nghiên cứu hàm lượng một số kim loại nặng trong đất và một số loài giun đất tại vùng sản xuất nông nghiệp xung quanh khu công nghiệp hõa cầm, thành phố đà nẵng



KHOA SINH - 









 















KHOA SINH - 







 











NIÊN KHÓA 2011 - 2015




Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kì công trình nào khác.

Sinh viên thực hiện
Kí tên

Đỗ Văn Vinh




Với lòng kính trọng và sự biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn Th.S.
Đàm Minh Anh, Ts. Phạm Thị Hồng Hà giảng viên khoa Sinh – Môi trường,
trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng. Thầy đã tận tình hướng dẫn, quan
tâm giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện
khóa luận tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Sinh – Môi trường, trường
Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng đã giúp đỡ và đóng góp ý kiến quý báu cho
em trong quá trình thực hiện đề tài cũng như những năm tháng học tập tại đây.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, những
người luôn động viên, hỗ trợ giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và làm khóa
luận tốt nghiệp.

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2015.
Sinh viên





 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 2
3. Ý nghĩa khoa học 2
.  3
 3
1.1.1. Khái niệm và sự tích lũy kim loại nặng trong đất 3
1.1.2. Độc tính của 1 số kim loại nặng Chì, Cadimi và Đồng 4
1.1.2.1. Độc tính của chì (Pb) 4
1.1.2.2. Độc tính của Cadmium (Cd) 4
1.1.2.3. Độc tính của đồng (Cu) 5
 5
1.2.1. Trên thế giới 5
1.2.2. Tại Việt Nam 7

 9
1.3.1. Trên thế giới 9
1.3.2. Tại Việt Nam 11
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13
 13
 14
 14
2.3.1. Phương pháp hồi cứu số liệu 14
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa 14
2.3.3. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 16
2.3.3.1. Phương pháp phân tích mẫu đất 16
2.3.3.2. Phương pháp phân tích mẫu giun 17
2.3.4. Phương pháp phân tích số liệu 17

 18
 18
3.1.1. Đặc điểm pH môi trường đất tại khu vực nghiên cứu 18
3.1.2. Hàm lượng mùn (OM) trong môi trường đất tại khu vực nghiên cứu 19
3.1.3. Hàm lượng nitơ tổng số trong môi trường tại khu vực nghiên cứu 21
3.1.4. Hàm lượng photpho tổng số trong môi trường tại khu vực nghiên cứu 22
3.1.5. Hàm lượng KLN Cu, Cd và Pb trong môi trường đất 23
 27
 Pheretima 28
 
Pheretima 32
 35
1. Kết luận 35
2. Kiến nghị 35
 37
 42











Cd Cadmium

Cu Đồng
KCN Khu công nghiệp
KLN Kim loại nặng
KV Khu vực
Pb Chì
TCCP Tiêu chuẩn cho phép
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam





Tên 
Trang
3.1.
Giá trị pH đất qua các đợt thu mẫu
18
3.2.
Hàm lượng mùn (OM) tại khu vực nghiên cứu
20
3.3.
Hàm lượng N
ts
trong đất tại khu vực nghiên cứu
21
3.4.
Hàm lượng P
ts
trong đất tại khu vực nghiên cứu
22

3.5.
Hàm lượng Cu, Cd và Pb trong mẫu đất tại khu vực
nghiên cứu
26
3.6.
Thành phần loài giun đất tại khu vực nghiên cứu
27
3.7.
Hàm lượng Cu, Cd và Pb trong cơ thể giun đất giống
Pheretima tại các khu vực nghiên cứu
29









hình
Tên hình
Trang
2.1.
Giun đất giống Pheretima
13
2.2.
Sơ đồ các khu vực nghiên cứu
14
2.3.

Phẫu diện thu mẫu
15
2.4.
Túi vải đựng giun đất
15
2.5.
Túi polyethylene đựng mẫu đất
16
3.1.
Biến động chỉ số pH trong đất qua các đợt thu mẫu
18
3.2.
Biến động hàm lượng mùn (OM) qua các đợt thu mẫu
20
3.3.
Biến động hàm lượng N
ts
trong đất qua các đợt thu mẫu
21
3.4.
Biến động hàm lượng P
ts
trong đất qua các đợt thu mẫu
22
3.5.
Hàm lượng Cu trong đất qua các đợt thu mẫu
23
3.6.
Hàm lượng Cd trong đất qua các đợt thu mẫu
24

3.7.
Hàm lượng Pb trong đất qua các đợt thu mẫu
25
3.8.
Thành phần loài giun đất tại khu vực nghiên cứu
28
3.9.
Hàm lượng Cu trong giun đất qua các đợt thu mẫu
30
3.10.
Hàm lượng Cd trong giun đất qua các đợt thu mẫu
31
3.11.
Hàm lượng Pb trong giun đất qua các đợt thu mẫu
32
3.12.
Tương quan giữa Cd trong đất và trong cơ thể giun đất
33
3.13.
Tương quan giữa Cu trong đất và trong cơ thể giun đất
33
3.14.
Tương quan giữa Pb trong đất và trong cơ thể giun đất
33
1


1. 
Công nghiệp hóa, hiện đại hóa là động lực để thức đẩy sự phát triển kinh tế
của nhiều địa phương. Tuy nhiên, các hoạt động phát triển công nghiệp này gây ra

nguy cơ ô nhiễm môi trường, đặc biệt là sự ô nhiễm về các kim loại nặng (KLN).
Trong đó, vùng sản xuất nông nghiệp xung quanh các khu công nghiệp có nguy cơ
ô nhiễm KLN cao và ngày càng gia tăng [11]. Hàm lượng KLN tích lũy trong môi
trường cao không những ảnh hưởng đến hệ sinh thái xung quanh mà còn ảnh hưởng
đến sức khỏe con người thông qua chuỗi thức ăn [34].
Trong công tác quan trắc môi trường hiện nay, cùng với việc sử dụng các
phương pháp lí hóa, phương pháp sử dụng các sinh vật chỉ thị ngày càng được quan
tâm nghiên cứu và có những thành công nhất định. Đây là phương pháp dự báo một
cách chắc chắn về những tác động của ô nhiễm KLN đến hệ sinh thái, đời sống sinh
vật và sức khỏe con người [18].
Giun đất là một trong số những sinh vật chính được lựa chọn để chỉ thị chất
lượng môi trường đất. Với đặc tính vốn có của động vật đất, sống đào hang và ăn
các chất mùn bã trong đất, có khả năng tích lũy các KLN mà không bị ngộ độc,
phân bố rộng, có số lượng phong phú [42]. Vì vậy, giun đất sẽ là sinh vật quan trắc
có hiệu quả ô nhiễm kim loại nặng trong đất. Nghiên cứu của các nhà khoa học trên
thế giới như ở Anh, Trung quốc, Pháp, Mỹ, Hà Lan đã chứng minh mối tương quan
chặt chẽ giữa hàm lượng KLN trong các môi trường đất khác nhau và kim loại nặng
tích lũy trong các loài giun đất. Kết quả trên cho thấy tính khả thi của việc sử dụng
các loại giun đất để chỉ thị ô nhiễm kim loại nặng trong đất. Tại Việt Nam, các
nghiên cứu về hướng sử dụng giun đất chỉ thị ô nhiễm kim loại nặng chưa có nhiều.
Trong đó, nghiên cứu của Phạm Thị Hồng Hà và cộng sự cho thấy các loài giun đất
giống Pheretima có khả năng chỉ thị ô nhiễm kim loại nặng Cd và Pb [14]. Vì vậy,
cần có những nghiên cứu cụ thể tại các khu vực khác nhau, trên các loài giun đất
khác nhau để cho cái nhìn tổng quan về tính hiệu quả của phương pháp, từ đó có
những ứng dụng thực tiễn vào công tác quan trắc và quản lý môi trường hiện nay.
Khu công nghiệp Hòa Cầm là một trong số những khu công nghiệp trọng điểm
2
của thành phố Đà Nẵng, các doanh nghiệp ở đây hoạt động chủ yếu ở đây thuộc các
lĩnh vực điện tử, cơ khí lắp ráp… Các chất thải từ hoạt động mạ, sơn, hàn của các
lĩnh vực trên là một trong số những nguồn gây nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng cao

[3], chính vì vậy việc đánh giá ô nhiễm kim loại nặng ở các khu vực xung quanh
các khu công nghiệp đặc biệt là các vùng sản xuất nông nghiệp là hết sức cần thiết.
Đề tài “Nghiên cứu hàm lượng một số kim loại trong đất và một số loài giun
đất tại vùng sản xuất nông nghiệp xung quanh khu công nghiệp Hòa Cầm, TP.Đà
Nẵng” nhằm đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất và sự tích lũy
trong một số loài giun đất. Từ đó, có những đánh giá và đề xuất khả năng sử dụng
các loài giun đất trong việc chỉ thị ô nhiễm các kim loại nặng.

Đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng (Đồng (Cu), Cadium (Cd) và Chì
(Pb)) trong vùng đất nông nghiệp xung quanh khu công nghiệp Hòa Cầm.
Đánh giá tích lũy một số kim loại nặng ở một số loài giun đất (giống
Phertima) tại khu vực nghiên cứu và đánh giá mối liên hệ giữa hàm lượng kim loại
nặng trong đất và trong một số loài giun đất. Từ đó, đề xuất hướng sử dụng giun đất
chỉ thị ô nhiễm một số kim loại nặng (Cu, Cd và Pb) trong môi trường đất.

Cung cấp số liệu thành phần loài bổ sung cho khu hệ giun đất của khu vực Tp
Đà Nẵng. Đánh giá mức độ tích lũy kim loại nặng trong giun đất nhằm củng cố cơ
sở khoa học cho phương pháp sử dụng giun đất chỉ thị ô nhiễm KLN trong đất.


3
. 
1.1. S 
1.1.1. Khái niệm và sự tích lũy kim loại nặng trong đất
Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm
3
.
Chúng có thể tồn tại trong khí quyển (dạng hơi), thuỷ quyển (các muối hoà
tan), địa quyển (dạng rắn không tan, khoáng, quặng, ) và sinh quyển (trong cơ
thể con người, động thực vật). Cũng như nhiều nguyên tố khác, các KLN có thể

cần thiết cho sinh vật cây trồng hoặc động vật hoặc không cần thiết. Những kim
loại cần thiết cho sinh vật nhưng chỉ có nghĩa “cần thiết” ở một hàm lượng nhất
định nào đó, nếu ít hơn hoặc nhiều hơn thì lại gây tác động ngược lại. Những
kim loại không cần thiết, khi vào cơ thể sinh vật ngay cả ở dạng vết (rất ít)
cũng có thể gây tác động độc hại [3].
Đất có thể bị nhiễm bẩn bởi sự tích tụ kim loại nặng thông qua lượng khí thải
từ các khu công nghiệp, chất thải mỏ, khu xử lý chất thải của các khu công nghiệp,
các phế phẩm từ các ngành mạ, hàn kim loại. Ngoài ra, ô nhiễm KLN còn đến từ
các loại xăng pha chì và sơn, phân động vật, bùn thải, thuốc trừ sâu, dư lượng đốt
than, hóa dầu. Đặc biệt là ô nhiễm kim loại từ phân bón ở những vùng đất nông
nghiệp [32].
Sự hiện diện của các kim loại độc hại trong đất có thể ức chế nghiêm
trọng sự phân hủy sinh học các chất ô nhiễm hữu cơ [36]. Ô nhiễm kim loại
nặng trong đất có thể gây ra những rủi ro và nguy hiểm cho con người và hệ
sinh thái thông qua: tiêu hóa trực tiếp hoặc tiếp xúc với đất bị ô nhiễm, các dây
chuyền thực phẩm (đất - thực vật - con người hay đất – thực vật – con người -
động vật), uống nước ngầm bị ô nhiễm, sử dụng thực phẩm bị nhiễm độc chất
từ đất. Ô nhiễm KLN làm giảm khả năng sử dụng đất để sản xuất nông nghiệp
gây mất an ninh lương thực và các vấn đề có liên quan đến việc canh tác trên
những vùng đất bị ô nhiễm [37].




4
1.1.2. Độc tính của 1 số kim loại nặng Chì, Cadimi và Đồng
1.1.2.1. Độc tính của chì (Pb)
Chì có kí hiệu hóa học là Pb, khối lượng nguyên tử là 207,2 đ.v; khối lượng
riêng d = 11,35 g/cm
3

. Trong tự nhiên Pb tồn tại dưới dạng quặng PbS, PbCO
3
,
PbSO
4
.
Con người tiếp xúc và ngộ độc chì từ các nguồn: dùng xăng pha chì, sơn
có chì, ống chì trong hệ thống cấp nước, các quá trình khai mỏ, luyện chì và
các chất đốt có chì. Các nguồn khác phát thải chì bao gồm các đường hàn trong
bình đựng thức ăn, men sứ gốm, acquy, pin và đồ mỹ phẩm [3].
Chì đặc biệt độc hại đối với não và thận, hệ thống sinh sản và hệ thống
tim mạch của con người. Khi bị nhiễm độc chì thì sẽ ảnh hưởng có hại tới chức
năng của trí óc, thận, gây vô sinh, sẩy thai và tăng huyết áp. Đặc biệt chì là mối
nguy hại đối với trẻ em. Ở trẻ em, nồng độ chì trong máu vượt quá 80
µg/100ml, thường kèm đau bụng, kích thích sau đó li bì ngủ lịm, chán ăn, nhợt
nhạt (do thiếu máu), nói líu nhíu không rõ. Trẻ em có thể lên cơn co giật và
chết não do bị phù nề và suy thận trong trường hợp nhiễm độc nặng [8].
1.1.2.2. Độc tính của Cadmium (Cd)
Cadmium kí hiệu hóa học là Cd, khối lượng nguyên tử là 112,4 đ.v, có khối
lượng riêng d = 8,642 g/cm
3
. Dạng tồn tại chủ yếu của Cadmium trong tự nhiên là
các muối CdCl
2
và CdSO
4
.
Cadmium là một kim loại độc có trong tự nhiên với nồng độ thấp, được
khám phá ra từ năm 1917, nhưng từ 1930 mới được sử dụng với số lượng đáng
kể. Sản lượng Cadmium trên thế giới là 18000 đến 25000 tấn/năm. Cadmium

có rất nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực như chất quang dẫn, chất bán dẫn, pin,
đèn chân không, màn X-quang. Các chất này còn được dùng trong kỹ thuật đúc,
điện, sản xuất gương, trong lĩnh vực bôi trơn, phân tích hoá học và còn được
dùng trong lĩnh vực thú y do tính chất diệt nấm và diệt giun và trong xúc tác.
Chúng còn được dùng trong que hàn và nhất là trong các que hàn nhôm.
Cadmium được đưa vào hệ sinh thái từ nhiều nguồn khác nhau: khói bụi, nước
thải khi chế biến chì, thiếc, sắt, thép, Nước rửa trong ngành đúc điện. Trong
một số loại phân, đặc biệt là phân lân. Trong bùn thải của các trạm xử lí nước
5
thải công nghiệp [3].
Cadmium là một KLN gây độc đối với sinh vật và con người. Thực vật sẽ
không thể phát triển được nếu chúng tích lũy Cadmium với hàm lượng quá cao.
Trong cơ thể con người Cadmium tích tụ mãn tính ở trong thận, nó có thể gây ra rối
loạn chức năng nếu hàm lượng lên đến 200 mg/kg trọng lượng cơ thể [11], [20].
1.1.2.3. Độc tính của đồng (Cu)
Đồng kí hiệu hóa học là Cu, khối lượng nguyên tử là 63,546 đ.v, có khối lượng
riêng d = 8,920 g/cm
3
. Dạng tồn tại chủ yếu của Cu trong tự nhiên là các muối
CuCl
2
và CuSO
4
.
Đồng hiện diện trong nước do hiện tượng ăn mòn trên đường ống và các dụng
cụ thiết bị làm bằng đồng hoặc đồng thau. Ngoài ra, các loại hóa chất diệt tảo được
sử dụng rộng rãi trên ao hồ, nước thải từ nhà máy luyện kim, xi mạ, thuộc da, sản
xuất thuốc trừ sâu, diệt cỏ hay phim ảnh cũng góp phần làm tăng lượng đồng trong
môi trường [3].
Đồng là một trong ba kim loại được sử dụng nhiều nhất trên thế giới. Đồng là

một loại vi chất dinh dưỡng thiết yếu trong sự phát triển của cả hai loài thực vật và
động vật. Đối với con người, đồng có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc sản xuất
hemoglobin trong máu. Ở thực vật, kim loại đồng có vai trò rất lớn trong khả năng
kháng bệnh và điều tiết nước. Chúng thực sự là cần thiết, nhưng với liều lượng cao,
đồng có thể gây ra thiếu máu, gan và tổn thương thận và dạ dày và kích thích đường
ruột. Khả năng hòa tan của đồng được tăng lên đáng kể ở pH 5,5 và khá gần với đất
nông nghiệp (có pH lý tưởng là 6,0 - 6,5) [35].
1 
1.2.1. Trên thế giới
Ô nhiễm môi trường bởi các KLN diễn ra phổ biến trên thế giới. Ô nhiễm
KLN, đặc biệt là KLN trong đất thường gây hậu quả nghiêm trọng, ảnh hưởng lâu
dài và tốn nhiều chi phí khi khắc phục, xử lý.
Tại Ấn Độ, hàm lượng Hg trong môi trường đất và nước ngầm tại thành phố
công nghiệp Vapi phía Nam Ấn Độ cao gấp 96 lần so với tiêu chuẩn của tổ chức Y
tế thế giới (WHO) [15], các KLN khác như chì, crom, cadmium, đồng, niken cũng
hiện diện trong môi trường. Nồng độ của các kim loại đồng, chì, niken và kẽm trong
6
nước thải trong các kênh ở khu vực này thường khoảng 20-50 µg/l, gấp hàng ngàn
lần so với những gì đã có sẵn trong tự nhiên [42].
Một trong những khu vực tập trung những lò nấu chảy kim loại nặng lớn nhất
thế giới là thành phố Norils (Nga). Tại đây, có hơn 4 triệu tấn cadimi, đồng, chì,
niken, thạch tín, selen và kẽm phát thải ra không khí mỗi năm. Các mẫu thử không
khí khi nghiên cứu ở vùng này đều có mức nhiễm đồng, niken vượt quá chuẩn tối đa
cho phép, số người tử vong vì các bệnh hô hấp đều ở mức cao [15].
Nồng độ chì trong đất đô thị ở Cosenza-Rende (miền nam nước Ý) đã được
khảo sát theo phương pháp X-Ray Fluorescence Spectrometry và địa thống kê.
Ilaria Guagliardi đã tiến hành nghiên cứu cấu trúc và không gian nhằm đánh giá rủi
ro của nồng độ chì trong đất ở đô thị này. Kết quả cho thấy, đất ở vùng này có giá
trị nồng độ chì cao hơn các giá trị quy chuẩn liên quan đến ô nhiễm đất nước này
với chì. Những khu vực bị ô nhiễm là khá lớn và có khả năng sự ô nhiễm này sẽ tạo

ra một rủi ro sức khỏe nghiêm trọng cho con người và thực vật ở khu vực này trong
tương lai gần. Guagliardi cũng cho rằng việc tạo ra các bản đồ địa hóa học, xác định
các khu vực điểm nóng ô nhiễm KLN và đánh giá tỉ lệ vượt quá giá trị quy định cho
nồng độ các kim loại này trong đất có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát ô
nhiễm KLN trong đất [26].
Theo cục kiểm soát ô nhiễm của Thái Lan năm 2004, trong 1.180 triệu tấn gạo
sản xuất tại huyện Mac Sot có đến 91% bị tích tụ cadmium, trong đó có 130 triệu
tấn là không an toàn lương thực. Bộ trưởng bộ tài nguyên và môi trường Thái Lan
đã công bố loại gạo nổi tiếng Hương Lài (Jasmine) của vùng Phra That Phadaeng
thuộc huyện Mac Sot, tỉnh Tak của nước này (từng đoạt giải thưởng trong nước các
năm 2002-2003), đã chứa hàm lượng cadmium ở mức không thể chấp nhận được.
Viện Quốc tế Quản lý nước (IWMI) dự báo nạn ô nhiễm gạo bởi cadmium đã ảnh
hưởng đến 50.756 cư dân thuộc 8 làng trong khu lòng chảo Huay MacTao và
khoảng 106.413 cư dân ở huyện Mac Sot - những người trực tiếp tiêu thụ lương
thực, thực phẩm từ các làng nói trên [15].
Tại Hàn Quốc, các nhà khoa học có một mối quan tâm ngày càng tăng về ô
nhiễm kim loại nặng trong đất ở các khu vực nông nghiệp. Byong-Gu Ko và cộng
sự đã tiến hành khảo sát hàm lượng KLN trên 600 mẫu đất được thu thập trong 58
7
ruộng lúa gần khu vực mỏ toàn quốc vào năm 2000, 2004 và 2008. Nghiên cứu này
được thực hiện để theo dõi tình trạng và xu hướng tích lũy dài hạn của các KLN
trong đất nông nghiệp gần các mỏ kim loại khép kín một cách thường xuyên. Các
KLN bao gồm: cadmium (Cd), đồng (Cu), chì (Pb), asen (As), kẽm (Zn) và nickel
(Ni) được phân tích và dữ liệu được sử dụng để phân tích dữ liệu thống kê chi tiết
như phân tích tương quan. Nghiên cứu chỉ ra rằng nồng độ của kim loại nặng trong
đất cao hơn ở các cánh đồng lúa nằm ở vùng mỏ khép kín so với các ruộng lúa
thông thường. Có 120 trên 600 mẫu vượt quá mức ngưỡng cho phép theo luật Bảo
tồn đất Môi trường ban hành bởi bộ môi trường (ME) Hàn Quốc [31].
Tình trạng ô nhiễm KLN còn diễn ra ở rất nhiều nước khác nhau. Tại Nhật,
qua nghiên cứu của trường đại học nông nghiệp và kĩ thuật Tokyo đã cho thấy đất

của những trang trại trong vùng Hommachi đã bị ô nhiễm KLN cao. Nồng độ Cd
thu được gấp gần 3 lần tổng nồng độ Cd trung bình trong đất của Nhật Bản. Theo
nghiên cứu, những trang trại thuộc khu vực này đã bị ô nhiễm bởi nước tưới từ kênh
thủy lợi Fuchu. Ngoài ra, nghiên cứu chỉ ra rằng lúa mì có sự hấp thụ và tích lũy Cd
hơn lúa tại khu vực này [38].
Trong những năm gần đây, ô nhiễm KLN trong đất đô thị và nông nghiệp của
Trung Quốc diễn biến rất phức tạp. Tình hình ô nhiễm càng trở nên tệ hơn với sự
phát triển của hoạt động công nghiệp. Theo điều tra quốc gia về ô nhiễm đất, được
thực hiện bởi bộ bảo vệ môi trường và bộ tài nguyên đất đai của Trung Quốc, gần 4
triệu ha đất canh tác đã bị ô nhiễm vừa phải hoặc nặng, chiếm khoảng 2,9% diện
tích đất canh tác của Trung Quốc. Tỷ lệ đất vượt quá tiêu chuẩn môi trường đạt
16,1%, trong đó tỷ lệ cho sự ô nhiễm nhẹ, vừa, trung bình và nặng tương ứng là 11,
2%; 2,3%; 1,5% và 1,1%. Hầu hết ô nhiễm đất là vô cơ (82,8%) và hầu hết các chất
gây ô nhiễm bao gồm Cd, Ni, Cu, As, Hg, Pb, DDT và PAHs [41].
1.2.2. Tại Việt Nam
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của quá trình công nghiệp hóa đất nước, chất
thải công nghiệp cũng đang ngày một gia tăng về số lượng, đa dạng về chủng loại
gây ô nhiễm môi trường nói chung và môi trường đất nói riêng. Ô nhiễm kim loại
nặng do nước thải công nghiệp đang là một vấn đề rất bức xúc của môi trường Việt
Nam. KLN là loại rất khó xử lí để loại bỏ ra khỏi nguồn đất bị nhiễm kim loại, đây
8
chính là nguy cơ tiềm ẩn đe dọa đến sức khỏe của con người và hệ sinh thái xung
quanh.
Qua nghiên cứu đánh giá hàm lượng kim loại nặng (As, Cd, Pb, Cu, Zn) trong
môi trường đất tại làng nghề đúc nhôm, chì Văn Môn – Yên Phong – Bắc Ninh cho
thấy hàm lượng Cd tổng số trong 23 mẫu đất phân tích có 9 mẫu vượt quá TCCP
(chiếm 31,13 % tổng số 23 mẫu), trong đó 8 mẫu là đất nông nghiệp và một mẫu đất
dùng cho mục đích sinh hoạt, vui chơi giải trí. Hàm lượng Pb trong số 23 mẫu có 6
mẫu vượt quá TCCP (chiếm 31,13%). Hàm lượng Cu có 8 mẫu đất trong tổng số 23
mẫu dùng cho mục đích nông nghệp vượt quá TCCP (chiếm 34,78%). Hàm lượng

Zn có 7 mẫu vượt TCCP trong tổng số 23 mẫu [10].
Trong báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia 2010 của bộ tài nguyên và môi
trường Việt Nam, đất nông nghiệp vùng ngoại thành và phụ cận thành phố Hà Nội
đều có dấu hiệu ô nhiễm KLN. Mức độ tích lũy các kim loại ngày càng tăng đặc
biệt là bốn nguyên tố: đồng (Cu), kẽm (Zn), Cadimi (Cd) và chì (Pb). Nguyên nhân
chính là do chất thải làng nghề, thâm canh tăng vụ, bón nhiều phân bón hóa học qua
nhiều năm [9].
Một nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của các hoạt động sản xuất tại khu chế
biến kim loại màu Thái Nguyên đến sức khỏe dân cư sinh sống xung quanh năm
2000 đã cho thấy hàm lượng chì trong nước thải vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều
lần. Hàm lượng Pb và As trong đất ở vùng nghiên cứu cao hơn 1,2 - 2,5 lần. Trong
nước sinh hoạt cao hơn 1,5 - 6 lần và thực phẩm từ 6 -12 lần so với vùng đối chứng.
Các xét nghiệm máu của phụ nữ trong độ tuổi sinh sản sống liên tục ở khu vực
nghiên cứu từ 5 năm trở lên đã cho thấy hàm lượng chì và asen trong máu cũng cao
hơn vùng đối chứng 3 – 80 lần [21].
Tại Thành phố Đà Nẵng, nghiên cứu của Phạm Thị Hồng Hà (2011) tại các
khu vực xung quanh khu công nghiệp Hòa Khánh như Hòa Khánh Bắc, Hòa Hiệp
Nam và Đa Phước I cũng đã có những những dấu hiệu ô nhiễm kim loại nặng. Đây
là những khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp từ những hoạt động xả thải của khu công
nghiệp Hòa Khánh. Môi trường đất ở cả 3 khu vực nghiên cứu đều đã bị ô nhiễm
Cd, hàm lượng Cd trung bình trong đất 7,05 ± 4,69 mg/kg vượt từ 2 đến 3 lần tiêu
chuẩn cho phép về hàm lượng của các kim loại nặng có trong đất nông nghiệp [14].
9
Ô nhiễm KLN ở Việt Nam tuy có hiện tượng ô nhiễm cục bộ ở một số khu vực
đặc biệt là một số KCN và các làng nghề tái chế kim loại tuy nhiên hiện tượng này
ngày càng tăng mạnh ở khá nhiều khu vực trong nước, gây hậu quả nghiêm trọng
đối với con người cũng như hệ sinh thái [9].
Nhìn chung, tình hình ô nhiễm kim loại nặng trong đất trên thế giới cũng như
ở Việt Nam diễn biến rất phức tạp. Sự gia tăng không chỉ về hàm lượng KLN trong
đất mà còn cả thành phần KLN trong đất. Những nghiên cứu về ô nhiễm KLN ngày

càng trở nên cấp thiết cho việc kiểm soát ô nhiễm. Chính vì vậy, cần có những
phương pháp hữu hiệu hơn trong việc theo dõi diễn biến của ô nhiễm. Các phương
pháp có thể cho biết những thay đổi trong môi trường sống của sinh vật do KLN và
sự tác động tổng hợp của các yếu tố ô nhiễm môi trường đến sinh vật, những
phương pháp mang tính bền vững, lâu dài như sử dụng sinh vật chỉ thị [44].
1.3. T
và 
1.3.1. Trên thế giới
Năm 1988 Morgan JE và Morgan AJ đã tiến hành nghiên cứu khả năng sử
dụng 2 loài giun đất Lumbricus rebellus và Dendrodrilus rubidus để chỉ thị ô
nhiễm kim loại (Cd, Cu, Pb và Zn ) ở một số vùng đất tại nước Anh. Kết quả cho
thấy, nồng độ Cd trong giun cao hơn trong đất và ngược lại, nồng độ Pb trong giun
thấp hơn nồng độ Pb trong đất ở cả 2 loài. Nghiên cứu cũng chỉ ra được sự tương
quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong giun và đất, nồng độ Cd trong đất quyết
định đến 82-86% sự biến thiên nồng độ Cd trong giun đất; tương tự đối với Pb, Cu
là 52-58% và 11-32%. Morgan cho rằng pH đất và nồng độ Canxi (Ca) trong đất đã
có một số ảnh hưởng lớn đến sự tích lũy Pb. Có thể giải thích rằng, pH và nồng độ
Ca trong đất đã ảnh hưởng đến mức độ linh động của các ion KLN có trong đất
[29].
Trong một nghiên cứu về sự ô nhiễm kim loại nặng tại thành phố Abeokuta
(Nigeria) năm 2000, O. Bamgbose và cộng sự đã cho thấy được mối tương quan
giữa nồng độ kim loại nặng (Zn, Pb, Mn, Cu, Cd và Cr) trong đất và ở giun đất (loài
Libyodrilus violaceus). Các mẫu được lấy từ các vùng không ô nhiễm có nồng độ
kim loại nặng trung bình trong giun cao hơn trong các mẫu đất (ngoại trừ Cd và Cr),
10
lần lượt được thể hiện: Zn: 7,02 – 6,74; Pb: 5,04 – 4,94; Mn 10,54 - 10,41; Cu: 1,03
- 1,60; Cd: 0,80 - 0,81 và Cr: 0,55- 0,49 mg/g. Tỷ lệ nồng độ kim loại trong giun đất
đối với các mẫu đất ít có sự thống nhất. Độ linh hoạt của kim loại nặng trong đất
cũng đồng thời được xác định bằng độ pH của đất và các chất hữu cơ trong đất
chiếm xu thế tại các bãi rác khác nhau. Trong nghiên cứu này, nồng độ ion kim loại

ở cả các mẫu đất và giun đất theo xu hướng Pb> Zn> Mn> Cu> Cr> Cd [22].
Trong một thí nghiệm chứng minh vai trò của giun đất vào xử lý sinh học của
các kim loại nặng (chì và cadmium) được thực hiện tại Sari, Mazandaran (Iran) năm
2010. Kết quả cho thấy, số lượng giun đất giảm bằng cách tăng nồng độ kim loại
nặng và Pb được hấp thụ bởi giun đất nhiều hơn so với Cd. Nghiên cứu còn cho
thấy số lượng giun giảm đến 53% so với bình thường bằng cách tăng lượng Pb
(Pb300) và 56% cho Cd (Cd300) [24].
Gần đây, nghiên cứu của Olayinka O. T và cộng sự đã sử dụng giun đất để chỉ
ra sự ô nhiễm Cd, Co, Cu, Mn, Pb, Zn đặc biệt nghiêm trọng ở khu vực xung quanh
nhà máy Lafarge, wapco cement ở Ewekoro, Nigeria (2011). Nghiên cứu đã chỉ ra
rằng, hàm lượng kim loại nặng được ghi nhận trong các mẫu đất thu thập từ sáu địa
điểm giảm theo khoảng cách từ gần đến xa khu vực nhà máy. Các nồng độ kim loại
nặng trong các mẫu đất thu thập từ sáu địa điểm giảm theo thứ tự: Mn> Zn> Pb>
Cd> Co> Cu. Có sự giảm đều đặn trong nồng độ của Cd, Co, Cu, Pb và Zn cũng đã
được ghi nhận từ loài giun Hyperiodrilus africanus. Kết quả này tương tự như các
công trình nghiên cứu của Anderson và Laursen (1982). Điều này được Olayinka
tiếp tục quan sát và thấy rằng gần như trong tất cả các vị trí lấy mẫu hàm lượng các
kim loại nặng trong các mẫu giun đất là cao hơn so với các mẫu đất từ cùng một vị
trí. Theo Olayinka, điều này có thể là do một số cơ chế trong giun đất làm tăng nồng
độ của kim loại nặng trong giun đất thu được từ các loại đất không bị ô nhiễm [39].
Năm 2012, qua nghiên cứu về sự tích lũy kim loại nặng trong 2 loài S.
aequinoctialis và Aporrectodea icteria ở các suối tại thành phố Blantyre (Malawi).
M. Monjerezi và cộng sự đã cho thấy loài S. aequinoctialis tích lũy kim loại nặng
theo thứ tự Mn> Zn> Cu> Pb. Sự tích lũy hàm lượng chì, đồng, kẽm và mangan
trong S. aequinoctialis cao hơn đáng kể (p <0,05) ở các mẫu nước tương ứng, trong
cả hai mùa. Mẫu nước có hàm lượng Cadmium cao trong mùa mưa trong khi vào
11
mùa khô hàm lượng Cadmium lại trở nên cao hơn ở loài S. aequinoctialis. Nồng độ
của Cu, Zn (mùa mưa) và Cd (mùa khô) trong đất có mối tương quan đáng kể với
các nồng độ trong loài A.icteria. Những kim loại này cũng cho thấy mối tương quan

với hàm lượng mùn (OM ) của đất. Từ số liệu thu thập được cho thấy loài A. icteria
tích lũy kim loại nặng trong Cd > Zn = Ni> Pb> Cu = Cr, phù hợp với dữ liệu từ các
nghiên cứu tương tự (kamitani and kaneko, 2007) [30].
1.3.2. Tại Việt Nam
Trên thế giới, từ năm 1988 đã có những nghiên cứu về chỉ thị giun đất. Tuy
nhiên ở Việt Nam, một số nghiên cứu của Lê Đức (2005), Huỳnh Thị Kim Hối
(2007) mới chỉ nghiên cứu ảnh hưởng của KLN đến giun đất hoặc về mối liên hệ
giữa tính chất đất với sự phân bố, thành phần các loài giun đất. Việc sử dụng giun
đất làm chỉ thị ô nhiễm KLN vẫn là một hướng nghiên cứu mới mẻ đối với nhiều
nhà khoa học.
Đến năm 2010, nghiên cứu sử dụng 2 loài giun đất Pontoscolex corethrurus và
Pheretima modigliani như những chỉ thị sinh học để kiểm tra sự ô nhiễm của các
kim loại nặng ( Cd, Pb, Cu ) trong đất khu vực xung quanh khu công nghiệp Hòa
Khánh, thành phố Đà Nẵng của Nguyễn Văn Khánh và cộng sự đã khẳng định, sự
tích lũy kim loại nặng ở 2 loài là khác nhau. Nồng độ tích lũy kim loại Cu ở loài
Pontoscolex corethrurus là cao hơn loài Pheretima modigliani và ngược lại so với
sự tích lũy Cd, đối với Pb sự khác biệt này là tương đối nhỏ. Sự khác nhau trong
khả năng tích lũy sinh học được cho rằng có thể là do sự khác nhau trong tập tính,
khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng, sự phân bố của các kim loại nặng trong đất. Qua
các phép kiểm tra tương quan tuyến tính giữa hàm lượng kim loại nặng trong đất và
trong giun, nghiên cứu cho thấy rằng các kim loại nặng tích lũy trong giun tăng
cùng với sự gia tăng hàm lượng kim loại nặng trong đất. Điều đặc biệt, mối tương
quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong đất và trong loài Pheretima modigliani
lên đến 83,04 % (P < 0,001). Điều này cho thấy, việc sử dụng các loài giun đất để
chỉ thị ô nhiễm kim loại nặng trong đất là hoàn toàn có thể. Nghiên cứu cũng cho
rằng sự tích lũy lim loại nặng ở giun đất còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loài
giun, trạng thái chất ô nhiễm trong đất, tuổi giun và sự thay đổi của mùa [16].
Trong quá trình nghiên cứu, đánh giá hàm lượng Cd và Pb tích lũy trong môi
12
trường đất và trong các loài giun đất (giống Pheretima) ở khu công nghiệp Hòa

Khánh, Tp Đà Nẵng của Phạm Thị Hồng Hà (2011) cho thấy, hàm lượng KLN Cd
và Pb trong đất và trong giun đất giống Pheretima có tương quan thuận đối với Cd
ở mức “tương quan chặt” (r = 0,76, p
value
= 0,08). Hàm lượng kim loại Pb cũng mức
“tương quan chặt” (r = 0,78, p
value
= 0,07). Trong nghiên cứu này, tương quan giữa
mức độ tích lũy Cd và Pb trong cơ thể giun đất và hàm lượng Cd, Pb tổng số trong
đất ở mức tương quan thuận với hệ số tương quan khá chặt chẽ. Vì vậy, có thể sử
dụng giun đất trong giống Pheretima làm sinh vật chỉ thị ô nhiễm Cd và Pb trong
đất [14].
Qua những nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam thì việc sử dụng giun đất
để làm chỉ thị đã đạt được những thành công nhất định. Trong số đó, việc sử dụng
giun đất để chỉ thị sự ô nhiễm kim loại nặng như Pb, Cd và Cu đã được chứng minh
vì tính khả thi cao, đặc biệt là sự ô nhiễm các kim loại nặng này xung quanh các
khu công nghiệp.
Qua những nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy một số loài giun đất đã
được chứng minh là một chỉ số sinh học tốt. Chúng có thể dễ dàng được lấy mẫu, có
một phạm vi phân bố rộng và có thể tăng trưởng mạnh ở những vùng đất bị ô
nhiễm. Sự di động hạn chế của giun đồng nghĩa là chúng có thể là đại diện của một
khu vực đất một cách chính xác. Đặc biệt, khả năng tích lũy sinh học của giun đất là
điều cần thiết cho một cơ thể sinh học theo dõi [45]. Sự hiện diện của các chất gây ô
nhiễm trong giun đất đặt ra một nguy cơ nghiêm trọng của ngộ độc thứ cấp của
động vật ăn thịt có xương sống do hệ quả của tích lũy sinh học [40].
Mối tương quan giữa hàm lượng KLN trong đất và trong một số loài giun khác
nhau là khá rõ ràng. Điều đó cho thấy rằng, giun đất là một sinh vật đầy tiềm năng
cho mục đích chỉ thị ô nhiễm một số KLN và điều này sẽ là hướng đi mới bền vững
trong tương lai. Tuy nhiên, để ứng dụng vào thực tiễn cần có những nghiên cứu cụ
thể đối từng khu vực khác nhau.

13
.  
NGH

Đối tượng nghiên cứu là các loài Giun đất thuộc giống Pheretima, họ
Megascolecidae, bộ Lumbricimorpha thuộc lớp giun ít tơ Oligochaeta, ngành giun
đốt (Annelida) sống trong đất xung quanh khu công nghiệp Hòa Cầm, thành phố Đà
Nẵng. Đề tài được thực hiện từ tháng 10 năm 2014 đến tháng 4 năm 2015 tại các
khu vực xung quanh KCN Hòa Cầm, cụ thể: KV1 (tổ 7- phường Hòa Thọ Tây),
KV2 (tổ 5- Phường Hòa Thọ Đông), KV3 (tổ 25- Phường Hòa Thọ Tây). Mỗi khu
vực chọn 3 điểm để thu mẫu, mỗi điểm cách nhau ít nhất 2 m. Tiến hành thu mẫu
vào 2 đợt, đợt 1 (tháng 10 năm 2014), đợt 2 (tháng 1 năm 2015).













Hình 2.1. Giun đất giống Pheretima

14

Hình 2.2. Sơ đồ các khu vực nghiên cứu

Xác định pH, hàm lượng N
ts
, P
ts
, mùn (OM) môi trường đất.
Đánh giá sự phân bố và thành phần loài giun đất tại khu vực nghiên cứu.
Đánh giá sự tích lũy kim loại Cu, Cd, Pb ở một số loài giun đất tại khu vực
nghiên cứu và mối liên hệ giữa hàm lượng kim loại nặng trong đất và một số loài
giun đất tại khu vực nghiên cứu.

2.3.1. 
Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng phương pháp hồi cứu để có những dữ
liệu về vị trí địa lý vùng nghiên cứu, các nguồn gây ô nhiễm KLN trên thế giới và
Việt Nam, một số nghiên cứu trong và ngoài nước về hàm lượng KLN trong đất và
giun đất, đặc điểm thành phần loài giun đất tại thành phố Đà Nẵng, đặc điểm các
tính chất kim loại Cu, Cd, Pb.
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
Thu mẫu giun đất: tiến hành qua 2 đợt ở 3 khu vực nghiên cứu, giun đất được
thu trong các hố đào có kích thước 50 × 50 cm, được đào theo độ sâu của phẫu diện
đất với các lớp dày 10 cm các tầng đất (A0 = Lớp thảm thực vật; A1 = 0 – 10 cm;

A2 = 10 – 20 cm ) cho đến khi không còn thu được giun [25].
15











Hình 2.3. Phẫu diện thu mẫu
Mẫu được bảo quản trong túi vải có chứa đất tại điểm thu, có dây rút và ghi nhãn
đầy đủ về thời gian, địa điểm, sinh cảnh sau đó đựng trong thùng xốp để chuyển về
phòng thí nghiệm, tiếp đó mẫu giun sẽ được làm sạch và cuốn vào vải trắng. Mẫu được
bảo quản trong cồn 70
0
trước khi phân loại tại phòng thí nghiệm Công nghệ môi
trường, khoa Sinh - Môi Trường, trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng .

Hình 2.4. Túi vải đựng giun đất
Thu mẫu đất: mẫu đất được thu đồng thời với mẫu giun. Lấy mẫu đất tầng mặt
0 – 30 cm theo từng khu vực. Mẫu sau khi thu được đựng trong túi polyethylene có
16
khóa kéo ở miệng, dán nhãn ghi đầy đủ về thời gian, địa điểm, sinh cảnh sau đó
đựng trong thùng xốp để chuyển về phòng thí nghiệm Công nghệ môi trường, khoa
Sinh – Môi trường, trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng để bảo quản và phân
tích [5].












Hình 2.5. Túi polyethylene đựng mẫu đất
2.3.3. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
2.3.3.1. Phương pháp phân tích mẫu đất
Xử lý sơ bộ đất để phân tích hóa lý theo TCVN 6647: 2000. Mẫu đất được
loại bỏ sỏi, đá, mảnh vụn sau đó phơi khô tự nhiên, tránh ánh sáng trực tiếp từ mặt
trời rồi nghiền bằng cối sứ thành bột, rây qua rây có kích thước 2 mm [5].
Xác định chỉ tiêu pH của đất: dùng thìa 5ml để lấy mẫu đất cho vào bình tam
giác có nắp kín rồi thêm 25 ml dung dịch KCl đã được hòa tan (1,47 g KCl chuẩn

độ đến 1000 ml) gấp năm lần thể tích mẫu thử. Rồi lắc mẫu bằng máy lắc chờ ít
nhất 1 giờ. Sau đó đo pH bằng máy đo pH. Đọc giá trị khi máy ở trạng thái ổn định,
lấy đến 2 chữ số thập phân [7].
Xử lý mẫu đất: áp dụng theo TCVN 6649:2000 về Chất lượng đất – Chiết các
nguyên tố vết tan trong nước cường thủy [6]. Cân 1 gam mẫu đất khô, cho vào ống