Mẫu nước tự nhiên được thu từ 11 hồ nội thành. Các tính chất nước của hồ tự nhiên được thể hiện trong bảng 3.16. Kết quả phân tích thống kê cho thấy giá trị EC50 thực nghiệm có mối tương quan có ý nghĩa đối với giá trị EC50 tính từ mô hình (P-value = 0,001).
Trong môi trường nước hồ đô thị, ngoài các cation chính được xem xét ảnh hưởng tới giá trị EC50-Pb2+ đối với Moina dubia như Ca2+, Mg2+, Na+, K+ còn có các cation và anion khác có tính chất phức tạp và có nồng độ lớn cũng ảnh hưởng làm tăng độc tính của chì đối với Moina dubia. Ngoài ra các hồ nội thành ngoài nguyên tố kim loại có độc tính đang xem xét là chì còn có các kim loại khác như asen, cadimi, đồng có trong nước tự nhiên làm tăng độc tính của chì khi thực hiện các thí nghiệm với nước nền là nước tự nhiên. Các hồ Hồ Kim Liên và Hồ Văn Chương có giá trị EC50-Pb2+ nhỏ nhất trong các hồ đã lựa chọn. Đối với những hồ ở tình trạng ô nhiễm nặng có nhiều ion ngoại lai sẽ làm tăng tính độc của một kim loại bất kì ở trong hồ.
Kết quả cho thấy giá trị EC50 trong thí nghiệm với nước hồ tự nhiên và giá trị EC50 tính toán theo mô hình có sự phân tán lớn hơn các kết quả thí nghiệm của môi trường nước nhân tạo và tính toán mô hình tương ứng. Các giá trị EC50-Pb2+ được tính toán theo mô hình có xu hướng lớn hơn các giá trị EC50-Pb2+ khi thí nghiệm ở những hồ ngoại thành nhưng lại dự đoán nhỏ hơn đối với các hồ nội thành (ngoại trừ hồ Bảy Mẫu). Nguyên nhân là do trong các thí nghiệm nồng độ chất hữu cơ, chất dinh dưỡng trong nước hồ ở mức cao, khá đồng nhất và không thay đổi nhiều trong tất cả các thử nghiệm độc học, do phần lớn các hồ đều trong tình trạng phú dưỡng. Tuy sự khác biệt giữa hai kết quả tính toán và thí nghiệm là lớn hơn so với trường hợp nước nền phòng thí nghiệm, nhưng sai số vẫn ở mức độ có thể chấp nhận được.
90
Hình 3.18 Mối quan hệ giữa giá trị EC50 từ thực nghiệm với nước nền tự nhiên và EC50
tính toán mô hình trước khi hiệu chỉnh (f=0,34)
Chất hữu cơ tan trong nước tự nhiên bao gồm chủ yếu là các axit humic và fuvic các axít này có gốc hoạt động như -COOH, -CHO, -OH kết hợp với các kim loại làm giảm nồng độ kim loại linh động trong nước. Trong mô hình, chất hữu cơ humic và fulvic được cố định là 1 giá trị nhất định đối với tất cả các test thử nghiệmvà tỉ lệ của Humic: Fulvic giả thiết là 50:50 và được cố định là (138 µg DOC/l). Trong khi đó tỉ lệ này có thay đổi trong các thủy vực khác nhau và nồng độ chất hữu cơ thay đổi khoảng rộng hơn. Trong nước tự nhiên có tồn tại SO42- và Cl- các anion này cũng tạo ra những liên kết với kim loại và ảnh hưởng tới hàm lượng linh động của kim loại trong môi trường trước khi tham gia trực tiếp việc gây độc cho sinh vật. Trong môi mô hình các nguyên tố này cũng được đưa vào nồng độ nhất định nhưng trong các điều kiện tự nhiên, các nồng độ của các anion này sẽ dao động khoảng rộng hơn cũng gây ra những sai khác nhỏ trong kết quả mô hình.
91
Hình 3.19 Mối liên hệ giữa f và R2 với điều kiện nước nền tự nhiên
Một trong ảnh hưởng khác trong nước tự nhiên đó là sự tồn tại của độ kiểm (tính theo CO32-) cũng ảnh hưởng dạng tồn tại trong nước. Trong xây dựng các hệ số mô hình độ kiềm được cố định ở mức 28mg/l. Sự có mặt của các chất hữu cơ và các anion sẽ ảnh hưởng hưởng tới nồng độ tan của các kim loại trong dung dịch dẫn đến cạnh tranh của kim loại khi tương tác với phối tử. Năng lực liên kết các kim loại của axit humic và fulvic cũng khác nhau nên dẫn đến khi giả sử tỉ lệ humic: fulvic trong nước tự nhiên 50:50 cũng gây đến sự sai khác trong các kết quả.
Hồ
(mol/L) (mol/L) (mol/L) (mol/L) (mol/L) thí nghiệm (x10-7) M mô hình trước hiệu chỉnh (x10-7) M Pb2+ mô hình sau hiệu chỉnh (x10-7) M
Láng 4,24E-08 9,39E-04 5,32E-04 6,05E-05 4,73E-05 2,99 3,53 2,66
Hai Bà Trưng
1,51E-08 1,12E-03 3,22E-04 3,97E-04 6,40E-05 2,48 3,54 2,67
Thanh Nhàn
2,62E-08 1,36E-03 3,58E-04 8,05E-04 6,22E-05 3,18 3,93 2,97
Đống Đa 6,71E-08 1,14E-03 3,27E-04 7,09E-05 5,70E-05 3,37 3,39 2,56
Bảy Mẫu 4,72E-08 1,59E-03 2,34E-04 2,36E-03 2,11E-04 3,73 4,77 3,60
Hồ Tây 1,70E-08 7,00E-04 2,34E-04 9,40E-04 3,63E-04 2,46 3,61 2,72
Nam Đồng
3,39E-08 1,01E-03 2,85E-04 7,09E-04 2,13E-04 3,25 3,66 2,76
Văn Chương
1,07E-08 8,07E-04 1,33E-04 1,30E-04 5,94E-05 1,53 2,94 2,22
Kim Liên 2,02E-08 9,68E-04 3,54E-04 1,14E-04 8,26E-05 3,12 2,65 2,65
Linh Đàm 5,36E-08 8,92E-04 5,90E-04 3,11E-04 2,65E-04 3,08 3,12 3,12
Trúc Bạch
3,00E-08 1,19E-03 3,54E-04 2,62E-03 4,15E-04 4,69 4,22 4,22
Do ảnh hưởng của rất nhiều các kim loại trên bề mặt phối tử trên thực tế nước tự nhiên so với thí nghiệm với nước nhân tạo nên tỉ lệ phần trăm chì chiếm trên bề mặt có thể sẽ bị giảm do tác động cộng hưởng các kim loại trong điều kiện nước tự nhiên. Khi đó chỉnh mô hình có thể điều chỉnh ở hệ số
50
PbBL
f = 0,28 (trong khoảng
0,24-0,32). Bảng 3.16 là kết quả tính của mô hình sau khi điều chỉnh, với khả năng giải thích của mô hình (coeffecient deterimation) là 73,7% và sai số trung bình
93
Hình 3.20 Mối quan hệ giữa giá trị EC50 từ thực nghiệmvới nước nền tự nhiên và EC50 từ tính toán mô hình sau khi hiệu chỉnh
Khi khi hiệu chỉnh lại mô hình, sự phân tán của các kết quả EC50 được tính từ mô hình và thực nghiệm đã giảm. Điều này chứng tỏ tính hiệu quả của biện pháp hiệu chỉnh. Tuy nhiên, hiệu chỉnh chỉ trong phạm vi nhất định trong khoảng tính chất nước hồ đặc trưng cho hồ đô thị Hà Nội. Khi sử dụng cho thủy vực có chính chất nước khác với thủy vực ban đầu thì cần thực hiện lại thí nghiệm độc học để xác định lại các hằng số cân bằng.