CHƯƠNG 1: TONG QUAN TAI LIEU 1. TAC DONG CUA NGUỒN NƯỚC BỊ Ô NHIEM LEN HE DONG VAT KHONG XUGNG SONG Động vat khong xương sống thủy sinh là một trong những thành phần chính của các hệ sinh thái thủy vực nước ngọt. Chúng có mặt ở mọi sinh cảnh của sông, suối, ao, hồ và cả ở trong nước ngầm. Hầu hết những nhóm sinh vật này đều có một phần vòng đời hoặc cả vòng đời sống trong nước, do vậy mọi sự thay đổi của nước hay nói cách khác là nước bị 6 nhiễm đều tác động lên chúng, làm thay đổi cấu trúc quần xã của chúng.
Nhiều công trình khoa học trên thế giới đã chứng minh được rằng với mỗi một loại 6 nhiễm khác nhau thì quần xã DVKXS sẽ có một cách phản ứng khác nhau đối với các loại ô nhiễm đó.1 Tác động của ô nhiêm các chat hữu cơ Nước bị ô nhiễm do các chất hữu cơ có nghĩa là trong nước chứa nhiều các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học như cacbonhydrat, protein, chất béo. và các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học như hydrocacbon vòng thơm, các chất đa vòng ngưng tụ, các chất clo hữu cơ. Những thủy vực bi ô nhiễm các chất hữu cơ thường có các đặc tính như hàm lượng ôxy hòa tan thấp. hàm lượng cặn lơ lửng cao.
đây là những yếu tố chủ yếu tác động lên quần xã DVKXS (Fitter R. Trong các thủy vực bi 6 nhiễm các chất hữu co thì động vật nguyên sinh là nhóm sinh vật chiếm ưu thế. Tuy vậy, khó có thể xác định được rằng sự tăng về số lượng các động vật nguyên sinh có phải là do phản ứng của chúng khi nước bị ô nhiễm các chất hữu cơ hay không? Vì nguồn cung cấp động vật nguyên sinh không chi do ban thân chúng tu tăng lên về số lượng mà còn do quá trình rửa trôi từ các vùng lân cận vào, do đó khó có thể phân biệt được đâu là cá thể của tự nhiên, dâu là cá thể xâm nhập. Chính vì vậy nên khi nghiên cứu ảnh hưởng của ô nhiễm hữu cơ lên quan xã DVKXS nên nghiên cứu tác động của 6 nhiễm hữu cơ đối với các quần xã ĐVKXS cỡ lớn.
Đối với những thủy vực bị ô nhiễm nặng thì tác động của ô nhiễm thường có ý nghĩa đối với cả một nhóm phân loại ĐVKXS hơn là lên từng loài. Các loài đặc trưng khác nhau chỉ trở nên có ý nghĩa trong trường hợp môi trường nước bị ô nhiễm hữu cơ nhẹ (Mason C. Các loài DVKXS cỡ lớn sống ở lớp bùn đáy thường có khả năng chịu dung 6 nhiễm hữu cơ tốt, còn các loài sống bám đáy ở vùng nước chảy là những loài nhạy cảm nhất với loại ô nhiễm này. Vi dụ như 2 loài phù du //hroøena semicolorata và Ephemerella ignita đặc biệt nhạy cảm với phù sa và lượng cặn lơ lửng trong nước, nguyên nhân là do khi hàm lượng cặn lơ lửng hoặc phù sa trong nước tăng cao sẽ làm tắc nghẽn các mang khí làm giảm khả năng hô hấp của chúng.
Vì vậy mà số lượng phù du sẽ giảm khi hàm lượng cặn lơ lửng trong nước tăng lên (Scullion J. Nhóm ÐĐVKXS cỡ lớn sống ở vùng nước chảy mạnh thường có tốc độ trao đổi chất cao hơn các nhóm sống ở vùng nước chảy chậm, do vậy chúng thường có xu hướng nhạy cảm hơn với sự suy giảm hàm lượng ôxy hòa tan trong nước. Ví dụ như Dinocras cephalotes (Cánh úp, Plecoptera) và Ecdyonurus venosus (Phù du, Ephemeroptera) là các loài rất nhạy cảm với sự suy giảm lượng ôxy hòa tan; Chironomus ripartus (Hai cánh, Diptera) và Tubifex tubifex (Giun it tơ, Oligochaeta) là những loài có khả nang sống trong điều kiện nước bi 6 nhiễm hữu cơ nặng (Jeffries M. Ở các thủy vực bị ô nhiễm hữu cơ nặng thì Giun ít tơ xuất hiện với số lượng rất lớn, lên đến 10.
Khi điều kiện môi trường nước trở nên ô nhiễm rất nang thì lần lượt các loài Giun ít tơ bị loại trừ và chi còn lại 2 loài Limnodrilus hoftmeisteri và Tubifex tubifex có thể tôn tại. Thêm vào đó các loài ăn 2 loài này lại biến mất , nên số lượng quần thể của chúng tăng lên với tốc độ lớn và không thể kìm hãm được (Mason C. Ngay tai vị trí có nguồn thai chứa nhiều chat hữu co đổ vào thủy vực thi Giun ít tơ xuất hiện với số lượng lớn. Nhưng tại vùng nước xa nguồn thải hơn thì Giun ít tơ được thay thé bằng ấu trùng của loài C7zronơrnus riparius (muỗi lắc), được gọi là vùng Chironomids.
riparius là loài không có kha nang chống chịu với hàm lượng oxy rất thấp như Giun ít tơ. Vùng xuất hiện C 7722r7⁄s cũng xuất hiện các loài ĐVKXS ăn thịt khác như các loài thuộc họ Tanypodidae, là bọn ăn giun ống và các ấu trùng Chironomidae nhỏ. Do dòng chảy có khả năng tự làm sạch nên càng xa vùng thải thì số lượng ấu trùng C mparius càng giảm và biến mất tại ví trí cách xa nguồn thải khoảng 1km, là vị trí mà môi trường nước trở nên sạch, hay nói cách khác là hàm lượng các chất hữu cơ trong nước còn lại rất ít. Do đó hiện nay tại Anh người ta đã sử dụng đặc tính ưa sống trong môi trường giàu chất hữu cơ của ấu trùng Chironomidae để xác định các điểm có nhận nguồn thải ô nhiễm hữu cơ (Wilson R.
Trong vòng đời của loài C. mparius thì chúng đẻ rất nhiều lứa trong một năm, do đó chúng có nhiều cơ hội để tìm kiếm vị trí thích hợp để sinh sản trong suốt một năm. Vì vậy, ngay cả với những ô nhiễm tạm thời như ô nhiễm do nước thải nông nghiệp cũng có thể tác động làm cho mật độ của ấu trùng Chironomidac tăng đến 30.000 cá thể trên Im”, do đó có thể dễ dàng nhận ra được các vùng ô nhiễm (Davies L. Bên dưới vùng ấu trùng Chironomidae là vùng xuất hiện các nhóm Giáp xác Chân đều, Dia, Thân mềm, ấu trùng Bướm.
Theo dòng chảy quá trình tự làm sạch tiếp tục diễn ra, nước càng ngày càng sạch hơn và lần lượt các loài côn trùng khác cũng bat đầu xuất hiện (Hawkes H. Trong số các loài ấu trùng Côn trùng sống trong nước thì ấu trùng Cánh úp là bọn nhạy cảm nhất với ô nhiễm hữu cơ, chúng biến mất ngay cả khi môi trường nước bi ô nhiễm nhẹ. Còn ấu tring Phù du cũng nhạy cảm với 6 nhiễm hữu cơ nhưng ở mức độ thấp hơn. Trong số các loài ấu trùng Cánh úp và ấu trùng Phù du thì Amphimemura suiccols (Plecoptera) và aels rhodani, Caenis horaria (Ephemeroptera) là các loài có khả năng chống chịu với ô nhiễm hữu cơ hơn các loài khác cùng bộ (Hawkes H.
Su phân bố có lựa chon của các loài DVKXS trên dòng chảy River Mersey đã được ghi nhận trong nghiên cứu của Holland và Harding (1984). Ở nhánh sông phía trên của điểm nhận nguồn nước thải của một nhà máy dệt có hệ DVKXS rất phong phú, bao gồm cả bọn Cánh úp và Phù du. Tại điểm nhận nguồn thải thì chỉ có Giun ít tơ và ấu trùng Chironomidae xuất hiện, xuôi dòng về phía hạ lưu khi môi trường nước được cải thiện dần dan thì bat dau lại xuất hiện lại các loài như Ase//us, Bactis tiếp đó là các loài Phù du và Cánh úp khác, chúng được cung cấp từ một nhánh sông sạch khác (Holland D. Với những kết quả nghiên cứu thực dia Edwards, R.W va cộng sự (1991) da chứng minh được mối liên quan giữa mat độ DVKXS với hàm lượng Oxy hòa tan trong nước.
Môi trường nước nhận thêm một lượng NO; từ nước thải nông nghiệp, làm cho hàm lượng Oxy hòa tan giảm xuống chỉ còn Img/1 trong vòng 6 giờ. Khi đó số lượng các taxon của DVKXS giảm từ 30 xuống còn 14. Sau đó hàm lượng oxy hòa tan trong nước tăng lên như ban đầu trong vòng 4 giờ, nhưng số lượng taxon của ĐVKXS phục hồi lại như cũ phải mất từ 6 đến 12 tuần (Edward, R.2 Tác động của môi trường nước bi axit hóa Nguyên nhân chủ yếu làm cho môi trường nước bị axít hóa là do nhận các nguồn nước thải có độ axít mạnh. Độ axít của nước thể hiện qua giá trị pH.
pH là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ và giới hạn phát triển của sinh vật sống trong thủy vực (Lê Trình, 1997) [17]. Khi pH của nước ở mức axít thì không chỉ hệ thực vật bị tác động mà ngay cả hệ DVKXS cũng bị tác động mạnh mẽ. Độ phong phú của các loài giáp xác nhỏ của các thủy vực vùng Great Britain càng giảm khi pH của nước càng thấp đã được ghi nhận. Sự giảm đáng kể số lượng các loài DVKXS khi mức pH của nước thấp dưới 5, điều này chứng tỏ khi pH < 5 thì pH là yếu tố chính kiểm soát quần xã DVKXS trong các thủy vực, khi pH >5 thì ngoài pH sẽ có nhiều yếu tố khác cùng tham gia chi phối quần xã DVKXS (Brett, M.
Một trong những yếu tố quan trọng có thể giải thích sự thay đổi cấu trúc quần xã DVKXS nổi khi môi trường nước các hồ bị axít hóa đó là hàm lượng H* và kim loại tăng cao làm thay đổi quá trình sinh lý của chúng. (1985) đã chứ ng min h điề u đó qua ngh iên cứu về tác độn g của tín h axí t và tín h baz o lên tỷ lệ tử vong và cân bằng Na* của loài Daphnia magna (Havas, M. Trong các hồ axí t vùn g Bắc Mỹ có 3 loà i chi ếm ưu thế tro ng quầ n xã DV KX S Phù du đó là Dia pto mus min utu s, Bos min a long iros tris và Ker ate lla Iau roc eph ala. Còn ở các hồ axít vùn g Sca ndi nav ia thì lại có các loài Eud iap tom us grac ilis , Eubosmina longispina và Keratella serrulata chiếm ưu thế (Mierle, G.
Khi môi trường nước bi 6 nhiễm axít thì cấu trúc quan xã DVKXS sống đáy cũng bị thay đổi. Như nghiên cứu về giới hạn chịu đựng môi trường nước axít của 17 loài Giáp xác, Hai mảnh vỏ va Chân bung ở 1500 hồ ving Norwegian cho thấy các loài Hai mảnh vỏ và Chân bụng do có vỏ đá vôi, nên chúng đều biến mất khi pH< 6. Hai loài Giáp xác Lepidurus arcticus và Gammaus lacustris là những loài rất nhạy cảm với môi trường nước axít, ngược lại loài Ase//us aquaticus lại vẫn có thể tồn tại trong môi trường nước có pH 5,2 thậm chí cả ở pH 4,8 (Okland, J. Các loài Giáp xác chân khác (Amphipoda) có số lượng rất phong phú ở các hồ vùng Bắc Mỹ.
