129
TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 57, 2010
SỬ DỤNG ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG CỠ LỚN ĐỂ ĐÁNH GIÁ
CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC Ở MỘT SỐ ĐIỂM TRÊN SÔNG BỒ,
TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
Võ Văn Phú, Hoàng Đình Trung, Lê Mai Hoàng Thy
Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế
TÓM TẮT
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. 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. 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.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành sử dụng thành phần động vật không xương
sống (ĐVKXS) cỡ lớn ở sông Bồ, tỉnh Thừa Thiên Huế, làm chỉ thị sinh học để đánh giá chất
lượng nước mặt tại 07 điểm trên sông thông qua hệ thống tính điểm BMWP
Viet
và chỉ số sinh học
ASPT. Kết quả phân tích mẫu vật ĐVKXS cỡ lớn thu được từ tháng II/2008 đến tháng VII/2008 đã
xác định được 44 họ ĐVKXS cỡ lớn bao gồm: 28 họ thuộc 2 lớp của ngành Chân khớp
(Arthropoda), 15 họ thuộc 2 lớp của ngành Thân mềm (Mollusca), 1 họ thuộc lớp Đỉa và một số
đại diện của lớp Giun ít tơ, Giun nhiều tơ của ngành Giun đốt (Annelida). Trong đó, có 37 họ
tham gia vào hệ thống tính điểm BMWP
Viet
; nghiên cứu cho thấy chất lượng môi trường nước mặt
tại đây đã bị ô nhiễm từ mức “nước bẩn vừa α” (αkMesosaprobe) đến “nước bẩn vừa β” (βk
Mesosaprobe). Kết quả này phù hợp với việc đánh giá chất lượng nước mặt thông qua phân tích
các chỉ tiêu hoá học, mà nhóm nghiên cứu chúng tôi đã thực hiện trước đó (2007).
1. Mở đầu
Sông Bồ là phụ lưu cấp một của hệ thống sông Hương, bắt nguồn từ dãy Trường
Sơn Đông và vùng núi phía Tây Nam huyện A Lưới, chảy qua ba huyện Hương Trà,
Phong Điền và Quảng Điền, đổ vào sông Hương ở ngã ba Sình, cách trung tâm Huế
8km về phía Bắc. Sông Bồ có mối quan hệ rất mật thiết đến đời sống của người dân.
Đây chính là nguồn cung cấp nước sinh hoạt và sản xuất trong khu vực. Theo đó, chất
130
lượng nước cũng như nguồn tài nguyên sinh vật của hệ sinh thái sông Bồ rất cần được
nghiên cứu và đánh giá kịp thời. Ở Việt Nam, vấn đề giám sát sinh học chất lượng nước
ngọt đã được đề cập ít nhiều trong 10 năm trở lại đây. Tuy nhiên đến năm 2000, khi
Nguyễn Xuân Quýnh và cộng sự xây dựng hệ thống tính điểm BMWP
Viet
và khóa định
loại đến họ các nhóm ĐVKXS cỡ lớn nước ngọt thường gặp (Nguyễn Xuân Quýnh,
2001, 2004) thì mới bắt đầu thời kỳ ứng dụng rộng rãi quy trình giám sát chất lượng
nước ở các thủy vực nước ngọt Việt Nam. Hiện nay chưa có những tiêu chuẩn sinh học
cụ thể hay các chỉ số sinh học đánh giá chất lượng nguồn nước mặt. Cần phải có những
nghiên cứu trên nhiều khu vực để xây dựng một hệ thống chỉ số sinh học dùng để đánh
giá chất lượng nước phù hợp cho từng vùng.
Trên cơ sở thực tiễn của vấn đề, chúng tôi tiến hành khảo sát, định loại thành
phần ĐVKXS cỡ lớn ở sông Bồ, tỉnh Thừa Thiên Huế nhằm bước đầu góp phần xây
dựng hệ thống chỉ thị sinh học đánh giá chất lượng nước mặt ở Thừa Thiên Huế với
mục đích bảo vệ đa dạng sinh học nói chung và làm cơ sở cho việc đánh giá chất lượng
nước ở vùng nghiên cứu.
2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng
Đối tượng nghiên cứu là thành phần loài ĐVKXS cỡ lớn ở sông Bồ, tỉnh Thừa
Thiên Huế. Quá trình nghiên cứu được thực hiện trên dòng chính của sông Bồ, từ đập
thủy điện Hương Điền đến ngã ba Sình, tương ứng với 7 điểm lấy mẫu. Các mặt cắt và
điểm lấy mẫu được lựa chọn sao cho có thể thu được các đại diện cho vùng lấy mẫu và
tuân thủ đúng theo quy trình, quy phạm điều tra cơ bản của UBKHKT, nay là Bộ
KH&CN ban hành 1981.
Bảng 1. Vị trí các điểm thu mẫu trên sông Bồ, tỉnh Thừa Thiên Huế
Stt Địa điểm thu mẫu Ký hiệu Ghi chú
1 Đập thuỷ điện Hương Điền M1 Hương Vân, Hương Trà; Phong
Sơn, Phong Điền
2 Cầu Hiền Sỹ M2 Hương Vân, Hương Trà; Phong
Sơn, Phong Điền
3 Cầu An Lỗ M3 Phong An, Phong Điền
4 Phú Ốc M4 Tứ Hạ, Hương Trà; Quảng Phú,
Quảng Điền
5 Chợ Hạ Lan M5 Quảng Phú, Quảng Điền; Văn
Xá, Hương Văn
6 Quảng Thọ M6 Quảng Thọ, Quảng Điền
7 Ngã ba Sình M7 Quảng Phước, Quảng Điền
131
Hình 1. Sơ đồ các điểm thu mẫu trên sông Bồ
2.2. Phương pháp nghiên cứu
Hình 2. Mô hình nghiên cứu
2.2.1. Phương thu mẫu ngoài thực địa
k Mẫu ĐVKXS cỡ lớn được thu bằng vợt ao (pond net), vợt tay (hand net) và
gầu đáy Petersen, quy trình thu mẫu ở thực địa tuân theo phương pháp của Nguyễn
Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling và Mai Đình Yên (2002). Các mẫu được cố
định trong formol 4% ngay sau khi thu mẫu, nhằm ngăn ngừa các loài ăn thịt có trong
mẫu không ăn các sinh vật khác và tránh bị thối rữa.
Khảo sát thành phần và số
lượng ĐVKXS cỡ lớn
Phân tích các chỉ tiêu môi
trường nước mặt
Đánh giá mối tương quan giữa các
chỉ tiêu môi trường nước mặt và
ĐVKXS cỡ lớn
Đánh giá chất lượng nước bằng
chỉ số ASPT
132
u Lấy mẫu nước: Song song với việc thu mẫu ĐVKXS cỡ lớn, chúng tôi còn tiến
hành khảo sát một số thông số môi trường nước theo phương pháp lấy mẫu và bảo quản
của TCVN 5993 u 1995 [1], [5] và [6].
2.2.2. Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm
u Mẫu ĐVKXS cỡ lớn sau khi thu về được phân tách thành các phenon, đánh mã
số và chuyển sang bảo quản trong cồn 70
0
. Sau đó tiến hành định loại hình thái theo các
khóa định loại lưỡng phân của Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling (2001);
Đặng Ngọc Thanh, Thái Trần Bái, Phạm Văn Miên (1980) và một số tài liệu chuyên
ngành ngoài nước dùng trong chỉ thị môi trường nước [2], [3], [4], [7], [8]. Tất cả vật mẫu
sau khi định loại, được lưu giữ ở phòng thí nghiệm Tài nguyên u Môi trường, Khoa Sinh
học, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế.
2.2.3. Phương pháp sử dụng hệ thống tính điểm BMWP
Viet
và chỉ số ASPT
Chỉ số ASPT (Average Scores Per Taxon) là phương pháp sử dụng hệ thống tính
điểm quan trắc của tổng điểm số của các họ ĐVKXS cỡ lớn bắt gặp. Mẫu thu thập được
phân loại, định danh đến taxon bậc họ. Sử dụng hệ thống thang điểm BMWP
Viet
(Biological Monitoring Working Party, 2004) cho điều kiện Việt Nam.
Bảng 2.
Mối liên quan giữa chỉ số sinh học (ASPT) và mức độ ô nhiễm
Thứ hạng
Chỉ số sinh học ASPT Mức độ ô nhiễm
I 10 u 8 Không ô nhiễm, nước sạch
II 7,9 – 6,0 Nước bẩn ít (Oligosaprobe), hay tương đối sạch
III 5,9 – 5,0 Nước bẩn vừa (β u Mesosaprobe)
IV 4,9 – 3,0 Nước bẩn vừa (α u Mesosaprobe) hay khá bẩn
V 2,9 – 1,0 Nước rất bẩn (Polysaprobe)
VI 0 Nước cực kỳ bẩn (không có ĐVKXS cỡ lớn)
(Nguồn: Environmental Agency, UK, 1997)
Chỉ số ASPT nằm trong khoảng từ 1 u 10. Chỉ số càng thấp nước có độ ô nhiễm
càng cao. Dựa vào chỉ số ASPT để đánh giá chất lượng môi trường nước của từng điểm
nghiên cứu theo bảng phân loại (bảng 2).
N: tổng số họ tham gia tính điểm;
Σ
BMWP: tổng điểm số BMWP;
ASPT: chỉ số trung bình trên taxon
133
3. Kết quả nghiên cứu
3.1. Kết quả khảo sát về thành phần ĐVKXS cỡ lớn ở sông Bồ
Qua kết quả 6 đợt khảo sát tại 7 điểm trên sông Bồ, chúng tôi đã ghi nhận được
44 họ ĐVKXS cỡ lớn. Đối với ngành Giun đốt (Annelida) có 3 lớp: lớp Đỉa (Hirudinea),
lớp Giun ít tơ (Olygochaeta) và lớp Giun nhiều tơ (Polychaeta). Do điều kiện tài liệu
chưa đầy đủ nên chưa thể tiến hành định loại đến họ, vì vậy, nếu mỗi lớp Giun ít tơ và
Giun nhiều tơ có ít nhất 1 họ thì tổng số họ của hai lớp sẽ là 2 họ. Như vậy, ngành Giun
đốt có 3 họ nằm trong 3 lớp có mặt tại sông Bồ. Trong ngành Thân mềm (Mollusca),
chúng tôi đã xác định được 15 họ thuộc hai lớp Chân bụng (Gastropoda) và Hai mảnh
vỏ (Bivalvia). Ngành Chân khớp (Arthropoda) bao gồm 28 họ thuộc 8 bộ của 2 lớp
Giáp xác (Crustacea) và lớp Côn trùng (Insecta).
15
3
28
Thân m m Chân khp Giun đt
Hình 3. Số lượng các họ thuộc các ngành ĐVKXS cỡ lớn ở sông Bồ
Bảng 3. Danh lục các họ ĐVKXS cỡ lớn có mặt tại các điểm thu mẫu trên sông Bồ
Stt
Tên khoa học Các điểm nghiên cứu Điểm
BMWP
Viet
1 2 3 4 5 6 7
Ngành Giun đốt u ANNELIDA
Hirudinea
1 Glossiphonidae + 3
2 Olygochaeta + + + + 1
3 Polychaeta * + +
Ngành Thân mềm u MOLLUSCA
Gastropoda
4 Fairbankiidae * + + + + + + +
5 Pachychilidae * +
6 Thiaridae + + + + 3