phân tích và đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật tại 2 hồ trúc bạch và thanh nhàn của thành phố hà nội

Quá trình phát triển công nghiệp, nông nghiệp và dịch vụ như y tế, du lịch, thương mại… ở nước ta đã làm cho môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt sự hiện diện của kim loại nặng trong môi trường đất, nước đã và đang là vấn đề môi trường được cộng đồng quan tâm. Sự tích tụ kim loại nặng sẽ ảnh hưởng đến đời sống của các sinh vật thủy sinh, gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người thông qua chuỗi thức ăn; ví dụ nhiều loài động vật không xương sống sử dụng trầm tích như nguồn thức ăn, vì thế cơ thể chúng là nơi lưu giữ và tích tụ kim loại nặng. Sự tích tụ kim loại nặng trong sinh vật có thể đe dọa sức khỏe của nhiều loài sinh vật đặc biệt cá, chim và con người (Wright Mason, 1999) 50. Do vậy, xác định hàm lượng kim loại nặng trong môi trường là rất cần thiết do bởi tính độc, tính bền vững và sự tích tụ sinh học của chúng (UNEPFAOWHO, 1996 trích trong Clark và cộng sự, 2000) 27. Trong những năm gần đây, kim loại nặng đã được nghiên cứu nhiều trong trầm tích cửa sông, vùng ven biển, và rừng ngập mặn tại một số quốc gia trên thế giới. Ở Việt Nam nghiên cứu về kim loại nặng tập trung ở vùng đô thị, vùng đất phèn, và vùng nông nghiệp. Hà Nội là một trong những thành phố lớn ở nước ta có số lượng các hồ dày đặc, đây là nơi điều hòa khí hậu và là nét đẹp đặc trưng của thành phố này, nhưng hiện nay chất lượng nước ở hầu hết các hồ nơi đây đang trong tình trạng ô nhiễm nặng do phải chứa đựng một lượng lớn nước thải từ khu dân cư, từ các nhà máy, xí nghiệp. Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, quyết định sự thành công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia. Hiện nay nguồn tài nguyên thiên nhiên quý hiếm và quan trọng này đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt. Nguy cơ thiếu nước, đặc biệt là nước ngọt và sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của con người cũng như toàn bộ sự sống trên trái đất. Do đó con người cần phải nhanh chóng có các biện pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước.1, 2. Hồ Thanh Nhàn và hồ Trúc Bạch là 2 hồ nuôi cá cung cấp thực phẩm hàng ngày cho người dân thành phồ Hà Nội, nhưng hiện nay 2 hồ này đang chứa đựng một lượng nước thải rất lớn từ các khu dân cư, nguy cơ ô nhiễm các KLN trong thịt cá là rất cao. Trên cơ sở các vấn đề vừa mới đề cập, đề tài “Phân tích và đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật tại 2 hồ Trúc Bạch và Thanh Nhàn của thành phố Hà Nội” được thực hiện với các mục tiêu sau: 1. Phân tích hàm lượng kim loại nặng và đánh giá mức độ ô nhiễm của kim loại nặng trong bùn và trong nước của hồ Thanh Nhàn và Trúc Bạch. 2. Phân tích hàm lượng một số kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật ở 2 hồ Trúc Bạch và Thanh Nhàn.

và sự tích tụ sinh học của chúng (UNEP/FAO/WHO, 1996 trích trong Clark và cộng

sự, 2000) [27] Trong những năm gần đây, kim loại nặng đã được nghiên cứu nhiềutrong trầm tích cửa sông, vùng ven biển, và rừng ngập mặn tại một số quốc gia trênthế giới Ở Việt Nam nghiên cứu về kim loại nặng tập trung ở vùng đô thị, vùng đấtphèn, và vùng nông nghiệp

Hà Nội là một trong những thành phố lớn ở nước ta có số lượng các hồ dàyđặc, đây là nơi điều hòa khí hậu và là nét đẹp đặc trưng của thành phố này, nhưnghiện nay chất lượng nước ở hầu hết các hồ nơi đây đang trong tình trạng ô nhiễmnặng do phải chứa đựng một lượng lớn nước thải từ khu dân cư, từ các nhà máy, xínghiệp

Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, quyết định sựthành công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội,bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia Hiện nay nguồn tài nguyên thiên nhiên quýhiếm và quan trọng này đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt Nguy

cơ thiếu nước, đặc biệt là nước ngọt và sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồnvong của con người cũng như toàn bộ sự sống trên trái đất Do đó con người cầnphải nhanh chóng có các biện pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyênnước.[1], [2]

Hồ Thanh Nhàn và hồ Trúc Bạch là 2 hồ nuôi cá cung cấp thực phẩm hàngngày cho người dân thành phồ Hà Nội, nhưng hiện nay 2 hồ này đang chứa đựngmột lượng nước thải rất lớn từ các khu dân cư, nguy cơ ô nhiễm các KLN trong thịt

cá là rất cao

Trên cơ sở các vấn đề vừa mới đề cập, đề tài “Phân tích và đánh giá hàm lượngkim loại nặng trong một số nhóm sinh vật tại 2 hồ Trúc Bạch và Thanh Nhàn củathành phố Hà Nội” được thực hiện với các mục tiêu sau:

1 Phân tích hàm lượng kim loại nặng và đánh giá mức độ ô nhiễm của kim loạinặng trong bùn và trong nước của hồ Thanh Nhàn và Trúc Bạch

2 Phân tích hàm lượng một số kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật ở 2 hồTrúc Bạch và Thanh Nhàn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Khái niệm và tính chất của kim loại nặng.

Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3 vàthông thường chỉ những kim loại hoặc các á kim liên quan đến sự ô nhiễm và độchại Tuy nhiên chúng cũng bao gồm những nguyên tố kim loại cần thiết cho một sốsinh vật ở nồng độ thấp (Adriano, 2001) [18] Kim loại nặng được được chia làm 3loại: các kim loại độc (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co, Sn,…), những kim loạiquý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,…), các kim loại phóng xạ (U, Th, Ra, Am,…) Khối lượngriêng của những kim loại này thông thường lớn hơn 5g/cm3 (Bishop, 2002) [22]

Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học (Tam & Wong, 1995) [43], khôngđộc khi ở dạng nguyên tố tự do nhưng nguy hiểm đối với sinh vật sống khi ở dạngcation do khả năng gắn kết với các chuỗi cacbon ngắn dẫn đến sự tích tụ trong cơthể sinh vật sau nhiều năm (Shahidul & Tanaka, 2004) [42]

Đối với con người, có khoảng 12 nguyên tố kim loại nặng gây độc như chì,thủy ngân, nhôm, arsenic, cadmium, nickel… Một số kim loại nặng được tìm thấytrong cơ thể và thiết yếu cho sức khỏe con người, chẳng hạn như sắt, kẽm,magnesium, cobalt, manganese, molybdenum và đồng mặc dù với lượng rất ítnhưng nó hiện diện trong quá trình chuyển hóa Tuy nhiên, ở mức thừa của cácnguyên tố thiết yếu có thể nguy hại đến đời sống của sinh vật (Foulkes, 2000) [35].Các nguyên tố kim loại còn lại là các nguyên tố không thiết yếu và có thể gây độctính cao khi hiện diện trong cơ thể, tuy nhiên tính độc chỉ thể hiện khi chúng đi vàochuỗi thức ăn Các nguyên tố này bao gồm thủy ngân, nickel, chì, arsenic,cadmium, nhôm, platinum và đồng ở dạng ion kim loại Chúng đi vào cơ thể quacác con đường hấp thụ của cơ thể như hô hấp, tiêu hóa và qua da Nếu kim loạinặng đi vào cơ thể và tích lũy bên trong tế bào lớn hơn sự phân giải chúng thì chúng

sẽ tăng dần và sự ngộ độc sẽ xuất hiện (Foulkes, 2000) [35] Do vậy người ta bị ngộđộc không những với hàm lượng cao của kim loại nặng mà cả khi với hàm lượngthấp và thời gian kéo dài sẽ đạt đến hàm lượng gây độc Tính độc hại của các kimloại nặng được thể hiện qua:

- Một số kim loại nặng có thể bị chuyển từ độc thấp sang dạng độc cao hơn trongmột vài điều kiện môi trường, ví dụ thủy ngân

- Sự tích tụ và khuếch đại sinh học của các kim loại này qua chuỗi thức ăn có thểlàm tổn hại các hoạt động sinh lý bình thường và sau cùng gây nguy hiểm cho sứckhỏe của con người

- Tính độc của các nguyên tố này có thể ở một nồng độ rất thấp khoảng 0.1-10 mg/l(Alkorta và cộng sự, 2004) [18]

1.1.1 Asen (As)

Asen phân bố nhiều nơi trong môi trường, chúng được xếp thứ 20 trongnhững nguyên tố hiện diện nhiều trong lớp vỏ của trái đất, hiện diện ít hơn Cu, Snnhưng nhiều hơn Hg, Cd, Au, Ag, Sb, Se (Bissen & Frimmel, 2003)[23] Nguồnasen khổng lồ phóng thích vào khí quyển bởi quá trình tự nhiên là sự hoạt động củanúi lửa Khi núi lửa hoạt động, một lượng lớn arsenic khoảng 17150 tấn phóng thíchvào khí quyển (Matschullat, 2000) [41] Trong môi trường tự nhiên, asen chủ yếuliên kết với các khoáng mỏ sunfide Hàm lượng arsenic tự nhiên trong đất nói chungbiến động từ 0,1 - 40 mg/kg(Tamaki & Frankenberger, 1992) [44] Theo Murray(1994) [36] hàm lượng asen trong đất trung bình 2,2-25 ppm

Tác hại của As đối với sức khỏe con người::

Do asen là chất độc, sự thâm nhiễm lâu dài sẽ gây ra những ảnh hưởng bất lợiđến sức khoẻ con người Năm 1993, tổ chức Y tế thế giới đã đề nghị hạ mức tiêuchuẩn của asen trong nước uống từ 50 μg/l xuống 10 μg/l [46] Năm 2001 tổchức Bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) cũng đã thực hiện tiêu chuẩn mới này Bộ

Y tế của Việt Nam cũng đã đưa ra quyết định số 1329/2002/BYT/QĐ về giảmhàm lượng cho phép của asen trong nước uống từ 50 μg/l xuống còn 10 μg/l theotiêu chuẩn của tổ chức Y tế thế giới

Độc tính của asen liên quan đến sự hấp thụ và thời gian lưu của nó trong cơthể Ở hàm lượng nhỏ, asen và các hợp chất của asen có tác dụng kích thích quátrình trao đổi chất và chữa được bệnh nhưng chúng lại trở thành những chất độc

khi ở liều lượng cao Liều gây chết (LD50) đối với con người là 1- 4 mg/kg trọnglượng cơ thể

1.1.2 Cadmium (Cd)

Các hợp chất của Cd

CdO có màu từ vàng đến nâu gần như đen tuỳ thuộc vào quá trình chế hoánhiệt, nóng chảy ở 1813oC, có thể thăng hoa, không phân huỷ khi đun nóng, hơiđộc

CdO không tan trong nước chỉ tan trong kiềm nóng chảy:

CdO + 2KOH(nóng chảy) = K2CdO2 + H2O

(Kali cadmiat)

CdO có thể điều chế bằng cách đốt cháy kim loại trong không khí hoặc nhiệtphân hiđroxit hay các muối cacbonat, nitrat:

2Cd + O2 = 2CdO Cd(OH)2 = CdO + H2OCd(OH)2 là kết tủa nhầy ít tan trong nước và có màu trắng

Cd(OH)2 không thể hiện rõ tính lưỡng tính, tan trong dung dịch axit, không tantrong dung dịch kiềm mà chỉ tan trong kiềm nóng chảy

Tan trong dung dịch NH3 tạo thành hợp chất phức

Cd(OH)2 + 4NH3 = [Cd(NH3)4](OH)2Điều chế bằng cách cho dung dịch muối của nó tác dụng với kiềm

Các muối halogenua (trừ florua), nitrat, sunfat, peclorat và axetat của Cd(II)đều dễ tan trong nước còn các muối sunfua, cacbonat, hay ortho photphat và muốibazơ ít tan

Trong dung dịch nước các muối Cd2+ bị thuỷ phân:

Cd2+ + 2 H2O ↔ Cd(OH)2 + 2 H+

Tích số tan của Cd(OH)2 là T = 10-14

Cd2+ có khả năng tạo phức [CdX4]2- (X = Cl-, Br-, I- và CN-), [Cd(NH3)4]2+,[Cd(NH3)6]2+,…

Cd2+ có khả năng tạo phức [CdX4]2- (X = Cl-, Br-, I- và CN-),[Cd(NH3)4]2+,[Cd(NH3)6]2+,…

Tác hại của Cd đối với sức khỏe con người:

Cadmium được biết gây tổn hại đối thận và xương ở liều lượng cao Nghiên cứu

1021 người đàn ông và phụ nữ bị nhiễm độc Cd ở Thụy Điển cho thấy nhiễm độckim loại này có liên quan đến gia tăng nguy cơ gãy xương ở độ tuổi trên 50 Bệnhitai-itai là bệnh do sự ngộ độc Cd trầm trọng Tất cả những bệnh nhân với bệnh nàyđiều bị tổn hại thận, xương đau nhức trở nên giòn và dễ gãy (Nogawa và cộng sự,1999) [38]

Đioxit PbO2 là chất rắn màu nâu đen, có tính lưỡng tính nhưng tan trongkiềm dễ dàng hơn trong axit Khi đun nóng PbO2 mất dần oxi biến thành các oxit,trong đó chì có số oxi hoá thấp hơn:

290 - 320 o C 390 - 420 o C 530 - 550 o C

PbO2 Pb2O3 Pb3O4 PbO

(nâu đen) (vàng đỏ) (đỏ) (vàng)

Lợi dụng khả năng oxi hoá mạnh của PbO2 người ta chế ra acquy chì

Chì orthoplombat (Pb3O4) hay còn gọi là minium là hợp chất của Pb có các số oxi

hoá +2, +4 Nó là chất bột màu đỏ da cam, được dùng chủ yếu là để sản xuất thuỷ

tinh pha lê, men đồ sứ và đồ sắt, làm chất màu cho sơn (sơn trang trí và sơn bảo vệ cho kim loại không bị rỉ).

Pb(OH)2 là chất kết tủa màu trắng Khi đun nóng, chúng dễ mất nước biếnthành oxit PbO

Pb(OH)2 cũng là chất lưỡng tính

Khi tan trong axit, nó tạo thành muối của cation Pb2+:

Pb(OH)2 + 2HCl = PbCl2 + 2H2OKhi tan trong dung dịch kiềm mạnh, nó tạo thành muối hiđroxoplombit:

Pb(OH)2 + 2KOH = K2[Pb(OH)4]Muối hiđroxoplombit dễ tan trong nước và bị thuỷ phân mạnh nên chỉ bềntrong dung dịch kiềm dư

Tác hại của chì đối với sức khỏe con người:

Trong cơ thể người, chì trong máu liên kết với hồng cầu, và tích tụ trong xương.Khả năng loại bỏ chì ra khỏi cơ thể rất chậm chủ yếu qua nước tiểu Chu kì bán rãcủa chì trong máu khoảng một tháng, trong xương từ 20-30 năm (WHO,1995 tríchtrong Lars Jarup, 2003) [32] Các hợp chất chì hữu cơ rất bền vững độc hại đối vớicon người, có thể dẫn đến chết người (Peter Castro & Michael, 2003) [39]

Những biểu hiện của ngộ độc chì cấp tính như nhức đầu, tính dễ cáu, dễ bịkích thích, và nhiều biểu hiện khác nhau liên quan đến hệ thần kinh Con người bịnhiễm độc lâu dài đối với chì có thể bị giảm trí nhớ, giảm khả năng hiểu, giảm chỉ

số IQ, xáo trộn khả năng tổng hợp hemoglobin có thể dẫn đến bệnh thiếu máu (LarsJarup, 2003) [32] Chì cũng được biết là tác nhân gây ung thư phổi, dạ dày và u thầnkinh đệm Nhiễm độc chì có thể gây tác hại đối với khả năng sinh sản, gây sẩy thai,làm suy thoái nòi giống (Ernest & Patricia, 2000) [29]

1.1.4 Đồng (Cu)

Đồng là kim loại màu quan trọng đối với công nghiệp và kĩ thuật, khoảngtrên 50% lượng đồng khai thác hàng năm được dùng sản xuất dây dẫn điện, trên

30% được dùng chế tạo hợp kim Ngoài ra, do có khả năng dẫn nhiệt tốt và chịu ănmòn, đồng kim loại còn được dùng chế tạo thiết bị trao đổi nhiệt, sinh hàn và chânkhông, chế tạo nồi hơi, ống dẫn dầu và dẫn nhiên liệu Một số hợp chất của đồngđược sử dụng làm chất màu trang trí mỹ thuật, chất liệu trừ nấm mốc và cả thuốc trừsâu trong nông nghiệp.

Tác hại của đồng đối với sức khoẻ của con người:

Đồng được xem là một trong những nguyên tố cần thiết đối với sự phát triển củacon người, tuy nhiên sự tích tụ đồng với hàm lượng cao có thể gây độc cho cơ thể.Cumings (1948) trích trong WHO (1998) phát hiện đồng thực sự là tác nhân độc

Đồng là nguyên tố vi lượng cần thiết trong cơ thể người, có nhiều vai trò sinh

lí, nó tham gia vào quá trình tạo hồng cầu, bạch cầu và là thành phần của nhiềuenzym Đồng tham gia tạo sắc tố hô hấp hemoglobin Các nghiên cứu y học chothấy khi nồng độ đồng cao hơn mức cho phép một số người có dấu hiệu mắc bệnh

do đồng lắng đọng trong gan, thận, não như bệnh về thần kinh schizophrenia.Ngược lại khi nồng độ đồng quá thấp, cơ thể phát triển không bình thường, đặc biệt

là với trẻ em (Roberts, 1999) [40]

Mọi hợp chất của đồng đều là những chất độc, khoảng 30g CuSO4 có khảnăng gây chết người Nồng độ an toàn của đồng trong nước uống đối với con ngườidao động theo từng nguồn, khoảng 1,5  2mg/l Lượng đồng đi vào cơ thể ngườitheo đường thức ăn mỗi ngày khoảng 2  4mg/l

1.1.5 Thủy ngân (Hg)

Các dạng thủy ngân:

+ Thủy ngân nguyên tố: không độc, trơ và được đào thải nhanh

+ Thủy ngân dạng hơi: rất độc, có thể đi theo đường hô hấp vào phổi rồi vào máu,vào não rồi gây độc

+ Thủy ngân dạng muối vô cơ HgCl2, Hg2Cl2 ít tan, ít độc vì là ở dạng hợp chấtkhông tan

+ Ion thủy ngân (Hg2+): độc nhưng khó vận chuyển qua màng sinh học của tế bào.Tác hại của thủy ngân đối với sức khỏe con người:

Khi thủy ngân kết hợp với các hợp chất hữu cơ và bị biến đổi bởi các vikhuẩn và vi sinh vật trong nước và trầm tích hình thành các hợp chất khác nhất làmetyl thủy ngân rất độc, bền và tích tụ trong chuỗi thức ăn (Peter & Michael, 2003)[39] Trong môi trường biển, hệ vi sinh vật có thể chuyển nhiều hợp chất thủy ngân

vô cơ thành metyl thủy ngân và hợp chất này dễ dàng phóng thích từ trầm tích vào

nước, sau đó có thể tích tụ trong các sinh vật sống (Clark và cộng sự, 1997) [27].

Metyl thủy ngân độc hại đối với hệ thần kinh trung ương và ngoại vi Hít thở hơithủy ngân có thể ảnh hưởng tổn hại đến hệ thần kinh, tiêu hóa và miễm nhiễm, phổi,thận và có thể tử vong Các muối vô cơ của thủy ngân có thể phá hủy da, mắt,đường tiêu hóa, và có thể gây ra sự tổn hại thận nếu hấp thụ (WHO, 1998) [49].Thảm họa ngộ độc metyl thủy ngân (bệnh Minamata) năm 1956 có hơn 2000 người

bi ngộ độc trong số này có 43 người chết, hơn 700 người với tàn tật nghiêm trọng

suốt đời (Clark và cộng sự, 1997) [27]

1.2 Các nguồn phát sinh kim loại nặng

Kim loại nặng hiện diện trong tự nhiên đều có trong đất và nước, hàm lượngcủa chúng thường tăng cao do tác động của con người Các kim loại do hoạt độngcủa con người như As, Cd, Cu, Ni và Zn thải ra ước tính là nhiều hơn so với nguồnkim loại có trong tự nhiên, đặc biệt đối với chì 17 lần (Kabata-Pendias & Adriano,1995) [31] Nguồn kim loại nặng đi vào đất và nước do tác động của con ngườibằng các con đường chủ yếu như bón phân, bã bùn cống và thuốc bảo vệ thực vật vàcác con đường phụ như khai khoáng và kỹ nghệ hay lắng đọng từ không khí.[8]

1.2.1 Nguồn gốc tự nhiên

- Cadimi: Cd hiện diện khắp nơi trong lớp vỏ của trái đất với hàm lượng trung bìnhkhoảng 0,1 mg/kg Tuy nhiên hàm lượng cao hơn có thể tìm thấy trong các loại đátrầm tích như đá trầm tích phosphate biển thường chứa khoảng 15 mg/kg Hàngnăm sông ngòi vận chuyển một lượng lớn Cd khoảng 15000 tấn đổ vào các đạidương (GESAMP, 1984 trích trong WHO, 1992) [48] Hàm lượng Cd đã được báocáo có thể lên đến 5 mg/kgtrong các trầm tích sông và hồ, từ 0,03 đến 1 mg/kgtrongcác trầm tích biển (Korte, 1983 trích trong WHO, 1992) [49] Hàm lượng Cadmium

trung bình trong đất ở những vùng không có sự hoạt động của núi lửa biến động từ0,01 đến 1 mg/kg, ở những vùng có sự hoạt động của núi lửa hàm lượng này có thểlên đến 4,5 mg/kg(Korte, 1983 trích trong WHO, 1992) [48] Tuy nhiên theoMurray (1994) [36] hàm lượng Cd trong đất hiện diện trung bình 0,06 -1,1 ppm

- Đồng được tìm thấy tự nhiên trong các khoáng như cuprite (Cu2O), malachite(Cu2CO3.Cu(OH)2), azurite (2CuCO3.Cu(OH)2), chalcopyrite (CuFeS2), chalcocite(Cu2S), và bornite (Cu5FeS4) và trong nhiều hợp chất hữu cơ Ion đồng (II) gắng kếtqua ôxy đối với các tác nhân vô cơ như H2O, OH-, CO32-, SO42-, đối với các tácnhân hữu cơ qua các nhóm như phenolic và carboxylic (Cotton & Wilkinson, 1989trích trong WHO, 1998) Vì vậy hầu hết đồng trong tự nhiên phức hợp với các hợpchất hữu cơ (Allen & Hansen, 1996 trích trong WHO, 1998) [49] Trong đá nhamthạch đồng biến động từ 4-200 mg/kg, trong đá trầm tích 2-90 mg/kg (Cannon vàcộng sự,1978 trích trong WHO, 1998) [49] Sự khuếch tán đồng từ các nguồn tựnhiên trung bình trên khắp thế giới hàng năm từ bụi được mang từ gió 0,9-15 × 103tấn, cháy rừng 0,1-7,5 × 103 tấn, hoạt động núi lửa 0,9-18 × 103 tấn (Nriagu, 1989trích trong WHO, 1998) [49] Đồng hiện diện tự nhiên trong lớp vỏ trái đất với hàmlượng trung bình khoảng 60 mg/kg (Lide & Frederikse, 1993 trích trong WHO,1998), tuy nhiên theo (Murray, 1994) [36] trong đất biến động từ 6-80 ppm

- Chì: Hàm lượng chì trung bình trong thạch quyển ước khoảng 1,6x10-3 phần trămtrọng lượng, trong khi đó trong đất trung bình là 10-3 phần trăm và khoảng biếnđộng thông thường là từ 0,2x10-3 đến 20x10-3 phần trăm Chì hiện diện tự nhiêntrong đất với hàm lượng trung bình 10-84 ppm (Murray, 1994) [36]

- Asen: Trong tự nhiên, asen thường có mặt trong các khoáng với sắt, lưu huỳnh,oxi, niken, đồng, v.vv… như trình bày trong bảng 1

Bảng 1.1 Các khoáng vật chứa asen trong tự nhiên [44]

As nguyên tố As Các mạch thủy nhiệt (hydrothermal veins)

Khoáng Thành phần Nơi xuất hiện

Các lớp trầm tích, thường đi kèm với khoáng orpiment, sét, đá vôi, các lớp trầm tích nơi có suối nước nóng

Các mạch thủy nhiệt, các suối nước nóng, khu vực có các sản phẩm của quá trình thăng hoa núi lửa

Cobaltite CoAsS Các lớp trầm tích có nhiệt cao, các

lớp đá bị biến dạng

Arsenopyrite FeAsS Dạng khoáng chứa asen phổ biến nhất, tồn tại nhiều trong các vùng

trầm tích chứa khoángTennantite (Cu,Fe)12As4S13 Các mạch thủy nhiệt

Enargite Cu3AsS4 Các mạch thủy nhiệt

Arsenolite As2O3

Khoáng thứ cấp, hình thành từ quá trình oxi hóa arsenopyrite, asen nguyên tố và một số khoáng asen khác

Scorodite FeAsO4.2H2O Khoáng thứ cấp

Annabergite (Ni,Co)3(AsO4)2.8H2O Khoáng thứ cấp

Hoernesite Mg3(AsO4)2.8H2O Khoáng thứ cấp, thải luyện kimHaematolite (Mn,Mg)4Al(AsO4)(OH)8

Conichalcite CaCu(AsO4)(OH) Khoáng thứ cấp

Như vậy, asen là nguyên tố hóa học có mặt khá phổ biến trong đất đá, quặngkhoáng, trong các trầm tích sâu dưới lòng đất

- Thủy ngân hiện diện và tồn tại trong tự nhiên ở nhiều dạng khác nhau: kim loại,

vô cơ và hữu cơ (metyl và etyl thủy ngân) Tất cả những dạng này có tính độc khác

nhau và có thể ảnh hưởng đến sức khoẻ con người Trong môi trường đất, dạngcation Hg2+ hiện diện là phổ biến nhất Sự tích tụ thủy ngân trong đất có khuynhhướng tương quan với hàm lượng vật chất hữu cơ Hàm lượng thủy ngân trong tựnhiên cao nhất đã được báo cáo trong đất ngập nước và đất than bùn Hàm lượngthủy ngân trong đất trên thế giới trung bình 0,02-0,41 ppm (Murray, 1994) [36].Nồng độ thủy ngân trong nước đại dương trung bình 0,001-0,004 μ/l (Olafsson,

1983 trích trong Bryan & Langston, 1992) [26] và nồng độ Hg gia tăng gần các cửasông chịu ảnh hưởng từ công nghiệp (Baker, 1977 trích trong Bryan & Langston,1992)

1.2.2 Công nghiệp

Sự gia tăng tích lũy kim loại trong môi trường không chỉ từ các nguồn tự nhiên,

mà còn từ hoạt động công nghiệp của con người Việc đốt cháy các nhiên liệu hóathạch làm giải phóng khoảng 20 loại kim loại độc hại quan trọng vào môi trường baogồm asen, beri, cađimi, chì, và niken (Goyer, 1996) [27] Các sản phẩm công nghiệp vàviệc sử dụng các vật liệu công nghiệp có thể chứa hàm lượng cao các nguyên tố kimloại độc hại Ví dụ, thủy ngân được sử dụng để sản xuất clo và soda trong công nghiệpsản xuất giấy và bột giấy, công nghiệp sản xuất pin, bóng đèn huỳnh quang, công tắcđiện, sơn và các sản phẩm nông nghiệp, thuốc chữa răng, và dược phẩm (Mailman,1994) [41]

- Asen: Được con người sử dụng trong ngành công nghiệp:

+ Khai thác quặng mỏ (Cu, Ni, Pb, Zn), luyện kim đưa vào môi trường mộtlượng lớn arsenic Khoảng 62000 tấn arsenic phóng thích vào môi trườnghàng năm từ các hoạt động này (Bissen & Frimmel, 2003) [23]

+ Đốt các nhiên liệu hóa thạch từ các hộ gia đình, từ các nhà máy điện

+ Sử dụng thuốc diệt nấm, thuốc trừ cỏ, thuốc diệt côn trùng và công nghiệp + Từ khi đưa vào sử dụng DDT năm 1947 và các loại thuốc trừ sâu hữu cơ khác

có chứa các hợp chất arsenic hữu cơ (Bissen & Frimmel, 2003) [23]

- Cađimi: Một sản phẩm phụ của việc khai khoáng kẽm và chì, là một chất gây ônhiễm môi trường quan trọng Nó được sử dụng rất nhiều trong sơn, thuốc nhuộm,

ắc quy, và chất dẻo Ngoài ra nó còn được sử dụng trong chất chống ăn mòn thép,sắt, đồng, đồng thau và các hợp kim khác Các ứng dụng chủ yếu của Cd trongtrong công nghiệp như: lớp mạ bảo vệ thép, chất ổn định trong PVC, chất tạo màutrong plastic và thủy tinh, và trong hợp phần của nhiều hợp kim là một trong nhữngnguyên nhân phóng thích Cd vào môi trường.[7] Hàm lượng của Cd trong phân lânbiến động khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc của đá phosphate Phân lân có nguồngốc từ đá phốt phát Bắc Carolina chứa Cd 0,054 g/kg, phân lân có nguồn gốc từ đáSechura chứa hàm lượng Cd 0,012 g/kg, trong khi đó phân lân có nguồn gốc từ đáphosphate Gafsa chứa 0,07 g/kg (Bolan và cộng sự, 2003) [24]

- Chì: Được sử dụng trong pin, trong bình ăcqui, trong một số dụng cụ dẫn điện.Một số hợp chất chì được thêm vào trong sơn, thủy tinh, đồ gốm như chất tạo màu,chất ổn định, chất kết gắn.[7] Các sản phẩm thải từ ứng dụng của chì nếu khôngđược tái chế hợp lý thải vào môi trường làm gia tăng lượng kim loại độc hại nàytrong môi trường Ngoài ra một số hợp chất chì hữu cơ như tetraetyl hoặc tetrametylchì được thêm vào trong xăng đặc biệt ở những quốc gia đang phát triển

- Thủy ngân: Nguồn do hoạt động của con người: đến từ các nhà máy điện đốt than;các lò đốt rác thải; những nơi khai thác thủy ngân, vàng, đồng, kẽm, bạc; các hoạtđộng luyện kim; thải bỏ các nhiệt kế và từ đốt rác thải y tế Riêng chất thải từ cácthiết bị y tế có thể phóng thích chiếm khoảng 5% thủy ngân trong nước thải (WHO,1998) [49]

1.2.3 Các sản phẩm nông nghiệp

Các kim loại nặng có trong các sản phẩm phân bón bao gồm cađimi, crom, đồng,mangan, molipden, niken và kẽm Các nguồn chính của asen trong môi trường là từthuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và các sản phẩm bảo vệ thực vật khác Chì và asen bêncạnh việc sử dụng trong công nghiệp nó còn được sử dụng trong thuốc trừ sâu.Thuốc diệt nấm có chứa thủy ngân cũng góp phần làm ô nhiễm môi trường Cuốicùng, rất nhiều các kim loại này tích lũy trong đất nông nghiệp dẫn đến tạo ra sựnguy hiểm đối với thực vật và động vật [1],[3]

1.3 Ảnh hưởng của kim loại nặng đến sinh vật

Ô nhiễm môi trường do tính độc hại của kim loại nặng gây mất cân bằng sinhthái làm suy giảm nhiều quần thể sinh vật đã được tìm thấy ở nhiều quốc gia trênthế giới The Severn Estuary là một trong những con sông lớn nhất ở Anh là nơi ở

và sinh sản của nhiều loài cá Nhiều thập kỉ qua, sông này đã phải hứng chịu nhiều

ô nhiễm kim loại nặng như chì, cadmium và nhiều nguyên tố khác từ nhiều nguồnkhác nhau (Owens, 1984 trích trong WHO, 1992)[48] Những ảnh hưởng của ônhiễm này có thể là một trong những nguyên nhân gây suy giảm quần thể cá Quầnthể cá ở sông Severn Estuary đã gia tăng trở lại khi mức độ ô nhiễm môi trườngnước giảm (Potter và cộng sự, 2001)[40] Nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng ô nhiễmkim loại trong vùng phụ cận của nơi tinh luyện chì lớn nhất thế giới tại Port Pirienước Úc đã cho thấy rằng 20 loài cá và giáp xác đã bị biến mất hoặc giảm số lượng(Ward & Young, 1982 trích trong Bryan & Langston, 1992) [26] Khi sinh vật sốngtrong môi trường bị ô nhiễm, khả năng tích tụ các chất ô nhiễm trong cơ thể chúng

là rất cao nhất là ô nhiễm kim loại, gây nguy cơ cho sức khỏe của người tiêu thụchúng thông qua chuỗi thức ăn Ohi và cộng sự (1974) trích trong WHO (1985)[49]

đã xác định mức độ chì trong máu, trong xương đùi và trong thận của chim bồ câuđược thu thập từ những vùng nông thôn và những vùng đô thị ở Nhật Kết quả chothấy rằng mức độ chì cao nhất trong xương đùi của chim bồ câu với giá trị trungbình biến động từ 16,5 đến 31,6 mg/kg ở vùng đô thị Trong khi đó giá trị trungbình 2,0 và 3,2 mg/kg ở vùng nông thôn

Những năm gần đây, ảnh hưởng nghiêm trọng của As đối với sức khỏe conngười cũng đã được báo cáo ở Ấn Độ, Trung Quốc, Bangladesh Ước tính có đếnhàng triệu người có nguy cơ bị ngộ độc do ngộ độc As Việt Nam có khoảng 10triệu người ở đồng bằng sông Hồng, 500 ngàn đến 1 triệu người ở ĐBSCL bị ngộđộc mãn tính do uống nước giếng khoan có chứa arsen (Berg và cộng sự, 2007)[21] Tương tự, sự tích tụ Cd trong gan và thận của động vật chăn thả ăn cỏ ở Úc vàNew Zealand gây ảnh hưởng đến tiêu thụ sản phẩm thịt trong nước và xuất khẩu ranước ngoài (Robert và cộng sự, 1994, McLaughlin và cộng sự, 2000) [35]

1.4 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới

Ô nhiễm kim loại ở môi trường biển đã gia tăng trong những năm gần đây dodân số toàn cầu gia tăng và sự phát triển công nghiệp (Arellano và cộng sự, 1999trích trong Susana và cộng sự, 2005) [18] Ô nhiễm kim loại nặng ở nhiều vùng cửasông, vùng ven biển trên thế giới đã được biết từ lâu bởi tính độc hại đe dọa đến sựsống của sinh vật thủy sinh, gây nguy cơ cho sức khỏe của con người

Ô nhiễm Pb và Zn là một trong những điều đáng quan tâm do ảnh hưởng độchại của chúng lên hệ sinh thái tại các cửa sông ở Úc, với hàm lượng rất cao 1000μg/

g Pb, 2000 μg/g Zn có thể tìm thấy trong các trầm tích bị ô nhiễm (Irvine & Birch,

1998 trích trong McFarlane & Burchett, 2002) [35] Bryan và cộng sự (1985) tríchtrong Bryan & Langston (1992) [26] đã xác định hàm lượng chì vô cơ trong trầmtích cửa sông ở Anh biến động từ 25 μg/gtrong khu vực không bị ô nhiễm đến hơn

2700 μg/gtrong cửa sông Gannel nơi nhận chất thải từ việc khai thác mỏ chì Hàmlượng của các hợp chất chì này có lẽ có nguồn gốc do sử dụng xăng dầu pha chì.Tương tự như Pb, hàm lượng As cũng đã được xác định ở nhiều vùng cửa sông,vùng ven biển trên thế giới Hàm lượng As trong trầm tích cửa sông đã được xácđịnh từ 5 μg/g ở cửa sông Axe đến lớn hơn 1000 μg/g trong các cửa sôngRestronguet Creek, Cornwall nơi nhận nước thải từ các khu vực khai thác quặng mỏkim loại (Langstone, 1985 trích trong Bryan & Langston, 1992) [26]

Hàm lượng Cd cũng được xác định ở Anh tại các cửa sông không bị ô nhiễmvới hàm lượng 0,2 μg/kg, tại các cửa sông bị ô nhiễm nặng hàm lượng này có thểlên đến 10 μg/g (Bryan & Langston, 1992) [26] Sông Deule ở Pháp là một trongnhững con sông bị ô nhiễm rất nặng do hứng chịu chất thải từ nhà máy luyện kim.Hàm lượng kim loại trong trầm tích sông này rất cao (480 mg/kg) (Neda và cộng sự,2006) [37] Hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích tại vùng cửa sông, vùng venbiển trên thế giới nơi có rừng ngập mặn cũng đã được xác định từ ít bị ô nhiễm chođến ô nhiễm nặng Tam & Wong (1995) [43] đã xác định hàm Pb trong trầm tíchrừng ngập mặn Sai Keng, Hong Kong với hàm lượng 58,2 μg/g Zheng & Lin (1996)[51] đã xác định hàm lượng Pb và Cd trong trầm tích rừng ngập mặn Avicenniamarina, vịnh Shenzhen với hàm lượng tương ứng 28,7 μg/g và 0,136 μg/g tương

ứng Theo Breemen (1993), Astrom & Bjorklund (1995) [20], Sundstrom và cộng

sự (2003) [24], Hoa và cộng sự (2004) [30] đã chỉ ra rằng đất phèn là nguồn phóngthích kim loại nặng gây ô nhiễm nguồn nước Khi đất phèn tiềm tàng tiếp xúc vớiôxy do hiện tượng tự nhiên hoặc do thoát nước nhân tạo, pyrite bị ôxy hóa tạo raacid sulfuric làm hạ thấp pH Khi pH <4 các proton được phóng thích tấn công cáckhoáng sét, hòa tan một số kim loại mà nồng độ của chúng có thể vượt xa nồng độtrong các loại đất không phèn (Trần Kim Tính, 2004) [30]

1.5 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam

Sau gần 20 năm mở cửa và đẩy mạnh kinh tế với hơn 64 khu chế xuất và khucông nghiệp, cộng thêm hàng trăm ngàn cơ sở hóa chất và biến chế trên toàn quốc.Vấn đề ô nhiễm đang là vấn đề nan giải đối với Việt Nam

Trong số các KLN xuất hiện trong các thủy vực với một lượng lớn phải kểđến Asen (As), Cadimi (Cd), đồng (Cu), thủy ngân (Hg), Mangan (Mn), chì (Pb)…Các kim loại trên và muối của chúng là những chất độc hại và là chất khá bền vữnghay khó phân hủy sinh học Những kim loại này có chủ yếu trong nước thải côngnghiệp của các ngành liên quan tới kim loại như: công nghiệp mạ, hóa chất, sảnxuất pin, cơ khí… Nước thải công nghiệp chứa hàng loạt các chất thải rắn, chất hữu

cơ và vô cơ, các muối KLN Các dạng tồn tại và hàm lượng của các chất ô nhiễm cótrong nước thải tùy thuộc vào loại hình công nghiệp, quá trình sản xuất, tính hiệnđại của máy móc [8]

Tác giả Trịnh Thị Thanh và cộng sự (1993) đã chỉ ra hầu hết các ngành côngnghiệp của Hà Nội đều sản sinh ra các kim loại nặng độc hại tùy theo loại hình vàquy trình sản xuất [13],[14],[15]

Bảng 1.2 Thành phần một số kim loại nặng có trong các ngành công nghiệp

tại Hà Nội

CN luyện kim màu x x x x x x x

Sx hóa chất vô cơ x x x

đội ngũ quản lý, công nhân trong nhà máy

Năm 2009, các tác giả Nguyễn Văn Khánh, Phạm Văn Hiệp khi nghiên cứu sự tích

lũy kim loại nặng Cadmium và chì của loài hến Corbicula sp tại vùng cửa sông

thành phố Đà Nẵng Với thực tế phát triển công nghiệp mạnh mẽ trong nhiều nămtrở lại đây tại Đà Nẵng thì nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng của thủy vực này là rấtcao Thực tế là từ phân tích ANOVA cho thấy hàm lương Cd tại khu vực sông Hàn:2,66 ± 1,55 ppm, cao hơn và khác nhau có ý nghĩa (α = 0,05) so với khu vực cửa sông

Cu Đê: 1,41 ± 0,75 ppm [7]

Do cấu tạo địa chất, nhiều vùng ở nước ta nước ngầm bị nhiễm asen Khoảng13,5% dân số Việt Nam (10-15 triệu người) đang sử dụng nước ăn từ nước giếngkhoan, rất dễ bị nhiễm asen Theo thống kê chưa đầy đủ, cả nước hiện có khoảnghơn 1 triệu giếng khoan, trong đó nhiều giếng có nồng độ asen cao hơn từ 20-50 lầnnồng độ cho phép (0.01mg/l), ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ, tính mạng của cộngđồng.Tại châu thổ sông Hồng, những vùng bị nhiễm nghiêm trọng nhất là phía Nam

Hà Nội, Hà Nam, Hà Tây, Hưng Yên, Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình và HảiDương Ở Đồng bằng sông Cửu Long, cũng phát hiện nhiều giếng khoan có nồng

độ asen cao nằm ở Đồng Tháp và An Giang [17]

Kết quả phân tích và đánh giá việc tận dụng nước thải để nuôi cá ở một số

ao đầm vùng Thanh Trì, Hà nội năm 2009 – 2010 của tác giả Lê Thu Hà- TrườngĐại học Khoa học Tự nhiên được công bố như sau:

+ Hàm lượng KLN trọng thịt cá có mối tương quan rõ rệt đối với hàm lượng KLNtrong nước ao nuôi Các ao hồ nuôi cá ở Đông Mỹ, Tứ Hiệp và Yên Sở đều dẫnnước trực tiếp từ các kênh nước thải của sông Tô Lịch và Kim Ngưu Các con sôngnày hoàn toàn chứa nước thải công nghiệp chưa qua xử lý của các nhà máy sản xuấtlớn tại Hà Nội với rất nhiều chất độc hại, đặc biệt là KLN

+ Cá nuôi tại hồ đối chứng (Hồ Mạc ở Cúc Phương, Ninh Bình) an toàn trong sửdụng làm thực phẩm vì hàm lượng KLN của 4 kim loại phân tích đều nằm tronggiới hạn cho phép

+ Cả 3 loài cá nuôi tại 3 ao hồ nghiên cứu đều có hàm lượng Pb vượt quá giới hạn

+ Sự khác nhau về đặc điểm sinh học, sinh trưởng và tập tính kiếm mồi là nguyênnhân của sự chênh lệch này

+ Sự khác biệt về hàm lượng KLN trong thịt cá tại các ao hồ nghiên cứu so với cá ở

ao đối chứng Cá nuôi tại các ở xã Đông Mỹ, Tứ Hiệp và Yên Sở có hàm lượng

KLN cao hơn, các KLN một mặt ức chế hoạt động của các enzym trong con đườngtân tạo protein do đó làm giảm hàm lượng protein trong thịt cá Mặt khác, khi tíchlũy với nồng độ cao chúng sẽ liên kết với phân tử protein và làm kết tủa proteinkhiến cho các protein không thể tác dụng với thuốc thử nữa, do đó kết quả hàmlượng protein đo được cũng giảm.

Nghiên cứu sự phân bố và ảnh hưởng của kim loại nặng trong hồ Tây của tácgiả Lưu Lan Hương, Nguyễn Thị Thanh Nga và Bùi Thị Hoa – Trường Đại họcKhoa học Tự nhiên – ĐHQGHN đã cho kết quả như sau :

+ Hàm lượng các kim loại nặng phân bố trong các thành phần khác nhau của hệsinh thái hồ là khác nhau cao nhất trong trầm tích tiếp đến là trong các động vật đáy,thực vật thủy sinh ngập nước, thực vật nổi, các loài cá là thấp nhất ở trong nước.+ Kim loại nặng có hàm lượng cao nhất trong các thàn phần của hồ là Fe, tiếp đó là

Mn, Zn, Cu, Pb, Cr, Ni, As và cuối cùng là Cd và Hg

+ Nhìn chung hàm lượng của các kim loại nặng trong nước hồ Tây chưa cao hơn sovới tiêu chuẩn nước mặt Việt Nam Nhưng hàm lượng của hầu hết các kim loạinặng trong trầm tích và trong thực vật thủy sinh đều cao hơn tiêu chuẩn cho phépcủa Việt Nam và nước ngoài Một số kim loại nằng Hg, As trong trầm tích ở mộtvài vị trí đã ở mức gây ảnh hưởng xầu

+ Hàm lượng Pb, As trong động vật đáy (trùng trục, trai, ốc vặn…) là cao so vớitiêu chuẩn của Việt Nam và nước ngoài Còn hàm lượng của các kim loại kháctrong động vật thủy sinh đều nằm trong phạm vi cho phép

+ Tuy nhiên hai kim loại có độc tính cao là Pb và Cd đều có hàm lượng khá caotrong các loài cá của hồ Tây, vì vậy khi người dân nơi đây sử dụng cá làm thức ăncần hết sức cẩn trọng

CHƯƠNG 2 ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Địa điểm nghiên cứu

2.1.1 Hồ Trúc Bạch, phường Trúc Bạch, quận Ba Đình, thành phố Hà Nội

Hồ Trúc Bạch là một hồ thuộc quận Ba Đình, thủ đô Hà Nội, Việt Nam,nguyên là một phần hồ Tây Hồ rộng 242191.278 m2 (hơn 24,2 ha) và có tọa độ địa

lý là: vĩ tuyến: 21o03'10'' B, kinh tuyến: 105o50'20'' Đ

Hình 2.1 Vị trí hồ Trúc Bạch

Hồ Trúc Bạch vốn là một phần của hồ Tây, nằm ở góc Đông Nam của hồ,đến năm 1620 hồ được phân ra với hồ Tây nhờ đê Cố Ngự (hay còn gọi là Cổ Ngư),chính là đường Thanh Niên ngày nay Ngoài đường Thanhh Niên, hồ còn được baoquanh bởi các phố Trấn Vũ, Trúc Bạch với rất nhiều nhà hàng, khách sạn…Hiệnnay hồ do Xí nghiệp thoát nước số 1 - Công ty Thoát nước Hà Nội quản lý mựcnước và Công ty cổ phần Trúc Bạch nuôi thả cá Hồ có diện tích nước mặt là 24 ha,mực nước mặt hồ vào mùa khô là 5,8 mét, mùa mưa là 6,2 mét

Hồ Trúc Bạch cùng với hồ Tây, hồ Gươm và các hồ khác là những lá phổixanh của thành phố và là danh lam thắng cảnh nổi tiếng của thủ đô với rất nhiều ditích lịch sử ven hồ như đền Quán Thánh, chùa Châu Long, đền Cẩu Nhi… Đây làđiểm tham quan của du khách trong và ngoài nước đến Hà Nội, đồng thời cũng làmột địa điểm du ngoạn lý tưởng của người dân, đặc biệt là giới trẻ của thủ đô

2.1.2 Hồ Thanh Nhàn, Đường Thanh Nhàn, quận Hai Bà Trưng, thành phố Hà Nội

Hồ Thanh Nhàn thuộc quận Hai Bà Trưng của thành phố Hà Nội, hồ đượccải tạo từ hồ tự nhiên cũ trong khu vực, làm cảnh quan phía Đông giáp công viên

tuổi trẻ, phía Nam giáp với đường Thanh Nhàn, hai phía còn lại giáp với khu dâncư.

Hình 2.2 Vị trí hồ Thanh Nhàn

2.2 Thời gian nghiên cứu

Quá trình nghiên cứu tiến hành theo 4 đợt:

- Đợt 1: 21- 22/ 04 /2010

- Đợt 2: 13- 15/ 07 /2010

- Đợt 3: 23- 24/ 11 /2010

- Đợt 4: 02- 03/ 03 /2011

2 3 Đối tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu của để tài là 5 kim loại nặng: Cu, Cd, Pb, Hg, As trong một

số nhóm sinh vật ở 2 hồ Trúc Bạch,Thanh Nhàn

- Các sinh vật nghiên cứu là cá rô phi (Oreochomic mossambicus), cá trôi Cá Trôi

Ấn Độ (Labeo rohita), cá mè trắng (Hypophthalmichthys molitrix ), động vật nổi (zooplankton), thực vật nổi ( Phytoplankton ),ốc bươu vàng (Pomacea canaliculata),

ốc vặn (họ Thiaridae)

2.4 Phương pháp nghiên cứu.

2.4.1 Phương pháp hồi cứu

Thu thập, phân tích và xử lý các thông tin có liên quan, như thông tin về cáckim loại nặng trong nước, trầm tích, sinh vật của các công trình đã công bố trongnước và nước ngoài, các thông tin kinh tế, xã hội, sản xuất của khu vực quanh 2 hồnghiên cứu

2.4.2 Phương pháp thu mẫu ngoài thực địa

- Mẫu nước được lấy ở 3 tầng: Tầng mặt, tầng giữa, tầng đáy, trộn theo tỉ lệ bằngnhau, cố định bằng axit HNO3 đậm đặc, đựng trong chai nhựa PE

- Mẫu bùn được lấy ở tầng đáy, lấy ở các điểm nghiên cứu sau đó trộn đều, đựngtrong túi nilon chuyên dụng

- Mẫu sinh vật: Được thu bằng các dụng cụ thu mẫu

- Các chai lấy mẫu nước hồ được rửa sạch, rửa lại bằng nước của điểm thu mẫu vàđược dán nhãn ghi đầy đủ các chi tiết về địa điểm, ngày giờ thu mẫu

2.4.3 Bảo quản mẫu

- Mẫu nước: Mẫu nước sau khi thu từ hồ vể và bảo quản ở điều kiện như trongbảng sau:

Bảng 2.3 Phương pháp bảo quản mẫu nước STT Thông số

phân tích đựng Chai Thể tích Điều kiện bảo quản Thời gian bảo quản

- Mẫu bùn: bảo quản ở nhiệt độ 4oC

- Mẫu sinh vật: Bảo quản ở nhiệt độ Oo C

2.4.4 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm [6],[10]

2.4.4.1 Phân tích chỉ tiêu thủy lí hóa.

a Xác định hàm lượng BOD 5 (nhu cầu oxi hóa sinh học)

độ Ghi kết quả lượng KMnO4 đã tiêu tốn: V1

Thay mẫu nước thử bằng 50ml nước cất để thí nghiệm một mẫu trắng

Các bước tiến hành thí nghiệm được thực hiện tương tự như trên: lượngKMnO4 0,01N tiêu tốn là V2.

Chú ý: Tiến hành chuẩn độ ở nhiệt độ 80 – 90oC

* Công thức tính:

COD = (V1 – V2 ) x 8Trong đó:

+ V1: Lượng dung dịch KMnO4 0,01N tiêu tốn để chuẩn mẫu nước thử (ml)+ V2: Lượng dung dịch KMnO4 0,01N tiêu tốn để chuẩn mẫu nước cất (ml)+ 8 : Đương lượng gam của oxi (g)

c Xác định các chỉ số thủy lý hóa và nồng độ NH4+

- Các chỉ số thủy lý hóa pH, nhiệt độ, DO được đo bằng máy TOA

- Nồng độ NH4 trong nước được xác định bằng bộ Test SERA của Đức

1.1.1.1 Phân tích hàm lượng kim loại nặng

a Phương pháp xác định kim loại nặng trong mẫu nước

* Phân tích Cd

- Lập thang chuẩn Cd: 0,03 - 0,06 - 0.12 ppm

Giới hạn đo ở bước sóng 1: 0,028 - 2 ppm

Hút 2,5 ml dung dịch tiêu chuẩn 1000 mg/l bằng micro pipet định mức 50 mlđược nồng độ 50 mg/l Hút 2.5 ml dung dịch 50 mg/l định mức 25 được nồng độ 5 mg/

l Hút lần lượt 0.3 - 0.6 - 1.2 ml dung dịch nồng độ 5 mg/l định mức 50 ml được cácdung dịch chuẩn có nồng độ 0,03-0,06-0.12 ppm

* Phân tích Cu

- Lập thang chuẩn Cu: 0.1-0.3-0.6 ppm

Giới hạn đo của máy ở bước sóng 1: 0,077-5ppm

Hút 2,5 ml dung dịch tiêu chuẩn 1000 mg/l bằng micro pipet định mức 50 mlbằng HCl 2% được nồng độ 50 mg/l Hút lần lượt 0.1 - 0.3 - 0.6 ml dung dịch nồng

độ 50 mg/l định mức 50 ml được các dung dịch chuẩn có nồng độ 0.1 - 0.3 - 0.6ppm

* Phân tích Pb

- Lập thang chuẩn Pb: 0.5-1 ppm

Giới hạn đo ở bước sóng 1: 0.45-20 ppm

Hút 2,5 ml dung dịch tiêu chuẩn 1000 mg/l bằng micro pipet định mức 50 mlđược nồng độ 50 mg/l Hút lần lượt 0.5-1 ml dung dịch nồng độ 50 mg/l định mức

50 ml được các dung dịch chuẩn có nồng độ 0.5-1 ppm

* Phân tích As:

Trong nước, asen vô cơ hoà tan có thể tồn tại ở dạng As(III) hayAs(V) Trước tiên, As(V) được khử về As(III) nhờ dung dịch NaI hoặc KI vàaxít ascobic Tiếp theo, As(III) được hydrua hóa nhờ hydro mới sinh thành khíasin (AsH3) Hydro mới sinh được tạo bởi NaBH4 phản ứng với axít HCl Các phảnứng xảy ra như sau:

H3AsO4 + 2 NaI + 2 HCl = H3AsO3 + I2 + 2 NaCl + H2O

H3AsO3 + 3NaBH4 + 3HCl + 6H2O = AsH3 (khí asin) + 3H3BO3 + 3NaCl + 9H2Khí AsH3 được phân tích bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử theo nguyên lý sau:dòng khí argon mang khí asin tới bộ phận nguyên tử hoá mẫu để tạo ra các đámhơi nguyên tử tự do Asen nguyên tử sẽ hấp thụ bước sóng đặc trưng (193,7 nm)

từ đèn catốt rỗng asen và tạo ra phổ hấp phụ Cường độ hấp thụ được đo nhờ hệthống quang phổ và đetectơ Phương pháp này xác định được hàm lượng asen tổngAs(T) Hàm lượng As(III) trong mẫu nước được tách nhờ cột tách aluminosilicat Kếtquả sau khi phân tích xác định hàm lượng As(T) và As(III), hàm lượng As(V) đượctính toán theo công thức: As(V) = As(T) - As(III)

của dung dịch bền trong 15' Thêm 4 ml K2S2O8 5% sau đó cách thuỷ 95oC trong 2h,

để nguội, thêm 4 ml hydroxylamin 8% để khử KMnO4 dư Định mức và hút 10mldung dịch mẫu để đo thời gian chờ 5 giây, thời gian đo 30s, thời gian sục khíNaBH4 7s

Chú ý: Với mẫu không có chất hữu cơ thì chỉ thêm H2SO4 1:1 và đo

Nồng độ Hg(ppb)= Nồng độ đo được (ppb)*Vđm/Vmẫu hút

+ Với các kim loại Cu, Cd, Pb, As, Cr: Lấy 500 ml mẫu đã hãm axit Nitric (3

ml axit/1 l mẫu) cô cạn Đối với mẫu nhiều chất hữu cơ cần tăng lượng axit nitricphá mẫu Hoà tan mẫu bằng 10 ml axit HCl 2% lọc và đo ngọn lửa trên máy hấpphụ nguyên tử

Chú ý pha thang chuẩn đo trong HCl 2%

b Phương pháp xác định kim loại nặng trong đất

* Xử lý mẫu bùn đất (với Cd, Cu, Pb, As và Hg):

Cân 1 g đất đã nghiền ở trạng thái bột mịn và 6g hỗn hợp cacbonat (Na2CO3 :

K2CO3) vào chén Ni Sau đó nung ở 7500C trong 1 tiếng Rửa sạch chén bên ngoài,thả vào cốc 250 ml nước có sẵn 100 ml nước cất nóng Đun sôi khuấy để hoà tanmẫu, lấy cốc ra tráng sạch Cho HCl 1:1 đến khi hết bọt khí CO2

Đun cách cát cho bay hơi dung dịch (chú ý khi cạn để nhiệt độ thấp không bịbắn) khuấy để bay hơi hết axit đến khi mẫu khô kiệt Hoà tan mẫu bằng 15 ml HCl 1:1nóng, đun nhẹ Thêm 5 ml gelatin 2% (pha trong nước nóng) để nguội, lọc bỏ cặn Si

định mức nước cất 100 ml Dung dịch để đo các kim loại nặng Cd, Cu, Pb, As và Hg.Chú ý thang chuẩn đo được pha trong HCl 2%.

* Phân tích Cd

Lập thang chuẩn Cd: 0,03-0,06-0.12 ppm

Giới hạn đo ở bước sóng 1: 0,028-2 ppm

Hút 2,5 ml dung dịch tiêu chuẩn 1000 mg/l bằng micro pipet định mức 50

ml bằng HCl 2% được nồng độ 50 mg/l Hút 2,5 ml định mức 25 ml được nồng độ5ppm Hút lần lượt 0.3 - 0.6 - 1.2 ml dung dịch nồng độ 5 mg/l định mức 50 mlđược các dung dịch chuẩn có nồng độ 0,03 - 0,06 - 0.12 ppm

* Phân tích Cu

Lập thang chuẩn Cu: 0.5- 1.5-3 ppm

Giới hạn đo của máy ở bước sóng 1: 0,077-5ppm

Hút 2,5 ml dung dịch tiêu chuẩn 1000 mg/l bằng micro pipet định mức 50

ml bằng HCl 2% được nồng độ 50 mg/l Hút lần lượt 0.5 - 1.5 - 3 ml dung dịchnồng độ 50 mg/l định mức 50 ml được các dung dịch chuẩn có nồng độ 0.5 - 1.5 - 3ppm

* Phân tích Pb

Lập thang chuẩn Pb: 0.5-1.5-3 ppm

Giới hạn đo ở bước sóng 1: 0.45-20 ppm

Hút 2,5 ml dung dịch tiêu chuẩn 1000 mg/l bằng micro pipet định mức 50

ml bằng HCl 2% được nồng độ 50 mg/l Hút lần lượt 0.5 - 1.5 - 3 ml dung dịchnồng độ 50 mg/l định mức 50 ml được các dung dịch chuẩn có nồng độ 0.5 - 1.5 - 3ppm

* Phân tích Asen:

Xác định đường chuẩn

Lấy 0.00; 1.0; 2.0; 10; 15; 20 dung dịch làm việc Asen (III) pha loãng đến 100ml bằng dung dịch HNO3 (2-5ml HNO3 đặc trong 1l nước cất) ta thu dãy chuẩn với nồng độ từ 0, 1, 2, 5, 10, 15, 20mg Asen (III)/l pha dung dịch chuẩn hằng ngày

* Phân tích Hg

Dựa trên tính chất của Hg có khả năng thăng hoa tại một nhiệt độ trongnhững điều kiện nhất định, Hg được tách khỏi chất nền của mẫu đất nhờ kỹ thuậtthăng hoa lấy chất phân tích

25 ml dung dịch A, lấy dung dịch này để xác định Hg bằng phương pháp AAS theo

kỹ thuật hóa hơi lạnh và xác định nồng độ Hg theo phương pháp đường chuẩn

+ Mẫu cá, ốc được sấy khô 60o trong 24 giờ sau đó tán nhỏ

+ Cho mẫu vào chén bạch kim, đưa vào lò nung, nâng nhiệt độ từ từ lên 500oCtrong 1 giờ, tiếp tục nung trong 5 giờ

+ Lấy chén ra, hòa tan cặn tro bằng HCl 20%, đun nóng để hòa tan toàn bộ cặn.Lọc dung dịch và định mức 25ml Đây là dung dịch để xác định hàm lượng kim loạinặng bằng máy hấp thụ nguyên tử.

* Tiến trình đo:

Thực hiện giống như phương pháp xác định hàm lượng kim loại nặng trong nước

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN

3.1 Các nguồn thải vào hai hồ nghiên cứu

Hồ Trúc Bạch:

Là nơi xả nước trực tiếp của các phố: Phó Đức Chính, Châu Long, Ngũ Xã,Phạm Hồng Thái, Đặng Dung, Nguyễn Trường Tộ, Nguyễn Biểu, Trấn Vũ… Hồ làmột trong số công trình nằm trong dự án thoát nước Hà Nội giai đoạn 1, có trạm xử

lý nước thải trước khi đổ ra hồ, nhưng nước hồ vẫn bẩn và ô nhiễm nặng nề Quanh

hồ Trúc Bạch là nơi tập trung nhiều nhà hàng, khách sạn, nơi vui chơi giải trí …cùng các hoạt động thương mại, du lịch Trong những năm gần đây, do tốc độ đô thịhóa và xây dựng phát triển nhanh, hệ sinh thái hồ Trúc Bạch đang bị suy thoái và ônhiễm Theo trung tâm Quan trắc và phân tích tài nguyên môi trường Hà Nội

nguyên nhân chính của tình trạng nước hồ bị ô nhiễm nặng là do hồ Trúc Bạch phảinhận một lượng nước thải chưa qua xử lý quá lớn: nguồn nước chảy qua mươngNgũ Xã vào hồ bị ô nhiễm bởi cơ sở sản xuất đồng, nhôm, chất thải sau xử lý củanhà máy nước, nhà hàng, cống nước của các hộ dân sống quanh khu vực hồ thảivào Nhiều khi, nước chảy vào hồ có màu trắng vàng, mặt nước liên tục sủi bọt đen,bốc mùi hôi thối.

Hiện hồ Trúc Bạch có hai mương xả nước thải ra hồ là Ngũ Xã một và Ngũ

Xã hai và một hệ thống cống ngầm Ngoài cống lớn đổ vào hồ có khoảng 10 cống.Cống lớn D1500 Ngũ Xã tiêu thoát nước cho khu vực phố Phó Đức Chính, ChâuLong, Ngũ Xã và một phần phố Phạm Hồng Thái; Tuyến cống hộp 2 x (1,6m x1,6m) thoát nước thải cho khu vực phố Đặng Dung, Nguyễn Trường Tộ; Tuyếncống bao D600 chiều dài 478 (m) thu gom nước thải khu vực phố Trấn Vũ, NguyễnBiểu, Đặng Dung Tổng lượng nước thải đổ vào hồ trung bình khoảng 10.000

m3/ngày đêm (Nhà máy xử lý nước Trúc Bạch, 2010)

Dọc hai bên bờ mương Ngũ Xã một và Ngũ Xã hai có rất nhiều cơ sở kinhdoanh, sản xuất nhỏ lẻ, đa số các cơ sở này sản xuất các mặt hàng như bia hơi, chếbiến nhôm, đồng Do các cơ sở này chưa có hệ thống xử lý nước thải nên hồ TrúcBạch đang phải hứng chịu hàng nghìn m3 nước thải thô mỗi ngày

Hình 3.1 Rác thải hồ Trúc bạch tại cống thải Ngũ Xã

Bên cạnh đó là các nhà hàng ven hồ như nhà hàng bánh tôm Hồ Tây , nhàkhách Quân đội và nhiều hàng quán dịch vụ bán phở cuốn cũng xả nước thải vào

hệ thống cống chung rồi thải ra hồ

Cùng nước thải sinh hoạt của hàng nghìn người dân sống trên địa bànphường Trúc Bạch, nước rửa bể của Nhà máy nước Yên Phụ cũng là một nguyênnhân gây ô nhiễm hồ Trung bình mỗi ngày Nhà máy xả ra khoảng 500m3

Mặc dù có trạm xử lý nước thải nhưng trạm xử lý nước thải Trúc Bạch cócông suất nhỏ, 2.300 m3/ngày đêm, do đó, chỉ xử lý được 1/3 tới 1/5 lượng nướcthải đổ ra hồ từ hệ thống cống thoát nước trên phố Nguyễn Biểu, Trấn Vũ, NguyễnTrường Tộ và chợ Châu Long, lượng nước thải sinh hoạt còn lại ở khu dân cư sốngxung quanh hồ Trúc Bạch đều xả thẳng ra hồ Đây là lý do vẫn còn hơn 10 ống cống

xả nước thải chưa qua xử lý, các ống này dàn trải quanh hồ, không qua xử lý củanhà máy, xả nước trực tiếp vào hồ

Hồ Thanh Nhàn:

Hồ tiếp nhận trực tiếp nước thải sinh hoạt của khu dân cư các phố xungquanh, nhà hàng dịch vụ, nhà máy và cơ sở sản xuất như các lò mổ và ngay cả bệnhviện Quan sát bên hồ thấy có 16 cửa cống thải nước ra hồ Hồ được kè toàn bộ đếnsát đáy, có đường đi lát gạch bao quanh hồ Hoạt động dịch vụ nhà hàng diễn raxung quanh hồ.

Theo quan sát chỉ có rác thải phía công viên tuổi trẻ nơi có dịch vụ du thuyền đượcvớt thường xuyên và có bè cây thủy trúc có tác dụng lọc nước nên khu vực nàynước tương đối trong, còn các phía tiếp giáp với khu dân cư rất nhiều rác thải trôinổi trên mặt hồ, vào mùa cạn rác thải được vứt xung quanh hồ cộng với các cống xảnước thải từ khu dân cư xủi bọt đen gây mùi hôi thối

Hình 3.2 Nước thải từ khu dân cư xuống hồ 3.2 Đặc điểm thủy lý hóa các hồ nghiên cứu

Ý nghĩa của các chỉ tiêu thủy lí hóa đã được phân tích và đánh giá:

- pH: Độ pH ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của các chất trong nước cũng như ảnhhưởng lớn đến khả năng sinh học của các kim loại nặng, Đặc biệt nếu pH giảm, một

số kim loại trở nên dễ tan do đó khả năng hoạt động sinh học cao hơn (Trịnh ThịThanh, 2000)[13]

- Nhiệt độ: Nhiệt độ là nhân tố sinh thái quan trọng, Nó ảnh hưởng đến hàm lượng oxi hòa tan, tốc độ hoạt động của các vi khuẩn phân hủy và các động vật trong ao,

hồ, do đó ảnh hưởng tới toàn bộ xích thức ăn trong ao, hồ [16], [13]

- DO: Về hàm lượng DO (hàm lượng oxi hòa tan trong nước): Khí oxi rất cần thiếtcho hoạt động sống của các sinh vật Hàm lượng oxi hòa tan giữ vai trò quan trọngtrong hệ sinh thái thủy vực và là chỉ thị quan trọng thể hiện chất lượng nước Hàmlượng DO càng cao chứng tỏ nước càng sạch Các yếu tố ảnh hưởng đến DO (TrầnYêm và cộng sự, 1998) [16]:

+ Sự khuếch tán oxi từ không khí vào nước

+Sự bổ sung oxi do quá trình quang hợp

+ Sự tiêu hao oxi do quá trình phân hủy sinh học các chất hữu cơ bởi cácsinh vật yếm khí, lượng oxi tiêu hao do quá trình này là lớn nhất

+ Sự tiêu hao oxi do quá trình phân hủy hóa học các chất hữu cơ và vô cơbằng các phản ứng oxi hóa khử, các phản ứng này cũng tiêu hao một lượnglớn oxi trong nước

+ Sự hao hụt oxi do quá trình hô hấp của các thủy sinh vật

- Nồng độ NH4 : Nồng độ NH4 là một trong những chỉ tiêu về mức độ chất dinhdưỡng của thủy vực, Trong đó dạng NH+

4, NO3- là hai dạng bền nhất và thực vật cóthể hấp thụ được Sự phân hủy của rác thải, các chất hữu cơ có trong nước thải sinhhoạt, nước thải công nghiệp tạo thành các sản phẩm amoni, nitrít, nitrát Sự hiệndiện của các hợp chất này là chất chỉ thị để nhận biết trạng thái nhiễm bẩn củanguồn nước (Vũ Trung Tạng, 2000) [13]

- Nhu cầu oxi hóa sinh học ( BOD5 ): Nhu cầu oxi hóa sinh học là lượng oxi cầnthiết để vi sinh vật tiêu thụ trong quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước, Chỉ

số BOD là thông số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước do các chấthữu cơ có thể bị vi sinh vật phân hủy trong điều kiện môi trường hiếu khí, BOD5 làchỉ số đánh giá hàm lượng của các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học trong 5ngày tại 20oc [16]

- Nhu cầu oxi hóa hóa học COD: Là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chấthoá học trong nước bao gồm cả chất vô cơ và hữu cơ Như vậy, COD là lượng oxycần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượngoxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ bởi vi sinh vật.[16]

Nhiệt độ tự nhiên của thủy vực

(Ghi chú : TB : hồ Trúc Bạch, 1: gần cống phía đường Thanh Niên, 2 : giữa Hồ, 3 : gần mương Ngũ Xã)

Kết quả nghiên cứu về chỉ tiêu thủy lý hóa của hồ Trúc Bạch được so sánh vớitiêu chuẩn TCVN 6774:2000 về chất lượng nước ngọt bảo vệ đời sống thủy sinh.

Từ kết quả bảng 3.1 cho thấy:

- Độ pH: Độ pH của hồ Trúc Bạch dao động không nhiều trong khoảng 6,8 – 8,2nằm trong chỉ tiêu cho phép của TCVN 6774-2000 Đây là mức thích hợp đối với

sự phát triển của thủy sinh vật Điều đó chứng tỏ các nguồn nước đổ vào hồ khônggây hiện tượng axít hóa

- Nhiệt độ: Tại các điểm nghiên cứu hồ Trúc Bạch nhiệt độ đều tương đương vớinhiệt độ của môi trường tại thời điểm thu mẫu Vì vậy hồ không bị ô nhiễm nhiệt

- Hàm lượng DO: Hàm lượng DO tại các điểm của hồ Trúc Bạch dao động từ 0.4 –3.4 mg/l, thấp hơn so với TCVN từ 1,47 đến 12,5 lần

- Nồng độ NH4+ : Tiêu chuẩn TCVN 6774:2000 về chất lượng nước ngọt bảo vệ đờisống thủy sinh quy định nồng độ NH4+ thích hợp là 1,0 – 1,5 mg/l,

Kết quả từ bảng 3.1 cho thấy, tại hồ Trúc Bạch hàm lượng NH4 giữa thờiđiểm thu mẫu đợt 1, đợt 2, đợt 3, và đợt 4 dao động khá nhiều, từ 0,8 mg/l – 6 mg/l

+ Hàm lượng NH4+ trong đợt thu mẫu 1 dao động từ 0,9 – 1,3 mg/l, đợt 3 daođộng từ 0,75-1,5 mg/l đều nằm trong TCVN

+ Hàm lượng NH4+trong đợt thu mẫu 2 dao động từ 3-6mg/l, vượt TCVN tối

đa 2 – 4 lần, hàm lượng NH4 trong đợt thu mẫu 4 ổn định giữa các điểm thu mẫu3,5 mg/l, vượt TCVN tối đa 2,33 lần Hàm lượng NH4 trong đợt thu mẫu 2 và 4cao là do vào thời điểm thu mẫu đợt 2 và đợt 4 trong ao có nhiều xác cá chết, sựphân hủy của cá đã dẫn đến hàm lượng nitơ cao

- Nhu cầu oxi hóa sinh học BOD5: Kết quả phân tích BOD5 ở bảng 3.1 cho thấy hàmlượng BOD5 của các đợt thu mẫu khác nhau dao động khá lớn từ 20,2 – 105 mg/lcao hơn TCVN 6747:2000 từ 2 đến hơn 14 lần Hàm lượng BOD5 càng cao chứng

tỏ lượng chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong nước càng lớn

- Nhu cầu oxi hóa hóa học COD: Theo TCVN 5492 (dùng cho nước mặt) hàmlượng COD tối đa là 35 mg/l Từ bảng số liệu 3,2 ta thấy hầu hết các điểm thu mẫu

hồ Trúc Bạch đều có hàm lượng COD cao hơn tiêu chuẩn chỉ có điểm 1 của đợt thumẫu 1 là COD trong giới hạn cho phép Các điểm thu mẫu đều có tỉ lệ BOD5/CODđều cao hơn 0,5 chứng tỏ nước trong hồ chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinhhọc hơn chất hữu cơ khó phân hủy sinh học

Bảng 3.2 Tương quan giữa hàm lượng DO, BOD 5 , COD hồ Trúc Bạch

Thời gian Điểm thu

mẫu

DO (mg/l)

BOD 5

(mg/l)

COD (mg/l)

3.2.2.Hồ Thanh Nhàn

Kết quả thủy lí hóa hồ Thanh Nhàn được thể hiện qua bảng sau :

Bảng 3.3 Thông số thủy lí hóa hồ Thanh Nhàn

( o C)

DO (mg/l)

BOD 5

(mg/l)

COD (mg/l)

NH 4

(mg/l) Đợt 1

Nhiệt độ tự nhiên của thủy vực

(TN : Hồ Thanh Nhàn TN1 : vị trí gần cống thoát nước,TN2 : giữa , TN3 : gần cầu)

- Nhiệt độ: Qua bảng số liệu 3.3 cho thấy nhiệt độ hồ Thanh Nhàn cũng tươngđương với nhiệt độ môi trường tại thời điểm thu mẫu, Nhiệt độ này đảm bảo cho sựphát triển của thủy sinh vật trong hồ, Hồ Thanh Nhàn do thu mẫu vào buổi trưa nênnhiệt độ luôn cao hơn hồ Trúc Bạch thu mẫu vào buổi sáng

- pH: Qua bảng số liệu 3.3 đã chỉ ra rằng hồ Thanh Nhàn có pH trong khoảng từ 6,5– 8,5 và nằm trong cho phép của TCVN Các giá trị pH ở các điểm nghiên cứu đềunằm trong khoảng thích hợp cho sự phát triển của các loài thủy sinh vật

- NH4+: Từ số liệu bảng 3,3 ta thấy hồ Thanh Nhàn hàm lượng NH4+ giữa thời điểmthu mẫu đợt 1, đợt 2 và đợt 3, đợt 4 dao động khá nhiều, từ 0,4 mg/l – 2 mg/l, đa số

các điểm thu mẫu có hàm lượng NH4+ trong mức cho phép, có 3 điểm thu mẫu vượtquá tiêu chuẩn là điểm 3 trong đợt thu mẫu 2 với hàm lượng NH4 là 1,6 mg/l, điểmthu mẫu 2,3 trong đợt thu mẫu 4 với hàm lượng NH4 tương ứng là 1,6 – 2 mg/l.

- DO: Kết quả từ bảng số liệu 3.3 cho ta thấy hàm lượng DO hồ Thanh Nhàn cũng

có sự dao động rất lớn giữa các điểm thu mẫu và các đợt thu mẫu, dao động từ 0,26đến 4,41 g/ml, thấp hơn so với TCVN từ 0,88 lần đến 19,8 lần, điểm có lương DOthấp nhất là điểm 2 trong đợt thu mẫu 2, giá trị DO thấp kéo theo giá trị BOD5 vàCOD cao (hàm lượng COD lên tới 120,8 g/ml), điều này được giải thích do tại điểmthu mẫu này có nhiều xác cá chết đang trong giai đoạn phân hủy và có nhiều rácthải chưa được vớt nên nhu cầu sử dụng ôxi tăng cao làm giảm ôxi hòa tan trongnước

- BOD5: Từ kết quả bảng số liệu 3.3 và 3.4 lượng BOD5 cũng có sự dao động rất lớngiữa các điểm thu mẫu và giữa các đợt thu mẫu, hàm lượng BOD5 phân tích được

có giá trị từ 16 đến 88g/ml, cao hơn TCVN từ 2,67 – 8,3 lần, chứng tỏ nguồn nướcthải đổvào hồ chứa rất nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy

Bảng 3.4 Tương quan giữa hàm lượng DO, BOD 5 , COD hồ Thanh Nhàn

Thời gian Điểm thu

mẫu

DO (mg/l)

BOD 5

(mg/l)

COD (mg/l)