Xác định mức ô nhiễm các hợp chất peflo hóa (PFCs) trong cá nuôi thả tại một số hồ thuộc khu vực hà nội và đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người

Một số nghiên cứu trước đây cũng cho thấy sự có mặt của các hợp chất PFCs trong môi trường nước và trầm tích tại hai khu vực này [31].. Một số nghiên cứu đã chỉ ra các hợp chất PFCs được

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS Lê Hữu Tuyến PGS.TS Nguyễn Thị Loan

Hà Nội – 2017

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Giới thiệu tổng quan về các hợp chất PFCs 3

1.1.1 Các hợp chất peflo hóa (PFCs) 3

1.1.2 Lịch sử sản xuất và sử dụng PFCs 5

1.2 Độc tính và khả năng tính lũy các hợp chất PFCs 7

1.3 Hiện trạng ô nhiễm các hợp chất PFCs trong môi trường nước mặt tại khu vực Hà Nội 9

1.4 Một số loại cá sống phổ biến tại khu vực nghiên cứu 12

1.4.1 Cá chép 12

1.4.2 Cá mè hoa 13

1.4.4 Cá trôi Ấn Độ 13

1.4.5 Cá rô phi 14

1.4.6 Một số nghiên cứu về mức độ ô nhiễm PFCs trong sinh vật 16

1.5 Đánh giá rủi ro môi trường 17

1.5.1 Giới thiệu về đánh giá rủi ro môi trường 17

1.5.1.1 Rủi ro 17

1.5.1.2 Đánh giá rủi ro 17

1.5.1.3 Lịch sử đánh giá rủi ro 17

1.5.2 Phân loại đánh giá rủi ro 18

1.4.2.1 Đánh giá rủi ro sức khỏe (HRA) 18

1.4.2.2 Đánh giá rủi ro sinh thái (EcoRA) 19

1.4.2.3 Đánh giá rủi ro công nghiệp (IRA) 19

1.5.3 Cấp bậc đánh giá rủi ro 19

1.5.4 Quy trình tổng quát về đánh giá rủi ro môi trường 20

1.5.4.1 Xác định mối nguy hại 21

1.5.4.2 Đánh giá phơi nhiễm 21

1.5.4.3 Đánh giá độ độc hay phân tích liều phản ứng 22

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 25

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu: 25

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu: 25

2.3.3.3 Phân tích mẫu 29

2.3.3.4 Kiểm soát chất lượng quy trình phân tích 30

2.3.4 Phương pháp phân tích sắc ký lỏng khối phổ - khối phổ LC-MS/MS và điều kiện thiết bị LC-MS/MS 8040 của Shimadzu 31

2.3.4.1 Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 31

2.3.4.2 Detectơ khối phổ (MS) 32

2.3.4.3 Điều kiện phân tích của thiết bị LC-MS/MS 8040, Shimadzu 32

2.3.5 Phương pháp đánh giá và xử lý số liệu 33

2.3.6 Phương pháp đánh giá rủi ro sức khỏe (HRA) 34

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35

3.1 Các thông số của các mẫu cá 35

3.2 Đánh giá mức đô ̣ ô nhiễm các hơ ̣p chất PFCs trong cá t ại một số hồ thuộc khu vực Hà Nội 39

3.2.1 Kết quả hàm lượng các hợp chất PFCs trong cá ở khu vực hồ Yên Sở 40

3.2.2 Hàm lượng các hợp chất PFCs trong cá thu thập tại hồ Tây 42

3.2.3 Đánh giá hàm lượng PFCs trong cá giữa các hồ khảo sát 45

3.2.4 Đánh giá hàm lượng các hợp chất PFCs trong các loại cá khác nhau 47

3.2.6 Đánh giá hàm lượng các hợp chất PFOS trong các loại cá thu thập tại khu vực Hà Nội 49

3.2.7 Đánh giá hàm lượng các hợp chất PFCs tích lũy trong cá v à môi trường sống 50 3.2.8 So sánh hàm lượng các hợp chất PFC trong cá thu thập tại Hà Nội và một số báo cáo trên thế giới 51

3.3 Đánh giá rủi ro PFCs từ cá đến sức khỏe con người 52

3.3.1 Nhận diện mối nguy hại 53

3.3.2 Đánh giá rủi ro sức khỏe đối với PFOS 53

3.3.3 Đánh giá rủi ro đối với các PFCs khác 55

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Danh sách các hợp chất PFCs quan tâm trong nghiên cứu này 4

Bảng 2.1 Thông số phân tích của các hợp chất PFCs bằng thiết bị LC-MS/MS 33

Bảng 3.1 Các thông số của mẫu cá được thu thập tại hồ Yên Sở 35

Bảng 3.2 Các thông số của mẫu cá được thu thập tại hồ Tây 36

Bảng 3.3 Hiệu suất thu hồi trung bình của các mẫu thêm chuẩn PFCs 38

Bảng 3.4 LOD, LOQ của PFCs phân tích trên thiết bị LC-MS/MS 39

Bảng 3.5 Giá trị các mẫu được lựa chọn để đánh giá nguy cơ rủi ro tới sức khỏe con người do PFOS 54

Bảng 3.6 Hệ số rủi ro của PFOS trong các loại cá tại hồ Tây và hồ Yên Sở 54

Bảng 3.7 Hệ số rủi ro của các PFCs trong các loại cá tại hồ Tây và hồ Yên Sở 56

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của một số hợp chất PFCs 5

Hình 1.2 Con đường di chuyển của các hợp chất ô nhiễm PFCs 9

Hình 1.3 Tổng hàm lượng trung bình PFCs trong nước mặt của hồ Tây và hồ Yên Sở 11

Hình 1.4 Khái quát quy trình và cấp độ đánh giá rủi ro môi trường 20

Hình 1.5 Quy trình đánh giá rủi ro môi trường tổng quát 20

Hình 2.1 Hoạt động lấy mẫu cá tại hiện trường 28

Hình 2.2 Quy trình phân tích các hợp chất PFCs trong mẫu cá 29

Hình 2.3 Sắc đồ các hợp chất PFCs bơm trên máy LC-MS/MS 30

Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo thiết bị LC-MS/MS 31

Hình 3.1 Bản đồ vị trí lấy mẫu cá ta ̣i Hà Nô ̣i 37

Hình 3.2 Tổng hàm lượng các hợp chất PFCs trong mô thịt cá thu thập tại hồ Yên Sở 40

Hình 3.3 Tổng hàm lượng các hợp chất PFCs trong mô gan cá thu thập tại hồ Yên Sở 41

Hình 3.4 Tổng hàm lượng các hợp chất PFCs trong máu cá thu thập tại hồ Yên Sở42 Hình 3.5 Tổng hàm lượng các hợp chất PFCs trong mô thịt cá thu thập tại hồ Tây 43 Hình 3.6 Tổng hàm lượng các hợp chất PFCs trong mô gan cá thu thập tại hồ Tây 44 Hình 3.7 Tổng hàm lượng các hợp chất PFCs trong máu cá thu thập tại hồ Tây 45

Hình 3.8 Tổng hàm lượng trung bình các hợp chất PFCs trong mô thịt và mô gan cá ở hồ Yên Sở và hồ Tây 46

Hình 3.9 Tổng hàm lượng trung bình các hợp chất PFCs trong máu cá ở hồ Yên Sở và hồ Tây 47

Hình 3.10 Tổng hàm lượng trung bình các hợp chất PFCs trong các loại cá khảo sát ở hồ Yên Sở và hồ Tây 48

Hình 3.11 Sự phân bố của các hợp chất PFCs trong cá 49

Hình 3.12 Hàm lượng của hợp chất PFOS trong cá 50

Hình 3.13 So sánh hàm lượng PFCs trong cá và môi trường nước 51

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ CÁI VIẾT TẮT

ADI Liều tiếp nhận có thể chấp nhận được (Average daily intake)

ERA Đánh giá rủi ro môi trường (Environment Risk)

EcoRA Đánh giá rủi ro sinh thái (Ecological Risk Assessment)

EPA Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (Environmental Protection

Agency) FDA Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (Food and Drug

Administration) FOSA N-etylpeflooctan sunfonamit (N-ethyperfluorooctane sulfonamide) FOSE Etylpeflooctan sunfonamidoetanol

(Ethylperfluorooctane sulfoonamidoethanol ) FTOH Flotelome ancol (Fluorotelomer alcohol)

FSA Đánh giá độ an toàn (Formal Safety Assessment)

HR Hệ số nguy hại (Hazard ratio)

HRA Đánh giá rủi ro sức khỏe (Health Risk Assessment)

HTXL Hệ thống xử lý

KPHT Không phát hiện thấy

IRA Đánh giá rủi ro công nghiệp (Industrial Risk Assessment

NJDEP Cục bảo vệ môi trường New Jersey, Hoa Kỳ (New Jersey Department

of Environmental Protection) PFAAs Các axit pefloankyl (Perfluoroalkyl acids)

PFASs Các ankyl sunfonat được polyflo hóa (Polyfluorinated alkyl

sulfonates) PFBA Axit peflobutanoic (Perfluorobutanoic acid)

PFBS Muối peflobutansunfonat (Perfluorobutanesulfonate)

PFCAs Các axit peflocacboxylic (Perfluorocarboxylic acids)

PFCs Các hóa chất được peflo hóa (Perfluourinated Chemicals)

PFDA Axit peflodecanoic (Perfluorodecanoic acid)

PFDoA Axit peflododecanoic (Perfluorododecanoic acid)

PFDS Muối peflodecansunfonat (Perfluorodecanesulfonate)

PFHpA Axit pefloheptanoic (Perfluoroheptanoic acid)

PFHxA Axit peflohexanoic (Perfluorohexanoic acid)

PFHxDA Axit peflohexadecanoic (Perfluorohexadecanoic acid)

PFHxS Muối peflohexansunfonat (Perfluorohexanesulfonate)

PFNA Axit peflononanoic (Perfluorononanoic acid)

PFOA Axit peflooctanoic (Perfluorooctanoic acid)

PFODA Axit peflooctadecanoic (Perfluorooctadecanoic acid)

PFOS Muối peflooctansunfonat (Perfluorooctanesulfonate)

PFOSF Peflooctansunfonyl florua (Perfluorooctansulfonyl fluoride)

PFPeA Axit peflopentanoic (Perfluoropentanoic acid)

PFSAs Các axit peflosunfonic (Perfluorosulfonic acids)

PFTeDA Axit peflotetradecanoic (Perfluorotetradecanoic acid)

PFTrDA Axit peflotridecanoic (Perfluorotridecanoic acid)

PFUdA Axit pefloundecanoic (Perfluoroundecanoic acid)

PNEC Dự đoán hàm lượng không gây ảnh hưởng (Predicted no-effect

concentration) POPs Các chất ô nhiễm hữu cơ bền vững (Persistent Organic Polutants) PTFE Polytetrafloetylen (Polytetrafluoroethylene)

QLRR Quản lý rủi ro

QRA Đánh giá định lượng rủi ro (Quatitative Risk Assessment)

RfD Liều tham chiếu (Refrences Dose)

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Lê Hữu Tuyến và PGS.TS Nguyễn Thị Loan đã giao đề bài, quan tâm hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Em xin trân trọng cảm ơn Đề tài Nhiệm vụ Khoa học Công nghệ cấp Đại học Quốc gia Hà Nội năm 2016, mã số: QG.16.11 do TS Lê Hữu Tuyến chủ trì đã hỗ trợ kinh phí để thực hiện luận văn này

Em xin trân trọng cảm ơn các anh chị em đồng nghiệp trong Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường và Phát triển Bền vững (CETASD), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, đặc biệt là GS.TS Phạm Hùng Việt

đã có những tư vấn và giúp đỡ để em hoàn thành luận văn này

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô giáo trong Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội nói chung và Bộ môn Công nghệ Môi trường nói riêng đã giảng dạy và trang bị cho em những kiến thức quý giá trong suốt khóa học

Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn chia sẻ, ủng hộ và động viên em trong suốt thời gian qua

Cuối cùng em xin trân trọng cảm ơn Hội đồng Khoa học đã giúp đỡ em bảo vệ thành công luận văn này

Phan Đình Quang

MỞ ĐẦU

Các hợp chất peflo hóa (PFCs) là nhóm chất hữu cơ được thay thế các nguyên

tử hiđro bằng các nguyên tử flo ta ̣i tất cả vi ̣ trí liên kết C -H thành C-F với nhiều đ ặc tính hữu ích như sự ổn định nhiệt và hoá học, có khả năng thấm dầu, mỡ và nước Điều này làm chúng có giá trị trong hàng ngàn các ứng dụng công nghiệp quan trọng như lớp phủ trong nhiều sản phẩm như đồ dùng nhà bếp chống dính, bao bì thực phẩm và các loại vải [16] Qua quá trình sử du ̣ng các sản phẩm có chứa PFCs, con người đã thải

ra môi trường mô ̣t lượng lớn PFCs làm ô nhi ễm nước mă ̣t, nước ngầm, nước thải và nước biển, cũng như trầm tích và không khí Các chất này cũng được phát hiện trong các

mô của mô ̣t số động vật hoang dã [9, 13, 15] và các mô ở người [14] Độc tính của PFCs vẫn chưa được mô tả rõ nhưng các ảnh hưởng trên gan như sự phình to gan và u gan, thử nghiê ̣m cảm biến độc tính với hệ thống miễn di ̣ch và bê ̣nh ung thư đã có mô ̣t số nghiên cứu [21] Năm 2009, peflorooctansunfonat (PFOS) và peflorooctansunfonyl florua (PFOSF) đã được thêm vào danh mục các chất ô nhiễm hữu cơ bền vững (POPs) tại Phụ lục B của Công ước Stockholm vì tính bền vững, tích luỹ sinh học và tồn tại lâu dài trong môi trường cũng như những ảnh hưởng tiêu cực đến sức khoẻ con người [36]

Cũng như một số nước đang phát triển, Việt Nam có những lo ngại về sự gia tăng ô nhiễm hoá học do sự phát triển công nghiệp nhanh chóng và thiếu kiểm soát hoá chất có hiệu quả cũng như yếu kém trong việc qu ản lý chất thải đã tác động rất nghiêm trọng đến môi trường thuỷ sinh, hầu như toàn bô ̣ nư ớc thải sinh hoa ̣t đư ợc thải trực tiếp vào nguồn nước mà không qua xử lý Nước thải từ nguồn tiếp nhận được sử dụng cho tưới tiêu và nuôi trồng thủy sản đã vô tình làm tăng khả năng tích lũy của các h ợp chất hữu cơ bền vững trong các hệ sinh thái thuỷ sinh cũng như ch ất lượng nước mặt Một nghiên cứu gần đây cũng cho thấy s ự có mặt c ủa PFOS và axit peflorotaonic (PFOA) trong nước ở nồng độ thấp tại Hà Nội (ng/L - nano gam trên lít) [31]

Trong những năm gần đây, Hà Nội đang trong tiến trình đô thị hóa, công nghiệp hóa với tốc độ nhanh, điều đó cũng kéo theo môi trường Hà Nội bị ô nhiễm và suy thoái nghiêm trọng Khi dân số ngày càng gia tăng, lượng chất thải sinh hoạt ngày càng lớn Hệ thống cấp thoát nước chưa được hoàn chỉnh và xuống cấp không đáp ứng được nhu cầu thoát nước thải của thành phố Hà Nội Nước thải sinh hoạt của người dân không được xử lý, đưa thẳng ra môi trường qua các sông, hồ như Tô Lịch, sông

Nhuệ, sông Sét, sông Kim Ngưu, hồ Tây, hồ Yên Sở dẫn đến các sông hồ này bị ô nhiễm nghiêm trọng, bốc mùi hôi thối Do đó, các loài thủy sinh tại đây cũng chịu tác động và ảnh hưởng của các chất ô nhiễm rất cao

Hồ Tây được xem là lá phổi của thành phố Hà Nội, với diện tích rộng hơn 500 hecta nằm ở phía Tây Bắc trung tâm thành phố Hà Nội Hồ Tây là nơi chứa nước thải khu vực dân sống xung quanh hồ, kết hợp là môi trường cảnh quan, vừa là nơi điều tiết nước mưa và nuôi cá Các hoạt động nuôi cá và khai thác sử dụng làm nguồn thực phẩm trong bữa ăn hàng ngày cho người dân khu vực Hà Nội Các loại cá phổ biến ở hai khu vực này bao gồm các loại cá nước ngọt như cá chép, cá mè, cá trôi và rô phi Một số nghiên cứu trước đây cũng cho thấy sự có mặt của các hợp chất PFCs trong môi trường nước và trầm tích tại hai khu vực này [31] Điều này có thể dẫn đến việc phơi nhiễm các hợp chất PFCs đến các loài cá sinh sống ở đây và rủi ro đến sức khỏe người tiêu dùng

Xuất phát từ thực tiễn trên, tôi tiến hành thực hiện luận văn: “Xác định mức ô nhiễm các hợp chất peflo hữu cơ (PFCs) trong cá nuôi thả tại một số hồ thuộc khu vực

Hà Nội và đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người”

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu tổng quan về các hợp chất PFCs

1.1.1 Các hợp chất peflo hóa (PFCs)

Các hợp chất PFCs là nhóm chất hữ u cơ được thay thế các nguyên tử hidro bằng các nguyên tử flo ta ̣i tất cả vi ̣ trí liên kết cacbon – hidro (C-H) thành cacbon – flo (C-F) Do đặc tính vừa ưa nước vừa kỵ nước nên PFCs đư ợc sử dụng làm các chất hoạt động bề mặt và phủ bề mặt, chúng có tính chất vừa chống bám dầu vừa chống bám nước, có khả năng làm giảm sức căng bề mặt và có khả năng hoạt động như một xúc tác khá bền vững cho quá trình polyme hóa ở nhiệt độ cao PFCs được ứng dụng trong các ngành công nghi ệp, sản phẩm thương mại như dệt may và sản phẩm da, mạ kim loại, các ngành công nghiệp nhiếp ảnh, chất bán dẫn, giấy, bao bì, phụ gia sơn, sản phẩm làm sạch và thuốc trừ sâu.v.v

Do có liên kết cacbon – flo (C-F) này, PFCs có cấu trúc bền vững với nhiệt và khó phân hủy bởi các tác nhân hóa học cũng như môi trường nên các hợp chất PFCs có khả năng tồn tại trong môi trường một thời gian dài Vì vậy chúng tồn tại bền vững trong môi trường và có khả năng tích lũy sinh học cao Một số nghiên cứu đã chỉ ra các hợp chất PFCs được tìm thấy trong môi trường nước, không khí, đất và sinh vật Do tính chất phân cực nên các hợp chất PFCs có thể hòa tan trong nước, vì vậy nước uống cũng được tính là một nguồn có nguy cơ tiếp xúc đưa PFCs đến cơ thể con người Người ta còn tìm thấy một số PFCs trong mô sinh vật thủy sinh như PFOS, PFNA [34] Nhóm hợp chất PFCs được chia làm hai loại chính là các axit peflo-cacboxylic (PFCAs) và các ankylsunfonat được poly flo hóa (PFASs)

- Các axit peflo-cacboxylic (PFCAs) với độ dài chuỗi cacbon bắt đầu từ C6 trở lên, bao gồm axit peflo-octanoic (PFOA) và các đồng đẳng của nó

- Các ankylsunfonat được poly flo hóa (PFASs) với chuỗi cacbon bắt đầu từ C4 trở lên, bao gồm muối peflo-octansunfonat (PFOS) và các đồng đẳng của nó

Bảng 1.1 Danh sách các hợp chất PFCs quan tâm trong nghiên cứu này

phân tử

2 Axit peflopentanoic PFPeA C5F9COOH

3 Axit peflohexanoic PFHxA C6F11COOH

4 Axit pefloheptanoic PFHpA C7F13COOH

8 Axit pefloundecanoic PFUdA C11F21COOH

9 Axit peflododecanoic PFDoA C12F23COOH

10 Axit peflotridecanoic PFTrDA C13F25COOH

11 Axit peflotetradecanoic PFTeDA C14F27COOH

12 Axit peflohexadecanoic PFHxDA C16F31COOH

13 Axit peflooctadecanoic PFODA C18F35COOH

14 Muối peflobutansunfonat PFBS C4F9SO3-

15 Muối peflohexansunfonat PFHxS C6F13SO3

-16 Muối peflooctansunfonat PFOS C8F17SO3

-17 Muối peflodecansunfonat PFDS C10F21SO3

-Hình 1.1 Công thức cấu tạo của một số hợp chất PFCs

1.1.2 Lịch sử sản xuất và sử dụng PFCs

PFCs đã được sản xuất và sử dụng từ hơn 50 năm qua trong nhiều ngành công nghiệp và sản phẩm thương mại như dệt may và sản phẩm bao bì, mạ kim loại, các ngành công nghiệp nhiếp ảnh, chất bán dẫn, giấy và bao bì, phụ gia sơn, sản phẩm làm sạch và thuốc trừ sâu [22, 25], PFCs được sử dụng trong các lĩnh vực như: chất bôi trơn, làm các chất ức chế ăn mòn và trong bình chữa cháy dạng bọt [24] Với tính năng chống thấm nước và bền với nhiệt, PFCs được sử dụng từ những năm

1940 cho các ngành công nghiệp sản xuất vải bọc ghế, thảm, áo mưa và bề mặt cho các vật liệu chống dính, bọt chữa cháy Hai hợp chất PFCs phổ biến nhất được sử dụng cho sản xuất và thường được nghiên cứu trong môi trường là PFOS

và PFOA [6]

PFOS và PFOA là những hóa chất có tính ổn định hóa học với chuỗi cacbon dài Với cấu tạo tương đối đặc biệt, bao gồm một đầu ưa nước và một đầu kỵ nước, đầu ưa nước sẽ bị các phân tử nước hút vào, còn đầu kị nước vừa có khả năng đẩy nước và vừa hút vào các chất dầu mỡ Do đặc tính này, chúng được sử dụng như tác nhân hoạt động bề mặt trong các ứng dụng khác nhau, cũng như một lớp phủ chịu nhiệt độ cao trên các bề mặt tiếp xúc với axit mạnh [18]

Với sự phổ biến và tính độc hại của hợp chất chất PFOS và muối của nó đã

có mặt trong nhiều công ước quốc tế: năm 2009, PFOS và các muối của nó được thêm vào phụ lục B của công ước Stockholm về các hợp chất hữu cơ khó phân hủy (POPs) [36] Năm 2010, tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (OECD) đã có cuộc khảo sát về các sản phẩm có chứa hợp chất PFCs và lượng phát thải ra môi trường của chúng Cơ quan bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) đã cấm sản xuất và sử dụng PFOS cũng như các đồng đẳng và các muối của nó kể từ năm 2001 [13] Trong chương trình quản lý toàn cầu về axit peflo-octanoic (PFOA) và các hóa chất liên quan, các ngành công nghiệp cam kết giảm phát thải PFOA và các hóa chất liên quan xuống 95% trước năm 2010, cùng với việc hướng tới loại bỏ tổng PFOA trong phát thải cũng như trong sản phẩm trước năm 2015 [16]

Việt Nam tham gia vào Công ước Stockholm từ ngày 22 tháng 7 năm 2002, trở thành thành viên thứ 14 trong tổng số 172 nước ký tham gia Công ước tính đến nay Công ước Stockholm ra đời với mục đích để bảo vệ sức khoẻ con người và môi trường trước các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy Các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy hay các chất POPs là các hoá chất hữu cơ độc hại, tồn tại bền vững trong môi trường, có khả năng phát tán rộng, tích lũy sinh học trong các hệ sinh thái trên cạn và dưới nước, gây hủy hại nghiêm trọng cho sức khỏe con người và môi trường Trong đó các hợp chất PFCs được biết đến là những hợp chất POPs mới (new POPs) và đang được Tổng cục Môi trường Việt Nam xây dựng Kế hoạch hành động quốc gia thực hiện kiểm kê các hợp chất PFOS và các muối của chúng trong các sản phẩm tiêu dùng và trong môi trường Tuy nhiên, việc kiểm kê các hợp chất PFCs yêu cầu phòng thí nghiệm có năng lực cao và hệ thống phân tích hiện đại Theo tác giả được biết, hiện nay tại Việt Nam, Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường và Phát triển Bền vững (CETASD) là đơn vị duy nhất có đầy đủ năng lực thực hiện việc phân tích xác định các hợp chất PFCs trong các mẫu môi trường và thực phẩm Đơn vị này cũng là cơ quan đầu mối đại diện cho Việt Nam tham gia quan trắc các hợp chất PFCs trong môi trường nước mặt, trầm tích bằng thiết bị sắc ký lỏng ghép nối hai lần khối phổ (LC-MS/MS) trong khuôn khổ Dự án Quan trắc và Quản lý các hợp chất POPs ở khu vực Châu Á do Đại học Liên Hiệp Quốc và Công ty Shimadzu, Nhật Bản phối hợp thực hiện

1.2 Độc tính và khả năng tính lũy các h ợp chất PFCs

Các hợp chất PFCs được sản xuất lần đầu tiên vào những năm 1940 của thế kỷ

20, trước khi chúng trở nên quen thuộc đối với các cơ quan thuộc chính phủ ở các nước công nghiệp và được yêu cầu kiểm tra vật liệu mới được đưa ra thị trường Khi các công ty tiếp tục sản xuất và đa dạng hóa các dòng sản phẩm liên quan đến PFCs thì những đánh giá chuyên sâu về tiềm năng gây ảnh hưởng tới sức khỏe cũng được tiến hành Đầu những năm 2000, một số nghiên cứu chỉ ra rằng PFCs phân bố rộng rãi trong môi trường và gần như tất cả các mẫu máu người thu thập ở nhiều nơi trên thế giới được phát hiện có chứa lượng PFCs ở mức ng/mL [7], các nhà chức trách mới bắt đầu kêu gọi xem xét lại tất cả các nghiên cứu trước đây và đánh giá kỹ hơn về độc tính của chúng Các nghiên cứu liên quan đến sự phơi nhiễm của chuột và khỉ đối với PFOS cho thấy sự giảm trọng lượng cơ thể, tăng trọng lượng gan và đường cong liều lượng - đáp ứng đối với tỷ lệ tử vong [27] Sự gia tăng u tuyến tế bào gan và u tuyến giáp thể nang đã được quan sát thấy ở những con chuột phơi nhiễm với hàm lượng PFOS cao trong thức ăn của chúng [27] Đối với các loài gặm nhấm, PFOA có liên quan tới tăng tỷ lệ u gan, u tuyến tụy và u tinh hoàn cũng như giảm cân, sưng gan và những thay đổi trong chuyển hóa lipit Khi PFOS hoặc PFOA được dùng cho những con chuột mang thai, có hiện tượng tử vong ở chuột sơ sinh và giảm tăng trưởng đối với chuột con còn sống sót [20] Các chất gây ung thư liên kết với PFOA ở loài gặm nhấm một cách gián tiếp qua quá trình kích hoạt thụ thể dạng alpha (α PPAR-) [32], nhưng sự liên quan của cơ chế này ở người vẫn là vấn đề đang gây tranh luận

Ở động vật thí nghiệm, các PFCs gây tử vong ở liều thấp và có độ độc hại đáng

kể đến nhiều hệ thống cơ quan và các con đường trao đổi chất Ví dụ, cả PFOS và PFOA gây ra gan, tuyến vú và khối u tuyến tụy PFOS cũng gây ra các khối u tuyến giáp trong khi PFOA gây ra các khối u tinh hoàn Ngoài ra, PFOS và PFOA cũng là nguyên nhân gây tử vong ở con non với liều lượng mà liều đó không ảnh hưởng đến tỷ

lệ tử vong của động vật trưởng thành PFOS đã được nghiên cứu có thể gây ra suy tuyến giáp ở chuột non ở liều thấp nhất được thử nghiệm Suy tuyến giáp bẩm sinh là yếu tố nguy cơ quan trọng cho sự phát triển não bộ

PFCs có thể gây tử vong ở động vật thí nghiệm ở liều thấp hơn nhiều so với hầu hết các hóa chất công nghiệp độc hại khác Ví dụ, hàm lượng PFOS gây ra tỷ lệ tử

vong đáng kể ở loài khỉ lớn khi tiếp xúc với 0,75 mg/kg-ngày cho đến 26 tuần Liều PFOS với 4,5 mg/kg-ngày gây chết 100 % ở khỉ chỉ trong vòng 7 tuần [22] Liều phơi nhiễm PFOA với 3 mg/kg-ngày trong 26 tuần cũng có thể gây tử vong ở khỉ [33] Trong khi đó, khỉ có thể sống khi cho phơi nhiễm với 20 mg/kg/d dicloro diphenin triclorotan trong 130 tháng [30]

PFOS và PFOA gây độc đối với thai động vật nhiều hơn so với động vật trưởng thành Liều lượng các PFCs này có thể gây chết thai động vật mà không gây chết động vật bố mẹ [22, 32] Cả hai PFOS và PFOA có thể gây ra các khối u của gan, tuyến vú

và tuyến tụy ở chuột [22, 7, 32] Các khối u tuyến tụy gây ra bởi PFOS gây ra ung thư biểu mô tế bào tiểu đảo, trong khi PFOA gây u tuyến tế bào tụy [32] Ngoài ra, PFOS cũng gây ra u tuyến tế bào nang tuyến giáp [22, 7] và PFOA gây ra u tinh hoàn [32]

Sử dụng các nghiên cứu trên động vật trong phòng thí nghiệm để ước tính tiềm năng gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người là rất khó khăn, trong trường hợp này để thực hiện được điều đó còn khó khăn hơn bởi thực tế độc tính của các hợp chất PFCs

có sự khác biệt đáng kể giữa các loài động vật và thậm chí giữa các giới tính khác nhau của cùng một loài [20] Ví dụ, thời gian bán hủy của PFOA trong chuột đồng cái (rat) là khoảng bốn giờ, trong khi ở các con chuột đực cùng một chủng là gần sáu ngày Ở những con chuột nhắt (mice), thời gian bán hủy được xem như dài hơn (17 -

19 ngày) nhưng tác động của giới tính ít được nhắc tới [26] Ở con người, dữ liệu cho thấy chu kỳ bán hủy còn lâu hơn nữa, với PFOS và PFOA tương ứng khoảng 5,4 và 3,8 năm (giá trị trung bình), không có ghi nhận nào về sự khác biệt giữa các giới tính Nhiều nghiên cứu cho thấy chu kỳ bán hủy tăng tỷ lệ thuận với chiều dài mạch của các hợp chất Ngoại lệ, peflohexansunfonat (PFHxS, 6 nguyên tử cacbon) có chu kỳ bán hủy lên tới 8,5 năm ở người [23] Chu kỳ bán hủy tương đối dài ở người làm tăng thêm

lo ngại về tiềm năng gây ảnh hưởng sức khỏe

Con đường phát thải và phơi nhiễm PFCs trong môi trường và con người được

mô tả trong hình 1.2 Con người vô tình bị phơi nhiễm các hợp chất PFCs qua quá trình sản xuất, sử dụng và phát thải các sản phẩm chứa PFCs, chúng lan truyền trong không khí, đất và nước, tích lũy trong cơ thể con người qua chuỗi thức ăn

Hình 1.2 Con đường di chuyển của các hợp chất ô nhiễm PFCs

Việc sản xuất và sử dụng các sản phẩm có chứa PFCs là khởi nguồn của sự phát thải cũng như ô nhiễm môi trường, chúng di chuyển đến môi trường thông qua các nhà máy xử lý nước thải, các dòng chảy bề mặt từ bãi rác, ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường sống của con người và sinh vật Cũng như các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POPs) khác, PFCs tích lũy vào sinh vật thông qua chuỗi thức ăn Trong đó, con người

là bậc cao nhất trong chuỗi thức ăn và có nguy cơ tích lũy các hợp chất độc hại này nhiều nhất

1.3 Hiện trạng ô nhiễm các hợp chất PFCs trong môi trường nước mặt tại khu vực

Hà Nội

Hà Nội là thành phố với mật độ dân cư cao, nguồn nước thải hầu hết chưa được

xử lý và xả trực tiếp ra môi trường nước mặt, các con sông và các hồ trong khu vực thành phố bị ô nhiễm nặng Theo báo cáo của Sở Tài nguyên Môi trường thành phố Hà Nội, trong sông Nhuệ - Đáy, Hà Nội đóng góp 48,8 % tổng các nguồn thải Tổng lượng nước thải từ các nguồn khác nhau của thành phố Khoảng 670 000 m3, trong đó có tới hơn 620 000 m3 chưa được xử lý và xả thẳng vào hệ thống thoát nước Lượng nước thải còn lại chỉ được xử lý sơ bộ hoặc trong các bể tự hoại, các bể lắng trong các tuyến thoát

nước chung Nước thải có chất dịch đen gồm các chất thải rất nguy hiểm đối với môi trường và sinh vật như lignin, sunfua hữu cơ, axit béo và các hợp chất hữu cơ [5]

Hồ Yên Sở với diện tích 173 hecta, thuộc quận Hoàng Mai, thành phố Hà Nội

Hồ có hệ thống 5 hồ nhỏ thông nhau qua các kênh đào rộng 5 m nối các hồ với nhau Nước thải đô thị từ các con sông Kim Ngưu, Sét và Tô Lịch từ trung tâm thành phố Hà Nội chảy vào hồ Yên Sở qua các đập tràn Một bộ phận nước thải của sông Kim Ngưu được xử lý qua hệ thống nhà máy xử lý nước thải Yên Sở đổ ra hồ Yên Sở Tuy nhiên,

hệ thống đập tràn được thiết kế để khi lượng nước sông Kim Ngưu dâng lên, nước sẽ chảy qua đập tràn đi vào hồ mà không qua xử lý Gần đây, hệ thống khu đô thị khép kín chung cư Gamuda được xây dựng quanh hồ và tiềm ẩn nước thải khu đô thị này sẽ chảy vào khu vực hồ chứa xung quanh

Nhìn chung các loại cá được nuôi phổ biến tại hồ Yên Sở như cá chép, cá mè,

cá trôi Ấn Độ và cá rô phi, trong đó cá rô phi phát triển tự nhiên trong hồ Cá sau khi thu hoạch được mang ra chợ cá Yên Sở, một trong chợ đầu mối thủy sản lớn nhất Hà Nội tại quận Thanh Trì, Hà Nội Từ đây, các tiểu thương nhập cá và mang đi tiêu thụ chủ yếu tại các chợ bán lẻ trong trung tâm thành phố Hà Nội Tuy nhiên, những cá lớn được thu hoạch và bán cho các tiểu thương còn những cá nhỏ như rô phi được cơ sở nuôi trồng làm chả cá ngay tại chợ cá Yên Sở và cung cấp cho các nhà hàng tại Hà Nội

Ở Việt Nam, các dữ liệu về PFCs vẫn còn hạn chế trong các nghiên cứu về môi trường mặc dù các hợp chất PFCs đã được sử dụng trong thời gian dài Nghiên cứu của tác giả Tanaka và cộng sự, năm 2006 đã cho thấy sự xuất hiện rộng rãi của PFOS và PFOA trong nước ở nồng độ thấp ở thủ đô Hà Nội (ng/L) [29] Một nghiên cứu gần

đây của nhóm nghiên cứu Joon Woo của trường Đại học Ehime, năm 2012 đã báo cáo

sự có mặt của 17 hợp chất PFCs trong nước thải thu thập được từ các khu vực bãi rác của thành phố Hà Nội và các làng nghề tái chế rác thải điện tử, tái chế chì ở các tỉnh xung quanh Hà Nội [16] Một số nghiên cứu trước đây cũng cho thấy sự có mặt các hợp chất PFC trong nước mặt và trầm tích của sông hồ khu vực Hà Nội Đặc biệt hàm lượng PFCs trong nước hồ Tây và hồ Yên Sở đều cao hơn so với các sông khác trong thành phố [31]

Hồ Tây và hồ Yên Sở là hai hồ lớn nhất ở Hà Nội, nước hồ bao gồm nước mưa

và nước thải đô thị Báo cáo của Trường Đại học Liên hiệp Quốc cho thấy sự có mặt của các hợp chất PFCs trong môi trường nước mặt ở khu vực hồ Tây và hồ Yên Sở dao động từ 5,47 đến 10,57 ng/L (hình 1.3) [31] Mặc dù với hàm lượng nhỏ, nhưng sự

có mặt các hợp chất PFCs trong môi trường nước có nguy cơ phơi nhiễm đến các loài động vật thủy sinh rất cao do tích lũy theo thời gian dài qua chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái hai khu vực hồ này

Hình 1.3 Tổng hàm lượng trung bình PFCs trong nước mặt

của hồ Tây và hồ Yên Sở

Báo cáo này cũng cho thấy hàm lượng PFCs trong nước hồ Yên Sở có xu hướng cao hơn hồ Tây và hàm lượng PFCs trong mùa mưa cao hơn so với mùa khô Điều này cũng đã được giải thích do thời điểm lấy mẫu vào đầu mùa mưa, do đó các hợp chất PFCs trên các bề mặt thành phố Hà Nội được rửa trôi và đưa xuống hồ [31]

Theo khảo sát sơ bộ của tác giả, mỗi năm đơn vị khai thác cá hồ Tây bán ra thị trường khoảng 400 tấn cá, lượng cá khai thác tại hồ Yên Sở vào khoảng 20 tạ mỗi ngày Cá thu hoạch được bán cho người dân và sử dụng làm thức ăn nên có nguy cơ cao phơi nhiễm các hợp chất PFCs đến sức khỏe con người

1.4 Một số loại cá sống phổ biến tại khu vực nghiên cứu

Cá là loài động vật có xương sống, chủ yếu là động vật biến nhiệt và sống dưới nước Hiện người ta biết khoảng trên 31 900 loài cá, điều này làm chúng trở thành nhóm đa dạng nhất trong số các động vật có xương sống Về mặt phân loại học, cá là một nhóm cận ngành mà quan hệ chính xác của nó còn gây tranh cãi nhiều; sự phân chia phổ biến là chia chúng thành cá không hàm (siêu lớp Agnatha với 108 loài), cá sụn (lớp Chondrichthyes với 970 loài, bao gồm các loại cá mập và

cá đuối), với lớp còn lại là cá xương (lớp Osteichthyes)

Một số loại cá phổ biến tại khu vực nghiên cứu và được tác giả lựa chọn trong đánh giá hàm lượng các hợp chất PFCs là các loài cá nước ngọt gồm cá chép,

cá mè hoa (sau đây gọi là cá mè), cá trôi Ấn Độ (sau đây gọi là cá trôi) và cá rô phi

1.4.1 Cá chép

Cá chép (tên khoa học là Cyprinus carpio) là một loài cá nước ngọt phổ biến rộng khắp có quan hệ họ hàng xa với cá vàng và chúng có khả năng lai giống với nhau Tên gọi của nó cũng được đặt cho một họ là họ cá chép (Cyprinidae) Cá chép có nguồn gốc ở châu Âu và châu Á và hiện nay sống phổ biến ở môi trường nước ngọt trên toàn thế giới Cá chép có thể lớn tới độ dài tối đa khoảng 1,2 mét và cân nặng tối đa 37,3 kg cũng như tuổi thọ cao nhất được ghi lại là 47 năm Những giống cá chép sống trong tự nhiên hoang dã có xu hướng nhỏ và nhẹ hơn khoảng từ

20 - 33% các kích cỡ và khối lượng lớn nhất Cá chép là loài cá đẻ trứng, một con

cá chép cái trưởng thành có thể đẻ tới 300 000 trứng trong một lần đẻ Một số loại

cá chép như Koi là giống được nuôi làm cá cảnh có nguồn gốc từ Nhật Bản và Trung Quốc Loài cá này cũng được dùng rộng khắp trên thế giới như một loại thực

phẩm Người ta hiện nay đánh bắt chúng cả trong tự nhiên lẫn trong môi trường nuôi thả

Mặc dù cá chép có thể sống được trong nhiều điều kiện khác nhau, nhưng nói chung loài này thích môi trường nước rộng với dòng nước chảy chậm cũng như

có nhiều trầm tích thực vật mềm (rong, rêu) Cá chép thường sống thành bầy và ưa thích tạo nhóm khoảng từ 5 cá thể trở lên Chúng sinh trưởng ở vùng môi trường nước ngọt hay nước lợ với pH trong khoảng 7,0 - 7,5, độ cứng của nước trong khoảng 10,0 - 15,0 dGH và khoảng nhiệt độ lý tưởng là từ 3 - 24 °C

1.4.2 Cá mè hoa

Cá mè hoa là loại cá nước ngọt thuộc loài cá mè, họ cá chép (danh pháp Hypophthalmichthys nobilis) Loại cá này có thân dẹp, đầu to, vẩy nhỏ, trắng, phần đầu không vảy lớn, miệng lớn và đôi mắt nằm rất thấp trên đầu Cá trưởng thành thường có một đốm màu xám bạc Cá trưởng thành có trọng lượng lớn, trọng lượng

kỷ lục đôi khi đạt mức 65 kg và có tổng chiều dài 145 cm, một kích thước này đã được ghi nhận ở của hồ chứa nước nhân tạo Furnas, bang Minas Gerais, Brazil, trong năm 2006, nhưng hầu hết các nơi ở lưu vực sông Mississippi

Cá mè hoa nguồn gốc những con sông lớn và các hồ vùng đồng bằng ngập lũ

có liên quan của Đông Á Phạm vi của chúng kéo dài từ miền nam Trung Quốc đến

hệ thống sông Amur, tạo thành biên giới phía Bắc của Trung Quốc và biên giới phía nam của Nga Cá mè hoa có tốc độ tăng trưởng nhanh, thức ăn của cá mè hoa chủ yếu ăn các động vật phù du trong môi trường nước

độ lớn nhanh, trong điều kiện ao nuôi có màu tối được bón phân và thức ăn đầy đủ,

1 năm thường đạt 0,5 – 1 kg

1.4.5 Cá rô phi

Cá rô phi là tên gọi chỉ chung cho các giống cá thuộc họ Cichlidae gồm có nhiều chủng, có nguồn gốc phát sinh từ châu Phi và Trung Đông Một trong những loài đặc hữu của họ cá này là Cá rô phi đỏ (Oreochromis), cá rô phi xanh (Oreochromis aureus) và rô phi vằn (Oreochromis niloticus) Là loài cá có giá trị kinh tế và thông dụng trong bữa ăn, cá rô phi được du nhập đi nhiều nơi và nhiều loài đã trở thành loài xâm lấn

So với các loài cá khác thì cá rô phi sớm gần gũi với đời sống của con người Những hình ảnh cá rô phi đã có ở các bức khắc trên đá trong các kim tự tháp của Ai Cập Cá rô phi cũng là loài cá được con người đưa vào nuôi đầu tiên vào năm 1924

và sau đó nuôi rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới vào những năm 1940 - 1950, nhất

là ở những nước nhiệt đới và cận nhiệt đới, thời gian gần đây nuôi rô phi mới thực

sự phát triển mạnh mẽ trở thành một ngành nuôi có quy mô công nghiệp, cho sản lượng thương phẩm lớn và đạt hiệu quả kinh tế cao

Cá rô phi sử dụng được hầu hết các loại thức ăn tự nhiên, mùn bã hữu cơ trong ao nuôi, rô phi vừa có tác dụng tiêu diệt các loại động vật nhỏ mang mầm bệnh vừa có tác dụng làm sạch môi trường và cho sản phẩm có giá trị Khi còn nhỏ,

cá rô phi ăn sinh vật phù du (tảo và động vật nhỏ) là chủ yếu (cá 20 ngày tuổi, kích thước khoảng 18 mm) Cá rô phi dễ nuôi và sống được ở những môi trường nước bị

ô nhiễm cao Cá rô phi có thể sống ở môi trường nước ngọt, nước lợ (độ mặn tới 32

%o) và nước phèn nhẹ Loại cá này có thể sống được ở những nguồn nước có hàm lượng amôniắc tới 2,4 mg/lít và lượng oxy chỉ có 1 mg/lít, nhiệt độ từ 11oC - 42oC, giới hạn pH đối với chúng từ 5-10

Khi cá trưởng thành ăn mùn bã hữu cơ lẫn các tảo lắng ở đáy ao, ăn ấu trùng, côn trùng, thực vật thuỷ sinh Trong thiên nhiên cá thường ăn từ tầng đáy có mức sâu từ 1 - 2 m Hàng năm, cá rô phi có thể đẻ trứng từ 6 - 11 lần Con cái đẻ mỗi lần khoảng 200 trứng vào trong ổ tự tạo, sau đó con đực làm cho trứng thụ tinh Trứng

và cá bột được cha mẹ giữ trong miệng khoảng 2 tuần lễ, cá rô phi ấp trứng ở trong miệng Trứng sau khi đã thụ tinh được cá ngậm ở miệng cho tới tận lúc nở, mỗi lần

đẻ 1000 - 2000 trứng và đẻ nhiều lần

1.4.6 Các mô cơ quan trong nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào khảo sát mức ô nhiễm các hợp chất PFCs trong các mẫu mô thịt, mô gan và máu cá Các hợp chất PFCs có tính chất tan tốt trong nước nên có nguy cơ tích lũy nhiều trong máu cá do máu là dịch chất lỏng chứa nhiều nước Gan cũng là cơ quan chuyển hóa chất thải nên tác giả nhận định PFCs có thể có mặt nhiều ở cơ quan này Các mô thịt (mô cơ) được khảo sát mức ô nhiễm nhằm đánh giá được nguy cơ phơi nhiễm đến con người do đây là mô chính của cá được sử dụng làm thức ăn cho con người Một số thông tin về các loại mô cơ quan này được trình bày như sau

1.4.6.1 Máu cá

Máu cá là một tổ chức di động được tạo thành từ thành phần hữu hình là các tế bào (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu) và huyết tương với 90 % là nước Chức năng chính của máu là cung cấp các chất nuôi dưỡng và cấu tạo các tổ chức cũng như loại bỏ các chất thải trong quá trình chuyển hóa của cơ thể Máu cũng là phương tiện vận chuyển của các tế bào (cả tế bào chức năng bảo vệ cơ thể lẫn tế bào bệnh lý) và các chất khác nhau (các amino axit, lipit, hocmon) giữa các tổ chức và cơ quan trong cơ thể

1.4.6.2 Mô gan cá

Gan cá cũng như các động vật có xương sống khác đóng một vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa và một số các chức năng khác trong cơ thể như dự trữ glycogen, tổng hợp protein huyết tương và thải độc Gan cũng sản xuất dịch mật, một dịch thể quan trọng trong quá trình tiêu hóa Gan được xem là nhà máy thải độc của cơ thể vì nó đảm trách cũng như điều hòa rất nhiều các phản ứng hóa sinh mà các phản ứng này chỉ xảy ra ở một số tổ chức đặc biệt của cơ thể

1.4.6.3 Mô thịt cá

Mô thịt (mô cơ) cá là một phần của hệ vận động Mô cơ là một loại mô liên kết trong cơ thể động vật Mô cơ gồm ba loại: mô cơ vân, mô cơ tim và mô cơ trơn Mô cơ vân là cơ thường gắn với xương và vận động có ý thức Mô cơ trơn và mô cơ tim là cơ vận động vô thức, trong đó cơ trơn tạo nên thành nội quan như dạ dày, ruột, mạch máu

và cơ tim tạo thành tim

Phần lớn các loài cá chuyển động bằng cách co các cặp cơ ở hai bên xương sống một cách so le Sự co cơ này tạo ra đường cong làm cơ thể cá chuyển động xuống

dưới Khi đường cong đạt tới vây cuối thì lực phản hồi được tạo ra Lực phản hồi này, kết hợp với các vây, làm cá chuyển động về phía trước Các vây cũng làm tăng diện tích bề mặt của đuôi, cho phép cá có được gia tốc lớn hơn Cơ thể thuôn của cá làm giảm ma sát khi cá chuyển động trong nước

1.4.6 Một số nghiên cứu về mức độ ô nhiễm PFCs trong sinh vật

Một số công trình nghiên cứu trên thế giới cho thấy sự có mặt các hợp chất PFCs trong các loài động vật hoang dã trong ít nhất 55 loài động vật có xương trong

13 quốc gia và ba châu lục Những loài động vật có vú bao gồm như cá voi và gấu bắc cực; bò sát như rùa; cá, bao gồm cá hồi nâu, cá hồi Chinook, cá ngừ vây xanh và cá kiếm; một số loại chim săn cá và đại bàng đầu trắng gồm cá, chim, động vật có vú và động vật biển Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy sự có mặt các hợp chất PFCs xuất hiện rộng rãi trong sinh vật hoang dã Trong đó, PFCs có thể tích lũy sinh học nhiều hơn đối với các loài nằm trong các bậc dinh dưỡng cao hơn của chuỗi thức ăn [11]

PFOS đã được phát hiện ở động vật hoang dã ở nồng độ cao hơn mức trung bình có trong công nhân nhà máy tiếp xúc Cụ thể, bốn quả trứng chim nhạn biển Caspian ở Michigan đã được quan sát để có một nồng độ trung bình là 2605 ng/g, và

09 cá thể chồn nâu ở Nam Mỹ đã được quan sát để có một nồng độ trung bình trong gan là 2085 ng/g, trong khi nồng độ trong máu của năm nhân viên làm việc trong một nhà máy sản xuất các hợp chất Flo 3M ở Decatur, Alabama trung bình 1 320 ng/mL vào năm 2000 [8]

Các hợp chất PFOS cũng được phát hiện trong các động vật ở những nơi xa khu dân cư và khu công nghiệp Phát hiện hàm lượng PFCs trong gấu Bắc cực ở Alaska trong 17/17 con gấu được thử nghiệm, nồng độ trung bình trong gan là 350 ng/g, Hàm lượng PFOS trung bình trong huyết tương của 33 cá thể chim đại bàng đầu trắng dưới

70 ngày tuổi ở Trung Tây, Hoa Kỳ là 330 ng/mL, cá heo từ biển Adriatic ngoài khơi bờ biển của Riccione, Ý (phát hiện ở 3/3 cá heo mũi dài, nồng độ PFOS trung bình trong máu là 143 ng/mL, chim hải âu lớn ở Midway Atoll (phát hiện ở 6/6 chim hải âu lớn, nồng độ PFOS trung bình trong máu là 16 ng/mL) [11]

Công trình nghiên cứu của tác giả Nguyễn Hoàng Lâm và cộng sự năm 2015 được thực hiện tại Trường Đại học Chonnam, Hàn Quốc đã chỉ ra sự có mặt các hợp chất PFCs trong các loài giáp xác, cá và động vật thân mềm ở một số con sông tại các

khu công nghiệp và nông thôn khu vực phía nam Việt Nam bao gồm sông Đồng Nai (tỉnh Đồng Nai), sông Mê Kông (tỉnh Vĩnh Long) và sông Đà Rằng (tỉnh Phú Yên), trong đó hàm lượng axit pefloundecanoic được phát hiện ở mức cao nhất là 16,9 ng/g trọng lượng ướt [19]

1.5 Đánh giá rủi ro môi trường

1.5.1 Giới thiệu về đánh giá rủi ro môi trường

1.5.1.1 Rủi ro

Rủi ro là một sự đo lường tiềm năng đối với thiệt hại bao gồm khả năng xảy ra tai nạn (sự kiện/năm) va các hệ quả của tai nạn (các tác động/sự kiện) Hay nói cách khác, rủi ro là sự kết hợp của xác suất hay tần suất của sự xuất hiện một mối nguy hại xác định nào đó và tầm quan trọng của những hậu quả từ sự xuất hiện đó [1]

1.5.1.2 Đánh giá rủi ro

Đánh giá rủi ro là tiến trình thông qua đó, các kết quả của phân tích rủi ro được

sử dụng cho việc ra quyết định hoặc thông qua xếp hạng tương đối của các chiến lược giảm thiểu rủi ro hay thông qua so sánh với các mục tiêu rủi ro

Quá trình đánh giá rủi ro đặt ra 3 câu hỏi: (1) Cái gì có thể gây sai sót?; (2) Tần suất xảy ra như thế nào?; (3) Hậu quả là gì?

Kỹ thuật đánh giá rủi ro được sử dụng trên một diện rộng, ở nhiều ngành nghề

và lĩnh vực: an toàn không gian, công nghiệp hạt nhân, xác lập tỉ lệ bảo hiểm dân sự, cải thiện sự an toàn trong các nhà máy hoá chất v.v Ngoài ra, đánh giá rủi ro còn là một phương pháp thông dụng trong lĩnh vực bảo vệ môi trường

Đánh giá rủi ro môi trường (Environmental Risk Assessment - ERA) là một

kỹ thuật nhằm đánh giá một cách có hệ thống các tác động có hại thực tế hay tiềm tàng của các chất ô nhiễm lên sức khỏe của thực vật, động vật hay toàn bộ hệ sinh thái ERA cần phải trả lời câu hỏi: Các ô nhiễm có khả năng đã và đang gây tổn hại như thế nào [1]

1.5.1.3 Lịch sử đánh giá rủi ro

Phương pháp giải quyết vấn đề dựa vào việc xem xét những rủi ro trở nên nổi bật trong công nghiệp hạt nhân và được tiến hành rộng rãi trong công nghiệp không gian, là ngành có nhiều hệ thống phức tạp và cần thiết phải có độ tin cậy rõ ràng

Trong những năm 1960, phương pháp đánh giá xác suất của rủi ro - Probabilistic Risk Assessment (PRA) đã phát triển trong ngành công nghiệp này

Sau những sự cố về công nghiệp vào những năm giữa thập niên 70 (đáng chú

ý nhất là vụ nổ xiclohexan ở Flixborough (Anh) năm 1974 và vụ thoát hơi dioxin tại Seveso (Italia) năm 1976), khung phương pháp luận của công nghiệp hạt nhân được

áp dụng trong công nghiệp hoá chất và công nghiệp dầu mỏ ở châu Âu những năm

1980 Có nhiều quy định đối với những chất nguy hại được hình thành Ở Anh quốc, những quy định được thực hiện thông qua quy định CIMAH, còn ở châu Âu thì thông qua hướng dẫn Seveso Chúng được thực hiện dưới nhiều hình thức ở các nước châu Âu Vào thập niên 1970, phương pháp Đánh giá Định lượng Rủi ro – Quantitative Risk Assessment (QRA) và Hướng dẫn Seveso (I và II) đã được sử dụng trong công nghiệp hoá chất

Từ những năm 1990, trong công nghiệp tàu biển đã áp dụng phương pháp đánh giá độ an toàn (Formal Safety Assessment - FSA) Gần đây nhiều nghiên cứu tại các nước phát triển đã đưa ra nhiều phương pháp đánh giá rủi ro liên quan đến môi trường, bao gồm đánh giá rủi ro sức khỏe, đánh giá rủi ro sinh thái và đánh giá rủi ro công nghiệp

1.5.2 Phân loại đánh giá rủi ro

Về tổng quan, khoa học đánh giá rủi ro môi trường được chia thành: Đánh giá Rủi ro Công nghiệp (Industrial Risk Assessment), Đánh giá Rủi ro Sức khoẻ (Health Risk Assessment), và Đánh giá Rủi ro Sinh thái (Ecological Risk Assessment) [1]

1.4.2.1 Đánh giá rủi ro sức khỏe (HRA)

Đánh giá rủi ro sức khỏe (HRA) là tiến trình sử dụng các thông tin thực tế để xác định sự phơi nhiễm của cá thể hay quần thể đối với vật liệu nguy hại hay hoàn cảnh nguy hại Đánh giá rủi ro sức khoẻ có 3 nhóm chính, bao gồm:

- Rủi ro do các nguồn vật lý (được quan tâm nhiều nhất là những rủi ro về bức

xạ từ các nhà máy hạt nhân hoặc các trung tâm nghiên cứu hạt nhân);

- Rủi ro do hoá chất;

- Rủi ro sinh học (đánh giá rủi ro đối với lĩnh vực an toàn thực phẩm, hoặc đánh giá rủi ro đối với những sinh vật biến đổi gen)

1.4.2.2 Đánh giá rủi ro sinh thái (EcoRA)

Về cơ bản, đánh giá rủi ro sinh thái (EcoRA) được phát triển từ đánh giá rủi ro sức khoẻ (HRA) HRA quan tâm đến những cá nhân, cùng với tình trạng bệnh tật và số người

tử vong Trong khi đó, EcoRA lại chú trọng đến quần thể, quần xã và những ảnh hưởng của các chất lên tỷ lệ tử vong và khả năng sinh sản EcoRA đánh giá trên diện rộng, trên rất nhiều sinh vật, đánh giá rủi ro sinh thái có 3 nhóm:

- Đánh giá rủi ro sinh thái do hóa chất;

- Đánh giá rủi ro sinh thái đối với các hóa chất bảo vệ thực vật;

- Đánh giá rủi ro sinh thái đối với sinh vật biến đối gen

1.4.2.3 Đánh giá rủi ro công nghiệp (IRA)

Đánh giá rủi ro công nghiệp bao gồm các nội dung sau:

- Đánh giá rủi ro đối với các địa điểm đặc biệt có sự phát thải không theo quy trình;

- Đánh giá rủi ro đối với các địa điểm đặc biệt có sự phát thải theo quy trình;

- Đánh giá rủi ro trong giao thông;

- Đánh giá rủi ro trong việc lập kế hoạch tài chính;

- Đánh giá rủi ro sản phẩm và đánh giá vòng đời sản phẩm;

- Đưa ra các số liệu về giảm thiểu rủi ro

1.5.3 Cấp bậc đánh giá rủi ro

Đánh giá rủi ro môi trường có thể thực hiện ở 3 cấp độ Ở mỗi cấp độ, 5 nhiệm

vụ chính được thực hiện để cung cấp thông tin: xác định mối nguy hại, đánh giá phơi nhiễm, đánh giá liều - phản ứng; đánh giá độc học, mô tả đặc trưng rủi ro Sau đó, các thông tin và dữ liệu này được sử dụng để ra quyết định hay quyết định có cần phải tiếp tục thực hiện đánh giá cấp độ cao hơn vì đòi hỏi chi tiết hơn

Nhìn chung, mức độ chi tiết và định lượng của dữ liệu ở mỗi cấp độ như sau:

- Bậc 1: mô tả định tính;

- Bậc 2: bán định lượng;

- Bậc 3: định lượng

Hình 1.4 Khái quát quy trình và cấp độ đánh giá rủi ro môi trường

1.5.4 Quy trình tổng quát về đánh giá rủi ro môi trường

Đối với cả 3 phương pháp đánh giá rủi ro HRA, EcoRA, IRA đều áp dụng chung một phương pháp luận đánh giá, tuy chỉ khác nhau về chi tiết theo yêu cầu riêng của mục tiêu đánh giá Các quốc gia khác nhau có những phương pháp và quy trình đánh giá khác nhau Các quy trình khác nhau có những nét khác nhau, nhưng nhìn chung quy trình đánh giá rủi ro môi trường tổng quát gồm có những bước thể hiện trong hình 1.5 sau đây:

Hình 1.5 Quy trình đánh giá rủi ro môi trường tổng quát

Xác định mối nguy

Xác định ban đầu

Xác định mối nguy hại

Mô tả vật tiếp nhận

Đánh giá phơi nhiễm

Mô tả vật tiếp nhận

Đánh giá độ dốc

Bậc 1 Bậc 2 Bậc 3

Quyết định quản lý rủi ro

Chấp nhận không hành động Quan trắc theo dõi

Quản lý địa điểm

Khắc phục sửa chửa

1.5.4.1 Xác định mối nguy hại

Những nội dung chính của công việc nhận diện mối nguy hại bao gồm:

- Nhận diện các loại nguy hại – những mối nguy hại này có thể là các tác nhân hóa học, điện, vật lý, cơ học, cháy nổ hoặc các nguy hại về sức khỏe hay là sự kết hợp các tác nhân vừa kể trên, có thể gom thành nhóm các mối nguy hại như sau:

+ Các nguy hại vật lý: rơi, dụng cụ thủ công, gảy, vỡ cây, máy móc, xe cộ, điện, áp lực, bức xạ, tiếng ồn và chấn động;

+ Các nguy hại hóa học – độc chất, lửa, nổ và ô nhiễm;

+ Các nguy hại sinh học – động vật, vi sinh vật, thực vật;

+ Hiện tượng tự nhiên – nhiệt, lạnh, nước, thời tiết (tuyết, băng, sương mù)

- Nhận diện các mối nguy hại riêng lẻ mà có nguy cơ xảy ra với một số các điều kiện kèm theo;

- Liệt kê các hóa chất đưa vào đánh giá rủi ro và lý do lựa chọn;

- Đánh giá các đặc trưng vật lý, hóa học, độc học của các hóa chất đã chọn cũng như tình trạng của chúng trong môi trường và con người;

- Chất lượng dữ liệu được xem xét và thống kê được đánh giá;

- Xác định các quần thể phụ (các vật tiếp nhận), ví dụ địa điểm phục hồi hóa chất, công nhân, người xâm nhập, người thăm viếng, dân thường trú bên cạnh, trẻ em

và công nhân văn phòng

- Lựa chọn các chủ điểm nhạy cảm nhất (mô cơ bị tác động và kiểu tác động như là ung thư gan)

Trong vấn đề quyết định hóa chất nào nên đưa vào xem xét, cần xác định các chất ô nhiễm nào sẽ được đưa vào đánh giá rủi ro, và lý do lựa chọn chúng Chúng ta

có thể gặp khó khăn đối với các hợp chất Ví dụ, địa điểm chôn lấp nhiều hóa chất, tốt hơn nên xác định rủi ro đối với sức khỏe đối với từng hóa chất nào nhạy cảm nhất

1.5.4.2 Đánh giá phơi nhiễm

Sau khi xác định được mối nguy hại, bước thu thập các thông tin dữ liệu cho đánh giá phơi nhiễm được tiến hành Bước đánh giá phơi nhiễm sẽ cung cấp các thông tin về khối lượng phát thải ra môi trường, đường truyền và các tuyến tiếp xúc của tác nhân phơi nhiễm để thâm nhập vào vật tiếp nhận

Đánh giá phơi nhiễm là quá trình đánh giá định lượng hay định tính sự thâm nhập của một tác nhân (một hóa chất hay một chất nguy hại) vào vật nhận (con người hoặc môi trường) thông qua sự tiếp xúc với môi giới môi trường (nước, không khí, đất) Sự đánh giá được thực hiện thông qua các thông số đầu vào về cường độ, tính liên tục, độ dài thời gian tiếp xúc và tuyến tiếp xúc Đánh giá phơi nhiễm bao gồm

mô tả tính chất và quy mô của các quần thể khác nhau bị phơi nhiễm đối với một hóa chất, và độ lớn và thời gian kéo dài của sự phơi nhiễm của các quần thể đó

Đánh giá phơi nhiễm ước lượng liều của các hóa chất trong môi trường mà các nhóm người khác nhau bị phơi nhiễm Các bước đánh giá phơi nhiễm bao gồm:

- Mô tả các đặc trưng phơi nhiễm;

- Xác định các đường truyền phơi nhiễm;

- Xác định phơi nhiễm

1.5.4.3 Đánh giá độ độc hay phân tích liều phản ứng

Khi xác định mối nguy hại là hóa chất, đánh giá liều phản ứng sẽ xác định độ lớn của phản ứng đối với độc chất Đánh giá liều – phản ứng bao gồm sự mô tả quan

hệ định lượng giữa lượng phơi nhiễm đối với một hóa chất và mức tổn ngộ độc hay bệnh tật

Đánh giá độ độc thường thực hiện thí nghiệm trong phòng thí nghiệm Chuột bạch, thỏ, hay các động vật được cho phơi nhiễm với các bậc nồng độ cao của độc chất và các phản ứng sẽ được theo dõi theo thời gian

Kết quả thường diễn đạt dưới dạng đường cong liều phản ứng, thể hiện quan

hệ định lượng giữa nộng độ độc chất và phản ứng sinh học quan sát được

Để sử dụng các dữ liệu này trong đánh giá rủi ro môi trường, kết quả phải được ngoại suy từ nồng độ cao thành nồng độ thấp thực tế ở ngoài môi trường và từ vật thí nghiệm sang cơ thể người

Các ngoại suy này có thể là nguồn của sự không chắc chắn có thể thấy trước được trong đánh giá rủi ro môi trường

Trong đánh giá liều phản ứng, có sự phân biệt rõ ràng giữa hóa chất không gây ung thư và chất gây ung thư (carcinogenic - noncarcinogenic chemicals)

1.5.4.4 Quản lý rủi ro

Quản lý rủi ro (QLRR) là sự áp dụng có hệ thống các chính sách quản lý, các quy trình và các kinh nghiệm thực tế cho các nhiệm vụ phân tích, đánh giá và kiểm soát rủi ro QLRR là tiến trình đánh giá, lựa chọn và thực thi các giải pháp để ngăn ngừa và giảm thiểu rủi ro Dựa trên các mối nguy hại được xác định và quá trình phân tích các mối nguy hại mà chúng ta lên kế hoạch quản lý rủi ro hợp lý

a, Tóm tắt bản kế hoạch quản lý rủi ro bao gồm:

- Xác định các nguy hại;

- Nguồn xảy ra nguy hại;

- Nơi xảy ra;

- Tần suất xảy ra;

- Đường truyền nguy hại;

- Các tuyến tiếp xúc;

- Một số giải pháp giảm thiểu;

- Trách nhiệm thuộc về ai;

- Ai sẽ thực hiện và kiểm tra

b, Cơ sở pháp lý của quản lý rủi ro:

- Dựa vào các quyết định, chính sách, quy chế, tiêu chuẩn, quy chuẩn liên quan

và các quy định về môi trường;

- Dựa trên các thống kê tần suất rủi ro, các báo cáo về dịch tễ học, các kết quả thí nghiệm độc tính lên động vật và môi trường sinh thái

c, Các chiến lược quản lý rủi ro:

Dựa trên xác suất xảy ra nguy hại và mức độ nguy hại ta có thể chia rủi ro như sau:

- Rủi ro chính: các rủi ro xảy ra thường xuyên;

- Rủi ro trung bình;

- Rủi ro phụ

Qua đó chúng ta có thể chia ra các chiến lược quản lý rủi ro như:

- Tránh khỏi: chấm dứt các hoạt động phát sinh rủi ro

- Chấp nhận: chấp nhận rủi ro và từ đó có kế hoạch hợp lý

- Giảm thiểu rủi ro: giảm bớt khả năng xảy ra và làm giảm bớt các hậu quả xảy ra

- Chia sẻ: chuyển đổi, mua bảo hiễm hay chia một phần rủi ro

d, Sự không chắc chắn trong quản lý rủi ro:

Sự không chắc chắn có thể bắt nguồn từ sự kết hợp với một số khía cạnh bên ngoài của hệ thống Nó có thể kết hợp với những sự kiện có liên quan như:

- Sự làm đổ vật liệu nguy hại; những sự kiện đó không thể tránh được và sự không chắc chắn sẽ trở lại;

- Động đất; có thể gây ra một số ảnh hưởng nghiêm trọng như sụp đổ nhà cửa, cháy nổ;

- Sự phát tán trong không khí những chất độc hại và kết quả là làm ảnh hưởng đến sức khỏe

Sự không chắc chắn có thể chia ra 3 trường hợp:

- Sự không chắc chắn do không biết: là do sự hạn hẹp về kiến thức

- Sự không chắc chắn do chưa biết: là do mối nguy hại và rủi ro không được nghiên cứu tới hoặc chưa biết là do không hỏi

- Không tính toán trước

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài bao gồm:

- Đánh giá m ức độ ô nhiễm các hợp chất PFCs trong cá nuôi thả tại một số hồ

khu vực Hà Nội

- Đánh giá rủi ro sự phơi nhiễm PFCs trong cá tại khu vực Hà Nội đến sức khỏe

con người

Đề tài tập trung vào các nội dung sau:

- Khảo sát quy trình phân tích các hợp chất PFCs trong cá bằng phương pháp chiết ghép cặp ion và xác định bằng thiết bi ̣ sắc ký lỏng ghép nối khối phổ LC -

MS/MS

- Lấy mẫu tại hiện trường

- Xử lý mẫu và phân tích các hợp chất PFCs trong các mô thịt gan và máu của các loại cá chép, mè, trôi và rô phi trong phòng thí nghiệm

- Đánh giá mức ô nhiễm các hợp chất PFCs trong một số loại cá nuôi thả

- Đánh giá rủi ro sự phơi nhiễm PFCs tích lũy trong cá đến sức khỏe con người 2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu:

- PFCs trong các loại mô gồm mô thịt, mô gan và máu của một số loại cá sinh sống phổ biến tại các hồ nước ngọt tại Hà Nội bao gồm cá chép, cá mè, cá trôi và rô phi

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu:

- Nghiên cứu thực hiện tại một hồ Tây và hồ Yên Sở thuộc khu vực Hà Nội

- Khảo sát lấy mẫu cá tại các địa điểm trên

- Thí nghiệm thực hiện tại phòng thí nghiệm Trung tâm Nghiên cứu Công nghệ Môi trường và Phát triển Bền vững (CETASD), Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Tham khảo tài liệu

- Thu thâ ̣p các số liê ̣u , dữ liê ̣u và tổng hợp tài liê ̣u liên quan đến các nô ̣i dung nghiên cứu (hơ ̣p chất PFCs : đô ̣c tính, khả năng tích lũy trong môi trường , trong sinh vật, ảnh hưởng đến sức khỏe con người)

2.3.2 Điều tra và khảo sát thực tế

- Điều tra, khảo sát tại các hồ, sau đó lựa chọn vị trí và thu thập mẫu Dự kiến lấy khoảng 24 mẫu cá ngẫu nhiên ta ̣i các vị trí khác nhau

- Khảo sát các loại cá được nuôi thả, xác định thời gian nuôi, kích thước trọng lượng các mẫu cá nuôi thả

2.3.3 Phương pháp xử lý mẫu cá trước khi bơm LC-MS/MS

2.3.3.1 Hóa chất và thiết bị

a, Hóa chất

Toàn bộ hóa chất đều thuộc loại tinh khiết dùng cho phân tích sắc ký lỏng, bao gồm:

- Dung dịch amoniac 25%, Merck (Darmstadt, Đức)

- Dung dịch amoni axetat 97%, Merck (Darmstadt, Đức)

- Dung môi metanol được mua từ Merck (Darmstadt, Đức)

- Tetrabutyl ammoni hidro sulphat (TBA), được mua từ Công ty Hóa chất Tokyo (Tokyo, Nhật Bản);

- Dung môi metyl tert-butyl ete (MTBE) được mua từ Công ty Hóa chất Tokyo (Tokyo, Nhật Bản)

- Hỗn hợp chất chuẩn của 17 hợp chất PFCs (PFAC-MXB) bao gồm axit

peflohexanoic (PFHxA), muối peflobutansunfonat (PFBS), axit pefloheptanoic (PFHpA), axit peflooctanoic (PFOA), muối peflohexasufonat (PFHxS), axit peflononanoic (PFNA), axit pef lodecanoic (PFDA), muối peflooctansunfonat (PFOS), axit pefloundecanoic (PFuDA), axit peflododecanoic (PFDoA), muối peflodecansunfonat (PFDS), axit peflotridecanoic (PFTrDA), axit peflotetradecanoic (PFTeDA), axit peflooctadecanoic (PFODA), axit peflohexadecanoic (PFHxDA), axit peflopentanoic PFPeA, axit peflobutanoic (PFBA), nồng độ 2 µg/mL và hỗn hợp

9 chất chuẩn đồng hành (MPFAC-MXA) gồm các axit 13C pefloankylcaboxylic (7

hợp chất bao gồm C4, C6, C8, C9, C10, C11 và C12) và hỗn hợp các muối 18O, 13C pefloankylsunfonat (2 hợp chất bao gồm C6 và C8), nồng độ 2 µg/mL được mua từ Phòng thí nghiệm Wellington (Trường Đại học Guelph, Canada) Hỗn hợp PFAC-MXB được sử dụng để lập đường chuẩn có nồng độ trong khoảng từ 0,1 đến 20 ng/mL

b, Thiết bị

- Hệ thiết bị sắc ký lỏng ghép nối hai lần khối phổ LC-MS/MS 8040 của hãng Shimadzu, Nhật Bản;

- Bộ cô mẫu Nitơ N-EVAP, Nhật Bản;

- Cân phân tích 4 số và 2 số, Shimadzu, Nhật Bản;

- Hệ lọc nước deion Nanopure, Thermo, Mỹ;

- Máy lắc Vortex, IKA, Đức;

- Máy lắc ngang, IKA, Đức;

- Tủ sấy dụng cụ UNB500, Memmert, Đức;

- Máy ly tâm lạnh Rotina 37R, Hettich, Đức;

- Ống nghiệm polipropilen chia vạch 15, 50 mL;

- Ống đong thủy tinh 100, 250, 500 mL;

- Giấy nhôm, túi díp, thùng bảo quản mẫu, máy sục khí loại nhỏ

2.3.3.2 Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu

Các mẫu cá thu thập tại hồ Yên Sở được lấy vào ngày 08 tháng 6 năm 2016 Thời điểm lấy cá trùng với thời điểm thu hoạch cá tại khu vực nghiên cứu Cá ở khu vực này được đánh bắt theo 2 đợt bằng phương pháp bắt tận thu vào hai thời điểm giữa năm và cuối năm Các loại cá được nuôi thả từ tháng 2 năm 2016 sau vụ thu hoạch cá cho đợt tết Nguyên đán 2016

Thời gian lấy mẫu cá tại hồ Tây của luận văn nghiên cứu được thực hiện vào ngày 09 tháng 6 năm 2016 Các mẫu cá được lấy là cá của cơ sở khai thác trực tiếp đánh bắt làm thực phẩm cho con người Cá sau khi thu hoạch được các tiểu thương đến mua tại cơ sở và mang đi tiêu thụ tại các chợ và nhà hàng của thành phố Hà Nội Các hoạt động câu cá của người dân ven hồ vẫn diễn ra thường xuyên, cá câu được hầu hết được người dân mang về làm thực phẩm trong bữa ăn cho gia đình Theo khảo sát, các loại cá chép, mè hoa, trôi ấn độ được nuôi thả trong khoảng 6 tháng cho thu hoạch Thời điểm lấy mẫu của đề tài trùng với thời điểm cá được thu hoạch, điều này cho thấy các mẫu cá thu thập là các mẫu cá đã trưởng thành và cung cấp thực phẩm cho con người

Các mẫu cá được đánh bắt bằng phương pháp kéo lưới và chọn ngẫu nhiên Cá được cho vào thùng nhựa đựng nước hồ nơi lấy mẫu, sục khí giữ cá sống và vận chuyển về phòng thí nghiệm Mẫu cá được xác định chiều dài và cân nặng Mẫu máu được lấy bằng xi lanh 5 mL ở động mạch dưới bụng, sau đó được cho vào ống nhựa polipropilen bảo quản tủ lạnh ở nhiệt độ -22oC Mô gan và thịt được tách ra, xay nhuyễn và đồng thể bằng máy xay mẫu (Philips, Ấn Độ), mẫu được gói vào giấy bạc

đã tráng rửa bằng nước deion và metanol Các dụng cụ sau mỗi lần sử dụng được tráng rửa bằng nước deion và metanol để tránh nhiễm chéo Tất cả các mẫu sau quá trình chuẩn bị được bảo quản tủ lạnh ở nhiệt độ -22oC chờ phân tích

Hình 2.1 Hoạt động lấy mẫu cá tại hiện trường

1 phút Thêm 5 mL dung môi metyl tert-butyl ete Hỗn hợp được mang đi lắc trong

20 phút bằng máy lắc ngang KS 501 digital, (Ika, Staufen, Đức) Sau đó, dung dịch được ly tâm với tốc độ vòng 1500 vòng/phút trong 10 phút Lớp dung dịch hữu cơ ở phía trên được hút ra và cho vào 1 ống polipropilen khác Lặp lại cho 5 mL dung môi metyl tert-butyl ete vào ống polipropilen ban đầu và thực hiện lần thứ 2 Mẫu được cô cạn gần hết bằng cách thổi khí nitơ để dung môi bay hơi và định mức trở lại 1 mL bằng dung môi metanol Mẫu sau khi định mức được lắc vortex trong 30 giây và lọc qua màng lọc nylon kích thước lỗ 0,2 µm và chuyển sang lọ bơm mẫu tự động Đối với mẫu mô gan và thịt, cân 1 g gan/thịt vào ống polipropilen chia vạch 50 mL, cho thêm 5 mL nước deion, hỗn hợp được đồng thể hóa bằng thiết bị đồng hóa mẫu Ultra-Turrax T25 digital (Ika, Staufen, Đức) Hút 1 mL dung dịch đã đồng thể vào ống chiết polipropilen chia vạch 15 mL và thực hiện chiết mẫu giống như quy trình đối với mẫu máu ở trên Quy trình phân tích các hợp chất PFCs trong mẫu mô thịt, gan và máu cá được mô tả chi tiết tại hình 2.2

Hình 2.2 Quy trình phân tích các hợp chất PFCs trong mẫu cá

Các chất peflo hóa trong mẫu cá sau khi xử lý được xác định bằng thiết bị sắc

ký lỏng ghép nối hai lần khối phổ (LC-MS/MS) 2 µl dịch chiết được bơm vào cột Poroshell 120 EC C18 (Agilent, Mỹ) kích thước hạt 2,7 µm với pha động là dung dịch amonium axetat/metanol Tốc độ dòng 0,25 mL/phút, chương trình dung môi bắt đầu với 50 % metanol, tăng dần đến 95 % metanol ở 18 phút trước khi giảm về 50 % ở 22 phút, nhiệt độ cột tách được duy trì ở 40oC Các PFCs được xác định nhờ kỹ thuật ion hóa phun điện tích (ESI) và xác định khối lượng phân tử của các hợp chất bằng việc phân tách các ion phân tử theo tỷ số giữa khối lượng và điện tích (m/z) của chúng Tín hiệu thu được sẽ được chuyển vào máy tính để xử lý và lưu trữ Các tín hiệu pic thu được của 17 hợp chất PFCs và 9 chất chuẩn đồng hành với nồng độ bơm vào là 5 ppb được mô tả ở hình 2.3

Hình 2.3 Sắc đồ các hợp chất PFCs bơm trên máy LC-MS/MS

2.3.3.4 Kiểm soát chất lượng quy trình phân tích

Chúng tôi tiến hành phân tích mẫu trắng trong mỗi mẻ thí nghiệm Phân tích mẫu thêm chuẩn cho mỗi mẻ mẫu bằng cách thêm 20 µl dung dịch chuẩn 100 ppb vào

1 ml mẫu cá đã được chuẩn bị Hiệu suất thu hồi đạt từ 70 - 121% Xác định giới hạn phát hiện của phương pháp (MDL): lấy nồng độ cao hơn giới hạn phát hiện trên máy (IDL) 10 lần, thêm chuẩn vào nền mẫu thịt, gan và máu, thực hiện quá trình phân tích giống như trên Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) trong các mẫu phân tích tương ứng là 0,03 ng/g và 0,1 ng/g