Xác định, đánh giá hàm lượng mangan và kẽm trong hàu Crassostrea rivularis (Gould, 1861) ở khu vực sông Gianh, thị xã Ba Đồn, tỉnh Quảng Bình

Động vật thân mềm hai mảnh vỏ (hàu, sò, vẹm, trai, hến,...) là loài nhuyễn thể vừa có vai trò làm sạch môi trường, giá trị dinh dưỡng cao, nhu cầu tiêu thụ trong và ngoài nước lớn, nhiều đối tượng đã trở thành hàng hoá có giá trị kinh tế. Chúng là nhóm loài được khai thác lớn nhất trong số các loài nhuyễn thể có vỏ ở Việt Nam.

UED Journal of Sciences, Humanities & Education – ISSN 1859 - 4603 TẠP CHÍ KHOA HỌC XÃ HỘI, NHÂN VĂN VÀ GIÁO DỤC Nhận bài: 07 – 04 – 2016 Chấp nhận đăng: 10 – 09 – 2016 XÁC ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG MANGAN VÀ KẼM TRONG HÀU Crassostrea rivularis (Gould, 1861) Ở KHU VỰC SÔNG GIANH, THỊ XÃ BA ĐỒN, TỈNH QUẢNG BÌNH Nguyễn Mậu Thànha*, Trần Xuân Tuấnb http://jshe.ued.udn.vn/ Tóm tắt: Động vật thân mềm hai mảnh vỏ (hàu, sị, vẹm, trai, hến, ) lồi nhuyễn thể vừa có vai trị làm mơi trường, giá trị dinh dưỡng cao, nhu cầu tiêu thụ nước lớn, nhiều đối tượng trở thành hàng hố có giá trị kinh tế Chúng nhóm lồi khai thác lớn số loài nhuyễn thể có vỏ Việt Nam Phương pháp quang phở hấp thụ nguyên tử (AAS) áp dụng để xác định hàm lượng mangan kẽm hàu khu vực sông Gianh, thị xã Ba Đồn, tỉnh Quảng Bình Phương pháp cho độ lặp lại cao với RSD < 5,06%, độ thu hồi 93,8 ÷ 103,5%, giới hạn phát thấp Kết cho thấy hàm lượng trung bình mangan kẽm hàu tương đối cao (2,03 ÷ 3,01 g/g tươi 127,82 ÷ 284,95 g/g tươi), mức độ an toàn nằm giới hạn cho phép theo quy định 46/BYT 2007 Hàm lượng mangan kẽm hàu đạt với các tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam Từ khóa: xác định; hàu; mangan; kẽm; phương pháp AAS Đặt vấn đề Sông Gianh sơng chảy địa phận tỉnh Quảng Bình, bắt nguồn từ khu vực ven núi Cô Pi cao 2.017 mét thuộc dãy Trường Sơn, chảy qua huyện Minh Hóa, Tun Hố, Quảng Trạch, Ba Đồn, Bố Trạch, để đổ biển Đông Cửa Gianh Là sông lớn sông tỉnh, những dòng sông điển hình có giá trị lớn về mặt kinh tế xã hội cho tỉnh, đặc biệt là thị xã Ba Đồn Hàu cửa sông (Crassostrea rivularis) lồi động vật thân mềm, thuộc nhóm thân mềm hai mảnh vỏ, thường sống ghềnh đá ven bờ biển hay phổ biến nhiều cửa sông Chúng sống bám vào giá thể bám vào đá thành tảng, rạn đá, móng cầu, ăn sinh vật phù du sinh vật bùn, cát, nước biển, Thịt hàu xếp vào loại thực phẩm bổ dưỡng, giàu đạm amino-acide tyrosine Nhờ chất này aTrường Đại học Quảng Bình tâm Kỹ thuật đo lường Thử nghiệm Quảng Bình * Liên hệ tác giả Nguyễn Mậu Thành Email: Thanhhk18@gmail.com bTrung 54 | mà não có thể tăng cường chuyển hóa lực trí tuệ, giảm stress và có tác dụng kích thích, điều tiết tốt tâm trạng Trong thịt hàu có chứa nhiều vitamin A, B1, B2, B6, , kẽm, sắt, canxi, mangan, magie, iot và 16 chất vi dinh dưỡng, đặc biệt là vitmin E và kẽm [1] Mangan (Mn) kim loại Gabriel Bertrand xem nguyên tố vi lượng sống Mangan tham gia vào sản xuất tác chất trung gian thần kinh dopamin – chất dẫn truyền xung thần kinh cảm giác về ý chí tinh thần sáng tạo người Nếu thiếu mangan, thể cảm giác sung sướng hay đau buồn, giảm khả phản xạ thể Ngồi ra, mangan cịn kích thích chuyển hóa chất béo, giảm cholesterol góp phần ngăn ngừa xơ vữa động mạch Trong ty thể mangan làm chất đồng xúc tác enzyme chuyển hóa hàng loạt trình tế bào, thúc đẩy hình thành sắc tố melanin làm sáng da, tăng sức sống cho tóc Mặt khác kẽm (Zn) vi chất dinh dưỡng có đặc tính sinh học rõ rệt, cần thiết cho cấu tạo thành phần hoạt động hormon sinh dục nam testosteron và đóng vai trò quan trọng trình tổng hợp, cấu trúc, tiết nhiều hormon khác Kẽm đóng vai trò quan trọng đối Tạp chí Khoa học Xã hội, Nhân văn & Giáo dục, Tập 6, số (2016), 54-60 ISSN 1859 - 4603 - Tạp chí Khoa học Xã hội, Nhân văn & Giáo dục, Tập 6, số (2016), 54-60 với tuyến tiền liệt, tham gia điều hòa chức hệ thống nội tiết, Việc thiếu kẽm gây phì đại tuyến tiền liệt viêm tuyến tiền liệt, những thay đổi khác tuyến sinh dục quan trọng Nếu thiếu kẽm cấu trúc thần kinh dẫn tới rối loạn thần kinh [4] Song song với việc khai thác những tiềm từ dòng sông Gianh thì vấn đề môi trường cần quan tâm Đặc biệt, hệ thống sông Gianh tiếp nhận nước thải sinh hoạt, nông nghiệp công nghiệp hoạt động như: nhà máy xi măng Sông Gianh, nhà máy xi măng Văn Hoá, nhà máy gạch - ngói Tuynel, nhà máy Phân lân Vi sinh Sơng Gianh, nhà máy khai thác đất cao lanh,… đe doạ khả ô nhiểm nguồn nước sông Một số nghiên cứu rằng các loại động vật có thể tích tụ số chất ô nhiễm ô nhiễm môi trường đánh giá thông qua thể sống Trong đó, nhuyễn thể hai mảnh vỏ thường sống cố định số địa điểm và hô hấp bằng mang, có đời sống lọc nước nên chúng có thể tích lũy nhiều kim loại và các chất khác thể Khả tích lũy lâu dài làm giảm chất lượng thủy sản và gây hại cho người thông qua dây chuyền thực phẩm [1] Cho đến nay, có nhiều cơng trình khoa học nước thế giới công bố kết nghiên cứu về chức và ảnh hưởng số kim loại sức khỏe người [2, 4, 6] Phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử phương pháp phân tích đại và ứng dụng rộng rãi để xác định hàm lượng nguyên tố vi lượng các đối tượng mẫu như: mẫu quặng, mẫu nước, thực phẩm, dược phẩm, [3] Vì vậy, bài báo này, trình bày kết xác định, đánh giá hàm lượng Mn Zn hàu khu vực sông Gianh, thị xã Ba Đồn bằng phương pháp F-AAS Nước cất hai lần sử dụng để pha chế hóa chất và tráng, rửa các dụng cụ thủy tinh 2.2 Chuẩn bị mẫu Các vị trí lấy mẫu trình bày Hình 1, mẫu lấy trạng thái sống, sau đó cọ rửa trước tiến hành đo các tiêu Các mẫu hàu lấy đợt (đợt 1: 04/07/2015, đợt 2: 09/08/2015) kết hợp với lấy mẫu nước Mỗi đợt gồm mẫu phân loại theo kích cỡ từ nhỏ đến lớn theo chiều dài hàu, mỗi mẫu gồm 5÷10 cá thể, lấy theo phương pháp tổ hợp Mẫu hàu chuyển về phịng thí nghiệm sau lấy mẫu và xử lý sơ trước tiến hành phân tích: Ngâm khoảng thời gian 24 tiếng, rửa phần vỏ tráng bằng nước cất, sau đó dùng dao inox tách lấy phần thịt Mẫu xay nhuyễn, lưu giữ tủ lạnh nhiệt độ -20oC nếu chưa tiến hành phân tích [5] Hình Sơ đồ vị trí khu vực lấy mẫu hàu 2.3 Tiến hành phân tích Quy trình xử lý mẫu phân tích Mn, Zn hàu thực theo các bước Hình [4] Mẫu phá bằng kỹ thuật phá mẫu ướt với hỗn hợp tác nhân HNO3 H2O2 trước tiến hành định lượng hàm lượng kim loại nặng bằng phương pháp phân tích quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS với điều kiện hoạt động thiết bị công bố [3] nêu Bảng Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Hóa chất Các hóa chất sử dụng có độ tinh khiết PA chuyên dùng cho AAS, hãng Merck Cộng hòa Liên bang Đức gồm: dung dịch chuẩn Mn 2+ (1001 ± ppm), Zn 2+ (1000 ± ppm), axít đậm đặc HNO 65%, H2O2 30% 55 Nguyễn Mậu Thành, Trần Xuân Tuấn Hình Quy trình xử lý mẫu, phân tích Mn Zn hàu bằng phương pháp F-AAS Bảng Điều kiện đo F-AAS xác định Mn Zn hàu Thông số Mn Zn λ (nm) 279,48 213,86 Khe đo (mm) 2,7/1,8 2,7/1,8 KK-C2H2 KK-C2H2 Hỗn hợp khí đốt Kiểu đèn Catot rỗng mangan Đèn bổ nền D2 Để định lượng nguyên tố mẫu phân tích theo phép đo F-AAS, thực theo phương pháp lập dựng đường chuẩn Lấy thể tích xác định dung dịch mẫu pha loãng theo hệ số pha loãng phù hợp với Mn2+ Zn2+ khảo sát sơ hàm lượng chúng hàu, tiến hành đo độ hấp thụ quang dung dịch đó Kết thảo luận 3.1 Kích thước khối lượng hàu cửa sơng Bảng Kích thước khối lượng hàu cửa sơng Hàu cửa sơng Giá trị Kích thước (cm) Khối lượng (g) Minimum Maximum 2,95 5,87 39,48 45,61 Trung bình 4,65 ± 0,51 42,31 ± 0,65 56 Catot rỗng kẽm D2 Qua hai đợt lấy mẫu, thu 86 mẫu hàu, kích thước khối lượng hàu khu vực sông Gianh, thị xã Ba Đồn thời điểm khảo sát thể qua Bảng 3.2 Xây dựng đường chuẩn, khảo sát giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng Đường chuẩn xác định hàm lượng Mn và Zn thể Hình Đối với Mn phương trình có dạng: AMn = 0,265 C + 0,002 (hệ số tương quan RMn = 0,998), với Zn phương trình có dạng AZn = 0,821 C + 0,012 (hệ số tương quan RZn = 0,999), đó C là hàm lượng (ppm) Trong khoảng nồng độ từ 0,01 đến ppm giữa độ hấp thụ nồng độ có tương quan tuyến tính tốt, với R≥0,998 Giới hạn phát (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) phép đo F-AAS phép xác định Mn và Zn xác định LOD xác định Mn 0,036ppm và Zn là 0,030; LOQ xác định Mn Zn 0,108 0,09ppm ISSN 1859 - 4603 - Tạp chí Khoa học Xã hội, Nhân văn & Giáo dục, Tập 6, số (2016), 54-60 Hình Đường chuẩn xác định Mn Zn (a.Mn; b.Zn) 3.3 Đánh giá độ lặp lại độ phép đo Độ lặp lại xác định qua độ lệch chuẩn (S) hay độ lệch chuẩn tương đối (RSD) Tiến hành phân tích mẫu hàu, thêm chuẩn Mn2+, Zn2+ vào mẫu đó Kết cho thấy, phương pháp F-AAS phân tích mẫu hàu đạt độ lặp lại tương đối tốt RSD < 5,06% Mn và RSD < 2,62% Zn Như vậy, phương pháp F-AAS đạt độ lặp lại tốt phân tích Mn Zn hàu Độ phương pháp phân tích Mn và Zn xác định thông qua độ thu hồi (Recovery) theo công thức: Rev(%) = x2  100 x0 + x1 Trong đó, x0 nồng độ chất phân tích mẫu; x1 nồng độ chất chuẩn thêm vào mẫu; x2 nồng độ xác định mẫu thêm chuẩn Kết phương pháp xác định hàm lượng Mn Zn có độ thu hồi đạt từ 93,8 ÷ 103,5% Vậy, phương pháp F-AAS áp dụng phân tích Mn Zn mẫu hàu 3.4 Xác định hàm lượng Mn Zn hàu Từ những kết nghiên cứu trên, áp dụng phương pháp F-AAS để xác định Mn Zn mẫu thực Kết xác định hàm lượng Mn Zn 12 mẫu hàu khu vực sông Gianh, thị xã Ba Đồn, tỉnh Quảng Bình biểu diễn Hình Hình Kết xác định hàm lượng Mn và Zn hàu sông Gianh (a.Mn; b.Zn) Từ kết Hình cho thấy hàm lượng Mn Zn trung bình hàu là tương đối cao (2,50g/g tươi Mn 174,50g/g tươi Zn) nằm phạm vi tiêu chuẩn cho phép an toàn thực phẩm Bộ Y tế - 46/BYT 2007 [7] Kết những sở khoa học cho thấy, thịt hàu khu vực sông Gianh, thị xã Ba Đồn, tỉnh Quảng Bình có khả bổ sung ngun tố vi lượng Mn Zn 57 Nguyễn Mậu Thành, Trần Xuân Tuấn 3.5 Đánh giá hàm lượng Mn Zn hàu 3.5.1 Đánh giá hàm lượng Mn Zn trung bình (TB) hàu thời điểm khảo sát Để đánh giá hàm lượng trung bình Mn Zn theo vị trí với thời gian lấy mẫu, áp dụng phương pháp thống kê vào xử lý số liệu Từ kết thu được, biểu diễn qua Hình Dùng Data Analysis Microsoft Excel 2010, áp dụng phương pháp Anova chiều đánh giá khác về hàm lượng kim loại giữa hai đợt lấy mẫu, thu kết Bảng Hình Kết hàm lượng trung bình Me 12 mẫu hàu vịt trí (a Mn ; b Zn ) Me Min Mn 2,030 Zn 127,82 Bảng Các giá trị thống kê so sánh F tính F bảng Độ lệch Độ lệch chuẩn Max chuẩn F tính P tương đối (S) RSD (%) 3,031 0,321 12,83 0,129 0,728 284,95 51,08 29,17 0,296 0,601 Từ Bảng ta thấy, P > 0,05 Ftính < Fbảng khơng có sai khác và không có ý nghĩa về sai khác Hay nói cách khác hàm lượng Mn Zn mẫu hàu hai đợt lấy mẫu không khác về mặt thống kê Nguyên nhân không khác giải thích địa tầng, tiêu nước khá ổn định Mặt khác thời gian lấy mẫu gần chưa có biến đổi rõ rệt về lượng mưa 3.5.2 So sánh hàm lượng Mn Zn khu vực sông Gianh Để so sánh hàm lượng Mn Zn trung bình khu vực sông Gianh, lấy giá trị hàm lượng Mn Zn sau phân tích thu vị trí 1, (Đơng - Bắc bờ sông; ký hiệu: VT 1,3,5) đem so sánh với hàm lượng thu vị trí 2, và (Đông - 58 F bảng ( Fcrit ) 5,318 5,318 Nam bờ sông; ký hiệu: VT2,4,6) Sở dĩ chúng tơi làm lấy mẫu, hàu thu chủ yếu tập trung khu vực bên bờ sông, có lẽ là đặc điểm sinh sống hàu Mặt khác giữa sông lấy mẫu gặp nhiều khó khăn Kết thu thể qua Bảng Từ bảng ta thấy tlý thuyết đều lớn ttính, nên hàm lượng Mn Zn trung bình hàu khu sông Gianh, thị xã Ba Đồn là không khác đáng kể về mặt thống kê với mức ý nghĩa p < 0,05 Kết cho thấy giá trị Mn hàu khu vực Đông - Nam bờ sông thấp giá trị Mn hàu khu vực Đông Bắc bờ sông Ngược lại, giá trị Zn hàu khu vực Đông - Nam bờ sông lại cao giá trị Zn hàu khu vực Đơng - Bắc bờ sơng vị trí khảo sát ISSN 1859 - 4603 - Tạp chí Khoa học Xã hội, Nhân văn & Giáo dục, Tập 6, số (2016), 54-60 Bảng Bảng thống kê giá trị Mn Zn hàu khu vực sơng Gianh Me Vị trí lấy mẫu VT1,3,5 Mn Hàm lượng TB ( g /g) Phương sai (S 2) 2,297 0,0386 VT2,4,6 VT1,3,5 2,703 0,0390 180,69 6219,19 VT2,4,6 168,31 561,27 Zn Phương sai (S2pooled) Độ lệch chuẩn (Spooled) Ftính 0,039 0,197 1,010 15,439 2,527 2,776 3390,23 58,23 11,08 15,439 0,261 2,776 tlý thuyết Flý thuyết ttính (p= 0,05; f =4) Bảng Kết phân tích Mn và Zn nước sơng Gianh *NVT-i : Nước vị trí thứ i 3.5.3 Mức tích lũy Mn Zn hàu thông qua hệ số hàm lượng sinh học (BCF) Hệ số hàm lượng sinh học (Bioconcentration factor -BCF): số thể nồng độ sinh học (BC) tính bằng tỷ lệ chất nhiễm thể sinh vật nồng độ chất ô nhiễm môi trường xung quanh (EC) Hệ số hàm lượng sinh học tính theo cơng thức: BCF = BC  * EClab  Để đánh giá mức tích lũy Mn và Zn hàu thông qua hệ số sinh học, tiến hành phân tích 12 mẫu nước lấy tương ứng vị trí đợt lấy mẫu hàu Kết phân tích Mn Zn 12 mẫu nước trình bày Bảng Áp dụng cơng thức (*) thu kết là: BCFMn = 8,05 ÷ 23,85; BCF Zn = 72,96 ÷ 139,76 Từ hệ số tích tụ hàm lượng sinh học Mn Zn cho thấy tích lũy Zn hàu cao tích lũy Mn Mặt khác khả tích tụ Mn hàu đợt (14,83) thấp đợt (17,14), ngược lại khả tích tụ kẽm hàu đợt (97,61) lại cao đợt (95,76) Nhìn chung, giữa hàm lượng Mn Zn hàu so với nước có tương quan Kết luận Phương pháp F-AAS xác định hàm lượng Mn Zn 12 mẫu hàu có độ lặp lại, độ chính xác cao và giới hạn phát thấp Kết phân tích các mẫu hàu khu vực sông Gianh, thị xã Ba Đồn, Quảng Bình, cho thấy hàm lượng Mn và Zn tương đối cao 2,03 ÷ 3,01 g/g tươi và 127,82 ÷ 284,95 g/g tươi, đạt tiêu chuẩn cho phép về an toàn thực phẩm Có thể nói rằng không có bất an về Mn và Zn cho người tiêu dùng hàu các địa điểm khảo sát Đã tiến hành đánh giá biến động hàm lượng Mn, Zn theo thời gan và vị trí lấy mẫu, so sánh hàm lượng Mn Zn bờ sông Thông qua hệ số hàm lượng sinh học cho thấy tích lũy Mn Zn hàu với nước có tương quan 59 Nguyễn Mậu Thành, Trần Xuân Tuấn Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Chính (1996), Một số loài động vật Nhuyễn thể (Mollusca) có giá trị kinh tế biển Việt Nam, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [2] Nguyễn Văn Khánh, Phạm Văn Hiệp (2009), Nghiên cứu tích luỹ kim loại nặng Cadmium (Cd) Chì (Pb) loại Hến (Corbicula SP.) vùng sông Thành phố Đà Nẵng, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 1(30), tr.83-89 [3] Phạm Luận (2006), Phương pháp phân tích phổ nguyên tử, Nhà xuất Đại học Quốc gia, Hà Nội [4] Lê Thị Mùi (2008), Sự tích tụ Chì và Đồng số lồi nhuyễn thể hai mảnh vỏ vùng ven biển Đà Nẵng, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 4(27), tr.49-54 [5] Nguyễn Mậu Thành, Hoàng Thị Cẩm Chương, Nguyễn Đức Vượng (2015), Xác định, đánh giá hàm lượng sắt và mangan nước giếng sinh hoạt vài hộ dân địa bàn xã Lộc Ninh Đồng Hới - Quảng Bình, Tạp chí Khoa học Giáo dục, ĐHSP Đà Nẵng, 15(02), tr.21-25 [6] Ngô Văn Tứ, Nguyễn Kim Quốc Việt (2009), Phương pháp von-ampe hoà tan anot xác định PbII, CdII, ZnII Vẹm xanh đầm Lăng Cô Thừa Thiên - Huế, Tạp chí Khoa học, Đại học Huế, số 50, tr.155-163 [7] Bộ Y tế (2007), Quy giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học hoá học thực phẩm, Ban hành kèm theo định số 46/2007/QĐ-BYT Bộ trưởng BYT 19/12/2007 DETERMINING AND EVALUATING MAGANESE AND ZINC CONTENT IN OYSTERS Crassostrea rivularis (Gould, 1861) IN GIANH RIVER, BA DON TOWN, QUANG BINH Abstract: Bivalve mollusks (oysters, scallops, mussels, clams, cockle,…) play an important role in cleaning the environment; they are rich in nutritional value and in demand at home and abroad; many of them have become economically valuable commodities Oysters form the species group of mollusks most exploited in Vietnam The atomic absorption spectrophotometric method (AAS) has been applied to determine the maganese and zinc content in oysters in Gianh River, Ba Don Town, Quang Binh province This method has high repetitiveness with RSD