TRƯỜNG HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM (Vietnam National University of Agriculture) KHOA MÔI TR NGƯỜ TIỂU LUẬN CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Đ Ề TÀI: “SỬ DỤNG SINH VẬT CHỈ THỊ TRONG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG.” SINH VIÊN LÀM BÀI: Lê Thị Thu Trinh LỚP: CDK4MTB MÃ SINH VIÊN: 578316 GIÁO VIÊN H NG D NƯỚ Ẫ : PGS.TS. NGUY N NHỄ Ư SVTT: Lê Thị Thu Trinh Page 1 HÀ HÀ NỘI 2014 PH Ầ N I: M Ở Đ Ầ U T ừ nh ữ ng năm 70 c ủ a th ế k ỷ XX, trên th ế gi ớ i đã có nhi ề u nghiên c ứ u và t ậ p trung vào m ộ t lĩnh v ự c m ớ i là ứ ng d ụ ng nh ữ ng sinh v ậ t tích t ụ , mà ch ủ y ế u là th ự c v ậ t đ ể x ử lý ô nhi ễ m môi tr ườ ng đ ấ t, n ướ c. Đây là ph ươ ng pháp lành m ạ nh, thân thi ệ n v ớ i môi tr ườ ng, giá thành h ạ , an toàn và hi ệ u qu ả cao, đ ả m b ả o m ỹ quan nguyên v ẹ n c ủ a đ ố i t ượ ng x ử lý và có th ể áp d ụ ng lâu dài. Ở Vi ệ t Nam, các khái ni ệ m v ề sinh v ậ t ch ỉ th ị môi tr ườ ng còn r ấ t m ớ i m ẻ và vi ệ c ứ ng d ụ ng chúng trong các nghiên c ứ u cũng m ớ i ch ỉ là b ướ c đ ầ u. Nhi ễ m môi tr ườ ng: là tình tr ạ ng môi tr ườ ng b ị ô nhi ễ m b ở i các ch ấ t hóa h ọ c, sinh h ọ c gây ả nh h ưở ng đ ế n s ứ c kh ỏ e con ng ườ i, các c ơ th ể s ố ng khác. Ô nhi ễ m môi tr ườ ng là do con ng ườ i và cách qu ả n lý c ủ a con ng ườ i. Các d ạ ng ô nhi ễ m chính Ô nhi ễ m không khí: vi ệ c x ả khói ch ứ a b ụ i và các ch ấ t hóa h ọ c vào b ầ u không khí. Ví d ụ v ề các khí đ ộ c là cacbon mônôxít, điôxít l ư u huỳnh, các ch ấ t cloroflorocacbon (CFCs), và ôxít nit ơ là ch ấ t th ả i c ủ a công nghi ệ p và xe c ộ . Ôzôn quang hóa và khói l ẫ n s ươ ng (smog) đ ượ c t ạ o ra khi các ôxít nit ơ ph ả n ứ ng v ớ i n ướ c trong không khí ( chính là s ươ ng ) xúc tác là ánh sáng m ặ t tr ờ i. N ướ c th ả i t ừ các tr ạ m xăng, gas đ ổ th ẳ ng ra v ị nh San Francisco Ô nhi ễ m n ướ c: x ả y ra khi n ướ c b ề m ặ t ch ả y qua rác th ả i sinh ho ạ t, n ướ c rác công nghi ệ p, các ch ấ t ô nhi ễ m trên m ặ t đ ấ t, r ồ i th ấ m xu ố ng n ướ c ng ầ m. Ô nhi ễ m đ ấ t: x ả y ra khi đ ấ t b ị nhi ễ m các ch ấ t hóa h ọ c đ ộ c h ạ i (hàm l ượ ng v ượ t quá gi ớ i h ạ n thông th ườ ng)do các ho ạ t đ ộ ng ch ủ SVTT: Lê Thị Thu Trinh Page 2 đ ộ ng c ủ a con ng ườ i nh ư khai thác khoáng s ả n, s ả n xu ấ t công nghi ệ p, s ử d ụ ng phân bón hóa h ọ c ho ặ c thu ố c tr ừ sâu quá nhi ề u, ho ặ c do b ị rò r ỉ t ừ các thùng ch ứ a ng ầ m. Ph ổ bi ế n nh ấ t trong các lo ạ i ch ấ t ô nhi ễ m đ ấ t là hydrocacbon, kim lo ạ i n ặ ng, MTBE, thu ố c di ệ t c ỏ , thu ố c tr ừ sâu, và các hydrocacbon clo hóa PH Ầ N II: N Ộ I DUNG I . CÁC KHÁI NI Ệ M V Ề CH Ỉ TH Ị SINH H Ọ C MÔI TR ƯỜ NG 1. Các khái ni ệ m 1.1. Khái ni ệ m v ề môn h ọ c T ừ lâu các nhà khoa h ọ c thu ộ c chuyên môn khác nhau đã s ử d ụ ng nhi ề u lo ạ i th ự c v ậ t ch ỉ th ị đi ể n hình ph ụ c v ụ cho công tác chuyên môn ( b ả n đ ồ đ ị a ch ấ t, phân b ố các khoáng s ả n, phân lo ạ i đ ấ t, đánh giá tình tr ạ ng dinh d ưỡ ng c ủ a th ự c v ậ t. Khi nghiên c ứ u moi tr ườ ng nh ậ n th ấ y nh ữ ng sinh v ậ t b ị các ch ấ t gây ô nhi ễ m ho ặ c các ch ấ t t ự nhiên có nhi ề u trong môi tr ườ ng tác đ ộ ng có th ể bi ể u hi ệ n nh ữ ng d ấ u hi ệ u d ễ nh ậ n bi ế t Ví d ụ : Th ự c v ậ t th ườ ng bi ể u hi ệ n nh ữ ng d ấ u hi ệ u d ễ phân bi ệ t ho ặ c r ấ t đ ặ c tr ư ng khi môi tr ườ ng b ị thi ế u ho ặ c th ừ a m ộ t s ố ch ấ t dinh d ưỡ ng khoáng Các ki ể u tác đ ộ ng c ủ a môi tr ườ ng lên sinh v ậ t có th ể quan sát b ằ ng m ắ t ho ặ c qua m ộ t s ố các bi ể u hi ệ n sau: + Nh ữ ng thay đ ổ i v ề thành ph ầ n loài ho ặ c các nhóm ư u th ế trong qu ầ n xã sinh v ậ t + Nh ữ ng thay đ ổ i v ề thành ph ầ n loài trong qu ầ n xã. + T ổ ng t ỉ l ệ ch ế t trong qu ầ n th ể gia tăng, đ ặ c đi ể m ở giai đo ạ n non m ẫ n c ả m nh ư tr ứ ng và ấ u trùng. + Thay đ ổ i sinh lý và t ậ p tính trong các cá th ể . + S ự tích lũy nh ữ ng ch ấ t gây ô nhi ễ m ho ặ c s ự trao đ ổ i ch ấ t c ủ a chúng trong các mô c ủ a nh ữ ng cá th ể . Do đó, trên th ế gi ớ i, vi ệ c nghiên c ứ u và s ử d ụ ng các sinh v ậ t đ ể đánh giá, ki ể m soát và các hi ệ n ch ấ t l ượ ng môi tr ườ ng đã đ ạ t đ ượ c nhi ề u thành t ự u có ý nghĩa khoa h ọ c và th ự c ti ễ n. T ạ i các n ướ c ph ấ t tri ể n, đ ặ c bi ệ t là ở m ộ t s ố n ướ c trong khu v ự c nh ư Trung Qu ố c, Ấ n Đ ộ , Thái Lan, Vi ệ c nghiên c ứ u và s ử d ụ ng các sinh v ậ t SVTT: Lê Thị Thu Trinh Page 3 ch ỉ th ị đã đ ượ c ti ế n hành t ừ nhi ề u năm nay. 1.2. Khái ni ệ m v ề môn h ọ c ch ỉ th ị sinh h ọ c môi tr ườ ng Đ ố i t ượ ng sinh v ậ t là nh ữ ng sinh v ậ t ch ỉ th ị môi tr ườ ng, có th ể là các loài ( loài ch ỉ th ị ) ho ặ c t ậ p h ợ p các loài ( nhóm loài ch ỉ th ị ) Các đi ề u ki ệ n sinh thái ch ủ y ế u là các y ế u t ố vô sinh nh ư hàm l ượ ng các ch ấ t dinh d ưỡ ng, nhu càu oxi, ch ấ t đ ộ c ( kim lo ạ i n ặ ng, thu ố c tr ừ sâu, di ệ t c ỏ , d ầ u, các ch ấ t oxi hóa quang hóa – PAN, ch ấ t phóng x ạ …) và các ch ấ t gây ô nhi ễ m khác. 1.3. C ơ s ở ch ỉ th ị sinh h ọ c môi tr ườ ng 1.3.1. C ơ s ở c ủ a vi ệ c s ử d ụ ng ch ỉ th ị sinh h ọ c môi tr ườ ng Thành ph ầ n loài c ủ a m ộ t qu ầ n xã sinh v ậ t đ ượ c xác đ ị nh b ở i các y ế u môi tr ườ ng. T ấ t c ả các c ơ th ể s ố ng đ ề u ch ị u tác đ ộ ng c ủ a các y ế u t ố môi tr ườ ng s ố ng, môi tr ườ ng s ố ng này cũng có th ể b ị ả nh h ưở ng t ừ môi tr ườ ng xung quanh, đ ặ c bi ệ t b ị tác đ ộ ng b ở i các y ế u t ố v ậ t lý và hóa h ọ c. Y ế u t ố tác đ ộ ng vào môi tr ườ ng có th ể hay không gây h ạ i cho sinh v ậ t đó, thì sinh v ậ t này có th ể hay không b ị lo ạ i tr ừ ra kh ỏ i qu ầ n th ể , làm nó tr ở thành sinh v ậ t ch ỉ th ị cho môi tr ườ ng. Hi ể u bi ế t v ề tác đ ộ ng c ủ a các y ế u t ố môi tr ườ ng lên c ơ th ể s ố ng có th ể xác đ ị nh đ ượ c s ự có m ặ t và m ứ c đ ộ có c ủ a nhi ề u ch ấ t trong môi tr ườ ng. Nh ư v ậ y, c ơ s ở cho vi ệ c s ử d ụ ng sinh v ậ t làm v ậ t ch ỉ th ị môi tr ườ ng d ự a trên hi ể u bi ế t c ủ a con ng ườ i v ề kh ả năng ch ố ng ch ị u c ủ a sinh v ậ t v ớ i các y ế u t ố c ủ a đi ề u ki ệ n sinh thái (y ế u t ố vô sinh) v ớ i tác đ ộ ng t ổ ng h ợ p c ủ a chúng. Các y ế u t ố vô sinh c ủ a môi tr ườ ng: ánh sáng, nhi ệ t đ ộ , đ ộ ẩ m, ch ấ t dinh d ưỡ ng d ễ tiêu,… 1.3.2. Tác đ ộ ng c ủ a các y ế u t ố vô sinh lên sinh v ậ t  Ánh sáng  Ánh sáng c ầ n cho các ho ạ t đ ộ ng s ố ng bình th ườ ng c ủ a đ ộ ng v ậ t, cung c ấ p m ộ t s ố ch ấ t c ầ n thi ế t cho đ ộ ng v ậ t. Ánh sáng có vai trò đ ặ c bi ệ t quan tr ọ ng đ ố i v ớ i th ự c v ậ t: C ườ ng đ ộ và th ờ i gian tác đ ộ ng c ủ a ánh sáng có ả nh h ưở ng r ấ t SVTT: Lê Thị Thu Trinh Page 4 l ớ n đ ế n quá trình quang h ợ p… Theo ph ả n ứ ng v ớ i ánh sáng, sinh v ậ t đ ượ c chia thành hai nhóm: • Ư a sáng: Phi lao, b ồ đ ề ,… • Ư a t ố i: Cà đ ộ c d ượ c, hành, d ươ ng x ỉ ,…Theo ph ả n ứ ng c ủ a cây tr ồ ng v ớ i ánh sáng, có 3 nhóm: - Cây ôn đ ớ i - Cây nhi ệ t đ ớ i - Cây á nhi ệ t đ ớ i  Nhi ệ t đ ộ Trong m ộ t ph ạ m vi nh ấ t đ ị nh, nhi ệ t đ ộ càng tăng thì càng làm tăng đ ộ phát tri ể n c ủ a sinh v ậ t. Sinh v ậ t có th ể ph ả n ứ ng v ớ i nhi ệ t đ ộ b ằ ng nhi ề u hình th ứ c khác nhau.  N ướ c và đ ộ ẩ m N ướ c có vai trò r ấ t quan tr ọ ng đ ố i v ớ i sinh v ậ t. N ướ c tham gia vào t ấ t c ả các ho ạ t đ ộ ng s ố ng c ủ a sinh v ậ t. Phân lo ạ i theo m ứ c đ ộ ph ụ thu ộ c vào n ướ c, g ồ m: • Sinh v ậ t ở n ướ c: cá, th ự c v ậ t th ủ y sinh,… • Sinh v ậ t ư a ẩ m cao: lúa, cói, lác,… • Sinh v ậ t ư a ẩ m v ừ a: t ế ch, tr ầ u không,… • Sinh v ậ t ư a ẩ m th ấ p: x ươ ng r ồ ng, th ầ u d ầ u,… ϖ Các ch ấ t khí Khí quy ể n cung c ấ p O 2 và CO 2 cho sinh v ậ t, x ử lý m ộ t ph ầ n các ch ấ t ô nhi ễ m. Khi thành ph ầ n, t ỷ tr ọ ng các ch ấ t khí có trong khí quy ể n thay đ ổ i có th ể gây h ạ i cho sinh v ậ t. Th ự c v ậ t có vai trò quan tr ọ ng trong x ử lý các ch ấ t khí gây ô nhi ễ m môi tr ườ ng (CO 2 , SO 2 ).  Các ch ấ t khí hòa tan (mu ố i): Ch ấ t khoáng có vai trò quan tr ọ ng trong c ơ th ể sinh v ậ t, giúp đi ề u hòa các quá trình sinh hóa, áp su ấ t th ẩ m th ấ u c ủ a d ị ch mô và các ho ạ t đ ộ ng ch ứ c năng khác. Sinh v ậ t có kh ả năng h ấ p thu ch ấ t khoáng khác nhau. Đ ố i v ớ i cây tr ồ ng, dinh d ưỡ ng khoáng quy ế t đ ị nh đ ế n tình tr ạ ng sinh tr ưở ng, năng su ấ t, ch ấ t l ượ ng s ả n ph ẩ m cây tr ồ ng. SVTT: Lê Thị Thu Trinh Page 5 Theo yêu c ầ u dinh d ưỡ ng c ủ a th ự c v ậ t, có 14 ch ấ t khoáng là dinh d ưỡ ng thi ế t y ế u c ầ n cung c ấ p, đ ượ c chia thành 3 nhóm nhu c ầ u: • Đa l ượ ng: N, P, K • Trung l ượ ng: Ca, Mg, S, Si • Vi l ượ ng: Fe, Mn, Cu, Zn, Bo, Mo, Cl Môi tr ườ ng m ấ t cân đ ố i hàm l ượ ng các ch ấ t khoáng có th ể d ẫ n đ ế n gây r ố i lo ạ n quá trình trao đ ổ i ch ấ t làm sinh v ậ t m ắ c b ệ nh và làm ả nh h ưở ng x ấ u năng su ấ t, ph ẩ m ch ấ t cây tr ồ ng. 1.4. Kh ả năng bi ế n đ ổ i đ ể thích nghi c ủ a sinh v ậ t khi môi tr ườ ng thay đ ổ i  Sự ph ả n h ồ i c ủ a sinh v ậ t đ ố i v ớ i tác đ ộ ng c ủ a môi tr ườ ng - S ự ph ả n ứ ng lên tác đ ộ ng c ủ a môi tr ườ ng b ằ ng 2 ph ươ ng th ứ c: ch ạ y tr ố n và thích nghi - S ự thích nghi c ủ a sinh v ậ t có th ể là thích nghi hình thái và thích nghi di truy ề n + Thích nghi hình thái: Ph ả n ứ ng thích nghi x ả y ra su ố t th ờ i gian s ố ng c ủ a c ơ th ể sinh v ậ t d ướ i tác đ ộ ng thay đ ổ i c ủ a các nhân t ố môi tr ườ ng nh ư : ánh sáng, nhi ệ t đ ộ . + Thích nghi di truy ề n: su ố t hi ệ n trong quá trình phát tri ể n cá th ể c ủ a các c ơ th ể không ph ụ thu ộ c vào s ự có m ặ t hay v ắ ng m ặ t c ủ a các tr ạ nh thái môi tr ườ ng mà trong môi tr ườ ng có th ẻ có ích cho chúng. Nh ữ ng thích nghi đó đ ượ c c ủ ng c ố b ở i các y ế u t ố di truy ề n, vì th ế g ọ i là thích nghi di truy ề n  Bi ế n đ ộ ng s ố l ượ ng - Quá trình bi ế n đ ộ ng x ả y ra do tác đ ộ ng ng ẫ u nhiên c ủ a các y ế u t ố môi tr ườ ng ch ủ y ế u là do y ế u t ố th ờ i ti ế t và khí h ậ u. Các y ế u t ố bi ế n đ ổ i có th ể ả nh h ưở ng lên s ố l ượ ng cũng nh ư ch ấ t l ượ ng cá th ể ho ặ c qu ầ n th ể b ằ ng cách tr ự c ti ế p hay gián ti ế p qua s ự thay đ ổ i tr ạ ng thái sinh lí c ủ a cây, th ứ c ăn, ho ạ t tính c ủ a thiên đ ị ch… - Hi ệ n nay, có nhi ề u c ơ ch ế đi ề u ch ỉ nh s ố l ượ ng sinh v ậ t, trong đó có c ả y ế u t ố c ạ nh tranh loài. Khi ngu ầ n d ự tr ữ th ứ c ăn tr ở nên thi ế u th ố n thì s ự c ạ nh tranh trong loài xu ấ t hi ệ n.  Di ễ n th ế sinh thái và tác đ ộ ng đ ế n sinh v ậ t ch ỉ th ị môi tr ườ ng T ấ t c ả các ho ạ t đ ộ ng kinh t ế liên quan tr ự c ti ế p hay gián ti ế p đ ế n h ệ sih thái luôn luôn ch ị u ả nh h ưở ng c ủ a quá trình di ễ n th ế sinh SVTT: Lê Thị Thu Trinh Page 6 thái. T ấ t c ả bi ể u hi ệ n sinh thái ở r ừ ng đ ề u do hi ệ n t ượ ng di ễ n th ế sinh thái,thay t ừ m ộ t h ệ sinh thái r ừ ng có s ứ c s ả n xu ấ t cao b ằ ng m ộ t th ả m r ừ ng có s ứ c s ả n xu ấ t th ấ p h ơ n, hay đ ồ ng c ỏ có giá tr ị chăn nuôi cao thay th ế b ằ ng m ộ t th ả m c ỏ có nhi ề u c ỏ đ ộ c làm kém giá tr ị chăn nuôi. Nhwngxthay đ ổ i không thích h ợ p cho ho ạ t đ ộ ng c ủ a các vi sinh v ậ t trong đ ấ t, nh ữ ng thay th ế có h ạ i cho th ả m th ự c v ậ t th ủ y sinh…đ ề u do nguyên nhân di ễ n th ế . - Nguyên nhân x ả y ra di ễ n th ế . + Nguyên nhân bên trong: Theo E.P.Odum (1969), căn c ứ vào đ ộ ng l ự c c ủ a quá trình di ễ n th ế có th ể chia thành 2 d ạ ng: n ộ i di ễ n th ế và ngo ạ i di ễ n th ế Nh ữ ng nguyên nhân bên trong gây nên n ộ i di ễ n th ế n ằ m trong tính ch ấ t c ủ a chính h ệ sinh thái, s ự sinh s ả n và c ạ nh tranh sinh t ồ n Trong h ệ sinh thái, s ự c ạ nh tranh v ề đi ề u ki ệ n sinh t ồ n nh ư ánh sáng, n ướ c, các ch ấ t dinh d ưỡ ng di ễ n ra không ng ừ ng gi ữ a cá thành ph ầ n c ủ a h ệ . Gi ố ng, loaifnaof thích nghi h ơ n, h ấ p th ụ đ ượ c nhi ề u ch ấ t dinh d ưỡ ng h ơ n và phát tri ể n nhanh h ơ n. Ng ượ c l ạ i, loài nào ít thích nghi h ơ n thì phát tri ể n kém ho ặ c b ị tàn l ụ i. + Nguyên nhân bên ngoài: bao g ồ m các y ế u t ố t ừ bên ngoài tác đ ộ ng lên h ệ sinh thái làm thay đ ổ i nó, gây nên ngo ạ i di ễ n th ế Vũ Trung T ạ ng (2000), trích l ượ c t ừ E.P.Odum (1969) cho bi ế t, quá trình di ễ n th ế th ườ ng tr ả i qua 6 ph ạ m trù l ớ n v ớ 23 đi ể m đ ặ c tr ư ng cho 2 tr ạ ng thái: đang phát tri ể n và tr ạ ng thái đ ỉ nh c ự c B ả ng các khuynh h ướ ng phát tri ể n c ủ a h ệ sinh thái theo E.P>Odum (1969) Nh ữ ng thu ộ c tính c ủ a h ệ sinh thái - Giai đo ạ n ch ư a thành th ụ c - Giai đo ạ n thành th ụ c A. Chi ế n l ượ c năng l ượ ng c ủ a qu ầ n xã S ả n l ượ ng thô và hô h ấ p c ủ a qu ầ n xã ( P/R)>1 ~ 1 S ả n l ượ ng thô và sinh v ậ t l ượ ng (P/B) Cao Th ấ p S ả n v ậ t l ượ ng / đ ơ n v ị dòng năng l ượ ng (B/E) Th ấ p Cao S ả n l ượ ng nguyên c ủ a qu ầ n xã Cao th ấ p SVTT: Lê Thị Thu Trinh Page 7 Các xích th ứ c ăn Đ ườ ng th ẳ ng ( ch ủ y ế u ăn c ỏ ) Ki ể u m ạ ng (ch ủ y ế u ăn ph ế li ệ u) Nh ữ ng thu ộ c tính c ủ a h ệ sinh thái Giai đo ạ n ch ư a thành th ụ c Giai đo ạ n thành th ụ c B. C ấ u trúc c ủ a qu ầ n xã T ổ ng v ậ t ch ấ t h ữ u c ơ Nh ỏ L ớ n Ch ấ t dinh d ưỡ ng vô c ơ Ngo ạ i sinh h ọ c N ộ i sinh h ọ c Đa d ạ ng loài Th ấ p Cao Đa d ạ ng tính bình quân Th ấ p Cao Đa d ạ ng sinh hóa Th ấ p Cao Tính h ỗ n h ợ p v ề s ự phân t ầ ng và phân l ớ p Đ ượ c t ổ ch ứ c kém Đ ượ c t ổ ch ứ c t ố t C. L ị ch s ử đ ờ i s ố ng Đ ặ c tr ư ng hóa v ề ổ sinh thái R ộ ng H ẹ p Kích th ướ c c ủ a c ơ th ể Nh ỏ L ớ n Chu kì s ố ng Ng ắ n, đ ơ n gi ả n Dài, ph ứ c t ạ p D. Chu trình các ch ấ t dinh d ưỡ ng Nh ị p đi ệ u trao đ ổ i ch ấ t dinh d ưỡ ng (c ơ th ể và môi tr ườ ng) nhanh Ch ậ m Vai trò c ủ a mùn bã trong tái t ạ o Không quan tr ọ ng Quan tr ọ ng E. Áp l ự c ch ọ n l ọ c D ạ ng tăng tr ưở ng S ả n ph ẩ m c ủ a quá trình s ả n xu ấ tTăng tr ưở ng nhanh,ch ọ n l ọ c “r” s ố l ượ ng Ki ể m tra ng ượ c, ch ọ n l ọ c “k” ch ấ t l ượ ng F. Cân b ằ ng chung C ộ ng sinh tr ưở ng Kém phát tri ẻ n Phát tri ể n B ả o t ồ n ch ấ t dinh d ưỡ ng nghèo T ố t Tính ổ n đ ị nh (ch ố ng l ạ i s ự xáo tr ộ n tè bên ngoài) Kém T ố t Entropy Cao Th ấ p Thông tin Th ấ p Cao Nh ư v ậ y, quá trình phát tri ể n ti ế n hóa c ủ a h ệ sinh thái di ễ n ra do: SVTT: Lê Thị Thu Trinh Page 8 + Nh ữ ng bi ế n đ ổ i c ủ a các đi ề u ki ệ n môi tr ườ ng v ậ t lý d ướ i s ự ki ể m soát ch ặ t ch ẽ c ủ a qu ầ n xã sinh v ậ t + C ấ u trúc l ạ i thành ph ầ n loài và s ố l ượ ng cá th ể c ủ a t ừ ng loài phù h ợ p v ớ i m ố i quan h ệ c ạ nh tranh – chung s ố ng gi ữ a nh ữ ng loài c ấ u t ạ o nên qu ầ n xã trong đi ề u ki ệ n cân b ằ ng m ớ i c ủ a qu ầ n xã v ớ i môi tr ườ ng. 2. Loài ch ỉ th ị - Loài ch ỉ th ị là các cá th ể loài hay nhóm các loài sinh v ậ t có đ ặ c đi ể m sinh lý, sinh hóa m ẫ n c ả m v ớ i tác đ ộ ng c ủ a tình tr ạ ng môi tr ườ ng chúng hoawch hi ệ n di ệ n thay đ ổ i sinh v ậ t các loài khi môi tr ườ ng s ố ng c ủ a chúng b ị ô nhi ễ m hay b ị xáo tr ộ n. - M ộ t s ố loài đ ị a y ch ỉ th ị cho s ự m ẫ n c ả m v ớ i oo nhi ễ m sunfuadioxyt ( SO2) -nhóm sinnh v ậ t ch ỉ th ị môi tr ườ ng đ ấ t secpentine có đ ặ c đi ể m phát tri ể n r ờ i r ạ c và lùn. - M ộ t s ố nhóm lo ạ i cây r ừ ng không ch ố ng ch ị u đ ượ c s ự sáo tr ộ n môi tr ườ ng có th ể là làm các cây ch ỉ th ị cho tu ổ i c ủ a r ừ ng cây. - Các nhóm sinh v ậ t ch ỉ th ị có th ể s ử d ụ ng đánh giá đi ề u ki ệ n sinh thái ( nhóm qu ầ n th ể sinh v ậ t ch ỉ th ị , di ề u ki ệ n sinh thía c ầ n đ ượ c b ả o t ồ n) các cá th ể ch ỉ th ị dùng dánh giá môi tr ườ ng và trong vi ệ c s ử d ụ ng đ ể l ậ p b ả n đ ồ v ề s ự m ẫ n c ả m v ớ i môi tr ườ ng. 3.8. Ch ỉ th ị sinh thái và mô - Các thông s ố v ề hình thái, cung c ấ p nh ữ ng d ấ u hi ệ u có th ể đo đ ượ c ho ặ c nhìn th ấ y rõ tác h ạ i do ch ấ t gây ô nhi ễ m gây nên cho sinh v ậ t - Khác nhau gi ữ a đ ộ ng v ậ t và th ự c v ậ t. 3.8.1.Đ ố i v ớ i th ự c v ậ t - Các thông s ố ( ch ỉ tiêu) th ườ ng s ử d ụ ng trong ch ỉ th ị hình thái và mô + T ố c đ ọ sinh tr ưở ng t ươ ng đ ố i, tr ọ ng l ượ ng t ươ i, ch ỉ s ố diên tích lá và nhi ề u tính ch ấ t hình thái khác. + S ự h ư h ạ i th ự c vât (có th ể quan sát đ ượ c b ằ ng m ắ t th ườ ng) nh ư lá b ị vàng, b ị đ ố m ho ặ c ho ạ i sinh (đ ặ c bi ệ t đ ể quan tr ắ c mua axit SVTT: Lê Thị Thu Trinh Page 9 gây nên) - Trong nhi ề u tr ườ ng h ợ p ch ỉ s ố hình thái và mô c ủ a m ộ t s ố loài th ự c v ậ t đ ượ c s ử d ụ ng đ ể phát hi ệ n s ự có m ặ t m ộ t s ố ch ấ t gây ô nhi ễ m không khí ( h ư h ạ i lá cây thu ố c lá ch ỉ s ố d ẫ n ô nhi ễ m ozon). 3.8.2. Đ ố i v ớ i đ ộ ng v ậ t - các thông s ố (ch ỉ tiêu) th ườ ng s ử d ụ ng trong ch ỉ th ị hình thái và mô + Tu ổ i, kích th ướ c, t ố c đ ộ tăng tr ọ ng, t ỉ l ệ sinh s ả n. + Sinh tr ưở ng không đ ố i x ứ ng, b ấ t th ườ ng t ừ m ộ t phía c ủ a c ơ th ể so v ớ i phía khác và nh ữ ng thay đ ổ i hình thái không do b ệ nh lý + S ự xu ấ t hi ệ n các đ ặ c tính b ệ nh lý nh ư : L ở loét, u beoeis, viêm t ủ y, ho ạ i t ử , nhi ễ m b ệ nh kí sinh…đôi khi cũng liên quan đ ế n s ự có m ặ t c ủ a các ch ấ t ô nhi ễ m. Tuy nhiên, vi ệ c chu ẩ n đoán nh ữ ng thay đ ổ i này th ườ ng đòi h ỏ i các chuyên gia giàu kinh nghi ệ m nên th ườ ng khó phân bi ệ t các bi ể u hiên bình th ườ ng c ủ a b ệ nh và b ệ nh do ô nhi ễ m gây nên. 4. Vai trò ý nghĩa c ủ a ch ỉ th ị sinh h ọ c môi tr ườ ng 4.1.Qúa trình nghiên c ứ u phát tri ể n và s ử d ụ ng chi th ị sinh h ọ c môi tr ườ ng - Con ng ườ i đã s ử d ụ ng các th ủ y v ự c, đ ấ t làm n ơ i đ ổ rác th ả i, ngay t ừ khi m ớ i b ắ t đ ầ u đ ị nh c ư , Th ườ ng th ấ y các d ấ u v ế t ô nhi ễ m rác th ả i trong các h ồ và bi ế n đ ổ i t ự nhiên c ủ a chúng qua nhi ề u th ế k ỉ . - Vào th ế k ỉ 19, nghiên c ứ u v ề ô nhi ễ m h ồ đã b ắ t đ ầ u phát tri ể n nh ư m ộ t b ộ ph ậ n quan tr ọ ng trong nghiên c ứ u môi tr ườ ng n ướ c * Đ ố i v ớ i môi tr ườ ng n ướ c - Đ ầ u tiên m ộ t s ố tác gi ả đã s ử d ụ ng đ ộ ng v ậ t không x ươ ng s ố ng c ỡ l ớ n đ ể đánh giá ô nhi ễ m h ữ u c ơ các th ủ y v ự c ( ư u đi ể m thu th ậ p, đ ị nh l ượ ng, b ả o qu ả n d ễ , thu ậ n l ợ i cho giám đ ị nh) - Sau đó nhi ề u nhà nghiên c ứ u khác đã dùng các nhóm sinh v ậ t khác làm sinh v ậ t ch ỉ th ị ô nhi ễ m h ữ u c ơ ngu ầ n n ướ c thành công. + Liebman (1942) đã nh ấ n m ạ nh t ầ m quan tr ọ ng c ủ a các sinh v ậ t trong vi ệ c đánh giá s ự ô nhi ễ m h ữ u c ơ và đã ch ỉ ra r ằ ng, các sinh v ậ t s ố ng ở n ơ i n ướ c ô nhi ễ m nghiêm tr ọ ng h ầ u h ế t có c ỡ hi ể n vi. SVTT: Lê Thị Thu Trinh Page 10 [...]... tuy với nồn độ rất thấp, lá cũng chuyển sang màu đỏ * Tóm lại - Sinh vật chỉ thị liên quan mật thiết với môi trường - Các tập quán, đặc điểm sinh, lý, hóa của sinh vật chỉ thị đều liên quan đến môi trường, đánh giá hiện trạng môi trường, dự đoán sự thay đổi của môi trường và hoạch định các chiến lược bảo vệ môi trường - Việc giám sát sinh học các chất gây ô nhiễm không khí nhờ thực vật là một viễn cảnh... các sinh vật chỉ thị để quan trắc đánh giá môi trường còn mới đối với nước ta 4.3.3 Các phương pháp quan trắc sinh học - Trong thực tế sử dụng nhiều phương pháp quan trắc sinh học môi trường trong mỗi loại có đặc điểm khác nhau về: loại giám sát, sinh vật chính được sử dụng, loại chất ô nhiễm chính được đánh giá, ưu điểm, nhược điểm - Các phương pháp quan trắc sinh học môi trường: Loại giám sát Sinh. .. thải sinh hoạt được thải ra từ các khu dân cư ven sông IV- CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ 4.1.Đặc điểm về môi trường không khí và các chất gây ô nhiễm 4.1.1 Đặc điểm của môi trường không khí - Khí quyển – môi trường không khí – phân giới hạn bề mặt trái đất đến khoảng không giữa các hành tinh - Có vai trò to lớn trong việc bảo vệ và duy trì sự sống trên trái đất với nhiều các quần thể sinh vật... vật thủy sinh: Động SVTT: Lê Thị Thu Trinh Page 13 vật đáy không xương sống, thực vật nổi (-) Đối với môi trường đất thường sử dụng các loại thực vật tích tụ để quan trắc sinh học III CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG NƯỚC 3.1 Đặc điểm môi trường nước 3.1.1 Đặc điểm chung Là chất phổ biến, duy nhất gặp với khối lượng lớn ở 3 trạng thái rắn, lỏng và khí Nước là chất chủ yếu của hệ sinh thái, nhu cầu quan trọng... vệ sinh nguần nước và có đầy đủ các tiêu chuẩn của các loài sinh vật chỉ thị lý tưởng (-) Để đánh giá mức độ ô nhiễm nước do chất thải sinh hoạt ngoài các thông số hóa, lý, cần thiết phải quan trắc các vi sinh vật chỉ thị: Feucal coliform, tổng coliform và các sinh vật gây bệnh khác (-) Trong trường hợp đánh giá tác động của ô nhiễm đến hệ sinh thái nước cần quan trắc bổ sung về các sinh vật thủy sinh: ... phì nhiêu nên đánh giá môi trường đất cần theo 2 hướng trên - Thực vật bị tác động mạnh của các chất dinh dưỡng khoáng có trong đất và phân bón (liên quan tới độ phì nhiêu đất) -Vì vậy nghiên cứu sinh vật chỉ thị môi trường đã liên quan chặt chẽ tới các sinh vật chỉ thị độ phì nhiêu đất (khả năng cung cấp khoáng cho cây trồng) dinh dưỡng khoáng thiết yếu 5.2 Giun đất: Sinh vật chỉ thị cho độ phì nhiêu... 4,37% - Do khả năng chuyển hóa xác hữu cơ, giun đất được sử dụng để sử lý rác thải sinh hoạt một cách khoa học và có hiệu quả 5.2.2 Giun đất là chỉ thị môi trường đất 5.2.2.1.Giun đất chỉ thị độ phì nhiêu đất - Giun đất theo thành phần loài và số lượng, là nhóm sinh vật chỉ thị rất tốt cho độ phì nhiêu-chất lượng của môi trường đất - Con người đã và đang sử dụng giun đất để biến đổi nhanh độ phì nhiêu... Lê Thị Thu Trinh Page 25 Thịt lá 70 4 PAN Phản ứng quang hóa Tạo các vết mạng trên mặt lá Cây con Nhiều lỗ rỗng 250 6 NO2 Nhiêu liệu Tác hại đến rìa lá Tuổi trung Thịt (thớ) lá 4700 4 công nghiệp và động cơ bình SO2 Sự đốt,chất thải từ xăng dầu Vết trắng, mất màu diệp lục,giảm năng suất Tuổi trung bình Thịt lá 4.3.2.Động vật và người Ngược với chỉ thị sinh học, trong quan trắc sinh học không những chỉ. .. (thích ứng với dòng chảy) lớn hơn 3.2.5 Chỉ thị sinh học ô nhiễm hữu cơ môi trường nước: Các phương pháp lượng hóa sinh vật chỉ thị - Biến lượng lớn các số liệu thành các dữ lieuj đơn giản hơn bằng các công thức toán học - Phương pháp của Knopp (1954-1955): + Liệt kê các loài và tần suất gặp lại mọi điểm lấy mẫu + Sử dụng thang phân cấp phong phú (7 mức ) 1 .Chỉ phát hiện được một loài đơn giản 2 Phát... vùng đất là yếu tố chỉ thị để xá định nguồn gốc và các giai đoạn trong diễn thế sinh thái của vùng đó SVTT: Lê Thị Thu Trinh Page 32 5.2.2.3 Giun đất là sinh vật chỉ thị cho tính chất đất - Giun đất có phần trăm số lượng và sinh khối cao hơn tất cả các nhóm sinh vật khác, ở các vùng đất cát ven biển, đất mặn và đất trồng cây lâu năm - Đối vowisa thành phần cơ giới đất: giun đất chỉ thị cho đất cát pha . TRƯỜNG HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM (Vietnam National University of Agriculture) KHOA MÔI TR NGƯỜ TIỂU LUẬN CHỈ THỊ SINH HỌC MÔI TRƯỜNG Đ Ề TÀI: “SỬ DỤNG SINH VẬT CHỈ THỊ TRONG NGHIÊN. NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG.” SINH VIÊN LÀM BÀI: Lê Thị Thu Trinh LỚP: CDK4MTB MÃ SINH VIÊN: 578316 GIÁO VIÊN H NG D NƯỚ Ẫ : PGS.TS. NGUY N NHỄ Ư SVTT: Lê Thị Thu Trinh Page 1 HÀ HÀ. th ị sinh h ọ c môi tr ườ ng 1.3.1. C ơ s ở c ủ a vi ệ c s ử d ụ ng ch ỉ th ị sinh h ọ c môi tr ườ ng Thành ph ầ n loài c ủ a m ộ t qu ầ n xã sinh v ậ t đ ượ c xác đ ị nh b ở i các y ế u môi