ĐÁnh giÁ hÀm lƯỢng kim loẠi nẶng trong nƯỚc, trẦm tÍch vÀ khẢ nĂng tÍch lŨy...
TRANSCRIPT
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
1/85
1
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊNTRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------------------
HOÀNG THỊ HOA
ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNGTRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG
TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NHUYỄN THỂHAI MẢNH VỎ TẠI MỘT SỐ SÔNG, HỒ Ở
KHU VỰC HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Thái Nguyên - 2014
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
2/85
2
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊNTRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------------------------------
HOÀNG THỊ HOA
ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG
TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNGTÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NHUYỄN THỂ
HAI MẢNH VỎ TẠI MỘT SỐ SÔNG, HỒ Ở KHUVỰC HÀ NỘI
Ngành: Khoa học môi trườ ngMã số: 60.44.03.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Phan Thị Thu Hằng
Thái Nguyên - 2014
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
3/85
3
LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là Hoàng Thị Hoa, học viên cao học khóa 20 (2012 - 2014),chuyên ngành Khoa học môi trườ ng - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
Tôi xin cam đoan:
- Luận văn cao học này do chính tôi thực hiện.
- Các số liệu, tài liệu trong luận văn là hoàn toàn chính xác, trung thực.
- Luận văn chưa đượ c công bố ở các nghiên cứu khác hay trên bất kỳ
phương tiện truyền thông nào.
Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về kết quả nghiên cứu trong Luận văn
tốt nghiệp của mình.
Hà N ội, ngày 06 tháng 01 năm 2015
Học viên
Hoàng Thị Hoa
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
4/85
4
LỜI CẢM ƠN
Với tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS. Phan Thị Thu
Hằng đ ã t ận tình hướ ng d ẫ n, chỉ bảo em trong suố t thời gian qua để em có thể hoàn
thành bản luận văn này.
Nhân dịp này, em xin bày tỏ lời cảm ơn tới Ban Giám đốc Trung tâm Quan
trắc Môi trườ ng (T ổ ng cục Môi trườ ng), cùng t ậ p thể cán bộ Trung tâm đ ã luôn t ạo
mọi điề u kiện thuận lợ i về thờ i gian và hỗ tr ợ về chuyên môn cho em trong suố t quá
trình công tác và khi thự c hiện luận văn này.
Đồng thờ i, em xin chân thành cảm ơn các qu ý Thầ y, cô giáo trong Phòng
Quản lý Đào t ạo sau đại học, Khoa Môi trườ ng và các khoa chuyên môn - Trườ ng
Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đ ã dùng tri thứ c và tâm huyế t của mình để truyề n
đạt nhữ ng kiế n thứ c quý báu cho chúng em trong suố t thờ i gian học t ậ p t ại trườ ng.
Luận văn của em đượ c hoàn thành nhờ một phần động viên, giúp đỡ không
nhỏ của gia đ ình và các bạn trong lớ p, em xin gử i lờ i cảm ơn tớ i t ấ t cả mọi ngườ i.
Do thời gian, kinh phí và kinh nghiệm chuyên môn của em còn hạn chế nên
luận văn khó tránh khỏi thiếu sót, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý
báu của quý Thầy cô để luận văn được hoàn thiện hơn.
Xin trân tr ọng cảm ơn! Hà N ội, ngày 06 tháng 01 năm 2015
Học viên
Hoàng Thị Hoa
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
5/85
5
MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC ...................................................................................................... iDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................... iii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................... iv
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................... v
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................... 14
1.1. Tổng quan về kim loại nặng................................................................ 14
1.1.1. Định ngh ĩa và nguồn phát sinh kim loại nặng..................................... 14
1.1.2. Độc tính của kim loại nặng................................................................. 151.2. Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Việt Nam............. 20
1.3.1. Trên thế giớ i ....................................................................................... 20
1.3.2. Ở Việt Nam ........................................................................................ 22
1.3. Tình hình nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng trong động vật hai
mảnh vỏ trên thế giới và Việt Nam............................................................ 23
1.3.1. Vài nét về loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ ............................................. 14
1.3.2. Tình hình nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng trong động vật hai mảnh
vỏ trên thế giớ i ............................................................................................. 23
1.3.3. Tình hình nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng trong động vật hai mảnh
vỏ ở Việt Nam.............................................................................................. 26
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ............................................................................................................ 29
2.1. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu ...................................... 29
2.1.1. Đối tượ ng, phạm vi nghiên cứu .......................................................... 29
2.1.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 292.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 30
2.2.1. Phương pháp hồi cứu.......................................................................... 30
2.2.2. Phương pháp ngoài thực địa ............................................................... 30
2.2.3. Phương pháp đo tại hiện trườ ng......................................................... 34
2.2.4. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm............................... 35
i
16
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
6/85
6
2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................. 36
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨ U VÀ THẢO LUẬN....................... 38
3.1. Điều kiện tự nhiên - Kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu................... 38
3.1.1. Điều kiện tự nhiên .............................................................................. 383.1.2. Kinh tế xã hội ..................................................................................... 40
3.1.3. Các áp lực tớ i chất lượ ng các sông, hồ Hà Nội ................................... 41
3.2. Đặc điểm thủy lý hóa các hồ nghiên cứu ............................................ 44
3.2.1. Hồ Tây ............................................................................................... 46
3.2.2. Hồ Linh Đàm...................................................................................... 47
3.2.3. Các sông thoát nướ c thuộc lưu vực sông Nhuệ-Đáy trong nội thành Hà
Nội ............................................................................................................... 48
3.3. Hàm lượng kim loại nặng trong nước và trầm tích. .......................... 503.3.1. Hàm lượ ng kim loại nặng trong mẫu nướ c.......................................... 50
3.3.2. Hàm lượ ng kim loại nặng trong trầm tích ........................................... 54
3.3.4. Tương quan giữa hàm lượ ng kim loại nặng trong nướ c và trong trầm
tích ............................................................................................................... 59
3.4. Hàm lượng kim loại nặng trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ................. 61
3.4.1. Hàm lượ ng Cd .................................................................................... 61
3.42. Hàm lượ ng Cu..................................................................................... 63
3.43. Hàm lượ ng Pb ..................................................................................... 643.4.4. Hàm lượ ng As .................................................................................... 65
3.4.5. Hàm lượ ng Zn .................................................................................... 65
3.5. Tương quan hàm lượng KLN trong nhuyễn thể và trong trầm tích 66
3.5.1. Tương quan giữa hàm lượ ng Cd trong loài Hến, Trai và trầm tích ............. 66
3.5.2. Tương quan giữa hàm lượ ng Cu trong loài Hến, Trai và trầm tích ............. 67
3.5.3. Tương quan giữa hàm lượ ng Pb trong loài Hến, Trai và trầm tích.............. 68
3.5.4. Tương quan giữa hàm lượ ng As trong loài Hến, Trai và trầm tích.............. 69
3.5.5. Tương quan giữa hàm lượ ng Zn trong loài Hến, Trai và trầm tích.............. 70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 73
PHỤ LỤC
ii
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
7/85
7
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Danh sách mẫu nướ c, trầm tích, mẫu nhuyễn thể.......................... 31
Bảng 2.2. Danh mục phương pháp phân tích đượ c sử dụng.......................... 36Bảng 3.1. Kết quả đo các thông số thủy hóa lý Hồ Tây ................................ 46
Bảng 3.2. Kết quả đo các thông số hóa lý - Hồ Linh Đàm............................ 47
Bảng 3.3. Kết quả đo các thông số hóa lý các sông thoát nướ c thuộc LVS
Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội.............................................................. 48
Bảng 3.4. Hàm lượ ng kim loại nặng trong nướ c........................................... 50
Bảng 3.5. Hàm lượ ng kim loại nặng trong trầm tích..................................... 54
Bảng 3.6. Hàm lượ ng kim loại nặng trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ ............. 62
iv
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
8/85
8
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Sơ đồ các điểm lấy mẫu tại Hồ Tây .............................................. 32
Hình 2.2. Sơ đồ các điểm lấy mẫu tại Hồ Linh Đàm..................................... 32Hình 2.3. Sơ đồ các điểm lấy mẫu trên sông Nhuệ - Đáy.............................. 33
Hình 3.1. Giá trị BOD5 tại các điểm quan trắc trên các sông nội thành......... 49
Hình 3.2. Giá trị N-NH4+tại các điểm quan trắc trên các sông nội thành....... 49
Hình 3.3. Hàm lượng Cd trong nướ c ............................................................ 50
Hình 3.4. Hàm lượng Cu trong nướ c ............................................................ 51
Hình 3.5. Hàm lượng Pb trong nướ c............................................................. 52
Hình 3.6. Hàm lượng As trong nướ c ............................................................ 53
Hình 3.7. Hàm lượng Zn trong nướ c ............................................................ 53Hình 3.8. Hàm lượ ng Cd trong trầm tích ...................................................... 55
Hình 3.9. Hàm lượ ng Cu trong trầm tích ...................................................... 56
Hình 3.10. Hàm lượ ng Pb trong trầm tích..................................................... 57
Hình 3.11. Hàm lượ ng As trong trầm tích .................................................... 58
Hình 3.12. Hàm lượ ng Zn trong trầm tích .................................................... 58
Hình 3.14. Hàm lượ ng Cd trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ............................. 63
Hình 3.15. Hàm lượ ng Cu trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ............................. 64
Hình 3.16. Hàm lượ ng Pb trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ ............................. 64
Hình 3.17. Hàm lượ ng As trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ ............................. 65
Hình 3.18. Hàm lượ ng Zn trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ ............................. 65
Hình 3.19. Tương quan giữa hàm lượ ng Cd trong trầm tích và trong loài Hến,
Trai .............................................................................................................. 67
Hình 3.20. Tương quan giữa hàm lượ ng Cu trong trầm tích và trong loài
Hến,Trai....................................................................................................... 67
Hình 3.21. Tương quan giữa hàm lượ ng Pb trong trầm tích và trong Hến, Trai.... 68Hình 3.22. Tương quan giữa hàm lượ ng As trong trầm tích và trong loài
Hến, Trai...................................................................................................... 69
Hình 3.23. Tương quan giữa hàm lượ ng Zn trong trầm tích và trong Hến, Trai .... 70
v
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
9/85
9
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BTNMT : Bộ Tài Nguyên và Môi trườ ng
FAO : Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc
KCN : Khu Công nghiệp
KLN : Kim loại nặng
LVS : Lưu vực sông
QCVN : Quy chuẩn Việt Nam
TCCP : Tiêu chuẩn cho phép
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
WHO : Tổ chức Y tế thế giới
UBND : Ủy ban Nhân dân
iii
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
10/85
10
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cùng với sự phát triển của xã hội th ì quá trình công nghiệp hóa hiện đại
hóa cũng như nhu cầu phát triển của nông nghiệp không ngừng gia tăng. Cácnhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp được xây dựng ngày càng nhiều, các
quá trình sản xuất, các sản phẩm phế thải của các nhà máy, xí nghiệp đã làm
xấu đi môi trường sống của chúng ta. Các quá tr ình thâm canh tăng vụ, tăng
năng suất cây trồng đã đưa vào tự nhiên một lượng thuốc bảo vệ thực vật. Và
cũng từ đó vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt là ô nhiễm kim loại nặng ngày
càng gia tăng, nó đã và đang trở thành vấn đề nóng bỏng không chỉ trong
nước mà cả phạm vi toàn cầu.
Nhiều kim loại nặng đóng vai tr ò là những nguyên tố vi lượng cần thiết
cho sinh vật. Sự thiếu hụt hay mất cân bằng của nhiều kim loại vi lượng trong
các bộ phận của cơ thể như gan, tóc, máu, huyết thanh... là những nguyên
nhân hay dấu hiệu của bệnh tật, ốm đau hay suy dinh dưỡng. Tuy nhiên, một
vài trong số đó được xem là chất độc khi hàm lượng tăng cao. Với một hàm
lượng rất nhỏ các kim loại nặng cũng đủ gây độc cho người và động vật, gây
bệnh ung thư thậm chí gây tử vong. Một vài gam thuỷ ngân (Hg) hoặc cađimi
cũng đủ gây chết người, một số kim loại nặng như: Pb, Hg, Cd,… có thể gây
ngộ độc ngay ở nồng độ rất thấp. Kim loại nặng xâm nhập vào không khí, vào
nước, vào đất, vào thực phẩm rồi xâm nhập vào cơ thể con người qua đường
ăn uống, hít thở dẫn đến sự nhiễm độc.
Kim loại nặng là các kim loại thường có độc tính đối với môi trường và
hệ sinh thái. Những kim loại nặng nguy hiểm về phương diện gây ô nhiễmmôi trường thường được biết đến như: Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As, Cr,… Các
kim loại này có nguồn gốc từ quá tr ình sản xuất công nghiệp hoá chất, luyện
kim, hoạt động khai thác mỏ, các hoá chất dùng trong nông nghiệp, giao
thông vận tải, y tế…
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
11/85
11
Kim loại nặng có thể xâm nhập vào cơ thể con người chủ yếu thông qua
đường tiêu hóa và hô hấp. Tuy nhiên, cùng với mức độ phát triển của công
nghiệp và sự đô thị hoá, hiện nay môi trường sống của chúng ta bị ô nhiễm
trầm trọng. Các nguồn thải kim loại nặng từ các khu công nghiệp vào khôngkhí, vào nước, vào đất, vào thực phẩm rồi xâm nhập vào cơ thể con người qua
đường ăn uống, hít thở dẫn đến sự nhiễm độc. Do đó việc nghiên cứu và phân
tích các kim loại nặng trong môi trường sống, trong thực phẩm và tác động
của chúng tới cơ thể con người nhằm đề ra các biện pháp tối ưu bảo vệ và
chăm sóc sức khoẻ cộng đồng là một việc vô cùng cần thiết. Nhu cầu về thực
phẩm sạch, đảm bảo sức khỏe đã trở thành nhu cầu thiết yếu, cấp bách và
được toàn xã hội quan tâm.
Các loài động vật nhuyễn thể như: trai, ốc, nghêu, sò…cũng là một trong
những nguồn thực phẩm thiết yếu và được ưa chuộng ở nước ta. Loài nhuyễn
thể hai mảnh vỏ có vai tr ò làm sạch môi trường, có giá trị kinh tế và giá trị dinh
dưỡng cao song chúng có khả năng đặc biệt trong việc tích tụ những chất gây ô
nhiễm nhất định trong mô của chúng v ì những đặc tính vốn có như: lấy thức ăn
theo kiểu lọc nước; có khả năng tích lũy một hàm lượng lớn các kim loại nặng
mà không bị ngộ độc; có lối sống tĩnh tại, di chuyển chậm để đảm bảo rằng chất
ô nhiễm mà nó tích tụ có liên quan đến khu vực nghiên cứu; phân bố rộng, có số
lượng phong phú, dễ thu mẫu; có kích thước phù hợp dễ cung cấp những mô đủ
lớn cho việc phân tích… Mặt khác v ì sự tích luỹ kim loại nặng trong cơ thể
chúng với hàm lượng cao hơn nhiều lần so với môi trường bên ngoài, nơi chúng
sinh sống nên những loài này tượng trưng cho ô nhiễm của khu vực nghiên cứu.
Ví dụ: Ở con sò có thể tích tụ một hàm lượng Cd trong mô của chúng cao gấp100.000 lần so với hàm lượng Cd có trong môi trường nước nơi chúng sinh
sống (Hoàng Thu Phương, 2011)[14] nên những loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ đã
được nghiên cứu sử dụng làm sinh vật quan trắc môi trường nước bị ô nhiễm
bởi kim loại nặng mang lại hiệu quả cao.
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
12/85
12
Hiện nay, các loài nhuyễn thể nói chung và loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ
nói riêng đã được sử dụng rộng r ãi trong nhiều chương tr ình quan trắc ô nhiễm
trên thế giới, các loài nhuyễn thể đã được sử dụng cho mạng lưới quan trắc ô
nhiễm kim loại nặng toàn cầu (Goldber, 1983). Từ nghiên cứu của Goldber (1975) và Phillips (1976), loài Mytilus galloprovincialis được sử dụng rộng r ãi
như sinh vật chỉ thị ô nhiễm ở các khu vực ven biển dựa tr ên khả năng tích luỹ
các kim loại Hg, Zn, Cu, Cd, Ni, Mn, Cr. Nghiên cứu của Aysun Turkmen và
cộng sự ở Vịnh Iskenderun, Thổ Nhĩ Kỳ cho thấy có sự tích tụ khá cao các kim
loại như: Zn, Ni, Cd, Fe, Cu, Cd, Mn, Cr, Co ở 2 loài Chama pacifica và
Ostrea stentina. Ở Việt Nam vấn đề nghiên cứu về sinh vật tích tụ dù còn khá
mới mẻ nhưng cũng được rất nhiều người quan tâm, đã có một số nghiên cứu
kim loại nặng được thực hiện tr ên một số loài hai mảnh vỏ như: vẹm xanh,
nghêu lụa, nghêu trắng, ngao dầu, hến,… Các kim loại nặng được nghiên cứu
là các kim loại nặng có độc tính cao như: As, Ag, Hg, Cd, Pb, Cu,...Tuy nhiên
các nghiên cứu này chưa nhiều (Hoàng Thu Phương, 2011) [14].
Việc phân tích hàm lượng kim loại nặng trong mô của các loài nhuyễn
thể, ta có thể đánh giá được chất lượng môi trường chúng sinh sống. Từ đó,
việc đánh giá các chất ô nhiễm này dễ dàng hơn nhiều so với các phương
pháp phân tích lý hóa. Nhiều kim loại nặng được đánh giá là độc ở dạng vết
và có thể gây ngộ độc tức thời hoặc ảnh hưởng lâu dài đến sinh vật như Pb,
Cd, As,… Một số kim loại khác với hàm lượng nhỏ là nguyên tố vi lượng có
lợi nhưng với hàm lượng lớn cũng có khả năng gây hại, như Cu, Zn. Đánh giá
hàm lượng kim loại nặng trong thực phẩm nói chung và trong các loài nhuyễn
thể nói riêng là yêu cầu cần thiết cho việc sử dụng thực phẩm an toàn.Thủ đô Hà Nội là một trong những trung tâm phát triển về kinh tế xã hội
lớn nhất nước ta (cùng với TP. Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng...). Hà nội
là thành phố của ao, hồ, sông ngòi... với khoảng 20 hồ trong khu vực nội
thành có diện tích mặt nước khoảng 765 ha.
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
13/85
13
Ao, hồ, sông ngòi là nơi điều hòa khí hậu và là nét đẹp đặc trưng của
thành phố này, nhưng hiện nay chất lượng nước ở hầu hết các hồ nơi đây đang
trong tình trạng ô nhiễm nặng do phải chứa đựng một lượng lớn nước thải từ
khu dân cư, từ các nhà máy, xí nghiệp (Bùi Nguyên Phổ, 2012)[16].Xuất phát từ thực tế đó việc thực hiện đề tài: “ ánh giá hàm lượng kim
loại nặng tr ong nước, trầm tích vàkhả năng tích lũy tr ong động vật nhuyễn
thể hai mảnh vỏ tại một số sông, hồ ở khu vực ở HàNội” là hết sức cần thiết.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu tổng quát
Cung cấp số liệu đánh giá tác động của nguồn nước và trầm tích tại khu
vực nghiên cứu lên các Nhuyễn thể hai mảnh vỏ. Góp phần t ìm hiểu khả năng
áp dụng sinh vật làm chỉ thị sinh học để đánh giá sự ô nhiễm môi trường.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá đượ c các vấn đề cơ bản về hiện trạng khu vực nghiên cứu
- Phân tích, đánh giá được đặc điểm thủy lý hóa các sông, hồ nghiên cứu
- Đánh giá được mức độ ô nhiễm KLN trong nước, trầm tích và khả năng
tích lũy của chúng trong động vật Nhuyễn thể hai mảnh sống ở một số lưu
vực sông, hồ tại khu vực nghiên cứu dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam.
- Mối tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong nước và trầm tích;trầm tích và trong Nhuyễn thể hai mảnh vỏ.
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Số liệu nghiên cứu của đề tài giúp làm căn cứ xây dựng phương pháp chỉ
thị sinh học để nhận biết dấu hiệu ô nhiễm môi trường, là tài liệu tham khảo
cho các công trình nghiên cứu tiếp theo tr ên diện rộng.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn Cung cấp thông tin về t ình hình ô nhiễm kim loại nặng trong nước, trầm
tích và trong động vật nhuyễn thể 2 mảnh vỏ tại một số sông hồ của thành phố
Hà Nội
Kết quả nghiên cứu là cơ sở bước đầu cho việc sử dụng loài trai, hến
sông trong giám sát sinh học kim loại nặng.
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
14/85
14
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về kim loại nặng1.1.1. ịnh nghĩa vànguồn phát sinh k im loại nặng
Kim loại nặng là những kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5g/cm3, bao gồm
một số kim loại như: As, Hg, Cu, Cr, Cd, Co, Pb, Zn, Sb, Mn…Những kim
loại nặng nguy hiểm nhất về phương diện gây ô nhiễm môi trường nước là
Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As và Cr. Trong số những kim loại này có Cu, Ni, Cr
và Zn là những nguyên tố vi lượng cần thiết cho sinh vật thủy sinh, chúng chỉ
gây độc ở nồng độ cao [11], [12].
Nguồn phát sinh kim loại nặng:
Kim loại nặng hiện diện trong tự nhiên đều có trong đất và nước, hàm
lượng của chúng thường tăng cao do tác động của con người. Các kim loại do
hoạt động của con người như As, Cd, Cu, Ni và Zn thải ra ước tính là nhiều
hơn so với nguồn kim loại có trong tự nhiên, đặc biệt đối với ch ì 17 lần
(Kabata-Pendias & Adriano, 1995) [30]. Nguồn kim loại nặng đi vào đất và
nước do tác động của con người bằng các con đường chủ yếu như bón phân,
bã bùn cống và thuốc bảo vệ thực vật và các con đường phụ như khai khoáng
và kỹ nghệ hay lắng đọng từ không khí (Lê Văn Khoa, 1995) [8].
- Nguồn tự nhiên:
Kim loại nặng phát hiện ở mọi nơi, trong đá, đất và xâm nhập vào thủy
vực qua các quá trình tự nhiên, phong hóa, xói mòn, rửa trôi.
- Nguồn nhân tạo: Sự gia tăng tích lũy kim loại trong môi trườ ng không chỉ từ các nguồn tự
nhiên, mà còn từ hoạt động công nghiệp của con ngườ i. Việc đốt cháy các
nhiên liệu hóa thạch làm giải phóng khoảng 20 loại kim loại độc hại quan trọng
vào môi trườ ng bao gồm asen, beri, cadimi, chì, và niken (Goyer, 1996) [29].
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
15/85
15
Các sản phẩm công nghiệp và việc sử dụng các vật liệu công nghiệp có
thể chứa hàm lượ ng cao các nguyên tố kim loại độc hại. Ví dụ, thủy ngân đượ c
sử dụng để sản xuất clo và soda trong công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy,
công nghiệp sản xuất pin, bóng đèn huỳnh quang, công tắc điện, sơn và các sảnphẩm nông nghiệp, thuốc chữa răng, và dượ c phẩm. (Mailman, 1994) [34]
Các kim loại nặng có trong các sản phẩm phân bón bao gồm cadimi, crom,
đồng, mangan, molipden, niken và kẽm. Các nguồn chính của asen trong môi
trườ ng là từ thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và các sản phẩm bảo vệ thực vật khác.
Chì và asen bên cạnh việc sử dụng trong công nghiệp nó còn đượ c sử dụng
trong thuốc trừ sâu. Thuốc diệt nấm có chứa thủy ngân cũng góp phần làm ô
nhiễm môi trườ ng. Cuối cùng, rất nhiều các kim loại này tích lũy trong đất nông
nghiệp dẫn đến tạo ra sự nguy hiểm đối vớ i thực vật và động vật... [1], [2].
1.1.2. ộc tính của kim loại nặng
Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học [33], không độc khi ở dạng
nguyên tố tự do nhưng nguy hiểm đối vớ i sinh vật sống khi ở dạng cation do khả
năng gắn kết vớ i các chuỗi cacbon ngắn dẫn đến sự tích tụ trong cơ thể sinh vật
sau nhiều năm (Shahidul Islam Md, 2004)[35]. Đối vớ i con ngườ i, có khoảng 12
nguyên tố kim loại nặng gây độc như ch ì, thủy ngân, nhôm, arsenic, cadmium,
nickel… Một số kim loại nặng đượ c tìm thấy trong cơ thể và thiết yếu cho sức
khỏe con ngườ i, chẳng hạn như sắt, kẽm, coban, mangan, molipden và đồng mặc
dù với lượ ng rất ít nhưng nó hiện diện trong quá trình chuyển hóa. Tuy nhiên, ở
mức thừa của các nguyên tố thiết yếu có thể nguy hại đến đờ i sống của sinh vật.
Các nguyên tố kim loại còn lại là các nguyên tố không thiết yếu và có thể gây
độc tính cao khi hiện diện trong cơ thể, tuy nhiên tính độc chỉ thể hiện khi chúng
đi vào chuỗi thức ăn. Các nguyên tố này bao gồm thủy ngân, nickel, chì, asen,
cadimi, nhôm, platin và đồng ở dạng ion kim loại. Chúng đi vào cơ thể qua các
con đườ ng hấp thụ của cơ thể như hô hấp, tiêu hóa và qua da. Nếu kim loại nặng
đi vào cơ thể và tích lũy bên trong tế bào lớn hơn sự phân giải chúng thì chúng
sẽ tăng dần và sự ngộ độc sẽ xuất hiện (Foulkes, 2000).
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
16/85
16
Do vậy ngườ i ta bị ngộ độc không những với hàm lượ ng cao của kim loại
nặng mà cả khi với hàm lượ ng thấp và thờ i gian kéo dài sẽ đạt đến hàm lượ ng
gây độc. Tính độc hại của các kim loại nặng đượ c thể hiện như sau [27]:
Một số kim loại nặng có thể bị chuyển từ độc thấp sang dạng độc caohơn trong một vài điều kiện môi trườ ng, ví dụ thủy ngân.
Sự tích tụ và khuếch đại sinh học của các kim loại này qua chuổi thức
ăn có thể làm tổn hại các hoạt động sinh lý bình thườ ng và sau cùng gây nguy
hiểm cho sức khỏe của con ngườ i.
Tính độc của các nguyên tố này có thể ở một nồng độ rất thấp khoảng
0.1-10 mg/L
Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi chỉ trích giớ i thiệu độc tính của một
số kim loại thuộc chương tr ình nghiên cứu đánh giá môi trườ ng của EU
(2001) cũng như của nhiều quốc gia khác trên thế giớ i.
- ộc tính của Mangan (Mn):
Mn là kim loại có trong tự nhiên, mọi người đều bị nhiễm hàm lượ ng
nhỏ Mn có trong không khí, thức ăn, nướ c uống. Mn là kim loại vết cần thiết
cho sức khỏe con ngườ i. Mn có thể tìm thấy trong một số loại thức ăn, ngũ
cốc, trong một số loài thực vật như cây chè. Ngườ i bị nhiễm Mn trong một
thời gian dài thườ ng mắc các bệnh thần kinh, rối loạn vận động, nhiễm độc
mức hàm lượ ng cao kim loại này sẽ gây các bệnh về hô hấp.
- ộc tính của ồng (Cu):
Đồng đượ c dùng nhiều trong sơn chống thấm nướ c trên tàu thuyền, các
thiết bị điện tử, ống nước. Nướ c thải sinh hoạt là nguồn chính đưa Cu vào
nướ c. Cu tồn tại ở hai dạng là: dạng hòa tan và các hạt nhỏ (Phạm Luận,
2004)[9]. Đồng cần thiết cho chức năng hô hấp của nhiều sinh vật sống và các
chức năng enzym khác. Cu được lưu giữ trong gan tủy sống của ngườ i. Cu
với hàm lượ ng quá cao sẽ gây hư hại gan, thận, hạ huyết áp, hôn mê, đau dạ
dày, thậm chí tử vong. Trai, ốc thườ ng tích tụ lượ ng lớn Đồng trong cơ thể
của chúng.
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
17/85
17
- ộc tính của Kẽm (Zn)
Kẽm là nguyên tố cần thiết cho tất cả cơ thể sống, với con ngườ i hàng
ngày cần 9 mg Zn cho các chức năng thông thườ ng của cơ thể. Nếu thiếu Zn sẽ
dẫn đến suy giảm khứu giác, vị giác và suy giảm chức năng miễn dịch của cơ thể. Nguồn ô nhiễm kẽm chính là công nghiệp luyện kim, công nghiệp pin, các
nhà máy rác, các sản phẩm chống ăn mòn, sơn, nhựa, cao su. Cơ thể con ngườ i
có thể tích tụ Zn và nếu Zn tích tụ với hàm lượ ng quá cao thì chỉ trong thờ i
gian ngắn sẽ gây bệnh nôn mửa, đau dạ dày. Nướ c chứa hàm lượ ng Zn cao rất
độc đối sinh vật. Trai, ốc cũng tích tụ một lượ ng lớn Zn trong cơ thể chúng.
- ộc tính của Asen (As)
Asen sinh ra từ các dây chuyền sản xuất hóa phẩm, nhà máy nhiệt điện
dùng than, có trong chất làm rụng lá, thuốc sát trùng, một số loại thủy tinh,
chất bảo quản gỗ và thuốc bảo vệ thực vật. Sự tích tụ cũng như tác động của
As đến cơ thể sống phụ thuộc vào dạng tồn tại của nó. Trong khi các hợ p chất
As vô cơ rất độc cho hầu hết cơ thể sống thì các hợ p chất hữu cơ của nó chỉ
gây độc nhẹ. Asen có thể gây nôn mửa, phá hủy các phân tử ADN và gây ung
thư. FAO/ WHO đã đưa ra giớ i hạn chấp nhận đượ c của hàm lượng As vô cơ
hấp thu hàng tuần là 15µg/kg trọng lượng cơ thể.
Asen được quy định là chất độc hại bảng A, tổ chức nghiên cứu ung thư
thế giới IARC đã xếp Asen vào nhóm các chất gây ung thư cho con ngườ i.
Nhiễm độc Asen gây ung thư da, làm tổn thương gan, gây bệnh dạ dầy, bệnh
ngoài da, bệnh tim mạch….
Asen xâm nhập vào cơ thể qua 2 con đườ ng:
Đườ ng tiêu hóa: Nhận đượ c chủ yếu thông qua thực phẩm mà nhiều nhấtlà trong đồ ăn biển đặc biệt là động vật nhuyễn thể. Hoặc do tiếp xúc vớ i
thuốc bảo vệ thực vật, hóa chất, thuốc, nướ c uống có hàm lượng As cao…
Đườ ng hô hấ p: As lắng đọng trong không khí gây tác hại trực tiếp cho
con người qua đườ ng hô hấp.
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
18/85
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
19/85
19
- ộc tính của Chì (Pb)
Pb có trong vũ khí đạn dượ c, gốm sứ, xăng dầu, thủy tinh chì. Chì cũng
đượ c dùng nhiều trong vật liệu xây dựng, công nghiệp cơ khí, pin. Pb tác động
đến hệ thần kinh, làm giảm sự phát triển não của trẻ nhỏ, gây rối loạn nhân cáchở ngườ i lớ n, giảm chỉ số thông minh (IQ). Nó gây áp huyết cao, bệnh tim, gan
và bệnh thận mãn tính.Trai, ốc hấp thụ Pb từ nướ c, thức ăn phản ánh mức độ ô
nhiễm môi trường EU đã đưa ra giớ i hạn trên cho hàm lượ ng Pb trong trai, ốc là
1,5 mg/kg trọng lượng tươi (loại dùng làm thực phẩm cho ngườ i) [1], [2].
Trong sản xuất công nghiệp thì Pb có vai trò quan trọng, nhưng đối vớ i
cơ thể thì chưa chứng minh đượ c Pb có vai trò tích cực gì. Song độc tính của
Pb và các hợ p chất của nó đối với cơ thể người và động vật thì quá rõ. Không
khí, nướ c và thực phẩm bị ô nhiễm Pb đều rất nguy hiểm cho mọi ngườ i, nhất
là trẻ em đang phát triển và động vật. Chì có tác dụng âm tính lên sự phát
triển của bộ não trẻ em, Pb ức chế mọi hoạt động của các enzym, không chỉ ở
não mà còn ở các bộ phận tạo máu, nó là tác nhân phá hủy hồng cầu.
Khi hàm lượ ng Pb trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản quá trình
sử dụng oxi để oxi hóa glucoza tạo ra năng lượ ng cho quá trình sống, do đó
làm cho cơ thể mệt mỏi. Ở nồng độ cao hơn (>0,8 ppm) có thể gây nên thiếu
máu do thiếu hemoglobin. Hàm lượ ng chì trong máu nằm trong khoảng (>0,5-
0,8 ppm) gây ra sự rối loạn chức năng của thận và phá hủy não. Xương là nơi
tàng trữ, tích tụ chì trong cơ thể, ở đó ch ì tương tác với photphat trong xương
rồi truyền vào các mô mềm của cơ thể và thể hiện độc tính của nó [37].
Vì thế tốt nhất là tránh những nơi có Pb ở bất kì dạng nào, đồng thờ i
trong dinh dưỡ ng chú ý dùng loại thực phẩm có hàm lượng Pb dưới quy định
cho phép và có đủ Ca và Mg để hạn chế tác động của Pb. Vì dù chúng ta
không muốn thì cũng luôn có một lượ ng Pb rất nhỏ nhất định vẫn thâm nhập
vào cơ thể của chúng ta qua đường ăn uống và hít thở . Vì thế nên uống sữa,
ăn nhiều rau xanh, các loại thực phẩm và đồ uống giàu vitamin B1 và vitamin
C thì có lợ i cho việc chống lại và hạn chế ảnh hưở ng của Pb đối với cơ thể.
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
20/85
20
1.2. Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Việt Nam
1.2.1. Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới
Các khu vực khai thác mỏ, khoáng sản, các khu công nghiệp và các
thành phố lớn là những nguồn phát thải ra một lượng lớn KLN, chúng có khảnăng tồn tại trong môi trường, vấn đề không đáng lo ngại nhiều nếu chúng
không xâm nhập được vào cơ thể sinh vật và hệ sinh thái. Điều đáng quan tâm
là KLN có tính bền vững khó phân hủy, có khả năng xâm nhập và tích lũy đến
mức độ gây độc cho con người, sinh vật và hệ sinh thái.
Từ mức độ nhiễm ch ì trong đất trồng đến các độc tố trong nước và
không khí bị nhiễm phóng xạ, Học viện Blacksmith đã đưa ra các khu vực
"thảm họa sinh thái học’’ của thế giới. Năm 2000, vụ tai nạn hầm mỏ xảy ra tai công ty Aurul (Rumani) đã thải
ra 50-100 tấn xianua và kim loại nặng (như đồng) vào dòng sông gần Baia
Mare(thuộc vùng Đông- Bắc). Sự nhiễm độc này đã khiến các loài thuỷ sản ở
đây chết hàng loạt, tổn hại đến hệ thực vật và làm bẩn nguồn nước sạch, ảnh
hưởng đến cuộc sống của 2,5 triệu người.
Ở các khu vực luyện kim, vùng khai thác Pb thì hàm lượng Pb trong
đất khoảng 1500 µg/g, cao gấp 15 lần so với mức độ b ình thường như khuvực xung quanh nhà máy luyện kim ở Galena, Kansas (Mỹ), hàm lượng ch ì
trong đất 7600 µg/g. Hàm lượng Pb trong bùn cống, r ãnh ở một số thành phố
công nghiệp tại Anh dao động từ 120 µg/g - 3000 µg/g (Berrow và Webber,
1993), trong khi tiêu chuẩn cho phép tại đây là không quá 1000 µg/g.
Tại La Oroya – một thành phố khai mỏ của Peru gần như 100% trẻ em ở
đây có hàm lượng ch ì trong máu vượt mức cho phép của tất cả các loại tiêu
chuẩn tr ên thế giới. Còn ở Kabwe (Zambia) các mỏ khai thác và lò nấu ch ì đãngừng hoạt động từ lâu, nhưng nồng độ ch ì ở đây vẫn ở mức khủng khiếp.
Tính trung bình thì trẻ em ở Kabwe có nồng độ ch ì cao gấp 10 lần mức cho
phép của Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ và có thể gây tử vong. Khi các
chuyên gia của Mỹ lấy mẫu máu của trẻ em tại Kabwe để phân tích, các thiết
bị của họ trục trặc liên tục v ì mọi chỉ số đều vượt ngưỡng tối đa.
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
21/85
21
Tại Norilsk (Nga) các cơ sở khai thác và chế biến kim loại đã thải ra
môi trường một lượng lớn các KLN vượt giới hạn cho phép, khu vực này là
nơi có các tổ hợp luyện kim lớn nhất thế giới với hơn 4 triệu tấn Cd, Cu, Pb,
Ni, As, Se và Sn được khai thác mỗi năm.
Thiên Anh (Trung Quốc) là một thành phố công nghiệp, Thiên Anh
chiếm khoảng hơn một nửa sản lượng ch ì của Trung Quốc. Thứ kim loại độc
hại này ngấm vào nước và đất trồng của Thiên Anh và ngấm vào máu trẻ em
sinh ra tại đây. Đó có thể là nguyên nhân dẫn tới việc các em nhỏ ở Thiên
Anh có chỉ số IQ thấp. Qua kiểm tra, lúa mỳ trồng ở Thiên Anh chứa lượng
chì cao gấp 24 lần chuẩn của Trung Quốc.
Kabwe, Zambia khi các mỏ ch ì lớn được phát hiện gần Kabwe năm
1902, Zambia là một thuộc địa của Anh, và có rất ít quan tâm tới ảnh hưởng
của kim loại độc hại với người dân nơi đây. Đáng buồn thay, t ình trạng này tới
nay hầu như không được cải thiện. Và cho dù công việc khai thác, chế biến ch ì
không còn hoạt động nhưng mức ô nhiễm ch ì ở Kabwe là rất lớn. Tính trung
bình, mức nhiễm ch ì ở trẻ em cao hơn chuẩn cho phép của Cơ quan Bảo vệ môitrường Mỹ từ 5-10 lần, và có thể thậm chí còn cao hơn mức gây tử vong. Song
cũng có một tia hy vọng khi Ngân hàng Thế giới gần đây đã thông báo một dự
án làm sạch môi trường trị giá 40 triệu USD cho thành phố.
Và ở Châu Á là một trong những nơi có t ình trạng ô nhiễm KLN cao
trên trên thế giới, trong đó đặt biệt là Trung Quốc với hơn 10% đất bị ô nhiễm
Pb, tại Thái Lan theo Viện Quốc Tế quản lý nước th ì 154 ruộng lúa thuộc tỉnhTak đã nhiễm Pb cao gấp 94 lần so với tiêu chuẩn cho phép. Tuy vậy tại các
nước phát triển vẩn phải đối mặt với t ình trạng ô nhiễm mà các ngành công
nghiệp khác gây ra (Nguyễn Văn Khánh và cộng sự, 2009)[7], (Munir Ziya
Lugal Goksu và cộng sự, 2003) [32].
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
22/85
22
1.2.2. Tình hình ô nhi ễm kim loại nặng ở Việt Nam
Ở nước ta trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của công
nghiệp và đô thị đã làm gia tăng KLN vào môi trường nước. Theo kết quả
quan trắc và phân tích môi trường, ở các vùng ven biển gần các thị trấn vàtrung tâm công nghiệp hàm lượng các KLN như Cu, Pb, Cd, Co lớn hơn
nhiều so với mức tự nhiên của chúng có trong môi trường.
Các điều tra sơ bộ ở một số địa phương cho thấy, hàm lượng Asen trong
nước ngầm ở nhiều nơi vượt quá tiêu chuẩn cho phép đối với nước ăn uống và
sinh hoạt. Hàm lượng Asen ở một số điểm cao hơn gấp nhiều lần mức cho
phép như Quỳnh Lôi (Hà Nội) gấp 30 lần, Lâm Thao (Phú Thọ) gấp 50 – 60
lần, Lý Nhân (B ình Lục, Hà Nam) gấp 50 lần.
Riêng tại Hà Nội, 69% mẫu nước tầng tr ên và 48% mẫu nước tầng dưới
được kiểm nghiệm có nồng độ Asen cao hơn tiêu chuẩn. Tỷ lệ Asen trong
nước sông Hồng và các hồ khu khu vực ngoại thành cũng không đủ tiêu
chuẩn làm nước ăn uống và sinh hoạt (Hoàng Thanh Hải, 2013) [3].
Do phát triển các hoạt động công nghiệp, khai thác khoáng sản, sản xuất
nông nghiệp và phát triển đô thị dẫn đến một số lưu vực sông đã có dấu hiệu ô
nhiễm kim loại nặng khá nghiêm trọng, như trên sông Nhuệ - Đáy một số cơ sở
sản xuất cơ khí đã thải ra môi trường với hàm lượng KLN vượt TCCP rất nhiều
lần: Cr (IV) 420 lần, Cr (III) 18 – 100 lần, Pb 6 – 24 lần, Zn 6 – 32 lần gây ảnh
hưởng lớn đến hệ sinh thái, hoạt động sản xuất và sức khỏe người dân (Nguyễn
Kim Thùy, 2011) [20].
Theo báo cáo của UBND thành phố Đà Nẵng cho biết hạ lưu sông Cu Đê
có những dấu hiệu ô nhiễm đáng lo ngại do tiếp nhận nguồn nước thải của
KCN Hòa Khánh và KCN Liên Chiểu với các thông số Cd vượt 1,4 - 1,6 lần,
Cr (IV) vượt 3 lần, nồng độ Pb trong không khí vượt tiêu chuẩn đến 11 lần.
Hậu quả làm cá chết hàng loạt tr ên sông, sản lượng nuôi tôm bị giảm sút, hơn 9
ha đất trồng lúa bị bỏ hoang, ảnh hưởng lớn đến nguồn nước và đời sống của
người dân địa phương (Nguyễn Văn Khánh và cộng sự, 2009) [5].
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
23/85
23
Tình trạng ô nhiễm Pb cũng gia tăng nhanh chóng trong môi trường, mức
độ ô nhiễm Pb nghiêm trọng nhất vẫn là các thành phố lớn, các khu dân cư, khu
công nghiệp. Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng Pb ở Sông Thị Vải vượt
tiêu chuẩn cho phép (TCCP) tới 4 - 5 lần.
Hà Nội, một trong những đô thị có tỉ lệ thu gom rác cao nhất, cũng chỉ
đạt tỉ lệ dao động khoảng 70 - 80%/năm. Lượng rác thải còn lại tồn đọng ở
các nước ao hồ, ngõ xóm, kênh mương, theo dòng nước mưa chảy tràn gây ô
nhiễm môi trường (Trần Thị Phương, 2012) [13].
Tại Thành phố Đà Nẵng, với 6 khu công nghiệp và 300 doanh nghiệp
đang hoạt động, có tốc độ phát triển công nghiệp nhanh nhưng đi kèm với nólà dấu hiệu ô nhiễm môi trường ngày một gia tăng. Khu vực hạ lưu sông Cu
Đê nơi nhận nguồn nước thải của khu công nghiệp Hòa Khánh và KCN Liên
Chiểu có hàm lượng KLN vượt từ 1 - 10 lần Tiêu chuẩn cho phép (Hoàng
Thu Phương, 2011) [6].
Các dẫn liệu tr ên cho thấy t ình hình ô nhiễm kim loại nặng tr ên thế giới
và Việt Nam đã và đang gây ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe và chất lượng
cuộc sống con người. Nghiên cứu công cụ nhằm nâng cao hiệu quả đánh giá ô
nhiễm kim loại nặng là vấn đề có ý nghĩa thực tiễn, nhằm quan trắc và kiểm
soát các ảnh hưởng của nó đến đời sống con người và môi trường.
1.3. Tình hình nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng trong động vật hai
mảnh vỏ trên thế giới và Việt Nam
1.3.1. Vài nét về loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ
Bivalvia theo tiếng La-tinh có ngh ĩa là hai mảnh vỏ, một số tác giả sử
dụng tên Pelecypoda theo tiếng Hy Lạp có ngh ĩa là chân hình rìu. Đặc điểm
nhận dạng là có hai mảnh vỏ và cơ thể dẹp bên. Bivalvia là lớp lớn thứ hai
trong ngành Mollusca, với hơn 7.000 loài bao gồm Trai(clam), Điệp (scallop),
Vẹm (mussel) và Hàu (oy ster).
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
24/85
24
Động vật hai mảnh thường được sử dụng để đánh giá ô nhiễm kim loại
nặng v ì chúng đã được định loại r õ ràng, dễ nhận dạng, có kích thước vừa phải,
số lượng nhiều, dễ tích tụ chất ô nhiễm, có đời sống tĩnh tại và có khả năng
sống dài.Loài nhuyễn thể có hai vỏ cứng như trai, trùng trục…là các loài thích hợp
dùng làm chỉ thị sinh học để phân tích xác định lượng vết các kim loại [5],
[16], [28]. Chúng có khả năng tích tụ các kim loại vết như Cd, Hg, Pb …với
hàm lượng lớn hơn so với khả năng đó ở cá và tảo [8], [29], [30]. Trai, ốc có
thể tích tụ Cd trong mô của chúng ở mức hàm lượng cao hơn gấp 100.000 lần
mức hàm lượng t ìm thấy trong môi trường xung quanh (Robert AHC và cộng
sự, 1994) [34]. Chúng phân bố ở các khu vực địa lý rộng, thích ứng được vớisự thay đổi nhiệt độ cũng như các điều kiện môi trường khác. Chúng có đủ loại
kích thước, sống cố định và phù hợp với việc xử lý trong phòng thí nghiệm,
cũng có thể nuôi cấy chúng ở các môi trường khác nhau (Đặng Đ ình Bạch và
cộng sự, 2006)[1]. Mặc dù các loài này đáp ứng được những tiêu chuẩn khắt
khe ở trên nhưng một số nhân tố sinh học, địa hóa cũng gây ra những biến
động về mức ô nhiễm ở trai, hến. Các yếu tố kích thước, lượng thịt, mùa sinh
sản, nhiệt độ, pH của môi trường là những yêu tố ảnh hưởng tới sự tích tụ chấtô nhiễm trong cơ thể chúng. Tr ên thế giới đã có một số công tr ình nghiên cứu
về hàm lượng kim loại nặng trong mô các loài thân mềm có vỏ cứng, các
chương tr ình kiểm tra, đánh giá môi trường quốc tế đã thiết lập một số tiêu
chuẩn lấy mẫu và xử lý mẫu để giảm thiểu sai số như: mùa lấy mẫu, lấy mẫu
theo độ sâu, kích thước của loài được lựa chọn làm chỉ thị sinh học (Nguyễn
Văn Khánh và cộng sự, 2009) [5].
Theo một số tác giả th ì loài nhuyễn thể có hai vỏ cứng như trai, trùng trụchay ốc là các loài thích hợp dùng làm chỉ thị sinh học đối với lượng vết các kim
loại. Chúng có khả năng tích tụ các kim loại lượng vết như Pb, Cd, Hg… với
hàm lượng lớn. Trai, ốc có thể tích tụ Cd trong mô của chúng ở mức hàm
lượng cao hơn gấp 100.000 lần mức hàm lượng t ìm thấy trong môi trường
xung quanh (Trần Thị Phương, 2012) [13].
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
25/85
25
Việc nghiên cứu sử dụng các sinh vật tích tụ để đánh giá ô nhiễm kim loại
nặng ở trong nước là vấn đề có tính thực tiễn cao nhằm xây dựng chỉ thị sinh
học riêng phù hợp với điều kiện nước ta, hạn chế những tác động xấu của kim
loại nặng tới môi trường và sức khỏe cộng đồng.Mặt khác, các loài động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ như trai, hến, tr ùng
trục .. cũng là một trong những nguồn thực phẩm thiết yếu và được ưu chuộng
ở nước ta. Tuy nhiên trong những năm gần đây một số nghiên cứu đã chỉ ra
rằng các loài động vật này có thể tích tụ một số chất ô nhiễm đặc biệt là các
kim loại nặng trong cơ thể chúng với hàm lượng cao hơn nhiều lần so với
hàm lượng ở bên ngoài (Trần Thị Phương, 2012) [13].
1.3.2. Tình hình nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng trong động vật hai mảnh vỏ trên thế giới
Loài hai mảnh vỏ là một thành phần quan trọng của hệ sinh vật đáy có
đời sống tĩnh, phân bố rộng, kích thước tương đối lớn, việc lấy mẫu dễ dàng.
Các KLN tích lũy trong bộ phận cơ thể được hấp thụ từ bùn đáy, nước và thức
ăn, nên chúng có thể phản ánh được mức độ và sự tác động của ô nhiễm kim
loại nặng đến môi trường và hệ sinh thái.
Từ những năm 40 của thế kỷ XX, đã có những nghiên cứu về sự tích lũycủa KLN trong mô của các loài động vật thân mềm. Sự tập trung cao của hàm
lượng dạng vết của các KLN được t ìm thấy trong một vài loài nhuyễn thể hai
mảnh vỏ. Nghiên cứu của Goldberg (1975) và Phillips (1976), loài Mytilus
galloprovincialis được sử dụng rộng r ãi như sinh vật chỉ thị ô nhiễm ở các khu
vực ven biển dựa tr ên khả năng tích lũy các kim loại Hg, Cd, Pb, Zn, Cu, Ni,
Mn, Cr. Nghiên cứu của Aysun Turkmen và cộng sự ở Vịnh Iskenderun, Thổ
Nh ĩ Kỳ cho thấy có sự tích lũy khá cao các kim loại như Zn, Ni, Cd, Fe, Cu,Cd, Mn, Cr, Co ở hai loài Chama pacifica và Ostrea stentina.
Nghiên cứu của el - Sikaily A và cộng sự ở một số vùng duyên hải Địa
Trung Hải và duyên hải biển Đỏ thuộc Ai Cập, cho thấy rằng Cd, Co, Cu, Fe,
Mn, Ni, Pb và Zn được tích lũy khá cao trong Modiolus auriculatus và Donax
trunculu.
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
26/85
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
27/85
27
Nghiên cứu của Đặng Thúy B ình và cộng sự nghiên cứu tại đảo Điệp Sơn
(Khánh Hòa) cho thấy hàm lượng As tích lũy trong Vẹm xanh (Perna viridis)
là 1,76 ug/g; so sánh với tiêu chuẩn của Bộ Y tế th ì hàm lượng As trong Vẹm
xanh đã vượt quá 1,76 lần. Theo nghiên cứu của Lê Thị Mùi (2007) về sự tíchtụ ch ì và đồng của một số loài nhuyễn thể tại một số điểm ven biển Đà Nẵng
cho thấy hàm lượng trung b ình trong khoảng 1,13 - 2,12 ug/g đối với ch ì và
7,15 - 16,52 ug/g đối với đồng.
Một nghiên cứu khác của Đoàn Thị Thắm nghiên cứu về sự tích lũy kẽm
trong một số loài vẹm, nghêu, sò tại một số điểm ven biển Đà Nẵng cho thấy ở
loài Vẹm xanh (Perna viridis) có hàm lượng kẽm là 12,94 - 14,57 ug/g; ở loài
Nghêu lụa (Paphia Undulata) từ 5,99 - 10,54 ug/g, ở loài Sò lông ( Anadara
Subcrenata) từ 6,38 - 10,96 ug/g, loài Nghêu trắng ( Meretrix lyrata) từ 6,97 -
8,17 ug/g.
Nghiên cứu xác định hàm lượng Pb, Cd, Zn của Ngô Văn Tứ, Nguyễn
Kim Quốc Việt ở Đầm Lăng Cô cho thấy hàm lượng kim loại nặng trong
Vẹm xanh (Perna viridis) là 0,67 ± 0,52 ug/g (khối lượng tươi) đối với Pb,
0,14 ± 0,10 ug/g tươi đối với Cd, 33,2 ± 16,9 ug/g đối với kẽm; so sánh với
tiêu chuẩn cho phép cho thấy hàm lượng Pb, Cd, Zn trong nghiên cứu này
thấp hơn. Nguyễn Kim Phương và cộng sự đã có nghiên cứu về sự tích lũy
kim loại nặng Ag, Cd, Pb và Hg từ môi trường tự nhiên lên các loài nhuyễn
thể hai mảnh vỏ (Nguyễn Văn Khánh và cộng sự, 2009) [5], (Nguyễn Văn
Khánh và cộng sự, 2009) [7], (Hoàng Thanh Hải, 2013) [3], (Ngô Văn Tứ và
cộng sự, 2009) [22].
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh các loài hai mảnh vỏ có khả năng tíchtụ các chất ô nhiễm trong mô với hàm lượng cao hơn môi trường bên ngoài,
nơi chúng sinh sống qua quá tr ình tích lũy sinh học. Qua phân tích hàm lượng
kim loại nặng tích lũy trong mô của những sinh vật này từ đó có thể đánh giá
các kim loại nặng có trong môi trường (Hoàng Thanh Hải, 2013) [3].
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
28/85
28
Phương pháp sử dụng động vật hai mảnh vỏ có khả năng phát hiện biến
đổi của chất lượng nước nhưng lại không thể giải thích nguyên nhân dẫn đến
sự biến đổi đó và cần phải có sự hỗ trợ của phương pháp phân tích lý hóa để
xác định hàm lượng kim loại nặng trong cơ thể.Ở miền Trung một số tác giả như Lê Thị Mùi, Ngô Văn Tứ, Nguyễn Kim
Quốc Việt và Đoàn Thị Thắm đã có một số nghiên cứu về khả năng tích lũy
kim loại nặng của một số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ. Tuy nhiên các nghiên
cứu này chỉ dừng lại ở việc phân tích lý hóa hàm lượng kim loại nặng có trong
cơ thể các loài nhuyễn thể, mà chưa có sự đánh giá sự ảnh hưởng của thời gian
sống, môi trường đến khả năng tích lũy của các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ.
Việc phân tích tương quan để đánh giá sự ảnh hưởng của các yếu tố này đến
khả năng tích lũy kim loại nặng là vấn đề cần thiết v ì nó có ý ngh ĩa lớn đối với
khả năng sử dụng loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ để đánh giá ô nhiễm kim loại
nặng (Lê Thị Mùi, 2008) [10], (Ngô Văn Tứ và cộng sự, 2009) [22], (Đoàn Thị
Thắm, 2008) [19].
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
29/85
29
CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu2.1.1. ối tượng, phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu là: nước, trầm tích và các mẫu nhuyễn thể (trai,
hến) được lấy khu vực nghiên cứu.
- Phạm vi nghiên cứu: tại Hồ Tây, Hồ Linh Đàm và một số sông thoát
nước thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội.
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 9/2013 đến tháng 9/2014.
2.1.2. Nội dung nghiên cứu - ánh giá hi ện tr ạng kh u vự c ngh iên cứ u
+ Tìm hiểu điều kiện tự nhiên và xã hội của khu vực nghiên cứu;
+ Các áp lực tớ i chất lượng nướ c sông, hồ khu vực nghiên cứu
- ặc điểm thủy lý hóa các sông, hồ nghiên cứu
Phân tích một số tính chất lý, hóa học trong nước các sông, hồ nghiên
cứu: pH, nhiệt độ, DO, BOD5, COD, NH4+
- ánh giá mức độ ô nh iễm kim loại nặng tr ong nước vàtrầm tích tại khu vực nghiên cứu
+ Hàm lượng kim loại nặng trong nước Hồ Tây, Hồ Linh Đàm và các
sông thoát nước thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội
+ Hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích Hồ Tây, Hồ Linh Đàm và các
sông thoát nước thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội.
+ Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong nước và trong trầm tích.
- ánh giámức độ ô nhiễm kim loại nặng trong động vật nhuyễn thể
hai mảnh vỏ tại khu vực nghiên cứu
+ Sự tích lũy kim loại nặng trong loài trai, hến ở Hồ Tây, Hồ Linh Đàm và
các sông thoát nước thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội
- Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng tr ong trầm tích vàsự
tích lũy của chúng tr ong động vật nhuyễn thể
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
30/85
30
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp thu thập tài l iệu thứ cấp
Tổng hợp, nghiên cứu các tài liệu, số liệu, bản đồ, các công tr ình nghiên
cứu có liên quan. Tài liệu thu thập được xử lý đưa lên thành bảng biểu, đồ thịvà phân tích, phân loại để từ đó định hướng nghiên cứu, đánh giá.
- Thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của khu vực
nghiên cứu.
- Thu thập tài liệu về các hoạt động sản xuất và áp lực tới chất lượng
nước sông hồ trong khu vực tại các cơ quan nói trên.
- Tổng hợp các tài liệu, nghiên cứu trước đây liên quan đến khu vực
nghiên cứu, mức độ tích lũy kim loại nặng trong tầm tích và sinh vật …
2.2.2. Phương pháp ngoài thực địa
* / Phương pháp khảo sát thực địa
Phương pháp khảo sát thực địa là rất cần thiết giúp người nghiên cứu có
cái nhìn tổng quát và sơ bộ về khu vực nghiên cứu, đồng thời kiểm tra lại tính
chính xác của những tài liệu, số liệu đã thu thập từ đó đưa ra nhận xét chung
về hiện trạng môi trường của vùng nghiên cứu.
* / Phương pháp lấy mẫu
- Mẫu nướ c mặt và mẫu trầm tích đượ c lấy tại Hồ Tây, Hồ Linh Đàm, và
các sông thoát nướ c thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội. Tại
mỗi khu vực nghiên cứu lấy 5 mẫu nướ c, 5 mẫu trầm tích tại 5 vị trí khác nhau.
Mẫu đượ c lấy vào 2 đợ t: 09/2013 và tháng 3/2014, tổng số 15 mẫu nướ c,
15 mẫu trầm tích/đợ t lấy mẫu.
- Lấy mẫu nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại Hồ Tây, Hồ Linh Đàm, các sôngthoát nướ c thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội.
- Mẫu nhuyễn thể hai mảnh vỏ được lấy cùng vị trí với lấy mẫu nước,
trầm tích tại các điểm nghiên cứu; tổng số 15 mẫu/đợt x 2 đợt = 30 mẫu
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
31/85
31
Bảng 2.1. Danh sách mẫu nước, trầm tích, mẫu nhuyễn thể
TT
Ký hiệumẫu
trầmtích,nước
Ký hiệumẫu
nhuyễnthể
Loại
nhuyễnthể Địa điểm
Tọa độ
Kinh độ Vĩ độ
1. Hồ Tây
1 HT 1ĐT 1-1 Trai 52 Nhật Triều, Nhật
Tân, Hồ Tây105081’47.3 21072’80.4
ĐT 1-2 Hến2 HT 2 ĐT 2-1 Hến Xuân La, Hồ Tây 105 81’47.3 21 61’59.1
3 HT 3ĐT 3-1 Trai
Trích Sài, Hồ Tây 105081’66.2 21045’25.0ĐT 3-2 Trai
4 HT 4
ĐT 4-1 Trai
Thụy Khuê, Hồ Tây 1050
83’55.0 210
43’72.8ĐT 4-2 Hến
5 HT 5ĐT 5-1 Hến
Quảng An, Hồ Tây 105082’57.1 21058’94.7ĐT 5-2 Trai
2. Hồ Linh Đàm
6 LĐ 1ĐT 6-1 Trai, Hến Phía ven đườ ng Giải
Phóng, Hồ Linh Đàm105o49’39.1 20o57’55.2
ĐT 6-2 Trai, Hến
7 LĐ 2 ĐT 7-1 TraiPhía Nguyễn HữuThọ, Hồ Linh Đàm
105o49’55.5 20o57’56.2
8 LĐ 3ĐT 8-1 Trai Phía chùa Tứ Kỳ, Hồ
Linh Đàm105o50’11.8 20o57’56.3
ĐT 8-2 Hến
9 LĐ 4ĐT 9-1 Trai Đoạn giữa phố Linh
Đườ ng, Hồ LinhĐàm
105o50’11.8 20o57’56.5ĐT 9-2 Hến
10 LĐ 5ĐT 10-1 Hến Phía công viên cây
xanh, bán đảo HồLinh Đàm
105o50’02.1 20o57’55.2ĐT 10-2 Trai
3. Lưu vực sông Nhuệ - Đáy
11 NĐ 1ĐT 11-1 Trai
Ngh ĩa Đô 1050 48.5' 210 02.5'ĐT 11-2 Hến, Trai
12 NĐ 2ĐT 12-1 Trai
Cầu Mớ i 105049.3’ 210 00.0’ĐT 12-2 Hến
13 NĐ 3 ĐT 13-1 Hến Phương Liệt 105 49.7' 20 58.2'14 NĐ 4 ĐT 14-1 Hến Tựu Liệt 105 50.2' 20 57.1'
15 NĐ 5ĐT 15-1 Trai Định Công (hạ lưu
sông Lừ)105050.2' 20059.5'
ĐT 15-2 Hến, Trai
16 NĐ 6 Cầu Sét 105051.1' 20059.2'
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
32/85
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
33/85
Hình 2.3. S đ đ
* / Bảo quản vàx
• Phương pháp l
Các mẫu được lấ
polipropilen. Các chai
dịch mẫu ít nhất 3 lần tCác mẫu nước đư
đưa pH của mẫu
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
34/85
34
• Phương pháp lấy vàbảo quản mẫu tr ầm tích
Áp dụng theo hướng dẫn của các tiêu chuẩn quốc gia sau đây: TCVN
6663 - 3:2000 (Chất lượng nước - Lấy mẫu. Phần 13: Hướng dẫn lấy mẫu
bùn nước, bùn nước thải và bùn liên quan) và TCVN 6663 - 15: 2004 (Chấtlượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu bùn và trầm tích).
Mẫu trầm tích được lấy để phân tích nằm ở độ sâu không quá 15 cm tính từ bề
mặt đáy của vực nước, các hạt có kích thước nhỏ hơn 2 mm.
Mẫu trầm tích được thu bằng gàu cạp.
Tại mỗi điểm thu 3 mẫu (trong mỗi mẫu thu ít nhất 10 vị trí xung quanh
với bán kính 10 mét sau đó trộn lại thành 1 mẫu đại diện).
Mẫu sau khi thu được chứa trong các túi nhựa polyethylene được kí hiệu
theo qui định và đem về phòng thí nghiệm. Mẫu được phơi ở nhiệt độ phòngđến khi khô, sau đó được nghiền và qua rây có mắt lưới 0,5 mm.
• Phương pháp lấy vàbảo quản mẫu nhuyễn thể hai mảnh vỏ
Mẫu sinh vật được lấy tại các vị trí nghiên cứu đã được khảo sát bằng
cào sắt. Mẫu sau khi chuyển về phòng thí nghiệm của được giữ sống trong
chính môi trường nước tại nơi lấy mẫu để chúng nhả hết các chất bẩn trong
thời gian 24h. Trước khi mổ lấy phần thịt bên trong cần phải rửa kỹ lớp vỏ
bên ngoài bằng nước sạch để loại bỏ hết các chất bẩn bám tr ên vỏ của chúng.Mẫu được mổ tại phòng thí nghiệm đảm bảo độ sạch tiêu chuẩn, tay đeo gang
polyetylen, dùng dao có lưỡi dùng từ thép không gỉ, thớt gỗ cứng không tạo
mùn. Khi kết thúc mổ một mẫu, trước khi mổ mẫu thứ tiếp theo phải rửa kỹ
dụng cụ bằng nước sạch. Sau khi tách được phần vỏ cứng, tách lấy phần thịt.
Dùng bình tia tráng kỹ phần mẫu vừa thu được, dùng giấy lọc sạch thấm khô
kiệt hết nước bám bên ngoài, đồng nhất mẫu bằng máy xay. Bảo quản mẫu
trong túi nilong để trong ngăn đá tủ lạnh.
2.2.3. Phương pháp đo tại hiện trường Các thông số: pH, Nhiệt độ, DO được đo ngay tại chỗ bằng thiết bị đo
nhanh YSI của Mỹ. Phương pháp đo đượ c tiến hành bằng cách nhúng trực
tiếp các điện cực xuống nước, đợ i ổn định, đọc các trị số đo tương ứng từ màn
hình của máy và ghi lại kết quả. Các thông số còn lại được xác định bằng
cách thu mẫu và phân tích tại phòng thí nghiệm.
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
35/85
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
36/85
36
Bảng 2.2. Danh mục phương pháp phân tích được sử dụng
TTThông sốphân tích
Phương phápphân tích
Mô tảphương pháp
Trang thiếtbị thực hiện
Giới hạnphát hiện
(mg/l)
1 COD SMEWW 5220C Chuẩn độHệ phá mẫu
gia nhiệt điềukhiển WTW
3
2 BOD5 SMEWW 5210.BCấy, pha loãngđo độ chênh DO
Tủ ủ, máy đoDO chuyên
dụng1
3Amoni(N-NH4
+)
SMEWW 4500 -NH3- F
Trắc quang
UV-VISLabomed,
model UVD3500
0,032ISO 7150/1:1984
4 As SMEWW 3500-As Quang phổ Hấpthụ nguyên tử
Perkin-elmer
– AA800 -Mỹ
0,00027
5 Cu SMEWW 3500-CuQuang phổ Hấpthụ nguyên tử
Perkin-elmer- AA800 -
Mỹ0,01
6 Zn SMEWW 3500-ZnQuang phổ Hấpthụ nguyên tử
Perkin-elmer – AA800 -
Mỹ0,032
7 Pb SMEWW 3500-PbQuang phổ Hấpthụ nguyên tử
Perkin-elmer – AA800 -
Mỹ0,00038
8 Cd SMEWW 3500-CdQuang phổ Hấpthụ nguyên tử
Perkin-elmer – AA800 -
Mỹ0,00022
Ghi chú: - SMEWW: Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, Published by American Public Health Association, 1998 ; EPA:
United States Environmental Protection Agency; ISO: International
Organization for Standardization;
- TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu
- Sử dụng phần mềm EXCEL để vẽ đồ thị.
- Phân tích tương quan để xác định mối tươ ng quan giữa hàm lượ ng kim
loại nặng trong mẫu trầm tích và mẫu nhuyễn thể bằng phần mềm EXCEL và
phần mềm MINITAB
- Đánh giá số liệu
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
37/85
37
+ Dựa vào các kết quả phân tích
+ Dựa trên các tiêu chuẩn, quy chuẩn: Số liệu đượ c so sánh
• QCVN 08 : 2008/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng nướ c mặt.
• QCVN 43 : 2012/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượ ng trầm tích.
• QCVN 14 : 2008/BTNMT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nướ c
thải sinh hoạt.
• QCVN 8 - 2:2011/BYT, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia đối vớ i giớ i
hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm.
+ Dựa trên các số liệu, tài liệu nghiên cứu trước đây.
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
38/85
38
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Điều kiện tự nhiên - Kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu
3.1.1. iều ki ện tự nhiên
* / Vịtríđịa lý
Hà Nội nằm trong vùng châu thổ sông Hồng có độ nghiêng 0,30 theo
hướng Tây Bắc - Đông Nam ở vĩ độ 20,530 đến 21,230 v ĩ tuyến Bắc, 105,440
đến 106,020 kinh Đông. Vị trí tiếp giáp với các tỉnh:
- Phía bắc giáp tỉnh Thái Nguyên và V ĩnh Phúc;
- Phía nam giáp tỉnh Hà Nam và Hoà Bình;
- Phía đông giáp các tỉnh Bắc Giang, Bắc Ninh và Hưng Yên;
- Phía tây giáp tỉnh Hoà Bình và Phú Thọ.
Hà Nội nằm ở phía hữu ngạn sông Đà và hai bên sông Hồng, vị trí và địa
thế thuận lợi cho một trung tâm chính trị, kinh tế, vǎn hoá, khoa học v à là đầu
mối giao thông quan trọng của Việt Nam (Địa lý thủ đô Hà Nội, 2014) [25].
* / Khíhậu
Khí hậu Hà Nội khá tiêu biểu cho kiểu khí hậu Bắc bộ với đặc điểm của
khí hậu nhiệt đới gió mùa ấm, mùa hè nóng, mưa nhiều và mùa đông lạnh,
mưa ít. Nằm trong vùng nhiệt đới, Hà Nội quanh nǎm tiếp nhận được lượng
bức xạ mặt trời rất dồi dào và có nhiệt độ cao. Lượng bức xạ tổng cộng trung
bình hàng nǎm ở Hà Nội là 122,8 kcal/cm2 và nhiệt độ không khí trung b ình
hàng nǎm là 23,6ºC. Do chịu ảnh hưởng của biển, Hà Nội có độ ẩm và lượng
mưa khá lớn. Ðộ ẩm tương đối trung b ình hàng nǎm là 79%. Lượng mưa
trung bình hàng nǎm là 1.800mm và mỗi nǎm có khoảng 114 ngày mưa. Ðặcđiểm khí hậu Hà Nội r õ nét nhất là sự thay đổi và khác biệt của hai mùa nóng,
lạnh. Từ tháng 5 đến tháng 9 là mùa nóng và mưa. Nhiệt độ tr ung bình mùa
này là 29,2ºC. Từ tháng 11 đến tháng 3 nǎm sau là mùa đông thời tiết khô ráo.
Nhiệt độ trung b ình mùa đông 15,2ºC.
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
39/85
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
40/85
40
3.1.2. K inh tế xã hội
* / Dân số, lao động việc làm vàđời sống dân cư
- Dân số: Ước tính dân số toàn thành phố năm 2013 là 7146,2 nghìn
người tăng 2,7% so với năm 2012, trong đó dân số thành thị là 3089,2 nghìnngười chiếm 43,2% tổng số dân và tăng 4,4%; dân số nông thôn là 4057 nghìn
người tăng 1,4% (Tổng cục thống k ê, 2013) [26].
- Lao động - việc làm: những tháng cuối năm, do t ình hình kinh tế có
chuyển biến tốt nên sản xuất kinh doanh cũng có chiều hướng tăng lên đã làm
tăng thu nhập cho người dân. Tính đến trung tuần tháng 10 năm 2013, toàn
Thành phố đã giải quyết việc làm cho 128,6 nghìn người, các quận, huyện, thị
xã đã xét duyệt 2.650 dự án vay vốn Quĩ quốc gia giải quyết việc làm với sốtiền 370 tỷ đồng, tạo việc làm cho 24 nghìn lao động (Tổng cục thống k ê,
2013) [26].
- Tình hình đời sống dân cư: Năm 2013, đời sống của nhân dân Thủ đô
đã giảm bớt được phần nào khó khăn do giá cả các mặt hàng lương thực, thực
phẩm thiết yếu không tăng nhiều. Một số huyện tích cực thực hiện chủ trương
dồn điền, đổi thửa, đã cho phép chuyển một số diện tích đất trồng trọt không
hiệu quả sang nuôi trồng thuỷ sản hoặc trồng cây khác có giá trị kinh tế cao,chuyển đổi cơ cấu cây trồng, đầu tư vốn cho sản xuất nông nghiệp, áp dụng
tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất nông nghiệp, phát triển ngành nghề,
làng nghề truyền thống... do đó thu nhập của người lao động ổn định, đời
sống của người dân được nâng cao (Tổng cục thống k ê, 2013) [26].
* / Tình hình phát tr iển kinh tế
Năm 2013, kinh tế xã hội Hà Nội tiếp tục gặp nhiều khó khăn: nhập khẩu
vật tư, nguyên liệu, trang thiết bị giảm làm ảnh hưởng không nhỏ đến sản xuấtkinh doanh và xuất khẩu; lạm phát tuy được kiềm chế nhưng vẫn tiềm ẩn
nguy cơ quay trở lại; tiến độ thu ngân sách nhà nước đạt thấp so với dự
toán…Tuy nhiên, do những chính sách hỗ trợ tăng trưởng kinh tế của Chính
phủ và các giải pháp tháo gỡ khó khăn của Thành phố phần nào đã phát huy
hiệu quả, đã tích cực tác động đến t ình hình kinh tế - xã hội của Thành phố.
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
41/85
41
Kinh tế Hà Nội năm 2013 duy tr ì tăng trưởng so với cùng kỳ năm trước:
Tổng sản phẩm trên địa bàn (GRDP) tăng 8,25%; vốn đầu tư phát triển trên địa
bàn tăng 12%; tổng mức bán hàng hoá và doanh thu dịch vụ tiêu dùng xã hội
tăng 13,8%; kim ngạch xuất khẩu tăng 0,2%...(Tổng cục thống k ê, 2013) [26].3.1.3. Các áp lực tới chất l ượng các sông, hồ HàNội
Hà Nội là địa phương có số lượ ng hồ, đầm nhiều nhất ở nướ c ta có hàng
trăm ao, đầm, hồ lớ n về diện tích và có giá trị về môi trường, văn hóa và lịch
sử sâu sắc. Hệ thống các ao, hồ, đầm của Hà Nội (gọi chung là hồ) ngoài chức
năng điều hòa nước mưa, giảm thiểu ngập úng, còn là các điểm nhấn danh
lam thắng cảnh, vui chơi, giải trí, lễ hội. Nhiều ao, hồ của Hà Nội gắn liền vớ i
các đỉnh chùa là các địa điểm tâm linh của Hà Nội
Phát triển kinh tế và đô thị hóa nhanh và không bền vững trong những
thập kỷ vừa qua đã tạo những áp lực to lớ n lên hồ Hà Nội do ba nguồn tác
động chính:
- Rác thải, nướ c thải sinh hoạt, nông nghiệp, thương mại, công nghiệp đã
và đang đe dọa chất lượng nướ c và hệ sinh thái nướ c các hồ.
- Nạn lấn chiếm, lấp hồ gây suy giảm diện tích mặt nướ c, giảm khả năng
chứa nước, gia tăng úng ngập, mất mỹ quan, gia tăng ô nhiễm các hồ.
- Sử dụng và bảo vệ tài nguyên nướ c hồ không phù hợ p.
*/ Hồ Tây
Những năm gần đây mặt nướ c của hồ Tây bị thu hẹp dần và bị ảnh hưở ng
lớ n bở i tốc độ đô thị hóa. Nhiều tổ chức, cá nhân thuộc các thành phần kinh tế
đã đầu tư và phát triển dịch vụ, du lịch như Câu lạc bộ Hà Nội, Công viên nướ c,
Du thuyền hồ Tây... Một số diện tích ven bờ hồ đã đượ c kè vớ i mục đích tránhsạt lở và lấn chiếm nhưng hồ vẫn là nơi chứa các chất xả thải. Theo kết quả
khảo sát của Trung tâm Môi trườ ng Biển cùng Viện Hóa học, Viện Khoa học và
Công nghệ Việt Nam cho thấy: nướ c hồ Tây đang bị ô nhiễm khá nặng. Vùng
ven bờ, đặc biệt là khu vực phía nam hồ, gần hồ Trúc Bạch, về mùa khô mức độ
ô nhiễm của một số chỉ tiêu có thể cao gấp 1000 lần so với mùa mưa [31].
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
42/85
42
Nguyên nhân chính gây ô nhiễm là do một lượng nướ c thải lớ n của thành
phố đổ trực tiếp vào hồ qua một số cống chính như cống Cây Sy ở đườ ng
Thanh Niên, cống Tàu Bay gần vườ n hoa Lý Tự Trọng và cống Đõ phườ ng
Thụy Khuê cộng với nướ c thải và một phần rác thải của các nhà hàng, kháchsạn quanh hồ, trên hồ và cư dân xung quanh.
Theo các điều tra, khảo sát, một số tham số chất thải lơ lửng (các kim loại
nặng độc hại, độ đục, độ kiềm, HCO3-, vi khuẩn yếm khí, các coliform,...) thải
vào hồ Tây từ các cống nướ c thải quanh hồ trong mùa kiệt có giá trị rất cao, từ
vài trăm đến vài chục nghìn mg/l (Ban quản lý dự án Hồ Tây, 2001) [27].
Vấn đề ô nhiễm nướ c hồ Tây do các nguồn chất thải không những ảnh
hưởng đến mỹ quan đô thị, môi trườ ng sống mà còn tiềm ẩn nguy cơ lây lan
các loại dịch bệnh đến các loài sinh vật sinh sống trong hồ cũng như các khu
vực dân cư ven hồ
*/ Hồ Linh Đàm
Tại bản đồ đo vẽ năm 2004, th ì hồ Linh Đàm (quận Hoàng Mai, Hà Nội)
có diện tích mặt nướ c là 74,7 ha (không kể các hồ ao nhỏ trong làng Linh
Đường). Khu đầm hồ là không gian trữ nướ c cho những trận mưa lớ n, dồn
nướ c từ phía nội thành đổ về. Công năng chính là hồ điều hòa, phục vụ cho
chương tr ình thoát nướ c của thành phố. Nhưng từ khi khu ĐTM Linh Đàm
mọc lên, lòng hồ không những bị thu hẹp dần mà nướ c hồ cũng chuyển sang
mầu đen do hồ đang chịu tác động của các nguồn nguồn nướ c thải của hàng
nghìn hộ dân ở khu ĐTM Linh Đàm (Q.Hoàng Mai) đang xả thẳng ra hồ Linh
Đàm và sông Tô Lịch.
Theo kết quả khảo sát xung quanh khu vực hồ Linh Đàm đoạn qua khuvực ĐTM Linh Đàm, có hàng chục miệng cống bê tông đượ c nối từ khu ĐTM
này đang xả những dòng nước đen ngòm ra hồ và sông, nhất là đoạn bờ qua
khu vực bán đảo Linh Đàm (hồ Linh Đàm) và bờ sông qua phố Kim Giang
(sông Tô Lịch).
-
8/20/2019 ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NH…
43/85
43
Trong những năm gần đây, t ình hình phát triển kinh tế - xã hội diễn ra rất
mạnh đem lại nhiều lợ i ích to lớ n cho nền kinh tế quốc dân. Tuy nhiên, ngoài
những lợ i ích mang lại, thì tình trạng ô nhiễm do những mặt trái của các hoạt
độn