Luận văn Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong nước, trầm tích và khả năng tích lũy trong động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại một số sông, hồ ở khu vực Hà Nội

Loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ có vai trò làm sạch môi trường, có giá trị kinh tế và giá trị dinh dưỡng cao song chúng có khả năng đặc biệt trong việc tích tụ những chất gây ô nhiễm nhất đị

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -

HOÀNG THỊ HOA

Ngành : Khoa học môi trường

Mã số : 60.44.03.01

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Thái Nguyên – 2014

Trang 2

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên

Người hướng dẫn khoa học: TS Phan Thị Thu Hằng

Phản biện 1: PGS TS Đặng Văn Minh

Phản biện 2: PGS TS Nguyễn Khắc Thái Sơn

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ họp tại:

Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên

Vào hồi 10 giờ 30 ngày 30 tháng 11 năm 2014

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm học liệu Đại học Thái Nguyên

- Thư viện Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Trang 3

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự phát triển của xã hội thì quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa cũng như nhu cầu phát triển của nông nghiệp không ngừng gia tăng Các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp được xây dựng ngày càng nhiều, các quá trình sản xuất, các sản phẩm phế thải của các nhà máy, xí nghiệp đã làm xấu đi môi trường sống của chúng ta Các quá trình thâm canh tăng vụ, tăng năng suất cây trồng đã đưa vào tự nhiên một lượng thuốc bảo vệ thực vật Và cũng từ đó vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt là ô nhiễm kim loại nặng ngày càng gia tăng, nó đã và đang trở thành vấn đề nóng bỏng không chỉ trong nước mà cả phạm vi toàn cầu

Nhiều kim loại nặng đóng vai trò là những nguyên tố vi lượng cần thiết cho sinh vật Sự thiếu hụt hay mất cân bằng của nhiều kim loại vi lượng trong các bộ phận của cơ thể như gan, tóc, máu, huyết thanh là những nguyên nhân hay dấu hiệu của bệnh tật, ốm đau hay suy dinh dưỡng Tuy nhiên, một vài trong số đó được xem là chất độc khi hàm lượng tăng cao Với một hàm lượng rất nhỏ các kim loại nặng cũng đủ gây độc cho người và động vật, gây bệnh ung thư thậm chí gây tử vong Một vài gam thuỷ ngân (Hg) hoặc cađimi cũng đủ gây chết người, một số kim loại nặng như: Pb, Hg, Cd,… có thể gây ngộ độc ngay ở nồng độ rất thấp Kim loại nặng xâm nhập vào không khí, vào nước, vào đất, vào thực phẩm rồi xâm nhập vào cơ thể con người qua đường

ăn uống, hít thở dẫn đến sự nhiễm độc

Kim loại nặng là các kim loại thường có độc tính đối với môi trường và

hệ sinh thái Những kim loại nặng nguy hiểm về phương diện gây ô nhiễm môi trường thường được biết đến như: Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As, Cr,… Các kim loại này có nguồn gốc từ quá trình sản xuất công nghiệp hoá chất, luyện kim, hoạt động khai thác mỏ, các hoá chất dùng trong nông nghiệp, giao

Trang 4

thông vận tải, y tế…

Kim loại nặng có thể xâm nhập vào cơ thể con người chủ yếu thông qua đường tiêu hóa và hô hấp Tuy nhiên, cùng với mức độ phát triển của công nghiệp và sự đô thị hoá, hiện nay môi trường sống của chúng ta bị ô nhiễm trầm trọng Các nguồn thải kim loại nặng từ các khu công nghiệp vào không khí, vào nước, vào đất, vào thực phẩm rồi xâm nhập vào cơ thể con người qua đường ăn uống, hít thở dẫn đến sự nhiễm độc Do đó việc nghiên cứu và phân tích các kim loại nặng trong môi trường sống, trong thực phẩm và tác động của chúng tới cơ thể con người nhằm đề ra các biện pháp tối ưu bảo vệ và chăm sóc sức khoẻ cộng đồng là một việc vô cùng cần thiết Nhu cầu về thực phẩm sạch, đảm bảo sức khỏe đã trở thành nhu cầu thiết yếu, cấp bách và được toàn xã hội quan tâm

Các loài động vật nhuyễn thể như: trai, ốc, nghêu, sò…cũng là một trong những nguồn thực phẩm thiết yếu và được ưa chuộng ở nước ta Loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ có vai trò làm sạch môi trường, có giá trị kinh tế và giá trị dinh dưỡng cao song chúng có khả năng đặc biệt trong việc tích tụ những chất gây ô nhiễm nhất định trong mô của chúng vì những đặc tính vốn có như: lấy thức ăn theo kiểu lọc nước; có khả năng tích lũy một hàm lượng lớn các kim loại nặng

mà không bị ngộ độc; có lối sống tĩnh tại, di chuyển chậm để đảm bảo rằng chất

ô nhiễm mà nó tích tụ có liên quan đến khu vực nghiên cứu; phân bố rộng, có số lượng phong phú, dễ thu mẫu; có kích thước phù hợp dễ cung cấp những mô đủ lớn cho việc phân tích… Mặt khác vì sự tích luỹ kim loại nặng trong cơ thể chúng với hàm lượng cao hơn nhiều lần so với môi trường bên ngoài, nơi chúng sinh sống nên những loài này tượng trưng cho ô nhiễm của khu vực nghiên cứu

Ví dụ: Ở con sò có thể tích tụ một hàm lượng Cd trong mô của chúng cao gấp 100.000 lần so với hàm lượng Cd có trong môi trường nước nơi chúng sinh sống (Hoàng Thu Phương, 2011)[14] nên những loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ đã được nghiên cứu sử dụng làm sinh vật quan trắc môi trường nước bị ô nhiễm

Trang 5

bởi kim loại nặng mang lại hiệu quả cao

Hiện nay, các loài nhuyễn thể nói chung và loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ nói riêng đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều chương trình quan trắc ô nhiễm trên thế giới, các loài nhuyễn thể đã được sử dụng cho mạng lưới quan trắc ô nhiễm kim loại nặng toàn cầu (Goldber, 1983) Từ nghiên cứu của Goldber

(1975) và Phillips (1976), loài Mytilus galloprovincialis được sử dụng rộng rãi

như sinh vật chỉ thị ô nhiễm ở các khu vực ven biển dựa trên khả năng tích luỹ các kim loại Hg, Zn, Cu, Cd, Ni, Mn, Cr Nghiên cứu của Aysun Turkmen và cộng sự ở Vịnh Iskenderun, Thổ Nhĩ Kỳ cho thấy có sự tích tụ khá cao các kim

loại như: Zn, Ni, Cd, Fe, Cu, Cd, Mn, Cr, Co ở 2 loài Chama pacifica và

Ostrea stentina Ở Việt Nam vấn đề nghiên cứu về sinh vật tích tụ dù còn khá

mới mẻ nhưng cũng được rất nhiều người quan tâm, đã có một số nghiên cứu kim loại nặng được thực hiện trên một số loài hai mảnh vỏ như: vẹm xanh, nghêu lụa, nghêu trắng, ngao dầu, hến,… Các kim loại nặng được nghiên cứu

là các kim loại nặng có độc tính cao như: As, Ag, Hg, Cd, Pb, Cu, Tuy nhiên các nghiên cứu này chưa nhiều (Hoàng Thu Phương, 2011) [14]

Việc phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mô của các loài nhuyễn thể, ta có thể đánh giá được chất lượng môi trường chúng sinh sống Từ đó, việc đánh giá các chất ô nhiễm này dễ dàng hơn nhiều so với các phương pháp phân tích lý hóa Nhiều kim loại nặng được đánh giá là độc ở dạng vết

và có thể gây ngộ độc tức thời hoặc ảnh hưởng lâu dài đến sinh vật như Pb,

Cd, As,… Một số kim loại khác với hàm lượng nhỏ là nguyên tố vi lượng có lợi nhưng với hàm lượng lớn cũng có khả năng gây hại, như Cu, Zn Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong thực phẩm nói chung và trong các loài nhuyễn thể nói riêng là yêu cầu cần thiết cho việc sử dụng thực phẩm an toàn

Thủ đô Hà Nội là một trong những trung tâm phát triển về kinh tế xã hội lớn nhất nước ta (cùng với TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng ) Hà nội

là thành phố của ao, hồ, sông ngòi với khoảng 20 hồ trong khu vực nội

Trang 6

thành có diện tích mặt nước khoảng 765 ha

Ao, hồ, sông ngòi 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 (Bùi Nguyên Phổ, 2012)[16]

Xuất phát từ thực tế đó việc thực hiện đề tài: “Đánh giá hàm lượng kim

loại nặng trong nước, trầm tích và khả năng tích lũy trong động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại một số sông, hồ ở khu vực ở Hà Nội” là hết sức cần thiết

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được các vấn đề cơ bản về hiện trạng khu vực nghiên cứu

- Phân tích, đánh giá được đặc điểm thủy lý hóa các sông, hồ nghiên cứu

- Đánh giá được mức độ ô nhiễm KLN trong nước, trầm tích và khả năng tích lũy của chúng trong động vật Nhuyễn thể hai mảnh sống ở một số lưu vực sông, hồ tại khu vực nghiên cứu dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam

- Mối tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong nước và trầm tích; trầm tích và trong Nhuyễn thể hai mảnh vỏ

3 Ý nghĩa của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Số liệu nghiên cứu của đề tài giúp làm căn cứ xây dựng phương pháp chỉ thị sinh học để nhận biết dấu hiệu ô nhiễm môi trường, là tài liệu tham khảo cho các công trình nghiên cứu tiếp theo trên diện rộng

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Cung cấp thông tin về tình hình ô nhiễm kim loại nặng trong nước, trầm

tích và trong động vật nhuyễn thể 2 mảnh vỏ tại một số sông hồ của thành phố

Hà Nội

Kết quả nghiên cứu là cơ sở bước đầu cho việc sử dụng loài trai, hến

Trang 7

sông trong giám sát sinh học kim loại nặng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tổng quan về kim loại nặng

1.1.1 Định nghĩa và nguồn phát sinh kim loại nặng

Kim loại nặng là những kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5g/cm3

, bao gồm một số kim loại như: As, Hg, Cu, Cr, Cd, Co, Pb, Zn, Sb, Mn…Những kim loại nặng nguy hiểm nhất về phương diện gây ô nhiễm môi trường nước là

Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As và Cr Trong số những kim loại này có Cu, Ni, Cr

và Zn là những nguyên tố vi lượng cần thiết cho sinh vật thủy sinh, chúng chỉ gây độc ở nồng độ cao [11], [12]

Nguồn phát sinh kim loại nặng:

Kim loại nặng hiện diện trong tự nhiên đều có trong đất và nước, hàm lượng của chúng thường tăng cao do tác động của con người Các kim loại do hoạt động của con người như As, Cd, Cu, Ni và Zn thải ra ước tính là nhiều hơn so với nguồn kim loại có trong tự nhiên, đặc biệt đối với chì 17 lần (Kabata-Pendias & Adriano, 1995) [30] Nguồn kim loại nặng đi vào đất và nước do tác động của con người bằng các con đường chủ yếu như bón phân,

bã bùn cống và thuốc bảo vệ thực vật và các con đường phụ như khai khoáng

và kỹ nghệ hay lắng đọng từ không khí (Lê Văn Khoa, 1995) [8]

- Nguồn tự nhiên:

Kim loại nặng phát hiện ở mọi nơi, trong đá, đất và xâm nhập vào thủy vực qua các quá trình tự nhiên, phong hóa, xói mòn, rửa trôi

- Nguồn nhân tạo:

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 hóa thạch làm giải phóng khoảng 20 loại kim loại độc hại quan trọng

Trang 8

vào môi trường bao gồm asen, beri, cadimi, chì, và niken (Goyer, 1996) [29] Các sản phẩm công nghiệp và việc sử dụng các vật liệu công nghiệp có thể chứa hàm lượng cao các nguyên tố kim loại độc hại Ví dụ, thủy ngân được

sử dụng để sản xuất clo và soda trong công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy, công nghiệp sản xuất pin, bóng đèn huỳnh quang, công tắc điện, sơn và các sản phẩm nông nghiệp, thuốc chữa răng, và dược phẩm (Mailman, 1994) [34] Các kim loại nặng có trong các sản phẩm phân bón bao gồm cadimi, crom, đồng, mangan, molipden, niken và kẽm Các nguồn chính của asen trong môi trường là từ thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và các sản phẩm bảo vệ thực vật khác Chì và asen bên cạnh 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 Cuối cùng, rất nhiều các kim loại này tích lũy trong đất nông nghiệp dẫn đến tạo ra sự nguy hiểm đối với thực vật và động vật [1], [2]

1.1.2 Độc tính của kim loại nặng

Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học [33], không độc khi ở dạng nguyên tố tự do nhưng nguy hiểm đối với sinh vật sống khi ở dạng cation do khả năng gắn kết với các chuỗi cacbon ngắn dẫn đến sự tích tụ trong cơ thể sinh vật sau nhiều năm (Shahidul Islam Md, 2004)[35] 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 thấy trong cơ thể và thiết yếu cho sức khỏe con người, chẳng hạn như sắt, kẽm, coban, mangan, molipden và đồng mặc

dù với lượng rất ít nhưng nó hiện diện trong quá trình chuyển hóa Tuy nhiên, ở mức thừa của các nguyên tố thiết yếu có thể nguy hại đến đời sống của sinh vật Các nguyên tố kim loại còn lại là các nguyên tố không thiết yếu và có thể gây độc tính cao khi hiện diện trong cơ thể, tuy nhiên tính độc chỉ thể hiện khi chúng

đi vào chuỗi thức ăn Các nguyên tố này bao gồm thủy ngân, nickel, chì, asen, cadimi, nhôm, platin và đồng ở dạng ion kim loại Chúng đi vào cơ thể qua các con đường hấp thụ của cơ thể như hô hấp, tiêu hóa và qua da Nếu kim loại nặng

đi vào cơ thể và tích lũy bên trong tế bào lớn hơn sự phân giải chúng thì chúng

Trang 9

sẽ tăng dần và sự ngộ độc sẽ xuất hiện (Foulkes, 2000)

Do vậy người ta bị ngộ độc không những với hàm lượng cao của kim loại nặng mà cả khi với hàm lượng thấp và thời gian kéo dài sẽ đạt đến hàm lượng gây độc Tính độc hại của các kim loại nặng được thể hiện như sau [27]:

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

 Sự tích tụ và khuếch đại sinh học của các kim loại này qua chuổi thức

ăn có thể làm tổn hại các hoạt động sinh lý bình thường và sau cùng gây nguy hiểm cho sức khỏe của con người

 Tính độc của các nguyên tố này có thể ở một nồng độ rất thấp khoảng 0.1-10 mg/L

Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi chỉ trích giới thiệu độc tính của một

số kim loại thuộc chương trình nghiên cứu đánh giá môi trường của EU (2001) cũng như của nhiều quốc gia khác trên thế giới

- Độc tính của Mangan (Mn):

Mn là kim loại có trong tự nhiên, mọi người đều bị nhiễm hàm lượng nhỏ Mn có trong không khí, thức ăn, nước uống Mn là kim loại vết cần thiết cho sức khỏe con người Mn có thể tìm thấy trong một số loại thức ăn, ngũ cốc, trong một số loài thực vật như cây chè Người bị nhiễm Mn trong một thời gian dài thường mắc các bệnh thần kinh, rối loạn vận động, nhiễm độc mức hàm lượng cao kim loại này sẽ gây các bệnh về hô hấp

- Độc tính của Đồng (Cu):

Đồng được dùng nhiều trong sơn chống thấm nước trên tàu thuyền, các thiết bị điện tử, ống nước Nước thải sinh hoạt là nguồn chính đưa Cu vào nước Cu tồn tại ở hai dạng là: dạng hòa tan và các hạt nhỏ (Phạm Luận, 2004)[9] Đồng cần thiết cho chức năng hô hấp của nhiều sinh vật sống và các chức năng enzym khác Cu được lưu giữ trong gan tủy sống của người Cu với hàm lượng quá cao sẽ gây hư hại gan, thận, hạ huyết áp, hôn mê, đau dạ dày, thậm chí tử vong Trai, ốc thường tích tụ lượng lớn Đồng trong cơ thể

Trang 10

của chúng

- Độc tính của Kẽm (Zn)

Kẽm là nguyên tố cần thiết cho tất cả cơ thể sống, với con người hàng ngày cần 9 mg Zn cho các chức năng thông thường của cơ thể Nếu thiếu Zn sẽ dẫn đến suy giảm khứu giác, vị giác và suy giảm chức năng miễn dịch của cơ thể Nguồn ô nhiễm kẽm chính là công nghiệp luyện kim, công nghiệp pin, các nhà máy rác, các sản phẩm chống ăn mòn, sơn, nhựa, cao su Cơ thể con người

có thể tích tụ Zn và nếu Zn tích tụ với hàm lượng quá cao thì chỉ trong thời gian ngắn sẽ gây bệnh nôn mửa, đau dạ dày Nước chứa hàm lượng Zn cao rất độc đối sinh vật Trai, ốc cũng tích tụ một lượng lớn Zn trong cơ thể chúng

- Độc tính của Asen (As)

Asen sinh ra từ các dây chuyền sản xuất hóa phẩm, nhà máy nhiệt điện dùng than, có trong chất làm rụng lá, thuốc sát trùng, một số loại thủy tinh, chất bảo quản gỗ và thuốc bảo vệ thực vật Sự tích tụ cũng như tác động của

As đến cơ thể sống phụ thuộc vào dạng tồn tại của nó Trong khi các hợp chất

As vô cơ rất độc cho hầu hết cơ thể sống thì các hợp chất hữu cơ của nó chỉ gây độc nhẹ Asen có thể gây nôn mửa, phá hủy các phân tử ADN và gây ung thư FAO/ WHO đã đưa ra giới hạn chấp nhận được của hàm lượng As vô cơ hấp thu hàng tuần là 15µg/kg trọng lượng cơ thể

Asen được quy định là chất độc hại bảng A, tổ chức nghiên cứu ung thư thế giới IARC đã xếp Asen vào nhóm các chất gây ung thư cho con người Nhiễm độc Asen gây ung thư da, làm tổn thương gan, gây bệnh dạ dầy, bệnh ngoài da, bệnh tim mạch…

Asen xâm nhập vào cơ thể qua 2 con đường:

Đường tiêu hóa: Nhận được chủ yếu thông qua thực phẩm mà nhiều nhất

là trong đồ ăn biển đặc biệt là động vật nhuyễn thể Hoặc do tiếp xúc với thuốc bảo vệ thực vật, hóa chất, thuốc, nước uống có hàm lượng As cao…

Đường hô hấp: As lắng đọng trong không khí gây tác hại trực tiếp cho

Trang 11

con người qua đường hô hấp

Ngoài ra, Asen còn xâm nhập vào cơ thể người qua tiếp xúc với da Asen

ở các trạng thái tồn tại khác nhau thì cũng khác nhau về độc tính đối với sức khỏe con người Hàm lượng Asen 0.01 mg/kg có thể gây chết người Các hợp chất As(III) có độc tính mạnh nhất (thường gọi là thạch tín) Khi xâm nhập vào cơ thể As(III) sẽ kết hợp với các nhóm - SH của Enzim trong người làm mất hoạt tính của chúng (Phạm Kim Phương và cộng sự, 2008) [15]

- Độc tính của Cadimi (Cd)

Nguồn ô nhiễm Cd xuất phát từ ô nhiễm không khí, khai thác mỏ, pin Ni- Cd, nhà máy luyện kim [15] Nguồn chính thải Cd vào nước là các điện cực dùng trên tàu thuyền Cd tồn tại chủ yếu dưới dạng hòa tan trong nước Cadmi là nguyên tố rất độc Giới hạn tối đa cho phép của cadmi (Carles Sanchiz và cs, 2000) [29]

+ Trong nước : 0,01 mg/l (hay 10ppb),

+ Trong không khí : 0,001 mg/m 3 ,

+ Trong thực phẩm : 0,001- 0,5 mg/kg

Trong tự nhiên cadmi thường được tìm thấy trong các khoáng vật có chứa kẽm Nhiễm độc cadmi gây nên chứng bệnh giòn xương Ở nồng độ cao, cadmi gây đau thận, thiếu máu và phá huỷ tuỷ xương

Phần lớn cadimi thâm nhập vào cơ thể con người được giữ lại ở thận (khoảng 1%), phần còn lại được đào thải, do cadmi liên kết với protein tạo thành metallotionein có ở thận Phần còn lại được giữ lại trong cơ thể và dần dần được tích luỹ cùng với tuổi tác Khi lượng cadmi được tích trữ lớn, nó có thể thế chỗ ion Zn2+ trong các enzim quan trọng và gây ra rối loạn tiêu ho á và các chứng bệnh rối loạn chức năng thận, thiếu máu, tăng huyết áp, phá huỷ tuỷ sống, gây ung thư [37]

Nhiễm độc cấp tính Cd có các triệu chứng giống như cúm, sốt, đau đầu, đau khắp mình mẩy Nhiễm độc mãn tính Cd gây ung thư (phổi, tuyến tiền liệt) EU đã đưa ra giới hạn trên của Cd là 1,0 mg/ kg trọng lượng tươi trai, ốc

Trang 12

loại dùng làm thực phẩm cho người [37]

- Độc tính của Chì (Pb)

Pb có trong vũ khí đạn dược, gốm sứ, xăng dầu, thủy tinh chì Chì cũng được dùng nhiều trong vật liệu xây dựng, công nghiệp cơ khí, pin Pb tác động đến hệ thần kinh, làm giảm sự phát triển não của trẻ nhỏ, gây rối loạn nhân cách

ở người lớn, giảm chỉ số thông minh (IQ) Nó gây áp huyết cao, bệnh tim, gan

và bệnh thận mãn tính.Trai, ốc hấp thụ Pb từ nước, thức ăn phản ánh mức độ ô nhiễm môi trường EU đã đưa ra giới hạn trên cho hàm lượng Pb trong trai, ốc là 1,5 mg/kg trọng lượng tươi (loại dùng làm thực phẩm cho người) [1], [2]

Trong sản xuất công nghiệp thì Pb có vai trò quan trọng, nhưng đối với

cơ thể thì chưa chứng minh được Pb có vai trò tích cực gì Song độc tính của

Pb và các hợp chất của nó đối với cơ thể người và động vật thì quá rõ Không khí, nước và thực phẩm bị ô nhiễm Pb đều rất nguy hiểm cho mọi người, nhất

là trẻ em đang phát triển và động vật Chì có tác dụng âm tính lên sự phát triển của bộ não trẻ em, Pb ức chế mọi hoạt động của các enzym, không chỉ ở não mà còn ở các bộ phận tạo máu, nó là tác nhân phá hủy hồng cầu

Khi hàm lượng Pb trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản quá trình

sử dụng oxi để oxi hóa glucoza tạo ra năng lượng cho quá trình sống, do đó làm cho cơ thể mệt mỏi Ở nồng độ cao hơn (>0,8 ppm) có thể gây nên thiếu máu do thiếu hemoglobin Hàm lượng chì trong máu nằm trong khoảng (>0,5- 0,8 ppm) gây ra sự rối loạn chức năng của thận và phá hủy não Xương là nơi tàng trữ, tích tụ chì trong cơ thể, ở đó chì tương tác với photphat trong xương rồi truyền vào các mô mềm của cơ thể và thể hiện độc tính của nó [37]

Vì thế tốt nhất là tránh những nơi có Pb ở bất kì dạng nào, đồng thời trong dinh dưỡng chú ý dùng loại thực phẩm có hàm lượng Pb dưới quy định cho phép và có đủ Ca và Mg để hạn chế tác động của Pb Vì dù chúng ta không muốn thì cũng luôn có một lượng Pb rất nhỏ nhất định vẫn thâm nhập vào cơ thể của chúng ta qua đường ăn uống và hít thở Vì thế nên uống sữa,

ăn nhiều rau xanh, các loại thực phẩm và đồ uống giàu vitamin B1 và vitamin

Trang 13

C thì có lợi cho việc chống lại và hạn chế ảnh hưởng của Pb đối với cơ thể

1.2 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Việt Nam

1.2.1 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới

Các khu vực khai thác mỏ, khoáng sản, các khu công nghiệp và các thành phố lớn là những nguồn phát thải ra một lượng lớn KLN, chúng có khả năng tồn tại trong môi trường, vấn đề không đáng lo ngại nhiều nếu chúng không xâm nhập được vào cơ thể sinh vật và hệ sinh thái Điều đáng quan tâm

là KLN có tính bền vững khó phân hủy, có khả năng xâm nhập và tích lũy đến mức độ gây độc cho con người, sinh vật và hệ sinh thái

Từ mức độ nhiễm chì trong đất trồng đến các độc tố trong nước và không khí bị nhiễm phóng xạ, Học viện Blacksmith đã đưa ra các khu vực

"thảm họa sinh thái học’’ của thế giới

Năm 2000, vụ tai nạn hầm mỏ xảy ra tai công ty Aurul (Rumani) đã thải

ra 50-100 tấn xianua và kim loại nặng (như đồng) vào dòng sông gần Baia Mare(thuộc vùng Đông- Bắc) Sự nhiễm độc này đã khiến các loài thuỷ sản ở đây chết hàng loạt, tổn hại đến hệ thực vật và làm bẩn nguồn nước sạch, ảnh hưởng đến cuộc sống của 2,5 triệu người

Ở các khu vực luyện kim, vùng khai thác Pb thì hàm lượng Pb trong đất khoảng 1500 µg/g, cao gấp 15 lần so với mức độ bình thường như khu vực xung quanh nhà máy luyện kim ở Galena, Kansas (Mỹ), hàm lượng chì trong đất 7600 µg/g Hàm lượng Pb trong bùn cống, rãnh ở một số thành phố công nghiệp tại Anh dao động từ 120 µg/g - 3000 µg/g (Berrow và Webber, 1993), trong khi tiêu chuẩn cho phép tại đây là không quá 1000 µg/g

Tại La Oroya – một thành phố khai mỏ của Peru gần như 100% trẻ em ở đây có hàm lượng chì trong máu vượt mức cho phép của tất cả các loại tiêu chuẩn trên thế giới Còn ở Kabwe (Zambia) các mỏ khai thác và lò nấu chì đã ngừng hoạt động từ lâu, nhưng nồng độ chì ở đây vẫn ở mức khủng khiếp Tính trung bình thì trẻ em ở Kabwe có nồng độ chì cao gấp 10 lần mức cho phép của Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ và có thể gây tử vong Khi các chuyên gia của Mỹ lấy mẫu máu của trẻ em tại Kabwe để phân tích, các thiết

Trang 14

bị của họ trục trặc liên tục vì mọi chỉ số đều vượt ngưỡng tối đa

Tại Norilsk (Nga) các cơ sở khai thác và chế biến kim loại đã thải ra môitrường một lượng lớn các KLN vượt giới hạn cho phép, khu vực này là nơi có các tổhợp luyện kim lớn nhất thế giới với hơn 4 triệu tấn Cd, Cu, Pb,

Ni, As, Se và Sn đượckhai thác mỗi năm

Thiên Anh (Trung Quốc) là một thành phố công nghiệp, Thiên Anh chiếmkhoảng hơn một nửa sản lượng chì của Trung Quốc Thứ kim loại độc hại này ngấmvào nước và đất trồng của Thiên Anh và ngấm vào máu trẻ em sinh ra tại đây Đó cóthể là nguyên nhân dẫn tới việc các em nhỏ ở Thiên Anh có chỉ số IQ thấp Qua kiểmtra, lúa mỳ trồng ở Thiên Anh chứa lượng chì cao gấp 24 lần chuẩn của Trung Quốc

Kabwe, Zambia khi các mỏ chì lớn được phát hiện gần Kabwe năm

1902, Zambia là một thuộc địa của Anh, và có rất ít quan tâm tới ảnh hưởng của kim loại độc hại với người dân nơi đây Đáng buồn thay, tình trạng này tới nay hầu như không được cải thiện Và cho dù công việc khai thác, chế biến chì không còn hoạt động nhưng mức ô nhiễm chì ở Kabwe là rất lớn Tính trung bình, mức nhiễm chì ở trẻ em cao hơn chuẩn cho phép của Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ từ 5-10 lần, và có thể thậm chí còn cao hơn mức gây tử vong Song cũng có một tia hy vọng khi Ngân hàng Thế giới gần đây đã thông báo một dự

án làm sạch môi trường trị giá 40 triệu USD cho thành phố

Và ở Châu Á là một trong những nơi có tình trạng ô nhiễm KLN cao trên trên thế giới, trong đó đặt biệt là Trung Quốc với hơn 10% đất bị ô nhiễm

Pb, tại Thái Lan theo Viện Quốc Tế quản lý nước thì 154 ruộng lúa thuộc tỉnh Tak đã nhiễm Pb cao gấp 94 lần so với tiêu chuẩn cho phép Tuy vậy tại các nước phát triển vẩn phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm mà các ngành công nghiệp khác gây ra (Nguyễn Văn Khánh và cộng sự, 2009)[7], (Munir Ziya

Trang 15

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/Lugal Goksu và cộng sự, 2003) [32]

Trang 16

1.2.2 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam

Ở nước ta trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của công nghiệp và đô thị đã làm gia tăng KLN vào môi trường nước Theo kết quả quan trắc và phân tích môi trường, ở các vùng ven biển gần các thị trấn và trung tâm công nghiệp hàm lượng các KLN như Cu, Pb, Cd, Co lớn hơn nhiều so với mức tự nhiên của chúng có trong môi trường

Các điều tra sơ bộ ở một số địa phương cho thấy, hàm lượng Asen trong nước ngầm ở nhiều nơi vượt quá tiêu chuẩn cho phép đối với nước ăn uống và sinh hoạt Hàm lượng Asen ở một số điểm cao hơn gấp nhiều lần mức cho phép như Quỳnh Lôi (Hà Nội) gấp 30 lần, Lâm Thao (Phú Thọ) gấp 50 – 60 lần, Lý Nhân (Bình Lục, Hà Nam) gấp 50 lần

Riêng tại Hà Nội, 69% mẫu nước tầng trên và 48% mẫu nước tầng dưới được kiểm nghiệm có nồng độ Asen cao hơn tiêu chuẩn Tỷ lệ Asen trong nước sông Hồng và các hồ khu khu vực ngoại thành cũng không đủ tiêu chuẩn làm nước ăn uống và sinh hoạt (Hoàng Thanh Hải, 2013) [3]

Do phát triển các hoạt động công nghiệp, khai thác khoáng sản, sản xuất nông nghiệp và phát triển đô thị dẫn đến một số lưu vực sông đã có dấu hiệu ô nhiễm kim loại nặng khá nghiêm trọng, như trên sông Nhuệ - Đáy một số cơ sở sản xuất cơ khí đã thải ra môi trường với hàm lượng KLN vượt TCCP rất nhiều lần: Cr (IV) 420 lần, Cr (III) 18 – 100 lần, Pb 6 – 24 lần, Zn 6 – 32 lần gây ảnh hưởng lớn đến hệ sinh thái, hoạt động sản xuất và sức khỏe người dân (Nguyễn Kim Thùy, 2011) [20]

Theo báo cáo của UBND thành phố Đà Nẵng cho biết hạ lưu sông Cu Đê

có những dấu hiệu ô nhiễm đáng lo ngại do tiếp nhận nguồn nước thải của KCN Hòa Khánh và KCN Liên Chiểu với các thông số Cd vượt 1,4 - 1,6 lần,

Cr (IV) vượt 3 lần, nồng độ Pb trong không khí vượt tiêu chuẩn đến 11 lần Hậu quả làm cá chết hàng loạt trên sông, sản lượng nuôi tôm bị giảm sút, hơn 9

ha đất trồng lúa bị bỏ hoang, ảnh hưởng lớn đến nguồn nước và đời sống của người dân địa phương (Nguyễn Văn Khánh và cộng sự, 2009) [5]

Trang 17

Tình trạng ô nhiễm Pb cũng gia tăng nhanh chóng trong môi trường, mức

độ ô nhiễm Pb nghiêm trọng nhất vẫn là các thành phố lớn, các khu dân cư, khu công nghiệp Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng Pb ở Sông Thị Vải vượt tiêu chuẩn cho phép (TCCP) tới 4 - 5 lần

70 - 80%/năm Lượng rác thải còn lại tồn đọng ở các nước ao hồ, ngõ

(Trần Thị Phương, 2012) [13]

Tại Thành phố Đà Nẵng, với 6 khu công nghiệp và 300 doanh nghiệp đang hoạt động, có tốc độ phát triển công nghiệp nhanh nhưng đi kèm với nó

là dấu hiệu ô nhiễm môi trường ngày một gia tăng Khu vực hạ lưu sông Cu

Đê nơi nhận nguồn nước thải của khu công nghiệp Hòa Khánh và KCN Liên Chiểu có hàm lượng KLN vượt từ 1 - 10 lần Tiêu chuẩn cho phép (Hoàng Thu Phương, 2011) [6]

Các dẫn liệu trên cho thấy tình hình ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới

và Việt Nam đã và đang gây ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe và chất lượng cuộc sống con người Nghiên cứu công cụ nhằm nâng cao hiệu quả đánh giá ô nhiễm kim loại nặng là vấn đề có ý nghĩa thực tiễn, nhằm quan trắc và kiểm soát các ảnh hưởng của nó đến đời sống con người và môi trường

1.3 Tình hình nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng trong động vật hai mảnh vỏ trên thế giới và Việt Nam

1.3.1 Vài nét về loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ

Bivalvia theo tiếng La-tinh có nghĩa là hai mảnh vỏ, một số tác giả sử dụng tên Pelecypoda theo tiếng Hy Lạp có nghĩa là chân hình rìu Đặc điểm nhận dạng là có hai mảnh vỏ và cơ thể dẹp bên Bivalvia là lớp lớn thứ hai trong ngành Mollusca, với hơn 7.000 loài bao gồm Trai(clam), Điệp (scallop), Vẹm (mussel) và Hàu (oy ster)

Trang 18

Động vật hai mảnh thường được sử dụng để đánh giá ô nhiễm kim loại nặng vì chúng đã được định loại rõ ràng, dễ nhận dạng, có kích thước vừa phải,

số lượng nhiều, dễ tích tụ chất ô nhiễm, có đời sống tĩnh tại và có khả năng sống dài

Loài nhuyễn thể có hai vỏ cứng như trai, trùng trục…là các loài thích hợp dùng làm chỉ thị sinh học để phân tích xác định lượng vết các kim loại [5], [16], [28] Chúng có khả năng tích tụ các kim loại vết như Cd, Hg, Pb …với hàm lượng lớn hơn so với khả năng đó ở cá và tảo [8], [29], [30] Trai, ốc có thể tích tụ Cd trong mô của chúng ở mức hàm lượng cao hơn gấp 100.000 lần mức hàm lượng tìm thấy trong môi trường xung quanh (Robert AHC và cộng

sự, 1994) [34] Chúng phân bố ở các khu vực địa lý rộng, thích ứng được với

sự thay đổi nhiệt độ cũng như các điều kiện môi trường khác Chúng có đủ loại kích thước, sống cố định và phù hợp với việc xử lý trong phòng thí nghiệm, cũng có thể nuôi cấy chúng ở các môi trường khác nhau (Đặng Đình Bạch và cộng sự, 2006)[1] Mặc dù các loài này đáp ứng được những tiêu chuẩn khắt khe ở trên nhưng một số nhân tố sinh học, địa hóa cũng gây ra những biến động về mức ô nhiễm ở trai, hến Các yếu tố kích thước, lượng thịt, mùa sinh sản, nhiệt độ, pH của môi trường là những yêu tố ảnh hưởng tới sự tích tụ chất

ô nhiễm trong cơ thể chúng Trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu

về hàm lượng kim loại nặng trong mô các loài thân mềm có vỏ cứng, các chương trình kiểm tra, đánh giá môi trường quốc tế đã thiết lập một số tiêu chuẩn lấy mẫu và xử lý mẫu để giảm thiểu sai số như: mùa lấy mẫu, lấy mẫu theo độ sâu, kích thước của loài được lựa chọn làm chỉ thị sinh học (Nguyễn Văn Khánh và cộng sự, 2009) [5]

Theo một số tác giả thì loài nhuyễn thể có hai vỏ cứng như trai, trùng trục hay ốc là các loài thích hợp dùng làm chỉ thị sinh học đối với lượng vết các kim loại Chúng có khả năng tích tụ các kim loại lượng vết như Pb, Cd, Hg… với hàm lượng lớn Trai, ốc có thể tích tụ Cd trong mô của chúng ở mức hàm lượng cao hơn gấp 100.000 lần mức hàm lượng tìm thấy trong môi trường xung quanh (Trần Thị Phương, 2012) [13]

Trang 19

Việc nghiên cứu sử dụng các sinh vật tích tụ để đánh giá ô nhiễm kim loại nặng ở trong nước là vấn đề có tính thực tiễn cao nhằm xây dựng chỉ thị sinh học riêng phù hợp với điều kiện nước ta, hạn chế những tác động xấu của kim loại nặng tới môi trường và sức khỏe cộng đồng

Mặt khác, các loài động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ như trai, hến, trùng trục cũng là một trong những nguồn thực phẩm thiết yếu và được ưu chuộng

ở nước ta Tuy nhiên trong những năm gần đây một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng các loài động vật này có thể tích tụ một số chất ô nhiễm đặc biệt là các kim loại nặng trong cơ thể chúng với hàm lượng cao hơn nhiều lần so với hàm lượng ở bên ngoài (Trần Thị Phương, 2012) [13]

1.3.2 Tình hình nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng trong động vật hai mảnh vỏ trên thế giới

Loài hai mảnh vỏ là một thành phần quan trọng của hệ sinh vật đáy có đời sống tĩnh, phân bố rộng, kích thước tương đối lớn, việc lấy mẫu dễ dàng Các KLN tích lũy trong bộ phận cơ thể được hấp thụ từ bùn đáy, nước và thức

ăn, nên chúng có thể phản ánh được mức độ và sự tác động của ô nhiễm kim loại nặng đến môi trường và hệ sinh thái

Từ những năm 40 của thế kỷ XX, đã có những nghiên cứu về sự tích lũy của KLN trong mô của các loài động vật thân mềm Sự tập trung cao của hàm lượng dạng vết của các KLN được tìm thấy trong một vài loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ Nghiên cứu của Goldberg (1975) và Phillips (1976), loài Mytilus galloprovincialis được sử dụng rộng rãi như sinh vật chỉ thị ô nhiễm ở các khu vực ven biển dựa trên khả năng tích lũy các kim loại Hg, Cd, Pb, Zn, Cu, Ni,

Mn, Cr Nghiên cứu của Aysun Turkmen và cộng sự ở Vịnh Iskenderun, Thổ Nhĩ Kỳ cho thấy có sự tích lũy khá cao các kim loại như Zn, Ni, Cd, Fe, Cu,

Cd, Mn, Cr, Co ở hai loài Chama pacifica và Ostrea stentina

Nghiên cứu của el - Sikaily A và cộng sự ở một số vùng duyên hải Địa Trung Hải và duyên hải biển Đỏ thuộc Ai Cập, cho thấy rằng Cd, Co, Cu, Fe,

Mn, Ni, Pb và Zn được tích lũy khá cao trong Modiolus auriculatus và Donax trunculu

Trang 20

Theo nghiên cứu của L.Rojas de Astudillo và cs (2005) ở vùng biển của Trinidad và Venezuela nghiên cứu về sự tích lũy KLN trong 2 loài Crassostrea spp và Perna viridis cho thấy có sự tích lũy các kim loại Cd, Cu,

Cr, Hg, Ni, Zn trong mô cơ thể chúng

Một số nghiên cứu khác ở Canada, Brazil, Ghana, Thái Lan, Malaysia, Philipin cho thấy khả năng tích lũy KLN ở các loài nhuyễn thể khá cao (Nguyễn Văn Khánh và cộng sự, 2009) [7]

Theo Munir Zuya Lugal (2005) sử dụng những sinh vật tích tụ cụ thể là các loài 2 mảnh vỏ làm sinh vật chỉ thị quan trắc là rất hiệu quả Vì chúng có khả năng tích lũy KLN trong mô cao hơn gấp nhiều lần so với môi trường mà chúng sinh sống Ví dụ: Sò, hến có khả năng tích lũy Cd trong mô cao gấp 100.000 lần trong môi trường chúng sinh sống Tính độc hại của nó còn tồn tại lâu dài qua chuỗi thức ăn, là sự đe dọa đến hệ sinh thái và sức khỏe con người Quá trình và mức độ tích lũy KLN trong mô của các loài nhuyễn thể phụ thuộc vào đặc điểm dinh thái riêng của từng loài, cơ chế lấy thức ăn, dạng tồn tại của kim loại, kích thước của loài nhuyễn thể (Munir Ziya Lugal Goksu

và cộng sự, 2003) [32]

Động vật hai mảnh vỏ thường được sử dụng để đánh giá ô nhiễm kim loại nặng vì chúng có nhiều ưu điểm như phân bố rộng, số lượng nhiều, dễ định dạng, tích tụ cao các chất ô nhiễm, có đời sống tĩnh tại nên dễ thu mẫu Những loài động vật hai mảnh vỏ đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều chương trình quan trắc ô nhiễm trên thế giới (Nguyễn Văn Khánh và cộng sự, 2009) [7]

1.3.3 Tình hình nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng trong động vật hai mảnh vỏ ở Việt Nam

Vấn đề nghiên cứu về sinh vật tích tụ còn khá mới mẻ ở Việt Nam Theo

nghiên cứu của Đào Việt Hà (2002), hàm lượng KLN trong Vẹm xanh (Perna

viridis) tại Đầm Nha Phu (Khánh Hòa) là: từ 0,003 - 0,21 ug/g (tính theo khối

lượng tươi) đối với Cd; từ 0,14 - 1,114 ug/g đối với Pb; và từ 0,54 - 1,81 ug/g đối với Cu

Trang 21

Nghiên cứu của Đặng Thúy Bình và cộng sự nghiên cứu tại đảo Điệp Sơn

(Khánh Hòa) cho thấy hàm lượng As tích lũy trong Vẹm xanh (Perna viridis)

là 1,76 ug/g; so sánh với tiêu chuẩn của Bộ Y tế thì hàm lượng As trong Vẹm xanh đã vượt quá 1,76 lần Theo nghiên cứu của Lê Thị Mùi (2007) về sự tích

tụ chì và đồng của một số loài nhuyễn thể tại một số điểm ven biển Đà Nẵng cho thấy hàm lượng trung bình trong khoảng 1,13 - 2,12 ug/g đối với chì và 7,15 - 16,52 ug/g đối với đồng

Một nghiên cứu khác của Đoàn Thị Thắm nghiên cứu về sự tích lũy kẽm trong một số loài vẹm, nghêu, sò tại một số điểm ven biển Đà Nẵng cho thấy ở

loài Vẹm xanh (Perna viridis) có hàm lượng kẽm là 12,94 - 14,57 ug/g; ở loài Nghêu lụa (Paphia Undulata) từ 5,99 - 10,54 ug/g, ở loài Sò lông (Anadara

Subcrenata) từ 6,38 - 10,96 ug/g, loài Nghêu trắng (Meretrix lyrata) từ 6,97 -

8,17 ug/g

Nghiên cứu xác định hàm lượng Pb, Cd, Zn của Ngô Văn Tứ, Nguyễn Kim Quốc Việt ở Đầm Lăng Cô cho thấy hàm lượng kim loại nặng trong

Vẹm xanh (Perna viridis) là 0,67 ± 0,52 ug/g (khối lượng tươi) đối với Pb,

0,14 ± 0,10 ug/g tươi đối với Cd, 33,2 ± 16,9 ug/g đối với kẽm; so sánh với tiêu chuẩn cho phép cho thấy hàm lượng Pb, Cd, Zn trong nghiên cứu này thấp hơn Nguyễn Kim Phương và cộng sự đã có nghiên cứu về sự tích lũy kim loại nặng Ag, Cd, Pb và Hg từ môi trường tự nhiên lên các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ (Nguyễn Văn Khánh và cộng sự, 2009) [5], (Nguyễn Văn Khánh và cộng sự, 2009) [7], (Hoàng Thanh Hải, 2013) [3], (Ngô Văn Tứ và cộng sự, 2009) [22]

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh các loài hai mảnh vỏ có khả năng tích

tụ các chất ô nhiễm trong mô với hàm lượng cao hơn môi trường bên ngoài, nơi chúng sinh sống qua quá trình tích lũy sinh học Qua phân tích hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong mô của những sinh vật này từ đó có thể đánh giá các kim loại nặng có trong môi trường (Hoàng Thanh Hải, 2013) [3]

Trang 22

Phương pháp sử dụng động vật hai mảnh vỏ có khả năng phát hiện biến đổi của chất lượng nước nhưng lại không thể giải thích nguyên nhân dẫn đến

sự biến đổi đó và cần phải có sự hỗ trợ của phương pháp phân tích lý hóa để xác định hàm lượng kim loại nặng trong cơ thể

Ở miền Trung một số tác giả như Lê Thị Mùi, Ngô Văn Tứ, Nguyễn Kim Quốc Việt và Đoàn Thị Thắm đã có một số nghiên cứu về khả năng tích lũy kim loại nặng của một số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ Tuy nhiên các nghiên cứu này chỉ dừng lại ở việc phân tích lý hóa hàm lượng kim loại nặng có trong

cơ thể các loài nhuyễn thể, mà chưa có sự đánh giá sự ảnh hưởng của thời gian sống, môi trường đến khả năng tích lũy của các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ Việc phân tích tương quan để đánh giá sự ảnh hưởng của các yếu tố này đến khả năng tích lũy kim loại nặng là vấn đề cần thiết vì nó có ý nghĩa lớn đối với khả năng sử dụng loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ để đánh giá ô nhiễm kim loại nặng (Lê Thị Mùi, 2008) [10], (Ngô Văn Tứ và cộng sự, 2009) [22], (Đoàn Thị Thắm, 2008) [19]

Trang 23

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu là: nước, trầm tích và các mẫu nhuyễn thể (trai,

hến) được lấy khu vực nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu: tại Hồ Tây, Hồ Linh Đàm và một số sông thoát

nước thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội

- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 9/2013 đến tháng 9/2014

2.1.2 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng khu vực nghiên cứu

+ Tìm hiểu điều kiện tự nhiên và xã hội của khu vực nghiên cứu;

+ Các áp lực tới chất lượng nước sông, hồ khu vực nghiên cứu

- Đặc điểm thủy lý hóa các sông, hồ nghiên cứu

Phân tích một số tính chất lý, hóa học trong nước các sông, hồ nghiên cứu: pH, nhiệt độ, DO, BOD5, COD, NH4

+

- Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong nước và trầm tích tại khu vực nghiên cứu

+ Hàm lượng kim loại nặng trong nước Hồ Tây, Hồ Linh Đàm và các

sông thoát nước thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội

+ Hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích Hồ Tây, Hồ Linh Đàm và các

sông thoát nước thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội

+ Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong nước và trong trầm tích

- Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại khu vực nghiên cứu

+ Sự tích lũy kim loại nặng trong loài trai, hến ở Hồ Tây, Hồ Linh Đàm và

các sông thoát nước thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội

- Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích và sự tích lũy của chúng trong động vật nhuyễn thể

Trang 24

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp

Tổng hợp, nghiên cứu các tài liệu, số liệu, bản đồ, các công trình nghiên cứu có liên quan Tài liệu thu thập được xử lý đưa lên thành bảng biểu, đồ thị

và phân tích, phân loại để từ đó định hướng nghiên cứu, đánh giá

- Thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu

- Thu thập tài liệu về các hoạt động sản xuất và áp lực tới chất lượng nước sông hồ trong khu vực tại các cơ quan nói trên

- Tổng hợp các tài liệu, nghiên cứu trước đây liên quan đến khu vực nghiên cứu, mức độ tích lũy kim loại nặng trong tầm tích và sinh vật …

2.2.2 Phương pháp ngoài thực địa

*/ Phương pháp khảo sát thực địa

Phương pháp khảo sát thực địa là rất cần thiết giúp người nghiên cứu có cái nhìn tổng quát và sơ bộ về khu vực nghiên cứu, đồng thời kiểm tra lại tính chính xác của những tài liệu, số liệu đã thu thập từ đó đưa ra nhận xét chung

về hiện trạng môi trường của vùng nghiên cứu

*/ Phương pháp lấy mẫu

- Mẫu nước mặt và mẫu trầm tích được lấy tại Hồ Tây, Hồ Linh Đàm, và các sông thoát nước thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội Tại mỗi khu vực nghiên cứu lấy 5 mẫu nước, 5 mẫu trầm tích tại 5 vị trí khác nhau Mẫu được lấy vào 2 đợt: 09/2013 và tháng 3/2014, tổng số 15 mẫu nước,

15 mẫu trầm tích/đợt lấy mẫu

- Lấy mẫu nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại Hồ Tây, Hồ Linh Đàm, các sông thoát nước thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội

- Mẫu nhuyễn thể hai mảnh vỏ được lấy cùng vị trí với lấy mẫu nước, trầm tích tại các điểm nghiên cứu; tổng số 15 mẫu/đợt x 2 đợt = 30 mẫu

Trang 25

Bảng 2.1 Danh sách mẫu nước, trầm tích, mẫu nhuyễn thể

Loại nhuyễn thể

105o50’02.1 20o57’55.2

ĐT 10-2 Trai

3 Lưu vực sông Nhuệ - Đáy

11 NĐ 1 ĐT 11-1 Trai Nghĩa Đô 1050 48.5' 210 02.5'

Trang 26

Hình 2.1 Sơ đồ các điểm lấy mẫu tại Hồ Tây

Hình 2.2 Sơ đồ các điểm lấy mẫu tại Hồ Linh Đàm

Trang 27

Hình 2.3 Sơ đồ các điểm lấy mẫu trên sông Nhuệ - Đáy

*/ Bảo quản và xử lý mẫu

Phương pháp lấy và bảo quản mẫu nước

Các mẫu được lấy đầy vào chai nhựa màu trắng, 1 lít có nắp bằng nhựa polipropilen Các chai chứa mẫu được rửa sạch sau đó tráng bằng chính dung dịch mẫu ít nhất 3 lần trước khi chứa mẫu

Các mẫu nước được bảo quản ngay tại hiện trường bằng HNO3 (1:1) để đưa pH của mẫu <2 cho phân tích kim loại nặng và bảo quản bằng H2SO4 (1:1) cho phân tích các chỉ tiêu hóa lý như COD, NH4+ Các mẫu được bảo quản lạnh

ở 40

C, và phân tích ngay trong thời gian 5 ngày tính từ ngày lấy mẫu

Trang 28

Phương pháp lấy và bảo quản mẫu trầm tích

Áp dụng theo hướng dẫn của các tiêu chuẩn quốc gia sau đây: TCVN

6663 - 3:2000 (Chất lượng nước - Lấy mẫu Phần 13: Hướng dẫn lấy mẫu bùn nước, bùn nước thải và bùn liên quan) và TCVN 6663 - 15: 2004 (Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu bùn và trầm tích) Mẫu trầm tích được lấy để phân tích nằm ở độ sâu không quá 15 cm tính từ bề mặt đáy của vực nước, các hạt có kích thước nhỏ hơn 2 mm

Mẫu trầm tích được thu bằng gàu cạp

Tại mỗi điểm thu 3 mẫu (trong mỗi mẫu thu ít nhất 10 vị trí xung quanh với bán kính 10 mét sau đó trộn lại thành 1 mẫu đại diện)

Mẫu sau khi thu được chứa trong các túi nhựa polyethylene được kí hiệu theo qui định và đem về phòng thí nghiệm Mẫu được phơi ở nhiệt độ phòng đến khi khô, sau đó được nghiền và qua rây có mắt lưới 0,5 mm

Phương pháp lấy và bảo quản mẫu nhuyễn thể hai mảnh vỏ

Mẫu sinh vật được lấy tại các vị trí nghiên cứu đã được khảo sát bằng cào sắt Mẫu sau khi chuyển về phòng thí nghiệm của được giữ sống trong chính môi trường nước tại nơi lấy mẫu để chúng nhả hết các chất bẩn trong thời gian 24h Trước khi mổ lấy phần thịt bên trong cần phải rửa kỹ lớp vỏ bên ngoài bằng nước sạch để loại bỏ hết các chất bẩn bám trên vỏ của chúng Mẫu được mổ tại phòng thí nghiệm đảm bảo độ sạch tiêu chuẩn, tay đeo gang polyetylen, dùng dao có lưỡi dùng từ thép không gỉ, thớt gỗ cứng không tạo mùn Khi kết thúc mổ một mẫu, trước khi mổ mẫu thứ tiếp theo phải rửa kỹ dụng cụ bằng nước sạch Sau khi tách được phần vỏ cứng, tách lấy phần thịt Dùng bình tia tráng kỹ phần mẫu vừa thu được, dùng giấy lọc sạch thấm khô kiệt hết nước bám bên ngoài, đồng nhất mẫu bằng máy xay Bảo quản mẫu trong túi nilong để trong ngăn đá tủ lạnh

2.2.3 Phương pháp đo tại hiện trường

Các thông số: pH, Nhiệt độ, DO được đo ngay tại chỗ bằng thiết bị đo nhanh YSI của Mỹ Phương pháp đo được tiến hành bằng cách nhúng trực tiếp các điện cực xuống nước, đợi ổn định, đọc các trị số đo tương ứng từ màn hình của máy và ghi lại kết quả Các thông số còn lại được xác định bằng

cách thu mẫu và phân tích tại phòng thí nghiệm

Trang 29

2.2.4 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

- Chỉ tiêu phân tích:

+ Các chỉ tiêu lý hoá: pH, Nhiệt độ, DO, COD, BOD, NH4+

+ Các kim loại nặng Asen, Chì, Đồng, Kẽm, Cadimi

- Phương pháp phân tích:

+ Áp dụng các phương pháp phân tích được sử dụng tại phòng Thí nghiệm môi trường, Trung tâm Quan trắc môi trường, Tổng cục Môi trường (Bảng 2.2)

+ Đối với mẫu nhuyễn thể hai mảnh vỏ, quy trình xử lý sơ bộ được tóm tắt như ở dưới đây:

- Dịch chiết của mẫu được tiếp tục xử lý và phân tích trên thiết bị AAS (Analyst 800 Perkin Elmer)

Trang 30

Bảng 2.2 Danh mục phương pháp phân tích được sử dụng

TT Thông số

phân tích

Phương pháp phân tích

Mô tả phương pháp

Trang thiết

bị thực hiện

Giới hạn phát hiện (mg/l)

1 COD SMEWW 5220C Chuẩn độ

Hệ phá mẫu gia nhiệt điều khiển WTW

1

3 Amoni

(N-NH4+)

SMEWW 4500 - NH3- F

Trắc quang

UV-VIS Labomed, model UVD

3500

0,032 ISO 7150/1:1984

4 As SMEWW 3500-As Quang phổ Hấp

thụ nguyên tử

Perkin-elmer – AA800 -

Mỹ

0,00022

Ghi chú: - SMEWW: Standard Methods for Examination of Water and

Wastewater, Published by American Public Health Association, 1998 ; EPA: United States Environmental Protection Agency; ISO: International Organization for Standardization;

- TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

2.2.5 Phương pháp xử lý số liệu

- Sử dụng phần mềm EXCEL để vẽ đồ thị

- Phân tích tương quan để xác định mối tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong mẫu trầm tích và mẫu nhuyễn thể bằng phần mềm EXCEL và phần mềm MINITAB

- Đánh giá số liệu

Trang 31

+ Dựa vào các kết quả phân tích

+ Dựa trên các tiêu chuẩn, quy chuẩn: Số liệu được so sánh

QCVN 08 : 2008/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt

QCVN 43 : 2012/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng trầm tích

QCVN 14 : 2008/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt

QCVN 8 - 2:2011/BYT, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm

+ Dựa trên các số liệu, tài liệu nghiên cứu trước đây

Trang 32

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Điều kiện tự nhiên - Kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

3.1.1 Điều kiện tự nhiên

*/ Vị trí địa lý

Hà Nội nằm trong vùng châu thổ sông Hồng có độ nghiêng 0,30

theo hướng Tây Bắc - Đông Nam ở vĩ độ 20,530 đến 21,230 vĩ tuyến Bắc, 105,440 đến 106,020 kinh Đông Vị trí tiếp giáp với các tỉnh:

- Phía bắc giáp tỉnh Thái Nguyên và Vĩnh Phúc;

- Phía nam giáp tỉnh Hà Nam và Hoà Bình;

- Phía đông giáp các tỉnh Bắc Giang, Bắc Ninh và Hưng Yên;

- Phía tây giáp tỉnh Hoà Bình và Phú Thọ

Hà Nội nằm ở phía hữu ngạn sông Đà và hai bên sông Hồng, vị trí và địa thế thuận lợi cho một trung tâm chính trị, kinh tế, vǎn hoá, khoa học và là đầu mối giao thông quan trọng của Việt Nam (Địa lý thủ đô Hà Nội, 2014) [25]

*/ Khí hậu

Khí hậu Hà Nội khá tiêu biểu cho kiểu khí hậu Bắc bộ với đặc điểm của khí hậu nhiệt đới gió mùa ấm, mùa hè nóng, mưa nhiều và mùa đông lạnh, mưa ít Nằm trong vùng nhiệt đới, Hà Nội quanh nǎm tiếp nhận được lượng bức xạ mặt trời rất dồi dào và có nhiệt độ cao Lượng bức xạ tổng cộng trung bình hàng nǎm ở Hà Nội là 122,8 kcal/cm2

và nhiệt độ không khí trung bình hàng nǎm là 23,6ºC Do chịu ảnh hưởng của biển, Hà Nội có độ ẩm và lượng mưa khá lớn Ðộ ẩm tương đối trung bình hàng nǎm là 79% Lượng mưa trung bình hàng nǎm là 1.800mm và mỗi nǎm có khoảng 114 ngày mưa Ðặc điểm khí hậu Hà Nội rõ nét nhất là sự thay đổi và khác biệt của hai mùa nóng, lạnh Từ tháng 5 đến tháng 9 là mùa nóng và mưa Nhiệt độ trung bình mùa này là 29,2ºC Từ tháng 11 đến tháng 3 nǎm sau là mùa đông thời tiết khô ráo Nhiệt độ trung bình mùa đông 15,2ºC

Trang 33

Giữa hai mùa đó lại có hai thời kỳ chuyển tiếp (tháng 4 và tháng 10) cho nên Hà Nội có đủ bốn mùa Xuân, Hạ, Thu, Ðông Bốn mùa thay đổi làm cho thời tiết Hà Nội mùa nào cũng có vẻ đẹp riêng Mùa tham quan du lịch thích hợp nhất ở Hà Nội là mùa thu Phần địa hình của Hà Tây (cũ) sáp nhập với Hà Nội, có những đặc điểm riêng nên hình thành những tiểu vùng khí hậu: vùng núi, vùng gò đồi và đồng bằng Nhưng nói chung sự khác biệt thời tiết và chênh lệch về nhiệt độ giữa các địa phương của Hà Nội hiện nay không lớn (Địa lý thủ đô Hà Nội, 2014) [25]

*/ Địa hình:

Hà Nội có hai dạng địa hình chính là đồng bằng và đồi núi Địa hình đồng bằng chủ yếu thuộc địa phận Hà Nội cũ và một số huyện phía đông của Hà Tây (cũ), chiếm khoảng 3/4 diện tích tự nhiên, nằm bên hữu ngạn sông Đà, hai bên sông Hồng và chi lưu các sông Phần lớn địa hình đồi núi thuộc địa phận các huyện Sóc Sơn, Ba Vì, Quốc Oai, Mỹ Đức Một số đỉnh núi cao như: Ba Vì 1.281m; Gia Dê 707m; Chân Chim 462m; Thanh Lanh 427m; Thiên Trù 378m;

Bà Tượng 334m; Sóc Sơn 308m; Núi Bộc 245m; Dục Linh 294m…(Địa lý thủ

đô Hà Nội, 2014) [25]

*/ Sông ngòi:

Hà Nội nằm cạnh hai con sông lớn ở miền Bắc: sông Đà và sông Hồng Sông Hồng dài 1.183km từ Vân Nam (Trung Quốc) xuống Ðoạn sông Hồng qua Hà Nội dài 163km (chiếm khoảng 1/3 chiều dài trên đất Việt Nam, khoảng 550km Ngoài hai con sông lớn, trên địa phận Hà Nội còn có các sông: Đuống, Cầu, Cà Lồ, Đáy, Nhuệ, Tích, Tô Lịch, Kim Ngưu, Bùi

Một trong những nét đặc trưng của địa hình Hà Nội là có nhiều hồ, đầm tự nhiên Tuy nhiên, do yêu cầu đô thị hóa và cũng do thiếu quy hoạch, quản lý kém nên nhiều ao hồ đã bị san lấp để lấy đất xây dựng Diện tích ao,

hồ, đầm của Hà Nội hiện còn lại vào khoảng 3.600 ha Có thể nói, hiếm có một Thành phố nào trên thế giới có nhiều hồ, đầm như ở Hà Nội Hồ, đầm của

Hà Nội đã tạo nên nhiều cảnh quan sinh thái đẹp cho Thành phố, điều hòa tiểu khí hậu khu vực, rất có giá trị đối với du lịch, giải trí và nghỉ dưỡng (Địa lý thủ đô Hà Nội, 2014) [25]

Trang 34

3.1.2 Kinh tế xã hội

*/ Dân số, lao động việc làm và đời sống dân cư

- Dân số: Ước tính dân số toàn thành phố năm 2013 là 7146,2 nghìn người tăng 2,7% so với năm 2012, trong đó dân số thành thị là 3089,2 nghìn người chiếm 43,2% tổng số dân và tăng 4,4%; dân số nông thôn là 4057 nghìn người tăng 1,4% (Tổng cục thống kê, 2013) [26]

- Lao động - việc làm: những tháng cuối năm, do tình hình kinh tế có chuyển biến tốt nên sản xuất kinh doanh cũng có chiều hướng tăng lên đã làm tăng thu nhập cho người dân Tính đến trung tuần tháng 10 năm 2013, toàn Thành phố đã giải quyết việc làm cho 128,6 nghìn người, các quận, huyện, thị

xã đã xét duyệt 2.650 dự án vay vốn Quĩ quốc gia giải quyết việc làm với số tiền 370 tỷ đồng, tạo việc làm cho 24 nghìn lao động (Tổng cục thống kê, 2013) [26]

- Tình hình đời sống dân cư: Năm 2013, đời sống của nhân dân Thủ đô

đã giảm bớt được phần nào khó khăn do giá cả các mặt hàng lương thực, thực phẩm thiết yếu không tăng nhiều Một số huyện tích cực thực hiện chủ trương dồn điền, đổi thửa, đã cho phép chuyển một số diện tích đất trồng trọt không hiệu quả sang nuôi trồng thuỷ sản hoặc trồng cây khác có giá trị kinh tế cao, chuyển đổi cơ cấu cây trồng, đầu tư vốn cho sản xuất nông nghiệp, áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp, phát triển ngành nghề, làng nghề truyền thống do đó thu nhập của người lao động ổn định, đời sống của người dân được nâng cao (Tổng cục thống kê, 2013) [26]

*/ Tình hình phát triển kinh tế

Năm 2013, kinh tế xã hội Hà Nội tiếp tục gặp nhiều khó khăn: nhập khẩu vật tư, nguyên liệu, trang thiết bị giảm làm ảnh hưởng không nhỏ đến sản xuất kinh doanh và xuất khẩu; lạm phát tuy được kiềm chế nhưng vẫn tiềm ẩn nguy cơ quay trở lại; tiến độ thu ngân sách nhà nước đạt thấp so với dự toán…Tuy nhiên, do những chính sách hỗ trợ tăng trưởng kinh tế của Chính phủ và các giải pháp tháo gỡ khó khăn của Thành phố phần nào đã phát huy hiệu quả, đã tích cực tác động đến tình hình kinh tế - xã hội của Thành phố

Trang 35

Kinh tế Hà Nội năm 2013 duy trì tăng trưởng so với

0,2% (Tổng cục thống kê, 2013) [26]

3.1.3 Các áp lực tới chất lượng các sông, hồ Hà Nội

Hà Nội là địa phương có số lượng hồ, đầm nhiều nhất ở nước ta có hàng trăm ao, đầm, hồ lớn về diện tích và có giá trị về môi trường, văn hóa và lịch

sử sâu sắc Hệ thống các ao, hồ, đầm của Hà Nội (gọi chung là hồ) ngoài chức năng điều hòa nước mưa, giảm thiểu ngập úng, còn là các điểm nhấn danh lam thắng cảnh, vui chơi, giải trí, lễ hội Nhiều ao, hồ của Hà Nội gắn liền với các đỉnh chùa là các địa điểm tâm linh của Hà Nội

Phát triển kinh tế và đô thị hóa nhanh và không bền vững trong những thập kỷ vừa qua đã tạo những áp lực to lớn lên hồ Hà Nội do ba nguồn tác động chính:

- Rác thải, nước thải sinh hoạt, nông nghiệp, thương mại, công nghiệp đã

và đang đe dọa chất lượng nước và hệ sinh thái nước các hồ

- Nạn lấn chiếm, lấp hồ gây suy giảm diện tích mặt nước, giảm khả năng chứa nước, gia tăng úng ngập, mất mỹ quan, gia tăng ô nhiễm các hồ

- Sử dụng và bảo vệ tài nguyên nước hồ không phù hợp

*/ Hồ Tây

Những năm gần đây mặt nước của hồ Tây bị thu hẹp dần và bị ảnh hưởng lớn bởi tốc độ đô thị hóa Nhiều tổ chức, cá nhân thuộc các thành phần kinh tế

đã đầu tư và phát triển dịch vụ, du lịch như Câu lạc bộ Hà Nội, Công viên nước,

Du thuyền hồ Tây Một số diện tích ven bờ hồ đã được kè với mục đích tránh sạt lở và lấn chiếm nhưng hồ vẫn là nơi chứa các chất xả thải Theo kết quả khảo sát của Trung tâm Môi trường Biển cùng Viện Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam cho thấy: nước hồ Tây đang bị ô nhiễm khá nặng Vùng ven bờ, đặc biệt là khu vực phía nam hồ, gần hồ Trúc Bạch, về mùa khô mức độ

ô nhiễm của một số chỉ tiêu có thể cao gấp 1000 lần so với mùa mưa [31]

Trang 36

Nguyên nhân chính gây ô nhiễm là do một lượng nước thải lớn của thành phố đổ trực tiếp vào hồ qua một số cống chính như cống Cây Sy ở đường Thanh Niên, cống Tàu Bay gần vườn hoa Lý Tự Trọng và cống Đõ phường Thụy Khuê cộng với nước thải và một phần rác thải của các nhà hàng, khách sạn quanh hồ, trên hồ và cư dân xung quanh

Theo các điều tra, khảo sát, một số tham số chất thải lơ lửng (các kim loại nặng độc hại, độ đục, độ kiềm, HCO3-, vi khuẩn yếm khí, các coliform, ) thải vào hồ Tây từ các cống nước thải quanh hồ trong mùa kiệt có giá trị rất cao, từ vài trăm đến vài chục nghìn mg/l (Ban quản lý dự án Hồ Tây, 2001) [27]

Vấn đề ô nhiễm nước hồ Tây do các nguồn chất thải không những ảnh hưởng đến mỹ quan đô thị, môi trường sống mà còn tiềm ẩn nguy cơ lây lan các loại dịch bệnh đến các loài sinh vật sinh sống trong hồ cũng như các khu vực dân cư ven hồ

*/ Hồ Linh Đàm

Tại bản đồ đo vẽ năm 2004, thì hồ Linh Đàm (quận Hoàng Mai, Hà Nội)

có diện tích mặt nước là 74,7 ha (không kể các hồ ao nhỏ trong làng Linh Đường) Khu đầm hồ là không gian trữ nước cho những trận mưa lớn, dồn nước từ phía nội thành đổ về Công năng chính là hồ điều hòa, phục vụ cho chương trình thoát nước của thành phố Nhưng từ khi khu ĐTM Linh Đàm mọc lên, lòng hồ không những bị thu hẹp dần mà nước hồ cũng chuyển sang mầu đen do hồ đang chịu tác động của các nguồn nguồn nước thải của hàng nghìn hộ dân ở khu ĐTM Linh Đàm (Q.Hoàng Mai) đang xả thẳng ra hồ Linh Đàmvà sông Tô Lịch

Theo kết quả khảo sát xung quanh khu vực hồ Linh Đàm đoạn qua khu vực ĐTM Linh Đàm, có hàng chục miệng cống bê tông được nối từ khu ĐTM này đang xả những dòng nước đen ngòm ra hồ và sông, nhất là đoạn bờ qua khu vực bán đảo Linh Đàm (hồ Linh Đàm) và bờ sông qua phố Kim Giang (sông Tô Lịch)

Trang 37

Trong những năm gần đây, tình hình phát triển kinh tế - xã hội diễn ra rất mạnh đem lại nhiều lợi ích to lớn cho nền kinh tế quốc dân Tuy nhiên, ngoài những lợi ích mang lại, thì tình trạng ô nhiễm do những mặt trái của các hoạt động trên gây ra đang ở mức báo động Môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng trong khu vực đang bị ô nhiễm gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ người lao động cũng như người dân sống quanh vùng

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến môi trường bị ô nhiễm, hầu hết là do việc

xả thải vào môi trường không đảm bảo tiêu chuẩn và quy trình gây nên tình trạng mất cân bằng, dẫn đến ô nhiễm Các nguồn gây ô nhiễm đó chủ yếu là

do các hoạt động: nước thải từ sinh hoạt và đô thị; từ công nghiệp; từ các làng nghề và tiểu thủ công nghiệp; từ nông nghiệp, thuỷ sản và từ các nguồn khác

(bệnh viện, dịch vụ)

*/ Tình trạng ô nhiễm nước trên lưu vực sông Nhuệ - Đáy

Lưu vực sông Nhuệ - Đáy những năm gần đây đang chịu áp lực mạnh

mẽ của các hoạt động kinh tế - xã hội, đặc biệt là của các khu công nghiệp, khu khai thác và chế biến Sự ra đời và hoạt động của hàng loạt các khu công nghiệp thuộc các tỉnh, thành phố, các hoạt động tiểu thủ công nghiệp trong các làng nghề, các xí nghiệp kinh tế quốc phòng cùng với các hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản, canh tác trên hành lang thoát lũ làm cho môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo động

Sông Nhuệ lấy nước từ sông Hồng qua cống Liên Mạc để tưới cho hệ thống thủy nông Đan Hoài Sông Nhuệ còn tiêu nước cho thành phố Hà Nội

và hợp lưu với sông Đáy tại thị xã Phủ Lý Sông Nhuệ có diện tích lưu vực

1070 km2 Trên diện tích đó khu vực ảnh hưởng của thành phố Hà Nội bao gồm một phần diện tích của huyện Thanh Trì và Từ Liêm và một số huyện mới sát nhập trước đây thuộc tỉnh Hà Tây Phần diện tích của lưu vực còn lại

là thuộc địa phận tỉnh Hà Nam

Trang 38

Nước sông Tô Lịch thường xuyên xả vào sông Nhuệ với lưu lượng trung bình từ 11- 17 m3/s, lưu lượng cực đại đạt 30 m3/s Đây là nguyên nhân chủ yếu làm cho nước sông Nhuệ bị ô nhiễm Ngoài ra, dọc theo sông Nhuệ còn

có rất nhiều nhà máy, xí nghiệp, làng nghề thủ công sản xuất và chế biến kim loại Những kim loại này thường theo dòng chảy xuống nước và lắng đọng xuống bùn đáy sông

Theo thống kê của Trung tâm quan trắc môi trường (Tổng cục môi

trường), mỗi ngày sông Nhuệ - Đáy phải gánh trên 2,5 triệu m3

nước thải từ

sản xuất nông nghiệp Sản xuất Công nghiệp 610.000 m3/ngày, nước thải sinh hoạt 630 m3/ngày, nước thải bệnh viện 15.500 m3/ ngày chưa kể đến nước

thải của hoạt động du lịch, hoạt động sản xuất của làng nghề (Tống Khánh

Thượng, 2005)[25], (Trung tâm Quan trắc môi trường, 2013) [24]

3.2 Đặc điểm thủy lý hóa các sông, 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 ảnh hưởng 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 Thị Thanh, 2000)[18]

- 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 ( Trần Yêm và cộng sự, 1998) [28], (Trịnh Thị Thanh, 2000) [18]

- DO: Về hàm lượng DO (hàm lượng oxi hòa tan trong nước): Khí oxi rất cần thiết cho hoạt động sống của các sinh vật Hàm lượng oxi hòa tan giữ vai trò quan trọng trong hệ sinh thái thủy vực và là chỉ thị quan trọng thể hiện chất lượng nước Hàm lượng DO càng cao chứng tỏ nước càng sạch Các yếu

tố ảnh hưởng đến DO (Trần Yêm và cộng sự, 1998) [23]:

+ 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 các sinh vật yếm khí, lượng oxi tiêu hao do quá trình này là lớn nhất

Trang 39

+ Sự tiêu hao oxi do quá trình phân hủy hóa học các chất hữu cơ và vô

cơ bằng các phản ứng oxi hóa khử, các phản ứng này cũng tiêu hao một lượng lớn 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 dinh dưỡng của thủy vực, Trong đó dạng NH4+, NO3- là hai dạng bền nhất và thực vật có thể hấp thụ được Sự phân hủy của rác thải, các chất hữu

cơ có trong nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp tạo thành các sản phẩm amoni, nitrít, nitrát Sự hiện diện của các hợp chất này là chất chỉ thị để nhận biết trạng thái nhiễm bẩn của nguồn nước (Vũ Trung Tạng, 2000) [17]

- Nhu cầu oxi hóa sinh học (BOD5): Nhu cầu oxi hóa sinh học là lượng oxi cần thiết 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 chất hữu cơ có thể bị vi sinh vật phân hủy trong điều kiện môi trường hiếu khí, BOD5 là chỉ số đánh giá hàm lượng của các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học trong 5 ngày tại 20oC (Trần Yêm và cộng sự, 1998) [23]

- Nhu cầu oxi hóa hóa học COD: Là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả chất vô cơ và hữu cơ Như vậy, COD là lượng oxy cần để oxy hoá toàn bộ các chất hoá học trong nước, trong khi đó BOD là lượng oxy cần thiết để oxy hoá một phần các hợp chất hữu cơ

dễ phân huỷ bởi vi sinh vật (Trần Yêm và cộng sự, 1998) [23]

Để đánh giá chất lượng nguồn nước, trong khuân khổ đề tài đã tiến hành lấy và đo đạc các thông số thủy hóa lý các hồ nghiên cứu 01 đợt Các quy trình kỹ thuật sử dụng để lấy mẫu, đo đạc tuân thủ theo Thông tư số: 29/2011/TT-BTNMT ngày 01 tháng 8 năm 2011 của Bộ TN&MT Quy định quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường nước mặt lục địa và sử dụng QCVN 08: 2008/BTNMT để đánh giá chất lượng nước Hồ Tây, Hồ Linh Đàm và QCVN 14: 2008/BTNMT để đánh giá chất lượng nước các sông thoát nước thuộc lưu vực sông Nhuệ-Đáy trong nội thành Hà Nội

Kết quả được nêu cụ thể như sau:

Trang 40

3.2.1 Hồ Tây

Theo kết quả đo đạc hiện trường tại 5 điểm trên Hồ Tây cho thấy:

Độ pH: Độ pH của hồ dao động không nhiều trong khoảng 7,6 – 7,8 nằm trong chỉ tiêu cho phép của QCVN 08:2008/BTNMT Đây là mức thích hợp đối với sự phát triển của thủy sinh vật Điều đó chứng tỏ các nguồn nước đổ vào hồ không gây hiện tượng axít hóa

Nhiệt độ: Tại các điểm nghiên cứu ở Hồ Tây nhiệt độ đều tương đương với nhiệt độ của môi trường tại thời điểm thu mẫu Vì vậy hồ không bị ô nhiễm nhiệt

Thông số DO giao động từ 2,5 mg/l đến 3,7 mg/l, tại cả 5 điểm đều đạt Quy chuẩn cho phép đối với nước mặt ở cột B2 và không đạt ở cột B1 (QCVN 08:2008/BTNMT)

Bảng 3.1 Kết quả đo các thông số thủy hóa lý Hồ Tây

DO (mg/l)

BOD 5 (mg/l)

COD (mg/l)

NH 4 + (mg/l)

Thông số BOD5 có giá trị đo được trong khoảng 30,2 ÷ 39,9 mg/l, các kết quả đo được tại các điểm không có sự khác nhau nhiều, 100% kết quả đo được tại các điểm trên Hồ Tây đều không đạt theo QCVN 08

Thông số COD có giá trị đo được trong khoảng 33 ÷ 87 mg/l, 100% kết quả đo được không đạt QCVN 08 ở cột B1 2/5 kết quả đạt ngưỡng QCVN

08 ở cột B2 (Giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp)

Định dạng
Số trang	96
Dung lượng	2,6 MB