trầm tích, thức ăn và các bộ phận của cá chép.
Bảng 3.17: Hàm lượng kim loại tổng số trong nước qua 3 đợt lấy mẫu (µg/l) Điểm Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cd 1 16,930 20,170 8,180 Vết * 20,330 18,850 4,750 KPH 21,320 20,320 6,570 KPH 2 14,240 20,410 4,550 KPH 9,020 23,190 7,130 KPH 7,220 19,670 4,200 KPH 3 11,910 19,970 5,620 KPH 6,610 18,750 5,920 KPH 6,050 19,010 Vết* KPH 4 12,670 19,290 Vết * KPH 5,090 21,480 Vết * KPH 5,480 18,610 Vết * KPH 5 16,630 20,040 6,420 KPH 16,980 20,360 6,230 KPH 17,320 19,650 Vết * KPH 6 8,440 20,530 7,490 KPH 8,120 19,050 4,780 KPH 4,660 18,320 3,890 KPH 7 13,470 20,068 5,972 KPH 11,100 20,350 5,397 KPH 10,410 19,340 4,000 KPH TB 13,470 20,080 5,810 11,030 20,280 5,400 10,340 19,260 3,920 SE 1,100 0,150 0,630 2,120 0,610 0,440 2,460 0,260 0,500
Hình 3.5: Hàm lượng kim loại trong nước qua 3 đợt lấy mẫu
Nhận xét: Qua bảng 3.17, hàm lƣợng 4 kim loại trong nƣớc qua ba đợt nghiên cứu có xu hƣớng giảm nhƣng chậm do sự tích lũy và lắng đọng kim loại xuống trầm tích, đồng thời trong ba đợt nghiên cứu lƣợng mƣa khá cao, nƣớc đƣợc chu chuyển liên tục đã pha loãng hàm lƣợng các chất hòa tan trong nƣớc, trong đó có kim loại nặng.
Hàm lƣợng trung bình của Cu, Zn và Pb giảm nhẹ qua ba đợt lấy mẫu, trong khi đại đa số các mẫu nƣớc không phát hiện Cd (duy nhất chỉ có 1 mẫu phát hiện nhƣng ở dạng vết, hàm lƣợng < LOQ). Hàm lƣợng kim loại ở các vị trí lấy mẫu khác nhau là khác nhau nhiều nhƣng tất cả các giá trị đều thấp hơn giới hạn cho phép theo qui định trong quy chuẩn QCVN 38:2011/BTNMT.
Theo hình 3.5, trong ba đợt nghiên cứu, hàm lƣợng Zn giữ ở mức cao nhất và tƣơng đối ổn định. Thứ hai là kim loại Cu giảm dần từ đợt một đến đợt ba. Kim loại Pb cũng có xu hƣớng giảm xuống và xếp thứ ba trong 4 kim loại nghiên cứu. Cuối cùng là Cd, do hàm lƣợng quá nhỏ nên đƣờng biểu diễn trùng với trục hoành của đồ thị. Nồng độ kim loại trong nƣớc cao nhất là Zn, tiếp đến là Cu, Pb và thấp nhất là Cd. Kết quả nghiên cứu này thấp hơn nhiều so với hàm lƣợng kim loại nặng trong nƣớc tại hồ Trúc Bạch và Thanh Nhàn với Cu (0,04 - 0,073 mg/l); Cd (0,0002 mg/l) và Pb (0,021 – 0,0357 mg/l).[17]
3.4.2. Hàm lượng kim loại trong mẫu trầm tích
3.4.2.1. Hàm lượng tổng số
Bảng 3.18: Hàm lượng tổng của kim loại trong trầm tích qua 3 đợt lấy mẫu (mg/kg)
Điểm Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cd 1 120,954 241,560 23,726 0,400 99,230 208,400 13,410 1,860 94,350 233,150 24,220 0,940 2 110,320 279,720 58,620 4,420 120,040 307,330 55,090 5,010 96,590 317,740 60,520 4,990 3 76,510 112,010 12,530 1,890 90,970 184,300 20,480 1,730 100,630 181,420 23,110 1,920 4 120,500 112,540 25,320 2,370 97,650 224,940 41,640 1,140 84,250 191,670 17,940 1,890 5 71,950 201,200 29,790 1,240 134,230 207,180 24,590 2,810 150,480 221,810 52,080 6,710 6 76,770 109,890 39,440 0,520 99,430 108,420 37,240 1,890 99,840 115,180 30,920 2,340 7 89,130 185,750 20,170 0,890 110,460 194,130 21,090 2,010 117,340 214,510 27,830 2,240 TB 95,160 177,500 29,940 1,680 107,460 205,000 30,510 2,350 106,210 210,800 33,800 2,350 SE 8,160 25,900 5,910 0,530 5,740 22,200 5,540 0,480 8,270 23,100 6,070 0,480
Hình 3.6: Hàm lượng kim loại tổng số trong trầm tích qua 3 đợt lấy mẫu.
Nhận xét: Trong trầm tích, lƣợng kim loại tích lũy khá cao. Giá trị trung bình của Cu tăng từ 95,160 mg/kg đợt 1 đến 107,460 mg/kg trong đợt 2 và giảm nhẹ xuống 106,210 mg/kg vào đợt 3. Giá trị đo đƣợc tại các vị trí khác nhau có sự biến động lớn, những vị trí có hàm lƣợng cao nằm gần chỗ thoát nƣớc thải của chuồng nuôi lợn.
Kim loại Zn tăng đều qua ba đợt, hàm lƣợng trung bình tăng từ 177,500 mg/kg trong đợt 1 đến 210,800 mg/kg vào đợt 3. Cũng nhƣ kim loại Cu, kim loại Zn ở các vị trí lấy mẫu khác nhau cũng có sự biến động lớn, đặc biệt vị trí 2 và 5 là những điểm gần chỗ thoát nƣớc thải nên có giá trị lớn hơn nhiều so với vị trí khác.
Kim loại Pb tăng nhẹ từ 29,940 mg/kg đến 33,800 mg/kg. Cuối cùng là kim loại Cd có sự chênh lệch khá rõ, hàm lƣợng trung bình tăng dần từ 1.680 mg/kg đến 2,350 mg/kg.
Tuy có phát hiện và nồng độ kim loại khá cao nhƣng giá trị trung bình của 4 kim loại Cu, Zn, Pb và Cd trong 3 đợt nghiên cứu đều thấp hơn GHCP (QCVN 43:2012/BTNMT) và tiêu chuẩn PEL (1998). Tuy nhiên đối với Zn ở đợt 3 giá trị lớn nhất là 317,400 mg/kg cao hơn tiêu chuẩn PEL là 2,74mg/kg, chênh lệch này khá nhỏ và do kim loại Zn có tính độc thấp nên hiện tại chƣa ảnh hƣởng đến chất
lƣợng trầm tích của ao. Đặc biệt nồng độ Cd trong ba đợt lấy mẫu đều phát hiện mẫu chứa Cd vƣợt ngƣỡng GHCP theo quy định. Đây là một trong những kim loại có độc tính rất cao nên rất đáng lo ngại khi nuôi cá ở môi trƣờng này trong một thời gian dài.
Qua hình trên nhận thấy hàm lƣợng Zn có giá trị cao nhất và có xu hƣớng tăng dần qua ba đợt. Cao thứ hai là kim loại Cu tăng nhẹ trong đợt 2 sau đó giảm xuống ở đợt 3. Tiếp theo là kim loại Pb có xu hƣớng ổn định trong quá trình nghiên cứu với đƣờng nối 3 đợt là một đƣờng gần nhƣ nằm ngang. Hàm lƣợng thấp nhất là kim loại Cd với giá trị tăng nhẹ qua ba đợt.
So sánh kết quả phân tích trên với kết quả phân tích hàm lƣợng các kim loại trong mẫu trầm tích sông Nhuệ và sông Đáy [12], cho thấy hàm lƣợng Cu (95,16 mg/kg – 107,46 mg/kg) cao hơn trong trầm tích sông Nhuệ và sông Đáy (23,03 mg/kg - 88,13 mg/kg). Tuy nhiên, hàm lƣợng Pb (29,94 mg/kg – 33,80 mg/kg) và Zn (177,50 mg/kg – 210,80 mg/kg) thấp hơn trong trầm tích sông Nhuệ và sông Đáy: Pb (26,14 đến 89,77 mg/kg) và Zn (77,32 - 544,62 mg/kg). Hàm lƣợng Cd (1,68 mg/kg – 2,35 mg/kg) cao hơn hàm lƣợng Cd trong bùn tại hồ Trúc Bạch và Thanh Nhàn (1,603 mg/kg – 2,030 mg/kg).[17]
3.4.2.2. Hàm lượng dạng trao đổi
Các kim loại tồn tại trong trầm tích thƣờng ở các dạng nhƣ carbonat, dạng Fe-Mn ôxít, dạng hữu cơ, ... và chiếm tỷ lệ cao nhất trong thành phần mùn bã hữu cơ (các hạt có kích thƣớc d < 0,05mm) của thành phần cơ giới trầm tích [16]. Trong khuôn khổ của luận văn này chỉ đề cập đến dạng trao đổi (F1). Dạng trao đổi (F1) của các kim loại liên kết với trầm tích bằng lực hấp phụ yếu trên các hạt. Ở dạng này, các kim loại dễ hòa tan vào nƣớc và có khả năng tích lũy sinh học. Sự thay đổi lực ion của nƣớc sẽ ảnh hƣởng đến khả năng hấp phụ hoặc giải hấp các kim loại này dẫn đến sự giải phóng hoặc tích lũy kim loại tại bề mặt tiếp xúc của nƣớc và trầm tích.
Bảng 3.19: Hàm lượng các kim loại nặng dạng trao đổi trong trầm tích qua 3 đợt nghiên cứu (mg/kg) Điểm Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cd 1 5,148 10,178 0,123 0,058 4,370 9,138 0,115 0,038 2,724 18,878 0,132 0,083 2 3,897 12,030 0,174 0,098 2,599 15,192 0,218 0,091 3,630 15,430 0,114 0,070 3 2,560 3,566 0,081 0,091 2,100 11,985 0,137 0,050 2,758 6,372 0,234 0,167 4 4,837 10,560 0,101 0,101 2,892 10,365 0,086 0,099 3,371 8,082 0,075 0,010 5 2,418 79,270 0,089 0,088 5,192 81,112 0,230 0,103 4,186 76,444 0,140 0,098 6 2,269 12,440 0,075 0,037 2,907 11,830 0,090 0,098 1,933 12,840 0,130 0,135 7 3,150 10,820 0,130 0,093 3,340 10,980 0,130 0,112 2,180 10,760 0,090 0,111 TB 3,470 19,838 0,110 0,080 3,340 21,510 0,140 0,085 2,970 21,260 0,130 0,096 SE 0,450 10,250 0,010 0,010 0,410 9,960 0,020 0,011 0,300 9,340 0,020 0,020 %(TrĐ/T) 3,65 11,18 0,37 4,85 3,11 10,49 0,46 3,62 2,80 10,09 0,38 4,09
Hình 3.7: Hàm lượng kim loại trong trầm tích dạng trao đổi qua 3 đợt lấy mẫu
Theo kết quả bảng 3.19 cho thấy, hàm lƣợng các kim loại Cu, Pb và Cd dạng trao đổi trong trầm tích ở các vị trí lấy mẫu biến động không nhiều, trừ Zn có sự thay đổi lớn từ 2,269 mg/kg đến 81,112 mg/kg (vị trí 5 gần chỗ thoát nƣớc thải). Hàm lƣợng trung bình của kim loại Cu rất thấp chỉ chiếm khoảng 3,65% so với hàm lƣợng tổng và có sự giảm nhẹ qua ba đợt nghiên cứu, nồng độ ở các điểm khác nhau chênh lệch không đáng kể. Hàm lƣợng kim loại Zn cao vƣợt trội và tăng đều từ đợt 1 (19,383 mg/kg) đến đợt 2 và 3 (21,510 mg/kg), giá trị cao nhất ở đợt 2 chiếm 10,26% so với hàm lƣợng tổng. Kết quả phân tích Zn và Cu này cao hơn so với các kết quả phân tích trầm tích tại hồ Trị An[13].Hàm lƣợng kim loại Pb và Cd dạng trao đổi (F1) trong 3 đợt biến động không nhiều và Pb chiếm khoảng 0,37% - 0,46% và Cd là 3,62% - 4,85% so với hàm lƣợng tổng số.
Qua hình 3.7 cho thấy hàm lƣợng Zn dạng trao đổi (F1) trong trầm tích có giá trị lớn nhất và lớn hơn rất nhiều so với các kim loại khác, tiếp theo là Cu có xu hƣớng giảm nhƣng không nhiều, cuối cùng là Pb và Cd rất thấp, đƣờng biểu diễn của Cd gần nhƣ trùng với trục hoành. Hàm lƣợng kim loại dạng trao đổi (F1) tỷ lệ thuận với hàm lƣợng tổng của kim loại trong trầm tích và hàm lƣợng kim loại trong nƣớc.
3.4.3. Hàm lượng kim loai trong mẫu thức ăn
Bảng 3.20: Hàm lượng kim loại trong thức ăn qua 3 đợt lấy mẫu (mg/kg khô)
KL Đợt
Cu Pb
Zn
Cd
Min Max TB±SE Min Max TB±SE Min Max TB±SE Min Max TB±SE Đợt 1 75,34 76,53 76,41 ±0,344 4,82 4,89 4,85±0,06 150,50 154,63 153,29±0,34 0,01 0,01 0,01±0,00 Đợt 2 75,77 76,76 76,12±0,703 5,05 5,31 5,18±0,17 160,01 164,23 162,20±0,32 0,01 0,01 0,01±0,00 Đợt 3 74,19 75,15 74,89±0,39 4,95 5,11 5,04±0,22 158,03 160,00 159,01±0,37 0,01 0,01 0,01±0,00 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.8: Hàm lượng kim loại trong thức ăn ba đợt lấy mẫu
Để đánh giá nguồn ô nhiễm kim loại trong cá, ngoài mẫu môi trƣờng nghiên cứu này còn khảo sát nguồn thức ăn sử dụng nuôi cá tại địa điểm nghiên cứu. Theo kết quả phân tích (bảng 3.20) cho thấy, hàm lƣợng kim loại trong thức ăn ổn định qua 3 đợt thu mẫu. Trong đó hàm lƣợng Zn có giá trị cao nhất, tiếp theo là các kim loại Cu, Pb. Không phát hiện mẫu nhiễm Cd.
3.4.4. Hàm lượng kim loại trong mẫu cá
Bảng 3.21: Hàm lượng kim loại tổng số trong cơ cá qua 3 đợt lấy mẫu (mg/kg khô) Điểm Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cd 1 0,660 132,880 1,420 0,009 0,420 271,530 0,710 0,058 8,460 281,840 0,520 0,037 2 0,580 193,800 0,980 0,003 5,760 100,840 0,820 0,062 7,870 156,850 0,420 0,042 3 0,900 90,780 0,140 0,004 2,510 97,820 0,330 0,010 6,540 122,940 0,020 0,027 4 2,370 85,440 0,100 0,002 8,750 93,140 KPH 0,015 8,460 186,770 0,160 0,020 5 5,930 140,570 0,190 0,004 5,160 123,760 KPH 0,058 6,490 135,610 0,310 0,050 6 1,930 123,420 0,320 0,004 6,390 109,410 0,070 0,067 7,790 183,280 0,110 0,025 7 1,860 115,430 0,650 0,004 4,832 132,750 0,322 0,045 7,602 177,882 0,257 0,034 TB 2,033 126,000 0,543 0,004 4,830 132,800 0,320 0,045 7,602 177,900 0,260 0,033 SE 0,701 13,700 0,190 0,001 1,020 23,800 0,130 0,009 0,306 19,600 0,067 0,004 TB (ướt) 0,354 21,924 0,094 0,001 0,840 23,107 0,056 0,008 1,323 30,955 0,045 0,006
Hình 3.9: Hàm lượng kim loại trong cơ cá qua 3 đợt lấy mẫu.
Nhận xét: Kết quả trình bày ở bảng 3.21 cho thấy hàm lƣợng trong cơ cá của cả 4 kim loại đều có sự biến động trong từng cá thể cá và trong đó hàm lƣợng Zn biến động lớn nhất (SE = 13,70 đến 23,80 mg/kg khô). Hàm lƣợng trung bình của Cu và Zn trong cơ cá tăng dần qua ba đợt nghiên cứu, cụ thể Cu từ 0,354 mg/ kg đến 1,323 mg/kg, Zn từ 21,924 mg/kg đến 30,955 mg/kg tính theo khối lƣợng ƣớt. Trong khi đó kim loại Pb lại có xu hƣớng giảm dần từ 0,094 đến 0,045 mg/kg và có một số mẫu không phát hiện nhiễm kim loại này. Kim loại Cd có hàm lƣợng tăng lên và ổn định vào đợt 2 và đợt 3.
Đối chiếu với quy định về các kim loại trong cá theo QĐ BYT - 46/2007 và EC - 1881: 2006 tất cả các kim loại đều nằm trong GHCP. Kết quả nghiên cứu này cho thấy hàm lƣợng kim loại quan tâm trong cơ thấp hơn so với nghiên cứu của Trần Thị Phƣơng (2012) [17] khi đánh giá hàm lƣợng kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật tại hồ Trúc Bạch và Thanh Nhàn (hàm lƣợng Pb vƣợt tiêu chuẩn quy định của Bộ Y tế, dao động từ 0,511 mg/kg đến 1,964 mg/kg).
Qua hình 3.9 cho thấy hàm lƣợng Zn trong cơ cá đạt giá trị cao nhất và tăng vƣợt trội ở đợt nghiên cứu 3, tiếp theo kim loại Cu hàm lƣợng kim loại tăng dần
đều, sau cùng là Pb và Cd hàm lƣợng quá nhỏ nên đƣờng biểu diễn gần nhƣ trùng với trục hoành. Sự tăng cao ở đợt 3 của Zn chứng tỏ tốc độ tích lũy Zn trong cơ cá là rất lớn. Đặc biệt, nồng độ Cu qua 3 đợt phân tích là một đƣờng thẳng tuyến tính theo thời gian, thể hiện mối tƣơng quan thuận rất chặt chẽ về hàm lƣợng kim loại này trong cơ cá theo độ tuổi cũng nhƣ khối lƣợng cơ thể.
3.4.4.2. Mẫu gan cá
Bảng 3.22: Hàm lượng kim loại tổng số trong gan cá qua 3 đợt lấy mẫu (mg/kg khô)
Con Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cd 1 10,570 461,708 0,250 0,131 14,840 507,384 0,400 0,260 16,210 486,320 0,450 0,290 2 11,173 399,566 0,443 0,221 14,635 404,004 0,584 0,344 13,649 559,105 0,442 0,409 3 12,740 367,260 0,340 0,370 12,066 438,340 0,316 0,291 15,210 424,050 0,530 0,370 4 20,559 259,891 0,216 0,454 7,715 465,010 0,237 0,470 12,161 307,933 0,490 0,347 5 15,320 469,174 0,163 0,544 13,720 492,197 0,300 0,370 13,170 380,952 0,587 0,460 6 14,310 405,170 0,380 0,400 12,685 397,020 0,376 0,338 14,753 529,200 0,395 0,187 7 16,033 397,585 0,222 0,337 11,775 517,221 0,378 0,361 13,433 444,300 0,402 0,351 TB 14,390 394,300 0,290 0,350 12,490 460,220 0,370 0,350 14,080 447,400 0,470 0,340 SE 1,280 26,310 0,038 0,053 0,920 18,420 0,067 0,025 0,520 32,840 0,027 0,033 TB (ướt) 2,359 64,626 0,048 0,057 2,047 75,430 0,061 0,057 2,308 73,329 0,077 0,056
Hình 3.10: Hàm lượng kim loại trong gan cá qua 3 đợt lấy mẫu.
Nhận xét: Theo kết quả bảng 3.22, hàm lƣợng kim loại Cu, Zn, Pb, Cd trong gan cá biến động không lớn giữa các con trong mỗi đợt. Kim loại Zn có sự biến động lớn, giá trị tƣơng ứng đợt 1, 2, 3 là: 259,89 mg/kg - 469,17 mg/kg; 397,02 - 517,22 mg/kg; 307,93 mg/kg - 529,20 mg/kg theo khối lƣợng khô.
Giá trị trung bình theo khối lƣợng ƣớt của kim loại Cu trong ba đợt gần nhƣ không đổi, từ 2,047 - 2,359 (mg/kg), Zn có sự biến động nhỏ, tăng từ đợt 1 đến 2 và giảm nhẹ ở đợt 3, giá trị tƣơng ứng 64,626 - 75,430 mg/kg. Pb tăng nhẹ từ 0,048 - 0,077 mg/kg. Cd gần nhƣ không thay đổi qua 3 đợt nghiên cứu.
Hiện nay chƣa có tiêu chuẩn quy định về GHCP đối với kim loại nặng trong gan cá, nhƣng so với GHCP theo QĐ BYT - 46/2007 và EC - 1881: 2006 trong cơ cá thì kim loại Cu, Zn, Pb nằm trong GHCP, riêng Cd phát hiện một số mẫu vƣợt GHCP . Điều này cũng là mối lo ngại đối với con ngƣời và động vật khi sử dụng cá vì Cd là nguyên tố vi lƣợng không cần thiết, chỉ với lƣợng vết trong gan, qua quá trình hấp thu, trao đổi chất nó sẽ chuyển sang cơ và các bộ phận khác trong cơ thể.
Qua hình 3.10 cho thấy hàm lƣợng Zn trong gan cá đạt giá trị cao nhất, cao gấp 32 lần so với kim loại Cu, cao hơn rất nhiều so với kim loại Pb và Cd. Hàm lƣợng kim loại Pb và Cd xấp xỉ bằng nhau với lƣợng nhỏ.
3.4.4.3. Mẫu ruột cá
Bảng 3.23: Hàm lượng kim loại tổng số trong ruột cá qua 3 đợt lấy mẫu (mg/kg khô)
Con Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cd Cu Zn Pb Cd 1 35,126 422,418 1,785 0,093 31,901 945,978 1,027 0,204 93,000 815,115 1,873 0,110