C mơ àng áo
1.2.3 Một số nghiên cứu về tích lũy kim loại nặng trong giống nghêu Meretr
Patel và các cộng sự tiến hành thí nghiệm đánh giá sự ảnh hƣởng của Se và Glutathionne lên khả năng tích lũy Hg của nghêu Meretrix casta trong
mơi trƣờng có nồng độ Hg 0,1 5,0 mg/l. Kết quả cho thấy nồng độ Hg tích lũy tăng mạnh trong 24 giờ, tiếp tục tăng chậm trong 7 ngày và sau đó dừng
lại. Thí nghiệm trên 4 lồi hai mảnh vỏ, nghêu Meretrix casta tích lũy Hg kém nhất (9 g/g), tiếp đến là A.rhombea và Anadara granosa (25 g/g) và cao nhất là Perna viridis (47 g/g) [51].
Patel và Anthony nghiên cứu ảnh hƣởng các dạng muối vô cơ và hữu
cơ của Cd lên khả năng tích lũy của 6 lồi hai mảnh vỏ, trong đó có lồi Meretrix casta. Kết quả sự tích lũy Cd xảy ra cao nhất với dạng CdSO4, tiếp
đến là CdI2, (C2H5COO)2Cd, CdCl2, Cd(NO3)2 và CdCO3. Sự tích lũy Cd trong nghêu Meretrix casta có tƣơng quan tuyến tính với thời gian thí nghiệm
[52].
Sadiq và Alam xác định nồng độ Hg trong mô nghêu Meretrix meretrix (Vịnh Arabian) dao động trong khoảng 5 160 g/kg (theo khối lƣợng tƣơi) và khẳng định kích thƣớc nghêu, nồng độ muối có ảnh hƣởng đến sự tích lũy Hg
[53].
Wahi Abdul Rashid và các cộng sự nghiên cứu sự tích lũy và bài tiết kim loại nặng trong nghêu Meretrix meretrix cho mục đích sử dụng lồi
nghêu này quan trắc sinh học chỉ thị ô nhiễm nƣớc. Nhờ nuôi nghêu trong điều kiện phịng thí nghiệm đã tìm đƣợc tốc độ tích lũy Cu, Zn, Pb vào nghêu
Meretrix meretrix tƣơng ứng là 0,99; 21,80; 0,57 g/g/ngày, tốc độ bài tiết
tƣơng ứng là 0,42; 23,55; 1,01 g/g/ngày. Nghiên cứu khẳng định nghêu Meretrix meretrix có thể sử dụng hiệu quả làm quan trắc sinh học chỉ thị ô nhiễm đối với Cu do có tốc độ tích lũy cao hơn đáng kể so với tốc độ bài tiết, không thể dùng làm chỉ thị ô nhiễm với Zn do tốc độ tích lũy gần bằng tốc độ bài tiết và với Pb khơng thấy xuất hiện tích lũy [54].
Các tác giả thuộc Viện Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu về sự tích lũy các kim loại nặng As, Cd, Pb, Hg từ môi trƣờng các bãi nuôi nghêu tự nhiên thuộc xã Cần Thạnh, huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh thơng qua các phép đo trực tiếp [5], [55]. Kết quả nghiên cứu cho thấy Cd và Pb tích lũy trong ruột nghêu cao hơn 3 lần so với trong thịt, trong khi As và Hg phân bố đồng đều trong cả ruột và thịt. Kết quả này hoàn toàn phù hợp với kết quả xác định đƣợc thành phần kim loại trong chất rắn lơ lửng (có chứa dinh dƣỡng nuôi nghêu) cao hơn so với thành phần hịa tan. Ví dụ nồng độ Cd trong phần chất rắn lơ lửng đo đƣợc 0,13 mg/kg trong khi nồng
độ Cd tan trong nƣớc là 0,001 mg/kg (tƣơng đƣơng 10-9) [5]. Tƣơng quan
nồng độ giữa pha hòa tan và pha khơng hịa tan cho thấy nghêu sống trong môi trƣờng nuôi tự nhiên thuộc xã Cần Thạnh hấp thu kim loại nặng chủ yếu qua tiêu hóa dinh dƣỡng và đi vào phần ruột. Một phần Hg, As đã di chuyển từ ruột vào thịt và tích lũy ở đó, trong khi đó Cd và Pb chủ yếu vẫn nằm lại
trong ruột nghêu [ ]. Nghiên cứu cũng chỉ ra Cd là nguyên tố có nồng độ 5 trong mơi trƣờng thấp, nhƣng vẫn đƣợc nghêu Meretrix lyrata tích lũy mạnh.
Các tác giả Phạm Kim Phƣơng, Nguyễn Thị Dung, Chu Phạm Ngọc Sơn nghiên cứu ảnh hƣởng của nồng độ các kim loại nặng Cd, Pb, As lên sự tích lũy và đào thải của nghêu Meretrix lyrata [6]. Nghiên cứu chỉ ra trật tự ƣu tiên tích lũy nhiều và nhanh nhất là Pb, tiếp theo là Cd và cuối cùng là As, trong khi trật tự đào thải là As > Pb > Cd. Với các điều kiện thực nghiệm nuôi đặc trƣng, các tác giả tính tốn đƣợc tỷ lệ phần trăm đào thải kim loại nặng ra khỏi nghêu so với nồng độ tích lũy đƣợc khi chuyển từ mơi trƣờng ô nhiễm sang nuôi trong môi trƣờng sạch. Để xác định trật tự ƣu tiên tích lũy cũng nhƣ nghiên cứu về ngƣỡng độc hại, các thí nghiệm đƣợc tiến hành với nồng độ kim loại pha thêm rất lớn, ví dụ với Cd là 0,1; 0,5; 1,0; 1,5 mg/l, cao hơn Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia [ ] về chất lƣợng nƣớc biển ven bờ 20, 100, 200 và 13 300 lần. Bằng thực nghiệm này xác định đƣợc nồng độ kim loại tích lũy vào nghêu gia tăng nhanh theo thời gian, tỷ lệ với nồng độ hòa tan trong nƣớc. Các thực nghiệm với nồng độ kim loại hòa tan trong nƣớc cao bất thƣờng chỉ ra đƣợc nghêu đã bị ngộ độc và sống tối đa trong môi trƣờng nhân tạo đƣợc 15 ngày (5 ngày tích lũy và 10 ngày bài tiết), đồng thời các tác giả tìm đƣợc ngƣỡng độc hại Cd với nghêu Meretrix lyrata là 0,1 mg/l hòa tan trong nƣớc
[7] (cao hơn Quy chuẩn cho phép 20 lần). Các tác giả cũng khẳng định As khi tích lũy vào nghêu chuyển hóa trao đổi chất thành các dạng không độc, các dạng này không đƣợc giữ lại và đào thải ra ngoài [ ]. Tuy nhiên để chứng 6 minh các dạng hữu cơ chứa As này không đƣợc giữ lại trong nghêu cần sử dụng đến kỹ thuật phân tích có độ tin cậy cao nhƣ sắc ký lỏng hiệu quả cao HPLC nối ghép phổ khối ICP-MS để phân tích thành phần chứa kim loại nặng trong thịt nghêu.
Các nhà khoa học nghiên cứu về sự tích lũy và bài tiết kim loại Cd dạng vô cơ và phức hữu cơ với nghêu trƣởng thành. Kết quả chỉ ra Cd ở dạng
vơ cơ hịa tan (CdCl2) dễ dàng tích lũy trong nghêu, nồng độ tích lũy tỷ lệ với nồng độ hòa tan trong nƣớc và đạt cao nhất so với các dạng Cd-EDTA và
dạng Cd-Humic [7]. Quy luật tích lũy tìm đƣợc là sau 5 ngày phơi nhiễm, nồng độ tích lũy dạng muối vô cơ tăng lên và giảm đi với dạng hữu cơ, khẳng định nghêu chỉ đào thải Cd vô cơ khi không cịn tiếp xúc với mơi trƣờng ô nhiễm, trong khi ở dạng hữu cơ vừa có tích lũy vừa có đào thải ngay trong giai đoạn phơi nhiễm. Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra với mức nồng độ Cd trong nƣớc nuôi 0,5 mg/l và 1,0 mg/l nghêu đã bị ngộ độc cấp tính, thời gian
thực nghiệm tổng cộng kéo dài đƣợc 15 ngày. Tuy nhiên dạng CdS2 mặc dù có nồng độ trong nƣớc là 2 mg/kg, nồng độ tích lũy trong nghêu sau 5 ngày
phơi nhiễm chỉ đạt 0,3 mg/kg, thấp hơn mức 3,48 mg/kg cũng sau 5 ngày phơi nhiễm trong mơi trƣờng nƣớc có nồng độ 1 mg/l CdCl2, cho nên nghêu chƣa bị ngộ độc cấp tính Cd dƣới dạng CdS2 và kéo dài đƣợc thời gian sống 25 ngày (5 ngày tích lũy và 20 ngày đào thải) [7].
Để đạt đƣợc kết quả tin cậy, các nghiên cứu [5], [ ], [6 7] đã sử dụng hai phƣơng pháp phân tích là quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS và quang phổ phát xạ ICP OES, giới hạn phát hiện các phƣơng pháp này đạt 5.10- -4đối với As, Cd, Pb và 5.10-3 đối với Hg [5].
Nhƣ vậy, bằng các phép đo trực tiếp mẫu trong môi trƣờng thực tế và mẫu trong môi trƣờng nuôi nhân tạo, các nghiên cứu trong nƣớc đã chỉ ra xu
hƣớng tích lũy một số kim loại nặng trong nghêu Meretrix lyrata tăng khi nồng độ trong nƣớc tăng và tăng theo thời gian phơi nhiễm, nồng độ tích lũy trong ruột là đáng kể và chủ yếu khi nồng độ kim loại trong pha hạt cao hơn nồng độ kim loại hòa tan, khẳng định vai trị tích lũy qua con đƣờng tiêu hóa
dinh dƣỡng. Các nghiên cứu cũng chỉ ra ngƣỡng độc hại Cd với nghêu và chứng minh nghêu tích lũy mạnh Cd dƣới dạng ion vơ cơ hịa tan [5], [ ], [ ]. 6 7
Bổ sung với các kết quả trên, trong đề tài luận án bằng chế độ ni nghêu có thay nƣớc hàng ngày, bổ sung dinh dƣỡng sạch (bảng 2.5), sử dụng nguồn nƣớc có nồng độ kim loại nặng tự nhiên vết (bao gồm cả phần hòa tan và phần khơng hịa tan), bổ sung kim loại dƣới dạng ion hịa tan ở nồng độ khơng q cao so với Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lƣợng nƣớc biển ven bờ, các thực nghiệm nuôi nghêu đã kéo dài thời gian sống nhân tạo của nghêu đến 30 ngày (20 ngày phơi nhiễm và 10 ngày bài tiết) và khống chế
con đƣờng tích lũy duy nhất vào nghêu để nghiên cứu là qua mang nhờ hô hấp. Đề tài luận án sử dụng kỹ thuật phân tích ICP MS mới có giới hạn phát -
hiện ng/l (hay ng/kg, tƣơng đƣơng 10-12) [80], đảm bảo độ tin cậy số liệu thực nghiệm. Các mơ hình đề tài xây dựng đƣợc ngồi khả năng đánh giá quy luật tích lũy phụ thuộc vào nồng độ ion kim loại hòa tan, thời gian sinh trƣởng còn
cho phép dự đốn, cảnh báo ơ nhiễm môi trƣờng dƣới các điều kiện sống trong tƣơng lai, cảnh báo trong vấn đề bảo đảm an toàn thực phẩm. Các ứng dụng mơ hình trong đề tài đƣợc trình bày chi tiết hơn trong mục 1.3 dƣới. Mặc dù phạm vi ứng dụng mơ hình bó hẹp chỉ với các ion kim loại hịa tan hấp thu, tích lũy vào mang và cơ thơng qua con đƣờng hô hấp hút nƣớc vào ra, nhƣng các quy luật tích lũy đƣợc thể hiện bằng những chuẩn số cụ thể.