Hiện trạng kim loại nặng trong trầm tích tại khu sinh quyển Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh

Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu có thể đánh giá ảnh hưởng của kim loại nặng đến quá trình tích tụ sinh học của sinh vật đáy trong cùng hệ sinh thái.

33(3): 81-86 T¹p chÝ Sinh häc 9-2011 HIƯN TR¹NG KIM LOạI NặNG TRONG TRầM TíCH TạI KHU SINH QUYểN CầN Giờ, THàNH PHố Hồ CHí MINH PHạM KIM PHƯƠNG Trung tâm Dịch vụ phân tích thí nghiệm, Hồ Chí Minh NGUYễN ĐìNH Tứ , NGUYễN Vũ THANH Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật Trong nhiều năm trở lại sử dụng nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật nông nghiệp, phát triển công nghiệp, vận chuyển hàng hải nh việc đô thị hóa tăng nhanh đ gây ô nhiễm nhiều nguồn nớc phế thải không qua xử lý đổ sông, theo sông biển gây ô nhiễm nhiều vùng rộng lớn Ngoài việc gây ô nhiễm môi trờng, nguồn nớc, trình lắng đọng, tích tụ phế thải có nhiều kim loại nặng lớp trầm tích gây trình tích tụ sinh học thông qua chuỗi sinh thái tự nhiên nhiều loại động vật đáy, có tôm, cua, cá, trai, ốc nguồn thực phẩm quan trọng cho cộng ®ång Khu sinh qun CÇn Giê, Hå ChÝ Minh nằm lu vực sông lớn sông Đồng Nai sông Sài Gòn Đây nơi hội tụ nhiều hoạt động công nông nghiệp, giao thông, đô thị từ thợng nguồn đến cửa biển nên chắn không tránh khỏi tác động Cùng với nghiên cứu sinh thái học nhóm động vật đáy có tuyến trùng [2-5] nghiên cứu tình trạng ô nhiễm kim loại nặng lớp bùn đáy đến hệ sinh vật đáy bớc đầu đợc tiến hành Qua kết nghiên cứu, đánh giá ảnh hởng kim loại nặng đến trình tích tụ sinh học sinh vật đáy hệ sinh thái I PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU Thu mẫu trờng Mẫu trầm tích đợc thu làm đợt mùa ma (11/2005) mùa khô (4/2006) Trong tổng số 20 địa điểm đợc chia thành vùng khác vùng chuyển tiếp (CG1, CG2, CG3, CG4), vùng nuôi trồng thủy sản (CG5, CG6, CG7, CG8), vùng nớc thải công nghiệp (CG17, CG18, CG19 CG20), vùng lâi (CG9, CG10, CG11, CG12) vµ vïng lâi (CG13 CG14, CG15 CG16) Vị trí, toạ độ, thời gian sơ đồ thu mẫu đợc trình bày bảng hình Lấy mẫu trầm tích ống piton nhựa tiêu chuẩn, đờng kính 40 mm với lớp bùn đáy từ bề mặt tới độ sâu khoảng 20 cm Mẫu đợc đựng túi nilon bảo quản lạnh (4oC) thùng đá chun vỊ Trung t©m Ph©n tÝch thÝ nghiƯm Hồ Chí Minh ngày phục vụ cho phân tích Phân tích kim loại nặng Tất kim loại nặng bùn đáy, bao gồm Cr, Zn, Cu, Cd, Pb (trừ Hg, As), dầu mỡ thuốc trừ sâu gốc clo hữu đợc định lợng máy phân tích quang phổ phát xạ plasma Phơng pháp xử lý mẫu đợc áp dụng AOAC 990.08 Mẫu lấy đợc phơi khô không khí, sau mẫu đợc gi rây với kích thớc lỗ 0,25 cm sau tuỳ theo đối tợng phân tích có cách xử lý khác Phân tích định tính kim loại nặng, dầu mỡ thuốc trừ sâu gốc clo: Sau mẫu đất mùn đợc xử lý hỗn hợp HCL HNO3 bếp điện, để nguội sấy khô xử lý thêm lần với axít HNO3, sau mẫu đợc lọc, chuyển dạng dung dịch, sau mẫu đợc đo thiết bị phân tích quang phổ phát x¹ plasma (Inductively coupled plasma atomic emmission spectrometric - ICP) Phơng pháp Varian AA-72 cho Hg, AOAC-990.08 cho As Mẫu sau đ đợc xử lý đo máy hấp thụ nguyên tử không lửa với Hydrua Hg đo As AAS với Hydrua As 81 Hình Sơ đồ điểm thu mẫu rừng ngập mặn Cần Giờ Bảng Địa điểm thời gian thu mẫu mùa ma mùa khô Ký hiệu CG1 CG2 CG3 CG4 CG5 CG6 CG7 CG8 CG9 CG10 CG11 CG12 CG13 CG14 CG15 CG16 CG17 CG18 CG19 CG20 82 Địa điểm thu mẫu Bình Khánh Tắc Tây Đen Cửa Tắc Rạch Lá Cầu Rạch Lá Sông Soài Rạp Cửa Lạch Cầu Vàm Sát Tiểu khu Không tên Không tên Không tên Không tên Tắc Cá Đao Tiểu khu 13 Tắc Ăn chè Tắc Cống Cá Ngâu Tắc Cổ Cò Trạm Kiểm lâm Gô Gia Cái Quảng Lớn Vàm Tắc Hông Tọa ®é 69o45'38'' B - 117o99'21'' Đ 70o19'49'' B - 117o45'03'' Đ 69o49'89'' B - 117o33'41'' Đ 69o90'96'' B - 117o25'10'' Đ 69o51'92'' B - 116o94'68'' Đ 69o45'67'' B - 116o66'40'' Đ 69o31'75'' B - 116o52'50'' Đ 69o43'86'' B - 116o56'18'' Đ 69o93'93'' B - 116o93'24'' Đ 70o08'62'' B - 116o40'97'' Đ 69o95'96'' B - 116o19'91'' Đ 70o16'98'' B - 116o17'40'' Đ 70o75'16'' B - 116o78'34'' Đ 70o97'41'' B - 116o39'37'' Đ 70o79'68'' B - 116o11'68'' Đ 70o97'64'' B - 115o98'53'' Đ 71o95'64'' B - 117o36'33'' Đ 72o12'77'' B - 117o13'11'' Đ 71o95'91'' B - 116o75'47'' Đ 71o96'40'' B - 116o41'45'' Đ Ngµy thu mÉu 11/2005 4/2006 07/11 12/04 07/11 12/04 07/11 12/04 07/11 12/04 07/11 12/04 07/11 12/04 07/11 12/04 07/11 12/04 06/11 11/04 06/11 11/04 06/11 11/04 06/11 11/04 07/11 11/04 07/11 11/04 07/11 11/04 07/11 11/04 06/11 11/04 06/11 11/04 06/11 11/04 06/11 11/04 Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng sở tham khảo số tiêu chuẩn cho phép kim loại nặng môi trờng đáy nh bảng Bảng Hàm lợng cho phép số kim loại nặng số nớc (nguồn: Phạm Kim Phơng Đinh Công Tuấn, 2006) Hàm lợng kim loại nặng (mg/kg) Tên nớc/vùng Cd Cu Pb Zn Cục bảo vệ Môi trờng Mü < 25 50 > 60 >200 + Ô nhiễm nặng Bộ Môi trờng Ontario (Canada) 25 50 100 Nền bùn đáy Biển (Qúebec, Canada) 0,6 48 20 175 Nền đáy tự nhiên (sông Thị Tính,Việt Nam) 23 25 46 15 Các nớc châu Âu (pH soil = 6-7) 1-3 50 -140a 50 - 300 150 - 300a Ph¸p (pH soil > 6) 100 100 300 Céng hòa Liên bang Đức - 1,5b 60 100 150 - 200b Thơy Sü 0,8 50 50 200 Hy L¹p 1-3 50 - 140 50 - 300 150 - 300 Ghi chú: (a) Hàm lợng tăng lên 50% độ pH > 7; (b) Với điều kiện chất hữu có đất < %, giá trị áp dụng cho kim loại Cd Zn đến 200 mg/kg II KếT QUả NGHIÊN CứU Kết phân tích định tính định lợng kim loại nặng bao gồm: thủy ngân (Hg), crom (Cr), kẽm (Zn), đồng (Cu), arsenic (As), cardium (Cd), chì (Pb), dầu mỡ thuốc trừ sâu gốc clo hữu cơ, đợc trình bày bảng 4, cho thấy: Crom (Cr): Đợc tìm thấy mẫu bùn đáy 20 điểm lấy mẫu cho thấy nồng độ Cr mùa khô cao mùa ma, khác biệt thể từ điểm 11 đến 20 với hàm lợng cao rõ Tuy nhiên, vị trí 20 hàm lợng hai mùa đột ngột giảm xuống từ 46,9 mg/kg xuống 37,1 mg/kg (mùa ma) từ 72,2 mg/kg xuống 61,5 mg/kg (mùa khô) Hàm lợng Cr có mẫu bùn ®¸y tõ 37,1 mg/kg ®Õn 79,9 mg/kg, tËp trung ë nhiều vị trí từ 11 đến 20, vùng lõi lõi khu vực sông Thị Vải Chì (Pb): Trong tất 20 vị trí thu mẫu hàm lợng chì mùa khô luôn cao mùa ma, chênh lệch nồng độ Pb mùa không rõ rệt Tuy nhiên, từ điểm 12 đến 20 hàm lợng Pb bùn đáy lại ngợc lại, mùa ma cao mùa khô Kẽm (Zn): đợc phát tất 20 điểm thu mẫu Hàm lợng Zn trung bình 72,9 (dao động khoảng từ 53,4 mg/kg đến 85,9 mg/kg) mùa ma 75,9 (56,6 mg/kg đến 97,9 mg/kg) mùa khô Sự khác biệt hai mùa không cao, nhiên, điểm từ đến 10 (là điểm thuộc sông Lòng Tàu, Nhà Bè Bình Khánh) có hàm lợng Zn mùa ma cao mùa khô Ngợc lại, từ điểm 11 ®Õn 20, lµ khu vùc thuéc vïng lâi vµ khu vực sông Thị Vải hàm lợng Zn mùa khô cao mùa ma Arsenic (As): Tất 20 địa điểm nghiên cứu phát có As bùn đáy Hàm lợng trung bình 10,2 (7,7 mg/kg ®Õn 13,1 mg/kg) mïa m−a vµ 9,5 (6,5 mg/kg đến 13,4 mg/kg) mùa khô Trong mùa ma hàm lợng As từ điểm đến 10 thấp mùa khô, ngợc lại, trừ điểm 11 đến 20 hàm lợng As mùa ma hầu nh cao mùa khô Cardium (Cd): Chỉ phát mùa ma tất 20 điểm thu mẫu với hàm lợng từ 6,1 đến 7,7 mg/kg (trung bình 7,1 mg/kg), mùa khô không phát thấy tất điểm lấy mẫu 83 Bảng Kết phân tích hàm lợng kim loại nặng mùa ma (tháng 11/2005) Địa điểm 10 11 12 13 14 15 16 17 Hg KPH 0,033 0,022 KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH Hàm lợng kim loại nặng (mg/kg) Cr Zn Cu As Cd 59,0 71,0 23,4 7,8 6,9 55,7 75,1 23,9 9,2 7,6 50,9 80,3 24,1 11,7 7,2 49,0 74,2 24,2 10,2 7,3 54,8 85,9 25,9 8,9 7,5 49,1 80,6 24,4 12,2 7,7 51,4 84,4 24,8 11,6 7,5 55,4 81,8 23,6 11,0 7,4 53,4 73,2 24,8 11,1 7,3 49,6 75,9 23,5 9,9 7,2 47,2 72,4 20,9 9,8 7,2 50,3 76,1 23,7 10,4 6,7 46,8 64,7 21,9 13,1 7,1 46,4 66,8 24,5 9,4 6,9 46,3 68,9 19,9 11,4 7,0 43,7 60,9 18,1 9,1 6,2 54,9 80,0 25,6 7,7 6,6 Pb 15,2 16,5 18,3 18,2 18,9 19,2 18,5 18,5 17,0 17,5 16,5 18,0 20,0 15,9 18,0 16,3 17,6 DÇu mì (mg/kg) 167,8 1,6 38,6 68,6 100,8 67,3 63,7 59,6 59,9 62,5 KXĐ 94,3 KXĐ 185,1 6,5 15,7 24,1 18 KPH 47,5 70,3 21,6 10,9 7,1 17,4 57,2 19 20 TB KPH KPH 0.028* 46,9 37,1 49,7 63,5 53,4 72,9 19,5 17,1 22,7 7,9 11,0 10,2 6,1 6,5 7,1 15,2 16,3 17,4 KXĐ KXĐ 67,1 Thuốc trừ sâu gốc Clo (à àg/kg) KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 9.6 27.8 26.8 19.5 DDE: 44.02 DDD: 21.78 DDT: 33.02 20,9* Ghi chú: KPH không phát hiện; KXĐ không xác định; * tính số mẫu có; TB Trung bình Bảng Kết phân tích hàm lợng kim loại nặng mùa khô (tháng năm 2006) Địa ®iÓm 10 11 12 13 14 84 Hg 0,038 0,035 0,047 0,056 0,050 0,047 0,055 0,047 0,038 0,033 0,039 0,049 0,082 0,049 Hàm lợng kim loại nặng (mg/kg) Cr Zn Cu As Cd 66,6 67,8 27,0 6,7 KPH 59,5 67,7 24,9 7,3 KPH 55,1 74,0 26,6 8,6 KPH 55,5 71,0 26,7 7,7 KPH 55,3 75,8 25,0 7,8 KPH 55,1 75,0 24,4 7,2 KPH 55,1 76,6 25,8 8,3 KPH 51,5 68,0 23,8 7,7 KPH 46,4 56,6 21,1 7,6 KPH 51,2 63,4 21,9 6,5 KPH 79,9 97,9 24,4 13,9 KPH 79,6 92,1 26,7 12,8 KPH 71,2 77,3 22,1 11,7 KPH 74,6 84,2 21,9 12,5 KPH Pb 17,6 19,6 21,6 21,0 21,1 20,7 21,5 19,9 18,8 19,1 17,5 16,8 16,8 16,0 DÇu mì mg/kg 66,4 49,6 63,3 118,7 67,1 68,6 79,6 67,9 96,5 115,8 132,0 126,3 127,4 79,7 Thuốc trừ sâu gốc Clo (à µg/kg) KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH KPH 137,0 16,0 30,0 9,6 15 16 17 18 19 20 TB 0,029 0,033 0,043 0,052 0,041 0,056 0,05 73,1 64,4 76,7 70,9 72,2 61,5 63,7 81,8 73,0 83,0 82,7 83,0 67,5 75,9 21,1 18,2 23,3 23,3 20,9 17,7 23,3 11,7 9,7 9,6 8,1 11,9 13,4 9,5 KPH KPH KPH KPH KPH KPH 15,4 14,4 14,5 14,2 16,4 15,4 17,9 71,8 114,3 148,9 231,0 101,7 137,8 103,2 27,8 26,8 19,5 163,6 22,0 36,0 48,8 Ghi chú: KPH Không phát hiện; * tính số mẫu có Thủy ngân (Hg): Ngợc với Cd, Hg diện (điểm 3) 20 điểm lấy mẫu mùa ma với hàm lợng thấp (0,033 0,022 mg/kg), mùa khô Hg đợc phát tất điểm lấy mẫu với hàm lợng từ 0,029 đến 0,082 mg/kg (trung bình 0,05 mg/kg) Hàm lợng thuốc trừ sâu nhóm clo hữu : phát địa điểm mùa ma 10 địa điểm mùa khô tổng số 20 vị trí thu mẫu Tuy nhiên, hàm lợng thuốc trừ sâu địa điểm thu mẫu dao động từ 9,6 - 44,02 àg/kg (trung bình 20,9 àg/kg) mùa ma từ 9,6 đến 163,6 àg/kg (trung bình 48,8 àg/kg), điều chứng tỏ mùa khô, loại thuốc trừ sâu nhóm clo tích tụ laị lớp trầm tích đợc rửa trôi mùa ma Hàm lợng dầu: So với Tiêu chuẩn Việt Nam số Tiêu chuẩn nớc bảng 2, hầu hết hàm lợng kim loại nặng điểm nghiên cứu khu d trữ sinh Cần Giờ ®Ịu n»m giíi h¹n cho phÐp Møc ®é nhiƠm kim loại nặng khảo sát thấp so với nghiên cứu trớc trạng kim loại nặng số vùng ven biển Việt Nam [4] III KếT LUậN Hàm lợng kim loại nặng lớp trầm tích (bùn đáy) Khu sinh Cần Giờ mùa khô cao mùa ma, ngoại trừ Cd không đợc phát vào mùa khô, nhng lại có mặt tất mẫu mùa ma Các kim loại nặng nh Cr, Pb, As, Cu Zn phát thấy tất mẫu phân tích mùa Trong mùa khô, hàm lợng số kim loại nặng nh Cr, As , dầu mỡ thuốc trừ sâu gốc clo khu vực vùng lõi (các điểm 13 đến 16) khu vực sông Thị Vải (các điểm 17 đến 20) cao khu vực khác Nhìn chung, lý thuyết tiêu kim loại nặng khu vực nghiên cứu nằm ngỡng cho phép Tuy nhiên, số sinh vật đáy ngỡng không an toàn trình tích tụ sinh học thông qua chuỗi thức ăn tự nhiên TàI LIệU THAM KHảO AOAC offical method 986.15, 2000: Arsenic, Cadmium, Lead, Senelium and Zincin Human and Pet foods, 3pp Gagarin V G and Nguyen V T., 2006: Three new species of free-living nematodes, Nematoda.of the family Axonolaimidae from the Mekong river delta, Vietnam Zoologicheskyi Journal, 85(6): 675-681 Lại Phú Hoàng, Nguyễn Vũ Thanh, Saint Paul, 2005: Một số kết nghiên cứu Động vật đáy không xơng sống cỡ trung bình rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh: 169-172 Những vấn đề Nghiên cứu Khoa häc sù sèng Nxb Khoa häc vµ Kü thuËt, Hà Nội Nguyễn Kiêm Sơn, Đặng Ngọc Thanh, 2005: Hiện trạng kim loại nặng môi trờng biển Việt Nam: 159-168 Tài nguyên Môi trờng Biển - Hội Bảo vệ Thiên nhiên Môi trờng biển Nxb Khoa học vµ Kü tht, Hµ Néi Ngun Vò Thanh, 2005: Về đa dạng thành phần loài giun tròn sông Thị Vải, thành phố Hồ Chí Minh: 430-434 Báo cáo Khoa học, viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật Hội thảo Quốc gia lần thứ nhất, Hà Nội Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Roots O et al., 2004: Level of PCDDs and PCDFs in soil in the vicinity of the landfill Organohalogen compounds, 66: 1314- 1318 85 HEAVY METALS STATUS IN SEDIMENT AT CAN GIO MANGROVE HO CHI MINH CITY, VIETNAM PHAM KIM PHUONG, NGUYEN DINH TU, NGUYEN VU THANH SUMMARY The two field surveys have been organized by the Department of Nematology, Institute of Ecology and Biological resources in the Can Gio mangrove forest, Ho Chi Minh city in the period November 2005 (wet season) and April (dry season) 2006 Some heavy metals in Can Gio mangrove forest sediments such as Cr, Pb, As, Cu and Zn were found in all samples and in both seasons with their concentrations were often higher in dry season In addition, in dry season some heavy metals such as Cr, As and Oil and Clo originated pestisides were occurred with highest concentrations in the core zone and Thi Vai river area Cd component was not detected in the dry season (April, 2006), but it was found in the rain season (November, 2005) with concentrations ranged from 6.1 to 7.7 mg/kg Although the observed heavy metals concentrations are lower than the Vietnam Standard Criteria and indicated the sediments of Can Gio mangrove forest were not too much polluted, however the presence of these heavy metals in sediment of Can Gio Mangrove forest could cause the bio-accumilation for zoobenthos associated with webfood chains in their related ecological system Ngµy nhËn bµi: 19-4-2010 86 ... trữ sinh Cần Giờ nằm giới hạn cho phép Mức độ nhiễm kim loại nặng khảo sát thấp so với nghiên cứu trớc trạng kim loại nặng sè vïng ven biĨn ViƯt Nam [4] III KÕT LN Hàm lợng kim loại nặng lớp trầm. .. rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh: 169-172 Những vấn đề Nghiên cứu Khoa học sống Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Kiêm Sơn, Đặng Ngọc Thanh, 2005: Hiện trạng kim loại nặng môi trờng... nhiễm kim loại nặng sở tham khảo số tiêu chuẩn cho phép kim loại nặng môi trờng đáy nh bảng Bảng Hàm lợng cho phép số kim loại nặng số nớc (nguồn: Phạm Kim Phơng Đinh Công Tuấn, 2006) Hàm lợng kim