Nghiên cứu đánh giá hàm lượng kim loại nặng chì và cadimi trong loài rong câu chỉ vàng tại một số đầm nước lợ khu vực Hải Phòng

Nghiên cứu sử dụng phương pháp ICP-MS để xác định lượng vết Cd và Pb trong mẫu nước, trầm tích và rong biển tại khu vực Đình Vũ và đảo Cát Hải. Kết quả thu được cho thấy, hàm lượng Pb, Cd trong nước và trầm tích tại hai khu vực khảo sát thấp hơn giới hạn cho phép hiện hành nhiều lần, vẫn ở ngưỡng an toàn.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG CHÌ VÀ CADIMI TRONG LỒI RONG CÂU CHỈ VÀNG TẠI MỘT SỐ ĐẦM NƯỚC LỢ KHU VỰC HẢI PHÒNG Nguyễn Văn Bách (1) Lê Xuân Sinh Đàm Đức Tiến Nguyễn Thị Nga TÓM TẮT Rong biển thành phần thiết yếu hệ sinh thái tài nguyên biển Rong biển thường trồng thu hoạch để chiết xuất hợp chất có nhiều ứng dụng như: agar, carrageenan, alginate Hiện nay, tiêu thụ rong biển tăng nhanh Việt Nam nhiều lợi ích mà chúng mang lại Đảo Cát Hải (huyện Cát Hải) khu vực Đình Vũ (quận Hải An) hai số địa phương có nguồn rong biển tương đối phong phú Hải Phòng Trong đó, có lồi rong Câu Chỉ vàng (Gracilaria tenuistipitata) trồng phổ biến đầm nước lợ, nguồn cung cấp thực phẩm trực tiếp nguyên liệu cho ngành sản xuất thực phẩm Mặc dù chứa nhiều khống chất có lợi, vitamin, DHA , rong Câu Chỉ vàng khả tích lũy kim loại độc hại như: chì cadimi Nghiên cứu sử dụng phương pháp ICP-MS để xác định lượng vết Cd Pb mẫu nước, trầm tích rong biển khu vực Đình Vũ đảo Cát Hải Kết thu cho thấy, hàm lượng Pb, Cd nước trầm tích hai khu vực khảo sát thấp giới hạn cho phép hành nhiều lần, ngưỡng an toàn Tuy nhiên, hàm lượng Pb, Cd mẫu rong Câu Chỉ vàng hầu hết đầm vượt tiêu chuẩn Pháp, Philippines Từ khóa: Kim loại nặng, chì, cadimi, rong Câu Chỉ vàng (Gracilaria tenuistipitata), ICP-MS, Hải Phòng Mở đầu Kim loại nặng khái niệm kim loại có nguyên tử lượng cao thường có độc tính cao sống người sinh vật Nguồn gốc phát thải kim loại nặng mơi trường tự nhiên hoạt động nhân sinh, chủ yếu từ ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thơng [1] Chì (Pb) ngun tố phân bố rộng tự nhiên dạng kết hợp với kim loại khác, đặc biệt với Ag Zn Chì thạch vỏ trái đất chiếm 1,6×10-3% khối lượng Galen (PbS) quặng chì quan trọng cơng nghiệp, ngồi chì xuất quặng xeruzit (PbCO3), anglebit (PbSO4) Trong thạch vỏ trái đất, cadimi (Cd) chiếm khoảng 5x10-5% khối lượng Khoáng vật chủ yếu cadimi quặng grinokit (CdS) Trong quặng blen kẽm (ZnS) calamine (ZnCO3) có chứa khoảng 3% cadimi Kim loại nặng diện tự nhiên có đất nước, hàm lượng chúng thường tăng cao tác động người Nguồn kim loại nặng vào môi trường đất nước tác động người như: bón phân, thuốc bảo vệ thực vật, khai khống, sản xuất cơng nghiệp, giao thơng, lắng đọng từ khơng khí… Nguồn phát sinh chì phần lớn từ: công nghiệp luyện kim, sản xuất pin, acquy… Nguồn phát sinh cadimi từ: pin niken-cadimi, ngành công nghiệp mạ điện, phân bón, chất tẩy rửa, thuốc trừ sâu… Viện Tài nguyên Môi trường biển Chuyên đề III, tháng 11 năm 2017 97 Chì hợp chất chì xếp vào nhóm độc tố thể người [1] Chì xâm nhập vào thể người qua trình trao đổi chất như: uống (nước uống), hít thở (khơng khí), tiêu hóa (ăn lồi động thực vật) Đối với sức khỏe người, nhiễm độc chì gây bệnh tai, máu, gan, xương [1] Khi ngộ độc chì, người lớn thường xuất số triệu chứng nhức đầu, đau bụng, tăng huyết áp, Lâu ngày bệnh trở thành mãn tính, dẫn đến suy thận, tổn thương thần kinh ngoại vi, giảm chức não Trẻ em thường bị ảnh hưởng nghiêm trọng tác nhân chì, đặc biệt trẻ tuổi hệ thần kinh non yếu khả thải độc chất thể phát triển chưa hoàn thiện Cụ thể, thể trẻ em có khả hấp thụ chì cao gấp 4-5 lần so với người lớn thời gian bán phân hủy chì trẻ em lâu nhiều so với người lớn [1] Cadimi xâm nhập vào thể người nhiều đường khác tiếp xúc với bụi cadimi, ăn uống loại thức ăn bị nhiễm cadimi Sự kiện ngộ độc cadimi nghiêm trọng giới xảy Nhật Bản với chứng bệnh itai-itai là mợt bệnh có liên quan đến ô nhiễm nguồn nước cadimi [1] Người bị nhiễm độc cadimi, tùy theo mức độ bị ung thư phổi, thủng vách ngăn mũi, bị tổn thương thận, ảnh hưởng đến nội tiết, máu tim mạch Phần lớn cadimi xâm nhập vào thể đến thận, gan lưu lại nhiều năm Một phần nhỏ cadimi vào thể thải trừ chậm qua nước tiểu phân Ngoài ra, lượng Cd2+ tích tụ đủ lớn thể, thay vị trí Zn2+ enzym quan trọng gây rối loạn tiêu hóa, rối loạn chức thận, gây thiếu máu, ung thư… Rong biển nhóm thực vật bậc thấp sống biển, hợp phần quan trọng sinh thái tài nguyên biển [7] Rong biển có vai trò quan trọng hệ sinh thái biển bãi đẻ, nơi cư trú cho lồi động vật biển, có khả hấp thu mạnh chất dinh dưỡng mơi trường Ngồi ra, rong biển chế biến sử dụng nhiều lĩnh vực thực phẩm, y dược, mỹ phẩm, nông nghiệp… [7] Rong Câu Chỉ vàng (RCCv) Gracilaria tenuistipitata Zhang et Xia, họ rong Câu Gracilaria (Gracilariales, Rhodophyta), phân bố phổ biến bãi triều trồng với diện tích lớn hệ thống đầm, phá tỉnh ven biển trải dài từ Bắc vào Nam [6, 7] Hải Phòng số địa phương có diện tích trồng khai thác rong Câu Chỉ vàng tương đối lâu đời nước Tại Việt Nam, bắt đầu nghiên cứu rong Câu từ năm 1945, nhiên nghiên cứu tập trung vào đánh giá đa dạng loài, nguồn lợi, điều kiện ni trồng mà chưa có nhiều nghiên cứu khả tích lũy độc tố (đặc biệt kim loại nặng) loài rong Câu làm thực phẩm 98 Chuyên đề III, tháng 11 năm 2017 Thực tế, có nhiều phương pháp khác để phân tích, xác định lượng vết kim loại nặng phương pháp điện hóa, trắc quang, quang phổ hấp thụ nguyên tử (F-AAS, GF-AAS), quang phổ plasma ghép nối khối phổ (ICP – MS)…Các phương pháp lựa chọn sử dụng phụ thuộc vào đối tượng mẫu phân tích, hàm lượng kim loại nặng mẫu, điều kiện cụ thể phòng thí nghiệm Trong đó, phương pháp ICPMS đặc biệt bật đặc điểm sau: có độ nhạy cao, độ lặp lại cao, xác định đồng thời hàng loạt kim loại thời gian phân tích ngắn Đối tượng phương pháp nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu lồi rong Câu Chỉ vàng có mặt số đầm nước lợ đảo Cát Hải khu vực Đình Vũ, tên latinh (Gracilaria tenuistipitata) với vị trí phân loại hệ thống phân loại thực vật, theo A.L Takhtajan (1987) là: Giới thực vật: Planta Phân giới thực vật bậc thấp Ngành tảo Đỏ: Rhodophyta Bộ rong Câu: Gigartinales Họ rong Câu: Gracilariaceae Nag Chi rong Câu: Gracilaria Grve Lồi: Gracilaria tenuistipitata ▲Hình Loài rong Câu Chỉ vàng (Gracilaria tenuistipitata) 2.2 Thời gian địa điểm nghiên cứu Thời gian thu mẫu: Thực vào 02 đợt: tháng 01/2017 (trùng với thời kỳ rong non) tháng 03/2017 (trùng với thời kỳ rong trưởng thành) Địa điểm nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu 01 đầm khu vực Đình Vũ 04 đầm đảo Cát Hải KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ ▲Hình Sơ đồ vị trí nghiên cứu 2.3 Phương pháp nghiên cứu a Phương pháp khảo sát, thu mẫu thực địa Việc khảo sát rong biển vùng triểu dựa theo “Quy trình điều tra, khảo sát tài nguyên môi trường biển” (Phần sinh học hóa mơi trường) năm 2014 [8] Các địa điểm nghiên cứu chọn lựa ngẫu nhiên, đại diện cho khu vực nghiên cứu Tiến hành ghi lại điều kiện mơi trường thời điểm vị trí thu mẫu Các mẫu rong biển tiêu biểu, đại diện tiến hành thu thập, rửa nước biển khu vực lấy mẫu (04 đầm nuôi đảo Cát Hải 01 đầm khu vực gần Nhà máy sản xuất phân bón phức hợp DAP khu Kinh tế Đình Vũ), đưa phòng thí nghiệm túi nilông chứa nước biển Nghiên cứu tiến hành đồng thời lấy mẫu trầm tích, nước địa điểm thu mẫu rong biển Mẫu trầm tích sau thu trộn lấy khoảng 500g cho điểm Mẫu đựng vào túi khóa kéo bảo quản lạnh nhiệt độ 4ºC, điều kiện tối Mẫu nước thu vào chai PE dung tích 500ml rửa sạch, axit hóa đến pH