Luận văn phân tích hàm lượng kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật hồ trúc bạch và hồ thanh nhàn của thành phố hà nội

ĐẶT VẤN ĐỀ Q trình phát triển cơng nghiệp, nơng nghiệp dịch vụ y tế, du lịch, thương mại… nước ta làm cho môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt diện kim loại nặng môi trường đất, nước vấn đề môi trường cộng đồng quan tâm Sự tích tụ kim loại nặng ảnh hưởng đến đời sống sinh vật thủy sinh, gây ảnh hưởng đến sức khỏe người thông qua chuỗi thức ăn; ví dụ nhiều lồi động vật khơng xương sống sử dụng trầm tích nguồn thức ăn, thể chúng nơi lưu giữ tích tụ kim loại nặng Sự tích tụ kim loại nặng sinh vật đe dọa sức khỏe nhiều loài sinh vật đặc biệt cá, chim người (Wright & Mason, 1999) [50] Do vậy, xác định hàm lượng kim loại nặng môi trường cần thiết tính độc, tính bền vững tích tụ sinh học chúng (UNEP/FAO/WHO, 1996 trích Clark cộng sự, 2000) [27] Trong năm gần đây, kim loại nặng nghiên cứu nhiều trầm tích cửa sơng, vùng ven biển, rừng ngập mặn số quốc gia giới Ở Việt Nam nghiên cứu kim loại nặng tập trung vùng đô thị, vùng đất phèn, vùng nông nghiệp Hà Nội thành phố lớn nước ta có số lượng hồ dày đặc, nơi điều hịa khí hậu nét đẹp đặc trưng thành phố này, chất lượng nước hầu hết hồ nơi tình trạng nhiễm nặng phải chứa đựng lượng lớn nước thải từ khu dân cư, từ nhà máy, xí nghiệp Tài nguyên nước thành phần chủ yếu môi trường sống, định thành công chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia Hiện nguồn tài nguyên thiên nhiên quý quan trọng phải đối mặt với nguy ô nhiễm cạn kiệt Nguy thiếu nước, đặc biệt nước hiểm họa lớn tồn vong người toàn sống trái đất Do người cần phải nhanh chóng có biện pháp bảo vệ sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước.[1], [2] Hồ Thanh Nhàn hồ Trúc Bạch hồ nuôi cá cung cấp thực phẩm hàng ngày cho người dân thành phồ Hà Nội, hồ chứa đựng lượng nước thải lớn từ khu dân cư, nguy ô nhiễm KLN thịt cá cao Trên sở vấn đề vừa đề cập, đề tài “Phân tích hàm lượng kim loại nặng số nhóm sinh vật hồ Trúc Bạch hồ Thanh Nhàn thành phố Hà Nội” thực với mục tiêu sau: Phân tích hàm lượng kim loại nặng đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng bùn nước hồ Thanh Nhàn Trúc Bạch Phân tích hàm lượng số kim loại nặng số nhóm sinh vật hồ Trúc Bạch Thanh Nhàn CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái niệm tính chất kim loại nặng Kim loại nặng kim loại có khối lượng riêng lớn 5g/cm thông thường kim loại kim liên quan đến ô nhiễm độc hại Tuy nhiên chúng bao gồm nguyên tố kim loại cần thiết cho số sinh vật nồng độ thấp (Adriano, 2001) [18] Kim loại nặng được chia làm loại: kim loại độc (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co, Sn,…), kim loại quý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,…), kim loại phóng xạ (U, Th, Ra, Am,…) Khối lượng riêng kim loại thông thường lớn 5g/cm3 (Bishop, 2002) [22] Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học (Tam & Wong, 1995) [43], không độc dạng nguyên tố tự nguy hiểm sinh vật sống dạng cation khả gắn kết với chuỗi cacbon ngắn dẫn đến tích tụ thể sinh vật sau nhiều năm (Shahidul & Tanaka, 2004) [42] Đối với người, có khoảng 12 nguyên tố kim loại nặng gây độc chì, thủy ngân, nhơm, arsenic, cadmium, nickel… Một số kim loại nặng tìm thấy thể thiết yếu cho sức khỏe người, chẳng hạn sắt, kẽm, magnesium, cobalt, manganese, molybdenum đồng với lượng diện q trình chuyển hóa Tuy nhiên, mức thừa nguyên tố thiết yếu nguy hại đến đời sống sinh vật (Foulkes, 2000) [35] Các nguyên tố kim loại cịn lại ngun tố khơng thiết yếu gây độc tính cao diện thể, nhiên tính độc thể chúng vào chuỗi thức ăn Các nguyên tố bao gồm thủy ngân, nickel, chì, arsenic, cadmium, nhơm, platinum đồng dạng ion kim loại Chúng vào thể qua đường hấp thụ thể hơ hấp, tiêu hóa qua da Nếu kim loại nặng vào thể tích lũy bên tế bào lớn phân giải chúng chúng tăng dần ngộ độc xuất (Foulkes, 2000) [35] Do người ta bị ngộ độc với hàm lượng cao kim loại nặng mà với hàm lượng thấp thời gian kéo dài đạt đến hàm lượng gây độc Tính độc hại kim loại nặng thể qua: - Một số kim loại nặng bị chuyển từ độc thấp sang dạng độc cao vài điều kiện môi trường, ví dụ thủy ngân - Sự tích tụ khuếch đại sinh học kim loại qua chuỗi thức ăn làm tổn hại hoạt động sinh lý bình thường sau gây nguy hiểm cho sức khỏe người - Tính độc nguyên tố nồng độ thấp khoảng 0.1-10 mg/l (Alkorta cộng sự, 2004) [18] 1.1.1 Asen (As) Asen phân bố nhiều nơi môi trường, chúng xếp thứ 20 nguyên tố diện nhiều lớp vỏ trái đất, diện Cu, Sn nhiều Hg, Cd, Au, Ag, Sb, Se (Bissen & Frimmel, 2003)[23] Nguồn asen khổng lồ phóng thích vào khí q trình tự nhiên hoạt động núi lửa Khi núi lửa hoạt động, lượng lớn arsenic khoảng 17150 phóng thích vào khí (Matschullat, 2000) [41] Trong môi trường tự nhiên, asen chủ yếu liên kết với khoáng mỏ sunfide Hàm lượng arsenic tự nhiên đất nói chung biến động từ 0,1 - 40 mg/kg(Tamaki & Frankenberger, 1992) [44] Theo Murray (1994) [36] hàm lượng asen đất trung bình 2,2-25 ppm Tác hại As sức khỏe người:: Do asen chất độc, thâm nhiễm lâu dài gây ảnh hưởng bất lợi đến sức khoẻ người Năm 1993, tổ chức Y tế giới đề nghị hạ mức tiêu chuẩn asen nước uống từ 50 μg/l xuống 10 μg/l [46] Năm 2001 tổ chức Bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) thực tiêu chuẩn Bộ Y tế Việt Nam đưa định số 1329/2002/BYT/QĐ giảm hàm lượng cho phép asen nước uống từ 50 μg/l xuống 10 μg/l theo tiêu chuẩn tổ chức Y tế giới Độc tính asen liên quan đến hấp thụ thời gian lưu thể Ở hàm lượng nhỏ, asen hợp chất asen có tác dụng kích thích q trình trao đổi chất chữa bệnh chúng lại trở thành chất độc liều lượng cao Liều gây chết (LD50) người 1- mg/kg trọng lượng thể 1.1.2 Cadmium (Cd) Các hợp chất Cd CdO có màu từ vàng đến nâu gần đen tuỳ thuộc vào q trình chế hố nhiệt, nóng chảy 1813oC, thăng hoa, khơng phân huỷ đun nóng, độc CdO khơng tan nước tan kiềm nóng chảy: CdO + 2KOH(nóng chảy) = K2CdO2 + H 2O (Kali cadmiat) CdO điều chế cách đốt cháy kim loại khơng khí nhiệt phân hiđroxit hay muối cacbonat, nitrat: 2Cd + O2 = 2CdO Cd(OH)2 = CdO + H2O Cd(OH)2 kết tủa nhầy tan nước có màu trắng Cd(OH)2 khơng thể rõ tính lưỡng tính, tan dung dịch axit, khơng tan dung dịch kiềm mà tan kiềm nóng chảy Tan dung dịch NH3 tạo thành hợp chất phức Cd(OH)2 + 4NH3 = [Cd(NH3)4](OH)2 Điều chế cách cho dung dịch muối tác dụng với kiềm Các muối halogenua (trừ florua), nitrat, sunfat, peclorat axetat Cd(II) dễ tan nước muối sunfua, cacbonat, hay ortho photphat muối bazơ tan Trong dung dịch nước muối Cd2+ bị thuỷ phân: Cd2+ + H2O ↔ Cd(OH)2 + H+ Tích số tan Cd(OH)2 T = 10-14 Cd2+ có khả tạo phức [CdX4]2- (X = Cl-, Br-, I- CN-), [Cd(NH3)4]2+, [Cd(NH3)6]2+,… Cd2+ có khả tạo phức [CdX4]2- (X = Cl-, Br-, I- CN-), [Cd(NH3)4]2+, [Cd(NH3)6]2+,… Tác hại Cd sức khỏe người: Cadmium biết gây tổn hại đối thận xương liều lượng cao Nghiên cứu 1021 người đàn ông phụ nữ bị nhiễm độc Cd Thụy Điển cho thấy nhiễm độc kim loại có liên quan đến gia tăng nguy gãy xương độ tuổi 50 Bệnh itai-itai bệnh ngộ độc Cd trầm trọng Tất bệnh nhân với bệnh điều bị tổn hại thận, xương đau nhức trở nên giòn dễ gãy (Nogawa cộng sự, 1999) [38] 1.1.3 Chì (Pb) Các Hợp chất Pb: Chì tạo thành oxit đơn giản PbO, PbO oxit hỗn hợp chì metaplombat Pb2O3 (hay PbO.PbO2), chì orthoplombat Pb3O4 (hay 2PbO.PbO2) Monooxit PbO chất rắn, có hai dạng: PbO có màu đỏ PbO có mqàu vàng PbO tan chút nước nên Pb tương tác với nước có mặt oxi PbO tan axit tan kiềm mạnh Đioxit PbO2 chất rắn màu nâu đen, có tính lưỡng tính tan kiềm dễ dàng axit Khi đun nóng PbO dần oxi biến thành oxit, chì có số oxi hố thấp hơn: 290 - 320oC 390 - 420oC PbO2 Pb2O3 (nâu đen) (vàng đỏ) 530 - 550oC Pb3O4 (đỏ) PbO (vàng) Lợi dụng khả oxi hoá mạnh PbO2 người ta chế acquy chì Chì orthoplombat (Pb3O4) hay cịn gọi minium hợp chất Pb có số oxi hố +2, +4 Nó chất bột màu đỏ da cam, dùng chủ yếu để sản xuất thuỷ tinh pha lê, men đồ sứ đồ sắt, làm chất màu cho sơn (sơn trang trí sơn bảo vệ cho kim loại khơng bị rỉ) Pb(OH)2 chất kết tủa màu trắng Khi đun nóng, chúng dễ nước biến thành oxit PbO Pb(OH)2 chất lưỡng tính Khi tan axit, tạo thành muối cation Pb2+: Pb(OH)2 + 2HCl = PbCl2 + 2H2O Khi tan dung dịch kiềm mạnh, tạo thành muối hiđroxoplombit: Pb(OH)2 + 2KOH = K2[Pb(OH)4] Muối hiđroxoplombit dễ tan nước bị thuỷ phân mạnh nên bền dung dịch kiềm dư Tác hại chì sức khỏe người: Trong thể người, chì máu liên kết với hồng cầu, tích tụ xương Khả loại bỏ chì khỏi thể chậm chủ yếu qua nước tiểu Chu kì bán rã chì máu khoảng tháng, xương từ 20-30 năm (WHO,1995 trích Lars Jarup, 2003) [32] Các hợp chất chì hữu bền vững độc hại người, dẫn đến chết người (Peter Castro & Michael, 2003) [39] Những biểu ngộ độc chì cấp tính nhức đầu, tính dễ cáu, dễ bị kích thích, nhiều biểu khác liên quan đến hệ thần kinh Con người bị nhiễm độc lâu dài chì bị giảm trí nhớ, giảm khả hiểu, giảm số IQ, xáo trộn khả tổng hợp hemoglobin dẫn đến bệnh thiếu máu (Lars Jarup, 2003) [32] Chì biết tác nhân gây ung thư phổi, dày u thần kinh đệm Nhiễm độc chì gây tác hại khả sinh sản, gây sẩy thai, làm suy thối nịi giống (Ernest & Patricia, 2000) [29] 1.1.4 Đồng (Cu) Đồng kim loại màu quan trọng công nghiệp kĩ thuật, khoảng 50% lượng đồng khai thác hàng năm dùng sản xuất dây dẫn điện, 30% dùng chế tạo hợp kim Ngồi ra, có khả dẫn nhiệt tốt chịu ăn mòn, đồng kim loại dùng chế tạo thiết bị trao đổi nhiệt, sinh hàn chân không, chế tạo nồi hơi, ống dẫn dầu dẫn nhiên liệu Một số hợp chất đồng sử dụng làm chất màu trang trí mỹ thuật, chất liệu trừ nấm mốc thuốc trừ sâu nông nghiệp Tác hại đồng sức khoẻ người: Đồng xem nguyên tố cần thiết phát triển người, nhiên tích tụ đồng với hàm lượng cao gây độc cho thể Cumings (1948) trích WHO (1998) phát đồng thực tác nhân độc Đồng nguyên tố vi lượng cần thiết thể người, có nhiều vai trị sinh lí, tham gia vào q trình tạo hồng cầu, bạch cầu thành phần nhiều enzym Đồng tham gia tạo sắc tố hô hấp hemoglobin Các nghiên cứu y học cho thấy nồng độ đồng cao mức cho phép số người có dấu hiệu mắc bệnh đồng lắng đọng gan, thận, não bệnh thần kinh schizophrenia Ngược lại nồng độ đồng thấp, thể phát triển khơng bình thường, đặc biệt với trẻ em (Roberts, 1999) [40] Mọi hợp chất đồng chất độc, khoảng 30g CuSO có khả gây chết người Nồng độ an toàn đồng nước uống người dao động theo nguồn, khoảng 1,5  2mg/l Lượng đồng vào thể người theo đường thức ăn ngày khoảng  4mg/l 1.1.5 Thủy ngân (Hg) Các dạng thủy ngân: + Thủy ngân nguyên tố: không độc, trơ đào thải nhanh + Thủy ngân dạng hơi: độc, theo đường hô hấp vào phổi vào máu, vào não gây độc + Thủy ngân dạng muối vơ HgCl 2, Hg2Cl2 tan, độc dạng hợp chất khơng tan + Ion thủy ngân (Hg2+): độc khó vận chuyển qua màng sinh học tế bào Tác hại thủy ngân sức khỏe người: Khi thủy ngân kết hợp với hợp chất hữu bị biến đổi vi khuẩn vi sinh vật nước trầm tích hình thành hợp chất khác metyl thủy ngân độc, bền tích tụ chuỗi thức ăn (Peter & Michael, 2003) [39] Trong mơi trường biển, hệ vi sinh vật chuyển nhiều hợp chất thủy ngân vô thành metyl thủy ngân hợp chất dễ dàng phóng thích từ trầm tích vào nước, sau tích tụ sinh vật sống (Clark cộng sự, 1997) [27] Metyl thủy ngân độc hại hệ thần kinh trung ương ngoại vi Hít thở thủy ngân ảnh hưởng tổn hại đến hệ thần kinh, tiêu hóa miễm nhiễm, phổi, thận tử vong Các muối vơ thủy ngân phá hủy da, mắt, đường tiêu hóa, gây tổn hại thận hấp thụ (WHO, 1998) [49] Thảm họa ngộ độc metyl thủy ngân (bệnh Minamata) năm 1956 có 2000 người bi ngộ độc số có 43 người chết, 700 người với tàn tật nghiêm trọng suốt đời (Clark cộng sự, 1997) [27] 1.2 Các nguồn phát sinh kim loại nặng Kim loại nặng diện tự nhiên có đất nước, hàm lượng chúng thường tăng cao tác động người Các kim loại hoạt động người As, Cd, Cu, Ni Zn thải ước tính nhiều so với nguồn kim loại có tự nhiên, đặc biệt chì 17 lần (Kabata-Pendias & Adriano, 1995) [31] Nguồn kim loại nặng vào đất nước tác động người đường chủ yếu bón phân, bã bùn cống thuốc bảo vệ thực vật đường phụ khai khoáng kỹ nghệ hay lắng đọng từ khơng khí.[8] 1.2.1 Nguồn gốc tự nhiên - Cadimi: Cd diện khắp nơi lớp vỏ trái đất với hàm lượng trung bình khoảng 0,1 mg/kg Tuy nhiên hàm lượng cao tìm thấy loại đá trầm tích đá trầm tích phosphate biển thường chứa khoảng 15 mg/kg Hàng năm sơng ngịi vận chuyển lượng lớn Cd khoảng 15000 đổ vào đại dương (GESAMP, 1984 trích WHO, 1992) [48] Hàm lượng Cd báo cáo lên đến mg/kgtrong trầm tích sông hồ, từ 0,03 đến mg/kgtrong trầm tích biển (Korte, 1983 trích WHO, 1992) [49] Hàm lượng Cadmium trung bình đất vùng khơng có hoạt động núi lửa biến động từ 0,01 đến mg/kg, vùng có hoạt động núi lửa hàm lượng lên đến 4,5 mg/kg(Korte, 1983 trích WHO, 1992) [48] Tuy nhiên theo Murray (1994) [36] hàm lượng Cd đất diện trung bình 0,06 -1,1 ppm - Đồng tìm thấy tự nhiên khống cuprite (Cu 2O), malachite (Cu2CO3.Cu(OH)2), azurite (2CuCO3.Cu(OH)2), chalcopyrite (CuFeS2), chalcocite (Cu2S), bornite (Cu5FeS4) nhiều hợp chất hữu Ion đồng (II) gắng kết qua ôxy tác nhân vô H2O, OH-, CO32-, SO42-, tác nhân hữu qua nhóm phenolic carboxylic (Cotton & Wilkinson, 1989 trích WHO, 1998) Vì hầu hết đồng tự nhiên phức hợp với hợp chất hữu (Allen & Hansen, 1996 trích WHO, 1998) [49] Trong đá nham thạch đồng biến động từ 4-200 mg/kg, đá trầm tích 2-90 mg/kg (Cannon cộng sự,1978 trích WHO, 1998) [49] Sự khuếch tán đồng từ nguồn tự nhiên trung bình khắp giới hàng năm từ bụi mang từ gió 0,9-15 × 10 tấn, cháy rừng 0,1-7,5 × 103 tấn, hoạt động núi lửa 0,9-18 × 10 (Nriagu, 1989 trích WHO, 1998) [49] Đồng diện tự nhiên lớp vỏ trái đất với hàm lượng trung bình khoảng 60 mg/kg (Lide & Frederikse, 1993 trích WHO, 1998), nhiên theo (Murray, 1994) [36] đất biến động từ 6-80 ppm - Chì: Hàm lượng chì trung bình thạch ước khoảng 1,6x10-3 phần trăm trọng lượng, trong đất trung bình 10-3 phần trăm khoảng biến động thông thường từ 0,2x10-3 đến 20x10-3 phần trăm Chì diện tự nhiên đất với hàm lượng trung bình 10-84 ppm (Murray, 1994) [36] - Asen: Trong tự nhiên, asen thường có mặt khống với sắt, lưu huỳnh, oxi, niken, đồng, v.vv… trình bày bảng Bảng 1.1 Các khoáng vật chứa asen tự nhiên [44] Khoáng As nguyên tố Khoáng Thành phần Nơi xuất Các mạch thủy nhiệt (hydrothermal veins) As Thành phần Nơi xuất 10 3.5.2 Hàm lượng kim loại nặng mẫu sinh vật hồ Thanh Nhàn * Nhóm sinh vật nổi: Hàm lượng kim loại nặng nhóm sinh vật hồ Thanh Nhàn tổng hợp qua bảng 3.13: Bảng 3.13 Hàm lượng kim loại nặng sinh vật hồ Thanh Nhàn Cd (mg/kg) Cu (mg/kg) Pb (mg/kg) As (mg/kg) Hg (mg/kg) Đợt 0,1912 8,0316 6,2468 1,4023 0,0127 Đợt 0,1030 12,9130 17,5610 4,6480 0,3350 Đợt 0,1570 26,2240 49,4380 1,1270 0,5760 Đợt 0,0650 11,0070 14,8450 0,6150 0,1070 Đợt 1,6030 281,3290 92,3660 7,3770 1,6230 Đợt 0,1870 29,5100 24,1800 7,9940 0,0390 Đợt 0,1570 26,2240 49,4380 1,1270 0,5760 Đợt 0,0650 11,0070 14,8450 0,6150 0,1070 Hồ Thanh Nhàn ĐVN TVN - Hàm lượng kim loại nặng động vật nổi: Từ bảng số liệu đồ thị 3.24 ta thấy có tích lũy khác kim loại đợt nghiên cứu Tuy nhiên dễ thấy Cu Pb có hàm lượng cao hẳn kim loại Cd, Hg, As Hàm lượng Cu dao động từ 8,0316 - 26,2240 mg/kg, Pb dao động từ 6,2468 49,4380 mg/kg, As từ 0,6150 - 7,9940 mg/kg, Hg từ 0,0127 - 1,6230 mg/kg, Cd từ 0,0650 - 0,1912 mg/kg Kết cho ta thấy có tương quan hàm lượng kim loại nặng nước động vật nổi, kim loại có nồng độ cao nước Cu, Pb có nồng độ cao động vật 64 Động vật 50.000 45.000 40.000 35.000 30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 0.000 Đợt Đợt Cd (mg/kg) Đợt Cu (mg/kg) Pb (mg/kg) As (mg/kg) Đợt Hg (mg/kg) Hình 3.24 Hàm lượng kim loại nặng động vật hồ Thanh Nhàn Thực vật 300.000 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0.000 Đợt Cd (mg/kg) Đợt Cu (mg/kg) Đợt Pb (mg/kg) As (mg/kg) Đợt Hg (mg/kg) Hình 3.25 Hàm lượng kim loại nặng Thực vật hồ Thanh Nhàn Qua đồ thị 3.25 ta thấy thực vật có tích lũy hàm lượng kim loại Cd, Hg, Pb, As, Cu với hàm lượng cao, kết tương tự kết phân tích hàm lượng kim loại nặng thực vật hồ Trúc Bạch Hàm lượng Cu, Pb cao rõ rệt so với kim loại As, Hg, Cd, hàm lượng Cu cao nhất, kết có khác biệt động vật với tích lũy Pb cao 65 * Nhóm sinh vật đáy (ốc): Hàm lượng kim loại nặng ốc hồ Thanh Nhàn thể qua bảng số liệu sau: Bảng 3.14 Hàm lượng kim loại nặng ốc hồ Thanh Nhàn Cd (mg/kg) Cu (mg/kg) Pb (mg/kg) As (mg/kg) Hg (mg/kg) Đợt 0,0109 3,5590 0,3295 0,5492 0,0340 Đợt 0,0690 46,8350 6,8980 2,9110 0,1010 Đợt 0,0410 22,0450 1,9860 0,9000 0,0290 Đợt 0,0110 10,2520 3,2580 0,5530 0,0250 Hồ Thanh Nhàn Nhóm thân mềm (Ốc bươu vàng, ốc vặn) Sinh vật đáy - Ốc 50.000 45.000 40.000 35.000 30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 0.000 Đợt Đợt Cd (mg/kg) Cu (mg/kg) Đợt Pb (mg/kg) Đợt As (mg/kg) Hg (mg/kg) Hình 3.26 Hàm lượng kim loại nặng ốc hồ Thanh Nhàn Qua đồ thị 3,26 ta thấy Cu có hàm lượng cao dao động từ 3,5590 46,8350 mg/kg ốc Thanh Nhàn, kim loại có tích lũy cao thứ Pb với hàm lượng 0,3295 - 6,8980 mg/kg, đến As (0,5492- 2,9110 mg/kg), Hg(0,0250 0,1010 mg/kg), thấp hàm lượng Cd (0,0110 - 0,0690 mg/kg) Giữa đợt thu mẫu có dao động lớn hàm lượng kim loại * Nhóm cá: Hàm lượng kim loại nặng cá hồ Thanh Nhàn thể qua bảng số liệu 3.14 66 Bảng 3.14 Hàm lượng kim loại nặng cá hồ Thanh Nhàn Hồ Thanh Nhàn Đợt Đợt Đợt Cá mè Đợt   Đợt Cá trôi Đợt   Đợt   Đợt Đợt Đợt Đợt Cá rô phi Đợt QĐ 46/Bộ y tế Cd (mg/kg) Cu (mg/kg) Pb (mg/kg) As (mg/kg) Hg (mg/kg) 0,0124 0,0110 0,6875 1,4450 0,5112 1,7960 0,21190 19,9200 0,4177 0,2340 0,0120 3,9010 2,0600 0,1280 0,0190 0,0090 1,8050 1,8510 0,9720 0,1850 0,0070 - 1,4530 - 0,8910 - 0,0450 - 0,0660 - 0,0424 0,0070 0,7635 1,4280 0,6044 1,9640 0,2014 0,5000 0,0201 0,2110 0,0080 0,0090 1,5220 2,3480 0,0500 1,2290 1,3570 30,0000 0,1080 0,2440 2,0000 0,0530 0,0140 0,2000 0,0500 - Hàm lượng Cd: Cd (mg/kg) 0.050 0.045 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 0.015 Đợt Đợt Đợt Đợt 0.010 0.005 0.000 Cá mè Cá trôi Cá rô phi QĐ 46 Hình 3.27 Hàm lượng Cd cá hồ Thanh Nhàn so với QĐ 46/Bộ y tế 67 - Hàm lượng Cd: Qua bảng số liệu đồ thị ta thấy tương tự kết phân tích hàm lượng kim loại Cd sinh vật hộ Trúc Bạch động vật thực vật có tích lũy hàm lượng kim loại Cd cao so với loài cá ốc, so sánh hàm lượng kim loại Cd nhóm cá sử dụng làm thức ăn cho người hàm lượng Cd tích lũy thịt cá mức quy định y tế nhiều lần, kết luận thịt cá hồ Thanh Nhàn an toàn kim loại Cd - Hàm lượng Cu: Qua đồ thị hình 3.28 ta thấy hàm lượng Cu nhóm cá hồ Thanh Nhàn bên quy định y tế nhiều lần, chứng tỏ lồi cá có tích lũy Cu thấp, từ kết kết luận thịt cá hồ Thanh Nhàn an toàn để làm thực phẩm Cu (mg/kg) 30.000 25.000 20.000 Đợt 15.000 Đợt Đợt 10.000 Đợt 5.000 0.000 Cá mè Cá trôi Cá rơ phi QĐ 46 Hình 3.28 Hàm lượng Cu cá hồ Thanh Nhàn so với QĐ 46/Bộ y tế Hàm lượng Pb: Qua đồ thị 3.29 ta thấy hàm lượng Pb hầu hết đợt nghiên cứu nhóm cá vượt quy định y tế, kết tương tự kết thu hồ Trúc Bạch Cụ thể sau: + Cá mè: Có hàm lượng Pb dao động khoảng 0,5112 - 2,06 mg/kg, Cao quy định Bộ y tế 2,556 – 10,3 lần + Cá trơi có hàm lượng Pb dao động 0,891 – 1,851 mg/kg, Cao quy định 4,5 – 9,26 lần 68 + Cá rô phi có hàm lượng Pb dao động khoảng 0,6044 - 1,964 mg/kg, Cao quy định – 9,82 mg/kg Pb (mg/kg) 2.500 2.000 Đợt 1.500 Đợt Đợt 1.000 Đợt 0.500 0.000 Cá mè Cá trơi Cá rơ phi QĐ 46 Hình 3.29 Hàm lượng Pb cá hồ Thanh Nhàn so với QĐ 46/Bộ y tế Như kết hàm lượng kim loại Pb tất nhóm cá vượt quy định y tế chất lượng cá làm thực phẩm 69 - Hàm lượng Asen As (mg/kg) 2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 0.800 0.600 0.400 0.200 0.000 Đợt Đợt Đợt Đợt Cá mè Cá trơi Cá rơ phi QĐ 46 Hình 3.30 Hàm lượng As cá hồ Thanh Nhàn so với QĐ 46/Bộ y tế Qua đồ thị 3.30 ta thấy hàm lượng cao Asen cá mè quy định y tế, cá mè cá trơi có dao động lớn hàm lượng As, cá rơ phi có hàm lượng As dao động Thịt cá hồ Thanh Nhàn đạt tiêu chuẩn vể As 70 - Hàm lượng Hg: Hg (mg/kg) 0.500 0.450 0.400 0.350 0.300 0.250 0.200 0.150 0.100 0.050 0.000 Đợt Đợt Đợt Đợt Cá mè Cá trơi Cá rơ phi QĐ 46 Hình 3.31 Hàm lượng Hg cá hồ Thanh Nhàn so với QĐ 46/Bộ y tế Qua đồ thị ta thấy hàm lượng kim loại Hg tất nhóm cá nằm quy định y tế Kết tương tự kết phân tích hồ Thanh Nhàn Như cá hồ Thanh Nhàn an toàn Hg Nhận xét chung: - Kết hợp với kết phân tích hàm lượng kim loại nặng bùn nước ta thấy hàm lượng Cd, Hg hồ Trúc Bạch, Thanh Nhàn thấp so với kim loại Cu, Pb, As, có tương quan thuận hàm lượng Cd nước, bùn đáy nhóm sinh vật, điều chứng tỏ có tích lũy kim loại từ môi trường nước bùn đáy vào sinh vật - Động vật thực vật có tích lũy hàm lượng kim loại cao so với lồi cá ốc, hàm lượng kim loại nặng thực vật cao nhất, ốc có tích lũy kim loại cao cá Điều giải thích ốc động vật sống đáy, ăn mùn bã hữu nên chúng tích lũy lượng kim loại lớn từ bùn đáy 71 - Cả hai hồ có hàm lượng kim loại nặng Pb thịt cá vượt quy định y tế, kim loại Cd, Cu, Hg, As nằm quy định Điều chứng tỏ nhóm cá có tích lũy cao Pb KẾT LUẬN Chất lượng nước thông qua tiêu thủy lí hóa: - Qua thơng số thủy lí hóa cho thấy nước hồ tình trạng ô nhiễm chất hữu thể hàm lượng DO thấp TCVN, hàm lượng BOD, COD vượt TCVN Hàm lượng kim loại nặng nước: - Cả hồ bị ô nhiễm kim loại Cu, Pb, As - kim loại Cd, Hg tìm thấy với hàm lượng thấp dạng nguyên tố vết Hàm lượng kim loại nặng bùn đáy - Bùn đáy hồ Trúc Bạch bị ô nhiễm Cu, Pb, As, Bùn đáy hồ Thanh Nhàn bị ô nhiễm Cu - Hàm lượng kim loại nặng bùn đáy cao hàm lượng kim loại nặng nước Hàm lượng kim loại nặng sinh vật: - Hàm lượng kim loại nặng Cd, Cu, Pb, As, Hg có tích lũy cao nhóm động vật nổi, thực vật - Cá Trúc Bạch Thanh Nhàn có hàm lượng Pb vượt tiêu chuẩn quy định y tế kim loại Cu, Cd, Hg, As nằm ngưỡng quy định KIẾN NGHỊ Nghiên cứu tính di động As, Zn, Cu, Pb, Cd bùn đáy, nước sinh vật Việt Nam cần sớm ban hành tiêu chuẩn hàm lượng kim loại trầm tích 72 Phải có q trình xử lý nước thải kiểm tra chất lượng nước trước đưa vào hồ TÀI LIỆU THAM KHẢO LUẬN VĂN Tiếng Việt Đặng Đình Bạch, Nguyễn Văn Hải (2006), Giáo trình Hố mơi trường, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, Hà Nội Bộ Khoa học, Công nghệ Môi trường (1995), tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam môi trường, tập 1: chất lượng nước, Hà Nội Đặng Kim Chi (1999), Hố học Mơi trường, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Đặng Kim Chi (2007), Bài giảng độc học môi trường, Viện Khoa học Công nghệ môi trường - Trường Đại học Bách Khoa Hà nội Hoàng Minh Châu, Từ Văn Mặc, Từ Vọng Nghi, Cơ sở phân tích hố học đại, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2002 Nguyễn Tinh Dung (2003), Hố học phân tích Phần III, NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Văn Khánh, Phạm Văn Hiệp (2009), “Nghiên cứu tích lũy kim loại nặng cadmium (Cd) chì (Pb) lồi hến (Corbicula sp,) vùng cửa sơng thành phố Đà Nẵng”, Tạp chí Khoa học Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, (30), tr, 12 – 18, Lê Văn Khoa (1995), “Kim loại, hóa chất hịa tan hợp chất hữu tổng hợp”, Môi trường ô nhiễm, NXB Giáo dục, tr,70 – 83 73 Phạm Luận (2006), “Phương pháp phân tích phổ nguyên tử”, Nhà xuất Đại học Quốc Gia Hà Nội 10 Nguyễn Văn Phổ (2001), “Địa hoá học”, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật 11 Vũ Trung Tạng (1998), Sinh thái học thủy vực, Đại Học Quốc gia Hà Nội, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 12 Vũ Trung Tạng (2000), sở sinh thái học, Nhà xuất Giáo dục 13 Trịnh Thị Thanh (1993), Quản lý chất thải độc hại, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội 14 Trịnh Thị Thanh (2000), Độc học môi trường sức khỏe người, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội 15 Trịnh Thị Thanh, Nguyễn Khắc Kinh (2005), Quản lý chất thải nguy hại, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 16 Trần Yêm, Trịnh Thị Thanh, Phạm Ngọc Hồ (1998), nhiễm mơi trường, 17 UNICEF (2004), “Ơ nhiễm thạch tín nguồn nước sinh hoạt Việt Nam-Khái quát tình hình & biện pháp giảm thiểu cần thiết”, UNICEF Việt Nam, Hà Nội Tiếng Anh 18 AdrianoD, C,(2001), Trace elements in terrestrial environments; biogeochemistry, bioavailability and risks of metals, 2nd Edition, Springer: New York 19 Alkorta I, Hernández-Allica Becerril JM, Amezaga I, Albizu I, Garbisu C, (2004), Recent findings on the phytoremediation of soils contaminated with environmentally toxic heavy metals and metalloids such as zinc, cadmium, lead, and arsenic, Rev Environ Sci Biotechnol 3, pp, 71-90 74 20 Astrom, M, and A, Bjorklund,, (1995), Impact of acid sulfate soils on stream water geochemistry in western Finland, Journal of Geochemical Exploration 55, pp, 163-170 21 Berg Michael, Caroline Stengel, Pham Thi Kim Trang, Pham Hung Viet, Mickey L, Sampson, Moniphea Leng, Sopheap Samreth, David Fredericks (2007), Magnitude of arsenic pollution in the Mekong and Red River Deltas Cambodia and Vietnam, Science of the Total Environment 372, pp, 413–425 22 Bishop P, L (2002), Pollution prevention: fundamentals and practice, Beijing: Tsinghua University Press 23 Bissen M, Frimmel F, H (2003), Arsenic- a Review, Part 1: Occurrence, Toxicity, Speciation, Mobility, Acta hydrochim, hydrobiol: 31, pp, 1, 9-18 24 Bolan N S, Adriano D C, Naidu R (2003), Role of phosphorus in (im)mobilization and bioavailability of heavy metal in the soil-plant system, Enviromental Contamination and Toxicology 177, pp, 1-44 25 Breemen V, (1993), Environmental aspects of acid sulfate soils, In:D,L Dent and M,E,F van Mensvoorst (Eds,), Selected papers on the Ho Chi Minh city symposium on acid sulfate soils, International Institute for Land Reclamation and Improvement, P,O, Box 45,6700 AA Wageningen, The Netherlands, Publication 53, pp, 391-402 26 Bryan G, W, Langstone W,J, (1992), Bioavailability, accumulation and effects of heavy metals in sediments with special reference to United Kingdom estuaries: a review, Environmental Pollution 76, pp, 89-131 27 Carles Sanchiz, Antonio M Garcia-Carrascosa, Augustin Pastor (2000), Heavy Metal Contents in Soft-Bottom Marine Macrophytes and Sediments Along the Mediterranean Coast of Spanin, Marine Ecology, 21, pp, 1-16 28 C.F Mason, 1996, Biology of Freshwater pollution, Longman Group Limited, 1996 75 29 Ernest Hodgson, Patricia E, Levi (2000), Modern Toxicology, 2nd Edition, McGraw Hill 30 Hoa Nguyen My, Tran Kim Tinh, Mats Astrom and Huynh Tri Cuong (2004), Pollution of Some Toxic Metals in Canal Water Leached Out From Acid Sulphate Soils in The Mekong Delta, Vietnam, The Second International Symposium on Southeast Asian Water Environment /December 1-3 31 Kabata-Pendias A,, and Adriano D,H, (1995), Trace elements in Soils and Plants, third ed,, CRC Press LLC, Boca Raton 32 Lars Jarup (2003), Hazards of heavy metal contamination, British Medical Bulletin 68, pp, 167-182 33 MacFarlane G, R, Burchett M, D (2002), Toxicity, growth and accumulation relationships of copper, lead and zinc in the grey mangrove Avicennia marina (Forsk,) Vierh, Marine Environmental Research 54, pp, 65-84 34 Matschullat, J (2000), Arsenic in the Geosphere -A Review, Sci, Total Environ, 249, pp, 297-312 35 McLaughlin M J, Hamon R E, McLaren R G, Speir T W, Roger S L (2000), A bioavailability-based rationale for the controlling metal and metalloid contaminants of agricultural land in Australia and New Zealand, New Zealand Journal of Agricultural Research 38, pp, 1037-1048 36 Murray B, McBride (1994), Environmetal Chemistry of Soils, Oxford University Press 37 Neda Vdovic, Gabriel Billon, Cedric Gabelle, Jean-Luc Potdevin (2006), Remobilization of metals from slag polluted sediments (Case Study: The canal of the Deule River, northern France), Environmental Pollution 14, pp, 359-369 38 Nogawa, K, Kurachi, M,and Kasuya, M (1999), Advances in the Prevention of Environmental Cadmium Pollution and Countermeasures, Proceedings of 76 the International Conference on Itai-Itai Disease, Environmental Cadmium Pollution Countermeasure, Toyama, Japan, 13-16 May, Kanazawa, Japan: Eiko 39 Peter Castro and Michael E, Huber (2003), Marine Biology, 4th Edition, McGraw-Hill 40 Potter I, C, Bird D, J, Claridge P, N, Clarke K, R, Hyndes G, A, Newton L, C (2001), Fish fauna of the Severn Estuary, Are there long-term changes in abundance and species composition and are the recruitment patterns of the main marine species correlated ?, Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 258, pp, 15-37 41 Robert AHC, Longhust RD, Brown MW (1994), Cadmium status of soils, plant and grazing animals in New Zealand, New Zealand Journal of Agricultural Research 37, pp, 119-129 42 Shahidul Islam Md, Tanaka M (2004), Impacts of pollution on coastal and marine ecosystems including coastal and marine fisheries and approach for management: a review and synthesis, Marine Pollution Bulletin 48, pp, 624649 43 Tam N, F, Y and Wong Y, S (1995), Spatial and Temporal Variations of Heavy Metal Contamination in Sediments of a Mangrove Swamp in Hong Kong, Marine Pollution Bulletin, Vol, 31, Nos 4-12, pp, 254-261 44 Tamaki, S, and Frankenberger, W, T,, Jr (1992), Environmental biochemistry of arsenic, Rev, Environ, Contam, Toxicol, 124, pp, 79-110 45 Thi Thu Nga Pham (2007), impacts of heavy metals cont amination of seddiment on commercially important aquatic organisms in West lake, Ha Noi on ecosystem and human health, university of Technology, Sydney (UTS) Astralia 77 46 Tetsuro Agusa, Takashi Kunito, Junko Fujihara, Reiji Kubota, Tu Binh Minh, Pham Thi Kim Trang, Hisato Iwata, Annamalai Subramanian, Pham Hung Viet, Shinsuke Tanabe, Contamination by asenic and other trace elements in tube well water and its risk assessment to humans in Ha Noi, Viet Nam, Environmental Pollution 139, 95 – 106, (2006) 47 WHO (1992), Environmental Health Criteria 135: Cadmium - Environmental Aspects, World Health Organization, Geneva 48 WHO (1985), Environmental Health Criteria 85: Lead, Environmental Aspects, World Health Organization, Geneva 49 WHO (1998), Environmental Health Criteria 200: Copper, World Health Organization, Geneva 50 Wright P, Mason C, F (1999), Spacial and sesonal variation in heavy metal in the sediment and biota of two adjacent estuaries, the Orwell and the Stour, in eastern England, Sci, Total Environ 226, pp, 139-156 51 Zheng W J, Lin P (1996), Accumulation and distribution of Cu, Pb, Zn, and Cd in Avicennia marina mangrove community of Futian in Shenzen, Oceanol Limnol Sin 27, pp, 386-393 Trang web 52 http://www.ene.gov.on.ca/stdprodconsume/groups/lr/@ene/@resources/ documents/resource/std01_079745.pdf 53 http://www.medinet.hochiminhcity.gov.vn/qlnn/vbpq/46-2007-QD-BYTPL.pdf 78 ... tài ? ?Phân tích hàm lượng kim loại nặng số nhóm sinh vật hồ Trúc Bạch hồ Thanh Nhàn thành phố Hà Nội? ?? thực với mục tiêu sau: Phân tích hàm lượng kim loại nặng đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng. .. nước hồ Thanh Nhàn Trúc Bạch Phân tích hàm lượng số kim loại nặng số nhóm sinh vật hồ Trúc Bạch Thanh Nhàn CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Khái niệm tính chất kim loại nặng Kim loại nặng kim loại. .. sống sinh vật 3.3.2 Hồ Thanh Nhàn Kết phân tích hàm lượng kim loại nặng nước hồ Thanh Nhàn tổng hợp bảng 3.6: Bảng 3.6 Hàm lượng kim loại nặng nước hồ Thanh Nhàn Hồ nghiên cứu Đợt Đợt Thanh Nhàn