhƣ đều đã đƣợc tìm ra tại thời điểm này. [6]
Dựa vào tính chất và nội dung nghiên cứu, có thể chia quá trình phát triển thủy
sinh học ở Việt Nam sau giai đoạn cổ đại thành hai giai đoạn cùng với hai giai đoạn
lịch sử:


14

- Giai đoạn trước cách mạng: Bắt đầu từ đầu thế kỷ XIX với nội dung chủ yếu
mang tính chất nghiên cứu điều tra cơ bản khu hệ động vật biển và nƣớc ngọt nội địa.
Trong thời kỳ này, nhóm trai ốc nƣớc ngọt đƣợc nghiên cứu nhiều hơn cả.
Những dẫn liệu đầu tiên về trai ốc nƣớc ngọt Nam Việt Nam và Campuchia đã đƣợc
Crosse và Fisher công bố từ năm 1863, dựa trên các vật mẫu của Michau thu thập từ
1861, cho biết 45 loài trai ốc nƣớc ngọt ở Nam Bộ. Các dẫn liệu này đƣợc bổ sung về
sau bởi Mabille và Le Mesle (1866) và Morlet (1875), Rochebrune (1881, 1882) cho
biết tất cả 168 loài trai ốc nƣớc ngọt của vùng Nam Bộ Việt Nam và Campuchia. Vào

năm 1866, lần đầu tiên Wattebled mới khảo sát trai ốc nƣớc ngọt vùng Trung Bộ (Huế)
và 20 năm sau mới lại có các nghiên cứu về nhóm này ở Bắc Việt Nam của Morlet
(1886), Mabille (1887), Dautzenberg và Hamonville (1887). [6]
Tuy nhiên, các nghiên cứu về thành phần loài trai ốc nƣớc ngọt Việt Nam thời
kỳ trƣớc Cách mạng còn nhiều vấn đề về phân loại học chƣa rõ ràng, vị trí phân loại,
danh pháp phân loại của nhiều loài còn có nhẫm lẫn, nhiều loài mới mô tả còn thiếu
căn cứ. Chính vì vậy, danh mục thành phần loài trai ốc nƣớc ngọt nƣớc ta trƣớc đây
còn chƣa ổn định, số loài công bố thay đổi qua từng thời gian, sau các nghiên cứu tu
chỉnh phân loại học.
Trong nhóm giáp xác, riêng nhóm tôm cua đƣợc nghiên cứu nhiều hơn về thành
phần loài. Có thể kể đến các nghiên cứu của A.M. Edwards đã mô tả loài cua nƣớc
ngọt Thelphusa longipes A.M. Edwards cho Côn Đảo; De Man (1898) tìm thấy 3 loài ở
Việt Nam; Rathbun (từ 1902 – 1906) mô tả 15 loài trong đó có 11 loài ở Nam Việt
Nam và 4 loài ở Bắc Việt Nam, thành phần loài này sau đó còn đƣợc Balss (1914) bổ
sung thêm 2 loài. Cho tới cuối thời kỳ trƣớc Cách mạng, thành phần loài cua nƣớc ngọt
ở cả Việt Nam đã biết gồm 24 loài trong đó ở Bắc Việt Nam có 4 loài. [6]
Dẫn liệu về tôm nƣớc ngọt ở Việt Nam đƣợc De Man công bố lần đầu tiên vào
năm 1904 rất nghèo nàn với chỉ 3 loài. Thành phần loài tôm nƣớc ngọt sau đó đƣợc


15

Sollaud (1914) bổ sung thêm 2 loài và Bovier (1904, 1920, 1925) bổ sung thêm 3 loài
trong đó có 2 loài tìm thấy ở Bắc Việt Nam. [6]
Đối với nhóm động vật nổi nƣớc ngọt, các nghiên cứu trong thời kỳ trƣớc Cách
mạng còn ít ngay cả về thành phần loài. Thành phần loài giáp xác nhỏ trong ĐVN ở
Bắc Việt Nam hầu nhƣ chƣa biết, ngoài hai thông báo nhỏ của Richard (1894) về 11
loài giáp xác nhỏ tìm thấy trong các thủy vực nƣớc ngọt ở Lào Cai và của Brehm
(1952) về một dạng giáp xác chân chèo mới tìm thấy ở sông vùng Hải Dƣơng. Ở vùng
phía Nam Việt Nam, các công trình nghiên cứu của Daday (1907) và Stingelin (1905)

cũng mới chỉ công bố đƣợc 4 loài Copepoda và 11 loài Cladocera. [6]
- Giai đoạn sau cách mạng hay giai đoạn hiện tại: Bắt đầu từ khi cách mạng
tháng Tám thành công (1945) tới nay.
Trong giai đoạn này, đối tƣợng nghiên cứu đã mở rộng không chỉ giới hạn ở
trai, ốc, tôm, cua cỡ lớn nhƣ trƣớc đây mà đã bao gồm cả các nhóm sinh vật nổi có kích
thƣớc hiển vi nhƣ động vật nguyên sinh, giáp xác nhỏ, trùng bánh xe, ấu trùng côn
trùng… Ngoài phân loại học, nội dung nghiên cứu cũng đã mở rộng sang các vấn đề về
phân bố địa lý, nguồn lợi, sinh thái thủy vực… Các công trình tiêu biểu của một số tác
giả có thể kể tới nhƣ Đặng Ngọc Thanh (1965, 1977); Đặng Ngọc Thanh, Thái Trần
Bái và Phạm Văn Miên (1980); Đặng Ngọc Thanh, Hồ Thanh Hải (1991, 1992, 2001);
Hồ Thanh Hải (1996)… ở Bắc Việt Nam. Shirota, Hoàng Quốc Trƣơng (1963 - 1964);
Phạm Văn Miên (1978); Đặng Ngọc Thanh, Hồ Thanh Hải (1985, 1994, 1998)… ở
Nam Việt Nam.[5], [6]
Công trình đƣợc coi là đầy đủ nhất về ĐVKXS nƣớc ngọt Bắc Việt Nam là
“Khu hệ động vật không xương sống nước ngọt Bắc Việt Nam” của Đặng Ngọc Thanh
(1980) và “Định loại động vật không xương sống nước ngọt Bắc Việt Nam” của Đặng
Ngọc Thanh, Thái Trần Bái, Phạm Văn Miên (1980), các tác giả đã đƣa ra các dẫn liệu


16

và khóa định loại đến loài của các nhóm từ trùng bánh xe, giun nhiều tơ, giáp xác, đến
thân mềm… [2], [7]
Kết quả nghiên cứu về ĐVKXS thuộc các thủy vực có nƣớc thải vùng Hà Nội
của Nguyễn Xuân Quýnh (1995) đã tìm thấy 75 loài ĐVKXS thuộc 54 giống 28 họ.
Trong đó, hồ Tây có 52 loài, sông Tô Lịch - 49 loài, hồ Bảy Mẫu - 42 loài, hồ Hoàn
Kiếm – 41 loài, hồ Trúc Bạch – 37 loài và sông Kim Ngƣu – 9 loài. Tác giả kết luận
rằng: các loài đã gặp tại đây đều là những loài phân bố rộng, phổ biến ở các thủy vực
nƣớc ngọt vùng đồng bằng. Trong đó nhiều loài ƣa sống trong điều kiện nƣớc giàu hữu
cơ, có nƣớc thải sinh hoạt. Chiếm ƣu thế trong thành phần loài ĐVKXS là ĐVN

(chiếm 73-88%), đa số là nhóm Rotatoria; ĐVĐ (Zoobenthos) chỉ chiếm từ khoảng 12-
27%. [17]
Năm 1999, Darren C. J. Yeo và Nguyễn Xuân Quýnh đã mô tả 1 loài cua mới
thuộc giống Somanniathelphusa ở Việt Nam [29]. Cũng trong năm này, cùng với Cai
Y. và Peter K. L. Ng., Nguyễn Xuân Quýnh đã mô tả 1 loài tôm mới cho miền Bắc
Việt Nam với tên khoa học là Caridina clinata. [74]
Đến năm 2001, Đặng Ngọc Thanh, Hồ Thanh Hải đã bổ sung và hoàn thiện việc
định loại, mô tả vùng phân bố các nhóm giác xác nƣớc ngọt trong “Động vật chí Việt
Nam, tập 5”. Đây đƣợc xem là tài liệu đầy đủ nhất về tôm (Palaemonidae), cua
(Parathelphusidae, Potamidae), giáp xác râu ngành (Cladocera), giáp xác chân chèo
(Copepoda – Calanoida) nƣớc ngọt ở Việt Nam hiện nay. [3]
Kết quả phân tích các mẫu giáp xác nƣớc ngọt thu đƣợc ở suối vùng A Lƣới và
suối VQG Cúc Phƣơng, Đặng Ngọc Thanh và Hồ Thanh Hải (2002) đã công bố 2 loài
cua mới thuộc họ Potamidae ở Việt Nam, góp phần làm phong phú thêm khu hệ cua
suối ở Việt Nam. [4]
Công trình nghiên cứu về nhóm côn trùng thủy sinh của Nguyễn Văn Vịnh
(2003) ở 55 điểm của Việt Nam đã mô tả 102 loài thuộc 50 giống, 14 họ


17

Ephemeroptera, đồng thời, tác giả cũng xây dựng khóa định loại đến loài của bộ
Ephemeroptera [48]. Đến năm 2005, tác giả cùng các cộng sự đã mô tả thêm 2 loài mới
thuộc họ Heptageniidae, bộ Ephemeroptera ở Việt Nam [49]. Năm 2006, tác giả đã bổ
sung thêm 3 loài thuộc họ Ephemerellidae, bộ Ephemeroptera. Các nghiên cứu trƣớc
cũng đã xác định đƣợc 5 loài mới thuộc họ Ephemerellidae tại Việt Nam [50].
Từ năm 2006 đến năm 2007, kết quả nghiên cứu của Nguyễn Xuân Quýnh và
cộng sự về thành phần ĐVKXS ở nƣớc sông Đáy, sông Nhuệ (thuộc địa phận tỉnh Hà
Nam) đã xác định đƣợc 150 loài thuộc 70 họ, 11 lớp, 6 ngành ĐVKXS (Rotatoria,
Arthropoda, Mollusca, Annelida, Coelenterata, Tardigrada) [47],[56], [57].

Nguyễn Huy Chiến (2007) với đề tài “Nghiên cứu đa dạng sinh học ĐVKXS
cửa sông Cả và một số đầm nuôi tôm phụ cận ven biển Nghệ An, Hà Tĩnh” đã phát
hiện 328 loài thuộc 211 giống, 126 họ, 46 bộ. Trong đó gồm có 131 loài nƣớc ngọt,
ĐVN: 70 loài, ĐVĐ: 61 loài. Copepoda và Cladocera có số loài nƣớc ngọt bằng nhau
với 21 loài, Rotatoria: 22 loài, các nhóm khác: 6 loài. Gastropoda có số loài lớn nhất
với 26 loài, Bivalvia: 12 loài, Polychaeta: 2 loài, Crustacea: 17 loài, các nhóm khác: 4
loài. [13]
Năm 2008, Trần Anh Đức đã nghiên cứu về họ Gerridae (Heteroptera:
Gerromorpha) bƣớc đầu xác định đƣợc 64 loài thuộc 26 giống có ở Việt Nam. Từ các
kết quả nghiên cứu, tác giả đã xây dựng đƣợc một khóa định loại đến loài cho họ
Gerridae ở Việt Nam. [68]
Kết quả nghiên cứu của Ngô Xuân Nam (2009) về đa dạng sinh học ĐVKXS ở
một số thủy vực thuộc khu Bảo tồn Thiên nhiên và Di tích Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai,
đã xác định 244 loài ĐVKXS ở nƣớc thuộc 177 giống, 97 họ, 24 bộ, 8 lớp, 5 ngành.
Arthropoda là ngành có số loài nhiều nhất với 185 loài (chiếm 75,8%), tiếp đến là
Rotatoria : 38 loài, Mollusca: 15 loài, hai ngành có số loài ít nhất là Annelida: 5 loài và
Nemathelminthes: 1 loài. ĐVN có 66 loài thuộc 42 giống, 20 họ, 5 bộ, 2 lớp, 2 ngành,


18

chiếm 27% tổng số loài; ĐVĐ có 178 loài thuộc 135 giống, 77 họ, 19 bộ, 7 lớp, 4
ngành, chiếm 73% tổng số loài. Tác giả cũng kết luận thành phần loài ĐVKXS ở thủy
vực nƣớc chảy và thủy vực nƣớc đứng có khác biệt rõ rệt, đối với ĐVN thì số lƣợng
loài ở thủy vực nƣớc chảy ít hơn nƣớc đứng, đối với nhóm ĐVĐ thì số lƣợng loài ở
thủy vực nƣớc chảy lại phong phú hơn thủy vực nƣớc đứng. [12]
Nguyễn Quang Huy (2010) khi nghiên cứu đa dạng sinh học ĐVKXS sông Đáy,
sông Nhuệ thuộc địa phận tỉnh Hà Nam đã xác định 206 loài thuộc 7 ngành, 12 lớp, 29
bộ và 82 họ thuộc các nhóm: Rotatoria, Arthropoda, Tardigrada, Coelenterata,
Mollusca, Nematoda và Annelida. Trong tổng số các loài ĐVKXS đã gặp, chiếm ƣu

thế là Crustacea (27,7%), Rotatoria (21,4%), Insecta (19,9%) và Gastropoda (11,2%).
Trong đó, ĐVN có 92 loài; ĐVĐ là 114 loài. [14]
Gần đây nhất, năm 2011, Nguyễn Xuân Quýnh cùng với các nhà khoa học nƣớc
ngoài đã mô tả 3 loài cua mới thuộc giống Indochinamon Yeo & Ng, 2007 (Crustacea:
Brachyura: Potamoidea: Potamidae) ở Việt Nam cùng với việc mô tả lại loài Ranguna
(Ranguna) kimboiensis Dang, 1975. Loài Indochinamon kimboiensis Dang, 1975 đƣợc
cho là loài hiếm gặp ở nƣớc ta đã đƣợc mô tả lại do mẫu gốc của I. kimboiensis đã bị
thất lạc. I. bavi n. sp. thu đƣợc tại VQG Ba Vì (Hà Nội) và I. phongnha n. sp. ở Phong
Nha (Quảng Bình) đƣợc liên hệ với I. kimboiensis, nhƣng có một vài đặc điểm khác
biệt. [67]
1.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị quan
trắc và đánh giá chất lƣợng nƣớc
1.2.1. Trên thế giới
- Ở các nƣớc Châu Âu
Đánh giá và giám sát chất lƣợng nƣớc ngọt bằng ĐVKXS cỡ lớn đã đƣợc quan
tâm ở các nƣớc Châu Âu từ những năm đầu thế kỷ 20 chính bởi những ƣu điểm nhƣ:
thuận tiện trong việc sử dụng , đỡ tốn kém hơn so với giám sát lý, hóa học; hơn nữa lại


19

không gây ô nhiễm đối với môi trƣờng. Do vậy nên tại đây, phƣơng pháp này ngày
càng phát triển mạnh mẽ và dần đƣợc hoàn thiện.
Hầu hết các phƣơng pháp sinh học đánh giá chất lƣợng nƣớc ở cộng đồng Châu
Âu (EC) đều sử dụng khi các nhà khoa học nghiên cứu tại thực địa nên không có quy
trình cụ thể. Để chuẩn hóa phƣơng pháp này theo một quy trình, EC đã đƣa ra một seri
gồm 3 thí nghiệm chuẩn thực hiện ở Italia [36], [73]. Mặc khác, công tác này cũng góp
phần so sánh, đánh giá các phƣơng pháp thu mẫu. Các loại sông khác nhau đƣợc dùng
để kiểm tra gồm: sông sâu, sông nông, sông rộng và sông hẹp.
Những thí nghiệm so sánh đã rút ra đƣợc những kết luận và đề nghị chính sau:

+ Hệ thống phân loại sinh học phù hợp cho sự phát triển một bức tranh hoàn
chỉnh về tình trạng của những con sông ở Châu Âu và những phƣơng pháp đánh giá
hoàn toàn sinh học phải là một phần không thể thiếu đƣợc trong quy trình quan trắc
chất lƣợng nƣớc.
+ Các số liệu sinh học và hóa học đóng vai trò riêng rẽ trong phép đo chất lƣợng
nƣớc. Nhƣng để có một đánh giá hoàn chỉnh về chất lƣợng nƣớc cần thiết phải kết hợp
cả hai số liệu trên.
+ Ba buổi Seminar kỹ thuật về những phƣơng pháp đánh giá sinh học do EC tổ
chức cho thấy việc sử dụng những phƣơng pháp đánh giá dựa vào việc nghiên cứu
những quần thể ĐVKXS cỡ lớn ngày càng đƣợc khẳng định.
+ Vấn đề môi trƣờng và ô nhiễm trong mỗi nƣớc Châu Âu là khác nhau, do đó
sẽ rất thuận lợi nếu có thể chuyển đổi những phƣơng pháp đánh giá thành một phƣơng
pháp chuẩn trong đó có đề cập đến vấn đề phân loại học và độ mẫn cảm.
Việc sử dụng hoặc thử nghiệm chỉ số dựa vào ĐVKXS cỡ lớn đƣợc tiến hành tại
hầu hết các nƣớc thành viên của EC (trừ Hy Lạp). Hơn 10 chỉ số đƣợc xem xét đều là
chỉ số ô nhiễm, chỉ số sinh học hoặc cách tính điểm. Ở các nƣớc nhƣ Đan Mạch, Bỉ,
Pháp, Đức, Airơlen, Luychxămpua, Anh, chỉ số sinh học hay các phƣơng pháp tính


20

điểm đƣợc chấp nhận nhanh chóng hoặc sẽ chấp nhận. Riêng với Italia và Hà Lan thì
phƣơng pháp đánh giá đƣợc chấp nhận theo khu vực. Một số nƣớc nhƣ Bồ Đào Nha
hay Tây Ban Nha thì không một phƣơng pháp nào đƣợc chấp nhận dù ở mức độ cấp
quốc gia hay khu vực. [33]
Từ các kết quả khả quan thu đƣợc qua thí nghiệm chuẩn của EC, vào năm 1978,
Bộ Y tế Bỉ đã quyết định phát triển và chọn phƣơng pháp đánh giá sinh học cho áp
dụng rộng rãi, đó là phƣơng pháp dựa trên phân tích quần thể ĐVKXS cỡ lớn ở đáy.
Dƣới sự đóng góp ý kiến của các nhà khoa học thuộc các Viện Khoa học và Trƣờng
Đại học ở Bỉ, ngƣời ta quyết định kết hợp ƣu điểm các chỉ số sinh học Trent (TBI) [73]

và chỉ số sinh học Pháp (FIB) thành chỉ số sinh học của Bỉ (BBI). Những cải tiến này
liên quan đến việc chuẩn hóa quy trình lấy mẫu (thƣờng sử dụng vợt tay với thời gian
là 5 phút đạp nƣớc) và mẫu đƣợc phân loại đến họ hoặc giống. Chỉ số sinh học biến
thiên từ 0-10, giá trị càng cao thì số lƣợng các đơn vị phân loại mẫn cảm trong quần xã
càng lớn. Chỉ số sinh học Bỉ đã chia thành 5 loại chất lƣợng nƣớc, mỗi loại đều có mã
màu tƣơng ứng:
Loại
Chỉ số sinh học
Màu
Mức độ ô nhiễm
I
10-9
Xanh da trời
Không ô nhiễm hoặc ô nhiễm nhẹ
II
8-7
Xanh lá cây
Ô nhiễm nhẹ
III
6-5
Vàng
Ô nhiễm trung bình
IV
4-3
Cam
Ô nhiễm nặng
V
2-0
Đỏ
Ô nhiễm rất nặng

Chỉ số sinh học trong một vài trƣờng hợp đƣợc biểu thị bằng màu đen nếu bằng
0, với mục đích nhấn mạnh sự vắng mặt tuyệt đối của ĐVKXS cỡ lớn. [9], [33]
Có thể nói việc ứng dụng chỉ số BBI của Bỉ đã góp phần thúc đẩy công tác khảo
sát môi trƣờng các thủy vực gồm sông, suối, kênh, rạch diễn ra thƣờng xuyên hơn và
lôi kéo đƣợc sự quan tâm bởi các Bộ có liên quan đến môi trƣờng, các chuyên gia về
nƣớc, các tổ chức đánh bắt thủy sản, Viện bảo tồn thiên nhiên… [33]


21

Chỉ số sinh học BBI đƣợc giới thiệu và thử nghiệm thành công ở trong và ngoài
Châu Âu nhƣ Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Algiêri và Indonesia. Ngoài chỉ số BBI, chỉ
số sinh học toàn cầu IBG (Global Biotic Index) cũng đƣợc thử nghiệm ở cấp quốc gia.
Theo Vanhooren, phƣơng pháp IBG có vẻ có hiệu quả đối với vùng nƣớc có chất lƣợng
cao và đối với việc xác định thời gian phục hồi của quần xã ĐVKXS cỡ lớn trong môi
trƣờng gần nhƣ không có ô nhiễm, nhƣng đôi khi bị ảnh hƣởng của các chất ô nhiễm
hóa học. [69]
Bên cạnh chỉ số sinh học BBI của Bỉ, hay chỉ số IBG thì tại Ý sử dụng chỉ số
sinh học mở rộng (EBI). Ở đây, quan trắc chất lƣợng nƣớc sông cũng chủ yếu dựa vào
khu hệ ĐVKXS cỡ lớn. Đƣợc khích lệ bởi những kết quả các thí nghiệm chuẩn Châu
Âu, nƣớc Ý đã tổ chức một khóa đào tạo cho các nhà sinh học phục vụ cho các tổ chức
giám sát môi trƣờng cộng đồng và cung cấp các thông tin. Bản đồ chất lƣợng sinh học
của nƣớc sông thuộc hai tỉnh Piaceza và Regio Emilia đã ra đời ngay sau đó, góp phần
gắn kết các nhà khoa học thuộc các Trƣờng Đại học và các nhân viên chính quyền địa
phƣơng mật thiết hơn. [36]
Từ đó đến nay, ở nƣớc Ý có rất nhiều khóa đào tạo về quan trắc sinh học và lập
bản đồ chất lƣợng nƣớc sông với các chƣơng trình giảng dạy uy tín, chuyên nghiệp do
rất nhiều tổ chức cùng chung tay thực hiện.
Trong thực tế, trên 30 tỉnh ở Ý đã lập bản đồ chất lƣợng sinh học những con
sông trong tỉnh. Ngoài ra, vùng Tuscany, Piemont và Emilia-Romagna có thêm phƣơng

pháp EBI trong quy trình giám sát chất lƣợng nƣớc sông. [33], [73]
Trƣớc năm 1970, nƣớc Anh đã sử dụng phƣơng pháp sinh học để quan trắc chất
lƣợng nƣớc sông và dựa vào chỉ số sinh học Trent (TBI). Đến năm 1970, lần đầu tiên ở
Anh đã đƣa ra một hệ thống đánh giá chất lƣợng nƣớc khá đơn giản để bổ sung cho
phƣơng pháp phân tích hóa học. Hệ thống này chia làm 4 loại A, B, C, D, mỗi loại
tƣơng ứng với những nhóm động vật chỉ thị cho chất lƣợng nƣớc khác nhau. [33], [41]


22

Loại A
Những con sông có khu hệ ĐVKXS rất đa dạng. Có một tỷ lệ khá cao về
Plecoptera (Thiếu trùng cánh úp) hoặc Ephemeroptera (Thiếu trùng phù du),
Trichoptera (ấu trùng Cánh lông) và Amphipoda (Giáp xác bơi nghiêng). Có thể nuôi
cá Hồi và họ cá Thymal khi những yếu tố sinh thái thuận lợi cho cá này và cũng rất tốt
để phối hợp nuôi nhiều loại cá.
Loại B
Những con sông có những quần thể Plecoptera (Thiếu trùng Cánh úp) và
Ephemeroptera (Thiếu trùng Phù du) nhƣng với số lƣợng giới hạn. Trichoptera (ấu
trùng Cánh lông) và Amphipoda (Giáp xác bơi nghiêng) thƣờng có mặt với số lƣợng
vừa phải và quần thể ĐVKXS hoàn toàn thay đổi. Cá Hồi có thể có mặt nhƣng không
chiếm ƣu thế.
Loại C
Những con sông trong đó ĐVKXS có thể kém phong phú. Ở đây gặp chủ yếu là
giác xác chân đều Asellus aquaticus và có thể gặp Amphipoda (Giáp xác bơi nghiêng)
còn Ephemeroptera (Thiếu trùng phù du) và Trichoptera (ấu trùng Cánh lông) tƣơng
đối hiếm.
Loại D
Những con sông trong đó ĐVKXS cỡ lớn vắng mặt hoàn toàn hoặc những sinh
vật có khả năng chống chịu với ô nhiễm nhƣ Oligochaeta (Giun ít tơ) và Chironomus

thummi (Ấu trùng muỗi lắc) cũng rất hạn chế. Cá cũng không có khả năng sống trong
những con sông này.
Đến năm 1976, Anh đã đƣa ra một hệ thống mới đó là hệ thống điểm số BMWP
và biến thiên của nó là ASPT. Tuy vậy, hệ thống vẫn còn tồn tại những hạn chế nên
đến năm 1977 các nhà sinh học Anh đã phát triển, cải tiến và xây dựng một chƣơng


23

trình RIVPACS (Hệ thống phân loại và dự báo ĐVKXS ở sông) ở mức độ họ và đƣa ra
một chỉ số chất lƣợng sinh thái EQI (Ecological Quality Index). [33], [52]
Nhóm quan trắc sinh học thuộc Ủy ban thƣờng trực về phân tích “Standing
Committee of Analysis” (SCA) của Cục môi trƣờng đã đƣa ra một loạt các phƣơng
pháp lấy mẫu dựa trên mối liên hệ của việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn sống đáy trong
giám sát sinh học chất lƣợng nƣớc sông [35]. Cụ thể nhƣ lấy mẫu bằng vợt tay (Hand
net), dụng cụ lấy mẫu Colonization cho những con sông vùng đồng bằng và ở những
con sông sâu. Những phƣơng pháp lấy mẫu các nhóm khác không phải ĐVKXS cũng
đƣợc đƣa ra nhƣ phƣơng pháp lấy mẫu tảo sống đáy, thực vật thủy sinh bậc cao, quần
thể cá trong nƣớc, thực vật tích tụ kim loại và tảo bám trên đá. Ngoài ra, SCA cũng mô
tả phƣơng pháp thu xác ấu trùng Chironomidae [72].
- Ở các nƣớc Châu Mỹ
Lịch sử phát triển quan trắc sinh học ở Bắc Mỹ có phần khác so với các nƣớc ở
Châu Âu, nó bị ảnh hƣởng nhiều bởi kết quả nghiên cứu của Patrick và ý tƣởng của
Mac Arthur và Wilson (1967). [42]
Mac Arthur và Wilson (1967); Cairns và Pratt (1993) cho rằng quần xã là kết
quả của một sự đổi mới liên tục thông qua sự di nhập và sự mất đi của một số loài, nhƣ
vậy, khái niệm về những loài chỉ thị chƣa chắc đã có giá trị. [25], [42]
Chính vì vậy, nhiều nhà sinh học ở Mỹ thích sử dụng chỉ số đa dạng định lƣợng
và giai đoạn gần đây đã quay lại với việc lấy mẫu định lƣợng kết hợp với quy trình lấy
mẫu nhanh. Resh và Jackson (1993) mô tả sự phát triển các phƣơng pháp ở Mỹ từ

những năm 1960 đến nay trải qua 3 giai đoạn: giai đoạn một tập trung vào các phƣơng
pháp định tính (liên quan đến sự vắng mặt, có mặt hoặc sự phong phú của ĐVKXS cỡ
lớn với chất lƣợng môi trƣờng); giai đoạn hai là chuyển sang dùng những phƣơng pháp
định lƣợng nghiêm ngặt hơn gồm cả lấy mẫu lặp lại, phân tích thống kê và sử dụng các


24

chỉ số đa dạng [60]. Sau đó phƣơng pháp đƣợc thay đổi, những phƣơng pháp đánh giá
nhanh đƣợc áp dụng giống nhƣ phƣơng pháp truyền thống đã sử dụng ở Châu Âu [42].
- Ở Châu Á
Tại Ấn Độ và Thái Lan, phƣơng pháp đánh giá nhanh bằng ĐVKXS cỡ lớn đã
đƣợc Thorne và Williams (1997) thử nghiệm [66]. Resh và Jackson (1993) đã kiểm tra
20 phƣơng pháp phân tích gồm 5 loại chính đó là các chỉ số độ phong phú, đánh giá về
sự đa dạng, đồng dạng, các chỉ số sinh học và các đánh giá chức năng. Tuy cuối cùng
không có đƣợc phép thử chuẩn nhƣng cả hai loại điểm số BMWP đƣợc áp dụng. [60]
De Zwart và Trivedi (1994) đã chuyển đổi điểm số BMWP để sử dụng phù hợp
với điều kiện ở Ấn Độ và thêm một số họ khác vào, điểm số tƣơng ứng nhƣ sau:
Syrphidae (2 điểm), Blepharoceridae, Psephenidae, Noteridae, Belostomatidae,
Hebridae và Veliidae (5 điểm), Nereidae, Nephthyidae, Palaemonidae, Atyidae,
Thiaridae (6 điểm). Đối với một số họ có khả năng chống chịu tốt hơn hoặc chống chịu
ít hơn cũng đƣợc điều chỉnh điểm từ điểm gốc. Các họ có khả năng ít chống chịu hơn
đƣợc tăng điểm gồm Hydrobiidae, Bithyniidae từ 3 điểm lên 6 điểm và Patycnemididae
từ 6 điểm lên 8 điểm, còn hai họ có khả năng chống chịu tốt hơn thì bị giảm điểm:
Dugesidae từ 5 điểm xuống 4 điểm và Agriidae từ 8 điểm xuống 6 điểm. [34]
Mustow (1997) đã đƣa ra những thay đổi trong thang điểm qua quá trình nghiên
cứu quần xã ĐVKXS cỡ lớn tại 23 điểm ở Bắc Thái Lan. Sự thay đổi này đã đƣợc
Zwart và Trivedi (1994) ủng hộ. Theo Mustow (1997) thì trong 85 họ, có 71 họ có
trong chỉ số gốc đƣợc biết ở Thái Lan và 65 họ trong đó cùng với 33 họ bổ sung đã tìm
thấy trong hệ thống sông Mae Ping không có ở Anh. Tác giả đã hợp nhất 10 họ bổ sung

vào hệ thống điểm BMWP
ANH
đã đƣợc sửa đổi và gọi nó là điểm số BMWP
THAI
.[45]
Nhìn chung, mọi sinh vật đều có thể sử dụng để làm sinh vật chỉ thị sinh học
trong quan trắc đánh giá chất lƣợng nƣớc, tuy nhiên mỗi nhóm đều có ƣu và nhƣợc
điểm nhất định. Tùy theo thủy vực và điều kiện môi trƣờng của các thủy vực lấy mẫu,


25

kết hợp với những ƣu và nhƣợc điểm của chúng mà lựa chọn những nhóm sinh vật làm
chỉ thị trong quan trắc đánh giá chất lƣợng nƣớc của từng khu vực. Phần lớn những nhà
khoa học khi nghiên cứu những loài sinh vật làm chỉ thị trong quan trắc đánh giá chất
lƣợng nƣớc đều dựa vào mức độ thƣờng xuyên của chúng làm tiêu chí đầu tiên. So với
các nhóm Virus, Vi khuẩn, Nấm, Nấm men, Vi tảo, Thực vật bậc cao, Cá hay Động vật
nguyên sinh thì nhóm ĐVKXS cỡ lớn chiếm mức độ thƣờng xuyên cao hơn cả, chiếm
26,0% [15]. Hơn nữa, ĐVKXS cỡ lớn ở đáy gồm nhiều nhóm sống định cƣ, hệ thống
phân loại phát triển, dễ quan sát và thu mẫu, tác động ô nhiễm là tổng hợp; nhạy cảm
với ô nhiễm; khả năng thực nghiệm tốt. Tuy vậy đối với mẫu ĐVKXS cỡ lớn sống đáy
thì nhƣợc điểm là khó thu mẫu định lƣợng ở nơi có nền đáy rắn, gồ ghề.
Qua những tài liệu đã đƣợc liệt kê ở trên, có thể thấy các nghiên cứu do các
quốc gia thuộc cộng đồng Châu Âu (Đức, Anh, Italia…) thực hiện đã chứng minh rằng
phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng nƣớc thành công nhất là dựa vào quần xã ĐVKXS cỡ
lớn. Ứng dụng thành công của phƣơng pháp này đã và đang đƣợc nghiên cứu ở một số
nƣớc Châu Á. Từ thực tiễn nghiên cứu, các nhà khoa học không chỉ đánh giá đƣợc hiện
trạng chất lƣợng nƣớc tại các thủy vực mà còn có sự điều chỉnh hệ thống điểm BMWP
phù hợp với điều kiện từng quốc gia.
1.2.2. Ở Việt Nam

Công tác nghiên cứu, đánh giá mức độ ô nhiễm của các thủy vực ở Việt Nam đã
đƣợc quan tâm từ khá lâu, nhƣng cho đến năm 1995 hầu nhƣ vẫn chƣa có những hệ
thống phân loại độ nhiễm bẩn các thủy vực. Đáng lƣu ý là hệ thống phân loại độ nhiễm
bẩn và các chỉ tiêu trong thang bậc phân loại đã nêu trên đều là những dẫn liệu đƣợc
nghiên cứu ở các thủy vực ôn đới, hoàn toàn khác với điều kiện tự nhiên và đặc tính
sinh học ở các thủy vực của nƣớc ta.
Năm 1995, sau 10 năm nghiên cứu (1985-1995), Nguyễn Xuân Quýnh đã đƣa ra
một hệ thống phân lại độ nhiễm bẩn các thủy vực có nƣớc thải ở Hà Nội. Tác giả đã