nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng phân loại môi trường nước các thủy vực tp hcm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (632.17 KB, 88 trang )
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________
ĐỀ TÀI :
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh
học để đánh giá chất lượng và phân
vùng, phân loại môi trường nước các
thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
________________________________________________________________ i
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________
DANH S¸ÁCH CÁN BỘ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Phạm Văn Miên
NCVC
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững
Lê Trình
PGS.TS
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững
Hoàng Văn Tùng
CN Sinh Học
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững
Võ Thành Hiển
CN Sinh Học
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững
Nguyễn Vũ Khải
CN Sinh Học
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững
Hoàng Diệu Thúy
KS Môi trường Viện Môi trường và Phát triển Bền vững
Nguyễn Văn Tuyên
TS Sinh học
Đại học Sư phạm TP.HCM
Hoàng Khánh Hòa
ThS
Phân Viện Nhiệt đới &ø Môi trường Quân sự
Tôn Thất Pháp
PGS. TS
Đại học Khoa học Huế.
Lương Quang Đốc
ThS
Đại học Khoa học Huế.
Đào Thanh Sơn
CN Sinh Học
Viện Sinh học Nhiệt đới
Nguyễn Thò Mai Linh
CN Sinh Học
Viện Sinh học Nhiệt đới
Phạm Anh Đức
ThS
Viện Sinh học Nhiệt đới
Nguyễn Thò Thơm
CN Đòa Lý
Phân Viện Nhiệt đới & Môi trường Quân sự
Phạm Thò Minh Nguyệt
ThS
Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM
________________________________________________________________ ii
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHỈ THỊ SINH HỌC
1.1
Tình hình phát triển và ứng dụng chỉ thò sinh học trên thế giới và
Việt Nam
1-1
1.2
Các khái niệm chung về sinh vật chỉ thò và chỉ tiêu sinh học để
đánh giá chất lượng môi trường nước
1-5
1.2.1
Sinh vật chỉ thò
1-5
1.2.2
Các chỉ số đánh giá chất lượng nước
1-7
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH CÁC LOÀI SINH VẬT CHỈ THỊ
VÀ CÁC CHỈ TIÊU SINH HỌC ĐỂ PHÂN VÙNG VÀ PHÂN LOẠI HỆ
THỐNG SÔNG RẠCH TP. HỒ CHÍ MINH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1
Vùng nghiên cứu của đề tài
2-1
2.2
Các điều kiện sinh thái
2-1
2.2.1
Chế độ thuỷ triều và thuỷ văn
2-1
2.2.2
Đặc điểm thuỷ hoá
2-2
2.2.3
Cấu trúc thành phần loài động thực vật
2-5
2.3
Phương pháp nghiên cứu
2-6
2.3.1
Phương pháp khảo sát trên thực đòa
2-6
2.3.2
Phân tích trong phòng thí nghiệm
2-7
2.3.3
Những thuận lợi và khó khăn
2-7
2.3.4
Phương pháp xác đònh các chỉ tiêu sinh học
2-10
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1
Cấu trúc thành phần loài và phân bố của thuỷ sinh vật
3-1
3.2
Hệ thống các loài chỉ thò
3-3
3.2.1
Ô nhiễm do axit
3-3
________________________________________________________________ iii
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________
3.2.2
Ô nhiễm hữu cơ nước ngọt
3-7
3.2.3
Ô nhiễm hữu cơ nước mặn
3-9
3.3
Hệ thống phân vùng và phân loại môi trường nước sông rạch ở
Tp. Hồ Chí Minh
3-15
3.3.1
Phân vùng môi trường nước thuỷ vực Tp. Hồ Chí Minh.
3-15
3.4
Các chỉ số sinh học được dùng để đánh giá chất lượng nước sông
rạch Tp. Hồ Chí Minh
2-20
3.4.1
Chỉ số ô nhiễm Pantle – Buck, 1995
3-20
3.4.2
Chỉ số đa dạng Shannon – Wiener
3-24
3.4.3
Chỉ số cân bằng Pielou
3-26
3.4.4
Chỉ số ưu thế Berger – Parker
3-30
3.4.5
Tỷ lệ % các loài giun ít tơ
3-32
3.4.6
Tỷ số E/S và chỉ số P= E/S+E (Phạm Văn Miên)
3-35
3.5
Lựa chọn và đề xuất các chỉ tiêu sinh học có thể dùng để đánh
gía và phân vùng chất lượng nước hệ thống sông rạch Tp. Hồ
Chí Minh
3-38
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
________________________________________________________________ iv
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________
MỞ ĐẦU
Ngày nay, quan trắc sinh học được xác đònh như một phần thống nhất của
quan trắc chất lượng nước. Bên cạnh các chỉ tiêu lý hoá, người ta sử dụng một hệ
thống sinh vật chỉ thò để đánh giá chất lượng nước. Quan trắc sinh học có các ưu
điểm sau :
- Các quần xã sinh vật có chức năng như người giám sát liên tục chất lượng
nước, đối lập với thu mẫu gián đoạn của phân tích lý hoá.
- Sự phản ứng của sinh vật là kết quả của sự thay đổi các điều kiện môi
trường hiện tại và trong quá khứ, trong khi phân tích lý hoá chỉ biểu hiện tính
chất hiện tại của môi trường.
- Các quần xã sinh vật không phản ứng với một yếu tố riêng lẻ mà phản
ứng với toàn bộ các tác động môi trường.
Với các ưu điểm trên, trong các chương trình quan trắc lớn chất lượng môi
trường sông rạch Thành phố Hồ Chí Minh và các vùng lân cận đều có nội dung
quan trắc sinh học.
Tuy nhiên, các quan trắc sinh học thực hiện ở sông rạch Thành phố Hồ
Chí Minh và các khu vực lân cận mới dừng ở mức thu thập dẫn liệu về cấu trúc
quần xã và loài ưu thế để đánh giá chất lượng môi trường.
Vì nhiều nguyên nhân, các chỉ tiêu sinh học quan trọng như hệ thống các
loài chỉ thò và các chỉ số sinh học chưa được xác đònh đầy đủ rõ ràng và sử dụng
đúng mức trong giám sát sinh học chất lượng nước.
Nhằm góp phần nâng cao chất lượng quan trắc sinh học để đánh giá chất
lượng môi trường nước, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện các
chỉ tiêu sinh học để đánh giá và phân vùng – phân loại chất lượng nước hệ thống
sông rạch thành phố Hồ Chí Minh”. Đề tài thuộc chương trình “ nghiên cứu môi
trường” do Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh quản lý với các
mục tiêu cơ bản:
________________________________________________________________ v
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________
- Xác đònh một hệ thống các sinh vật chỉ thò cho chất lượng nước sông rạch
khu vực Thành phố Hồ Chí Minh trên cơ sở phân tích cấu trúc thành phần loài,
số lượng của khu hệ thuỷ sinh vật.
- Xác đònh mối tương quan giữa các yếu tố thuỷ văn, thuỷ hoá và thuỷ sinh
trong các hệ sinh thái nước trong khu vực.
- Xác đònh các chỉ tiêu sinh học có thể sử dụng để đánh giá chất lượng nước
sông rạch thuộc các vùng sinh thái khác nhau của thành phố một cách hiệu quả.
- Ứng dụng các kết quả đạt được phân loại chất lượng môi trường nước hệ
thống sông rạch trong thành phố.
Để hoàn thành đề tài nghiên cứu phức tạp và mới mẻ này chúng tôi đã
nhận được sự hỗ trợ, giúp đỡ của Sở Khoa học Công nghệ và Môi trường Tp. Hồ
Chí Minh (nay là Sở Khoa học và Công nghệ), đặc biệt là phòng Quản lý khoa
học, Phòng tài vụ thuộc Sở, Chương trình nghiên cứu Bảo vệ Môi trường Tp. Hồ
Chí Minh, Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, Phân viện Công nghệ Mới
và Bảo vệ Môi trường, Phân Viện Nhiệt đới – Môi trường Quân sự, Viện Sinh
học Nhiệt đới, Trung tâm khí tượng – Thuỷ văn phía Nam, UBND các quận,
huyện của TP. Hồ Chí Minh... và các nhà sinh học: TS. Nguyễn Văn Tuyên, TS.
Bùi Lai, TS. Đoàn Cảnh, TS. Trần Linh Thước, TS. Trần Triết...Chúng tôi xin
chân thành cảm ơn sự giúp đỡ chân thành và hiệu quả của các cơ quan và đồng
nghiệp nêu trên.
________________________________________________________________ vi
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ CHỈ THỊ SINH HỌC
1.1 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN VÀ ỨNG DỤNG CHỈ THỊ SINH HỌC TRÊN THẾ
GIỚI VÀ VIỆT NAM.
Về chất lượng và ô nhiễm nước, từ giữa thế kỷ XIX, Kolenati (1848), Colin
(1853), Forbes (1877)... Khi quan sát các nhóm thuỷ sinh vật ở các thuỷ vực nước
sạch và nước bò nhiễm bẩn đã nhận thấy có sự khác biệt rất lớn. Đến năm 1902, ở
Châu Âu, Kolkwits và Marson đã công bố các kết quả quan trắc sinh học sông suối
bằng cách đo mức độ nhiễm bẩn do các chất hữu cơ gây ra và thấy nồng độ oxy
hoà tan giảm. Từ đó xác đònh các nhóm loài chỉ thò cho các điều kiện môi trường
khác nhau và đề xuất một hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn. Đầu tiên, hệ thống
phân loại độ nhiễm bẩn dựa vào các loài chỉ thò được tìm thấy trong các quần xã
phiêu sinh (plankton) và sinh vật bám (periphyton), sau đó mở rộng tới thực vật lớn
(macrophyton), động vật không xương sống cỡ lớn (macroinvertebrates) và cá.
Mỗi nhóm sinh vật chỉ thò gắn với một giai đoạn oxy hoá từ nghèo dinh
dưỡng – không bẩn (Oligosaprobic), nhiễm bẩn vừa mức β (β-mesosaprobic),
nhiễm bẩn vừa mức α (α-mesosaprobic), đến rất bẩn (Polysaprobic) với hàm lượng
chất hữu cơ rất cao.
Hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn tiếp tục được Kolkwitzs (1950), Liebmann
(1951, 1962), Fjerdingstad (1988) bổ xung và phát triển, được Pantle và Buck
(1955), Zelinka và Marvan (1961) ứng dụng để xây dựng chỉ số ô nhiễm.
Sladecek (1973) đã tổng kết và phát triển các phương pháp sinh học đánh
giá chất lượng nước với một danh mục các nhóm thuỷ sinh vật chỉ thò ô nhiễm.
Hiện nay, hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn và các chỉ số sinh học được ứng
dụng không chỉ giới hạn ở các nước Châu Âu mà còn mở rộng ra các lục đòa khác.
Dù còn những tranh luận về giá trò của mỗi loài đối với các mức độ nhiễm bẩn,
việc ứng dụng các chỉ số sinh học còn đang tiếp diễn (Courl, 1987; Foissner, 1988).
Các hệ thống quan trắc sinh học đã được thực hiện như chuẩn quốc gia cho quan
trắc chất lượng nước ở một số nước Châu Âu.
Ở Anh:
______________________________________________________________________1-1
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
Năm 1976 đã đưa ra hệ thống điểm số BMWP/ASPT, (Biological
Monitoring Working Party/Average Score Per Taxon). Hệ thống này còn có
những hạn chế nên năm 1977, các nhà sinh học Anh đã phát triển, cải tiến và xây
dựng chương trình RIVPACS (River Invertebrate Prediction And Classification
System) hệ thống phân loại và dự báo chất lượng môi trường bằng động vật không
xương sống ở sông với mức độ phân loại tới họ và chỉ số chất lượng môi trường
EQI (Environmental Quality Index).
Ở Bỉ:
Các nhà khoa học đã kết hợp các ưu điểm của chỉ số sinh học Trent (TBI –
Trent Biotic Index) và chỉ số sinh học Pháp (FBI – French Biotic Index) thành chỉ
số sinh học Bỉ (BBI – Belgian Biotic Index). Hiện nay, Vanhooren đã phát triển chỉ
số sinh học toàn cầu (IBG) và đang được sử dụng ở Pháp.
Ở Ý:
Quan trắc chất lượng nước sông chủ yếu dựa vào khu hệ động vật không
xương sống cỡ lớn và thường dùng chỉ số sinh học Trent mở rộng (EBI).
Tuy nhiên, các chỉ số này không thể ứng dụng toàn cầu, Guhl (1987) cho
rằng hạn chế của các chỉ số cho điểm này là do chỉ đònh loại đến họ nên sức chống
chòu của các loài trong họ đối với các tác động của môi trường rất khác nhau. Vì
thế muốn sử dụng các hệ thống này cho các vùng khác phải có sự điều chỉnh cho
phù hợp với các điều kiện đòa lý và sinh thái từng vùng.
Ở Hoa Kỳ:
Khái niệm sinh vật chỉ thò đã phát triển qua các nghiên cứu cổ điển của
A.Forbes trên sông Illinois từ những năm 1870, bằng các mô tả giá trò chỉ thò của
động vật đáy. Các quan trắc sinh học ở Bắc Mỹ chòu nhiều ảnh hưởng của Patrick
(1948), Mac Arthur và Wilson (1967). Patrick tập trung vào tảo silic và các dẫn liệu
về số loài, số lượng cá thể của các nhóm loài chỉ thò. Trong khi đó, Cairns và Pratt
(1993) cho rằng quần xã là kết quả của một sự đổi mới liên tục qua sự di nhập và
mất đi của một số loài do vậy khái niệm về loài chỉ thò chưa chắc đã có giá trò.
Gần đây ở Hoa Kỳ đưa ra 2 khái niệm:
- Vùng đòa lý tự nhiên (Hughes và Larsen, 1987): Trong vùng đòa lý tự nhiên
các quần xã sinh vật tương đồng với nhau hơn so với các quần xã ở vùng khác.
______________________________________________________________________1-2
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
- Vùng đồng nhất (Karr và CTV, 1986): Trong một vùng đồng nhất có thể xác
đònh được cấu trúc tự nhiên và tính biến đổi của quần xã sinh vật.
Những khái niệm này được dùng để xác đònh các nhóm loài chỉ thò ở vùng
Tây Bắc Hoa Kỳ(Whittier và CTV, 1988), Askansas (Rolin và CTV, 1987), Ohio
(Ohio EPA, 1987) và các vùng khác.
Ở bang Ohio, chỉ số quần xã động vật không xương sống (Invertebrate
Community Index – ICI) và chỉ số sinh học tổ hợp (Index of Biotic Integrity – IBI
(Karr et al, 1986) được sử dụng để đánh giá chất lượng nước hệ thống sông suối.
Hiện nay, chỉ số IBI được sử dụng rộng rãi ở Bắc Mỹ.
Đáng lưu ý là hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn được chấp nhận ở các nước
Châu Âu nhưng ít được sử dụng ở Bắc Mỹ vì các lý do:
- Ở Bắc Mỹ, người ta quan tâm đến độ nhiễm độc nhiều hơn là nhiễm bẩn
hữu cơ.
- Các nhóm loài sinh vật chỉ thò phân bố ở Châu Âu thuộc vùng đòa lý Cổ Bắc
(Paleartic) còn ở Hoa Kỳ thuộc vùng đòa lý Tân Bắc (Neoartic).
- Các nhà động vật đáy ở Bắc Mỹ ít quan tâm tới khái niệm sinh vật chỉ thò,
mặc dù giá trò chỉ thò của các loài được xác đònh ở sông suối Bắc Mỹ đã xuất bản
thành sách (Lowe, 1974; Hilsenhoff, 1982).
Nói cách khác, ở Bắc Mỹ người ta loại bỏ phương pháp chỉ thò sinh học với
mục đích duy trì một niềm tin vào các phương pháp hoá học.
Ở Châu Á:
- Qua quá trình nghiên cứu quần xã động vật không xương sống cỡ lớn tại 23
trạm thu mẫu trên sông Mae Ping, Mustow (1997) thấy rằng trong số 85 họ đã biết
thì 71 họ có trong chỉ số gốc và 65 họ trong đó cùng với 33 họ bổ sung đã tìm thấy
ở sông Mae Ping không có trong hệ thống chỉ thò của Anh...Mustow hợp nhất 10 họ
bổ sung vào hệ thống cho điểm của BMWP – Anh và sửa đổi cho phù hợp với điều
kiện miền Bắc Thái Lan và gọi nó là điểm số BMWP – Thai.
-
Ở Ấn Độ:
______________________________________________________________________1-3
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
Điểm số BMWP – Anh được De Zwart và Trivedi (1994) chuyển đổi cho
phù hợp với điều kiện nước này bằng cách loại ra những họ không có và thêm vào
các họ khác có ở Ấn Độ.
-
Ở Việt Nam :
Từ năm 1988, Nguyễn Văn Tuyên, đã sử dụng vi tảo và động vật đáy để
đánh giá chất lượng nước sông rạch Thành phố Hồ Chí Minh (Chương trình nghiên
cứu sinh thái cảnh quan các thuỷ vực Thành phố Hồ Chí Minh phục vụ cho phát
triển kinh tế – xã hội do Đặng Hữu Ngọc làm chủ nhiệm.
Cùng trong chương trình nêu trên, từ năm 1989 – 1990 Phạm Văn Miên đã
sử dụng cấu trúc quần xã và loài ưu thế của các nhóm thuỷ sinh vật để phân vùng,
phân loại và đánh giá chất lượng nước hệ thống sông rạch thành phố.
Đáng tiếc, chương trình này đã không được tổng kết. Trong chương trình
quan trắc chất lượng nước sông Sài Gòn – Đồng Nai (1996 – 1997) do Sở Khoa học
Công nghệ Và Môi trường Tp.Hồ Chí Minh chủ trì và chương trình quan trắc chất
lượng nước sông Đồng Nai, sông Thò Vải do Sở Khoa học Công nghệ và Môi
trường Tỉnh Đồng Nai chủ trì; chương trình quan trắc hệ sinh thái dưới nước tiểu dự
án thuỷ lợi Hóc Môn – Bắc Bình Chánh, quan trắc hệ sinh thái thuỷ sinh dự án
thoát nước và xử lý nước thải Thành phố Hồ Chí Minh, các đề tài nghiên cứu ô
nhiễm lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn do Lâm Minh Triết chủ nhiệm (1994 –
2004), các đề tài nghiên cứu môi trường các tỉnh trong lưu vực do Lê Trình làm chủ
nhiệm (1994 – 2004) và nhiều chương trình khác, ngoài phân tích cấu trúc quần xã,
loài ưu thế, loài chỉ thò, Phạm Văn Miên và CTV còn xác lập các chỉ số đa dạng,
chỉ số tương đồng để đánh giá chất lượng nước.
Trong đề tài “Nghiên cứu môi trường Biển Hồ Pleiku (1999 – 2000) do Lê
Trình làm chủ nhiệm, Phạm Văn Miên đã sử dụng chỉ số dinh dưỡng của Nygaard
(1949) để đánh giá chất lượng nước, xếp Biển Hồ và hồ chứa nước thò xã Pleiku
vào loại giầu dinh dưỡng (Eutrophic). Gần đây nhất, khi thực hiện đề tài “Nghiên
cứu đề xuất các chỉ tiêu sinh học để giám sát hệ sinh thái thuỷ sinh thuộc lưu vực
sông Mêcông của Việt Nam ” 2003, (Phạm Văn Miên và cộng sự ) đã xác đònh một
danh mục các loài chỉ thò cho các loại nước ở vùng Điện Biên, vùng thượng lưu
sông Xê Băng Hiên (Tây Quảng Trò, Thừa Thiên Huế), cao nguyên Tây Nguyên
và Đồng bằng Sông Cửu Long, xây dựng chỉ số ô nhiễm Zelinka và Marvan và hệ
thống phân loại độ nhiễm bẩn hữu cơ 4 bậc cho các thuỷ vực.
______________________________________________________________________1-4
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
- Nguyễn Xuân Quýnh (1995) dưa vào sự có mặt và vắng mặt của một số loài
hay nhóm loài động vật không xương sống được coi là sinh vật chỉ thò, sự phát triển
số lượng, khối lượng của chúng ở mức độ khác nhau để xây dựng hệ thống phân
loại độ nhiễm bẩn các thuỷ vực Hà Nội.
- Năm 2001, Nguyễn Xuân Quýnh dựa vào hệ thống tính điểm BMWP/ASPT
để xây dựng quy trình quan trắc và đánh giá chất lượng nước bằng động vật không
xương sống cỡ lớn. Năm 1999, Steve Tilling và Clive Pinder đã điều chỉnh hệ
thống cho điểm BMWP cho phù hợp với điều kiện Việt Nam để đánh giá chất
lượng nước sông suối miền núi ở Việt Nam.
- Trần Trường Lưu et al, (1997) dựa vào thành phần loài mật độ của vi tảo và
động vật đáy để đánh giá hiện trạng ô nhiễm sông Thò Vải.
1.2 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SINH VẬT CHỈ THỊ VÀ CHỈ TIÊU SINH
HỌC ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC.
1.2.1 Sinh vật chỉ thò.
• Sử dụng sinh vật chỉ thò để xác đònh tính chất môi trường
Có 3 phương pháp xác đònh chất lượng môi trường nước:
- Phương pháp hóa-lý: xác đònh nồng độ chất ô nhiễm. Nhược điểm: chi phí
cao, cần nhiều thời gian. Không đánh giá được đầy đủ các tác động của chất ô
nhiễm với môi trường vì có khi cùng một lượng chất ô nhiễm lại có tác động khác
nhau đối với hệ sinh thái.
-
Phương pháp vi sinh: phức tạp và cũng cần nhiều thời gian.
- Phương pháp sinh học: sử dụng các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng
môi trường gồm:
+
+
+
+
+
+
Sinh vật chỉ thò (Bioindicator).
Chỉ số độ bẩn (Saprobic index).
Chỉ số đa dạng sinh học (Biodiversity index).
Chỉ số tương đồng (Similarity index).
Cá thể và quần thể chỉ thò.
Cấu trúc quần xã (cấu trúc thành phần loài, số lượng).
______________________________________________________________________1-5
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
• Sinh vật chỉ thò (Bioindicators):
Là những loài sinh vật có những yêu cầu nhất đònh về điều kiện sống cũng
như nhu cầu về chất dinh dưỡng, hàm lượng oxy. Sự hiện diện của chúng thể hiện
tình trạng nào đó của môi trường sống, trong giới hạn chòu đựng của sinh vật đó. Vì
vậy, các đối tượng này được sử dụng trong phương pháp sinh học để đánh giá
nhanh chất lượng môi trường. Tới nay, khái niệm sinh vật chỉ thò được mở rộng hơn
nhiều, không chỉ đơn giản là có hay không có trong môi trường, người ta đã bổ sung
các khái niệm sau:
- Sinh vật cảm ứng (bio-senor): là những sinh vật chỉ thò tiếp tục tồn tại trong
môi trường nghiên cứu nhưng do tác động của sự ô nhiễm đã có những biểu hiện
giảm tốc độ sinh trưởng, giảm khả năng sinh sản và thay đổi tập tính.
- Sinh vật tích tụ (bioacumulator): là những sinh vật có khả năng tích tụ các
chất ô nhiễm (kim loại nặng, chất hữu cơ) trong mô cơ thể của chúng với hàm
lượng cao hơn môi trường ngoài nhiều lần. Phân tích hóa sinh hữu cơ sẽ dễ dàng
phát hiện và đánh giá ô nhiễm.
- Cấu trúc quần xã chỉ thò (community structure indicator): là một kiểu cấu
trúc quần xã với thành phần đặc trưng nhất đònh khi cấu trúc đó hoặc một nhóm
trong quần xã thay đổi thể hiện sự biến đổi của môi trường.
- Cá thể và quần thể chỉ thò là quần thể của một loài sinh vật sống trong môi
trường mà sự thay đổi số lượng hay quan hệ quần thể biểu hiện những biến đổi của
môi trường.
• Tiêu chuẩn lựa chọn sinh vật chỉ thò
-
Ít biến dò.
Dễ đònh loại.
Dễ thu thập.
Có nhiều tư liệu về sinh thái cá thể.
Có giá trò kinh tế (nguồn lợi hoặc dòch hại).
Dễ tích tụ các chất ô nhiễm.
Dễ nuôi trong phòng thí nghiệm..
Phân bố rộng, thường là các loài phân bố toàn cầu (cosmopolite).
• Các đối tượng đã được chọn làm sinh vật chỉ thò
______________________________________________________________________1-6
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
-
Môi trường nước ngọt
Cá.
Tảo nước ngọt.
Thực vật lớn.
Vi sinh vật.
Động vật không xương sống: động vật nguyên sinh, giáp xác, ấu trùng côn
trùng, trai, ốc, giun ít tơ, đỉa.
Theo thống kê của J.M.Hellawell (1986), một số nhóm thường được sử dụng
đối với các hệ sinh thái ở nước theo tỷ lệ phần trăm của từng nhóm như sau :
Virus
Vi khuẩn
Nấm
Nấm men
Vi tảo
Động vật nguyên sinh
Động vật không xương sống
Cá
Thực vật bậc cao
-
1%
15%
3,5%
2,5%
25%
17,5%
26%
6%
3,5%
Môi trường biển
Chim biển.
Cá.
Nhuyễn thể.
Rong biển.
Hiện tượng bùng nổ số lượng của tảo (Water bloom).
-
Môi trường cạn
Cây trồng đô thò.
Đòa y (Lichens).
Côn trùng đất: côn trùng không cánh (Collembola), côn trùng cánh cứng
(Carabidae), ruồi.
1.2.2 Các chỉ số đánh giá chất lượng nước
Có thể dùng nhiều loại chỉ số (indices) để đánh giá chất lượng môi trường
nước bằng các sinh vật chỉ thò trong quần xã sinh vật.
______________________________________________________________________1-7
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
-
Chỉ số ô nhiễm (saprobic indices).
Chỉ số sinh học (biotic indices).
Chỉ số đa dạng (diversity indices).
Chỉ số dinh dưỡng (trophic indices).
Dựa trên giá trò ô nhiễm (saprobic value) khả năng chòu ô nhiễm (tolerant
value) đa dạng sinh học và giá trò dinh dưỡng của quần xã liên quan tới mức độ ô
nhiễm. Mỗi phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm.
• Chỉ số ô nhiễm
-
Nguyên lý
Xác đònh chỉ số ô nhiễm dựa vào số loài của quần xã và khả năng chòu ô
nhiễm của các loài. Chỉ số ô nhiễm được dùng để xác đònh chất lượng môi trường
theo hệ thống ô nhiễm (saprobic system).
-
Ưu điểm
Xác đònh nhanh, kết quả dễ thể hiện trên bản đồ đòa lý, có thể thực hiện với
nhiều nhóm sinh vật.
-
Nhược điểm
Cần đònh loại sâu tới loài, cần xác đònh giá trò chòu ô nhiễm của các loài chỉ
thò (xác đònh bằng kinh nghiệm) trong hệ thống ô nhiễm.
Cách tính:
∑ (s * h)
S = ---------------∑h
Trong đó:
- S: chỉ số ô nhiễm cho một đòa điểm.
- s: giá trò chòu ô nhiễm cho loài chỉ thò.
- h: tần số gặp.
+ h=1
+ h=3
+ h=5
: hiếm.
: trung bình.
: nhiều.
______________________________________________________________________1-8
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
Pantle và Buch (1955) đề nghò:
Vật chỉ thò Oligosaprobic
Vật chỉ thò β_mesosaprobic
Vật chỉ thò α_mesosaprobic
Vật chỉ thò Polysaprobic
s: 1
s: 2
s: 3
s: 4
Thang điểm cho các mức độ nhiễm bẩn :
Sindex:
1,0 – 1.5
1.5 – 2.5
2.5 – 3.5
3.5 – 4.0
: Oligosaprobic
: β_mesosaprobic
: α_mesosaprobic
: Polysaprobic
Chỉ số ô nhiễm của Zelinka và Marvan (1961).
∑ Si . Ai .Gi
Sa = i =n1
∑ i =1 Ai .Gi
n
i
n
Ai
Gi
Si
:
:
:
:
:
Loài thứ i trong mẫu vật.
Số lượng loài trong mẫu vật thu được.
Chỉ số phong phú của loài chỉ thò.
Độ dao động chỉ thò của loài đó.
Chỉ số ô nhiễm của mỗi loài sinh vật chỉ thò sử dụng.
• Chỉ số sinh học và điểm số sinh học
Là chỉ số dùng đề đánh giá chất lượng nước của các thủy vực nước chảy như
sông suối dựa vào các động vật đáy cỡ lớn (macroinvertebrates).
Khi xây dựng các chỉ số này, người ta dựa trên nguyên lý khi chất lượng
nước biến đổi thì quần xã sinh vật thay đổi.
Chỉ số sinh học thường được kết hợp với chỉ số đa dạng và chỉ số ô nhiễm để
đánh giá chất lượng môi trường.
-
Ưu điểm
Chỉ yêu cầu khảo sát thành phần ở đơn vò phân loại cao như họ, giống, dễ
thực hiện, không yêu cầu tính toán số lượng các loài. Kết quả dễ thể hiện trên bản
đồ đòa lý, ít tốn kém.
______________________________________________________________________1-9
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
-
Nhược điểm
Khó xác đònh quần xã sinh vật chuẩn để so sánh. Hạn chế của các chỉ số cho
điểm này là do chỉ đònh loại đến họ – mà sức chống chòu của các loài trong họ đối
với tác động của môi trường rất khác nhau. Vì thế, muốn sử dụng các chỉ số này
cho các vùng khác phải có sự điều chỉnh cho phù hợp với các điều kiện đòa lý và
sinh thái từng vùng.
• Chỉ số đa dạng
Khi hệ sinh thái biến đổi thì quần xã sinh vật biến đổi dẫn tới biến đổi tính
đa dạng sinh học của quần xã, thể hiện ở mức độ loài và cá thể.
-
Ưu điểm
Chỉ số đa dạng được dùng để so sánh tính đa dạng các quần xã sinh vật
nghiên cứu. Có thể dùng trong mọi vùng đòa lý, mọi loại thủy vực, dễ tính toán, thể
hiện số lượng cụ thể.
-
Nhược điểm
Có những ngoại lệ, đa dạng sinh học biến đổi ngay cả khi không có ô nhiễm
môi trường. Cần có quần xã chuẩn để so sánh.
Các chỉ số đa dạng thường dùng :
+ Chỉ số Simpson (1949)
s
D=
∑ ni ( ni −1)
i =1
n ( n −1)
+ Chỉ số Margalef (1961)
D=
S −1
ln N
+ Chỉ số Shannon và Weaver (1949)
s
H ' = −∑
i=1
ni ni
ln
n n
______________________________________________________________________1-10
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
+ Chi số cân bằng (Pielou, 1966)
E=
H'
H'.max
+ Chỉ số Menhinick (1964)
S
N
I =
Trong đó :
ni : Số lượng của các cá thể của loài thứ i trong mẫu lấy từ một quần xã.
n : Số lượng của các cá thể trong một mẫu lấy từ một quần xã.
S : Số lượng các loài có trong mẫu hoặc mật độ mẫu
N : Số lượng các cá thể trong một quần thể hoặc quần xã.
• Chỉ số dinh dưỡng
Nygaard (1949) đã xác đònh chỉ số dinh dưỡng cho các thuỷ vực dạng hồ
theo công thức.
M + Chl + C + E
Q = -------------------------D
Khi Q < 1
Q :1 – 5
Q>5
: nghèo dinh dưỡng (oligotrophic).
: dinh dưỡng trung bình (mesotrophic).
: giàu dinh dưỡng (eutrophic).
Trong đó:
M
Chl
C
E
D
:
:
:
:
:
Cyanophyceae
Chlorococcales
Centriceae
Euglenophyceae
Desmidiaceae
• Chỉ số tương đồng (Sorensen, 1948)
S=
2Sc
( Si + Sj )
Trong đó :
Sc : Là số loài chung của 2 mẫu.
Si, Sj : Là số loài của quần xã thứ i và j.
______________________________________________________________________1-11
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
• Chỉ số ưu thế (Berger và Parker, 1970).
D=
N max
N
Trong đó :
N:
Là tổng cá thể trong mẫu.
Nmax : Là tổng số cá thể của loài có số lượng cao nhất.
• Tỷ số E/S và chỉ số P = E/S+E (Phạm Văn Miên, 2001)
Trong đó :
E : Số loài (số lượng) giun nhiều tơ sống tự do (Errantia – Polychaeta)
S : Số loài (số lượng) giun nhiều tơ sống đònh cư (Sedentaria – Polychaeta)
______________________________________________________________________1-12
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
CHƯƠNG HAI
CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH CÁC LOÀI SINH VẬT CHỈ
THỊ VÀ CÁC CHỈ TIÊU SINH HỌC ĐỂ PHÂN VÙNG VÀ
PHÂN LOẠI HỆ THỐNG SÔNG RẠCH TP. HỒ CHÍ MINH
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 VÙNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Hệ thống sông rạch Thành phố Hồ Chí Minh nằm ở hạ lưu sông Đồng Nai –
Sài Gòn bao gồm cả sông Vàm Cỏ thuộc miền đòa lý tự nhiên Nam Trung bộ và
Nam bộ Việt Nam, vùng khí hậu nhiệt đới á xích đạo.
Do lòch sử phát triển tự nhiên, trong lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn không
có hồ tự nhiên mà chỉ có các hồ chứa nước được hình thành trong khoảng bốn mươi
năm gần đây: hồ Đa Nhim (1960) trên sông Đa Nhim, hồ Dầu Tiếng trên sông Sài
Gòn (1985), hồ Trò An trên sông Đồng Nai (1987), hồ Thác Mơ trên sông Bé
(1994), hồ Hàm Thuận, hồ Đa Mi trên sông La Ngà (2000).
Một hệ thống sông, kênh nối liền các sông Sài Gòn, sông Đồng Nai, sông
Vàm Cỏ tạo thành một mạng lưới sông khá dày. Trên các sông rạch do đặc tính lan
truyền triều từ biển Đông, kênh nối liền các sông lớn với nhau thường có các điểm
giáp nước: giáp nước Láng Le trên kênh Ngang, giáp nước ở khu vực ngã ba Tân
Hoá – Lò Gốm trên kênh Đôi, giáp nước Tân Bửu trên rạch Chợ Đệm... Giáp nước
là các chướng ngại sinh thái cho quá trình lan truyền triều và các chất thải trên hệ
thống kênh rạch, tạo sự khác biệt về chất lượng nước giữa hai quãng sông.
Dựa theo vò trí giới hạn hành chánh của Tp. Hồ Chí Minh đề tài xác đònh
vùng nghiên cứu chủ yếu là các sông Đồng Nai – Sài Gòn, chợ Đệm, các sông ở
Nhà Bè, Cần Giờ và các lưu vực kênh rạch trong phạm vi Tp. Hồ Chí Minh. Tuy
nhiên đề tài cũng mở rộng nghiên cứu ra một số điểm ngoài phạm vi thành phố do
mối quan hệ toàn lưu vực.
2.2 CÁC ĐIỀU KIỆN SINH THÁI
2.2.1 Chế độ thủy triều và thuỷ văn
_____________________________________________________________________ 2-1
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
Toàn bộ hệ thống sông rạch TP. Hồ Chí Minh chòu tác động mạnh của thủy
triều biển Đông – theo chế độ bán nhật triều, biên độ triều từ 2,5 – 4,0 m. Biên độ
triều tăng dần từ Bắc xuống Nam.
Đặc điểm thuỷ văn của lưu vực Đồng Nai – Sài Gòn được chúng tôi trình
bày chi tiết trong Phụ lục 1. Hệ sinh thái thuỷ sinh và chỉ thò sinh học được nghiên
cứu trên cơ sở kết hợp 3 thành tố: Thuỷ văn – Thuỷ hoá – Thuỷ sinh. Do vậy chúng
tôi trình bày đặc điểm thuỷ văn và thuỷ hoá lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn,
trọng tâm là sông rạch Tp. Hồ Chí Minh chi tiết ở Phụ lục 1 và 2. Chương hai này
chỉ tóm tắt 1 số nét khái quát về thuỷ văn và thuỷ hóa chứ không trình bày chi tiết
để không ảnh hưởng đến nội dung nghiên cứu trọng tâm của đề tài là sinh vật chỉ
thò chất lượng nước.
2.2.2
Đặc điểm thuỷ hoá
Chi tiết về đặc điểm thuỷ hoá lưu vực Đồng Nai – Sài Gòn và Thành Phố
Hồ Chí Minh được trình bày chi tiết ở Phụ lục 2. Dưới đây là khái quát một số điểm
chính.
• Độ mặn.
Trước khi có hồ Dầu Tiếng, Trò An, Thác Mơ, đường đẳng mặn S: 4‰ ở
ngang rạch Tra trên sông Sài Gòn và Long Đại trên sông Đồng Nai. Ngày nay,
đường đẳng mặn S: 4‰ nằm ở khu vực ngã ba Cát Lái (Đèn Đỏ), nơi hợp lưu của
sông Sài Gòn và sông Đồng Nai. Mùa khô, ở phía Tây Thành phố Hồ Chí Minh,
mặn xâm nhập vào kênh rạch mạnh hơn ở phía Đông. Mùa khô, ở khu vực Chợ
Đệm trên sông chợ Đệm và khu vực cầu Tân Nhật trên kênh Ngang, độ mặn tới
7‰ (tháng 03-1998).
Các kênh rạch ở phía Nam Sài Gòn: rạch Phú Xuân, kênh Cây Khô, rạch Bà
Lào, rạch Cần Giuộc, rạch Tôm, mùa khô độ mặn tới 10‰. Vào cuối mùa mưa độ
mặn ở khu vực này thuộc loại nước ngọt (S<1‰).
Từ mũi Nhà Bè tới khu vực cửa sông độ mặn tăng dần tới 30-31‰ (chương
trình quan trắc của Thành phố Hồ Chí Minh năm 1996-1997).
Xét về mặt độ mặn vào mùa khô có thể chia hệ thống sông rạch thành phố
làm 4 vùng độ mặn:
- Nước ngọt hoàn toàn (S<5‰) từ Long Đại trên sông Đồng Nai, cầu Bình
Phước trên sông Sài Gòn trở lên thượng lưu.
_____________________________________________________________________ 2-2
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
- Nước lợ nhạt: S: 1-5‰ gồm toàn bộ kênh rạch khu vực nội thành kéo dài
xuống khu vực ngang rạch Phú Xuân trên sông Nhà Bè, một số năm có thể xuống
tới mũi Nhà Bè.
- Khu vực nước lợ điển hình: S: 5-18‰ vào mùa khô có thể tính từ ngã ba Phú
Đònh trên sông rạch Cần Giuộc, Phú Xuân, mũi Nhà Bè trên sông Nhà Bè xuống
phía Nam tới khu vực cửa Tắc An Nghóa trên sông Lòng Tàu, khu vực hợp lưu giữa
sông Vàm Cỏ và sông Nhà Bè.
- Khu vực nước lợ mặn S: 18-30‰ vào mùa khô kéo dài từ ngang cửa Tắc An
Nghóa trên sông Lòng Tàu, cù lao Tượng trên sông Đồng Tranh, khu vực hợp lưu
của sông Vàm Cỏ và sông Nhà Bè tới cửa sông và toàn bộ sông Thò Vải.
Như vậy, có thể thấy rằng phần lớn kênh rạch Thành phố Hồ Chí Minh bò
nhiễm mặn hoặc gốc mặn - một điều kiện sinh thái quan trọng quyết đònh đến việc
xác đònh các chỉ tiêu sinh học đánh giá chất lượng và phân loại, phân vùng môi
trường nước trong khu vực.
• Độ pH
Trên sông Đồng Nai từ khu vực Long Đại trở lên thượng lưu nước ngọt hoàn
toàn, độ pH thuộc loại trung tính. Từ nửa sau mùa mưa nước ở khu vực này độ
pH<7.
Các kênh rạch ở Tây Bắc thành phố nhận nước từ sông Sài Gòn và sông
Vàm Cỏ Đông (có loại nước axit) chảy qua một vùng đất phèn rộng lớn ở sông
rạch thuộc các huyện Củ Chi, Hóc Môn, Bắc Bình Chánh. Vào mùa khô độ pH 44,5. Độ pH đo được trên các quãng sông Sài Gòn vào mùa khô:
Dầu Tiếng – Bến Súc
Bến Súc – Phú Long
Phú Long – Phú An
Phú An – Cửa sông
pH: 5,5-6,5
pH: 4,4-5,0
pH: 5,5-6,5
pH: >6,0
Tính chất nước axit trên sông Sài Gòn thể hiện rõ nhất là từ Bến Than – Cầu
Bình Phước.
Ở sông rạch Cần Giờ, nước mặn, pH thường từ trung tính đến kiềm yếu.
Diễn biến độ pH liên tục theo dòng sông được thể hiện ở Hình 4.4, 4.5 Phần
phụ lục.
_____________________________________________________________________ 2-3
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
Một số điểm khảo sát trên các kênh rạch bò nhiễm bẩn nặng như ở kênh
Tham Lương, có thời điểm pH > 8,5 do tác động từ nguồn thải của một số nhà máy.
2.1.5 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
Trong lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn, các sông chính có hàm lượng chất
rắn lơ lửng (SS) khá thấp về mùa khô (2 – 150mg/l) tăng cao vào mùa mưa lũ (10 –
400mg/l)
Mùa khô
Mùa mưa
:
:
2-154 mg/l
3-810 mg/l
Ở các kênh rạch có loại nước axit ở Tây Bắc thành phố có TSS nhỏ nhất.
Mùa khô
Mùa mưa
:
:
2-10 mg/l
3-20 mg/l
Ở các đường thoát nước chính của thành phố như kênh Đôi, kênh Tẻ, sông
Chợ Đệm, rạch Cần Giuộc, rạch Phước Kiểng, rạch Tôm, sông Vàm Thuật, rạch
Nước Lên, TSS có thể tới 1.000 mg/l do tiếp nhận chất thải từ các khu đô thò và
công nghiệp.
• Diễn biến Oxy hoà tan.
Gía trò oxy hoà tan (DO) chỉ thò cho ô nhiễm hữu cơ. Kết quả khảo sát phân
tích chất lượng nước theo chiều dài 250km của các sông trong lưu vực Đồng Nai –
Sài Gòn do Lê Quốc Hùng và Lê Trình thực hiện (1997, 1998) cho thấy các sông
Đồng Nai (từ Thiện Tân về hạ lưu), Sài Gòn (từ Củ Chi về Nhà Bè) đều có giá trò
DO < 6mg/l, đoạn có DO = 4 – 6 mg/l (chủ yếu ở sông Đồng Nai và Cần Giờ) chỉ
chiếm 39,3%. Đoạn có DO < 3 mg/l chiếm đến 27,2% tổng chiều dài. Sông Sài
Gòn ở trung tâm thành phố bò ô nhiễm rất nặng (DO < 2 mg/l)(Hình 4.1, 4.2 phần
phụ lục).
• Diễn biến giá trò nhu cầu oxy sinh hoá (BOD) theo dòng sông:
Sông Sài Gòn: 6 – 30mg/l, cao nhất ở đoạn cầu Sài Gòn đến Tân Thuận (20
– 30mg/l), sông Nhà Bè – Soài Rạp: 6 – 10mg/l, sông Thò Vải: 10 – 20mg/l, có thời
điểm lên đến 50mg/l, sông rạch ở Cần Giờ: 4 – 8mg/l.
• Hàm lượng muối
_____________________________________________________________________ 2-4
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
Dựa vào mối quan hệ giữa các ion HCO3-, SO42-, Cl-, Ca2+, Mg2+, có thể thấy
hệ thống sông kênh rạch Thành phố Hồ Chí Minh có 3 vùng nước:
- Vùng nước hydrocacbonat-cacbonat (HCO3- > Ca2++Mg2+, HCO3-< Ca2+ +
Mg2+ < HCO3- + SO42- ) chỉ gồm quãng sông từ chân thác Trò An trên sông Đồng
Nai và trên sông Sài Gòn từ Bến Súc lên thượng lưu.
- Vùng nước axit hay còn gọi là nước sulfate(-HCO3-=0, pH<5,5) bao gồm
sông Sài Gòn (từ Bến Súc – cầu Bình Phước), rạch Tra, kênh An Hạ và hệ thống
kênh nhỏ thuộc dự án Hóc Môn, Bắc Bình Chánh, rạch Bến Cát.
- Vùng nước chlorid (HCO3-+SO42-<Ca2++Mg2+,Cl- >Na+)bao gồm sông Đồng
Nai từ Long Đại trở xuống hạ lưu, sông Sài Gòn mùa khô từ cấu Bình Phước xuống
điểm hợp lưu với sông Đồng Nai (Đèn Đỏ), kênh Đôi, kênh Tẻ, rạch Nước Lên,
rạch Chợ Đệm, rạch Cần Giuộc, kênh Ngang (từ cửa kênh A trở xuống) rạch Phú
Xuân, rạch Tôm, rạch Phước Long,...toàn bộ sông rạch huyện Cần Giờ Nam Nhà
Bè bao gồm cả sông Nhà Bè, Soài Rạp, Lòng Tàu,...và hệ Gò Gia-Thò Vải.
- Phân vùng chất lượng nước về mặt thuỷ hoá trong lưu vực Đồng Nai – Sài
Gòn đã được Lê Trình thực hiện vào các năm 1990, 1998 và 2003
2.2.3 Cấu trúc thành phần loài động thực vật
Kết quả nghiên cứu nhiều đề tài cho thấy :
-
Cấu trúc thành phần loài, động vật đáy ở các thuỷ vực Tp. Hồ Chí Minh hầu
như không biến đổi trong năm mà chỉ thay đổi vùng phân bố trên diện hẹp theo
độ mặn – theo mùa mưa và khô. Hiện tượng này thể hiện rõ ở vùng nước lợ
nhạt từ cầu Bình Phước đến Đèn Đỏ trên sông Sài Gòn, từ Long Đại đến mũi
Nhà Bè trên sông Đồng Nai, từ khu vực cầu tỉnh lộ 10 trên kênh An Hạ qua
kênh Ngang tới rạch Chợ Đệm và khu vực hợp lưu giữa sông Vàm Cỏ và sông
Nhà Bè. Trong khi đó thì cấu trúc thành phần loài động vật phiêu sinh, thực vật
phiêu sinh ở vùng nước lợ nhạt ngoài sự biến đổi lớn theo mùa mưa và mùa
khô, còn biến đổi theo chu kỳ triều. Khi triều cường thành phần loài nước mặn
chiếm ưu thế. Khi nước ròng thành phần loài nước ngọt chiếm ưu thế. Ở khu
vực nước lợ nhạt có thể sử dụng các loài nước ngọt và nước mặn làm sinh vật
chỉ thò, từ vùng nước lợ điển hình đến nước lợ mặn (S = 5 – 300/00), từ mũi Nhà
Bè đến cửa sông chỉ có sinh vật biển và nguồn gốc biển, thành phần loài ít
biến đổi trong năm.
_____________________________________________________________________ 2-5
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Từ các điều kiện sinh thái trên, đề tài đã sử dụng các phương pháp dưới đây
để thực hiện các nội dung nghiên cứu:
2.3.1 Phương pháp khảo sát trên thực đòa
Các tuyến thu mẫu để phân tích thuỷ hoá, thuỷ sinh trình bày lần lượt sau
đây thể hiện được sự biến đổi từ nguồn nước bò ô nhiễm rất nặng (rất bẩn) đến ô
nhiễm trung bình (bẩn vừa) và ô nhiễm nhẹ (ít bẩn) sau khi qua một quá trình tự
làm sạch biểu hiện qua sự biến đổi mẫu nước, mẫu bùn đáy
- Trên sông lớn như sông Sài Gòn, sông Đồng Nai: thu thập vật mẫu từ vùng ít
bẩn (Bến Súc – Long Đại) tới các vùng nhiễm bẩn do các nguồn nước thải (Thủ
Dầu Một, Lái Thiêu, Bình Phước, cầu Sài Gòn, bến Nhà Rồng, Tân Thuận, cửa
sông Sài Gòn (Đèn Đỏ) hay Cát Lái, kho xăng Nhà Bè, Mũi Nhà Bè, Hiệp Phước
cửa Soài rạp – Cửa sông.
- Trên sông Thò Vải – Gò Gia: thượng nguồn Gò Gia, Tắc Nha Phương, cảng
Gò Dầu, Mỹ Xuân, Phú Mỹ, cửa Cái Mép, rạch Cá Quảng Lớn, rạch Tchen.
- Trên sông Lòng Tàu: Trạm 5, Dần Xây, Ngã Bảy, Thiềng Liềng, sông Dần
Xây, Dinh Bà, Lò Rèn, cửa sông Mũi Nai, Nông trường Q.11, vàm Cát Lái.
- Trên các kênh rạch nhỏ: lấy mẫu từ nguồn bẩn từ vùng lõi hay từ khu vực
giáp nước tới vùng cửa nơi chảy vào các sông lớn.
-
Khu vực dự án thủy lợi Hóc Môn – Bắc Bình Chánh: lấy mẫu theo các tuyến:
Kênh Thầy Cai – kênh An Hạ – cửa rạch Tra.
Kênh An Hạ – Vàm Cỏ Đông.
Kênh liên vùng Xuân Thới Thượng – kênh Ngang.
Kênh An Hạ (khu vực giáp nước Bình Lợi) – kênh Ngang – rạch Chợ
Đệm.
- Rạch Chợ Đệm: giáp nước Tân Bửu – Chợ Đệm – rạch Cần Giuộc.
- Kênh Tham Lương – Vàm Thuật: cầu Tham Lương – cầu Cống – cầu Trường
Đai – cầu Bến Phân – cầu An Lộc – cửa Vàm Thuật – sông Sài Gòn.
_____________________________________________________________________ 2-6
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
Nghiên cứu hoàn thiện các chỉ tiêu sinh học để đánh giá chất lượng và phân vùng, phân loại môi
trường nước các thủy vực Tp. Hồ Chí Minh
___________________________________________________________________________
- Cầu Tham Lương – kênh nước Đen – cầu Bà Hom – cửa rạch Nước Lên –
rạch Cần Giuộc.
- Kênh Nhiêu Lộc – Thò Nghè: Phạm Văn Hai, Cầu Lê Văn Só, cầu Công Lý,
cầu Bông – cầu Điện Biên Phủ, sông Sài Gòn.
- Kênh Đôi – kênh Tẻ: cầu Calmette – cầu Khánh Hội, cầu chữ Y, kênh Đôi
(gần cầu Rạch Ông), cầu Tân Thuận – sông Sài Gòn.
- Kênh Tẻ – Tân Hóa – Lò Gốm.
- Rạch Chao Trảo – sông Đồng Nai.
- Cầu Ông Lớn – rạch Bà Lào – kênh Cây Khô – rạch Cần Giuộc.
Trong giai đoạn 1 thu mẫu tại 63 điểm được thể hiện trên Bản đồ vò trí lấy
mẫu. Ngoài ra, còn sử dụng các kết quả của các dự án khác do chính đề tài thực
hiện.
2.3.2 Phân tích trong phòng thí nghiệm
Phân tích các vật mẫu thu được tới đơn vò phân loại loài (species), có thể tới
đơn vò biến loài (varíeté) ở vi tảo (microalgae), hoặc phân loài (subspecies).
- Xác lập cấu trúc thành phần loài thủy sinh vật ở các vùng sông rạch Thành
phố Hồ Chí Minh.
- Xác đònh các loài chỉ thò cho từng vùng nước hydrocarbonat – carbonat, nước
chlorid, nước Sulfate (nước axit).
- Xác đònh sinh vật chỉ thò cho nhiễm bẩn ở các mức độ khác nhau cho từng
vùng nước nói trên.
- Sử dụng sinh vật chỉ thò và các chỉ số sinh học xác đònh mức độ ô nhiễm cho
từng trạm ở các vùng nước Tp.Hồ Chí Minh.
- Xác đònh thành phần hoá, lý: độ pH, DO, SS, độ đục, NH+4, NO3-, tổng N,
tổng P, một số hoá chất độc tính cao (kim loại nặng, phenol)
2.3.3 Những thuận lợi và khó khăn
_____________________________________________________________________ 2-7
Viện Môi trường và Phát triển Bền vững, 5 - 2004
