Đánh giá mức độ ô nhiễm vi nhựa ở hàu cửa sông (crassostrea rivularis) và ngao dầu (meretrix meretrix) tại đầm thị nại, tỉnh bình định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN THỊ HỒNG LOAN ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM VI NHỰA Ở HÀU CỬA SÔNG (Crassostrea rivularis) VÀ NGAO DẦU (Meretrix meretrix) TẠI ĐẦM THỊ NẠI, TỈNH BÌNH ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM Bình Định – Năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN THỊ HỒNG LOAN ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM VI NHỰA Ở HÀU CỬA SÔNG (Crassostrea rivularis) VÀ NGAO DẦU (Meretrix meretrix) TẠI ĐẦM THỊ NẠI, TỈNH BÌNH ĐỊNH Chuyên nghành: Sinh học thực nghiệm Mã số : 8420114 Người hướng dẫn: TS VÕ VĂN CHÍ LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu viết đề tài luận văn “Đánh giá mức độ ô nhiễm vi nhựa hàu cửa sông (Crassostrea rivularis) ngao dầu (Meretrix meretrix) đầm Thị Nại, tỉnh Bình Định” hồn tồn trung thực, tơi tiến hành hướng dẫn khoa học TS Võ Văn Chí chưa sử dụng để bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Nguyễn Thị Hồng Loan LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Sinh học thực nghiệm với đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm vi nhựa hàu cửa sông (Crassostrea rivularis) ngao dầu (Meretrix meretrix) đầm Thị Nại, tỉnh Bình Định” thực Phịng thí nghiệm Cơng nghệ Sinh học, Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quy Nhơn hướng dẫn khoa học TS Võ Văn Chí Trong suốt q trình thực luận văn, tơi ln nhận định hướng khoa học, hỗ trợ, quan tâm, động viên thầy hướng dẫn Bằng tất kính trọng, lịng biết ơn, tơi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy, TS Võ Văn Chí Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Ban giám hiệu trường đại học Quy Nhơn, cán Phòng đào tạo sau đại học, Khoa KHTN nhà trường, cảm ơn quý thầy cô giáo tổ môn Sinh học ứng dụng – Nông nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho học viên lớp cao học Sinh học thực nghiệm K23 nói chung thân tơi nói riêng hồn thành khóa học Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt thành, động viên thông cảm từ gia đình, bạn bè, đồng nghiệp trường THPT Hịa Bình mà tơi cơng tác suốt q trình học tập hồn thành luận văn Quy Nhơn, ngày 29 tháng 08 năm 2022 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Hồng Loan MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu 3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Những thông tin chung rác thải nhựa vi nhựa 1.1.1 Nguồn gốc rác thải nhựa 1.1.2 Vi nhựa nguồn phát sinh vi nhựa 1.2 Tình hình nghiên cứu ô nhiễm vi nhựa 13 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nhiễm vi nhựa giới 13 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nhiễm vi nhựa Việt Nam 17 1.3 Tác động rác thải nhựa – vi nhựa đến sinh vật người 20 1.4 Nhận định nguồn ô nhiễm rác thải nhựa đầm Thị Nại 22 1.5 Sơ lược vài đặc điểm hàu cửa sông ngao dầu 25 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1 Đối tượng nghiên cứu 27 2.2 Thời gian địa điểm nghiên cứu 27 2.3 Nội dung nghiên cứu 28 2.4 Phương pháp nghiên cứu 28 2.4.1 Phương pháp thu mẫu 28 2.4.2 Phương pháp xử lý phân tích mẫu 28 2.4.3 Phương pháp thu thập xử lý số liệu 30 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Hình dạng vi nhựa tích tụ hàu cửa sơng ngao dầu 32 3.2 Mật độ vi nhựa tích tụ hàu cửa sơng ngao dầu 33 3.2.1 So sánh mật độ vi nhựa hai mùa loài 33 3.2.2 So sánh mật độ vi nhựa hai loài mùa 39 3.3 Kích thước vi nhựa tích tụ hàu cửa sông ngao dầu 46 3.3.1 Kích thước vi nhựa dạng sợi 46 3.3.2 Kích thước vi nhựa dạng mảnh 51 3.4 Màu sắc vi nhựa tích tụ hàu cửa sông ngao dầu 55 3.4.1 Màu sắc vi nhựa dạng sợi 55 3.4.2 Màu sắc vi nhựa dạng mảnh 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 KẾT LUẬN 66 1.1 Về hình dạng vi nhựa 66 1.2 Về mật độ vi nhựa 66 1.3 Về kích thước vi nhựa 67 1.4 Về màu sắc vi nhựa 67 KIẾN NGHỊ 67 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Các dạng vi nhựa tìm thấy hàu cửa sông ngao dầu 32 Bảng Kết so sánh mật độ sợi vi nhựa loài theo hai mùa 344 Bảng 3 Kết so sánh mật độ mảnh vi nhựa loài theo hai mùa 366 Bảng Kết so sánh tổng số vi nhựa tích tụ lồi theo hai mùa 388 Bảng Kết so sánh mật độ sợi vi nhựa hai loài theo mùa 4040 Bảng Kết so sánh mật độ mảnh vi nhựa loài theo mùa 411 Bảng Kết so sánh mật độ tổng số vi nhựa hai loài hàu cửa sông ngao dầu theo mùa 433 Bảng Tương quan số vi khối lượng hàu sông ngao dầu 444 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH Hình 1 Hàu cửa sơng (Crassostrea rivularis) Ngao dầu (Meretrix meretrix) 25 Hình Địa điểm thu mẫu hàu cửa sông ngao dầu đầm Thị Nại…….27 Hình Sự phân bố chiều dài sợi vi nhựa ghi nhận hàu cửa sông ngao dầu mùa mưa…………………………………………………………… 477 Hình Sự phân bố chiều dài sợi vi nhựa ghi nhận hàu cửa sông ngao dầu mùa khô 488 Hình 3 Sự phân bố chiều dài sợi vi nhựa ghi nhận loài hàu cửa sông mùa mưa mùa khô 499 Hình Sự phân bố chiều dài sợi vi nhựa ghi nhận loài ngao dầu mùa mưa mùa khô 5050 Hình Sự phân bố diện tích mảnh vi nhựa hàu cửa sơng ngao dầu mùa mưa 511 Hình Sự phân bố diện tích mảnh vi nhựa hàu cửa sông ngao dầu mùa khô 522 Hình Sự phân bố diện tích mảnh vi nhựa hàu cửa sông mùa mưa mùa khô 533 Hình Sự phân bố diện tích mảnh vi nhựa ngao dầu mùa mưa mùa khô 544 Hình Phân bố màu sắc sợi vi nhựa hai lồi hàu cửa sơng ngao dầu mùa mưa 566 Hình 10 Phân bố màu sắc sợi vi nhựa hàu cửa sông ngao dầu mùa khô 577 Hình 11 Phân bố màu sắc sợi vi nhựa hàu cửa sông mùa mưa mùa khô 588 Hình 12 Phân bố màu sắc sợi vi nhựa ngao dầu mùa mưa mùa khô 599 Hình 13 Phân bố màu sắc mảnh vi nhựa hàu cửa sông ngao dầu mùa mưa 611 Hình 14 Phân bố màu sắc mảnh vi nhựa hàu cửa sông ngao dầu mùa khô 622 Hình 15 Phân bố màu sắc mảnh vi nhựa hàu cửa sông mùa mưa mùa khô 633 Hình 16 Phân bố màu sắc mảnh vi nhựa ngao dầu mùa mưa mùa khô 644 81 [91] Xiong Xiong, Chenxi Wu, James J Elser, Zhigang Mei, Yujiang Hao Occurrence and fate of microplastic debris in middle and lower reaches of the Yangtze River – From inland to the sea, Sience of the total Environment., 2019, 659, 66-73 [92] Yuan, W., Liu, X., Wang, W., Di, M., & Wang, J Microplastic abundance, distribution and composition in water, sediments, and wild fish from Poyang Lake, China, Ecotoxicology and Environmental Safety, 2019, 170, 180–187 [93] Zhao, S., Zhu, L., Wang, T., & Li, D Suspended microplastics in the surface water of the Yangtze Estuary System, China: First observations on occurrence, distribution, Marine Pollution Bulletin, 2014, 86(1-2), 562–568 82 83 BẢN THẢO ĐƯỢC CHẤP NHẬN ĐĂNG SỰ TÍCH TỤ CÁC SỢI VI NHỰA Ở HÀU CỬA SÔNG (Crassostrea rivularis) VÀ NGAO DẦU (Meretrix meretrix) PHÂN BỐ Ở ĐẦM THỊ NẠI TỈNH BÌNH ĐỊNH VÕ VĂN CHÍ1*, NGUYỄN THỊ HỒNG LOAN1,2 Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quy Nhơn Trường THPT Hịa Bình, TX An Nhơn, Bình Định * Email: vovanchi@qnu.edu.vn Tóm tắt Nghiên cứu thực để xác định số lượng số đặc điểm sợi vi nhựa tích tụ hàu cửa sơng (Crassostrea rivularis) ngao dầu (Meretrix meretrix) sinh sống đầm Thị Nại tỉnh Bình Định 30 cá thể hàu cửa sơng 30 cá thể ngao dầu thu từ ngư dân đánh bắt đầm để phân tích Kết cho thấy số sợi vi nhựa/g khối lượng sống số sợi vi nhựa/g khối lượng thân ngao dầu (lần lượt 1,41 ± 0,77 5,16 ± 3,05) cao có ý nghĩa so với giá trị hàu cửa sông (lần lượt 0,17 ± 0,08 1,20 ± 0,58) số sợi vi nhựa/cá thể hàu cửa sông (15,37 ± 6,61) không sai khác có ý nghĩa so với ngao dầu (16,10 ± 9,35) Hầu hết sợi vi nhựa tìm thấy có chiều dài khoảng 500 - 2000µm (chiếm 68,82% hàu cửa sông 63,15% ngao dầu) Các sợi vi nhựa có màu vàng màu trắng chiếm ưu so với sợi có màu khác hai loài động vật thân mềm nghiên cứu Từ khóa: Crassostrea rivularis, đầm Thị Nại, Meretrix meretrix, vi nhựa MỞ ĐẦU Ơ nhiễm mơi trường rác thải nhựa vấn đề đáng báo động toàn cầu Sản lượng nhựa toàn cầu tăng năm qua, lên đến 368 triệu vào năm 2019 [83] Ngành nhựa Việt Nam tiêu thụ khoảng 5,9 triệu nguyên liệu nhựa nguyên sinh, tương đương với mức tiêu thụ nhựa bình quân đầu người 63 kg/người/năm vào năm 2017 [44] Chỉ từ năm 2015 đến 2018 Việt Nam nhập lượng phế liệu nhựa tăng 111% [3] Mỗi năm hàng triệu rác nhựa thải đại dương, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái Việt Nam nước thải lượng rác nhựa biển đứng thứ ba Đông Nam Á (sau Indonesia Philippines), với lượng rác nhựa thải biển năm từ 0,28 – 0,73 triệu [2] Ô nhiễm rác nhựa môi trường nước biển đánh giá vào năm 1972 [4], rác nhựa ước tính chiếm từ 50 đến 80% tổng lượng rác bãi biển [5] Rác thải nhựa trôi biển đại dương gặp điều kiện nhiệt độ cao, cường độ phóng xạ cao, sóng gió lớn,…sẽ phân tách thành mẫu nhựa có kích thước nhỏ nhiều (khoảng 84 1μm đến 5000μm) nhà khoa học gọi vi nhựa [6][7] Những vi nhựa phần lắng đọng, lưu giữ lớp trầm tích, phần cịn lại lơ lửng nước vơ tình sinh vật thủy sinh ăn vào [8] Từ đây, vi nhựa theo lưới thức ăn vào thể hầu hết nhóm ngành động vật động vật phù du [9][10], động vật không xương sống [11][12], cá [13][14][15], chim [16] động vật có vú [17][18] Các vùng ven bờ nhiều nơi giới nơi tích tụ lượng lớn rác thải nhựa người xả [19] Với đường bờ biển kéo dài 3260 km, với nhiều vũng, vịnh, đầm, phá, Việt Nam có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển kinh tế biển ngành nghề du lịch Tuy nhiên, nước ta phải đối mặt với thực trạng nhiễm rác thải nhựa nói chung vi nhựa nói riêng vùng ven bờ với mức độ khác [33] Bình Định tỉnh có đường bờ biển kéo dài khoảng 134 km, địa hình tương đối phức tạp với nhiều sơng ngịi, đầm phá,…Vì vậy, nằm bối cảnh chung Việt Nam, tỉnh nơi chịu ảnh hưởng lớn rác thải nhựa Một vài nghiên cứu tiến hành địa bàn tỉnh thời gian gần cho thấy tình trạng nhiễm vi nhựa mơi trường nước, trầm tích đáy số loài động vật thủy sinh cá động vật thân mềm [20][20][23] Để đánh giá cách tồn diện thực trạng nhiễm vi nhựa vùng ven bờ toàn tỉnh, cần phải thực nhiều nghiên cứu nữa, đặc biệt khía cạnh nhiễm vi nhựa lồi động vật thủy sinh có liên quan mật thiết đến đời sống hàng ngày người dân Các nhà khoa học cho rằng, vi nhựa tích tụ thể sinh vật nói chung người nói riêng gây hậu nghiêm trọng biến đổi mô, làm thay đổi thói quen ăn uống, chậm lớn, chí rút ngắn tuổi thọ [24]Error! Reference source not found.[25] Ngao dầu (Meretrix meretrix) hàu cửa sơng (Crassostrea rivularis) hai lồi động vật thân mềm phân bố đầm Thị Nại, tỉnh Bình Định Đây hai số lồi động vật thân mềm có giá trị kinh tế giá trị dinh dưỡng cao, người tiêu dùng ưa chuộng, người dân khai thác nhiều để đáp ứng cho nhu cầu tiêu thụ tỉnh Vì vậy, việc nghiên cứu thực trạng nhiễm vi nhựa hai lồi có ý nghĩa quan trọng Mặt khác, nhiều nghiên cứu vi nhựa rằng, mặt dù vi nhựa tìm thấy có nhiều hình dạng khác (sợi, mảnh, viên, phim, hay bọt) chiếm nhiều vi nhựa dạng sợi [33][26][27] Từ thực tế đó, nghiên cứu chúng tơi đánh giá mức độ tích tụ đặc điểm sợi vi nhựa hai loài động vật thân mềm PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp thu mẫu Tổng cộng 60 cá thể hàu cửa sông ngao dầu (30 cá thể/loài) thu trực tiếp từ ngư dân đánh bắt đầm vào tháng năm 2022 (mùa nắng) Sau thu, mẫu gói giấy bạc, đặt vào thùng đá để bảo quản lạnh chuyển phịng thí nghiệm để phân tích Mẫu thu vị trí đánh dấu Hình 85 Hình Vị trí thu mẫu đầm Thị Nại 2.2 Phương pháp xử lý mẫu quan sát vi nhựa Từng cá thể hàu ngao xử lý riêng biệt Trước hết, rửa bên vỏ cá thể hàu ngao nước cất lọc qua màng 1,6µm, sau cân khối lượng sống cá thể (khối lượng vỏ) Đặt cá thể hàu ngao lên đĩa petri, giải phẫu lấy toàn thể bên vỏ, cân khối lượng phần thể (khối lượng thân), sau cho vào cốc thủy tinh 50ml, thêm vào 20ml dung dịch KOH 10%, dùng giấy bạc bịt kín miệng cốc 86 đặt cốc vào tủ ấm nhiệt độ 60oC vòng 24 theo phương pháp Alexandre cộng [18] Sau 24 giờ, lấy mẫu khỏi tủ ấm, lọc mẫu qua rây có kích thước mắt lưới 1mm để loại bỏ tạp chất lớn vi nhựa, thu lại vi nhựa nằm rây có kích thước từ 1- 5mm (nếu có) đặt vào giấy lọc GF/A 1,6µm để quan sát sau Phần dung dịch rây lọc qua rây có kích thước mắt lưới 250µm, sau thu phần rây cho vào cốc thủy tinh thực công đoạn chảy tràn dung dịch NaCl bão hòa Mỗi mẫu thực chảy tràn lần để thu hồi vi nhựa tối đa Sau cùng, lấy dung dịch chảy tràn lọc qua giấy lọc GF/A 1,6µm nhờ vào lọc kết nối với bơm chân không theo phương pháp Emilie cộng [33] Đặt giấy lọc vừa thực xong vào đĩa petri có nắp đậy bảo quản điều kiện phòng.Đặt giấy lọc bảo quản đĩa petri kính hiển vi soi Leica S9i, sử dụng phần mềm LASX kính để quan sát, chụp ảnh đo kích thước sợi vi nhựa giấy lọc Dựa đề xuất GESAMP [38] Emilie cộng [33] trường hợp khơng có đủ thiết bị để phân tích chất vi nhựa, chúng tơi quan sát ghi nhận sợi vi nhựa có chiều dài từ 300 đến 5000 μm 2.3 Kiểm soát nhiễm vi nhựa từ mơi trường Để kiểm sốt nhiễm vi nhựa từ mơi trường xung quanh q trình xử lý quan sát mẫu, làm nơi phân tích quan sát mẫu trước tiến hành cồn 70 0; mặc áo cotton, đeo găng tay cao su, sử dụng dụng cụ kim loại thủy tinh xử lý mẫu; tráng rửa dụng cụ nước cất lọc qua màng 1,6µm trước sử dụng Bên cạnh đó, công đoạn xử lý quan sát mẫu, đặt mẫu giấy lọc vào đĩa petri gần nơi tiến hành để đối chứng Các giấy lọc đối chứng quan sát kính hiển vi soi Leica S9i để kiểm tra có nhiễm vi nhựa từ môi trường xung quanh hay không Trong q trình phân tích xử lý mẫu, chúng tơi không phát vi nhựa giấy lọc đối chứng 2.4 Phương pháp thu thập xử lý số liệu Các số liệu thu thập bao gồm số lượng sợi vi nhựa, kích thước sợi vi nhựa màu sắc sợi vi nhựa Trong đó, số lượng sợi vi nhựa tích tụ hàu cửa sơng ngao dầu thể dạng số sợi vi nhựa/cá thể, số sợi vi nhựa/g khối lượng sống số sợi vi nhựa/g khối lượng thân Kích thước sợi vi nhựa chiều dài sợi đo (µm) phần mềm LASX kính hiển vi soi Leica S9i Màu sắc sợi vi nhựa ghi nhận thông qua quan sát phần mềm Các số liệu xử lý phần mềm Microsoft Excel 2013 So sánh sai khác giá trị trung bình phương pháp phân tích phương sai yếu tố (Anova Single Factor) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Số lượng sợi vi nhựa tích tụ hàu cửa sông ngao dầu Số lượng sợi vi nhựa trung bình tính cá thể hàu cửa sông 15,37 ± 6,61, ngao dầu 16,10 ± 9,35, nhiên khơng có khác mặt thống kê hai loài (p>0,05) (Bảng 1) Không giống vậy, số lượng sợi vi nhựa/g khối lượng sống số lượng sợi vi nhựa/g khối lượng thân ngao dầu cao có ý nghĩa so với hàu cửa sơng (p