Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của pH đến độc tính của Niken lên sinh vật Daphnia Lumholtzi trên mẫu nước sông Đồng Nai (Luận văn thạc sĩ)

Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của pH đến độc tính của Niken lên sinh vật Daphnia Lumholtzi trên mẫu nước sông Đồng Nai (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của pH đến độc tính của Niken lên sinh vật Daphnia Lumholtzi trên mẫu nước sông Đồng Nai (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của pH đến độc tính của Niken lên sinh vật Daphnia Lumholtzi trên mẫu nước sông Đồng Nai (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của pH đến độc tính của Niken lên sinh vật Daphnia Lumholtzi trên mẫu nước sông Đồng Nai (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của pH đến độc tính của Niken lên sinh vật Daphnia Lumholtzi trên mẫu nước sông Đồng Nai (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của pH đến độc tính của Niken lên sinh vật Daphnia Lumholtzi trên mẫu nước sông Đồng Nai (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của pH đến độc tính của Niken lên sinh vật Daphnia Lumholtzi trên mẫu nước sông Đồng Nai (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của pH đến độc tính của Niken lên sinh vật Daphnia Lumholtzi trên mẫu nước sông Đồng Nai (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của pH đến độc tính của Niken lên sinh vật Daphnia Lumholtzi trên mẫu nước sông Đồng Nai (Luận văn thạc sĩ)

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hướng dẫn chính: TS Nguyễn Thu Huyền

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Thị Phương Thảo

Cán bộ chấm phản biện 2: TS Trần Quốc Trọng

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Ngày tháng năm 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các nội dung, số liệu, kết quả nêu trong luận văn là

trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2017

Tác giả luận văn

Đỗ Văn Phương

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, em xin chân thành gửi tới TS Nguyễn Thu Huyền đã tận tình hướng dẫn, góp ý cho em trong quá trình thực hiện luận văn, đồng thời tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để em sớm hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Mai Quang Tuấn đã tạo điều kiện để

em có thể tham gia một nhánh trong đề tài cấp bộ số 2015.04.23 (2015 – 2017), “Nghiên cứu, ứng dụng mô hình phối tử sinh học, xác định ngưỡng độc của kim loại nặng trong môi trường nước mặt, thử nghiệm ở sông Đồng Nai”

Lời cảm ơn sâu sắc tôi xin gửi đến ban Lãnh đạo khoa Môi trường – Trường ĐH Tài Nguyên và Môi Trường Thành Phố HCM đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi nhất để em có thể hoàn thành chương trình học tập trong thời gian làm thí nghiệm tại đây Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu nhà trường cùng toàn thể các Thầy giáo, Cô giáo trong Khoa Môi trường - Trường ĐH Tài Nguyên và Môi Hà Nội, đã tận tình giảng dạy, trao đổi kiến thức và hỗ trợ tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu khoa học đạt kết quả tốt nhất Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đối với gia đình, nguồn động lực chính để em có sức mạnh vượt qua mọi khó khăn trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này Các anh, chị,

em, bạn bè thân hữu đã luôn động viên, khuyến khích và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập Dù đã rất cố gắng hoàn thành ln văn bằng tất cả lòng nhiệt tình và tâm huyết, song chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, em mong nhận được sự góp ý chân thành từ quý Thầy, Cô giáo

Hà Nội, ngày….tháng 12 năm 2017

Học viên

Đỗ Văn Phương

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC HÌNH v

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii

MỞ ĐẦU 1

1.Tính cấp thiết của đề tài 1

2.Mục tiêu và ý nghĩa luận văn 3

1.1.Mục tiêu 3

1.2.Ý nghĩa 3

3.Nội dung nghiên cứu 4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 5

1.1.Tổng quan tình hình nghiên cứu liên quan đến luận văn 5

1.1.1.Nghiên cứu trong nước 5

1.1.2.Nghiên cứu quốc tế 6

1.2.Tổng quan khu vực nghiên cứu 6

1.2.1.Điều kiện tự nhiên lưu vực sông Đồng Nai 6

1.2.2.Đặc điểm Kinh tế - Xã Hội 9

1.3.Tổng quan đối tượng nghiên cứu 12

1.3.1.Tổng quan về sinh vật chỉ thị Daphnia Lumholtzi 12

1.3.2.Tổng quan về Niken (Ni) 15

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 16

2.1.1.Đối tượng nghiên cứu 16

2.1.2.Phạm vi nghiên cứu 20

2.2.Phương pháp nghiên cứu 21

2.2.1.Phương pháp thu thập, phân tích tài liệu, kế thứa 21

2.2.2.Phương pháp lấy và bảo quản mẫu 22

2.2.3.Phương pháp thực nghiệm 29

2.2.4.Phương pháp xử lý số liệu bằng phần mềm Comprehensive Environmental Toxicity Information System (CETIS) 40

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 43

3.1.Kết quả phân tích mẫu nước mặt sông Đồng Nai 43

3.1.1.Kết quả phân tích mấu nước sông 2015 và 2016 43

3.1.2.Kết quả Phân tích mẫu nước sông tại 05 vị trí năm 2017 46

3.2.Kết quả thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của pH đến độc tính của Ni lên Daphnia Lumholtzi 47

3.2.1.Kết quả xác định giá trị LC 50 tại các mức pH 47

3.2.2.Ảnh hưởng của pH đến đến tính gây độc của Ni 55

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Hệ thống sông Đồng Nai 7

Hình 1.2 Khu vực cửa sông Đồng Nai tại huyện Cần Giờ, TP Hồ Chí Minh 8

Hình 2.1 Dị ứng do nhiễm độc Ni 17

Hình 2.2 Một số loại cá thể Daphnia 18

Hình 2.3 Sinh vật Daphnia Lumholtzi 19

Hình 2.4: Vị trí lấy mẫu trên hệ thống sông Đồng Nai năm 2015 và 2016 24

Hình 2.5 Vị trí lấy mẫu trên hệ thống sông Đồng Nai năm 2017 25

Hình 2.6 Sơ đồ mô tả phương pháp lấy mẫu 26

Hình 2.7 Quy trình tiến hành thí nghiệm 29

Hình 2.8 Hũ làm thí nghiệm 36

Hình 2.9 Lấy mẫu và bảo quản mẫu tại hiện trường 37

Hình 2.10 Quá trình lọc mẫu bằng bơm hút chân không 37

Hình 2.11 Quá trình thực nghiệm 40

Hinh 2.12 Giao diện phần mềm CETIS 41

Hình 2.13 Bảng giá trị kết quả xác định LC 50 của phần mêm CETIS 42

Hình 3.1 Kết quả xác định hàm lượng Ni trong nước sông Đồng Nai 43

Hình 3.2 Kết quả xác định hàm lượng Cu trong nước sông Đồng Nai 44

Hình 3.3 Kết quả xác định hàm lượng Pb trong nước sông Đồng Nai 44

Hình 3.4 Kết quả xác định hàm lượng Ca trong nước sông Đồng Nai 44

Hình 3.5 Diễn biến pH tại các điểm lấy mẫu năm 2015 và năm 2016 45

Hình 3.6 Kết quả xác định hàm lượng Ni trong nước sông Đồng Nai 46

Hình 3.7 Kết quả đo pH trong nước sông Đồng Nai 46

Hình 3.8 Mối tương quan giữa nồng độ và tính gây độc của Ni tại pH = 7,0 48

Hình 3.9 Mối tương quan giữa nồng độ và tính gây độc của Ni tại pH = 5,9 49

Hình 3.10 Mối tương quan giữa nồng độ và tính gây độc của Ni tại pH = 6,5 51

Hình 3.11 Mối tương quan giữa nồng độ và tính gây độc Ni ở mức pH = 7,5 52

Hình 3.12 Mối tương quan giữa nồng độ và tính gây độc Ni ở mức pH = 8,0 54

Hình 3.13 Ảnh hưởng của pH đến LC 50 của Ni 56

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Tổng hợp vị trí lấy mẫu 2015 và 2016 [14] 23

Bảng 2.2 Tổng hợp các vị trí lấy mẫu 2017[15] 24

Bảng 2.3 Phương pháp bảo quản mẫu 27

Bảng 2.4 Dung cụ lấy mẫu nước hiện trường 28

Bảng 2.5 Điều kiện nuôi Daphnia Lumholtzi 31

Bảng 2.6 Môi trường COMBO nuôi Daphnia [17] 32

Bảng 3.1 Kết quả tỷ lệ sống sót của Daphnia Lumholtzi sau 48h phơi nhiễm, tại mức pH = 7,0 47

Bảng 3.2 Kết quả tỷ lệ sống sót của Daphnia Lumholtzi sau 48h phơi nhiễm, tại mức pH = 5,9 49

Bảng 3.3 Kết quả tỷ lệ sống sót của Daphnia Lumholtzi sau 48h phơi nhiễm, tại mức pH = 6,5 50

Bảng 3.4 Kết quả tỷ lệ sống sót của Daphnia Lumholtzi sau 48h phơi nhiễm, tại mức pH = 7,5 52

Bảng 3.5 Kết quả tỷ lệ sống sót của Daphnia Lumholtzi sau 48h phơi nhiễm, tại mức pH = 8,0 54

Bảng 3.6 Kết quả giá trị LC50 của Ni tại các mức pH 55

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

LC50 : Nồng độ gây chết 50% sinh vật thí nghiệm

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Sự phát triển kinh tế, xã hội và môi trường luôn có quan hệ chặt chẽ với nhau Môi trường được hiểu là các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh con người có ảnh hưởng tới con người và tác động qua lại với các hoạt động sống của con người như sinh vật, không khí, đất, nước, Trong đó, nước là một phần không thể thiếu của môi trường và cũng là ngôi nhà chung của nhiều loài sinh vật mà sự tồn tại của con người cũng phụ thuộc vào ngôi nhà chung

đó Phát triển kinh tế - xã hội phải gắn với khả năng nguồn nước, với việc bảo

vệ và phát triển tài nguyên nước Khai thác, sử dụng tài nguyên nước phải mang tính tổng hợp, đa mục tiêu, kết hợp hài hoà lợi ích của từng ngành, từng địa phương và cộng đồng trong mối quan hệ tổng thể giữa thượng lưu và hạ lưu, giữa các vùng, khu vực, bảo đảm tính cân đối, có trọng điểm nhằm đạt hiệu quả KT - XH cao và bảo vệ môi trường

Trong những năm vừa qua, Việt Nam đã có những bước tiến mạnh mẽ

về kinh tế, đạt được nhiều thành tựu to lớn, nhiều khu đô thị mới, khu công nghiệp đã mọc lên, mức sống của người dân đã được cải thiện rõ rệt Cùng với sự phát triển về kinh tế, xã hội thì những vấn đề môi trường cũng đã nảy sinh Chất lượng môi trường nước, không khí có hiện tượng suy thoái ở nhiều nơi, đặc biệt là các khu vực có hoạt động sản xuất nông nghiệp và công nghiệp cường độ cao Ngoài ra, việc phát triển mạnh mẽ các khu đô thị, khu công nghiệp, dân cư cũng là một trong những nguyên nhân khiến môi trường thiên nhiên, hệ thống thủy văn và nước ngầm bị xáo trộn Sự suy giảm về môi trường không khí, nước, cùng với việc khai thác không hợp lý cũng dẫn dến

sự suy giảm về tài nguyên sinh vật

Cùng với tốc độ tăng trưởng nhanh về kinh tế của cả nước, Vùng Đông Nam bộ có 5 địa phương là: Thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bình

Dương, Bà Rịa - Vũng Tàu, Bình Phước và Tây Ninh Đây là vùng kinh tế trọng điểm dẫn đầu cả nước, đóng góp hơn 2/3 thu ngân sách hàng năm Song song với sự phát triển kinh tế vượt bậc đó Đông Nam bộ đang phải đối mặt với vấn đề ô nhiễm nguồn nước mặt, do sự gia tăng lượng nước thải lớn từ các khu công nghiệp, sinh hoạt, y tế, làng nghề, nông nghiệp và các tác động

từ hoạt động phát triển thủy lợi, thủy điện

Riêng tỉnh Đồng Nai, với hệ thống sông Đồng Nai là nơi có vai trò đặc biệt quan trọng đối với quá trình phát triển kinh tế - xã hội vùng kinh tế trọng điểm vùng Đông Nam bộ, hiện tổng lượng nước thải phát sinh từ các khu công nghiệp trên địa bàn khoảng hơn 179 nghìn m3/ngày Trong đó các chỉ số

ô nhiễm trong nước thải từ các khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh này hiện ở mức cao nhất trong vùng Hiện trên toàn bộ lưu vực sông Đồng Nai có 114 khu công nghiệp, với 57 nghìn cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, trong đó mới chỉ có 79 khu công nghiệp có hệ thống xử lý nước thải,

còn lại các khu công nghiệp đều xả nước thải trực tiếp ra sông Đồng Nai [1]

Chính vì vậy, tình trạng ô nhiễm nguồn nước sông Đồng Nai đang ở mức báo động, trung bình mỗi tháng có khoảng trên dưới 30 tấn chất thải gây ô nhiễm như dầu mỡ, chất thải hữu cơ, kim loại nặng đổ ra sông này Bên cạnh những nguồn nước thải từ khu công nghiệp, nước thải sinh hoạt từ các khu đô thị cũng đang đe dọa trực tiếp cuộc sống của người dân nơi đây

Trong đó nồng độ kim loại Niken (Ni) trong nước mặt có ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe của con người cũng như sinh vật Việc tiếp xúc lâu dài với

Ni gây ra hiện tượng viêm da và có thể xuất hiện dị ứng ở một số người Ngộ độc Ni qua đường hô hấp gây khó chịu và buồn nôn, đau đầu, nếu kéo dài sẽ ảnh hưởng tới phổi, hệ thần kinh trung ương, gan và thận Ni có độc tính cao với cá, nồng độ Ni trên 0,03 mg/l gây tác hại cho các cơ thể sống bậc thấp trong nước [2] Lưu vực sông Đồng Nai có rất nhiều khu vực nuôi trồng thủy

sản của người dân, do đó việc ô nhiễm Ni sẽ gây ảnh hưởng lớn đến việc nuôi trồng thủy sản, ảnh hưởng đến kinh tế của người dân trên lưu vực sông

Ngoài các yếu tố ảnh hưởng đến độc tính của kim loại nói chung và Ni nói riêng như độ cứng, độ kiềm, Ca thì pH là yếu tố có ảnh hưởng mạnh mẽ nhất đến độc tính của kim loại này Ảnh hưởng của pH đã được chứng minh trong một số nghiên cứu cấp tính Thông thường pH giảm thì tính linh động của kim loại nặng tăng lên, cùng với nó là độc tính của kim loại tăng lên và ngược lại Tuy nhiên đối với Ni thì diễn biến độc tính lại thay đổi hoàn toàn khác ở các khoảng pH khác nhau [2] [3]

Nhận thức rõ tầm quan trọng và tính cấp thiết của việc nghiên cứu này,

tác giả đã lựa chọn luận văn với đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng

của pH đến độc tính của Niken lên sinh vật Daphnia Lumholtzi trên mẫu

nước sông Đồng Nai”

2 Mục tiêu và ý nghĩa luận văn

1.1 Mục tiêu

- Nghiên cứu xác định nồng độ gây chết 50% sinh vật (LC50) của Ni đến

sinh vật Daphnia lumholtzi trong môi trường nước sông Đồng Nai trong

khoảng thời gian 48 giờ

- Đánh giá ảnh hưởng của pH ở các mức khác nhau đến tính gây độc của

Ni lên Daphnia lumholtzi trong môi trường nước sông Đồng Nai

1.2 Ý nghĩa

Kết quả nghiên cứu của luận văn cho ta thấy được sự thay đổi tính gây độc của Ni khi chúng ta thay các mức pH khác nhau, từ đó là cơ sở khoa học cho các đề tài nghiên cứu chuyên sâu về sau Kết quả đề tài cũng là tiền đề cho các nhà quản lý môi trường xây dựng hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn phù hợp với hiện trạng môi trường của Việt Nam

3 Nội dung nghiên cứu

Để thực hiện các mục tiêu nghiên cứu đã đề ra, đề tài tập trung thực hiện các nội dung nghiên cứu cụ thể như sau:

 Nội dung 1: Thu thập số liệu có liên quan về chất lượng nước sông Đồng Nai

 Nội dung 2: Tiến hành làm thí nghiệm đối với Daphnia lumholtzi

 Nội dung 3: Xác định giá trị LC50 của Ni lên Daphnia lumholtzi bằng

phần mềm CETIS

 Nội dung 4: Đánh giá ảnh hưởng của pH đến tính gây độc Ni

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu liên quan đến luận văn

1.1.1 Nghiên cứu trong nước

Trong những năm gần đây ở Việt Nam những đề tài nghiên cứu về độc tính của kim loại nặng trong nước mặt mới được quan tâm Các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong nước

và độc tính của kim loại nặng cũng như những ảnh hưởng đến sinh vật có thể

kể đến như: Nghiên cứu của Bùi Lê Thanh Khiết và cộng sự năm 2016, ghi nhận giá trị 48h- LC50 đối với Cu từ 6,15 – 8,61 µg/L, và từ 5,77 – 7,23 µg/L

theo thứ tự cho hai loài vi giáp xác nhiệt đới D lumholtzi và Ceriodaphnia

cornuta đối với nghiên cứu ảnh hưởng của Đồng đến hai loài giáp xác trên

nước sông Mekong[4] [5]

Ngoài ra nghiên cứu của tác giả Đào Thanh Sơn và cộng sự năm 2016,

nhóm tác giả đã tiến hành thí nghiệm cấp tính và mãn tính Daphnia lumholtzi

đối với Ni được thêm vào trong nước sông Sài Gòn sau khi đã lọc các vật chất

lơ lửng với màng lọc 0,45µm (Sartorius, Đức) Trước khi tiến hành thí nghiệm, nhóm tác giả cũng đã tiến hành phân tích các thông số vật lý và hóa học của nước sông dự kiến tiến hành thí nghiệm Trong thí nghiệm cấp tính,

Daphnia lumholtzi được phơi nhiễm với Ni tại nồng độ từ 50-1000 µg/L

Trong thí nghiệm mãn tính, sinh vật được nuôi trong lô đối chứng (nước sông

đã lọc) hoặc nước sông đã lọc cho thêm Ni (với nồng độ 5, 12 và 196 µg/L) sau 14 ngày[5] [6]

Qua đây chúng ta cũng có thể thấy, những đề tài nghiên cứu về độc tính của kim loại nặng trong nước mặt là khá mới mẻ ở nước ta Tất cả các tài liệu

mà tác giả thu thập được hầu hết chỉ ở mực độ cở bản, sơ khai

1.1.2 Nghiên cứu quốc tế

Nghiên cứu về độc học trên thế giới được tiến hành từ khá sớm từ những năm 80 của thế kỷ XX rất nhiều các nhà khoa học trên thế giới đặc biệt

là Châu Âu đã tìm hiểu và nghiên cứu về độc học môi trường Tuy nhiên mãi đến những năm gần đây thì độc tính của kim loại mới được phát hiện và được tiến hành nghiên cứu nhằm giảm thiểu các ảnh hưởng của chúng đến sức khỏe con người cũng như sinh vật Điển hình như nghiên cứu của tác giả Vardia và

cộng sự năm 1998, kết quả thí nghiệm cấp tính của D lumholtzi phơi nhiễm

với Cu (pH 7 – 9, DOC 2 – 4 mg/L, độ kiềm và độ cứng lần lượt đạt 180 và

200 mgCaCO3/L) có giá trị 48h- LC50 đạt 54,6 µg Cu/L Trong thí nghiệm

này, độ cứng và độ kiềm cao cùng với tuổi của D lumholtzi cao dẫn đến độ

nhạy của sinh vật thấp Ngoài ra nghiên cứu của Chishty và cộng sự (2012)

dùng một số vi giáp xác như D lumholtzi, Moina, and Ceriodaphnia để thí

nghiệm độc cấp tính của Zn, Pb và Cd hòa tan trong môi trường nước tự nhiên (pH = 7,9; độ kiềm và độ cứng lần lượt là 512 và 582 mg CaCO3 /L) Trong nghiên cứu này, giá trị 48h- LC50 đạt 2300 µgZn/L (đối với D lumholtzi) [5]

Các nước thuộc liên minh Châu Âu, Canada, Nhật Bản, Thái Lan cũng

đã và đang nghiên cứu nhằm đánh giá ngưỡng hàm lượng độc hại của kim loại nặng (Cu, Zn, Ni ) trong môi trường nước mặt ở những lưu vực khác nhau về đặc điểm nguồn nước, để từ đó đề ra các tiêu chuẩn về hàm lượng kim loại nặng đối với từng khu vực khác nhau

1.2 Tổng quan khu vực nghiên cứu

1.2.1 Điều kiện tự nhiên lưu vực sông Đồng Nai

a Vị trí địa lý

Hệ thống sông Đồng Nai là một trong những lưu vực sông lớn của Việt nam Sông Đồng Nai chảy qua các tỉnh Lâm Đồng, Đăk Nông, Bình Phước, Đồng Nai, Bình Dương, Thành phố Hồ Chí Minh với chiều dài trên

437 km và lưu vực 38.600 km², nếu tính từ đầu nguồn sông Đa Dâng thì dài

586 km còn nếu tính từ điểm hợp lưu với sông Đa Nhim phía dưới thác Pongour thì dài 487 km Sông Đồng Nai đổ vào biển Đông tại khu vực huyện Cần Giờ [1] [7]

Dòng chính sông Đồng Nai ở hạ lưu, đoạn từ chỗ sông Sài Gòn hợp lưu đến chỗ phân lưu thành Soài Rạp và Lòng Tàu, thường gọi là sông Nhà Bè Sách xưa gọi sông này là "Phước Bình"

Hình 1.1 Hệ thống sông Đồng Nai

Hình 1.2 Khu vực cửa sông Đồng Nai tại huyện Cần Giờ, TP Hồ Chí Minh

b Chế độ thủy văn

Sông Đồng Nai có lượng nước phong phú, do lưu vực sông nằm ở sườn đón gió mùa Tây – Nam, đồng thời chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông - Bắc, nên lượng mưa ở đây khá lớn có thể tới 2.300mm/năm và mùa mưa kéo dài 6-

7 tháng trong năm từ tháng từ tháng 9 – 10 dương lịch Lưu lượng nước trên sông Đồng Nai mỗi năm đổ ra biển (không kể đến sông Sài Gòn và sông Vàm Cỏ) khoảng 22 tỉ m3 nước/năm Mođul dòng chảy bình quân của sông Đồng Nai là 40,6 l/s-km2 tức là lớn hơn modul dòng chảy bình quân của các sông trên cả nước Sông Đồng Nai có chế độ nước chảy khá đơn giản, trong mùa mưa thường có dạng hai đỉnh Trong năm thủy văn chỉ có một mùa lũ và một mùa cạn kế tiếp nhau Ngoài mùa lũ chính thức còn có mùa lũ tiểu mãn ngắn, đặc điểm này này do tác động điều tiết tự nhiên của lưu vực, nhất là vai trò của lớp thổ nhưỡng dày Cũng do tác động điều tiết của tự nhiên nên cường

độ lũ trên sông Đồng Nai không lớn: lượng nước mùa lũ trung bình khoảng 68% tổng lượng nước cả năm [5]

Thời gian lũ của Sông Đồng Nai bắt đầu khá muộn so với mùa mưa Một số nơi có mùa lũ xảy ra trong các tháng 8 - 10 dương lịch, thường thì lũ xảy

ra chậm hơn mùa mưa khoảng 2 - 4 tháng, tháng đỉnh lũ thường xảy ra ở tháng 8-9 và đây cũng là tháng có lượng mưa tập trung lớn nhất Theo niên sử Đồng Nai, sông Đồng Nai ít lũ và phần lớn là lũ nhỏ, tuy nhiên vào năm 1952 ( năm nhâm Thìn) sông Đồng Nai xuất hiện lũ lịch sử làm ngập TP Biên Hòa trên 3m (khu vực chợ Biên Hòa), cao trình đỉnh lũ đối với cơn lũ này khoảng +8.00 m Nhiệt độ nước bình quân nhiều năm của sông Đồng Nai là 27,5oC [5]

1.2.2 Đặc điểm Kinh tế - Xã Hội

a Đặc điểm kinh tế

Lưu vực sông Đồng Nai là vùng có tiềm năng phát triển kinh tế to lớn của đất nước Số liệu thống kê cho thấy, lưu vực hệ thống sông Đồng Nai đã đóng góp khoảng hơn 63% GDP công nghiệp, 41% GDP dịch vụ và 28% GDP nông nghiệp của cả nước Ngoài ra, đây là vùng có nhiều tỉnh thành có đóng góp cho ngân sách quốc gia nhất cả nước (TP Hồ Chí Minh, Đồng Nai,

Bà Rịa Vũng Tàu, Bình Dương) Điều này một lần nữa khẳng định rằng tiềm năng phát triển kinh tế của lưu vực sông Đồng Nai có vai trò rất quan trọng trong sự nghiệp phát triển kinh tế chung của quốc gia [8]

Lưu vực hệ thống sông Đồng Nai có tiềm năng đất đai phong phú, có khả năng phát triển nhiều loại cây công nghiệp, nông nghiệp có giá trị xuất khẩu cao như cao su, cà phê, tiêu, điều, cây ăn quả,… và có thể hình thành các vùng chuyên canh nông nghiệp cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến

Tiềm năng rừng trên lưu vực cũng rất lớn, song do việc mở rộng diện tích canh tác và khai thác bừa bãi, đặc biệt trong những thập niên 80, 90 nên diện tích rừng bị thu hẹp đáng kể Tính đến năm 2005, rừng trên lưu vực Đồng Nai chỉ chiếm khoảng 35,5% tổng diện tích tự nhiên Ngoài rừng tự

nhiên, rừng trồng cũng có diện tích lớn chủ yếu là các loại cây lâm nghiệp làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và xuất khẩu có giá trị Nhìn chung, rừng trên lưu vực bị tàn phá nặng nề, nhiều nơi chỉ còn đồi trọc, nên một số nơi tình trạng môi trường bị xuống cấp nghiêm trọng và hậu quả là đất

bị xói mòn rửa trôi, đặc biệt để xảy ra lũ quét ảnh hưởng đến tính mạng và tài sản của người dân

Sông Đồng Nai là nguồn cung cấp nước chính cho phát triển nông nghiệp trong lưu vực và các vùng liên quan với tổng diện tích cần tưới khoảng 1,85 triệu ha Đây còn là nguồn cung cấp nước chính cho phát triển công nghiệp và dân sinh với tổng lượng khoảng hơn 2 triệu m3/ngày Các nhu cầu nước này sẽ còn tăng lên nhiều trong tương lai

Các sông suối thuộc hệ thống sông Đồng Nai có tiềm năng phát triển thuỷ điện to lớn Tổng lượng điện cung cấp cho khu vực hơn 5.000 GWh/năm Hiện tại cũng như tương lai hệ thống thuỷ điện trên lưu vực là nguồn cung cấp năng lượng lớn cho khu vực

Hạ lưu Đồng Nai - Sài Gòn có mạng lưới giao thông thuỷ đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế của vùng nối liền với vùng đồng bằng sông Cửu Long cũng như khu vực và quốc tế Ngoài ra, hệ thống sông Đồng Nai, đặc biệt là vùng hạ lưu cùng với hệ thống các hồ chứa lớn, vừa và nhỏ trong lưu vực có tiềm năng lớn để phát triển thuỷ sản nội địa

b Đặc điểm xã hội

Lưu vực hệ thống sông Đồng Nai là một lưu vực sông “nội địa” có vai trò rất quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội khu vực phía Nam nói riêng trong đó có vùng kinh tế trọng điểm phía Nam và kinh tế quốc gia nói chung Các vấn đề liên quan đến phát triển, quản lý tài nguyên nước trong lưu vực sông đang ngày càng trở nên nóng bỏng, Lưu vực sông Đồng Nai nằm trên vùng đất liên quan đến các tỉnh Đắk Nông, Lâm Đồng, Bình Phước, Bình

Dương, Đồng Nai, Tây Ninh, TP Hồ Chí Minh và một phần thuộc các tỉnh Bình Thuận, Long An với tổng diện tích lưu vực khoảng 43.681,78 km2 (diện tích thuộc lãnh thổ Việt Nam là 36.481,21 km2) và có dân số tính đến năm

2005 khoảng 13.702.397 người, trong đó thành thị 7.263.826 người chiếm 53% và nông thôn 6.438.552 người chiếm 47% tổng dân số Đây là vùng có tốc độ đô thị hoá nhanh và dân số thành thị chiếm tỷ lệ cao hơn nhiều so với trung bình của cả nước Xét về mặt sử dụng nước, vùng ven biển bao gồm các tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận, Bà Rịa Vũng Tàu luôn có mối quan hệ chặt chẽ với nguồn nước ở lưu vực sông này, đặc biệt là các công trình chuyển nước

đã, đang và dự kiến xây dựng, do đó khi nghiên cứu tài nguyên nước lưu vực sông Đồng Nai cần phải xem xét đến cả khu vực ven biển bao gồm các lưu vực sông nhỏ có liên quan đến nguồn nước ở trên phạm vi của 11 tỉnh thành [1]

Tóm tại, lưu vực sông Đồng Nai là một vùng rộng lớn, giàu tiềm năng phát triển kinh tế, liên quan đến nhiều tỉnh, có vị trí quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của miền Đông Nam bộ, khu vực phía Nam nói riêng và cả nước nói chung Đây là lưu vực có vùng kinh tế trọng điểm phía Nam - là đầu tàu, cầu nối của các vùng kinh tế có quy mô và tốc độ phát triển kinh tế - xã hội mạnh nhất cả nước Sự phát triển mạnh của khu vực đặc biệt

là công nghiệp và đô thị đã kéo theo các hệ quả về nhu cầu sử dụng nước trong khu vực tăng nhanh, bên cạnh đó do việc kiểm soát xử lý về việc xả thải các chất thải thiếu kiểm soát đã làm cho môi trường khu vực, đặc biệt là môi trường nước đang ở trong tình trạng báo động Một quy hoạch mà ở đó không chỉ nhằm mục đích khai thác sử dụng đáp ứng các nhu cầu trước mắt, lâu dài

mà còn phải nhằm bảo đảm môi trường trong sạch, ổn định cho phát triển trong tương lai là một trong những vấn đề hết sức cần thiết, và rất cấp bách

1.3 Tổng quan đối tượng nghiên cứu

1.3.1 Tổng quan về sinh vật chỉ thị Daphnia Lumholtzi

a) Sinh vật chỉ thị

Sinh vật chỉ thị là những đối tượng sinh vật có yêu cầu nhất định về điều kiện sinh thái liên quan đến nhu cầu dinh dưỡng, hàm lượng oxy, cũng như khả năng chống chịu một hàm lượng nhất định các yếu tố độc hại trong môi trường sống và do đó, sự hiện diện của chúng biểu thị một tình trạng về điều kiện sinh thái của môi trường sống nằm trong giới hạn nhu cầu và khả năng chống chịu của đối tượng sinh vật đó

Đối tượng sinh vật chỉ thị có thể là các loài (loài chỉ thị) hoặc các tập hợp loài (nhóm chỉ thị) Các điều kiện sinh thái chủ yếu là các yếu tố vô sinh như hàm lượng các chất dinh dưỡng, nhu cầu oxy, chất độc (kim loại nặng, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, dầu, các chất oxy hóa quang hóa, chất phóng xạ…) và các chất gây ô nhiễm khác Chúng có thể chỉ thị về độ sạch, độ nhiễm bẩn của thủy vực (gắn liền với độ giàu, nghèo dinh dưỡng) chỉ thị về chất lượng nước: nước cứng, nước mềm, nồng độ muối, độ nhiễm phèn, nhiễm độc[9] [10]

 Phân loại sinh vật chỉ thị:

- Mẫn cảm: chỉ thị đặc trưng cho các điều kiện môi trường không điển

hình, dùng để dự đoán môi trường

- Các công cụ thăm dò: các loài xuất hiện tự nhiên trong môi trường

dùng để đo sự phản ứng của loài với sự biến đổi môi trường (biến động nhóm tuổi, sinh sản, kích thước quần thể, tập tính…)

- Các công cụ khai thác: các loài chỉ thị cho sự xáo trộn hay ô nhiễm

môi trường

- Các công cụ tích luỹ sinh học: các loài tích luỹ các chất hoá học trong mô

- Các sinh vật thử nghiệm: các sinh vật chọn lọc để xác định sự hiện diện

hay nồng độ các chất ô nhiễm

 Một số nguyên tắc khi sử dụng sinh vật chỉ thị

Khi sử dụng sinh vật chỉ thị, người ta cần căn cứ vào các đặc điểm sau:

- Sinh vật chỉ thị dễ dàng định loại (readily identified), dễ thu mẫu

- Tính thích nghi cao của loài sinh vật đó Ví dụ, cây năng (Eleocharis

Dulcis) chịu được môi trường có độ phèn rất cao, pH có thể ở 2,5 hay là Ecoli

có thể sống tốt trong môi trường nước ô nhiễm hữu cơ cao

- Có khả năng tích trữ chất ô nhiễm, đặc biệt là phản ánh mức độ môi trường vì sự phân bố của chúng liên quan đến mức độ ô nhiễm môi trường

- Dễ dàng nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, có tính biến dị thấp về mặt

di truyền cũng như vai trò của chúng trong quần xã sinh vật

- Tính nhạy cảm với điều kiện môi trường thay đổi bất lợi hay có lợi cho sinh vật Ví dụ, con tôm rất nhạy cảm khi điều kiện môi trường đất nước bị ô nhiễm phèn hay độ phú dưỡng quá cao; khi ấy hoặc tôm sẽ chết hàng loạt hoặc bỏ đi nơi khác Hoặc là khi môi trường thuận lợi thì sếu cổ đỏ bay về sinh sống ở Tràm Chim, Đồng Tháp Nhưng có thời kì trước đây, sếu đã bay

đi nơi khác bởi vì điều kiện môi trường không thích hợp

- Các loài sinh vật có độ thích ứng hẹp thường là vật chỉ thị tốt hơn loài thích ứng rộng Các loài này không nhiều trong hệ sinh thái quần xã Ví dụ, cây đước phát triển tốt ở môi trường rừng ngập mặn, nó chỉ thị cho mối trường ngập mặn Ngược lại, đối với cây cỏ hôi, độ rộng muối lớn, thì không

có khả năng làm chỉ thị cho môi trường ngập mặn

- Các loài có cơ thể lớn thường có khả năng làm chỉ thị tốt hơn những loài có cơ thể nhỏ Bởi vì trong một dòng năng lượng nào đó, sinh khối lớn hay năng suất toàn phần được duy trì tốt hơn nếu sinh khối đó thuộc về sinh vật lớn Tốc độ vòng đời các sinh vật nhỏ có thể rất cao Vì vậy từng loài có mặt trong thời điểm nghiên cứu có thể không phải là sinh vật chỉ thị tối ưu

- Trước khi tách một loài ra khỏi loài kia hoặc sử dụng một loài nào đó làm sinh vật chỉ thị, cần phải xem xét các dấu hiệu thực nghiệm và tính chất từng yếu tố giới hạn

- Tỷ lệ số lượng của các loài và cả quần xã cũng cần chú ý trong khi xác định sinh vật chỉ thị Thường thì số lượng của chúng phát triển nó phản ánh đầy đủ tính thích ứng của sinh vật đối với môi trường Ví dụ, ở vùng nào cây mua phát triển mạnh, mọc đầy các đồi núi, ta biết ngay rằng ở môi trường đó đất hơi chua hoặc chua (pH = 4 - 5)

- Khi lựa chọn sinh vật chỉ thị chúng ta cần tìm hiểu ảnh hưởng của sự phát triển sinh vật có lợi hay có hại cho môi trường sống của con người và môi trường sinh thái

b) Lý do lựa chọn Daphnia Lumholtzi

Daphnia Lumholtzi là loài giáp xác đầu tiên đã giải mã trình tự bộ gen

của nó Daphnia Lumholtzi có nhà sinh học thích thú trong nhiều thế kỷ vì

tầm quan trọng của nó trong hệ sinh thái thủy sinh, amenability của mình cho

cả hai lĩnh vực nghiên cứu và phòng thí nghiệm, và bởi vì khả năng vượt trội của nó và tính linh hoạt để đối phó với những thách thức môi trường Những

dữ liệu về gen mới sẽ tăng cường nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực mà sử dụng

các Daphnia Lumholtzi cho nghiên cứu - bao gồm cả giáp xác sinh học, sinh

thái học, sinh lý học, độc tính, di truyền học dân số, và sự tiến hóa và sẽ thúc đẩy hiểu biết hơn về sự tương tác phức tạp giữa cấu trúc gen, biểu hiện gen, thể dục cá nhân, và phản ứng dân cấp để thay đổi môi trường Tính sẵn có của

một Daphnia Lumholtzi trình tự bộ gen sẽ giúp tạo ra một hệ thống mô hình

mới cho gen sinh thái và tiến hóa

Có rất nhiều lý do tại sao Daphnia Lumholtzi được chọn để nghiên cứu

 Daphnia Lumholtzi là loài chủ chốt ở cả ao hồ, thức ăn của chúng chủ

yếu là các loại tảo và là thức ăn chủ yếu của cá Do vị trí quan trọng của

chúng trong chuỗi thức ăn, nên chúng được sử dụng rộng rãi như một loài chỉ thị để đánh giá phản ứng của các hệ sinh thái khi môi trường thay đổi

 Daphnia Lumholtzi đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ như một

sinh vật tiêu chuẩn để thử nghiệm độc tính và phản ứng độc hại của các chất ô nhiễm môi trường được đặc trưng tốt Trong số gần 500.000 bản ghi trong cơ

sở dữ liệu ECOTOX, waterfleas đại diện cho 8% của tất cả các dữ liệu thực nghiệm cho sinh vật dưới nước - chỉ đứng sau cá hồi cầu vồng

 Chu kỳ sinh sản của Daphnia Lumholtzi là lý tưởng cho di truyền học

thực nghiệm Thời gian thế hệ trong phòng thí nghiệm nằm trong khoảng 5-10 ngày, làm cho nó có thể kiểm tra bộ gen thay đổi pháp lý trong suốt ontogeny của nó

 Daphnia Lumholtzi là sinh vật rất sẵn có ở môi trường nhiệt đới trong

đó có Việt Nam

1.3.2 Tổng quan về Niken (Ni)

Trong bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học, nguyên tố Ni nằm ở ô số 28, nhóm VIIIB, chu kỳ 4 Cấu hình electron của Ni: 3d8 4s2 Là kim loại màu trắng bạc, có ánh kim, dễ rèn, dễ dát mỏng và dễ đánh bóng Ni đơn chất có tính từ, bị nam châm hút như sắt, nhiệt độ nóng chảy cao (145oC) và nhiệt độ sôi cao (3185oC), là kim loại có hoạt tính hoá học trung bình [13]

Nguồn phát sinh Ni được phân bố chủ yếu trong các khoáng vật và có mặt trong các tế bào động thực vật Nguồn Ni lớn nhất do con người tạo ra là việc đốt cháy nhiên liệu và dầu ăn thừa, thải ra 26700 tấn Ni/năm trên toàn thế giới Ni tập trung trong khói thải của động cơ điezen là 500 ÷ 1000 mg/lít

Ni có trong nước thải của một số nhà máy luyện kim và hoá chất có sử dụng

Ni, đặc biệt là trong nước thải của các cơ sở mạ điện và sản xuất thép Trong

tự nhiên cũng có các nguồn phát sinh Ni như: hoạt động của núi lửa, cháy rừng, bụi sao băng

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

a Tính gây độc của Niken

Ni là kim loại có tính linh động cao trong môi trường nước, tích lũy trong cơ thể thực vật và một số loài thủy sinh Ni có khả năng hoạt hoá một số enzim trong cơ thể, độc tính của Ni được thể hiện khi nó có thể thay thế các kim loại thiết yếu trong các enzim và gây ra sự đứt gãy các đường trao đổi chất trong cơ thể sinh vật và người Tiếp xúc lâu với Ni có thể xuất hiện hiện tượng viêm da và dị ứng Khi vào trong cơ thể, Ni tan vào máu, kết hợp với albumin tạo thành hợp chất protein kim loại Ni tích lũy trong các mô và được đào thải qua nước tiểu Nguy hiểm lớn nhất khi tiếp xúc với Ni là có thể mắc bệnh ung thư đường hô hấp Nhiễm độc Ni có thể chia thành hai trường hợp: Nhiễm độc cấp tính: bệnh này thường do Ni(CO)4 gây nên Sự phục hồi sau khi nhiễm độc cấp tính rất chậm, hậu quả dẫn đến viêm phổi xơ hóa

Nhiễm độc mãn tính: nhiều nghiên cứu cho thấy những công nhân tinh chế Ni có nguy cơ mắc bệnh ung thư xoang mũi, thanh quản và phổi Ngộ độc

Ni qua đường hô hấp gây khó chịu, buồn nôn, đau đầu Nếu kéo dài sẽ làm tăng nguy cơ gây bệnh khác

Ni có độc tính cao với thủy sinh vật, nồng độ Ni trên 0,03 mg/l gây tác hại cho các cơ thể sống bậc thấp trong nước Lưu vực sông Đồng Nai có rất nhiều khu vực nuôi trồng thủy sản của người dân, do đó việc ô nhiễm Ni sẽ gây ảnh hưởng lớn đến việc nuôi trồng thủy sản, ảnh hưởng đến kinh tế của người dân trên lưu vực sông

Ngoài ra, việc tiếp xúc lâu dài với Ni gây ra hiện tượng viêm da và có thể xuất hiện dị ứng ở một số người Ngộ độc Ni qua đường hô hấp gây khó

chịu và buồn nôn, đau đầu, nếu kéo dài sẽ ảnh hưởng tới phổi, hệ thần kinh trung ương, gan và thận Chất hữu cơ Niken cacbonyl có độc tính cao và gây ung thư

Giá trị giới hạn cho phép theo quy chuẩn QCVN 08-MT:2015/ BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt của Ni là 0,1mg/l

Hình 2.1 Dị ứng do nhiễm độc Ni

b Sinh vật Daphnia Lumholtzi

Sinh vật được sử dụng trong các thí nghiệm về độc tính cấp, trên mẫu

nước sông Đồng Nai là Daphnia Lumholtzi, là một loài trong họ Daphnia, họ

này đã được sử dụng nhiều trong các thí nghiệm về độc tính cấp của kim loại

trong môi trường nước ngọt Daphnia Lumholtzi thường gọi là bọ chét nước

do chuyển động giật trong khi bơi, là một động vật phù du nước ngọt, được tìm thấy trong ao, hồ trên toàn thế giới

Tùy thuộc vào loài mà chúng có kích thước từ 0,5mm đến 1cm Bao phủ bên ngoài của nó là mai, rất nhiều cơ quan nội tạng có thể nhìn thấy được, đặc

biệt là tim của Daphnia Lumholtzi Trên đầu là đôi mắt và cặp râu được sử

dụng cho việc bơi lội Con cái thường lớn hơn con đực và có một buồng ấp trứng dưới mai bên ngoài, dùng để chứa trứng [11]

Hình 2.2 Một số loại cá thể Daphnia

Daphnia Lumholtzi là một phần cực kỳ quan trọng trong chuỗi thức ăn

thủy sản Daphnia Lumholtzi ăn các sinh vật nguyên thủy như tảo, nấm men

và vi khuẩn Daphnia Lumholtzi là con mồi của nòng nọc, kỳ nhông, sa giông, côn trùng nước và nhiều loại cá nhỏ Biến động về mật độ Daphnia Lumholtzi

có thể làm cho các loại tảo phát triển quá mức hoặc thậm chí làm giảm mạnh

số lượng cá Thông qua chuỗi thức ăn, các loài động vật lớn bị con người bắt hay ăn thịt, có thể bị ảnh hưởng bởi những thay đổi lớn về số lượng của

Daphnia

Tuổi thọ Daphnia Lumholtzi là khoảng tám tuần, trưởng thành một cách

nhanh chóng, trong vòng 5-10 ngày và sinh sản nhiều con mỗi chu kỳ

Daphnia Lumholtzi có thể sinh sản vô tính và hữu tính Trong thời kỳ thức ăn

dồi dào, con cái sinh sản vô tính để tạo ra bản sao Khi thức ăn khan hiếm, thì

Daphnia Lumholtzi sinh sản hữu tính để tạo ra biến dị di truyền và tăng cơ hội

sống sót của loài Trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt, trứng bảo quản (resting egg) được sản xuất Những quả trứng có một lớp phủ bên ngoài, có thể chịu được thời gian, nhiệt, sấy khô, và lạnh

Daphnia Lumholtzi có một số phản ứng tự nhiên với áp lực môi trường

và do những đặc điểm này Daphnia Lumholtzi thường được sử dụng như một

chỉ thị về sức khỏe lưu vực Thuật ngữ "lưu vực" đề cập đến tất cả các vùng

đất và nước trong một khu vực thoát nước Daphnia Lumholtzi có thể phát hiện sự hiện diện của Kairomones - hóa chất được phát hành bởi những kẻ săn mồi Trong phản ứng với các hóa chất Daphnia Lumholtzi có thể phát triển

đầu và đuôi gai lớn hơn hoặc phát triển qua một giai đoạn mang thai ngắn hơn Chúng rất nhạy cảm với những thay đổi về độc tính nước, điều này có thể được theo dõi thông qua những thay đổi trong nhịp tim hoặc số lượng

Daphnia Lumholtzi chết Khi Daphnia Lumholtzi tiếp xúc với điều kiện thiếu

oxy có thể làm tăng sản xuất hemoglobin Khi lượng hemoglobin sản xuất

tăng lên thì mai của Daphnia Lumholtzi sẽ xuất hiện màu đỏ [12]

Hình 2.3 Sinh vật Daphnia Lumholtzi

c Nước sông Đồng Nai

Sự ô nhiễm trên khu vực sông Đồng Nai chủ yếu tập trung tại một số vị trí: cửa sông Bé, trạm bơm nhà máy nước Thiện Tân, bến phà Tân Uyên, cầu Rạch Cát, bến đò Lợi Hoà, bến đò An Hảo, bến đò Hãng Da, bến phà Cát Lái

và Mũi Đèn Đỏ là những điểm bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ trong từ 2- 3 đợt Sự ô nhiễm dinh dưỡng chủ yếu tập trung tại các vị trí: bến phà Nam Cát Tiên, Hợp lưu sông Đồng Nai và hồ Trị An, hồ Thác Mơ, hồ Phước Hoà, cầu Nha Bích, thượng lưu trạm bơm nhà máy nước Thiện Tân bến đò Lợi Hoà, cầu Rạch Cát, bến đò Long Kiển, An Hảo, bến đò Hãng Da, Mũi Đèn Đỏ Nguyên nhân chính làm giá trị N-NO2-, N-NH4+, P-PO43- ở khu vực thượng lưu cao là do khu vực này chủ yếu canh tác nông nghiệp, việc sử dụng rộng rãi phân bón hóa học chứa ở đây làm tăng nồng độ các hợp chất nitơ, phốt pho vào trong nước mặt khu vực này Ô nhiễm bởi kim loại Fe tập trung tại các vị trí: bến phà Nam Cát Tiên, Cầu Tà Lài, cầu Nha Bích, bến phà Uyên Hưng, bến đò An Hảo Mức độ ô nhiễm vi sinh phù thuộc vào nguồn thải điểm tức thời do vậy giá trị Coliform tại các vị trí qua mỗi đợt luôn khác nhau Vị trí Bến đò Long Kiển, An Hảo và phà Cát Lái bị ô nhiễm vi sinh trong 1- 2 đợt khá Các khu vực này bị ảnh hưởng trực tiếp bởi các bè cá thải trực tiếp vào dòng sông

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

a Về không gian

- Địa điểm lấy mẫu: Trên sông Đồng Nai

Các điểm lấy mẫu phục vụ nghiên cứu trải kháp trên toàn hệ thống sông, tuy nhiên chủ yếu tập trung ở đoạn hạ lưu của sông Sông Đồng Nai ở thượng nguồn còn gọi là sông Đa Dâng Sông xuất phát từ cao nguyên Lâm Viên, uốn khúc theo chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam vượt khỏi miền núi ra đến bình nguyên ở Tà Lài (huyện Tân Phú, tỉnh Đồng Nai) Sông là ranh giới tự nhiên giữa Đắk R'Lấp (Đắk Nông) và Bảo Lâm - Cát Tiên (Lâm Đồng), giữa Cát Tiên và Bù Đăng (Bình Phước) - Tân Phú, giữa Tân Phú và Đạ Tẻh

Sau khi gặp sông Bé, sông Đồng Nai thành ranh giới tự nhiên giữa Đồng Nai (Vĩnh Cửu) ở tả ngạn - phía đông và Bình Dương (Tân Uyên) ở hữu ngạn

- phía tây Đến thị trấn Uyên Hưng huyện Tân Uyên tỉnh Bình Dương thì

sông Đồng Nai chảy theo hướng Bắc - Nam ôm lấy cù lao Tân Uyên và Cù Lao Phố Cù Lao Phố trên sông Đồng Nai là nơi phát triển sầm uất của cộng đồng người Minh Hương trước khi vùng đất này trở thành đơn vị hành chính chính thức của Đàng Trong năm 1698 [1] [7]

Sông Đồng Nai chảy qua thành phố Biên Hòa, rồi chảy dọc theo ranh giới giữa Đồng Nai (Long Thành, Nhơn Trạch) và thành phố Hồ Chí Minh (quận 9, Nhà Bè, Cần Giờ), giữa Bà Rịa - Vũng Tàu (Tân Thành) và Thành phố Hồ Chí Minh (Cần Giờ)

Làm thí nghiệm nuôi sinh vật được thực hiện tại Khoa Môi trường Trường ĐH Tài Nguyên và Môi Trường TP Hồ Chí Minh

Tổng hợp số liệu viết Luận văn được thực hiện tại Khoa Môi trường Trường ĐH Tài Nguyên & Môi trường Hà Nội

-b Về thời gian

- Thực hiện luận văn từ tháng 11 năm 2016 đến tháng 10 năm 2017

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp thu thập, phân tích tài liệu, kế thứa

- Thu thập, phân tích tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội lưu vực sông Đồng Nai từ các tỉnh/thành phố nằm trên lưu vực sông Đồng Nai

- Thu thập tài liệu về hiện trạng ô nhiễm nước sông Đồng Nai từ Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh thành phố nằm trên lưu vực sông

- Thu thập số liệu chất lượng nước sông Đồng Nai từ Tổng cục Môi trường

- Thu thập tài liệu về tính độc của Ni đến sinh vật và sức khỏe con người

- Thu thập kết quả phân tích đánh giá hiện trạng chất lượng nước trên sông Đồng Nai, phục vụ cho việc tiến hành thực nghiệm nuôi sinh vật

Daphnia Lumholtzi

- Kế thừa kết quả, căn cứ khoa học từ đề tài : “Nghiên cứu, ứng dụng mô

hình phối tử sinh học, xác định ngưỡng độc của kim loại nặng trong môi trường nước mặt, thử nghiệm ở sông Đồng Nai” của Nghiên cứu sinh Mai

Đoạn trung lưu: Đoạn từ ĐanKia, phía dưới Liên Khương đến Trị An dài khoảng 300km, dòng sông mở rộng uốn khúc quanh co, độ dốc bình quân dưới 1‰, giúp cho việc giao thông đi lại thuận tiện hơn Tuy nhiên ở những chỗ chuyển tiếp của các bậc thềm, độ dốc tăng, hình thành những thác ghềnh, tạo điều kiện tốt cho việc xây dựng các nhà máy thủy điện như nhà máy thủy điện Trị An xây dựng trên thác Trị An, huyện Vĩnh Cửu, Đồng Nai Gồm 10 vị trí lấy mẫu: Cầu Đại Quay, Bến Phà Nam Cát Tiên, Bến Phà 107, Cầu La Ngà, Cầu Chiến Khu D, Bến Phà Hiếu Lâm, Bến Phà Lạc An, Cầu Thủ Biên, Bến đò Tân Uyên, Bến đò Tân Lương Đoạn hạ lưu: Từ Tân Uyên ra đến cửa biển Xoài Rạp dài xấp xỉ 143km, đoạn này lòng sông khá rộng từ 1km đến 4,5km, có chỗ sâu tới 18m, nước sông chịu ảnh hưởng mạnh bởi chế độ bán nhật triều vùng cửa

sông tại Hiếu Lâm, Tân Uyên biên độ triều trong ngày còn tới trê 1m Gồm 5 vị trí lấy mẫu: Bến phà Cửu Long, Cầu Hóa An, Cầu Ghềnh, Phà

An Hảo, Cầu Đồng Nai

Bảng 2.1 Tổng hợp vị trí lấy mẫu 2015 và 2016 [14]

KÝ HIỆU MẪU

Hình 2.4: Vị trí lấy mẫu trên hệ thống sông Đồng Nai năm 2015 và 2016

Sau khi thu thập thông tin và khảo sát học viên tiến hành lấy mẫu nước tại 05 vị trí, phân bố đều trên sông Đồng Nai 05 vị trí tương đối thuận lợi cho việc lấy mẫu và phù hợp với mục tiêu của đề tài

Bảng 2.2 Tổng hợp các vị trí lấy mẫu 2017[15]

1 Đập thủy điện Đồng Nai 4 N: 11053’06.9”; E: 107043’43.6”

5 Bến Phà Nam Cát Tiên N: 11025’25.8”; E: 107025’47.8”

Hình 2.5 Vị trí lấy mẫu trên hệ thống sông Đồng Nai năm 2017

b Lấy mẫu và bảo quản mẫu

Việc lấy mẫu và bảo quản mẫu được thực hiện nghiêm ngặt và tuân thủ theo đúng TCVN hiện hành:

- Thông tư 29/2011-TT-BTNMT: Quy định quy trình kỹ thuật quan trắc môi trường nước mặt lục địa;

- TCVN 6663-1:2011: Chất lượng nước – Lấy mẫu Phần 1: hướng dẫn chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu;

- TCVN 5994:1995: Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn lấy mẫu ở

hồ ao tự nhiên và nhân tạo;

- TVCN 6663-3:2008: Chất lượng nước - Lấy mẫu - Hướng dẫn lấy mẫu nước sông, suối;

- TCVN 6663-3:2008:Chất lượng nước Lấy mẫu Phần 3: Hướng dẫn bảo quản và lưu giữ mẫu

 Phương pháp lấy mẫu

Sau khi đã xác định trên bản đồ vị trí lấy mẫu, tới hiện trường, lấy cách bờ khoảng 1,5-2,5m, với độ sâu cách mặt nước khoảng 20cm Tiến hành lấy mẫu dạng tổ hợp: Là trộn mẫu từ các mẫu đơn được lấy tại một thời điểm nhưng ở các vị trí khác nhau theo chiều rộng của sông Lấy 3 mẫu theo nguyên tắc tam giác cân Trong đó mẫu I là mẫu tổ hợp được trộn tứ ba mẫu 1, 2, 3

Hình 2.6 Sơ đồ mô tả phương pháp lấy mẫu

Mẫu tổ hợp rất phù hợp đề phân tích các thông số bền, ít thay đổi Những mẫu này thường như là mẫu con có thể gộp lại để tạo thành một mẫu tổ hợp đơn lẻ đại diện cho chất lượng tại khu vực lấy mẫu

 Phương pháp bảo quản mẫu

Mẫu đại diện được bảo quan trong các chai nhựa 550ml, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời Trên mỗi chai đựng mẫu ghi rõ địa điểm lấy mẫu, vị trí lấy mẫu, ngày giờ lấy mẫu, độ sâu lấy mẫu, loại axit dùng bảo quản mẫu

Bảng 2.3 Phương pháp bảo quản mẫu

TT Thông số Loại

chai

Thể tích tối thiểu

Loại mẫu Điều kiện bảo quản Thời gian bảo

H2SO4 tới pH<2, 40C,

tối

Không/28ngày

6 tháng