TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG VÀ TRÁI ĐẤT
SỬ DỤNG ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG CỠ LỚN LÀM SINH
VẬT CHỈ THỊ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC
SÔNG CẦU, ĐOẠN CHẢY QUA TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Công nghệmôi trường
Sinh viên thực hiện: Bế Thị Bằng
Lớp: CN Khoa học môi trường - Khóa: 2009 - 2013
Người hướng dẫn khoa học: ThS. Chu Thị Hồng Huyền
Thái Nguyên, 2013
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành bài khóa luận này, trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn đến
quý thầy cô trong khoa Khoa học Môi trường và Trái đất, trường Đại Học
Khoa Học đã trang bị cho tôi kiến thức trong suốt thời gian tôi học tập và
nghiên cứu tại trường. Đặc biệt, cho tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và
sâu sắc đến giảng viên ThS. Chu Thị Hồng Huyền đã tận tình hướng dẫn
tôi trong suốt quá trình làm bài khóa luận này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo Sở Tài Nguyên & Môi
trường tỉnh Thái Nguyên, cùng toàn thể cán bộ Trung tâm Quan trắc và
Công nghệ Môi trường đã tận tình chỉ bảo giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi có
thể hoàn thành tốt bài khóa luận tốt nghiệp.
Do thời gian có hạn, lại là bước đầu làm quen với phương pháp nghiên
cứu mới nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được
những kiến thức đóng góp của các thầy, cô giáo cùng toàn thể các bạn để
khóa luận này được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn./.
Thái Nguyên, ngày 26 tháng 04 tháng2013
Sinh viên
Bế Thị Bằng
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

.5A)E'1CFAKV%NWP@X@>RA#
Q %&#
MỤC LỤC
CYZ[5:\]^;GE^
;GE;GE^$_]CYZ[5/`CYa]:bC
'c6d5:e5/fC;_5<Zg5'h5ijkj`$']/fClCm:a5]abC
jZn5$_]CYZ[5Zk'_5opW:G\qrspEClCa]5prt
;uEjpfChC5]v1:\]^
,%F
'% OC)w
j>x;@9y;P@#JJIy#J.
>2-Q@9C'C),z
CA,%W#J.
j[]q$g
6E$daC{/]|CC}C.
6E$d~q4
6E$dq57
$djdU
H
$•:op
Zg5C€5spE5]t•p.
(!‚WSWROX@x(xAxA!A!9.
(!‚Q@9X@x(xAxA!A!9.
#ZSX@x(xAxA!A!94
.0SX@x(xAxA!A!94
#C%&zA!A!9%O>F/@4
#C%&%O>4
##C%&‚/@7
.:ƒS !"U
4'„2L…Q†(!8=>F!…K)>H

;|Cjpf/`;]|5m.
;O).
C`]j]vpCE$;qG
1L!8L…Q†(!8=>
1#8S$T1/]‡CE$•0!„@ŒFŒ!S!„2‚/@.
1.s,ŽQ•…?8Az+0>ƒU

MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Nước là một nguồn tài nguyên quý giá của nhân loại, là nhu cầu thiết
yếu trong đời sống con người và sinh vật. Nguồn nước giữ vai trò vô cùng
quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội của mỗi khu vực, quốc gia. Bên
cạnh chức năng cung cấp nước cho sinh hoạt hằng ngày, nước còn có vai trò
rất lớn trong ngành công nghiệp. Thực tế cho thấy những vùng kinh tế lớn sẽ
có rất ít tiềm năng mở rộng phát triển nếu nguồn nước khu vực này bị hạn chế
về số lượng và suy giảm về chất lượng.
Thái nguyên là một trong những tỉnh thành có tốc độ phát triển kinh tế
cao trong cả nước, tuy nhiên kéo theo đó là tồn tại những bất cập về môi
trường, đặc biệt là môi trường nước bởi đó là nguồn tiếp nhận nước thải, nước
thải từ các hoạt động con người, các khu công nghiệp Các phương pháp
quan trắc, đánh giá chất lượng nước trên các hệ thống sông trước đây hầu hết
là sử dụng phương pháp lý hóa nên rất tốn kém. Trong khi đó phương pháp
đánh giá bằng động vật không xương sống (ĐVKXS) cỡ lớn vừa ít tốn kém
và cho kết quả nhanh.
Hiện nay, rất nhiều nước trên thế giới ngoài sử dụng phương pháp lý
hóa để đánh giá chất lượng môi trường nước, việc sử dụng Động vật không
xương sống cỡ lớn cũng đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi. Tại Việt
Nam, sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn để đánh giá chất lượng môi
trường nước đã được áp dụng từ năm 1995 đến nay và đã được nhận định là
phù hợp.

lượng của môi trường đó. Các sinh vật này được gọi là sinh vật chỉ thị, khái
niệm cơ bản về sinh vật chỉ thị được thừa nhận là: “Những đối tượng sinh vật
có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liên quan đến nhu cầu dinh
dưỡng, hàm lượng oxy cũng như khả năng chống chịu một lượng nhất định
các yếu tố độc hại trong môi trường sống và do đó, sự hiện diện hay vắng
mặt của chúng biểu thị một trạng thái về điều kiên sinh thái của môi trường
sống nằm trong giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đối tượng sinh
vật đó”[4]. Các sinh vật này có thể là một loài hay một nhóm loài, chúng mẫn
cảm với điều kiện môi trường vì vậy khi môi trường biến đổi, sự có mặt hay
vắng mặt chúng hay thay đổi số lượng cá thể nhằm biểu thị những biến đổi
của môi trường. Các sinh vật được chọn làm sinh vật chỉ thị phải đảm bảo các
tiêu chuẩn như dễ thu mẫu, dễ định loại, mẫn cảm với những thay đổi của môi
trường, các sinh vật chỉ thị thường được sử dụng là thực vật lớn, thực vật nổi,
động vật nguyên sinh, đông vật không xương sống, cá, vi sinh vật,
Động vật không xương sống cỡ lớn được sử dụng trong giám sát sinh
học chất lượng nước do chúng có nhiều nhóm đại diện cho chất lượng môi
trường nước khác nhau, nhóm nhạy cảm với sự ô nhiễm chúng sẽ biến mất
3
hoặc suy giảm số lượng khi nước bị ô nhiễm, nhóm chống chịu sẽ có mặt và
phát triển ở những khu vực nước ô nhiễm, do đó sẽ phản ánh được tình trạng
chất lượng nước của từng khu vực.
1.2. Ưu điểm của phương pháp giám sát sinh học
Giám sát sinh học được sử dụng rộng rãi trong đánh giất chất lượng
nước bởi các sinh vật chỉ thị trong một thời gian dài, do đó không cần phải
thu mẫu liên tục như phương pháp lý hóa, ngoài ra nó còn phản ánh được chất
lượng nước trong một phạm vi rộng lớn.
Chúng rất nhạy cảm với các hóa chất trong môi trường như dư lượng
hóa chất bảo vệ thực vật, phân hóa học
Chúng phân bố khá rộng, di chuyển chậm nên dễ thu mẫu.
Quan trắc thông qua sinh vật chỉ thị cho kết quả nhanh và phản ánh

sông ở những vùng thuộc nước Anh và một số khu vực lân cận mang lại hiệu
quả, nhưng hiệu quả này không đạt được khi áp dụng ở các con sông khác. 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 động vật không xương sống (ĐVKXS) cỡ lớn để phân loại mức độ ô
nhiễm nước. Từ đó đến nay, hệ thống điểm BMWP đã được áp dụng ở nhiều
nước như Tây Ban Nha, Ấn Độ, Úc, Thái Lan
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, mặc dù việc nghiên cứu, đánh giá mức độ ô nhiễm các thủy
vực được quan tâm từ năm 1995 nhưng hầu như vẫn chưa có hệ thống phân loại
độ nhiễm bẩn các thủy vực. Trên cơ sở nghiên cứu trong 10 năm (1985-1995)
cùng với dẫn liệu đã biết trước đây về các thủy vực có nước thải vùng Hà Nội,
Nguyễn Xuân Quýnh (1995) đã đề xuất một hệ thống phân loại dựa trên một số
chỉ tiêu cơ bản về sinh học, kèm theo đó là chỉ tiêu lý, hóa học quy định sự có
mặt hay vắng mặt cảu một số loài hay nhóm loài ĐVKXS cỡ lớn được coi như
sinh vật chỉ thị.
Từ năm 1997-1999 với sự tài trợ 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 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”. Dự
5
án đã xây dựng một quy trình quan trắc, đánh giá chất lượng nước ngọt ở Viêt
Nam, qua đó sửa đổi hệ thống điểm BMWP
ANH
cho phù hợp với điều kiện tự
nhiên và khu hệ ĐVKXS cỡ lớn ở Việt Nam. Lê Thu Hà (2002) áp dụng hệ
thống điểm BMWP
VIET

lớn nhất (tháng 8) là 128/m
3
/s.
Mạng lưới sông suối trong lưu vực sông Cầu tương đối phát triển, các
nhánh sông chính phân bố tương đối đều dọc theo dòng chính, những các
sông nhánh tương đối lớn đều nằm ở phía hữu ngạn lưu vực, như các sông:
Chợ Chu, Đu, Công, Cà Tồ… Trong lưu vực có vườn quốc gia Ba Bể và
vườn quốc gia Tam Đảo, khu bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ và các khu văn hóa,
lịch sử môi trường với giá trị sinh thái cao. Lưu vực sông Cầu khá giàu các
6
nguồn tài nguyên thiên nhiên, tài nguyên rừng đa dạng, tài nguyên nước dồi
dào, tài nguyên khoáng sản phong phú.
Nguồn: Cục bảo vệ môi trường
Hình 1.1. Bản đồ lưu vực sông Cầu
1.3.2. Hiện trạng chất lượng nước lưu vực sông Cầu
Lưu vực sông Cầu tiếp nhận nước thải của 6 tỉnh nằm trong lưu vực và
một phần nước thải của Hà Nội (huyện Sóc Sơn, Đông Anh). Chất lượng
nước hiện đang bị ảnh hưởng bới các hoạt động sản xuất nông nghiệp, công
nghiệp, sinh hoạt, khai khoáng…của các tỉnh thành này. Chất lượng nước tại
lưu vực sông Cầu nhiều khu vực đã và đang bị ô nhiễm.
Lưu vực sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên gồm dòng chính là sông
Cầu và 3 phụ lưu: Sông Nghinh Tường, sông Đu và sông Công.
7
Đoạn sông Cầu trước khi chảy vào thành phố Thái Nguyên đã phải chịu
tác động bởi các hoạt động sản xuất công nghiệp, khai thác khoáng sản, sản
xuất nông nghiệp dọc bên bờ sông. Trong khi đó, phụ lưu sông Nghinh Tường
lại phải “gánh” hoạt động khai thác vàng, đoạn cuối sông Đu thì tiếp nhận
nước thải của mỏ than Phấn Mễ. Đoạn sông Cầu chảy qua thành phố lại nhận
nước thải của các nhà máy sản xuất giấy, nhiệt điện, gang thép, các bệnh viện,
khu dân cư đô thị. Các dòng thải trước khi được đổ ra sông hầu hết chưa được

vào năm 1976 ở Anh, đó là kết quả nghiên cứu của cục môi trường Anh
(British Department of the environment) cho việc đánh giá chất lượng sinh
học của sông ở Anh.
Điểm số bắt nguồn ở Anh, nhưng có thể áp dụng đối với bất kỳ lưu
vực sông hay khu vực địa lý nào. ĐVKXS cỡ lớn được thu từ nhiều sinh
cảnh khác nhau (sỏi, phù sa, các hạt ở nền đáy,…) ở những vị trí đại diện
của đáy sông.
•
Phương pháp cho điểm theo hệ thống BMWP
VIET NAM
- Dựa vào thành phần các họ tương ứng với các họ có mặt trong bảng
tính điểm BMWP để tính theo từng họ (bảng tính điểm BMWP), nếu họ nào
không có trong bảng tính điểm thì có thể bỏ qua.
- Cộng tất cả các điểm số thu được từ mỗi họ tại từng điểm nghiên cứu ra
sẽ được điểm tổng cộng BMWP.
- Sau khi có điểm tổng cộng BMWP, tính điểm số trung bình hay còn gọi
là ASPT bằng cách lấy tổng số điểm chia cho tổng số họ đã tham gia tính
điểm. Điểm số ASPT là chỉ số sinh học tương ứng với một mức chất lượng
nước. Chỉ số nằm trong khoảng 0 – 10. Chỉ số càng cao nước càng sạch.
- Dựa vào chỉ số ASPT để đánh giá chất lượng môi trường nước của từng
vị trí nghiên cứu theo bảng phân loại.
•
Cách tính chỉ số ASPT (ASPT Index,1970)
Chỉ số ASPT (Average Scores Per Taxon) là phương pháp dử dụng hệ
thống tính điểm quan trắc của tổng số điểm số của các họ ĐVKXS cỡ lớn bắt
gặp, cách tính điểm cho từng họ dựa theo thang điểm quốc gia và được sử
dụng trong đánh giá nhanh chất lượng nước bề mặt cho các sông suối và các
thủy vực nội địa khác.
9
Công thức:

hạng
Chỉ số ô nhiễm
(ASPT)
Đánh giá chất lượng nước
I 10 - 8 Không ô nhiễm, nước sạch
II 7,9 - 6 Ô nhiễm nhẹ
III 5,9 - 5 Ô nhiễm vừa
IV 4,9 - 3 Khá ô nhiễm
V 2,9 - 1 Ô nhiễm nặng
VI 0 Ô nhiễm rất nặng (không có ĐVKXS)
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng, địa điểm và thơi gian nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Động vật không xương sống cỡ lớn
- Địa điểm nghiên cứu: việc thu mẫu được tiến hành trên sông Cầu, đoạn
chảy qua tỉnh Thái Nguyên
- Thời gian nghiên cứu từ tháng 02/2012 đến tháng 05/2013
2.2. Nội dung nghiên cứu
-
Xác định sự xuất hiện và thành phần họ của ĐVKXS cỡ lớn ở sông Cầu
tại một số điểm lấy mẫu trên sông Cầu, đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên.
-
Nghiên cứu mối tương quan giữa các yếu tố lý, hóa của thủy vực với
khu hệ ĐVKXS cỡ lớn.
-
Sử dụng ĐVKXS cỡ lớn làm sinh vật chỉ thị để đánh giá chất lượng
môi trường nước tại khu vực nghiên cứu.
-
Đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số sinh học ASPT .
2.3. Mô hình nghiên cứu
Hình 2.2. Mô hình nghiên cứu

đưa ra những đánh giá nhận định.
12
2.5. Phạm vi nghiên cứu
2.5.1. Vị trí lấy mẫu
Hình 2.1. Sơ đồ vị trí lấy mẫu
Chúng tôi tiến hành thu mẫu tại 5 vị trí trên sông Cầu, mỗi vị trí lấy 02
lần đại diện cho mùa mưa và mùa khô. Đợt thu mẫu vào mùa mưa được tiến
hành vào tháng 8 năm 2012 và đợt thu mẫu vào mùa khô được tiến hành vào
tháng 4 năm 2012.
13
Bảng 2.1. Tọa độ địa lý các vị trí thu mẫu
STT
Vị trí quan trắc Kí hiệu
Tọa độ
Kinh độ Vĩ độ
01 Văn Lăng A1 105
o
50’19.77’’ 21
o
48’5.33”
02 Sơn Cẩm A2 105
o
48”20.81” 21
o
37’37.22”
03 Cầu Gia Bảy A3 105
o
50’14.49” 21
o
35’51.64”

môi trường nước sông.
Điểm A5: Cầu Mây
- Từ sau vị trí đập Thác Huống đến cấu mây là nơi có khu công nghiệp
luyện kim Thái Nguyên đổ thải, ngoài ra chất lượng nước còn chịu sự ảnh
hưởng bởi các hoạt động nông nghiệp.
14
2.5.2. Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và phân tích
2.5.2.1. Dụng cụ thu mẫu
Dụng cụ thu mẫu nước: Lọ thủy tinh hoặc nhựa polyetylen.
Dụng cụ thu mẫu động vật:
Các dụng cụ cần thiết để lấy mẫu động vật không xương sống cỡ lớn
gồm vợt ao (pondnet) và gầu Dredge, cả hai loại đều tuân theo thiết kế chuẩn.

Hình 2.3: Vợt Pondnet Hình 2.4: Gầu Dredge
- Vợt Pondnet được sử dụng như là một dụng cụ chuẩn ở Anh và được
minh hoạ trong hình vẽ. Vợt gồm một khung hình chữ nhật, đỡ một cái túi
lưới với chiều sâu khoảng 50 cm. Kích thước mắt lưới thường có đường kính
1mm. Khung đỡ lưới được nối với một cán dài cỡ 1,5 m.
- Gầu Dredge cần cho việc lấy mẫu ở những đoạn (khúc) sông sâu hơn.
Loại thu mẫu tốt nhất ở Anh là loại gầu Dredge được mô tả bởi Holme và Mc
Intyre (1971) và được minh hoạ trong hình. Nó gồm một khung hình chữ nhật
bằng kim loại với kích thước 46x19 cm (+2 cm).
- Rây cứng.
- Khay nhựa.
2.5.2.2.Phương pháp lấy mẫu
Mẫu nước:
Các phương pháp thu mẫu và bảo quản mẫu được tiến hành theo
TCVN 5992 – 1995 và TCVN 5993 – 1995.
Thu mẫu:
- Dùng lọ thủy tinh hoặc nhựa polyetylen chứa mẫu.

Lưu ý:
- Các mẫu cần được cố định trong foocmon ngay sau khi thu mẫu để
ngăn ngừa các loài ăn thịt có trong mẫu khỏi ăn các sinh vật khác.
- Khi đổ foocmon phải đổ từ từ và phải đậy nắp an toàn. Phải giữ lại một
ít khí trong lọ mẫu để foocmon được trộn đều.
b, Mẫu nước
- Các chỉ tiêu được đo trực tiếp ngay khi lấy mẫu ngoài thực địa như:
nhiệt độ, pH, độ mặn, oxy hòa tan
16
- Một số các chỉ tiêu khác (TSS, BOD ) được bảo quản lạnh đưa về
phòng thí nghiệm phân tích
- Nhiệt độ và pH: Đo bằng máy HI 8733 - Conductivity meter
- EC: Đo bằng máy HI 8733 - Conductivity meter
- Độ mặn: Đo bằng máy HI 8733 - Conductivity meter
- DO: Đo bằng máy YSI Model 54 A Oxygen meter
2.5.2.4. Lựa chọn, định loại và đếm vật mẫu
Mẫu phải được rửa kỹ bằng nước trước khi phân loại. Mẫu được quan
sát và phân loại định dạnh đến mục họ dưới kính lúp có độ phóng đại 40 lần.
ĐVKXS cỡ lớn được định loại theo khóa định loại của Nguyễn Xuân Quýnh,
Clive Pinder, Dteve Tilling.
Kết quả phân tích về thành phần ĐVKXS được ghi chép vào phiếu điều
tra, đồng thời với việc phân loại cần phải đếm số lượng cá thể của từng họ
theo các mức độ để có những nhận xét về mức độ phong phú của từng họ[6].
17