Sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị đánh giá chất lượng nước tại trạm đa dạng sinh học mê linh, tỉnh vĩnh phúc

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN

======

TRẦN THỊ DIỆU LINH

SỬ DỤNG ĐỘNG VẬT KHÔNG XƢƠNG SỐNG
CỠ LỚN LÀM SINH VẬT CHỈ THỊ
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC TẠI TRẠM
ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH, TỈNH VĨNH PHÚC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Môi trƣờng
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học

TS. NGÔ XUÂN NAM

HÀ NỘI - 2017


LỜI CẢM ƠN
Trƣớc hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Ngô Xuân Nam Viện Sinh thái và Bảo vệ công trình - Viện Khoa học Thủy Lợi Việt Nam.
Thầy là ngƣời đã định hƣớng và tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình học tập, nghiên cứu khoa học và hoàn thiện luận văn tốt nghiệp.
Đồng thời, qua đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo cùng
các thầy giáo, cô giáo tổ Động vật, Khoa Sinh - Kĩ thuật Nông nghiệp,
Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2, những ngƣời đã truyền đạt kiến thức và
tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành khoá luận
tốt nghiệp của mình.
Cuối cùng, tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã động
viên và là chỗ dựa vững chắc cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

khoa học.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 20 tháng 4 năm 2017
Sinh viên

Trần Thị Diệu Linh

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả
nghiên cứu, các số liệu trình bày trong luận văn là do nghiên cứu, thực tiễn
đảm bảo tính trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất cứ công trình khoa
học, trong các tạp chí chuyên ngành và các hội thảo khoa học, sách chuyên
khảo,… nào khác.
Hà Nội, ngày 20 tháng 4 năm 2017
Sinh viên

Trần Thị Diệu Linh

ii


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.......................................................... 3
3.1. Ý nghĩa khoa học ....................................................................................... 3

3.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................ 3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 4
1.1. Tình hình nghiên cứu về giám sát sinh học trên thế giới và Việt Nam ..... 4
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới .......................................................... 4
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam .......................................................... 9
1.2. Khái quát điều kiện tự nhiên ở trạm ĐDSH Mê Linh, xã Ngọc Thanh, thị
xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc .......................................................................... 12
1.2.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 12
1.2.2. Địa hình ................................................................................................. 13
1.2.3. Địa chất- thổ nhƣỡng............................................................................. 14
1.2.3.1. Địa chất .............................................................................................. 14
1.2.3.2. Thổ nhƣỡng ........................................................................................ 15
1.2.4. Khí hậu - thuỷ văn ................................................................................. 16
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG – PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................. 17
2.1. Đối tƣợng, địa điểm và thời gian nghiên cứu .......................................... 17
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................ 17
2.1.2. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................. 17
2.1.3. Thời gian nghiên cứu ............................................................................ 18
2.1.4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 18
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 19
2.2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài thực địa............................................... 19

iii


2.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ................................ 20
2.2.3. Phƣơng pháp xử lí số liệu ..................................................................... 20
2.2.4. Phƣơng pháp xác định hệ thống tính điểm BMWPVIET và chỉ số sinh
học ASPT ........................................................................................................ 20
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 23

3.1. Thành phần các họ ĐVKXS cỡ lớn tại khu vực nghiên cứu. .................. 23
3.2. Đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc tại khu vực nghiên cứu bằng hệ
thống điểm BMWPVIET và chỉ số ASPT. ........................................................ 30
3.3. Một số nguyên nhân ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc và giải pháp bảo vệ
tài nguyên nƣớc ở khu vực nghiên cứu ........................................................... 31
3.3.1. Một số nguyên nhân ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc .......................... 31
3.3.1.1. Ảnh hƣởng từ hoạt động du lịch ........................................................ 31
3.3.1.2. Hoạt động sản xuất nông nghiệp của ngƣời dân ................................ 31
3.3.2. Một số đề xuất để bảo vệ tài nguyên nƣớc ở khu vực nghiên cứu ....... 32
3.3.2.1. Giải pháp phát triển du lịch sinh thái bền vững ................................. 32
3.3.2.2. Giải pháp tuyên truyền giáo dục nâng cao nhận thức cho ngƣời dân 33
3.3.2.3. Giải pháp tăng cƣờng quản lý và bảo vệ rừng ................................... 34
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 35
1. KẾT LUẬN ................................................................................................. 35
2. KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 37
PHỤ LỤC

iv


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ASPT

: Average Srores Per Taxon

(điểm số trung bình mỗi đơn vị phân loại)
BMWP

: Biological Monitoring Working Party
(tổ chức nghiên cứu về quan trắc sinh học)

ĐDSH

: Đa dạng sinh học

ĐVKXS

: Động vật không xƣơng sống

SVCT

: Sinh vật chỉ thị

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Bản đồ địa hình Trạm ĐDSH Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc ................ 14
Hình 3.1. Tỷ lệ % các họ ĐVKXS cỡ lớn tại khu vực nghiên cứu ................. 29

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Thành phần các họ ĐVKXS cỡ lớn tại khu vực nghiên cứu .......... 23
Bảng 3.2. Số lƣợng và tỷ lệ (%) các họ ĐVKXS cỡ lớn tại khu vực nghiên
cứu ................................................................................................................... 28
Bảng 3.3. Điểm số BMWPVIET, chỉ số ASPT và chất lƣợng nƣớc tại các điểm

nghiên cứu thuộc Trạm ĐDSH Mê Linh ........................................................ 30

vii


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Nƣớc là tài nguyên quan trọng nhất của con ngƣời và sinh vật trên trái
đất. Viện sĩ Xiđorenko khẳng định: “Nƣớc là khoáng sản quý hơn tất cả các
loại khoáng sản”. Ở Việt Nam, nhà bác học Lê Quý Đôn khẳng định: “Vạn
vật không có nƣớc không thể sống đƣợc, mọi việc không có nƣớc không
thành đƣợc....”. Ngoài chức năng tham gia vào chu trình sống, nƣớc còn là
chất mang năng lƣợng (hải triều, thủy năng), chất mang vật liệu và tác nhân
điều hòa khí hậu, thực hiện các chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên.
Có thể nói, sự sống của con ngƣời và mọi sinh vật trên trái đất phụ thuộc vào
nƣớc.
Tuy nhiên, các thủy vực nƣớc ngọt ở nhiều nơi trên thế giới đang bị ô
nhiễm ngày càng nghiêm trọng bởi nhiều loại chất thải khác nhau. Sự tác
động của những chất này theo nhiều cách thức phức tạp. Trong công tác quản
lý, giám sát và quan trắc môi trƣờng nƣớc hiện nay, việc đánh giá chất lƣợng
nƣớc thông qua phƣơng pháp phân tích các chỉ tiêu lý hóa đang đƣợc sử dụng
rộng rãi, ngƣời ta có thể giám sát chất lƣợng nƣớc bằng cách phân tích hóa
học, nhƣng việc dự báo một cách chắc chắn về các tác động của các hợp chất
hóa học đến hệ sinh thái, đến đời sống của sinh vật cũng nhƣ sức khỏe con
ngƣời trong nhiều trƣờng hợp còn gặp nhiều khó khăn. Tuy nhiên, các
phƣơng pháp này có một số hạn chế nhất định. Đây là phƣơng pháp gián tiếp
chỉ có thể phản ánh tình trạng thủy vực ngay tại thời điểm lấy mẫu, khó có thể
dự báo chính xác về các tác động lâu dài của chúng đến khu hệ sinh vật nƣớc.
Bên cạnh đó, việc phân tích hoá lý phải đƣợc thực hiện liên tục với tần suất
lớn sẽ gây nhiều tốn kém về kinh tế. Trong khi đó, tác động của hóa chất lên

cơ thể sinh vật thƣờng biểu hiện ở khả năng tồn tại, sức sống của mỗi sinh vật
tiếp xúc với chúng và ở mức độ cao có thể dẫn đến hủy diệt cuộc sống của

1


sinh vật. Trái lại, phƣơng pháp quan trắc sinh học khắc phục đƣợc một số hạn
chế của phƣơng pháp trên nhƣ cung cấp các dẫn liệu về thời gian, tiện lợi
trong sử dụng và cho kết quả nhanh, trực tiếp về ảnh hƣởng của hiện trạng ô
nhiễm đến sự phát triển của hệ thống thủy sinh vật. Vì thế, quan trắc sinh học
nƣớc ngọt ngày càng trở nên quan trọng nhƣ là một phân bổ sung hoặc thậm
chí thay thế cho những phân tích hóa học.
Việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn ở nƣớc làm SVCT để đánh giá chất lƣợng
nƣớc và giám sát sinh học bằng SVCT có rất nhiều ƣu điểm nên từ lâu đã
đƣợc sử dụng rộng rãi ở Châu Âu. Những năm gần đây, việc áp dụng quan
trắc sinh học đã đƣợc chú ý tại Thái Lan và các nƣớc Đông Nam Á, trong đó
có Việt Nam.
Trạm ĐDSH Mê Linh thuộc địa phận xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên,
tỉnh Vĩnh Phúc đƣợc coi là một “bảo tàng sinh học” của Việt Nam. Trong
Trạm có nhiều hệ thống suối lớn. Các suối này là nơi sinh sống và tồn tại của
nhiều nhóm động vật thủy sinh, trong đó có nhóm ĐVKXS cỡ lớn. Các
nghiên cứu về sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị ở khu vực này mới
tập trung ở suối Quân Boong mà chƣa mở rộng ra các suối khác.
Dựa vào cơ sở lý luận và thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu
đề tài: “Sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm SVCT đánh giá chất lƣợng nƣớc tại
Trạm ĐDSH Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc” để tìm hiểu đầy đủ hơn thực trạng
chất lƣợng nƣớc tại khu vực nghiên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc tại Trạm ĐDSH Mê Linh bằng
SVCT là nhóm ĐVKXS cỡ lớn sử dụng hệ thống điểm BMWPVIET và chỉ số

ASPT.
Tìm hiểu một số nguyên nhân ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc, góp phần
đa dạng hóa phƣơng pháp đánh giá ô nhiễm nguồn nƣớc mặt, giúp cho công

2


tác quản lí ô nhiễm và bảo vệ nguồn nƣớc, đồng thời đề xuất một số giải pháp
nhằm bảo vệ và phát triển bền vững tài nguyên nƣớc ở địa phƣơng.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài cung cấp danh lục các họ ĐVKXS cỡ lớn tại Trạm ĐDSH Mê
Linh, xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc là cơ sở cho các
nghiên cứu chuyên sâu sau này.
Bƣớc đầu tìm hiểu chất lƣợng nƣớc tại Trạm ĐDSH Mê Linh bằng cách
sử dụng sinh vật chỉ thị là nhóm ĐVKXS cỡ lớn.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Thông qua việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn để đánh giá thực trạng môi
trƣờng nƣớc, tìm ra nguyên nhân ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc từ đó đƣa ra
giải pháp khắc phục và sử dụng tài nguyên nƣớc một cách hợp lý nhất.

3


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình nghiên cứu về giám sát sinh học trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Quan trắc sinh học nƣớc ngọt đã đƣợc nêu ra bởi nhiều tác giả nhƣ
Hellawell (1978, 1986), Calow và Maltby (1989), Rosenberg và Resh (1993),
Cains và Pratt (1993). Trong đó Cains và Pratt đã định nghĩa quan trắc sinh

học nƣớc ngọt nhƣ là sự giám sát bằng việc sử dụng những phản ứng của cơ
thể sống để xây dựng môi trƣờng có hợp hay không đối với cơ thể sống. Quan
niệm hiện đại về sử dụng quan trắc sinh học để đánh giá chất lƣợng nƣớc
sông, suối đã đƣợc khởi xƣớng ở Châu Âu với sự phát triển của tác giả
Kolkwitz và Marsson (1908, 1909). Các nhà khoa học này chia mức độ nhiễm
bẩn của sông, suối ra làm 4 loại bẩn ít, bẩn vừa α, bẩn vừa β và rất bẩn, mức
độ đƣợc xác định dựa vào chỉ số độ nhiễm bẩn (Saprobic index). Dựa vào
danh sách các loài chỉ thị ngƣời ta chia thành các giá trị nhiễm bẩn phù hợp
với sự chống chịu ô nhiễm của từng loài. Mặc dù hệ thống này đƣợc chấp
nhận rộng rãi ở Châu Âu nhƣng nó cũng gặp những chỉ trích nhƣ phƣơng
pháp dựa trên sự nhiễm bẩn chỉ thiên về chỉ số sinh học và những hệ thống
điểm số thì quá đơn giản [28], [29].
Sau đó, những chỉ số khác dựa trên nguyên tắc các nhóm sinh vật chống
chịu khác nhau với sự ô nhiễm vẫn tiếp tục phát triển để sử dụng ở Anh.
Trong đó, có hai chỉ số đƣợc đánh giá khá cao là chỉ số định lƣợng “Chỉ số
Trent” (TBI) của Woodiwis(1964), chỉ số này đƣợc phát triển ở vƣơng quốc
Anh và Bắc Mỹ, nó sử dụng động vật không xƣơng sống cỡ lớn để đánh giá
chất lƣợng nƣớc ở sông Trent (Anh) và chỉ số bán định lƣợng “Điểm số
Chandler” (CBS) của Chandler (1970). Do việc sử dụng các chỉ số Trent và
điểm số Chandler chỉ đƣợc xây dựng để đánh giá chất lƣợng nƣớc sông ở
những vùng đặc biệt của nƣớc Anh nên khi áp dụng ở các con sông khác thì

4


không thích hợp nữa. Vì vậy, để có phƣơng pháp chuẩn, một tổ chức nghiên
cứu về quan trắc sinh học “Biological Monitoring Woring Party” đƣợc thành
lập ở Anh vào năm 1976 đã đƣa ra hệ thống điểm số BMWP, đây là hệ thống
dựa vào số loài và phân bố của ĐVKXS cỡ lớn để phân loại mức độ ô nhiễm
nuớc. Hệ thống này 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 của môi trƣờng
nuớc. Những điểm số riêng đƣợc cộng lại để cho điểm số tổng của mẫu, có
thể nhận đƣợc sự biến thiên của điểm số BMWP bằng cách chia tổng số điểm
cho số họ có mặt ta đƣợc một điểm trung bình cho các đơn vị phân loại là
ASPT. Hệ thống điểm BMWP rất có hiệu lực trong thực tiễn và tƣơng đối dễ
dàng áp dụng khi đòi hỏi của nó về mức độ kĩ năng phân loại tƣơng đối bình
thƣờng. Vì vậy, nó không chỉ đƣợc áp dụng rộng rãi Anh mà còn đƣợc cải
tiến để áp dụng ở nhiều nƣớc trên thế giới nhƣ Tây Ban Nha (Alba - Tercedor
và Sanchoz - Ortega, 1988), Ấn Độ (De Zwart và Trivedi, 1994), Úc
(Chessman, 1995), Thái Lan (Mustow, 1997). Một số hạn chế của phƣơng
pháp BMWP đã đƣợc Pinder và đồng nghiệp chỉ ra năm 1997 là hệ thống tính
điểm BMWP và điểm số trung bình cho các đơn vị phân loại ASPT có thể
khác nhau một cách đáng kể ở các con sông kề nhau có chất lƣợng nƣớc nhƣ
nhau nhƣng khác nhau về những đặc điểm vật lí. Những yếu tố có thể tác
động đến sự thay đổi quần xã ĐVKXS cỡ lớn ở sông nhƣ vĩ độ, kinh độ, độ
cao, chiều rộng, chiều sâu, nền đáy, độ kiềm vì vậy mà mặc dù sông bị ô
nhiễm hay không thì quần xã ĐVKXS cũng khác nhau. Để khắc phục hạn chế
này, năm 1977, các nhà sinh học viện sinh thái nƣớc ngọt Anh quốc đã phát
triển, cải tiến và xây dựng mô hình RIVPACS (River Invertebrate Predection
And Classification System) nó dự báo khu hệ ĐVKXS cỡ lớn ở một địa điểm
có những đặc điểm riêng biệt, không ô nhiễm. RIVPACS đƣợc ứng dụng để
so sánh điểm số BMWP và ASPT ở một địa điểm với điểm số đƣợc dự báo.

5


Đó là chỉ số về chất lƣợng môi trƣờng, tỉ số giữa điểm số quan sát đƣợc trên
điểm số dự báo [30].
Nhờ có nhiều ƣu điểm nên phƣơng pháp quan trắc sử dụng hệ thống tính
điểm BMWP đã đƣợc phát triển và ứng dụng rộng rãi ở nhiều nƣớc trên thế

giới nhƣ:
Ở Tây Ban Nha
Năm1988, phƣơng pháp sử dụng chỉ số BMWP đã đƣợc Alba - Tercedor
và Sanchoz - Ortega chuyển đổi để sử dụng ở Tây Ban Nha nhất là khu vực
bán đảo Iberia, trong hệ thống này ngoài việc xuất hiện một số họ mới thì các
điểm số của một số họ cũng có sự biến đổi. Sau đó, Carmen Zamora cùng các
cộng sự tiếp tục thực hiện một nghiên cứu để giải thích sự biến thiên của chỉ
số BMWP và chỉ số ASPT theo nhiệt độ từ đó xác định sự phụ thuộc của các
chỉ số này theo mùa. Nghiên cứu đƣợc thực hiện ở sông Genii nằm phía Nam
của Tây Ban Nha. Lƣu vực sông có 26 nhánh dọc theo đó các nhà nghiên cứu
thu mẫu ở 60 địa điểm trong vòng hai năm và kết quả cho thấy đối với thủy
vực không bị ô nhiễm sự tƣơng quan giữa chỉ số BMWP và nhiệt độ là không
đáng kể còn các thủy vực bị ô nhiễm thì chỉ số BMWP lại phụ thuộc nhiều
vào nhiệt độ. Còn đối với chỉ số ASPT cho dù tại khu vực ô nhiễm hay không
ô nhiễm đều không phụ thuộc vào nhiệt độ. Qua đây các nhà nghiên cứu
khẳng định chỉ số BMWP phụ thuộc vào mùa vụ còn chỉ số ASPT thì không,
do vậy mà chỉ số ASPT đƣợc đánh giá là ƣu việt hơn.
Ở New Zeland
Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy những hiệu quả trong việc sử dụng hệ
thống điểm số BMWP trong việc đánh giá chất lƣợng nƣớc sông nhất là loại ô
nhiễm hữu cơ. Do vậy họ đã tiếp nhận hệ thống điểm sốnày và phát triển
chúng cho phù hợp với đất nƣớc mình, chỉ số đƣợc biến đổi gọi là MCI
(Macroinvertebrate Community Index) chỉ số này tƣơng tự nhƣ điểm trung

6


bình bậc phân loại ASPT của Anh [30].
Ngoài ra, ở một số nƣớc khác nhƣ Thụy Điển, Bồ Đào Nha, Braxin,
Italya, Pháp hệ thống điểm số BMWP cũng đƣợc ứng dụng và đạt hiệu quả

cao trong việc đánh giá tình trạng chất lƣợng nƣớc sông.
Các nghiên cứu đều khẳng định động vật không xƣơng sống cỡ lớn rất
có tiềm năng trong quan trắc sinh học. Các nghiên cứu sử dụng động vật
không xƣơng sống nhằm đánh giá chất lƣợng nƣớc đƣợc xây dựng và phát
triển ở các nƣớc ôn đới nên khi đƣa vào ứng dụng tại các khu vực nhiệt đới
thì gặp một số khó khăn, do vậy việc nghiên cứu để điều chỉnh hệ thống điểm
số BMWP cho phù hợp với khu vực của từng nƣớc là rất cần thiết. Chính vì
vậy, nhiều nƣớc ở Châu Á nhƣ Ấn Độ, Thái Lan, Malaixia và cả Việt Nam đã
thực hiện nhiều nghiên cứu nhằm điều chỉnh hệ thống này cho phù hợp với
điều kiện nƣớc mình.
Ở Ấn Độ
Năm 1994, De Zwart và Trivedi đã chuyển đổi điểm số BMWP cho phù
hợp với Ấn Độ bằng cách loại ra một số họ không có ở Ấn Độ và thêm vào
một số họ khác có ở Ấn Độ. Một vài điểm số đã đƣợc phân phối trong điểm
gốc cũng đƣợc thay thế để phản ánh các mức độ khác nhau về sự chống chịu
của các họ nhất định đã đƣợc tìm thấy tại các sông của Ấn Độ. Hai họ đƣợc
cho là chống chịu tốt hơn so với điểm BMWP gốc đã đƣợc giảm điểm xuống
đó là Dugesiidae từ 5 giảm xuống còn 4 điểm và Agriidae từ 8 giảm xuống
còn 6 điểm. Còn hai họ đƣợc cho là ít chống chịu thì điểm số đƣợc tăng lên
đó là Hydrophilidae tăng từ 3 lên 6 điểm và Platycnemidae tăng từ 6 lên 8
điểm. Sau đó đã có thêm nhiều nghiên cứu sử dụng điểm số BMWP ở Ấn Độ
nhƣ tác giả Bihar nghiên cứu ở sông Ramjan đã nhận thấy các thông số hóa lý
biến động theo mùa và do đó nó sẽ ảnh hƣởng đến độ phong phú của ĐVKXS
cỡ lớn và nghiên cứu này cũng cho thấy kích thƣớc quần thể ĐVKXS cỡ lớn

7


cũng tƣơng quan nghịch với thông số pH va DO. Tác giảSabib nghiên cứu ở
sông Shendumi nhận định rằng dựa vào kích thƣớc cộng đồng ĐVKXS cỡ lớn

có thể xác định đƣợc tình trạng chất lƣợng nƣớc sông, hồ. Maruthaynayagan
và các cộng sự nghiên cứu ở hồ Thirukulam qua nghiên cứu của mình thì
khẳng định kích thƣớc cộng đồng ĐVKXS cỡ lớn phụ thuộc vào mùa, cao
nhất vào mùa mƣa và thấp nhất vào mùa hè (Dẫn theo Lê Văn Khoa và cộng
sự, 2007) [9], (Dẫn theo Mustow, 1998) [22].
Ở Thái Lan
Năm 1997, Mustow đã nghiên cứu quần xã ĐVKXS cỡ lớn ở 23 điểm
thuộc sông MaePing. Đồng thời với việc chấp nhận một số thay đổi nhƣ đề
xuất của De Zwart và Trivedi (1994), tác giả còn đƣa ra một số thay đổi cho
phù hợp với điều kiện ở Bắc Thái Lan. Theo Mustow thì có những họ ở Thái
Lan mà không có trong bảng gốc của Anh, cũng có những họ vừa có ở cả
Thái Lan và Anh nhƣng cần phải thay đổi lại điểm số của chúng cho phù hợp
với điều kiện ở Thái Lan. Qua đó, tác giả đã đề nghị sửa đổi 10 họ cần điều
chỉnh bổ sung, trong đó Mustow nhận thấy BMWP cho điểm một số họ của
Bộ Odonata là cao sẽ không phản ánh chính xác mối liên hệ với sự chống ô
nhiễm ở Thái Lan do vậy đã hạ điểm của họ này từ 8 điểm xuống còn 6 điểm,
còn họ Thiaridae chống chịu với ô nhiễm tốt nên tác giả cho 3 điểm. Hệ thống
BMWP đƣợc sửa đổi ở Thái Lan đƣợc gọi là hệ thống BMWPTHAI[21].
Sau khi có hệ thống BMWPTHAI thì phƣơng pháp này đã đƣợc nghiên
cứu, ứng dụng và phát triển thêm để đánh giá chất lƣợng nƣớc nhằm mục đích
quản lí và bảo tồn các lƣu vực sông ở Thái Lan. Một trong những nghiên cứu
đó là “Nghiên cứu sự tƣơng quan giữa ĐVKXS cỡ lớn ở nƣớc ngọt và các yếu
tố chất lƣợng môi trƣờng trong lƣu vực sông Nam Pong, Thái Lan” đƣợc thực
hiện bởi Khoa Sinh học của Đại học Khon Kaen năm 1998, với 27 địa điểm
lấy mẫu trong lƣu vực sông Nam Pong gần sông Pong, sông Cheon, sông Chi.

8


Mục đích nhằm nghiên cứu những ảnh hƣởng của chất lƣợng môi trƣờng

nƣớc đến cộng đồng ĐVKXS cỡ lớn sống trong đó(Dẫn theo Mustow
SE,1993) [20], và (Dẫn theo Supatra Pamrong, 2002) [31].
Ở Malaysia
Năm 1999, một nghiên cứu của Bộ Môi trƣờng Malaysia đƣợc thực hiện trên
sông Linggi trong tỉnh Negeri Sembilan để đánh giá tiềm năng của việc sử
dụng ĐVKXS cỡ lớn trong việc đánh giá, giám sát chất lƣợng nƣớc.
Cùng thời điểm này, Khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Putra cũng tiến
hành nghiên cứu sử dụng hệ thống BMWP để đánh giá chất lƣợng sông
Langat với 4 khu vực lấy mẫu ở thƣợng nguồn và 4 khu vực lấy mẫu ở hạ
nguồn. Kết quả nghiên cứu cho thấy ở thƣợng nguồn thu đƣợc 54 loài còn ở
hạ nguồn thu đƣợc 49 loài, chất lƣợng nƣớc sông cũng giảm dần khi chảy đến
hạ nguồn do chịu ảnh hƣởng của nguồn ô nhiễm từ khu dân cƣ [16].
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Việc nghiên cứu, đánh giá mức độ ô nhiễm các thuỷ vực đƣợc quan tâm
từ lâu nhƣng tới năm 1995 hầu nhƣ vẫn chƣa có hệ thống phân loại độ nhiễm
bẩn các thuỷ vực. Các hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn cùng với những chỉ
tiêu trong các thang bậc phân loại trƣớc đó đều là những dẫn liệu đƣợc nghiên
cứu ở các thuỷ vực vùng ôn đới, hoàn toàn khác với điều kiện tự nhiên cũng
nhƣ đặc tính sinh học của các thuỷ vực ở nƣớc ta.
Trên cơ sở nghiên cứu trong 10 năm (1985-1995) cùng với dẫn liệu đã
biết trƣớc đây về các thuỷ vực có nƣớc thải vùng Hà Nội, Nguyễn Xuân
Quýnh (1995) đã đề xuất một hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn các thuỷ vực
có nƣớc thải ở Hà Nội dựa trên một số chỉ tiêu cơ bản về sinh học. Kèm theo
nó là các chỉ tiêu lí hoá học quy định sự có mặt hay vắng mặt của một số loài
hay nhóm loài ĐVKXS cỡ lớn đƣợc coi nhƣ sinh vật chỉ thị, quy định sự phát
triển về sốlƣợng và khối lƣợng của chúng ở mức độ khác nhau từ những kết

9

quả thu đƣợc, tác giả đã nhận định rằng ĐVKXS cỡ lớn (thông qua các giá trị
về sinh vật lƣợng, sự khác nhau về tính đa dạng, mức độ phong phú về thành
phần loài…) chỉ thị tốt cho mức độ ô nhiễm các thuỷ vực. Thông qua đây tác
giả cũng đƣa ra nhận xét về mối liên quan giữa mức độ ô nhiễm thủy vực và
các chỉ tiêu lí hóa, sinh học nhƣ: Mức độ nhiễm bẩn thủy vực tăng thì giá trị
về BOD5, COD tăng, hàm lƣợng DO giảm, thành phần loài và số lƣợng
ĐVKXS giảm. Mức độ nhiễm bẩn thủy vực ít thì hàm lƣợng DO cao, COD,
BOD5 thấp, thủy vực có lƣợng dinh dƣỡng vừa phải tạo điều kiện cho
ĐVKXS phát triển tốt.
Từ năm 1997-1999, với sự tài trợ của quỹ Darwin của chính phủ Anh,
hội nghiên cứu thực địa và sinh thái nƣớc ngọt Anh Quốc đã phối hợp với
Khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà
Nội thực hiện chƣơng trình nghiên cứu “Bảo tồn đa dạng sinh học thông qua
việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị quan trắc và đánh giá chất
lƣợng nƣớc ở Việt Nam”.
Từ năm 1999 - 2000, Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự 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 đƣợc gọi là BMWPVIET
[11].
Từ sau khi có hệ thống đánh giá phù hợp thì đã có rất nhiều nghiên cứu
nhằm đánh giá tính hiệu quả của hệ thống này. Những nghiên cứu đầu tiên
đƣợc các nhà khoa học của Khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự
nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội thực hiện ở các con sông, suối thuộc cả khu
vực phía Bắc và phía Nam với 14 địa điểm thu mẫu ở phía Bắc và 15 địa điểm
thu mẫu ở phía Nam. Ở phía Bắc, các địa điểm thu mẫu đƣợc bắt đầu từ
những con suối nhỏ chảy từ núi Tam Đảo ra khu vực đồng bằng xung quanh
là đồng lúa và cuối cùng là khu vực sông Cầu nơi tiếp nhận nguồn thải từ

10

nhiều hoạtđộng của con ngƣời. Ở phía Nam, các địa điểm lấy mẫu thuộc khu
vực nằm trong và xung quanh thành phố Đà Lạt, các điểm thuộc suối Đac Ta
Jun và các điểm thuộc sông Đa Nhim. Sau này, nhiều nghiên cứu đƣợc tiếp
tục thực hiện phần nào làm rõ tính hiệu quả của phƣơng pháp sử dụng
ĐVKXS cỡ lớn trong đánh giá chất lƣợng nƣớc nhƣ trong hai năm (2001 2002), tác giả 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 lƣu
vực sông Cầu tại các tỉnh Bắc Giang, Bắc Cạn, Bắc Ninh, Thái Nguyên. Qua
nghiên cứu, nƣớc tại 28 điểm quan trắc đều thuộc loại ô nhiễm vừa đến ô
nhiễm nặng, những loài đại diện cho môi trƣờng nƣớc sạch nhƣ Bộ Cánh úp
đã không đƣợc tìm thấy ở đây càng khẳng định môi trƣờng nƣớc ở đây đang
bị tác động nghiêm trọng. Ngoài ra, qua nghiên cứu này tác giả còn bổ sung 7
họ mới vào bảng điểm BMWPVIET bao gồm 5 họ côn trùng thủy sinh
Ecdyonuridae, Polymitarcyidae, Sciomyzidae, Empidiae, Muscidae và 2 họ
thân mềm Stenothyridae và Hyalidae [14].
Nguyễn Thị Mai (2004) đã thực hiện nghiên cứu nhằm đánh giá sự đa
dạng về thành phần loài ĐVKXS cỡ lớn và sử dụng chúng để đánh giá chất
lƣợng nƣớc sông Sài Gòn đoạn thuộc quận 2, thành phố Hồ Chí Minh. Nghiên
cứu đƣợc thực hiện trên ba địa điểm và kết quả thu nhận đƣợc qua hai đợt lấy
mẫu là đợt 1 gồm 23 họ và đợt 2 gồm 25 họ, qua xác định chỉ số ASPT cho
thấy nƣớc khúc sông này thuộc loại bẩn vừa α, cùng với đó kết quả này còn
cho thấy chất lƣợng nƣớc và thành phần loài có liên quan đến nhau. Điều này
càng khẳng định việc sử dụng động vật không xƣơng sống cỡ lớn để đánh giá
chất lƣợng nƣớc là có cơ sở [10].
Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu chủ yếu tập trung ở khu vực phía Bắc
và phía Nam mà chƣa quan tâm đến khu vực miền Trung. Nhiều năm gần đây
phƣơng pháp này mới đƣợc nghiên cứu ở khu vực miền Trung tiêu biểu nhƣ

11

tác giả Nguyễn Văn Khánh cùng các cộng sự thuộc Khoa Sinh - Môi trƣờng,
Trƣờng Đại học Sƣ Phạm, Đại học Đà Nẵng đã thực hiện những nghiên cứu
dùng động vật không xƣơng sống để đánh giá chất lƣợng nƣớc ở các khu vực
trên địa bàn thành phố Đà Nẵng. Các nghiên cứu đƣợc thực hiện tại sông Phú
Lộc, sông Cu Đê, hệ thống sông Cầu Đỏ - Túy Loan, cánh đồng Xuân Thiều.
Qua xác định chỉ số BMWP và ASPT cho thấy trên hầu hết các khu vực chất
lƣợng nƣớc đều thuộc loại bẩn vừa α đến rất bẩn, các kết quả này hoàn toàn
phù hợp với những kết quả phân tích hóa lý đi kèm càng khẳng định việc sử
dụng động vật không xƣơng sống trong đánh giá chất lƣợng nƣớc là có hiệu
quả. Ngoài ra, còn có nghiên cứu của Hoàng Đình Trung và Mai Phú Quý
(2014) tại suối Truồi, huyện Phú Lộc, tỉnh Thừa Thiên - Huế [15]. Điều này
góp phần làm đa dạng các phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc
ở khu vực miền Trung [6], [7], [8].
Các công trình nghiên cứu nêu trên cho thấy phƣơng pháp quan trắc sinh
học thông qua ĐVKXS cỡ lớn là tối ƣu, đã phần nào phát triển và đang ngày
càng đƣợc áp dụng rộng rãi ở Việt Nam. Việc sử dụng hệ thống điểm
BMWPVIET và chỉ số ASPT đã nâng cao độ chính xác trong việc đánh giá chất
lƣợng nƣớc, phục vụ cho việc công tác quản lý môi trƣờng nƣớc hiệu quả
hơn.
Tình hình sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá chất lƣợng nƣớc ở Trạm
ĐDSH Mê Linh, xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc: Các
nghiên cứu về sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị ở khu vực này mới
tập trung ở suối Quân Boong mà chƣa mở rộng ra các suối khác.
1.2. Khái quát điều kiện tự nhiên ở trạm ĐDSH Mê Linh, xã Ngọc
Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc
1.2.1. Vị trí địa lý
Trạm ĐDSH Mê Linh - Vĩnh Phúc nằm trong địa phận của xã Ngọc

12

Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc (trƣớc thuộc huyện Mê Linh, tỉnh
Vĩnh Phúc). Trạm ĐDSH cách trung tâm thị xã Phúc Yên khoảng 35km về
phía Bắc. Với diện tích 170,3 ha trong đó chiều dài khoảng 3.000m, chiều
rộng trung bìnhkhoảng 550m (chỗ rộng nhất khoảng 800m, chỗ hẹp nhất
khoảng 300m).
Khu vực Trạm có tọa độ:
21o23’57’’ - 21o23’35’’vĩ độ Bắc
105o42’40’’ - 105o42’40’’ kinh độ Đông
Phía Bắc giáp huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên
Phía Đông và phía Nam giáp hợp tác xã Đồng Trầm, xã Ngọc Thanh, thị
xã Phúc Yên.
Phía Tây giáp vùng ngoại vi Vƣờn Quốc gia Tam Đảo, huyện Tam Đảo,
tỉnh Vĩnh Phúc [4].
1.2.2. Địa hình
Đây thuộc vùng bán sơn địa phía Bắc huyện Mê Linh, là phần kéo dài về
phía Đông Nam của dãy Tam Đảo, có địa hình đồi và núi thấp với xu hƣớng
thấp dần từBắc xuống Nam.
Địa hình khu vực nghiên cứu phần lớn là đất dốc, độ chia cắt sâu với
nhiều dông phụ gần nhƣ vuông góc với dông chính, độ dốc trung bình từ 15 –
30o, nhiều nơi dốc đến 30 – 35o, điểm cao nhất là 520m (điểm cực đông thuộc
đỉnh núi Đá trắng). Ở khu vực Trạm các bãi bằng rất ít nằm rải rác dọc theo
ven suối phía Tây.

13


Hình 1.1. Bản đồ địa hình Trạm ĐDSH Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc
Nguồn: Ủy ban nhân dân xã Ngọc Thanh, 2014

1.2.3. Địa chất- thổ nhưỡng
1.2.3.1. Địa chất
Đất gồm 2 loại chủ yếu:

14


+ Ở độ cao 400m đất feralitic màu vàng phát triển trên đá sa thạch cuội
hoặc dăm kết.
+ Ở độ cao dƣới 400m đất feralitic màu vàng đỏ phát triển trên sa phiến
thạch.
Ngoài ra, còn có đất dốc tụ phù sa ở ven các suối lớn ở độ cao dƣới
100m. Đất thuộc loại chua có pH = 5,0 - 5,5, thành phần cơ giới trung bình,
độ dày tầng đất khoảng 30 - 40cm [4].
1.2.3.2. Thổ nhưỡng
Nhìn chung các loại đá mẹ khá cứng, thành phần khoáng có nhiều Thạch
anh, Muscovit, khó phong hóa, hình thành nên các loại đất có thành phần cơ
giới nhẹ, cấp hạt thô, dễ bị rửa trôi và xói mòn, nhất là những nơi dốc cao bị
xói mòn mạnh để trơ lại phần đá rất cứng (điển hình là khu vực từ độ cao 300
- 400m).
Theo nguồn gốc phát sinh trong vùng có hai loại đất chính sau:
- Ở độ cao trên 300m là đất Feralitic mùn đỏ vàng. Đất có màu vàng ƣu
thế do độ ẩm cao, hàm lƣợng sắt di động và nhôm tích luỹ cao. Do đất phát
triển trên đá Mácma axit kết tinh chua nên tầng đất mỏng, thành phần cơ giới
nhẹ, tầng mùn mỏng, không có tầng thảm mục, đá lộ đầu nhiều trên 75%.
- Ở độ cao dƣới 300m là đất Feralitic vàng đỏ phát triển trên nhiều loại
đá khác nhau, đất có khả năng hấp phụ không cao do có nhiều khoáng sét phổ
biến là Kaolinit.
Ngoài ra còn có đất dốc tụ phù sa ven suối ở độ cao dƣới 100m. Thành
phần cơ giới của loại đất này là trung bình, tầng đất dày, độ ẩm cao, màu mỡ,

đã đƣợc khai phá để trồng lúa và hoa màu.
Đất thuộc loại chua với độ pH = 3,5 - 5,5 độ dày tầng đất trung bình 30 40cm [4].

15


1.2.4. Khí hậu - thuỷ văn
Đây là vùng nhiệt đới gió mùa, nằm trong vùng khí hậu chung của đồng
bằng BắcBộ, nhiệt độ trung bình hàng năm là 22 - 23oC, tập trung không đều,
tháng có nhiệt độ cao là tháng 6, tháng 7 và tháng 8. Còn mùa lạnh vào các
tháng 12, tháng 1 và tháng 2. Nhiệt độ cao điểm trong các tháng nóng nhất lên
đến 40oC, nhiệt độ lạnh nhất tới 4oC. Nhìn chung nhiệt độ trung bình vào mùa
hè từ 27 - 29oC, trung bình vào mùa đông là 16 - 17oC.
Lƣợng mƣa từ 1.100 - 1.600 mm/năm, phân bố không đều, tập trung vào
mùa hè từ tháng 6 - 8 hàng năm, ở đây có 2 mùa gió thổi rõ rệt là gió mùa
Đông Bắc (từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau) và gió mùa Đông Nam (từ tháng
4 đến tháng 9). Độ ẩm trung bình là 80%. Là khu vực đầu nguồn của nhiều
suối nhỏ đổ vào hồ Đại Lải [4].

16


CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG – PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng, địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Các nhóm ĐVKXS cỡ lớn thu đƣợc tại Trạm ĐDSH Mê Linh.
2.1.2. Địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu đƣợc thực hiện tại 10 điểm thu mẫu thuộc các suối khác
nhau thuộc địa phận Trạm ĐDSH Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc. Các điểm nghiên
cứu đƣợc ký hiệu từ D1 đến D10.

Trƣớc khi tiến hành thu mẫu, chúng tôi ghi lại một số đặc điểm, hình ảnh
chính của các điểm nghiên cứu:
Điểm 1 (ký hiệu D1): Điểm thu mẫu ở khu vực suối rất rộng và nông,
ngay sát một trong các tuyến đƣờng đi rừng của Trạm. Suối có chiều rộng 7-8
m, sâu 10-30cm. Nền đáy chủ yếu là đá nhỏ, cũng có lẫn ít đá to, sỏi và bùn.
Xung quanh là cỏ dại, độ che phủ khoảng 70-85%.
Điểm 2 (ký hiệu D2): Điểm thu mẫu là khu vực suối hẹp, có chiều rộng
2-3m, độ sâu khoảng 15-30cm. Độ che phủ 25-30%. Xung quanh suối là rừng
cây, nƣớc chảy tƣơng đối mạnh.
Điểm 3 (ký hiệu D3): Khu vực suối nông, có diện tích rộng khoảng 5-6
m. Ven suối có nhiều cây rừng, độ che phủ 90-95%. Do độ che phủ cao nên
trên suối có lá cây rừng hoai mục nhiều. Dòng nƣớc chảy mạnh, nền đáy chủ
yếu là đá nhỏ, có lẫn ít đá to, sỏi.
Điểm 4 (ký hiệu D4): Điểm thu mẫu là khu vực suối ngay gần trung tâm
trạm. Chiều rộng của suối khoảng 2-3m. Xung quanh suối có rừng cây bóng
mát và cây cỏ. Dòng nƣớc chảy bình thƣờng, chịu ít tác động của con ngƣời.
Độ che phủ khoảng 60%.
Điểm 5 (ký hiệu D5): Điểm thu mẫu là khu vực suối rộng. Suối có độ
rộng 6-7m, độ sâu trung bình 50-60cm. Nền đáy chủ yếu là các tảng đá lớn

17