TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Tập 75A, Số 6, (2012), 197-207

197

BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT Ở VƯỜN
QUỐC GIA BẠCH MÃ, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ THÔNG QUA SỬ DỤNG
CHỈ SỐ SINH HỌC EPT
Hoàng Đình Trung, Lê Trọng Sơn
Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế

Tóm tắt. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng ấu trùng côn trùng ở nước (aquatic
insect) của ba bộ (Phù du, Cánh lông, Cánh úp) làm chỉ thị sinh học để đánh giá chất lượng
nước mặt ở 08 điểm trên các thủy vực chính vườn quốc gia Bạch Mã, tỉnh Thừa Thiên Huế
thông qua chỉ số sinh học EPT. Kết quả cho thấy, chất lượng môi trường nước mặt tại đây
từ tốt đến rất tốt, chưa có dấu hiệu bị ô nhiễm hữu cơ; phù hợp với việc đánh giá chất lượng
nước mặt thông qua phân tích các chỉ tiêu hóa học. Nghiên cứu còn cho thấy chỉ số EPT và
các thông số DO, COD tồn tại mối tương quan tuyến tính. Các hệ số tương quan và hệ số
hồi quy đều tồn tại với độ tin cậy 95%. Tương quan giữa EPT với DO là tương quan âm,
còn tương quan giữa EPT với hoặc COD là tương quan dương. Tương quan giữa biến phụ
thuộc EPT với 1 biến độc lập (DO và COD) thì giữa EPT với DO tồn tại mối tương quan
chặt nhất, thể hiện qua hệ số tương quan R lớn nhất.

1. Mở đầu
Việc nghiên cứu côn trùng nước ở các vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên và
các thủy vực khác ở Việt Nam mới được tiến hành trong 10 năm trở lại đây, các nghiên
cứu thường tập trung xây dựng danh lục loài ở một họ hay một bộ riêng lẻ. Đặc điểm sinh
học, sinh thái và vai trò thực tiễn của côn trùng ở nước còn ít được quan tâm nghiên cứu
và đề cập. Cho đến nay, đã có một vài công bố về côn trùng ở nước tại vườn quốc gia


Địa điểm thu
mẫu
Đặc điểm thủy vực
Ký
hiệu

1 Núi Tranh
Chiều rộng suối 18 - 45m, chiều rộng dòng chảy 3-
7m. Nền suối dạng cát, bùn có lẫn cuội sỏi lớn. Độ
che phủ khoảng 40%.
M1
2 Khe Đá Dựng
Chiều rộng suối 5-13m, chiều rộng dòng chảy 3-6m.
Nền suối dạng cát và sỏi. Độ che phủ khoảng 65%.
M2
3
Khe Tà Lu, Nam
Đông
Chiều rộng suối 20 - 35m, chiều rộng dòng chảy 8-
13m. Nền suối dạng sỏi và đá cuội lớn. Độ che phủ
khoảng 80%.
M3
4
Khe Trường, Nam
Đông
Chiều rộng suối 17-40m, chiều rộng dòng chảy 11-
15m. Nền suối dạng sỏi và đá cuội lớn. Độ che phủ
khoảng 75%.
M4

mắt lưới 0,2mm). Ở nơi có nhiều bụi cây thủy sinh dùng vợt sục vào các bụi cây và rễ cây
ven bờ suối, ở nơi mức nước cạn thì nhấc đá lên và bắt mẫu bám phía dưới bằng panh mềm
để tránh nát mẫu. Mẫu vật sau khi thu được ngoài tự nhiên được bảo quản bằng formalin
4%, sau khi phân tách mẫu thành các phenon, đánh mã số.
2.2.2. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
2.2.2.1. Phương pháp phân tích mẫu nước
Các chỉ tiêu như hàm lượng oxy hòa tan (DO), được đo ngay sau khi lấy mẫu tại
hiện trường. Các chỉ tiêu còn lại được phân tích tại phòng thí nghiệm. Nhu cầu oxy sinh
học (BOD
5
) được xác định bằng phương pháp cấy và pha loãng, nhu cầu oxy hóa học
(COD) được xác định bằng phương pháp Kali Bicromat đã được quy định trong “Các
tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam về Môi trường TCVN và QCVN” [10].
2.2.2.2. Phương pháp phân tích mẫu vật và xử lý số liệu
Mẫu vật được định loại dựa trên các tài liệu về côn trùng nước của Nguyễn Xuân
Quýnh et al. (2001) [7]; Nguyễn Văn Vịnh (2003) [6]; W. P. McCafferty (1983) [5]; N.
Sangpradub & B. Boonsoong (2004) [8]; Thi Kim Thu Cao et al. (2008) [13]; Hoàng Đức
Huy (2005) [3].
Sử dụng chương trình Tools - Data Analysis - Regression để phân tích tương
quan tuyến tính và hồi quy giữa chỉ số ASPT với các thông số môi trường DO, BOD
5
và
COD của các điểm nghiên cứu. Chương trình này được thực hiện dựa trên các công
thức toán học của Chu Văn Mẫn, 2001 [4].
200 Bước đầu đánh giá chất lượng môi trường nước mặt…
2.2.3. Phương pháp sử dụng chỉ số sinh học EPT
Chỉ số EPT được sử dụng dựa vào hệ thống tính điểm quan trắc của tổng điểm
số của các họ côn trùng thuộc ba bộ: Bộ Phù du (Ephemeroptera), Bộ Cánh úp
(Plecoptera), Bộ Cánh lông (Trichoptera). Hệ thống tính điểm này sử dụng số liệu ở
mức độ họ, mỗi họ được quy cho một điểm số phù hợp với tính nhạy cảm của nó với sự

của các nguồn thải từ sinh hoạt, nông nghiệp, chăn thả gia súc mà còn chịu tác động tác
động vật lý dòng chảy đó là sự thay đổi đáng kể chế độ thủy văn, tốc độ dòng chảy
chậm, có giá trị EPT tổng số cao hơn những điểm còn lại. Qua bảng 3 cho thấy giá trị
EPT của điểm M2 (khe Đá Dựng – đập Thủy điện) cao nhất, trong khoảng 3,51 đến
3,82. Điểm M1 (núi Tranh) có giá trị EPT thấp hơn so với điểm số M2, trong khoảng
3,44 đến 3,61. Các điểm nghiên cứu còn lại đều có EPT thấp hơn hẳn điểm số M1 và
M2, trong khoảng 2,72 đến 3,32. Như vậy, xu thế biến thiên của giá trị chống chịu các
họ và EPT có sự tương đồng ở hầu hết các điểm nghiên cứu.
Bảng 3. Xếp loại chất lượng môi trường nước các điểm nghiên cứu
dựa trên chỉ số EPT ở Bạch Mã
Địa
điểm
Khoảng
biến thiên
chỉ số EPT
Chất lượng môi
trường nước
Mức độ ô nhiễm hữu cơ
M1 3,44 – 3,61 Tốt Có dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ nhưng không đáng kể
M2 3,51– 3,82 Tốt Có dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ nhưng không đáng kể
M3 3,19 - 3,32 Rất tốt Không xuất hiện dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ
M4 3,00 – 3,10 Rất tốt Không xuất hiện dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ
M5 3,07 – 3,16 Rất tốt Không xuất hiện dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ
M6 3,13 – 3,21 Rất tốt Không xuất hiện dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ
M7 3,00 – 3,24 Rất tốt Không xuất hiện dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ
M8 2,72– 2,86 Rất tốt Không xuất hiện dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ
Kết quả xác định các thông số thủy lý, hóa của các điểm nghiên cứu trong 11 đợt
khảo sát được thể hiện trong bảng 4. Qua các kết quả phân tích chất lượng nước bằng
phương pháp hóa học cho thấy chất lượng nước của các thủy vực vùng Bạch Mã khá
tốt. Các thông số hóa học môi trường nước (DO, BOD

6,41 7,03 7,52 7,61 7,53 7,06 7,31 7,42
BOD
5

(mg/l)
4,5 2,8 2,4 2,9 2,1 2,2 1,3 2,2
COD (mg/l)

10,1 20,7 12,5 12,1 11,4 21,1 9,9 12,2
12/2009
EPT 3,76 4,92 3,52 3,25 3,14 3,23 3,28 3,19
DO (mg/l)

6,17 6,47 7,43 7,08 7,22 7,01 7,38 7,36
BOD
5

(mg/l)
3,1 3,9 2,8 3,8 2,6 2,0 2,0 2,9
COD (mg/l)

12,3 16,6 10,1 9,8 12,2 11,8 16,1 10,1

3/2010

EPT 3,48 3,87 3,34 3,09 3,10 3,20 2,81 2,71
DO (mg/l)

6,02 6,58 7,10 6,75 7,23 7,79 7,13 7,61
BOD

COD (mg/l)

20,3 15,6 16,8 17,6 12,3 12,7 13,6 9,3
12/2010
EPT 3,32 3,63 3,22 3,14 3,11 3,37 3,61 3,09
DO (mg/l)

6,03 6,90 7,83 7,05 7,40 7,95 7,17 7,20
BOD
5

(mg/l)
2,9 2,6 2,4 5,1 6,5 2,1 4,3 3,2
HOÀNG ĐÌNH TRUNG, LÊ TRỌNG SƠN 203
COD (mg/l)

19,9 11,3 18,4 28,1 18,2 14,6 18,4 10,2
3/2011
EPT 3,43 3,57 3,38 3,17 3,15 3,13 3,18 2,76
DO (mg/l)

6,12 6,75 6,95 7,12 7,43 7,63 7,07 7,32
BOD
5

(mg/l)
5,4 2,3 2,3 4,2 3,2 2,1 2,8 3,2
COD (mg/l)

30,2 14,5 10,1 12,7 20,3 10,8 14,7 6,4

6,87 7,01 7,26 7,18 7,08 7,28 7,40 7,28
BOD
5

(mg/l)
2,9 2,5 2,6 2,3 4,6 2,9 3,0 2,7
COD (mg/l)

12,4 22,9 11,7 10,1 15,4 14,1 16,4 15,6
3.2. Mối tương quan tuyến tính giữa chỉ số EPT với DO, BOD
5
và COD
Để khẳng định tính khả thi của phương pháp sử dụng côn trùng ở nước và chỉ số
EPT đánh giá chất lượng môi trường nước ở Bạch Mã, chúng tôi đã phân tích mối tương
quan giữa chỉ số sinh học EPT với các thông số môi trường nước DO, BOD
5
và COD.
+ Phân tích tương quan giữa EPT là biến phụ thuộc y với 1 biến độc lập x lần
lượt là DO, BOD
5
và COD. Trong đó:
- Tổng bình phương (Sum Square of Residual) các hiệu biến sai giữa các trị số lý
thuyết của phương trình hồi quy với trị số trung bình chung của biến phụ thuộc y.
- Tổng bình phương (Sum Square of Residual) các hiệu biến sai giữa trị số quan
sát của biến y so với trị số lý thuyết của phương trình hồi quy.
- Trung bình của tổng bình phương (Mean Square of Residual) các hiệu biến sai
204 Bước đầu đánh giá chất lượng môi trường nước mặt…
giữa trị số quan sát của biến y so với trị số lý thuyết của phương trình hồi quy.
Bảng 5. Hệ số tương quan của EPT với DO, BOD
5

0.128443098 0.087771232
R bình phương hiệu chỉnh 0.118308715 0.07716392
Sai số chuẩn 0.356602133 0.364827817
Kích thước của mẫu quan sát 88 88
Sum Square of Residual 10.93619697 11.44654292
Mean Square of Residual 0.127165 0.133099336
Sum Square of Regression 1.611689398 1.101343441
Mean Square of Regression 1.611689 1.101343
F 12.673993 8.274597539
Mức ý nghĩa của F 0,6*10
-4
0.005068319
Hệ số tự do a 5,315179491 2.869231283
HOÀNG ĐÌNH TRUNG, LÊ TRỌNG SƠN 205
Hệ số b -0.297386478 0.023683601
Sai số của hệ số a 0.592235439 0.125059814
Sai số của hệ số b 0.083534231 0.008233307
Tiêu chuẩn kiểm tra sự tồn tại của a 8.974774451 22.94287179
Tiêu chuẩn kiểm tra sự tồn tại của b -3.560055253 2.876560018
Mức ý nghĩa của tiêu chuẩn kiểm tra a 5.54*10
-14
2.02842*10
-38

Mức ý nghĩa của tiêu chuẩn kiểm tra b 0.000606792 0.0050683
F: Nếu F< 0,05 thì hệ số tương quan được chấp nhận và ngược lại.
t – stat: tiêu chuẩn kiểm tra sự tồn tại của hệ số hồi quy a, b. Nếu t>t
0,05, n-2

thì hệ

206 Bước đầu đánh giá chất lượng môi trường nước mặt…
[4]. Chu Văn Mẫn, Ứng dụng tin học trong sinh học, Nxb. Đại học quốc gia Hà Nội, Hà
Nội, 2011.
[5]. McCafferty P. W., Aquatic Entomology, Aquatic Insect Ecology, 1981.
[6]. Nguyen V.V., Systematics of the Ephemeroptera (Insecta) of Vietnam. Ph.D Thesis.
Seoul Women's University, Korea, 2003.
[7]. Nguyễn Xuân Quýnh, Clive Pinder, Steve Tilling, Định loại các nhóm động vật không
xương sống nước ngọt thường gặp ở Việt Nam, Nxb. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2001.
[8]. Sangradub, N., and Boonsoong, B., Identification of Freshwater Invertebrates of the
Mekong River and Tributaries. Thailand: Mekong River Commission, 2004.
[9]. Struhsaker T. T., Ecology of an African Rain Forest: Logging in Kibale and the Conflict
between Conservation and Exploitation, Universiyt Press of Florida, Gainesville, 1997.
[10]. Tiêu chuẩn Việt Nam, Tuyển tập 31 tiêu chuẩn Việt Nam về môi trường bắt buộc áp
dụng, Nxb. Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 2002.
[11]. Đặng Ngọc Thanh, Thái Trần Bái, Phạm Văn Miên, Định loại động vật không xương
sống nước ngọt Bắc Việt Nam. Nxb. Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội, 1980.
[12]. Thi Kim Thu Cao, Van Vinh Nguyen and Yeon Jae Bae, Aquatic insect fauna of Bach
Ma National Park in Thua Thien Hue Province, Vietnam, Proceedings of the 3nd
International Symposium on Aquatic Entomology in East Asia (AESEA), (2005), 3-20.
[13]. Thi Kim Thu Cao, Systematics of the Vietnamse Perlidae (Insecta: Plecoptera), PhD.
Thesis, Department of Biology, The Graduate School of Seoul Women’s University,
2008.

PRELIMINARY ASSESSMENT OF SURFACE WATER QUALITY
IN BACH MA NATIONAL PARK, THUA THIEN HUE PROVINCE
BY USING BIOLOGICAL INDICATOR EPT
Hoang Dinh Trung, Le Trong Son
College of Sciences, Hue University

Abstract. In this study, we used the aquatic insects belonging to the three orders: the