Nghiên cứu sự tích luỹ một số hoá chất bảo vệ thực vật và chì vào tôm sú

Các hình thức ô nhiễm môi trường và các chất ô nhiễm có liên quan Ô nhiễm đất: hiện tượng này xảy ra khi đất bị nhiễm các hóa chất độc hại hàm lượng vượt quá giới hạn cho phép do các ho

Bé GI¸O DôC Vµ §µO T¹O

TR¦êNG §¹I HäC B¸CH KHOA Hµ NéI

TR¦êNG §¹I HäC B¸CH KHOA Hµ NéI

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian tiến hành nghiên cứu tốt nghiệp cao học, mặc dù còn gặp nhiều khó khăn nhưng nhờ sự động viên giúp đỡ tận tình của quý Thầy, Cô giáo cùng với các đồng nghiệp, tôi đã hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu

Từ đáy lòng mình, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh, người Thầy luôn dành sự động viên giúp đỡ tận tình cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này Tôi xin cảm ơn các Thầy giáo, Cô giáo công tác tại viện công nghệ thực phẩm và công nghệ sinh học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, các đồng chí cán bộ Trung tâm kiểm nghiệm dược phẩm, thực phẩm Thừa Thiên Huế, cán bộ Trung tâm giống thủy sản Thừa Thiên Huế, đã giúp đỡ tôi hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu trong thời gian qua

Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong đề tài này đều khách quan, chính xác và do tôi thực hiện Vì vốn kiến thức còn hạn chế, thời gian nghiên cứu chưa nhiều nên quyển luận văn này không tránh khỏi sai sót, tôi thực sự rất mong nhận được sự cảm thông và chỉ bảo tận tình của quý Thầy Cô giáo, những người đồng nghiệp sau khi đọc quyển luận văn này

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

PH ẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về môi trường 3

2.1.1 Ô nhiễm môi trường 3

2.1.2 Các hình thức ô nhiễm môi trường và các chất ô nhiễm có liên quan 3

2.1.3 Tình hình môi trường 4

2.1.3.1 Tình hình môi trường ở Việt Nam 4

2.1.3.2 Tình hình môi trường ở hệ Đầm Phá Tam Giang – Cầu Hai 5

2.2 Hóa chất bảo vệ thực vật và kim loại nặng 8

2.2.1 Hoá chất bảo vệ thực vật(HCBVTV) 8

2.2.1 1 Khái niệm 8

2.2.1.2 Các đặc tính của hóa chất bảo vệ thực vật 9

2.2.1.3 Giới hạn gây độc của hóa chất bảo vệ thực vật 10

2.2.2 Kim loại nặng 12

2.2.2.1 Khái niệm 12

2.2.2.2 Ảnh hưởng của kim loại nặng tới sức khỏe con người 12

2.3 Khái quát về chì, HCBVTV Diazinon, Endrin 13

2.3.1 Khái quát về chì 13

2.3.2 Khái quát về Diazinon 14

2.3.3 Khái quát về Endrin 14

2.4 Tình hình nghiên cứu trong nước và trên Thế giới 15

2.4.1 Tình hình nghiên cứu trên Thế giới 15

2.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 17

2.5 Chuỗi thức ăn 19

2.6 Sự phát tán, chuyển tải, tồn lưu chất ô nhiễm trong môi trường và sự chuyển hoá, tích luỹ các chất độc hại trong cơ thể sinh vật 20

2.6.1 Sự phát tán chất ô nhiễm trong môi trường 20

2.6.2 Sự chuyển hoá, tồn lưu, tích luỹ các chất độc hại trong cơ thể sinh vật qua chuỗi thức ăn 24

2.6.2.1 Khái niệm về chuỗi thức ăn của thủy vực 24

2.6.2.2 Sự hấp thụ, tồn lưu và bài tiết của chất độc hại ở sinh vật 24

2.6.2.3 Sự luân chuyển chất độc hại giữa các sinh vật qua chuỗi thức ăn 26

2.7 Artemia 26

2.7.1 Khái quát 26

2.7.2 Vòng đời của Artemia 27

2.7.3 Giá trị sử dụng 28

2.7.4 Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến sự trao đổi chất 28 2.8 Tôm sú 29

2.8.1 Đặc điểm chung của tôm sú 29

2.8.2 Đặc điểm phân bố 29

2.8.3 Đặc điểm sinh học và sinh sản của tôm sú 29

2.8.4 Đặc điểm sinh trưởng của tôm sú 30

2.8.5 Cơ quan sinh dục của tôm sú 30

2.8.5.1 Cơ quan sinh dục đực 30

2.8.5.2 Cơ quan sinh dục cái 30

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

3.1 Đối tượng nghiên cứu 31

3.2 Nội dung nghiên cứu 31

3.2.1 Khảo sát sự tích luỹ các độc tố chì, HCBVTV (dizinon và endrin) có trong nước vào Artemia 31

3.2.2 Khảo sát sự tích luỹ các độc tố chì, HCBVTV (dizinon và endrin) có trong nước vào tôm 31

3.3 Phương pháp nghiên cứu 31

3.3.1 Bố trí thí nghiệm 31

3.3.2 Xác định dư lượng Diazinon và Endrin 31

3.3.3 Xác đinh dư lượng chì bằng phương pháp quang phổ (AAS) 33

3.4 Tỷ lệ chết (%) trung bình của tôm sú, tốc độ tăng trưởng tương đối 36

3.5 Hoá chất và thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 36

3.5.1 Hoá chất 36

3.6.2 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 37

3.7 Xử lý số liệu 38

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39

4.1 Khảo sát sự tích lũy các độc tố trong Artemia 39

4.1.1 Tiến hành nuôi Artemia 39

4.1.2 Nghiên cứu sự tích lũy Diazinon trong Artemia 40

4.1.2.1 Biến động nhiệt độ, oxy hòa tan (DO) và pH trong thí nghiệm Artemia với độc tố Diazinon 40

4.1.2.2 Tích lũy Diazinon trong Artemia 42

4.1.3 Sự tích lũy Endrin trong Artemia 43

4.1.3.1 Biến động nhiệt độ, oxy hòa tan (DO) và pH trong thời gian thí nghiệm 43

4.1.3.2 Tích lũy Endrin trong Artemia ở các nồng độ 3μg/lít, 6μg/lít, 9μg/lít, 12μg/lít, 15μg/lít 44

4.1.3.3 Quy luật tích lũy Endrin trong Artemia 50

4.1.4 Nghiên cứu sự tích lũy chì trong Artemia 52

4.1.4.1 Biến động nhiệt độ, oxy hòa tan (DO) và pH trong thời gian thí nghiệm 52

4.1.4.2 Tích lũy chì trong Artemia ở các nồng độ 10µg/lít, 30µg/lít, 50µg/lít, 70µg/lít, 90µg/lít 53

4.1.4.3 Quy luật tích lũy chì trong Artemia 58

4.2 Nghiên cứu sự tích lũy độc tố trong tôm 60

4.2.1 Tiến hành nuôi tôm 60

4.2.2 Nghiên cứu sự tích lũy Endrin trong tôm 61

4.2.2.1 Biến động nhiệt độ, pH và oxy hòa tan (DO) trong thời gian thí nghiệm 61

4.2.2.2 Tích lũy Endrin trong tôm ở các nồng độ 3µg/lít, 9µg/lít, 15µg/lít 63

4.2.2.3 Quy luật tích Endrin trong tôm 66

4.2.2.4 Tăng trọng của tôm trong quá trình thí nghiệm với độc tố Endrin 68

4.2.2.5 Tỷ lệ chết của tôm trong thời gian thí nghiệm với độc tố Endrin 69

4.2.3 Sự tích lũy chì trong tôm 70

4.2.3.1 Biến động nhiệt độ, pH và oxy hòa tan (DO) trong thời gian thí nghiệm 70

4.2.3.2 Tích lũy chì trong tôm ở các nồng độ 10µg/lít, 50µg/lít, 90µg/lít 71

4.2.3.3 Quy luật tích chì trong tôm 74

4.2.3.4 Tăng trọng của tôm trong quá trình thí nghiệm 76

4.2.3.5 Tỷ lệ chết của tôm trong thời gian thí nghiệm 77

PHẦN 5 KẾT LUẬN 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Độ hòa tan, áp suất hơi và độ độc của một số loại thuốc trừ sâu 11

Bảng 4.1 Nhiệt độ, pH, DO trong quá trình thí nghiệm Artemia với độc tố

Bảng 4.3 Nhiệt độ, pH, DO trong thời gian thí nghiệm Artemia

Bảng 4.4 Sự tích lũy Endrin trong Artemia theo thời gian ở nồng độ 3μg/lít 45 Bảng 4.5 Sự tích lũy Endrin trong Artemia theo thời gian ở nồng độ 6μg/lít 46 Bảng 4.6 Sự tích lũy Endrin trong Artemia theo thời gian ở nồng độ 9μg/lít 47 Bảng 4.7 Sự tích lũy Endrin trong Artemia theo thời gian ở nồng độ 12μg/lít 48 Bảng 4.8 Sự tích lũy Endrin trong Artemia theo thời gian ở nồng độ 15μg/lít 49 Bảng 4.9 Sự tích lũy Endrin trong Artemia theo thời gian ở các nồng độ khác nhau 50 Bảng 4.10 Nhiệt độ, pH, DO trong thời gian thí nghiệm Artemia với độc tố chì 52

Bảng 4.12 Sự tích luỹ chì trong Artemia theo thời gian ở nồng độ 30µg/L

Bảng 4.16 Sự tích luỹ chì trong Artemia theo thời gian ở các nồng độ khác nhau 61 Bảng 4.17 Nhiệt độ, pH, DO trong thời gian thí nghiệm tôm với độc tố Endrin 61

Bảng 4.20 Sự tích lũy Endrin trong tôm ở nồng độ 15µg/lít 65

Bảng 4.22 Giá trị trung bình về tốc độ tăng trưởng tương đối – Specific growth

Bảng 4.23 Tỷ lệ chết (%) trung bình của tôm sú ở các nghiệm thức trong thí nghiệm 69 Bảng 4.24 Nhiệt độ, pH, DO trong thời gian thí nghiệm tôm với độc tố chì 70

Bảng 4.28 Sự tích lũy chì trong tôm theo thời gian ở các nồng độ thí nghiệm 74

Bảng 4.29 Giá trị trung bình về tốc độ tăng trưởng tương đối – Specific growth

Bảng 4.30 Tỷ lệ chết (%) trung bình của tôm sú ở các nghiệm thức trong

Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn sự tích lũy Endrin trong Artemia theo thời gian 50

Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn sự tích lũy chì trong Artemia theo thời gian ở

Hình 4.18 Đồ thị biểu diễn tỷ lệ chết của tôm theo các nồng độ Endrin 69

Hình 4.19 Đồ thị biểu diễn sự tích lũy chì trong tôm theo thời gian ở

Hình 4.23 Đồ thị biểu diễn tỷ lệ tăng trọng tương đối của tôm theo các

Hình 4.24 Đồ thị biểu diễn tỷ lệ chết của tôm theo các nồng độ của chì 77

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong quá trình sống và làm việc con người đã và đang thải vào môi trường các chất độc hại thông qua các hoạt động sản xuất nông nghiệp, công nghiệp Riêng đối với ngành công nghiệp như luyện kim cơ khí đã thải vào môi trường hàm lượng kim loại nặng lớn Những kim loại này có thể hòa tan trong nước, thải ra mặt đất hay tích tụ trong thực phẩm thông qua chuỗi thức ăn Một phần không nhỏ của loại này theo nước mưa rửa trôi vào cống rãnh sông hồ…làm ô nhiễm nguồn nước (nước sinh hoặt,nuôi nuôi trồng thủy sản,nước cho các hoạt động khác ) Những ảnh hưởng của kim loại này nằm trong ngưỡng từ không nguy hại đến gây nguy hiểm tới sức khỏe con người thông qua các bệnh như ung thư,các triệu chứng lâm sàng Trong nông nghiệp, nhu cầu sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật ở nước ta khoảng 30-40 ngàn tấn trong một năm Ngoài tác dụng diệt sâu bệnh, hóa chất bảo vệ thực vật cũng đã và đang gây ô nhiễm môi trường (đất, nước, không khí) và lương thực thực phẩm Từ đó gây nên sự nhiễm độc cho thực phẩm thông qua việc nhiễm chất độc hại từ môi trường vào các nguồn nguyên liệu dùng để sản xuất thực phẩm

Ngày nay, khi chúng ta gia nhập vào tổ chức thương mại thế giới (WTO) thì hàng hóa của ta muốn xuất khẩu qua nước ngoài đòi hỏi phải sạch đảm bảo tiêu chuẩn của nước bạn Đặc biệt là các thị trường lớn như Nhật, EU, Mỹ thì đòi hỏi các chỉ tiêu kỹ thuật cao, yêu cầu dư lượng kim loại nặng, hóa chất bảo vệ thực vật rất khắc khe

Huế là tỉnh có hệ thống sông ngòi và đầm phá lớn, bờ biển dài do đó đây là nơi thuận lợi cho khai thác và nuôi trồng thủy hải sản Đặc biệt hệ đầm phá Tam Giang-Cầu Hai nằm trong ô tọa độ khoảng 16014’-16042’ độ vĩ Bắc và 107022’-

107057’ độ kinh Đông, kéo dài 70km dọc bờ biển Thừa Thiên Huế Hệ thuộc cỡ lớn trên thế giới, lớn nhất Đông Nam Á và tiêu biểu nhất trong số 12 đầm phá ven bờ Việt Nam tập trung ở miền Trung Đây là một hệ sinh thái đầm phá ven bờ điển hình đặc trưng cho vùng nhiệt đới gió mùa, nhưng nằm ở vùng mưa nhiều và mùa

mưa trùng mùa đông lạnh.Về qui mô, đây là thủy vực ven bờ kéo dài nhất trên dải

bờ miền Trung 2500km kể từ Thanh Hóa đến giáp Đồng Nai Địa phương và cư dân

đã biết tận dụng nguồn lợi này nên đã phát động nuôi trồng thủy sản (NTTS)

Nuôi trồng thủy sản nhờ có xuất khẩu sản phẩm thủy sản tăng mạnh đã trở thành một nghề quan trọng trên phạm vi toàn cầu, toàn quốc nói chung và Tỉnh Thừa Thiên Huế nói riêng Ở đây, từ những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ trước đến nay, nghề nuôi tôm đã thu hút hàng ngàn hộ đầu tư khai hoang sông đầm, cải tạo ao hồ, chuyển đổi ruộng nhiễm mặn năng suất canh tác thấp sang nuôi tôm với nhiều hình thức và phương thức khác nhau

Nuôi tôm ở tỉnh Thừa Thiên Huế được thực hiện ở 4 mô hình tổ chức là doanh nghiệp, hợp tác xã, trang trại và hộ giai đình Trong đó nuôi tôm theo hộ gia đình chiếm đại đa số, các hình thức trang trại, hợp tác xã chưa đáng kể, xét về cơ cấu mới chiếm khoảng 8% về diện tích và 6% về sản lượng Sau cơn lũ lịch sử 1999,do cửa mới Hòa Duân được mở và của Tư Hiền được mở rộng, nên độ mặn trong đầm phá tăng lên thuận cho phát triển nuôi trồng thủy sản nước lợ đặc biệt là nuôi tôm sú: diện tích nuôi tôm tăng từ 2000 ha (năm 2000) lên đến 3800 ha (năm 2003) và dự kiến năm 2010 là 7000 ha Sự gia tăng nhanh về diện tích đã gây ra những lo lắng về ô nhiễm môi trường nước và cạn kiệt nguồn lợi sinh học tự nhiên của đầm phá Tam Giang-Cầu Hai

Trước năm 1992 rất ít công bố về chất lượng nước đầm phá Tam Giang-Cầu Hai.Từ 1993-1996 đã có một số đề tài đánh giá tổng hợp về đầm phá này, điển hình

là các nghiên cứu của phân viện Hải dương học Hải phòng, trong đó đề cấp tương đối chi tiết về chất lượng nước Các nghiên cứu trên chỉ dừng lại ở mức tìm hiểu ô nhiễm nước mà chưa đi sâu nghiên cứu tác hại của ô nhiễm nước tới chất lượng thuỷ sản nói chung và tôm sú nói riệng

Với tất cả lý do trên chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu sự tích lũy một số hóa chất BVTV và chì vào tôm sú ”

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 TỔNG QUAN VỀ MÔI TRƯỜNG

2.1.1 Ô nhiễm môi trường [33]

Ô nhiễm môi trường: là hiện tượng môi trường tự nhiên bị nhiễm bẩn, đồng thời các tính chất vật lý, hóa học, sinh học của môi trường bị thay đổi, gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và các cơ thể sống khác

Ô nhiễm môi trường chủ yếu là do con người và cách quản lý của con người gây ra

2.1.2 Các hình thức ô nhiễm môi trường và các chất ô nhiễm có liên quan

Ô nhiễm đất: hiện tượng này xảy ra khi đất bị nhiễm các hóa chất độc hại (hàm lượng vượt quá giới hạn cho phép) do các hoạt động chủ động của con người như việc khai thác khoáng sản quá mức, sản xuất công nghiệp, sử dụng phân bón hóa học hoặc các hóa chất bảo vệ thực vật quá nhiều, hoặc do bị rò rỉ từ các thùng chứa ngầm Các chất có phổ biến trong các loại đất bị ô nhiễm là hydrat, kim loại nặng, thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu…

Ô nhiễm nước: hiện tượng này xảy ra khi nước bề mặt chảy qua rác thải sinh hoạt, rác công nghiệp, các chất ô nhiễm trên mặt đất, rồi thấm xuống nước ngầm Ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi theo chiều xấu đi của các tính chất vật lý – hoá học – sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làm cho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật Làm

giảm độ đa dạng sinh vật trong nước

Ô nhiễm không khí: việc xả khói chứa bụi và các chất

hóa học vào bầu không khí Ví dụ về các khí độc là carbon

monoxide, sulfur dioxide, các chất chlorofluorocarbon

(CFCs), và nitrogen oxide là những chất thải của công nghiệp

và xe cộ Ozone quang hóa và khói lẫn sương được tạo ra khi các ôxít nitơ phản ứng với ánh sáng mặt trời Tóm lại ô nhiễm không khí là kết quả của sự thải ra không khí các chất thải khí độc hại ở thể hơi, bụi, khí; Làm tăng đột biến các chất như CO2, NOx, SOx

Ngoài ra còn có ô nhiễm phóng xạ, ô nhiễm tiếng ồn (tiếng ồn do xe cộ, máy bay, tiếng ồn công nghiệp….)

Các chất thải rắn gây ra ô nhiễm môi trường:

2.1.3 Tình hình môi trường

2.1.3.1 Tình hình môi trường ở Việt Nam

Hiện nay, tốc độ công nghiệp hóa hiện đại hóa khá nhanh, thêm vào đó là sự gia tăng dân số ngày một lớn làm cho các nguồn nước mặt ở các con sông, suối, ao, hồ… có nguy cơ bị ô nhiễm trầm trọng, nguồn nước ngầm thì bị nhiễm các chất hữu

cơ khó phân hủy Bên cạnh các chất thải của ngành công nghiệp thì việc lạm dụng các hóa chất trong nông nghiệp như thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thuốc diệt nấm… cũng làm ảnh hưởng lớn đến môi trường nước và sức khoẻ nhân dân

Các ngành công nghiệp dệt may, ngành công nghiệp giấy và bột giấy, nước thải thường có độ pH trung bình từ 9-11; chỉ số nhu cầu ô xy sinh hoá (BOD), nhu cầu ô xy hoá học (COD) có thể lên đến 700mg/L và 2.500mg/L; hàm lượng chất rắn

lơ lửng cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép

Nước thải sinh hoạt không có hệ thống xử lý tập trung ở các đô thị, được trực tiếp xả ra nguồn tiếp nhận (sông, hồ, kênh, mương); ngoài ra các cơ sở sản xuất, đa

số các cơ sở y tế, bệnh viện… chưa có hệ thống xử lý nước thải Đây là những nguồn quan trọng gây ra ô nhiễm nguồn nước

Ở Hà Nội, với tổng lượng nước thải của thành phố lên tới 300.000-400.000

m3/ngày- mới chỉ có 5/31 bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải, chiếm 25% lượng nước thải bệnh viện; 36/400 cơ sở sản xuất có xử lý nước thải, còn lại là các rác thải chưa được thu gom đều được đổ ra các ao hồ sông suối- đã làm cho các chỉ số

BOD, oxy hoà tan, các chất NH4, NO2, NO3 ở các sông, hồ, mương nội thành đều vượt quá quy định cho phép

Ở thành phố Hồ Chí Minh thì lượng rác thải lên tới gần 4.000 tấn/ngày; chỉ

có 24/142 cơ sở y tế lớn là có xử lý nước thải; khoảng 3.000 cơ sở sản xuất gây ô nhiễm thuộc diện phải di dời

Ở các tỉnh như Hải Phòng, Huế, Đà Nẵng, Nam Định, Hải Dương… nước thải sinh hoạt cũng không được xử lý, độ ô nhiễm nguồn nước nơi tiếp nhận nước thải đều vượt quá tiêu chuẩn cho phép, các thông số chất lơ lửng (SS), BOD; COD; Oxy hoà tan (DO) đều vượt từ 5-10 lần, thậm chí 20 lần tiêu chuẩn cho phép

Các hoạt động nuôi trồng thủy sản cũng góp phần không nhỏ vào việc gây ô nhiễm nguồn nước Theo thống kê của Bộ Thuỷ sản, tổng diện tích mặt nước sử dụng cho nuôi trồng thuỷ sản đến năm 2001 của cả nước là 751.999 ha Việc nuôi trồng thuỷ sản ồ ạt, thiếu quy hoạch, không tuân theo quy trình kỹ thuật nên đã gây nhiều tác động tiêu cực tới môi trường nước Theo ông Lê Anh Tuấn (Trường Đại Học Cần Thơ) cho biết ước tính mỗi năm, ở Đồng Bằng sông Cửu long, có xấp xỉ khoảng 3 triệu tấn bùn, trong hoạt động nuôi trồng thủy sản, ở dạng chất thải hữu cơ gần như chưa được xử lý đã được thải ra ngoài môi trường Bên cạnh việc sử dụng nhiều và không đúng cách các loại hoá chất trong nuôi trồng thuỷ sản, thì các thức ăn dư lắng xuống đáy ao, hồ, lòng sông làm cho môi trường nước bị ô nhiễm các chất hữu cơ, làm phát triển một số loài sinh vật gây bệnh và xuất hiện một số tảo độc; thậm chí đã

có dấu hiệu xuất hiện thuỷ triều đỏ ở một số vùng ven biển Việt Nam

2.1.3.2 Tình hình môi trường ở hệ Đầm Phá Tam Giang – Cầu Hai

Hệ Đầm Phá Tam Giang – Cầu Hai có chiều dài hơn 60km với diện tích khoảng 22.000ha, là một trong những loại hình thủy vực ở ven bờ biển miền trung của nước ta Từ các kết quả điều tra cơ bản trong 10 năm qua đã chỉ ra rằng Tam Giang – Cầu Hai hầu như có đủ tất cả các giá trị có thể có của một vùng đất ngập nước ven bờ nhiệt đới, với không ít các giá trị ở tầm quốc gia và nhiệt đới [9]

Ngoài những giá trị sẵn có do thiên nhiên ban tặng, người dân ở đây rất chú trọng vào việc phát triển nghề nuôi trồng thủy sản Diện tích nuôi trồng thủy sản

nước lợ ở Thừa Thiên Huế trong những năm gần đây có gần 4000ha với đa dạng các loại hình nuôi: diện tích nuôi cao triều 1149ha, hạ triều 2264ha, diện tích chắn sáo 487ha Đa số các ao nuôi phát triển tự phát, chưa có ao chứa lắng, không tuân thủ các quy trình kỹ thuật, hiệu quả sản xuất thấp và chưa ổn định [14] Do việc phát triển nghề nuôi trồng thủy sản một cách đại trà, chưa có quy hoạch cụ thể đã làm cho nguồn nước ở đây ô nhiễm trầm trọng

Sự ô nhiễm hữu cơ (đánh giá qua BOD5 và COD), ô nhiễm vi khuẩn phân và nồng độ các chất dinh dưỡng (N và P) ở mức tiềm tàng phú dưỡng đã gây nên những lo lắng về chất lượng nước ở đầm phá Tam Giang – Cầu Hai [9] Trong đó: -

Ô nhiễm các chất hữu cơ: BOD5 thường cao vào mùa khô, đặc biệt là nơi gần khu vực phát triển mạnh nghề nuôi trồng thủy sản như khu vực Quảng An, Lộc Điền… BOD5 nhiều khi lên đến 3,5-5,5mg/L Lượng COD trong nước đầm phá cũng có xu hướng tăng từ năm 1998 – 2004, điều đó chứng tở rằng sự ô nhiễm hữu cơ trong đầm phá ngày càng gia tăng Sự ô nhiễm này làm giảm nồng độ DO trong nước nên

nó có tác động xấu đến chất lượng nước cấp cho hoạt động nuôi trồng thủy sản nói riêng và trong hoạt động bảo tồn hệ sinh thái thủy vực nói chung

- Ô nhiễm các chất dinh dưỡng: các hợp chất Nitơ (N) và Photpho (P) là các yếu tố chủ yếu gây ra sự phú dưỡng Vào mùa mưa, nồng độ N−NO3− thường cao hơn so với mùa khô, nguyên nhân có thể là do sự rửa trôi từ các vùng canh tác ven

bờ hoặc là do nước từ các sông chảy vào đầm phá Nhiều công bố cho rằng khi

0.01mg/L (2002-2003) nên cũng ở mức tiềm tàng gây phú dưỡng Nồng độ

−

4

PO

căn cứ vào nồng độ Chlorophyl-a để xác định điều kiện phú dưỡng của nguồn nước mặt Theo D Chapman [27], các nguồn nước phú dưỡng có nồng độ chlorophyl-a dao động từ 5 ÷ 140µg/L, các nguồn nước nghèo dinh dưỡng thì ít khi vượt quá 2,5 µg/L; nồng độ chlorophyl-a trong nước đầm phá khoảng 4 ÷ 131µg/L, trung bình

khoảng 10 ÷ 30µg/L Điều đó càng khẳng định sự phú dưỡng của đầm phá Tam Giang – Cầu Hai

- Ô nhiễm vi khuẩn phân: nồng độ Coliform trong nước của đầm phá Tam Giang – Cầu Hai vượt quá mức cho phép so với tiêu chuẩn Việt Nam 5943-1995 Nồng độ Coliform phân khá cao trong nước đầm phá gây nguy cơ nhiễm bệnh cho các loài thủy sinh trong vùng

Trong quá trình phát triển đô thị, công – nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản,

du lịch, dịch vụ… đã làm gia tăng lượng nước thải, theo đó lượng chất rắn thải ra cũng ngày một gia tăng Từ đó tải lượng chất ô nhiễm đổ vào các lưu vực sông, đầm phá cũng tăng lên Có thể chia ra những nguồn gây ô nhiễm nước đầm phá chính như sau:

- Nguồn nước thải từ các khu dân cư và đô thị: có khoảng 70% tải lượng BOD5 đổ vào sông và đầm phá mà không qua hệ thống xử lý, 30% còn lại tự phân hủy trong các hố xí tự hoại (số liệu này được suy luận từ công bố của N.V.Hợp và nhiều người khác năm 1997 khi đánh giá nguồn nước thải ở thành phố Huế: tương ứng 40% và 60% [12])

- Nguồn nước thải công nghiệp: lượng nước ô nhiễm từ nguồn nước thải công nghiệp không lớn do số lượng các cơ sở sản xuất công nghiệp ở đây ít, ước tính năm 2003 lượng nước ô nhiễm từ nguồn thải công nghiệp đổ vào đầm phá bằng 10% (chủ yếu là nước thải từ các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, đồ uống

và chế biến thủy sản), và dự đoán năm 2010 là 20% [12]

- Nguồn thải từ nuôi trồng thủy sản: hoạt động nuôi trồng thủy sản ngày càng gia tăng, đặc biệt là nghề nuôi tôm với các hình thức nuôi khác nhau (thâm canh, bán thâm canh, quảng canh, quảng canh cải tiến) tăng lên rất nhanh [25]: năm 2003

là 3.693ha, dự kiến năm 2007 là 7.000ha Ước tính lượng BOD5 đổ vào sông và đầm phá từ hoạt động nuôi tôm (2003) là 166.185 tấn/năm

Nguồn thải từ nông nghiệp: nước thải từ nông nghiệp (2003) cao cao hơn 1,6 lần so với nguồn thải từ hoạt động nuôi trồng thủy sản Tuy nhiên ước tính đến

2010 thì nuôi trồng thủy sản có tải lượng P cao hơn nông nghiệp 1,2 lần

2.2 HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT VÀ KIM LOẠI NẶNG

2.2.1 H oá chất bảo vệ thực vật(HCBVTV)

2.2.1 1 Khái niệm

Hóa chất bảo vệ thực vật bao gồm các hóa chất và các chế phẩm có nguồn gốc sinh học có khả năng phòng, phá hủy và diệt bất kỳ một sinh vật hại nào, kể cả các vectơ bệnh của người hay súc vật, những loại cây cỏ dại, các động vật gây hại hoặc can thiệp vào quá trình sản xuất, lưu kho, vận chuyển thực phẩm, lương thực,

gỗ và sản phẩm thức ăn chăn nuôi [24]

Hóa chất bảo vệ thực vật bao gồm các loại thuốc trừ sâu (Insecticides), thuốc trừ bệnh (Funjicides), thuốc trừ cỏ (Herbicides), thuốc trừ côn trùng gậm nhấm (Radicides) và các loại thuốc khác Hiện đang có khoảng 300 loại thuốc trừ sâu, 290 loại thuốc diệt cỏ, 165 loại thuốc diệt nấm và rất nhiều loại thuốc trừ sâu hại khác

có nguồn gốc hóa học với tổng số hơn 3000 công thức (Hayes, 1991) Người ta có thể phát hiện ra những lượng nhỏ của các hóa chất này nhờ kỹ thuật phân tích hóa học khi công nghệ phát triển cao

Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật đã đem lại một số lợi ích cụ thể cho con người như: gia tăng sản lượng nông sản, ngăn chặn các hư hại xảy ra trong khi thu hoạch

và tồn trữ và bảo vệ được hàng triệu sinh mạng con người khỏi các dịch bệnh gây ra bởi các loại sâu hại, chuột bọ…

- Bên cạnh những mặt lợi thì cũng có không ít những mặt hại có thể đem lại những tổn thất nghiêm trọng cho con người Theo tổ chức sức khỏe thế giới, hàng năm có khoảng 3% nhân lực nông nghiệp bị nhiễm độc hóa chất bảo vệ thực vật theo những con đường khác nhau (nghĩa là có khoảng 2,5 triệu người trên thế giới

bị nhiễm độc hàng năm) [23]

- Các hóa chất bảo vệ thực vật không những có tác dụng tiêu diệt tốt các loài côn trùng phá hoại mùa màng mà còn tiêu diệt luôn cả những loài côn trùng có lợi (thiên địch) Tuy nhiên khi các loài côn trùng đã quen với thuốc thì buộc con người

phải tăng thêm liều lượng để tiêu diệt chúng Chính quá trình tăng này đã làm tăng thêm dư lượng của chúng trong môi trường

2.2.1.2 Các đặc tính của hóa chất bảo vệ thực vật

Các hóa chất bảo vệ thực vật điển hình hiện nay gồm: nhóm Clo hữu cơ, nhóm Phosphat hữu cơ, nhóm Nitơ (nhóm carbamat), nhóm Pyrethroid Ngoài ra còn có nhóm thuốc có kim loại; là những hợp chất hữu cơ có gắn kim loại vào phân

tử của chúng; các kim loại thường gặp trong phân tử của chúng là As, Hg, Pb, Zn,

Se, Cd, Bi…

Tác dụng gây độc do tự thân phân tử, nhóm

chức Những chất có khả năng gây độc cao như

DDT, 666, nhóm –SH, nhóm NO2

- Nhóm Clo hữu cơ: quá trình chuyển hóa của

các chất hữu cơ và khí Clo diễn ra dưới tác động của ánh sáng, chuyển từ ete vòng sang sản phẩm có gắn nhóm Clo Chúng dễ dàng được phân bố trong nước, đất và thấm vào cơ thể rồi tồn tại bền vũng ở đó dưới các điều kiện thuận lợi của môi trường như pH, độ ẩm, nhiệt độ, keo hữu cơ… 2,4 D và 2,4,5 T tác động lên nhóm sunphuril của Enzym, tác động vào gan, thận…; sự tác động của 2,4,5 T gây ra ung thư, tác động lên cơ quan sinh sản gây ra quái thai vì hướng tác động của nó là nhằm vào Enzym điều khiển

- Nhóm Phospho hữu cơ: nhóm này chủ yếu tác động vào hệ thần kinh trung ương, làm tê liệt các hoạt động và dẫn đến tử vong Sản phẩm phân hủy của chúng bao gồm metoxy độc, phosphat, phospho, nhóm cacbua vòng… đều có thể gây độc thứ cấp và hướng vào gan, phổi, thận…

- Nhóm carbamat: các thuốc bảo vệ thực vật thuộc nhóm này bắt nguồn từ acid carbamic (NH2-COOH) Nhóm này chủ yếu tác động lên niêm mạc do chúng hoạt động định hướng vào các Enzym hoạt động (ví dụ: acetyl chorinesteraza) dẫn đến khó thở, ảnh hưởng đến tim, làm suy tim, co giật và loạn cơ Nhóm này ngoài

khả năng tiêu diệt các côn trùng (đặc biệt là sâu bọ nhuyễn thể), chúng còn có những tác động khá rõ vào động vật nuôi nhất là các động vật thủy sinh, tôm, cá… khi chúng tồn dư trong môi trường

- Nhóm Pyrethroid: đây là nhóm thuốc có nguồn gốc tự nhiên, phân hủy nhanh trong môi trường, sản phẩm của nó được chiết xuất từ thảo mộc rồi qua chế biến, sản phẩm phân hủy của nó ít độc Các sản phẩm thương mại của nó (Permetrin-Tetrametrin, Cypermetrin…) thực chất là sản phẩm của ngành tổng hợp hữu cơ mô phỏng phần chính của sản phẩm tự nhiên Cơ chế tác động chính của nhóm này là gây mê, làm tê liệt thần kinh rồi bại liệt và chết Nhóm này ít độc đối với các động vật máu nóng, nhưng vẫn gây độc đối với các động vật thủy sinh

- Nhóm các chất độc chứa kim loại nặng: đối với côn trùng, tính độc của nhóm này thể hiện thông qua khả năng tổng hợp của thuốc Thuốc tác động trực tiếp lên thần kinh và tế bào của côn trùng dẫn đến tê liệt thần kinh, hoặc ngấm vào màng

tế bào làm ngưng các hoạt động của tế bào Khi thấm qua tế bào, chúng gây ra hiện tượng teo tế bào, một số thuốc gây trương tế bào làm chết côn trùng Mức độ độc hại phụ thuộc vào sự có mặt của các kim loại trong phân tử của chúng Các kim loại này sẽ được giải phóng ra khi chúng bị phân giải làm tăng độ độc của thuốc

2.2 1.3 Giới hạn gây độc của hóa chất bảo vệ thực vật

Các hóa chất bảo vệ thực vật có cấu tạo khác nhau, sự linh động của một số nhóm phân tử, và cả trạng thái tồn tại của chúng (thể rắn, lỏng, khí) sẽ gây ra các độc tính khác nhau Ngoài ra, mức độ gây độc còn phụ thuộc vào loài côn trùng hoặc thực vật, nấm, thủy sinh mà chúng tác động Vì vậy, việc xem xét tính độc của hóa chất bảo vệ thực vật thường rất phức tap, nên người ta thường dùng đại lượng tương đối làm mốc để đánh giá, so sánh là LD50 và LC50

Bảng 2.1: Độ hòa tan, áp suất hơi và độ độc của một số loại thuốc trừ sâu

Tên thông

thường

Dung dịch hòa tan (ppm)

Áp suất bốc hơi (mmHg*10-6)

Độc tính LD50

Với hai đại lượng LD50 và LC50 đặc trưng cho lượng (LD) và đặc trung cho nồng độ (LC) để làm chết 50% động vật thí nghiệm trong 48 giờ hoặc 96 giờ

2.2.2.2 Ảnh hưởng của kim loại nặng tới sức khỏe con người.[8]

Ảnh hưởng của chì (Pb)

Chì là một trong các kim loại nặng thuộc nhóm IVA, có khả năng gây độc cho con người nhiều nhất và nổi tiếng nhất Lịch sử đã có nhiều xác nhận về tác hại của nhiễm độc chì

Trước đây, do dùng asenat chì để chống sâu bọ trong nông nghiệp, nên lượng chì có trong môi trường rất lớn Hiện nay, đã ít dùng asenat chì hơn vì đã có nhiều loại hóa chất, làm thuốc trừ sâu bọ khác Song, lượng chì xâm nhập vào cơ thể con người vẫn còn rất cao, mà chủ yếu là xâm nhập qua đường thức ăn, vào cơ thể Còn xâm nhập theo con đường hô hấp thì ít hơn nhiều

Một lượng chì có thể ngấm vào thức ăn, nếu dụng cụ đựng thức ăn làm bằng thiếc có pha chì hoặc có lớp thiếc mỏng chống rỉ, tráng ở ngoài, có lẫn chì hoặc trong nguồn nước có chứa hàm lượng chì cao hoặc ăn phải những thực phẩm từ động thực vật có nhiễm chì qua dây chuyền thực phẩm

Ảnh hưởng của Asen (As)

Kim loại As thuộc nhóm VA cũng có khả năng gây nhiễm đôc cao cho người

và các sinh vật khác

As có thể thấm qua da người, khi sử dụng chất tẩy rửa, thuốc nhuộm, thuốc bảo vệ thực vật có chứa As Qua chuỗi thực phẩm, As từ động vật, thực vật đã

truyền sang cho người, gây bệnh cho người Hàm lượng As trong các loại thức ăn nấu sẵn có thể tăng lên theo từng món thức ăn khác nhau do hàm lượng As có trong các nguyên liệu thực phẩm là khác nhau

Qua nghiên cứu, thấy rằng: Hàm lượng As được đưa vào thực phẩm với liều lượng nguy hiểm là do người ta đã sử dụng các bao bì trước kia đã đựng các chất có chứa As và các thực phẩm từ động, thực vật sống trong vùng nhiễm As nặng như các loài cá, tôm, ốc, hến, sò ở sông, hồ, ao, biển

Ảnh hưởng của Thuỷ ngân (Hg)

Các động vật, thực vật hấp thụ thủy ngân có trong đất, nước, không khí và sau đó theo dây chuyền thực phẩm vào cơ thể của con người Chất độc mà chúng ta nhận được từ thực phẩm thì khoảng gần một nửa là từ động vật, khoảng 1/3 là từ thực vật Mỗi năm, thế giới sản xuất khoảng 9000 tấn Hg, trong đó 5000 tấn trôi vào Ðại dương theo các nguồn khác nhau.Vì vậy, các thủy sinh vật như tôm, cá, ngao,

sò, ốc, mực là các thực phẩm có chứa hàm lượng thủy ngân cao, gây nên nhiều căn bệnh hiểm nghèo cho người (bệnh Minamata ở Nhật)

Ảnh hưởng của Cacdimi, Kẽm, Thiếc (Cd, Zn, Sn )

Ðây cũng là những kim loại nặng có khả năng gây ô nhiễm môi trường và gây ngộ độc cho con người khi sử dụng thực phẩm, không thua gì Hg, Pb, As

2.3 KHÁI QUÁT VỀ CHÌ, HCBVTV DIAZINON, ENDRIN

2.3.1 Khái quát về chì

Chì (Pb) là kim loại mềm xếp thứ 82 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học và được con người phát hiện và sử dụng cách đây khoảng 6.000 năm, do đó có nhiều ứng dụng trong đời sống sinh hoạt Chì là một kim loại nặng màu xám xanh

có nhiều trong vỏ trái đất Khi gặp không khí và nước, một lớp hợp kim được tạo ra, bao che chì khỏi bị gỉ sét, ăn mòn Chì hiện diện tự nhiên trong môi trường và nhất

xe hơi, ngoại trừ xăng dùng cho máy bay và các xe không lưu hành trên trục lộ giao thông Một số quốc gia đang phát triển vẫn tiếp tục pha chì trong xăng

Khi vào môi trường, các phân tử chì lan tỏa rất xa trong không khí Mưa làm chì rớt xuống mặt đất và nước

2.3.2 Khái quát về Diazinon

Diazinon 50% là thuốc trừ sâu, có tên thương mại là

Vibasu; có công thức:

o,o-diethyl-o-(2-isopropyl-6-methyl-pyrimidine-4-yl)phosphorothioate

Diazinon thuộc nhóm phospho hữu cơ (hay còn gọi là

lân hữu cơ), là nhóm được sử dụng để trừ sâu nhiều nhất [32]

Là chất lỏng không màu đến màu nâu tối, là một acid ester thiophosphoric được khám phá vào năm 1952 bởi Ciba- Geigy, một công ty hóa học Thụy sỹ

Đó là một dạng thuốc trừ sâu organophosphate không ngấm qua rễ, trước đây được sử dụng để kiểm soát gián, silverfish, kiến, và bọ chét Diazinon 50% với tên thương phẩm là Vibasu 50ND được sử dụng để tiêu diệt bọ xít hại lúa, rệp hại cây

có múi như cam, quýt, bưởi…

Diazinon tiêu diệt sâu bọ bằng việc ngăn chặn axetylcholinesteraza

Diazinon ít bền trong đất, có chu kỳ bán rã từ 2 tới 6 tuần

Hóa chất này đã bị cấm sản xuất ở Mỹ kể từ ngày 31/12/2004, nhưng nó là một trong những hoạt chất đang được sử dụng phổ biến ở Việt Nam

2.3.3 Khái quát về Endrin

Công thức phân tử:C12H8Cl6O

Khối lượng phân tử: 381

Tên UIPAC: 1,2,3,4,10,10-hexachloro-1,4,4a,5,6,7.8a octahydro-6,7 1,4:5,8 dimetanonaphthalene

epoxy-Công thức cấu tạo:

Endrin có dạng tinh thể trắng, độc, là chất đồng lập thể của dieldrin

2.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI

2.4.1 Tình hình nghiên cứu trên Thế giới

Công trình nghiên cứu của Ender và cộng tác viên năm 1964 cho thấy các hợp chất Nitrozodimetylamin có khả năng gây ung thư trên thực nghiệm Một số loại thức

ăn được xử lý bằng Natrinitrat như cá mòi, thường bị nhiễm chất này Ở các phần khác nhau trên bề mặt cá, có thể gặp hợp chất này với hàm lượng cao 30 - 100 µg/kg

Theo Jensen và cộng tác viên Policlorua diphenyl là thành phần của nhiều loại nước thải công nghiệp thải ra biển và xâm nhập vào cá Trong thịt một số loài chim ăn cá biển, hàm lượng chất này lên tới 100 µg/kg

Có thể tìm thấy một lượng cao, các Hidrocacbon no, không no, thơm, đa vòng và dị vòng ở một số loại nhuyễn thể 2 vỏ như sò hến, ốc hay một số loài cá nước mặt như cá đối, vùng nước bị ô nhiễm bởi dầu hỏa (Callaghan, 1961)

Ðặc điểm của các hoá chất BVTV là có tính bền vững trong môi trường Người ta đã gặp nhiều trường hợp bị ngộ độc do ăn phải các thực phẩm bị ô nhiễm thuốc trừ sâu Người ta đã phát hiện ra rằng, DDT có trong sữa người, có thể gây ngộ độc cho trẻ em do hoạt tính yếu của các men giải độc trong cơ thể trẻ Nhiều công trình nghiên cứu đã phát hiện một lượng dư đáng kể các thuốc trừ sâu chứa clo trong khẩu phần ăn của nhân dân nhiều nước (Duggan, 1986; Abbot và CTV, 1969)

Các hóa chất bảo vệ thực vật thường qua chuỗi thức ăn tích lũy trong thịt, trong các mô mỡ, trong các cơ quan sinh sản của trâu, bò, lợn, gà… (Beiz, 1997 và Cumming, 1967; Mecaskey, 1968)

Qua nhiều công trình nghiên cứu, DDT tối đa cho phép trong thực phẩm ở nhiều nước là 10 mg/kg và ở Liên Xô là 5 mg/kg Theo Carter (1947), trong sữa bò

ăn cỏ hoặc rau phun DDT có 1-2 mg/lít chất độc, trong pho mát có 0,04%, trong thịt

có 0,0004 %, trong mỡ có 0,01%

Trong một số cây trồng, người ta đã phát hiện ra lượng dư cao parathion, đó

là một trong các thuốc trừ sâu chứa photpho Sử dụng không đúng qui cách các chất này có thể gây ngộ độc chết người (Majer-Bode, 1965) Nhiều chất bảo vệ thực vật cũng có tác động tương tự Ví dụ: hỗn hợp Bordeaux thường được sử dụng để diệt

nấm cho cây trái và rau Thành phần chủ yếu là Tetracupric sufat và Pentacupric sufat Khi có hỗn hợp các muối đồng, các Enzyme của nấm hại bị ức chế Các chất chứa thạch tín là hợp chất của Arsenic như trioxid Arsenic, sodium Arsenit, Calcium Arsenat là những chất diệt cỏ dại và một số diệt sâu hại như Arsenat chì, Arsenat canxi

Các thuốc bảo vệ thực vật hữu cơ có thể được trích li từ thực vật như các Alkaloid nicotine được lấy từ thuốc lá ở dạng Nicotine sulfat hoặc là các chất hữu

cơ tổng hợp với kim loại chì như Phenyl mercuric acetat có tác dụng diệt nấm và các loại sâu bọ, loài gặm nhấm Ngoài ra, người ta còn dùng các hợp chất chứa các gốc độc của Phenol, chứa nhân thơm tương tự như DDT như Triclorophenol, Tetrachlorophenol, Pentachlorophenol, Chlorophenoxy acid

Thuốc bảo vệ thực vật, ngoài tác dụng diệt các sâu bệnh thì dư lượng của nó (đó là các chất đặc thù tồn lưu trong lương thực, thực phẩm, trong sản phẩm nông nghiệp và trong thức ăn vật nuôi mà do sử dụng thuốc gây nên) sẽ được hấp thụ trong cơ thể động thực vật và tích lũy ở các mô mỡ, lipoprotein, sữa, trên lá thân cây, đã gây độc cho con người Quá trình gây độc của dư lượng thuốc bảo vệ thực vật có thể là tức khắc hoặc có tác dụng lâu dài Khi ăn phải rau quả mới phun thuốc bảo vệ thực vật thì có thể nhiễm độc tức thì (nhiễm độc cấp tính) nhưng cũng có thể nhiễm độc mãn tính đối với người sử dụng thuốc bảo vệ thực vật lâu dài

Ðặc biệt, sự nhiễm độc có thể theo chuôi thức ăn Ví dụ: Năm 1991, ở Vịnh Montery, bang California, Mỹ có sự bùng nổ loại khuê tảo Nitzchia occidentalis đã gây ra một sự tích tụ Acid Ðomoic trong các phiêu sinh động vật Một loài cá nhỏ như cá trống (Engraulis Mordax) đã ăn các phiêu sinh động vật nầy Sự ngộ độc đã xảy ra với các loại chim lớn ăn cá như bồ nông nâu và bồ nông cốc và một số người

đã bị ngộ độc do ăn phải các loài sò biển đã bị ngộ độc từ khuê tảo ( Frits và cộng

sự, 1992)

Bên cạnh các chất độc hại nhân tạo được tích lũy và chuyển hóa trong chuỗi thức ăn ở các thủy vực, chất độc PSP ( Paralytic Shellfish poisons) và các chất độc khác: DSP, NSP và ASP có khả năng tích lũy với lượng cao trong cơ thể các loài

nhuyễn thể 2 vỏ kể cả các loài trai, ngao, sò nuôi khi chúng ăn phải các loại tảo phù du: Gonyaulax, Protogonyaulax, Gymnodinium, Pyrodinium, Nocticula, Ceratium, Protoperidinium v.v có chứa chất độc (M Mohan Joseph, 1998)

2.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Trong thực tế, việc sử dụng thuốc bảo vệ thưc vật còn mang tính chất tự phát, theo kinh nghiệm, thường được phun vào rau quả trong quá trình trồng và vài giờ hoặc vài ngày trước khi đem bán như đậu que ở thành phố HCM, được phun thuốc 2 ngày một lần khi có trái và phun lại trước khi đem bán để trái xanh, mẩy Mướp đắng trước khi đem bán, được ngâm trong nước có hòa tan thuốc trừ sâu để trái căng tròn, da sáng, bóng Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật còn rất nhiều trong các nông sản và đã gây độc cấp tính, mãn tính cho không biết bao nhiêu người tiêu dùng (Lê thị Như Hoa, 1999)

Hiện nay ở nước ta, xu hướng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ngày càng tăng trong khi đó thì thế giới có xu hướng giảm xuống Lượng thuốc trừ sâu sử dụng

1997 gấp 3 lần năm 1991 Trước đây, chỉ sử dụng cho lúa, nay lúa chỉ còn sử dụng 79%, còn 9% cho rau xanh và 12% cho các cây trồng khác (số lịêu điều tra của Hãng Landel Mills Ltd) Theo Ðinh Nguy Hùng (thông tin môi trường 05/1994) và Phan Nguyên Hồng (10/1993) thì hằng năm, Việt Nam sử dụng 14-15 ngàn tấn thuốc bảo vệ thực vật Một số vùng và nông sản được sử dụng hàm lượng thuốc bảo

vệ thực vật lớn như vùng rau Ðà Lạt là 5,1-13,5 kg a-i / ha; vùng trồng bông Thuận Hải là 1,7-3,5 kg a-i /ha; vùng rau Hà Nội là 6,5 -9,5 kg a-i/ha; vùng lúa Ðồng bằng sông Cửu Long là 1,5 -2,7 kg a-i/ha; vùng chè Hòa Bình là 3,2-3,5 kg a-i/ha

Một vài thống kê chưa đầy đủ cho thấy: Trong năm 1992, số người bị ngộ độc là 4.572 người Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật có trong tổng số mẫu đem phân tích là 32,54% Khi kiểm định trên 5 mẫu rau cải bẹ, cải bắp, cải ngọt, cải thảo, xà lách ở các chợ Mai Xuân Thưởng, Cầu muối, Bà Chiểu thì dư lượng Methamidophos (loại thuốc gây độc nhiều nhất) thì thấy có 57% mẫu còn dư lượng thuốc bảo vệ thực vật với nồng độ vượt từ 50-100 lần cho phép, trong đó cải bẹ xanh có mức vượt cao nhất

Tệ hại hơn là một vài lái thương còn yêu cầu nông dân phun Azodrin cho rau thêm xanh, mượt, bán được giá Khi điều tra trên 1.500 người nông dân thuộc 16 tỉnh phía Nam sau khi phun thuốc thì cho thấy: 70% cảm thấy mệt mỏi, 3% cay mắt, 6% chóng mặt, 4% thấy buồn nôn 8% thấy ngặt thở, 17% bị dị ứng da và 28% bị các triệu chứng khác (Trung tâm kiểm định thuốc bảo vệ thực vật phía Nam, Cục bảo vệ thực vật, 1996)

Hiện tượng ngộ độc do thuốc trừ sâu có xu hướng gia tăng: đầu 1993, bệnh viện Trưng Vương thành phố HCM, đã tiếp nhận 45 ca ngộ độc dư lượng thuốc trừ sâu trong rau xanh, An Giang có 41 ca; Long An có 49 ca; đồng Tháp có 204 ca Tháng 01/1994 Khánh Bình, Nhơn Hội, An Phú (Tiền Giang) có 41 người bị ngộ độc cải bẹ xanh phải đi cấp cứu trong đó có 17 người nhiễm nặng Ngày 07/01/1977 tại Xã Kim Nổ (Ðông Anh, Hà Nội), có 72 người bị ngộ độc do ăn rau cải trong đó

có 26 trẻ em Ðó là chưa kể nhiều trường hợp khác chưa được thông báo (Lê Huy Bá- Lâm Minh Triết, 2000)

Dầu tràn trên biển ngoài khả năng bao lấy các cá thể sinh vật phù du làm mất khả năng hô hấp và làm chết sinh vật còn có thể ngấm vào tế bào cơ thể chúng gây nhiễm độc Cá và các sinh vật biển khác bị nhiễm độc khi sử dụng loại phù du này làm thức ăn Chim biển bị chết hàng loạt khi ăn phải cá bị nhiễm độc dầu ( N.Ð Hòe, 2001)

Chất độc PSP tác động lên hệ thần kinh, gây tê liệt và có thể gây chết người Trong khoảng thời gian từ 1969 - 1983 thế giới đã có 2500 trường hợp bị liệt và 24 trường hợp tử vong do ăn phải các loại ngao sò có chứa PSP.(T.T.Thanh, 2001)

Nồng độ các hóa chất bảo vệ thực vật trong nước tuy thấp; kết quả phân tích nước ở đầm phá Tam Giang – Cầu Hai năm 2003 và 2004 cho biết tổng lượng hóa chất bảo vệ thực vật (nhóm DDT và HCH…) là 0,01- 0,16µg/L [10]; nhưng trong trầm tích lại khá cao: lượng DDT (2001) trong trầm tích (tính theo khối lượng khô)

ở vùng Tam Giang – Thủy Tú là 14,5 ± 5,8ppm, vùng Cầu Hai là 33,3 ± 9,6 (N.X.Khoa, N.V.Hợp và nhiều người khác, 2004 [28]) cũng gây ra những lo lắng về

sự tích lũy chúng trong các loài thân mềm hai mảnh vỏ (trìa, hến…), các loài cá ăn đáy (cá dày, cá dìa…) và theo chuỗi thức ăn có thể gây độc cho các loài tôm, cá, động vật hoang dã, đặc biệt có thể gây độc cho con người

2.5 CHUỖI THỨC ĂN [22]

Chúng ta đã dùng khá nhiều lần tập hợp từ " Dây chuyền thức ăn - chuỗi thực phẩm" Ðây là một hình thức cơ bản biểu thị các mối quan hệ tương hỗ của các sinh vật khác nhau, trong đó mỗi sinh vật này lại ăn thịt một sinh vật khác, theo nguyên tắc: Cá lớn nuốt cá bé

Người ta còn nói về chuỗi thực phẩm với ý nghĩa hẹp hơn trong trường hợp

"Những loại động vật khác nhau, liên quan với nhau bằng những mối quan hệ thực phẩm trực tiếp" Khi đó, trong môi trường sinh học " Diễn ra một loạt liên tục những biến đổi vật chất" trong chuỗi các mắt xích

Sinh vật bị hi sinh- sinh vật ăn thịt Trong trường hợp ăn các "chất lạ", không thể "tiêu hóa" được thì sẽ xảy ra sự tích tụ các chất này, trong các sinh vật của chuỗi thực phẩm Sự tích tụ này diễn ra là do trong chuỗi thực phẩm thì sinh vật tiêu thụ

có ít sinh khối hơn, những thức ăn của chúng (mặc dù kích thước của sinh vật tiêu thụ bao giờ cũng lớn hơn sinh vật hi sinh) Chính bằng cách đó, đã xảy ra quá trình tập trung hóa các thuốc trừ sâu, các kim loại nặng trong các sinh vật tiêu thụ Tất nhiên, những mắt xích đầu tiên của chuỗi thực phẩm, thường có lượng độc chất nhỏ, còn ở trong các mắt xích cuối cùng thì lượng chất độc đã lớn và có thể gây ngộ độc

Sinh vật tiêu thụ có sinh khối ít là do những sinh vật này chỉ sử dụng một phần thức ăn, để phát triển cơ thể, số còn lại tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng Những độc tố không tiêu hủy được, lại không tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng, mà phần lớn tích tụ lại trong cơ thể, đặc biệt khi các chất đó có quá trình bán hủy sinh học dài Hệ số tích tụ các chất độc không phân hủy, như là các thuốc trừ sinh vật có hại, trong phần lớn các trường hợp là gần 10 lần, ở mỗi bậc của chuỗi thực phẩm

Như vậy, cá có thể chứa nhiều chất độc, gấp hàng nghìn lần so với môi trường nước mà nó đang sống Cũng như vậy, sự tích tụ chất độc trong chuỗi thực phẩm thường tăng lên do phản ứng chậm chạp và những chuyển động hạn chế của động vật mang trong mình nó độc tố, bởi vì các con vật bị ngộ độc nặng, thường dễ làm mồi cho lũ ăn thịt hơn những con vật khác

Do đó, trong chuỗi thực phẩm nước, hàm lượng các chất độc cao nhất, thường thấy trong cơ thể loài cá ăn thịt cá Sau đó, chất độc có thể từ loài cá này, truyền sang các loại chim ăn cá, rồi sang bộ chân màng, cũng như sang con người Hàng ngày, có hàng ngàn chất lạ xâm nhập vào thức ăn của chúng ta, trong đó có các chất gây ung thư Cho đến nay, người ta vẫn chưa tìm được cấu trúc xác định của các chất liên quan đến ung thư Ðiều này được hiểu rằng: Phần lớn các tác nhân gây ung thư, liên quan đến các chất rất khác nhau, không có liên hệ trực tiếp với các nguyên tố có cấu trúc nhất định, của các chất di truyền trong tế bào, mà nó được chuyển hóa trong cơ thể, qua rất nhiều giai đoạn trung gian thành những dạng có hoạt tính cao Những dạng được gọi là tác nhân gây ung thư cuối cùng, trong rất nhiều trường hợp ít giống những chất ban đầu

Nói chung, hầu hết các nghề nghiệp khác nhau đều có bệnh ung thư tương ứng như người trồng nho thì bị ung thư do ngộ độc As, thợ nạo ống khói bị ung thư da, công nhân sản xuất sơn Anilin thì bị ung thư bàng quang Theo dây chuyền thực phẩm, nhiều chất độc có thể gây ung thư cho người, kể cả những chất tưởng chừng như vô hại

- Ví dụ: Như các muối nitrit, nitrat, các amin bậc 2, bậc 3 trong cơ thể, có thể tạo ra các tác nhân gây ung thư như các hợp chất N- nitroso Trong số các chất này, người ta biết có khoảng 300 chất, có khả năng gây nên một phổ rất rộng, các bệnh ung thư cho 40 loài động vật Vì vậy, con người coi chúng như những tác nhân nguy hiểm đối với người, có sác xuất lớn gây ung thư cho người, mặc dù cho đến nay, vẫn chưa chứng minh được một cách chắc chắn rằng : chúng là những chất gây ung thư cho người

2.6 SỰ PHÁT TÁN, CHUYỂN TẢI, TỒN LƯU CHẤT Ô NHIỄM TRONG MÔI TRƯỜNG VÀ SỰ CHUYỂN HOÁ, TÍCH LUỸ CÁC CHẤT ĐỘC HẠI TRONG CƠ THỂ SINH VẬT

2.6.1 Sự phát tán chất ô nhiễm trong môi trường

Chất thải, các chất độc hại khi đưa vào môi trường nước nhanh chóng được chuyển tải, phát tán và chuyển hóa bởi những quá trình đặc thù của môi trường nước Các quá trình này làm cho hàm lượng các độc hại tại vùng bị ô nhiễm được giảm đi nhanh chóng, giúp phục hồi nhanh chất lượng nước và điều kiện sống bình

thường cho sinh vật ở những khu vực bị tai biến về môi trường Tuy nhiên cũng do đặc trưng phát tán và chuyển tải nhanh chất gây ô nhiễm trong môi trường nước có thể dẫn đến không gian chịu ảnh hưởng của nguồn chất gây ô nhiễm được nhân rộng nhanh chóng khi một nơi nào đó bị nhiễm bẩn Sự chuyển tải, phát tán và chuyển hóa chất gây ô nhiễm trong môi trường nước theo các quá trình động lực, vật lý, hóa học và sinh học cơ bản sau:

- Dòng chảy cùng sự xáo trôn khối nước và bay hơi góp phần chuyển tải và phân tán nhanh chất thải ra môi trường xung quanh

- Các quá trình sinh học phân giải chất hữu cơ bởi sinh vật (vi sinh vật và nấm)

- Các quá trình lý học và hóa học trong nước và trên nền đáy

- Quá trình sử dụng và hấp thụ chất chất gây ô nhiễm bởi các sinh vật

Trong lĩnh vực NTTS, đặc trưng phát tán, chuyển tải nhanh các chất độc hại

và chất gây ô nhiễm trong môi trường nước góp phần cải thiện nhanh chất lượng nước tại khu vực nuôi nhưng đồng thời cũng làm lan tỏa nhanh chất thải từ hệ thống nuôi ra môi trường xung quanh và tăng cường phạm vi ảnh hưởng của nó Ngược lại, hệ thống nuôi thủy sản cũng khó tránh được ảnh hưởng khi khu vực nuôi bị ô nhiễm bởi các chất thải độc hại từ các họat động kinh tế dân sinh khác

Các hóa chất bảo vệ thực vật đi vào trong đất rồi đi vào trong nước và ảnh hưởng đến hệ sinh thái nước Hàm lượng của các hoắ chất này trong nước không lớn mà chủ yếu là có nhiều trong bùn, cặn lắng

Các hóa chất bảo vệ thực vật trong nước tồn tại ở nhiều dạng như dạng chất hòa tan, chất nhũ tương dầu mỡ làm dung môi khi sử dụng thuốc, chất huyền phù keo đất, hạt đất hấp phụ và chất keo lơ lửng của các phần tử keo hữu cơ Ngoài ra chúng tồn tại trong nước nhờ động vật và thực vật thủy sinh

Sự tồn tại của hóa chất bảo vệ thực vật trong nước phụ thuộc vào cấu tạo của chất đó Nếu chất đó có khả năng hòa tan cao thì tồn tại trong nước nhiều hơn trong bùn cặn, ngược lại nếu chất đó không ưa nước thì tồn tại trong bùn cặn nhiều hơn

Nó phụ thuộc vào khả năng hấp phụ và phản hấp phụ của hóa chất bảo vệ thực vật

so với hạt keo đất, keo hữu cơ phân tán trong nước Ngoài ra sự tồn tại của chúng

còn phụ thuộc vào phản ứng tương hổ giữa chúng với nước, keo và các chất tồn tại trong môi trường, ngay cả quá trình hoạt động của vi sinh vật và sự phân hủy bằng

mỡ tồn tại chủ yếu ở dạng chất hấp phụ của đất, bùn cặn và keo hữu cơ Đa số các loại này thuộc nhóm Phospho hữu cơ, nhóm Carbamat, và nhóm Pyrethroid Chính

vì vậy các chất hòa tan trong chất béo ít có mặt trong nước hơn so với các chất hòa tan trong đất

Nhìn chung tùy thuộc vào từng loại hóa chất bảo vệ thực vật và điều kiện môi trường khác nhau như oxy, ánh sáng mặt trời, gió, nhiệt độ, độ ẩm, họat tính của đất, loại đất… Các hóa chất bảo vệ thực vật được phát tán đi rất xa nơi nó được

sử dụng bởi gió, hơi nước, nước mưa, nước ngầm, sông và suối, trong các mô cơ thể người và động vật Một loại hóa chất bảo vệ thực vật sau khi được sử dụng thường biến đổi thành một hoặc nhiều chất chuyển hóa mà các chất này có thể có tính chất hóa học và độc tính khác với hợp chất ban đầu Trong nhiều trường hợp, các chất chuyển hóa bền vững và độc hơn lọai thuốc trừ sâu sử dụng ban đầu

Các hóa chất bảo vệ thực vật trong môi trường được phân giải qua nhiều con đường khác nhau; chủ yếu là các con đường bay hơi, phân hủy bởi ánh sáng, phân hủy do các tác nhân hóa học, phân hủy do nhiệt độ và phân hủy nhờ vi sinh vật

 Quá trình bay hơi:

Quá trình này phụ thuộc vào hai yếu tố: bản chất dễ bay hơi của hóa chất và liên kết phụ trong đất, nước

- Bản chất dễ bay hơi của hóa chất trong trường hợp một chất có áp suất hơi bão hòa thấp, nó sẽ thoát hơi mạnh, do đó phân hủy khỏi đất, nước nhanh hơn nhóm

có áp suất bão hòa cao

Liên kết phụ trong đất, nước: nếu chất đó có liên kết cầu nối với nước chặt hơn thì khi nước bay hơi sẽ làm cho chất đó bay hơi theo và quá trình bay hơi cưỡng bức sẽ tạo ra nước mưa và gây nhiễm bẩn trở lại

 Phân hủy do nhiệt:

Khi gặp nhiệt độ cao: bản thân chúng bay hơi mạnh, đồng thời nước cũng bay hơi mạnh sẽ cuốn theo lượng thuốc lớn hơn cũng bay hơi theo

Các hóa chất bảo vệ thực vật thuộc nhóm Clo có độ bền rất cao đối với nhiệt, còn các hóa chất thuộc nhóm Pyrethroid lại dễ bị phân giải

Ngoài ra nhiệt độ còn ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ các hóa chất bảo vệ thực vật trên bề mặt đất và keo hữu cơ Ở độ sâu khoảng 1-2m dưới lớp đất, khả năng tách khỏi đất của chúng gần như không có Việc phân hủy chúng lúc này hoàn toàn nhờ vào vi sinh vật, các tác nhân hóa học…

 Phân hủy do ánh sáng:

Các nhóm chất Phospho hữu cơ, Clo hữu cơ, carbamat là những nhóm chất

dễ bị phân hủy bởi ánh sáng

Chúng bị phân hủy bởi nhiệt lượng khá lớn của tia hồng ngoại, và thay đổi các liên kết dưới tác dụng của tia tử ngoại Kết quả làm cho các phân tử đó chuyển sang các dạng khác, ít độc hơn hoặc phá vỡ phân tử cũ và hình thành nên các hợp chất mới

Quá trình phân hủy do ánh sáng còn phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường (chủ yếu là pH, độ ẩm)

 Phân hủy hóa học:

Các hóa chất bảo vệ thực vật bị phân giải hóa học trong môi trường chủ yếu

là do các quá trình: thủy phân, oxy hóa khử, đồng phân hóa và polyme hóa và phụ thuộc vào các quá trình xảy ra trong dung dịch hoặc trên bề mặt hấp phụ

Những phản ứng phân hủy trên liên hệ trực tiếp với điều kiện pH, thế oxy hóa khử, độ acid tại bề mặt, nồng độ các chất hóa học mức độ linh động của các chất trong hệ thống và các tác nhân xúc tác có mặt

Trong môi trường nước, thủy phân là quá trình chính để phân hủy các hóa chất bảo vệ thực vật Quá trình này được thực hiện với các chất xúc tác chính là acid hoặc kiềm tác động chủ yếu vào các loại este, amid và amin

 Sự phân giải bằng sinh học:

Quá trình phân giải được diễn ra nhờ hai tác nhân chính là vi sinh vật và động thực vật Các loại thực vật có khả năng hấp thụ hầu hết các loại khí độc của các loại hóa chất bảo vệ thực vật phát tán trong không khí và hấp thụ cả những phần hòa tan trong nước

Nhưng sau khi các loài động thực vật hấp thụ, khi chúng chết đi phần tích lũy trong cơ thể của chúng lại bị thải vào lại trong môi trường, nguy hiểm hơn là con người có thể bị ngộ độc khi sử dụng chúng làm lương thực, thực phẩm

Các vi sinh vật trong môi trường đất, nước có thể sử dụng các hóa chất bảo

vệ thực vật ở dạng vết như một loại thức ăn để sinh trưởng và phát triển, đối với các

vi sinh vật phân hủy phospho thì chúng tiến hành phân giải các chất phospho hữu cơ

và sử dụng nó làm nguồn dinh dưỡng năng lượng

Các quá trình phân hủy được thực hiện trong điều kiện pH thuận lợi là hơi kiềm hoặc trung tính, acid nhẹ

Do vi sinh vật có khả năng phân giải các hóa chất bảo vệ thực vật nên trong thực tế kỹ nghệ môi trường, người ta sử dụng một số dòng vi sinh vật để làm sạch môi trường đất, nước… khi chúng bị nhiễm bẩn các hóa chất đó

2.6.2 Sự chuyển hoá, tồn lưu, tích luỹ các chất độc hại trong cơ thể sinh vật qua chuỗi thức ăn.[23,24]

2.6.2.1 Khái niệm về chuỗi thức ăn của thủy vực

Ðơn giản, chuỗi thức ăn được hiểu là một dãy bao gồm nhiều nhóm sinh vật có quan hệ với nhau về mặt dinh dưỡng Trong đó mỗi nhóm sinh vật là một "mắt xích thức ăn"hay một "bậc dinh dưỡng" Sinh vật ở mắt xích thức ăn này tiêu thụ sinh vật ở mắt xích thức ăn ở phía trước nó và rồi nó lại bị sinh vật ở mắt xích sau tiêu thụ

2.6.2.2 Sự hấp thụ, tồn lưu và bài tiết của chất độc hại ở sinh vật

Chất độc hại có thể xâm nhập vào cơ thể con người và sinh vật qua 3 đường: Qua da, qua đường hô hấp và qua đường tiêu hoá Nồng độ của chất độc hại trong

cơ thể sinh vật không những phụ thuộc vào hàm lượng của nó ngoài môi trường, thời gian tiếp xúc, con đường thâm nhập, mà còn phụ thuộc vào sự hấp thụ, phân

bố, chuyển hoá và khả năng bài tiết của chính bản thân sinh vật

- Hấp thụ: Là quá trình hoá chất thấm qua màng tế bào và xâm nhập vào máu Việc hấp thụ chất độc có thể xảy ra qua đường tiêu hoá, hô hấp, da

- Phân bố: Phân bố là quá trình vận chuyển chất độc hại sau khi đã xâm nhập vào máu đến các cơ quan trong cơ thể sinh vật Sau đó một số chất độc hại có thể bị chuyển hoá, một số chất lại có thể tích lũy trong một số cơ quan

- Sự vận chuyển sinh học: Tốc độ loại bỏ hoá chất độc hại khỏi cơ thể phụ thuộc vào tốc độ chuyển hoá và bài tiết chúng Quá trình này được gọi là sự vận chuyển sinh học (bio-trans formation) Thông thường trong cơ thể chất độc được chuyển hoá thành chất ít độc hơn vì xu hướng chung của chuyển hoá là tạo ra chất

có tính thân mỡ kém hơn, tính hoà tan trong nước cao hơn, do đó khó thấm vào màng tế bào và dễ bị bài tiết Quá trình này được gọi là "khử hoạt hoá sinh học" Tuy nhiên một số ít hoá chất khi vào cơ thể lại bị chuyển hoá thành chất độc hơn (như Parathion có thể chuyển thành Paraoxon có độc tính cao hơn)

Quá trình cơ thể chuyển hoá chất ô nhiễm từ môi trường thành chất độc được gọi là quá trình "hoạt hoá sinh học"

Khử hoạt hóa (tăng độ phân cực,tăng tính thấm nước) dễ bài tiết

Giảm độc tính Chất độc hại

Hoạt hóa (giảm độ phân cực, tăng tính thấm mỡ) khó bài tiết

Tăng độc tính

Sơ đồ quá trình chuyển hoá sinh học chất độc hại trong cơ thể sinh vật

Việc tạo ra chất chuyển hoá có độc tính cao hoặc thấp hơn chất độc hại ban đầu phụ thuộc vào tính chất, cấu trúc hoá học và kiểu phản ứng của chính chất gây độc hại Việc chuyển hoá có thể được thực hiện bằng các phản ứng ôxi hoá - khử, thủy phân, tổng hợp

- Bài tiết: Chất độc hại sau khi vào cơ thể và được chuyển hóa sinh học, một phần được cơ thể sinh vật bài tiết ra ngoài, một phần có thể được tích lũy lại trong các mô, các cơ quan trong cơ thể sinh vật Thận là cơ quan bài tiết chủ yếu Gan và mật có vai trò quan trọng đối với bài tiết DDT và chì Phổi là nơi bài tiết các khí độc Ngoài ra các hoá chất độc hại còn được bài tiết qua mồ hôi, nước mắt, sữa, nước tiểu và phân Khả năng tích lũy và tồn lưu của chất độc hại trong cơ thể phụ thuộc vào đặc điểm hoá học, cấu trúc phân tử, tính chất vật lý của chúng và cấu trúc

của cơ quan tiếp nhận Các chất có tính thân mỡ cao dễ dàng tập trung trong tổ chức

mỡ như: DDT, Protêin của tế bào có thể liên kết với đồng, các thuốc kháng sinh tích lũy trong phổi, còn chì có khả năng tích luỹ trong xương

2.6.2.3 Sự luân chuyển chất độc hại giữa các sinh vật qua chuỗi thức ăn

Chuỗi thức ăn là con đường truyền vật chất và năng lượng từ cơ thể sinh vật này đến cơ thể sinh vật khác Mặt khác, nếu trong cơ thể sinh vật thuộc một mắt xích của dây chuyền có chất độc, thì chất độc này được truyền sang cho sinh vật khác trong chuỗi thức ăn và cứ như thế chất độc hại được chuyển tải và đưa vào cơ thể người khi con người sử dụng sinh vật làm nguồn lương thực thực phẩm hàng ngày

Sơ đồ đơn giản của chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái ở nước được biểu diện ở hình sau:

Ánh sáng mặt trời

CO2, NH4+, PO4-3

Tảo ( sinh vật sản xuất)

Động vật phù du ( sinh vật tiêu thụ bậc một)

Sự chuyển tải chất độc hại qua chuỗi thức ăn không phải là một “dòng chảy" đơn thuần mà chất độc hại thường có sự khuyếch đại hàm lượng khi đi qua mỗi bậc dinh dưỡng trong chuỗi thức ăn Mặt khác người ta thấy rằng ngay trong chính một

cá thể sinh vật hàm lượng chất độc hại tích lũy có xu hướng tăng theo kích thước sinh vật Khi sinh vật càng lớn mức độ tích tụ chất độc hại trong cơ thể của chúng với hàm lượng càng cao Bởi do theo thời gian cùng với sự lớn lên của cơ thể chúng

sử dụng càng nhiều thức ăn và độc chất trong thức ăn được tích lũy lại trong cơ thể của chúng càng lớn (S.E Jorgensen, 1989)

2.7 ARTEMIA [25]

2.7.1 Khái quát

Artemia là tên khoa học của một loài giáp xác có tính muối rộng (từ vài phần ngàn đến 250‰) Artemia thường sống ở biển tự nhiên hoặc được nuôi trong ruộng muối

Cá nhỏ (sinh vật tiêu thụ bậc hai)

Cá lớn (sinh vật tiêu thụ bậc ba)

2.7.2 Vòng đời của Artemia

Vòng đời của Artemia trải qua nhiều giai đoạn

khác nhau:

Giai đoạn trứng: những hạt trứng có màu hơi

nâu, đường kính từ 200-300μm, nặng trung bình 3,5μg

Để trứng nở bằng cách cho trứng vào trong nước biển có

độ mặn 3-35‰ (đây là giai đoạn ngâm nước), sau vài giờ

màng ngoài của tiểu nảo vỡ ra (giai đoạn nở), phôi sẽ thoát ra ngoài

Giai đoạn Nauplius: một thời gian ngắn sau khi phôi nở, màng trứng tách

ra, ấu trùng thoát ra ngoài, và bơi lội tự do trong nước Ấu trùng Artemia vừa mới

đẻ hay mới nở có kích thước 400 - 500μ, chiều dài 0,4mm, trọng lượng 0,02mg Ấu trùng có dạng hình sao, lúc đầu có màu da cam do sự có mặt của noãn hoàng, có ba phần phụ và một điểm mắt ở phần đầu

Giai đoạn ấu thể: ấu thể sẽ tiếp tục phát triển và phân hóa trong suốt 15 lần

lột xác, phần thân bụng tiếp tục kéo dài ra, cơ quan tiêu hóa bắt đầu hoạt động, thức

ăn được lấy vào nhờ các lông cứng của Artemia Artemia là động vật ăn lọc

Giai đoạn trưởng thành: sau lần lột xác thứ mười thì Artemia mất đi chức

năng nguyên thủy và có sự phân hóa về giới tính Các chân ngực cũng phân hóa thành các bộ phận và hình thành nên cặp giao phối

Artemia có sự sinh trưởng và sinh sản khác nhau phụ thuộc vào điều kiện của môi trường

Artemia có dòng đơn tính, dòng lưỡng tính và nó có thể đẻ con hay đẻ trứng phụ thuộc vào điều kiện dinh dưỡng và độ mặn của môi trường Khi nồng độ muối

cao hơn 70 ‰ và dinh dưỡng kém, nhiệt độ cao thì Artemia có xu hướng đẻ trứng bào xác (Thông tin kĩ thuật dành cho người sản xuất tôm sú giống)

Artemia trải qua nhiều lần lột trong suốt quá trình phát triển từ nhỏ đến khi trưởng thành và bắt đầu quá trình sinh sản Mỗi lần sinh sản, Artemia cho khoảng

300 trứng hoặc con với nhịp sinh sản 4 ngày/lần

Trong môi trường thích hợp, Artemia có thể sống được vài tháng, có khi lên đến 6 tháng

Nhờ lớp vỏ dầy bao bọc bên ngoài trứng Artemia, nếu được loại nước và được bảo quản tốt thì có thể giữ được trứng sống trong nhiều năm

Artemia sống, lớn lên và sinh sản chủ yếu dựa vào thức có sẵn trong môi trường Artemia là loài ăn lọc nhưng không có tính chọn lọc, vì vậy thức ăn chủ yếu của nó là các hạt lơ lửng trong nước và các sinh vật cỡ nhỏ như tảo hiển vi, vi khuẩn….sao cho phù hợp với kích cỡ lọc của nó Thông thường Artemia lọc các loại thức ăn có kích thước từ 10-50 μm

2.7.3 Giá trị sử dụng

Trong sản xuất tôm giống, ấu trùng Artemia là một loại thức ăn quan trọng, vì: Thích hợp: ấu trùng Artemia di chuyển chậm, kích cỡ nhỏ phù hợp với ấu trùng tôm

Dinh dưỡng cao: ấu trùng Artemia chứa nhiều đạm, axit béo không no và dễ tiêu hóa

Thuận tiện: ấu trùng Artemia dễ sử dụng, dễ bảo quản và có bán sẵn trên thị trường

2.7.4 Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến sự trao đổi chất

 Ảnh hưởng của nhiệt độ:

Trứng bào xác (chứa nước từ 2 – 5 ‰) có thể chịu đựng biên độ nhiệt rộng từ: (-) 21 ÷ (+) 600C trong thời gian ngắn có thể chịu được 60 – 900C

Khả năng chịu nhiệt của trứng đã trương nước khác nhau:

- Dưới: -180C và trên +400C: khả năng sống không bị ảnh hưởng

- Từ 4 – 320C: xảy ra các hoạt động trao đổi chất

 Ảnh hưởng của nồng độ muối:

Nguồn năng lượng dự trữ của phôi bị tiêu thụ nhiều hơn khi nồng độ muối cao

Ở độ mặn 5-35‰ cho tỉ lệ và hiệu suất nở trứng cao, đồng thời ấu trùng cũng chứa nhiều năng lượng hơn

 Ảnh hưởng của ánh sáng:

Ánh sáng là yếu tố rất cần thiết cho phôi hoạt động

Cường độ chiếu sáng thích hợp trên mặt nước là 2000 lux

2.8 TÔM SÚ [4],[8]

2.8.1 Đặc điểm chung của tôm sú

Tôm sú Penaeus monodon còn có tên thường gọi là tôm sú sắt, tôm cỏ, tôm giang, tôm he Tên thương mại là Tiger prawn, Grant tiger prawn, Jumpo tiger prawn, Black tiger shrimp, Grass shrimp

Hệ thống phân loại tôm sú như sau:

Các nhà khoa học đã dựa vào các đặc điểm về chủy, râu, chân hàm, gai trên chủy, gai dưới chủy, gai lưng, để lập khóa phân loại các loài trong họ tôm he

2.8.3 Đặc điểm sinh học và sinh sản của tôm sú

Tôm sú có vỏ dày, màu vỏ xanh đen, trên chủy có 6-8 gai, dưới chủy có 2-3 gai trên vỏ đầu ngực có 3 gai

Có thể chia vòng đời tôm sú ra 6 thời kỳ:

2.8 4 Đặc điểm sinh trưởng của tôm sú

Sinh trưởng của tôm sú nói riêng giáp xác nói chung tăng vọt sau mỗi lần lột xác Tôm mỗi lần lột xác kích thước tăng vọt, được biểu diễn bằng đường thẳng đứng Giữa hai lần lột xác tôm hầu như không tăng về kích cỡ Tôm sú là loại động vật có tốc độ sinh trưởng nhanh nhưng tùy từng giai đoạn phát triển, tùy loài, tùy giới tính và phụ thuộc vào điều kiện môi trường, điều kiện dinh dưỡng

Nhìn chung có 4 giai đoạn sau:

Giai đoạn sau lột xác: là giai đoạn kế tiếp ngay sau khi giáp xác lột xác

xong đó là khoảng thời gian từ khi nước được hấp thụ vào biểu bì, mang, ruột làm tăng thể tích màu, tăng vỏ mới còn mềm và dẻo Sau vài giờ hoặc vài ngày vỏ mới dần dần cứng lại

Giai đoạn giữa chu kỳ lột xác: Suốt giai đoạn này vỏ đã cứng lại nhờ sự

tích tụ của chất khoáng và protein

Giai đoạn tiền lột xác : Giai đoạn đầu của tiền lột xác bắt đầu ngay trước

khi sự lột xác xảy ra Nó biểu thị bằng sự bong ra của vỏ cũ tách khỏi lớp biểu bì ở phía dưới Vỏ cũ một phần được hấp thụ lại và năng lượng được điều động từ tuyến ruột giữa Giai đoạn tiền lột xác xảy ra khi hàm lượng hóc môn lột xác trong máu tăng cao

Giai đoạn lột xác: Là giai đoạn chỉ kéo dài trong vài phút từ khi lớp vỏ cũ bị

tách ra ở chổ mặt lưng nơi giáp giữa vỏ đầu ngực và phần bụng ở Decapoda và kết thúc khi con vật thoát khỏi vỏ cũ

2.8 5 Cơ quan sinh dục của tôm sú

2.8 5.1 Cơ quan sinh dục đực

Dễ nhận biết nhờ cơ quan bên ngoài gọi là petasma nằm ở giữa đôi chân bơi số

1 Cơ quan bên trong bao gồm tinh hoàn và ống dẫn tinh, tinh hoàn có màu trắng đục

2.8.5.2 C ơ quan sinh dục cái

Cơ quan bên ngoài gọi là thelycum nằm giữa đôi chân bò số 5 là cơ quan chuyên nhận tinh Cơ quan bên trong bao gồm buồng trứng và ống dẫn trứng