NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI PHÒNG THÍ NGHIỆM PHỤC VỤ ĐÀO TẠO VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC LÊN ĐỘNG VẬT THÍ NGHIỆM

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI PHÒNG THÍ NGHIỆM PHỤC VỤ ĐÀO TẠO VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC LÊN ĐỘNG VẬT THÍ NGHIỆM

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ----------------------------- NGÔ THỊ HẢI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI PHÒNG THÍ NGHIỆM PHỤC VỤ ĐÀO TẠO VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC LÊN ĐỘNG VẬT THÍ NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2009 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ----------------------------- NGÔ THỊ HẢI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI PHÒNG THÍ NGHIỆM PHỤC VỤ ĐÀO TẠO VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC LÊN ĐỘNG VẬT THÍ NGHIỆM Chuyên ngành: SINH HỌC THỰC NGHIỆM Mã số: 60.42.30 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. LƯƠNG THỊ HỒNG VÂN THÁI NGUYÊN - 2009 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới PGS.TS. Lương Thị Hồng Vân. Cô đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu này. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới phòng thí nghiệm Hoá học, Sinh học Khoa Khoa học Tự nhiên và Xã hội - Đại học Thái nguyên, phòng thí nghiệm bộ môn Hóa sinh và bộ môn Sinh thái-Môi trường -Viện khoa học sự sống Thái Nguyên, phòng thí nghiệm BM Mô học và BM Độc chất học - Môi trường - Trường Đại học Y khoa Thái Nguyên, phòng Hoá sinh protein - Viện Công nghệ Sinh học, Trường Đại học sư phạm- Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin được cảm ơn những lời động viên, khuyến khích và những tình cảm tốt đẹp của những người thân trong gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã dành cho tôi. Tác giả luận văn Ngô Thị Hải Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên i h t t p : // www . Lr c - t nu . e du . v n ii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngu yê n h t t p : // www . Lr c - t nu . e du . v n LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng có ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Thái Nguyên, tháng 9 năm 2009 Tác giả Ngô Thị Hải iii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngu yê n h t t p : // www . Lr c - t nu . e du . v n NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT ÔNMT PTN Pb Cd Mn Zn Cu KLN WHO TCCP TCVN pH COD BOD DO ĐC ĐVTN SD P X Ô nhiễm môi trường Phòng thí nghiệm Chì Cadimi Mangan Kẽm Đồng Kim loại nặng Tổ chức Y tế thế giới Tiêu chuẩn cho phép Tiêu chuẩn Việt Nam Độ pH Nhu cầu ôxy hoá Nhu cầu ôxy sinh hoá Hàm lượng ôxy hoà tan trong nước Đối chứng Động vật thí nghiệm Độ lệch chuẩn Độ tin cậy Giá trị trung bình DANH MỤC CÁC HÌNH Tên hình Trang Hình 1. Biểu đồ các chỉ số COD, BOD 5 , DO của các loại nước thải 45 Hình 2. Ảnh vi thể tế bào gan cá ở lô đối chứng (phóng đại 400 lần) 49 Hình 3. Ảnh vi thể tế bào gan cá ở lô thí nghiệm số 3 (phóng đại 100 lần) 50 Hình 4. Ảnh vi thể tế bào gan cá ở lô thí nghiệm số 3 (phóng đại 400 lần) 50 Hình 5. Ảnh vi thể tế bào gan cá ở lô thí nghiệm số 1 (phóng đại 100 lần) 51 Hình 6. Ảnh vi thể tế bào gan cá ở lô thí nghiệm số 1 (phóng đại 400 lần) 51 Hình 7. Ảnh vi thể tế bào gan cá ở lô thí nghiệm số 2 (phóng đại 100 lần) 52 Hình 8. Ảnh vi thể gan cá ở lô thí nghiệm số 2 (phóng đại 100 lần) 52 Hình 9. Biểu đồ hàm lượng acid amine tổng số của cá ở các lô thí nghiệm . 54 Hình 10. Biểu đồ hàm lượng và thành phần acid amin của cá thí nghiệm 56 Hình 11. Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa hàm lượng chì trong cá với hàm lượng chì trong nước thải can thiệp vào môi trường nuôi . 58 DANH MỤC CÁC BẢNG Tên hình Trang Bảng 3.1. Độ pH trung bình 43 Bảng 3.2. Chỉ số nhu cầu ôxy hoá học (COD) . 44 Bảng 3.3. Nhu cầu ôxy hoá sinh hoá (BOD 5 ) 44 Bảng 3.4. Chỉ số ôxy hoà tan trong nước ( DO) 44 Bảng 3.5. Kết quả xác định chỉ số vi sinh vật trong các mẫu nước . 45 Bảng 3.6. Hàm lượng một số kim loại nặng trong các mẫu nước (mg/l) 46 Bảng 3.7. Tỷ lệ cá thí nghiệm chết sau can thiệp nước thải 15 ngày . 47 Bảng 3.8. Tỷ lệ ốc thí nghiệm chết sau can thiệp nước thải 15 ngày 47 Bảng 3.9. Hàm lượng protein tổng số ở cá, ốc thí nghiệm (% mẫu khô) . 53 Bảng 3.10. Hàm lượng khoáng tổng số ở cá, ốc thí nghiệm (% mẫu khô) . 53 Bảng 3.11. Hàm lượng acid amin tổng số ở cá thí nghiệm (g/100g mẫu) 54 Bảng 3.12. Hàm lượng các acid amine trong cá thí nghiệm . 55 Bảng 3.13. Hàm lượng một số kim loại nặng trong cá thí nghiệm (mg/kg mẫu khô) . 57 Bảng 3.14. Mối tương quan giữa hàm lượng Pb, Cd trong cơ thể cá thí nghiệm với hàm lượng các chất đó trong nước thải . 57 can thiệp vào môi trường nuôi . 57 MỤC LỤC Trang ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Ch ƣ ơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU . 4 1.1. Vài nét về tình hình nghiên cứu sự ô nhiễm nguồn nước tại việt nam và trên thế giới . 4 1.1.1. Ô nhiễm môi trường và ô nhiễm nước . 4 1.1.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm nước 5 1.1.3. Tình hình nghiên cứu ô nhiễm nước trên thế giới và ở Việt Nam . 7 1.1.3.1. Trên thế giới . 7 1.1.3.2. Tại Việt Nam . 8 1.2. Vài nét về các kim loại nặng được nghiên cứu trong đề tài . 12 1.2.1. Khái niệm 12 1.2.2. Ảnh hưởng của kim loại nặng đến sinh vật và con người . 12 1.2.3. Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm 13 1.2.4. Một số biện pháp xử lí ô nhiễm kim loại nặng trong nước . 15 1.2.5. Cơ chế chung về chuyển hóa kim loại nặng trong cơ thể sinh vật và con người . 17 1.2.6. Con đường xâm nhập, tích luỹ và đào thải kim loại nặng ở động vật và con người 18 1.2.7. Tính chất của một số kim loại nặng nghiên cứu trong đề tài 20 1.2.7.1. Cadimi (Cd) 20 1.2.7.2. Chì (Pb) 21 1.2.7.3. Kẽm (Zn) 22 1.2.7.4. Mangan (Mn) 23 1.2.7.5. Đồng (Cu) . 24 1.3. Bảo vệ môi trường và sự phát triển bền vững . 25 Ch ƣ ơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1. Đối tượng nghiên cứu . 27 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên vi h t t p : // www . Lr c - t nu . e du . v n 2.1.1. Nước thải phòng thí nghiệm 27 2.1.2. Động vật thí nghiệm 28 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu . 29 2.1.1. Địa điểm nghiên cứu 29 2.2.2. Thời gian nghiên cứu . 30 2.3. Vật liệu nghiên cứu 30 2.3.1. Hoá chất 30 2.3.2. Thiết bị 30 2.4. Phương pháp nghiên cứu 30 2.5. Kỹ thuật phân tích mẫu . 31 2.5.1. Kỹ thuật lấy mẫu và xử lý mẫu 31 2.5.1.1. Kỹ thuật lấy mẫu nước 31 2.5.1.2. Kỹ thuật lấy mẫu động vật thí nghiệm dùng cho phân tích 31 2.5.2. Kỹ thuật phân tích các chỉ tiêu trên động vật thí nghiệm 32 2.5.2.1. Kỹ thuật xác định hàm lượng Pb, Cd trong động vật thí nghiệm trên thiết bị cực phổ Metrohm 797 VA Computrace . 32 2.5.2.2. Kỹ thuật xác định hàm lượng các acid amine trong các mô cơ, xương và da của cá thí nghiệm (phần dùng làm thực phẩm) . 33 2.5.2.3. Kỹ thuật xác định protein tổng số . 33 2.5.2.4. Kỹ thuật xác định khoáng tổng số . 34 2.5.2.5. Kỹ thuật làm tiêu bản phân tích tế bào gan cá . 34 2.5.3. Kỹ thuật xác định các chỉ tiêu lý, hóa học của nước thải 35 2.5.3.1. Kỹ thuật xác định hàm lượng Cd, Pb, Mn, Cu, Zn trong nước thải trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 35 2.5.3.2. Xác định chỉ số nhu cầu ôxy hóa học (COD-Chemical Oxygen Demand) . 36 2.5.3.3. Xác định chỉ số nhu cầu ôxy hòa tan trong nước (DO-Dissolved Oxygen) 37 2.5.3.4. Xác định chỉ số nhu cầu ôxy sinh học (BOD 5 -Biochemical Oxygen Demand) . 38 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngu yê n vii h t t p : // www . Lr c - t nu . e du . v n viii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngu yê n h t t p : // www . Lr c - t nu . e du . v n 2.5.3.5. Xác định độ pH . 39 2.5.3.6. Xác định các chỉ số vi sinh vật 39 Ch ƣ ơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43 3.1. Kết quả nghiên cứu tính chất của nước thải phòng thí nghiệm . 43 3.2. Kết quả sự tác động của nước thải phòng thí nghiệm đến động vật thí nghiệm 47 3.2.1. Kết quả xác định nguy cơ gây chết cá và ốc thí nghiệm 47 3.2.2. Sự ảnh hưởng của nước thải phòng thí nghiệm đến tế bào gan cá thí nghiệm 49 3.2.2.1. Lô đối chứng . 49 3.2.2.2. Lô tác động nước thải phòng thí nghiệm số 3 50 3.2.2.3. Lô tác động nước thải phòng thí nghiệm số 1 51 3.2.2.4. Lô tác động nước thải phòng thí nghiệm số 2 . 52 3.2.3. Kết quả phân tích chỉ số hoá sinh của cá và ốc các lô thí nghiệm 53 3.2.4. Kết quả xác định sự tồn lưu kim loại nặng trong cơ thể cá thí nghiệm, và mối tương quan giữa hàm lượng các chất đó trong cơ thể động vật thí nghiệm với hàm lượng của chúng trong nước thải can thiệp vào môi trường nuôi . 57 BÀN LUẬN CHUNG 59 KẾT LUẬN 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 62 [...]... khoa học cho câu trả lời cần có nói trên, chúng tôi tiến hành đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng của nước thải phòng thí nghiệm phục vụ đào tạo và nghiên cứu khoa học lên động vật thí nghiệm nhằm mục tiêu: 1 Nghiên cứu tính chất độc hại của nước thải phòng thí nghiệm phục vụ đào tạo và nghiên cứu khoa học của một số cơ sở đào tạo trên địa bàn Thành phố Thái Nguyên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học. .. 2 Nghiên cứu ảnh hưởng trực tiếp của nước thải các phòng thí nghiệm nói trên đến một số chỉ số sinh học của động vật thí nghiệm Đề tài thực hiện một số nội dung sau: - Xác định một số tính chất lý, hóa và sinh học của nước thải PTN - Xác định sự tồn lưu kim loại nặng độc hại trong cơ thể một số động vật thủy sinh nuôi làm thí nghiệm - Xác định sự ảnh hưởng của nước thải PTN đến tế bào gan cá thí nghiệm. .. chất thải PTN rất có thể tiềm ẩn một nguy cơ gây ÔNMT Thái Nguyên là tỉnh có nhiều trường đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp, và các trung tâm nghiên cứu Có những trường học đã hoạt động được trên 40 năm, nước thải PTN của các cơ sở này đều theo hệ thống ống dẫn đổ ra ngoài môi trường Thậm chí, tại một số phòng thí nghiệm, nước thải được đổ trực tiếp vào ao nuôi thuỷ sản hoặc theo mương vào... nghiệm - Xác định sự ảnh hưởng của nước thải PTN đến một số chỉ số hoá sinh trong cơ thể động vật thí nghiệm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 http://www.Lrc-tnu.edu.vn + Nhiễm bẩn nước do các chất tẩy rửa tổng hợp trong sinh hoạt và trong công nghiệp tạo ra ngày càng nhiều các chất hữu cơ không có khả năng phân huỷ sinh học cũng gây ảnh hưởng ô nhiễm đến nguồn nước bề mặt + Các chất... tiếp xúc nước thải b Tổng a + b = n1 Trong đó: a là số con bị chết của nhóm tiếp xúc với nước thải; b là số con bị chết của nhóm không tiếp xúc với nước thải; c là số con sống của nhóm tiếp xúc với nước thải; d là số con sống của nhóm không tiếp xúc với nước thải Từ bảng tính trên, tính các chỉ số: - Tính tỷ suất chênh (OR) để xác định có sự kết hợp giữa yếu tố nguy cơ là nước thải và sự chết của ĐVTN... pháp nghiên cứu khoa học ứng dụng trong y - sinh học, NXB Y học, Hà Nội Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 64 http://www.Lrc-tnu.edu.vn 21 Trần Linh Thước (2003), Phương pháp phân tích vi sinh vật trong nước, thực phẩm và mĩ phẩm, NXB Giáo dục 22 Nguyễn Thị Thu Thuỷ (2003), Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp, NXB Khoa học và kĩ thuật, Hà Nội 23 Vũ Thị Thu Thuỷ (2003), Nghiên cứu. .. (OR) so với ĐC của lô cá và ốc số 1 và số 2 đều rất cao, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 48 http://www.Lrc-tnu.edu.vn cá và ốc, nước thải PTN đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng sống của ĐVTN Trong đề tài này chúng tôi đã chọn cá Trê lai và ốc bươu vàng, đây là những động vật thuỷ sinh có khả năng thích nghi cao với môi trường sống, tuy nhiên khả năng gây chết của NTPTN vẫn rất... Hoạt động quá tải của các làng nghề dẫn đến lượng chất thải và nước thải đổ vào nguồn nước ngày càng tăng đã góp phần làm ô nhiễm nguồn nước lưu vực Điển hình ở lưu vực sông Cầu, theo thống kê chưa đầy đủ có khoảng 200 làng nghề thải các chất độc hại làm suy giảm và ô nhiễm nguồn nước sông Cầu Thái Bình hiện toàn tỉnh có tới 100 làng nghề, xã nghề đang hoạt động lượng các chất thải, khí thải, nước thải. .. phẩm của nghành Y tế năm 2005”, Hà Nội 4 Đặng kim Chi (1999), Hoá học môi trường, tập 1, NXB Khoa học và kĩ thuật, Hà Nội 5 Vũ Thị Đào (1999), Đánh giá tồn dư NO3- và một số kim loại nặng trong rau vùng Hà Nội, bước đầu tìm hiểu ảnh hưởng của bùn thải đến sự tích luỹ của chúng, Luận văn Thạc sĩ khoa học Nông nghiệp 6 Đồng Ngọc Đức, Nông Thanh Sơn (2001), Thực trạng ô nhiễm chất độc kim loại nặng và ảnh. .. gan cá Còn nước ao sử dụng nuôi cá trong thí nghiệm mặc dù có một số chỉ tiêu cao hơn TCCP nhưng nó chưa gây tổn thương cho các tế bào gan cá thí nghiệm Sự ảnh hưởng này có thể là vì gan là cơ quan quan trọng trong trao đổi chất, đặc biệt là đối với sự thải độc, các chất độc được tích luỹ và đào thải chủ yếu qua gan Với tỷ lệ pha này này chúng tôi chưa thấy sự ảnh hưởng rõ rệt của nước thải PTN đến . tài Nghiên cứu ảnh hưởng của nước thải phòng thí nghiệm phục vụ đào tạo và nghiên cứu khoa học lên động vật thí nghiệm nhằm mục tiêu: 1. Nghiên cứu. HẢI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI PHÒNG THÍ NGHIỆM PHỤC VỤ ĐÀO TẠO VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC LÊN ĐỘNG VẬT THÍ NGHIỆM Chuyên ngành: SINH HỌC THỰC