CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.4. Các phương pháp thử nghiệm độc học nước [13]
1.4.1. Thử nghiệm độc cấp tính
Các thử nghiệm độc học cấp tính nhằm mục đích đánh giá các tác động của các tác nhân độc lên các loài sống dưới nước trong suốt thời gian ngắn trong vòng đời của chúng [13].
Trong khi đó, tác nhân gây độc tính cấp được hấp thu nhanh chóng vào cơ thể và sản sinh ngay lập tức các hiệu ứng độc cho cơ thể, song cũng có trường hợp, tiếp xúc cấp tính bị suy giảm độc tính.
Để đánh giá độc tính cấp và ngưỡng độc người ta dùng các đại lượng sau:
− LD50 (median lethal dose): liều lượng gây chết 50% số sinh vật thí nghiệm. Thường áp dụng cho nhóm sinh vật trên cạn. Đơn vị mg/kg động vật.
− LC50 (median lethal concentration) nồng độ gây chết 50% sinh vật thí nghiệm, thường áp dụng để đánh giá độc tính của chất độc dạng lỏng, hoà tan trong nước hay nồng độ hơi, bụi trong khơng khí ơ nhiễm. Đơn vị mg/l dung dịch độc.
− EC50 (effective concentration)/ED50 (effective dose): nồng độ/liều lượng chất độc gây ra các ảnh hưởng sinh học khác nhau cho 50% đối tượng thí nghiệm. Nghiên cứu “Đánh giá độc tính của một số nước thải cơng nghiệp điển hình” của Đồn Đặng Phi Cơng và cộng sự thử nghiệm độc học cấp tính trên vi giáp xác Ceriodaphnia cornuta được phân lập từ mẫu nước sông Đồng Nai, vi tảo Selenastrum capricornutum và vi khuẩn Photobacterium phosphoreum.
− Vi khuẩn Photobacterium phosphoreum: Độc tính được đánh giá qua chỉ số EC50 - nồng độ chất thử tại đó khả năng phát quang của vi khuẩn bị giảm 50%. Chỉ số này được xác định ở các thời điểm 5 phút và 15 phút tính từ lúc vi khuẩn tiếp xúc với chất thử.
− Vi tảo Selenastrum capricornutum: Từ các số liệu thực nghiệm, tính tốn tốc độ phát triển (growth rate), mức độ bị ức chế phát triển (% inhibition) của tảo ở các nồng độ nước thải khác nhau. Tính tốn giá trị EC50 - nồng độ nước thải tại đó tốc độ phát triển của tảo bị ức chế 50%.
− Vi giáp xác Ceriodaphnia cornuta: Từ số lượng sinh vật chết sau 48 giờ, tính tốn mức độ ức chế tỷ lệ sống của Ceriodaphnia cornuta trong môi trường chứa nước thải ở các nồng độ khác nhau. Xác định giá trị LC50 - nồng độ nước thải tại đó tỷ lệ sống của sinh vật bị ức chế 50%.
1.4.2. Thử nghiệm độc mãn tính
Các thử nghiệm độc học cấp tính nhằm đánh giá các tác động của các chất độc đối với các loài sống dưới nước trong suốt một phần chu kỳ sống của sinh vật, thường thì 1/10 hay nhiều hơn trong một vòng đời của sinh vật. Các nghiên cứu độc mãn tính thường đánh giá các tác động dưới mức gây chết của chất độc lên sự sinh sản, tăng trưởng và tập tính do phá vỡ cấu trúc về sinh lý và sinh hóa.
Nhiễm độc mãn tính thường do hàm lượng chất độc thấp và có khả năng tích luỹ trong các cơ quan trong cơ thể. Số lượng cá thể bị nhiễm độc mãn thường nhiều hơn so với nhiễm độc cấp, thời gian tiếp xúc dài hơn. Nhiễm độc mãn thường khó phát hiện khó xác định nguyên nhân. Trong nghiên cứu độc tính mãn, thường mục
tiêu là xác định giá trị ngưỡng, hay mức độ tiếp xúc với chất độc để chưa thể gây ra bất cứ ảnh hưởng bất lợi có thể nhìn thấy được.
Nghiên cứu “Ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt lên vi giáp xác Daphnia magna” của Ngô Thị Thanh Huyền và Đào Thanh Sơn với mục tiêu nghiên cứu về ảnh hưởng mãn tính của nước thải sinh hoạt tại TP.HCM (trước và sau khi xử lý) lên sinh vật, vi giáp xác D. magna.
Thí nghiệm được thực hiện với 14 - 15 cá thể D. magna con (≤ 1 ngày tuổi) được lựa chọn ngẫu nhiên cho mỗi thí nghiệm mãn tính và được ni riêng lẻ trong các bình thủy tinh. D. magana được phơi nhiễm với nước thải ở 3 nồng độ khác nhau (10%, 50%, và 100%) và với môi trường đối chứng (môi trường không chứa nước thải). Daphnia được cho ăn bằng tảo lục Scenedesmus sp. Môi trường và thức ăn được thay mới sau mỗi 2 ngày thí nghiệm. Thí nghiệm kéo dài trong 30 ngày. Các đặc điểm sinh học của sinh vật được theo dõi, ghi nhận hàng ngày bao gồm: số lượng sinh vật còn sống/chết, ngày thành thục, số lượng con non trong một lứa đẻ. Các kết quả thí nghiệm ảnh hưởng mãn tính của nước thải lên D. magna cũng cho thấy khả năng đáp ứng của sinh vật đối với mức độ ô nhiễm khác nhau, chất lượng nước thải đầu vào gây ảnh hưởng mạnh lên sự tồn tại của sinh vật so với nước thải đầu ra.
1.4.3. Thử nghiệm độc tĩnh
Các thử nghiệm với nước thải sau xử lý, trầm tích và bùn đáy thường được tiến hành trong các hệ thống tĩnh hay thay mới tĩnh.
Đây là các xét nghiệm mà chúng ta không thay mới môi trường thử nghiệm trong suốt quá trình tiếp xúc. Loại thử nghiệm này thường đi kèm với thử nghiệm cấp tính.
Các thử nghiệm phổ biến được tiến hành với Daphnia, giáp sát và các loại cá.
1.4.4. Thử nghiệm độc động (liên tục)
Các thử nghiệm được thiết kế nhằm thay đổi môi trường thử nghiệm liên tục thay vào những thời điểm nhất định. Các thử nghiệm độc động được đánh giá tốt hơn
độc tĩnh do khả năng duy trì chất lượng nước cao dẫn đến đảm bảo tốt cho sức khỏe của sinh vật thử nghiệm.
Các thử nghiệm độc động thường khắc phục được các vấn đề liên quan đến sinh sản Amoni, việc sử dụng oxy hòa tan cũng như đảm bảo nồng độ chất độc duy trì ổn định.