Xác định hàm lượng kim loại nặng đồng, chì, kẽm, cadimi và mangan trong một số loài nhuyễn thể ở sông, biển vùng nghệ an luận văn tốt nghiệp đại học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC ------TRỊNH THỊ LUÂN XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KI, LOẠI NẶNG ĐỒNG, CHÌ, KẼM, CADIMI VÀ MANGAN TRONG MỘT SÔ LOÀI NHUYỄN THỂ Ở SỒN, BIỂN VÙNG NGHỆ AN KHÓA LUẬ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC - -

TRỊNH THỊ LUÂN

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KI, LOẠI NẶNG

ĐỒNG, CHÌ, KẼM, CADIMI VÀ MANGAN TRONG MỘT SÔ LOÀI NHUYỄN THỂ Ở SỒN, BIỂN VÙNG NGHỆ AN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH SƯ PHẠM HÓA HỌC

VINH - 2011

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC - -

XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG

ĐỒNG, CHÌ, KẼM, CADIMI VÀ MANGAN TRONG MỘT SỐ LOÀI NHUYỄN THỂ Ở SÔNG, BIỂN VÙNG NGHỆ AN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH : HÓA VÔ CƠ

Giáo viên hướng dẫn: TS Phan Thị Hồng Tuyết

Sinh viên thực hiện: Trịnh Thị Luân

Lớp: 48A – Hóa

VINH – 2011

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này em xin bày tỏ lòng biết ơn đến giảng viên,tiến sĩ Phan Thị Hồng Tuyết đã giao đề tài, hết lòng hướng dẫn, chỉ bảo, truyềnđạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt quá trình hoàn thành luậnvăn

Em xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Hóa Học, Ban giám hiệutrường Đại Học Vinh, cùng các thầy cô giáo và các cô kỹ thuật viên phòng thínghiệm khoa Hóa đã hết lòng giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho em hoàn thành luậnvăn này

Tuy nhiên, trong đề tài này đang còn có nhiều khuyết điểm, thiếu sót nênmong quý thầy cô và các bạn góp ý để em học hỏi rút kinh nghiệm và từ đó emtích lũy được những kinh nghiệm quý báu cho công tác nghiên cứu sau này

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn đến tất cả những người đã quantâm, giúp đỡ em hoàn thành luận văn này

Vinh, năm 2011

Tác giả: Trịnh Thị Luân

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1: Các hằng số vật lý của chì 4

Bảng 2: Các hằng số vật lý của cadimidi 6

Bảng 3: Các hằng số vật lý của kẽm 7

Bảng 4: Các hằng số vật lý của đồng 8

Bảng 5: Các hằng số vật lý của mangan 9

Bảng 6: Giá trị dinh dưỡng của một số loài nhuyễn thể 13

Bảng 7: Tiêu chuẩn bộ y tế về giới hạn hàm lượng kim loại nặng trong nước ăn 14

Bảng 8: Giới hạn hàm lượng tổng số của một số kim loại trong một số loài đất 16

Bảng 9: Nồng độ tối đa cho của một số kim loại nặng trong không khí 16

Bảng10: Tác hại của kim loại nặng 19

Bảng 11: Hàm lượng cadimi trong loài trai và sò ở vịnh Akkuyu, Thổ Nhĩ Kỳ 23

Bảng 12: Hàm lượng kim loại đồng, kèm trong một số loài nhuyễn thể ở vùng biển Senegal 23

Bảng 13: Hàm lượng kim loại đồng, kèm trong một số loài nhuyễn thể ở vùng biển Mauritania 23

Bảng 14: Hàm lượng chì, cadimi và kẽm trong một số mẫu vẹm xanh ở Lăng Cô – Thừa Thiên Huế 24

Bảng 15: Hàm lượng chì và cadimi trong một số loài nhuyễn thể ở vùng biển Đà Nẵng 24

Bảng 16: Bảng lấy mẫu 36

Bảng 17: Bảng thông tin xử lí mẫu 40

Bảng 18: Kết quả xác định hàm lượng đồng (Cu) trong một số loài nhuyễn thể ở Nghệ An 42Bảng 19: Kết quả xác định hàm lượng chì (Pb) trong một số loài nhuyễn thể

ở Nghệ An 43Bảng 20: Kết quả xác định hàm lượng Cacdimi (Cd) trong một số loài

nhuyễn thể ở Nghệ An 43Bảng 21: Kết quả xác định hàm lượng kẽm (Zn) trong một số loài

nhuyễn thể ở Nghệ An 44Bảng 22: Kết quả xác định hàm lượng mangan (Mn) trong một số loài

nhuyễn thể ở Nghệ An 45

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1: Kim loại chì 5

Hình 2: Kim loại cadimidi 6

Hình 3: Kim loại kẽm 7

Hình 4: Kim loại đồng 8

Hình 5: Kim loại mangan 9

Hình 6: Vẹm cỏ xanh 11

Hình 7: Ngao vân 11

Hình 8: Sò huyết 12

Hình 9: Trai lớn 12

Hình 10: Cách cắt cơ khép vỏ của con trai 37

Hình 11: Mô của trai 37

Hình 12: Mô của trùng trục 37

Hình 13: Sơ đồ xử lý mẫu 39

Hình 14.1: Đường cong cực phổ mẫu trắng 46

Hình 14.2: Đường cong cực phổ mẫu trai sông Lam 46

Hình 14.3: Đường cong cực phổ mẫu trùng trục sông Lam 47

Hình 14.4: Đường cong cực phổ mẫu nghêu Cửa Lò 47

Hình 14.5: Đường cong cực phổ mẫu trắng 48

hình 14.6: Đường cong cực phổ mẫu trai sông Lam 48 Hình 14.7: Đường cong cực phổ mẫu trùng trục sông lam 49 Hình 14.8: Đường cong cực phổ mẫu nghêu Cửa Lò 49

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

PHẦN 1: TỔNG QUAN 3

I Giới thiệu về kim loại nặng 3

1.1 Kim loại nặng và các dạng tồn tại của kim loại nặng trong môi trường 3

1.2 Giới thiệu về các kim loại nặng Pb, Cd, Zn, Cu và Mn 4

1.2.1 Kim loại chì (Pb) 4

1.2.2 Kim loại cadimi 5

1.2.3 Kim loại kẽm 7

1.2.4 Kim loại đồng 8

1.2.5 Kim loại mangan 9

II Giới thiệu về một số loài nhuyễn thể 9

2.1 Đặc điểm chung 9

2.2 Giá trị kinh tế của nhuyễn thể 10

2.3 Một số loài nhuyễn thể tiêu biểu 10

2.3.1 Vẹm 10

2.3.2 Ngao (Nghêu) 11

2.3.3 Sò 12

2.3.4 Trai 12

III Sự xuất hiện các kim loại nặng trong môi trường và sự tích tụ của chúng trong nhuyễn thể 13

3.1 Các kim loại nặng Cu, Zn, Cd, Pb, và Mn trong các môi trường 13

3.1.1 Trong môi trường nước 13

3.1.2 Trong môi trường đất 15

3.1.3 Trong không khí 16

3.2 Sự tích tụ kim loại nặng trong các loài nhuyễn thể 17

3.3 Tác hại của kim loại nặng 18

3.3.1 Tính chất độc hại của chì 19

3.3.2 Tính chất độc hại của cadimi 20

3.3.3 Tính chất độc hại của kẽm 21

3.3.4 Tính độc hại của đồng 21

3.3.5 Tính chất độc hại của mangan 22

IV Tình hình nghiên cứu kim loại nặng ở trong nước và một số nước trên thế giới 22

4.1 Tình hình nghiên cứu và kiểm soát kim loại nặng ở một số nước trên thế giới 22

4.2 Tình hình nghiên cứu và kiểm soát kim loại nặng ở trong nước 24

V Các phương pháp xử lý mẫu phân tích kim loại trong thực phẩm nhuyễn thể 25

5.1 Yêu cầu chung của kỹ thuật xử lý mẫu 25

5.2 Phương pháp vô cơ hóa mẫu khô 26

5.3 Phương pháp hóa mẫu ướt 26

5.4 Phương pháp vô cơ hóa mẫu khô ướt kết hợp 27

VI Các phương pháp xác định kim loại nặng: Cu, Pb, Cd, Zn, Mn 27

6.1 Phương pháp phổ hấp thụ AAS 27

6.1.1 Sự xuất hiện phổ hấp thụ nguyên tử 27

6.1.2 Nguyên tắc và trang bị của phép đo AAS 28

6.1.3 Ưu nhược điểm của phép đo 29

6.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng trong AAS 30

6.2 Phương pháp cực phổ 30

6.2.1 Cơ sở của phương pháp cực phổ 31

6.2.2 Các phương pháp phân tích cực phổ 31

6.2.3 Phương pháp cực phổ xung vi phân 32

PHẦN 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 35

I Thiết bị, dụng cụ và hóa chất 35

1.1 Thiết bị, dụng cụ 35

1.2 Hóa chất 35

1.3 Pha chế dung dịch 36

II Lấy mẫu và xử lý mẫu 36

2.1 Lấy mẫu 36

2.2 Chuẩn bị mẫu 36

2.3 Địa điểm lấy mẫu 37

2.4 Xử lý mẫu 38

PHẦN 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41

I Điều kiện chung để xác định đồng thời hàm lượng đồng, chì, cadimi, kẽm và mangan trong một số loài nhuyễn thể ở Nghệ An bằng phương pháp vôn-ampe hoà tan xung vi phân 41

II Kết quả xác định đồng thời hàm lượng đồng, chì, cacdimi, kẽm và mangan trong một số loài nhuyễn thể ở Nghệ An bằng phương pháp vôn-ampe hòa tan xung vi phân 41

1 Kết quả xác định hàm lượng đồng 42

2 Kết quả xác định hàm lượng chì 43

3 Kết quả xác định hàm lượng cacdimi 43

4 Kết quả xác định hàm lượng kẽm 44

5 Kết quả xác định hàm lượng mangan 45

III Các đường cong cực phổ thu được khi hòa tan đồng thời hàm lượng đồng, chì, cacdimi, kẽm và mangan trong mẫu trắng và mẫu thực 46

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

MỞ ĐẦU

Xã hội ngày càng phát triển, quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã vàđang làm gia tăng nguy cơ gây ô nhiễm môi trường, trong đó phải kể đến hàmlượng kim loại nặng Một số kim loại nặng như Cu, Pb, Zn, Cd, Mn, Hg….cóthể gây độc ở ngay nồng độ quan sát được trong đất và nước Chúng được đánhgiá là các nguyên tố độc ở dạng vết, có thể gây ngộ độc tức thời hoặc lâu dài đếnđời sống sinh vật và sức khỏe con người

Kim loại nặng là khái niệm để chỉ những kim loại có khối lượng riêng lớnhơn 5g/cm3 và được xem như nguyên tố vi lượng Kim loại nặng gây độc hại với

cơ thể sinh vật, môi trường khi hàm lượng của chúng vượt quá tiêu chuẩn chophép và liên quan đến vấn đề ô nhiễm môi trường Nguồn gốc phát sinh kim loạinặng có thể là tự nhiên (như Asen), hoặc từ hoạt động của con người, chủ yếu là

từ công nghiệp (các chất thải công nghiệp ) và nông nghiệp, hàng hải (các chếphẩm phục vụ nông nghiệp, hàng hải…) Có một số hợp chất kim loại nặng bịthụ động và đọng lại trong đất, song có một số hợp chất có thể hòa tan dưới tácđộng của nhiều yếu tố khác nhau, nhất là do độ chua của đất, của nước mưa.Điều này tạo điều kiện để các kim loại nặng phát tán rộng vào nguồn nước

Môi trường biển như cái thùng khổng lồ chứa nhiều kim loại nặng (KLN),một số các kim loại nặng được cho là ô nhiễm khi hàm lượng đủ lớn làm ảnhhưởng đến hệ sinh thái Ô nhiễm môi trường được đánh giá hiệu quả thông qua

cơ thể sống trong đó nhuyễn thể 2 mảnh vỏ sống cố định tại một địa điểm và hôhấp bằng mang, có đời sống lọc nước nên vừa có vai trò làm sạch môi trường,

có giá trị kinh tế, giá trị dinh dưỡng cao, vừa là sinh vật tích lũy nhiều kim loạinặng và nhiều chất khác trong cơ thể, do vậy chúng được dùng làm sinh vật chỉthị để đánh giá sự ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước vì sự tích lũykim loại nặng trong cơ thể chúng tương xứng với sự ô nhiễm môi trường Bên

cạnh đó, việc phân tích xác định hàm lượng kim loại nặng trong những đốitượng đó nhằm cung cấp thông tin đến sự tiêu thụ sản phẩm thủy sản.

Ở Việt Nam, số lượng nghiên cứu sử dụng loài thân mềm, chủ yếu là cácloài 2 mảnh vỏ để chỉ thị ô nhiễm kim loại nặng chưa được công bố nhiều Vìvậy để góp phần đánh giá sự tích tụ các kim loại nặng Cu, Pb, Zn, Cd, Mn trong

nhuyễn thể 2 mảnh vỏ chúng tôi đã chọn đề tài : “ Xác định hàm lượng kim

loại nặng như Cu, Pb, Zn, Cd, Mn trong một số loài nhuyễn thể ở sông, biển

PHẦN 1: TỔNG QUAN

I Giới thiệu về kim loại nặng.

1.1 Kim loại nặng và các dạng tồn tại của kim loại nặng trong môi trường [5,11].

Thuật ngữ kim loại nặng nhằm nói tới bất cứ kim loại nào có khối lượngriêng (d >5 g/cm3) và thể hiện độc tính ở nồng độ thấp Tuy nhiên độ độc củaKLN còn phụ thuộc vào các dạng tồn tại của chúng ở trong môi trường Chúng

có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau nhưng chủ yếu ở các dạng sau đây: dạnglinh động, liên kết với hữu cơ, liên kết với gốc cacbonat, với oxit sắt …

- Dạng linh động: Các kim loại nặng được hấp phụ trên bề mặt các hạtđất (hạt sét, các oxit sắt và oxit mangan bị solvat hóa)

- Dạng liên kết cacbonat: Các kim loại nặng tồn tại dưới dạng các muốicacbonat (CO32-) trong môi trường đất và nước

- Dạng liên kết oxit sắt, oxit mangan: Dạng này dễ hình thành do các oxitsắt và oxit mangan tồn tại trong đất và các trầm tích dưới biển Các oxit này lànhững chất loại bỏ rất tốt các kim loại nặng nhờ quá trình nhiệt động học không

ổn định dưới điều kiện khử

- Dạng liên kết với chất hữu cơ: KLN liên kết với các chất hữu cơ khácnhau như: sinh vật đất, sản phẩm phân giải của chất hữu cơ… do đặc tính của sựtạo phức và peptit hóa của chất hữu cơ làm cho các kim loại tích lũy trong môitrường bị oxi hóa, phân giải dẫn đến giải phóng các kim loại nặng vào môitrường

- Dạng còn lại: Bao gồm các kim loại nặng nằm trong cấu trúc tinh thểcủa các khoáng vật nguyên sinh và thứ sinh Dạng này rất khó giải phóng ra môitrường dưới các điều kiện bình thường mà chỉ dưới tác dụng của các quá trìnhphong hóa, đặc biệt là phong hóa hóa học và phong hóa sinh học mà các KLNdần dần được giải phóng ra môi trường

1.2 Giới thiệu về các kim loại nặng Pb, Cd, Zn, Cu và Mn.

1.2.1 Kim loại chì (Pb) [11,22]

Chì có kí hiệu hóa học là Pb (plumbum) Chì thể hiện rõ nhất tính kimloại và tồn tại ở dạng kim loại với cách gói ghém sít sao kiểu lập phương củacác nguyên tử

và một phần của nhiều hợp kim

Trong tự nhiên, chì có mặt trong quặng sunfua (PbS), quặng được tìmcùng với Zn, Cu, Cd Do quá trình phong hóa và các quá trình sau phong hóa,các khoáng vật chứa Pb bị hòa tan và đi vào nước ngầm Đây là nguồn tự nhiênchiếm một tỉ lệ nhỏ

Chì chỉ tương tác ở trên bề mặt với dung dịch axit clohidric và axitsunfuric dưới 80% vì bị bao bởi lớp muối khó tan (PbCl2 và PbSO4 ) nhưng vớidung dịch đậm đặc hơn của các axit đó, chì có thể tan vì muối khó tan của lớpbảo vệ đã chuyển thành hợp chất tan

PbCl2 + 2HCl = H2PbCl4

Số thứ tự trong bảng tuần hoàn 82

Cấu tạo lớp vỏ điện tử phía ngoài 4f145d106s2p3

PbSO4 + H2SO4 = Pb(HSO4)2

Với axit nitric ở bất kì nồng độ nào, chì tương tác như là một kim loại

3Pb + 8HNO3 = 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Đặc biệt, khi có mặt oxi chì có thể tương tác với

và Pb(C2H5)4 cùng với các chất làm sạch 1,2-đicloetan và 1,2-đibrometan Cuốicùng, chì cũng đi vào các nguồn nước ngầm gây ô nhiễm môi trường nặng

Môi trường sống của các loài nhuyễn thể là môi trường nước Chính vìvậy sự tồn tại chì trong cơ thể chúng là một điều tất yếu nguyên nhân có thể quađường hô hấp, đường tuần hoàn và chủ yếu là qua đường tiêu hóa

1.2.2 Kim loại cadimi [11,22]

Cadimi có kí hiệu hóa học là Cd, số hiệu nguyên tử bằng 48 và là kimloại chuyển tiếp, tương đối hiếm, màu trắng ánh xanh có tính độc

Có các hằng số vật lý như sau :

Bảng 2: Các hằng số vật lý của cadimi

Số thứ tự trong bảng tuần hoàn 48

Cấu tạo lớp vỏ điện tử phía ngoài 4d105s2

Trạng thái oxi hóa phổ biến của Cd là +2, nhưng có thể tìm thấy các hợpchất mà nó có số oxi hóa là +1 Cd là kim loại tương đối hoạt động, nó tác dụngvới oxi, halogen, lưu huỳnh, photpho

Cadimi tan tốt trong dung dịch axit như HCl, HNO3

Cd + 2HCl = CdCl2 + H2

3Cd + 8HNO3 = 3Cd(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Hình 2: Kim loại cadimi

Cadimi được sử dụng trong các loại pin, trong công nghiệp luyện kim, chếtạo đồ nhựa, trong các chất màu, trong lớp sơn phủ, các chất mạ kim loại và cácchất làm ổn định cho plastic

Nguồn tự nhiên gây ô nhiễm cadimi do bụi núi lửa, bụi vũ trụ, cháyrừng… Nguồn nhân tạo là từ công nghiệp luyện kim, mạ, sơn, chất dẻo…

Ngoài ra,con người cũng tham gia vào quá trình làm tăng lượng Cd trongnước Việc khai khoáng, luyện kim và đốt nhiên liệu hóa thạch đã làm cho lượng

Cd đi vào nguồn nước nhiều hơn và kéo theo đó sẽ tạo nên nhiễm bẩn nguồnnước trên diện rộng

1.2.3 Kim loại kẽm [11,22]

Kẽm có kí hiệu hóa học là Zn và là nguyên tố phổ biến thứ 23 trong vỏtrái đất.

Có các hằng số vật lý như sau :

Bảng 3: Các hằng số vật lý của kẽm

Số thứ tự trong bảng tuần hoàn 30

Cấu tạo lớp vỏ điện tử phía ngoài 3d104s2

Hình 3: Kim loại kẽm

Số thứ tự trong bảng tuần hoàn 29

Cấu tạo lớp vỏ điện tử phía ngoài 3d104s1

Hình 4: kim loại đồng

1.2.5 Kim loại mangan [11,22]

Mangan có kí hiệu hoá học là Mn, là nguyên tố đa hoá trị nên oxitmangan tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như MnO, MnO2, Mn2O3

Có các hằng số vật lý ở bảng sau :

Bảng 5: Các hằng số vật lý của Mangan

Số thứ tự trong bảng tuần hoàn 25

Cấu tạo lớp vỏ điện tử phía ngoài 2d54s2

Mangan đi vào môi trường nước do quá trình rửa

trôi, xói mòn, do các chất thải công nghiệp luyện kim,

acquy, phân bón hóa học

Hình 5: Kim loại mangan

II Giới thiệu về một số loài nhuyễn thể.

2.1 Đặc điểm chung [3,21].

Ngành thân mềm hay còn gọi là nhuyễn thể là một ngành trong phân loạisinh học có đặc điểm như: cơ thể mềm, có thể có vỏ đá vôi che chở và nâng đỡ,tùy lối sống mà vỏ và cấu tạo cỏ thể có thể thay đổi, có cấu tạo tương đối đồngnhất trong cả lớp cơ thể và đối xứng hai bên Phần lớn lớp hai mảnh vỏ sống íthoạt động, di chuyển chậm trong bùn

Ngành thân mềm có nhiều chủng loại rất đa dạng, phong phú Trong cáckhu vực nhiệt đới bao gồm cả Việt Nam, loài này có hơn 90.000 loài hiện hữu,

trong đó các loài như trai, sò, ốc, hến, ngao, mực…Chúng phân bố ở các môitrường như biển, sông suối, ao, hồ và nước lợ.

Một số sống trên cạn, một số nhỏ chuyển qua lối sống chui rúc đục các

vỏ gỗ của tàu thuyền như con hà Chính do sự chịu đựng được với nhiều thayđổi của ngoại cảnh và với phương thức sống đa dạng nên nhiều nhóm nhuyễnthể có sự phân bố rộng và mật độ cũng rất cao Khả năng này cho phép pháttriển nghề nuôi nhuyễn thể như ngọc trai, hầu, vẹm….Sản lượng nhuyễn thể củanước ta có thể đạt tới hàng chục ngàn tấn/năm nhưng chủ yếu là khai thác tựnhiên còn nghề nuôi cung cấp số lượng không đáng kể

2.2 Giá trị kinh tế của nhuyễn thể [21,22].

Nhuyễn thể hai mảnh vỏ là các nguồn thực phẩm giàu đạm và có giá trixuất khẩu cao Thịt nhuyễn thể có mùi vị thơm ngon và nhiều đạm, chúng làthức ăn quan trọng, cần thiết và phổ biến đối với con người Các phần cơ thể củanhuyễn thể được dùng làm nguyên liệu sản xuất các đồ rất độc đáo như sản xuấtkhuy áo, chuông gió, đồ trang trí Ngoài ra các vỏ trai có lớp xà cừ đẹp dùng làm

đồ trang sức, đồ gỗ khảm trai và cho hàng mỹ nghệ

Hiện nay Việt Nam đã và đang xuất khẩu một lượng rất lớn nhuyễn thểsang thị trường EU, với hàm lượng lớn và giá trị kinh tế cao nên giá xuất khẩusang thị trường nước ngoài cũng tăng lên Trong 5 tháng đầu năm 2010, cả nước

đã xuất khẩu 39 nghìn tấn hải sản nhuyễn thể, giá trị trên 148 triệu USD

2.3 Một số loài nhuyễn thể tiêu biểu

2.3.1 Vẹm [3,21,22].

Vẹm có khả năng khai thác cao thứ hai trong loài nhuyễn thể Khắp bờbiển Việt Nam ở tuyến có vật bám là có vẹm, sông vùng phân bố tập trung làQuảng Ninh, Hải Phòng, Nghệ Tĩnh

Vẹm ở nước ta thường gặp 10 loài và có ý nghĩa hơn cả là vẹm cỏ xanh(Mytylus smaragdinus), vẹm vỏ dày (M.gassitesta) và

vẹm thường (M.edulis)

Thịt vẹm có nhiều glycoges và nhiều chất ngấm nên hương vị ngon ngọt.Vẹm dùng để ăn tươi, phơi khô, làm lạnh, ướp đông, làm hộp…

Hình 6: Vẹm cỏ xanh 2.3.2 Ngao (Nghêu) [3,21,22].

Cơ thể nghêu được bao bọc bởi hai mảnh vỏ bằng nhau có dạng hình tamgiác, vỏ dầy chắc, cạnh trước ngắn hơn, dính chặt nhau

 Nghêu trắng, ngao dầu, ngao vạng : vỏ có dạng hình tam giác, da vỏmàu nâu, trơn bóng Ngao lớn có chiều dài 130 mm, cao 110 mm, rộng 58 mm.Tại Việt Nam, ngao dầu được phân bố tập trung ở các vùng biển thuộc các tỉnhNghệ An, Thanh Hóa, Thái Bình, Nam Định…

 Ngao vân : Sống ở đáy cát, dùng ống hút nước để lấy thức ăn từ bênngoài Vỏ hình tam giác, con lớn có thể dài 62 mm,cao 49 mm, rộng 28 mm Da

vỏ láng màu vàng sữa, phân bố chủ yếu ở vùng Nghệ An

Sản lượng ngao được sếp vào hạng thứ ba trong loài nhuyễn thể Ngao

có nhiều loại nhưng giá trị hơn cả là ngao dầu (Meretrixmeretirix), ngao mặt(Miluiusonra) và ngao vân (Venerips) Tất cả các bãi triều đều có ngao, nhữngvùng có sản lượng ngao lớn là ven biển thuộc Hà Nam Ninh, Thanh Hóa,Huế….Ngao phát triển phổ biến và ở nhiều nơi vì thế số lượng sản lượng đếnnay ta vẫn chưa thống kê được

2.3.3 Sò [3,21,22].

Sò có nhiều loại nhưng ở nước ta có giá trị hơn cả vẫn là sò huyết granosa) và sò anti (A.A antiquate) Sò huyết có lớp vỏ dày cứng chắc có dạnghình trứng và phân bố khắp nơi ở bờ biển Việt

(A.A-Nam,nhưng tập trung nhiều ở Quảng Ninh, Nam Hà,

Hải Phòng….Sò huyết có hàm lượng dinh dưỡng cao,

thịt thơm ngon Là thức ăn ưa thích và phổ biến ở các

nhà hàng đặc sản, có thể ăn tươi, hấp, luộc, nướng

Hình 8: Sò huyết 2.3.4 Trai [3,21,22].

Trai là loài hai mảnh vỏ sống chủ yếu ở vùng sông nước, trai có rất

nhiều loại và có giá trị dinh dưỡng cao Trai sống tập trung ở các vùngsông Thanh Hóa, Nghệ An, Bến Tre…

Chủ yếu là trai cỡ lớn (họ Unionidae), trai cỡ rất

nhỏ (họ Corbiculidae) và nhiều họ trai khác như trai họ

Ngoài ra còn một số loài nhuyễn thể khác nữa là bào ngư, diệp, hầu…tất

cả đều có giá trị xuất khẩu và giá trị dinh dưỡng cao

Bảng 6: Giá trị dinh dưỡng của một số loài nhuyễn thể [13].

Calories Moisture Protein lipid glucid Ash Calci Iron Na A B1 B2 PP C

Tóm lại: Các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ có đời sống lọc nước lấy

thực vật và động vật nổi cũng như cặn bã hữu cơ làm thức ăn, góp phần làmsạch môi trường nước Tuy nhiên trong quá trình lọc nước thì đồng thời các kimloại tan trong nước cũng được tích lũy theo thời gian trong cơ thể chúng do vậychúng được dùng làm sinh vật chỉ thị để đánh giá sự ô nhiễm kim loại nặngtrong môi trường nước với tích lũy kim loại nặng trong cơ thể chúng tương xứngvới sự ô nhiễm môi trường Bên cạnh đó, việc phân tích xác định hàm lượng kimloại nặng trong những đối tượng đó nhằm cung cấp thông tin đến sự tiêu thụthủy sản

III Sự xuất hiện các kim loại nặng trong môi trường và sự tích tụ của chúng trong nhuyễn thể.

3.1 Các kim loại nặng Cu, Zn, Cd, Pb, và Mn trong các môi trường.

3.1.1 Trong môi trường nước [5].

Kim loại nặng có Hg,Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn,…thường khôngtham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa của các cơ thể sinh vật vàthường tích lũy trong cơ thể chúng Vì vậy, chúng là các nguyên tố độc hại vớisinh vật

Hiện tượng nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu vựcnước gần các khu công nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai thác khoángsản Ô nhiễm kim loại nặng biểu hiện ở nồng độ cao của các kim loại nặng trong

nước Trong một số trường hợp, xuất hiện hiện tượng chết hàng loạt cá và thủysinh vật.

Nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng là quá trình đổ vào môitrường nước các nước thải công nghiệp và nước thải độc hại không xử lí hoặc xử

lí không đạt yêu cầu Ô nhiễm nước bởi kim loại nặng có tác động tiêu cực tớimôi trường sống của sinh vật và con người

Kim loại nặng tồn tại trong môi trường nước từ nhiều nguồn khác nhaunhư: nước thải từ các khu công nghiệp và nước thải sinh hoạt, từ đường giaothông, y tế, sản xuất nông nghiệp…

Nhiễm độc nguồn nước chủ yếu là do các kim loại nặng Cu, Hg, Zn, Cd,

Pb, Cr, Mn…gây ra Nguồn nước mặt bị ô nhiễm nặng sẽ kéo theo môi trườngđất, ô nhiễm nguồn nước ngầm và cả ô nhiễm không khí

Mặt khác, những nguồn nước biển cho thấy hàm lượng các kim loại độchại, do bị nhiễm bẩn trong nước biển bề mặt đã tăng cao và có vùng đã tăng caoquá mức quy định

Bảng 7: Tiêu chuẩn bộ y tế về giới hạn hàm lượng kim loại nặng

trong nước ăn uống [18]

1 Hàm lượng Amoni tính theo NH4- mg/l 3

3.1.2 Trong môi trường đất [5].

Kim loại nặng trong đất ban đầu một phần được sinh ra từ các quá trìnhhoạt động địa hóa của khoáng vật mẹ và đi vào đất thông qua quá trình phonghóa hóa học Tuy nhiên với quá trình phong hóa hóa học thì lượng kim loại đivào đất là không đáng kể mà chủ yếu các kim loại đi vào đất là do các quá trìnhhoạt động sản xuất của con người như hoạt động sản xuất công nghiệp, nôngnghiệp, khai khoáng quặng chứa kim loại Có một số hợp chất kim loại nặng sẽ

bị thụ động và đọng lại trong đất Nguyên nhân chủ yếu xuất hiện các kim loạinặng trong đất là do: chất thải công nghiệp, khai khoáng, cơ khí, giao thông,chất thải sinh hoạt, phân bón và các hóa chất…

Ở Việt Nam tình hình ô nhiễm kim loại nhìn chung không phổ biến Tuynhiên, ở các khu vực công nghiệp tình hình ô nhiễm kim loại nặng diễn ra khátrầm trọng

Bảng 8 Giới hạn hàm lượng tổng số của một số kim loại trong một số

Đất dân sinh

Đất thương mại

Đất công nghiệp

Bảng 9: Nồng độ tối đa cho của một số kim loại nặng trong không khí [19]

Đơn vị: µg/m3

bình

Nồng độ cho phép

Asen (As)

Crom VI(hợp chất tính theo Cr)

Mangan và hợp chất(tính theo MnO2)

Cadimi Năm 0,05

3.2 Sự tích tụ kim loại nặng trong các loài nhuyễn thể [3,7].

Như ta đã biết những nhuyễn thể 2 mảnh vỏ thường sống cố định tại mộtđịa điểm và hô hấp bằng mang, có đời sống lọc nước nên chúng tích lũy nhiềukim loại nặng và nhiều chất khác trong cơ thể Chẳng hạn các loài trai và sò tíchlũy nhiều cadimi trong cơ thể chúng gấp 100 lần cao hơn trong nước mà nósống

Các kim loại nặng như Mn, Cd, Pb, Hg, Cu , Zn…thường không tham giahoặc tham gia ít vào quá trình sinh hóa của cơ thể sinh vật và thường tích lũytrong cơ thể chúng vì vậy chúng là những nguyên tố độc hại đối với sinh vật

Hiện tượng nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu vựcnước gần khu công nghiệp, các thành phố lớn và các khu vực công nghiệp khaithác khoáng sản Ô nhiễm kim loại nặng biểu hiện nồng độ cao của các kim loạitrong nước Trong một số trường hợp xuất hiện hiện tượng chết hàng loạt cá vàthủy sản sinh vật

Nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng là quá trình đổ vào môi trườngnước các nước thải công nghiệp và nước thải độc hại không xử lý hoặc xử lýkhông đạt tiêu chuẩn Ô nhiễm kim loại nặng có tác động tiêu cực đến môitrường sống của sinh vật và con người Kim loại nặng tích lũy theo chuỗi thức

ăn xâm nhập vào cơ thể con người Nước mặt ô nhiễm sẽ lan truyền chất ônhiễm vào nguồn nước ngầm, vào đất và các phần môi trường có liên quan Môitrường sống của các loài nhuyễn thể là nước, vì vậy sự tồn tại các kim loại nặngtrong cơ thể sinh vật nói chung và loài nhuyễn thể nói riêng là điều tất yếu.Nguyên nhân có thể qua đường hô hấp tuần hoàn và chủ yếu là qua đường tiêuhóa

3.3 Tác hại của kim loại nặng [2,13]

Ngày nay, với tốc độ phát triển mạnh mẽ của công nghiệp và hình thànhnhiều thành phố lớn, vấn đề ô nhiễm ngày càng trở nên nghiêm trọng Khói từ

nhà máy, từ hoạt động giao thông làm ô nhiễm bầu khi quyển Nước thải từ cácnhà máy, khu dân cư làm ô nhiễm nguồn nước Phế thải từ các khu công nghiệp,các làng nghề và việc sử dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật trongnông nghiệp là ô nhiễm nghiêm trọng nguồn tài nguyên đất Tất cả những nguồngây ô nhiễm này đều là nguyên nhân của sự tích tụ quá mức hàm lượng kim loạinặng trong đất và nước.

Với sự tích lũy quá mức lượng KLN trong môi trường đất và nước đã làcho thảm thực vật, các loài thủy sản bị tiêu diệt dần, nguồn nước bị ô nhiễm, đấtgiảm lượng tích lũy mùn trở nên khô cằn

Các kim loại nặng có mặt trong nước, đất, không khí qua nhiều giai đoạnkhác nhau trước sau cũng đi vào chuỗi thức ăn của con người Chẳng hạn các visinh vật có thể chuyển thủy ngân thành hợp chất metyl thủy ngân (CH3)2Hg sau

đó qua động vật phù du tôm, cá, trai, sò… đi vào cơ thể của con người Kim loạinặng xâm nhập vào cơ thể con người theo đường hô hấp, tiêu hóa, khi đó mộtphần bị đào thải một phần được giữ lại trong cơ thể

Các kim loại nặng là nguồn chất độc nguy hiểm đối với hệ sinh thái.Những kim loại có tính độc cao nguy hiểm như: Hg, Cd, Pb, Ni…các kim loại

có tính độc mạnh là : As, Cr, Zn, Sn, Cu

Trong thực tế nếu các kim loại nặng ở hàm lượng thích hợp sẽ rất cầnthiết cho sự sinh trưởng và phát triển của động vật và thực vật Tuy nhiên, chúngtích lũy trong các môi trường vượt quá mức quy định thì lại rất độc hại đối vớithực vật và con người Các kim loại nặng nếu tồn dư trong thực phẩm với hàmlượng quá cao sẽ gây ra tác hại đối với sức khỏe người tiêu dùng theo bảng sau:

Bảng 10: Tác hại của kim loại nặng [19].

Độc tố kim koại nặng Triệu chứng/ Hậu quả lâu dài

Asen (III)

Nguy hại cho da, hệ thần kinh, tim mạch và thậm chígây ung thư sau 3-5 năm

Asen (V)

Chì Trẻ em: Chậm phát triển thể chất, trí tuệ và tinh thần.

Người lớn: Gây hại thận và tim mạch, nội tạng

Cadimi Ngắn hạn: Tiêu chảy, tổn thương gan.

Dài hạn: Gây bệnh thận, tim mạch

Niken Giảm cân, hại tim, phổi, gan

Crom Gây dị ứng, mẩn ngứa

Mangan Chuyển màu nước từ nâu sang đen,vi tanh

Đồng Vị tanh, váng màu xanh

Bari Tăng huyết áp

Thủy ngân Gây xỉn da, chấm nâu trong lòng trắng mắt

Selen Rụng tóc,ảnh hưởng tim mạch

3.3.1 Tính chất độc hại của chì [2,11,13]

Chì là nguyên tố có độc tính cao đối với sức khỏe con người, động vật,thực vật và thủy sinh Các hợp chất chì hữu cơ độc gấp 10-100 lần so với chì vôcơ

Chì xâm nhập vào cơ thể con ngườ qua nước uống, không khí và thức ăn

bị nhiễm chì sẽ kìm hãm sự hoạt động của enzim dẫn đến sự phá hủy của enzim.Chì cản trở việc sử dụng glucozo và oxi trong quá trình sản xuất năng lượng choquá trình sống do đó cản trở quá trình tổng hợp hemoglobin Chì tích tụ ởxương, kìm hãm quá trình chuyển hóa canxi bằng cách kìm hãm sự chuyển hóavitamin D

Đối với con người thì lượng chì cho phép hàng ngày là 0.025 mg/kg thểtrọng Lượng chì cao hơn sẽ tổn thương hệ tuần hoàn, hệ thần kinh, hệ bài tiếtdẫn đến hiện tượng thiếu máu, giảm khả năng miễn dịch của cơ thể, trẻ em chậmlớn và kém thông minh Đặc tính nổi bật là sau khi xâm nhập vào cơ thể, chì ít

bị đào thải mà tích tụ theo thời gian rồi mới gây độc

Tiêu chuẩn tối đa cho phép theo WHO nồng độ chì trong nước uống: £0,05 mg/ml

3.3.2 Tính chất độc hại của cadimi [2,11,13]

Cadimi trong môi trường thường không độc hại nhiều nhưng lại nguy hạichính đối với sức khỏe con người Do có số phối tử là 4 dễ tương tác với protein

và chuyển vào gan, thận Nguyên tố này và dung dịch các hợp chất của nó lànhững chất cực độc, thậm chí đối với nồng độ thấp

Đối với con người Cadimi có thể xâm nhập vào cơ thể bằng nhiều cáchkhác nhau như: Tiếp xúc với bụi Cd, ăn thực phẩm bị nhiễm Cd….Cadimithường được tích lũy trong thận, gây triệu chứng độc mãn tính Nếu để lâu cóthể gây mất chức năng thận và sự mất cân bằng các thành phần khoáng trongxương Liều lượng 30 mg cũng đủ dẫn đến tử vong

Thức ăn là con đường chính mà cadimi đi vào cơ thể, nhưng việc hútthuốc lá cũng là nguồn ô nhiễm KLN, những người hút thuốc lá sẽ là cho hàmlượng cadimi dư thừa từ 20-30µg/ngày Chúng xâm nhập vào cơ thể con người

và tham gia các phản ứng enzim, can thiệp vào các quá trình sinh học chứamagie và canxi

Hít thở phải bụi có chứa cadimi nhanh chóng dẫn đến các vần đề về hệ hôhấp và thận, có thể dẫn đến tử vong

Đối với môi trường sống cadimi là nguyên tố rất độc cũng như đối vớicon người Còn đối với các vật sống dưới nước, tính độc của Cadimi ngang vớitính độc của niken …có thành phần kém độc hơn so với Hg(CH3)2 và Cu Tấtnhiên điều này còn phụ thuộc vào từng loài, từng điều kiện của sự ảnh hưởng