Đặt vấn đề Chất lượng nước là một trong những yếu tố quan trọng quyết định sự thành công trong nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nuôi trồng thủy sản nước ngọt ở vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Việc quan trắc và đánh giá chất lượng nguồn nước mặt đang được quan tâm rất lớn nhất là trong tình trạng nguồn nước trên tuyến sông Hậu và các vùng nuôi trồng thủy sản đang có nguy cơ bị ô nhiễm do nước thải sinh hoạt và các hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và ngay cả hoạt động nuôi trồng thủy sản. Nuôi trồng thủy sản ở ĐBSCL trong thời gian qua đã được khẳng định là một ngành mang lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần giải quyết việc làm, tăng thu nhập cho người dân. Tuy nhiên, bên cạnh những thành tựu đạt được thì nghề nuôi trồng thủy sản ở một số tỉnh vùng ĐBSCL đang phải đối mặt với những nguy cơ ô nhiễm nguồn nước bên trong và xung quanh khu vực nuôi trồng thủy sản.
Vấn đề khai thác nguồn nước mặt để nuôi cá theo nhu cầu của người dân hiện nay là không thể kiểm soát được. Nước thải từ nuôi cá (chất dinh dưỡng trong thức ăn cho cá và trầm tích) của hàng trăm hộ nuôi cá vẫn được đổ vào hệ thống sông, kênh, mương, ao dẫn đến sự ô nhiễm vi sinh vật nước nghiêm trọng (Võ Thị Lang và ctv. Ngoài ra, theo kết quả giám sát ô nhiễm môi trường ở TP Cần Thơ từ năm 1999 đến năm 2008 của Sở TNMT Thành phố Cần Thơ (2009), gần như tất cả các kênh mương cấp thoát nước chính trong địa bàn thành phố đã và đang bị ô nhiễm ở mức báo động. Nước ở hầu hết các kênh mương đã chuyển sang màu đen và có mùi hôi, đăc biệt là nhiều nơi ở thành thị.
Vấn đề ô nhiễm nước tại TP. Cần Thơ đã trở thành một mối quan tâm cấp bách vì hầu như tất cả nước thải chưa được xử lý vẫn được xả vào sông Hậu. Sông Hậu có vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn nước chủ yếu cho các hoạt động sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản của một số tỉnh thuộc vùng đồng bằng sông Cửu Long như An Giang, Cần Thơ, Vĩnh Long, Trà Vinh, Hậu Giang và Sóc Trăng. Đây là vùng có tiềm năng phát triển kinh tế, đặc biệt có nền nông nghiệp đa dạng.
Sự phát triển kinh tế-xã hội nói chung và nông nghiệp nói riêng ở các tỉnh vùng ĐBSCL phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nước của tuyến sông Hậu. Tuy nhiên, việc sử dụng tài nguyên nước cho các hoạt động kể trên chưa được quan tâm đúng mức, đồng thời cộng thêm việc xả thải nước sinh hoạt, các hoạt động sản xuất kinh doanh, chế biến thủy sản làm cho môi trường nước ngày càng trở nên ô nhiễm. Theo kết quả thống kê của Sở Tài Nguyên Môi Trường năm 2011 cho thấy ở hầu hết các vị trí quan trắc đều có giá trị các chất ô nhiễm cao hơn so với năm 2010, điều này cho thấy chất lượng nước của tuyến sông Hậu có dấu hiệu bị ô nhiễm. Vì vậy 1 để quản lý, khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên nước một cách hợp lý thì việc quan trắc chất lượng nước cần phải được quan tâm nhiều hơn nữa.
Hiện nay, quan trắc chất lượng nước chủ yếu dựa vào phương pháp lý hóa học và phương pháp quan trắc sinh học. Trong đó, phương pháp quan trắc sinh học được thực hiện trên cơ sở sử dụng các nhóm sinh vật chỉ thị như cá, thực vật bậc cao, thực vật nổi, tảo khuê sống đáy và động vật không xương sống cỡ lớn (ĐVKXSCL) (De Pauw et al. Phương pháp quan trắc chất lượng nước bằng cách sử dụng ĐVKXSCL được sử dụng phổ biến và được ứng dụng rộng rãi ở nhiều quốc gia trên thế giới như Hoa Kỳ, Nam Phi, Úc, các quốc gia liên minh Châu Âu và một số nước Châu Á (Hoàng Thị Thu Hương, 2009; Friberg et al. Ở châu Á, đặc biệt là các nước đang phát triển, việc quan trắc chất lượng nước ở các sông, suối chủ yếu dựa vào các yếu tố lý hóa học, các nghiên cứu đánh giá chất lượng nước bằng phương pháp sinh học còn nhiều hạn chế (Morse et al.
Đánh giá chất lượng nước bằng phương pháp phân tích các yếu tố thủy lý hóa được xem như phương pháp phổ biến và thường được tiến hành một cách định kỳ do đó chỉ xác định được chất lượng nước tại từng thời điểm nghiên cứu. Vì thế khó có thể dự báo chính xác về các tác động lâu dài cũng như ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến khu hệ sinh vật trong nước, đồng thời chu kỳ thu mẫu phải được lặp đi lặp lại nhiều lần nên đòi hỏi phải tốn nhiều chi phí cho việc phân tích mẫu. Phương pháp quan trắc sinh học đòi hỏi kiến thức cơ bản về phân loại của nhóm sinh vật được sử dụng làm sinh vật chỉ thị trong đó ĐVKXSCL được sử dụng phổ biến do chỉ phân loại đến bậc họ, phương pháp này cũng cần có nguồn nhân lực thu thập mẫu ngoài hiện trường, tuy nhiên đây là phương pháp mang tính chất hiện đại hơn với chu kỳ thu mẫu dài hơn, có thể thu mẫu định kỳ 3 tháng/lần, do đó ít tốn kém chi phí thu mẫu. Ở Việt Nam, Nguyễn Xuân Quýnh và ctv.
(2001) đã xây dựng được hệ thống điểm BMWPVIỆT áp dụng cho các thủy vực nước ngọt của Việt Nam dựa trên những chuyển đổi của hệ thống tính điểm BMWP của Anh và Thái Lan. Để việc sử dụng hệ thống tính điểm BMWP ngày càng hoàn thiện hơn, Đặng Ngọc Thanh và ctv. (2002) đã có những điều chỉnh và bổ sung một số họ vào hệ thống điểm BMWP cho phù hợp với điều kiện nước ta. Đến nay đã có một số nghiên cứu ứng dụng về thành phần ĐVKXSCL và sử dụng chúng làm sinh vật chỉ thị đánh giá chất lượng nước nhưng chỉ chủ yếu tập trung ở khu vực miền Bắc và miền Trung.
Riêng ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, việc đánh giá chất lượng nước chủ yếu bằng phương pháp lý hóa học, còn phương pháp sinh học vẫn còn khá mới mẻ và chưa được ứng dụng nhiều. Vì vậy, nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá sự biến động của các thông số 2 chất lượng nước có liên quan đến sự phân bố của ĐVKXSCL, đồng thời xác định và bổ sung một số họ ĐVKXSCL phân bố ở khu vực sông Hậu nhưng không có trong hệ thống điểm BMWPVIET làm cơ sở cho việc phát triển phương pháp quan trắc sinh học cho lưu vực sông Hậu.2 Mục tiêu của nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu xác định hiện trạng chất lượng nước, đặc điểm môi trường sống và tính đa dạng thành phần ĐVKXSCL nhằm phát triển phương pháp quan trắc sinh học trong đánh giá chất lượng nước trên sông Hậu.3 Ý nghĩa của nghiên cứu Việc điều chỉnh, phát triển hệ thống BMWPVIET đặc trưng cho lưu vực sông Hậu dựa trên nhóm ĐVKXSCL có ý nghĩa khoa học và thực tiễn rất lớn: (1) phát triển được cơ sở, hệ thống quan trắc sinh học đặc thù cho lưu vực sông Hậu (2) hỗ trợ đáng kể công tác quan trắc, đánh giá và quản lý chất lượng nước một cách hiệu quả do tính chính xác, tiện lợi và ít tốn kém của phương pháp này, nhất là ở những địa phương không có điều kiện đầu tư trang thiết bị phân tích chất lượng nước hiện đại. Kết quả của luận án còn cung cấp cơ sở dữ liệu về các nhóm ĐVKXSCL trên tuyến sông Hậu phục vụ cho việc giảng dạy, học tập và làm cơ sở cho các nghiên cứu về đa dạng sinh học thủy sinh vật ở vùng ĐBSCL.4 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện trên sông chính và sông nhánh của tuyến sông Hậu thuộc địa phận tỉnh An Giang, TPCT, Hậu Giang và Sóc Trăng. Nhóm ĐVKXSCL là đối tượng chính được sử dụng trong nghiên cứu này.5 Nội dung nghiên cứu (1) Đánh giá chất lượng nước trên sông chính và sông nhánh thuộc tuyến sông Hậu (2) Xác định tính đa dạng thành phần động vật không xương sống cỡ lớn trên sông chính và sông nhánh thuộc tuyến sông Hậu (3) Phát triển phương pháp quan trắc sinh học sử dụng động vật không xương sống cỡ lớn 1.6 Điểm mới của luận án Đây là nghiên cứu đầu tiên được thực hiện với qui mô lớn về nghiên cứu phương pháp quan trắc sinh học trong đánh giá chất lượng nước trên sông Hậu 3 sử dụng ĐVKXSCL.
Nghiên cứu đã tìm ra được thành phần ĐVKXSCL bao gồm động vật đáy và côn trùng thủy sinh phân bố trên sông chính và sông nhánh thuộc tuyến sông Hậu, xác định được thành phần loài và mật độ động vật đáy cũng như đặc điểm chất lượng nước của các nhóm thủy vực bị ảnh hưởng bởi các hoạt động khác nhau như nuôi trồng thủy sản, sản xuất nông nghiệp và nước thải sinh hoạt. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng tìm ra được xu hướng chung của một số thông số chất lượng nước trên sông Hậu cũng như qui luật biến động của các nhóm động vật đáy qua các giai đoạn thu mẫu. Đặc biệt, nghiên cứu đã xác định được 66 họ ĐVKXSCL phân bố trên sông Hậu, trong đó có 24 họ không có trong hệ thống điểm BMWPVIET. Dựa vào các thông số lý hóa học, đặc điểm môi trường sống của ĐVKXSCL và chỉ số chất lượng nước WQI, nghiên cứu đã hoàn thành việc bổ sung 24 họ ĐVKXSCL phân bố ở khu vực sông Hậu vào hệ thống điểm BMWPVIET để ứng dụng trong quan trắc chất lượng nước cho lưu vực sông Hậu.7 Giới hạn phạm vi nghiên cứu Do khu vực nghiên cứu thuộc phạm vi rất rộng nên việc thu mẫu ĐVKXSCL ở vùng đầu nguồn, giữa nguồn và cuối nguồn trên sông Hậu chỉ được thực hiện ở phía bờ Nam sông Hậu.
Tổng cộng có 4 đợt thu mẫu trong chu kỳ 1 năm và không lặp lại cho năm tiếp theo. Mặc khác, do hệ thống điểm BMWP được thiết lập để ứng dụng cho các dòng sông có môi trường nước ngọt nên nghiên cứu chỉ được thực hiện đến sông Đại Ngãi mà không thu đến cửa sông Trần Đề thuộc vùng cuối nguồn sông Hậu. 4 CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Quan trắc sinh học 2.1 Khái niệm về quan trắc sinh học Hiện nay, có nhiều định nghĩa về quan trắc sinh học (Biomonitoring) tuy nhiên định nghĩa được nhiều độc giả đồng ý và chọn lựa nhất là “Quan trắc sinh học là việc sử dụng có hệ thống các phản ứng sinh học để đánh giá sự thay đổi các điều kiện môi trường trong chương trình quan trắc chất lượng nước.
