Nghiên cứu tích lũy kim loại nặng chì (Pb) và Cadmium (Cd) ở loài sò lông (Anadara Subcrenata Lischke) và ngao dầu (Meretrix Meretrix Linnaeus) vùng cửa sông, thành phố Đà Nẵng thông qua kích thước, khối lượng.
31(3): 87-93 9-2009 T¹p chÝ Sinh häc NGHI£N CøU TÝCH LũY KIM LOạI NặNG CHì (Pb) Và CADMIUM (Cd) LOàI Sò LÔNG (Anadara subcrenata Lischke) Và NGAO DầU (Meretrix meretrix Linnaeus) VùNG CửA SÔNG, Thành phố Đà NẵNG PHạM THị HồNG Hà, NGUYễN VĂN KHáNH, LÊ THị QUế Trờng Đại học S phạm - Đại học Đà Nẵng Ô nhiễm kim loại nặng (KLN) hoạt động ngời ngày trở nên nghiêm trọng nhiều nơi giới gia tăng nhanh chóng ô nhiƠm bëi KLN cã ngn gèc tõ ng−êi, ®ã nguyên nhân hàng đầu gây tác động xấu cho sinh [6] Các loài hai mảnh vỏ (Bivalvia), có đặc điểm tích luỹ cao KLN độc hại mô tế bào thông qua đờng thức ăn, cao môi trờng nớc mà chúng sống hàng trăm ngàn lần Do đặc điểm này, chúng đợc sử dụng rộng r i làm sinh vật thị ô nhiễm KLN [6] loài hai mảnh vỏ tích lũy KLN phụ thuộc nhiều vào kích thớc trọng lợng thể [7] Trong phơng pháp đánh giá ô nhiễm KLN môi trờng, phơng pháp sử dụng động vật hai mảnh vỏ (Bivalvia) làm sinh vật thị đợc sử dụng rộng r i có nhiều u điểm, mà phơng pháp phân tích thông thờng không phát đợc Trong số nghiên cứu tích lũy KLN loài hai mảnh vỏ đ đợc công bố, có tác giả nghiên cứu loài ngao (Meretrix) sò (Anadara) nh: Hung cs., 2001 [8]; Wang cs., 2005; Mohd Harun Abdullah, Jovita Sidi vµ Ahmad Zaharin Aris, 2007 [9]… Tuy nhiªn, ë ViƯt Nam ch−a cã nhiều nghiên cứu tích lũy KLN hai loài ngao dầu (Meretrix meretrix L.) loài sò lông (Anadara subcrenata L.), loài phân bố phổ biến hầu hết vùng cửa sông Việt Nam I PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU Đối tợng nghiên cứu loài sò lông (Anadara subcrenata L.), họ sò (Arcidae), Arcoida; loài ngao dầu (Meretrix meretrix L.), họ ngao (Veneridae), Eulamellibranchia, hai thuộc lớp hai mảnh vỏ (Bivalvia), ngành thân mềm (Mollusca) Thời gian nghiên cứu từ tháng 01 đến tháng 05 năm 2008, vùng cửa sông Hàn cửa sông Cu Đê Mẫu đợc bảo quản 4oC phân tích mẫu 24 Định loại mẫu theo khóa định loại hình thái Thái Trần Bái, Đặng Ngọc Thanh, Phạm Văn Miên Cân, đo kích thớc trọng lợng theo phơng pháp thông thờng; cá thể đợc phân chia theo nhóm kÝch th−íc: nhãm 1: >35 mm; nhãm 2: 15 - 35 mm; nhóm 3: < 15 mm Công phá mẫu HNO3 H2O2 theo phơng pháp Troitxky, 1957; phân tích hàm lợng kim loại Pb Cd máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) Các số liệu đợc xử lý theo phơng pháp thống kê; xác định sai khác trung bình phơng pháp phân tích phơng sai ANOVA yếu tố phơng pháp kiểm tra giới hạn sai khác nhỏ LSD (Least Significant Difference) II KếT QUả Và BàN LUậN Qua đợt thu mẫu, hai khu vực cửa sông Hàn sông Cu Đê thu đợc 312 mẫu loài sò lông (Anadara subcrenata L.) 342 mẫu loài ngao dầu (Meretrix meretrix L.) (bảng 1) Phân tích ANOVA cho thấy, kích thớc khối lợng trung bình loài hai khu vực nghiên cứu sù kh¸c cã ý nghÜa (α = 0,05) Sù tích lũy KLN thể loài hai mảnh vỏ tăng tỷ lệ thuận với kích thớc khối lợng thể, tùy theo đặc điểm loài KLN khác mà có tốc độ tích lũy khác Phân tích ANOVA kiểm tra LSD cho 87 rệt mức độ tích lũy nhóm kích thớc; khu vực cửa sông Hàn có khác hàm lợng Pb Cd tích lũy nhóm kích thớc, nhng mức độ tích lũy lại cao so với khu vực cửa sông Cu Đê (bảng 2; hình a, b) thấy, khác có ý nghĩa ( = 0,05) hàm lợng Pb Cd tích lũy nhóm kích thớc loài Sò lông Sự tích lũy Pb Cd loài có gia tăng theo kích thớc khối lợng thể Khu vực cửa sông Cu Đê có khác rõ Bảng Kích thớc (mm) khối lợng (g) hai loài sò lông (A- Anadara subcrenata L.) ngao dầu (M- Meretrix meretrix L.) > 35 mm (n = 76) Loµi A 15 - 35 mm (n = 120) KT (mm) KL (g) KT (mm) KL (g) KT (mm) KL (g) Trung b×nh 42,57 ± 2,85 19,40 ± 3,89 30,22 ± 4,30 7,72 ± 3,39 13,22 ± 2,67 2,18 ± 1,07 Minimum 40 15,90 18 2,60 11 0,50 Maximum 53 39,00 34 16,50 15 9,00 (n = 100) M < 15 mm (n = 116) (n = 110) (n = 132) Trung b×nh 40,02 ± 3,16 20,02 ± 4,15 26,77 ± 5,85 7,52 ± 4,52 11,95 ± 1,75 0,86 ± 0,76 Minimum 35 10,70 17 1,60 0,30 Maximum 50 35,50 35 17,40 14 6,00 a b Hình Kim loại nặng (Pb, Cd) tích lũy loài sò lông (Anadara subcrenata L.) (a) sông Hàn; (b) sông Cu Đê a Hình Kim loại nặng (Pb, Cd) tích lũy loài ngao dầu (Meretrix meretrix L.) (a): sông Hàn; (b) sông Cu Đê nhóm kích thớc khác 88 b loài ngao dầu phân tích ANOVA kiểm tra LSD cho thÊy, cã sù kh¸c cã ý nghĩa ( = 0,05) hàm lợng Pb Cd tích lũy nhóm kích thớc Tuy nhiên, khác không thực rõ rệt nhóm nh loài Sò lông (bảng 2; hình a, b) So sánh mức độ tích lũy KLN loài hai khu vực nghiên cứu cho thấy: hàm lợng Pb trung bình tích lũy loài sò lông khu vực cửa sông Hàn: 0,67 0,36 ppm khác có ý nghĩa với khu vực cửa sông Cu Đê: 0,51 0,21 ppm Tơng tự, tÝch lòy Cd còng cã sù kh¸c cã ý nghĩa khu vực cửa sông Hàn: 0,21 0,04 ppm khu vực cửa sông Cu Đê: 0,12 0,03 ppm loài ngao dầu hàm lợng Pb trung bình tích lũy khu vực cửa sông Hàn: 1,59 0,31 ppm không khác có ý nghĩa với khu vực cửa sông Cu Đê: 1,25 0,24 ppm Trong đó, tích lũy Cd lại có khác có ý nghĩa khu vực cửa sông Hàn: 0,17 0,04 ppm khu vực cửa sông Cu Đê: 0,13 0,05 ppm (bảng 2; hình 3) Xem xét mức độ tích lũy Pb Cd loài sò lông loài ngao dầu, kết phân tÝch ANOVA vµ kiĨm tra LSD cho thÊy cã sù khác có ý nghĩa, hàm lợng Pb tích lũy loài ngao dầu (1,42 0,32 ppm) cao sò lông (0,59 0,30 ppm); hàm lợng Cd tích lũy hai loài khác có ý nghĩa Hàm lợng Pb tích lũy loài ngao dầu trung bình vợt 2,5 - 3,18 lần so với tiêu chuẩn cho phép (< 0,5 ppm, Q§ sè 867/1998/Q§BYT, Bé tr−ëng Bé Y tÕ 4/6/1998); ë loài sò lông hàm lợng Pb có thấp hơn, nhng vợt tiêu chuẩn cho phép Hàm lợng Cd tích lũy hai loài nằm giới hạn cho phÐp (< 1,00 ppm, Q§ sè 867/1998/Q§-BYT, Bé tr−ëng Bộ Y tế 4/6/1998) So sánh với nghiên cứu Đào Việt Hà cs., (2002), hàm lợng KLN tích lũy loài vẹm (Perma viridis) đầm Nha Phú, Khánh Hòa (Cd: 0,03 - 0,21 ppm; Pb: 0,14 - 1,13 ppm, tính theo khối lợng tơi), hàm lợng Pb loài ngao dầu nghiên cứu cao loài sò lông lại thấp Ngợc lại Cd loài sò lông tơng đơng, nhng loài ngao dầu nghiên cứu lại thấp Mohd Harun Abdullah cs., 2007, đ nghiên cứu tích lũy KLN loài ngao dầu (Meretrix meretrix L.) cửa sông vùng Sabah, (Borneo, Malaysia) đ rằng, loài ngao dầu cửa sông Likas tích lũy Cd: 3,27 1,46 ppm, Pb: 1,72 0,58 ppm cửa sông Kota Belud Cd: 1,68 ± 0,65 ppm, Pb 1,09 ± 0,46 ppm Cũng theo nghiên cứu này, loài sò lông (Anadara subcrenata L.) møc tÝch lòy Cd: 0,63 ± 0,44 ppm, Pb: 4,74 ± 2,37 ppm (tÝnh theo khèi l−ỵng khô) Nhìn chung hàm lợng Pb Cd tích lũy loài ngao dầu loài sò lông vùng cửa sông Likas Kota Belud cao hai loài cửa sông Hàn sông Cu Đê Hình Kim loại nặng (Pb, Cd) trung bình tích lũy loài sò lông (Anadara subcrenata L.) ngao dầu (Meretrix meretrix L.) 89 Bảng Kim loại nặng Pb, Cd (ppm: tính theo khối lợng tơi) tích lũy loài sò lông (Anadara subcrenata L.) ngao dầu (Meretrix meretrix L.) Sò lông (Anadara subcrenata L.) Khu vực Pb (ppm) Cd (ppm) TB ± SD TB ± SD > 35 (n = 4) 0,99 ± 0,19 a 0,23 ± 0,02 a 15 - 35 (n = 4) 0,78 ± 0,13 a 0,16 0,03 b cửa sông Hàn < 15 (n = 4) 0,24 ± 0,12 c 0,13 ± 0,02 b 0,67 ± 0,36 A 0,21 ± 0,04 A Trung b×nh (n = 12) > 35 (n = 4) 0,76 ± 0,09 a 0,17 ± 0,01 a 15 - 35 (n = 4) 0,49 ± 0,05 b 0,14 ± 0,01 b cửa sông Cu Đê < 15 (n = 4) 0,29 ± 0,09 c 0,09 ± 0,01 c Trung b×nh (n = 12) 0,51 ± 0,21 B 0,12 ± 0,03 B Ngao dÇu (Meretrix meretrix L.) Pb (ppm) Cd (ppm) TB ± SD TB ± SD > 35 (n = 4) 1,90 ± 0,13 a 0,25 ± 0,02 a 15 - 35 (n = 4) 1,65 ± 0,12 a 0,19 0,01 b cửa sông Hàn < 15 (n = 4) 1,22 ± 0,09 c 0,18 ± 0,01 b Trung b×nh (n = 12) 1,59 ± 0,31 C 0,17 ± 0,05 AB > 35 (n = 4) 1,47 ± 0,13 a 0,15 ± 0,03 a 15 - 35 (n = 4) 1,23 ± 0,21 a 0,13 ± 0,01 a cöa sông Cu Đê < 15 (n = 4) 1,04 0,15 c 0,10 ± 0,03 a Trung b×nh (n = 12) 1,25 ± 0,24 C 0,13 ± 0,04 B Ghi chú: giá trị trung bình có chữ (a, b, c) (A, B, C) khác có ý nghĩa, so sánh theo loài theo khu vực nghiên cứu a c Hình Tơng quan KLN Pb Cd tích lũy với kích thớc khối lợng loài Sò lông (Anadara subcrenata L.) 90 b d a b c d Hình Tương quan KLN Pb Cd tích lũy với kích thước khối lượng lồi ngao dầu (Meretrix meretrix L.) Các nghiên cứu Boyden 1974, Thomson 1982, Luoma vµ cs 1985, Amiard vµ cs 1986, Marigomez vµ Ireland 1990, Cajaraville cs 1992 đ loài hai mảnh vỏ, tích lũy KLN phụ thuộc nhiều vào khối lợng thể Trong nghiên cứu này, loài sò lông (Anadara subcrenata L.) hàm lợng Pb tích lũy có tơng quan thuận mức tơng quan chặt với kích thớc (r = 0,83; p < 0,0001) với khối lợng (r = 0,79; p < 0,0001) (hình a, b); tơng tự hàm lợng Cd tÝch lòy còng cã t−¬ng quan thn ë møc tơng quan chặt với kích thớc (r = 0,78; p < 0,0001) với khối lợng (r = 0,79; p < 0,0001) (hình c, d) loài ngao dầu (Meretrix meretrix L.) hàm lợng Pb tích lũy có tơng quan thuận mức tơng quan chặt với kích thớc (r = 0,79; p < 0,0001) có tơng quan võa” víi khèi l−ỵng (r = 0,69; p < 0,0001) (hình a, b); nhng hàm lợng Cd tích lũy lại có tơng quan thuận nhng mức tơng quan võa” víi kÝch th−íc (r = 0,49; p < 0,05) khối lợng (r = 0,50; p < 0,01) (hình c, d) Điều cho thấy, tăng trởng kích thớc khối lợng dẫn đến gia tăng tích lũy KLN thể hai loài nghiên cứu III KếT LUậN Sự tích lũy Pb Cd loài sò lông (Anadara subcrenata L.) có gia tăng theo kích thớc khối lợng thể, mức độ tích lũy nhóm kích thớc khác có ý nghĩa ( = 0,05) Loài ngao dầu (Meretrix meretrix L.) có khác hàm lợng Pb Cd nhóm kích th−íc Tuy nhiªn, xu h−íng chung vÉn cã sù gia tăng tích lũy theo kích thớc khối lợng thể 91 Loài ngao dầu tích lũy Pb cao loài sò lông, sò lông hàm lợng Pb: 0,51 0,21 - 0,67 0,36 ppm, vợt tiêu chuẩn cho phép loài ngao dầu trung bình: 1,25 ± 0,24 - 1,59 ± 0,31 ppm v−ỵt 2,5 - 3,18 lần so với tiêu chuẩn cho phép Hàm lợng Cd tích lũy hai loài khác có ý nghĩa, loài Sò lông hàm lợng Cd: 0,12 0,03 - 0,21 0,04 ppm với loài Ngao dầu: 0,13 0,04 - 0,17 ± 0,05 ppm, møc ®é tÝch lòy Cd hai loài nằm giới hạn cho phép Mức độ tích lũy Pb Cd loài sò lông có tơng quan chặt với kích thớc khối lợng thể Điều cho thấy, tăng trởng kích thớc khối lợng dẫn đến gia tăng tích lũy KLN thể loài ngao dầu mức độ tích lũy Pb có tơng quan chặt với kích thớc tơng quan vừa với khối lợng thể Tuy nhiên, Cd mức ®é tÝch lòy chØ “t−¬ng quan võa” víi kÝch th−íc khối lợng thể Kết nghiên cứu cho thấy, sử dụng hai loài loài sò lông (Anadara subcrenata L.) ngao dầu (Meretrix meretrix L.) làm sinh vật thị ô nhiễm KLN TàI LIệU THAM KHảO Thái Trần Bái, 2005: Động vật học không xơng sống, NXB Giáo Dục Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Nguyễn Xuân Cự, Phạm Văn Khang, Nguyễn Ngọc Minh, 2002: Một số phơng pháp phân tích môi trờng Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt, 2007: Chỉ thị sinh học môi trờng Nxb Giáo dục Đặng Ngọc Thanh, Thái Trần Bái, Phạm Văn Miên, 1980: Định loại động vật không xơng sống nớc Bắc Việt Nam Nxb Khoa häc vµ Kü thuËt, Hµ Néi Dianne F Jolley et al., 2004: Environmental Pollution, 132: 203 - 212 Jon Böhlmark, 2003: Meretrix meretrix as an Indicator of Heavy Metal Contamination in Maputo Bay, Department of Earth Sciences, Uppsala University, Sweden M.nir Ziya Lugal G KSU et al., 2003: Bioaccumulation of Some Heavy Metals (Cd, Fe, Zn, Cu) in Two Bivalvia Species (Pinctada radiata Leach, 1814 and Brachidontes pharaonis Fischer, 1870) Faculty of Fisheries, Ukurova University, 01330 Balcaly, Adana - TURKEY Manu Soto, Mike1 Kortabitarte, Ionan Marigomez, 1995: Marine ecology progress series, 125: 127 - 136 Mohd Harun Abdullah, Jovita Sidi and Ahmad Zaharin Aris, 2007: International Journal of Environmental & Science Education, 2(3): 69 - 74 STUDY BIOACCUMULATION OF HEAVY METALS LEAD (Pb) AND CADMIUM (Cd) IN TWO BIVALVIA SPECIES (Anadara subcrenata Lischke AND Meretrix meretrix Linnaeus) FROM ESTUARINE IN DA NANG CITY PHAM THI HONG HA, NGUYEN VAN KHANH, LE THI QUE SUMMARY Bioindicators are species used to monitor the health of an environment or ecosystem They are any biological species or group of species whose function, population, or status can be used to determine ecosystem or environmental integrity Bioindicators can tell us about the cumulative effects of different 92 pollutants in the ecosystem and about how long a problem may have been present, which physical and chemical testing cannot Because almost all toxicity studies are based on the relationship between daily dose and adverse effect, and biomonitoring cannot provide dose information, measured body levels generally cannot be used to assess risk Thus, the presence of a substance in the body, at any level, cannot be interpreted to mean that adverse effects are likely to occur Bivalvia are useful and convenient indicators of the ecological health of a waterbody or river They are almost always present, and are easy to sample and identify The sensitivity of the range of bivalvia found will enable an objective judgment of the ecological condition to be made In this study, bioaccumulation of some heavy metals (Pb and Cd) of bivalvia species (Anadara subcrenata Lischke and Meretrix meretrix Linnaeus) was examined in samples collected between January and May, 2008, from estuarine in Da Nang city Heavy metal contents in tissue were measured by an atomic absorption spectrophometer The means of the amounts of heavy metals with standard deviation were estimated as follows: 0.51 ± 0.21 - 0.67 ± 0.36 ppm Pb and 0.12 ± 0.03 - 0.21 ± 0.04 ppm Cd (wet weight) for Anadara subcrenata Lischke, but for Meretrix meretrix Linnaeus the means were 1.25 ± 0.24 - 1.59 ± 0.31 ppm Pb and 0.13 ± 0.04 - 0.17 ± 0.05 ppm Cd Key Words: Bioaccumulation, Bivalvia, Anadara subcrenata, Meretrix meretrix, heavy metal Ngµy nhËn bµi: 16-8-2008 93 ... Pb loài ngao dầu nghiên cứu cao loài sò lông lại thấp Ngợc lại Cd loài sò lông tơng đơng, nhng loài ngao dầu nghiên cứu lại thấp Mohd Harun Abdullah cs., 2007, đ nghiên cứu tích lũy KLN loài ngao. .. 14 6,00 a b Hình Kim loại nặng (Pb, Cd) tích lũy loài sò lông (Anadara subcrenata L.) (a) sông Hàn; (b) sông Cu Đê a Hình Kim loại nặng (Pb, Cd) tích lũy loài ngao dầu (Meretrix meretrix L.) (a):... loài sò lông vùng cửa sông Likas Kota Belud cao hai loài cửa sông Hàn sông Cu Đê Hình Kim loại nặng (Pb, Cd) trung bình tích lũy loài sò lông (Anadara subcrenata L.) ngao dầu (Meretrix meretrix L.)