Nghiên cứu dư lượng kim loại nặng, một số độc chất sinh học biển, độc tố hữu cơ và dư lượng thuốc trừ sâu trong nghêu, sò huyết và môi trường sống của chúng ta tại địa bàn thành phố Hồ Chí Minh

Trang 1

NIN ofp 122 SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ MƠI TRƯỜNG

THÀNH PHỔ HỒ CHÍ MINH

TRUNG TÂM PHÂN TÍCH THÍ NGHIỆM

BAO CAO NGHIEM THU DE TAI

'Thực hiện từ tháng 11/1999 đến tháng 4/2000 tại Trung tâm Phân tích Thí nghiệm TP.HCM

NGHIÊN Cứu DU LƯỢNG KIM LOẠI NẬNG

(Cd, Pb, fs, Hg), HOP CHAT HOU CO CLO PCBs,

DU LUONG THUOC TRU SAU (ĐD , ĐT, ĐE) Va DOC TO SINH HQC BIEN (ASP , DSP , PSP) TRONG NGHÊU , SO HUYET VA MOI TRUONG SONG Cd@ CHONG

Tal KHU VOC CAN GIO THUOC TP HCM,, PHUC Vd CHO NUÔI TRỒNG THỦY SảN Cửa THäNH PHỐ

Trang 2

MUC LUC

CHUONGI: MỞBẦU Trang 5

L1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước Trang 6

1.1.1 Nghiên cứu ngoài nước Trang 6 1.1.2 Nghiên cứu trong nước Trang 7

1.1.3 Mục tiêu và nội dung để tà Trang 7 a/ Mục tiêu của để tàị Trang 7 b/ Nội dung để tàị Trang 7

c/ Nội dưng thực hiện để tàị Trang 7 đ/ Vị trí lấy mẫu Trang 8 e/ Thời gian lấy mẫụ Trang 8

f/ Phương pháp lấy mẫu Trang 8

g/ Các chỉ tiêu phân tích Trang 8

/ Thời gian thực hiện phân tích Trang 8

CHƯƠNG II: TONG QUAN

1L1 Tổng quan khu vực Cần giờ Trang 9

1.1.1 Giới thiệụ Trang 9

1Ị1.2 Hiện trạng và môi trường sống của Nghêu Trang 10

1Ị1.3 Hiện trạng và môi trường sống của Sò huyết Trang 11 IỊ1.4 Đặc tính của Nghêu và Sò huyết Trang 11 IỊ2 Tổng quan các hợp chất hữu cơ Clo PCB và ĐT,ĐD,ĐE Trang 14

IỊ2.1 Giới thiệu Poiychlorbiphenyl ( PCB) Trang 14

IL2.2 Thuốc diệt côn trùng dạng hợp chất hữu co Clo

ĐDTĐE,ĐĐ „Trang 18

Trang 20 Trang 20

13 Tổng quan kim loại nặng ( As,Pb,Cd,Hg )

II3.1 Giới thiệu chung về kim loại nặng -

11.3.2 Qua trinh tạo sự liên kết giữa các kim loại nặng trong

nước, - Trang 21

1Ị3.3 Quá trình tích tụ kim loại nặng trong bùn đáy, ~ Trang 2l

I4 Tổng quan độc tố sinh học biển „Trang 23 Ị4.1 Độc tố gây mất trí nhớ (ASP), Trang 23

1I4.2 Độc tố gây tiêu chảy ( ĐSP ) Trang 24

Ị4.3 Độc tố gây bại liệt ( PSP) .Trang 24

Trang 3

XIL.5.3 Các phương pháp xác định các độc tố sinh học biển Trang 28 CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM

1IL1 Dụng cụ và hóa chất thí nghiệm -.« -~.mece=rc-trtremexeree Trang 29

TIL1.1 Dụng cụ thí nghiệm - Trang 29 TIIL1.2 Hóa chất Trang 29

I2 Xác định PCB và ĐT; trong bùn đáy ,nghêu sò

1IL2.1 Chuẫn bị mẫu và xử lý mẫụ

1H.2.2 Thực hiện phân tích trên thiết bị GC/ECD

1H.2.3 Tính hiệu suất thu hồi của PCB; và ĐT IH.3 Xác định hàm lượng kim loại nặng (Ás, Hg, Cd, Pb )

trong nước ,bùn nghêu ,sò

1IL3.1 Phân tích Hg,As trên máy AAS

IH.3.2 Xác định hàm lượng Cd,Pb trên máy ICP I4 Xác định độc tố sinh học biển (ASP,PSP,DSP

IHỊ4.1 Xử lý mẫu

TIỊ4.2 Xác định độc tố gây mất trí nhớ (ASP) HỊ4.3.Xác định độc tố gây bại liệt (PSP) 111.4.4 Xác định độc tố gây tiêu chẩy (DSP) Trang 32 Ắ Trang 32 Trang 36 Trang 38 CHƯƠNG IV : Trang 39

1V.1 Kết qủa phân tích kim loại nặng trong nước Trang 39 1V.2 Kết qủa phân tích kim loại nặng trong bùn Trang 41

TV.3 Kết qủa phân tích kim loại nặng trong nghêu,sò Trang 43 1V.4 Kết qủa phân tích PCB; và ĐT; trong bùn ,nghêu sò Trang 44

1V.5 Kết qủa phân tích độc tố sinh học biển Trang 47

CHƯƠNG V : MỐI TƯƠNG QUAN GIUA KIM LOAI NANG ,PCBs,ĐTs,VỚI BÙN ĐÁY VÀ NGHÊU ,SÒ —.—.-c7ceemtzrremtzmkmsrtmtzrmrrsrrcre Trang 49

V.1 Mối tương quan giữa kim loại nặng ;bùn đáy và nước và nghêu SOsceensnenecsnsesnenscseseeneminensaseinintmenensnenensnsurnsnsmemiattatavaimiminimentarnensnse Trang 49 V.2 Mối tương quan giữa PCB, và ĐT; với bùn đáy và nước và nghêu Sồ CHƯƠNG VI : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT VỊ1 Kết kuận -

Trang 5

CHUONG I: MỞ ĐẦU

Nuôi trồng thủy hải sẩn ở nước ta nói chung và tại vùng Cần Giờ nói riêng ngày nay đang có xu hướng phát triển mạnh mẽ Nhất là từ khi Mỹ bỏ lệnh cấm vận Việt nam đến nay thủy sản của Việt nam trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu đầu tiên và chủ lực sang Mỹ với kim ngạch tăng nhanh từ 39 triệu USD năm

1997 lên 90 triệu USD năm 1998 và 129 triệu USD năm 1999 Kim ngạch xuất khẩu

thủy hải sẵn của Việt Nam tăng đáng kể từ đầu năm 2000 đến tháng 10/2000 đã dat 1 tỷ USD và dự kiến đạt 1,2 tỷ USD vào cuối năm 2000 Với nhu cầu xuất khẩu thuỷ sn ngay cang tăng một trong những mặt hàng thuỷ sản là loài nhuyễn thể hai mầnh vỏ cũng được thị trường châu Âu cũng như thị trường các nước khác ưa chuộng ,đo đó nghề nuôi Sò huyết và Nghều tại Cần Giờ có ý nghĩa lớn trong sự phát triển kinh tế

của địa phương cũng như của thành phố Một phần đem lại lợi ích đáng kể cho thành

phố và phần khác giải quyết được hàng ngần lao động cho người dân ở địa phương Tại Cần Giờ , nghề nuôi sò Huyết và Nghêu đã được tiến hành từ đầu những năm 90 đã có hàng trăm ha dùng để nuôi chủ yếu phục vụ cho nhu cầu trong nước còn xuất khẩu hầu như rất thấp Từ tháng 7/1997 do chưa có phương pháp tốt để kiểm tra chất lượng các bãi nuôi nghêu, sò cũng như kiểm tra bảo đảm vệ sinh an toàn nghêu sò xuất khẩu, nên Việt Nam không còn xuất được nghêu sò sang Châu Âu nữa, do thị

trường này yêu câu tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm rất cao , đặc biệt đối với việc nhiễm

độc thực phẩm kim loại nặng ( Cd,Pb,As,Hg ) ,thuốc trừ sâu , thuốc điệt côn trùng

như ĐT,ĐD,ĐẸ ,các hợp chất hựu cơ Clo PCB , các độc tố sinh học biển ASP, PSP, DSP Từ năm 1998 thị trường Châu Âu đã đóng cửa không nhập khẩu các sản phẩm hai mảnh vỏ của nước ta ,đã làm ảnh hưởng không nhỏ đến nguồn thu ngoại tệ

từ sản phẩm đông lạnh nàỵTuy nhiên những cố gắng phối hợp kiểm tra chất lượng

bãi nuôi cũng như phân tích độc tố sinh học trong chính nghêu sò, trong suốt hơn 02

năm đã đưa đến kết quả là các bãi nuôi nghêu 4 Tién Giang, Bến Tre được Châu Au đánh giá là an tồn cho ni nhuyễn thể 2 mảnh vỏ và hiện nay có 4 Công ty chế biến

nghêu sò đã được phép xuất khẩu nghêu sd sang Chau Au, trong đó có 03 Công ty

được xếp vào nhóm 1, một Công ty được tạm xếp vào nhóm 2 Trước tình hình nhứ

vậy để mở rộng nghề nuôi thủy sản từ các bãi nuôi đã có như Tiền Giang , Bến Tre nay đưa thêm khu vực nuôi Cần Giờ , để tăng sản lượng xuất khẩu, đồng thời phải

đảm bảo đạt yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm ,Để đạt được mục đích trên gia tăng mức xuất khẩu nghêu sò cần phai dam bảo nghêu sò của cần giờ đạt chất lượng an toàn vệ sinh thực phẩm ,chúng tôi đã bước đầu tiến hành nghiên cứu đánh giá mức độ an toàn nghêu ,sò ở các bãi nuôi Huyện Cần Giờ, đồng thời khảo sát sự tích tụ sinh

học các kim loại nặng (As,Pb,Cd,Hg) cũng như các hợp chất hữu cơ Clo có hay không

trong cơ thể của loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ Đề tài này của chúng tôi nghiên cứu là

Trang 6

1.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

L1.1 Ngoài nước

Ở nước ngoài vấn đề tiêu thụ các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ như Nghêu, Sò,

Hau được tiêu thụ nhiều và rộng rãi , nhiều nước, coi đây là món thức ăn đặc sản

quý Loại thức ăn này được dùng như nấu chín, tái và ăn sống có nơi thì dùng cả

con có nơi thì chỉ ăn phần thịt, do vậy vấn để môi sinh , vệ sinh ở những khu vực nuôi được đặc biệt quan tâm ,với nghêu ,sò cần phẩi kiểm soát thường xuyên , chặt chế đốt

với các chỉ tiêu sinh hóa, độc chất hóa học ,với các độc chất sinh học biển Một sế nước có chương trình vệ sinh an toàn thực phẩm đối vớ nghêu ,sò cưỡng chế bắt buộc đóng cửa những khu vực nuôi hay sản xuất không đạt vệ sinh khi các nồng độ độc trong thịt nghêu,sò và môi trường sống của chúng vượt quá tiêu chuẩn cho phép

Ví dụ : Ở Úc đã xây đựng tiêu chuẩn riêng vi sinh dành cho Hàu tươi và đông

lạnh, hoặc những quy định về độ nhiễm kim loại nặng Khối nươé ASEAN thiết lập

các biện pháp kiểm soát thực phẩm xuất khẩu áp dụng cho các sân phẩm nhập khẩu

vào nội địạ

Theo tài liệu điểu tra của phòng quản lý Khoa học Công nghệ thuộc sở Khoa học Công Nghệ và Môi Trường Tp Hồ chí Minh ngày 21/9/1998 cho biết hiện nay đã

có những bằng sáng chế và các dé tài nghiên cứu về loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ như Sau :

1í Sáng chế 5780246 : Phương pháp xác định các độc chất có trong cơ thể sống đo quá trình tích tụ sinh học và ô nhiễm môi trường gây nên

2/ Các báo cáo khoa học

các sinh vật sống có trong môi trường nước

e Các độc tố có trong bùn lắng và quá trình tích lũy sinh học các hợp chất gây ô nhiễm ( PCB,PAH) đối với loài Vẹm văn ( một trong những loài thuộc nhuyễn thể hai mảnh vỏ )

»_ Ảnh hưởng các chất điệt cổ đối với các loài nhuyễn thể khai thác cung cấp cho thị

trường

Trang 7

1.1.2 Nghiên cứu trong nước

Chương trình giấm sát của NAFIQACEN kết hợp với trung tâm dịch vụ phân tích và thí nghiệm kiểm soát các độc tố sinh học biển ASP,PSP,DSP trong Nghêu và

Rong ở bãi Nghêu Bến Tre Tiền Giang

¢ Để tài nghiên cứu của trung tâm dịch vụ phân tích và thí nghiệm kết hợp với

NAFIQACEN và Viện sinh học nhiệt đới kiểm soát các độc tố sinh học biển ASP,PSP,DSP, các hợp chất hữu cơ PCB,ĐD,ĐT,ĐE,PAH trong nghêu và Sò

huyết tại vùng nuôi Cần Giờ

Từ các thông tin như đã nêu ở trên về việc nghiên cứu ảnh hưởng của các chất

gây ô nhiễm từ môi trường đối với loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ, có thể khẳng định

trong nước chưa có một nghiên cứu nào được triển khai một cách đồng bộ từ mỗi

trường nuôi đến sinh vật đang sống trong môi trường đó ,về các chất độc hữu cơ cũng

như vô cơ

Trước tình hình như vậy để tài của chúng tôi sẽ dé cập đến các mục tiêu và nội đung cần thực hiện như sau:

1.1.3 Mục tiêu và nội dung đề tài

a/ Mục tiêu của để tài ;

« - Xác định các kim loại nặng ( Pb,As,Hg,Cd) và hợp chất hữu cơ chứa Clo ( PCB,, ĐD,ĐT,ĐE) trong bùn đấy, và Nghêu, Sò tại 4 khu vực nuôi của huyện Cân

Giờ : Hào Vỏ, 30/4, Giàn xây, Cần Thạnh

* Mối quan hệ của môi trường sống với sự tích lũy các chất gây ô nhiễm nói trên

trong cơ thể của Nghêu,Sồ huyết b/ Đối tượng nghiên cứu :

Loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ Nghêu có tên khoa học là Meretrix lyrata, Sò huyết

có tên khoa học là Arca granossa

Môi trường sống của chúng là Nước và Bùn đáy ( Sediment)

c/ Nôi dung thực hiện để tài

Để tài này gồm hai phần nghiên cứu chính như sau :

c,1/ Phân tích các kim loại nặng ( Pb, As,Hg,Cd) và các hợp chất hữu cơ PCB và dư lượng thuốc trừ sâu ĐD,ĐT,ĐE có trong bùn đấy , Nghéu , Sd trén cdc

máy phân tích như quang phổ phát xạ plasmă ICP) , máy quang phổ hấp thu nguyên

Trang 8

c.2/ Từ những kết quả phân tích đó tìm hiểu mối tương quan của môi trường nuôi tự nhiên với loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ và sự tích tụ các chất gây ô nhiễm kể

trên (nếu có) trong cơ thể của nghêu, sò

đ/ Vị trí lấy mẫu

Mẫu được lấy tại Cần Giờ với 4 điểm lấy mẫu như sau : ¢ Tai Can Thanh và 30/4 lấy mẫu Nghêu, nước ,bùn © - Tại Giàn xay và Hào võ lấy mẫu sò ,nước , bùn e/ Thời gian lấy mẫu :

Thời gian lấy mẫu là 12 tháng bắt đầu từ tháng 1/1999 đến tháng 12/1999

Tất cả các mẫu nghêu ,sò ,bùn, nước đều được nhóm nghiên cứu của Ts Bùi

Lai ,viện sinh học nhiệt đới thuộc Trung tâm Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ quốc gia lấy và mua tại các địa điểm nghiên cứu như đã nói ở trên

†/ Phương pháp lấy mẫu

e Lấy mẫu bùn và nước theo tiêu chuẩn Việt nam Mẫu nước được lấy bằng dụng cụ lấy mẫu nước panometre, lấy ở nhiều vị trí ,sau đó trộn chung lại thành một mẫu

e Mẫu bùn được lấy bằng cạp bùn ,lấy ở nhiễu vị trí khác nhau sau đó trộn chung lại lấy thành một mẫụ

« Tất cả các mẫu đều được lấy và mua trong ngày , bảo quần mẫu trong

thùng đá sau đó chuyển về phòng thí nghiệm

g/ Các chỉ tiêu phân tích

e _ Đối với mẫu Nước ,các chỉ tiêu phân tích là : Cd,Pb,As,Hg

e_ Đối với mẫu Bùn,các chỉ tiêu phân tíchlà : Cd,Pb,As,Hg, PCB¿, ĐT;

« Đối với các mẫu nghêu ,sồ : Cd,Pb,As,Hg, PCB; ,ĐT;

bi Thai gian thực hiện phân tích 01 năm

Phân tích kim loại nặng ( As,Hg,Pb,Cd) trong nước, bùn, nghêu sò

mỗi tháng làm một lần

e Phân tích PCB, và ĐT, làm hai lần trong một năm : Mùa khô và

Trang 9

CHUONG I: TONG QUAN

TỊ1.Tổng quan khu vực Cần giờ

1.1.1 Giới thiệu

Cần Giờ thuộc phía Nam của thành phố Hồ Chí Minh cách thành phố khoảng 50

km Khu vực Cần Giờ là khu vực vùng cửa sông ven biển Việc trông lúa gặp khó

khăn do độ mặn của nước cao, thiếu nước ngọt vào những tháng mùa khô , đo vậy dân

Cần Giờ sống chủ yếu dựa vào nghề đánh bắt cá và nuôi trồng thuỷ sắn với mô hình sản xuất mang tính chất gia đình làm ăn nhỏ, do vậy dẫn đến thu nhập của người nuôi trồng thuỷ hải sản không caọ Từ khi có chính sách của thành phố về việc phát triển nghề nuôi trồng thuỷ hải sản của vùng Cần giờ nên hiện nay tại Cân Giờ ngành nuôi trồng thuỷ sản như Cua,Tôm , Sò huyết và Nghêu ngày một phái triển mạnh với

những lý do sau đây:

1 Do nhu cầu tiêu thụ trong nước nhóm động vật thân mễm ngày càng tăng

2 Do nhũ cầu xuất khẩu động vật thân mềm sang thị trường Mỹ ,EU và các nước

khác, mang về nguồn ngoại tệ cho đất nước không phải là nhỏ

3 Giải quyết được việc làm cho người dân địa phương Tăng thu nhập cho bà con khu

vực Cần Giờ

Cùng với các tỉnh Duyên hải ,Nam Trung bộ , đổng bằng sông Cửu Long được

coi là cái nôi của động vật thân mềm Trước năm 1980 hàng năm đồng bằng sông

Cửu Long khai thác từ 300 - 350 tấn Từ năm 1982 - 1986 là 700 - §00 tấn Nghêu Sò Từ năm 1987 trở đi hàng năm thị trường đòi hỏi tiêu thụ khoảng 100.000 tấn nghêu

sò từ đồng bằng sông Cửu Long và khoảng 2000- 3000 tấn nghêu thịt được xuất sang thị trường một số nước (báo cáo của NAFIQACEN ~1998) Do nhu cẩu tiêu thụ Nghêu rất lớn mà ở đồng bằng sông Cửu long chủ yếu tập trung vào năm vùng nuôi

nghêu Bến Tre và Tiển Giang, không đáp ứng nổi yêu cầu thị trường vì vậy phải mở

rộng thêm vũng nuôi và khai thác loài nhuyển thể hai mảnh vỏ Khu vực Cần Giờ đã

được thành phố quan tâm và dân dẫn đưa vào khai thác

Thực tế Cần Giờ đã phát triển nghề nuôi nghêu , sò từ năm 1986 và được phát triển mạnh từ năm 1994 Cần giờ có thế mạnh vé địa hình ,địa lý ,khí hậu và các điều

kiện sẩn có như độ mặn của nước, nhiệt độ và nguồn thức ăn phong phú,đa dạng

trong nước phù hợp với môi trường sống của Nghêu và Sò sẽ cho phép Cần Gìơ phát

triển nghề nuôi động vật thân mễm hai mảnh vỏ

Theo điều tra của huyện Cần Giờ cho biết vùng nuôi nghêu chạy đọc ven bờ

Trang 10

Cần Thạnh nuôi Nghêu với tổng diện tích khoảng 1000 ba va tại năm xã An

Thới đông , đông nam Tam thôn Hiệp và phẩn lớn xã Thạnh An với tổng diện tích

trên 4.500 ha đang được nuôi Sò Huyết Tuy Cần giờ có thế mạnh như đã nêu trên nhưng nhiều vẫn đề đã được đặt ra như : nguồn nước , bùn đáy thức ăn .có bị ô nhiễm hay không, Nghêu ,sồ có tích tụ các chất gây ô nhiễm ? và nếu tích tụ thì hàm

lượng là bao nhiêu,vì đây là khu vực vùng cửa sông là nơi giáp ranh giữa nước mặn

và nước ngọt đồng thời cũng là nơi hứng chịu các chất thải từ trong thành phố cũng

như các khu công nghiệp đổ rạ Đây chính là những câu hỏi mà trong để tài này chúng tôi để cập tớị 1L1.2 Hiện trạng môi trường sống nghêu tại hai khu vực nghiện cứu: Cần Tha /⁄4, IỊ1.2.1 Đặc điểm và môi trường sống của nghêu tại hại điểm nghiên cứu: Cần Thạnh và 30/4

Hai bãi nuôi nghêu điển hình cho vùng cửa sông ven biển là 30⁄4 và Cofidex ( Cần

Thạnh) Đây là vùng nuôi nghêu thích hợp , có cao trình từ 0-0,3m và chu kỳ ngập nước là 20 - 22h/24h Bãi nuôi nghêu thường được bao ba mặt băng lưới nilon Nghêu

giống mua từ Bến Tre Mật độ thả giống tại các bãi nuôi nghêu ở huyện Cần Giờ rất

cao thả từ 1-2 tấn /ha Tuỳ theo kích thước nghêu giống thời gian nuôi nghêu kéo dài từ 12-18 tháng

1.1.2.2 Đặc điểm lý hóa học của lớp đất bể mặt và nước tại Cần thạnh và 30/4

«pH của nước đao động trong khoảng từ 6,85- 7,3

® Độ mặn của nước dao động trong khoảng từ 20,0%ø - 22,2 %o

Từ thành phần cơ giới của lớp đất bê mặt cho thấy rằng bãi nuôi nghêu ở ven

biển Cần Giờ có hàm lượng cát cao thích hợp cho nuôi nghêu

Các chỉ số pH và độ mặn khá ổn định và rất phù hợp với điều kiện sống của nghêu Về thức ăn và các chất đinh dưỡng( Nitơ, Phospho) tại hai khu vực nghiên cứu nói trên đều nằm trong giới hạn thích hợp của nghêu đặc biệt tại các khu vực nuôi này có hơn 90 loài tảo và không phát hiện thấy có loài tảo độc do vậy đây là nguồn thức

ăn phong phú cho nghêu tuy nhiên những chỉ số an toàn nêu trên cũng khơng hồn

tồn tuyệt đối ,phải có sự giám sát thường xuyên về chất lượng nước ,bùn và tảo để

Trang 11

Vùng nuôi sò huyết ở Cần giờ tập trung ở bãi bdi ven sông thuộc vùng rừng

ngập mặn trung tâm ở các xã : An thới Đông , Tam thôn Hiệp, Lý Nhơn Lý Hòa và

một phần Thanh An thuộc hai khu vực Giàn Xay và Hào Võ đây là các khu vực được

coi là trung tâm “ lõi “ của hệ sinh thái rừng ngập mặn huyện Cần Giờ Bãi bổi cao 0

- 0,5m có chu kỳ ngập triểu trung bình ngày là 18 -22h/24h.Điều kiện này thích hợp với môi trường sống của Sò Con giống được mua từ Trà Vinh Mật độ thả từ 1-3 tấn

/ha Thời gian nuôi vào khoảng từ 9 -18 tháng ( phụ thuộc vào kích thước con giống lúc thả bãi) Trọng lượng sò huyết lúc thu hoạch là từ 8-12g/con

Đặc điểm lý hóa học của lớp đất bề mặt và nướctại Hào Võ và Giàn Xây

pH trong nước : 5.9 -6,45

Độ mặn : từ 17,0%oø đến 19,6%o

Thành phần cơ giới đất như sau : Cát chiếm từ 47,15% - 48,6%

Sét có từ 31,19- 32,86%

Từ kết ga phân tích cho thấy rằng lớp đất bùn bể mặt tại bãi nuôi sò huyết Giàn Xay và Hào Võ có thành phân sết cao phù hợp cho việc nuôi sò Đất có hàm lượng

định dưỡng trung bình độ mặn thấp hơn so với bãi nuôi nghêu

Các loài tảo ở hai khu vực nghiên cứu này chiếm khá cao có vào khẳng hơn 90 lồi và khơng phát hiện thấy tảo độc.Tuy nhiên cũng giống như nghêu cũng phải có sự

giám sát thường xuyên khu vực nuôi sd để kịp thời ngăn chặn khi có sự cố IL1.4 Đặc tính của Nghêu và Sò Huyết

.1.4.1 Sự phâ ï củ hêu và sò

Các kết qủa nghiên cứu về đời sống cũng như đặc tính của loài nhuyễn thể hai

mảnh vỏ của một số tác giả như Nguyễn Tác An , Nguyễn Văn Lục , Trương Quốc Phú .cho thấy Nghêu phân bố rải rác ở vùng biển miễn Nam ,tập trung của Nghêu là ở ven biển thuộc hai tỉnh Tiền Giang và Bến Trẹ Tại khu vực huyện Cần Giờ nghêu phân bố tập trung nhiều tại xã Đông Hòa , Cần Thạnh và khu vực 30/4 còn Sò huyết

phân bố tập trung tại năm xã An Thới Đông , đông nam Tam thôn Hiệp Nghêu

thường sống gần ở khu vực cửa sông ven biển nơi có nên đáy cát mịn đến cát trung hàm lượng cát từ 60 - 90% nơi có nhiễu trầm tích và chất lơ lửng bao gỗm cả các

phiêu sinh động thực vật

Trang 12

Nghêu ,Sò là động vật ăn lọc Hệ lọc giữ lại cho Nghêu,Sò không chỉ thức ăn mà cả

phần vật chất không tiêu hóa được cho nên có thể coi hệ tiêu hóa của Nghêu là các

“thùng nhỏ chứa đựng tất cả các chất thải rắn”

Sd huyết thích hợp sống trên các bãi bổi cửa sông ven biển, nơi lớp đất bể mặt là bùn sét với hàm lượng cát từ 50-60% Sò huyết sống trong vùng triểu có chu

kỳ ngập bãi là 18-24h

Nghêu và Sò sống nơi có độ muối từ 15 - 25 %oo và có thể sống ở độ muối

giới hạn là 5 - 30 °/oo , pH thích hợp từ 6,6 - 7,8 và sống trong nhiệt độ của nước từ 26 -32°C

Thức ăn chính của Nghêu Sò cũng như của những loài hai mảnh vỏ khi còn ấu trùng là Ví khuẩn (Baeteria) ,táo silic ,nùn bã hữu cơ , nguyên sinh động vật có kích thước nhỏ hơn 10um

Giai đoạn trưởng thành thức ăn của chúng là các chất hữu cơ lơ lửng trong

nước và các phiêu sinh thực vật có kích thước lớn hơn 10 um Các kết qủa nghiên cứu

của Nguyễn Tác An và Nguyễn văn Lục (1994) cho thấy thức ăn của Nghêu là tảo

silic , mùn bã hữu cơ chiếm từ 75 -90% , tảo vào khoảng 10-25% và phiêu sinh thực

vật từ môi trường sống

Sự bắt mỗi của nhuyễn thể hai mảnh vồ thực hiện theo cách lọc nhờ vào hoạt động của tấm mang Nhờ có cấu tạo đặc biệt của tấm mang mà loài hai mảnh vỏ bắt

mỗi thụ động và xẩy ra liên tục và chúng chỉ chọn lựa kích thước của thức ăn mà không chọn lọc theo tính chất của thức ăn ( Trần Thái Bái 1978 )

Từ đặc tính và sự phân bố của Nghêu,Sồ như đã nói ở trên chúng ta nhận thấy

rằng Nghêu và Sò huyết sống trong môi trường đáy và chúng rất nhạy cảm khi có biến động của môi trường như nhiệt độ ,độ pH, oxy hòa tan ,nông độ muối , các chất

thải và chúng bị phụ thuộc hồn tồn vào mơi trường; khi môi trường nuôi trong

sạch thì chúng phát triển bình thường và khoẻ mạnh, khi môi trường bị biến đổi khả năng đề kháng của chúng thấp và dẫn đến chết hàng loạt Vì vậy để tài này sẽ xem

xét một số yếu tố của môi trường tác động đến sự sống của lồi hai mảnh vơ này

Đặc điểm nước ở khu vực vùng cửa sông ven biển có sự pha trộn của nước

sông và nước biển nên nó có sự biến động rất lớn về nỗng độ muối theo mùa và theo

thủy triều Khi triều xuống nước sông đổ ra biển làm cho độ muối giảm, khi triểu lên

Trang 13

nước biển trần vào vùng cửa sông làm cho độ mudi ting điểu nầy có ý nghĩa rất lớn cho sự phát triển và tổn tại của các sinh vật sống vùng cửa sông nhất là các sinh vật sống đầy Sự pha trộn giữa nước sông và biển kéo theo sự biến đổi hàng loạt các yếu tố như pH, muối , dinh dưỡng cho nên các sinh vật sống trong khu vực cửa sông ven biển này phải chịu sự tác động tổ hợp của nhiều yếu tố trong đó néng 46 muối là một trong những yếu tố quan trọng nhất đối với sự phân bố và tổn tại của sinh vat Sự thay đổi nồng độ muối làm thay đổi áp suất thẩm thấu và thay đổi tỷ lệ giữa các ion hóa trị 1 như K”, Na” và ion hóa trị 2 như Ca”", Mg”” trong cơ thể sinh vật Các ion nầy đóng vai trò quan trọng trong qúa trình sinh lý và trao đổi chất của cơ thể

Nhiễu thí nghiệm cho thấy rằng khi nỗng độ muối thay đổi thì khả năng chịu đựng của chúng cũng bị biến đổi theo Tỷ lệ chết tăng nhanh khi nỗng độ muối giảm

dẫn và đồng thời cũng phụ thuộc theo kích cỡ của chúng, con càng lớn thì sự chị

đựng của chúng khá hơn là những con nhỏ và số con chết sẽ ít hơn Chúng không thể

sống trong điểu kiện nước nhạt Như vậy độ muối được coi là an toàn cho Nghêu ,Sò

là 20%o và độ muối 4%o là giới hạn dưới cho sự tổn tại của nghêu và sò Theo nghiên cứu về ảnh hưởng của độ mặn đối với nghêu của T.s.Trương Quốc Phú 1998 thể hiện rõ hơn trên bảng sau đây

Bảng HỊ1: Giới hạn độ muối an toàn cho nghêu sau 12 giờ thí nghiệm

hên hết 5 Không chết

Lw=4,9cm 2%ø 14%

Tụ =3,8cm 2%o¿ 13%0

Lo = 2,4cem 4%o 15%o

Tác đ chất qua gia tri đổi chất củ é

Nghêu ,Sò có đời sống đặc biệt là hệ hô hấp Hệ hô hấp của chúng giống như một máy lọc nước, chúng hô hấp bằng cắch mở miệng ngậm nước rồi lại đóng miệng

lại và đẩy nước ra ngoài Trung bình cho một con sò nặng khoảng chừng 20g chúng

phải cần 481 nước/ngày chúng không kén chọn tính chất của thức ăn nhưng chỉ là

những thức ăn quen khi gặp thức ăn lạ hoặc có biến động về môi trường là chúng ngậm miệng chịu nhịn đói mà chết Chúng chọn lọc kích thước thức ăn thích hợp với

hệ tiêu hóa của chúng Nếu ở điểu kiện bình thường chúng lấy thức ăn từ môi

trường các chất lơ lửng, tảo, những thức ăn này được giữ lại qua các tiêm mao và nước sẽ được đẩy ra ngoài do màng áo Thức ăn chính của Nghêu ,Sồ là mùn bã hữu cơ và

các loài tảo các loại thức ăn này rất phong phú đối với khu vực vùng cửa sông Nhưng

chính từ những thức ăn thuộc loại sinh vat đơn bào này ( tảo ,algae) chúng có khả

năng hấp thụ một lượng lớn chất độc từ môi trường nước ,bùn vào trong cơ thể của

Trang 14

chúng.vì vậy các động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều bởi các thức ăn có trong nước và khả năng tích tụ các độc chất qua chuỗi thức ăn sẽ cao dẫn

với độ tuổị Quá trình xẩy ra như vậy được gọi là quá trình tích tụ sinh học Để đánh

gía nỗng độ độc chất tích tụ trong cơ thể sinh vật người ta đưa ra khái niệm hệ số nống độ sinh học BF (Bioconcentration factor ) Các thống kê thí nghiệm chỉ cho thấy ring BF trong cơ thể sinh vật cao hơn rất nhiều lần so với môi trường mà chúng đang

sống

Ví dụ : Người ta đã tm thấy hàm lượng kim loại nặng hoặc thuốc diệt côn trùng đạng hữu cơ dang clo trong tảo,và trong vi khuẩn cao hơn 60.000 lần những chất

nầy có trong nước

BF = C trong sinh vật / C trong nước = 60.000

CŒ: Nông độ (mg/lhoặc mg/kg )

IỊ 2 Tổng quan các hợp chất hữu cơ Clo PCB VÀ

ĐT,ĐD, ĐE

.1L2.1 Giới thiệu Polychlorbiphenyl CB)

Các hợp chất Polychlobiphenyl (PCB) được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1864

và các sản phẩm thương mại của chúng được bắt đầu sử dụng tại Mỹ vào năm 1929 Trong những năm từ 1960 đến 1980 các hợp chất của PCB đã được sử dụng phổ biến

trong công nghệ sản xuất dâu thủy lực ,các phụ gia chống cháy nổ ,các dung môi rửa

giải hữu cơ và dung môi cách điện trong máy biến thế ,công nghệ sơn, mực in Nhờ

tinh tro về mặt lý,hóa học nên các hợp chat PCB bén trong môi trường và có độc tính

cao Các hợp chất của PCB đã trở thành những chất gây ô nhiễm nguy hiểm cho môi

trường Các hợp chất PCB đã được tìm thấy trong môi trường khí quyển ở nông độ

ng/m? , trong nước ng/1 và trong bùn đáy ngíg Vào năm 1970 nha héa hoc Jensen người Mỹ phát hiện sự hiện diện của PCB, trong tế bào sinh vật và khả năng gây độc tính cho người và động vật Ngoài ra PCB cũng được tìm thấy trong mỡ của các loài cá ,và trong sữa người Mặc dù PCB đã được các hội nghị môi trường thế giới cảnh

báo về tính chất nguy hiểm của nó để hạn chế sản xuất và sử dụng nhưng cho đến nay

việc ô nhiễm do PCB gây ra vẫn là mối quan tâm lớn trên phạm vi toàn thế giới bởi vì

theo tính toán tổng lượng PCB vẫn còn tổn tại rất lớn Các biện pháp quản lý chất

thải chứa PCB chưa tổ ra có hiệu quả và khả năng xử lý các chất thải có chứa PCB

còn rất hạn chế Phương pháp chủ yếu để xử lý các chất ô nhiễm có chứa PCB hiện nay là đem chôn hoặc đốt theo một kỹ thuật thích hợp để tránh sự thành dioxin

Trang 15

trường trầm tích Nguyên nhân là trong thời kỳ Mỹ xâm lược bên cạnh những thẩm họa do những chất độc hóa học sử dụng trong chiến tranh ,quân đội Mỹ còn mang đến

Việt nam một lượng lớn PCB, trong những trang thiết bị vận hành cơ giới „thiết bị quân sự phục vụ cho chiến tranh mà chúng đã bỏ lại sau cuộc bại trận vẫn còn tổn tại

cho đến ngày nay Sau chiến tranh Việt nam xây dựng đất nước, phát triển mạng lưới

điện và cơ giới hóa; lượng PCB sử dung trong dau bién thé và dầu thủy lực cũ cũng trở thành mối nguy biểm Ngày nay các biện pháp phân tích và kiểm sốt ơ nhiễm PCB, là nhiệm vụ cấp thiết đối với các nhà khoa học Việt Nam

1.2.1.1 Cô ức hóa học và cấu trúc,

PCB, là một nhóm các cấu tử được tạo thành do sự thay thế từ 1 đến 10 nguyên tử Hydro trong phan ti biphenyl bằng các nguyên tử Clo ở các vị trí Octo, Meta, Parạ Với những vị trí thay thế khác nhau ,số lượng nguyên tử Clo thay thế nguyên tử Hydro trên phân tử Bipheny! đã tạo đến 209 đồng phân PCB Công thức tổng quát PCB, được mô tả qua hình 2 Meta 3 2 Orto 2 3 Para Ch Tm m+n= ] đến 10

H2 Công thức tổng quát của PCB;,

Do có sự khác nhau về số nguyên tử clo trong phân tử nên có tất cá 10 đồng đẳng

PCEB được trình bày trong Bảng 1.Sự khác biệt giữa các đông phân là do các kiểu thay

thế khác nhau của các nguyên tử clo trên phân tử biphenyl Tên chị tiết của PCB, là tất cả những vị trí Clo theo quy ước trên phân tử biphenyl Ballschmiter và Zell đã hệ thống ký hiệu cho mỗi đồng phân từ 1 đến 209 Quy ước này đã được IUPAC sử dụng

để gọi PCB

H.2.1,2 Tính chất vật lý của PCBs

PCB có 209 cấu tử (congener) mỗi cấu tử PCB khác nhau thì các tính chất lý hóa học của chúng cũng khác nhaụ Sau đây là một số tính chất lý học chung của PCB PCB, có tất cả 209 đồng phân nhưng chỉ có khoảng 130 đồng phân có mặt trong sản phẩm thương mạị PCB, là chất lông màu vàng nhạt hay đậm ở nhiệt độ thường, ở thể hơi nặng hơn không khí và không tạo hỗn hợp nổ với không khí

Trang 16

* PCB c6 kha nang kết dính với hạtrắn Đây là tính chất quan trọng tại sao PCB có trong bùn đáy, trong các chất lợ lửng « - Tính cách điện rất tốt ® _ Tỷ trọng nặng hơn khơng khí « Tinh bén nhiệt ¢ Tính khơng cháy nổ -2.1.3 Tính chất hóa học của PCB

PCB có tính chất hóa bọc rất đặc biệt là tính trợ với axít ,bazơ Ở những điều

kiện bình thường PCB không bị thay đổi cấu trúc đo các tác nhân hóa học PCB có thể tỔn tại trong điểu kiện có sự hiện điện của oxy và những kim loại hoạt động Tuy

nhiên PCB cũng có thể bị phân hủy bởi tác nhân hóa học trong điều kiện đặc biệt và chúng cũng có thể bị phân hủy bởi qúa trình sinh hóạ

Trong quá trình đốt sẽ sinh ra các chất độc khác như PCDF ( Polychlorinated

dibenzo furan) va polyclorodibenzodioxin (PCĐ) thường gọi tắt là Dioxin PCBs tan

rất ít trong nước, đễ liên kết với các chất lơ lửng trong nước tạo thành các chất lơ lửng

có chứa PCB PCB dễ dang tan trong dầu , mỡ và các hợp chất hữu cơ Chính tính chất

này mà chúng gây ra mối nguy hiểm cho sinh vật khi các hợp chất của PCB xâm nhập

vào cơ thể PCB đễ đàng kết hợp với các hợp chất hữu cơ

1L2.1.4 Độc tính › - và sự tổn tại của PCB; trong môi trường, người và động vật

PCB rất độc và nguy hiểm ,các nhà khoa học đã chứng minh rằng trong đa số

các trường hợp sự có mặt của PCB báo khả năng sự có mặt của Dioxin vì thực tế qúa

trình thiêu hủy chất thải bằng lò đốt hoặc đốt nương rẫy mà trong đất có chứa PCB thì

PCB sẽ chuyển qua PCDF và PCĐ Sau đây chúng ta sẽ xét một số trường hợp tồn

tai cla PCB

H.2.1.5 Sự tên tại của PCB, trong môi trười ng tự nhiện

PCB, tén tai rat lau trong môi trường tự nhiên, PCB là một chất bền không bị phân

hủy bởi các tác động của môi trường như ánh sáng ,nhiệt độ , mưa „BiÓ, và các vi sinh vật do vậy khẩ năng gây nguy hại cho hệ sinh thái rất cao Theo lý thuyết khả năng

phân bố của PCB, trong môi trường như sau : s Trong không khí : 2,14.10 % đâ Trong t : 50,66 % ® Trong nước : 0,39% ® Trong trầmtích :47,29% » Trong chất rắn lơ lửng : 17,88.102%

Trang 17

„ rau tẢo : 1,05.102%

Tại một số nước, phân tích cho thấy PCB có trong nước, cá, chim, trứng và trong mỡ Đặc biệt đối với loài chim ăn cá các phân tích đã phát hiện thấy PCB có trong

các mô mỡ Hàm lượng PCB tăng dần thông qua chuỗi thức ăn hay mạng lưới thức ăn: BắngH 2 : Hàm lượng PCB; trong động vật Tên động vật Hàm lượng PCB (ug/g) Động vật biển Hai mảnh vẻ < 0,003 -7 Hải cẩu 3-212 Cá heo 0,012- 147 Nước ngọt (USA) 6,1-15 Nước biển 0,03 - 190 Chim Nam Mỹ 0,1-14 Chau Au 0,5 - 9,570 Trứng chỉm 0,1 - 434 Động vật trong đất 0,01 - 45 Người Trong mỡ 0,3 - 10,0

Trong huyết tương 0,001 - 0,029

Trong huyết tương người tiếp xúc với

PCB 0,036 - 1,9

Trong sữa 0,001 - 0,039

1.2.1.6 Tac hai cia PCB, adi vdi d6ng vật và người

Đối với các động vật khi bị nhiễm PCB thi sẽ có sự giảm sút về giống loài,

làm thay đổi hệ miễn địch,cơ thé chậm phát triển ,làm ảnh hưởng đến di truyền,gây

hủy hoại gan Đối với con người nhiễm PCB chủ yếu qua đường dinh dưỡng PCB có

trong cơ thể người thường tích tụ trong các mô mỡ ,trong sữa mẹ, và có khả năng gây

ung thư PCB cũng làm thay đổi hệ thống miễn nhiễm làm cơ thể chậm phát triển

Người ta đã chứng minh được rằng PCB là một trong những nguyên nhân gây ra các ảnh hưởng độc tố kinh niên và hiện tưộng rối loạn sinh lý của sư tử biển Phân tích

mầu của các con sư tử biển này cũng cho thấy có sự giảm đáng kể lượng hoc-môn trong máu và trong tuyến giáp Hiện tượng này cũng giống như triệu chứng quan sát được khi cho một số loài động vật gậm nhấm tiếp xúc với PCB dạng phẳng (CB

Trang 18

(CB 9,10,19,36 ) Cac déng phan cia PCB thường có trong các mô mỡ là 118,153,179và 180 Tổng hàm lượng các đồng phân PCB này chiếm khoảng 70% tổng

hàm lượng PCB, trong mau

[Ị2.2 Thuốc diét con tring dang hgp chat hivu co clo ĐT(ichloro diphenyl

trichlorethane) ĐE va ĐD

Thuốc trừ sâu và diệt côn trùng loại hợp chất hữu cơ Clo cũng không kém

nguy hiểm cho người ,động vật và môi trường Đó là loại thuốc trừ sâu tiêu biểu mà

để tài của chúng tôi quan tâm như thuốc trừ sâu ĐT,ĐE và ĐD

Clo đễ sản xuất với giá rẻ ,chúng nối kết đễ dàng vào nguyên tử cacbon đặc biệt với các cacbon chưa bão hoà Clo được dùng nhiều trong việc chế tạo dung mơi, hố chất công nghiệp, nông được và dược phẩm Thông thường, người ta halogen hóa các chất để gia tăng trọng lượng phân tử của các hợp chất tức là làm tăng trọng lượng riêng, điểm sôi, điểm nóng chảy và áp suất của chất đó

Các chất hữu cơ Clo có xu hướng tích lũy trong mô mỡ động vật do đó khó

chuyển hoá sinh học hoặc bài tiết ra ngoàị Sự tích lũy sinh học của các hợp chất không phân cực là rất cao , đôi khi sinh vật tích 1ñy ở nễng độ cao hơn ở mức lũy thừa từ 10Ỷ đến 10Ế so với nỗng độ có trong nước mà chúng đang sống Đặc tính bển vững và thích chất béo cuả các hợp chất hữu cơ Clo là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá khả năng tích tụ sinh học Tính hoà tan trong nước và bốc hơi là chỉ tiêu để đánh giá mức độ phát tán trong môi trường Thông thường các halogenua hữu cơ có nồng độ thấp trong nước và cao hơn trong bùn đáy, đất và sinh vật

ĐT,ĐE,ĐD thuộc nhóm halogenur hữu cơ Đây là loại hóa chất được sử

dụng rộng rãi trước đây trong nông nghiệp Trong nước ta các hợp chất ĐTs đã bị

cấm sẵn xuất và không dude dùng trong nông nghiệp dù nó có tác dụng diệt côn trùng nhanh, bảo vệ được cây trồng , đảm bảo cung cấp lương thực , thực phẩm cho con người vì bên cạnh lợi ích thì tác hại của chúng cũng không nhỏ Tỷ lệ người bị nhiễm độc hóa chất trừ sâu khá lớn Theo tổ chức y tế thế giới ,năm 1972 ở 19 nước mỗi năm có đến nửa triệu người bị nhiễm độc Riêng ở Việt Nam hàng năm có hàng trăm người bị ngộ độc và nhiễu ca nặng đã dẫn đến tử vong

1.2.2 hức cấu tạo của ĐT và uyển hóa của nó tt môi trườ

Trang 19

H.2.2.2.Tính chất lý và hóa học của ĐT;

ĐT dạng bột trắng hay xám nhạt tan rất ít trong nước Được sử dụng dưới dạng

huyển phù khi phun thuốc này lên cây thì chúng bám vào lá ĐT tan nhiễu trong các dung

môi Nhiệt độ nóng chảy là 108,5°C - 109°C Ap sudt hoi & 20°C la 1,5.107 mmHg ĐT

dưới tác dụng của ánh sáng tỉa cực tím hoặc các vi sinh vật, bị khử clo để thành ĐD (1,1 -

dicloro 2,2-bis[p-chlorophenyl] ethane hay còn gọi dichlorodiphenyl dichloroethane hoặc có

một tên thương mại là Rhothane, đây là một chất điệt côn trùng tốc độ của phần ứng này

nhanh hơn là quá trình tiếp theo khi ĐT bị khử clo và biến đổi thành ĐE(1,1-dichloro -

2,2-bisphenyl]ethylene) ĐE tổn trữ lâu hơn, bén hon ,va néng độ thường cao hơn so với

ĐT và ĐD trong môi trường nhờ khả năng phân hủy của các sinh vật mà từ ĐT sé

chuyển thành ĐD và ĐẸ Người ta sản xuất ra loại thuốc này ĐD và ĐE làm thuốc

diệt trừ nhện, chất này cũng được tạo ra từ ĐT có trong cơ thể côn trùng hoặc vi sinh vật

kháng ĐT

Người ta cũng tìm thấy ĐE có trong mỡ của loài Hải Cẩu Sự kiện này một lần

nữa chứng minh cho thấy ĐT cũng như các sắn phẩm của nó khó đào thải và tích lũy trong các mô mỡ của động vật

ĐT là loại thuốc trừ sâu đã bị nghiêm cấm sử dụng từ lâu bởi các tác hai cia ĐT khi bị nhiễm vào cơ thể người cũng như các động vật ĐT gây tổn bại đến hệ thần kinh , làm yếu cơ và co giật, các tai biến bên ngoài thường gặp là ban đỏ , phù nề , đa đỏ Người tiếp xúc với ĐT lâu đài với nồng độ thấp cũng bị nhiễm độc như run , biến đổi các tổ chức

gan và biến đổi nhẹ ở thận ĐT được tích lũy qua chuỗi thức ăn Khoảng cách an toàn

giữa nồng độ diệt được côn trùng và Hiểu gây độc cho người là 0,4g/kg Cũng giống như

PCB, thuốc trừ sâu ĐT và các hợp chất của nó xâm nhập vào cơ thể sinh vật thông qua chuỗi thức ăn đối với các động vật sống dưới nước như cá,động vật hai mảnh vỏ ,tôm ,cuạ , các thuốc trừ sâu ĐT và các hợp chất của nó hòa tan trong nước hoặc đính kết với các chat ld hing có trong nước còn phần lớn đối với các động vật trên cạn thì xâm nhập các chất

này vào cơ thể thông qua các thức ăn (Walker 1990) Đặc biệt thuốc trừ sâu p,p`ĐT xâm

nhập vào trứng của các loài chim còn p,pˆ-ĐE và ĐT có thể không ảnh hưởng đến trứng

.Tuy nhiên sự hấp thu các chất độc này cũng phụ thuộc nhiều vào cơ thể, giống,loài,tuổi và

trọng lượng Nhiễu thí nghiệm cho thấy đối với động vật nào có lượng mỡ nhiều thì khả năng tích ly các chất độc thuốc trừ sâu và PCB cao hơn những động vật khác và con đực

thường bị nhiễm cao hơn trong cùng một loài (Hand book Ecotoxicology1995

Bioaccumulation)

Trang 20

13 Tổng quan kim loại nang (As, Pb, Hg, Cd)

3, lới thiệu chung về kim loại nặn:

Các nguyên tố kim loại nặng như Pb, As, Cd, Hg không kém phần nguy hiểm đối với môi trường sinh thái và con ngườị Tính độc của chúng tùy thuộc vào công

thức hóa học của phân tử

Ví dụ : Hg ở dạng hơi nguyên tử ít độc hơn nhưng nếu là Hg(CN); thì rất độc chỉ cần 0,13mg thì một người khỏe uống vào sẽ chết sau 9 ngày hoặc thuỷ ngân ở đạng liên kết hữu cơ sẽ độc hơn rất nhiều lần so với thủy ngân ở đạng vô cơ ví dụ như

CH3Hg sé d6c hon tir 4-31]4n và chúng nguy hại cấp tính cho cá và các động vật

không xương sống ở hàm lượng từ ug/1 đến mg/1 và gây độc mãn tính ở hàm lượng thấp hơn

Ví dụ : Thử CH;Hg với Daphnia magna gay d6c man tinh 6 ham lugng < 0,07 ug/l

Kim loại nặng là những kim loại có tỷ trọng idn hon 5g/ cm? va 1a nhting

nguyên nhân gây nguy hiểm đối với hệ sinh thái Các kim loại nặng có thể kể đến

nhu Cd, Hg, Zn, Cu, Ni, Cr, Pb, Eẹ tuy nhiên không phải tất cả các kim loại nặng

đều gây nguy hiểm cho đời sống sinh vật mà ngược lại có một số kim loại nặng giữ

một vai trò quan trọng trong cơ thể của sinh vật như Zn, Cu, Fẹ chúng là những

nguyên tố cần thiết cho cơ thể sống của sinh vật cũng như của con ngườị Những kim loại nặng này có thành phân trong hệ Enzym ,trong hệ hô hấp , tạo ra hồng cầu nếu như cơ thể thiếu Zn sẽ gây hiện tượng mờ mắt hoặc khả năng lành vết thương sẽ lâu ,hoặc thiếu Fe sẽ gây ra hiện tượng thiếu máụTuy nhiên các nguyên tố này nếu vượt

quá nễng độ cần thiết hoặc quá thiếu đối với cơ thể thi chúng cũng gây nguy hiểm

nhất là khi các nguyên tố đó ở dạng hợp chất (Simkiss & Taylor 1989)

Những nguyên tố như Cd, Pb, Cr, Hg, As là những nguyên tố không cần thiết

cho cơ thể sinh vật và chúng là mối hiểm nguy cho các sinh vật làm ảnh hưởng đến

sức khỏe con người và gây các bệnh mãn tính Khi cơ thể bị nhiễm thủy ngân ,có sự

rối loạn hệ tuần hồn máu để ni não hoặc khi bị nhiễm Cả thì nó sẽ xâm nhập vào các tế bào đẩy canxi ra và làm cho cơ thể thiếu canxị

Các kim loại phát sinh từ các nguồn khác nhau như từ sự hoạt động của núi

lửa, từ qúa trình phân hủy xác động vật ,từ các hoạt động của con người Các khu công nghiệp chẳng hạn thải ra lượng chất thải ngày càng lớn nhưng chưa được xử lý

hoặc có xử lý thì cũng chưa triệt để Những chất thải này đi vào các nguồn nước ,lắng

Trang 21

Trong nước cũng như trong bùn đấy các kim loại thường tổn tại ở dạng các ion tự đo, hoặc các phức chất liên kết kim loại với các thành phần vô cơ và hữu cơ có

trong môi trường đó

pH trong môi trường nước cũng đóng vai trò rất quan trọng nếu pH thấp khả

năng hòa tan hoặc trao đổi ion của một số các ion kim loại sẽ điễn ra mạnh hơn là

chúng tạo các kết tủa lắng xuống mặt bùn đáy khi pH cao Vì khi pH tăng khả năng

kiên kết của các ion kim loại với các chất hữu có trong môi trường nước càng bển

vững chúng tạo thành các bông cặn dạng huyển phù lắng xuống và hấp phụ trên bể

mặt bùn đáỵ

Nhưng không phải tất cả các kim loại đều có phản ứng này ví dụ như Cd tách

khổi hợp chất hữu cơ thế chổ cho ion Clo tạo phức clorua là một loại muối tan trong

nước không hấp phụ trên bể mặt bùn Các kết quả nghiên cứu trên cho thấy nước của

khu vực vùng cửa sông phức tạp và khó nói lên chính xác kim loại nào là dạng ion tự

do và ion nào là ở đạng hợp chất Tuy nhiên thống kê các nghiên cứu cho thấy các

sinh vật khu vực vùng cửa sông hấp thụ các kim loại từ môi trường nước vào trong co thể của chúng là các kim loại thuộc đạng ion tự dọ Sự hấp thụ các kim loại tăng và

tính độc của các kim loại tăng tỷ lệ nghịch với nỗng độ muối trong nước (Mc Lusky 1986) Nông độ các kim loại nặng tìm thấy trong cơ thể sinh vật biển là kết quả của quá trình tương tác phức tạp và thông qua chuỗi thức ăn Kim loại nặng tích luỹ trong

cơ thể sinh vật biển chủ yếu trong các tế bào cơ ,rong thận và gan

uá trình tích tụ các kỉ i nan: ùn

Bùn đáy (sedimenÐ) có cấu tạo rất phức tạp về mặt hóa học môi trường Đó là

một hỗn hợp không đồng nhất bao gồm nhiều thành phẩn như các chất rắn hữu cơ, vô cơ và xen kẽ vào đó là các phân tử nước Các kết quả nghiên cứu về môi trường

(khoa độc tố môi trường Thuy sĩ EPFL) cho thấy quá trình lý hóa học của các kim

loại nặng có trong bùn đáy có thể xẩy ra các cách khác nhau như sau :

hoặc qúa trình oxy hóa và khử

Trang 22

Với các kim loại nặng có trong đất ,bùn đáy chúng có thể liên kết ở một số cấu trúc như sau: sự liên kết các kim loại nặng dạng vết với Fe-Mn oxýt ,sulft, các chất hữu

cơ và cácbonat

Các qúa trình xẩy ra như vậy thường chúng tạo kết tủa và hấp thụ trên bể mặt của

bùn đáỵ Chúng ta sẽ xét trong từng trường hợp một của các qúa trình đó

Trường hợp 1 : - Qúa trình các kim loại nặng liên kết với các oxýt Fe-Mn có thể xẩy 1a hai trường hợp :

1⁄ Nếu trong điều kiện bàn đáy bị yếm khí (không có oxy) thì một phần Fe-Mn oxýt có thể bị khử và giải phóng ra vết các kim loại vào môi trường xung quanh Fe*” có

thể bị khử cho Fẻ' có độc tính cao trong điển kiện pH <3,5, còn Mn gây độc cho rễ

2/ Nếu trong điều kiện có oxy thì có sự tạo thành các hydroxýt Fe-Mn có tác dụng

hấp phụ hay gây đồng kết tia (coprecipitation ) véi các kim loại nặng có trong nước

và chúng hấp thụ mạnh trên bể mặt của bùn

Trường hợp 2; Các kim loại nặng liên kết với các sulfua Có thể XẨY ra, bai trường

hợp

1/ Trong điểu kiện bùn đáy bị yếm khí (không có oxy) các Sulfua có thể kết hợp với

một phần quan trọng của các ion kim loại nặng có trong nước và tạo thành các sufua

kim loạị Khả năng hòa tan các sulfua kim loại này thấp và bền với môi trường như FeS, FeSa, FeaS2a¿i

2/ Trong điểu kiện có oxy, phan ting oxy hóa của các sunfua xẩy ra giải phóng lưu

huỳnh và các ion kim loại Trong trường hợp đặc biệt cation Fẻ* sẽ bị oxy hóa tạo

thành Fe** Ion Fe** tiếp tục bị hydrát hóa và có thể kết tủa đưới đạng các hydroxýt sắt Fe(OH);, hydroxýt này có thể kết hợp với các kim loại nặng thông qua qúa trình

hấp phụ và đồng kết tủa

Trường hợp 3: Xuất xứ khác nhau của các chất hữu cơ như các mảnh vụn rau,các

keo tụ, các hyđrocarbon,các chất thải của người ,động vẬt làm cho khó xác định

cơ chế của sự trao đổi ,sự cố định và giải phóng kim loại nặng Nhưng qúa trình hình thành phức hóa và trao đổi ion là khá quan trọng cho điều chỉnh qúa trình kết hợp giữa các chất hữu cơ và các kim loại nặng

Trường hợp 4: Qúa trình hoạt động sinh học tạo ra CO; với sự tham gia của các vi sinh vật hiếu khí và yếm khí và hiện tượng này đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành carbonat và dẫn đến sự giảm Khả năng sử dụng các kim loại nặng cho các qúa

trình sinh học Kết tủa và hòa tan là qúa trình chính dẫn đến sự hình thành liên kết

của các kim loại nặng với nhóm carbonat pH là chỉ tiêu quan trọng để đánh gía sự

Trang 23

"Từ các kết quả nghiên cứu được chúng tôi nhận thấy các kim loại ở nồng độ vi lượng trong bùn đáy kết hợp với nhóm carbonất cao hon là trao đổi ion nhưng lại thấp hơn là các kim loại này kết hợp với nhóm sulfua và các chất hưỡ cơ

Hữu cơ - Sulfua >> Fe/Mn oxit > Carbondt > trao déi ion > môi trường nước

14 TONG QUAN ĐỘC TO SINH HOC BIEN (ASP, PSP, DSP)

Độc tố sinh học biển ASP, PSP, DSP là những chỉ tiêu kiểm dịch quan trọng

đối với các nước Châu Âu khi cho phép nhập khẩu loài nhuyễn thể hai mãnh vỏ Nước ta trước kia không được xuất khẩn nghêu và các loài nhuyễn thể hai mãnh vỏ sang thị trường Châu âu vì lý đo chúng ta chưa có một phương pháp nào để kiểm dịch

các chỉ tiêu trên Đây cũng chính là một trong những lý do mà Trung Tâm phân tích chứng tôi đầu tư nghiên cứu các phương pháp để phân tích các chỉ tiêu rên hỗ trợ cho

ngành thủy sắn trong việc xuất khẩu mặt hàng này sang thị trường Châu Âụ

14.1 Độc tố gây mất trí nhớ (ASP

Chất gây độc chủ yếu là Domoic acid Công thức phân tử: C;; Hại NOs Công thức cấu tạo :

» Nhiệt độ nóng chay : 217° C pKa =2,10 ; 3,72 ; 4,93 ; 9,82

Trang 24

11.4.2 Déc té gay tiéu chav (DSP)

Chất gây độc chủ yếu là Okadaic acid

Cé6ng thife phan uh : Cas Hog O13

Công thức cấu tạo :

Tính chất :

Tính thể kết tính trong hỗn hợp dung môi Dichlomethane và Hexan có nhiệt độ

nóng chảy 171 - 175°C, Két tinh trong hỗn hợp dung môi Benzen CHC]; có nhiệt độ

nóng chảy 164 - 166°C

1Ị4.3 Độc tế gây bại liệt (PSP

Chất độc chủ yếu là Saxitoxin

Công thức hóa học [ Cịo Hạ; N; O¿ }'

Công thức cấu tạo :

Tí a,

Tinh thé màu trắng, pKa = 8,24 ; 11,6 và tan rất nhiều trong nước, Methanol,

tan nhanh trong Ethanol, acitic bing, Bén vitng trong dung dich acid Phân hủy nhanh trong môi trường kiểm Ðun nóng trong 3 ~ 4 giờ ở pH = 3 sẽ làm mất hoạt tính

24

Trang 25

1.5 Téng quan cdc phuong phap x4c dinh PCB , dư lượng thuốc trừ sâu (ĐT, ĐD, ĐE ) và kim loại nặng

(As,Pb,C4,Hp) và độc tố sinh học biển (ASP,DSP,PSP)

1L5.L Các phương pháp xác dinh PCB và dư lượng thuốc trừ sâu ĐDT , ĐD ĐE

Để có thể đánh giá được mức độ nguy hại của PCB và các dư lượng thuốc trừ

sâu ĐT , ĐD, ĐE trong bùn ,nước và đặc biệt trong cơ thể của loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ thì phải có phương pháp phân tích phù hợp để xác định được các hàm lượng đó có trong môi trường và trong cơ thể sinh vật Sau đây là phương pháp có thể sử dụng để định lượng PCB và dư lượng thuốc trừ sâu như phương pháp, sắc ký khí

(GC) với đầu đò BCD

1.5 uw) á ký khí-GC

Phương pháp sắc ký là một trong những phương pháp tách chiết và định lượng

hiện đại nhất , quan trọng nhất hiện nay trong lĩnh vực hóa học đặc biệt là hóa học

hữu cơ Phương pháp sắc ký được sử dụng để định tính cũng như định lượng các chất

cân phân tích trong các đối tượng như sản phẩm nông nghiệp, thực phẩm, dược phẩm

,mỹ phẩm Phương pháp sắc ký ngày càng phát triển rất hiện đại để kịp thời đáp

ứng được các yêu câu phân tích ngày càng phức tạp của xã hộị

« Phương pháp sắc ký khí được sử dụng cho những hợp chất có nhiệt độ sôi tương

đối thấp từ 302 đến 300%C Buống điều nhiệt chỉ vào khoảng từ 30 - 400” C thông

thường chỉ sử dụng đến khoảng 270°C

Khối lượng phân tử hóa chất thường nhỏ hơn 500 và hóa chất tương đối bền nhiệt

Trong phân tử không có các nhóm chức tạo liên kết hydro quá mạnh như OH, SH, NH, COOH đây là những nhóm phức tạp hiên kết hydro mạnh

Đối với PCB và thuốc trừ sâu ĐT,ĐD,ĐE có chứa nghuyên tố Clo , chúng tôi sử dụng đầu đò ECD để định lượng

1.5.1.2 Lu; n đồ Pi hân tí

Các nhà khoa bọc cũng như các nhà nghiên cứu môi trường đêu nhất trí với

nhau rằng PCB và dư lượng thuốc trừ sân ĐDT; cân phải được nghiên cứu và xác định tổn dư của chúng trong môi trường cũng như trong cơ thể các sinh vật sống trên cạn

cũng như sống dưới nước Tuy nhiên chúng ta không thể phân tích tất cả 209 đồng

phân của PCB vì quá phức tạp và khả năng phân tích trên máy GC-ECD cũng chỉ cho phép xác định trong khoảng 20 mũi sắc ký vì vậy các nhà hoá học và môi trường đã

Trang 26

chọn đối tượng nghiên cứu và trong từng đối tượng nghiên cứu đó thì chọn các đồng

phân PCB có độc tính cao và thường tổn tại trong môi trường Theo tổ chức ICEC (International council for exploration of the sea) cần xác định 9 đồng phân sau đây thường xuất hiện trong các sinh vật cũng như trong bùn đáy:

CB : 28, 44, 52, 101, 105, 138, 153, 170, 180

Theo tổ chức cộng đồng châu Au (EC) đồng ý tần thành các đông phân trên nhưng họ để nghị thêm một đồng phân nữa là CB 118

15.2 Các phư áp xác định kim loại năng (As,Pb,Cd, 3.2.1 Giới thiệu cá ích kim loại nặn

Để xác định các kim loại nặng trong nước,nước thải ,đất ,bùn đáỵ có nhiều phương pháp có thể được sử dụng Chủ yếu là lựa chọn phương pháp phân tích phù hợp với đối tượng mẫu nghiên cứu và hầm lượng kim loại nặng có trong mẫụ

Để có thể xác định được các kim loại nặng trong nước ,nước thải ,đất , bùn đáy, nghêu sò ở hàm lượng ng/g ( ppb) hoặc mg/kg (ppm) ,chúng tôi đã sử dụng các thiết bị phân tích sẵn có tại Trung tâm phân tích như máy quang phổ hấp thu nguyên

tử (AAS) và máy phân tích nguyên tố quang phổ phát xa Plasma (ICP), để định lượng

các kim loại nặng trong các đối tượng trên

a/ Phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử (Atomic Absorption Spectrometry

- AAS)

Phương pháp phân tích các kim loại vết bằng máy quang phổ hấp thu nguyên

tử được phát triển trong thời gian 1960 Đối với việc định lượng các kim loại nặng với hàm lượng nhỏ, đặc biệt là các kim loại nặng trong các mẫu nước , trong các sinh vật thì phương pháp AAS được ưa chuộng và áp dụng rộng rãi thông dụng nhất trên thế giới cũng như ở Việt nam Phương pháp AAS có tu điểm là vận hành máy không

phức tạp ,có độ nhạy cao, độ lặp lại tốt Đặc biệt là phân tích những nguyên tế đễ bay hơi ở nhiệt độ không cao như Hg,As,Se,Sb,Te và Bi Có thể phân tích trong cùng một thời gian các nguyên tố cần đo có trong cùng một mẫụ Gia thành máy phân tích AAS tương đối rẻ hơn so với những máy khác

Nguyên lý cơ bản của phương pháp ÁAS

Nguyên tắc cơ bản của phương pháp dựa trên :

Các nguyên tố kim loại có trong mẫu phân tích bị kích thích ở nhiệt độ cao 3000°C - 4000°C do ngọn lửa (được tạo bởi hai đòng khí axetylen và không khí),

các nguyên tố kim loại ở trạng thái cơ bản lên mức năng lượng cao hơn chuyển

thành thể hơi của các nguyên tử tự dọ Nguồn bức xạ đơn sắc phát ra từ đèn cathod rỗng khi đi qua đám hơi nguyên tử vừa được nguyên tử hóa chúng sẽ bị hấp

Trang 27

thu một phần bởi nguyên tố cân do Cường độ bức xạ bị hấp thụ tỷ lệ thuận với nổng độ nguyên tố có trong mẫụ Đèn cathod rỗng là chiếc chìa khóa của máy

AAS Đèn cathod rỗng là nguôn tạo ra cường độ bức xạ điện từ trường với bước

sóng chính xác của nguyên tố cần đọ Mỗi một nguyên tố kim loại có một bước sóng hấp thụ đặc trưng Mỗi một đèn cathod rỗng đặc trưng cho mỗi nguyên tố Kết qủa cho sự chọn lọc caọ

b/ Phương pháp phân tích kim loại nặng bằng máy phân tích quang phổ phát xạ Plasma ghép néi cam ting (ICP - AES)

Trong để tài nghiên cứn này bốn kim loại nặng 1a As, Cd,Pb,Hg thi với As,lig chúng

tôi sử đụng máy phân tích quang phổ hấp thu nguyên tử (AAS) còn với nguyên tố

Pb,Cd chúng tôi sử dụng máy phân tích quang phổ phát xạ pÏasma ghép nối cảm ứng

(ICP - AES) để phân tích ICP-AES đủ đều kiện cần và đủ đáp ứng được mục đích

phân tích hai nguyên tố kể trên

Máy ICP-AES có những ưu điểm như sau:

- Độ chính xác cao

- Đạt được yêu cầu khi có chất chuẩn tốt và hạn chế được nhiễu tạo bởi các nguyên tố

khác

- Tính chọn lọc cao

- Độ nhạy cao ,cực tiểu phát hiện nhỏ

- Phân tích nhanh, phân tích được nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu - Phạm vi ứng dụng rộng có khả năng phân tích khoảng 68 nguyên tố - Có độ phân giải cao

- Phân tích các nguyên tố ở dạng đa lượng và vi lượng

Nhược điểm :

- Giá thành cao

- Điều kiện làm việc khắt khe

- Đồi hỏi khí tro Argon

Nguyên tắc hoạt động của phương pháp đo kim loại nặng trên ICP -AES

Trước khi đưa lên máy đo các nguyên tố cần xác định phải được chuyển về dang

dung địch Dưới tác dụng của điện thế cao ,Argon(Ar) bị ion hóa tạo ra ngọn đuốc

Plasma có nhiệt độ khoảng 6000°C - 10.000 °C Phan ứng thực hiện trong ống thạch

anh (Torch) Trong điều kiện này, các nguyên tử được nguyên tử hóa bị kích thích và chuyển từ mức năng lượng cơ bản lên mức năng lượng cao hơn và sau đó ngay tức

khắc (10 s) các nguyên tử quay về trạng thái cơ bản kèm theo phát ra bức xạ với bước sóng đặc trưng cho mỗi nguyên tố Các bức xạ phân tích thích hợp được tách ra

bằng một hệ thống quang học Ðo cường độ bức xạ so với cường độ bức xạ dung dịch

Trang 28

1.5.3 Các phương pháp xác định các độc tố sinh học biển ASP,DSP,PSP trong nghêu ,sồò

Phương pháp chuẩn hóa tương đối đễ thực hiện hơn là :

Đối với chất độc ASP tức axít domoic gay mat tri nhớ , phương pháp định lượng được sử dụng là Sắc ký lổng cao áp với đầu đò UV-VIS Người ta sử dụng cột

C¡; và đo ở bước sóng 242nm

Đối với chất độc DSP gây tiêu chảy va PSP gây bại liệt người ta đùng phương

pháp thử trên chuột (mouse — bioassay)

Độc tố được chiết bằng axeton sau đó axeton được đuổi và phân còn lại được chiét bang etẹ Ete được đuổi khô và phân còn lại được hòa tan bằng dung dịch Tween 1% va dich dudc chích vào chuột Nếu sau 24h ›qúa 50% chuột chết ,kết qủa dương tính Trong trường hợp này nên thử nghiệm lại tối thiểu một lần nữa Có thể kiểm tra sự hiện điện của DSP bằng phương pháp sắc ký lỗng cao áp ~

đầu dò khối phổ

Đối với chất độc PSP gây bại hệt ,nên được chiết với dung địch HCI 0,1N Mẫu sau khi được điều chỉnh để pH = 3-4 ,định mức bằng nước cất và lọc Dung dich

thu được ,được chích vào chuột có trọng lượng khoảng 20g/con Người ta quan sát

Trang 29

CHƯƠNG1H : THUC NGHIEM 1.1 Dụng cụ và hóa chất thí nghiệm THỊ1.1 Dụng cụ thí nghiệm « _ Cốc thủy tỉnh 250 ml © _Ơng đong 10ml25m1,50ml « _ Bình cầu 250 ml, bình quả lê 250ml,50 m1] © Phéu chiét 500 ml « Bộ chưng cất soxblet e Các ống nghiệm HACH e - Bình định mức : 50ml ,100m1.200ml « Các pipét loại : Iml, 2ml,10ml1,25ml « Bếp điện « Bếp ổ điện tròn điều khiển được nhiệt ô Lnung â May ly tam

e _ Máy phân tích quang phổ hấp thu nguyên tử AAS của hãng Varian « Máy quang phổ phát xa Plasma ICP của hãng Varian

« Sắc ký cột thuỷ tinh dai 30cm

* May GC/ECD hiéu Auto system Perkin Elmer

« May Sac ky iéng cao ap (HPLC)

* May s&c ký lỏng cao áp ghép nối khối ph LC/MS" cia Finnigan * C4n phan tich sai s6 4 chữ số (+ 0,0001g) ca Sartorius

ôâ May cé quay chan khơng

« _ Tủ sấy điếu chỉnh nhiệt độ Memmert

THL.1.2 Hóa chất

ø n-Hexan : loại tỉnh khiết dùng cho sắc ký (Prolabo)

¢ = Axeton : loại tỉnh khiết đùng cho sắc ký

« Methanol : Loai tinh khiết dùng cho phân tích (Prolabo) « lsopropanol : Loạitinh khiết đùng cho phân tích vết

« Alumina : 60-200 mesh

Trang 30

® Silicagel : 60-200 mesh « = Florigin : 70-100 mesh * Khi nito (N2) © - Các chất chuẩn PCB có chứng chỉ đi kèm ® _ Các chất chuẩn Cd,Pb,As,Hg có chứng chỉ đi kèm Â HCI m c PA

ô HNO; dim dic PA

IH.2 Xác định PCB, và ĐT, trong mẫu các mẫu bùn đáy và nghêu

„sò tại cần thạnh, 30/4, Hào võ, Giàn xây

1IỊ2.1 Chuẩn bị mẫn và xử lý mẫu

IIỊ2.1.1 Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm để xử lý mẫu

Tất cả các dụng cụ thuỷ tỉnh cũng như các muỗng xúc mẫu, giấy gói mẫu đều phải rửa bằng nước máy sau đó ngâm chúng trong dung dich Labwash -Decon-90

hoặc các dụng cụ thủy tính được ngâm trong dung dịch KạCr;O; với axít HạSOa một vài ngày , Các dụng cụ sau khi ngâm trong dung dịch nêu trên được tráng rửa thật

sạch với nước máy và tráng rửa lại bằng nước cất và đem sấy khô Sau khi các dựng cụ đã được sấy khô, lấy ra tráng rửa nhiều lần với dung môi axeton , hexan Dung môi hexan dùng để tráng sau cùng tất cả các dụng cụ thủy tính ding cho phân tích PCB thu hỗi vào bình quả lê ,sau đem cô quay chỉ còn lại Iml đem chích vào máy GC/ECD Nếu kết qủa cho thấy có mũi thì các dụng cụ phải được tráng lại nhiều lần với dung dịch Hexan và axeton đến khi không còn thấy mỗi nào khi đó mới bắt tay vào xử lý mẫu để phân tích

IỊ2.1.2 Chuẩn bị mẫu bùn

Quá trình lấy mẫu và chuẩn bị mẫu cho phân tích là bước rất quan trọng cho

việc xác định PCB; và ĐT,

Mẫu bùn đáy sau khi lấy được cho vào hộp nhôm đặt vào thùng đá lạnh sau

đó mang về phòng thí nghiệm và phơi khơ ngồi khơng khí trên giấy nhôm Sau khi mẫu khô, lấy đem giã trong cối sứ và rây ở cỡ rây 0,25mm Các mẫu sau khi rây trộn đều được cho vào túi plastíc,

IH.2.1.3 Xử lý mẫu bùn

Trong việc phân tích PCB và ĐT; trong bùn đáy, thực ra chưa có một

Trang 31

một phương pháp nào đó phải tính hiệu suất thu hồi PCB Nếu hiệu suất thu hồi cao

thì phương pháp đó có thể sử dụng được Tuy nhiên hiệu suất thu hổi cao cồn phụ

thuộc vào nhiều yếu tố không phải chỉ có phương pháp tắch chiết mà còn các điều

kiện chạy máy ,cỘt và đầu đò Hiện nay chúng tôi dựa trên phương pháp nghiên

cứu phân tích PCB trong bùn đáy của khoa độc tố môi trường của trường đại học Bách

khoa Lausanne -Thụy Sĩ áp đụng cho phân tích PCB trong các mẫu bùn đáy của các

con kênh trong thành phố HCM Với phương pháp này, trong cùng một điều kiện chạy máy chúng tôi có thể phân tích được PCBs và ĐTs va tach được chúng ra khỏi hỗn hợp Hiệu suất thu hồi cao tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi thời gian xử lý mẫu lâu

8 giờ trong bộ chiết Soxblet với hỗn hợp Hexan +Axeton TỊL2.1.4 Chuẩn bị và xử lý mẫu nghêụ, sò

a/ Chuẩn bị mẫu nghêu ,sò

Nghêu và sò được rửa sạch bằng nước lạnh ,sau đó tráng lại bằng nước cất để đầm bảo rằng không có đất ,cát bên ngoài vỏ nhiễm vào trong mẫu phân tích Chú ý khi làm việc với Nghêu Sò phải sử dụng găng tay y tế Dùng kẹp gấp thịt nghêu, sò Sau đó cho mẫu vào máy xay nhuyễn Mẫu này dùng để phân tích PCB, va

ĐT,

b/ Xử lý mẫu nghêu, sò

Xác định hàm lượng PCB và ĐT; trong cá nói chung và trong nghêu sò nói

riêng có thể sử đụng nhiều loại dung môi khác nhau để tách chiết Nhưng qua

nhiều thí nghiệm cho thấy nếu sử dụng các dung môi không phân cực để tách chiết thì sẽ không thu được kết quả chính xác ,hiệu suất thu hồi thấp Lý do là PCB có ái lực rất lớn với chất béo trong thủy hải sẵn do đó để xác định hàm lượng các hợp

chất hữu cơ Clo nhất là đối với PCB và ĐT; trọng cá ,nghêu sò có thể tách chiết với nhiều loại dung môi rất phân cực Để xử Igmẫu tốt sử sụng axít HạSO Với

các dung môi phân cực này , PCBs ,ĐTs sẽ được tích chiết cùng với các lipid Lipid có thể chia ra làm nhiều nhóm khác nhau từ nhóm không phân cực đến nhóm

phân cực gồm những lipid kết hợp với các mô như protein , carbohydrat ( Mattson

1978) Với phương pháp sử dụng các dung môi phân cực, sẽ tắch chiết được PCB và ĐT ra khối các liên kết của chúng vơi các mô mỡ và hiệu suất thu hồi cao đạt

gần tối đạCác PCB được chọn để phân tích cho các đối tượng mẫu cá,nghêu sò là

CB 28,52,101,118,138,153,170,180 , day là các cấu tử đã thường được chú ý khi

phân tích PCB trong cá theo để nghị của N Staatscourant 1284 ,đồng thời các cấu

tử này cũng được sử dụng để so sánh với các phòng thí nghiệm trên thế

giớị(Tuinstra 1985)

Mẫu được làm sạch bằng phương pháp sắc ký cột oxýt nhôm và cột silic Sau đó mẫu được cô lại khoảng chừng 2ml sau đó chích mẫu vào máy GC/ECD

Trang 32

1HL.2.2 Thực hiện phân tích trên thiét bi GC/ECD

Phân tích PCB, và ĐT, trong các mẫu bùn và mẫu Nghêu Sò chúng tôi sử dụng

thiét bi GC /ECD cia hang Auto system Perkin Elmor

Các thông số vận hành máy

« KhímangN; áp suất khí mang : 12PSI

» Nhiệt độ buông tiêm mẫu : Nhiệt độ đầu :140% Nhiệt độ sau : 280% «Nhiệt độ đầu dò : 350% ® Thời gian chạy : 60° « Cột : DB-5, 25m x0,25mm e Chương trình nhiệt độ : 280°C giữ 5' 140% 5°%mi

HỊ2.3.Tính hiệu suất thu hồi củ B, và nmá

Trước khi thực hiện phân tích mẫu phải tính được hiệu suất thu hổi của phương pháp Hiệu suất thu hồi của phương pháp được xác định bằng phương pháp thêm

một lượng chất chuẩn PCB, và ĐTs vào mẫu ngay từ đầu để qua đêm và xử lý

như đã xử lý đối với mẫụ

Mỗi mẫu ít nhất phải được lặp lại 3 lần mỗi lần lặp lại kết qủa không có sự khác biệt qúa xa Trường hợp không có bơm mẫu tự động thì phải sử dụng

nội chuẩn Phương pháp được sử dụng nội chuẩn bển , không tham gia các phản ứng hóa lý hoặc làm thay đổi cấu trúc của PCB Thời gian hữu của nội chuẩn gần

với thời gian lưu của chất cẩn xác định và phải nhạy với Detector Ở đây thường

sử dụng nội chuẩn là PCB 30 và PCB 209

« _ Công thức tính hàm lượng PCB hoặc ĐT như sau:

Với phương pháp thêm nội chuẩn Trước tiên phải tính hệ số K trung bình của chất chuẩn

Ky =C//§, xX Snc/ Cnẹ

Sau khi hệ sO Ky sé tính được nồng độ của mẫu phân tích:

ng/g= Kụ X Sm /S;e X Cnc/m XÊ

Trang 33

Cn: Nồng độ của mẫu phân tích C¡¿ : Nông độ của nội chuẩn

Sm : diện tích ( chiều cao ) mũi của mẫu

S;c : điện tích ( chiều cao ) mũi của chất nội chuẩn mn : khôi lượng mẫu phân tích ( mạ hoặc 8} f : hệ số pha loãng Bảng IHILỊ : Hiệu suất thu hồi của PCB; và ĐT; trên máy GC/ECD với cột

DB-5 chiểu đài cột 60 m đường kính trong 0,25mm đối với mẫu bùn đáy

Cấu tử Đơn vị Hiệu suất thu hổi lần | Hiệu suấtthn | Hiệu suất thu | Hiệu suất trung PCB 1(%) hồi lẫn2(%) | hổilần3(%) [bình (%} 52 chiéu cao 71,93 79,4 78,02 76,5 101 chiều cao 90,15 90,74 92,4 91,1 ĐE chiéu cao 82,2 82,5 819 82,2 ĐD chiều cao 85,9 89,0 87,0 87,3 153 chiều cao 78,5 80,7 79,8 79/7 ĐT chiéu cao 73.4 84,2 75,3 71,6 180 chiều cao 100.2 100,16 100,7 100,3 170 chiều cao 99,5 101,2 105,7 102,1

Bảng II2 : Hiệu suất thu hổi của PCB

Trang 34

101.3 Xác định hàm lượng các kim loại nặng (As, Pb, Cd, Hg) trong nước, bùn, nghêu, sò

HI3.L Phận tích Hg và As trên máy hấp thu nguyên tit AAS

Phương pháp phân tích các nguyên tế kim loại có trong nước cũng như trong các mẫu bùn thực phẩm hiện được sử dụng rộng rải và phổ biến là Quang phổ

hấp thu nguyên tử (AAS) với các ưu điểm như đã nói ở các chương trước Tuy

nhiên kinh nghiệm cũng cho biết là không đễ dàng phân tích một số các nguyên tố ở hàm lượng rất nhé nhu As, Se, Hg, Sb, Te, và Bị Do các hợp chất này rất dễ bay

hơi (thăng hoa) ở nhiệt độ không cao, cho nên khi phân tích chúng bằng kỹ thuật

ngọn lửa hoặc lò Graphít, kết quá đạt được rất không ổn định, hoặc có khi không đo được, để giải quyết khó khăn này phải đưa thêm bộ phụ trợ hydrua vào để đo,

đặc biệt là đối với As và Hg

a/ Nguyên tắc của phương pháp phân tich Hg va As

«_ Đối với phân tích Thủy ngân (Hg) với kỹ thuật bay hơi lạnh cộng với thiết bị phụ

trợ là bộ Hydrua cho phép xác định được Hg ở hàm lượng một vài ppm, nguyên

tắc là xử lý mẫu bằng các chất oxyhóa mạnh như KMnƠ4 hoặc K;Cr;O; 0,05%

trong môi trường HNO; sau do toàn bộ mẫu sau khi đã xử lý được đưa vào bộ

Hydruạ Thủy ngân được khử bởi dung dịch NaBH4 (khử Hẹ?' + Hg)), sau đó dùng khí trơ đẩy các chất này vào buồng nguyên tử hóa không ngọn lửạ Do thủy

ngân (Hg) hóa bơi trên máy hấp thu nguyên tử tại bước sóng 253,7nm

chính vì vậy trước khi đưa mẫu phân tích vào máy quang phổ hấp thu nguyên tử

AAS, chúng ta cần chuyển toàn bộ As”” về As”” bằng dung địch KĨ trong môi

trường axít Trong trường hợp môi trường trung tính hoặc kiểm thì iod lại có khả

năng oxyhóa As”" lên As” Việc sử dụng KI để khử As (V) về As( H1) sẽ gây

ảnh hưởng đến việc xác định Hạ, Te, và Bí do tạo thành kết tủạ Do đó phân tích As va Hg phải được thực hiện riêng từng nguyên tố một Sau đó mẫu đưa vào bộ

Hydrua, ding chất khử NaBHu khử As?* tạo thành AsH; và nhờ khí trơ đẩy mẩu vào buổng nguyên tử hóa đo As ở bước sóng 197,7nm

Chất khử Natri teaborohyđrua NaBH¿ tương đối bền trong môi trường kiêm

song trong môi trường axít nó bị phân hủy tạo thanh hydrọ Chinh hydro mới sinh ra

Trang 35

b/ Xử lý mẫu phân tích trước khi đo As và He trén may AAS

Tất cả các nguyên tố đo trên máy AAS cần phải ở dạng các ion vô cơ, đặc biệt là các nguyên tố Se, Hg, As, nếu chúng tổn tại đưới đạng phức hữu cơ thì các kết quả thu được sẽ

không đúng, nhất là phân tích các kim loại này trong thịt của nghêu ,sồ Do vậy vô cơ hóa

mẫu là bất buộc Vô cơ hóa có thể được thực hiện bằng cách tro hóa hoặc phân hủy mẫu

bằng axít Trong để tài này chúng tôi sử dụng phương pháp tro hóa mẫu đối với As ở nhiệt độ 500°C ,do As là nguyên tố đễ bay hơi cho nên chúng tôi phải cho thêm MgNO: chất

phụ gia chống bay hơị Mẫu sau khi tro hóa được hoà tan bằng HCỊ Mẫu sau khi đã xử lý

được thêm KĨ cùng trộn chung với NaBH, 0,4% (được pha trong dung dịch kiểm và đưa lên máy AAS) Phản ứng xẩy ra trong quá trình do mẫụ

Đối với phân tích Hg.chúng tôi xử lý mẫu theo phương pháp ướt trong hệ thống Soxhlet sau xử lý mẫu Quá trình đo mẫu của Hạ cũng giống như As chỉ khác nhau là Hạ phần tích không cần ngọn lửa còn As thì phải sử dụng ngọn lửạ

Trang 36

Vận hà

Bơm thụ động có ba kênh sẽ vận chuyển dung dịch mẫu, dung dịch NaBH„và HCI từ các

bình chứa được dẫn vào ống trộn để tạo phản ứng sinh ra bọt khí Sau đó hỗn hợp này đi vào vòng phản ứng Tại đây phản ứng khử xây ra và hydrua hóa xây ra hoàn toần Các hydrua dé bayhơi trong qúa trình vận chuyển sẽ đi vào bọt khí Hỗn hợp khí -lỏng được tiếp tục dẫn vào bộ tách nước Hơi hydrua sau khi tách ra khổi đung dịch nước sẽ được đồng khí trợ (khí mang) đưa vào ống hấp thụ Ống hấp thụ được làm bằng thạch anh và ược đặt chắc chắn phía trên đầu đốt với độ cao phù hợp với chiễểu cao ngọn lửa sẽ sử dụng

TIL3.2 Xác định hàm lượng Cd và Pb trong các mẫu phân tích trên máy ICP „3.2.1 ên tắc của phư: há

Mẫu sau khi vô cơ hóa được hòa tan bằng hỗn hợp axít HNO; và HCI ( đối với mẫu thực phẩm ) hoặc HE + HNO; ( đối với mẫu bùn ); chuyển toàn bộ mẫu về

dang dung dich, định mức và đưa dung dich nay do trên máy ICP Trong cùng một mẫu xác định được hai nguyên tổ Cd,Pb Các nguyên tố Cd,Pb được đo trên máy ICP với các bước sóng chọn lọc sao cho tránh được ảnh hưởng của các nguyên tố có các bước sóng phát ra gần với nguyên tố phân tích Muốn vậy trước hết phải chạy định tính trước để dự đoán hàm lượng có trong mẫu và đồng thời kiểm tra các nguyên tố gây nhiễụ Sau đó chọn bước sóng thích hợp để dọ

Đối với mỗi , phép phân tích đều được lặp lại độc lập nhau ít nhất là 3 lần Sau

đỏ dựa trên đường chuẩn tính kết quả và lấy trung bình các kết quả đó Sử dụng

các chất chuẩn 100ppm được chuẩn bị từ chất chuẩn 1000ppm của các hãng Đức

(Merck) ,Pháp (rolabo) Tất cả các chất chuẩn sử dụng đều đặt mua của những hãng đã có giấy chứng nhận ISO 9000 Song song với các mẫu phân tích , mẫu

trắng cũng được xử lý như mẫu phân tích

Sau đây là một số giới hạn phát hiện của mẫu phân tích

Trang 37

HỊ3.2.2.Hiệu suất thụ hồi của các nguyên tố kim loại nặn,

Với các phương pháp xử lý mẫu theo sơ đổ ở trên và các mẫu được đo trên máy

AAS - Varian và ICP - Varian Bằng phương pháp thêm chuẩn chúng tôi đã tính

được hiệu suất thu hồi của các nguyên tố kim loại thêm vào trong mẫu Bảng IH.1 : Hiệu suất thu hồi của các kim loại nặng

Tên nguyên tố %thu hổi %thu hễi %thu hồi

mẫu nước mẫu bùn nghêu ,sò AS 83,0 80,0 83,0 Hg 85,0 83,0 80,0 Pb 86,0 85,9 71,8 ca 80,0 71,4 81,9 Cách tính kết quả :

Dựa trên đường chuẩn của từng nguyên tố kim loại có thể tính được hàm lượng kim loại nặng có trong mầu Cát x Vam x F Cy (mgf) = m

C, : Hàm lượng kim loại có trong mẫu

Cu! Nong độ chất chuẩn F: Hệ số pha loãng

m: Lượng cân ( hoặc thể tích mẫu lấy phân tích ) Vam : Thể tích bình định mức

Trang 38

IUL4 X4c dinh cdc ham hong déc t6 sinh hoc biển trong nghêu,sò (ASP, DSP.PSP)

TỊ4.1 Xử lý mẫu nghêu 80

Mẫu nghêu mang về phòng thí nghiệm được xử lý mẫu ngay (nếu trường hợp về phòng thí nghiệm quá trễ thì mẫu được bảo quần trong ngăn đá tủ lạnh)

Mẫu được rửa sạch cát bùn phía ngoài vỏ Sau đó đeo găng tay y tế bốc nghêu ra

khỏi vỏ mẫu cho vào cối xay nhuyễn và sau đó chia mẫu ra theo từng đối tượng phân

tích để xử lý mẫu khác nhau

IIL4.2 Xác định độc tố gây mất trí nhớ (ASP) bằng máy phân tích sắc ký lồng cao

áp (HPLC)

cân khoáng 100g mẫu cho vào cốc lớn 1000ml cho cá từ vào cho thên nước cất 100ml đặt lên máy khuấy từ có gia nhiệt khoảng 5’ Sau đó đem lọc, ly tâm, lấy

dung dịch thu được đem định lượng bằng phương pháp HPLC

e Điều kiện chạy máy :

-Bơm LC 10A1 của Simadzu -COt: Cig, 150 x 4,6mm x 6mm -Pha động : dung dịch Actonnitril 1:10, pH = 3,5 -Tốc độ đòng :0,8ml/min -Bước sóng : 242nm -Nhiệt độ cột ; nhiệt độ phòng I1.4.3 Xác định độc tố gây bại Hệt (PSP) bằng phương pháp thử nghiệm trên chuột

Mẫu sau khi được xay nhuyễn cho vào cốc 250ml Thêm vào đó dung dich HCl

0,1N khuấy đều trên máy khuấy từ Sau đó NaOH để chỉnh pH về 3 - 4 Sau đó

mẫu được lọc và ly tâm, dung dịch thu được đem chích lên chuột 1ml / con khoảng

20g Quan sát trong 15 phút nếu :

-Chuột chết cho kết quả dương tính, kết luận mẫu có PSP -Chuột không chết (âm tính), kết luận trong mẫu không có PSP

trên chuột

Nghêu được tách ra đùng đao mỗ tách lấy bộ phận tiêu hóa sau đó nghiền

nhuyễn phần này và sử dụng phân nay dé để phân tich DSP

Cân khoảng một lượng mẫu 20 - 40g cho vào cốc Thêm vào đó khoảng 100ml aceton Sử dung dung môi aceton để tách chiết DSP ra khỏi con nghêụ Dung dịch

thu được đem thổi khô và sử đụng dung dịch Tween 1% để hoà tan mẫụ Sau đó

lấy 1ml chích lên chuột quan sát trong 24 giờ nếu :

- Chuột chết cho kết quả dương tính, kết luận trong mẫu có DSP - Chuột không chết (âm tính), kết luận trong mẫu không có DSP

Trang 39

CHƯƠNG IV : KẾT QỦA NGHIÊN CỨU

1V.1 Kết quả hàm lượng kim loại nặng trong VƯỚC từ tháng

01/1999 đến tháng 12/1999 tại bốn khu vực nghiên cứu thuộc Huyện

Cần Giờ : 30/4 ~— Cần Thạnh - Giàn xay - Hào Võ

Qua một năm từ tháng 01/1999 đến tháng 12/1999 Chúng tôi đã có những kết quả nghiên cứu của hai mùa: mùa khô và mùa mưa Đối với kim loại nặng trong nước ,bùn chúng tôi có kết quả hàng tháng Đối với nghêu, sò chúng tôi có kết quả trong 10 tháng Riêng đối với PCB, và ĐT; mỗi một mùa chỉ làm một lần

Trang 40

Qua một năm theo dõi một mùa khô và một mùa mưa tại bốn khu vực nghiên cứu của vùng Cần Giờ như Cần Thạnh, Hào Võ,30/4 và Giàn xay chúng tôi có những

nhận xét như sau:

mẫu cũng rất thấp LOQ= 0,05ppb

¢ Cadimi (Cd) hầu như không phát hiện thấy trong nước và nếu có phát hiện thấy thì cũng chỉ có hai tháng 7 và tháng 11, tuy nhiên ở nỗng độ cũng rất thấp , cao nhất 0,007ppm và thấp nhất 0,001ppm

® As déu phat hiện thấy trong 10 tháng Hàm lượng As trong những tháng mùa mưa cao hơn mùa khô, cao nhất là 3,4ppb ( Hào võ ~8/1999) và thấp nhất là 0,2 ppb

(30/4 ~3/1999)

© Nếu so sánh giữa hai mùa mưa và mùa khô thì thấy là hàm lượng các kim loại nặng trong mùa mưa cao hơn mùa khô Riêng Pb và Cd cũng chỉ phát hiện thấy vào mùa mưa, phù hợp với quy luật khi mùa mưa mực nước sông dâng cao , nước

đổ ra vùng cửa sông nhiều mang theo nhiều phù sa và các chất thải từ các khu

công nghiệp , nông nghiệp, sinh hoạt Tuy nhiên những hàm lượng kim loại nặng

phát hiện được trong nước tại khu vực Cần Giờ còn rất thấp, đạt tiêu chuẩn cho

nước bể mặt ( TCVN 5942 - 1995 ) As =50ppb Pb=50ppb Cd= 10 ppb Hg = Ippb

Từ kết quả phân tích và dựa trên tiêu chuẩn Việt nam có thể cho thấy rằng nước

ở khu vực Cân Giờ sạch về mặt kim loai nang ( As, Pb, Cd, Hg) đạt tiêu chuẩn cho chất lượng nước mặt cũng như nước cho nuôi trồng thủy sản, nếu so sánh kết qủa phân tích được với tiêu chuẩn nước cho nuôi trồng thủy sắn theo quyết định của Hội đồng bảo vệ và phát triển nguồn lợi thủy sản ngày 30/8/1990

Định dạng
Số trang	56
Dung lượng	1,42 MB