Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.4. Phương pháp đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích và động vật đáy
1.4.1. Chỉ số và tiêu chuẩn đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích a. Quy chuẩn Việt Nam QCVN 43:2012/BTNMT:
Giá trị giới hạn của một số kim loại nặng trong trầm tích đƣợc quy định trong QCVN 43:2012/BTNMT là Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lƣợng trầm tích [2] đƣợc trình bày ở bảng 1.3.
Bảng 1.3. Giá trị giới hạn của một số kim loại nặng trong trầm tích theo QCVN 43:2012/BTNMT
TT Thông số Đơn vị (theo khối lƣợng khô)
Giá trị giới hạn Trầm tích nước
ngọt Trầm tích nước mặn, nước lợ
1 Đồng (Cu) mg/kg 197 108
2 Chì (Pb) mg/kg 91,3 112
3 Kẽm (Zn) mg/kg 315 271
4 Cadimi (Cd) mg/kg 3,5 4,2
5 Tổng Crom (Cr)
mg/kg 90 160
b. Tiêu chuẩn đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại trong trầm tích theo hàm lƣợng tổng kim loại của Mỹ và Canada:
Trong luận văn này sử dụng 2 tiêu chuẩn đánh giá ô nhiễm tổng kim loại nặng trong trầm tích là tiêu chuẩn của Canada SQG (Sediment Quality Guideline – hướng dẫn chất lượng trầm tích) (2002) và tiêu chuẩn của Mỹ U.S EPA (1997).
Bảng 1.4. Tiêu chuẩn đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong trầm tích theo hàm lƣợng tổng (mg/kg) của Canada (2002) [32]
Mức độ ô nhiễm Cu Pb Zn Cd Cr
(ISQG) Ngƣỡng gây tác động xấu
đến sinh vật 35,7 35 123 0,6 37,3
(PEL) Mức độ chắc chắn gây ảnh
hưởng 197 91,3 315 3,5 90
Bảng 1.5. Tiêu chuẩn đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong trầm tích theo hàm lƣợng tổng (mg/kg) của Mỹ [36]
Mức độ ô nhiễm Cu Pb Zn Cd Cr
(TEC) Ngƣỡng nồng độ gây ảnh
hưởng 28 34,2 159 0,592 56
(PEC) Nồng độ chắc chắn gây ảnh
hưởng 77,7 396 1532 11,7 159
c. Chỉ số tích lũy địa chất (Geoaccumulation Index: Igeo):
Igeo là chỉ số dùng để đánh giá sự ô nhiễm bằng cách so sánh hàm lƣợng tổng kim loại có trong mẫu với giá trị nền của kim loại đó. Chỉ số này đƣợc đƣa ra bởi Muller P.J và Suess E và có công thức tính nhƣ sau:
Trong đó:
n n 2
geo 1,5B
log C I Cn: Hàm lƣợng kim loại trong mẫu
Bn: Giá trị nền của kim loại trong vỏ Trái đất
1,5: Hệ số đƣợc đƣa ra để giảm thiểu tác đàng của những thay đổi có thể xảy ra đối với giá trị nền do những biến đổi về thạch học trong trầm tích [35].
Hàm lƣợng nền của các kim loại Cu, Pb, Zn Cd và Cr theo K.K. Turekian và K.H Wedephol (1961) lần lƣợt là 45, 20, 95, 0,3 và 90 [37]
Mức độ ô nhiễm trầm tích dựa theo chỉ số Igeo đƣợc phân loại theo Muller P.J và Suess E [35] đƣợc trình bày trong bảng 1.6.
Bảng 1.6. Phân loại mức độ ô nhiễm dựa vào Igeo Giá trị Igeo Mức độ ô nhiễm
0 Igeo ≤ 0 Không
1 0 ≤ Igeo ≤ 1 Không đến trung bình
2 1 ≤ Igeo ≤ 2 Trung bình
3 2 ≤ Igeo≤ 3 Trung bình đến nặng
4 3 ≤ Igeo ≤ 4 Nặng
5 4 ≤ Igeo ≤ 5 Nặng đến rất nghiêm trọng
6 5 ≤ Igeo Rất nghiêm trọng
Hàm lƣợng nền chỉ là giá trị hàm lƣợng trung bình của các kim loại trong vỏ trái đất. Thực tế, ở các vị trí khác nhau hàm lƣợng kim loại trong đất, đá có thể rất khác nhau. Vì vậy, việc đánh giá ô nhiễm trầm tích theo chỉ số này chỉ nên xem là một chỉ số tham khảo thêm.
1.4.2. Chỉ số và tiêu chuẩn đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong động vật đáy a. Tiêu chuẩn đánh giá hàm lƣợng kim loại nặng trong động vật đáy
QCVN 8-2:2011/BYT là Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm, do Ban soạn thảo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn ô nhiễm hóa học và sinh học biên soạn, Cục An toàn vệ sinh thực
phẩm trình duyệt và đƣợc ban hành theo Thông tƣ số 02/2011/TT-BYT ngày 13 tháng 01 năm 2011 của Bộ trưởng Bộ Y tế [1].
Hàm lƣợng kim loại nặng trong động vật đáy đƣợc so sánh với QCVN 8- 2:2011/BYT đối với Pb và Cd
Quy định ô nhiễm kim loại nặng đối với y tế cộng đồng và dịch vụ đô thị của Hồng Kông với Cr (Metallic Contamination Regulations of the Public Health and Municipal Services Ordiance, Laws of Hong Kong) [31].
Bảng 1.7. Tiêu chuẩn đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong động vật đáy Mức giá trị giới hạn
(mg/kg sinh vật tươi) Cu Pb Zn Cd Cr
QCVN 8-2:2011/BYT (đối với động
vật hai mành) - 1,5 - 2,0 -
Tiêu chuẩn của Hồng Kông - - - - 1,0
b. Hệ số tích lũy sinh học trầm tích:
Để đánh giá khả năng hấp thụ kim loại nặng của động vật đáy (hến và trùng trục), sử dụng hệ số tích lũy sinh học trầm tích (BSAF: Biota - sendiment accumulation factor) là tỷ số đo bằng nồng độ chất độc trong cơ thể sinh vật với nồng độ chất độc trong trầm tích [34].
t s
BSAF =C C Trong đó:
Ct là nồng độ chất ô nhiễm trong mô sinh vật (mg/kg ĐVĐ khô).
Cs là nồng độ chất ô nhiễm trong trầm tích (mg/kg trầm tích khô).
Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁPNGHIÊN CỨU