Sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị đánh giá chất lượng nước tại trạm đa dạng sinh học mê linh, tỉnh vĩnh phúc (2017)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN

======

TRẦN THỊ DIỆU LINH

SỬ DỤNG ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG
CỠ LỚN LÀM SINH VẬT CHỈ THỊ
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC TẠI TRẠM
ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH, TỈNH VĨNH PHÚC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Môi trường
Người hướng dẫn khoa học

TS. NGÔ XUÂN NAM

HÀ NỘI - 2017


LỜI CẢM ƠN
Trước 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 người đã định hướng và tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình học tập, nghiên cứu khoa học và hoàn thiện luận văn tốt nghiệp.
Đồng thời, qua đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo cùng
các thầy giáo, cô giáo tổ Động vật, Khoa Sinh - Kĩ thuật Nông nghiệp,
Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, những người 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 được gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã động
viên và là chỗ dựa vững chắc cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

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

Trần Thị Diệu Linh

i


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

Trần Thị Diệu Linh

ii


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

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

3


2.2.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm................................ 20
2.2.3. Phương pháp xử lí số liệu ..................................................................... 20
2.2.4. Phương pháp xác định hệ thống tính điểm BMWP

VIET

và chỉ số sinh

học ASPT ........................................................................................................ 20
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.................................................. 23
3.1. Thành phần các họ ĐVKXS cỡ lớn tại khu vực nghiên cứu. .................. 23
3.2. Đánh giá chất lượng môi trường nước tại khu vực nghiên cứu bằng hệ
thống điểm BMWP

VIET

và chỉ số ASPT. ........................................................ 30

3.3. Một số nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nước và giải pháp bảo vệ
tài nguyên nước ở khu vực nghiên cứu ........................................................... 31
3.3.1. Một số nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nước.......................... 31
3.3.1.1. Ảnh hưởng từ hoạt động du lịch ........................................................ 31
3.3.1.2. Hoạt động sản xuất nông nghiệp của người dân................................ 31
3.3.2. Một số đề xuất để bảo vệ tài nguyên nước ở khu vực nghiên cứu ....... 32
3.3.2.1. Giải pháp phát triển du lịch sinh thái bền vững ................................. 32
3.3.2.2. Giải pháp tuyên truyền giáo dục nâng cao nhận thức cho người dân 33
3.3.2.3. Giải pháp tăng cường quản lý và bảo vệ rừng ................................... 34
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 35
1. KẾT LUẬN ................................................................................................. 35
2. KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 37
PHỤ LỤC

4

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ASPT

: Average Srores Per Taxon

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

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

ĐDSH

: Đa dạng sinh học

ĐVKXS

: Động vật không xương sống

SVCT

: Sinh vật chỉ thị

5


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

6


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Thành phần các họ ĐVKXS cỡ lớn tại khu vực nghiên cứu .......... 23
Bảng 3.2. Số lượng và tỷ lệ (%) các họ ĐVKXS cỡ lớn tại khu vực nghiên
cứu ................................................................................................................... 28
Bảng 3.3. Điểm số BMWPVIET, chỉ số ASPT và chất lượng nước tại các điểm
nghiên cứu thuộc Trạm ĐDSH Mê Linh ........................................................ 30

vii


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Nước là tài nguyên quan trọng nhất của con người và sinh vật trên trái
đất. Viện sĩ Xiđorenko khẳng định: “Nước là khoáng sản quý hơn tất cả các
loại khoáng sản”. Ở Việt Nam, nhà bác học Lê Quý Đôn khẳng định: “Vạn
vật không có nước không thể sống được, mọi việc không có nước không
thành được....”. Ngoài chức năng tham gia vào chu trình sống, nước còn là
chất mang năng lượng (hải triều, thủy năng), chất mang vật liệu và tác nhân
điều hòa khí hậu, thực hiện các chu trình tuần hoàn vật chất trong tự nhiên.
Có thể nói, sự sống của con người và mọi sinh vật trên trái đất phụ thuộc vào
nước.
Tuy nhiên, các thủy vực nước ngọt ở nhiều nơi trên thế giới đang bị ô
nhiễm ngày càng nghiêm trọng bởi nhiều loại chất thải khác nhau. Sự tác
động của những chất này theo nhiều cách thức phức tạp. Trong công tác quản
lý, giám sát và quan trắc môi trường nước hiện nay, việc đánh giá chất lượng
nước thông qua phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý hóa đang được sử dụng

rộng rãi, người ta có thể giám sát chất lượng nước bằng cách phân tích hóa
học, nhưng 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 như sức khỏe con
người trong nhiều trường hợp còn gặp nhiều khó khăn. Tuy nhiên, các
phương pháp này có một số hạn chế nhất định. Đây là phương pháp gián tiếp
chỉ có thể phản ánh tình trạng thủy vực ngay tại thời điểm lấy mẫu, khó có thể
dự báo chính xác về các tác động lâu dài của chúng đến khu hệ sinh vật nước.
Bên cạnh đó, việc phân tích hoá lý phải được thực hiện liên tục với tần suất
lớn sẽ gây nhiều tốn kém về kinh tế. Trong khi đó, tác động của hóa chất lên
cơ thể sinh vật thường biểu hiện ở khả năng tồn tại, sức sống của mỗi sinh vật
tiếp xúc với chúng và ở mức độ cao có thể dẫn đến hủy diệt cuộc sống của

1


sinh vật. Trái lại, phương pháp quan trắc sinh học khắc phục được một số hạn
chế của phương pháp trên như cung cấp các dẫn liệu về thời gian, tiện lợi
trong sử dụng và cho kết quả nhanh, trực tiếp về ảnh hưởng của hiện trạng ô
nhiễm đến sự phát triển của hệ thống thủy sinh vật. Vì thế, quan trắc sinh học
nước ngọt ngày càng trở nên quan trọng như là một phân bổ sung hoặc thậm
chí thay thế cho những phân tích hóa học.
Việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn ở nước làm SVCT để đánh giá chất lượng
nước và giám sát sinh học bằng SVCT có rất nhiều ưu điểm nên từ lâu đã
được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu. Những năm gần đây, việc áp dụng quan
trắc sinh học đã được chú ý tại Thái Lan và các nước Đông Nam Á, trong đó
có Việt Nam.
Trạm ĐDSH Mê Linh thuộc địa phận xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên,
tỉnh Vĩnh Phúc được coi là một “bảo tàng sinh học” của Việt Nam. Trong
Trạm có nhiều hệ thống suối lớn. Các suối này là nơi sinh sống và tồn tại của
nhiều nhóm động vật thủy sinh, trong đó có nhóm ĐVKXS cỡ lớn. Các

nghiên cứu về sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị ở khu vực này mới
tập trung ở suối Quân Boong mà chưa mở rộng ra các suối khác.
Dựa vào cơ sở lý luận và thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu
đề tài: “Sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm SVCT đánh giá chất lượng nước tại
Trạm ĐDSH Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc” để tìm hiểu đầy đủ hơn thực trạng
chất lượng nước tại khu vực nghiên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá chất lượng môi trường nước tại Trạm ĐDSH Mê Linh bằng
SVCT là nhóm ĐVKXS cỡ lớn sử dụng hệ thống điểm BMWP

VIET

và chỉ số

ASPT.
Tìm hiểu một số nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nước, góp phần
đa dạng hóa phương pháp đánh giá ô nhiễm nguồn nước mặt, giúp cho công


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

trường nước, tìm ra nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nước từ đó đưa ra
giải pháp khắc phục và sử dụng tài nguyên nước một cách hợp lý nhất.


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình nghiên cứu về giám sát sinh học trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Quan trắc sinh học nước ngọt đã được nêu ra bởi nhiều tác giả như
Hellawell (1978, 1986), Calow và Maltby (1989), Rosenberg và Resh (1993),
Cains và Pratt (1993). Trong đó Cains và Pratt đã định nghĩa quan trắc sinh
học nước ngọt như là sự giám sát bằng việc sử dụng những phản ứng của cơ
thể sống để xây dựng môi trường có hợp hay không đối với cơ thể sống. Quan
niệm hiện đại về sử dụng quan trắc sinh học để đánh giá chất lượng nước
sông, suối đã được khởi xướng ở Châu Âu với sự phát triển của tác giả
Kolkwitz và Marsson (1908, 1909). Các nhà khoa học này chia mức độ nhiễm
bẩn của sông, suối ra làm 4 loại bẩn ít, bẩn vừa α, bẩn vừa β và rất bẩn, mức
độ được xác định dựa vào chỉ số độ nhiễm bẩn (Saprobic index). Dựa vào
danh sách các loài chỉ thị người ta chia thành các giá trị nhiễm bẩn phù hợp
với sự chống chịu ô nhiễm của từng loài. Mặc dù hệ thống này được chấp
nhận rộng rãi ở Châu Âu nhưng nó cũng gặp những chỉ trích như phương
pháp dựa trên sự nhiễm bẩn chỉ thiên về chỉ số sinh học và những hệ thống
điểm số thì quá đơn giản [28], [29].
Sau đó, những chỉ số khác dựa trên nguyên tắc các nhóm sinh vật chống
chịu khác nhau với sự ô nhiễm vẫn tiếp tục phát triển để sử dụng ở Anh.
Trong đó, có hai chỉ số được đánh giá khá cao là chỉ số định lượng “Chỉ số
Trent” (TBI) của Woodiwis(1964), chỉ số này được phát triển ở vương quốc
Anh và Bắc Mỹ, nó sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn để đánh giá
chất lượng nước ở sông Trent (Anh) và chỉ số bán định lượng “Điểm số
Chandler” (CBS) của Chandler (1970). Do việc sử dụng các chỉ số Trent và
điểm số Chandler chỉ được xây dựng để đánh giá chất lượng nước sông ở

những vùng đặc biệt của nước Anh nên khi áp dụng ở các con sông khác thì


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

Đó là chỉ số về chất lượng môi trường, tỉ số giữa điểm số quan sát được trên
điểm số dự báo [30].
Nhờ có nhiều ưu điểm nên phương pháp quan trắc sử dụng hệ thống tính
điểm BMWP đã được phát triển và ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế
giới như:
Ở Tây Ban Nha
Năm1988, phương pháp sử dụng chỉ số BMWP đã được Alba - Tercedor
và Sanchoz - Ortega chuyển đổi để sử dụng ở Tây Ban Nha nhất là khu vực
bán đảo Iberia, trong hệ thống này ngoài việc xuất hiện một số họ mới thì các
điểm số của một số họ cũng có sự biến đổi. Sau đó, Carmen Zamora cùng các
cộng sự tiếp tục thực hiện một nghiên cứu để giải thích sự biến thiên của chỉ
số BMWP và chỉ số ASPT theo nhiệt độ từ đó xác định sự phụ thuộc của các
chỉ số này theo mùa. Nghiên cứu được thực hiện ở sông Genii nằm phía Nam
của Tây Ban Nha. Lưu vực sông có 26 nhánh dọc theo đó các nhà nghiên cứu
thu mẫu ở 60 địa điểm trong vòng hai năm và kết quả cho thấy đối với thủy
vực không bị ô nhiễm sự tương quan giữa chỉ số BMWP và nhiệt độ là không
đáng kể còn các thủy vực bị ô nhiễm thì chỉ số BMWP lại phụ thuộc nhiều
vào nhiệt độ. Còn đối với chỉ số ASPT cho dù tại khu vực ô nhiễm hay không
ô nhiễm đều không phụ thuộc vào nhiệt độ. Qua đây các nhà nghiên cứu
khẳng định chỉ số BMWP phụ thuộc vào mùa vụ còn chỉ số ASPT thì không,
do vậy mà chỉ số ASPT được đánh giá là ưu việt hơn.
Ở New Zeland
Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy những hiệu quả trong việc sử dụng hệ
thống điểm số BMWP trong việc đánh giá chất lượng nước sông nhất là loại ô
nhiễm hữu cơ. Do vậy họ đã tiếp nhận hệ thống điểm sốnày và phát triển
chúng cho phù hợp với đất nước mình, chỉ số được biến đổi gọi là MCI
(Macroinvertebrate Community Index) chỉ số này tương tự như điểm trung

bình bậc phân loại ASPT của Anh [30].
Ngoài ra, ở một số nước khác như Thụy Điển, Bồ Đào Nha, Braxin,
Italya, Pháp hệ thống điểm số BMWP cũng được ứng dụng và đạt hiệu quả
cao trong việc đánh giá tình trạng chất lượng nước sông.
Các nghiên cứu đều khẳng định động vật không xương sống cỡ lớn rất
có tiềm năng trong quan trắc sinh học. Các nghiên cứu sử dụng động vật
không xương sống nhằm đánh giá chất lượng nước được xây dựng và phát
triển ở các nước ôn đới nên khi đưa vào ứng dụng tại các khu vực nhiệt đới
thì gặp một số khó khăn, do vậy việc nghiên cứu để điều chỉnh hệ thống điểm
số BMWP cho phù hợp với khu vực của từng nước là rất cần thiết. Chính vì
vậy, nhiều nước ở Châu Á như Ấn Độ, Thái Lan, Malaixia và cả Việt Nam đã
thực hiện nhiều nghiên cứu nhằm điều chỉnh hệ thống này cho phù hợp với
điều kiện nước mình.
Ở Ấn Độ
Năm 1994, De Zwart và Trivedi đã chuyển đổi điểm số BMWP cho phù
hợp với Ấn Độ bằng cách loại ra một số họ không có ở Ấn Độ và thêm vào
một số họ khác có ở Ấn Độ. Một vài điểm số đã được phân phối trong điểm
gốc cũng được thay thế để phản ánh các mức độ khác nhau về sự chống chịu
của các họ nhất định đã được tìm thấy tại các sông của Ấn Độ. Hai họ được
cho là chống chịu tốt hơn so với điểm BMWP gốc đã được giảm điểm xuống
đó là Dugesiidae từ 5 giảm xuống còn 4 điểm và Agriidae từ 8 giảm xuống
còn 6 điểm. Còn hai họ được cho là ít chống chịu thì điểm số được tăng lên
đó là Hydrophilidae tăng từ 3 lên 6 điểm và Platycnemidae tăng từ 6 lên 8
điểm. Sau đó đã có thêm nhiều nghiên cứu sử dụng điểm số BMWP ở Ấn Độ
như tác giả Bihar nghiên cứu ở sông Ramjan đã nhận thấy các thông số hóa lý
biến động theo mùa và do đó nó sẽ ảnh hưởng đến độ phong phú của ĐVKXS
cỡ lớn và nghiên cứu này cũng cho thấy kích thước quần thể ĐVKXS cỡ lớn

cũng tương quan nghịch với thông số pH va DO. Tác giảSabib nghiên cứu ở
sông Shendumi nhận định rằng dựa vào kích thước cộng đồng ĐVKXS cỡ lớn
có thể xác định được tình trạng chất lượng nước sông, hồ. Maruthaynayagan
và các cộng sự nghiên cứu ở hồ Thirukulam qua nghiên cứu của mình thì
khẳng định kích thước cộng đồng ĐVKXS cỡ lớn phụ thuộc vào mùa, cao
nhất vào mùa mưa và thấp nhất vào mùa hè (Dẫn theo Lê Văn Khoa và cộng
sự, 2007) [9], (Dẫn theo Mustow, 1998) [22].
Ở Thái Lan
Năm 1997, Mustow đã nghiên cứu quần xã ĐVKXS cỡ lớn ở 23 điểm
thuộc sông MaePing. Đồng thời với việc chấp nhận một số thay đổi như đề
xuất của De Zwart và Trivedi (1994), tác giả còn đưa ra một số thay đổi cho
phù hợp với điều kiện ở Bắc Thái Lan. Theo Mustow thì có những họ ở Thái
Lan mà không có trong bảng gốc của Anh, cũng có những họ vừa có ở cả
Thái Lan và Anh nhưng cần phải thay đổi lại điểm số của chúng cho phù hợp
với điều kiện ở Thái Lan. Qua đó, tác giả đã đề nghị sửa đổi 10 họ cần điều
chỉnh bổ sung, trong đó Mustow nhận thấy BMWP cho điểm một số họ của
Bộ Odonata là cao sẽ không phản ánh chính xác mối liên hệ với sự chống ô
nhiễm ở Thái Lan do vậy đã hạ điểm của họ này từ 8 điểm xuống còn 6 điểm,
còn họ Thiaridae chống chịu với ô nhiễm tốt nên tác giả cho 3 điểm. Hệ thống
BMWP được sửa đổi ở Thái Lan được gọi là hệ thống BMWPTHAI[21].
Sau khi có hệ thống BMWP

THAI

thì phương pháp này đã được nghiên

cứu, ứng dụng và phát triển thêm để đánh giá chất lượng nước nhằm mục đích
quản lí và bảo tồn các lưu vực sông ở Thái Lan. Một trong những nghiên cứu
đó là “Nghiên cứu sự tương quan giữa ĐVKXS cỡ lớn ở nước ngọt và các yếu
tố chất lượng môi trường trong lưu vực sông Nam Pong, Thái Lan” được thực

hiện bởi Khoa Sinh học của Đại học Khon Kaen năm 1998, với 27 địa điểm
lấy mẫu trong lưu vực sông Nam Pong gần sông Pong, sông Cheon, sông Chi.


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

triển về sốlượng và khối lượng của chúng ở mức độ khác nhau từ những kết


quả thu được, tác giả đã nhận định rằng ĐVKXS cỡ lớn (thông qua các giá trị
về sinh vật lượng, sự khác nhau về tính đa dạng, mức độ phong phú về thành
phần loài…) chỉ thị tốt cho mức độ ô nhiễm các thuỷ vực. Thông qua đây tác
giả cũng đưa ra nhận xét về mối liên quan giữa mức độ ô nhiễm thủy vực và
các chỉ tiêu lí hóa, sinh học như: Mức độ nhiễm bẩn thủy vực tăng thì giá trị
về BOD5, COD tăng, hàm lượng DO giảm, thành phần loài và số lượng
ĐVKXS giảm. Mức độ nhiễm bẩn thủy vực ít thì hàm lượng DO cao, COD,
BOD5 thấp, thủy vực có lượng dinh dưỡng vừa phải tạo điều kiện cho
ĐVKXS phát triển tốt.
Từ năm 1997-1999, với sự tài trợ của quỹ Darwin của chính phủ Anh,
hội nghiên cứu thực địa và sinh thái nước ngọt Anh Quốc đã phối hợp với
Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà
Nội thực hiện chương trình nghiên cứu “Bảo tồn đa dạng sinh học thông qua
việc sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị quan trắc và đánh giá chất
lượng nước ở Việt Nam”.
Từ năm 1999 - 2000, Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự nghiên cứu dữ
liệu ban đầu và xây dựng quy trình quan trắc, điều chỉnh hệ thống tính điểm
BMWP cho phù hợp với Việt Nam và hệ thống đó được gọi là BMWP

VIET

[11].
Từ sau khi có hệ thống đánh giá phù hợp thì đã có rất nhiều nghiên cứu
nhằm đánh giá tính hiệu quả của hệ thống này. Những nghiên cứu đầu tiên
được các nhà khoa học của Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự
nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội thực hiện ở các con sông, suối thuộc cả khu
vực phía Bắc và phía Nam với 14 địa điểm thu mẫu ở phía Bắc và 15 địa điểm

thu mẫu ở phía Nam. Ở phía Bắc, các địa điểm thu mẫu được bắt đầu từ
những con suối nhỏ chảy từ núi Tam Đảo ra khu vực đồng bằng xung quanh
là đồng lúa và cuối cùng là khu vực sông Cầu nơi tiếp nhận nguồn thải từ


nhiều hoạtđộng của con người. Ở phía Nam, các địa điểm lấy mẫu thuộc khu
vực nằm trong và xung quanh thành phố Đà Lạt, các điểm thuộc suối Đac Ta
Jun và các điểm thuộc sông Đa Nhim. Sau này, nhiều nghiên cứu được tiếp
tục thực hiện phần nào làm rõ tính hiệu quả của phương pháp sử dụng
ĐVKXS cỡ lớn trong đánh giá chất lượng nước như trong hai năm (2001 2002), tác giả Nguyễn Vũ Thanh và Tạ Huy Thịnh thuộc Viện Sinh thái và
Tài nguyên Sinh vật đã thực hiện nghiên cứu tại 28 điểm quan trắc thuộc lưu
vực sông Cầu tại các tỉnh Bắc Giang, Bắc Cạn, Bắc Ninh, Thái Nguyên. Qua
nghiên cứu, nước tại 28 điểm quan trắc đều thuộc loại ô nhiễm vừa đến ô
nhiễm nặng, những loài đại diện cho môi trường nước sạch như Bộ Cánh úp
đã không được tìm thấy ở đây càng khẳng định môi trường nước ở đây đang
bị tác động nghiêm trọng. Ngoài ra, qua nghiên cứu này tác giả còn bổ sung 7
họ mới vào bảng điểm BMWP

VIET

bao gồm 5 họ côn trùng thủy sinh

Ecdyonuridae, Polymitarcyidae, Sciomyzidae, Empidiae, Muscidae và 2 họ
thân mềm Stenothyridae và Hyalidae [14].
Nguyễn Thị Mai (2004) đã thực hiện nghiên cứu nhằm đánh giá sự đa
dạng về thành phần loài ĐVKXS cỡ lớn và sử dụng chúng để đánh giá chất
lượng nước sông Sài Gòn đoạn thuộc quận 2, thành phố Hồ Chí Minh. Nghiên
cứu được thực hiện trên ba địa điểm và kết quả thu nhận được qua hai đợt lấy
mẫu là đợt 1 gồm 23 họ và đợt 2 gồm 25 họ, qua xác định chỉ số ASPT cho
thấy nước khúc sông này thuộc loại bẩn vừa α, cùng với đó kết quả này còn

cho thấy chất lượng nước và thành phần loài có liên quan đến nhau. Điều này
càng khẳng định việc sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn để đánh giá
chất lượng nước là có cơ sở [10].
Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu chủ yếu tập trung ở khu vực phía Bắc
và phía Nam mà chưa quan tâm đến khu vực miền Trung. Nhiều năm gần đây
phương pháp này mới được nghiên cứu ở khu vực miền Trung tiêu biểu như


tác giả Nguyễn Văn Khánh cùng các cộng sự thuộc Khoa Sinh - Môi trường,
Trường Đại học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng đã thực hiện những nghiên cứu
dùng động vật không xương sống để đánh giá chất lượng nước ở các khu vực
trên địa bàn thành phố Đà Nẵng. Các nghiên cứu được thực hiện tại sông Phú
Lộc, sông Cu Đê, hệ thống sông Cầu Đỏ - Túy Loan, cánh đồng Xuân Thiều.
Qua xác định chỉ số BMWP và ASPT cho thấy trên hầu hết các khu vực chất
lượng nước đều thuộc loại bẩn vừa α đến rất bẩn, các kết quả này hoàn toàn
phù hợp với những kết quả phân tích hóa lý đi kèm càng khẳng định việc sử
dụng động vật không xương sống trong đánh giá chất lượng nước là có hiệu
quả. Ngoài ra, còn có nghiên cứu của Hoàng Đình Trung và Mai Phú Quý
(2014) tại suối Truồi, huyện Phú Lộc, tỉnh Thừa Thiên - Huế [15]. Điều này
góp phần làm đa dạng các phương pháp đánh giá chất lượng môi trường nước
ở khu vực miền Trung [6], [7], [8].
Các công trình nghiên cứu nêu trên cho thấy phương pháp quan trắc sinh
học thông qua ĐVKXS cỡ lớn là tối ưu, đã phần nào phát triển và đang ngày
càng được áp dụng rộng rãi ở Việt Nam. Việc sử dụng hệ thống điểm
BMWP

VIET

và chỉ số ASPT đã nâng cao độ chính xác trong việc đánh giá chất

lượng nước, phục vụ cho việc công tác quản lý môi trường nước hiệu quả
hơn.
Tình hình sử dụng ĐVKXS cỡ lớn đánh giá chất lượng nước ở Trạm
ĐDSH Mê Linh, xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc: Các
nghiên cứu về sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị ở khu vực này mới
tập trung ở suối Quân Boong mà chưa mở rộng ra các suối khác.
1.2. Khái quát điều kiện tự nhiên ở trạm ĐDSH Mê Linh, xã Ngọc
Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc
1.2.1. Vị trí địa lý
Trạm ĐDSH Mê Linh - Vĩnh Phúc nằm trong địa phận của xã Ngọc


Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc (trước thuộc huyện Mê Linh, tỉnh
Vĩnh Phúc). Trạm ĐDSH cách trung tâm thị xã Phúc Yên khoảng 35km về
phía Bắc. Với diện tích 170,3 ha trong đó chiều dài khoảng 3.000m, chiều
rộng trung bìnhkhoảng 550m (chỗ rộng nhất khoảng 800m, chỗ hẹp nhất
khoảng 300m).
Khu vực Trạm có tọa độ:
o

o

’’

21 23’57’’ - 21 23’35 vĩ độ Bắc
o

o

105 42’40’’ - 105 42’40’’ kinh độ Đông

Phía Bắc giáp huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên
Phía Đông và phía Nam giáp hợp tác xã Đồng Trầm, xã Ngọc Thanh, thị
xã Phúc Yên.
Phía Tây giáp vùng ngoại vi Vườn Quốc gia Tam Đảo, huyện Tam Đảo,
tỉnh Vĩnh Phúc [4].
1.2.2. Địa hình
Đây thuộc vùng bán sơn địa phía Bắc huyện Mê Linh, là phần kéo dài về
phía Đông Nam của dãy Tam Đảo, có địa hình đồi và núi thấp với xu hướng
thấp dần từBắc xuống Nam.
Địa hình khu vực nghiên cứu phần lớn là đất dốc, độ chia cắt sâu với
nhiều dông phụ gần như vuông góc với dông chính, độ dốc trung bình từ 15 –
o

o

30 , nhiều nơi dốc đến 30 – 35 , điểm cao nhất là 520m (điểm cực đông thuộc
đỉnh núi Đá trắng). Ở khu vực Trạm các bãi bằng rất ít nằm rải rác dọc theo
ven suối phía Tây.


Hình 1.1. Bản đồ địa hình Trạm ĐDSH Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc
Nguồn: Ủy ban nhân dân xã Ngọc Thanh, 2014
1.2.3. Địa chất- thổ nhưỡng
1.2.3.1. Địa chất
Đất gồm 2 loại chủ yếu:


+ Ở độ cao 400m đất feralitic màu vàng phát triển trên đá sa thạch cuội
hoặc dăm kết.
+ Ở độ cao dưới 400m đất feralitic màu vàng đỏ phát triển trên sa phiến

thạch.
Ngoài ra, còn có đất dốc tụ phù sa ở ven các suối lớn ở độ cao dưới
100m. Đất thuộc loại chua có pH = 5,0 - 5,5, thành phần cơ giới trung bình,
độ dày tầng đất khoảng 30 - 40cm [4].
1.2.3.2. Thổ nhưỡng
Nhìn chung các loại đá mẹ khá cứng, thành phần khoáng có nhiều Thạch
anh, Muscovit, khó phong hóa, hình thành nên các loại đất có thành phần cơ
giới nhẹ, cấp hạt thô, dễ bị rửa trôi và xói mòn, nhất là những nơi dốc cao bị
xói mòn mạnh để trơ lại phần đá rất cứng (điển hình là khu vực từ độ cao
300
- 400m).
Theo nguồn gốc phát sinh trong vùng có hai loại đất chính sau:
- Ở độ cao trên 300m là đất Feralitic mùn đỏ vàng. Đất có màu vàng ưu
thế do độ ẩm cao, hàm lượng sắt di động và nhôm tch luỹ cao. Do đất phát
triển trên đá Mácma axit kết tinh chua nên tầng đất mỏng, thành phần cơ
giới nhẹ, tầng mùn mỏng, không có tầng thảm mục, đá lộ đầu nhiều trên
75%.
- Ở độ cao dưới 300m là đất Feralitic vàng đỏ phát triển trên nhiều
loại đá khác nhau, đất có khả năng hấp phụ không cao do có nhiều khoáng
sét phổ biến là Kaolinit.
Ngoài ra còn có đất dốc tụ phù sa ven suối ở độ cao dưới 100m.
Thành phần cơ giới của loại đất này là trung bình, tầng đất dày, độ ẩm cao,
màu mỡ, đã được khai phá để trồng lúa và hoa màu.
Đất thuộc loại chua với độ pH = 3,5 - 5,5 độ dày tầng đất trung bình 30 40cm [4].


1.2.4. Khí hậu - thuỷ văn
Đây là vùng nhiệt đới gió mùa, nằm trong vùng khí hậu chung của đồng
o

bằng BắcBộ, nhiệt độ trung bình hàng năm là 22 - 23 C, tập trung không đều,
tháng có nhiệt độ cao là tháng 6, tháng 7 và tháng 8. Còn mùa lạnh vào các
tháng 12, tháng 1 và tháng 2. Nhiệt độ cao điểm trong các tháng nóng nhất
o

o

lên đến 40 C, nhiệt độ lạnh nhất tới 4 C. Nhìn chung nhiệt độ trung bình vào
o

o

mùa hè từ 27 - 29 C, trung bình vào mùa đông là 16 - 17 C.
Lượng mưa từ 1.100 - 1.600 mm/năm, phân bố không đều, tập trung vào
mùa hè từ tháng 6 - 8 hàng năm, ở đây có 2 mùa gió thổi rõ rệt là gió mùa
Đông Bắc (từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau) và gió mùa Đông Nam (từ tháng
4 đến tháng 9). Độ ẩm trung bình là 80%. Là khu vực đầu nguồn của nhiều
suối nhỏ đổ vào hồ Đại Lải [4].


CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Các nhóm ĐVKXS cỡ lớn thu được tại Trạm ĐDSH Mê Linh.
2.1.2. Địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện tại 10 điểm thu mẫu thuộc các suối khác
nhau thuộc địa phận Trạm ĐDSH Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc. Các điểm nghiên
cứu được ký hiệu từ D1 đến D10.
Trước khi tiến hành thu mẫu, chúng tôi ghi lại một số đặc điểm, hình ảnh
chính của các điểm nghiên cứu:

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