Sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn đánh giá chất lượng nước suối Thác Bạc, độ cao dưới 200m thuộc Vườn quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc

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

======

ÂU XUÂN THẮNG

SỬ DỤNG ĐỘNG VẬT KHÔNG XƢƠNG SỐNG
CỠ LỚN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC
SUỐI THÁC BẠC ĐỘ CAO DƢỚI 200M
THUỘC VƢỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO,

TỈNH VĨNH PHÚC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Môi trƣờng

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
TS. NGÔ XUÂN NAM

HÀ NỘI - 2018


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 của
mình.
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 - KTNN, 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 10 tháng 05 năm 2018
Sinh viên

Âu Xuân Thắng


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 10 tháng 05 năm 2018
Sinh viên

Âu Xuân Thắng


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ASPT

: Average Srores Per Taxon:

Điểm số trung bình cho các đơn vị phân loại

BMWP

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

DO

: Dissolved Oxygen: Oxy hòa tan

ĐVKXS

: Động vật không xƣơng sống

SVCT

: Sinh vật chỉ thị


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2
3.Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn........................................................... 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 3
1.1. Khái quát về tình hình sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá chất lƣợng nƣớc
trên thế giới ....................................................................................................... 3
1.2. Khái quát về tình hình sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá chất lƣợng nƣớc
ở Việt Nam ........................................................................................................ 6

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, NỘI DUNG VÀ
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................... 11
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................... 11
2.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu ................................................................ 11
2.2.1. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................. 11
2.2.2. Thời gian nghiên cứu ............................................................................ 12
2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 12
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 12
2.4.1. Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài thực địa............................................... 12
2.4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu trong phòng thí nhiệm .................................. 13
2.4.3. Phƣơng pháp phƣơng pháp xử lý số liệu: ............................................. 14
2.4.4. Phƣơng pháp xác định hệ thống tính điểm BMWPVIET và chỉ số sinh
học ASPT ........................................................................................................ 14
2.5. Khái quát điều kiện tự nhiên tại Vƣờn Quốc Gia Tam Đảo, Tỉnh Vĩnh
Phúc ................................................................................................................. 16
2.5.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 16
2.5.2. Địa hình ................................................................................................. 16
2.5.3. Địa chất, đất đai..................................................................................... 16
2.5.4. Khí hậu .................................................................................................. 16
2.5.5. Diện tích, kiểu rừng............................................................................... 17
2.5.6. Giá trị nghiên cứu, du lịch..................................................................... 17
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 18


3.1. Thành phần các họ ĐVKXS cỡ lớn tại khu vực nghiên cứu ................... 18
3.2. Đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc tại khu vực nghiên cứu ............... 24
3.2.1. Một số dẫn liệu về các chỉ số thủy lý, hóa học của nƣớc ..................... 24
3.2.2. Đánh giá chất lƣợng nƣớc bằng hệ thống điểm BMWPVIET và chỉ số
ASPT ............................................................................................................... 27
3.3. Một số nguyên nhân ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc và giải pháp để sử

dụng tài nguyên nƣớc một cách hợp lí tại Vƣờn Quốc Gia Tam Đảo, tỉnh
Vĩnh Phúc ........................................................................................................ 28
3.3.1. Một số yếu tố ảnh hƣởng đến môi trƣờng nƣớc ở khu vực nghiên cứu...... 28
3.3.2. Một số đề xuất sử dụng tài nguyên nƣớc một cách hợp lý tại khu vực
nghiên cứu ....................................................................................................... 28
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 30
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 32
PHỤ LỤC


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2. 1. Mối liên quan giữa chỉ số sinh học ASPT và mức độ ô nhiễm ..... 15
Bảng 3.1. Thành phần các họ ĐVKXS cỡ lớn tại khu vực nghiên cứu .......... 20
Bảng 3.2. Số lƣợng họ và tỷ lệ % các họ thuộc nhóm ĐVKXS cỡ lớn tại ..... 24
Bảng 3.3. Một số chỉ số thủy lý, hóa học của nƣớc tại các điểm nghiên cứu. 26
Bảng 3.4. Mức độ ô nhiễm hữu cơ của nƣớc tại các điểm nghiên cứu........... 29


DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1. Tỷ lệ % các họ ĐVKXS cỡ lớn tại khu vực nghiên cứu ................. 23


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nƣớc có chức năng tham gia vào chu trình sống, bên cạnh đó 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.Vì
vậy nƣớc có vai trò rất quan trọng cho cuộc sống của con ngƣời và sinh vật.
Có thể nói, sự sống của con ngƣời và mọi sinh vật trên trái đất phụ thuộc vào
nƣớc.

Tuy nhiên, hiện nay sự gia tăng của nhiều loại chất thải khác nhau đã và
đang làm cho các thủy vực nƣớc ngọt ở nhiều nơi trên thế giới bị ô nhiễm một
cách trầm trọng. Sự tác động của những chất này theo nhiều cách thức phức
tạp. Ngày nay, 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 c n g p nhiều khó khăn. 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 sinh vật. Vì thế, quan trắc sinh học nƣớc ngọt ngày càng
trở nên quan trọng nhƣ là một phân bổ sung ho c thậm chí thay thế cho những
phân tích hóa học.
Việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn ở nƣớc làm sinh vật chỉ thị 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.
Vƣờn quốc gia Tam Đảo có diện tích khoảng 34995 ha, với địa hình
tƣơng đối phức tạp. Hệ thống sông ng i dày đ c với các kiểu địa hình khác

1


nhau, các suối có thung lũng hẹp đáy nhiều ghềnh thác, độ dốc lớn,các sông
ngòi và suối ở đây đang có dấu hiệu bị ô nhiễm. Các suối này là nơi sinh sống
và tồn tại của nhiều nhóm động vật thủy sinh, trong đó có nhóm ĐVKXS cỡ
lớn. Cho đến nay đã có một số đề tài nghiên cứu sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm
SVCT để đánh giá chất lƣợng nƣớc ở khu vực này. Tuy nhiên các nghiên cứu
này chỉ thực hiện trên phạm vi hẹp mà chƣa mở rộng ra toàn bộ khu vực
nghiên cứu.

Dựa vào cơ sở lý luận và thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu
đề tài: “Sử dụng động vật không xƣơng sống cỡ lớn đánh giá chất lƣợng
nƣớc suối Thác Bạc, độ cao dƣới 200m thuộc Vƣờn quốc gia Tam Đảo,
tỉnh Vĩnh Phúc” để tìm hiểu thực trạng chất lƣợng nƣớc tại một số thủy vực
thuộc địa phận Vƣờn quốc gia Tam Đảo.
2. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc suối Thác Bạc độ cao dƣới 200m
thuộc địa phận Vƣờn quốc gia Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc bằng sinh vật chỉ thị
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 và đề
xuất giải pháp nhằm sử dụng hợp lý tài nguyên nƣớc ở địa phƣơng.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiến
3.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài cung cấp danh lục các họ ĐVKXS cỡ lớn tại suối Thác Bạc độ
cao dƣới 200m thuộc địa phận Vƣờn Quốc Gia Tam Đảo, Tỉnh Vĩnh Phúc là
cơ sở cho các nghiên cứu chuyên sâu sau này.
Bƣớc đầu tìm hiểu chất lƣợng nƣớc ở địa phƣơng bằng cách sử dụng
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 đề
xuất giải pháp sử dụng tài nguyên nƣớc một cách hợp lý nhất.

2


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Khái quát về tình hình sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá chất lƣợng
nƣớc trên thế giới
Việc sử dụng quan trắc sinh học để đánh giá chất lƣợng nƣớc sông đầu

tiên hình thành ở châu Âu do hai nhà khoa học Kolkwitz (1908) và Marsson
(1909) thực hiện. Mức độ nhiễm bẩn của nƣớc sông đƣợc chia thành 4 loại là
bẩn ít, bẩn vừa α, bẩn vừa β và rất bẩn, mức độ đƣợc xác định dựa vào chỉ số
độ nhiễm bẫn (Saprobic index). Dựa vào danh các loài chỉ thị ngƣời ta chia
thành các giá trị nhiễm bẩn phù hợp với sự chống chịu ô nhiễm của từng loài.
M c dù hệ thống này đƣợc chấp nhận rộng rãi ở các nƣớc Châu Âu nhƣng nó
cũng g p những chỉ trích nhƣ phƣơng pháp dựa trên sự nhiễm bẩn chỉ thiên về
chỉ số sinh học và hệ thống điểm số đơn giản [26], [27].
Ở Anh
Ở Anh, việc quan trắc sinh học tiếp tục mở rộng với các chỉ số đánh giá
mức độ ô nhiễm dựa trên nguyên tắc các nhóm sinh vật chống chịu ô nhiễm
khác nhau. Hai chỉ số đƣợc đánh giá cao là chỉ số định lƣợng “Chỉ số Trent”
(TBI) của Woodiwis (1964) và chỉ số bán định lƣợng “Điểm số Chandler
(CBS) của Chandler (1970).
Việc sử dụng chỉ số TBI và điểm số CBS chỉ phù hợp đánh giá chất
lƣợng nƣớc sông trong phạm vi nhỏ mà không phù hợp áp dụng cho diện
rộng. Vì thế năm 1976, một tổ chức nghiên cứu quan trắc sinh học
“Biological Monitoring Woring Party” ra đời đã đƣa ra hệ thống điểm số
BMWP, sự phân loại mức độ ô nhiễm nƣớc dựa vào số loài và phân bố của
ĐVKXS cỡ lớn (dẫn theo tài liệu [25]).
Ở Tây Ban Nha
Năm 1988, Alba - Tercedor và Sanchoz - Ortega đã áp dụng phƣơng
pháp sử dụng chỉ số BMWP tại khu vực bán đảo Iberia (ở Tây Ban Nha). Kết

3


quả nghiên cứu cho thấy xuất hiện một số họ mới và điểm số của một số họ
cũng có sự biến đổi. Sau đó Carmen Zamora cùng một số ngƣời tiến hành một
nghiên cứu để giải thích sự biến thiên của chỉ số BMWP và chỉ số ASPT theo

nhiệt độ và xác định sự phụ thuộc của các chỉ số này theo mùa. Cuộc nghiên
cứu trong v ng 2 năm đã cho kết quả: đối với thủy vực không ô nhiễm sự
tƣơng quan giữa chỉ số BMWP và nhiệt độ là không đáng kể, các thủy vực bị
ô nhiễm thì chỉ số BMWP phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ, c n đối với chỉ số
ASPT thì không phụ thuộc vào nhiệt độ ngay cả khu vực ô nhiễm hay không
ô nhiễm. 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 [18].
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 đó họ đã tiếp nhận hệ thống điểm số này và phát
triển chúng cho phù hợp với đất nƣớc mình, chỉ số đƣợc biến đổi gọi là MCI
(Macroinvertebrate Community Index) tƣơng tự nhƣ điểm trung bình bậc
phân loại ASPT của Anh [28].
Ngoài ra, hệ thống điểm số BMWP c n đƣợc ứng dụng và đạt hiệu quả
cao trong việc đánh giá chất lƣợng nƣớc sông ở một số các nƣớc nhƣ Thụy
Điển, Bồ Đào Nha, Braxin, Italia, Pháp ….
Ở Ấn Độ
Ở Ấn Độ, năm 1994, De Zwart và Trivedi đã chuyển đổi điểm số
BMWP cho phù hợp với Ấn Độ là loại ra một số họ không có và thêm vào
một số họ 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 tìm thấy tại các cửa sông của Ấn Độ.

4


Một nghiên cứu sử dụng điểm số BMWP khác do Bihar nghiên cứu ở
sông Ramjan nhận thấy các thông số lý hóa biến động theo mùa, nó sẽ ảnh

hƣởng đến độ phong phú của ĐVKXS cỡ lớn và cũng nhận thấy kích thƣớc
quần thể ĐVKXS cỡ lớn cũng tƣơng quan nghịch với thông số pH và DO...
Tác giả Sabib 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. Tác giả, Maruthaynayagan và các cộng sự nghiên cứu ở hồ
Thirukulam qua nghiên cứu của mình thì khảng định kích thƣớc ĐVKXS phụ
thuộc vào mùa, cao nhất vào mùa mƣa và thấp nhất vào mùa hè (dẫn theo Lê
Văn Khoa và cộng sự (2007) [6], và Mustow (1998) [29].
Ở Thái Lan
Năm 1977, Mustow đã nghiên cứu quần xã ĐVKXS cỡ lớn ở 23 điểm
thuộc sông MaePing và đƣa ra một số thay đổi phù hợp với điều kiện ở Bắc
Thái Lan. Kết quả nghiên cứu cho thấy có những họ ở Thái Lan thì không có
trong bảng gốc của Anh, cũng có họ vừa có ở cả Thái Lan và Anh. Từ đó ông
đã đề nghị sửa đổi 10 họ cần điều chỉnh, Mustow nhận thấy BMWP cho điểm
Bộ Odonata là cao sẽ không phản ánh chính xác mối liên hệ với sự chống ô
nhiễm ở Thái Lan nên đã hạ điểm của họ này từ 8 điểm xuống 6 điểm, còn họ
Thiaridae chống chịu ô nhiễm tốt nên cho 3 điểm. Hệ thống BMWP đƣợc sửa
đổi ở Thái Lan đƣợc gọi là hệ thống BMWPTHAI(dẫn theo Nguyễn Vũ Thanh
và Tạ Huy Thịnh (2001) [13].
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 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

5


thu mẫu trong lƣu vực sông Nam Pong gần sông Pong, sông Cheon, sông Chi.

Mục đích nhằm nghiên cứu những ảnh hƣởng của chất lƣợng môi trƣờng
nƣớc đến cộng đồng ĐVKXS cỡ lớn sống trong đó [22], [30].
Ở Malaysia
Một cuộc nghiên cứu ở Malaysia vào năm 1999 do Bộ Môi trƣờng
Malaysia thực hiện trên sông Linggi nhằm 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].
1.2. Khái quát về tình hình sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá chất lƣợng
nƣớc ở Việt Nam
Việc nghiên cứu, đánh giá mức độ ô nhiễm các thủy vực ở Việt Nam đã
đƣợc quan tâm từ lâu nhƣng đến năm 1995 vẫn chƣa có hệ thống phân loại độ
nhiễm bẩn các thủy vực. Các hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn cùng với
những chỉ tiêu trong các thang bậc phân loại đều là những dẫn liệu nghiên cứu
ở vùng ôn đới, hoàn toàn khác với điều kiện tự nhiên cũng nhƣ đ c tính sinh
học của các thủy vực ở nƣớc ta.
Trên cơ sở nghiên cứu trong 10 năm (1985 - 1995) cùng với dẫn liệu đã
biết trƣớc đây về các thủy vực có nƣớc thải vùng Hà Nội, Nguyễn Xuân
Quýnh (1995) đã đề xuất một hệ thống phân loại độ nhiễm bẩn các thủy vực
có nƣớc thải ở Hà Nội dựa trên một số chỉ tiêu cơ bản về sinh học.
Từ năm 1997 đến năm 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

6

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 vi sinh vật chỉ thị quan trắc và
đánh giá chất lượng nước ở Việt Nam” [12].
Năm 2000, Nguyễn Xuân Quýnh và các cộng sự đã đƣa ra khoá định
loại đến họ các nhóm ĐVKXS ở nƣớc ngọt phục vụ cho việc nghiên cứu đánh
giá chất lƣợng nƣớc bằng SVCT. Cũng trong năm này quy trình quan trắc và
đánh giá chất lƣợng nƣớc ngọt bằng việc sử dụng SVCT là ĐVKXS cỡ lớn
của Nguyễn Xuân Quýnh và các cộng sự cũng đã đƣợc công bố. Năm 2004,
Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự trên cơ sở các công trình nghiên cứu về giám
sát sinh học nƣớc ngọt bằng SVCT, mà đ c biệt là kết quả từ năm 1998 2000, đã thiết lập một quy trình lấy mẫu và một hệ thống tính điểm sử dụng
trong quan trắc sinh học đối với các thuỷ vực nƣớc ngọt tại Việt Nam. Đã
xuất bản cuốn sách “Giám sát sinh học môi trường nước ngọt bằng động vật
không xương sống cỡ lớn”. Đây là tài liệu đầu tiên của Việt Nam đƣợc xuất
bản làm cơ sở nghiên cứu đánh giá chất lƣợng nƣớc thông qua SVCT là
ĐVKXS cỡ lớn [12].
Những nghiên cứu đầu tiên đƣợc các nhà khoa học Khoa Sinh học,
Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội thực hiện ở các
khu vực phía Bắc và khu vực phía Nam Việt Nam. Phía Bắc, các địa điểm lấy
mẫu từ con suối chảy ra từ núi Tam Đảo ra khu vực đồng bằng và cuối cùng đổ
ra sông Cầu tiếp nơi tiếp nhận các nguồn thải từ các thành phố, thị trấn. Ở phía
Nam, các địa điểm lấy mẫu nằm trong và xung quanh thành phố Đà Lạt, các
điểm thuộc suối Đac Ta Jun và các điểm thuộc sông Đa Nhim [12].
Năm 2001 - 2002, 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

7

Nguyên. Qua nghiên cứu nƣớc tại 28 điểm quan trắc đều thuộc loại ô nhiễm
vừa đến ô nhiễm n ng, những loài đại diện cho môi trƣờng nƣớc sạch nhƣ bộ
cánh úp đã không đƣợc tìm thấy ở đây khẳng định môi trƣờng nƣớc ở đây
đang bị tác động nghiêm trọng. Ngoài kết quả nghiên cứu tác giả còn bổ sung
thêm 7 họ mới vào bảng điểm BMWPVIET bao gồm 5 họ côn trùng thủy sinh
Ecdyonuridae, Polymitarcyidae, Sicomyzidae, Muscidaevà 2 họ thân mềm
Stenothyridae và Hyalidae [13].
Năm 2003, tác giả Nguyễn Thị Mai thuộc bộ môn Sinh học, Khoa Khoa
học, Trƣờng Đại học Nông Lâm, Thành phố Hồ Chí Minh 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 thuộc quận 2,
Thành phố Hồ Chí Minh. Nghiên cứu đƣợc thực hiện trên 3 điểm và kết quả
thu đƣợc trong 2 đợt lấy mẫu lấy đợt 1 gồm 23 họ và đợt 2 là 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 liên quan
đến nhau. Điều này càng khảng định việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn để đánh giá
chất lƣợng nƣớc là có cơ sở [10].
Năm 2006, tác giả Trƣơng Thanh Cảnh và Ngô Thị Trâm Anh thuộc
Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đai học Hồ Chí Minh tiến hành khảo sát
thành phần ĐVKXS cỡ lớn của 4 hệ thống kênh chính của Thành phố Hồ Chí
Minh(Tham Lƣơng - Vàm Thuật, Nhiêu Lộc - Thị Nghè, kênh Đôi - Tẻ - Tàu
Hủ - Bến Nghé, hệ thống sông khu vực Nam Sài Gòn[15].
Năm 2008, tác giả Ngô Xuân Quảng công bố kết quả nghiên cứu về đa
dạng sinh học quần xã ĐVKXS và đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc hệ
thống các con suối ở Vƣờn Quốc Gia Núi Chúa, tỉnh Ninh Thuận. Tại khu
vực miền Trung vào năm 2010, Nguyễn Văn Khánh và Trần Ngọc Sơn đã
ứng dụng hệ thống quan trắc sinh học BMWPVIETgiám sát chất lƣợng

8

môi trƣờng nƣớc sông ở Thành phố Đà Nẵng. Các chỉ số sinh học đã phản
ánh đƣợc hiện trạng chất lƣợng môi trƣờng nƣớc sông và cho chúng ta cái
nhìn toàn diện hơn về những tác động tổng hợp của chất ô nhiễm đến hệ sinh
thái và đời sống sinh vật [9].
Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu chỉ tập trung ở miền Bắc và miền
Nam mà chƣa quan tâm đến khu vực miền Trung. Gần đây phƣơng pháp này
đƣợc nghiên cứu ở khu vực miền Trung tiêu biểu nhƣ tác giả Nguyễn Văn
Khánh và cộng sự thuộc Khoa Sinh - Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Sƣ Phạm,
Đại học Đà Nẵng đã thực hiện những nghiên cứu dùng ĐVKXS cỡ lớn 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 - Tuý 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 lí hoá đi kèm càng khẳng định việc sử dụng ĐVKXS trong đánh giá
chất lƣợng nƣớc là có hiệu quả [7], [8], [9]. 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 [4]. Điều đó góp phần làm đa dạng các phƣơng pháp
đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc tại khu vực miền Trung.
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.

9


Tình hình đánh giá chất lƣợng nƣớc ở Vƣờn Quốc Gia Tam Đảo, Tỉnh

Vĩnh Phúc: ở khu vực này hiện đã có một số công trình nghiên cứu về việc sử
dụng ĐVKXS cỡ lớn để đánh giá chất lƣợng môi trƣờng nƣớc.

10


Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, NỘI DUNG
VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Động vật không xƣơng sống cỡ lớn tại một số thủy vực dạng suối thuộc
địa phận Vƣờn Quốc Gia Tam Đảo, Tỉnh Vĩnh Phúc.
2.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu
2.2.1 Địa điểm nghiên cứu
Suối Thác Bạc độ cao dƣới 200m thuộc địa phận Vƣờn Quốc Gia Tam
Đảo, Tỉnh Vĩnh Phúc.
Trƣớc khi tiến hành thu mẫu, chúng tôi ghi lại một số đ c điểm, sinh
cảnh chính của các điểm nghiên cứu:
Điểm 1 (ký hiệu S1): Tọa độ N: 21026,220‟, E: 105037,649‟, độ cao
194m. Nhiệt độ không khí xung quanh khu vực thu mẫu là 23,50C, độ ẩm
60%. Điểm thu mẫu là khu vực suối thuộc Trung tâm cứu hộ Gấu 2.
Điểm 2 (ký hiệu S2): Tọa độ N: 21026,190‟, E: 105037,567‟, độ cao
154m. Nhiệt độ không khí xung quanh khu vực thu mẫu là 240C, độ ẩm 70%.
Điểm thu mẫu là khu vực suối thuộc Trung tâm cứu hộ Gấu 1.
Điểm 3 (ký hiệu S3): Tọa độ N: 21035,944‟, E: 105037,535‟, độ cao
123m. Nhiệt độ không khí xung quanh khu vực thu mẫu là 230C, độ ẩm 65%.
Điểm thu mẫu là khu vực suối thuộc Trung tâm cứu hộ Gấu 3.
Điểm 4 (ký hiệu S4): Tọa độ N: 21025,830‟, E: 105037,577‟, độ cao
120m. Nhiệt độ không khí xung quanh khu vực thu mẫu là 230C, độ ẩm 70%.
Điểm thu mẫu là khu vực suối thuộc cổng sau Trung tâm cứu hộ Gấu.
Điểm 5 (ký hiệu S5): Tọa độ N: 21025,442‟, E: 105037,562‟, độ cao

99m. Nhiệt độ không khí xung quanh khu vực thu mẫu là 24 0C, độ ẩm 65%.
Điểm thu mẫu là khu vực suối thuộc cổng vào Trung tâm cứu hộ Gấu.

11


2.2.2. Thời gian nghiên cứu
Nghiên cứu đƣợc thực hiện từ tháng 11/2016 đến tháng 5/2018. Mẫu
vật sử dụng trong nghiên cứu đƣợc thu ngày 12/11/2016 đến ngày
17/11/2016. Toàn bộ mẫu vật thu ngoài tự nhiên đƣợc bảo quản và lƣu trữ
trong phòng thí nghiệm động vật Khoa sinh- Kỹ thuật nông nghiệp, Trƣờng
Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2 .
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Thành phần các họ ĐVKXS cỡ lớn tại suối Thác Bạc độ cao dƣới 200m
thuộc địa phận Vƣờn Quốc Gia Tam Đảo, Tỉnh Vĩnh Phúc.
- Xác định một số chỉ số thuỷ lý, hoá học của nƣớc.
- Đánh giá chất lƣợng nƣớc bằng sinh vật chỉ thị là các ĐVKXS cỡ lớn
thông qua điểm số BMWPVIET và chỉ số ASPT.
- Tìm hiểu một số nguyên nhân ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc và giải
pháp để sử dụng tài nguyên nƣớc một cách hợp lý ở suối Thác Bạc thuộc địa
phận Vƣờn Quốc Gia Tam Đảo, Tỉnh Vĩnh Phúc..
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
- Dụng cụ thu mẫu
Các dụng cụ cần thiết để lấy mẫu ĐVKXS gồm: vợt ao (Pond net), vợt
tay (Hand net); vợt Pond net là một khung hình chữ nhật đỡ một túi lƣới với
chiều sâu khoảng 30 - 40cm, kích thƣớc mắt lƣới thƣờng có đƣờng kính 1mm,
khung đỡ lƣới đƣợc nối với một cán dài 1,6m. Dụng cụ này thƣờng dùng để
thu những động vật ven bờ.
- Phương pháp thu mẫu

Trƣớc khi thu mẫu, chúng tôi tiến hành đo tọa độ và độ cao bằng thiết bị
định vị GPS78 và một số chỉ số thủy lý, hóa học của nƣớc tại khu vực nghiên

12


cứu bằng máy đo WQC - 24A, TOA, Nhật Bản và ghi chép đ c điểm sinh
cảnh ở địa điểm thu mẫu.
Mẫu vật đƣợc thu theo phƣơng pháp của Nguyễn Xuân Quýnh và cộng
sự, 2004 [10]. Vật mẫu đƣợc thu bằng vợt ao (Pond net) và vợt tay (Hand net)
bằng cách sục vợt vào các đám cỏ, cây bụi thủy sinh ven bờ ho c các đám cây
thủy sinh sống nổi trên m t nƣớc. Các loại côn trùng sống trên m t thủy vực
đƣợc thu bằng cách đƣa nhanh vợt trên m t nƣớc. Đối với các loài sống bám
vào các tảng đá, dùng phƣơng pháp đạp nƣớc ở nền suối ho c nhấc các tảng
đá lên tìm kiếm và dùng panh mềm để nh t mẫu. Ở những vùng nƣớc nhỏ
ho c dòng chảy hẹp thì việc thu mẫu đƣợc thực hiện bằng vợt cầm tay.
- Phương pháp xử lý mẫu
Mẫu sau khi thu đƣợc loại bỏ rác, làm sạch bùn đất. Nh t qua mẫu ngay
tại thực địa. Sử dụng panh, thìa và khay nhôm để nh t vật mẫu. Mẫu thu ngoài
thực địa đƣợc bảo quản trong cồn 800, ghi etiket đầy đủ và đem về lƣu trữ,
bảo quản, phân tích và định loại tại Phòng thí nghiệm Động vật, Khoa Sinh –
Kĩ Thuật Nông Nghiệp, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2.
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nhiệm
- Phương pháp nhặt mẫu: mẫu đƣợc rửa sạch cho ra khay. Dùng panh
nh t các đại diện của ĐVKXS cỡ lớn, mẫu sau khi nh t cho vào lọ và bảo
quản trong cồn 800.
- Phương pháp phân tích mẫu vật:
+ Dụng cụ phân tích bao gồm: kính lúp 2 mắt, kính hiển vi, đĩa petri,
panh mềm, kim phân tích.
+ Định loại vật mẫu: mẫu vật đƣợc định loại dựa trên đ c điểm hình

thái ngoài của đối tƣợng nghiên cứu theo các khoá định loại đƣợc
công bố trong và ngoài nƣớc của : Đ ng Ngọc Thanh và cộng sự
(1980) [2], Đ ng Ngọc Thanh, Hồ Thanh Hải (2001) [3], Nguyễn

13


Văn Vịnh (2003) [24], Cao Thi Kim Thu (2002) [17], Hoang Duc
Huy (2005) [20], Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự (2001) [11],
Meritt và Cummins (1996) [21], Nguyễn Văn Hiếu (2009) [14]…
2.4.3. Phương pháp phương pháp xử lý số liệu:
Số liệu đƣợc xử lý trên máy vi tính bằng phần mềm Microsoft Office
Excel 2010.
2.4.4. Phương pháp xác định hệ thống tính điểm BMWPVIET và chỉ số
sinh học ASPT
Để đi đến những phƣơng pháp chuẩn, một tổ chức nghiên cứu về quan
trắc sinh học “Biological Monitoring Working Party” (BMWP), đƣợc thành
lập ở Anh vào năm 1976, đã đƣa ra một hệ thống mới đó là hệ thống tính
điểm số BMWP. Trừ lớp giun ít tơ, hệ thống này sử dụng số liệu ở mức độ
họ, mỗi họ đƣợc quy cho một điểm số phù hợp với tính nhạy cảm của nó với
sự ô nhiễm hữu cơ. 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
điểm tổng số cho số họ có m t, ta đƣợc một điểm số trung bình cho các đơn vị
phân loại (ASPT: Average Score Per Taxon).
Chỉ số ASPT đƣợc tính theo công thức: ASPT = (∑BMWP)/N.
Trong đó:

N: tổng số họ tham gia tính điểm
BMWP: tổng điểm số BMWP
ASPT: điểm số trung bình trên một đơn vị phân loại

Nhƣợc điểm của điểm số BMWP là ở chỗ căn cứ vào phạm vi của các họ
thì có loài chống chịu, có loài ƣa thích với điều kiện sinh thái hẹp. Ví dụ: đại
diện của họ Chironomidae tìm thấy trong hầu hết những nơi sống là nƣớc
ngọt đã đƣợc biết đến, trong họ bao gồm những loài và giống có khả năng
chống chịu cao, đôi khi trong một biên độ rộng của sự ô nhiễm, nhƣng nó
gồm cả những loài và giống khác rất nhạy cảm và đ c hiệu trong sự ƣa thích

14


và chịu đựng sinh thái. Tuy vậy, toàn bộ họ đƣợc phân loại nhƣ là mức độ
chống chịu với ô nhiễm bằng điểm số BMWP. Nhận xét tƣơng tự cũng đƣợc
áp dụng trong trƣờng hợp này, chúng hoàn toàn đƣợc xếp vào loại có khả
năng chống chịu cao.
Hệ thống tính điểm số BMWP rất có hiệu lực trong thực tiễn và tƣơng
đối dễ dàng áp dụng khi đ i hỏi của nó về mức độ kỹ năng phân loại tƣơng
đối bình thƣờng. Kết quả là nó đƣợc chấp nhận một cách rộng rãi ở nhiều
nƣớc khác nhau.
Từ kết quả tính điểm theo hệ thống tính điểm BMWPVIET và điểm số
ASPT, chúng ta có thể đánh giá đƣợc mức độ ô nhiễm môi trƣờng nƣớc tại
mỗi điểm nghiên cứu hay so sánh mức độ ô nhiễm giữa các điểm nghiên cứu
với nhau dựa vào bảng 2.1. Điểm chống chịu tƣơng ứng với các họ đƣợc thể
hiện ở Phụ lục 2.
Bảng 2. 1. Mối liên quan giữa chỉ số sinh học ASPT và mức độ ô nhiễm
Chỉ số sinh học (ASPT)

Mức độ ô nhiễm

Điểm 0

Nƣớc cực kỳ bẩn (không có ĐVKXS)

Điểm 1- 2,9

Nƣớc rất bẩn (Polysaprobe)

Điểm 3 - 4,9

Nƣớc bẩn vừa ( Mesosaprobe) hay khá bẩn

Điểm 5 - 5,9

Nƣớc bẩn vừa ( Mesosaprobe)

Điểm 6 - 7,9

Nƣớc bẩn ít (Oligosaprobe), hay tƣơng đối sạch

Điểm 8 - 10

Nƣớc sạch

Nguồn: Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự, 2004 [12].

15


2.5. Khái quát điều kiện tự nhiên tại Vƣờn Quốc Gia Tam Đảo, Tỉnh
Vĩnh Phúc

2.5.1. Vị trí địa lý
Vƣờn quốc gia Tam Đảo là một vƣờn quốc gia của Việt Nam, nằm trọn
trên dãy núi Tam Đảo, một dãy núi lớn dài trên 80 km, rộng 10–15 km chạy
theo hƣớng Tây Bắc-Đông Nam. Vƣờn trải rộng trên ba tỉnh Vĩnh
Phúc (huyện

Tam

Đảo), Thái

Nguyên (huyện

Đại

Từ)

và Tuyên

Quang (huyện Sơn Dƣơng), cách Hà Nội khoảng 75 km về phía Bắc.
Tọa độ địa lý của Vƣờn quốc gia Tam Đảo: 21°21'-21°42' vĩ Bắc và 105°23'105°44' kinh Đông.[31]
2.5.2. Địa hình
Vƣờn quốc gia Tam Đảo là vùng núi cao nằm trọn trong dãy núi Tam
Đảo. Đây là dãy núi có trên 20 đỉnh cao từ 1.000m trở lên so với m t nƣớc
biển, cao nhất là đỉnh Tam Đảo Nord 1.592m. Địa hình ở đây có đ c điểm là
đỉnh nhọn, sƣờn rất dốc, độ chia cắt sâu, dày bởi nhiều dông phụ gần nhƣ
vuông góc với dông chính. [31]
2.5.3. Địa chất, đất đai
Điều tra, nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy Vƣờn quốc gia
Tam Đảo có 4 loại đất chính gồm đất Feralit mùn vàng phát triển trên đá
macma axít, xuất hiện ở độ cao từ 700 m trở lên, có diện tích 8.968 ha;

đất feralit mùn vàng đỏ phân bố trên núi thấp từ độ cao 400–700 m, phát triển
trên đá macma kết tinh có diện tích 9.292 ha; đất feralit đỏ vàng phát triển
trên nhiều loại đá khác nhau ở độ cao 100–400 m, có diện tích 1.7606 ha; và
cuối cùng là loại đất dốc tụ và phù sa ở độ cao từ 100 m trở xuống có diện
tích 1.017 ha. [31]
2.5.4. Khí hậu

16


Dãy núi Tam Đảo tạo ra 2 sƣờn Đông và Tây rõ rệt, lƣợng mƣa hàng
năm khác nhau đã góp phần tạo nên các tiểu vùng khí hậu khác biệt. Đây
cũng là yếu tố tạo ra 2 đai khí hậu nóng ẩm, nhiệt đới mƣa mùa từ độ cao
700–800 m trở xuống và đai khí hậu á nhiệt đới mƣa mùa, cũng nhƣ một số
khu vực có nhiệt độ, lƣợng mƣa rất khác nhau của Tam Đảo. Tất cả tạo nên
một Vƣờn quốc gia Tam Đảo đƣợc che phủ bởi một lớp thảm thực vật dày
đ c, nhiều tầng và đa dạng về loài, đa dạng về quần xã sinh học và hệ sinh
thái. [31]
2.5.5. Diện tích, kiểu rừng
Vƣờn quốc gia Tam Đảo rộng 34.995 ha, trong đó có 26.163 ha rừng,
chủ yếu là dạng rừng tự nhiên mƣa ẩm thƣờng xanh với độ che phủ chiếm
70% diện tích toàn vƣờn. Ngoài ra, trong Vƣờn quốc gia Tam Đảo cũng tồn
tại một số kiểu rừng khác nhƣ rừng kín thƣờng xanh mƣa ẩm á nhiệt đới núi
thấp, rừng lùn trên đỉnh núi, rừng tre nứa, rừng phục hồi sau khai thác, rừng
trồng, trảng cây bụi, trảng cỏ. [31]
2.5.6. Giá trị nghiên cứu, du lịch
Trong Vƣờn quốc gia Tam Đảo có nhiều địa danh thích hợp cho nghỉ
mát, du lịch nhƣ Thác Bạc, Đền Mẫu Bà Chúa Thƣợng Ngàn, cầu Đái Tuyết,
Am Gió Thang Mây, cột phát sóng truyền hình ở độ cao 1.200 m. [31]

17