Ảnh hưởng của sự tích tụ kim loại nặng lên sức khỏe sinh lý của cá mè (hypophthalmichthys molitrix) ở lưu vực sông nhuệ đáy

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - VŨ TRIỆU ÁNH HỒNG ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TÍCH TỤ KIM LOẠI NẶNG LÊN SỨC KHỎE SINH LÝ CỦA CÁ MÈ (Hypophthalmichthys molitrix ) Ở LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - VŨ TRIỆU ÁNH HỒNG ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TÍCH TỤ KIM LOẠI NẶNG LÊN SỨC KHỎE SINH LÝ CỦA CÁ MÈ (Hypophthalmichthys molitrix) Ở LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY Chuyên ngành: Sinh Thái Học Mã số: 60.42.01.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGÔ THỊ THÚY HƯỜNG PGS.TS LÊ THU HÀ Hà Nội - 2015 LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới quý thầy, cô giáo trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội, đặc biệt thầy, cô giáo Khoa Sinh học, tận tình dạy bảo, tạo điều kiện học tập, rèn luyện cho suốt hai năm học Cao học, để có kiến thức hôm cụ thể kết mà đề tài phần thể Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Ngô Thị Thúy Hường, PGS TS Lê Thu Hà tận tình hướng dẫn cho thời gian thực luận văn Mặc dù trình thực luận văn gặp nhiều khó khăn Cô giúp đỡ, hướng dẫn bảo chu đáo giúp thêm kiến thức, nhiệt huyết, niềm tin cố gắng để hoàn thành nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất Thầy Cô PTN Sinh thái học Sinh học môi trường tạo điều kiện trang thiết bị, kỹ thuật để thực thí nghiệm cho nghiên cứu Và xin cảm ơn anh, chị, bạn bè công tác Viện Địa chất Khoáng sản nhiệt tình tham gia, giúp đỡ việc thu mẫu xử lý mẫu thí nghiệm Nghiên cứu phần đề tài tài trợ Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia (Nafosted), mã số 106.13-2011.04 Tôi xin trân trọng cảm ơn Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia (Nafosted) đầu tư tạo điều kiện kinh phí để thực nghiên cứu Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, người quan tâm, theo sát, ủng hộ để có thêm nghị lực tự tin hoàn thiện đề tài Hà Nội, tháng 10 năm 2015 Học viên Vũ Triệu Ánh Hồng MỤC LỤC Ministry of Natural Resources and Environment 12 MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ LOÀI CÁ MÈ (Hypophthalmichthys molitrix) 1.1.1 Đặc điểm phân loại phân bố 1.1.2 Một vài đặc điểm sinh học 1.1.3 Các quan cá thị sinh học thường sử dụng nghiên cứu độc học sinh thái 1.2.2 Ảnh hưởng số kim loại nặng tới sức khỏe sinh lý cá 1.3.2 Nghiên cứu, đánh giá ô nhiễm kim loại nặng lưu vực sông ảnh hưởng đến sức khoẻ sinh lý cá 16 CHƯƠNG 2: ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .19 2.1 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 19 2.2 PHƯƠNG PHÁP THU MẪU 20 2.3 CHUẨN BỊ MẪU PHÂN TÍCH 21 2.4 PHÂN TÍCH MẪU 21 2.4.1 Phân tích kim loại nặng .21 2.4.2 Phân tích protein .22 2.4.3 Phân tích glycogen 23 2.4.4 Phân tích GST 24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .26 3.1 ĐÁNH GIÁ SỰ TÍCH TỤ KIM LOẠI NẶNG CỦA CÁ MÈ TRONG LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY 26 3.1.1 Sự biến động hàm lượng kim loại nặng tích lũy mô phân tích theo mùa 26 Kết từ bảng 3.1 cho thấy nồng độ KLN Cu, Zn, Cd, Pb tích tụ mô nghiên cứu cá mè LVS Nhuệ - Đáy cao có biến động theo mùa Ở tất mẫu mô (mang, gan, thận, cơ), Zn có nồng độ cao nhất, theo sau Cu, Pb thấp Cd Nguyên nhân Zn, Cu kim loại thiết yếu, trái ngược với Cd Pb, chúng tích lũy với nồng độ cao loại mô; mặt khác nồng độ Zn, Cu hòa tan nước LVS cao nồng độ Cd, Pb [7] Trong số quan nghiên cứu, gan thận hai quan có xu hướng tích tụ KLN nhiều Theo mùa mẫu mô lấy vào mùa khác có biến động hàm lượng tích tụ KLN khác 26 Kết từ bảng 3.1 cho thấy có biến động hàm lượng KLN theo mùa loại mô cá, hay mô cá khác mùa Tuy nhiên khác biệt có ý nghĩa thống kê hay không phải dựa vào so sánh giá trị trung bình thông phương pháp kiểm định Student-NewMan-Keuls phần mềm Graph Pad Instat 26 3.1.1.1 Sự biến động hàm lượng Cu tích lũy mô cá theo mùa 27 Nhìn chung, hàm lượng Cu mô nghiên cứu có xu hướng cao vào mùa hạ, sau đến mùa xuân thấp vào mùa đông (bảng 3.1) 27 - Biến động hàm lượng Cu loại mô cá theo mùa: 27 + Mang: Có khác có ý nghĩa mặt thống kế hàm lượng Cu trung bình mang mùa (P[...]... tích tụ trong cơ thể Vì vậy hoạt tính enzim GST là chỉ thị an toàn phù hợp 1.3 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KLN CỦA CÁC LƯU VỰC SÔNG, CÁC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM CỦA CÁC LƯU VỰC SÔNG VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ TỚI SỨC KHỎE SINH LÝ CỦA CÁ 1.3.1 Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng của các lưu vực sông trong và ngoài nước Ô nhiễm các dòng sông và LVS là một vấn đề của tất cả các nước đang phát triển, trong khi đó ở các... trên các loài thuỷ sinh vật, cụ thể là loài cá mè (Hypophthalmichthys molitrix), trong LVS này hầu như chưa được tiến hành Cá mè là loài cá kinh tế, là đối tượng nuôi phổ biến và cũng là cá tự nhiên của LVS này Chính vì vậy, việc nghiên cứu: Ảnh hưởng của sự tích tụ kim loại nặng lên sức khỏe sinh lý của cá mè (Hypophthalmichthys molitrix) ở lưu vực sông Nhuệ- Đáy là việc cần thiết Đề tài nghiên cứu... đối với các loài cá sống trong đó Vì những lý do trên, nên trong nghiên cứu này protein, glycogen, enzim GST trong một số loại mô (mang, gan, thận) của cá mè đã được lựa chọn để nghiên cứu sự ảnh hưởng của KLN đến tình trạng sinh lý của loài cá này 1.2 ẢNH HƯỞNG CỦA KIM LOẠI NẶNG ĐỐI VỚI CÁ 1.2.1 Sự tích lũy kim loại nặng trong cơ thể cá Các khu công nghiệp và đô thị bị ô nhiễm với một loạt các hóa... 21 2.4.1 Phân tích kim loại nặng .21 2.4.2 Phân tích protein .22 2.4.3 Phân tích glycogen 23 2.4.4 Phân tích GST 24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .26 3.1 ĐÁNH GIÁ SỰ TÍCH TỤ KIM LOẠI NẶNG CỦA CÁ MÈ TRONG LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY 26 3.1.1 Sự biến động của hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong các mô phân tích theo mùa ... (Hypophthalmichthys molitrix) 3 1.1.1 Đặc điểm phân loại và phân bố 3 1.1.2 Một vài đặc điểm sinh học 4 1.1.3 Các cơ quan trong cá và các chỉ thị sinh học thường được sử dụng trong nghiên cứu độc học sinh thái 5 1.2.2 Ảnh hưởng của một số kim loại nặng tới sức khỏe sinh lý của cá 9 a) Glycogen 10 b) Protein 12 1.2.2.2 Ảnh hưởng của kim loại nặng lên hoạt... chất hoá lý và làm ảnh hưởng đến môi trường sinh thái Sự ô nhiễm KLN trong nước sông và bùn đáy có thể dẫn tới sự tích tụ sinh học trong các loài cá tự nhiên và các loài cá nuôi lấy nguồn nước từ 1 sông Tuỳ theo mức độ tích tụ, nó có thể có tác động xấu tới sức khoẻ sinh lý của cá (ức chế và gây rối loạn miễn dịch, mất cân bằng nội tiết hoặc bị stress về mặt sinh lý) , làm thay đổi các thông số sinh hoá... tích tụ một số KLN (Cd, Pb, Cu và Zn) trong mang, gan, thận và cơ thịt của cá mè trong LVS Nhuệ - Đáy + Đánh giá được sự biến động của các chỉ tiêu sinh hóa (GST, protein, glycogen) trong các mô nghiên cứu của cá mè trên LVS Nhuệ - Đáy + Xác định được mối tương quan giữa sự biến động các chỉ tiêu sinh hóa (GST, protein, glycogen) với sự tích tụ của một số KLN (Cu, Zn, Cd và Pb) của cá mè trên LVS Nhuệ. .. Cu tích tụ trong các mô cá theo mặt cắt 31 3.1.2.2 Sự biến động của hàm lượng Zn tích tụ trong các mô cá theo mặt cắt 31 3.1.2.3 Sự biến động của hàm lượng Cd tích tụ trong các mô cá theo mặt cắt 32 3.1.2.4 Sự biến động của hàm lượng Pb tích tụ trong các mô cá theo mặt cắt 32 3.2.1.Biến động của hàm lượng glycogen trong các mô phân tích theo mùa 32 Kết quả phân tích phương sai cho thấy có sự biến... tự hủy của tế bào còn ứng kích mức nặng hơn thì khiến tế bào bị hoại tử và chết [37] Một số nghiên cứu trước đây cho rằng các chỉ số sinh hóa trong máu cá và các loại mô có thể được sử dụng như các chỉ thị của việc nhiễm độc KLN bởi vì những thông số này có thể thay đổi khi cá bị phơi nhiễm với KLN [12] Trong nghiên cứu ảnh hưởng của của sự ô nhiễm KLN tới sức khỏe sinh lý của cá, các dấu ấn sinh học... 3.3.1.Biến động của hàm lượng protein trong các mô theo mùa 34 3.3.2 Biến động của hàm lượng protein trong các mô theo mặt cắt 35 ở cá mè trong lưu vực sông Nhuệ - Đáy .36 3.4 ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH ENZIM GST CỦA CÁ MÈ TRONG LƯU VỰC SÔNG NHUỆ - ĐÁY 37 3.4.1 Biến động của hoạt tính GST trong các mô nghiên cứu theo mùa .37 3.4.2 Biến động của hoạt tính GST trong các mô nghiên cứu