C mơ àng áo
8 g/l 16 g/l 30 g/l 40 g/l 30 g/l 40 g/l
3.8.3 Mơ hình vi phân
Mơ hình vi phân cũng đƣợc áp dụng với điều kiện mơi trƣờng sống có sự ổn định về tốc độ trộn, nồng độ oxy hòa tan, tốc độ cấp dinh dƣỡng,... và sử dụng xác định nồng độ ion kim loại hịa tan tích lũy trong mơ sau một thời gian sinh trƣởng nhất định.
Các điều kiện áp dụng khác bao gồm:
- Nồng độ ion kim loại hoà tan nằm trong dải Cd: 4 20 g/l, As: 25 50
g/l và Cu: 20 50 g/l.
- Các cá thể nghêu đƣa vào nuôi vào thời điểm đầu có khối lƣợng mơ
khơ cỡ 0,205 g; tƣơng ứng khối lƣợng mô tƣơi cỡ 1,122 g và khối lƣợng tồn bộ cá thể (phần mơ và vỏ hai mảnh) cỡ 7,053 g. Trong điều kiện tự nhiên là vào thời điểm đầu tháng 3, thời điểm bắt đầu giai đoạn nghêu sinh trƣởng và phát triển mạnh nhất.
Mơ hình tích lũy sử dụng xác định nồng độ tích lũy đƣợc trong mơ sau một thời gian nhất định và trong điều kiện mơi trƣờng sống ổn định. Mơ hình bài tiết cho phép xác định hoặc dự đoán thời gian bài tiết cần thiết để nồng độ kim loại nặng trong mô nhuyễn thể giảm đến mức cho phép. Điều này đặc biệt có ý nghĩa dự đoán, cảnh báo trong vấn đề an toàn thực phẩm khi sử dụng nghêu tại từng khu vực làm nguồn dinh dƣỡng.
Lấy ví dụ với tiêu chuẩn an tồn thực phẩm cho xuất khẩu nhuyễn thể làm dinh dƣỡng vào thị trƣờng EU yêu cầu nồng độ Cd thấp hơn 1 mg/kg
khối lƣợng mô tƣơi; từ mối quan hệ giữa khối lƣợng mô tƣơi x và khối lƣợng mô khô x1 xác lập trong mục (3.2) xác định đƣợc ngƣỡng nồng độ này tƣơng ứng với 5,496 g/g khối lƣợng khô. Với nồng độ đầu Cd trong mô là
2,862 g/g khối lƣợng khơ (Bảng 3.7) có nghĩa khi nghêu tích luỹ tăng thêm một giá trị Cf = 2,364 g/g sẽ khơng đạt tiêu chuẩn an tồn thực phẩm. Giả thiết nghêu sống trong môi trƣờng ô nhiễm Cd 10 g/l, áp dụng cơng thức (1.26) tính đƣợc thời gian sinh trƣởng tối đa cho phép là 119 ngày tính từ thời điểm đạt nồng độ đầu trong mô 2,862 g/g khối lƣợng mô khô. Trong trƣờng hợp môi trƣờng ô nhiễm nặng hơn Cd 20 g/l, khoảng thời gian này giảm xuống cịn 65 ngày. Trong q trình tính tốn, các giá trị hằng số tốc độ ku và ke đƣa vào công thức (1.26) đƣợc suy ra từ các công thức (3.11) và (3.12).
KẾT LUẬN
Các kết quả nghiên cứu của đề tài bao gồm:
1. Xây dựng mơ hình hệ số tích lũy BAF các kim loại nặng Cd, As, Cu chỉ phụ thuộc vào khối lƣợng mô khô W(g) của nghêu Meretrix Lyrata sống trong điều kiện môi trƣờng Việt Nam. Đây là kết quả nghiên cứu mới của đề tài:
Đối với kim loại Cd: 0,115
Cd 651,628.( )
AF W
B
Đối với kim loại As: BAFAs 276,058.(W) 0,205 Đối với kim loại Cu: BAFCu 775,315.(W) 0,247
Các mơ hình áp dụng trong dải khối lƣợng mô khô: 0,160 0,806 g;
tƣơng ứng với dải khối lƣợng mô tƣơi: 0,886 4,313 g và dải khối lƣợng toàn bộ cá thể (phần mô mềm và phần hai mảnh vỏ): 5,907 22,508 g.
2. Xây dựng mơ hình thống kê bậc một biểu diễn nồng độ các ion kim loại nặng As, Cd, Cu hịa tan trong nƣớc tích lũy trong nghêu Meretrix Lyrata sống trong điều kiện phịng thí nghiệm, phụ thuộc vào các yếu tố khối lƣợng mô ban đầu Z1 (0,2 0,5 g), thời gian sinh trƣởng Z2 (4 28 ngày) và nồng độ ion kim loại hòa tan trong nƣớc Z3 (Cd: 4 20 g/l; As: 25 50 g/l; Cu: 20
50 g/l ). Đây là kết quả nghiên cứu mới của đề tài: Đối với kim loại Cd
5618, , 1 . . 0018 , 0 . . 172 , 0 . 742 , 0 . 0004 , 0 . 382 , 0 ˆ y 1 Z 2 Z 3 Z 1 3Z Z 2 Z3 Z
Đối với kim loại As
660, , 8 . . 105 , 0 . 362 , 0 . 037 , 0 . 153 , 2 ˆ y 1 Z 2 Z 3Z 1Z3Z
Đối với kim loại Cu
464, , 16 . . 447 , 0 . . 005 , 0 . . 521 , 0 . 042 , 1 . 159 , 0 . 857 , 13 ˆ y 1 Z 2 Z 3 Z 1 3Z Z 2 3Z Z 1 Z2 Z
3. Xây dựng mơ hình vi phân bậc một biểu diễn biến đổi nồng độ các ion kim loại nặng hòa tan As, Cd, Cu tích lũy trong mô nghêu Meretrix Lyrata sống trong điều kiện phịng thí nghiệm theo thời gian với kết quả tìm
nồng độ ion kim loại hòa tan Cd: 4 20 g/l, As: 25 50 g/l; Cu: 20 50
g/l. Đây là kết quả nghiên cứu áp dụng của đề tài:
+ Dải hằng số tốc độ bài tiết: Cd: 0,67.10-3 0,87.10-31/ngày ; As: 0,81.10-3 1,67.10-3 1/ngày và Cu: 2,03.10-3 4,09.10-3 1/ngày.
+ Dải hằng số tốc độ tích lũy: Cd: 1,88.10-3 2,19.10-3 l/g/ngày ; đối với As: 7,62.10-4 1,65.10-3 l/g/ngày và Cu: 6,42.10-3 8,69.10-3 l/g/ngày.
Khẳng định quan hệ giữa hằng số tốc độ hấp thu ku, hằng số tốc độ bài tiết ke trong mơ hình vi phân phụ thuộc bậc nhất vào dải nồng độ ion kim loại hòa tan nghiên cứu:
+ Đối với Cd trong khoảng 4 20 g/l:
ke = 0,0125.10-3.Cd + 6,2.10-4
ku - 0,0194.10= -3.Cd + 2,268.10-3 + Đối với As trong khoảng 25 50 g/l:
ke = 0,0344.10-3.Cd - 05.100, -3
ku - 0,0355.10= -3.Cd + 2,537.10-3 + Đối với Cu trong khoảng 20 50 g/l:
ke = 0,0686.10-3.Cd + 0,66.10-3
KIẾN NGHỊ
Có thể ứng dụng các mơ hình thu đƣợc để khảo sát, dự đốn nồng độ ion kim loại nặng hịa tan trong nƣớc (chỉ thị ơ nhiễm) hoặc nồng độ ion kim loại nặng hòa tan tích lũy vào mơ nghêu Meretrix Lyrata trong điều kiện môi trƣờng sống bị ô nhiễm và sau khoảng thời gian sinh trƣởng nhất định (cảnh báo an toàn thực phẩm).
Các kết quả đề tài đạt đƣợc góp phần mở ra khả năng nghiên cứu cả về chiều rộng và chiều sâu mà trƣớc mắt là nghiên cứu quy luật tích lũy dạng chất hữu cơ chứa kim loại, tập trung vào các chất hữu cơ chứa Cd, Cu, As. Nghiên cứu quy luật tích lũy trên từng phần cơ thể nghêu khác nhau là phần mang, phần mơ mềm khơng chứa mang. Xây dựng các mơ hình nhƣ trong đề tài luận án cũng bằng cách triển khai thực nghiệm tƣơng tự, sử dụng hệ thống
HPLC-ICP-MS làm công cụ đo. Đây là những nghiên cứu chuyên sâu do các
chất hữu cơ khác nhau chứa cùng một kim loại nặng sẽ có độc tính khác nhau, có hoạt tính tích lũy khác nhau, vì vậy nghiên cứu trên dạng chất cụ thể cung cấp nhiều thông tin hữu ích hơn so với nghiên cứu dƣới dạng tổng nồng độ tích lũy. Tiếp theo có thể mở rộng nghiên cứu về cơ chế chuyển hóa trao đổi chất khi tích lũy vào nhuyễn thể thơng qua phƣơng pháp xây dựng mơ hình.
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
1. Bùi Đặng Thanh, Phạm Văn Thiêm (2008), “Tƣơng quan giữa nồng độ As, Cd trong nghêu Meretrix Lyrata và trong nƣớc, trầm tích cửa biển”, Tạp chí Hóa học, 46(5A), Tr. 11-13.
2. Bùi Đặng Thanh, Phạm Văn Thiêm (2008), “Một số mơ hình tích lũy sinh học kim loại vết Cd trong động vật nhuyễn thể Meretrix Lyrata”, Tạp chí Hóa học, 46(5A), Tr. 18-23.
3. Bùi Đặng Thanh, Phạm Văn Thiêm (2009), “Mơ hình vi phân mô tả hàm lƣợng Cd hịa tan tích lũy trong mơ động vật nhuyễn thể Meretrix Lyrata”, Tạp chí Hóa học, 47(2A), Tr. 39-42.
4. Bùi Đặng Thanh (2007), “Khai thác khả năng phân tích trực tiếp mẫu nền cao bằng CRC-ICP-MS”, Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ, 45(1B), Tr. 78-84.
5. Nguyễn Thị Nhƣ Ngọc, Bùi Đặng Thanh (2008), “Xác định As trong nƣớc bằng kỹ thuật ICP MS”, - Tạp chí Hóa học, 46(5A), Tr. 14-17.