Chƣơng 1: NHẬP MÔN CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƢỜNG
? Vìsao nói: Chỉ thị sinh học là một phần bổ sung hoặc thay thế cho các phân tích lý hóa?
Trả lời: vìchỉ thị sinh học có những ưu điểm nhưng bên cạnh vẫn còn những hạn chế, có những
trường hợp phân tích lí hóa chưa đủ đáp ứng được. Ngoài ra các phân tích lí hóa phụ thuộc vào thời
điểm thu mẫu còn chỉ thi sinh học thìkhông.
1. Mục tiêu của chỉ thị sinh học
- Nghiên cứu các mối quan hệ giữa sinh vật với sức khỏe của môi trường, từ đó tìm ra các chỉ thị đặc
trưng cho mức độ ô nhiễm của môi trường;
- Phát triển các hệ thống quan trắc để giám sát các biến đổi của môi trường thông qua sinh vật như là
một phần bổ sung hoặc thay thế cho các phân tích lý hóa hiện nay.
2. Phương pháp nghiên cứu
Chỉ thị sinh học là một khoa học có tính liên ngành:
Sinh học, Sinh thái học (từ cấp độ cá thể đến hệ sinh thái), Vật lý, Hóa học, Địa chất học, Toán học, Tin
học…
3. Xu hướng phát triển
- Chỉ thị sinh học rất phát triển ở các nước tiến tiến…
- Phát triển các chỉ thị sinh học thành những tiêu chuẩn để giám sát ô nhiễm…
- Chỉ thị sinh học là một trong những xu hướng lớn trong nghiên cứu môi trường hiện nay…
- Việt Nam chỉ mới bước đầu tiếp cận nghiên cứu...
4. Nguyên lý chung của chỉ thị sinh học:
? nguyên lý chung của chỉ thị sinh học là gì?
-Tất cả các cơ thể sống đều chịu ảnh hưởng bởi các điều kiện vật lý và hoá học...
-Chỉ thị sinh học chỉ đo đạt được mức độ biểu hiện; nó không cung cấp thông tin về chất độc...
5. Các kiểu tác động có thể quan sát:
- Những thay đổi về thành phần loài, hoặc các nhóm ưu thế trong quần xã…
- Những thay đổi về đa dạng loài trong quần xã…
- Gia tăng tỷ lệ chết trong quần thể, đặc biệt ở giai đoạn non mẫn cảm như trứng, ấu trùng;
- Thay đổi sinh lý và tập tính trong các cá thể;
Vídụ: daphinia, cá Vược mặt trời (blue gill)
- Sự tích luỹ các chất gây ô nhiễm hoặc sự trao đổi chất của chúng trong các mô của những cá thể.
- Những khiếm khuyết về hình thái và tế bào trong các cá thể;

Vídụ: hoa mua, mắm, đước, vẹt, mái dầm,…
6. Các nhóm chỉ thị sinh học:
- Nhóm có tính mẫn cảm (Sensitivity)
- Nhóm công cụ thăm dò (Detector)
- Nhóm công cụ khai thác (Exploiter): các loài có thể chỉ thị cho sự xáo trộn hay ô nhiễm môi trường...
- Nhóm sinh vật thử nghiệm (Bioassay)
- Nhóm công cụ tích lũy (Accumulator)
7. những tiêu chuẩn để lựa chọn sinh vật chỉ thị:
? những tiêu chuẩn lựa chọn sinh vật chỉ thị?
- Đã được định loại rõ ràng;
- Dễ thu mẫu ngoài thiên nhiên, kích thước vừa phải;
- Có phân bố rộng (tối ưu là phân bố toàn cầu);
- Có nhiều dẫn liệu về sinh thái cá thể của đối tượng qua thử nghiệm sinh học;
- Ít biến dị;
- Nhạy cảm hoặc khả năng chống chịu cao với các chất ô nhiễm.
- Có giá trị kinh tế (hoặc là nguồn dịch bệnh);
- Dễ tích tụ các chất ô nhiễm;
- Dễ nuôi trồng trong phòng thínghiệm.
8. ƣu điểm và hạn chế của chỉ thị sinh học:


? Ƣu điểm hạn chế của chỉ thị sinh học?
Ƣu điểm
- Có thể phát hiện các chất ô nhiễm ở nồng độ thấp…
- Không đòi hỏi nhiều thiết bị đắt tiền…
- Đánh giá và cho kết quả nhanh…
- Đánh giá được các rủi ro sinh thái và các tác động tổng hợp của các chất ô nhiễm…
Hạn chế
- Không xác định được nguyên nhân ô nhiễm, nguồn ô nhiễm hoặc nồng độ chính xác của các chất ô
nhiễm trong môi trường…

- Sự biến đổi đặc điểm sinh học của quần thể trong các môi trường có thể làm sai lệch các kết quả
nghiên cứu…
- Sự di chuyển của sinh vật làm sai lệch các kết quả nghiên cứu…
TÓM TẮT CHƢƠNG 1
- Nguyên lý của chỉ thị sinh học môi trường?
- Các kiểu tác động có thể quan sát của chỉ thị sinh học môi trường?
- Các tiêu chílựa chọn sinh vật chỉ thị môi trường?
- Vìsao nói: Chỉ thị sinh học là một phần bổ sung hoặc thay thế cho các phân tích lý hóa?
CHƢƠNG 2 : CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƢỜNG
2.1. CÁC PHƢƠNG PHÁP QUAN TRẮC VÀ GSSH
2.1.1. Phƣơng pháp loài đơn lẻ
 Phương pháp sử dụng những loài đơn lẻ để giám sát sinh học được chia thành 3 loại:
- Sử dụng những loài chỉ thị;
- Sử dụng những sinh vật nhạy cảm;
- Sử dụng những sinh vật tích tụ.
Sử dụng những loài chỉ thị
 Muỗi lắc Chironomus riparins
 Phùdu (Ephemeroptera)
 Giun ít tơ Tubifex tubifex
 Cánh úp (Plecoptera)
 Limnodrilus hoffmeisteri
 Bướm đá (Trichoptera)
 Giun tròn Nais elinguis
Sử dụng những sinh vật nhạy cảm
 Nhạy cảm đối với những thay đổi bất thường của môi trường, sự ô nhiễm có phạm vi rộng gây ra các
phản ứng, từ điều kiện tối ưu đến điều kiện gây chết;
 Có một sự định lượng, khả năng dự báo liên quan đến những chất gây ô nhiễm;
 Trong quá trình phát triển của tự nhiên, thường xảy ra những thay đổi, đó là những phản ứng chung có thể
nảy sinh từ những ảnh hưởng độc hại đặc trưng ở mức độ tế bào và hóa sinh nhất định trong cả hệ thống.
 Phương pháp này đã được áp dụng trong các nghiên cứu liên quan đến sự phá vỡ tuyến nội tiết của các cơ

thể:
 Ví dụ những ảnh hưởng lên chất tạo tính cái (feminisation) trong cá (Sumpter, 1995) cũng cho thấy đó
là nguồn độc hại tiềm tàng đối với sức khỏe con người.
 Đối với những động vật không xương sống ở nước chỉ có một trường hợp duy nhất biểu hiện ảnh
hưởng lên quần thể, gây ra do bị phá vỡ hệ thống nội tiết, đó là chất gây bất lực (imposex) trong các
thân mềm ở biển, được sinh ra do các sinh vật này phải chống chịu với chất chống sinh vật bám
tributyltin (Matthiessen và Gibbs, 1998).
2.1.2. Phƣơng pháp đa loài
 Đo mức độ phong phú: xác định về số lượng của đơn vị phân loại có mặt tại một địa điểm, có thể tiến
hành nhận dạng ở mức độ loài, họ là “sự giàu có về đơn vị phân loại” giảm đi cùng với sự giảm chất
lượng môi trường.
 Sự liệt kê: Phép đo ghi nhận tổng số các cá thể không cần được nhận dạng, có chứa các dạng nhất định
của stress, số lượng có thể tăng hoặc giảm, kể cả việc xác định những tỷ lệ giữa độ phong phú của các
nhóm sinh vật khác nhau.


 Sự đo đếm các nhóm theo chức năng dinh dưỡng: tỷ lệ giữa số lượng động vật trong những nhóm dinh
dưỡng đặc biệt (ví dụ: số lượng của những mảnh vụn trên tổng số các cá thể; số lượng của thức ăn thừa
trên số lượng các vật ăn lọc; số lượng của thức ăn chuyên hóa trên số lượng thức ăn tổng thể).
 Từ đó, người ta cho rằng những nhóm dinh dưỡng nhất định chống chịu với những dạng stress nhất định
tốt hơn những loại khác.
 Các chỉ số kết hợp: sự kết hợp các chỉ số mà những chỉ số đó có được từ những phép đo đã đề cập ở trên
để tránh làm giảm độ tin cậy đối với một phép đo riêng rẽ nào đó.

Bảng . So sánh ưu việt tương đối của phép thử đơn loài và đa loài
2.1.3. Phƣơng pháp sử dụng chỉ số sinh học
Chỉ số đa dạng
Chất lƣợng nƣớc
<1
Rất ô nhiễm

1-2
Ô nhiễm
>2-3
Hơi ô nhiễm
> 3 - 4,5
Sạch
> 4,5
Rất sạch
Hệ thống tính điểm BMWP
Sử dụng hệ thống tính điểm từ 1 đến 10 điểm càng cao thì môi trường càng sạch
(?) Vì sao hệ thống BMWP lại sử dụng rất nhiều họ động vật khác nhau để chỉ thị cho môi trường?
Vìcó những loài tại môi trường này không có nhưng môi trường khác lại có; hệ thống tính điểm BMWP
sẽ được cập nhập và thay đổi cho phùhợp với từng khu vực địa lí các đới khíhậu khác nhau.
Chỉ phân loại đến họ để dễ dàng phân loại hơn so với việc phân loại đến loài.Sử dụng nhóm động vật
đáy cỡ lớn (Macrobenthos) để đánh giá nhanh chất lượng nước theo hệ thống tính điểm BMWP
Thứ
Chỉ số (ASPT - Bio- Đánh giá chất lƣợng nƣớc
hạng
index)
I

10 - 8

Không ô nhiễm, nước sạch

II

7,9 - 6

Ô nhiễm nhẹ - hoại sinh nhẹ (Oligosaprobe)


II

5,9 - 5

Ô nhiễm vừa - hoại sinh vừa ( Mesosaprobe)

IV

4,9 - 3

Ô nhiễm - hoại sinh trung bình ( Mesosaprobe)

V

2,9 - 1

Ô nhiễm nặng - hoại sinh nặng (Polysaprobe)


VI

Ô nhiễm rất nặng - hoại sinh rất nặng (không có ĐVKXS)

0

“Loại sinh học”

RIVPACS (River Invertebrate Prediction And Classification System)
Điểm số quan sát

Điểm số quan sát
/ Điểm số BMWP dự báo
/ Điểm ASPT dự báo

A

 0,75

 0,89

B

0,50 - 0,74

0,77 - 0,88

C

0,25 - 0,49

0,66 - 0,76

D

< 0,25

< 0,66

Bảng 2.17. Xác định độ phong phú tương đối của động vật
Mật độ gặp (cá thể)

Tên gọi
Stt
Ở Anh
Ở Việt Nam
Tiếng Anh

Tiếng Việt

1

Từ 1 – 2

Từ 1 - 2

Present (P)

Có mặt

2

Từ 3 - 10

Từ 3 - 10

Few (F)

Một vài

3


Từ 11 - 100

Từ 11 - 49

Common (C)

Phổ biến

4

Từ 101 - 1000

Từ 50 - 99

Abundant (A)

Nhiều

5

Từ 1001 - 10000

Từ 100 - 499

Very Abundant (VA)

Rất nhiều

6


Từ 10001 - 100000

> 500

Over Abundant (OA)

Quá nhiều

(?) Vì sao thang đánh giá độ phong phú đối với Việt Nam thấp hơn của Anh?
VìAnh là một nước thuộc vùng ôn đới nên độ phong phú sẽ cao hơn so với một quốc gia nhiệt đới như
Việt Nam.
Bảng 2.20. Giải thích nguyên nhân gây chất lượng thấp của nước theo điểm ASPT và số lượng các đơn vị
phân loại. “độc hại” cũng có thể xảy ra do khả năng suy thoái vật lý ở nơi sống như là các yếu tố khả dĩ.
ASPT
Số đơn vị
phân loại
Cao
Trung bình
Thấp

Cao

Trung bình

Thấp

Chất lượng tốt
Nhiễm độc

Ô nhiễm hữu cơ

Ô nhiễm hữu cơ
(+ nhiễm độc?)

Ô nhiễm hữu cơ
Ô nhiễm hữu cơ (+ nhiễm
độc?)

Nhiễm độc

Ô nhiễm hữu cơ
(+ nhiễm độc?)

Ô nhiễm hữu cơ và/hoặc
nhiễm độc

*Chỉ số sinh học (Biotic indices): Sử dụng ĐVKXS
 BMWP (Biological Monitoring Working Party)
 ASPT (Average Score Per Taxon) [Richard Orton, Anne Bebbington, Jonh Bebbington (1995) và Stephen
Eric Mustow (1997)]
 RIVPACS (River Invertebrate Prediction and Classification System)


Tại Jersey (Anh) sử dụng chỉ số BMWP, ASPT và LQI (Lincoln Quality Index) để theo dõi và quản lý
chất lượng nước (Langley và cs, 2001)
 IBI (Index of Biotic Integrity)
 TBI (Trent Biotic Index) (Woodiwiss, 1964)
 BBI (Belgian Biotic Index) của Bỉ (De Pauw và Vanhooren, 1983)
 EBI (Extended Biotic Index) của Ý (Ghetti, 1997)
 DSFI (Danish Stream Fauna Index) của Đan Mạch
 TBI (Skriver và cs, 2000) và Anh thì hệ thống TBI được sửa đổi (Armitage và cs, 1983)

?Vì sao các loài ĐVKXS thƣờng đƣợc sử dụng làm sinh vật chỉ thị?
 ĐVKXS cỡ lớn nhạy cảm và có chịu sự tác động nhanh chóng của các chất ô nhiễm
 Độ phong phú cao, tương đối dễ thu mẫu, dễ nhận dạng
 Có đời sống tương đối ổn định nên phản ánh được điều kiện môi trường nơi chúng sống;
 Gồm nhiều nhóm nằm trong nhiều ngành khác nhau, cho thấy sự thay đổi cấu trúc quần xã
 Có vòng đời dài đủ để ghi nhận những biến đổi của chất lượng môi trường
2.1.4. Phƣơng pháp quan trắc cấu trúc quần xã.
Những phương pháp này dựa trên sự có mặt hoặc vắng mặt hoặc độ trùphú các cá thể của loài trong quần
xã sinh học. Theo truyền thống, hoặc chọn tính đa dạng hoặc chỉ thị tương đồng, hoặc độ phong phú loài.
 Chỉ số đa dạng (Diversity indices)
 Chỉ số đa dạng biểu thị độ phong phú loài trong môi trường:
- Số lượng loài hoặc độ phong phú (species abundance pattern);
- Tổng lượng sinh vật của mỗi loài có mặt hoặc độ phong phú;
- Tính đồng nhất phân bố các cá thể giữa các loài khác nhau hoặc tính đồng đều.


Ni: Số cá thể của loài i trong mẫu thu;
N: Số cá thể của tất cả các loài trong mẫu thu
S: Số loài có trong mẫu thu;
Pi: Tỷ lệ các cá thể trong loài thứ i
W: Số loài thường gặp đối với cả 2 mẫu thu
A: Số loài trong mẫu 1;
B: Số loài trong mẫu 2;
k: Tổng lượng các so sánh hoặc các đơn vị phân loại khác nhau trong 2 mẫu thu so sánh với nhau;
Xia và Xib: Độ phong phú của loài thứ i trong các mẫu a và b tương ứng.
? Vì sao cần phát triển các chỉ số đa dạng?
Vì:
• Lượng hóa chính xác hơn thông tin chứa trong quần xã
• Đưa thông tin về dạng có thể so sánh mà không phụ thuộc vào phạm vi và tầng suất thu mẫu
• Đánh giá hiện trạng môi trường thông qua các chỉ số đa dạng



 Chỉ số đa dạng sinh học của Fisher:
 Một đặc điểm rất đặc trưng của quần xã là chúng có tương đối ít loài phổ biến nhưng lại gồm một số
lượng khá lớn các loài hiếm. Trên cơ sở phân tích một khối lượng lớn các số liệu về số lượng loài và số
lượng cá thể ở các quần xã khác nhau, Fisher cho thấy rằng các số liệu loại này phùhợp tốt nhất bởi chuỗi
logarit:
Trong đó:
S = αln(a + N/α)
S : Tổng số loài trong
mẫu.
N: Tổng số lượng cá thể trong mẫu
-α : Chỉ số đa dạng loài trong quần xã
Chú ý:
 α thấp khi đa dạng loài thấp và ngược lại; chỉ số α không phụ thuộc vào kích thước mẫu.
 Các nhà sinh thái học cho rằng, có thể sử dụng chỉ số α để so sánh sự đa dạng ở các khu vực và thời gian
khác nhau. Chỉ số α chỉ phụ thuộc vào số loài và số lượng cá thể có trong mẫu.
 Một ưu điểm khác của phân bố chuỗi logarit (hay phân bố log chuẩn) là nó cho phép ước tính toàn bộ số
loài trong quần xã, kể cả các loài hiếm vẫn chưa thu thập được bằng phương pháp ngoại suy.
 Chỉ số phong phú loài Margalef:
 Chỉ số này được sử dụng để xác định tính đa dạng hay độ phong phú về loài. Giống như chỉ số α của
Fisher, chỉ số Margalef cũng chỉ cần biết được số loài và số lượng cá thể trong mẫu đại diện của quần xã.
Có các loại công thức như sau:

Trong đó :
 d : chỉ số đa dạng Margalef
 S : tổng số loài trong mẫu
 N : tổng số lượng cá thể trong mẫu.
 Hiện nay, người ta thường dùng logarit tự nhiên lnN hơn so với logN. Chỉ số d của Margalef ngoài ra còn
được áp dụng để phân loại mức độ ô nhiễm các thủy vực.

 Chỉ số Shannon – Weiner:
Chỉ số Shannon-Weiner được đề xuất từ những năm 1949 nhằm xác định lượng thông tin hoặc tổng lượng
trật tự (hay bất trật tự) có trong một hệ thống bằng công thức:

 Thông thường hay đặt C =1 và cơ số logarit được sử dụng phổ biến là 2, e và 10. Tuy nhiên, do mục đích
xác định lượng thông tin nên hay dùng logarit cơ số 2 (log 2) hơn vì nó gắn trực tiếp với đơn vị thông tin
tính theo bit (số nhị phân).
 Chỉ số Shannon-Weiner được sử dụng phổ biến để tính sự đa dạng loài trong một quần xã theo dạng:

Trong đó:
 s = Số lượng loài
 pi = ni/N (Tỉ lệ cá thể của loài i so với lượng cá thể toàn bộ mẫu)
 N = Tổng cá thể trong toàn bộ mẫu
 ni = Số lượng cá thể loài i


 Chỉ số Pielou:
Chỉ số tương đồng (J’) của quần xã được tính bằng công thức Pielou:

 Trong đó:
H’ là chỉ số Shannon – Weiner và S là tổng số loài e biến thiên từ 0 đến 1 (e = 1 khi tất cả
các loài có số lượng cá thể bằng nhau).
 Hai thành phần của sự đa dạng được kết hợp trong hàm Shannon – Weiner là số lượng loài và bình quân
của sự phân bố các cá thể giữa các loài.
 Thực chất, tính bình quân trái ngược với tính ưu thế của loài.
Ví dụ: Có 2 hệ thống, mỗi hệ thống gồm 10 loài với 100 cá thể. Nếu xét theo tỉ lệ sự giàu có về loài và số cá
thể thì2 hệ thống này là ngang nhau, tức là:
 S = 10
 N = 100
 Nhưng nếu 2 quần xã giả định này phân bố đối nhau theo 2 thái cực thìcó thể xảy ra 2 trường hợp như

sau:

Trường hợp (a) mức bình quân là tối thiểu, tính ưu thế là tối đa có, trường hợp (b) mức bình quân là tối đa,
không có loài ưu thế.
 Chỉ số ƣu thế Simpson và chỉ số đa dạng Simpson:
- Chỉ số ưu thế có thể biểu diễn bởi giá trị % theo số lượng, sinh vật lượng hoặc một chỉ số khác của loài
trong quần xã. Mỗi quần xã đều có đường cong ưu thế đặc trưng của mình.
- Không phải tất cả các loài ưu thế đều đóng vai trò như nhau trong quần xã. Trong chúng có thể gặp loài
trụ cột mà trong đời sống của mình, loài này làm cho môi trường biến đổi mạnh nhất và do đó gây tác
động mạnh lên những loài còn lại. Trong vùng phân bố của một quần xã đôi khi còn gặp sự “Quần hợp”
tức là các loài tương tác với nhau mạnh hơn so với những loài khác.
- Trong những trường hợp đặc biệt, quần xã được cấu tạo từ n loài có thể chỉ thể hiện một “Quần hợp”. Các
quần hợp được tách ra theo vi sinh cảnh: theo đặc tính của thức ăn…
 Chỉ số Đa dạng:
 Mặt mạnh:
- Đơn giản khi tính toán
- Sự đa dạng được biểu thị là duy nhất.
- Không cần những giả thiết đến sự chống chịu ô nhiễm của các loài
- Có thể được sử dụng ngang nhau với việc đếm và số liệu sinh khối
 Mặt yếu
- Các giá trị đa dạng thay đổi phụ thuộc vào chỉ số được sử dụng, kỹ thuật thu, kích thước mẫu
- Sự diễn giải các giá trị chỉ thị liên quan tới các mức ô nhiễm không áp dụng cho mọi trường hợp
- Không thể phân biệt giữa các quần xã chống chịu và không chống chịu
- Không cung cấp thông tin về bản chất của các chất ô nhiễm hiện có
- Sự phản hồi của quần xã với ô nhiễm không thường xuyên tuyến tính
- Tương đối ít biến đổi đối với các yếu tố tác động, ngoài những tác động của ô nhiễm
 Chỉ số tƣơng đồng (Similarity indices):
 Mặt mạnh:
- Thường đơn giản khi tính toán
- Tính tương đồng được biểu thị là đơn lẻ giá trị số lượng dễ hiểu

- Không cần những giả định liên quan đến tính chống chịu của loài
- Không đòi hỏi định loài.
 Mặt yếu:


- Các giá trị thu được thay đổi phụ thuộc vào chỉ số được sử dụng
- Bị tác động bởi kích thước mẫu và đôi khi bởi sự phong phú loài
- Đòi hỏi điểm không ô nhiễm làm đối chứng
- Không cần phân biệt giữa các quần xã chống chịu và không chống chịu
- Không cung cấp thông tin về bản chất các chất ô nhiễm hiện có
2.1.5. Phƣơng pháp sử dụng phép phân tích đa biến (Multivariate analyses):
 Sự phân loại bằng đánh số các số liệu loài khi sử dụng bất cứ một trong số các phương pháp phân tích
chùm có thể gộp nhóm các điểm với nhau và với thành phần các đơn vị phân loại giống nhau, có thể phân
biệt chúng từ các nhóm ít giống nhau hơn.
 Một phương pháp phân loại như vậy được sử dụng rộng rãi để quan trắc sinh học hiện nay là phương
pháp phân tích đa biến loài chỉ thị (Two way indicator species analysis - TWINSPAN).
Khoá TWINSPAN để đánh giá ô nhiễm hữu cơ trong các suối

2.3. PHƢƠNG PHÁP SỬ DỤNG CHỈ THỊ SINH HỌC TRONG NGHIÊN CỨU Ô NHIỄM MÔI
TRƢỜNG
2.3.1. Sử dụng chỉ số sinh học
Phân loại các tác động của chất hữu cơ trong các sông và được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu:
Vùng hoại sinh mạnh (polysaprobic) - nhiễm bẩn rất nặng;
Vùng  - hoại sinh vừa ( - mesosaprobic) - nhiễm bẩn nặng;
Vùng  - hoại sinh vừa ( - mesosaprobic) - nhiễm bẩn trung bình;
Vùng hoại sinh nhẹ (oligosaprobic) - nhiễm bẩn rất nhẹ hoặc không nhiễm bẩn.

Hình 1 Sự phát triển chỉ số sinh học quan trọng và những hệ điểm ở
2.3.2. Sử dụng các sinh vật tích tụ



 Nhiều sinh vật sống tích luỹ các chất ô nhiễm trong các mô của chúng qua quá trình tích luỹ sinh học.
Nhờ đó các chất ô nhiễm xâm nhập vào các mô của chúng với tốc độ lớn hơn tốc độ đào thải các chất bởi
sinh vật.
 Các chất ô nhiễm có thể được hấp thụ qua bề mặt cơ thể, qua những cấu trúc đặc trưng như phổi, khe
mang, lá và rễ hoặc trong trường hợp của động vật có thể được nuốt vào cùng với thức ăn.
 Mặt khác,sự di chuyển các chất ô nhiễm qua chuỗi thức ăn có thể dẫn đến sự tích luỹ bổ sung ở những
mức cao hơn, do đó các tỷ số nồng độ trong các mô có thể tới 103 - 106 lần so với trong môi trường. Hiện
tượng này được gọi là "khuyếch đại sinh học".Khả năng tập trung các chất ô nhiễm có thể được sử dụng
như một hiệu ứng tốt trong những chương trình giám sát ô nhiễm. Rất nhiều chất ô nhiễm tồn tại trong
nước, đất, không khí ở các mức dưới hoặc gần với các giới hạn phát hiện của nhiều phương pháp phân
tích hoá học.
 Việc phân tích hoá học không khí, nước... chỉ ghi nhận các mức chất ô nhiễm có ở thời điểm lấy mẫu
trong khi đó, trong sinh vật tích tụ sẽ phản ánh các mức xung quanh có suốt trong thời gian dài.
 Hơn nữa nhiều phương pháp phân tích hoá học cung cấp thông tin về tổng lượng chất gây ô nhiễm đã cho
trong môi trường mà không phải là tất cả các chất hoá học đang có và tác động đến những sinh vật.
Những chỉ thị giám sát sinh học phải thoả mãng các tiêu chísau:
- Chúng phải dễ dàng nhận diện;
- Chúng phải tương đối phong phú và đại diện được cho môi trường nơi chúng sống;
- Chúng có khả năng tích luỹ các chất ô nhiễm tới những mức cho phép phân tích trực tiếp mà không có
hiệu ứng chết;
- Phải có tương quan được xác định rõ giữa nồng độ chất ô nhiễm trong các mô của sinh vật và trong môi
trường ở tất cả các điểm nơi chúng sống; Chúng phải có kích thước đủ lớn để cung cấp đủ các mô cho
phân tích tin cậy;
- Chúng phải dễ lưu trữ trong điều kiện phòng thí nghiệm cho phép thực nghiệm nhanh tiến hành ở những
điều kiện đối chứng;
- Chúng phải có đời sống cố định để phản ánh đúng các chất ô nhiễm của môi trường nơi chúng được thu
mẫu;
- Chúng phải có phân bố rộng để cho phép so sánh giữa những môi trường địa lý riêng biệt
 Hiện có hai chiến lược khác nhau mà qua chúng các sinh vật tích tụ được khai thác:

 Quan trắc thụ động đối với tình trạng nơi những sinh vật bản địa được thu mẫu từ những nơi cư
trú đặc biệt để phân tích hoá học mô của chúng.
 Quan trắc sinh học chủ động gồm sự tìm kiếm nơi ở và phơi nhiễm thận trọng các sinh vật
thường thu mẫu từ vùng không ô nhiễm.
 Tính ƣu việt của việc sử dụng các phương pháp quan trắc sinh học chủ động là khả năng sử dụng các
sinh vật từ cùng nguyên liệu di truyền gốc tại nhiều điểm.
 Sử dụng thực vật có khả năng hấp thụ kim loại cao ("Thực vật siêu tích lũy - Hyper-accumulator") để xử
lý đất bị ô nhiễm, đặc biệt ở những vùng khai khoáng với việc thải bỏ lượng lớn các kim loại nặng (KLN)
gây ô nhiễm môi trường.
 Những thực vật này chịu đựng được nồng độ kim loại cao hơn 10-100 lần so với các cây trồng nông
nghiệp.
 Đặc điểm của các loài thực vật này là chỉ hấp thụ một hoặc một số kim loại đặc trƣng, ví dụ Agrostis
capillaris hấp thụ được.
 Việc sử dụng loài Vẹm (Mussel) giống ở biển Mytilus đặc biệt rất có ý nghĩa về phương diện này do
chúng là đối tượng của kế hoạch toàn cầu với tên gọi "tầm nhìn loài vẹm".
 Loài Mytilus phân bố rộng khắp thế giới và “tầm nhìn con Vẹm” cung cấp thông tin về mức độ của
nhiều chất ô nhiễm trong các mô của chúng từ các địa điểm khác nhau và rất xa nhau.
 Cá cũng đƣợc sử dụng rộng rãi làm sinh vật tích tụ trong nước ngọt và nước mặn một phần vìchúng là
nguồn thực phẩm cho người. Tuy nhiên, vì tính linh động của chúng nên hạn chế việc sử dụng trong xác
định rõ các nguồn gây ô nhiễm điển hình.


 Trong môi trƣờng cạn thìđịa y, rêu và thực vật có mạch đã được sử dụng làm sinh vật tích tụ.
 Sử dụng rêu nhiều nhất trong nghiên cứu ô nhiễm là sử dụng cái gọi là "túi rêu" (Moss bag) (thông
thường là rêu nước - Sphagnum).
? Những yếu tố nào sẽ ảnh hƣởng đến sự tích lũy các chất ô nhiễm ở sinh vật chỉ thị?
- Á nh sáng: as cần cho các hđ sống bt của đv, cung cấp 1 số chất cần thiết cho đv.
A/s có vai trò đặc biệt quan trọng đối vs thực vật: cường độ và tg tác động as có ảnh hưởng rất lớn đến quá
trình quang hợp, tổng hợp và tích lũy các chất trong cây.
- Nhiệt độ: trong một phạm vi nhất định, nhiệt độ càng tăng thì tốc độ phát triển của sinh vật càng tăng.

- Nước và độ ẩm: nước đóng một vai trò rất quan trọng đối vs sinh vật.
- Các chất khí: khíquyển cung cấp oxi, co2 cho sinh vật và xử límột phần các chất khíô nhiễm. khi thành
phần, tỷ trọng các chất khítrong khíquyển thay đổi, có thể gây hại cho sinh vật.
- Các chất khoáng hòa tan: chất khoáng có vai trò quan trọng trong cơ thể sinh vật, giúp điều hòa các quá
trình sinh hóa, áp suất thẩm thấu của dịch mô và các hoạt động chức năng khác. Hàm lượng các chất
khoáng trong môi trường mất cân đối có thể dẫn đến rối loạn quá trình trao đổi chất, làm sinh vật mắc
bệnh.
Một số lƣu ý trong chƣơng trình quan trắc bằng sinh vật tích lũy
 Những cơ thể sinh vật biểu hiện tất yếu sự biến dị di truyền và nó tự khẳng định những khác biệt trong hình
thái, sinh lý và sinh hoá giữa những cá thể.
 Tuổi và kích thước cũng đóng vai trò quan trọng trong tốc độ mà sinh vật tích luỹ các chất ô nhiễm đặc
trưng và rất cần chú ý trong bất cứ kế hoạch quan trắc nào. Do đó, thường khuyến cáo sử dụng những cá
thể cùng tuổi và kích thước khi phân tích.
 Những thay đổi theo mùa trong tích luỹ cũng có vai trò và liên quan đến giống của cá thể.
 Trong nhiều sinh vật, đặc biệt những ĐVKXS, thể thay đổi giữa các giống và với thời gian trong năm.
tuyến sinh dục phát triển hoàn thiện biểu hiện tỷ lệ đáng kể của trọng lượng toàn cơ thể có
 Đối với con cái, đặc biệt sự tập trung năng lượng và vật liệu trong sản sinh giao tử có thể lớn và có thể làm
chúng dễ bị tổn thương đối với những sức ép môi trường khác do có mặt các chất ô nhiễm.
 Do đó, trong mùa sinh sản chúng có thể ít có khả năng điều chỉnh sự hấp thụ các chất ô nhiễm này và dẫn
đến việc gia tăng các mức trong mô.
 Ngược lại, nếu chất gây ô nhiễm có xu hướng tích luỹ trong các tuyến sinh dục thìsự giải phóng các giao
tử có thể lớn và giảm đột ngột sức chịu tải toàn cơ thể của cá thể.
2.3.3. Phép thử sinh học
 Sử dụng những cơ thể sinh vật dưới những điều kiện đối chứng để xác định đồng thời cả hai tác động ngắn
hạn của liều lượng lớn các chất ô nhiễm (tác động cấp tính) và những tác động lâu dài ở những mức thấp
(tác động mãn tính) cũng như dùng để sử dụng nghiên cứu các mẫu hình tác động và con đường vận
chuyển các chất ô nhiễm qua HST.
Kết quả của những nghiên cứu phép thử sinh học nhằm:
 Xác định tác động tiềm năng của các chất gây ô nhiễm riêng biệt hoặc hỗn hợp các chất ô nhiễm đến cá
thể, quần thể và quần xã;

 Xác định sự đa dạng ngưỡng độc hại liên quan đến hiệu ứng gây chết và nửa gây chết;
 Nơi nào thích hợp xác định liệu các chất ô nhiễm là trong phạm vi các chuẩn điều chỉnh;
 Đóng góp vào sự phát triển các biện pháp cải tạo để chống ô nhiễm;
 Xác định rõ tính mẫn cảm của những sinh vật điển hình đối với các chất ô nhiễm đặc trưng;
 Cung cấp tín hiệu sớm nhận diện sự ô nhiễm gây hại tiềm ẩn xảy ra.
Một cách lý tƣởng, việc lựa chọn sinh vật trong thử nghiệm sinh học cần tham khảo các tiêu chuẩn sau:
 Phải mẫn cảm và bền vững trong phản hồi với chất gây ô nhiễm hoặc hiệu quả trong nghiên cứu;
 Phải phân bố rộng và phong phú quanh năm;
 Phải có ý nghĩa rộng về sinh thái, kinh tế và nghỉ dưỡng;
 Phải ở trạng thái khoẻ mạnh và không dễ bị nhiễm bệnh và ký sinh;
 Phải dễ lưu giữ trong phòng thí nghiệm, có tính biến dị di truyền thấp và có nhiều số liệu gốc về sinh
học.


2.3.7. VSV xâm nhập và sự ô nhiễm phân
Những sinh vật chỉ thị này cần thoả mãn các tiêu chísau:
 Chúng phải có mặt khi hiện diện những mầm bệnh và phải ở số lượng lớn;
 Tốc độ tăng sinh của chúng trong môi trường nước sẽ không được lớn hơn tốc độ phát triển của mầm bệnh;
 Chúng phải chống chịu nhiều hơn đối với sức ép, những cú sốc môi trường, kể cả sự khử trùng hay tiêu độc
hơn so với sinh vật mầm bệnh;
 Chúng phải dễ dàng và rõ ràng nhận diện khi sử dụng các kỹ thuật nhanh và đơn giản;
2.3.9. Phƣơng pháp diễn thế

Hình 2.5.Diễn thế hệ sinh thái rừng
2.3.10. Những ƣu điểm và hạn chế đối với các phƣơng pháp sinh học
a. Những ưu điểm
 Những quần xã sinh vật đóng vai trò như là những giám sát viên liên tục của nước thay cho việc lấy mẫu
không liên tục để phân tích hóa học.
 Các quần xã sinh vật phản ứng với chất lượng nước khác nhau ở một phạm vi rộng do các yếu tố xác định
và những chất ô nhiễm. Quan trắc hóa học phụ thuộc vào sự hiểu biết về chất ô nhiễm đang có mặt thuộc

dạng nào.
 Những quần xã sinh vật có khả năng hợp nhất những ảnh hưởng của các chất độc tổng hợp. Số liệu hóa
học sẽ rất cần đến nó để tính toán những tác động qua lại và để dự đoán ảnh hưởng của chất độc lên khu
hệ sinh vật.
b. Những hạn chế
 Sử dụng phương pháp sinh học để phát hiện ra sự thay đổi cùng những ảnh hưởng và phải áp dụng
phương pháp phân tích hóa học để tìm ra nguyên nhân.
 Để quan trắc một số tiêu chuẩn chất lượng nước và các chất ô nhiễm khác nhau, giám sát sinh học có liên
quan một cách chặt chẽ với toàn bộ thành phần trong quần xã và cả những phản ứng xảy ra sau đó. Tuy
nhiên, để đánh giá toàn diện đòi hỏi nhiều cố gắng trong thu mẫu, xử lý, phân tích mẫu.
 Số liệu tổng hợp về giám sát sinh học, mặc dù rất có ý nghĩa đối với một nhà sinh học, nhưng thường
không có ý nghĩa nhiều đối với những người không phải là nhà sinh học chuyên nghiệp.


 Giám sát sinh học chưa có khả năng giải thích rõ ràng về những biến đổi sinh thái đó trong điều kiện của
chất lượng nước.
Tóm tắt
 Những yếu tố ảnh hưởng đến sự tích lũy các chất ô nhiễm ở sinh vật chỉ thị? Trả lời câu hỏi mục 2.3.3
 Kết quả của những nghiên cứu phép thử sinh học? trả lời mục 2.3.3
 Tiêu chílựa chọn sinh vật trong phép thử sinh học? trả lời mục 2.3.3
 Cơ sở phương pháp sử dụng loài đặc hữu, quý hiếm làm chỉ thị môi trường?
 Phương pháp diễn thế? Trả lời 2.3.9
CHƢƠNG 3. MỐI QUAN HỆ, CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG VÀ PHẢN ỨNG THÍCH NGHI CỦA SINH
VẬT CHỈ THỊ
Một số qui luật cơ bản của sinh thái học
1. Quy luật tác động tổng hợp
Vídụ như trong đất có đủ muối khoáng nhưng cây không sử dụng được khi độ ẩm không thích hợp; nước
và ánh sáng không thể có ảnh hướng tốt đến thực vật khi trong đất thiếu muối khoáng.
2. Qui luật giới hạn sinh thái Shelford (1911, 1972)
 Giới hạn chịu đựng của cơ thể đối với một yếu tố sinh thái nhất định đó là giới hạn sinh thái hay trị số

sinh thái (hoặc biên độ sinh thái).
 Còn mức độ tác động có lợi nhất đối với cơ thể gọi là điểm cực thuận (Optimum).
 Loài rộng sinh thái,
 Loài hẹp sinh thái
o Vídụ: “rộng nhiệt”, “rộng muối”, “hẹp nhiệt”, “hẹp muối”...
Luận đề bổ sung:
 Các sinh vật có thể rộng sinh thái đối với yếu tố này nhưng hẹp sinh thái với yếu tố khác
 Sinh vật có phạm vi chống chịu lớn thường có phân bố rộng
 Nếu một yếu tố sinh thái không tối ưu, thì các giới hạn đối với các yếu tố sinh thái khác giảm suốt
o Vídụ: Nitơ thấp khả năng chịu hạn của lúa giảm suốt
 Trong điều kiện bất lợi đối với sinh vật thìmột yếu tố nào đó sẽ trở nên rất quan trọng đối với sinh vật
o Vídụ: Phong Lan ưa bóng ở điều kiện khíhậu nhiệt đới, nhưng nếu sống trong khíhậu lạnh thìtrở
nên đặc biệt ưa sáng
 Thời kỳ sinh sản nhiều yếu tố môi trường sẽ trở thành yếu tố giới hạn
o Ví dụ: loài Cuperesus có thể sống vùng đồi khô hạn và chịu ngập, nhưng khi sinh sản chỉ sống
được nơi có đất ẩm và không ngập
3. Qui luật tác động không đồng đều của yếu tố sinh thái lên chức phận sống của cơ thể
 Vídụ loài tôm He (Penaeus merguiensis) ở giai đoạn thành thục sinh sản chúng sống ở biển khơi và sinh
sản ở đó, giai đoạn đẻ trứng và trứng nở ở nơi có nồng độ muối cao (32 – 360/00), độ pH = 8, ấu trùng
cũng sống ở biển, nhưng sang giai đoạn sau ấu trùng (post-larvae) thìchúng chỉ sống ở những nơi có
nồng độ muối thấp (10 - 250/00) (nước lợ) cho đến khi đạt kích thước trưởng thành mới di chuyển đến nơi
có nồng độ muối cao.
 Vídụ: cá Chình, cá Hồi…
4. Qui luật tác động qua lại giữa sinh vật và môi trƣờng
 Môi trường tác động thường xuyên lên cơ thể sinh vật làm chúng không ngừng biến đổi, ngược lại sinh
vật cũng tác động qua lại làm cải biến môi trường và có thể làm thay đổi cả tính chất của một nhân tố sinh
thái nào đó
o Vídụ, trồng mới và bảo vệ rừng cải thiện đáng kể những điều kiện sinh thái, làm giảm sâu hại, cải
thiện nguồn nước, độ phì nhiêu đất và làm giàu khu hệ động thực vật của vùng.
5. Quy luật tối thiểu

 Justus Von Liebig đề xuất năm 1840 trong công trình “Hoá học hữu cơ và sử dụng nó trong sinh lý học
và nông nghiệp”. Ông lưu ý rằng năng suất mùa màng giảm hoặc tăng tỷ lệ thuận với sự giảm hay
tăng các chất khoáng bón cho cây ở đồng ruộng.


 Liebig chỉ ra rằng “Mỗi một loài thực vật đòi hỏi một loại và một lƣợng muối dinh dƣỡng xác định,
nếu lượng muối là tối thiểu thìsự tăng trưởng của thực vật cũng chỉ đạt mức tối thiểu”.
Ảnh ứng của sinh vật lên các tác động của các yếu tố môi trƣờng
 Sinh vật phản ứng lên những tác động của điều kiện môi trƣờng xảy ra bằng hai phƣơng thức:
hoặc là chạy trốn để tránh những tai họa của môi trường ngoài (phương thức này chủ yếu ở động vật)
hoặc là tạo khả năng thích nghi.
 Sự thích nghi của các cơ thể sinh vật đến tác động của các yếu tố môi trường có thể có hai khả năng:
thích nghi hình thái và thích nghi sinh lý.
Quy luật Bergman
 Kích thước lớn hơn thường gặp ở những vùng lạnh hơn,
 Các loài động vật biến nhiệt (cá, lưỡng thể, bò sát ...) thìở miền nam có kích thước lớn hơn ở miền bắc
Quy luật nhiệt động học
 Bề mặt cơ thể động vật bằng bình phương với kích thước. Sự mất nhiệt tỉ lệ với bề mặt cơ thể và như vậy
tỉ lệ đó càng cao, tỉ lệ bề mặt với khối lượng càng lớn, có nghĩa là cơ thể động vật càng nhỏ. Động vật
càng lớn và hình dạng cơ thể càng thon gọn thìcàng dễ giữ cho nhiệt độ cơ thể ổn định, động vật càng
nhỏ quá trình trao đổi chất càng cao.
Quy luật Allen
 Quy luật này thường gặp hơn quy luật trên. D.Allen (1977) cho rằng càng lên phía bắc các cơ quan phụ
của cơ thể (các bộ phận thò ra ngoài : Tai - chân - đuôi - mỏ) càng thu nhỏ lại. Một vídụ điển hình là cáo
Sahara có chân dài, tai to, cáo Châu Âu thấp hơn và tai ngắn hơn, còn cáo sống ở Bắc Cực tai rất nhỏ và
mõm rất ngắn.
Quy luật phủ lông
 Động vật có vú ở vùng lạnh có bộ lông dày hơn so với đại diện cùng lớp đó sống ở vùng ấm. Ví dụ hổ
Siberi so với hổ Ấn Độ hay Malaysia có lông dày và lớn hơn nhiều. Điều này cũng phù hợp với quy luật
Bergman. Sự thích nghi này cũng một phần nào phù hợp với động vật có vú sống ở những vùng rất khô

hạn. Bộ lông dày làm giảm sự mất nước của cơ thể bằng con đường bốc hơi.
Các yếu tố sinh học
Trung tính (Neutralism)
Hãm sinh (Amensalism)
Cạnh tranh (Competition)
Con mồi - vật dữ (Predation)
Vật chu – ký sinh (Parasitism)
Hội sinh (Commensalism)
Tiền hợp tác (Pro-Tocooperation)
Cộng sinh hay hỗ sinh (Symbiose)
CHƢƠNG 4. CÁC THIÊN ĐỊCH TRONG MÔI TRƢỜNG
4.1. Vai trò của thiên địch trong hệ sinh thái và trong môi trƣờng
Thiên địch là các côn trùng có lợi trong tự nhiên gồm nhiều loài khác nhau, thể hiện sự đa dạng sinh học
trong môi trường tự nhiên. Sự hiện diện với thành phần đa dạng và phong phú đặc trưng cho môi trường không
hoặc ít bị ô nhiễm do sự thay đổi môi trường về nhiều khía cạnh khác nhau.
Thiên địch là những côn trùng dễ dàng nhận diện trong các hệ thống canh tác như ong, kiến, nhện, ruồi,
bọ xít, bọ rùa. Những loài thiên địch này rất dễ dàng bị tiêu diệt bằng hoá chất trong môi trường thâm canh do đó
chúng là các chỉ thị môi trường rất tốt.
Ngày nay, với những thành tựu trong công nghệ sinh học người ta đã sử dụng có hiệu quả các sinh vật có lợi và
sản xuất hàng loạt các sinh vật này để đưa vào môi trường nhằm mục đích kiểm soát hữu hiệu và kinh tế hơn các
côn trùng gây hại cho sản xuất.
Các nhà khoa học đã khuyến cáo chương trình phòng trừ tổng hợp dịch hại IPM (integrated pest
management), nhằm hạn chế việc sử dụng thuốc trừ sâu, gây ảnh hửơng đến tập đoàn côn trùng có ích trong môi
trường và trong nông nghiệp.


Thiên địch là các sinh vật chỉ thị môi trường rất rõ. Sự phát hiện thành phần loài khác nhau và mật độ của
chúng, đặc biệt ở những vùng sản xuất nông nghiệp thâm canh có sử dụng nhiều phân bón thuốc trừ sâu, sẽ giúp
chúng ta đánh giá, dự báo và quản lý môi trường hữu hiệu hơn.
4.2. Thiên địch đối với các loài sâu hại lúa quan trọng

Động vật có xương sống như: ếch nhái, chim, cá...
4.3. Thiên địch của các loài rầy
4.3.1. Các loài ăn thịt
a) Các loài nhện
d) Bọ xít mùxanh
b) Các loại bọ rùa thuộc họ Coccinellidae, bộ cánh
e) Bọ xít nước
cứng (Coleoptera)
h) chuồn chuồn kim
c) Các loài kiến ba khoang
4.3.2. Các loài ký sinh
4.3.3. Thiên địch của sâu đục thân là các loài ký sinh cả ở giai đoạn trứng và nhộng
4.3.4. Thiên địch của sâu cuốn lá nhỏ
CHƢƠNG 5. CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƢỜNG NƢỚC
5.4. Các dấu hiệu phú dƣỡng
5.4.1. Thay đổi hệ thực vật (Flora)
Khi quá trình phú dưỡng bắt đầu sẽ xảy ra thay đổi khu hệ thực vật như: Tăng sinh khối do phát triển mạnh
thực vật lớn (Macrophytes), xuất hiện nhiều tảo bám xung quanh (Periphytic algae), nếu ở môi trường biển
thìxuất hiện tảo ngoài khơi (Pelagic algae) và dẫn đến suy giảm các loài kiệt dưỡng.
5.4.2. Thay đổi hệ động vật (fauna)
Phụ thuộc vào các điều kiện sinh địa như:
Vùng triều ven biển (littoral)
Nền đáy (benthic)
Sinh vật nổi (planktonic) mà có thể một trong hai loài cá chiếm ưu thế
5.4.3. Những thay đổi lý - hoá tính
Trong quá trình phú dưỡng diễn ra nhiều thay đổi về lý hoá tính của nước. Nước ban đầu có màu trong suốt
sẽ dần thay đổi, dẫn đến suy giảm ôxy tầng nước sâu trong mùa hè và gia tăng hàm lượng P và N.
Các dấu hiệu càng thể hiện rõ hơn theo thời gian và dẫn đến những hậu quả xấu cho môi trường như sự nở
hoa của tảo xanh lam (Algal blooms: Blue - greens), sản sinh ra nhiều khí độc H2S, NH3, CH4 gây mùi hôi
thối, ôxy tầng nước sâu = 0 làm cá chết hàng loạt.

5.5. Tác động của phú dƣỡng
5.5.1. Tác động có lợi
Trong nhiều trường hợp, phú dưỡng làm tăng sinh khối cung cấp thức ăn cho cá, các sinh vật thuỷ sinh khác
và đóng góp vào sản xuất lương thực.
5.5.2. Tác động xấu
Tác động trực tiếp đến con người, gây nhiễm độc tảo ở người, rối loạn đường ruột, đường hô hấp và rối loạn
vân da.
Tác động gián tiếp gây nên nạn thuỷ triều đỏ,dẫn đến nhiễm độc cá da trơn và phát triển sán lá.
Tác động đến khai thác kinh tế các nguồn nước như gây tắc nghẽn các bộ lọc trong các nhà máy, xínghiệp,
gây mùi vị khó chịu, ảnh hưởng tới nước uống và nước sinh hoạt.
Tác động đến động vật bậc cao gây ngộ độc động vật liên quan đến sự nở hoa của tảo, các độc tố gây bệnh
cho chim nước.
Tác động đến giá trị nghỉ dưỡng của các thuỷ vực như mất thẩm mỹ do mùi khó chịu, do tảo sủi bọt và hơi
của các độc tố như H2S, CH4...
5.6. Các biện pháp kỹ thuật phục hồi hồ phú dƣỡng
1. Biện pháp tác động đến dự trữ ôxy trong tầng nước sâu của hồ thông qua việc tạo độ thông thoáng.
2. Biện pháp tác động đến độ dài thời kỳ nước tùbằng việc làm tuần hoàn nước nhân tạo và tạo bong bóng.


3. Biện pháp tác động đến số lượng chất hữu cơ sản sinh do các chất dinh dưỡng tuần hoàn trong hồ như tạo
sự kết bông;thu hoạch tảo; lót vải nhựa ở đáy hồ để chống rửa thấm lọc; pha loãng nước; loại bỏ nước tầng
sâu hoặc sử dụng thuốc chống tảo, chống cỏ và chống ký sinh.
4. Biện pháp tác động đến dòng dinh dưỡng đi vào hồ
Đổi hướng dòng nước thải
Xử lý cấp ba
Làm biến thể các sản phẩm phú dưỡng (chất tẩy)
5. Biện pháp tác động vào chất hữu cơ đi vào
Xử lý nước thải, cải thiện BOD
Tạo điều kiện để hồ có tốc độ ôxy hoá cao,tăng quá trình sản xuất prôtein
6. Biện pháp tác động đến tiêu thụ ôxy của các trầm tích đáy thông qua nạo vét

CHƢƠNG 6 SINH VẬT CHỈ THỊ O NHIỄM MÔI TRƢỜNG KHÔNG KHÍ
6.5. Các dấu hiệu tổn thƣơng thực vật do ô nhiễm không khí
 Những thực vật mẫn cảm, trong những điều kiện nhất định của môi trường xung quanh và nồng độ các
chất ô nhiễm đủ cao thìxuất hiện tổn thương các lá.
 Các chất ô nhiễm ở nồng độ cao tác động trong thời gian ngắn có thể gây tổn thương thực vật mạnh, làm
các mô bị chết, màu sắc thay đổi từ màu xám kim loại đến màu nâu. Trong quá trình già hoá nó sẽ mất
màu và cháy lá.
 Sự tổn thương mãn tính thực vật khi bị các chất gây ô nhiễm ở nồng độ thấp trong thời gian dài. Các triệu
chứng tổn thương mãn tính gồm lá có màu đồng đỏ, úa vàng hoặc nhanh già.
Bảng 6.7. Các yếu tố tác động đến thực vật giống với tác động của các chất ô nhiễm không khí(nguồn:
Lacasse N.L., 1976)
Các nhân tố sinh học
Các nhân tố lý học
Vi khuẩn
Á nh sáng
Nấm
Tổn thương, cơ học
Côn trùng, ve, bọ bét
Các chất dinh dưỡng, pH
Những cơ thể có vi sinh chất giống nhau
Thuốc bảo vệ thực vật, muối
Giun
Nhiệt độ
Virus
Nước
Dị dạng di truyền
Gió
6.7.1. Sử dụng sinh vật chỉ thị để quan trắc ô nhiễm không khí
Một số thực vật như địa y (Lichens) và rêu (Bryophyta) là những vật tích luỹ các chất gây ô nhiễm không
khí, chủ yếu là các KLN chúng có thể tích luỹ tới nồng độ lớn hơn nhiều nồng độ của chúng trong không khí

xung quanh.
Sự xuất hiện ở thực vật những dấu hiệu tổn thương đặc trưng hoặc những thay đổi về số lượng các sản
phẩm trao đổi chất, hoặc hàm lượng các KLN trong chúng khi bị tác động bởi một hay hỗn hợp các chất ô
nhiễm không khí.
 Ƣu điểm khi sử dụng thực vật:
 Trước hết nó không đắt, dễ tái tạo lại, sinh sản nhanh và phản ứng khác nhau đến tác động ô nhiễm. Bằng
cách này có thể chọn một hoặc một số phản ứng thích hợp nhất để nghiên cứu trường hợp cụ thể.
 Cây chỉ thị trở thành cây quan trắc hay giám sát, nghĩa là có thể cung cấp việc đánh giá tình trạng của
không khívề chất lượng và số lượng. Để thực hiện có 3 phương pháp chính:
-1. So sánh mức độ gây tổn thương do chất ô nhiễm với nồng độ đã biết của chất gây ô nhiễm trong môi
trường xung quanh;
-2. Sử dụng thực vật như là bộ thu nhận hay tập hợp sống;
-3. Đo số lượng chất gây ô nhiễm hoặc sản phẩm trao đổi chất liên kết với chúng xuất hiện trong các mô
thực vật sau tác động của chất này và đối chiếu, so sánh giá trị thu được với nồng độ chất gây ô nhiễm
trong không khíbao quanh.










6.7.4. Tuyển chọn vật liệu thực vật
Việc lựa chọn thực vật để sử dụng giám sát sinh học cần đáp ứng những yêu cầu nhất định:
 Thực vật cần có phản ứng rõ nét đến tác động của chất gây ô nhiễm, nghĩa là nó phải có những dấu
hiệu tổn thương có thể nhận diện bằng mắt thường, sự thay đổi tốc độ sinh trưởng hoặc thay đổi hình
thái, rối loạn ra hoa, kết quả và tạo hạt hoặc thay đổi sức sản xuất và sản lượng;

 Khả năng tái tạo phản ứng này có thể thực hiện bằng việc sử dụng lượng lớn cùng loại hạt dễ kiếm
hoặc những mầm thực vật.
Để lựa chọn những thực vật mà dễ trồng và dễ sử dụng trong thực tiễn canh tác.
Thực vật bị bệnh hoặc tác động của sâu hại không thể sử dụng làm vật giám sát sinh học.
Để đảm bảo cho kết quả nghiên cứu đồng nhất, các nhà nghiên cứu thường sử dụng các hạt, các mầm có
cùng nguồn gốc và thử nghiệm ở các vùng địa lý khác nhau.
Khi tiến hành những nghiên cứu này rất quan trọng phải hiểu biết cấu trúc di truyền của vật liệu thực vật
đem sử dụng. Dấu chuẩn di truyền (gen đánh dấu) giúp các nhà nghiên cứu nhận biết vật liệu thực vật và
bảo đảm thu nhận phản ứng trông đợi của vật liệu thực vật.
Khi nghiên cứu cây hàng năm cần gieo trồng chúng một số lần trong mùa với việc sử dụng cùng một hỗn
hợp đất để thuận tiện kiểm tra.

6.9. Những ƣu việt và những hạn chế của việc sử dụng thực vật làm vật giám sát sinh học các chất ôxy hoá
quang hoá
Stt
Ƣu việt
Hạn chế
1
Nhiều loài thực vật mẫn cảm với tác
Các yếu tố sinh thái và thổ nhưỡng có thể
động của O3 và các chất oxy hoá khác ảnh hưởng đến phản ứng thực vật, đến tác
động của O3 và PAN
2
Một số giống thực vật phản ứng với
Sự phụ thuộc mạnh vào triệu chứng học có
tác động của O3 và PAN rất đặc trưng thể dẫn đến những sai sót trong việc xác định
tổn thương thực vật - vật giám sát sinh học
3
Phản ứng phản hồi của thực vật tương Đánh giá số lượng một cách thận trọng hơn
quan với nồng độ chất gây ô nhiễm

những phản ứng phản hồi của thực vật đến
trong môi trường xung quanh
tác động của O3 và PAN cần thiết để phán
xét về mối quan hệ tương hỗ giữa liều lượng
- phản ứng phản hồi
4
Một số thực vật có các giống chỉ có
Cần có những vật giám sát sinh học tốt hơn
thể phân biệt theo tính mẫn cảm của
đối với PAN
chúng đối với tác động của O3
5

Giám sát sinh học bằng thực vật dễ
thực hiện và rẻ tiền so với sử dụng
các thiết bị đắt tiền trong hệ thống
giám sát

Không hoàn toàn loại bỏ các dụng cụ, thiết bị
tính toán sự cần thiết các số liệu về nồng độ
O3 và PAN trong không khíxung quanh