Nghiên cứu tồn dư kim loại nặng trong động vật thủy sinh (ốc) trên sông cầu đoạn chảy qua địa bàn thành phố thái nguyên

Rất hay bà bổ ích !

MỤC LỤC

Phần 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2

1.3 Ý nghĩa của đề tài 3

Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Cơ sở khoa học 4

2.1.1 Các khái niệm liên quan 4

2.1.1.1 Vài nét về động vật nhuyễn thể 4

2.1.1.2 Độc tính của các kim loại nặng 5

2.1.1.3 Các phương pháp xác định kim nặng 9

2.1.1.4 Một số phương pháp xử lý mẫu động vật nhuyễn thể 13

2.1.2 Cơ sở pháp lý 14

2.2 Cơ sở thực tiễn của đề tài 14

2.2.1 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới 14

2.2.2 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam 16

2.2.3 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng ở Thái Nguyên 17

Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.19 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 19

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 19

3.3 Nội dung nghiên cứu 19

3.3.1 Điều kiện tự nhiên – kinh tế -xã hội của thành phố Thái Nguyên 19

3.3.2 Xác định các nguồn cung cấp ốc cho thị trường và số lượng các điểm tiêu thụ ốc (tiêu biểu) trên địa bàn các Phường trọng tâm của thành phố Thái Nguyên 19

3.4.3 Hàm lượng kim loại nặng trong nước mặt tại một số cửa xả các suối trên sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên 19

3.3.4 Xác định hàm lượng kim loại nặng tồn dư trong ốc 19

3.4 Phương pháp nghiên cứu 20

3.4.1 Điều kiện tự nhiên – kinh tế -xã hội của thành phố Thái Nguyên 20

1

3.4.2 Xác định nguồn cung cấp ốc cho thị trường và số lượng các điểm tiêu

thụ ốc tại một số Phường trọng tâm của thành phố Thái Nguyên 20

3.4.3 Hàm lượng kim loại nặng trong nước mặt tại một số cửa xả các suối trên sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên 20

3.4.4 Xác định hàm lượng kim loại nặng tồn dư trong ốc 20

3.4.5 Phương pháp tổng hợp, phân tích và xử lí số liệu 22

Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23

4.1 Đặc điểm về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội thành phố Thái Nguyên 23

4.1.1 Điều kiện tự nhiên 23

4.1.1.1 Vị trí địa lý 23

4.1.1.2 Địa hình, địa mạo 24

4.1.1.3 Khí hậu, thủy văn 24

4.1.1.4 Địa hình, địa chất 26

4.1.1.5 Các nguồn Tài nguyên 27

4.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội thành phố Thái Nguyên 29

4.1.2.1 Dân số 29

4.1.2.2 Mức tăng trưởng kinh tế 29

4.1.2.3 Cơ sở hạ tầng 30

4.1.2.4 Văn hóa, y tế, giáo dục 31

4.2 Xác định nguồn cung cấp ốc cho thị trường và số lượng các điểm tiêu thụ ốc tại một số Phường trọng tâm của thành phố Thái Nguyên 32

4.2.1 Xác định nguồn cung cấp ốc cho thị trường 32

4.2.2 Số lượng các điểm tiêu thụ ốc (tiêu biểu) tại một số phường của thành phố Thái Nguyên 35

4.3 Hàm lượng kim loại nặng trong nước mặt tại một số cửa xả các suối trên sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên 38

4.4 Xác định hàm lượng kim loại nặng tồn dư trong ốc 46

Phần 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 53

5.1 Kết luận 53

5.2 Kiến nghị 53

2

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

3

Phần 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Ngày nay, người ta đã khẳng định được rằng nhiều nguyên tố kim loại

có vai trò cực kỳ quan trọng đối với cơ thể sống và con người Tuy nhiên nếuhàm lượng lớn chúng sẽ gây độc hại cho cơ thể Sự thiếu hụt hay mất cânbằng 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 đauhay suy dinh dưỡng và có thể gây tử vong Thậm chí, đối với một số kim loạingười ta mới chỉ biết đến tác động độc hại của chúng đến cơ thể

Thành phố Thái Nguyên còn là một trong những trung tâm công nghiệp lớn

ở Việt Nam, nơi đây tập trung nhiều nhà máy xí nghiệp lớn như: Nhà máy Gangthép Thái Nguyên, Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ, Nhà máy Điện Cao Ngạn …

Vì vậy, lượng nước thải từ các nhà máy đổ ra môi trường hàng ngày khá lớn: Nhàmáy giấy Hoàng Văn Thụ thải khoảng 400m3/ngày, nước thải độc và bẩn làm ônhiễm suối Phượng Hoàng và nguồn nước Sông Cầu, Nhà máy cán thép Gia Sàng

và khu gang thép Cam Giá hàng ngày thải một lượng nước lớn không được xử lývào suối Xương Rồng gây ô nhiễm khu vực phường Gia Sàng, phường TúcDuyên Các Nhà máy Tấm lợp Amiăng, Khu gang thép Thái Nguyên hàng ngàythải ra lượng bụi lớn làm ô nhiễm khu vực Cam Giá… Theo thông tin của BộCông nghiệp: Chất lượng nước sông Cầu ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị

ô nhiễm tới mức báo động Các nguồn thải kim loại nặng từ các khu côngnghiệp vào không khí, vào nước, vào đất, vào thực phẩm rồi xâm nhập vào cơthể con người qua đường ăn uống, hít thở dẫn đến sự nhiễm độc Do đó việcnghiên cứu và phân tích các kim loại nặng trong môi trường sống, trong thựcphẩm và tác động của chúng tới cơ thể con người nhằm đề ra các biện pháptối 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 thiếtyếu, cấp bách và được toàn xã hội quan tâm.

Sự tích tụ kim loại nặng sẽ ảnh hưởng đến đời sống của các sinh vật thủysinh, gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người thông qua chuỗi thức ăn; ví

dụ nhiều loài động vật không xương sống sử dụng trầm tích như nguồn thức

ăn, vì thế cơ thể chúng là nơi lưu giữ và tích tụ kim loại nặng Sự tích tụ kimloại nặng trong sinh vật có thể đe dọa sức khỏe của nhiều loài sinh vật đặcbiệt cá, chim và con người [28] Chẳng hạn các loại trai và sò tích lũy Cdtrong cơ thể chúng cao gấp 100.000 lần cao hơn trong nước mà nó sống [24]

Ở Việt Nam nghiên cứu kim loại nặng trong động vật nhuyễn thể vẫnchưa được quan tâm nhiều Bên cạnh đó, các món ăn được chế biến từ ốc rấtđược ưa thích trên thị trường nhất là vào mùa đông Tại Thái Nguyên vàonhững ngày cao điểm lượng ốc tiêu thụ có thể lên tới 900kg/ngày, nguồn cungcấp ốc có từ nhiều nơi nhưng có một số lượng đáng kể được khai thác tại

Sông Cầu Xuất phát từ thực tế trên, em tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tồn dư kim loại nặng trong động vật thủy sinh (Ốc) trên sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn thành phố Thái Nguyên”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu chung

Đánh giá hiện trạng tồn dư kim loại nặng trong động vật thủy sinh (ốc)tại sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn thành phố Thái Nguyên

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

- Xác định nguồn tiêu thụ ốc tại địa bàn thành phố Thái Nguyên

- Xác định nguồn cung cấp ốc tại địa bàn thành phố Thái Nguyên

- Xác định hàm lượng kim loại nặng tồn dư trong động vật thủy sinh(ốc) tại sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn thành phố Thái Nguyên

1.3 Ý nghĩa của đề tài

- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học: là điều kiện giúp sinhviên tập duyệt, vận dụng kiến thức đã học vào thực tế; đồng thời nâng cao kỹnăng và rút ra bài học thực tiễn cho công tác sau này

- Ý nghĩa thực tiễn: đánh giá được thực trạng ô nhiễm nước sông Cầu.Nắm bắt được thị trường tiêu thụ ốc trên địa bàn thành phố Thái Nguyên Từ

đó đề xuất giải pháp trong việc sử dụng hợp lý nguồn thực phẩm này

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

ăn nghêu sò ốc hến Ăn nhuyễn thể còn giúp bổ gân, bổ thận,…

Theo dược sĩ Bùi Kim Tùng ăn nhuyễn thể còn là giải pháp bổ sungkẽm và iod Các loài nhuyễn thể có nhiều iod gấp 200 lần so với trứng và thịt,thịt nhuyễn thể có thể dùng làm thực phẩm hỗ trợ cho các bệnh tim mạch,bướu cổ, làm loãng đờm giãi, tăng tính miễn nhiễm, tăng chuyển hóa chấtdinh dưỡng và tăng nội tiết tố Tuy nhiên thịt nhuyễn thể có thể làm cho các

bà mẹ đang nuôi con bú bị tắc sữa

Như vậy, nhuyễn thể là một loài thực phẩm thuốc quý nhưng cho đếnnay những nghiên cứu cơ bản về loài nhuyễn thể còn quá ít ỏi

Theo một số tác giả thì loài nhuyễn thể có hai vỏ cứng như trai, trùngtrục hay ốc là các loài thích hợp dùng làm chỉ thị sinh học đối với lượng vếtcác 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 ởmức hàm lượng cao hơn gấp 100.000 lần mức hàm lượng tìm thấy trong môitrường xung quanh.[5]

Động vật giáp xác, hai mảnh, ốc: Động vật hai mảnh thường được sửdụng để đánh giá ô nhiễm kim loại nặng vì chúng đã được định loại rõ 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, ốc…là các loàithích hợp dùng làm chỉ thị sinh học để phân tích xác định lượng vết các kimloại [23] Chúng có khả năng tích tụ các kim loại vết như Cd, Hg, Pb …vớihàm lượng lớn hơn so với khả năng đó ở cá và tảo [12] Trai, ốc có thể tích tụ

Cd trong mô của chúng ở mức hàm lượng cao hơn gấp 100.000 lần mức hàmlượng tìm thấy trong môi trường xung quanh [32] Chúng phân bố ở các khuvực địa lý rộng, thích ứng được với sự thay đổi nhiệt độ cũng như các điềukiện môi trường khác Chúng có đủ loại kích thước, sống cố định và phù hợpvới việc xử lý trong phòng thí nghiệm, cũng có thể nuôi cấy chúng ở các môitrường khác nhau [27] Mặc dù các loài này đáp ứng được những tiêu chuẩnkhắt khe ở trên nhưng một số nhân tố sinh học, địa hóa cũng gây ra nhữngbiến động về mức ô nhiễm ở ốc, trai, hến Các yếu tố kích thước, lượng thịt,mùa sinh sản, nhiệt độ, pH của môi trường là những yếu tố ảnh hưởng tới sựtích tụ chất ô nhiễm trong cơ thể chúng Trên thế giới đã có một số công trìnhnghiên cứu về hàm lượng kim loại nặng trong mô các loài thân mềm có vỏcứng, các chương trình 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[20] Việc nghiên cứu sử dụng các sinh vật tích tụ để đánh giá ô nhiễm kimloại nặng ở trong nước là vấn đề có tính thực tiễn cao nhằm xây dựng chỉ thịsinh học riêng phù hợp với điều kiện nước ta, hạn chế những tác động xấu củakim loại nặng tới môi trường và sức khỏe cộng đồng

2.1.1.2 Độc tính của các kim loại nặng

Kim loại nặng là những kim loại có phân tử lượng lớn hơn 52 bao gồmmột số kim loại như: As, Hg, Cu, Cr, Cd, Co, Pb, Zn, Sb, Mn…Những kimloại 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 chỉgây độc ở nồng độ cao.

Nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng:

- Nguồn tự nhiên: kim loại nặng phát hiện ở mọi nơi, trong đá, đất và xâmnhập vào thủy vực qua các quá trình tự nhiên, phong hóa, xói mòn, rửa trôi

- Nguồn nhân tạo: các quá trình sản xuất công nghiệp (như khaikhoáng, chế biến quặng kim loại, chế biến sơn, thuốc nhuộm,…), nước thảisinh hoạt, nông nghiệp (hóa chất bảo vệ thực vật)

Một số kim loại nặng rất cần thiết cho cơ thể sống và con người Chúng

là các nguyên tố vi lượng không thể thiếu, sự mất cân bằng các nguyên tố vilượng này có ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của con người Sắt giúp ngănngừa bệnh thiếu máu, kẽm là tác nhân quan trọng trong hơn 100 loại enzyme.Trên nhãn của các lọ thuốc vitamin, thuốc bổ xung khoáng chất thường có Cr,

Cu, Fe, Mn, Mg, K, Zn, chúng có hàm lượng thấp và được biết đến như lượngvết Lượng nhỏ các kim loại này có trong khẩu phần ăn của con người vìchúng là thành phần quan trọng trong các phân tử sinh học như hemoglobin,hợp chất sinh hóa cần thiết khác Nhưng nếu cơ thể hấp thu một lượng lớn cáckim loại này, chúng có thể gây rối loạn quá trình sinh lý, gây độc cho cơ thể

Kim loại nặng có độc tính là các kim loại có tỷ trọng lớn gấp 5 lần tỷtrọng của nước Chúng là các kim loại bền (không tham gia vào các quá trìnhsinh hóa trong cơ thể) và có tính tích tụ sinh học (chuyển tiếp trong chuỗithức ăn và đi vào cơ thể con người) Chúng bao gồm Hg, As, Pb, Cd, Mn, Cu,Cr…Các kim loại nặng khi xâm nhập vào cơ thể sinh vật sẽ gây độc tính [9]

Kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể người qua đường hô hấp, thức ănhay hấp thụ qua da được tích tụ trong các mô và theo thời gian sẽ đạt tới hàmlượng gây độc Các nghiên cứu đã chỉ ra kim loại nặng gây độc cho các cơquan trong cơ thể như máu, gan, thận, cơ quan sản xuất hoocmôn, cơ quan

sinh sản, hệ thần kinh gây rối loạn chức năng sinh hóa trong cơ thể do đó làmtăng khả năng bị dị ứng, gây biến đổi gen Các kim loại gây độc thường làtương tác với các hệ enzyme trong cơ thể từ đó ức chế hoạt động của cácenzyme này và dẫn đến sự trao đổi chất của cơ thể sống bị rối loạn Các kimloại nặng khi tương tác với các phân tử chất hữu cơ có khả năng sản sinh racác gốc tự do, là các phần tử mất cân bằng năng lượng, chứa những điện tửkhông cặp đôi Chúng chiếm điện tử của các phân tử khác để lập lại sự cânbằng của chúng Các gốc tự do tồn tại trong cơ thể sinh ra do các phân tử của tếbào phản ứng với oxy (bị oxy hóa), nhưng khi có mặt các kim loại nặng – tácnhân cản trở quá trình oxy hóa sẽ sinh ra các gốc tự do vô tổ chức, không kiểmsoát được Các gốc tự do này phá hủy các mô trong cơ thể gây nhiều bệnh tật.

Trong phạm vi bản khóa luận này, chúng tôi chỉ trích giới thiệu độctính của một số kim loại là chỉ tiêu cần phân tích trong trai, ốc thuộc chươngtrình nghiên cứu đánh giá môi trường của EU (2001) cũng như của nhiềuquốc gia khác trên thế giới

-Thủy ngân (Hg): Đây là một chất độc ngấm ngầm, thủy ngân có thể gây

ra một loạt các triệu chứng bao gồm: rối loạn tâm lý, nhức đầu, chảy máunướu răng, đau ngực, đau bụng, mệt mỏi kinh niên, dị ứng, nổi mẩn, ảnhhưởng tới sinh sản ngộ độc thủy ngân có thể qua thức ăn, nguồn nước, đôikhi cũng có thể do những chất thải công nghiệp hoặc đốt than đá

- Mangan (Mn): là kim loại có trong tự nhiên, mọi người đều bị nhiễmhàm lượng nhỏ Mn có trong không khí, thức ăn, nước uống Mn là kim loạivết cần thiết cho sức khỏe người Mn có thể tìm thấy trong một số loại thức

ăn, ngũ cốc, trong một số loài thực vật như cây chè [32] Người bị nhiễm Mn

trong một thời gian dài thường mắc các bệnh thần kinh, rối loạn vận động,nhiễm độc mức hàm lượng cao kim loại này sẽ gây các bệnh về hô hấp và suygiảm chức năng tình dục

- Đồng (Cu): được dùng nhiều trong sơn chống thấm nước trên tàuthuyền, các thiết bị điện tử, ống nước Nước thải sinh hoạt là nguồn chính đưa

Cu vào nước Cu tồn tại ở hai dạng là: dạng hòa tan và các hạt nhỏ [9] Cu cầnthiết cho chức năng hô hấp của nhiều sinh vật sống và các chức năng enzymkhác Cu được lưu giữ trong gan tủy sống của người Cu với hàm lượng quácao sẽ gây hư hại gan, thận, hạ huyết áp, hôn mê, đau dạ dày, thậm chí tửvong Trai, ốc thường tích tụ lượng lớn Cu trong cơ thể của chúng [23]

- Kẽm (Zn) là nguyên tố cần thiết cho tất cả cơ thể sống, với con ngườihàng ngày cần 9 mg Zn cho các chức năng thông thường của cơ thể [16] Nếuthiếu Zn sẽ dẫn đến suy giảm khứu giác, vị giác và suy giảm chức năng miễndịch của cơ thể Nguồn ô nhiễm kẽm chính là công nghiệp luyện kim, côngnghiệp pin, các nhà máy rác, các sản phẩm chống ăn mòn, sơn, nhựa, cao su

Cơ thể con người có thể tích tụ Zn và nếu Zn tích tụ với hàm lượng quá caothì chỉ trong thời gian ngắn sẽ gây bệnh nôn mửa, đau dạ dày Nước chứa hàmlượng Zn cao rất độc đối sinh vật Trai, ốc cũng tích tụ một lượng lớn Zntrong cơ thể chúng [12]

- Asen (As) sinh ra từ các dây chuyền sản xuất hóa phẩm, nhà máynhiệt điện dùng than, có trong chất làm rụng lá, thuốc sát trùng, một số loạithủy tinh, chất bảo quản gỗ và thuốc bảo vệ thực vật Sự tích tụ cũng như tácđộng của As đến cơ thể sống phụ thuộc vào dạng tồn tại của nó Trong khi cáchợp chất As vô cơ rất độc cho hầu hết cơ thể sống thì các hợp chất hữu cơ của

nó chỉ gây độc nhẹ Asen có thể gây nôn mửa, phá hủy các phân tử AND vàgây ung thư FAO/ WHO đã đưa ra giới hạn chấp nhận được của hàm lượng

As vô cơ hấp thu hàng tuần là 15µg/kg trọng lượng cơ thể [12]

- Nguồn ô nhiễm Cadimi (Cd) xuất phát từ ô nhiễm không khí, khai

thác mỏ, pin Ni- Cd, nhà máy luyện kim [9] Nguồn chính thải Cd vào nước là

các điện cực dùng trên tàu thuyền Cd tồn tại chủ yếu dưới dạng hòa tan trong

nước Nhiễm độc cấp tính Cd có các triệu chứng giống như cúm, sốt, đau đầu,đau khắp mình mẩy Nhiễm độc mãn tính Cd gây ung thư (phổi, tuyến tiềnliệt) EU đã đưa ra giới hạn trên của Cd là 1,0 mg/ kg trọng lượng tươi trai, ốcloại dùng làm thực phẩm cho người[15]

- Chì (Pb) có trong vũ khí đạn dược, gốm sứ, xăng dầu, thủy tinh chì.Chì cũng được 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 rốiloạn nhân cách ở người lớn, giảm chỉ số thông minh (IQ) Nó gây áp huyếtcao, bệnh tim, gan và bệnh thận mãn tính.Trai, ốc hấp thụ Pb từ nước, thức ănphản ánh mức độ ô nhiễm môi trường [15] EU đã đưa ra giới hạn trên chohàm lượng Pb trong trai, ốc là 1,5 mg/ kg trọng lượng tươi (loại dùng làmthực phẩm cho người )

2.1.1.3 Các phương pháp xác định kim nặng

Ngoài phương pháp ICP - MS, còn rất nhiều phương pháp khác nhưphương pháp trọng lượng, chuẩn độ, các phương pháp điện hóa, trắc quang,quang phổ hấp thụ nguyên tử (F-AAS,GF-AAS,CV-AAS), huỳnh quang tia X(XRF), kích hoạt notron (NAA), quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (ICP-AES)…Các phương pháp được sử dụng tùy thuộc theo từng đối tượng mẫuphân tích, hàm lượng kim loại nặng trong mẫu, điều kiện cụ thể của phòng thínghiệm, cũng như yêu cầu về độ chính xác của kết quả phân tích

Phương pháp huỳnh quang

Một chất khi hấp thụ một năng lượng ở giới hạn nào đó sẽ làm kíchthích hệ electron của phân tử Khi ở trạng thái kích thích, phân tử chỉ tồn tại ≤

10-8s, nó lập tức trở về trạng thái cơ bản ban đầu và giải phóng năng lượng đãhấp thụ Khi năng lượng giải toả được phát ra dưới dạng ánh sáng thì gọi làhiện tượng phát quang Hóa học phân tích sử dụng hiện tượng này để địnhtính và định lượng các chất và gọi là phương pháp phân tích huỳnh quang

Dong Yan-Jie và Ke Gai [19] sử dụng phương pháp huỳnh quang đểxác định lượng vết Pb trên cơ sở cho Pb2+ tạo phức với axit gibberellic theo tỉ

lệ Pb2+: axit là 1: 2 với pH = 7-8 Bước sóng kích thích và phát xạ lớn nhất là205,0nm và 308,8nm Phương pháp cho giới hạn phát hiện là 0,52ng Pb/ml

Chongqiu Jiang, Hongjian Wang, Jingzheng Wang đã xác định lượngvết Cr với thuốc thử 2-hydroxy-1-naphtaldehyene-8-aminoquinoline(HNAAQ) bằng phương pháp huỳnh quang Độ nhạy của phép xác định tănglên trong môi trường nước-ancol với tỉ lệ 4/1 theo thể tích, pH =9,4 Trongđiều kiện đó phức Cr-HNAAQ bị kích thích và phát xạ ở bước sóng từ 397-450nm Giới hạn phát hiện của phương pháp là 77ng/ml Khoảng tuyến tínhcủa phương pháp lên đến 25µg/ml Phương pháp này được áp dụng để xácđịnh lượng vết Cr trong thịt và gan lợn

B W.Bailey, R.M.Donagall and T.S West [17] sử dụng phương pháphuỳnh quang để xác định siêu vi lượng Cu(II) Các tác giả đã sử dụng thuốcthử [Cu(phen)2R oseBengal], phức này được chiết vào cloroform và phaloãng bằng axeton Bước sóng kích thích là 560µm và bước sóng phát xạ là570µm Giới hạn định lượng của phương pháp là 10-4-6.10-3ppm

Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

Khi chiếu một chùm tia sáng có bước sóng xác định ứng đúng với tiaphát xạ nhạy của nguyên tố cần xác định vào đám hơi nguyên tử tự do thì cácnguyên tử tự do sẽ hấp thụ năng lượng của các tia chiếu vào và tạo ra phổ hấpthụ nguyên tử của nó Đo phổ này ta xác định được nguyên tố cần phân tích.Trong phương pháp này thì quá trình chuyển hóa chất thành hơi (nguyên tửhóa mẫu) là quan trọng nhất Tuỳ thuộc vào kĩ thuật nguyên tử hóa mà ta cóphương pháp với độ nhạy khác nhau Đây là phương pháp được sử dụng kháphổ biến để phân tích các kim loại nặng Hầu hết các kim loại nặng đều có thểxác định được bằng kĩ thuật này Có thể xác định trực tiếp các kim loại bằng

kĩ thuật ngọn lửa (F-AAS) không hoặc bằng kỹ thuật nguyên tử không ngọnlửa dùng lò graphit (GF-AAS) cho phép xác định các kim loại nặng với giớihạn phát hiện cỡ ppb hay nhỏ hơn Kỹ thuật hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh(CV-AAS) sử dụng hệ hydrua hóa cho phép xác định các nguyên tố có khảnăng tạo hợp chất hydrua với độ chọn lọc, độ nhạy cao.

Jozep Szkoda và Jan Zmudzki [22] sử dụng phương pháp F-AAS đểxác định Pb và Cd trong mẫu sinh học cho hiệu suất thu hồi với Pb là 82,0%

và Cd là 98,4%

Mohamed Maanan [25] phân tích hàm lượng các kim loại nặng trongđộng vật thân mềm vùng biển sử dụng phương pháp AAS cho kết quả hàmlượng các kim loại như sau: 7,2 mg.kg−1 với Cd, 26,8 mg.kg−1 với Cu,8,0 mg.g−1 với Cr, 292 mg.kg−1 với Zn, 20,8 mg.kg−1 với Mn và 32,8 mg.kg−1

với Ni

Al Moauf và cộng sự [13] đã phân tích hàm lượng các kim loại nặng vàcác nguyên tố vi lượng có trong mẫu thực vật bằng phương pháp AAS cho kếtquả hàm lượng trung bình của các mẫu như sau (kết quả tính theo ppm):Trong họ Hyptis suaveolens có hàm lượng Zn là (35,1±0,01), Cu là(24,4±0,01) ở mức cao nhất so với các mẫu khác Trong khi đó hàm lượng

Mn (685±0,02) và Ca (51340±21) cao nhất trong cây Morinda lucida

N Pourreza và K Ghanemi [29] đã phân tích Hg trong nước và cá bằng

phương pháp hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh (CV-AAS) Đường chuẩn đượcxây dựng trong khoảng nồng độ từ 0,040 đến 2,40 ng.mL−1 với hệ số tươngquan 0,9994 Giới hạn phát hiện dựa trên tính toán là 0,02 ng.mL−1 Hệ sốbiến thiên khi xác định Hg(II) ở nồng độ 0,4 và 2,0 ng.mL−1 lần lượt là 2,6 và1,9% Các tác giả cũng đã kết luận phương pháp này có thể ứng dụng để phântích hàm lượng Hg(II) trong các mẫu nước, nước thải và cá

Phương pháp quang phổ phát xạ nguyên tử (AES).

Trong điều kiện bình thường, nguyên tử không thu cũng không phát ranăng lượng, nhưng nếu cung cấp năng lượng cho nguyên tử thì các nguyên tử

sẽ chuyển lên trạng thái kích thích Trạng thái này không bền, nguyên tử chỉtồn tại trong một thời gian cực ngắn 10-8s, chúng có xu hướng trở về trạng tháiban đầu bền vững và giải phóng ra năng lượng mà nó hấp thu dưới dạng bức

xạ quang học Bức xạ này chính là phổ phát xạ nguyên tử Các nguồn kíchthích phổ phát xạ là ngọn lửa đèn khí, hồ quang điện dòng xoay chiều và mộtchiều, tia lửa điện, plasma cảm ứng

Nhìn chung phương pháp này có độ nhạy khá cao, tốn ít mẫu, có khảnăng phân tích đồng thời nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu nên rất thuậnlợi để phân tích lượng vết các kim loại độc trong các đối tượng khác nhau

Tác giả Phạm Luận [9] đã ứng dụng phương pháp AES phân tích một

số kim loại trong nước, đối với Na cho giới hạn phát hiện 0,05ppm, K và Li là0,5ppm và với Pb là 0,1ppm

Mustafa Türkmen và cộng sự [28] cũng đã sử dụng phương pháp phổphát xạ nguyên tử plasma cao tần cảm ứng (ICP-AES) để phân tích hàmlượng các nguyên tố kim loại nặng trong hải sản ở vùng biển Marmara,Aegean và Mediterranean Fe và Zn là hai kim loại có hàm lượng rất cao ở tất

cả các phần của hải sản Hàm lượng kim loại trong những phần mà con người

có thể sử dụng được như sau: 0,02–0,37 mg.kg−1 với Cd, 0,04–0,41 mg.kg−1

với Co, 0,04–1,75 mg.kg−1 với Cr, 0,32-6,48 mg.kg−1 với Cu, 7,46–40,1 mg.kg−1 với Fe, 0,10–0,99 mg.kg−1 với Mn, 0,02–3,97 mg.kg−1 với Ni,0,33–0,86 mg.kg−1 với Pb, 4,49–11,2 mg.kg−1 với Zn Các tác giả cũng đã chorằng tất cả các kim loại được phát hiện trong gan đều lớn hơn trong thịt.Trong một số vùng, đã có dấu hiệu ô nhiễm kim loại nặng Hàm lượng Cd và

Cr trong cả thịt và gan, hàm lượng Pb trong gan của các mẫu phân tích caohơn giới hạn cho phép dư lượng kim loại nặng trong thực phẩm

2.1.1.4 Một số phương pháp xử lý mẫu động vật nhuyễn thể

Lê Thị Mùi đã vô cơ hóa mẫu động vật nhuyễn thể theo phương phápkhô- ướt kết hợp sử dụng hóa chất là HClO4 đặc, HNO3đ và H2O2 để xác định

Cu và Pb bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan xung vi phân cho kết quảhàm lượng các kim loại là 1,13 - 2,12 μg/g đối với Cu và 7,15-16,25 μg/g đốig/g đối với Cu và 7,15-16,25 μg/g đối với Cu và 7,15-16,25 μg/g đốig/g đốivới Pb.[5 ]

Mohamed Maanan [25] đã phá mẫu động vật thân mềm vùng biển

bằng HNO3đ để xác định hàm lượng các kim loại nặng Sau đó sử dụngphương pháp AAS cho kết quả hàm lượng các kim loại như sau: 7,2 mg.kg−1

với Cd, 26,8 mg.kg−1 với Cu, 8,0 mg.g−1 với Cr, 292 mg.kg−1 với Zn,20,8 mg.kg−1 với Mn và 32,8 mg.kg−1 với Ni

Tác giả Locatelli [23] đã dùng hỗn hợp H2SO4 và HNO3 phân hủy mẫutrai, ốc, cá để xác định các vết kim loại thông thường Để xác định Hg bằngphương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh (CV – AAS) hỗn hợp

H2SO4 và K2Cr2O7 được sử dụng Quy trình tỏ ra đơn giản, an toàn , mẫu phânhủy tốt

Tác giả M Lucila Lares, Gilberto Flores-Munozb, Ruben Lara-Lara đãnghiên cứu đánh giá những biến đổi theo thời gian về hàm lượng Cd, Al, Hg,

Zn, Mn theo các tháng trong trai và trong rong biển được nghiên cứu tại khu

bờ đá tại Vịnh San Quintin, Baja Califonia,Mexico Kết quả cho thấy mối liênquan giữa điều kiện thời tiết, thủy văn và các bộ phận trong cơ thể con traibằng cách phân tích tương quan và phương pháp phân tích thành phần chính(PCA).Tác giả đã đưa ra phương pháp xử lý mẫu như sau: Mẫu trai được xử

lý sạch và rửa bằng nước cất sau đó cho vào cốc sạch sấy ở 700C đến khốilượng không đổi Sau đó cân khoảng 1g mẫu khô thêm lượng HNO3 xác định

để phân hủy mẫu sau đó cho thêm H2O2 để phá hủy hoàn toàn lượng lipit khótan Đối với phá mẫu xác định thủy ngân sau khi phá mẫu bằng hỗn hợpHNO3 và H2SO4 tỉ lệ 2:1 cho thêm hỗn hợp KMnO4, H2O2

Các tác giả Jose´ Usero, Jose´ Morillo , Ignacio Gracia mẫu trai sau khilấy về được ngâm 24h Các bộ phận cơ thể khác nhau của 30 mẫu độc lập lấytại các khu vực và các loại khác nhau được tách bằng dao plastic, sau đóchúng được làm đông khô và đồng nhất mẫu đến mịn bằng cối trước khi đemphân tích Mẫu được phân hủy trong lò vi sóng dùng axit HNO3 cùng với tácdụng của áp suất và nhiệt độ, mẫu được phân hủy hoàn toàn [21]

Để phân hủy mẫu động vật nhuyễn thể, tác giả Arias Sari [15] thêm

2 ml HNO3 và 0,5 ml H2O2 vào 1 g mẫu khô rồi tiến hành phân hủy mẫutrong lò vi sóng

2.1.2 Cơ sở pháp lý

- Hiến pháp 1992 nước cộng Hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam

- Căn cứ Luật BVMT, 2005 ban hành ngày 29/11/2005 có hiệu lực ngày01/07/2006

- Căn cứ NĐ số 80/2006/NĐ-CP ngày 9/8/2006 của chính phủ về quyđịnh chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều luật BVMT, 2005

- Căn cứ NĐ 21/2008/NĐ-CP ngày 28/02/2008 của chính phủ sửa đổi

2.2 Cơ sở thực tiễn của đề tài

2.2.1 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới

Ô nhiễm kim loại ở môi trường biển đã gia tăng trong những năm gầnđây do dân số toàn cầu gia tăng và sự phát triển công nghiệp [13] Ô nhiễmkim loại nặng ở nhiều vùng cửa sông, vùng ven biển trên thế giới đã được biết

từ lâu bởi tính độc hại đe dọa đến sự sống của sinh vật thủy sinh, gây nguy cơcho sức khỏe của con người Ô nhiễm Pb và Zn là một trong những điều đángquan tâm do ảnh hưởng độc hại của chúng lên hệ sinh thái tại các cửa sông ở

Úc, với hàm lượng rất cao 1000µg.g-1Pb, 2000 µg.g-1Zn có thể tìm thấytrong các trầm tích bị ô nhiễm (Irvine & Birch, 1998 trích trong McFarlane &Burchett, 2002) Bryan et al (1985) trích trong Bryan & Langston (1992) đãxác định hàm lượng chì vô cơ trong trầm tích cửa sông ở Anh biến động từ 25µg.g-1 trong khu vực không bị ô nhiễm đến hơn 2700 µg.g-1 trong cửa sôngGannel nơi nhận chất thải từ việc khai thác mỏ chì Hàm lượng của các hợpchất chì này có lẽ có nguồn gốc do sử dụng xăng dầu pha chì

Tương tự như Pb, hàm lượng As cũng đã được xác định ở nhiều vùngcửa sông, vùng ven biển trên thế giới Hàm lượng As trong trầm tích cửa sông

đã được xác định từ 5 µg.g-1 ở cửa sông Axe đến lớn hơn 1000 µg.g-1trong các cửa sông Restronguet Creek, Cornwall nơi nhận nước thải từ cáckhu vực khai thác quặng mỏ kim loại (Langstone, 1985 trích trong Bryan &Langston, 1992) Hàm lượng Cd cũng được xác định ở Anh tại các cửa sôngkhông bị ô nhiễm với hàm lượng 0.2 µg.g-1, tại các cửa sông bị ô nhiễm nặnghàm lượng này có thể lên đến 10 µg.g-1(Bryan & Langston, 1992) SôngDeule ở Pháp là một trong những con sông bị ô nhiễm rất nặng do hứng chịuchất thải từ nhà máy luyện kim Hàm lượng kim loại trong trầm tích sông nàyrất cao (480 mg.kg-1) (Neda et al., 2006) Hàm lượng kim loại nặng trongtrầm tích tại vùng cửa sông, vùng ven biển trên thế giới nơi có rừng ngập mặncũng đã được xác định từ ít bị ô nhiễm cho đến ô nhiễm nặng Tam & Wong(1995) đã xác định hàm Pb trong trầm tích rừng ngập mặn Sai Keng, HongKong với hàm lượng 58,2 µg.g-1 Zheng & Lin (1996) đã xác định hàm lượng

Pb và Cd trong trầm tích rừng ngập mặn Avicennia marina, vịnh Shenzhenvới hàm lượng tương ứng 28,7 µg.g-1và 0,136 µg.g-1 tương ứng

Theo Breemen (1993), Astrom & Bjorklund (1995), Sundstrom et al.(2002), Hoa et al (2004) đã chỉ ra rằng đất phèn là nguồn phóng thích kimloại nặng gây ô nhiễm nguồn nước Khi đất phèn tiềm tàng tiếp xúc với ôxy

do hiện tượng tự nhiên hoặc do thoát nước nhân tạo, pyrite bị ôxy hóa tạo raacid sulfuric làm hạ thấp pH Khi pH<4 các proton được phóng thích tấn côngcác khoáng sét, hòa tan một số kim loại mà nồng độ của chúng có thể vượt xanồng độ trong các loại đất không phèn

2.2.2 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam

Quá trình phát triển công nghiệp, nông nghiệp và dịch vụ như y tế, dulịch, thương mại… ở nước ta đã làm cho môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng,đặc biệt sự hiện diện của kim loại nặng trong môi trường đất, nước đã vàđang là vấn đề môi trường được cộng đồng quan tâm Các con sông, vùng cửabiển, ven biển thường là nơi tích tụ các chất ô nhiễm có nguồn gốc từ nội địa

Khu vực Hải Phòng bị ô nhiễm bởi Hg, Cu Khu vực Thái Bình bị ônhiễm bởi Cd, Hg, Cu Khu vực Nam Định bị ô nhiễm bởi Pb, Zn, Cd, Hg,

Cu Trong đó Hg và Cu thường xuất hiện ô nhiễm ở cả 3 khu vực Từ Bắcxuống Nam, số kim loại xuất hiện ô nhiễm càng gia tăng Toàn vùng đã vàđang bị ô nhiễm bởi Kẽm, Đồng, Cadmi, Thủy ngân ở mức độ cao và có biểuhiện ô nhiễm Chì ở mức nhận biết được Nồng độ hầu hết các kim loại tại cáctrạm ven bở đều lớn hơn nhiều so với các trạm ngoài khơi, khẳng định nguyênnhân ô nhiễm là do nguồn thải từ lục địa (nguồn thải trực tiếp tại ven bờ khuvực cửa sông, và nguồn thải do các con sông thải ra) [3]

Không những tại các con sông, vùng cửa biển, ven biển mà còn ngaytại các ao, hồ gần những cơ sở sản xuất phát sinh chất thải chứa kim loại nặngđều bị ảnh hưởng Tại khu vực Hồ Tây kết quả nghiên cứu cho thấy:

- Hàm lượng As thay đổi từ 13,72 µg/g trọng lượng khô (ở mẫu ốc lấy

ở làng Hồ phường Bưởi) đến mức cao nhất 42,78 µg/g (ở mẫu trai lấy ở khuvực làng Vệ Hồ)

- Hàm lượng Cd thay đổi từ 1,00 µg/g trọng lượng khô (ở mẫu ốc PhủTây Hồ) đến mức cao nhất 8,34 µg/g (ở mẫu ốc làng Vệ Hồ)

-Hàm lượng Pb thay đổi từ 7,27 µg/g trọng lượng khô (mẫu ốc ở PhủTây Hồ) đến 39,79 µg/g (ở mẫu trai lấy ở khu vực Nhà Khách Chính Phủ)

-Hàm lượng As, Cd và Pb trong các mẫu trai cao hơn hàm lượng As,

Cd và Pb tìm thấy trong mẫu ốc hay trùng trục

Tác giả Trần Tứ Hiếu, Lê Hồng Minh (2008) [10] đã tiến hành xác địnhhàm lượng các kim loại nặng trong trai, ốc ở Hồ Tây cho kết quả: hàm lượng

As từ 16,6 – 59 mg/kg trọng lượng tươi, hàm lượng Cd từ 1,03 – 9,18 mg/kg,hàm lượng Pb từ 7,96 – 59,1 mg/kg

Nhìn chung hàm lượng As, Cd và Pb trong các mẫu động vật nhuyễnthể ở khu vực Hồ Tây đều cao hơn giới hạn trên do Bộ y tế và EU quy địnhcho trai, ốc dung làm thực phẩm (1 µg/g đối với As và Cd, 1,5 µg/g đối vớiPb) Và thay đôi rất ít trong hai năm qua Vì vậy, không nên sử dụng trai, ốchay trùng trục ở Hồ Tây đề làm thức ăn cho người [7]

2.2.3 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng ở Thái Nguyên

Ô nhiễm nguồn nước trên sông Cầu đã và đang là mối quan tâm củanhiều nhà khoa học, nhà quản lý Hiện trạng ô nhiễm môi trường nước là vấn

đề đáng báo động, một trong những nguyên nhân là do chưa có sự quy hoạchphát triển kinh tế hài hòa với bảo vệ môi trường theo nghiên cứu của PGS-TS.Đặng Văn Minh về môi trường lưu vực sông Cầu: “Bài học cho sự hài hòagiữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường” Trường ĐH Nông Lâm TháiNguyên, 2006 [8]

Bên cạnh đó thành phố Thái Nguyên còn là một trong những trung tâmcông nghiệp lớn ở Việt Nam, nơi đây tập trung nhiều nhà máy xí nghiệp lớnnhư Nhà máy gang thép Thái Nguyên, Nhà máy Giấy Hoàng Văn Thụ, Nhàmáy điện Cao Ngạn … Vì vậy, lượng nước thải từ các nhà máy đổ ra môi

trường hàng ngày khá lớn: Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ thải khoảng400m3/ngày, nước thải độc và bẩn làm ô nhiễm suối Phượng Hoàng và nguồnnước Sông Cầu, Nhà máy cán thép Gia Sàng và khu gang thép Cam Giá hàngngày thải một lượng nước lớn không được xử lý vào suối Xương Rồng gây ônhiễm khu vực phường Gia Sàng, phường Túc Duyên Các Nhà máy Tấmlợp Amiăng, Khu gang thép Thái Nguyên hàng ngày thải ra lượng bụi lớn làm

ô nhiễm khu vực Cam Giá… Theo thông tin của Bộ Công nghiệp: Chấtlượng nước sông Cầu ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tớimức báo động Ô nhiễm cao nhất là đoạn sông Cầu chảy qua địa phận thànhphố Thái Nguyên, đặc biệt là tại các điểm thải của Nhà máy Giấy Hoàng VănThụ, khu Gang thép Thái Nguyên chất lượng nước không đạt cả tiêu chuẩn

A và B của TCVN 5942 - 1995 (Báo công nghiệp Việt Nam, 12/2003) Thêmvào đó là nạn khai thác khoáng sản từ các vùng Sơn Dương, Đại Từ, PhúLương Võ Nhai với 177 điểm quặng và mỏ bao gồm than đá, quặng titan,quặng chì,quặng thiếc chứa As…do công nghệ khai thác lạc hậu, không có hệthống xử lý chất thải, đá thải đã làm cho môi trường sông, suối, hồ nước bị ônhiễm nghiêm trọng bởi các hóa chất độc hại như As, Pb, Cd…, hàm lượng

Pb trong nước mặt ở một số khu vực của thành phố Thái Nguyên gấp từ 2 – 3lần, Cd gấp từ 2 - 4 lần so với TCVN 6773 – 2000

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Động vật thủy sinh (ốc) sống trên đoạn sôngCầu chảy qua địa bàn thành phố Thái Nguyên

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Địa điểm: Khoa TN&MT trường Đại học Nông Lâm Thái NguyênThời gian: 7/2011 – 5/2012

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Điều kiện tự nhiên – kinh tế -xã hội của thành phố Thái Nguyên

+ Điều kiện tự nhiên

- Vị trí địa lý

- Địa hình, địa mạo

- Khí hậu, thủy văn

- Các nguồn tài nguyên: đất đai, nguồn nước, khoáng sản…

+ Điều kiện kinh tế - xã hội

3.4.3 Hàm lượng kim loại nặng trong nước mặt tại một số cửa xả các suối trên sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên.

3.3.4 Xác định hàm lượng kim loại nặng tồn dư trong ốc

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Điều kiện tự nhiên – kinh tế -xã hội của thành phố Thái Nguyên

Thu thập số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của thành phố tại nguyên tại trung tâm Quan trắc và Công nghệ môi trường sở Tài nguyên và Môi trưởng tỉnh Thái Nguyên

3.4.2 Xác định nguồn cung cấp ốc cho thị trường và số lượng các điểm tiêu thụ ốc tại một số Phường trọng tâm của thành phố Thái Nguyên

Phỏng vấn: Người buôn bán ốc tại địa bàn nghiên cứu (30 người)

- Hình thức: Phát phiếu điều tra và phỏng vấn trực tiếp các hộ buôn bán

ốc tại: chợ Thái, chợ Túc Duyên, chợ Đồng Quang, chợ Quan Triều, chợ TânThịnh, chợ Tân Long Phỏng vấn 5 ngưòi/chợ

- Số lượng các điểm tiêu thụ ốc: Điều tra trực tiếp các điểm tiêu thụ ốctại: xã Quyết Thắng, phường Thịnh Đán, phường Hoàng Văn Thụ, phườngQuang Trung, phường Trưng Vương, phường Đồng Quang và phường PhanĐình Phùng

Phỏng vấn trực tiếp 12 cửa hàng bán ốc bằng bộ câu hỏi

3.4.3 Hàm lượng kim loại nặng trong nước mặt tại một số cửa xả các suối trên sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên.

Tổng hợp, kế thừa số liệu về diễn biến hiện trạng môi trường nước ởcác cửa xả suối Phượng Hoàng, suối Linh Nham và suối Cam Giá tại trungtâm Quan trắc và Công nghệ môi trường sở Tài nguyên và Môi trưởng tỉnhThái Nguyên

3.4.4 Xác định hàm lượng kim loại nặng tồn dư trong ốc

Mẫu ốc được lấy tại đoạn sông Cầu sau điểm tiếp nhận nước suốiPhượng Hoàng đến sau cửa xả suối Cam Giá Các điểm lấy mẫu cụ thể:

- Sau điểm tiếp nhận suối Cam Giá 300m

- Chân cầu treo Huống

- Sau điểm tiếp nhận suối Linh Nham 300m

- Sau điểm tiếp nhận suối Phượng Hoàng 300m

Số lượng mẫu 06 mẫu, phân tích 02 lần ,1 lần vào tháng 8/2011 gồm 02mẫu và 1 lần vào tháng 3/2011 gồm 04 mẫu tại Viện Khoa học sự sống Đại họcThái Nguyên Phân tích 04 chỉ tiêu như sau: As, Pb, Cd, Zn

Nguyên lý:

Các kim loại Zn, Cd, Pb, As được làm giàu trên điện cực than “siêuvết” hay than thủy tinh với màng thủy ngân Insitu, tức là màng thủy ngânđược kết tủa lên bề mặt điện cực đồng thời với các nguyên tố cần xác định.Dòng đo được trong dạng xung vi phân tỷ lệ thuận với nồng độ các kim loạiquan tâm trong dung dịch

Cách tiến hành:

- Phá mẫu:

Để có được mẫu dung dịch để phân tích chúng tôi lấy 1g ốc đã sấy khô,nghiền nhỏ cho vào bình tam giác, thêm vào đó 5 ml dung dịch H2SO4đậmđặc và 5 ml dung dịch HNO3 đậm đặc Đặt bình tam giác lên bếp điện đun sôi.Quá trình phá mẫu được tiến hành trong tủ hút khí độc cho đến khi dung dịch trởnên trong thì ngừng đun, để nguội hẳn rồi lấy ra làm dung dịch phân tích

- Phân tích mẫu trắng:

Lấy 40 ml dung dịch nước cất vào bình điện phân Thêm vào đó:-0,1

ml dung dịch Hg2+ -0,1 ml dung dịch HCl-0,1 ml dung dịch KCl bảo hòa Tiếnhành điện phân ở điều kiện sau:

-Phương pháp: xung vi phân (DDP)

-Thế ban đầu (U1): -1,1V

-Thế cuối (U2):

0,2V Thế điện phân (Ustriping): -1,1V

-Thời gian điện phân: 120s

-Thời gian nghỉ (Urest): 10s

Các thông số khác đã được mặc định (không nên thay đổi) Phổ thuđược không có các pic lạ (trừ pic thủy ngân tại thế ~ 0,1-0,2V), có thể bắt đầuphép phân tích mẫu thực Nếu có, cần trừ đường nền khi tính toán kết quả đo

- Phân tích mẫu thực:

a Điện phân:

- Đối với phân tích chì, asen, cadimi:

- Thay nước cất bằng mẫu thực cần phân tích, tiến hành các bước nhưvới mẫu trắng

- Riêng thời gian điện phân, có thể thay đổi từ 120-300s tuỳ thuộc vàonồng độ mẫu (với mẫu có nồng độ chất cần phân tích thấp, cần tăng thời gianđiện phân)

Các bước thêm chuẩn được tiến hành như sau:

b Thêm chuẩn:

- Đánh bóng điện cực bằng giấy lọc

-Thêm trực tiếp 0,1 ml mỗi dung dịch chuẩn kim loại cần phân tích vàodungdịch vừa điện phân

- Ghi phổ theo các bước như điện phân mẫu

Kết quả được trình bày ở phần kết quả và thảo luận

3.4.5 Phương pháp tổng hợp, phân tích và xử lí số liệu

Các số liệu thu thập sẽ được nhập và xử lí trên phần mềm Word, Excel

Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 Đặc điểm về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội thành phố Thái Nguyên

4.1.1 Điều kiện tự nhiên

4.1.1.1 Vị trí địa lý

Thành phố Thái Nguyên là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa - xã hội,

an ninh - quốc phòng của tỉnh Thái Nguyên và vùng Việt Bắc Trung tâm thànhphố cách thủ đô Hà Nội 80 km về phía Tây Bắc Thành phố Thái Nguyên cótổng diện tích tự nhiên là 19.170 ha, ranh giới hành chính như sau:

- Phía Đông giáp huyện Phú Bình;

- Phía Tây giáp huyện Đại Từ;

- Phía Nam giáp thị xã Sông Công;

- Phía Bắc giáp huyện Phú Lương, Đồng Hỷ;

Hình 4.1 Bản đồ hành chính thành phố Thái Nguyên

Thành phố có vị trí chiến lược quan trọng trong việc phát triển kinh tế xãhội của tỉnh Thái Nguyên và các tỉnh miền núi phía Bắc Là trung tâm giao lưuvăn hóa của vùng Việt Bắc, là đầu mối giao thông trực tiếp liên hệ giữa các tỉnhmiền xuôi, nhất là thủ đô Hà Nội với các tỉnh miền núi phía Bắc như Cao Bằng,Bắc Kạn, Hà Giang, Tuyên Quang, Lạng Sơn, Bắc Ninh, Bắc Giang Như vậy vịtrí địa lý của thành phố Thái Nguyên rất thuận lợi cho sự phát triển kinh tế xã hộicủa thành phố [11]

4.1.1.2 Địa hình, địa mạo

Địa hình thành phố Thái Nguyên được coi như miền đồng bằng riêngcủa tỉnh Thái Nguyên Đây là miền có độ cao thấp nhất, ruộng đất tập trung ởhai bên bờ sông Cầu và sông Công được hình thành bởi sự bồi tụ phù sa củahai con sông này Tuy nhiên vùng này vẫn mang tính chất, dáng dấp của địamạo trung du với kiểu bậc thềm phù sa và bậc thang nhân tạo, thềm phù samới và bậc thềm pha tích (đất dốc tụ) Khu vực Trung tâm thành phố là tươngđối bằng phẳng, địa hình còn lại chủ yếu là đồi bát úp càng về phía Bắc thànhphố thì càng nhiều đồi núi cao

Nhìn chung địa hình thành phố khá đa dạng phong phú, một mặt tạođiều kiện thuận lợi cho phát triển đô thị, công nghiệp, tiểu thủ công nghiệpmặt khác tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển nông nghiệp phù hợp với kinh

tế trang trại Đăc biệt phần lớn có độ dốc nhỏ hơn 80 rất thích hợp với cây lúa,cây hàng năm Song địa hình cũng ảnh hưởng không nhỏ đến việc phát triển

cơ sở hạ tầng như: giao thông, thủy lợi vì vốn đầu tư yêu cầu lớn [11]

4.1.1.3 Khí hậu, thủy văn

* Đặc điểm khí hậu

Khí hậu của thành phố Thái Nguyên chia làm hai mùa rõ rệt, mùa Đônggió có hướng Bắc và Đông Bắc, mùa Hè gió có hướng Nam và Đông Nam.Lượng mưa trên toàn khu vực được phân bố theo 2 mùa, mùa mưa từ tháng 5

đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

Lượng mưa trên toàn khu vực được phân bố theo 2 mùa, mùa mưa từtháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Theo sốliệu của Trung tâm Khí tượng Thủy văn Thái Nguyên, lượng mưa trung bìnhhàng năm khoảng 1451,3 - 2.030,2 mm Nhiệt độ trung bình chênh lệch giữatháng nóng nhất (29,40C- tháng 8) với tháng lạnh nhất (15,10C- tháng 1) là14,30C Tổng số giờ nắng trong năm dao động từ 1.269-1.448 giờ và phân phốitương đối đều cho các tháng trong năm

a Về chế độ nhiệt

Nhìn chung nhiệt độ bình quân năm không có sự khác biệt nhiều giữacác khu vực trong tỉnh Nhiệt độ trung bình năm ở phía Bắc và Nam tỉnh chỉchênh lệch nhau khoảng 0,5 - 1,00C Nhưng nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối trongmùa đông chênh nhau khá nhiều (ở Định Hóa là 0,40C còn ở Thái Nguyên là

30C) Biên độ nhiệt ngày khá cao, từ 7,0 - 7,30C Tổng tích ôn trong năm đạtkhoảng 8.000 - 8.5000C Nhiệt độ trung bình năm đạt 23 - 240C, số giờ nắngtrong năm khoảng 1.300 giờ

b Về chế độ mưa

Với lượng mưa khá lớn, trung bình 1451,3 - 2.030,2 mm, tổng lượngnước mưa tự nhiên của thành phố Thái Nguyên dự tính lên tới 6,4 tỷ m3/năm.Tuy nhiên, lượng mưa phân bố không đều theo thời gian và không gian Theokhông gian, do sự chi phối của địa hình nên lượng mưa có sự khác nhau giữacác khu vực, lượng mưa tập trung nhiều ở thành phố Thái Nguyên Theo thờigian, lượng mưa tập trung khoảng 87% vào mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 10)trong đó riêng lượng mưa tháng 8 chiếm đến gần 30% tổng lượng mưa cả năm

và vì vậy thường gây ra những trận lũ lụt lớn Vào mùa khô, đặc biệt là tháng

12, tháng 1, lượng mưa trong tháng chỉ bằng 0,5% lượng mưa cả năm

c Tốc độ gió và hướng gió

Trên địa bàn Thái Nguyên, trong năm có 2 mùa chính, mùa Đông gió

có hướng Bắc và Đông Bắc, mùa Hè gió có hướng Nam và Đông Nam Tốc

độ gió trung bình trong các tháng khoảng từ 1,2 đến 1,6 m/s Tốc độ gió lớnnhất dao động trong khoảng từ 10 đến 24 m/s

d Độ ẩm không khí

Độ ẩm không khí trung bình trên địa bàn Thái Nguyên khá lớn và không

có sự dao động lớn trong các tháng [11]

4.1.1.4 Địa hình, địa chất

* Địa hình: Địa hình TP Thái Nguyên khá phong phú, đa dạng gồm

bốn nhóm hình thái địa hình khác nhau như sau:

+ Các kiểu đồng bằng còn lại phân bố rải rác ở độ cao lớn hơn

- Địa hình gò đồi được chia thành ba kiểu:

+ Kiểu cảnh quan gò đồi thấp, trung bình, dạng bát úp với độ cao tuyệtđối 50 - 70m

+ Kiểu cảnh quan đồi cao đỉnh bằng hẹp, độ cao tuyệt đối phổ biến từ

- Địa hình nhân tác ở Thái Nguyên chỉ có một kiểu là các hồ chứa nhântạo, các hồ lớn như hồ Núi Cốc, hồ Cây Si…

Như vậy, mặc dù nằm trong vùng Trung du miền núi nhưng địa hìnhTPTN không phức tạp so với các huyện, thị khác trong tỉnh và các tỉnh kháctrong vùng Mặt khác, phần lớn diện tích của TP là các kiếu cảnh quan đồi núichưa có đông dân cư sinh sống tạo điều kiện thuận lợi để quy hoạch các khu

xử lí, các nhà máy chế biến rác thải phát sinh trên địa bàn TP

* Địa chất: TPTN bao gồm các loại đất chính sau:

- Đất phù sa: diện tích là 3.623,38 ha chiếm 20,46% tổng diện tích tựnhiên (DTTN), trong đó có các loại: đất phù sa không được bồi hàng năm,trung tính ít chua có diện tích 3.125.35 ha chiếm 17,65%; đất phù sa khôngđược bồi hàng năm chua, glay yếu có diện tích 100,19 ha chiếm 0,56%; đấtphù sa ít được bồi hàng năm trung tính, ít chua có diện tích 397,84 ha chiếm2,25% Loại đất này rất thích hợp trồng lúa và hoa mầu

- Đất bạc màu: diện tích là 1.147, 88 ha chiếm 6,48% tổng DTTN trong

đó gồm các loại đất: Đất bạc màu phát triển trên phù sa cổ có sản phẩmFeralitic trên nền cơ giới nặng, nhẹ, trung bình có diện tích 1.088,68 ha chiếm6,15% và đất dốc tụ bạc màu có sản phẩm Feralit diện tích 59,2 ha chiếm0,33% thích hợp với trồng lúa - màu, cây công nghiệp ngắn ngày

- Đất xám Feralit: diện tích 7,614,96 ha chiếm 43% tổng DTTN trong

đó gồm các loại đất: Đất xám Feralit trên đá cát có diện tích 3.653,3 ha chiếm20,63%; đất xám Feralit trên đá sét có diện tích 3.178,76 ha chiếm 17,95%;đất xám Feralit màu nâu vàng phát triển trên phù sa cổ có diện tích 782,9 hachiếm 4,42% Đất này thích hợp trồng cây gây rừng, trồng chè, cây ăn quả,cây hàng năm [11]

4.1.1.5 Các nguồn Tài nguyên

* Tài nguyên đất: diện tích đất tự nhiên của TP Thái Nguyên là

19.170,48 ha, nằm trong vùng trung du miền núi phía Bắc, xung quanh đượcbao bọc bởi hai con sông là sông Cầu và sông Công nên có địa hình tương đốibằng phẳng so với các tỉnh xung quanh như Cao Bằng, Bắc Kạn, TuyênQuang, với độ cao khoảng 10-20m trên mực nước biển Thành phố có một hệthống đê và các tuyến đường đã được tôn cao để ngăn lũ và bảo vệ thành phố

* Tài nguyên nước: nguồn nước mặt của TP phân bố không đều theo

các vùng lãnh thổ và theo thời gian Lượng mưa chiếm khoảng 80% lượngnước trong năm Hiện nay nguồn nước mặt mới chỉ cung cấp 85 - 90% diện tích đấtcanh tác trong thành phố Nguồn nước ngầm của thành phố phong phú ở hai bên

bờ sông của khu vực Đồng Bẩm, Túc Duyên

* Tài nguyên khoáng sản: có hai tuyến sông lớn chạy qua đố là sông

Cầu và sông Công hàng năm cung cấp cho thành phố một lượng cát sỏi xâydựng khá lớn, đủ đáp ứng nhu cấu xây dựng cho toàn TP TP có vị trí nằmtrong vùng sinh khoáng Đông Bắc - Việt Nam, thuộc vành đai sinh khoángThái Bình Dương Mỏ than nội địa Khánh Hòa thuộc xã Phúc Hà, vùng QuanTriều, Tân Long, trữ lượng than lớn thứ 2 cả nước…

* Tài nguyên sinh vật: TPTN có một thảm thực vật hết sức phong phú

và đa dạng bao gồm chủ yếu là rừng nhân tạo và rừng theo dự án 327 rừngtrồng theo chương trình PAM Đặc biệt, TP có vùng chè Tân Cương ngon nổitiếng và các loại cây trồng như nhãn, vải, quýt, chanh…

* Tài nguyên nhân văn: TP hiện có 28 đơn vị hành chính trong đó có

19 phường và 9 xã với số dân 278.143 người, có 18 trường (bao gồm cáctrường đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp) sẽ là nguồn nhân lực lớn

và có chất lượng đáp ứng nhu cầu phục vụ sự nghiệp phát triển của thành phố, củatỉnh và cả nước

* Thực trạng môi trường

- TP chịu ảnh hưởng do ô nhiễm bụi và khí thải của khu công nghiệpGang Thép làm ô nhiễm gây ảnh hưởng xấu tới các khu dân cư và môi trườngsinh thái của TP nói chung.

- Hàng ngày nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ đã thải khoảng 400m3 nướcthải độc và bẩn làm ô nhiễm nguồn nước mà trực tiếp là ô nhiễm suối MỏBạch và nguồn nước sông Cầu Vấn đề này sẽ phải giải quyết ngay trong hiệntại và tương lai

- Thêm vào đó, nhà máy cán thép Gia Sàng và khu công nghiệp GangThép đã thải lượng nước không qua xử lí vào suối Xương Rồng gây ô nhiễmkhu vực phường Gia Sàng, phường Cam Giá Nước thải hai nhà máy này cầnđược xử lí đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi xả thải [11]

4.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội thành phố Thái Nguyên

4.1.2.1 Dân số

Thành phố Thái Nguyên hiện có dân số thường trú trên địa bàn là278.143 người (trong đó: nam 135.763 người, chiếm 48,81%; nữ 142.380người chiếm 51,19%) Khu vực thành thị là 200.150 người, chiếm 72%, khuvực nông thôn: 77.993 người chiếm 28% Mật độ dân số 1.466 người/km2

(khu vực thành thị 3.292 người/km2, nông thôn 605 người/km2)[26]

4.1.2.2 Mức tăng trưởng kinh tế

Tốc độ tăng trưởng kinh tế của thành phố Thái Nguyên là khá cao,GDP đạt 3.109,8 tỷ đồng (tăng 12,37% so với năm 2008) Trong đó:

- GDP cao nhất là ngành công nghiệp - xây dựng đạt 1.676 tỷ đồng do sựphát triển mạnh của ngành công nghiệp và xây dựng đô thị

- Dịch vụ đạt 1.304,8 tỷ đồng; hoạt động thương mại - dịch vụ diễn ra ổn

định, lưu lượng hàng hóa bán ra trên thị trường về cơ bản đáp ứng nhu cầu của nhân dân.

- Nông nghiệp đạt 128,4 tỷ đồng, trong đó: tổng sản lượng lương thực cóhạt đạt 29.970 tấn Giá trị sản phẩm trên 1 ha đất nông nghiệp trồng trọt đạt

53,2 triệu đồng, giá trị sản phẩm trên 1 ha chè và cây ăn quả 68,3 triệu đồng.Ngành chăn nuôi ổn định và phát triển với số lượng gia cầm 704.300 con; đànlợn 59.485 con; đàn bò đạt 3.439 con; đàn trâu có 6.532 con

Tốc độ tăng trưởng kinh tế như vậy đã nâng GDP bình quân đầu người đạt

25 triệu đồng/năm (tăng 4,6 triệu đồng so với năm 2008) Đồng thời giải quyếtviệc làm cho 5.500 lao động mới, Giảm tỷ lệ nghèo xuống còn 2,9% [11]

4.1.2.3 Cơ sở hạ tầng

Nhằm thực hiện mục tiêu phát triển kinh tế- xã hội, TP Thái Nguyên đã

có nhiều cố gắng và kiến thiết được cơ sở vật chất đáng phải kể tới:

- Giao thông: Về đường bộ có 3 quốc lộ chạy qua TP đó là: Quốc lộ 3,quốc lộ 1B và quốc lộ 37 TP có một bến xe khách tổng hợp được cải tạo vànâng cấp có chất lượng tốt Toàn TP có 422km đường ôtô trong đó có 30kmđường quốc lộ, giao thông bên trong TP có chiều dài 60km, đường nhựa 53,1

km, đường đá 4,28km, đường cấp phối 2,04km

+ Đường sắt có tuyến quốc gia: Hà Nội- Thái Nguyên, Thái Kép- Bãi Cháy và các tuyến địa phương Có 3 ga: Ga Thái Nguyên, ga Quantriều, ga Lưu Xá

+ Đường thủy: quan trọng có tuyến sông Cầu chảy qua TP 15km Hiệnnay, giao thông là vấn đề trở ngại lớn đối với TP Thái Nguyên nhất là giaothông nội thị vì ngoài các trục đường chính còn lại vẫn còn nhiều con đườngnhỏ giữa các khu dân cư gây khó khăn trong giao thông, đặc biệt vào mùa mưa

- Thủy lợi: thủy lợi được xác định là yếu tố quan trọng để phát triểnnông nghiệp của TP Hai hệ thống thủy nông sông Cầu và sông Công có đủđiều kiện để tưới tiêu ổn định phát triển nông nghiệp TP đã xây dựng cáccông trình thủy lợi như đập Phúc Sen, hồ Cây Si… TP đã triển khai tốt côngtác kiểm tra, xây dựng phương án phòng chống bão lụt, thường xuyên kiểmtra xử lí kịp thời những hành vi vi phạm hành lang đê điều, chủ động hạn chế

đến mức thấp nhất những hậu quả do mưa lũ gây ra Hiện tại có hai nhà máynước là nhà máy nước Thái Nguyên và nhà máy nước Tích Lương với tổngcông suất là 40.000m3/ngày đêm Cả hai nhà máy đã đảm bảo cung cấp nướcsạch phục vụ cho sinh hoạt ở mức 100 lít/người/ngày Đến nay, 93% số hộkhu vực nội thành được cấp nước sinh hoạt.

- Hệ thống điện: mạng lưới điện phát triển mạnh, 28 đơn vị thuộc TP đều

có điện lưới quốc gia phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất Nguồn cung cấp điệncho TPTN hiện nay là nguồn điện lưới quốc gia với hệ thống đường dây cao thế110KV và 220KV thông qua đường hạ thế xuống 35KV - 12KV - 6KV/380V/220V và95% các đường phố chính đều có điện chiếu sáng ban đêm Đồng thời công tácquản lý và sử dụng điện ngày càng được phát triển hợp lý [11]

4.1.2.4 Văn hóa, y tế, giáo dục

- Giáo dục: chất lượng dạy và học từng bước được nâng cao ở mỗi cấp học,

ngành học; đội ngũ giáo viên được tăng cường về mặt số lượng cũng như chấtlượng Trong khu vực TP có 67 trường học các cấp phổ thông với 914 phòng học,

1880 giáo viên Thế mạnh của thành phố về giáo dục là có 18 trường Đại học, Caođẳng- trung học chuyên nghiệp; 19 cơ sở thí nghiệm trung tâm nghiên cứu

- Y tế: hệ thống y tế của TP phát triển mạnh đáp ứng được nhu cầu

khám chữa bệnh của nhân dân Năm qua, các cơ sở y tế của TP đã tổ chứckhám chữa bệnh cho 112.430 lượt người, trong đó điều trị nội trú cho 2.342lượt người TP còn đặc biệt chú trọng chăm sóc sức khoẻ cho thế hệ tương lai

và đã thực hiện tốt việc khám chữa bệnh cho trẻ em dưới 6 tuổi trên tất cả cácphường, xã của TP

Đồng thời kiểm tra giám sát công tác vệ sinh an toàn thực phẩm và sứckhoẻ nhân dân được thực hiện tốt

Triển khai thực hiện tốt và có hiệu quả đề án xây dựng xã chuẩn quốcgia về y tế ở TPTN giai đoạn 2006 -2010 Cụ thể là đến nay 10/28 phường, xãđạt chuẩn quốc gia về y tế