CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG
KHÔNG KHÍ
I. SINH VẬT CHỈ THỊ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ
1. Khái niệm và thành phần khí quyển
Khí quyển là phần được giới hạn bởi bề mặt Trái Đất đến khoảng
không giữa các hành tinh. Trong khí quyển luôn luôn tồn tại rất nhiều các
quần thể sinh vật sống.
Thành phấn khí quyển thay đổi theo thời gian địa chất và hiện nay khá
ổn định theo phương nằm ngang, phân dị theo phương thẳng đứng về mật
độ, bao gồm chủ yếu là Nitơ, Ôxy và một số loại khí trơ.
2. Cấu trúc và đặc trưng của khí quyển
Hình 1. Sơ đồ cấu trúc khí quyển1
Theo sự biến thiên về nhiệt độ, khí quyển có cấu trúc phân tầng,từ
dưới lên trên là tầng đối lưu, tầng bình lưu, tầng trung quyển, tầng nhiệt
quyển và tầng ngoại quyển.
Các sinh vật sống trong khí quyển chủ yếu tập trung ở tầng đối lưu,
một số ít có khả năng lên đến tầng bình lưu nhưng hầu như không vượt qua
khỏi tầng ôzôn.
Ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống Trái Đất theo những góc độ khác
nhau, nên lượng nhiệt các khu vực hấp thụ được cũng khác nhau, gây ảnh
hưởng đến sự phân bố và đặc tính của các sinh vật sống.
II.CÁC DẤU HIỆU TỔN THƯƠNG THỰC VẬT DO Ô NHIẾM
KHÔNG KHÍ GÂY NÊN
1. Dấu hiệu chung
Ô nhiễm không khí gây tổn thương thực vật từ lâu đã được biết đến.
Những tổn thương thực vật thường xuất hiện gần các thành phố lớn hoặc các
khu công nghiệp… Dấu hiệu tổn thương thực vật do ô nhiễm không khí bao
gồm: đốm lá, cháy đỉnh lá, chiết cành, hạn chế sinh trưởng và phát triển…

2.1.Ozone
- Thực vật chỉ thị O
3
tốt nhất: cây thân gỗ, cây bụi thân gỗ, và các loại
cỏ
- Ozone sẽ gây tổn thương cho tế bào nhu mô đầu tiên, sau đó đến thịt
lá
- Dấu hiệu đặc trưng: lá bị đốm li ti tập trung gần nhau, lá xuất hiện
các điểm có màu trắng, đen, đỏ hay màu huyết dụ
3
Tác hại của O
3
lên lá cây
2.2. PAN (peroxyaxilnitrat)
- Thực vật có bản lá rộng xuất hiện các đốm bọng nước có màu bạc
trắng hoặc màu đồng thau. Ví dụ: xà lách, đậu đỗ
- Thực vật lá hẹp xuất hiện các dải úa vàng hoặc bạc trắng trên lá. Ví
dụ: Cỏ, cây hòa thảo
2.3. Hợp chất Flo
- Tác động : gây úa vàng ở thực vật. Khí HF và SiF
4
làm xuất hiện
những đốm lá màu vàng, nâu đỏ, hoặc những đốm cháy táp viền và đỉnh lá ở
và cây lá kim.
- Thực vật mẫm cảm với hợp chất flo: chanh, cây lay ơn, cây mơ,
4
Cây lay ơn
2.4. Sulfudioxit (SO2)
- Tác động lên thực vật lá rộng làm cho lá hoặc rìa lá của chúng sẽ
sáng màu giữa các gân lá (nâu hoặc trắng)

1988). Những ưu thế của nó là đòi hỏi thông tin về độ lớn tích lũy các chất ô
nhiễm, sự phân bố lại trong cơ thể và sự phân bố địa lý của ô nhiễm được
phát hiện.
6
2. Quan trắc không khí bằng thực vật
Thực vật chỉ thị là thực vật mà các dấu hiệu bị tổn thương của chúng
xuất hiện khi bị tác động bởi nồng độ nhất định của một hay hỗn hợp các
chất gây ô nhiễm.
Thực vật chỉ thị là cảm nhận (sensor) hóa học có thể nhận dạng khi có
chất gây ô nhiễm trong không khí. Để quan trắc thường dựa vào đặc trưng
về số lượng mà không phải là chất lượng. Do đó, thực vật dùng đẻ quan trắc
không chỉ là vật chỉ thị mà còn giúp thu nhận các đánh giá về mặt số lượng.
Thực vật được xem là chỉ thị khi chúng tích lũy trong mô những chất
gây ô nhiễm hoặc những sản phẩm trao đổi chất sản sinh do kết quả tác
động tương hỗ thực vật với chất gây ô nhiễm. Từ kết quả của sự tác động,
thực vật có thể thay đổi tốc độ sinh trưởng, thời gian chín, ra hoa, sự tạo
thành quả và hạt kém đi, thay đổi quá trình sinh sản và cuối cùng là giảm
sức sản xuất năng suất. một hoặc tất cả các thông số nêu trên có thể sử dụng
để xác định sự xuất hiện của chất gây ô nhiễm trong không khí xung quanh
và tiến hành thí nghiệm để nhận dạng, làm rõ sự thay đổi của thực vật với
một chất hoặc hỗn hợp các chất gây ô nhiễm.
Một số thực vật như địa y (Lichens, Peltigesa, Xanthoria) và rêu
(Bryiphyta) là những vật tích lũy các chất gây ô nhiễm không khí, chủ yếu là
các kim loại nặng chúng có thể tích lũy tới nồng độ lớn hơn nhiều nồng độ
của các kim loại nặng trong không khí xung quanh.
Do đó, một câu hỏi đặt ra là: bằng phương pháp nào có thể xử lý các
kết quả theo dõi này để chuyển sinh vật chỉ thị thành sinh vật giám sát?
Nếu số lượng các chất gây ô nhiễm có thể đo chính xác nhờ những
dụng cụ và thiết bị hiện đại có độ chính xác cao thì tại sao không tiến hành
đo trực tiếp với những thực vật có khả năng biến đổi, nhưng hạn chế lớn

thường hoặc chậm phát triển, giảm sút số hoa, không có hạt, đốm lá hoặc
bạc màu.
8
IV.SỰ PHẢN HỒI CỦA THỰC VẬT VÀ NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT GÂY
Ô NHIỄM
Phản ứng phản hồi của thực vật được biểu hiện qua sự tổn thương lá,
qua sự thay đổi tốc độ sinh trưởng, năng suất hoặc tích lũy sinh học của thực
vật.
Sự tổn thương các lá có thể được phân tích nhờ các ảnh chụp khi cây
bị các chất gây ô nhiễm tác động so với các lá đối chứng không bị tác động
hoặc được phân tích trong phòng thí nghiệm. Trong trường hợp khu vực thí
nghiệm mà phòng thí nghiệm mà số lượng thực vật co ỹ nghĩa thống kê,
người ta chia thành các ô vuông, các số liệu về sự tổn thương trên một đơn
vị bề mặt… phụ thuộc sự tổn thương các lá theo thời gian và liều lượng các
chất gây ô nhiễm. Đồ thị này có thể so sánh với đồ thị liều lượng – phản ứng
phản hồi, những số liệu đã thu được trong phòng thí nghiệm. Sau đó, chất
lượng chất khí được xác định liên quan đến hàm lượng hỗn hợp xác định các
chất gây ô nhiễm dùng để xây dựng đồ thị đối chứng.
V.ĐÁNH GIÁ PHẢN ỨNG PHẢN HỒI CỦA THỰC VẬT
Việc sử dụng các phương pháp để đánh giá, định lượng các số lượng
thu được phụ thuộc vào vật liệu thực vật, chất gây ô nhiễm và các thông số
cần đo. Mức độ tổn thương các lá của cây cỏ.
Nếu phản ứng phản hồi được xác định theo các chỉ tiêu sinh trưởng
và sức sản xuất thì phải tiến hành đo:
- Tốc độ tăng trưởng
- Số lá hoặc diện tích bề mặt lá
- Ngày hình thành mầm cây
- Ngày bắt đầu ra hoa
- Tỷ lệ giữa số lượng mầm và hoa
9

VII. GIÁM SÁT SINH HỌC
Ngược với kết quả của chỉ thị sinh học cung cấp thông tin về những
thay đổi chất lượng môi trường sống, phương pháp quan trắc sinh học còn
cung cấp thông tin về phương diện số lượng. Những ưu thế của nó đòi hỏi
thông tin độ lớn tích lũy các chất ô nhiễm, sự phân bố lại trong cơ thể và sự
phân bố địa lý của chúng.Sử dụng khu hệ sinh vật như những đối tượng
kiểm chứng, mức độ tiếp cận của cơ thể được kiểm nghiệm bằng phương
pháp phân tích. Thêm vào đó, sự phản hồi theo nồng độ giữa các chất ô
nhiễm và tác động do ô nhiễm gây ra có thể được đánh giá bằng nhiều
phương pháp khác nhau.
1. Đối với thực vật
Chất ô
nhiễm Nguồn
Ảnh hưởng đến
dạng của lá
Thời kỳ phát
triển
Ảnh hưởng
đến một
phần lá
Liều lượng
gây hại
(μg/m
3
)
Thời gian
gây hại
(h)
O
3

suất
Tuổi trung
bình
Thịt lá 800 8
HF Phân bón,
photphat,
luyện kim
Chóp lá và rìa lá
bị cháy, rụng lá,
giảm năng suất
Trưởng thành Thịt lá, biểu
bì và thớ lá
0,2 5
Cl2 Chất thải của
nhà máy sản
xuất HCl
Cháy rìa lá, rụng
lá
Cây trưởng
thành
Giữa các
gân lá
300 2
Etylen Ga, dầu,
than, nhiên
liệu ô tô
Rụng hoa chè và
không nở hoa
Kỳ trổ hoa Tất cả 60 2
2.Động vật và người

xuyên tiếp xúc với chì cho thấy: mức chì trong máu ở ven của trẻ con thấp
hơn trong những người công nhân, nhưng nồng độ chì trung bình trong các
mẫu tóc của cả hai nhóm là như nhau. Hàm lượng Ni trong sinh chất máu và
nước tiểu của những người làm việc và tiếp xúc với môi trường cũng gia
tăng tương tự.
13
Như chúng ta đã biết, sự ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm lên thực
vật lớn hơn lên động vật và con người. Nhưng chính những hiểu biết phiến
diện này về sự ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm lên con người, theo
nguyên tắc, chúng chỉ được tính toán khi xác định các tiêu chuẩn chất lượng
không khí mà không có kết quả về sự ảnh hưởng của các chất gây ô nhiễm
đến thực vật. Đối với động vật và người, tác động của O
3
cũng gây lên nhiều
phản ứng có hại:
TT Nồng độ O
3
(ppm) Phản ứng
1 0.2 Không có tác động gây bệnh
2 0.3 Mũi và họng bị kích thích và bị sưng tấy
3 1-3 Mệt mỏi, bải hoải sau 2 giờ tiếp xúc
4 8.0 Nguy hiểm đối với phổi
Nhiều năm gần đây, miễn dịch học sinh thái như một ngành độc lập
của khoa học miễn dịch đã được phát triển với mục đích xác định sự phản
hồi của hệ miễn dịch với những chất gây ô nhiễm môi trường (kể cả kim
loại). Tình trạng miễn dịch là dấu hiệu rất mẫn cảm đối với tác động độc hại
của môi trường gây lên những hậu quả không tốt về sức khỏe. Các dấu hiệu
sinh học miễn dịch thể hiện những thay đổi chức năng có thể đo được do các
chất gây ô nhiễm dẫn đến những tổn thương trực tiếp một phần của hệ miễn
dịch hoặc gián tiếp do ảnh hưởng của các hệ khác. Những dấu hiệu sinh học
15