Nghiên cứu khả năng chỉ thị ô nhiễm kim loại nặng của một số loài động vật hai mảnh vỏ tại cửa sông hàn, thành phố đà nẵng

Ọ Ọ SƢ P M KHOA SINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Nghiên cứu khả thị ô nhiễm kim loại nặng số loài động vật hai mảnh vỏ cửa sông Hàn, thành phố ẵng Sinh viên thực : Võ Thị Mỹ Phương Chuyên ngành : Cử nhân Sinh Môi Trường Người hướng dẫn : Th.S Nguyễn Văn Khánh MỤ Ụ MỞ ẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu tổng quát .2 2.2 Mục tiêu cụ thể .2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn ƢƠ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘC CHẤT KIM LOẠI NẶNG (KLN) 1.1.1 Độc chất Chì 1.1.2 Độc chất Cadimi 1.1.3 Độc chất Crôm 1.1.4 Độc chất thủy ngân 1.2 TÌNH HÌNH Ơ NHIỄM KLN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM .6 1.2.1 Tình hình ô nhiễm KLN giới .6 1.2.2 Tình hình nhiễm kim loại nặng Việt Nam 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÁC LỒI HAI MẢNH VỎ TÍCH LŨY KLN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM .8 1.3.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.3.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 1.4 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU .10 ƢƠ Ố TƢỢNG, NỘ DU V P ƢƠ P ÁP Ê ỨU 12 2.1 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 12 2.1.1 Các loài động vật hai mảnh vỏ 12 2.1.2 KLN nghiên cứu 13 2.2 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 13 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 14 2.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.4.1 Phƣơng pháp nghiên cứu thực địa 14 2.4.2 Phƣơng pháp nghiên cứu phòng thí nghiệm 15 2.4.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu .15 2.4.4 Phƣơng pháp xác định hệ số rủi ro (RQ) 15 2.4.5 Phƣơng pháp xác định hệ số tích lũy trầm tích - sinh vât (BSAF) 16 2.4.6 Phƣơng pháp phân tích tƣơng quan 16 ƢƠ KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 17 3.1 KHẢO SÁT SỰ PHÂN BỐ, KÍCH THƢỚC, KHỐI LƢỢNG CỦA BA LOÀI NGAO DẦU (Meretrix meretrix), VẸM XANH (Perma viridis) HÀU (Saccostrea sp.) 17 3.2 HÀM LƢỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG TRẦM TÍCH TẠI CỬA SÔNG HÀN, TP ĐÀ NẴNG 19 3.2.1 Hàm lƣợng Pb trầm tích khu vực nghiên cứu 19 3.2.2 Hàm lƣợng Cd trầm tích khu vực nghiên cứu 21 3.2.3 Hàm lƣợng Cr trầm tích khu vực nghiên cứu 22 3.2.4 Hàm lƣợng Hg trầm tích khu vực nghiên cứu 24 3.2.5 Đánh giá rủi ro 25 3.3 SỰ TÍCH LŨY KLN (Pb, Cd, Cr, Hg) TRONG CÁC LOÀI HAI MẢNH VỎ TẠI CỬA SÔNG HÀN, TP ĐÀ NẴNG .26 3.3.1 Hàm lƣợng Pb tích lũy mơ lồi hai mảnh vỏ khu vực cửa sông Hàn, TP Đà Nẵng 26 3.3.2 Hàm lƣợng Cd tích lũy mơ lồi hai mảnh vỏ khu vực cửa sông Hàn, TP Đà Nẵng 28 3.3.3 Hàm lƣợng Cr tích lũy mơ lồi hai mảnh vỏ khu vực cửa sông Hàn, TP Đà Nẵng 29 3.3.4 Hàm lƣợng Hg tích lũy mơ lồi hai mảnh vỏ khu vực cửa sông Hàn, TP Đà Nẵng 30 3.3.5 Hệ số tích lũy KLN trầm tích - sinh vật loài hai mảnh vỏ 31 3.4 TƢƠNG QUAN GIỮA HÀM LƢỢNG KLN TRONG TRẦM TÍCH VÀ TRONG MƠ CÁC LỒI HAI MẢNH VỎ 32 3.4.1 Tƣơng quan hàm lƣợng Pb loài hai mảnh vỏ trầm tích .33 3.4.2 Tƣơng quan hàm lƣợng Cd loài hai mảnh vỏ trầm tích .34 3.4.3 Tƣơng quan hàm lƣợng Cr lồi hai mảnh vỏ trầm tích .36 3.4.4 Tƣơng quan hàm lƣợng Hg lồi hai mảnh vỏ trầm tích 37 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 40 Kết luận 40 Kiến nghị .40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 P Ụ Ụ MỞ ẦU Tính cấp thiết đề tài Q trình phát triển công nghiệp, nông nghiệp dịch vụ nƣớc ta làm cho môi trƣờng bị ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt diện KLN môi trƣờng đất nƣớc Các chất ô nhiễm KLN theo sông biển thƣờng tới cửa sơng ven biển kết tủa, tích tụ lại trầm tích Sự tích tụ KLN ảnh hƣởng đến đời sống sinh vật thủy sinh, gây ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời thông qua chuỗi thức ăn Một số KLN nhƣ Pb, Hg, Cd gây độc nồng độ thƣờng quan sát đƣợc đất nƣớc Chúng đƣợc đánh giá nguyên tố độc dạng vết gây ngộ độc tức thời ảnh hƣởng lâu dài đến đời sống sinh vật sức khỏe ngƣời [10] Do vậy, xác định hàm lƣợng KLN trầm tích cửa sông cần thiết (UNEP/FAO/WHO, 1996) [20] Để quan trắc ô nhiễm KLN vùng biển, vùng cửa sơng phƣơng pháp đƣợc sử dụng phổ biến giới phân tích lý hóa nƣớc hay bùn đáy (Phillips, 1977) [8] Tuy nhiên phƣơng pháp gặp nhiều khó khăn nhƣ tần suất thu mẫu cao kéo theo chi phí cao đánh giá đƣợc chất lƣợng môi trƣờng thời điểm thu mẫu Một phƣơng pháp đƣợc sử dụng nhiều thập niên gần phƣơng pháp sử dụng sinh vật thị để giám sát ô nhiễm đặc biệt sử dụng động vật hai mảnh vỏ làm sinh vật thị ô nhiễm KLN Phƣơng pháp đƣợc đánh giá cao chúng khắc phục đƣợc hạn chế phƣơng pháp phân tích lý hóa nhận dạng có mặt KLN mơi trƣờng hàm lƣợng nhỏ mà phân tích thơng thƣờng khơng phát đƣợc [8] Ở Việt Nam việc sử dụng loài hai mảnh vỏ để thị ô nhiễm KLN đƣợc nghiên cứu số tác giả nhƣ: Lê Thị Vinh cs (2005, 2006); Đặng Thúy Bình cs (2006) [3], [16] hay nghiên cứu Nguyễn Văn Khánh cs (2010) [9] Tuy nhiên nghiên cứu công bố không nhiều cịn nhiều hạn chế Vì vậy, để góp phần nâng cao khả đánh giá ô nhiễm KLN lồi hai mảnh vỏ tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả thị ô nhiễm kim loại nặng số loài động vật hai mảnh vỏ cửa sông Hàn, thành phố Đà Nẵng” 2 Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu tổng qt Đánh giá nhiễm KLN trầm tích, mơ lồi hai mảnh vỏ khả phản ánh nhiễm KLN lồi cửa sông Hàn, TP Đà Nẵng 2.2 Mục tiêu cụ thể - Xác định mức độ ô nhiễm KLN trầm tích mơ số lồi động vật hai mảnh vỏ cửa sông Hàn, TP Đà Nẵng - Xác định tính tƣơng quan tích lũy KLN trầm tích mơ lồi hai mảnh vỏ đƣợc nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học Kết đề tài đóng góp vào nguồn tƣ liệu việc sử dụng loài động vật hai mảnh vỏ thị ô nhiễm KLN Đây liệu có ý nghĩa quan trọng việc phát triển hệ thống thị sinh học Việt Nam 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Nghiên cứu đề xuất công cụ giám sát hiệu ô nhiễm KLN cho khu vực cửa sông TP Đà Nẵng ƢƠ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ ỘC CHẤT KIM LO I NẶNG (KLN) KLN có độc tính kim loại có tỷ trọng lớn gấp lần tỷ trọng nƣớc Chúng kim loại bền (khơng tham gia vào q trình sinh hố thể) có tính tích tụ sinh học (chuyển tiếp chuỗi thức ăn vào thể ngƣời) Chúng bao gồm Hg, As, Pb, Cd, Mn, Cu, Cr… Các KLN xâm nhập vào thể sinh vật gây độc tính [18] 1.1.1 ộc chất Chì Chì có kí hiệu hóa học Pb, khối lƣợng nguyên tử 209,2 đvC; khối lƣợng riêng d = 11,35 g/cm3, kim loại thuộc nhóm IV, số thứ tự 82 bảng tuần hồn hóa học Trong tự nhiên Pb tồn dƣới dạng quặng PbS, PbCO3, PbSO4 Pb chất độc chất Độc tính Pb chủ yếu khả ức chế số enzim trình tổng hợp máu dẫn đến ngăn chặn trình tạo hồng cầu Khi Pb máu khoảng 0,3 ppm trình sử dụng oxi để oxi hóa glucoza tạo lƣợng cho q trình sống bị ngăn cản làm thể mệt mỏi Ở nồng độ > 0,8 ppm gây thiếu máu không tổng hợp đƣợc hemoglobin Chì gây ảnh hƣởng đến hệ thần kinh đặc biệt trẻ sơ sinh trẻ tuổi phát triển hệ thần kinh Nhiễm độc Pb làm hệ thần kinh căng thẳng rối loạn tập trung ý trẻ em từ – 11 tuổi Ở tuổi trung niên, nhiễm độc Pb làm huyết áp tăng gây nhiều rủi ro bệnh tim mạch Ngộ độc cấp tính Pb thƣờng gặp Ngộ độc thƣờng diễn ăn phải thức ăn có chứa lƣợng Pb, nhƣng liên tục ngày Chỉ cần ngày thể hấp thu từ 1mg chì trở lên sau vài năm có triệu chứng: thở có mùi thối, sƣng lợi với viền đen lợi, da vàng, đau bụng dội, táo bón, đau khớp xƣơng, bại liệt chi (tay bị biến dạng), mạch yếu, nƣớc tiểu [2], [10] 1.1.2 ộc chất Cadimi Cadimi có kí hiệu hóa học Cd, khối lƣợng nguyên tử 112,411 đvC có khối lƣợng riêng d = 8,642 g/cm3, thuộc nhóm phân loại IIB kim loại thuộc nhóm 12, số thứ tự 48 bảng tuần hồn hóa học Dạng tồn chủ yếu Cd tự nhiên muối CdCl2 CdSO4 Nhiễm độc Cd cấp tính gây đau rát vùng tiếp xúc Sau ăn uống bị nhiễm độc Cd, triệu chứng thƣờng gặp buồn nôn, nôn, đau bụng Nhiễm độc qua đƣờng hô hấp dẫn đến phù phổi Nhiễm độc mãn tính thƣờng đƣợc quan tâm đặc biệt Cd bị đào thải khỏi thể chậm, thời gian bán phân hủy thể vào khoảng 30 năm Vì vậy, phơi nhiễm nồng độ thấp dẫn đến tình trạng tích lũy Cd thể Phần lớn Cd thâm nhập vào thể ngƣời đƣợc đào thải từ từ qua thận, khoảng 1% đƣợc giữ lại thận, Cd liên kết với protein tạo thành metallotionein có thận Phần cịn lại thể đƣợc tích lũy với tuổi tác Khi lƣợng Cd2+ đƣợc tích lũy đủ lớn, chỗ ion Zn2+ enzim quan trọng gây rối loạn tiêu hóa chứng bệnh rối loạn chức thận, thiếu máu, tăng huyết áp, gây dòn xƣơng, phá hủy tủy xƣơng, gây ung thƣ 1.1.3 ộc chất Crơm Crơm có kí hiệu hóa học Cr, khối lƣợng nguyên tử 51,9961 đvC, có khối lƣợng riêng d = 7,2 g/cm3 thuộc nhóm phân loại VIB, số thứ tự 24 bảng tuần hoàn hóa học Dạng tồn chủ yếu Cr tự nhiên Cr(III) Cr(VI) Cr(III) cần thiết cho thể liều lƣợng nhỏ tham gia vào trình trao đổi chất đƣờng thể, thiếu hụt gây nên bệnh thiếu hụt Cr Ngƣợc lại Cr hóa trị VI độc hại hít phải [26] Nồng độ Cr nƣớc uống thƣờng thấp µg/l (mặc dù thực tế có trƣờng hợp nồng độ crôm nƣớc uống cao tới 120 µg/l) Nhìn chung thực phẩm nguồn đƣa Cr vào thể ngƣời, hấp thụ Cr tùy thuộc trạng thái oxi hóa chất Cr(VI) hấp thụ qua dày, ruột nhiều Cr(III) cịn thấm qua màng tế bào Các hóa chất hóa trị VI Cr gây viêm loét da, xuất mụn cơm, viêm gan, viêm thận, ung thƣ phổi,… IARC xếp Cr(VI) vào nhóm Cr(III) vào nhóm Hàm lƣợng cao Cr làm kết tủa protein, axit nucleic ức chế hệ thống enzim [4] 1.1.4 ộc chất thủy ngân Thủy ngân có kí hiệu hóa học Hg, khối lƣợng nguyên tử 200,59 đvC, thuộc nhóm phân loại IIB, số thứ tự 80 bảng tuần hồn hóa học Dạng tồn chủ yếu Hg tự nhiên Hg(I) Hg(II) Hg hoàn toàn khơng có lợi chất độc thể ngƣời Có dạng tồn Hg Hg vô Hg hữu Hg hữu có khả tan chất béo nên nhanh chóng phân bố vào bên thể, tác dụng độc rõ ràng nguy hiểm não Hàm lƣợng gây chết từ 10 – 60 mg/kg đủ để tác hại lên hệ thần kinh khả sinh sản Hg vô chất ăn mòn nên tác dụng trực tiếp lên niêm mạc Dù loại Hg tan chất béo nhƣng tiếp xúc thời gian dài tích lũy dần não gây tổn thƣơng lên hệ thần kinh trung ƣơng Hàm lƣợng gây chết ngƣời – g ngƣời lớn Hg chủ yếu vào thể qua đƣờng hô hấp Gần 80% Hg hít vào đƣợc giữ lại thấm vào thể tùy thuộc độ hịa tan Hít thở khơng khí có nồng độ Hg mg/m3 thời gian dài bị nhiễm độc (1 - mg/m3 gây viêm phổi cấp) Số liệu nghiên cứu khác cho thấy Hg nồng độ thấp 0,06 - 0,1 mg/m3 gây triệu chứng nhƣ ngủ, ăn ngon Ngƣời tiếp xúc giờ/ngày 225 ngày lao động/năm với nồng độ 0,1 - 0,2 mg/m3 có triệu chứng run; cịn nồng độ khoảng 0,05 mg/m3 chƣa gây ảnh hƣởng đáng kể Hg kim loại bị hấp thụ qua đƣờng tiêu hóa Hg đƣợc thải loại ngƣời bình thƣờng 10 mg/24 qua nƣớc tiểu 10 mg/ngày qua phân Tổ chức WHO đề nghị nồng độ Hg giới hạn cho phép mg/kg [2] Hg vô chủ yếu tác động đến thận, khí metyl Hg lại tác động chủ yếu đến hệ thần kinh trung ƣơng Sau nhiễm độc, ngƣời bệnh dễ giận, cáu gắt, xúc động, rối loạn tiêu hóa, rối loạn thần kinh,… Nhiễm độc nặng gây tử vong Độc tính Hg tác dụng lên nhóm – SH hệ thống enzim Sự liên kết Hg với màng tế bào ngăn cản vận chuyển đƣờng qua màng cho phép dịch chuyển kali tới màng Điều dẫn đến thiếu hụt lƣợng tế bào gây rối loạn thần kinh Nhiễm độc metyl Hg dẫn đến phân lập nhiễm sắc thể, phá vỡ nhiễm sắc thể phân lập tế bào [2] 1.2 TÌ Ì Ơ ỄM K 1.2.1 Tình hình nhiễm K TRÊ T Ế Ớ V V ỆT AM giới Trên Thế giới tình hình nhiễm KLN ngày diễn biến theo chiều hƣớng xấu Hàng năm hoạt động sản xuất đƣa vào môi trƣờng 60.000 As (1975), 25.000 Cd, tự nhiên đóng góp lƣợng đáng kể: 45.00 As, 800 Cd, 33.000 Pb [2], [28] Năm 1970, nƣớc Nhật giới chấn động vụ ngộ độc thủy ngân ngƣời dân ăn phải cá biển vùng vịnh Minamata Các loài hải sản vùng biển bị nhiễm thủy ngân nhà máy hóa chất Chisso sử dụng thủy ngân chất thải có thủy ngân khơng đƣợc xử lý triệt để xả thẳng vào nƣớc biển Vụ ngộ độc làm cho 30.000 ngƣời bị tàn phế (suy kiệt toàn thân, liệt, rối loạn nhận thức, mù mắt, lãng tai, dị dạng bào thai,…) có 2.000 ngƣời tử vong [2] Ngành cơng nghiệp khai mỏ luyện quặng chì phát thải lƣợng lớn chì vào khơng khí môi trƣờng đất Qua điều tra Alloway Davies (1994) cho thấy đất phù sa sông Ystwyth chứa 90- 2900 µgPb/g (trung bình 1419 µgPb/g) so sánh với 24-26 µgPb/g đất thung lũng bên cạnh khơng bị ảnh hƣởng việc khai mỏ [2] Thành phố Tianying thuộc tỉnh An Huy, Trung Quốc nơi có hàm lƣợng Pb nguồn nƣớc đất cao, lúa mì Tianying chứa Pb với nồng độ gấp 24 lần mức cho phép KLN vào thể trẻ em gây số bệnh làm cho số thông minh trẻ em bị giảm nhiều Theo đánh giá tổ chức Bình Minh Xanh (2004), nồng độ Hg tăng gấp 280 lần TCCP lƣợng Cr nƣớc uống Hồng Kông mức ung thƣ Có tới 12 triệu tổng số 484 triệu ngũ cốc Trung Quốc bị nhiễm độc KLN tình trạng nhiễm đất trồng trọt [7] Ô nhiễm gây độc Cd tăng nhanh thập niên gần bùng nổ ngành công nghiệp khai thác, luyện kim, làm pin, chạy lò phản ứng,… gây nhiễm độc cho ngƣời dân sống khu vực Năm 1946, số cƣ dân vùng Jintsu Valley, Toyama, Nhật Bản bị bệnh “Itai Itai” nhiễm độc Cd Theo thống kê có khoảng 200 phụ nữ lớn tuổi, ngƣời sinh vài đứa con, 30 Qua bảng 3.9 hình 3.7 cho thấy rằng, đợt hàm lƣợng Cr tích lũy mơ lồi hai mảnh vỏ khu vực nghiên cứu mức thấp, nằm GHCP Bộ Y tế Hồng Kơng Tuy nhiên, qua đợt thu mẫu lần lồi hai mảnh vỏ tích lũy Cr mô thể cao TCCP Bộ Y tế từ 1,16 - 1,22 lần Điều cho thấy loài hai mảnh vỏ đƣợc thu đợt bị ô nhiễm Cr Cận thận trọng sử dụng loài để làm nguồn thực phẩm cho ngƣời Theo kết nghiên cứu Lê Thị Vinh cho thấy hàm lƣợng Cr tích lũy Hàu (Saccostrea cucullata) vịnh Vân Phong- bến Gỏi, Khánh Hòa dao động từ 0,28 đến 1,03 µg/g Khoảng dao động xấp xỉ với khoảng dao động mà đề tài thu đƣợc (dao động 0,41 - 1,22 µg/g) [22] Theo kết nghiên cứu Mihajlo Jovic cs (2011) cho thấy hàm lƣợng Cr tích lũy mơ lồi Vẹm xanh (Mytilus galloprovincialis) vịnh Boka Kotorska (Montenegro) dao động từ 0,74 đến 2,40 mg/kg [27] Hàm lƣợng Cr tích lũy mơ động vật khu vực mà đề tài nghiên cứu đợt thấp hơn, nhiên đợt nằm khoảng dao động 3.3.4 vực cửa sông àm lƣợng g tích lũy mơ lồi hai mảnh vỏ khu àn, TP ẵng Kết phân tích hàm lƣợng Hg loài hai mảnh vỏ đƣợc thể qua bảng 3.10 hình 3.8 Bảng 3.10 Hàm lƣợng Hg mẫu động vật (µg/g) Ký hiệu mẫu Khu vực nghiên cứu 7/2012 3/2013 KV1 – N KV1 0,19 ± 0,06 0,20 ± 0,03 KV2 – V KV2 0,22 ± 0,09 0,23 ± 0,04 KV3 – H KV3 0,39 ± 0,16 0,22 ± 0,02 QCVN 82:2011/BYT 0,5 Ghi chú: * Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia giới hạn nhiễm KLN thực phẩm 31 Hình 3.8 Hàm lƣợng Hg mẫu động vật (µg/g) Kết bảng 3.8 hình 3.8 cho thấy, đợt thu mẫu 7/2012, hàm lƣợng Hg trung bình dao động 0,19 - 0,39 µg/g Vào đợt thu mẫu 3/2013, hàm lƣợng Hg trung bình dao động từ 0,20 đến 0,23 µg/g Hàm lƣợng Hg tích lũy mơ loài hai mảnh vỏ mức thấp, nằm GHCP Bộ Y tế Điều chứng tỏ lồi hai mảnh vỏ khu vực cửa sơng Hàn, TP Đà Nẵng chƣa có nhiễm Hg mơ thể Theo kết nghiên cứu Phạm Kim Phƣơng (2007) Cần Thạnh - Cần Giờ cho thấy hàm lƣợng Hg tích lũy thịt nghêu trung bình 0,006 mg/kg [12] Kết thấp nhiều so với hàm lƣợng Hg tích lũy mơ động vật mà đề tài nghiên cứu Nghiên cứu Lê Thị Vinh cs (2005) có tích lũy Hg lồi nghêu vùng biển ven bờ Bình Thuận với khoảng dao động từ 0,13 – 0,32 µg/g [16] Kết đề tài nằm khoảng dao động 3.3.5 Hệ số tích lũy K trầm tích - sinh vật lồi hai mảnh vỏ Động vật hai mảnh vỏ phong phú, có tập tính ăn lọc nên chúng có khả tích tụ chất độc hại chủ yếu hoạt động kinh tế ngƣời thải môi trƣờng [16] Để xác định khả tích tụ ngƣời ta dựa vào hệ số tích lũy trầm tích - sinh vật (Biota Sediment Accumulation Factor, BSAF) 32 BSAF tham số mơ tả tích lũy sinh học KLN từ trầm tích vào mơ động vật, việc tính toán BSAF phần phản ánh đƣợc mối quan hệ KLN tích lũy lồi hai mảnh vỏ mơi trƣờng trầm tích, hỗ trợ đánh giá rủi ro sinh thái (ecological risk assessments) Trong nghiên cứu này, sử dụng BSAF để thấy đƣợc khả hấp thụ KLN loài hai mảnh vỏ Kết đƣợc thể bảng 3.11 Bảng 3.11 Kết tính tốn hệ số tích lũy KLN trầm tích - sinh vật lồi mảnh vỏ Hệ số tích lũy trầm tích - sinh vật Lồi Pb Cd Cr Hg Ngao dầu 0,18 0,85 0,73 0,61 Vẹm xanh 0,09 0,53 0,64 0,73 Hàu 0,13 0,63 0,88 0,97 Kết tính tốn bảng 3.11 cho thấy, BSAF khác KLN Pb, Cd, Cr Hg ba loài, dao động 0,09 - 0,97, BSAF Hg cao BSAF Pb thấp BSAF Pb thấp mức độ tích lũy Pb mơ động vật thấp nhiều lần trầm tích Đối với KLN khác hàm lƣợng trầm tích mô động vật chênh lệch không nhiều nên dẫn đến BSAF cao Mức độ tích lũy Pb thấp khả hấp thụ Pb không cao hay khả đào thải Pb động vật tốt KLN khác Dựa vào kết tính tốn BSAF xếp tích lũy KLN lồi Ngao dầu nhƣ sau Cd > Cr > Hg > Pb Ở Vẹm xanh Hàu: Hg > Cr > Cd > Pb Một số kết nghiên cứu nhiều tác giả ghi nhận khả tích lũy KLN khác khác loài Kết nghiên cứu Jasim Mohammed Salman (2011) sông Euphrates (Iraq) loài Pseudodontpsis euphraticus cho kết BSAF Fe < Zn < Mn < Cu < Cd < Co < Pb < Cr < Ni [22] 3.4 TƢƠ QUA ỮA M ƢỢNG KLN TRONG TRẦM TÍCH VÀ TRONG MƠ CÁC LỒI HAI MẢNH VỎ Một số nghiên cứu thơng thƣờng tích lũy KLN mơ động vật hai mảnh vỏ có quan hệ tuyến tính với hàm lƣợng kim loại nặng mơi trƣờng Mối tƣơng quan hàm lƣợng KLNtrong trầm tích với hàm lƣợng KLN thể động vật 33 số quan trọng nhằm đánh giá khả phản ánh chất lƣợng mơi trƣờng lồi nhuyễn thể Để đánh giá khả phản ánh mức độ ô nhiễm số KLN loài Ngao dầu, Vẹm xanh, Hàu, đề tài tiến hành phân tích tƣơng quan hàm lƣợng số KLN (Pb, Cd, Cr, Hg) trầm tích lồi hai mảnh vỏ Các giá trị sử dụng phân tích tƣơng quan đƣợc chuyển dạng x’ = log(x+5) 3.4.1 Tƣơng quan hàm lƣợng Pb loài hai mảnh vỏ trầm tích Kết tƣơng quan hàm lƣợng Pb mơ lồi hai mảnh vỏ trầm tích khu vực cửa sơng Hàn, TP Đà Nẵng đƣợc qua hình 3.9 (a) (b) (c) Hình 3.9 a, b, c Tƣơng quan hàm lƣợng Pb mơ động vật với trầm tích 34 Kết phân tích tƣơng quan hình 3.9 cho thấy, hàm lƣợng Pb loài hai mảnh vỏ tƣơng quan thuận với hàm lƣợng Pb tích lũy trầm tích Hệ số tƣơng quan hàm lƣợng Pb loài Ngao dầu Vẹm xanh lần lƣợt r = 0,939, r = 0,794 (pvalue < 0,05) Đối chiếu với thang phân loại Chu Văn Mẫn (2003) tƣơng quan hai loài từ mức “tƣơng quan chặt” đến “tƣơng quan chặt” Hàm lƣợng Pb tích lũy loài Hàu “tƣơng quan vừa” với Pb trầm tích với hệ số r = 0,421 Tuy nhiên kết khơng có ý nghĩa thống kê pvalue > 0,05 Từ kết phân tích tƣơng quan cho thấy Ngao dầu Vẹm xanh đƣợc dùng làm sinh vật thị ô nhiễm Pb môi trƣờng So sánh kết nghiên cứu Nguyễn Văn Khánh cs (2010) cửa sông Cu Đê, TP Đà Nẵng cho kết tƣơng quan thuận hàm lƣợng Pb trầm tích mơ hai lồi Hến Hàu với hệ số tƣơng quan lần lƣợt r = 0,79 (pvalue < 0,05); r = 0,58 (pvalue > 0,05) [8] Tuy nhiên hệ số tƣơng quan thấp so với kết đề tài Điều chứng minh rằng, Ngao dầu Vẹm xanh có khả phản ánh tốt mức độ nhiễm Pb có mơi trƣờng trầm tích cửa sơng Hàn, TP Đà Nẵng 3.4.2 Tƣơng quan hàm lƣợng Cd loài hai mảnh vỏ trầm tích Kết tƣơng quan hàm lƣợng Cd mơ lồi hai mảnh vỏ trầm tích khu vực cửa sơng Hàn đƣợc qua hình 3.10 35 (a) (b) (c) Hình 3.10 a, b, c Tƣơng quan hàm lƣợng Cd mơ động vật với trầm tích Kết phân tích tƣơng quan cho thấy hàm lƣợng Cd tích lũy mơ lồi Ngao dầu tƣơng quan nghịch với hàm lƣợng Cd trầm tích (r = -0,914) Tuy nhiên lồi Vẹm xanh Hàu tƣơng quan hàm lƣợng Cd mô thể trầm tích tƣơng quan thuận Đối chiếu với thang phân loại Chu Văn Mẫn (2003) lồi Vẹm xanh “tƣơng quan tƣơng đối chặt” (r = 0,693) Hàu “tƣơng quan chặt” (r = 0,767) Kết có ý nghĩa thống kê cao có pvalue < 0,05 Theo nghiên cứu Nguyễn Văn Khánh cs (2010) hàm lƣợng Cd trầm tích mơ lồi Hàu cửa sơng Cu Đê, TP Đà Nẵng tƣơng quan thuận với hệ số tƣơng quan r = 0,93 (pvalue < 0,05) [8] Một nghiên cứu khác L Rojas de Astudillio cs (2005) hàm lƣợng Cd loài Vẹm xanh (Perna viridis) 36 vịnh Paria, có tƣơng quan chặt chẽ với Cd mơi trƣờng trầm tích (r = 0,832) [32] Nhƣ vậy, kết nghiên cứu cửa sông Hàn tƣơng đồng với nghiên cứu Qua tƣơng quan hàm lƣợng Cd động vật hai mảnh vỏ trầm tích kết luận lồi Vẹm Hàu có khả phản ánh tốt mức độ nhiễm Cd có mơi trƣờng trầm tích khu vực cửa sông Hàn, TP Đà Nẵng Mức tƣơng quan hàm lƣợng Cd Ngao dầu hàm lƣợng Cd trầm tích khơng tốt nên Ngao dầu khơng thích hợp để phản ánh nhiễm Cd môi trƣờng 3.4.3 Tƣơng quan hàm lƣợng Cr lồi hai mảnh vỏ trầm tích Kết phân tích tƣơng quan tuyến tính hàm lƣợng Cr trầm tích lồi hai mảnh vỏ khu vực cửa sơng Hàn đƣợc trình bày hình 3.11 (a) (b) (c) Hình 3.11 a, b, c Tƣơng quan hàm lƣợng Cr mô động vật với trầm tích 37 Kết hình 3.11 cho thấy, tích lũy Cr lồi hai mảnh vỏ tƣơng quan thuận với tích lũy trầm tích khu vực nghiên cứu Đồng thời ba loài nhạy cảm với Cr thể mối quan hệ từ “chặt” đến “rất chặt” Hàu có tƣơng quan chặt chẽ so với Ngao dầu Vẹm xanh Hàm lƣợng Cr Ngao dầu Vẹm xanh thể mối tƣơng quan với hàm lƣợng Cr trầm tích qua hệ số r = 0,881 r = 0,828 (pvalue < 0,05) Hệ số cho thấy hàm lƣợng Cr Ngao dầu Vẹm xanh “tƣơng quan chặt” với Cr trầm tích Đối với Hàu, mức độ tƣơng quan cao với r = 0,977; pvalue < 0,05, mức “tƣơng quan chặt” Điều chứng tỏ, loài hai mảnh vỏ đề tài nghiên cứu có khả phản ánh tốt ô nhiễm Cr môi trƣờng Hiện Việt Nam chƣa có nhiều tài liệu nghiên cứu mối tƣơng quan tích tụ Cr lồi hai mảnh vỏ Cr mơi trƣờng trầm tích kết cung cấp dẫn liệu cho nghiên cứu xem xét giám sát ô nhiễm Cr loài hai mảnh vỏ 3.4.4 Tƣơng quan hàm lƣợng Hg loài hai mảnh vỏ trầm tích Kết tƣơng quan hàm lƣợng Hg mơ lồi hai mảnh vỏ trầm tích khu vực cửa sơng Hàn đƣợc qua hình 3.12 38 (a) (b) (c) Hình 3.12 a, b, c Tƣơng quan hàm lƣợng Hg mơ động vật với trầm tích Kết hình 3.12 cho thấy, hàm lƣợng Hg tích lũy mơ Ngao dầu Vẹm xanh tƣơng quan thuận với hàm lƣợng Hg trầm tích Trong đó, Hg mơ lồi Ngao dầu “tƣơng quan chặt” với Hg trầm tích (r = 0,774; p > 0,05) Hg Vẹm xanh dừng mức “tƣơng quan vừa” với Hg môi trƣờng (r = 0,384; p > 0,05) Hàm lƣợng Hg tích lũy mơ lồi Hàu tƣơng quan nghịch với hàm lƣợng Hg trầm tích với r = -0,207; p > 0,05 Kết khơng có ý nghĩa mặt thống kê p cao r q thấp khơng tìm thấy mối liên hệ hai yếu tố 39 Đối chiếu với kết nghiên cứu Trần Duy Vinh khu vực cửa Đại, TP Hội An cho thấy tƣơng quan hàm lƣợng Hg hai loài Ngao dầu với hàm lƣợng Hg trầm tích tƣơng quan thuận với hệ số r = 0,31 (pvalue > 0,05) [17] Kết thấp so với kết đề tài nghiên cứu Mức tƣơng quan không đáng kể Hg mơ lồi Hàu với Hg trầm tích mà đề tài nghiên cứu phù hợp với nghiên cứu trƣớc Hàu trầm tích Presley cs (1990), MarinMezquita cs (1997), Gonzalez cs (1999) [23], [25], [30] Qua kết phân tích tƣơng quan hàm lƣợng Hg mơ lồi hai mảnh vỏ trầm tích khu vực cửa sơng Hàn, TP Đà Nẵng thấy sử dụng Ngao dầu để đánh giá ô nhiễm Hg mơi trƣờng trầm tích khu vực Mối tƣơng quan hàm lƣợng KLN mơ lồi hai mảnh vỏ trầm tích bị ảnh hƣởng nhiều yếu tố nhƣ khả tích lũy lồi, yếu tố mơi trƣờng nhƣ nhiệt độ, độ mặn, pH, DO, độ hạt trầm tích, mức độ phong phú thức ăn,… Hệ số tƣơng quan cao mối liên hệ hàm lƣợng Pb, Cd, Cr, Hg thể loài động vật mảnh vỏ hàm lƣợng Pb, Cd, Cr, Hg trầm tích có ý nghĩa, nhƣ thơng qua phân tích hàm lƣợng KLN tích lũy thể lồi đánh giá đƣợc chất lƣợng môi trƣờng chúng sinh sống 40 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ Kết luận 1.1 Hàm lƣợng Pb, Cd, Cr, Hg trầm tích khu vực nghiên cứu qua đợt thu mẫu nằm GHCP QCVN 43/2012/BTNMT Tuy nhiên so sánh với tiêu chuẩn ISQG Canađa hàm lƣợng Pb trầm tích KV3 đợt hàm lƣợng Cd, Hg trầm tích khu vực nghiên cứu qua đợt thu mẫu vƣợt tiêu chuẩn ISQG Đánh giá rủi ro dựa vào RQmax đƣợc xếp nhƣ sau: Cd > Hg > Pb > Cr Các KLN mức độ quan tâm tồn khu vực cửa sông Hàn, TP Đà Nẵng, nhƣng mức độ quan tâm cục Cd 1.2 Hàm lƣợng Hg, Cd trung bình tích lũy mơ lồi động vật qua đợt thu mẫu nằm GHCP Bộ Y tế Riêng đối Hàu, hàm lƣợng Cd tích lũy mơ đợt vƣợt TCCP Hàm lƣợng Cr loài hai mảnh vỏ đợt thu mẫu nằm GHCP Bộ Y tế, nhiên vào đợt tất vƣợt tiêu chuẩn Hàm lƣợng Pb tích lũy mơ lồi động vật qua đợt thu mẫu vƣợt TCCP so sánh với QCVN 8-2:2011/BYT Hệ số tích lũy BSAF dao động 0,09 - 0,97, BSAF Hg cao BSAF Pb thấp Sự tích lũy KLN loài Ngao dầu đƣợc xếp nhƣ sau Cd > Cr > Hg > Pb Ở loài Vẹm xanh Hàu khả tích lũy Hg > Cr > Cd > Pb 1.3 Ngao dầu có tƣơng quan thuận hàm lƣợng Pb, Cr, Hg tích lũy mơ trầm tích với hệ số r dao động từ 0,774 - 0,939 nên sử dụng lồi để thị nhiễm Pb, Cr, Hg trầm tích khu vực cửa sơng Hàn Vẹm xanh dùng để thị nhiễm Pb, Cd, Cr trầm tích Hàm lƣợng Cd, Cr tích lũy mơ Hàu tƣơng quan thuận mức tƣơng quan từ “chặt” đến “rất chặt” nên sử dụng Hàu làm sinh vật để thị ô nhiễm kim loại Kiến nghị Cần có thêm nhiều nghiên cứu tích lũy KLN đối tƣợng khác nhƣ yếu tố ảnh hƣởng đến khả tích lũy KLN thể chúng Từ lựa chọn loài sinh vật phù hợp để giám sát ô nhiễm môi trƣờng đƣợc hiệu 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Thục Anh Nguyễn Khắc Giảng (2006), “Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trầm tích bãi triều cửa sơng vùng vịnh Tiên Yên – Hà Cối, Quảng Ninh”, Tạp chí Địa chất, (3-4) Lê Huy Bá (2006), Độc học môi trường, NXB Đại học quốc gia, thành phố Hồ Chí Minh Đặng Thúy Bình, Nguyễn Thanh Sơn, Nguyễn Thị Thu Nga (2006), “Nghiên cứu tích lũy kim loại nặng ốc hƣơng số đối tƣợng hải sản (Vẹm, Hải sâm, Rong sụn) đảo Điệp Sơn, vịnh Vân Phong”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Thủy sản, 3(4) Nguyễn Văn Dục, Nguyễn Dƣơng Tuấn Anh, “Ô nhiễm nƣớc kim loại nặng khu vực công nghiệp Thƣợng Đình”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc Gia Hà Nội Lƣu Đức Hải Nguyễn Chu Hồi, “Sự tích lũy kim loại nặng trầm tích vùng cửa sông ven biển: Các dấu hiệu hậu môi trƣờng”, ĐHKHTN – Đại học Quốc gia Hà Nội Phan Thị Thu Hằng (2008), Nghiên cứu hàm lượng nitrat kim loại nặng đất, nước, rau số biện pháp nhằm hạn chê tích lũy chúng rau Thái Nguyên, Luận văn tiến sĩ nông nghiệp, Đại học Thái Nguyên Phạm Văn Hiệp (2008), Nghiên cứu tích lũy kim loại nặng cadimium (Cd) chì (Pb) lồi Corbicula sp vùng cửa sông thành phố Đà Nẵng, Khóa luận tốt nghiệp, Trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Đà Nẵng Nguyễn Văn Khánh, Võ Văn Minh, Phạm Thị Hồng Hà, Dƣơng Công Vinh (2010), “Hàm lƣợng As, Pb tích lũy lồi Hến (Corbicula sp.) Hàu sông (Ostrea rivularis Gould, 1861) cửa sông Cu Đê, thành phố Đà Nẵng”, Tạp chí Khoa học Công nghệ biển, 10(1), tr 27- 35 42 Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt (2007), Chị thị sinh học môi trường, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội 10 Hồng Thái Long (2007), Hóa học môi trường, NXB Đại học Khoa học Huế 11 Phan Văn Mạch cs., Hiện trạng môi trường đầm Nại, tỉnh Ninh Thuận, Hội nghị khoa học toàn quốc sinh thái tài nguyên sinh vật lần thứ hai 12 Phạm Kim Phƣơng, Nguyễn Thị Dung, Chu Phạm Ngọc Sơn (2007), “Nghiên cứu tích lũy kim loại nặng Ag, Cd, Pb Hg từ môi trƣờng tự nhiên lên nhuyễn thể hai mảnh vỏ”, Tạp chí Khoa học Công nghệ, 5(7) 13 Lê Thị Quế (2007), Nghiên cứu tích lũy sinh học kim loại nặng Cadimi (Cd) Chì (Pb) hai lồi Ngao (Meretrix sp.) lồi Sị huyết (Anadara granosa L.) số cửa sơng thành phố Đà Nẵng, Khóa luận tơt nghiệp, Đại học Sƣ phạm - Đại học Đà Nẵng 14 Đoàn Thị Thắm (2008), Nghiên cứu xác định hàm lượng kẽm số lồi Vẹm, Nghêu Sị vùng biển Đà Nẵng phương pháp Vơn-Ampe hịa tan, Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 6, Đại học Đà Nẵng 15 UBND thành phố Đà Nẵng PEMSEA (2004), Đánh gái Ban đầu Rủi ro Môi trường Thành phố Đà Nẵng, Báo cáo kỹ thuật PEMSEA, (10) 16 Lê Thị Vinh, Nguyễn Hồng Thu, Phạm Hữu Tâm Dƣơng Trọng Kiềm (2005), “Hàm lƣợng kim loại nặng nghêu lụa vùng biển ven bờ Bình Thuận”, Tạp chí Khoa học Công nghệ biển, 5(4), tr 58-63 17 Trần Duy Vinh, Nghiên cứu sử dụng Ngao dầu (Meretrix meretrix L.) Hến (Corbicula sp.) để đánh giá mức độ ô nhiễm Thủy ngân (Hg) khu vực Cửa Đại, TP.Hội An, Khóa luận tốt nghiệp, trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Đà Nẵng 18 Agency for Toxic Substances and Disease Registry - ATSDR (2000), Toxicological profile for manganese (update), Department of Health and Human Services, Public Health Service, Atlanta, GA: U.S 43 19 Aysun Turkmen, Mustafa Turkmen, Yalcin Tepe, “Biomonitoring of heavy metals from Iskenderun Bay Using Two Bivalve Species (Chama pacifica Broderip, 1834) and (Ostrea stentina Payraudeau, 1826)”, Turkish Journal of Fisheries and Aquatic 20 Carles Sanchiz, Antonio M García-Carrascosa, Augustin Pastor (2000), “Heavy Metal Contents in Soft-Bottom Marine Macrophytes and Sediments Along the Mediterranean Coast of Spain”, Marine Ecology, 21(1), pp 1-16 21 Dianne F Jolley, William A Maher, Jennelle Kyd (2004), “Selenium accumulation in the cockle Anadara trapezia”, Environmental Pollution, 132, pp 203-212 22 Jasim Mohammed Salman (2011), “The Clam Pseudodontpsis euphraticus (Bourguignat, 1852) as a Bioaccumulation Indicator Organism of Heavy Metals in Euphrates River-Iraq”, Journal of Babylon University/Pure and Applied Sciences, 19(3) 23 Gonzalez,H., M.Pomares, M.Ramirez &I.Torres (1999), “Heavy metals in organism and sediments from the discharge zone of the submarine sewage outfall of Havana City Cuba”, Marine Pollution Bulletin, 38(1048-1105) 24 Maqsud N M (1998), "Ơ nhiễm mơi trƣờng vùng nội ngoại ô Thành phố HCM nhận biết qua lƣợng KLN tích tụ nƣớc bùn kênh rạch", Tạp chí Khoa học Đất, 10, tr 162-169 25 Marin-Mezquita,L., L.Baeza, O.Zapata-Perez & G.Gold- Bouchot (1997), “Trace metals in the American oyster Crassostrea virginica and sediments from the coastal lagoons Mecoacan,Carmen and Machona, Tabasco, Mexico”, Chemosphere, 34, pp 2437-2450 26 Mertz, Walter (1993), “Chromium in Human Nutrition”, Journal of Nutrition, 123(4), pp 632-636 27 Mihajlo Jovic, Ana Stankovic, Latinka Slavkovic-Beskoski, Ilija Tomic, Sandro Degetto and Slavka Stankovic (2011), “Mussels as a bio-indicator of the 44 environmental quality of the coastal water of the Boka Kotorska Bay (Montenegro)”, Journal of the Serbian Chemical Society, 76(6), pp 933–946 28 Munir Ziya Lugal Goksu, Mustafa Akar, Fatma Cevik, Ozlem Findik (2007), “Bioaccumulation of Some Heavy Metals( Cd, Fe, Zn, Cu) in Tơn Bivalvia Species”, Faculty of Fisheries, Adana publishers, Turkey 29 Pazos-Capeáns P., M.C Barciela-Alonso, A Bermejo-Barrera, P BermejoBarrera (2004), “Chromium in marine sediment samples from the R a de Arousa (Galicia, NW of Spain): analysis of the total content in slurries by ETAAS”, Analytica Chimica Acta, 524(1-2), pp 121-126 30 Presley B.J., R.J.Taylor & P.N.Boothe (1990), “Trace metals in Gulf of Mexico oysters”, Science of the Total Environment, (97), pp 551-593 31 Ravera O et al., Seasonal variations in metal content of two unio pictorum mancus (Mollusca, Unionidae) population from two lakes of different 32 Rojas de Astudillo L., Chang Yen I & Bekele I (2005), “Heavy metals in sediments, mussels and oysters from Trinidad and Venezuela”, Revista de Biología Tropical, (53) 33 Sari Airas, Trace metal concentrations in blue mussel Mytilus edulis in Byfjorden and the coastal areas of Bergen, Institute for Fisheries and Marine Biology University of Bergen 34 Waewtaa Thongra-ar, Chaluay Musika, Wanchai Wongsudawan and Arvut Munhapol (2008), Heavy Metals Contamination in Sediments along the Eastern Coast of the Gulf of Thailand, Environment Asia, (1), pp 37-45 ... ? ?Nghiên cứu khả thị nhiễm kim loại nặng số lồi động vật hai mảnh vỏ cửa sông Hàn, thành phố Đà Nẵng? ?? 2 Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu tổng quát Đánh giá ô nhiễm KLN trầm tích, mơ lồi hai mảnh vỏ. .. có ô nhiễm Pb mô số loài động vật hai mảnh vỏ khu vực cửa sông Hàn, TP Đà Nẵng Vì cần thận trọng sử dụng loài làm nguồn thực phẩm cho ngƣời Theo kết nghiên cứu Nguyễn Văn Khánh cs (2009) hai loài. .. lồi hai mảnh vỏ khả phản ánh nhiễm KLN lồi cửa sông Hàn, TP Đà Nẵng 2.2 Mục tiêu cụ thể - Xác định mức độ ô nhiễm KLN trầm tích mơ số lồi động vật hai mảnh vỏ cửa sơng Hàn, TP Đà Nẵng - Xác định