Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn được thực hiện với các mục tiêu sau: Phân tích hàm lượng kim loại nặng và đánh giá mức độ ô nhiễm của kim loại nặng trong bùn và trong nước của hồ Thanh Nhàn và Trúc Bạch; phân tích hàm lượng một số kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật ở 2 hồ Trúc Bạch và Thanh Nhàn.
ĐẶT VẤN ĐỀ Q trình phát triển cơng nghiệp, nơng nghiệp và dịch vụ như y tế, du lịch, thương mại… nước ta đã làm cho mơi trường bị ơ nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt sự hiện diện của kim loại nặng trong mơi trường đất, nước đã và đang là vấn đề mơi trường được cộng đồng quan tâm. Sự tích tụ kim loại nặng sẽ ảnh hưởng đến đời sống của các sinh vật thủy sinh, gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người thơng qua chuỗi thức ăn; ví dụ nhiều lồi động vật khơng xương sống sử dụng trầm tích như nguồn thức ăn, vì thế cơ thể chúng là nơi lưu giữ và tích tụ kim loại nặng. Sự tích tụ kim loại nặng trong sinh vật có thể đe dọa sức khỏe của nhiều lồi sinh vật đặc biệt cá, chim và con người (Wright & Mason, 1999) [50]. Do vậy, xác định hàm lượng kim loại nặng trong mơi trường là rất cần thiết tính độc, tính bền vững tích tụ sinh học chúng (UNEP/FAO/WHO, 1996 trích trong Clark và cộng sự, 2000) [27]. Trong những năm gần đây, kim loại nặng đã được nghiên cứu nhiều trong trầm tích cửa sơng, vùng ven biển, và rừng ngập mặn tại một số quốc gia trên thế giới. Ở Việt Nam nghiên cứu về kim loại nặng tập trung vùng đơ thị, vùng đất phèn, và vùng nơng nghiệp. Hà Nội là một trong những thành phố lớn nước ta có số lượng các hồ dày đặc, đây 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 ơ nhiễm nặng do phải chứa đựng một lượng lớn nước thải từ khu dân cư, từ các nhà máy, xí nghiệp Tài ngun nước là thành phần chủ yếu của mơi trường sống, quyết định sự thành cơng trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia. Hiện nay nguồn tài ngun thiên nhiên q hiếm và quan trọng này đang phải đối mặt với nguy cơ ơ nhiễm và cạn kiệt. Nguy cơ thiếu nước, đặc biệt là nước ngọt và sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn vong của con người cũng như tồn bộ sự sống trên trái đất. Do đó con người cần phải nhanh chóng có các biện pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài ngun nước.[1], [2] Hồ Thanh Nhàn và hồ Trúc Bạch là 2 hồ ni cá cung cấp thực phẩm hàng ngày cho người dân thành phồ Hà Nội, nhưng hiện nay 2 hồ này đang chứa đựng một lượng nước thải rất lớn từ các khu dân cư, nguy cơ ơ nhiễm các KLN trong thịt cá là rất cao. Trên cơ sở các vấn đề vừa mới đề cập, đề tài “Phân tích hàm lượng kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật hồ Trúc Bạch và hồ Thanh Nhàn của thành phố Hà Nội” được thực hiện với các mục tiêu sau: 1. Phân tích hàm lượng kim loại nặng và đánh giá mức độ ơ nhiễm của kim loại nặng trong bùn và trong nước của hồ Thanh Nhàn và Trúc Bạch 2. Phân tích hàm lượng một số kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật ở 2 hồ Trúc Bạch và Thanh Nhàn CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Khái niệm và tính chất của kim loại nặng Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm và thơng thường chỉ những kim loại hoặc các á kim liên quan đến sự ơ nhiễm và độc hại. Tuy nhiên chúng cũng bao gồm những ngun tố kim loại cần thiết cho một số sinh vật ở nồng độ thấp (Adriano, 2001) [18]. Kim loại nặng được được chia làm 3 loại: các kim loại độc (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co, Sn,…), nh ững kim loại q (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,…), các kim loại phóng xạ (U, Th, Ra, Am,…) Khối lượng riêng của những kim loại này thông thường lớn hơn 5g/cm3 (Bishop, 2002) [22]. Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học (Tam & Wong, 1995) [43], không độc khi dạng nguyên tố tự do nhưng nguy hiểm đối với sinh vật sống khi 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 & Tanaka, 2004) [42] Đối với con người, có khoảng 12 ngun tố kim loại nặng gây độc như chì, thủy ngân, nhơm, 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, magnesium, cobalt, manganese, molybdenum và đồng mặc dù với lượng rất ít nhưng nó hiện diện trong q trình chuyển hóa. Tuy nhiên, mức thừa của các ngun tố thiết yếu có thể nguy hại đến đời sống của sinh vật (Foulkes, 2000) [35]. Các ngun tố kim loại còn lại là các ngun tố khơng 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 ngun tố này bao gồm thủy ngân, nickel, chì, arsenic, cadmium, nhơm, platinum và đồng ở dạng ion kim loại. Chúng đi vào cơ thể qua các con đường hấp thụ của cơ thể như hơ 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 sẽ tăng dần và sự ngộ độc sẽ xuất hiện (Foulkes, 2000) [35]. Do vậy người ta bị ngộ độc khơng những với hàm lượng cao của kim loại nặng mà 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 qua: Một số kim loại nặng có thể bị chuyển từ độc thấp sang dạng độc cao hơn trong một vài điều kiện mơi trường, ví dụ thủy ngân. Sự tích tụ và khuếch đại sinh học của các kim loại này qua chuỗi 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 ngun tố này có thể ở một nồng độ rất thấp khoảng 0.110 mg/l (Alkorta và cộng sự, 2004) [18] 1.1.1. Asen (As) Asen phân bố nhiều nơi trong mơi trường, chúng được xếp thứ 20 trong những nguyên tố hiện diện nhiều trong lớp vỏ của trái đất, hiện diện ít hơn Cu, Sn nhiều Hg, Cd, Au, Ag, Sb, Se (Bissen & Frimmel, 2003)[23] Nguồn asen khổng lồ phóng thích vào khí quyển bởi q trình tự nhiên là sự hoạt động của núi lửa. Khi núi lửa hoạt động, một lượng lớn arsenic khoảng 17150 tấn phóng thích vào khí quyển (Matschullat, 2000) [41]. Trong mơi trường tự nhiên, asen chủ yếu liên kết với các khống mỏ sunfide. Hàm lượng arsenic tự nhiên trong đất nói chung biến động từ 0,1 40 mg/kg(Tamaki & Frankenberger, 1992) [44]. Theo Murray (1994) [36] hàm lượng asen trong đất trung bình 2,225 ppm. Tác hại của As đối với sức khỏe con người:: Do asen là chất độc, sự thâm nhiễm lâu dài sẽ gây ra những ảnh hưởng bất lợi đến sức khoẻ con người. Năm 1993, tổ chức Y tế thế giới đã đề nghị hạ mức tiêu chuẩn của asen trong nước uống từ 50 μg/l xuống 10 μg/l [46]. Năm 2001 tổ chức Bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) cũng đã thực hiện tiêu chuẩn mới Bộ Y tế của Việt Nam cũng đã đưa ra quyết định số 1329/2002/BYT/QĐ về giảm hàm lượng cho phép của asen trong nước uống từ 50 μg/l xuống còn 10 μg/l theo tiêu chuẩn của tổ chức Y tế thế giới Độc tính của asen liên quan đến sự hấp thụ và thời gian lưu của nó trong cơ thể. Ở hàm lượng nhỏ, asen và các hợp chất của asen có tác dụng kích thích q trình trao đổi chất và chữa được bệnh nhưng chúng lại trở thành những chất độc khi ở liều lượng cao. Liều gây chết (LD50) đối với con người là 1 4 mg/kg trọng lượng cơ thể. 1.1.2. Cadmium (Cd) Các hợp chất của Cd CdO có màu từ vàng đến nâu gần như đen tuỳ thuộc vào q trình chế hố nhiệt, nóng chảy 1813oC, có thể thăng hoa, khơng phân huỷ khi đun nóng, hơi độc CdO khơng tan trong nước chỉ tan trong kiềm nóng chảy: CdO + 2KOH(nóng chảy) = K2CdO2 + H2O (Kali cadmiat) CdO có thể điều chế bằng cách đốt cháy kim loại trong khơng khí hoặc nhiệt phân hiđroxit hay các muối cacbonat, nitrat: 2Cd + O2 = 2CdO Cd(OH)2 = CdO + H2O Cd(OH)2 là kết tủa nhầy ít tan trong nước và có màu trắng Cd(OH)2 khơng thể hiện rõ tính lưỡng tính, tan trong dung dịch axit, khơng tan trong dung dịch kiềm mà chỉ tan trong kiềm nóng chảy Tan trong dung dịch NH3 tạo thành hợp chất phức Cd(OH)2 + 4NH3 = [Cd(NH3)4](OH)2 Điều chế bằng cách cho dung dịch muối của nó tác dụng với kiềm Các muối halogenua (trừ florua), nitrat, sunfat, peclorat và axetat của Cd(II) đều dễ tan trong nước còn các muối sunfua, cacbonat, hay ortho photphat và muối bazơ ít tan Trong dung dịch nước các muối Cd2+ bị thuỷ phân: Cd2+ + 2 H2O ↔ Cd(OH)2 + 2 H+ Tích số tan của Cd(OH)2 là T = 1014 Cd2+ có khả tạo phức [CdX4]2 (X = Cl, Br, I CN), [Cd(NH3)4]2+, [Cd(NH3)6]2+,… Cd2+ có khả năng tạo phức [CdX4]2 (X = Cl, Br, I và CN), [Cd(NH3)4]2+, [Cd(NH3)6]2+,… Tác hại của Cd đối với sức khỏe con người: Cadmium được biết gây tổn hại đối thận và xương ở liều lượng cao. Nghiên cứu 1021 người đàn ông và phụ nữ bị nhiễm độc Cd Thụy Điển cho thấy nhiễm độc kim loại này có liên quan đến gia tăng nguy cơ gãy xương ở độ tuổi trên 50 Bệnh itaiitai là bệnh do sự ngộ độc Cd trầm trọng. Tất cả những bệnh nhân với bệnh này điều bị tổn hại thận, xương đau nhức trở nên giòn và dễ gãy (Nogawa và cộng sự, 1999) [38] 1.1.3. Chì (Pb) Các Hợp chất của Pb: Chì tạo thành 2 oxit đơn giản PbO, PbO2 oxit hỗn hợp chì metaplombat Pb2O3 (hay PbO.PbO2), chì orthoplombat Pb3O4 (hay 2PbO.PbO2) Monooxit PbO là chất rắn, có hai dạng: PbO có màu đỏ và PbO có mqàu vàng. PbO tan chút ít trong nước nên Pb có thể tương tác với nước khi có mặt oxi. PbO tan trong axit và tan trong kiềm mạnh Đioxit PbO2 là chất rắn màu nâu đen, có tính lưỡng tính nhưng tan trong kiềm dễ dàng hơn trong axit. Khi đun nóng PbO2 mất dần oxi biến thành các oxit, trong đó chì có số oxi hố thấp hơn: 290 320oC 390 420oC 530 550oC PbO2 Pb2O3 Pb3O4 PbO (nâu đen) (vàng đỏ) (đỏ) (vàng) Lợi dụng khả năng oxi hố mạnh của PbO2 người ta chế ra acquy chì. Chì orthoplombat (Pb3O4) hay còn gọi là minium là hợp chất của Pb có các số oxi hố +2, +4. Nó là chất bột màu đỏ da cam, được dùng chủ yếu là để sản xuất thuỷ tinh pha lê, men đồ sứ và đồ sắt, làm chất màu cho sơn (sơn trang trí và sơn bảo vệ cho kim loại khơng bị rỉ) Pb(OH)2 là chất kết tủa màu trắng. Khi đun nóng, chúng dễ mất nước biến thành oxit PbO Pb(OH)2 cũng là chất lưỡng tính Khi tan trong axit, nó tạo thành muối của cation Pb2+: Pb(OH)2 + 2HCl = PbCl2 + 2H2O Khi tan trong dung dịch kiềm mạnh, nó tạo thành muối hiđroxoplombit: Pb(OH)2 + 2KOH = K2[Pb(OH)4] Muối hiđroxoplombit dễ tan trong nước và bị thuỷ phân mạnh nên chỉ bền trong dung dịch kiềm dư Tác hại của chì đối với sức khỏe con người: Trong cơ thể người, chì trong máu liên kết với hồng cầu, và tích tụ trong xương Khả năng loại bỏ chì ra khỏi cơ thể rất chậm chủ yếu qua nước tiểu. Chu kì bán rã của chì trong máu khoảng một tháng, trong xương từ 2030 năm (WHO,1995 trích trong Lars Jarup, 2003) [32]. Các hợp chất chì hữu cơ rất bền vững độc hại đối với con người, có thể dẫn đến chết người (Peter Castro & Michael, 2003) [39]. Những biểu hiện của ngộ độc chì cấp tính như nhức đầu, tính dễ cáu, dễ bị kích thích, và nhiều biểu hiện khác nhau liên quan đến hệ thần kinh. Con người bị nhiễm độc lâu dài đối với chì có thể bị giảm trí nhớ, giảm khả năng hiểu, giảm chỉ số IQ, xáo trộn khả năng tổng hợp hemoglobin có thể dẫn đến bệnh thiếu máu (Lars Jarup, 2003) [32]. Chì cũng được biết là tác nhân gây ung thư phổi, dạ dày và u thần kinh đệm. Nhiễm độc chì có thể gây tác hại đối với khả năng sinh sản, gây sẩy thai, làm suy thối nòi giống (Ernest & Patricia, 2000) [29]. 1.1.4. Đồng (Cu) Đồng là kim loại màu quan trọng đối với cơng nghiệp và kĩ thuật, khoảng trên 50% lượng đồng khai thác hàng năm được dùng sản xuất dây dẫn điện, trên 30% được dùng chế tạo hợp kim. Ngồi ra, do có khả năng dẫn nhiệt tốt và chịu ăn mòn, đồng kim loại còn được dùng chế tạo thiết bị trao đổi nhiệt, sinh hàn và chân khơng, chế tạo nồi hơi, ống dẫn dầu và dẫn nhiên liệu. Một số hợp chất của đồng được sử dụng làm chất màu trang trí mỹ thuật, chất liệu trừ nấm mốc và cả thuốc trừ sâu trong nơng nghiệp Tác hại của đồng đối với sức khoẻ của con người: Đồng được xem là một trong những ngun tố cần thiết đối với sự phát triển của con người, tuy nhiên sự tích tụ đồng với hàm lượng cao có thể gây độc cho cơ thể. Cumings (1948) trích trong WHO (1998) phát hiện đồng thực sự là tác nhân độc. Đồng là ngun tố vi lượng cần thiết trong cơ thể người, có nhiều vai trò sinh lí, nó tham gia vào q trình tạo hồng cầu, bạch cầu và là thành phần của nhiều enzym. Đồng tham gia tạo sắc tố hơ hấp hemoglobin. Các nghiên cứu y học cho thấy khi nồng độ đồng cao hơn mức cho phép một số người có dấu hiệu mắc bệnh đồng lắng đọng gan, thận, não bệnh thần kinh schizophrenia. Ngược lại khi nồng độ đồng quá thấp, cơ thể phát triển không bình thường, đặc biệt là với trẻ em. (Roberts, 1999) [40] Mọi hợp chất của đồng đều là những chất độc, khoảng 30g CuSO 4 có khả năng gây chết người. Nồng độ an tồn của đồng trong nước uống đối với con người dao động theo từng nguồn, khoảng 1,5 2mg/l. Lượng đồng đi vào cơ thể người theo đường thức ăn mỗi ngày khoảng 2 4mg/l 1.1.5. Thủy ngân (Hg) Các dạng thủy ngân: + Thủy ngân ngun tố: khơng độc, trơ và được đào thải nhanh + Thủy ngân dạng hơi: rất độc, có thể đi theo đường hơ hấp vào phổi rồi vào máu, vào não rồi gây độc + Thủy ngân dạng muối vơ cơ HgCl2, Hg2Cl2 ít tan, ít độc vì là ở dạng hợp chất khơng tan + Ion thủy ngân (Hg2+): độc nhưng khó vận chuyển qua màng sinh học của tế bào Tác hại của thủy ngân đối với sức khỏe con người: Khi thủy ngân kết hợp với các hợp chất hữu cơ và bị biến đổi bởi các vi khuẩn và vi sinh vật trong nước và trầm tích hình thành các hợp chất khác nhất là metyl thủy ngân rất độc, bền và tích tụ trong chuỗi thức ăn (Peter & Michael, 2003) [39]. Trong mơi trường biển, hệ vi sinh vật có thể chuyển nhiều hợp chất thủy ngân vơ cơ thành metyl thủy ngân và hợp chất này dễ dàng phóng thích từ trầm tích vào nước, sau đó có thể tích tụ trong các sinh vật sống (Clark và cộng sự, 1997) [27]. Metyl thủy ngân độc hại đối với hệ thần kinh trung ương và ngoại vi. Hít thở hơi thủy ngân có thể ảnh hưởng tổn hại đến hệ thần kinh, tiêu hóa và miễm nhiễm, phổi, thận và có thể tử vong. Các muối vơ cơ của thủy ngân có thể phá hủy da, mắt, đường tiêu hóa, và có thể gây ra sự tổn hại thận nếu hấp thụ (WHO, 1998) [49]. Thảm họa ngộ độc metyl thủy ngân (bệnh Minamata) năm 1956 có hơn 2000 người bi ngộ độc trong số này có 43 người chết, hơn 700 người với tàn tật nghiêm trọng suốt đời (Clark và cộng sự, 1997) [27]. 1.2. Các 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) [31]. 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 khống và kỹ nghệ hay lắng đọng từ khơng khí.[8] 1.2.1. Nguồn gốc tự nhiên Cadimi: Cd hiện diện khắp nơi trong lớp vỏ của trái đất với hàm lượng trung bình khoảng 0,1 mg/kg. Tuy nhiên hàm lượng cao hơn có thể tìm thấy trong các loại đá trầm tích như đá trầm tích phosphate biển thường chứa khoảng 15 mg/kg Hàng năm sơng ngòi vận chuyển một lượng lớn Cd khoảng 15000 tấn đổ vào các đại dương (GESAMP, 1984 trích trong WHO, 1992) [48]. Hàm lượng Cd đã được báo cáo có thể lên đến 5 mg/kgtrong các trầm tích sơng và hồ, từ 0,03 đến 1 mg/kgtrong các trầm tích biển (Korte, 1983 trích trong WHO, 1992) [49]. Hàm lượng Cadmium trung bình trong đất những vùng khơng có sự hoạt động của núi lửa biến động từ 0,01 đến 1 mg/kg, những vùng có sự hoạt động của núi lửa hàm lượng này có thể lên đến 4,5 mg/kg(Korte, 1983 trích trong WHO, 1992) 10 Kết quả này cho ta thấy có sự tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong nước và trong động vật nổi, các kim loại có nồng độ cao trong nước như Cu, Pb thì cũng có nồng độ cao trong động vật nổi Động vật 50.000 45.000 40.000 35.000 30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 0.000 Đợt Đợt Cd (mg/kg) Đợt Cu (mg/kg) Pb (mg/kg) As (mg/kg) Đợt Hg (mg/kg) Hình 3.24. Hàm lượng kim loại nặng trong động vật nổi hồ Thanh Nhàn Thực vật 300.000 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 0.000 Đợt Cd (mg/kg) Đợt Cu (mg/kg) Đợt Pb (mg/kg) As (mg/kg) Đợt Hg (mg/kg) Hình 3.25. Hàm lượng kim loại nặng trong Thực vật nổi hồ Thanh Nhàn Qua đồ thị 3.25 ta thấy rằng thực vật nổi có sự tích lũy hàm lượng kim loại Cd, Hg, Pb, As, Cu với hàm lượng rất cao, kết quả này cũng tương tự kết 70 phân tích hàm lượng các kim loại nặng trong thực vật nổi hồ Trúc Bạch. Hàm lượng Cu, Pb vẫn cao hơn rõ rệt so với các kim loại As, Hg, Cd, trong đó hàm lượng Cu là cao nhất, kết quả này có sự khác biệt trong động vật nổi với sự tích lũy Pb cao nhất. * Nhóm sinh vật đáy (ốc): Hàm lượng kim loại nặng trong ốc hồ Thanh Nhàn thể hiện qua bảng số liệu sau: Bảng 3.14. Hàm lượng kim loại nặng trong ốc hồ Thanh Nhàn Hồ Thanh Nhàn Đợt 1 Nhóm thân mềm (Ốc bươu vàng, ốc vặn) Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4 Cd (mg/kg) Cu (mg/kg) Pb (mg/kg) As (mg/kg) Hg (mg/kg) 0,0109 3,5590 0,3295 0,5492 0,0340 0,0690 46,8350 6,8980 2,9110 0,1010 0,0410 22,0450 1,9860 0,9000 0,0290 0,0110 10,2520 3,2580 0,5530 0,0250 Sinh vật đáy - Ốc 50.000 45.000 40.000 35.000 30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 0.000 Đợt Đợt Cd (mg/kg) Cu (mg/kg) Đợt Pb (mg/kg) Đợt As (mg/kg) Hg (mg/kg) Hình 3.26. Hàm lượng kim loại nặng trong ốc hồ Thanh Nhàn Qua đồ thị 3,26 ta thấy Cu có hàm lượng cao nhất dao động từ 3,5590 46,8350 mg/kg trong ốc Thanh Nhàn, kim loại có sự tích lũy cao thứ 2 là Pb với 71 hàm lượng 0,3295 6,8980 mg/kg, đến As (0,5492 2,9110 mg/kg), Hg(0,0250 0,1010 mg/kg), và thấp nhất là hàm lượng Cd (0,0110 0,0690 mg/kg). Giữa các đợt thu mẫu có sự dao động rất lớn về hàm lượng của mỗi kim loại * Nhóm cá: Hàm lượng kim loại nặng trong cá hồ Thanh Nhàn được thể hiện qua bảng số liệu 3.14 Bảng 3.14. Hàm lượng kim loại nặng trong cá hồ Thanh Nhàn Hồ Thanh Nhàn Cd (mg/kg) Cu (mg/kg) Pb (mg/kg) As (mg/kg) Hg (mg/kg) Đợt 1 0,0124 0,6875 0,5112 0,21190 0,4177 Đợt 2 0,0110 1,4450 1,7960 19,9200 0,2340 0,0120 3,9010 2,0600 0,1280 0,0190 0,0090 0,0070 1,8050 1,4530 1,8510 0,8910 0,9720 0,0450 0,1850 0,0660 0,0424 0,7635 0,6044 0,2014 0,0201 0,0070 0,0080 1,4280 1,5220 1,9640 1,2290 0,5000 0,1080 0,2110 0,0530 0,0090 2,3480 0,0500 1,3570 30,0000 0,2440 2,0000 0,0140 0,2000 Đợt 3 Cá mè Đợt 4 Đợt 1 Cá trôi Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4 Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Cá rô phi Đợt 4 QĐ 46/Bộ y tế 0,0500 Hàm lượng Cd: 72 Cd (mg/kg) 0.050 0.045 0.040 0.035 0.030 0.025 0.020 Đợt Đợt Đợt 0.015 0.010 0.005 0.000 Đợt Cá mè Cá trôi Cá rơ phi QĐ 46 Hình 3.27. Hàm lượng Cd trong cá hồ Thanh Nhàn so với QĐ 46/Bộ y tế Hàm lượng Cd: Qua bảng số liệu và đồ thị ta thấy tương tự như kết quả phân tích hàm lượng kim loại Cd trong sinh vật hộ Trúc Bạch động vật nổi và thực vật nổi có sự tích lũy hàm lượng kim loại Cd rất cao so với các lồi cá và ốc, so sánh hàm lượng kim loại Cd trong các nhóm cá được sử dụng làm thức ăn cho người thì hàm lượng Cd tích lũy trong thịt cá dưới mức quy định của bộ y tế nhiều lần, có thể kết luận thịt cá tại hồ Thanh Nhàn an tồn đối với kim loại Cd Hàm lượng Cu: Qua đồ thị hình 3.28 ta thấy hàm lượng Cu nhóm cá hồ Thanh Nhàn đều bên dưới quy định của bộ y tế nhiều lần, chứng tỏ 3 lồi cá có sự tích lũy Cu thấp, từ kết quả có thể kết luận thịt cá hồ Thanh Nhàn an tồn để làm thực phẩm 73 Cu (mg/kg) 30.000 25.000 20.000 Đợt 15.000 Đợt Đợt 10.000 Đợt 5.000 0.000 Cá mè Cá trơi Cá rơ phi QĐ 46 Hình 3.28. Hàm lượng Cu trong cá hồ Thanh Nhàn so với QĐ 46/Bộ y tế Hàm lượng Pb: Qua đồ thị 3.29 ta thấy hàm lượng Pb hầu hết các đợt nghiên cứu của các nhóm cá đều vượt quy định của bộ y tế, kết quả này tương tự kết quả thu được tại hồ Trúc Bạch. Cụ thể như sau: + Cá mè: Có hàm lượng Pb dao động trong khoảng 0,5112 2,06 mg/kg, Cao hơn quy định của Bộ y tế 2,556 – 10,3 lần + Cá trơi có hàm lượng Pb dao động trong 0,891 – 1,851 mg/kg, Cao hơn quy định 4,5 – 9,26 lần + Cá rơ phi có hàm lượng Pb dao động trong khoảng 0,6044 1,964 mg/kg, Cao hơn quy định 3 – 9,82 mg/kg 74 Pb (mg/kg) 2.500 2.000 Đợt 1.500 Đợt Đợt 1.000 Đợt 0.500 0.000 Cá mè Cá trơi Cá rơ phi QĐ 46 Hình 3.29. Hàm lượng Pb trong cá hồ Thanh Nhàn so với QĐ 46/Bộ y tế Như vậy kết quả hàm lượng kim loại Pb trong tất cả các nhóm cá đều vượt quy định của bộ y tế về chất lượng cá làm thực phẩm Hàm lượng Asen As (mg/kg) 2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 0.800 0.600 0.400 0.200 0.000 Đợt Đợt Đợt Đợt Cá mè Cá trôi Cá rô phi QĐ 46 Hình 3.30. Hàm lượng As trong cá hồ Thanh Nhàn so với QĐ 46/Bộ y tế 75 Qua đồ thị 3.30 ta thấy hàm lượng cao nhất của Asen trong cá mè vẫn trong quy định của bộ y tế, cá mè và cá trơi có sự dao động lớn về hàm lượng As, cá rơ phi có hàm lượng As dao động ít hơn. Thịt cá hồ Thanh Nhàn vẫn đạt tiêu chuẩn vể As Hàm lượng Hg: Hg (mg/kg) 0.500 0.450 0.400 0.350 0.300 0.250 0.200 0.150 0.100 0.050 0.000 Đợt Đợt Đợt Đợt Cá mè Cá trơi Cá rơ phi QĐ 46 Hình 3.31. Hàm lượng Hg trong cá hồ Thanh Nhàn so với QĐ 46/Bộ y tế Qua đồ thị ta thấy hàm lượng kim loại Hg tất cả các nhóm cá đều nằm trong quy định của bộ y tế. Kết quả này cũng tương tự kết quả đã phân tích tại hồ Thanh Nhàn. Như vậy cá hồ Thanh Nhàn an tồn đối với Hg Nhận xét chung: Kết hợp với kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong bùn và trong nước ta thấy hàm lượng Cd, Hg ở hồ Trúc Bạch, Thanh Nhàn đều thấp hơn so với các kim loại Cu, Pb, As, có sự tương quan thuận giữa hàm lượng Cd trong nước, trong bùn đáy và trong các nhóm sinh vật, điều này chứng tỏ có sự tích lũy các kim loại từ trong mơi trường nước và bùn đáy vào các sinh vật 76 Động vật nổi và thực vật nổi có sự tích lũy hàm lượng kim loại rất cao so với các lồi cá và ốc, trong đó hàm lượng kim loại nặng trong thực vật nổi là cao nhất, ốc có sự tích lũy kim loại cao hơn trong cá. Điều này được giải thích do ốc là động vật sống đáy, ăn mùn bã hữu cơ nên chúng đã tích lũy một lượng kim loại lớn từ bùn đáy Cả hai hồ đều có hàm lượng kim loại nặng Pb trong thịt cá vượt quy định của bộ y tế, các kim loại Cd, Cu, Hg, As đều nằm trong quy định. Điều này chứng tỏ các nhóm cá có sự tích lũy cao đối với Pb KẾT LUẬN 1. Chất lượng nước thơng qua các chỉ tiêu thủy lí hóa: Qua các thơng số thủy lí hóa cho thấy nước 2 hồ đều trong tình trạng ơ nhiễm chất hữu cơ thể hiện ở hàm lượng DO đều thấp hơn TCVN, hàm lượng BOD, COD đều vượt TCVN 2. Hàm lượng kim loại nặng trong nước: Cả 2 hồ đều bị ơ nhiễm kim loại Cu, Pb, As 2 kim loại Cd, Hg được tìm thấy với hàm lượng rất thấp dưới dạng ngun tố vết 3. Hàm lượng kim loại nặng trong bùn đáy Bùn đáy hồ Trúc Bạch bị ơ nhiễm Cu, Pb, As, Bùn đáy hồ Thanh Nhàn bị ơ nhiễm Cu Hàm lượng kim loại nặng trong bùn đáy ln cao hơn hàm lượng kim loại nặng trong nước 4. Hàm lượng kim loại nặng trong sinh vật: Hàm lượng các kim loại nặng Cd, Cu, Pb, As, Hg có sự tích lũy cao trong các nhóm động vật nổi, thực vật nổi 77 Cá Trúc Bạch và Thanh Nhàn có hàm lượng Pb vượt tiêu chuẩn quy định của bộ y tế còn các kim loại Cu, Cd, Hg, As vẫn nằm dưới ngưỡng quy định KIẾN NGHỊ 1. Nghiên cứu tính di động của As, Zn, Cu, Pb, Cd trong bùn đáy, nước và sinh vật 2. Việt Nam cần sớm ban hành tiêu chuẩn hàm lượng kim loại trong trầm tích 3. Phải có q trình xử lý nước thải và kiểm tra chất lượng nước trước khi đưa vào hồ TÀI LIỆU THAM KHẢO LUẬN VĂN Tiếng Việt Đặng Đình Bạch, Nguyễn Văn Hải (2006), Giáo trình Hố môi trường, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, Hà Nội Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường (1995), các tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam về môi trường, tập 1: chất lượng nước, Hà Nội Đặng Kim Chi (1999), Hố học Mơi trường, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội Đặng Kim Chi (2007), Bài giảng độc học mơi trường, Viện Khoa học Cơng nghệ mơi trường Trường Đại học Bách Khoa Hà nội 78 Hồng Minh Châu, Từ Văn Mặc, Từ Vọng Nghi, Cơ sở phân tích hố học hiện đại, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2002. Nguyễn Tinh Dung (2003), Hố học phân tích Phần III, NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Văn Khánh, Phạm Văn Hiệp (2009), “Nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng cadmium (Cd) và chì (Pb) của lồi hến (Corbicula sp,) vùng cửa sơng ở thành phố Đà Nẵng”, Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ Đại học Đà Nẵng, 1 (30), tr, 12 – 18, Lê Văn Khoa (1995), “Kim loại, các hóa chất hòa tan và những hợp chất hữu cơ tổng hợp”, Mơi trường và ơ nhiễm, NXB Giáo dục, tr,70 – 83 Phạm Luận (2006), “Phương pháp phân tích phổ ngun tử”, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Hà Nội 10 Nguyễn Văn Phổ (2001), “Địa hoá học”, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật 11 Vũ Trung Tạng (1998), Sinh thái học các thủy vực, Đại Học Quốc gia Hà Nội, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 12 Vũ Trung Tạng (2000), cơ sở sinh thái học, Nhà xuất bản Giáo dục 13 Trịnh Thị Thanh (1993), Quản lý chất thải độc hại, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội 14 Trịnh Thị Thanh (2000), Độc học môi trường và sức khỏe con người, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội 15 Trịnh Thị Thanh, Nguyễn Khắc Kinh (2005), Quản lý chất thải nguy hại, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 16 Trần Yêm, Trịnh Thị Thanh, Phạm Ngọc Hồ (1998), ô nhiễm môi trường, 79 17 UNICEF (2004), “Ơ nhiễm thạch tín trong nguồn nước sinh hoạt ở Việt NamKhái quát tình hình & các biện pháp giảm thiểu cần thiết”, UNICEF Việt Nam, Hà Nội Tiếng Anh 18 AdrianoD, C,(2001), Trace elements in terrestrial environments; biogeochemistry, bioavailability and risks of metals, 2nd Edition, Springer: New York 19 Alkorta I, HernándezAllica Becerril JM, Amezaga I, Albizu I, Garbisu C, (2004), Recent findings on the phytoremediation of soils contaminated with environmentally toxic heavy metals and metalloids such as zinc, cadmium, lead, and arsenic, Rev Environ Sci Biotechnol 3, pp, 7190. 20 Astrom, M, and A, Bjorklund,, (1995), Impact of acid sulfate soils on stream water geochemistry in western Finland, Journal of Geochemical Exploration 55, pp, 163170 21 Berg Michael, Caroline Stengel, Pham Thi Kim Trang, Pham Hung Viet, Mickey L, Sampson, Moniphea Leng, Sopheap Samreth, David Fredericks (2007), Magnitude of arsenic pollution in the Mekong and Red River Deltas Cambodia and Vietnam, Science of the Total Environment 372, pp, 413–425 22 Bishop P, L (2002), Pollution prevention: fundamentals and practice, Beijing: Tsinghua University Press. 23 Bissen M, Frimmel F, H (2003), Arsenic a Review, Part 1: Occurrence, Toxicity, Speciation, Mobility, Acta hydrochim, hydrobiol: 31, pp, 1, 918 24 Bolan N S, Adriano D C, Naidu R (2003), Role of phosphorus in (im)mobilization and bioavailability of heavy metal in the soilplant system, Enviromental Contamination and Toxicology 177, pp, 144 80 25 Breemen V, (1993), Environmental aspects of acid sulfate soils, In:D,L Dent and M,E,F van Mensvoorst (Eds,), Selected papers on the Ho Chi Minh city symposium on acid sulfate soils, International Institute for Land Reclamation and Improvement, P,O, Box 45,6700 AA Wageningen, The Netherlands, Publication 53, pp, 391402 26 Bryan G, W, Langstone W,J, (1992), Bioavailability, accumulation and effects of heavy metals in sediments with special reference to United Kingdom estuaries: a review, Environmental Pollution 76, pp, 89131. 27 Carles Sanchiz, Antonio M GarciaCarrascosa, Augustin Pastor (2000), Heavy Metal Contents in SoftBottom Marine Macrophytes and Sediments Along the Mediterranean Coast of Spanin, Marine Ecology, 21, pp, 116 28 C.F Mason, 1996, Biology of Freshwater pollution, Longman Group Limited, 1996 29 Ernest Hodgson, Patricia E, Levi (2000), Modern Toxicology, 2nd Edition, McGraw Hill 30 Hoa Nguyen My, Tran Kim Tinh, Mats Astrom and Huynh Tri Cuong (2004), Pollution of Some Toxic Metals in Canal Water Leached Out From Acid Sulphate Soils in The Mekong Delta, Vietnam, The Second International Symposium on Southeast Asian Water Environment /December 13. 31 KabataPendias A,, and Adriano D,H, (1995), Trace elements in Soils and Plants, third ed,, CRC Press LLC, Boca Raton 32 Lars Jarup (2003), Hazards of heavy metal contamination, British Medical Bulletin 68, pp, 167182 33 MacFarlane G, R, Burchett M, D (2002), Toxicity, growth and accumulation relationships of copper, lead and zinc in the grey mangrove Avicennia marina (Forsk,) Vierh, Marine Environmental Research 54, pp, 6584. 81 34 Matschullat, J (2000), Arsenic in the Geosphere A Review, Sci, Total Environ, 249, pp, 297312 35 McLaughlin M J, Hamon R E, McLaren R G, Speir T W, Roger S L (2000), A bioavailabilitybased rationale for the controlling metal and metalloid contaminants of agricultural land in Australia and New Zealand, New Zealand Journal of Agricultural Research 38, pp, 10371048 36 Murray B, McBride (1994), Environmetal Chemistry of Soils, Oxford University Press 37 Neda Vdovic, Gabriel Billon, Cedric Gabelle, JeanLuc Potdevin (2006), Remobilization of metals from slag polluted sediments (Case Study: The canal of the Deule River, northern France), Environmental Pollution 14, pp, 359369 38 Nogawa, K, Kurachi, M,and Kasuya, M (1999), Advances in the Prevention of Environmental Cadmium Pollution and Countermeasures, Proceedings of the International Conference on ItaiItai Disease, Environmental Cadmium Pollution Countermeasure, Toyama, Japan, 1316 May, Kanazawa, Japan: Eiko 39 Peter Castro and Michael E, Huber (2003), Marine Biology, 4th Edition, McGrawHill 40 Potter I, C, Bird D, J, Claridge P, N, Clarke K, R, Hyndes G, A, Newton L, C (2001), Fish fauna of the Severn Estuary, Are there longterm changes in abundance and species composition and are the recruitment patterns of the main marine species correlated ?, Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 258, pp, 1537 41 Robert AHC, Longhust RD, Brown MW (1994), Cadmium status of soils, plant and grazing animals in New Zealand, New Zealand Journal of Agricultural Research 37, pp, 119129. 82 42 Shahidul Islam Md, Tanaka M (2004), Impacts of pollution on coastal and marine ecosystems including coastal and marine fisheries and approach for management: a review and synthesis, Marine Pollution Bulletin 48, pp, 624649 43 Tam N, F, Y and Wong Y, S (1995), Spatial and Temporal Variations of Heavy Metal Contamination in Sediments of a Mangrove Swamp in Hong Kong, Marine Pollution Bulletin, Vol, 31, Nos 412, pp, 254261 44 Tamaki, S, and Frankenberger, W, T,, Jr (1992), Environmental biochemistry of arsenic, Rev, Environ, Contam, Toxicol, 124, pp, 79110 45 Thi Thu Nga Pham (2007), impacts of heavy metals cont amination of seddiment on commercially important aquatic organisms in West lake, Ha Noi on ecosystem and human health, university of Technology, Sydney (UTS) Astralia 46 Tetsuro Agusa, Takashi Kunito, Junko Fujihara, Reiji Kubota, Tu Binh Minh, Pham Thi Kim Trang, Hisato Iwata, Annamalai Subramanian, Pham Hung Viet, Shinsuke Tanabe, Contamination by asenic and other trace elements in tube well water and its risk assessment to humans in Ha Noi, Viet Nam, Environmental Pollution 139, 95 – 106, (2006) 47 WHO (1992), Environmental Health Criteria 135: Cadmium Environmental Aspects, World Health Organization, Geneva 48 WHO (1985), Environmental Health Criteria 85: Lead, Environmental Aspects, World Health Organization, Geneva. 49 WHO (1998), Environmental Health Criteria 200: Copper, World Health Organization, Geneva 50 Wright P, Mason C, F (1999), Spacial and sesonal variation in heavy metal in the sediment and biota of two adjacent estuaries, the Orwell and the Stour, in eastern England, Sci, Total Environ 226, pp, 139156. 83 51 Zheng W J, Lin P (1996), Accumulation and distribution of Cu, Pb, Zn, and Cd in Avicennia marina mangrove community of Futian in Shenzen, Oceanol Limnol Sin 27, pp, 386393 Trang web 52 http://www.ene.gov.on.ca/stdprodconsume/groups/lr/@ene/@resources/docu ments/resource/std01_079745.pdf 53 http://www.medinet.hochiminhcity.gov.vn/qlnn/vbpq/462007QDBYT PL.pdf 84 ... ơ nhiễm của kim loại nặng trong bùn và trong nước của hồ Thanh Nhàn và Trúc Bạch 2. Phân tích hàm lượng một số kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật ở 2 hồ Trúc Bạch và Thanh Nhàn CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU... Trên cơ sở các vấn đề vừa mới đề cập, đề tài Phân tích hàm lượng kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật hồ Trúc Bạch và hồ Thanh Nhàn của thành phố Hà Nội được thực hiện với các mục tiêu sau: 1. Phân tích hàm lượng kim loại nặng và đánh giá mức độ... là một địa điểm du ngoạn lý tưởng của người dân, đặc biệt là giới trẻ của thủ đơ. 2.1.2 Hồ Thanh Nhàn, Đường Thanh Nhàn, quận Hai Bà Trưng, thành phố Hà Nội Hồ Thanh Nhàn thuộc quận Hai Bà Trưng của thành phố Hà Nội, hồ