(Luận văn) khảo sát tình trạng nhiễm vi nhựa ở một số loài cá nhỏ nước mặn khu vực ven bờ tỉnh bình định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN VŨ HỌA lu an n va to gh tn KHẢO SÁT TÌNH TRẠNG NHIỄM VI NHỰA p ie Ở MỘT SỐ LOÀI CÁ NHỎ NƢỚC MẶN KHU VỰC d oa nl w VEN BỜ TỈNH BÌNH ĐỊNH lu Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm ll u nf va an Mã số: 8420114 oi m z at nh Ngƣời hƣớng dẫn: TS TRẦN THANH SƠN z m co l gm @ an Lu n va ac th si LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi dƣới hƣớng dẫn khoa học TS Trần Thanh Sơn Các nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực chƣa đƣợc công bố dƣới hình thức Luận văn sử dụng thơng tin, số liệu từ báo nguồn tài liệu tác giả khác có trích dẫn thích nguồn gốc đầy đủ Nếu có gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung luận văn lu an n va Ngƣời cam đoan gh tn to p ie Nguyễn Vũ Họa d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn TS Trần Thanh Sơn – Phó trƣởng khoa Khoa học Tự nhiên, trƣờng Đại học Quy Nhơn tận tình hƣớng dẫn, bảo động viên, giúp đỡ trình học tập, nghiên cứu thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn TS Võ Văn Chí – Cố vấn học tập lớp Cao học Sinh học thực nghiệm K22 đồng hành, giúp đỡ tơi lớp q trình học tập thực luận văn lu Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu nhà trƣờng, Phòng Đào tạo an n va sau Đại học, Ban chủ nhiệm khoa Khoa học tự nhiên – Trƣờng Đại học Quy tồn thể q Thầy, Cơ giáo truyền đạt cho kiến thức quý gh tn to Nhơn hỗ trợ cho tơi nhiều suốt q trình học tập, nghiên cứu; p ie báu suốt thời gian học tập rèn luyện trƣờng để thực đề tài luận văn thạc sĩ thời hạn bị ảnh hƣởng nhiều dịch oa nl w bệnh Covid-19 d Dù cố gắng học tập nghiên cứu, nhƣng kiến thức, kỹ an lu thời gian thực cịn hạn hẹp, nên khó tránh khỏi thiếu sót, mong ll thiện u nf va nhận đƣợc ý kiến đóng góp q thầy để luận văn tơi đƣợc hồn m oi Tơi xin chân thành cảm ơn! z at nh Bình Định, tháng 10 năm 2021 Học viên z l gm @ m co Nguyễn Vũ Họa an Lu n va ac th si MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU ………………………………………………………………… 1 Lý chọn đề tài lu Mục tiêu nghiên cứu an va Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài n Chƣơng TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU gh tn to 1.1 Vật liệu nhựa vi nhựa (Microplastics) ie 1.1.1 Giới thiệu nhựa vi nhựa p 1.1.2 Một số loại nhựa phổ biến tính chất 19 nl w 1.1.3 Tác động ô nhiễm vi nhựa 23 d oa 1.2 Thực trạng vấn đề nghiên cứu 33 an lu 1.2.1 Thực trạng ô nhiễm vi nhựa giới 33 u nf va 1.2.2 Thực trạng ô nhiễm vi nhựa Việt Nam 36 1.3 Giới thiệu vùng ven biển Bình Định 38 ll oi m 1.3.1 Vị trí địa lý 38 z at nh 1.3.2 Khí hậu 38 1.3.3 Hệ thống thủy văn 39 z 1.3.4 Dòng chảy 39 @ gm 1.3.5 Đặc điểm kinh tế - xã hội 40 m co l 1.4 Thông tin địa điểm thu mẫu 40 Chƣơng ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42 an Lu 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 42 n va ac th si 2.2 Thời gian, địa điểm nghiên cứu 42 2.3 Nội dung nghiên cứu 42 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 42 2.4.1 Phƣơng pháp thu mẫu 42 2.4.2 Phƣơng pháp bảo quản mẫu 43 2.4.3 Phƣơng pháp mổ khảo sát ô nhiễm vi nhựa ống tiêu hóa cá 43 2.4.4 Phƣơng pháp phân tích mẫu 44 2.4.5 Phƣơng pháp kiểm soát chất lƣợng 45 lu 2.4.6 Phƣơng pháp xác định vi nhựa quan sát mẫu qua kính hiển vi soi an Leica S9i 46 va n 2.4.7 Phƣơng pháp xử lý số liệu 47 3.1 Kết nghiên cứu 48 ie gh tn to Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 48 p 3.1.1 Số lƣợng vi nhựa 48 nl w 3.1.2 Mật độ vi nhựa 50 d oa 3.1.3 Màu sắc vi nhựa 53 an lu 3.1.4 Kích thƣớc vi nhựa 56 va 3.1.5 Kết kiểm soát chất lƣợng 66 u nf 3.2 Thảo luận 67 ll KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75 m oi Kết luận 75 z at nh Kiến nghị 76 z DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 77 @ l PHỤ LỤC gm DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 m co QUYẾT ĐỊNH GIAO TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) an Lu n va ac th si DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT lu an n va Tên viết tắt Tên đầy đủ km kilometer m meter mm milimeter µm micrometer nm nanometer kg kilogram g gram POPs Persistent Organic Pollutants tn to STT p ie gh (Chất ô nhiễm hữu khó phân hủy) d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Bảng 1.1 Trang Nguồn gốc vi nhựa sơ cấp vi nhựa thứ cấp Bảng 1.2 Ảnh hƣởng hạt vi nhựa số sinh 18 vật khác Bảng 1.3 Một số loại nhựa thƣờng sử dụng tính chất, ứng 20 lu dụng chúng an n va Thông tin điểm thu mẫu Bảng 3.1 Số lƣợng vi nhựa thấp cao quan sát đƣợc tn to Bảng 1.4 40 48 gh loài cá Số lƣợng vi nhựa theo thời điểm thu mẫu 49 Bảng 3.3 Mật độ vi nhựa xuất theo loài 51 Mật độ vi nhựa xuất điểm thu mẫu 52 Bảng 3.5 Số lƣợng tỷ lệ phần trăm vi nhựa theo màu sắc 53 Bảng 3.6 Chiều dài diện tích trung bình vi nhựa p ie Bảng 3.2 d oa nl w Bảng 3.4 an lu va 56 Vi nhựa xuất mẫu đối chứng 67 ll oi m Bảng 3.7 u nf điểm thu mẫu z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang Hình 1.1 Vịng tuần hồn nhựa vi nhựa 24 Hình 1.2 Sơ đồ vùng biển thu mẫu 41 Hình 3.1 Màu sắc vi nhựa phân bố điểm thu mẫu 54 Hình 3.2 Vi nhựa quan sát đƣợc ống tiêu hóa số 55 lồi cá có kích thƣớc nhỏ Bình Định lu Màu sắc vi nhựa cá thu vào tháng 12.2020 (mùa an Hình 3.3 56 n va mƣa) tn to Màu sắc vi nhựa cá thu vào tháng 3.2021 (mùa khơ) Hình 3.4 56 Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng sợi theo kích thƣớc gh Hình 3.5 58 p ie (tổng cộng) Hình 3.6 Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng mảnh theo kích Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng sợi theo kích thƣớc d Hình 3.7 oa nl w 58 thƣớc (tổng cộng) lu 59 Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng mảnh theo kích u nf Hình 3.8 va an điểm thu Z1 60 ll thƣớc điểm thu Z1 m Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng sợi theo kích thƣớc oi Hình 3.9 Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng mảnh theo kích z Hình 3.10 gm l Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng sợi theo kích thƣớc 61 m co điểm thu Z3 Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng mảnh theo kích 62 an Lu Hình 3.12 61 @ thƣớc điểm thu Z2 Hình 3.11 60 z at nh điểm thu Z2 n va ac th si thƣớc điểm thu Z3 Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng sợi theo kích thƣớc Hình 3.13 62 điểm thu Z4 Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng mảnh theo kích Hình 3.14 63 thƣớc điểm thu Z4 Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng sợi theo kích thƣớc Hình 3.15 64 thu vào tháng 12.2020 (µm) Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng mảnh theo kích Hình 3.16 64 lu thƣớc thu vào tháng 12.2020 (µm2) an Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng sợi theo kích thƣớc va Hình 3.17 65 n thu vào tháng 3.2021 (µm) to tn Sự phân bố số lƣợng vi nhựa dạng mảnh theo kích Hình 3.18 gh 65 p ie thƣớc thu vào tháng 3.2021 (µm2) Đối sánh tỷ lệ nhiễm vi nhựa đƣờng tiêu hóa 69 cá mẫu với nghiên cứu khác d oa nl w Hình 3.19 ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Thực trạng ô nhiễm rác thải nhựa môi trƣờng năm gần đáng báo động nhận đƣợc nhiều quan tâm xã hội Một nguồn gây nhiễm rác thải nhựa kể đến sản phẩm nhựa mà ngƣời thải môi trƣờng nhƣ túi nylon, chai nhựa dùng lần, ống hút nhựa hay sản phẩm làm từ nhựa khác, Nhựa từ lâu đƣợc biết đến thành phần gây nhiễm mơi lu trƣờng biển sản phẩm phân hủy nhựa đƣợc ghi nhận an n va vấn đề tiềm ẩn môi trƣờng, sinh vật biển đặc biệt ngƣời Rất việc sinh vật biển nhƣ ngƣời tiếp xúc lâu dài với vi nhựa dẫn đến gh tn to nhiều chứng cho thấy vi nhựa gây rủi ro cho hệ sinh thái biển, p ie tích tụ sinh học hạt siêu hiển vi, gây tác động lớn đến sức khỏe nhƣ mơi trƣờng [79] oa nl w Tình trạng ô nhiễm rác thải nhựa xảy khắp nơi d giới, Việt Nam đƣợc đánh giá quốc gia xả rác thải nhựa an lu nhiều giới, với khoảng 1,8 triệu thải môi trƣờng năm [43] u nf va Ở Việt Nam, ô nhiễm chất thải nhựa đại dƣơng vấn đề đƣợc ll Chính phủ quan tâm thời gian gần Một nguồn mang rác m oi thải nhựa đại dƣơng từ dịng sơng, đó, với 100 cửa sông đổ z at nh biển nhƣ Việt Nam thách thức lớn cho nhà quản lý nhà nghiên cứu Có nhiều chất thải nhựa trơi khắp vùng biển nƣớc ta, z gm @ đặc biệt tỉnh thành nhƣ Quảng Ninh, Thanh Hố, Hải Phịng, Đà Nẵng, Quảng Nam, Bà Rịa-Vũng Tàu thành phố Hồ Chí Minh Các chất thải l m co có nguồn gốc từ chất thải thị, sinh hoạt, nông nghiệp, bệnh viện, nuôi trồng thủy sản giao thông vận tải biển Các sản phẩm nhựa thải vào môi an Lu trƣờng gần nhƣ không bị phân hủy mà bị phá hủy cách học n va ac th si 93 seafood and the implications for human health Curr Environ Heal Reports 5: 375–386 https://doi.org/10.1007/s40572-018-0206-z [77] Stephens B., Azimi P., El Orch Z., Ramos T (2013), Ultrafine particle emissions from desktop 3D printers, Atmos Environ 79: 334-339 https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2013.06.050 [78] Tayler S Hebner and Melissa A Maurer-Jones (2020), Characterizing microplastic size and morphology of photodegraded polymers placed in simulated moving water conditions, Environ Sci.: Processes lu Impacts, 22: 398-407 an [79] Teresa A.P Rocha-Santos, Armando C Duarte (2017), Characterization va n and Analysis of Microplastics, Publisher: Zoe Kruze, Elsevier gh tn to [80] Thetford D., Chorlton A., Hardman J (2003) Synthesis and properties of p ie some polycyclic barbiturate pigments Dyes Pigments 59: 185–191 Thompson Richard C., Moore Charles J., Frederick S vom oa nl w [81] https://doi.org/10.1016/S0143-7208(03)00104-9 Saal and Shanna H Swan (2009), Plastics, the environment and d health: an lu human current consensus and future trends u nf va http://dx.doi.org/10.1098/rstb.2009.0053 [82] Tong H., Jiang Q., Hu X., Zhong X (2020), Occurrence and ll oi m identification of microplastics in tap water from China Chemosphere z at nh 252:126493 https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.126493 [83] Trang Nguyen Thu, Thu Hien Bui Thi, Cuong Chu The (2020), Initial z gm @ assessment of plastic waste pollution status at some Vietnamese beaches, Environmental Journal No 06/2020 l m co [84] Ugolini A., Ungherese G., Ciofini M., Lapucci A., Camaiti M (2013), Microplastic debris in sandhoppers Estuar Coast Shelf Sci 129:19– an Lu 22 https://doi.org/10.1016/j.ecss.2013.05.026 n va ac th si 94 [85] UNEP (2016) Marine plastic debris and microplastics - Global lessons and research to inspire action and guide policy change [86] Vannela R (2012), Are we ‗Digging our own grave‘ under the oceans? Environ Sci Technol 46: 7932–7933 (2012) https://doi.org/10.1021/es302584e [87] Wang J., Tan Z., Peng J., Qiu Q., Li M (2016), The behaviors of microplastics in the marine environment, Mar Environ Res 113: 717 https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2015.10.014 lu [88] World Economic Forum, The Ellen MacArthur Foundation & Company an M (2016), The new plastics economy: Rethinking the future of va n plastics (2013), The physical gh tn to [89] Wright S.L., Thompson R.C., Galloway T.S p ie impacts of microplastics on marine organisms: a review, Environ Pollut 178: 483-492 https://doi.org/10.1016/j.envpol.2013.02.031 nl w [90] Zalasiewicz J., Waters C.N., Ivar Sul J.A., Corcoran P.L., Barnosky d oa A.D., Cearreta A., Edgeworth M., Gałuszka A., Jeandel C., an lu Leinfelder R., McNeill J.R., Steffen W., Summerhayes C., Wagreich u nf va M., Williams M., Wolfe A.P., Yonan Y (2016), The geological cycle of plastics and their use as a stratigraphic indicator of the ll Anthropocene 13, oi m Anthropocene, 4-17 z at nh https://doi.org/10.1016/j.ancene.2016.01.002 [91] Zhang N., Bin L.Y., He H.R., Zhang J F., Ma G S (2021), You are z Beijing Sci gm @ what you eat: microplastics in the feces of young men living in Total Environ l m co 767:144345 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144345 [92] Zhao S., Zhu L., Wang T., Li D (2014), Suspended microplastics in the an Lu surface water of the Yangtze Estuary System, China: first n va ac th si 95 observations on occurrence, distribution Mar Pollut Bull 86: 562– 568 https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2014.06.032 Tài liệu internet [93] http://www.baobinhdinh.vn/viewer.aspx?macm=5&macmp=5&mab b=70757, ngày truy cập: 07/7/2021 [94]https://www.binhdinh.gov.vn/inetcloud/portal/main/page/intro/dieukientu nhien.ivt?intl=vi, ngày truy cập: 07/7/2021 lu [95] https://baotainguyenmoitruong.vn/binh-dinh-xu-ly-o-nhiem-triet-de-doi- an voi-cac-co-so-gay-o-nhiem-moi-truong-321707.html, ngày truy cập: va n 07/7/2021 gh tn to [96] https://cucthongke.binhdinh.gov.vn/vi/news/tinh-hinh-kinh-te-xa-hoi/ket- p ie qua-so-bo-tong-dieu-tra-dan-so-va-nha-o-nam-2019-tinh-binh-dinh- co-1-486-9-nghin-dan-xep-thu-20-ca-nuoc-ve-quy-mo-dan-so- [97] oa nl w 99.html, ngày truy cập: 15/7/2021 https://kinhtemoitruong.vn/o-nhiem-hat-vi-nhua-tham-hoa-moi-truong- d an lu va-suc-khoe-con-nguoi-9044.html, ngày truy cập: 02/8/2021 u nf va [98] https://suckhoedoisong.vn/90-muoi-an-tren-the-gioi-nhiem-hat-vi-nhuanguy-hai-gi-cho-suc-khoe-n150155.html, ngày truy cập: 02/08/2021 ll oi m [99] https://www.sciencehistory.org/science-of-plastics, ngày truy cập: z at nh 10/8/2021 z m co l gm @ an Lu n va ac th si lu an n va p ie gh tn to d oa nl w PHỤ LỤC ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si PHỤ LỤC Một số hình ảnh trình thu mẫu lu Hình 1.1 Thu mẫu biển Đề Gi Hình 1.2 Thu mẫu biển Tam Quan Bắc an n va p ie gh tn to w Hình 1.4 Rác thải ven bờ Đầm Thị Nại d oa nl Hình 1.3 Thu mẫu biển Xuân Thạnh ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ Hình 1.6 Ghe thu mẫu Đầm Thị Nại an Lu Hình 1.5 Thu mẫu Đầm Thị Nại n va ac th si Một số hình ảnh trình phân tích mẫu phịng thí nghiệm Hình 2.1 Cá nục thu biển Tam Quan Bắc Hình 2.2 Cá cơm thu Đầm Thị Nại lu an n va p ie gh tn to d oa nl w Hình 2.4 Cá trích thu Đầm Thị Nại ll u nf va an lu Hình 2.3 Cá phèn thu biển Đề Gi oi m z at nh z m co l gm @ Hình 2.6 Cá bống cát thu biển Xuân Thạnh Tam Quan Bắc an Lu Hình 2.5 Cá bống thệ thu biển n va ac th si Hình 2.7 Mổ cá Hình 2.8 Tách nội tạng ống tiêu hóa cá lu an n va p ie gh tn to d oa nl w an lu Hình 2.10 Mẫu nội tạng ống tiêu hóa va Hình 2.9 Cá sau mổ ll u nf cá đƣợc tách riêng oi m z at nh z l gm @ Hình 2.12 Mẫu sau ngâm KOH 10% bọc kín giấy bạc 3-5 ngày nhiệt độ 60oC m co Hình 2.11 Ngâm mẫu KOH 10% an Lu n va ac th si lu an va Hình 2.13 Bộ lọc chân khơng Hình 2.14 Mẫu sau lọc qua màng lọc n sợi thủy tinh (GF/A, kích thƣớc 1.6 µm) p ie gh tn to d oa nl w lu Hình 2.16 Bảo quản riêng mẫu an Hình 2.15 Thực lọc mẫu ll u nf va đĩa petri có nắp đậy ghi nhãn oi m z at nh z m co l gm @ Hình 2.17 Quan sát mẫu kính hiển vi soi Leica S9i đo kích thƣớc vi nhựa an Lu phần mềm LAXS ® n va ac th si Một số hình ảnh vi nhựa quan sát đƣợc dƣới kính hiển vi 3.1 Một số vi nhựa dạng sợi lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu 3.2 Một số vi nhựa dạng mảnh oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si Số liệu nghiên cứu lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si