Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của Canxi đến độc tính của Niken lên sinh vật Daphnia Carinata trên mẫu nước sông Đồng Nai (Luận văn thạc sĩ)

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
==================

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CANXI ĐẾN ĐỘC
TÍNH CỦA NIKEN LÊN SINH VẬT DAPHNIA CARINATA
TRÊN MẪU NƯỚC SÔNG ĐỒNG NAI

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

PHÙNG CÔNG HƯNG

HÀ NỘI, NĂM 2017


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
==================

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CANXI ĐẾN ĐỘC
TÍNH CỦA NIKEN LÊN SINH VẬT DAPHNIA CARINATA
TRÊN MẪU NƯỚC SÔNG ĐỒNG NAI

PHÙNG CÔNG HƯNG
CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ

: 60440301

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ XUÂN SINH

HÀ NỘI, NĂM 2017


i

LỜI CAM ĐOAN
Luận văn là thành quả từ sự nỗ lực nghiên cứu của bản thân dựa trên cơ sở
thực tế và thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn, không sao chép theo
bất kì tài liệu nào.
Mọi sự tham khảo được sử dụng trong luận văn đều được trích dẫn và ghi tên
tài liệu, tác giả tại mục tài liệu tham khảo.
Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế của nhà trường, tôi xin hoàn toàn
chịu trách nhiệm.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2017

Học viên

Phùng Công Hưng


ii

LỜI CẢM ƠN
Đề tài luận văn “Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của canxi đến độc tính

của nikien lên sinh vật Daphnia Carinata trên mẫu nước sông Đồng Nai” được
hoàn thành tại Đại học Tài nguyên và Môi trường thành phố Hồ Chi Minh. Trong
quá trình thực hiện, ngoài sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, học viên thực hiện luận
văn đã nhận được sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, cô giáo và bạn bè.
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời tri ân tới Tiến sĩ Lê Xuân Sinh, Thạc
sĩ Mai Quang Tuấn cùng với các giảng viên trường Đại học Tài nguyên và Môi
trường Hà Nội đã tận tình hướng dẫn em trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề
tài này.
Em xin chân thành cảm ơn tới Ban lãnh đạo Khoa môi trường cùng toàn thể
các thầy cô giáo, tới cán bộ phòng thí nghiệm trường đại học Tài nguyên và Môi
trường thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho em thực hiện thí nghiệm và
hoàn thành đề tài này.
Cuối cùng, em gửi lời cảm ơn chân thành đến bạn Diệp Anh Linh, Đỗ Văn
Phương đã giúp đỡ em trong quá trình đi lấy mẫu, phân tích mẫu và đã có những ý
kiến đóng góp cho em hoàn thiện đề tài và tấm lòng của những người thân yêu trong
gia đình, bố mẹ luôn động viên, cổ vũ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em trong
quá trình học tập.
Học viên

Phùng Công Hưng


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................ iii
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. v
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................................................vii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1.

Tính cấp thiết của đề tài ..................................................................................... 1

2.

Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 4

3.

Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................... 5
1.1. Lược sử các nghiên cứu liên quan đến luận văn .................................................. 5
1.1.1. Nghiên cứu ở Việt Nam .................................................................................... 5
1.1.2. Nghiên cứu ở trên thế giới................................................................................ 6
1.2. Tổng quan về địa điểm nghiên cứu ...................................................................... 6
1.2.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................................ 6
1.2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ................................................................................. 9
1.3. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu .................................................................. 11
1.3.1. Một số khái niệm cơ bản ................................................................................ 11
1.3.3. Một số nguyên tắc khi sử dụng sinh vật chỉ thị .............................................. 13
1.3.4. Các chỉ thị môi trường trong đánh giá tác động đến các hệ sinh thái .......... 14
1.4. Sinh vật chỉ thị Daphnia .................................................................................... 15
1.5. Tổng quan về Niken ........................................................................................... 16
1.6. Phần mềm xác định giá trị LC50 (Comprehensive Environmental Toxicity
System) ...................................................................................................................... 18
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 22
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 22


iv

2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................ 24
2.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 25
2.3. Phương pháp lấy, bảo quản mẫu ...................................................................... 25
2.3.1. Vị trí lấy mẫu khảo sát ................................................................................... 25
2.3.2. Phương pháp lấy, bảo quản mẫu ................................................................... 27
2.4. Quy trình nuôi và cho Dapnia Carinata đẻ ....................................................... 27
2.4.1. Thuần hóa Daphnia Carinata ........................................................................ 27
2.4.2. Điều kiện nuôi ................................................................................................ 29
2.5. Quy trình thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của Canxi ...................................... 36
2.5.1. Yêu cầu chung về điều kiện thí nghiệm .......................................................... 36
2.5.2. Điều kiện thí nghiệm độc tính của Niken trên Daphnia Carinata ................. 37
2.5.3. Đánh giá ảnh hưởng của Canxi lên độc tính của Niken ................................ 38
2.5.4. Phương pháp phân tích xử lý số liệu.............................................................. 40
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 41
3.1 Đánh giá kết quả chất lượng mẫu nước mặt sông Đồng Nai ........................... 41
3.1.1 Đánh giá chất lượng nước sông giai đoạn năm 2015 và 2016 ........................ 41
3.1.2 Đánh giá chất lượng nước sông tại năm 2017 ................................................. 45
3.2 Kết quả đánh giá ảnh hưởng của Canxi lên độc tính của Niken đến Daphnia
Carinata trên mẫu nước sông Đồng Nai ................................................................... 54
3.3 Kết quả mối quan hệ của Canxi và độc tính Niken lên Daphnia Carinata ..... 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 66
PHỤ LỤC ................................................................................................................... 1

v

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Tọa độ vị trí khảo sát ................................................................................26
Bảng 2.2: Điều kiện nuôi ..........................................................................................29
Bảng 2.3: Môi trường COMBO nuôi Daphnia (Kilham và cộng sự, 1998) .............31
Bảng 3.1: Kết quả 5 đợt phân tích mẫu nước tại vị trí Cầu Đại Nga ........................46
Bảng 3.2: Kết quả 5 đợt phân tích mẫu nước tại vị trí Đập thủy điện ......................49
Bảng 3.3: Kết quả 5 đợt phân tích mẫu nước tại vị trí Cầu Đa Dung .......................49
Bảng 3.4: Kết quả 5 đợt phân tích mẫu nước tại vị trí Bến phà Nam Cát Tiên ........52
Bảng 3.5: Kết quả thực nghiệm sau 48h trên sinh vật chỉ thị Daphnia Carinata .....55
Bảng 3.6: Kết quả thực nghiệm tỷ lệ sống của Daphnia Carinata sau 48h tại mức
Canxi= 5 mgCaCO3/l ................................................................................................56
Bảng 3.7: Kết quả thực nghiệm tỷ lệ sống của Daphnia Carinata sau 48h tại mức
Canxi= 10 mgCaCO3/l ..............................................................................................58
Bảng 3.8: Kết quả thực nghiệm tỷ lệ sống của Daphnia Carinata sau 48h tại mức
Canxi= 25 mgCaCO3/l ..............................................................................................59
Bảng 3.9: Kết quả thực nghiệm tỷ lệ sống của Daphnia Carinata sau 48h tại mức
Canxi= 48 mgCaCO3/l ..............................................................................................60
Bảng 3.10: Kết quả thực nghiệm tỷ lệ sống của Daphnia Carinata sau 48h tại mức
Canxi= 88 mgCaCO3/l ..............................................................................................62
Bảng 3.11: Kết quả LC50 tại các mức ảnh hưởng Canxi đến độc tính Niken ...........63


vi

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hệ thống sông Đồng Nai .............................................................................7
Hình 1.2: Vòng đời của Daphnia trinh sản (Ebert, 2005) .........................................15

Hình 2.1: Sinh vật Daphnia Carinata .......................................................................24
Hình 2.2: Vị trí 20 điểm khảo sát ..............................................................................26
Hình 2.3: Cách nuôi Daphnia Carinata trong phòng thí nghiệm .............................28
Hình 2.4: Dung dịch COMBO đã được pha..............................................................33
Hình 2.5: Bắt Daphnia Carinata làm thí nghiệm .....................................................40
Hình 3.1: Diễn biến nhiệt độ ở 20 điểm khảo sát......................................................41
Hình 3.2: Diễn biến pH ở 20 điểm khảo sát ..............................................................42
Hình 3.3: Diễn biến DO ở 20 điểm khảo sát .............................................................43
Hình 3.4: Diễn biến Canxi ở 20 điểm khảo sát .........................................................43
Hình 3.5: Diễn biến Niken ở 20 điểm khảo sát .........................................................44
Hình 3.6: Vị trí 5 điểm lấy mẫu ................................................................................45
Hình 3.7: Diễn biến chất lượng nước tại vị trí Cầu Đại Nga ....................................47
Hình 3.8: Diễn biến chất lượng nước tại vị trí Đập Thủy điện .................................48
Hình 3.9: Diễn biến chất lượng nước tại vị trí Cầu Đa Dung ...................................50
Hình 3.10: Diễn biến chất lượng nước tại vị trí Cầu Đại Quay ................................51
Hình 3.11: Diễn biến chất lượng nước tại vị trí Bến phà Nam Cát Tiên ..................53
Hình 3.12: Địa điểm lấy mẫu nước thí nghiệm .........................................................54
Hình 3.13: Diễn biến độc tính Niken ở mức Canxi= 5 mgCaCO3/l .........................57
Hình 3.14: Diễn biến độc tính Niken ở mức Canxi= 10 mgCaCO3/l .......................58
Hình 3.15: Diễn biến độc tính Niken ở mức Canxi= 25 mgCaCO3/l .......................59
Hình 3.16: Diễn biến độc tính Niken ở mức Canxi= 48 mgCaCO3/l .......................61
Hình 3.17: Diễn biến độc tính Niken ở mức Canxi= 88 mgCaCO3/l .......................62
Hình 3.18: Mối quan hệ của Canxi và độc tính Niken lên Daphnia Carinata...........63


vii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Tiếng Việt
BTNMT

: Bộ Tài nguyên môi trường

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

QCCP

: Quy chuẩn cho phép

LC50

: Nồng độ gây chết 50% sinh vật thí nghiệm (mg/l)

Tiếng Anh
COMBO

: Môi trường nước nuôi

CITES

: Comprehensive Environmental Toxicity System

LCL

: Lower control line

N/A

: No Ansewer

OECD

: Quy trình chuẩn của Mỹ

UCL

: Upper control line

YTC

: Yeast, Cerophyll, Trout chow


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Đề tài luận văn “Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của Canxi đến độc tính của
Niken lên sinh vật Daphnia Carinata trên mẫu nước sông Đồng Nai” là một nhánh
trong đề tài cấp bộ số 2015.04.23 (2015 – 2017), “Nghiên cứu, ứng dụng mô hình
phối tử sinh học, xác định ngưỡng độc của kim loại nặng trong môi trường nước
mặt, thử nghiệm ở sông Đồng Nai”.
Ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới đã trở thành một vấn đề môi trường trong
nhiều thập kỷ qua. Kim lọai thâm nhập vào môi trường qua cả hai môi trường tự

nhiên và nhân tạo do các hoạt động của con người gây ra. Trung bình mỗi năm con
người thải vào môi trường Trái Đất khoảng một triệu tấn Niken, trong đó có một
lượng không nhỏ đi vào môi trường nước ở các lưu vực sông, gây ảnh hưởng lớn
đến đời sống động thực vật thủy sinh. (theo số liệu báo cáo của Liên hợp quốc).
Niken có độc tính cao, với nồng độ Niken trên 0,03 mg/l gây tác hại cho các
cá thể sống bậc thấp trong nước. Hệ thống lưu vực sông Đồng Nai có rất nhiều khu
vực nuôi trồng thủy sản, do đó việc ô nhiễm kim loại nặng Niken sẽ gây ảnh hưởng
lớn đến đến ngành nuôi trồng thủy sản thuộc khu vực [1].
Việt Nam là đất nước đang phát triển, đất nước đang trong thời kỳ công
nghiệp hóa hiện đại hóa. Đã có nhiều khu công nghiệp mới, làng nghề mọc lên,
trong đó nhiều ngành nghề hoạt động như sản xuất, chế biến khoáng sản, mạ, sản
xuất thép không gỉ…. có liên quan trực tiếp đến Niken. Nước thải phát sinh từ các
khu công nghiệp, làng nghề ….thải trực tiếp hoặc gián tiếp ra các lưu vực sông.
Thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình Dương, Bà Rịa - Vũng Tàu, Bình
Phước và Tây Ninh là 5 địa phương tại vùng Đông Nam bộ. Đây là vùng kinh tế
trọng điểm dẫn đầu cả nước, đóng góp hơn 2/3 thu ngân sách hàng năm của cả nước.
Đông Nam bộ là vùng có tốc độ tăng trưởng và phát triển nhanh về kinh tế, đi
kèm với đó vùng Đông Nam bộ phải đối mặt với vấn đề ô nhiễm nguồn nước mặt
khá nghiêm trọng, do sự gia tăng lượng nước thải lớn từ các khu công nghiệp, sinh


2

hoạt, y tế, làng nghề, nông nghiệp và các tác động từ hoạt động phát triển thủy lợi,
thủy điện.
Tỉnh Đồng Nai, với hệ thống sông Đồng Nai là nơi có vai trò đặc biệt quan
trọng đối với quá trình phát triển kinh tế - xã hội vùng kinh tế trọng điểm vùng
Đông Nam bộ, tổng lượng nước thải phát sinh của các khu công nghiệp trên địa bàn
khoảng hơn 179 nghìn m3/ngày. Trong đó các chỉ số ô nhiễm trong nước thải của
các khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh này hiện ở mức cao nhất trong vùng [1,3].

Hiện có 114 khu công nghiệp thuộc lưu vực sông Đồng Nai, với 57 nghìn cơ
sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, trong đó mới chỉ có 79 khu công
nghiệp có hệ thống xử lý nước thải, còn lại các khu công nghiệp khác đều xả nước
thải trực tiếp ra sông Đồng Nai [1,3].
Tình trạng ô nhiễm nguồn nước sông Đồng Nai đang ở mức báo động, trung
bình mỗi tháng có khoảng trên dưới 30 tấn chất thải gây ô nhiễm như dầu mỡ, chất
thải hữu cơ, kim loại nặng đổ ra sông này. Bên cạnh đó, nước thải sinh hoạt từ các
khu đô thị cũng đang đe dọa trực tiếp đến cuộc sống của người dân nơi đây [1,3].
Nguồn nước thải sinh hoạt của mật độ dân số khá lớn ở khu vực này trực tiếp
thải ra hệ thống sông Sài Gòn, sông Đồng Nai… cũng góp phần gây ô nhiễm tới
chất lượng nước sông.
Ngoài ra, các nguồn nước thải từ hoạt động sản xuất nông nghiệp, làng nghề
tiểu thủ công nghiệp, nuôi trồng thủy sản, nước thải y tế… cũng gây một phần ảnh
hưởng đến môi trường sống của người dân ven đô vùng Đông Nam bộ.
Có thể kể ra một số ví dụ điển hình về ô nhiễm môi trường được phát hiện trên
lưu vực sông Đồng Nai
- Sở TN-MT tỉnh Đồng Nai qua kiểm tra đã phát hiện chất độc xyanua tại suối
Siệp chảy ra sông Đồng Nai vào khoảng giữa tháng 3.2009. Kết quả phân tích
nguồn nước suối Siệp: coliform (chất gây bệnh về đường ruột) vượt 9.200 lần,
amoni vượt 216 lần, BOD5 vượt 38,8 lần, chất độc xyanua vượt từ 1,3-2 lần, hàng
loạt kim loại nặng khác như niken vượt 2,4 lần, sắt vượt 2,4 lần, phát hiện nhiều dầu
mỡ loang...


3

- Sở TN-MT Đồng Nai xác định 2 vị trí có dấu hiệu của việc gây ra ô nhiễm là
khu vực tiếp nước thải từ Nhà máy giấy Tân Mai và khu vực bến đò An Hảo - nơi
tiếp nhận nước thải từ các công ty trong KCN Biên Hòa, vào đầu tháng 6.2010.
- Cục Cảnh sát phòng chống tội phạm về môi trường (C49) Bộ Công an bắt

quả tang Nhà máy xử lý nước thải tập trung Sonadezi (KCN Long Thành, Đồng
Nai) đang xả nước thải không đạt tiêu chuẩn ra rạch Bà Chèo đổ ra sông Đồng Nai,
vào đầu tháng 8.2011[1].
Theo các tài liệu khoa học cho thấy:
- Hàm lượng niken trong đất có thể đạt 5 – 50 mg/kg. Trong nước thiên nhiên
hàm lượng Niken thường nhỏ hơn 0,02 mg/l. Trong nước sinh hoạt do quá trình hòa
tan niken từ các thiết bị nên hàm lượng niken có thể đạt 1mg/l. Trong thức ăn hàng
ngày cũng có chứa niken.
- Nước thải chứa Niken chủ yếu có nguồn gốc từ nước thải mạ điện, trong
công nghiệp mạ điện niken thường tồn tại chủ yếu dưới dạng muối niken sunfat,
clorua, hay citrat. Ngoài ra bụi từ các cơ sở sử dụng than đá cũng có chứa niken, sau
đó nó được lắng đọng xuống đất và tích tụ trong nước mặt.
- Niken là kim loại có tính năng động cao trong môi trường nước, Độ hòa tan
của các muối niken là khá cao, có khả năng tạo phức bền với các chất hữu cơ tự
nhiên và tổng hợp. Nó được tích tụ trong các chất sa lắng, trong cơ thể
- Nếu tiếp xúc lâu dài với niken có thể gây ra hiện tượng viêm da và có thể
xuất hiện dị ứng ở một số người. Ngộ độc niken qua đường hô hấp gây khó chịu và
buồn nôn, đau đầu, nếu kéo dài sẽ ảnh hưởng tới phổi, hệ thần kinh trung ương, gan
và thận. Chất hữu cơ nikel cacbonyl có độc tính cao và gây ung thư [6].
- Theo nghiên cứu của Đào Thị Ngọc Hoàng – Water quality officer Mekong
river Commission secretariat có đề cập đến các yếu tố ảnh hưởng của việc xác định
độc tính của Đồng lên các sinh vật bản địa thì yếu tố pH, DO, độ cứng ... là các yếu
tố ảnh hưởng đến mức độ độc tố của Cu lên các sinh vật bản địa của sông Mekong.
- Ngoài các yếu tố ảnh hưởng đến độc tính của kim loại nói chung và Niken nói
riêng như độ kiềm, Cu, DOC...thì Ca là yếu tố có ảnh hưởng mạnh đến độc tính của
kim loại. Thông thường Canxi giảm thì tính linh động của kim loại nặng tăng lên,


4

cùng với nó là độc tính của kim loại nặng tăng lên và ngược lại. Tuy nhiên đối với
Niken thì diễn biến độc tính lại thay đổi hoàn toàn khác ở các mức Camxi khác nhau.
Canxi là một trong những yếu tố ảnh hưởng chính lên độc tính của Niken đối
với nhiều thủy sinh vật cũng như là các đáp ứng sinh lý của sinh vật. Canxi trong
nước có thể làm giảm khả năng thấm của màng và do đó làm giảm sự hấp thụ Niken
từ nước. Hơn nữa, các phức Niken hình thành với carbonate thì ít tan hơn trong
nước cứng so với nước mềm (Keller và Zam 1991). Do đó làm tăng nồng độ Ca2+
có thể làm giảm độc tính của Niken.
Chính vì vậy “ Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của Canxi đến độc tính
của Niken lên sinh vật Daphnia Carinata trên mẫu nước sông Đồng Nai” là rất
cần thiết để đưa ra số liệu nghiên cứu ngưỡng độc của Niken trên sông Đồng Nai.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu xác định nồng độ gây chết 50% sinh vật (LC50) của Ni đến sinh
vật Daphnia Carinata trong môi trường nước sông Đồng Nai ở các mức Canxi
trong khoảng thời gian 48 giờ.
- Đánh giá ảnh hưởng của Canxi đến độc tính Niken lên sinh vật Daphnia
Carinata trong môi trường nước sông Đồng Nai tại phòng thí nghiệm.
3. Nội dung nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu sẽ cho thấy được sự thay đổi của độc tính của Niken khi
chúng ta thay các mức Canxi khác nhau, từ đó là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu
chuyên sâu về sau. Kết quả nghiên cứu cũng là tiền đề cho các nhà quản lý môi
trường xây dựng hệ thông quy chuẩn, tiêu chuẩn phù hợp với hiện trạng môi trường
của Việt Nam.
Để thực hiện các mục tiêu nghiên cứu đã đề ra, đề tài tập trung thực hiện các
nội dung nghiên cứu cụ thể như sau:
Nội dung 1: Thu thập số liệu có liên quan về chất lượng nước sông Đồng Nai
Nội dung 2: Tiến hành làm thí nghiệm đối với Daphnia Carinata
Nội dung 3: Xác định ngưỡng độc LC50
Nội dung 4: Đánh giá ảnh hưởng của Canxi đến độc tính của Niken

5

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Lược sử các nghiên cứu liên quan đến luận văn
1.1.1. Nghiên cứu ở Việt Nam
Hiện nay, Việc xác định ngưỡng độc của các kim loại nặng ở Việt Nam hiện
nay vẫn theo phương pháp truyền thống là xác định LC50 thông qua các thí nghiệm
đối với từng đối tượng cụ thể. Tuy kết quả thu được từ thực nghiệm có độ chính xác
cao và áp dụng được với mọi đối tượng khác nhau, nhưng điều này đòi hỏi rất nhiều
thời gian, cũng như chi phí.
Trong nước hiện nay đã được đầu tư cao những trang thiết bị máy móc hiện
đại, với độ chính xác cao. Việc phân tích chất lượng nước mặt, bởi những trang
thiết bị trên cho độ chính xác cao, điều này rất thuận lợi cho việc nghiên cứu đánh
giá ngưỡng độc của kim loại nặng. Việc nghiên cứu chủ yếu tập trung vào đánh giá
hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong nước và độc tính của kim loại nặng cũng
như những ảnh hưởng đến sinh vật có thể kể đến như: Nghiên cứu của Bùi Lê
Thanh Khiết và cộng sự năm 2016, ghi nhận giá trị 48h-LC50 đối với Cu từ 6,15 –
8,61 µg/L, và từ 5,77 – 7,23 µg/L theo thứ tự cho hai loài vi giáp xác nhiệt đới
Daphnia lumholtzi và CerioDaphnia cornuta đối với nghiên cứu ảnh hưởng của
Đồng đến hai loài giáp xác trên nước sông Mekong [2].
Kể đến Nghiên cứu của Lê Vũ Nam và Đào Thanh Sơn năm 2016 trên nước
sông Sài Gòn cũng cho thấy, khi độ kiềm, độ cứng của nước sông thấp (độ cứng 29
mg/l, độ kiềm 9-15 mg/l) thì LC50 của Niken đối với Daphnia lumholtzi chỉ là 468
µg/L [15]. Độc tính của Niken ở mẫu nước sông Sài Gòn cao hơn nhiều so với thí
nghiệm đối với mẫu nước sông Mê Kông, LC50 của Niken từ 1026–1516 μg/L đối
với mẫu nước lấy từ sông Mê Kông.
Việc nghiên cứu sẽ là bước đi tiền đề cho những nghiên cứu khác để đánh giá
ngưỡng độc của Niken đối với nhiều sinh vật bản địa khác, cũng như ảnh hưởng của
kim loại nặng khác đến sinh vật bản địa trên các vùng khí hậu khác nhau. Từ đó giúp

các nhà quản lý, nhà khoa học có căn cứ hoạch định những chính sách về kim loại
nặng trong nước mặt ở từng vùng cho phù hợp với điều kiện thực tế của Việt Nam.


6

1.1.2. Nghiên cứu ở trên thế giới
Trên thế giới những nghiên cứu về độc học được tiến hành từ những năm 80
của thế kỷ XX. Đã có nhiều các nhà khoa học trên thế giới mà đặc biệt là ở Châu
Âu đã tìm hiểu và nghiên cứu về độc chất. Tuy nhiên cho đến những năm gần đây
thì độc tính của kim loại mới được phát hiện và tiến hành nghiên cứu nhằm giảm
thiểu các ảnh hưởng đến sức khỏe con người cũng như sinh vật. Điển hình như
nghiên cứu của Vardia và cộng sự năm 1998, kết quả thí nghiệm cấp tính của
Daphnia lumholtzi phơi nhiễm với Cu (pH 7 – 9, DOC 2 – 4 mg/L, độ kiềm và độ
cứng lần lượt đạt 180 và 200 mg CaCO3/L) có giá trị 48h-LC50 đạt 54,6 µg Cu/L.
Trong thí nghiệm này, độ cứng và độ kiềm cao cùng với tuổi của Daphnia lumholtzi
cao dẫn đến độ nhạy của sinh vật thấp. Nghiên cứu của Chishty và cộng sự (2012)
dùng một số vi giáp xác như Daphnia lumholtzi, Moina, and CerioDaphnia để thí
nghiệm độc cấp tính của Zn, Pb và Cd hòa tan trong môi trường nước tự nhiên (pH
= 7,9, độ kiềm và độ cứng lần lượt là 512 và 582 mg CaCO3 /L). Trong nghiên cứu
này, giá trị 48h-LC50 đạt 2300 µg Zn/L (đối với D. lumholtzi).
Các nước thuộc liên minh Châu Âu, Canada, Nhật Bản, Thái Lan ... cũng đã
và đang nghiên cứu nhằm đánh giá ngưỡng hàm lượng độc hại của kim loại nặng
(Cu, Zn, Ni....) trong môi trường nước mặt ở những lưu vực khác nhau về đặc điểm
nguồn nước, để từ đó đề ra các tiêu chuẩn về hàm lượng kim loại nặng đối với từng
khu vực khác nhau.
1.2. Tổng quan về địa điểm nghiên cứu
1.2.1. Điều kiện tự nhiên
a. Vị trí địa lý
Hệ thống Sông Đồng Nai là hệ thống sông lớn thứ hai ở phía Nam, và đứng

thứ ba toàn quốc, lưu vực rộng lớn của nó gần như nằm trọn trong địa phận nước ta,
chỉ có một bộ phận nhỏ nằm ở nước ngoài (Campuchia). Đồng Nai là con sông
chính của hệ thống sông Đồng Nai, một số phụ lưu lớn của nó như: Đa Hoai, La
Ngà (ở tả ngạn), sông Bé, sông Sài Gòn, sông Vàm Cỏ (ở hữu ngạn) [3].


7

Hệ thống sông Đồng Nai là một trong những lưu vực sông lớn của Việt nam.
Sông Đồng Nai chảy qua Lâm Đồng, Đăk Nông, Bình Phước, Đồng Nai, Bình
Dương, Thành phố Hồ Chí Minh với chiều dài trên 437 km và lưu vực 38.600 km².
Nếu tính từ đầu nguồn sông Đa Dâng thì dài 586 km còn nếu tính từ điểm hợp lưu
với sông Đa Nhim phía bên dưới thác Pongour thì dài 487 km. Tại khu vực huyện
Cần Giờ là điểm Sông Đồng Nai đổ vào biển Đông [3].
Sông xuất phát từ cao nguyên Lâm Viên, chảy theo hướng Đông Bắc - Tây
Nam vượt khỏi miền núi ra đến bình nguyên ở Tà Lài (huyện Tân Phú, tỉnh Đồng
Nai). Dòng chính của sông Đồng Nai ở phía thượng nguồn còn gọi là sông Đa
Dâng. Sông là địa giới tự nhiên giữa Đắk R'Lấp (Đắk Nông) và Bảo Lâm - Cát
Tiên (Lâm Đồng), giữa Cát Tiên và Bù Đăng (Bình Phước) - Tân Phú, giữa Tân
Phú và Đạ Tẻh [3].

Hình 1.1. Hệ thống sông Đồng Nai
Sông Đồng Nai trở thành địa giới tự nhiên giữa Đồng Nai (Vĩnh Cửu) ở tả
ngạn - phía đông và Bình Dương (Tân Uyên) ở hữu ngạn - phía tây sau khi gặp
sông Bé. Đến thị trấn Uyên Hưng huyện Tân Uyên tỉnh Bình Dương thì sông Đồng
Nai chảy theo hướng Bắc - Nam ôm lấy cù lao Tân Uyên và Cù Lao Phố. Cù Lao
Phố trên sông Đồng Nai là nơi phát triển sầm uất của cộng đồng người Minh
Hương trước khi vùng đất này trở thành đơn vị hành chính chính thức của Đàng
Trong năm 1698 [3].

8

Sông Đồng Nai chảy qua thành phố Biên Hòa, rồi chảy dọc theo ranh giới giữa
Đồng Nai (Long Thành, Nhơn Trạch) và thành phố Hồ Chí Minh (quận 9, Nhà
Bè, Cần Giờ), giữa Bà Rịa - Vũng Tàu (Tân Thành) và Thành phố Hồ Chí Minh
(Cần Giờ) [3].
Dòng chính sông Đồng Nai ở phía hạ lưu, đoạn từ chỗ sông Sài Gòn hợp lưu
đến chỗ phân lưu thành Soài Rạp và Lòng Tàu, thường được gọi là sông Nhà Bè [3].
b. Chế độ thủy văn
Sông Đồng Nai có lượng nước phong phú, do lưu vực sông nằm ở sườn đón
gió mùa Tây – Nam, đồng thời chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông - Bắc, nên lượng
mưa ở đây khá lớn có thể tới 2.300mm/năm và mùa mưa kéo dài 6-7 tháng trong
năm từ tháng từ tháng 9 – 10 dương lịch. Lưu lượng nước trên sông Đồng Nai mỗi
năm đổ ra biển (không kể đến sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ) khoảng 22 tỉ
m3 nước/năm. Môđul dòng chảy bình quân của sông Đồng Nai là 40,6l/s-km2 tức
là lớn hơn môdul dòng chảy bình quân của các sông trên cả nước. Sông Đồng Nai
có chế độ nước chảy khá đơn giản, trong mùa mưa thường có dạng hai đỉnh. Trong
năm thủy văn chỉ có một mùa lũ và một mùa cạn kế tiếp nhau. Ngoài mùa lũ chính
thức còn có mùa lũ tiểu mãn ngắn, đặc điểm này này do tác động điều tiết tự nhiên
của lưu vực, nhất là vai trò của lớp thổ nhưỡng dày. Cũng do tác động điều tiết của
tự nhiên nên cường độ lũ trên sông Đồng Nai không lớn: lượng nước mùa lũ trung
bình khoảng 68% tổng lượng nước cả năm [1,3].
Mùa lũ của Sông Đồng Nai bắt đầu khá muộn so với mùa mưa. Một số nơi có
mùa lũ xảy ra trong các tháng 8- 10 dương lịch, thường thì lũ xảy ra chậm hơn mùa
mưa khoảng 2-4 tháng, tháng đỉnh mùa lũ thường xảy ra ở tháng 8-9 và đây cũng là
tháng có lượng mưa tập trung lớn nhất.Theo niên sử Đồng Nai, sông Đồng Nai ít lũ
và phần lớn là lũ nhỏ, tuy nhiên vào năm 1952 sông Đồng Nai xuất hiện lũ lịch sử
làm ngập thành phố Biên Hòa trên 3m (khu vực chợ Biên Hòa), cao trình đỉnh lũ
đối với cơn lũ này khoảng +8.00 m. Nhiệt độ nước bình quân nhiều năm của sông

Đồng Nai là 27,5 0C [1,3].


9

1.2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
a. Đặc điểm kinh tế
Lưu vực hệ thống sông Đồng Nai chảy qua các tỉnh thành là các vùng có tiềm
năng phát triển kinh tế to lớn của đất nước. Số liệu thống kê cho thấy, lưu vực hệ
thống sông Đồng Nai đã đóng góp khoảng hơn 63% GDP công nghiệp, 41% GDP
dịch vụ và 28% GDP nông nghiệp của cả nước. Ngoài ra, đây là vùng có nhiều tỉnh
thành có đóng góp cho ngân sách quốc gia nhất cả nước (TP. Hồ Chí Minh, Đồng
Nai, Bà Rịa Vũng Tàu, Bình Dương). Tiền năng phát triển kinh tế của lưu vực hệ
thống sông Đồng Nai có vai trò rất quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế
chung của cả nước [1,3].
Tiềm năng đất đai nông nghiệp thuộc lưu vực hệ thống sông Đồng Nai rất
phong phú, có khả năng phát triển nhiều loại cây công nghiệp, nông nghiệp có giá
trị xuất khẩu cao như cao su, cà phê, tiêu, điều, cây ăn quả,… và có thể hình thành
các vùng chuyên canh nông nghiệp cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến.
Tiềm năng phát triển rừng trên lưu vực cũng rất lớn, song do việc mở rộng
diện tích canh tác và khai thác bừa bãi, đặc biệt trong những thập niên 80, 90, nên
diện tích rừng bị thu hẹp đáng kể. Tính đến năm 2005, rừng trên lưu vực hệ thống
sông Đồng Nai chỉ chiếm khoảng 35,5% tổng diện tích tự nhiên [1,3]. Ngoài rừng
tự nhiên, rừng trồng cũng có diện tích lớn chủ yếu là các loại cây lâm nghiệp làm
nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và xuất khẩu có giá trị. Nhìn chung, rừng trên
lưu vực hệ thống sông Đồng Nai bị tàn phá nặng nề, nhiều nơi chỉ còn đồi trọc, nên
một số nơi tình trạng môi trường bị xuống cấp nghiêm trọng và hậu quả là đất bị xói
mòn rửa trôi, đặc biệt để xảy ra lũ quét ảnh hưởng lớn đến con người và tài sản của
người dân.
Hệ thống sông Đồng Nai là nguồn cung cấp nước chính cho phát triển nông

nghiệp trong lưu vực và các vùng liên quan với tổng diện tích cần tưới khoảng 1,85
triệu ha. Đây còn là nguồn cung cấp nước chính cho phát triển công nghiệp và dân
sinh với tổng lượng khoảng hơn 2 triệu m3/ngày. Các nhu cầu sử dụng nước này sẽ
còn tăng lên nhiều trong những năm tiếp theo [1].


10

Các sông suối thuộc hệ thống sông Đồng Nai có tiềm năng để phát triển thuỷ
điện. Hiện tại cũng như tương lai hệ thống thuỷ điện trên lưu vực là tiềm năng cung
cấp nguồn năng lượng lớn cho khu vực. Cùng với đó vùng hạ lưu sông Đồng Nai
với hệ thống các hồ chứa lớn, vừa và nhỏ là tiềm năng giúp phát triển thủy sản …
Hạ lưu sông Đồng Nai có mạng lưới giao thông đường thuỷ vai trò quan trọng
trong phát triển nền kinh tế của vùng, nối liền với vùng đồng bằng sông Cửu Long
cũng như khu vực và quốc tế.
b. Đặc điểm xã hội
Lưu vực hệ thống sông Đồng Nai có vai trò rất quan trọng trong phát triển kinh
tế-xã hội khu vực phía Nam nói riêng trong đó có vùng Kinh tế trọng điểm phía Nam
và kinh tế quốc gia nói chung. Các vấn đề liên quan đến phát triển, quản lý tài nguyên
nước trong lưu vực hệ thống sông đang ngày càng trở nên cấp thiết, Lưu vực sông
Đồng Nai nằm trên vùng đất liên quan đến các tỉnh Đắk Nông, Lâm Đồng, Bình
Phước, Bình Dương, Đồng Nai, Tây Ninh, TP. Hồ Chí Minh và một phần thuộc các
tỉnh Bình Thuận, Long An với tổng diện tích lưu vực khoảng 43.681,78 km2 (diện
tích thuộc lãnh thổ Việt Nam là 36.481,21 km2) và có dân số tính đến năm 2005
khoảng 13.702.397 người, trong đó thành thị 7.263.826 người chiếm 53% và nông
thôn 6.438.552 người chiếm 47% tổng dân số. Đây là vùng có tốc độ đô thị hoá
nhanh và dân số thành thị chiếm tỷ lệ cao hơn nhiều so với trung bình của cả nước.
Vùng ven biển bao gồm các tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận, Bà Rịa Vũng Tàu luôn có
mối quan hệ chặt chẽ với nguồn nước ở lưu vực sông Đồng Nai.
Hệ thống lưu vực sông Đồng Nai là một vùng rộng lớn, giàu tiềm năng phát

triển kinh tế, liên quan đến nhiều tỉnh, có vị trí quan trọng trong chiến lược phát
triển kinh tế-xã hội của miền Đông Nam bộ, khu vực phía Nam nói riêng và cả nước
nói chung. Lưu vực hệ thống sông Đồng Nai là lưu vực có vùng Kinh tế trọng điểm
phía Nam, còn là cầu nối của các vùng kinh tế - có quy mô và tốc độ phát triển kinh
tế-xã hội mạnh nhất cả nước. Sự phát triển mạnh của khu vực đặc biệt là công
nghiệp và đô thị đã kéo theo các hệ quả về nhu cầu sử dụng nước trong khu vực
tăng nhanh, bên cạnh đó do việc thiếu kiểm soát trong việc xử lý xả thải các chất


11

thải đã làm cho môi trường khu vực, đặc biệt là môi trường nước đang ở trong tình
trạng đáng báo động. Một quy hoạch mà ở đó không chỉ nhằm mục đích khai thác
sử dụng đáp ứng các nhu cầu trước mắt, lâu dài mà còn phải nhằm bảo đảm môi
trường trong sạch, ổn định cho phát triển trong tương lai là một trong những vấn đề
hết sức cần thiết, và rất cấp bách cho hệ thống lưu vực sông Đồng Nai.
1.3. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu
1.3.1. Một số khái niệm cơ bản
a. Chỉ thị môi trường (Environmental Indicator)
Chỉ thị môi trường là một hoặc một tập hợp các thông số môi trường (tác nhân
hóa, lý, sinh vật) chỉ ra đặc trưng nào đó của môi trường.
Trong thực tế, một thành phần môi trường (đất, nước, không khí, sinh vật) bao
gồm vô số các thông số hóa, lý, sinh học. Việc xác định, quan trắc tất cả các thông
số này cũng không thể đánh giá được chất lượng môi trường nếu không dựa vào
một thông số chủ đạo có giá trị chỉ thị.
Dựa vào bản chất các hệ sinh thái, người ta nhận ra rằng sự xuất hiện tăng
hoặc giảm về nồng độ (hay cường độ) hoặc sự biến mất của một số thông số (hay
tác nhân) đã cho phép xác định được đặc điểm của thành phần môi trường cần
nghiên cứu. Các tác nhân đó được gọi là chỉ thị môi trường.
Để xác định mức độ ô nhiễm nguồn nước do các yếu tố độc hại (kim loại

nặng và các hóa chất độc vi lượng) nhiều khi ta không xác định được sự có mặt của
chúng trong nước (vì nồng độ quá thấp) nhưng có thể xác định qua sinh vật chỉ thị
(vi khuẩn, động vật đáy, …) vì khả năng tồn lưu lâu dài của các hóa chất độc trong
loài sinh vật này [4,5,14].
b. Chỉ thị sinh học (Bio Indicator)
Vì một lý do nào đó, khi các yếu tố môi trường trở lên nguy hại cho một sinh
vật nào đó, thì sinh vật này sẽ bị loại trừ ra khỏi quần thể, kể cả khi các điều kiện
gây hại này chỉ xảy ra trong một thời gian ngắn. Chính điều kiện này đã làm cho các
sinh vật trở thành vật chỉ thị cho các yếu tố môi trường.


12

Như vậy sinh vật chỉ thị là những đối tượng sinh vật có yêu cầu nhất định về
điều kiện sinh thái liên quan đến nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxy, cũng như khả
năng chống chịu một hàm lượng nhất định các yếu tố độc hại trong môi trường sống
và do đó, sự hiện diện của chúng biểu thị một tình trạng về điều kiện sinh thái của
môi trường sống nằm trong giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đối tượng
sinh vật đó.
Đối tượng sinh vật chỉ thị có thể là các loài (loài chỉ thị) hoặc các tập hợp loài
(nhóm chỉ thị). Các điều kiện sinh thái chủ yếu là các yếu tố vô sinh như hàm lượng
các chất dinh dưỡng, nhu cầu oxy, chất độc (kim loại nặng, thuốc trừ sâu, diệt cỏ,
dầu, các chất oxy hóa quang hóa, chất phóng xạ…) và các chất gây ô nhiễm khác.
Chúng có thể chỉ thị về độ sạch, độ nhiễm bẩn của thủy vực( gắn liền với độ giàu,
ngheo dinh dưỡng) chỉ thị về chất lượng nước: nước cứng, nước mềm, nồng độ
muối, độ nhiễm phèn, nhiễm độc [4,5,14].
c. Loài chỉ thị (Indicator Species)
Loài chỉ thị là các loài mẫn cảm với điều kiện sinh lý và sinh hóa, sự hiện diện
hoặc thay đổi về số lượng cá thể là do môi trường bị ô nhiễm hay môi trường sống
bị xáo trộn.

Các chỉ thị sinh học có thể được sử dụng trong đánh giá sinh thái, đặc biệt là
trường hợp của nhóm quần thể chỉ thị điều kiện khu vực cần thiết phải được bảo
tồn. Chỉ thị loài cũng được dùng trong điều kiện đánh giá môi trường và trong việc
sử dụng để lập bản đồ về sự mẫn cảm đối với môi trường. Các sinh vật chỉ thị môi
trường khác nhau, có thể được xếp thành nhóm theo những tiêu chí như: tính mẫn
cảm, công cụ tích lũy sinh học, sinh vật thử nghiệm ….[4,5,14].
1.3.2. Phân loại sinh vật chỉ thị
Mẫn cảm: chỉ thị đặc trưng cho các điều kiện môi trường không điển hình,
dùng để dự đoán môi trường.
Các công cụ thăm dò: các loài xuất hiện tự nhiên trong MT dùng để đo sự
phản ứng của loài với sự biến đổi MT (biến động nhóm tuổi, sinh sản, kích thước
quần thể, tập tính…)


13

Các công cụ khai thác: các loài chỉ thị cho sự xáo trộn hay ô nhiễm môi
trường.
Các công cụ tích luỹ sinh học: các loài tích luỹ các chất hoá học trong mô.
Các sinh vật thử nghiệm: các sinh vật chọn lọc để xác định sự hiện diện hay
nồng độ các chất ô nhiễm [4,5,14].
1.3.3. Một số nguyên tắc khi sử dụng sinh vật chỉ thị
Khi sử dụng sinh vật chỉ thị, người ta cần căn cứ vào các đặc điểm sau:
- Sinh vật chỉ thị dễ dàng định loại( readily identified). Dễ thu mẫu.
- Tính thích nghi cao của loài sinh vật đó. Ví dụ, cây năng( Eleocharis Dulcis)
chịu được môi trường có độ phèn rất cao, pH có thể ở 2,5. hay là Ecoli có thể sống
tốt trong môi trường nước ô nhiễm hữu cơ cao [4,5,14].
- Có khả năng tích trữ chất ô nhiễm, đặc biệt là phản ánh mức độ môi trường
vì sự phân bố của chúng liên quan đến mức độ ô nhiễm môi trường.
- Dễ dàng nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, có tính biến dị thấp về mặt di

truyền cũng như vai trò của chúng trong quần xã sinh vật.
- Tính nhạy cảm với điều kiện môi trường thay đổi bất lợi hay có lợi cho sinh
vật. Ví dụ, con tôm rất nhạy cảm khi điều kiện môi trường đất nước bị ô nhiễm
phèn hay độ phú dưỡng quá cao; khi ấy hoặc tôm sẽ chết hàng loạt hoặc bỏ đi nơi
khác. Hoặc là khi môi trường thuận lợi thì sếu cổ đỏ bay về sinh sống ở Tràm Chim,
Đồng Tháp. Nhưng có thời kì trước đây, sếu đã bay đi nơi khác bởi vì điều kiện môi
trường không thích hợp [4,5,14].
- Các loài sinh vật có độ thích ứng hẹp thường là vật chỉ thị tốt hơn loài thích
ứng rộng. Các loài này không nhiều trong hệ sinh thái quần xã. Ví dụ, cây đước
phát triển tốt ở môi trường rừng ngập mặn, nó chỉ thị cho môi trường ngập mặn.
Ngược lại, đối với cây cỏ hôi thì không có khả năng làm chỉ thị cho môi trường
ngập mặn.
- Các loài có cơ thể lớn thường có khả năng làm chỉ thị tốt hơn những loài có
cơ thể nhỏ. Bởi vì trong một dòng năng lượng nào đó, sinh khối lớn hay năng suất
toàn phần được duy trì tốt hơn nếu sinh khối đó thuộc về sinh vật lớn. Tốc độ vòng


14

đời các sinh vật nhỏ có thể rất cao. Vì vậy từng loài có mặt trong thời điểm nghiên
cứu có thể không phải là sinh vật chỉ thị tối ưu.
- Trước khi tách một loài ra khỏi loài kia hoặc sử dụng một loài nào đó làm
sinh vật chỉ thị, cần phải xem xét các dấu hiệu thực nghiệm và tính chất từng yếu tố
giới hạn.
- Tỷ lệ số lượng của các loài và cả quần xã cũng cần chú ý trong khi xác định
sinh vật chỉ thị. Thường thì số lượng của chúng phát triển nó phản ánh đầy đủ tính
thích ứng của sinh vật đối với môi trường. Ví dụ, ở vùng nào cây mua phát triển
mạnh, mọc đầy các đồi núi, ta biết ngay rằng ở môi trường đó đất hơi chua hoặc
chua( pH = 4 - 5) [4,5,14].
- Khi lựa chọn sinh vật chỉ thị chúng ta cần tìm hiểu ảnh hưởng của sự phát

triển sinh vật có lợi hay có hại cho môi trường sống của con người và môi trường
sinh thái.
1.3.4. Các chỉ thị môi trường trong đánh giá tác động đến các hệ sinh thái
Một hệ sinh thái bao gồm các thành phần vô sinh (địa hình, đất, nước, thủy
văn, không khí, khí hậu) và hữu sinh (vi sinh, sinh vật dưới nước, sinh vật trên cạn).
Các thành phần trong môi trường có quan hệ hỗ tương với nhau và chính chất lượng
môi trường quyết định sự tồn tại và phát triển của sinh vật. Do vậy bằng cách quan
sát, phân tích tổ hợp các chỉ thị môi trường ta có thể xác định sơ bộ đặc điểm, năng
suất sinh học, trạng thái, xu hướng diễn biến và khả năng sử dụng của một hệ sinh
thái hay một vùng sinh thái.
Ví dụ, tại vùng đồng bằng Sông Cửu Long, chỉ cần quan sát sự hiện diện của
cây dừa nước (Nipa fruiticans) cho ta biết đây là vùng thấp, ngập triều, nước bị
nhiễm mặn một khoảng thời gian trong năm. Sự có mặt cây bần (sonneratia spp.)
cho ta biết ở đó là vùng ven sông, nhiễm mặn nhẹ; sự có mặt cây đước (Rhyzophyta
spp.) cho ta biết đây là vùng bãi lầy, thấp, nhiễm mặn trung bình đến cao; cây mắm
(Avicennia spp.) chỉ vùng bãi bồi, độ mặn cao quanh năm; cây chà là nước (phoenix
paludosa) chỉ vùng đất cao nhưng nhiễm mặn [4,5,14].


15

Tương tự như vậy, bằng cơ sở khoa học và kinh nhgiệm qua quan sát cấu hình,
màu sắc đất, nước các loài cây cỏ, động vật, ta có thể xác định sơ bộ tính chất môi
trường của một vùng sinh thái nông nghiệp ở đồng bằng, trung du hay cao nguyên.
1.4. Sinh vật chỉ thị Daphnia
Daphnia đặc trưng bởi trinh sản. Con non mới sinh ra trông giống Daphnia
trưởng thành, (buồng trứng chưa phát triển nên không giống hình dạng buồng trứng
của con mẹ). Ở phần lớn loài, Daphnia non trải qua 4 - 6 lần lột xác trước khi đến
giai đoạn sinh sản đầu tiên (primipare) (Ebert, 2005).
Mặc dù trong mùa tăng trưởng Daphnia sản sinh trứng nhị bội (2N) mà sau đó

có thể phát triển trực tiếp và không cần qua pha nghỉ, thì một loại trứng khác được
sinh ra và trải qua pha nghỉ. Các trứng nghỉ (ephippium) này được bao bọc trong
một cấu trúc giống yên ngựa có chức năng bảo vệ gọi là ephippium. Ephippium bị
tách ra khỏi cơ thể trong lần lột xác tiếp theo. Trong phần lớn trường hợp, các trứng
này được sinh ra qua thụ tinh, nhưng không loại trừ trường hợp Daphnia cho ra
trứng qua trinh sản, điều này phát hiện thấy ở vùng phía bắc châu Mỹ và vùng Á-Âu
(Ebert, 2005).

Hình 1.2: Vòng đời của Daphnia trinh sản (Ebert, 2005)


16

Daphnia là loài giáp xác đầu tiên đã giải mã trình tự bộ gen của nó. Daphnia
các nhà sinh học thích thú trong nhiều thế kỷ vì tầm quan trọng của nó trong hệ sinh
thái thủy sinh, amenability của mình cho cả hai lĩnh vực nghiên cứu và phòng thí
nghiệm, và bởi vì khả năng vượt trội của nó và tính linh hoạt để đối phó với những
thách thức môi trường. Những dữ liệu về gen mới sẽ tăng cường nghiên cứu trong
nhiều lĩnh vực mà sử dụng các Daphnia cho nghiên cứu - bao gồm cả giáp xác sinh
học, sinh thái học, sinh lý học, độc tính, di truyền học dân số, và sự tiến hóa - và sẽ
thúc đẩy hiểu biết hơn về sự tương tác phức tạp giữa cấu trúc gen, biểu hiện gen, thể
dục cá nhân, và phản ứng dân cấp để thay đổi môi trường. Tính sẵn có của
một Daphnia trình tự bộ gen sẽ giúp tạo ra một hệ thống mô hình mới cho gen sinh
thái và tiến hóa.
Có rất nhiều lý do tại sao Daphnia Carinata được chọn để nghiên cứu.
Daphnia Carinata là loài chủ chốt ở cả ao hồ, ruộng vùng đồng bằng và trung
du. Daphnia là những sinh vật ăn các loại tảo, vi khuẩn, động vật nguyên sinh, và là
thức ăn chủ yếu của cá. Do vị trí quan trọng của họ trong chuỗi thức ăn, chúng được
sử dụng rộng rãi như một loài chỉ thị để đánh giá phản ứng của các hệ sinh thái để
thay đổi môi trường.

Daphnia đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ như một sinh vật tiêu chuẩn để
thử nghiệm độc tính và phản ứng độc hại của các chất ô nhiễm môi trường được đặc
trưng tốt.
Chu kỳ sinh sản của Daphnia Carinata là lý tưởng cho di truyền học thực
nghiệm. Thời gian thế hệ trong phòng thí nghiệm nằm trong khoảng 10-18 ngày,
làm cho nó có thể kiểm tra bộ gen thay đổi pháp lý trong suốt ontogeny của nó.
Lý do hết sức quan trọng là Daphnia Carinata là sinh vận rất sẵn sống ở môi
trường nhiệt đới trong đó có Việt Nam.
1.5. Tổng quan về Niken
Niken là nguyên tố hóa học kim loại, kí hiệu nguyên tố Niken(Ni) nằm ở ô số
28 thuộc phân nhóm phụ, nhóm 8, chu kỳ 4 giữa Co và Cu. Nguyên tử Ni có các
obitan chưa điền đủ 10 electron. Cấu hình electron của Ni (28): [Ar]3d84s2.