CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.4. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ
1.4.1. Một số nghiên cứu trên thế giới về đánh giá rủi ro sinh thái các KLN trong trầm
trầm tích
Hiện nay, việc đánh giá rủi ro sinh thái các KLN trong trầm tích mặt đã được nghiên cứu tại nhiều nơi trên thế giới. Các nghiên cứu được thực hiện theo nhiều hướng khác nhau và đã thành công trên nhiều chỉ số tại nhiều khu vực.
Năm 1980, Hakanson và cộng sự đã nghiên cứu về chỉ số rủi ro sinh thái trong kiểm soát ô nhiễm nước theo cách tiếp cận đối với trầm tích. Có nhiều lý do được đưa ra để giải thích cho việc tại sao dựa vào trầm tích có thể mang lại hiệu quả trong trường hợp này, cụ thể là: (1) Các dữ liệu được cung cấp từ trầm tích có giá trị về thời gian ổn định và lâu dài hơn các loại môi trường khác, ví dụ như môi trường nước; (2) Các mẫu trầm tích tương đối dễ dàng thu thập tại hiện trường; (3) Tính đại diện của mẫu theo thời gian và không gian có thể được đánh giá một cách khá dễ dàng; (4)
Việc phân tích hàm lượng KLN thông qua trầm tích thường cung cấp dữ liệu rẻ và tốt hơn mẫu nước vì nồng độ các chất trong trầm tích thường cao hơn nhiều. Cũng trong nghiên cứu của Hakanson (1980), chỉ số rủi ro sinh thái tiềm năng (PERI) đã được áp dụng để đánh giá rủi ro sinh thái của 7 KLN gồm Zn, Cu, Pb, Cr, As, Hg, Cd trong trầm tích tại 15 hồ ở Thụy Điển. Kết quả nghiên cứu cho thấy 15 hồ này đều ô nhiễm KLN, và mức độ rủi ro sinh thái của các KLN theo thứ tự như sau: Hg > Cd > As > Pb > Cr > Cu > Zn. Trong đó, Hg là yếu tố rủi ro sinh thái nghiêm trọng nhất trong số các KLN được nghiên cứu [47].
Nghiên cứu của Chiming Gu và cộng sự (2016) về đánh giá rủi ro sinh thái các KLN trong trầm tích các kênh thủy lợi ở khu vực nông thôn miền nam Trung Quốc cho thấy rằng, hàm lượng của 7 KLN nghiên cứu theo thứ tự là Zn> Ni> Cr> Cu> As> Pb> Cd. Ngoại trừ Cr và Pb, hàm lượng các KLN còn lại đều cao hơn so với TCCP, đặc biệt, hàm lượng của các KLN Cd (1.79 mg/kg); As (99,61 mg/kg) và Ni (142,62 mg/kg) vượt TCCP lần lượt là 18,49; 8,89 và 5,3 lần. Nhóm tác giả kết luận, toàn bộ khu vực lấy mẫu đã bị ô nhiễm bởi KLN và có nguy cơ rủi ro sinh thái rất cao (PERI = 654,22) [33].
Theo nghiên cứu của Jingling Liu và cộng sự (2009), hàm lượng As trong khu vực nghiên cứu dao động trong khoảng 2,08 – 12,90mg/kg và hàm lượng Pb dao động trong khoảng 8,65 – 38,29. Trong đó, hàm lượng KLN tại hai điểm Goutaizi và Gguojiatun thấp hơn so với những vị trí còn lại, và nhóm tác giả cúng cho rằng, hầu hết sự ô nhiễm của khu vực nghiên cứu đều có liên quan đến nước thải đô thị. Qua kết quả nghiên cứu, thứ tự của các yếu tố rủi ro sinh thái gây ra bởi 7 KLN được sắp xếp là Hg>Cd>Cu>As>Pb>Cr>Zn, từ đó có thể thấy rằng, Hg và Cd là 2 yếu tố rủi ro chính trong khu vực [57].
Kết quả nghiên cứu của Zhu Hui-na và cộng sự (2012) về trầm tích tại cảng Xiawan, một khu vực bị ô nhiễm bởi hoạt động sản xuất công nghiệp cho thấy, hàm lượng Cd và Zn trong trầm tích tại các vị trí lấy mẫu vượt TCCP tương ứng từ 10 – 170 lần và 2,2 – 10,2 lần, trong đó Cd được coi là chất gây ô nhiễm quan trọng trong khu vực nghiên cứu. Rủi ro của các KLN được đánh giá theo 3 chỉ số: PERI (Potential ecological risk index); RAC (Risk assessment code), MRI (Modified potential
ecological risk index). Và theo chỉ số MRI, rủi ro của các KLN được sắp xếp theo thứ tự: Cd>Pb>Cu>Zn [90].
Nghiên cứu của Qihang Wu và cộng sự (2014) cho thấy trầm tích ở rừng ngập mặn Nam Sa đã bị ô nhiễm nặng nề bởi các KLN, hơn thế nữa, nguy cơ rủi ro sinh thái của các KLN là rất cao, phần lớn là do ô nhiễm Cd. Nhóm tác giả giải thích điều này có thể là do việc xả nước thải công nghiệp và sinh hoạt từ khu dân cư [84].
Năm 2015, nghiên cứu của Chen Li và cộng sự về đánh giá rủi ro sinh thái do các KLN Pb, Cu, Zn, Cd và Hg trong trầm tích mặt tại cửa sông Shuangtaizi theo chỉ số PERI và Igeo. Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng của các KLN trong trầm tích theo thứ tự sau: Zn (18.25-126.75 mg/kg) > Pb (4.38-9.65 mg/kg) > Cu (1.80- 17.68 mg/kg) > Cd (0.241-0.764 mg/kg) > Hg (0.007-0.021 mg/kg). Và mức độ rủi ro sinh thái của các KLN theo thứ tự: Cd>Hg>Cu> Pb>Zn. Nghiên cứu chỉ ra rằng, các KLN trong khu vực nghiên cứu gây rủi ro sinh thái ở mức thấp, ngoại trừ Cd là yếu tố gây ô nhiễm chính trong các KLN và được nhận định là một yếu tố rủi ro sinh thái đáng kể [31].
Theo nghiên cứu của Maanan M. và cộng sự (2014) về đánh giá các KLN trong trầm tích tại đầm phá Nador (bờ biển Địa Trung Hải), hàm lượng trung bình của các KLN giảm dần theo thứ tự là Zn (554,9mg/kg) > Cu (150,8mg/kg) > Pb (135mg/kg) > Cr (71,6mg/kg) > Ni (45,2mg/kg) > Cd (1,6mg/kg). Kết quả cho thấy rằng các KLN trong trầm tích phần lớn có nguồn gốc từ các hoạt động của con người trong khu vực (nước thải đô thị) [58].
Trong một nghiên cứu của Yunqian Wang và công sự năm 2014 về KLN trong trầm tích mặt tại hồ Dongping, Sơn Đông, Trung Quốc, 18 mẫu trầm tích mặt được thu tại hồ để phân tích hàm lượng các KLN As, Cd, Cr, Cu, Hg, Pb và Zn nhằm xác định đặc điểm phân bố, nguồn gốc, và đánh giá rủi ro sinh thái dựa vào hệ số EF (enrich factor) và chỉ số PERI. Theo nghiên cứu, hàm lượng của các kim loại nặng giảm dần theo thứ tự Cd > Hg > As > Pb > Cu > Cr > Zn, và hàm lượng trung bình của Cd, Hg, As vượt tiêu chuẩn cho phép tương ứng là 3,70; 3,69 và 3,37 lần. Ngoại trừ Cd, hàm lượng các KLN đều giảm dần từ đông nam đến phía bắc và tây của hồ. As, Cd và Hg được đánh giá là những chất gây ô nhiễm đáng quan tâm nhất trong
trầm tích mặt tại hồ. Hơn nữa, tham chiếu đến các kết quả phân tích thống kê đa biến, chúng ta có thể kết luận rằng nguồn phát sinh chính của As và Hg chủ yếu là từ các hoạt động công nghiệp và khai thác mỏ trong lưu vực sông Dawen, trong khi đó, Cd có nguồn gốc từ các hoạt động nông nghiệp [88].
Hay nghiên cứu của Zoynab Banu và cộng sự (2012) về đánh giá rủi ro sinh thái các KLN Pb, Cd, Cr, Cu, Zn tại sông Turag, Bangladesh theo chỉ số PERI. Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ rủi ro sinh thái tiềm năng của các KLN trong trầm tích sông Turag được sắp xếp như sau: Cd > Cu > Pb > Zn > Cr. Trong đó, Cd là nhân tố gây ô nhiễm chính trong trầm tích tại khu vực này, các KLN khác (Zn, Cr, Cu và Pb) có mức rủi ro sinh thái thấp [22].