CHƢƠNG 2 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.6. Phương pháp đánh giá tích tụ bằng hệ số BAF và BSAF
Theo tài liệu hƣớng dẫn áp dụng phƣơng pháp nghiên cứu tích tụ của chƣơng trình độc chất thủy văn thuộc Cục Nội vụ và khảo sát địa chất Hoa Kỳ USGS [44, 102] thì các hệ số tích lũy chất ơ nhiễm hữu cơ bền trong cơ thể sinh vật thủy sinh và khuếch đại ô nhiễm trong các chuỗi thức ăn có các khái niệm sau:
Hàm lƣợng tích tụ sinh học (BC) là lƣợng chất ơ nhiễm trong cơ thể sinh vật sống ở môi trƣờng, đặc biệt môi trƣờng nƣớc, đƣợc hấp thụ chủ yếu từ mơi trƣờng xung quanh.
Hệ số tích tụ hàm lƣợng sinh học (BCF) đƣợc tính bằng tỷ lệ của chất ô nhiễm trong cơ thể sinh vật (BC) trên hàm lƣợng chất ô nhiễm trong môi trƣờng xung quanh (EC). BCFs thƣờng đƣợc xác định từ các phép thử của phịng thí nghiệm tiêu ch̉n và đƣợc tính theo cơng thức sau:
BCF = (BC)/(EClab).
Tích tụ sinh học (BA) là lƣợng chất ô nhiễm tồn tại trong cơ thể sinh vật sống ở môi trƣờng, đặc biệt môi trƣờng nƣớc, đƣợc hấp thụ bằng hai con đƣờng
chính, đó là trực tiếp từ mơi trƣờng xung quanh (ECdirectly) và gián tiếp từ thức ăn của chúng(FCindirectly), và đƣợc tính nhƣ sau:
BA = ECdirectly + FCindirectly.
Hệ số tích tụ sinh học (BAF) là con số đƣợc tính bằng tỷ lệ giữa nồng độ chất ô nhiễm tồn tại trong cơ thể sinh vật (BA) trên nồng độ chất ô nhiễm trong môi trƣờng sinh sống của chúng (ECfield), theo đó có:
BAF = (BA)/(ECfield).
Khả năng tiếp nhận sinh học (Bioavailability) là khái niệm chỉ một lƣợng chất hóa học trong mơi trƣờng sống mà sinh vật có thể hấp thụ đƣợc. Đối với mơi trƣờng sống là trầm tích mặt thì sẽ có hệ số tích tụ sinh học trong trầm tích (BSAF).
Khuếch đại sinh học (BM) là trƣờng hợp đặc biệt của tích tụ sinh học. Xác định đặc điểm khếch đại sinh học là nồng độ chất ô nhiễm trong cơ thể sinh vật ăn thịt (thông thƣờng đƣa về nồng độ trong chất béo) cao hơn nồng độ chất ô nhiễm trong thức ăn mà chúng tiêu thụ.
Tích tụ sinh học của ngao Meretrix Lyrata đối với OCP và PCB trong môi trƣờng nƣớc: Từ các khái niệm độc học về sự tích tụ các chất ô nhiễm hữu cơ
bền dạng vết POP, luận án bƣớc đầu có thể xác định hệ số tích tụ sinh học BAF đối với các mẫu ngao Meretrix lyrata sống trong môi trƣờng biển ven bờ.
Hệ số tích tụ sinh học OCP, PCB trong mơi trƣờng nƣớc có thể đƣợc tính là tỷ lệ hàm lƣợng chất ô nhiễm trong mô thịt ngao Meretrix lyrata trên hàm lƣợng
chất ô nhiễm trong môi trƣờng sinh sống của chúng [42]: BAF(POP) = Cngao(OCP, PCB) / Cnƣớc(OCP, PCB)
Tích tụ sinh học của ngao Meretrix lyrata với OCP và PCB trong mơi trƣờng trầm tích:
Theo các khái niệm của độc học về tích tụ các chất ơ nhiễm hữu cơ bền dạng vết POP, đề tài bƣớc đầu có thể xác định hệ số tích tụ sinh học BSAF đối với các mẫu sinh vật hai mảnh vỏ vùng biển ven bờ, sống chủ yếu bám đáy, nơi lắng đọng trầm tích mặt.
Hệ số tích tụ sinh học đối với OCP, PCB trong trầm tích có thể đƣợc tính là tỷ lệ hàm lƣợng chất trong cơ thể sinh vật trên hàm lƣợng chất trong môi trƣờng sinh sống của chúng [38, 39]:
BSAF(POP) = Cngao(OCP, PCB) / Ctrầm tích(OCP, PCB)
Đánh giá tích tụ sinh học (BA) qua hệ số BCF:
Nồng độ sinh học là tỷ số nồng độ của một hóa chất trong mơ sinh học trên nồng độ hóa chất đó trong nƣớc (đơn vị tính L/kg). Hệ số này cho thấy tính chất tích tụ thơng qua tỷ lệ các chất ô nhiễm từ pha nƣớc chuyển vào pha hữu cơ, ví dụ nhƣ qua mang cá. Thơng số này đƣợc hiểu và biểu diễn là “BCF” và “BCF ổn định” là tƣơng đƣơng nhau. Một điều kiện ổn định xảy ra khi sinh vật bị phơi nhiễm trong thời gian dài mà tỷ lệ chất ô nhiễm cơ bản không biến đổi . Hệ số BCF đƣợc Mỹ [100, 102] đề xuất quy định đánh giá là: Khả năng tích tụ cao nếu BCF >1000; khả năng tích tụ trung bình nếu 1000 > BCF > 250; và khả năng tích tụ thấp nếu 250 >BCF. Hệ số nồng độ sinh học đƣợc tính theo cơng thức:
[nồng độ chất ô nhiễm X trong sinh vật] BCF = ------------------------------------------------------ [nồng độ chất ô nhiễm X trong môi trƣờng]
Nhƣ vậy, rõ ràng rằng, chất ơ nhiễm trong sinh vật cao thì BCF cũng cao. BCF liên quan đến hệ số hòa tan trong nƣớc của chất ơ nhiễm và đƣợc tính theo cơng thức sau [34, 77]: