CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về đối tượng nghiên cứu 1. Tổng quan về copepoda Copepoda là một nhóm phân lớp động vật giáp xác nhỏ được tìm thấy ở hầu hết các môi trường sống nước ngọt và nước mặn. Một số loài là sinh vật phù du (trôi dạt trong nước biển), một số là sinh vật đáy (sống dưới đáy đại dương), và một số loài sống ở rừng ngập mặn, trong môi trường sống trên cạn và những nơi ẩm ướt khác trên cạn, chẳng hạn như đầm lầy, dưới lá rụng trong rừng ẩm ướt, suối, ao tù nước đọng và vũng nước, rêu ẩm hoặc các hốc chứa đầy nước (phytotelmata) của các loài thực vật như cây bìm bịp và cây nắp ấm.
Nhiều loài sống dưới lòng đất trong các hang động biển và nước ngọt, hố sụt hoặc lòng suối.Copepoda là nhóm các sinh vật phân bố rộng trên toàn cầu, có thể là sinh vật nổi, sống đáy hay ở vùng ven bờ của các thủy vực nước ngọt (Dương Trí Dũng, 2001). • Hình thái Chiều dài biến động trong khoảng 0.2mm nhưng đa phần có chiều dài nhỏ hơn 2. Cơ thể có màu nâu hay hơi xám, những loài sống ở vùng triều có màu sáng hơn, cơ thể có màu tím hay đỏ. Phân lớp Copepoda chia thành hai bộ là EuCopepoda và Branchiura trong đó có 6 bộ phụ là Caligoida, Lernaeopodoida, Arguloida (sống ký sinh) và Calanoida, Cyclopoida, Harpacticoida (sống tự do).
Nhóm sống kí sinh có hình dạng rất biến đổi và thích nghi với điều kiện kí sinh. Nhóm sống tự do có cơ thể phân đốt, hình dài hay hình trụ và chia thành 3 phần là đầu, ngực và bụng. Vùng ngực có 7 đốt nhưng đốt thứ 1 và có thể đốt thứ 2 kết hợp với phần đầu nằm trong vỏ giáp. Có thể hai đôi chân ngực thứ 4 và thứ 5 hay thứ 5 và thứ 6 hợp lại thành 1 đốt.
Phần bụng có từ 3-5 đốt, thường thì có 4 đốt. Đốt ngực cuối và đốt bụng đầu tiên dính lại với nhau bằng một vòng mềm dẻo và ngắn. Khớp nối làm con vật cử động dễ dàng là khớp phân biệt giữa phần đầu và thân. Phần thân gồm các đốt bụng và đốt ngực thứ 7 (có khi là đốt thứ 6).
Phần đầu thật sự có 5 đôi phụ bộ đó là: Râu A1(antennules), râu A2 (antennae), hàm trên (maxillae) 1 và hàm trên 2, hàm dưới (mandibles). Đốt ngực đầu tiên dính với đầu có một đôi chân hàm (maxillipeds) và từng đốt ngực còn lại mang một đôi chân hàm (maxillipeds) và từng đốt ngực còn lại mang một đôi chân bơi. Trong một vài loài ở đốt ngực thứ 7 tiêu giảm và đốt này không còn phần phụ. Phần phụ đầu: rất biến đổi tùy theo chức năng.
Râu A1 dài và chỉ có một nhánh, đây là cơ quan cảm giác nhưng cũng có thể dùng để vận động. Cả hai râu A1 con đực của 5 Cyclopoida và Harpacticoida là cơ quan sinh dục dùng trong lúc bắt cặp. Riêng Calanoida chỉ có râu A1 bên phải làm nhiệm vụ sinh dục. Râu A2 ngắn hơn, có 2 hay 1 nhánh có vai trò quan trọng trong việc cảm giác, riêng ở Harpacticoida các râu này có thể dùng để nắm bắt được.
Các đôi hàm biến đổi để lấy thức ăn. Phần phụ ngực: các đôi chân ngực biến đổi từ lúc bắt đầu cho đến hai đôi chân cuối. Nhóm sống tự do đôi chân thứ 6 luôn thiếu ở con cái hay biến đổi chỉ còn dạng sơ khai (ở con đực). Đôi chân số 5 giảm hay tiêu giảm ở nhóm Cyclopoida và Harpacticoida, nhưng ở Calanoida thì đôi chân này phát triển cân đối ở con cái và bất đối xứng ở con đực, khi đó nó biến đổi thành cái móc.
Chạc đuôi: đốt cuối cùng chẻ hai tạo ra hai nhánh đuôi. Cấu trúc của nó đơn giản có hình trụ không phân nhánh và cũng không giống với phần phụ nào ở đầu và ngực (Dương Trí Dũng, 2001). • Cấu tạo trong Hệ tuần hoàn: xoang tim chỉ có ở bộ phụ Calanoida, còn các bộ phụ khác có vòng tuần hoàn đơn giản gồm các mạch máu từ hệ tiêu hóa, hệ vận động và các phụ bộ đi về xoang tim. Hệ hô hấp: sự trao đổi O2 và CO2 xảy ra trên bề mặt cơ thể và một vài nơi như phần cuối của ống tiêu hóa được hút và đẩy bởi hệ cơ bên ngoài.
Hệ bài tiết: chất thải được thải ra qua tuyến ở hàm trên gần phía đầu, tuy vậy phần sau của đoạn ruột cuối cùng cũng có chức năng bài tiết. Hệ thần kinh: tập hợp lại ở phần đầu, một mặc làm nhiệm vụ cảm giác thấy rõ tập trung lại thành điểm mắt (Dương Trí Dũng, 2001). • Sinh sản Tập tính sinh sản hầu như giống nhau ở nhóm Copepoda sống tự do, nhưng các loài khác nhau có thời kỳ sinh sản khác nhau. Sự thụ tinh thật sự xảy ra khi hai cá thể đã tách rời nhau và con cái đẻ trứng, quá trình này hoàn thành trong vài phút hay c ả tháng sau khi bắt cặp.
Trứng thụ tinh sẽ được giữ trên mình con cái trong 1 hay 2 túi trứng cho đến khi nở thành ấu trùng, khi trứng vừa nở thì nhóm trứng khác nhau bắt đầu sinh ra và tiếp tục được thụ tinh (Dương Trí Dũng, 2001). • Vai trò Copepoda tham gia vào chu trình vật chất trong thủy vực, đóng vai trò quan trọng trong bậc dinh dưỡng giữa vi khuẩn, tảo và động vật nguyên sinh với các nhóm sinh vật phiêu sinh, là nguồn thức ăn chính cho nhiều loài động vật không xương sống và động vật có xương sống lớn hơn. 6 Copepoda được xem là một trong mắt xích quan trọng trong chuỗi thức ăn, chúng ăn phấn hoa, thực vật phù du, động vật không xương sống khác, và thậm chí cả ấu trùng cá (Dương Trí Dũng, 2001). • Chu kỳ sống Trong chu kỳ sống của Copepoda, thông thường có 4 dạng hình thái là: trứng, 6 giai đoạn ấu trùng nauplius, 5 giai đoạn copepodid và trưởng thành.
Trứng của Copepoda nở thành ấu trùng nhỏ gọi là Nauplius. Chúng có 3 đôi phụ bộ để sau đó biến thành râu A1, A2 và hàm dưới. Khi lột xác sang giai đoạn II, chúng chỉ có thêm hàm trên. Có 4 giai đoạn ấu trùng và 5 giai đoạn tiền trưởng thành khi biến thành con trưởng thành có khả năng sinh sản.
Sau mỗi lần lột xác, con vật lớn lên và dài hơn đồng thời có thêm phụ bộ. Ví dụ như Nauplius IV có đủ các phụ bộ của đôi chân thứ 2, Copepodid I có đốt ngực và có phụ bộ ở đôi chân thứ 4. Thời gian để hoàn thành một chu kỳ sống từ trứng cho đến khi sinh sản biến động tùy theo loài và điều kiện môi trường (Dương Trí Dũng, 2001). • Phân bố Đây là nhóm sinh vật có nguồn gốc biển, chúng trải qua quá trình tiến hóa để đi vào vùng nước ngọt.
Cyclops là nhóm sinh vật nước ngọt phân bố rộng trên thế giới. Phân biệt 3 bộ phụ thuộc nhóm sống tự do Chúng dễ dàng được phân biệt dựa trên độ dài của antennule, kích thước tương đối của metasome và urosome và cấu trúc của chân 5. • Calanoida - Antennule rất dài (23-25 phân đoạn), thường vươn tới hoặc vượt quá caudal rami. - Antennule phải là uốn cong ở con đực (ngoại trừ Senecella sp, trong đó antennule trái là uốn cong).
- Cơ thể thu hẹp giữa phân khúc mang chân thứ 5 và bộ phận sinh dục. - Chân 5 khá lớn và khác biệt, đối xứng ở con cái và không đối xứng ở con đực. • Cyclopoda - Antennule có chiều dài trung bình (6-17 đoạn). - Cả hai antennule đều uốn cong ở con đực.
7 - Cơ thể hẹp giữa các phân đoạn mang chân 4 và chân 5. - Chân 5 là bị tiêu giảm. - Con đực sở hữu bộ chân 6 nhỏ mà không nối với chân 5. • Harpacticoida - Anten rất ngắn (5-9 đoạn).
- Cả hai antennule uốn cong ở con đực. - Metasome và urosome có chiều rộng tương tự nhau (không có điểm thu hẹp). - Chạc đuôi: đốt cuối cùng chẻ hai tạo ra hai nhánh đuôi. Cấu trúc của nó đơn giản có hình trụ không phân nhánh và cũng không giống với phần phụ nào ở đầu và ngực (Dương Trí Dũng, 2001).1 Nhóm Copepoda sống tự do, a: Cyclopoida, b: Calanoida, c: Harpacticoida (Unit, 2004).
Tổng quan về nước mặt và khu vực nghiên cứu - Tổng quan về nước mặt Nước mặt là nước trong sông, hồ, rừng ngập mặn hoặc nước ngọt trong vùng đất ngập nước. Nước mặt được bổ sung một cách tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất. Nước mặt bao gồm nước lưu thông hoặc chứa trên bề mặt lục địa. Nước mặt có nguồn gốc từ lớp nước dưới sâu mà sự xuất hiện của nó tạo nên các sông, suối, ao, hồ… Chúng được hợp lại thành dòng nước đặc trưng bằng một mặt tiếp xúc nước – khí quyển và chuyển động với tốc độ đáng kể.
Nước mặt có thể được chứa vào các bể chứa tự nhiên (sông, ao, hồ.) hoặc nhân tạo (các đập nước) được đặc trưng bằng bề mặt trao đổi nước – khí quyển, hầu như bất động có chiều sâu đáng kể và thời gian dừng lại khá lớn. Việc dự trữ nước mặt tại các bể chứa, đập để phục vụ cho 8 nhiều mục đích khác nhau trong đó có xử lý nước sinh hoạt. Sự bốc hơi nước trong đất, ao, hồ, sông ,biển; sự thoát hơi nước ở thực vật và động vật,… hơi nước vào trong không khí sau đó bị ngưng tụ lại trở về thể lỏng rơi xún mặt đất hình thành mưa, nước mưa chảy tràn trên mặt đất từ nơi cao đến nơi thấp tạo nên các dòng chảy hình thành nên thác, ghềnh, suối, sông và được tích tụ ở những nơi thấp trên lục địa hình thành hồ hoặc được đưa thẳng ra biển hình thành nên lớp nước trên bề mặt của vỏ trái đất. Thành phần hóa học của nước mặt phụ thuộc vào bản chất của đất mà nước chảy qua đến các nơi chứa.
Trong hành trình nước hòa tan các phần tử khác nhau. Bằng cách trao đổi trên bề mặt nước – không khí, các loại nước này tự chứa các khí hòa tan ( oxy, nito, khí cacbonic). Trước khi quyết định công nghệ xử lý nước mặt chúng ta cần lưu ý một số điểm sau của nước mặt: Trong nước mặt thường xuyên tồn tại các khí hòa tan Nước mặt có nồng độ lớn các chất lơ lửng đặc biệt là trong dòng chảy. Chất huyền phù rất khác nhau, bắt đầu từ các hạt keo đến các nguyên tố hữu hình được trôi theo các dòng sông khi lưu lượng tăng đáng kể.