TỔNG CỤC MÔI TRƯỜNG
TRUNG TÂM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG
Chuyên đề

ĐỀ XUẤT CÁC TIÊU CHÍ PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ
KẾT QUẢ QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG
LƯU VỰC SÔNG SỬ DỤNG BỘ CHỈ THỊ SINH HỌC Người thực hiện: Mạc Thị Minh Trà

3.1.2. Đối chiếu với các kết quả lý hoá 8
3.2. Các tiêu chí đánh giá kết quả quan trắc dùng Bộ chỉ thị sinh học 11
3.2.1. Đánh giá các loài sinh vật chỉ thị theo đặc tính phân bố theo lưu
vực 11
3.2.2. Đánh giá các loài sinh vật chỉ thị theo đặc tính phân bố theo thời
gian 14
Kết luận 16 3

Đặt vấn đề
Trong thực tế hiện nay, chưa có chương trình quan trắc đơn lẻ nào có
thể đáp ứng được toàn bộ các yêu cầu của hoạt động giám sát bảo vệ môi
trường lưu vực sông, và sử dụng Bộ chỉ thị sinh học là một trong các phương
pháp hiệu quả để thực thi mục tiêu trên đang được thử nghiệm và triển khai
ở phạm vi một số đề tài và ch
ương trình nghiên cứu. Điểm mạnh nhất của
chỉ thị sinh học so với các phương pháp hoá lý thông thường là có thể theo
dõi những biến đổi lâu dài, có tính tích luỹ thông qua các nhóm sinh vật
nhạy cảm với những biến đổi môi trường.

4. Đối tượng đánh giá của Chương trình quan trắc dùng Bộ chỉ thị sinh
học
Việc triển khai Bộ chỉ thi sinh học vào quan trắc môi trường lưu vực
sông được thử nghiệm ở lưu vực sông Nhuệ - Đáy với 03/07 nhóm sinh vật
chỉ thị đã đề xuất trong Bộ chỉ thị sinh học đầy đủ, bao gồm:
- Thực vật nổi: Gồm tậ
p hợp các nhóm thực vật sống trôi nổi trong
nước, thành phần chủ yếu là các loài tảo (tảo lục, tảo lam, tảo vàng, tảo silic,
tảo giáp) và vi khuẩn. Độ phong phú của TVN phụ thuộc vào hàm lượng các
chất dinh dưỡng (trước hết là nitơ, photpho, kali) có trong môi trường nước.
Đây là đặc điểm quan trọng để chọn TVN làm sinh vật chỉ thị cho môi
trường nước bị ô nhiễm hữu cơ.
- Động vật nổ
i: Đây cũng là một nhóm sinh vật phổ biến trong môi
trường nước, sống trôi nổi và không có khả năng tự di động. Thông qua việc
phân tích mật độ và thành phần phong phú các nhóm ĐVN trong mỗi vùng
nước có thể đánh giá được diễn biến chất lượng môi trường nước.
- Động vật không xương sống cỡ lớn: Nhóm ĐVKXSCL là đối tượng
được sử dụng phổ biến trong hoạt động đ
ánh giá môi trường nước bởi đây là
một nhóm đa dạng có chu kỳ sống khá lâu. Các loài động vật đáy sống tĩnh
tại có phản ứng mạnh và thường có thể dự báo các ảnh hưởng đến môi
trường. Nhóm động vật đáy cỡ lớn ở sông suối và hồ đã sớm được sử dụng ở
nước ta trong quan trắc ô nhiễm hữu cơ.
Các nhóm sinh vật trên được lấy mẫ
u theo chương trình quan trắc đã
thiết lập và phân tích theo các thông số sau:
- Chỉ số đa dạng: Áp dụng cho nhóm thực vật nổi và động vật nổi. Về
lý thuyết, chỉ số đa dạng được xây dựng để đánh giá mức độ đa dạng thành
phần loài của quần xã sinh vật. Ở góc độ sinh thái học, các mức độ đa dạng

sinh học: Việc so sánh này cho phép đánh giá một cách toàn diện hiện trạng
chất lượng n
ước lưu vực sông tiến hành quan trắc, mặt khác cho thấy điểm
mạnh và yếu của phương pháp quan trắc sử dụng bộ chỉ thị sinh học của đề
tài so với các phương pháp quan trắc lý hoá thông thường và so với các Bộ
chỉ thị sinh học của các đề tài, chương trình khác. Đây là mục tiêu chính và
quan trọng nhất của việc tiến hành nhận định kết quả quan trắc dùng sinh vật
chỉ th
ị, thông qua đó sẽ đánh giá được tính hiệu quả và khả thi của Bộ chỉ thị
sinh học đã đề xuất.
- Nghiên cứu, đánh giá lại toàn bộ Bộ chỉ thị sinh học đã đề xuất của đề
tài so với kết quả dự kiến cần đạt: các nội dung của phần này bao gồm:
• Kiểm tra và thống nhất lại Bảng phân loại học và Khoá
định loại các
loài áp dụng cho nghiên cứu;
• Tính đặc trưng, phù hợp của các loài chỉ thị đã chọn trong Bộ chỉ thị
đối với vùng nghiên cứu: Đánh giá qua thành phần loài thu mẫu, vị trí
phân bố và sự phong phú từng loài, tần suất xuất hiện từng nhóm loài
trong từng thời kỳ lấy mẫu; tính đặc trưng và ưu thế của một số nhóm
loài đối với vùng nghiên cứu; đánh giá những nhóm sinh v
ật thích hợp
và có khả năng cho kết quả tốt thông qua nghiên cứ ở phòng thí
nghiệm; tính phù hợp của các loài trong Bộ chỉ thị để chọn làm chỉ thị
sinh học cho cả vùng nghiên cứu (đối chiếu lại với các tiêu chí đề ra
trong phần lựa chọn sinh vật chỉ thị áp dụng vào quan trắc môi trường);
• Kiểm chứng danh sách loài chọn từ Bộ chỉ thị sinh học đầy đủ vào
Bộ
chỉ thị sinh học rút gọn đã phù hợp chưa: phù hợp cho mục đích

6

3.1.1. Đối chiếu với các tiêu chí đề xuất Bộ chỉ thị sinh học áp dụng vào
quan trắc môi trường nước:
Nhiều nghiên cứu trong nước và nước ngoài đã cho thấy, sử dụ
ng sinh
vật chỉ thị vào quan trắc môi trường có thể đem lại hiệu quả cao hơn so với
phương pháp lý hoá học nhờ khai thác khả năng tích tụ các chất ô nhiễm
trong cơ thể sinh vật và giá trị biểu thị tác động tổng hợp các yếu tố môi
trường của sinh vật. Chính vì vậy có nhiều Bộ chỉ thị sinh học được đề xuất
và đưa ra thử nghiệm đối vớ
i môi trường nước. Để đánh giá kết quả đạt được
thông qua hoạt động quan trắc sử dụng Bộ chỉ thị sinh học, việc đối chiếu
với các tiêu chí đã đề ra trong quá trình lựa chọn và xây dựng Bộ chỉ thị sinh
học là nội dung đầu tiên cần xem xét.

7
Thực tế, do tính đặc thù rất đa dạng về thành phần các loài sinh vật thuỷ
sinh phân bố trong môi trường nước, không thể lựa chọn tất cả các sinh vật
làm loài chỉ thị, nên việc xây dựng Bộ chỉ thị cần căn cứ vào một số tiêu chí
và thứ tự ưu tiên nhất định. Dựa trên các tiêu chí đã đề ra trong bước xây
dựng Bộ chỉ thị, ở khâu đánh giá kết quả quan tr
ắc ứng dụng Bộ chị thị cần
kiểm chứng lại các tiêu chí tương ứng với các nội dung đã đề xuất trong
phần xây dựng Bộ chỉ thị. Các tiêu chí này bao gồm:
a) Tiêu chí về chất lượng số liệu quan trắc sinh vật chỉ thị: Cần xác
định chất lượng số liệu thu được từ sinh quan trắc môi trường nước thông
qua việc đánh giá các tiêu chí đề xuất trong phần xây d
ựng Bộ chỉ thị sinh
học.
Bảng 1. Xếp hạng các tiêu chí lựa chọn chỉ thị môi trường
A. Phù hợp về chính sách

cần quan trắc. Qua đánh giá kết quả quan trắc sẽ thấy có một số vùng
lấy mẫu có một hoặc vài loài có tần số xuất hiện cao hơ
n hẳn so với các
nhóm loài khác cũng như so với các khu vực khác. Sự sai khác này
không chỉ phản ánh biến đổi chất lượng của môi trường mà còn cho
thấy tập tính và sinh cảnh phù hợp với mỗi nhóm thuỷ sinh vật, vì vậy
cần nghiên cứu rõ và loại bỏ những yếu tố khách quan tự nhiên để thu
được kết quả đánh giá chất lượng nước dùng sinh vật làm chỉ thị tốt
nhất. Những loài sinh vật phân bố
đồng đều trong cả môi trường ô
nhiễm và môi trường sạch không được coi là một chỉ thị tốt.
• Tính ứng dụng phổ biến: thể hiện qua các đặc tính: dễ thu mẫu ngoài
thiên nhiên, có số lượng nhiều, kích thước vừa phải, có vòng đời ngắn,
năng suất sinh học cao
• Phân bố rộng rãi: loài sinh vật phân bố rộng rãi là loài có khả năng
thích ứng cao với nhiều điều kiện môi tr
ường. Phổ biến và phong phú ở
địa phương và ở tất cả thời gian. Một số nhóm loài (ví dụ như nhóm
giun ít tơ Oligochaeta) thấy xuất hiện ở tất cả các điểm lấy mẫu với nền
đáy sông khác nhau cho thấy đây là nhóm sinh vật có tính chống chịu
và thích nghi cao với các điều kiện môi trường.
• Thích hợp cho các nghiên cứu ở phòng thí nghiệm: trong điều kiện
nghiên cứu và phân tích ở Việ
t Nam, chưa được đầu tư nhiều đối với
việc quan trắc và phân tích các thông số thủy sinh, chính vì vậy, đây
cũng là một trong những yêu cầu cần thiết để việc đánh giá, phân tích
đạt kết quả chất lượng cao, đảm bảo tính chính xác.
Nếu các kết quả thu được thoả mãn các tiêu chí đề ra đối với Bộ chỉ thị
sinh học đã đề xuất, cần tiến hành phân tích và kiểm chứng k
ết quả thuỷ sinh

quan sát được x và y; s
x
2
và s
2
y
lần lượt là phương sai của hai biến, được
định nghĩa như sau:
∑
=
−
−
=
n
i
x
XXi
n
s
1
22
)(
1
1
(1)

∑
=
−
−

thức (1). Nói cách khác, tích số hai độ lệch chính là hiệp biến:
∑
=
−−
−−
−
=
n
i
ii
yyxx
n
yx
1
))((
1
1
),cov(
(2)

Công thức (2) chính là định nghĩa của hiệp biến. Từ hai công thức trên có
thể rút ra nhận xét:

• Phương sai lúc nào cũng là số dương, bởi vì chúng được tính toán
từ bình phương, nhưng hiệp biến có thể âm mà cũng có thể dương
vì được ước tính từ tích của hai độ lệch.
• Một hiệp biến là số dương có nghĩa là độ lệch từ số trung bình của

10
x tuân theo chiều hướng thuận với y.


2
0
5

7
-1
5
6 10
-

y

2 4 68 10 12 14

2 4 6 8 10 12 14

2 4 6 8 10 12 14 x

x

xBiểu đồ 1: Mối liên hệ giữa x và y: (a) r = 1, (b) r = -1, và (c) r = 0 (độc lập).
Bảng 2. Ý nghĩa của hệ số tương quan
Hệ số tương quan Ý nghĩa
±0.01 đến ±0.1 Mối tương quan quá thấp, không đáng kể
±0.2 đến ±0.3 Mối tương quan thấp
±0.4 đến ±0.5 Mối tương quan trung bình
±0.6 đến ±0.7 Mối tương quan cao
±0.8 trở lên Mối tương quan rất cao

b) Áp dụng:
Sử dụng hệ số tương quan có thể kiểm định lại giả thuyết các chỉ số
sinh học xây dựng ban đầu. Ví dụ đối với thông số BOD
5

5
-1.0 -1.0 -1.0
COD -1.0 -1.0 -1.0
PO
4
3-
-1.0 -1.0 -1.0
3.2. Các tiêu chí đánh giá kết quả quan trắc dùng Bộ chỉ thị sinh học:
3.2.1. Đánh giá các loài sinh vật chỉ thị theo đặc tính phân bố theo lưu
vực:
Các sinh vật thuỷ sinh có đặc tính phân bố không chỉ phụ thuộc vào loại
hình thuỷ vực, chế độ thuỷ văn các sông suối mà còn phụ thuộc vào chất
lượng môi trường nước. Dựa vào đặc điểm này của các loài thuỷ sinh, có thể
đánh giá chất lượng n
ước của các phân lưu sông suối thông qua việc xác
định thành phần loài sinh vật phân bố trong vùng nghiên cứu.
Theo chiều thượng lưu đến hạ lưu các con sông, với xu hướng chất
lượng nước giảm dần về hạ nguồn do tác động của các hoạt động nhân sinh
thì chiều hướng thay đổi thành phần các nhóm sinh vật thuỷ sinh sẽ tăng các
loài có khả năng chống chịu và thích ứng với ô nhiễm môi trường và sẽ giảm
nh
ững loài nhạy cảm với biến đổi môi trường. Các nhóm tôm, cua, trai
thường ít thấy xuất hiện ở môi trường bị ô nhiễm nặng. Trong môi trường ít
bị ô nhiễm, nhóm giáp xác Calanoida thường phân bố với số lượng lớn hơn
các vùng có dấu hiệu ô nhiễm. Ngược lại, đối với những đoạn sông bị ô

12
nhiễm hữu cơ, nhóm tảo mắt Euglenophyta và nhóm trùng bánh xe Rotatoria
thường chiếm tỷ lệ lớn về thành phần loài so với các nhóm sinh vật khác.
Bảng 4. Ví dụ một số chi trong nhóm Thực vật phù du có đặc tính phân bố

loài các nhóm sinh vật chỉ thị thu được với từng đoạn sông có thể kiểm định lại
nhận định về đặc tính phân bố các nhóm sinh vật chỉ thị trên theo chất lượng
nước. Và ngược l
ại, từ kết quả lấy mẫu trên, có thể dùng các sinh vật trên như
chỉ thị cho chất lượng nước như các thông số lý hoá khi tiến hành quan trắc lấy
mẫu chất lượng nước đối với cùng khu vực và các vùng sông suối có đặc tính
môi trường tương tự.
Bảng 5. Các chi trong nhóm tảo bám đặc trưng cho các mức độ ô nhiễm
của môi trường nước
Những loài đặc trưng
cho môi trường ít ô
nhiễm
Những loài đặc trưng
cho môi trường ô
nhiễm vừa
Những loài có khả
năng chống chịu cao
với ô nhiễm hữu cơ
Achnanthidium
minutissimum
Bacillaria paxillifera Nitzschia umbonata
Aulacoseira granulata Luticola mutica Nitzschia palea

14
Nitzschia amphibia Aulacosseira distans Cyclotella
meneghiniana
Gomphonema
clavatum
Luticola goeppertiana Sellaphora minima
Gomphonema

Ô nhiễm-bẩn (α -Polysaprobic)
> 2 - 3 Khá ô nhiễm-bẩn (α-mesosaprobic)
Ô nhiễm-bẩn vừa (β-mesosaprobic)
> 3 - 4,5
Tương đối sạch (Oligosaprobic)
> 4,5
Nước sạch
Nhìn chung, đối với các đoạn sông có chỉ số đa dạng từ mức 1 đến 2 có thể
kết luận đoạn sông đã bị ô nhiễm đáng kể. Ngược lại, những đoạn sông có giá trị

15
đa dạng sinh học tính được lớn hơn 3 thì chất lượng nước ở vùng đó còn tương
đối tốt. Tuy nhiên trong quá trình đánh giá cũng cần xem xét đến các yếu tố có
ảnh hưởng đến kết quả và đối chiếu tính tương quan giữa các kết quả.
Ví dụ với cùng một vùng nghiên cứu, chỉ số đa dạng Shannon- Weaver có
thể dao động dưới mức 1 thể hiện chất lượng môi trường ô nhiễm nghiêm trọ
ng
nhưng chỉ số đa dạng Margalef lại dao động từ mức 1 đến 3 thể hiện môi trường
khá ô nhiễm và ô nhiễm vừa. Hoặc khi đối chiếu kết quả tính chỉ số đa dạng của
các con sông ở vùng núi thì giá trị đa dạng sinh học thường thấp hơn các đoạn
sông ở vùng đồng bằng, kể cả các đoạn hạ lưu sông bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Như vậy, có thể thấy chỉ số đa dạng sinh học thay đổi cả theo điều kiện tự
nhiên của thuỷ vực. Mặt khác, tập tính sinh sống của một số nhóm sinh vật
thường có biến đổi theo từng thời điểm trong năm, một số loài sẽ thay thế vị trí
chiếm ưu thế về số lượng làm cho chỉ số đa dạng củ
a loài này hoặc loài khác có
thể giảm hoặc tăng đáng kể. Điều đó có nghĩa là trong một môi trường không bị
ô nhiễm thì chỉ số đa dạng vẫn có thể thấp và trong một môi trường ô nhiễm cao
hơn thì chỉ số đa dạng vẫn có thể cao hơn một môi trường ít ô nhiễm. Vì vậy khi
sử dụng chỉ số đa dạng của bất kỳ nhóm sinh vật chỉ th

khá ô nhiễm, cục bộ có một số đoạn ô nhiễm nặng.

16
Cũng cần cân nhắc thực tế là hệ thống tính điểm BMWP được xây dựng và
thử nghiệm từ hệ thống tính điểm của nước ngoài, vì vậy kết quả có thể chưa
phản ánh được đúng thực tế điều kiện sông suối và tiêu chuẩn chất lượng môi
trường của Việt Nam. Vì vậy trong quá trình áp dụng cần xem xét đầy đủ các
yếu tố khác biệt có th
ể ảnh hưởng đến kết quả phân tích và có giải pháp cải tiến
hệ thống tính điểm cho phù hợp hơn với điều kiện trong nước.
Kết luận
Để kết quả thu được phản ánh thực tế khách quan nhất, cần xem xét các yếu
tố chi phối và hạn chế kết quả thu được:
• Hầu hết các thuỷ vực ở vùng cao có giá trị tính ASTP ở mức đ
iểm thấp
tương ứng với mức chất lượng môi trường bị ô nhiễm nhẹ đến khá ô nhiễm.
Hầu như không có điểm quan trắc nào thoả mãn mức môi trường sạch.
Trong khi đó kết quả quan trắc các thông số hoá lý cho thấy môi trường
nước tương đối tốt và thoả mãn các quy chuẩn cho phép. Điều đó cho thấy
sự chi phối về vị trí địa lý và đặc tính thuỷ vự
c đến kết quả đánh giá thông
số ASTP.
• Giá trị điểm phụ thuộc nhiều vào chất lượng lấy mẫu và kích thước mẫu:
Cùng một quy trình lấy mẫu nhưng nếu kích thước mẫu lớn sẽ cho tổng số
điểm cao nhưng điểm số trung bình ASTP lại thấp do số lượng họ tham gia
tính điểm nhiều. Vì vậy dùng giá trị ASTP để đánh giá sẽ cho k
ết quả đúng
hơn là sử dụng giá trị BMWP.
• Các chỉ số chỉ cho thấy mức độ ô nhiễm của đoạn sông, suối mà không
thể hiện cụ thể dạng ô nhiễm đó là ô nhiễm gì. Thông thường kết quả các