Nghiên cứu đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong một số động vật thân mềm hai mảnh vỏ ở vịnh hạ long, quảng ninh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- Hoàng Việt Linh NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG MỘT SỐ ĐỘNG VẬT THÂN MỀM HAI MẢNH VỎ Ở VỊNH HẠ LONG, TỈN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Hoàng Việt Linh

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG MỘT SỐ ĐỘNG VẬT THÂN MỀM HAI MẢNH VỎ Ở VỊNH HẠ LONG, TỈNH QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2019

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Hoàng Việt Linh

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG MỘT SỐ ĐỘNG VẬT THÂN MỀM HAI MẢNH VỎ Ở VỊNH HẠ LONG, TỈNH QUẢNG NINH

Chuyên ngàn h: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Mã số: 8440301.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : GS TS NGUYỄN XUÂN CỰ

Hà Nội - 2019

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT47T 6 47T

DANH MỤC BẢNG47T 7 47T

DANH MỤC HÌNH47T 8 47T

MỞ ĐẦU47T 9 47T

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU47T 11 47T

1.1 Tổng quan về kim loại nặng.47T 11 47T

1.1.1 Nguồn gốc phát sinh47T 11 47T

1.1.1.2 Độc tính của kim loại nặng.47T 11 47T

1.2 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng của Việt Nam và thế giới.47T 16 47T

1.3 Tổng quan về động vật thân mềm hai mảnh vỏ …… 47T17 47T

1.3.1 Nghiên cứu tích lũy KLN trong động vật thân mềm hai mảnh vỏ trên thế giới.47T18 47T

1.3.2 Nghiên cứu tích lũy KLN trong các động vật thân mềm hai mảnh vỏ ở Việt Nam.47T 22 47T

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU47T 25 47T

2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU:47T 25 47T

2.2 NỘI DUNG VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU47T 25 47T

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU47T 25 47T

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp.47T 25 47T

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa.47T 26 47T

2.3.2.1 Phương pháp lấy mẫu.47T 27 47T

2.3.2.2 Phương pháp bảo quản mẫu47T 27 47T

2.3.3 Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm.47T 27 47T

2.3.3.1 Quy trình xử lý mẫu.47T 27 47T

2.3.3.2 Phương pháp phân tích.47T 28 47T

2.3.3.2.1 Vô cơ hóa mẫu bằng phương pháp lò nung:47T 29 47T

2.3.2.3.2 Xây dựng đường chuẩn47T 29

2

47T

2.3.2.3.3 Tính toán kết quả.47T 30 47T

2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu.47T 30 47T

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN47T 32 47T

3.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI CỦA VÙNG VEN BIỂN VỊNH

HẠ LONG47T 32 47T

3.1.1 Điều kiện tự nhiên47T 32 47T

3.1.1.1 Vị trí47T 32 47T

3.1.1.2 Địa chất, địa hình, địa mạo47T 33 47T

3.1.1.3 Khí hậu47T 34 47T

3.1.1.4 Thủy văn – Hải văn47T 35 47T

3.1.2 Điều kiện kinh tế, xã hội47T 36 47T

3.1.2.1 Dân cư47T 36 47T

3.1.2.2 Kinh tế47T 37 47T

3.2 HIỆN TRẠNG NƯỚC BIỂN VỊNH HẠ LONG47T 44 47T

3.2.1 Ô nhiễm chất hữu cơ47T 44 47T

3.2.2 Ô nhiễm kim loại nặng.47T 46 47T

3.3.2.1 Chì (Pb):47T 47 47T

3.2.2.2 Thuỷ ngân (Hg)47T 48 47T

3.3.2.3 Một số kim loại khác47T 49 47T

3.3 ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG TRONG CÁC MẪU ĐỘNG VẬT THÂN MỀM HAI MẢNH VỎ Ở VỊNH HẠ LONG.47T 51 47T

3.1.1 Hàm lượng Cd47T 53 47T

3.3.2 Hàm lượng Pb47T 53 47T

3.3.3 Hàm lượng As47T 54 47T

3.3.4 Hàm lượng Hg.47T 55 47T

3.3.5 So sánh hàm lượng Kim loại nặng trong Ngao và Sò.47T 55 47T

3.3.6 Tương quan giữa hàm lượng Kim loại nặng trong động vật thần mềm hai mảnh vỏ so với trầm tích.47T 57 47T

3.4 NGUYÊN NHÂN GÂY RA Ô NHIỄM KLN VÀ MỘT SỐ GIẢI PHÁP.47T 62 47T

3.4.1 Nguyên nhân gây ô nhiễm KLN 47T 62 47T

3.4.1.1 Sức ép dân số ven biển47T 62

3

47T

3.4.1.2 Sự phát triển du lịch47T 62 47T

3.4.1.3 Sự phát triển của hệ thống cảng biển và giao thông vận tải47T 63 47T

3.4.1.4 Sông tải ra biển47T 63 47T

3.4.1.5 Sự phát triển của đánh bắt, chế biến và nuôi trồng thủy sản47T 64 47T

3.4.2 Các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm KLN.47T 64 47T

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ47T 74 47T

KẾT LUẬN:47T 74 47T

KIẾN NGHỊ47T 75 47T

TÀI LIỆU THAM KHẢO47T 77 47T

TIẾNG VIỆT47T 77 47T

TIẾNG ANH47T 78

4

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả

nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hạ Long, ngày… tháng năm 2019

Tác giả luận văn

Hoàng Việt Linh

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và

biết ơn sâu sắc tới Giáo sư Tiến sĩ Nguyễn Xuân Cự, người thầy đã tận tình hướng

dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học

tập và thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám Hiệu và các thầy cô ở Khoa môi trường- Đại học Khoa học Tự nhiên đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập,

thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Trung tâm Quan

trắc môi trường tỉnh Quảng Ninh đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều

kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./

H ạ Long, ngày tháng năm 2019

H ọc viên

Hoàng Việt Linh

6

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Nghĩa tiếng việt

BVMT Bảo vệ môi trường

BĐKH Biến đổi khí hậu

Bộ NN&PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

Bộ KH&CN Bộ Khoa học và Công nghệ

Bộ TN&MT Bộ Tài nguyên và Môi trường

ĐTM Đánh giá tác động môi trường

KSONB Kiểm soát ô nhiễm biển

KT-XH Kinh tế - Xã hội

TN-MT Tài nguyên – Môi trường

Bảng 3.4: Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong các động vật thân mềm hai mảnh vỏU 52

Hình 3.10 Nồng độ BODU 5 RUtừ 6/2015 – 1/2016 tại các điểm quan trắcU 4647TU

Hì nh 3.11 Nồng độ thủy ngân tại các điểm quan trắcU 4847TU

Hình 3.12 Hàm lượng Cadimi trong Ngao và Sò vịnh Hạ Long.U 5347TU

Hình 3.13 Hàm lượng Pb trong sò và ngao.U 5447TU

Hình 3.14 Hàm lượng As trong sò và ngaoU 5447TU

Hình 3.15 Hàm lượng Hg trong nhuyễn thể hai mảnh vỏU 5547TU

Hình 3.16 Hàm lượng Thủy Ngân trong nước biển ở các khu vực Khảo sátU 5747TU

Hình 3.17 Hàm lượng thủy ngân trong SòU 5847TU

Hình 3.18 Hà m lượng thủy ngân trong Ngao.U 58

9

MỞ ĐẦU

Ngày nay , người ta đã khẳng định được rằng nhiều nguyên tố kim loại có vai trò cực kỳ quan trọng đối với cơ thể sống và con người Tuy nhiên nếu hàm lượng lớn vượt giới hạn cho phép, kim loại nặng sẽ gây độc hại cho cơ thể Sự thiếu hụt hay mất cân bằng của nhiều kim loại vi lượng trong các bộ phận của cơ thể như gan, tóc, máu, huyết thanh, là những nguyên nhân hay dấu hiệu của bệnh tật, ốm đau hay suy dinh dưỡng và có thể gây tử vong Thậm chí, đối với một số kim loại người ta mới chỉ biết đến tác động độc hại của chúng đến cơ thể

Kim loại nặng có thể xâm nhập vào cơ thể con người chủ yếu thông qua đường tiêu hóa và hô hấp Tuy nhiên, cùng với mức độ phát triển của công nghiệp

và sự đô thị hoá, hiện nay môi trường sống của chúng ta bị ô nhiễm trầm trọng Vì vậy các nguồn thải kim loại nặng từ các khu công nghiệp vào không khí, vào nước, vào đất, vào thực phẩm rồi xâm nhập vào cơ thể con người qua đường ăn uống, hít thở dẫn đến sự nhiễm độc Do đó việc nghiên cứu và phân tích các kim loại nặng trong môi trường sống, trong thực phẩm và tác động của chúng tới cơ thể con người nhằm đề ra các biện pháp tối ưu bảo vệ và chăm sóc sức khoẻ cộng đồng là một việc vô cùng cần thiết Trong đó đặc biệt nhu cầu về thực phẩm sạch, đảm bảo sức khỏe đã trở thành nhu cầu thiết yếu, cấp bách và được toàn xã hội quan tâm

Các loài động vật thần mềm hai mảnh vỏ như: Sò, ngao, hàu…cũng là một trong những nguồn thực phẩm thiết yếu và được ưa chuộng ở nước ta, đặc biệt là thức ăn hàng ngày của các tỉnh , thành phố miền biển như Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh Ngoài vai trò là thực phẩm, những động vật thân mềm hai mảnh vỏ còn là nhưng sinh vật chỉ thị môi trường, cảnh báo ô nhiễm ở nhiều nước phát triển như Pháp, Mỹ, Canada…

Trong những năm gần đây một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng các loài động vật này có thể tích lũy một số chất ô nhiễm, đặc biệt là các kim loại nặng trong cơ thể chúng với hàm lượng cao hơn nhiều lần so với hàm lượng ở môi trường bên ngoài

Ô nhiễm kim loại nặng có khả năng tích tụ cao và khó đào thải, khi xâm nhập vào

10

cơ thể con người có thể gây ngộ độc thông qua chuỗi thức ăn Hiện nay trên thế giới, đã có nhiều nghiên cứu về sự tích tụ kim loại nặng có trong các động vật thân mềm hai mảnh vỏ vậy nhưng ở Việt Nam nói chung và đặc biệt các địa phương có biển, vấn đề này vẫn chưa được xem xét một cách chi tiết, cụ thể dưới góc nhìn khoa học Phần lớn các nghiên cứu vẫn chỉ xoay quanh hàm lượng kim loại nặng có trong trầm tích, nước biển, cần có thêm những nghiên cứu về sinh vật để các nghiên cứu có tính đồng bộ cả ba thành phần về môi trường Xuất phát từ thực tiễn nêu trên

chúng tôi chọn đề tài : “Xác định hàm lượng một số kim loại nặng trong động vật nhuyễn thể ở khu vực Vịnh Hạ Long” nhằm :

- Đánh giá sự tích lũy một số kim loại nặng trong một số loài nhuyễn thể sống

Để làm được điều đó, đề tài sẽ làm rõ những nội dung sau

- Tìm hiểu được các yếu tố gây tác động lên hàm lượng kim loại nặng trong nước

- Xác định được hàm lượng kim loại nặng trong một số động vật thân mềm hai mảnh vỏ ở vịnh Hạ Long

- Xác định mối tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong sinh vật thân mềm hai mảnh vỏ với hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích và nước biển

- Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm

Nghiên cứu này giới hạn phạm vi nghiên cứu trên Vịnh Hạ Long chủ yếu tập trung vào vùng biển ven bờ khu vực thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh

11

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về kim loại nặng

1.1.1 Nguồn gốc phát sinh

Kim loại nặng là những kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5g/cm3, bao gồm một số kim loại như: As, Hg, Cu, Cr, Cd, Co, Pb, Hg, Sb, Mn…Những kim loại nặng nguy hiểm nhất về phương diện gây ô nhiễm môi trường nước là

Hg, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As và Cr Trong số những kim loại này có Cu, Ni, Cr

và Hg là những nguyên tố vi lượng cần thiết cho sinh vật thủy sinh, chúng chỉ gây độc ở nồng độ cao

Kim loại nặng hiện diện trong tự nhiên đều có trong đất và nước, hàm lượng của chúng thường tăng cao do tác động của con người Các kim loại do hoạt động của con người như As, Cd, Cu, Ni và Hg thải ra ước tính là nhiều hơn so với nguồn kim loại có trong tự nhiên, đặc biệt đối với chì 17 lần Nguồn kim loại nặng đi vào đất và nước do tác động của con người bằng các con đường chủ yếu như bón phân, bã bùn cống và thuốc bảo vệ thực vật và các con đường phụ như khai khoáng và kỹ nghệ hay lắng đọng từ không khí (Lê Văn Khoa, 1995)

Kim loại nặng phát hiện ở mọi nơi, trong đá, đất và xâm nhập vào thủy vực qua các quá trình tự nhiên, phong hóa, xói mòn, rửa trôi

Sự gia tăng tích lũy kim loại trong môi trường không chỉ từ các nguồn tự nhiên, mà còn từ hoạt động công nghiệp của con người Việc đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch làm giải phóng khoảng 20 loại kim loại độc hại quan trọngvào môi trường bao gồm asen, beri, cadimi, chì, và niken

1.1.1.2 Độc tính của kim loại nặng

Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học, không độc khi ở dạng nguyên tố tự do nhưng nguy hiểm đối với sinh vật sống khi ở dạng cation do khả năng gắn kết với các chuỗi cacbon ngắn dẫn đến sự tích tụ trong cơ thể sinh vật

12

sau nhiều năm (Shahidul Islam Md, 2004) Đối với con người, có khoảng 12 nguyên tố kim loại nặng gây độc như chì, thủy ngân, nhôm, arsenic, cadmium, nickel… Một số kim loại nặng được tìm thấy trong cơ thể và thiết yếu cho sức khỏe con người, chẳng hạn như sắt, chì, coban, mangan, molipden và đồng mặc

dù với lượng rất ít nhưng nó hiện diện trong quá trình chuyển hóa Tuy nhiên, ở mức thừa của các nguyên tố thiết yếu có thể nguy hại đến đời sống của sinh vật Các nguyên tố kim loại còn lại là các nguyên tố không thiết yếu và có thể gây độc tính cao khi hiện diện trong cơ thể, tuy nhiên tính độc chỉ thể hiện khi chúng

đi vào chuỗi thức ăn Các nguyên tố này bao gồm thủy ngân, nickel, chì, asen, cadimi, nhôm, platin và đồng ở dạng ion kim loại Chúng đi vào cơ thể qua các con đường hấp thụ của cơ thể như hô hấp, tiêu hóa và qua da Nếu kim loại nặng

đi vào cơ thể và tích lũy bên trong tế bào lớn hơn sự phân giải chúng thì chúng

sẽ tăng dần và sự ngộ độc sẽ xuất hiện (Foulkes, 2000)

- Độc tính của Mangan (Mn):

Mn là kim loại có trong tự nhiên, mọi người đều bị nhiễm hàm lượng nhỏ Mn

có trong không khí, thức ăn, nước uống Mn là kim loại vết cần thiết cho sức khỏe con người Mn có thể tìm thấy trong một số loại thức ăn, ngũ cốc, trong một số loài thực vật như cây chè Người bị nhiễm Mn trong một thời gian dài thường mắc các bệnh thần kinh, rối loạn vận động, nhiễm độc mức hàm lượng cao kim loại này sẽ gây các bệnh về hô hấp

- Độc tính của Chì (Zn)

13

Chì là nguyên tố cần thiết cho tất cả cơ thể sống, với con người hàng ngày cần

9 mg Hg cho các chức năng thông thường của cơ thể Nếu thiếu Hg sẽ dẫn đến suy giảm khứu giác, vị giác và suy giảm chức năng miễn dịch của cơ thể Nguồn ô nhiễm chì chính là công nghiệp luyện kim, công nghiệp pin, các nhà máy rác, các sản phẩm chống ăn mòn, sơn, nhựa, cao su Cơ thể con người có thể tích tụ Hg và nếu Hg tích tụ với hàm lượng quá cao thì chỉ trong thời gian ngắn sẽ gây bệnh nôn mửa, đau dạ dày Nước chứa hàm lượng Hg cao rất độc đối sinh vật Sò, ốc cũng tích

tụ một lượng lớn Hg trong cơ thể chúng

- Độc tính của Asen (As)

Asen sinh ra từ các dây chuyền sản xuất hóa phẩm, nhà máy nhiệt điện dùng than, có trong chất làm rụng lá, thuốc sát trùng, một số loại thủy tinh, chất bảo quản

gỗ và thuốc bảo vệ thực vật Sự tích tụ cũng như tác động của As đến cơ thể sống phụ thuộc vào dạng tồn tại của nó Trong khi các hợp chất As vô cơ rất độc cho hầu hết cơ thể sống thì các hợp chất hữu cơ của nó chỉ gây độc nhẹ Asen có thể gây nôn mửa, phá hủy các phân tử ADN và gây ung thư FAO/ WHO đã đưa ra giới hạn chấp nhận được của hàm lượng As vô cơ hấp thu hàng tuần là 15µg/kg trọng lượng

cơ thể

Asen được quy định là chất độc hại bảng A, tổ chức nghiên cứu ung thư thế giới IARC đã xếp Asen vào nhóm các chất gây ung thư cho con người Nhiễm độc Asen gây ung thư da, làm tổn thương gan, gây bệnh dạ dầy, bệnh ngoài da, bệnh tim mạch…

Asen xâm nhập vào cơ thể qua 2 con đường:

Đường tiêu hóa: Nhận được chủ yếu thông qua thực phẩm mà nhiều nhất là

trong đồ ăn biển đặc biệt là động vật nhuyễn thể Hoặc do tiếp xúc với thuốc bảo vệ thực vật, hóa chất, thuốc, nước uống có hàm lượng As cao…

Đường hô hấp: As lắng đọng trong không khí gây tác hại trực tiếp cho con người

qua đường hô hấp

Ngoài ra, Asen còn xâm nhập vào cơ thể người qua tiếp xúc với da Asen ở các trạng thái tồn tại khác nhau thì cũng khác nhau về độc tính đối với sức khỏe con

14

người Hàm lượng Asen 0.01 mg/kg có thể gây chết người Các hợp chất As(III) có độc tính mạnh nhất (thường gọi là thạch tín) Khi xâm nhập vào cơ thể As(III) sẽ kết hợp với các nhóm - SH của Enzim trong người làm mất hoạt tính của chúng (Phạm Kim Phương và cộng sự, 2008)

- Độc tính của Cadimi (Cd)

Nguồn ô nhiễm Cd xuất phát từ ô nhiễm không khí, khai thác mỏ, pin Ni-

Cd, nhà máy luyện kim [15] Nguồn chính thải Cd vào nước là các điện cực dùng trên tàu thuyền Cd tồn tại chủ yếu dưới dạng hòa tan trong nước

Cadmi là nguyên tố rất độc Giới hạn tối đa cho phép của cadmi (Carles Sanchiz và cs, 2000)

+ Trong nước : 0,01 mg/l (hay 10ppb),

+ Trong không khí : 0,001 mg/mP

3

P

, + Trong thực phẩm : 0,001- 0,5 mg/kg

Trong tự nhiên cadmi thường được tìm thấy trong các khoáng vật có chứa chì Nhiễm độc cadmi gây nên chứng bệnh giòn xương Ở nồng độ cao, cadmi gây đau thận, thiếu máu và phá huỷ tuỷ xương

Phần lớn cadimi thâm nhập vào cơ thể con người được giữ lại ở thận (khoảng 1%), phần còn lại được đào thải, do cadmi liên kết với protein tạo thành metallotionein có ở thận Phần còn lại được giữ lại trong cơ thể và dần dần được tích luỹ cùng với tuổi tác Khi lượng cadmi được tích trữ lớn, nó có thể thế chỗ ion

- Độc tính của Chì (Pb)

Pb có trong vũ khí đạn dược, gốm sứ, xăng dầu, thủy tinh chì Chì cũng được dùng nhiều trong vật liệu xây dựng, công nghiệp cơ khí, pin Pb tác động đến hệ thần

15

kinh, làm giảm sự phát triển não của trẻ nhỏ, gây rối loạn nhân cách ở người lớn, giảm chỉ số thông minh (IQ) Nó gây áp huyết cao, bệnh tim, gan và bệnh thận mãn tính.Sò, ốc hấp thụ Pb từ nước, thức ăn phản ánh mức độ ô nhiễm môi trường EU đã đưa ra giới hạn trên cho hàm lượng Pb trong Sò, ốc là 1,5 mg/kg trọng lượng tươi (loại dùng làm thực phẩm cho người)

Trong sản xuất công nghiệp thì Pb có vai trò quan trọng, nhưng đối với cơ thể thì chưa chứng minh được Pb có vai trò tích cực gì Song độc tính của Pb và các hợp chất của nó đối với cơ thể người và động vật thì quá rõ Không khí, nước và thực phẩm bị ô nhiễm Pb đều rất nguy hiểm cho mọi người, nhất là trẻ em đang phát triển và động vật Chì có tác dụng âm tính lên sự phát triển của bộ não trẻ em,

Pb ức chế mọi hoạt động của các enzym, không chỉ ở não mà còn ở các bộ phận tạo máu, nó là tác nhân phá hủy hồng cầu

Khi hàm lượng Pb trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản quá trình sử dụng oxi để oxi hóa glucoza tạo ra năng lượng cho quá trình sống, do đó làm cho cơ thể mệt mỏi Ở nồng độ cao hơn (>0,8 ppm) có thể gây nên thiếu máu do thiếu hemoglobin Hàm lượng chì trong máu nằm trong khoảng (>0,5- 0,8 ppm) gây ra sự rối loạn chức năng của thận và phá hủy não Xương là nơi tàng trữ, tích tụ chì trong

cơ thể, ở đó chì tương tác với photphat trong xương rồi truyền vào các mô mềm của

cơ thể và thể hiện độc tính của nó

Vì thế tốt nhất là tránh những nơi có Pb ở bất kì dạng nào, đồng thời trong dinh dưỡng chú ý dùng loại thực phẩm có hàm lượng Pb dưới quy định cho phép và

có đủ Ca và Mg để hạn chế tác động của Pb Vì dù chúng ta không muốn thì cũng luôn có một lượng Pb rất nhỏ nhất định vẫn thâm nhập vào cơ thể của chúng ta qua đường ăn uống và hít thở Vì thế nên uống sữa, ăn nhiều rau xanh, các loại thực phẩm và đồ uống giàu vitamin B1 và vitamin C thì có lợi cho việc chống lại và hạn chế ảnh hưởng của Pb đối với cơ thể

Do vậy người ta bị ngộ độc không những với hàm lượng cao của kim loại nặng mà cả khi với hàm lượng thấp và thời gian kéo dài sẽ đạt đến hàm lượng gây độc Tính độc hại của các kim loại nặng được thể hiện như sau :

16

 Một số kim loại nặng có thể bị chuyển từ độc thấp sang dạng độc cao hơn trong một vài điều kiện môi trường, ví dụ thủy ngân

 Sự tích tụ và khuếch đại sinh học của các kim loại này qua chuổi thức

ăn có thể làm tổn hại các hoạt động sinh lý bình thường và sau cùng gây nguy hiểm cho sức khỏe của con người

 Tính độc của các nguyên tố này có thể ở một nồng độ rất thấp khoảng 0.1-10 mg/L

Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi chỉ trích giới thiệu độc tính của một

số kim loại thuộc chương trình nghiên cứu đánh giá môi trường của EU cũng như của nhiều quốc gia khác trên thế giới

1.2 Tình hình ô nhiễm kim loại nặng của Việt Nam và thế giới

Các khu vực khai thác mỏ, khoáng sản, các khu công nghiệp và các thành phố lớn là những nguồn phát thải ra một lượng lớn KLN, chúng có khả năng tồn tại trong môi trường, vấn đề không đáng lo ngại nhiều nếu chúng không xâm nhập được vào cơ thể sinh vật và hệ sinh thái Điều đáng quan tâm

là KLN có tính bền vững khó phân hủy, có khả năng xâm nhập và tích lũy đến mức độ gây độc cho con người, sinh vật và hệ sinh thái

Từ mức độ nhiễm chì trong đất trồng đến các độc tố trong nước và không khí bị nhiễm phóng xạ, Học viện Blacksmith đã đưa ra các khu vực

"thảm họa sinh thái học’’ của thế giới

Năm 2000, vụ tai nạn hầm mỏ xảy ra tai công ty Aurul (Rumani) đã thải

ra 50-100 tấn xianua và kim loại nặng (như đồng) vào dòng sông gần Baia Mare(thuộc vùng Đông- Bắc) Sự nhiễm độc này đã khiến các loài thuỷ sản ở đây chết hàng loạt, tổn hại đến hệ thực vật và làm bẩn nguồn nước sạch, ảnh hưởng đến cuộc sống của 2,5 triệu người

Ở các khu vực luyện kim, vùng khai thác Pb thì hàm lượng Pb trong đất khoảng 1500 µg/g, cao gấp 15 lần so với mức độ bình thường như khu vực xung quanh nhà máy luyện kim ở Galena, Kansas (Mỹ), hàm lượng chì trong đất 7600 µg/g Hàm lượng Pb trong bùn cống, rãnh ở một số thành phố

Các điều tra sơ bộ ở một số địa phương cho thấy, hàm lượng Asen trong nước ngầm ở nhiều nơi vượt quá tiêu chuẩn cho phép đối với nước ăn uống và sinh hoạt Hàm lượng Asen ở một số điểm cao hơn gấp nhiều lần mức cho phép như Quỳnh Lôi (Hạ Long) gấp 30 lần, Lâm Thao (Phú Thọ) gấp 50 – 60 lần, Lý Nhân (Bình Lục, Hà Nam) gấp 50 lần

Riêng tại Hạ Long, 69% mẫu nước tầng trên và 48% mẫu nước tầng dưới được kiểm nghiệm có nồng độ Asen cao hơn tiêu chuẩn Tỷ lệ Asen trong nước sông Khu vựcng và các khu vực khu khu vực ngoại thành cũng không đủ tiêu chuẩn làm nước ăn uống và sinh hoạt (Hoàng Thanh Hải, 2013)

Do phát triển các hoạt động công nghiệp, khai thác khoáng sản, sản xuất nông nghiệp và phát triển đô thị dẫn đến một số lưu vực sông đã có dấu hiệu ô nhiễm kim loại nặng khá nghiêm trọng, như trên sông Nhuệ - Đáy một số cơ sở sản xuất cơ khí đã thải ra môi trường với hàm lượng KLN vượt TCCP rất nhiều lần: Cr (IV) 420 lần, Cr (III) 18 – 100 lần, Pb 6 – 24 lần, Hg 6 – 32 lần gây ảnh hưởng lớn đến hệ sinh thái, hoạt động sản xuất và sức khỏe người dân (Nguyễn Kim Thùy, 2011)

1.3 Tổng quan về tình hình nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng ở động vật thân mềm hai mảnh vỏ trong nước và trên thế giới

Bivalvia theo tiếng La-tinh có nghĩa là hai mảnh vỏ, một số tác giả sử dụng tên Pelecypoda theo tiếng Hy Lạp có nghĩa là chân hình rìu Đặc điểm nhận dạng là có hai mảnh vỏ và cơ thể dẹp bên Bivalvia là lớp lớn thứ hai

ăn, nên chúng có thể phản ánh được mức độ và sự tác động của ô nhiễm kim loại nặng đến môi trường và hệ sinh thái

1.3.1 Nghiên cứu tích lũy KLN trong động vật thân mềm hai mảnh vỏ trên thế giới

Từ những năm 40 của thế kỷ XX, đã có những nghiên cứu về sự tích lũy của KLN trong mô của các loài động vật thân mềm Sự tập trung cao của hàm lượng dạng vết của các KLN được tìm thấy trong một vài loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ Nghiên cứu của Goldberg (1975) và Phillips (1976), loài Mytilus galloprovincialis được sử dụng rộng rãi như sinh vật chỉ thị ô nhiễm ở các khu vực ven biển dựa trên khả năng tích lũy các kim loại Hg, Cd, Pb, Hg, Cu, Ni,

Mn, Cr Nghiên cứu của Aysun Turkmen và cộng sự ở Vịnh Iskenderun, Thổ Nhĩ Kỳ cho thấy có sự tích lũy khá cao các kim loại như Hg, Ni, Cd, Fe, Cu,

Cd, Mn, Cr, Co ở hai loài Chama pacifica và Ostrea stentina

Theo nghiên cứu của L.Rojas de Astudillo và cs (2005) ở vùng biển của Trinidad và Venezuela nghiên cứu về sự tích lũy KLN trong 2 loài Crassostrea spp và Perna viridis cho thấy có sự tích lũy các kim loại Cd, Cu,

Cr, Hg, Ni, Hg trong mô cơ thể chúng

Vấn đề nghiên cứu về sinh vật tích tụ còn khá mới mẻ ở Việt Nam Theo nghiên cứu của Đào Việt Hà (2002), hàm lượng KLN trong Vẹm xanh (Perna viridis) tại Đầm Nha Phu (Khánh Hòa) là: từ 0,003 - 0,21 ug/g (tính theo khối

NTA và acid hữu cơ) lên 6 loài hai mảnh vỏ Bivalvia nhiệt đới: Anadara granosa,

A rhombea, Meretrix casta, Katelysia opima perna viridis và P indica ở phía Nam

Ấn Độ Sự tích tụ Cd xảy ra cao nhất ở lô thí nghiệm với CdSO4, giá trị LC50 96 giờ đạt cao nhất với CdCl2 (3,5µg/ml) Tích tụ Cd có tương quan tuyến tính với

thời gian thí nghiệm và đạt cao nhất ở lô thí nghiệm với Anadara kế đến là Meretrix

và Perna [24]

Sadiq, Zaidi và Alam (1992) xác định hàm lượng chì (Pb) tích tụ trong

cơ thể của Meretrix meretrix, trong bùn và trong nước biển ở vịnh Arabian

Kết quả hàm lượng Pb tích tụ trong cơ thể Ngao biến động từ 0,01 - 2,91mg/kg, trong bùn là 1,12 - 23,57mg/kg và trong nước là 1,7 - 4,22µg/lít

Sự tích tụ Pb trong cơ thể Ngao không có tương quan với khối lượng và chiều dài cơ thể nhưng có tương quan với hàm lượng Pb trong bùn (trầm tích) [26]

Sadiq và Alam (1992) xác định mức tích tụ Hg của ngao dầu (Meretrix

meretrix) ở vịnh Arabian với các kích cỡ và nồng độ muối khác nhau Kết quả hàm lượng Hg trong mô của Ngao biến động từ 5-160µg/kg (theo khối lượng tươi) Kích cỡ ngao và nồng độ muối ảnh hưởng đến sự tích tụ Hg [30] Sadiq, Alam và Mohanna (1992) xác định sự tích tụ nickel (Ni) và vanadium (V) của Meretrix meretrix (vịnh Arabian) sống trong các nồng độ

5 muối khác nhau Hàm lượng Ni, V trong cơ thể Ngao biến động từ 0,35 -

2,61mg/kg và 0,13 - 0,35mg/kg [27]

Chin và Chen (1993) nghiên cứu sự tích tụ Hg trong cơ thể của ngao mật

(Meretrix lusoria) cho thấy khi nuôi Ngao trong môi trường có chứa Hg với hàm lượng 5 và 50µg/lít thì mức tích tụ Hg trong cơ thể Ngao lần lượt là 4,247 - 7,084µg/g và 9,956- 13,643µg/g (tính theo khối lượng khô) Mức tích

tụ Hg trong mang và nội tạng cao hơn trong màng áo, cơ khép vỏ, chân và

Haw-Tarn Lin (2004) khảo sát về mức độ tích lũy kim loại nặng trong 83 mẫu động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ thu từ các vùng khác nhau ở Đài Loan thấy hàm lượng As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn trong các mẫu động vật lần lượt là 1,55; 0,15; 0,18; 13,1; 0,004; 0,37; 0,17; 5,03 mg/kg Đáng chú ý là hầu có hàm lượng Cu và Zn cao hơn các loài nhuyễn thể khác [22] Theo Munir Zuya Lugal (2005) sử dụng những sinh vật tích tụ cụ thể là các loài 2 mảnh vỏ làm sinh vật chỉ thị quan trắc là rất hiệu quả Vì chúng có khả năng tích lũy KLN trong mô cao hơn gấp rất nhiều lần so với môi trường mà chúng sinh sống

Wahi và cs (2009) đã nghiên cứu sự tích lũy và bài tiết kim loại nặng ở

ngao Meretrix meretrix trong điều kiện phòng thí nghiệm cho thấy; ngao

Meretrix meretrix có thể tích lũy Cu, Zn, Pb với tốc độ là 0,99; 21,80; 0,57µg/g mỗi ngày và tốc độ bài tiết là 0,42; 23,55; 1,01µg/g mỗi ngày [30]

Nghiên cứu về mối liên hệ và sử dụng nhuyễn thể hai mảnh vỏ làm sinh

vật chỉ thị cũng được nghiên cứu nhiều Bắt đầu điển hình là nghiên cứu của Buhlmark (2003) đã đánh giá tích luỹ kim loại của ngao ở vịnh Maputo (Thuỵ

Điển) và đề xuất ngao (Meretrix meretrix) làm sinh vật chỉ thị để đánh giá

giám sát kim loại nặng từ sông Matola chảy qua các khu công nghiệp vào vịnh Maputo [20]

Trong nghiên cứu của Santosh, Henrique và cs (2008) về sử dụng một số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ (ngao, sò huyết, Ngao ) làm chỉ thị để quan trắc kim loại nặng ở ven biển phía Đông Bắc vịnh Bengal (Ấn Độ) cho rằng tích

21

luỹ kim loại nặng ở mỗi bộ phận cơ thể và mỗi loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ là khác nhau [28]

Moselhy (2006) khi nghiên cứu sự tích lũy Hg trong nhuyễn thể và một

số sinh vật khác thu được từ hồ Timsah và Bitter thấy rằng, hàm lượng Hg trong thành phần ăn của nhuyễn thể hai mảnh vỏ là 5,38 - 69,59ng/g trọng lượng ướt Sự tích lũy Hg cao được ghi nhận ở các sinh vật thuộc hồ Timsah nơi mà nước thải nhận được từ các nguồn ô nhiễm khác nhau Hàm lượng Hg cao cũng được xác định trong nội tạng của các sinh vật, đặc biệt là ở gan Kết

quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ Paphia

undulata có thể được sử dụng như một sinh vật chỉ thị về sự ô nhiễm Hg [19] Nghiên cứu của Sarkar và cs (2008) về sử dụng một số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ (ngao, sò huyết, Ngao ) làm chỉ thị để quan trắc kim loại nặng ở ven biển phía Đông Bắc vịnh Bengal (Ấn Độ) cho rằng tích luỹ kim loại nặng

ở mỗi bộ phận cơ thể và mỗi loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ là khác nhau Kết quả nghiên cứu cho thấy, ngao và Ngao là những sinh vật chỉ thị phù hợp để ứng dụng trong các chương trình đánh giá những thay đổi về sự ô nhiễm kim loại ở bờ biển Sunderban [28]

Trong nghiên cứu của Pourang và cs (2009) cho thấy có sự khác biệt rõ

về hàm lượng các kim loại giữa các vị trí lấy bùn kiểm tra Các kim loại có trong các mô và mẫu bùn biểu hiện theo hướng: Pb, Cu > Cd đối với mang,

Cu > Pb, Cd đối với chân và Cu > Pb > Cd đối với bùn [25] Wahi và cs (2009) đã nghiên cứu sự tích lũy và đào thải kim loại nặng ở

ngao Meretrix meretrix trong điều kiện phòng thí nghiệm và thấy rằng, khả

năng tích lũy và bài tiết các kim loại nặng đã làm cho ngao Meretrix meretrix

trở thành một sinh vật chỉ thị hữu hiệu trong việc đánh giá chất lượng môi trường nước [30], v.v

• Như vậy, nhiều công trình nghiên cứu ở ngoài nước đã xác định được mức tích tụ kim loại nặng trong ngao, khả năng tích tụ kim loại nặng ở từng bộ phận cơ thể ngao và các ngưỡng ảnh hưởng của một số yếu tố kim loại nặng đối

1.3.2 Nghiên cứu tích lũy KLN trong các động vật thân mềm hai mảnh

Một nghiên cứu khác của Đoàn Thị Thắm nghiên cứu về sự tích lũy chì trong một số loài vẹm, nghêu, sò tại một số điểm ven biển Đà Nẵng cho thấy ở loài Vẹm xanh (Perna viridis) có hàm lượng chì là 12,94 - 14,57 ug/g; ở loài Nghêu lụa (Paphia Undulata) từ 5,99 - 10,54 ug/g, ở loài Sò lông (Anadara Subcrenata) từ 6,38 - 10,96 ug/g, loài Nghêu trắng (Meretrix lyrata) từ 6,97 - 8,17 ug/g

Nghiên cứu xác định hàm lượng Pb, Cd, Hg của Ngô Văn Tứ, Nguyễn Kim Quốc Việt ở Đầm Lăng Cô cho thấy hàm lượng kim loại nặng trong Vẹm xanh (Perna viridis) là 0,67 ± 0,52 ug/g (khối lượng tươi) đối với Pb, 0,14 ± 0,10 ug/g tươi đối với Cd, 33,2 ± 16,9 ug/g đối với chì; so sánh với tiêu chuẩn cho phép cho thấy hàm lượng Pb, Cd, Hg trong nghiên cứu này thấp hơn Nguyễn Kim Phương và cộng sự đã có nghiên cứu về sự tích lũy kim loại nặng Ag, Cd, Pb và Hg từ môi trường tự nhiên lên các loài nhuyễn

23

thể hai mảnh vỏ (Nguyễn Văn Khánh và cộng sự, 2009) [5], (Nguyễn Văn Khánh và cộng sự, 2009) (Hoàng Thanh Hải, 2013) (Ngô Văn Tứ và cộng sự, 2009)

Nguyễn Xuân Tuyền và cs (2001) đã nghi nhận được, hàm lượng Zn và Pb trong cơ thể một số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ (ngán, ngao, ngó) ở vùng biển Hạ Long (Quảng Ninh) luôn luôn vượt mức cho phép đối với vệ sinh an toàn thực phẩm

Hàm lượng Hg vượt quá mức cho phép chỉ thấy ở ngao [16] Nguyễn Văn Nguyên (2004) tiến hành điều tra nghiên cứu tảo độc hại ở vùng nuôi ngao tập trung tại Thái Bình, Nam Định và Thanh Hoá đã đề cập đến độc tố ASP, DSP và PSP trong ngao và một số yếu tố môi trường nước cơ bản (nhiệt độ, độ muối, DO, pH) và các muối dinh dưỡng ở vùng nuôi ngao, nhưng chưa đề cập đến các yếu tố kim loại nặng trong môi trường và trong cơ thể ngao nuôi [5]

Chương trình quan trắc phân tích môi trường của Viện Tài nguyên và Môi trường biển (thuộc Mạng trạm quan trắc Quốc gia) hàng năm quan trắc phân tích các kim loại nặng trong nước, trầm tích và trong ngao (riêng hàm lượng kim loại trong ngao không được thực hiện liên tục) Tuy nhiên, chương trình quan trắc chỉ được thực hiện với tần suất 04 lần/năm và số điểm quan trắc không nhiều, mục tiêu chính là phục vụ đánh giá hiện trạng hàng năm nên chưa đi sâu vào lĩnh vực sản xuất

Trong chương trình thường xuyên về kiểm soát an toàn vệ sinh vùng thu hoạch nhuyễn thể hai mảnh vỏ của Cục Quản lý Chất lượng nông lâm sản và Thuỷ sản - Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cũng tiến hành kiểm soát hàm lượng Cd, Hg và Pb ở đối tượng ngao thương phẩm ở một số tỉnh ven biển của đồng bằng sông Cửu Long và sông Hồng (Thái Bình, Nam Định) Mục tiêu của chương trình kiểm soát là phục vụ cho thu hoạch để đảm bảo chất lượng vệ sinh an toàn cho tiêu dùng và xuất khẩu nên không đánh giá tích tụ hàm lượng các kim loại nặng đồng bộ cả môi trường nước, trầm tích và trong nước

24

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh các loài hai mảnh vỏ có khả năng tích

tụ các chất ô nhiễm trong mô với hàm lượng cao hơn môi trường bên ngoài, nơi chúng sinh sống qua quá trình tích lũy sinh học Qua phân tích hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong mô của những sinh vật này từ đó có thể đánh giá các kim loại nặng có trong môi trường (Hoàng Thanh Hải, 2013)

25

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2 1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU:

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là động vật thân mềm hai mảnh vỏ ở Vịnh

Hạ Long, chủ yếu tập trung vào các vấn đề chính: các loại động vật thân mềm hai mảnh vỏ và hàm lượng kim loại nặng trong mô của chúng

Sau khi khảo sát tất cả các địa điểm nghiên cứu, đề tài nghiên cứu quyết định chọn Sò và Ngao là 2 động vật thân mềm hai mảnh vỏ vì tính phổ biến, có thể lấy mẫu ở tất cả các địa điểm nghiên cứu, tiện cho việc so sánh

Về kim loại nặng, đề tài sẽ tập trung nghiên cứu về 4 kim loại nặng: Chì (Pb), Asen (As), Cadimi (Cd), và Thủy ngân (Hg) Đây là những kim loại nặng quan trọng, có độc tính gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người và nằm trong Chương trình kiểm soát Kim loại nặng của Châu Âu (Euro 2001 )

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Các nhân tố gây ảnh hưởng đến hàm lượng kim loại nặng

- Đánh giá hiện trạng hàm lượng kim loại nặng trong động vật thân mềm hai mảnh vỏ

- Đề xuất một số giải pháp quản lý, bảo vệ, giảm thiểu ô nhiễm

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp

- Số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội trên địa bàn thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh

26

- Các thông tin từ tài liệu đã công bố (sách, báo cáo khoa học, internet) về các

vấn đề liên quan đến đề tài

- Nghiên cứu kế thừa kết quả quan trắc hiện trạng môi trường tỉnh Quảng Ninh

do Trung tâm Quan trắc và Phân tích Môi trường - Sở Tài nguyên và Môi trường, Ban quản lý Vịnh Hạ Long thực hiện

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa

Thực hiện lấy mẫu, phân tích mẫu sinh vật ven bờ Vịnh Hạ Long theo các tiêu chuẩn, quy chuẩn hiện hành tại nơi thực hiện

- Số địa điểm lấy mẫu là 06 điểm (tại các khu vực bãi biển, cảng, chợ, nơi tập trung du lịch, cửa sông đổ ra vịnh)

+ Khu vực Tuần Châu (A1), tọa độ : 20°55'45.3"N 106°59'09.3"E

+ Khu vực sau Chợ Hạ Long I (A2); tọa độ: 20°56'55.2"N 107°04'59.9"E

+ Khu vực sau chợ Hạ Long II – Cầu Bãi Cháy (A3);

Tọa độ : 20°57'35.7"N 107°04'05.3"E

+ Khu vực Vịnh Cửa Lục (A4); tọa độ : 20°58'44.9"N 107°02'54.5"E

+ Khu vực Cái Xà Cong (A5); tọa độ : 20°57'00.7"N 107°10'10.1"E

Hình 2.1 Sơ đồ thể hiện khu vực lấy mẫu

27

Các điểm được chọn đều là những điểm tiêu biểu cho khu vực ven bờ Vịnh

Hạ Long, nơi tập trung của các hoạt động công nghiệp, du lịch Đó cũng là nơi tập trung của các mẫu Ngao, Sò, hàu được nuôi cũng như tự nhiên như khu vực đầm

nuôi thủy sản cạnh khu du lịch Tuần Châu, khu vực Tàu cá đằng sau Chợ Hạ Long

1, khu vực bãi biển khu vực Cái Xà Cong, Hà Phong, thành phố Hạ Long và khu vực ven Vịnh Cửa Lục

Số lượng mẫu là 13 mẫu

2.3.2.1 Phương pháp lấy mẫu

Tiến hành thu thập mẫu môi trường, trầm tích và mẫu ngao theo hướng dẫn trong TCVN 5998-1995 và “ Quy định về phương pháp quan trắc

và phân tích môi trường ” của Tổng cục Môi trường – Bộ TN và MT (2002)

Tiến hành thu mẫu ngao bằng cào hoặc tay, thu đồng thời với việc thu mẫu môi trường trầm tích theo các điểm khảo sát Tại mỗi điểm khảo sát ( bãi nuôi ngao nghiên cứu) tiến hành thu mẫu ngao ở 3 vị trí đồng thời với vị trí lấy mẫu trầm tích Mẫu ngao được bảo quản mát và đưa về phòng thí nghiệm xử lý trong ngày

2.3.2.2 Phương pháp bảo quản mẫu

+ Với mẫu nước: tiến hành axit hóa mẫu nước bằng axit HCl để tránh các ion kim loại hấp phụ lên thành bình hoặc chai lọ

+ Mẫu trầm tích: sau khi thu mẫu bảo quản lạnh ở khoảng 40C

+ Ngao, sò thu được sẽ được bảo quản mát rồi đưa về phòng Thí nghiệm, Phân tích của Trung tâm Y tế dự phòng tỉnh Quảng Ninh

2.3.3 Phương pháp phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm

2.3.3.1 Quy trình xử lý mẫu

28

QUY TRÌNH XỬ LÝ MẪU THỰC PHẨM XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG Cd,As,Pb

Cân 1- 2g mẫuthử(dạngkhô) hoăc 1-2ml (dạnglỏng)

đãđượcđồngnhấtvàoốngteflon Thêmvàoống 5mL HNOR3 Rđặc Ngâm 4- 8h cho bay hơihếtkhí

2.3.3.2 Phương pháp phân tích

Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử là phương pháp xác định đặc hiệu đối với hầu hết các nguyên tố kim loại, giới hạn định lượng của phương pháp ở mức ppm đối với kỹ thuật ngọn lửa (F – AAS) và ở mức ppb đối với kỹ thuật không

CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH

2.3.3.2.1 Vô cơ hóa mẫu bằng phương pháp lò nung:

Bước 1: Mẫu được chuẩn bị chuyển vào lò nung, nung mẫu ở 450P

0

P

C trong 5 giờ

Bước 2: Nếu mẫu vẫn còn đen thì làm ướt mẫu bằng 1 – 3ml nước sau đó

nung tiếp mẫu ở 450P

0

P

C trong 1 - 2 giờ hoặc lâu hơn

Bước 3: Lặp lại thao tác cho tới khi mẫu được tro hóa hoàn toàn, tức là tro có

màu trắng/ xám / hoặc màu hơi Số lần lặp lại tùy thuộc vào từng loại sản phẩm

Bước 4: Chờ lò nung hạ nhiệt độ, để nguội và lấy chén nung ra

Bước 5: Hòa tan cặn trong 10 – 30 mL axit HNOR 3 R0,1M, khuấy cho tan cặn

Bước 6: Nếu không tan cặn thì chuyển lên bếp điện đun nhẹ sao cho cặn

được hòa tan hoàn toàn

Bước 7: Chuyển toàn bộ dung dịch trong chén nung vào bình định mức

50mL

Bước 8: Lọc cặn qua giấy lọc và bù đủ bằng axit HNOR 3 R 0,1M

2.3.2.3.2 Xây dựng đường chuẩn

Xây dựng đường chuẩn dựa trên khoảng tuyến tính của thiết bị đối với nguyên tố kim loại cần phân tích

Dung dịch trung gian: Hút 0,1 mL dung dịch chuẩn Cadimium 1000

mg/mL, định mức vừa đủ 100 mL bằng dung dịch HNOR 3 R0,1 M được dung dịch Cadimium 1 mg/L

30

Dung dịch làm việc: Hút 0,5 mL dung dịch Cadimium trung gian 1 mg/mL,

định mức vừa đủ 100 mL bằng dung dịch HNOR 3 R0,1 M được dung dịch Cadimium 5 µg/L

Xây dựng các điểm chuẩn 0,5 µm/L – 1,0 µm/L – 3,0 µm/L – 4,0 µm/L

từ dung dịch chuẩn làm việc 5 µm/L bằng hệ thống bơm mẫu tự động của hệ thống nguyên tử hóa lò Graphyte

Nếu mẫu nằm ngoài thang chuẩn thì mẫu cần được pha loãng bằng HNOR 3 R0,1M

a = nồng độ mẫu phân tích trên máy ( mg / L) ;

b = nồng độ mẫu trắng (mg / L) ;

V = thể tích dung dịch thử (ml ) ;

m = khối lượng của mẫu thử (g)

2.3.2.3.4 Thông tin giá trị sử dụng của phương pháp

- Giới hạn phát hiện : LOD = 3,75µg/kg

- Thông số lặp lại: %RSD = 10,78%

- Thông số tái lập: %RSD = 11,34%

- Hiệu suất thu khu vực i: 77,51% - 109,5%

2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu

Sử dụng tiêu chuẩn để so sánh Quyết định số 8-2/2011/QÐ-BYT của Bộ Y

tế là Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với gián hạn ô nhiễm Kim lọai nặng trong thực phẩm trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ và theo Quy chuẩn của EC No 221/2002 (Hội đồng Châu Âu) Để lấy một ví dụ, ta sẽ so sánh đánh giá hàm lượng Cd, Pb trong cơ thể ngao nuôi ( bảng 2.1)

Quyết định

Bộ Y tế số 8-2/2011

EC No 221/2002 ( Luật EU )

Tính toán hệ số tích tụ kim loại trong động vật thân mềm hai mảnh vỏ:

+ Hệ số tích tụ sinh học (BCF: Bioconcentration Factor)

Hệ số tích tụ sinh học là tỷ lệ của sự tập trung chất ô nhiễm trong sinh vật sống dưới nước tại nơi nguồn cung cấp chất ô nhiễm duy nhất tiếp xúc trực tiếp với sinh vật sống Hệ số BCF này thay đổi không đáng kể theo thời gian được định nghĩa theo hàm dưới đây:

BCF= CRTR/CRW

Trong đó:

- BCF được tính toán bằng dữ liệu thực nghiệm (L/kg)

- Ct: nồng độ chất ô nhiễm trong cơ thể sinh vật (mg/kg)

- Cw: nồng độ chất ô nhiễm trong nước (mg/L) được định nghĩa là tổng nồng độ hòa tan (dạng không tạo phức)

+ Hệ số tích tụ sinh học trầm tích (BSAF: Biota-sendiment

accumulation factor)

Hệ số tích tụ sinh học trầm tích là quan hệ sự tập trung tương đối của nồng

độ một chất trong mô của sinh vật sống với nồng độ chất đó trong trầm tích (Boese and Lee, 1992)

BSAF= CRTR/CRS

Trong đó:

- BSAF được tính toán bằng dữ liệu thực nghiệm (kg tt/kg mô)

- Cs là nồng độ của chất ô nhiễm trong trầm tích (mg/kg)

- Ct là nồng độ của chất ô nhiễm trong mô sinh vật (mg/kg mô,

tốt nhất là theo trọng lượng)

32

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3 1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI CỦA VÙNG VEN

BI ỂN VỊNH HẠ LONG

3.1.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1.1 V ị trí

Vịnh Hạ Long nằm ở vùng Đông Bắc Việt Nam, là một phần bờ Tây vịnh

Bắc Bộ, bao gồm vùng biển của thành phố Hạ Long, thành phố Cẩm Phả và một

phần của huyện đảo Vân Đồn Phía Tây Nam giáp đảo Cát Bà, phía Tây giáp đất

liền với đường bờ biển dài 120km, được giới hạn trong các tọa độ từ 106P

0

P 58’ –

Hình 3 1: Bản đồ vùng ven biển thành phố Hạ Long

33

3.1.1 2 Địa chất, địa hình, địa mạo

Đảo ở Hạ Long có hai dạng là đảo đá vôi và đảo phiến thạch, tập trung ở hai vùng chính là vùng phía Đông Nam vịnh Bái Tử Long và vùng phía Tây Nam Vịnh

Hạ Long Đây là hình ảnh cổ xưa nhất của địa hình có tuổi kiến tạo địa chất từ 250 – 280 triệu năm, là kết quả của quá trình vận động nâng lên, hạ xuống nhiều lần từ

lục địa thành trũng biển Quá trình Caxto bào mòn, phong hóa gần như hoàn toàn

tạo ra một Hạ Long độc nhất vô nhị trên thế giới Vùng tập trung dày đặc các đảo đá

có phong cảnh ngoạn mục và nhiều hang động đẹp nổi tiếng trong vùng trung tâm

di sản thiên nhiên Vịnh Hạ Long, bao gốm Vịnh Hạ Long và một phần vịnh Bái Tử Long

Hình 3 2: Các đảo đá tại Vịnh Hạ Long

Địa hình đáy biển Hạ Long không bằng phẳng, độ sâu trung bình là 20 mét Có những lạch sâu là di tích các dòng chảy cổ và có những dải đá ngầm là nơi sinh trưởng các rạn san hô rất đa dạng Các dòng chảy hiện nay nối với các lạch sâu đáy biển còn tạo nên hàng loạt luồng lạch là hải cảng trên dải bờ biển khúc khuỷu kín gió nhờ những hành lang đảo che chắn, tạo nên một tiềm năng cảng biển và giao

34

thông đường thủy rất lớn

3.1.1.3 Khí h ậu

Hình 3 3: Nhiệt độ không khí trung bình các tháng tại Vịnh Hạ Long (ºC)

(Nguồn: Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội tỉnh Quảng Ninh, UBND tỉnh Quảng Ninh)

Hình 3 4: Lượng mưa trung bình các tháng (mm)

(Nguồn: Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội tỉnh Quảng Ninh, UBND tỉnh Quảng Ninh)

35

Khí hậu Vịnh Hạ Long tiêu biểu cho khí hậu các tỉnh miền Bắc Việt Nam

Một năm có bốn mùa xuân, hạ, thu, đông Đây là vùng nhiệt đới – gió mùa Mùa hạ nóng, ẩm, mưa nhiều, gió thịnh hành là gió Đông Nam Mùa đông lạnh, khô hanh, ít mưa, gió là gió Đông Bắc Nằm trong vùng nhiệt đới, Vịnh Hạ Long có lượng bức

xạ trung bình hàng năm 115,4 kcal/cmP

2

P Nhiệt độ không khí trung bình hàng nằm trên 21P

0

P

C Độ ẩm không khí trung bình năm là 84% Từ đó lượng mưa hàng năm lên tới 1.700 – 2.400mm, số ngày mưa hàng năm từ 90 – 170 ngày Mưa tập trung nhiều vào mùa hạ (hơn 85%) nhất là các tháng 7 và 8 Mùa đông chỉ mưa khoảng

150 – 400mm So với các tỉnh Bắc Bộ, vịnh Hạ Long chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc mạnh hơn Đây là nơi “dầu sóng ngọn gió” Gió thổi mạnh và so với các nơi cùng vĩ độ thường lạnh hơn từ 1 đến 3P

0

P

C Vịnh Hạ Long cũng chịu ảnh hưởng

lớn của bão tố Bão thường đến sớm (các tháng 6,7,8) và cường độ khá mạnh

3.1.1.4 Th ủy văn – Hải văn

* Th ủy văn

Khu vực nghiên cứu có nhiều sông, suối, khu vực và moong chứa nước hiện đang được sử dụng cho các mục đích khác nhau như nông nghiệp, công nghiệp, sinh

hoạt Hầu hết các sông, suối này chảy theo hướng tây bắc – đông nam, vuông góc

với bờ biển Những sông, suối này tạo ra các lưu vực sông có diện tích hàng trăm

rừng và các khu khai thác than trên thuợng nguồn theo các dòng chảy sông thoát

xuống biển, làm gia tăng các chất ô nhiễm vào vùng nước biển ven bờ

36

nhất xuất hiện từng tháng, mực nước biến thiên nhanh hàng giờ (0,5 m/h) Tuy vậy, sau thời kỳ trên, con nước triều của Vịnh Hạ Long nhỏ, hầu như là con nước đứng (tần suất chiếm 97-99%) Mặt khác, do đặc điểm địa hình đáy biển không sâu, đà gió không mạnh, lại có nhiều hòn đảo như bức rào thưa cản nên sóng biển Vịnh Hạ Long không có cơ hội phát triển, thường nhỏ ở cấp 0,25 – 0,5m

Sự trao đổi nước trong vịnh: Thể tích nước vào vịnh là tổng cộng các lượng nước chảy từ sông qua các vùng dẫn nước, nước thải từ các nguồn gây ô nhiễm đổ

trực tiếp vào vịnh, nước mưa và nước từ ngoài khơi đổ vào vịnh thông qua cửa

vịnh Lượng nước ra vịnh thông qua các con đường: bay hơi (trung bình 23mm/ngày) và đổ ra đại dương Nếu giả thiết sự thay đổi nước trong vịnh chủ yếu

do nước đổ từ các sông và nước mưa gây ra thì nước nằm trong vịnh là khoảng 6 tháng đối với vịnh Cửa Lục, 6 năm với vịnh Bái Tử Long Từ các đặc điểm trên cho

thấy sự pha loãng các chất trong đó có các chất gây ô nhiễm môi trường nước biển

Vịnh Hạ Long thấp

Vùng Di sản được Thế giới công nhận có diện tích 434kmP

2

P, bao gồm 775 đảo, như một hình tam giác với ba đỉnh là đảo Đầu Gỗ (phía Tây), khu vực Ba Hầm (phía Nam) và đảo Cống Tây (phía Đông) Vùng kế bên là khu vực đệm và di tích danh thắng quốc gia được Bộ Văn hóa và Thông tin xếp hạng năm 1962 Vịnh Hạ Long là nơi tập trung đa dạng sinh học cao với những hệ sinh thái điển hình như hệ sinh thái rừng ngập mặn, hệ sinh thái rạn san hô, hệ sinh thái tùng áng, hệ sinh thái

rừng cây nhiệt đới,…với hàng ngàn loài động thực vật vô cùng phong phú đa dạng như tôm, cá, mực…có những loài đặc biệt quý hiếm chỉ có ở nơi đây

3.1.2 Điều kiện kinh tế, xã hội

3.1 2.1 Dân cư

Theo niên giám thống kế tỉnh Quảng Ninh năm 2015,2T 2Tdân số toàn tỉnh Quảng Ninh đạt gần 1.235.500 người Kết cấu dân số ở Quảng Ninh có một số điểm đáng chú ý Trước hết là "dân số trẻ", tỉ lệ trẻ em dưới 15 tuổi chiếm tới 37,6% Người

già trên 60 tuổi (với nam) và trên 55 tuổi (với nữ) là 7,1% Các huyện miền núi tỉ lệ trẻ em dưới tuổi lao động còn lên tới 45% Nét đáng chú ý thứ hai là ở Quảng Ninh,

37

nam giới đông hơn nữ giới (nam chiếm 50,5 %, nữ chiếm 49,5%) Ở các địa phương

có ngành công nghiệp mỏ, tỷ lệ này còn cao hơn, ví dụ: Cẩm Phả, nam 53,2%, nữ 46,8%

Mật độ dân số của Quảng Ninh hiện là 200 người/kmP

2

P (năm 1999 là 196 người/ km vuông), nhưng phân bố không đều Trong đó dân số sống tại thành thị đạt gần 790.700 người dân số sống tại nông thôn đạt 444.800 người Tỷ lệ tăng tự nhiên dân số phân theo địa phương tăng 1,4 %

Tại thành phố Hạ Long, tính đến năm 2015, dân số thành phố là 253.300 người, trong đó nam là 119.600 người chiếm 50,8%, nữ là 115.700 người chiếm 49,2% Mật độ dân số trung bình 855 người/kmP

2

P Xung quanh vùng Vịnh Hạ Long, dân cư chủ yếu là người kinh, chiếm 89,2% tập trung ở các đô thị, các khu công nghiệp, sau đó là các dân tộc thiểu số có nguồn gốc từ lâu đời như người Dao, người Tày, người Sán Dìu, Sán Chỉ tập trung

ở các vùng núi chủ yếu ống bằng nông nghiệp Ngoài ra còn có người Hoa gồm nhiều dân tộc thiểu số từ miền Nam Trung Quốc di cư sang từ lâu đời

Khu vực Vịnh Hạ Long có nền văn hóa Hạ Long đã đực ghi vào lịch sử như một mốc tiến hóa của người Việt Cũng như các địa phương khác, cư dân sống ở đây cũng có những tôn giáo, tín ngưỡng để tôn thờ như: Phật giáo, Kytô giáo, thờ cúng tổ tiên và một vài tín ngưỡng dân khác

3.1 2.2 Kinh tế

Vùng Vịnh Hạ Long là vùng tập trung nhiều hoạt động kinh tế phát triển

nhất tỉnh Quảng Ninh, một đầu tàu của vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc, đồng thời

là một trong bốn trung tâm du lịch lớn của Việt Nam với Di sản thiên nhiên thế giới

Vịnh Hạ Long Thành phố Hạ Long và Cẩm Phả là khu trọng điểm công nghiệp – thương mại – dịch vụ của tỉnh, là vùng khai thác than lớn nhất cả nước, cùng với các ngành công nghiệp đóng tàu, sản xuất vật liệu xây dựng, nhiệt điện, chế biến

thủy hải sản… Năm 2015, ước tính GDP bình quân đầu người của Hạ Long là 3830 USD/năm, , cao hơn nhiều so với GDP bình quân đầu người của Việt Nam (1375 USD/năm) (Niên giám thống kê tỉnh Quảng Ninh, 2015) Một số nét chính về các

với các mỏ là các nhà máy sàng tuyển, cơ khí các xí nghiệp vận tải đường bộ, đường sắt và bến cảng, là động lực giúp kinh tế phát triển, đóng góp đáng kể vào ngân sách của tỉnh Ngoài than đá, vùng này cũng rất giàu các loại tài nguyên khoáng sản khác như đá vôi, đất sét, cao lanh và antimon Hạ Long có nhiều mỏ đất sét rất tốt, với khoảng 6 nhà máy sản xuất gạch ngói chất lượng cao, cung cấp cho trong và ngoài tỉnh, có một phần xuất khẩu Trong khi đó vùng núi đá vôi ở Cẩm

Phả và Hoành Bồ là nguồn nguyên liệu dồi dào cho việc phát triển các ngành sản

xuất xi măng, nhiệt điện và vật liệu xây dựng, với Nhà máy xi măng Cẩm Phả Tại Vân Đồn có mỏ cát trắng Vân Hải có trữ lượng trên 13 triệu tấn, hiện đang khai thác

với sản lượng 20.000 tấn/năm Vàng sa khoáng và vàng trong đới quặng sắt có ở đảo Cái Bầu, trong đó mỏ quặng sắt Cái Bầu có trữ lượng khoảng 154.000 tấn

Hình 3.5: Kh ai thác than ở Quảng Ninh