Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp kiểm soát kim loại nặng trong môi trường và nguyên liệu tôm thẻ chân trắng (litopenaeus vannamei) nuôi tại khánh hòa

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

ĐẶNG HOÀNG GIANG SAN

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KIỂM
SOÁT KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG VÀ NGUYÊN
LIỆU TÔM THẺ CHÂN TRẮNG (Litopenaeus vannamei)
NUÔI TẠI KHÁNH HÒA

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KHÁNH HÒA - 2015


BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

ĐẶNG HOÀNG GIANG SAN

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KIỂM
SOÁT KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG VÀ NGUYÊN
LIỆU TÔM THẺ CHÂN TRẮNG (Litopenaeus vannamei)
NUÔI TẠI KHÁNH HÒA

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Ngành:
Mã số:
Quyết định giao đề tài:

Công nghệ sau thu hoạch

60 54 01 04

Quyết định thành lập hội đồng:
Ngày bảo vệ:
Người hướng dẫn khoa học:
TS. ĐỖ VĂN NINH

1708/QĐ-ĐHNT, ngày 20/12/2013
1037/QĐ - ĐHNT ngày 06/11/2015
12/12/2015

Chủ tịch hội đồng:
TS. MAI THỊ TUYẾT NGA
Khoa sau đại học:

KHÁNH HÒA - 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, các số liệu, kết quả được
trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được công bố ở bất kỳ công trình nào.

Tác giả luận văn

Đặng Hoàng Giang San

iii


LỜI CẢM ƠN

Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ
nhiệm Khoa Công nghệ thực phẩm sự kính trọng, niềm tự hào được học tập và nghiên
cứu tại trường trong những năm qua.
Để hoàn thành luận văn này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Tiến sỹ
Đỗ Văn Ninh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và truyền đạt những kiến thức, kinh
nghiệm quý báu cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Công nghệ thực phẩm Trường
Đại Học Nha Trang đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt
thời gian học tập của khóa học.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản III
đã ủng hộ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt qúa trình học tập và thực hiện luận
văn này.
Cuối cùng tôi vô cùng biết ơn những người thân trong gia đình đã luôn hỗ trợ,
động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này.

iv


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN.......................................................................................................... iii
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................iv
MỤC LỤC .......................................................................................................................v
DANH MỤC KÝ HIỆU .............................................................................................. viii
DANH MỤC VIẾT TẮT................................................................................................ix
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................x
DANH MỤC HÌNH .......................................................................................................xi
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN ........................................................................................... xii
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .........................................................................................4
1.1. Tổng quan kim loại nặng ..........................................................................................4

1.1.1. Khái niệm và tính chất KLN .................................................................................4
1.1.2. Nguồn phát sinh và tác hại của KLN.....................................................................4
1.1.3. Ô nhiễm KLN và nguy cơ mất vệ sinh an toàn thực phẩm thủy sản.....................7
1.1.4. Giới thiệu về KLN Pb, Cd, Hg [15], [16], [39], [48] ............................................8
1.1.5. Tình hình ô nhiễm KLN trên thế giới và ở Việt Nam .........................................11
1.2. Tổng quan về tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) và khu vực nghiên cứu .....21
1.2.1. Tổng quan tôm thẻ chân trắng .............................................................................21
1.2.2. Tổng quan tỉnh Khánh Hòa [11][31] ...................................................................25
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................28
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..........................................................................28
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu..........................................................................................28
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................28
2.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................29
v


2.2.1. Phương pháp thu thập thông tin ..........................................................................29
2.2.2. Phương pháp thu mẫu và bảo quản mẫu..............................................................29
2.2.3. Phương pháp phân tích kim loại nặng .................................................................30
2.2.4. Phương pháp đánh giá thực trạng ô nhiễm và khả năng tích tụ KLN trong môi
trường và trên tôm thẻ chân trắng .................................................................................32
2.2.5. Phương pháp xây dựng biện pháp kiểm soát KLN .............................................33
2.2.6. Bố trí thí nghiệm tổng quát quá trình nghiên cứu ...............................................33
2.3. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất sử dụng trong nghiên cứu ...........................................33
2.3.1. Thiết bị.................................................................................................................33
2.3.2. Dụng cụ................................................................................................................34
2.3.3. Hóa chất...............................................................................................................34
2.4. Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................................35
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN......................................36
3.1. Đánh giá hiện trạng nuôi tôm thẻ chân trắng và môi trường tại các vùng nuôi tôm

ở Khánh Hòa..................................................................................................................36
3.1.1. Hiện trạng nuôi tôm thẻ chân trắng tại Khánh Hòa.............................................36
3.1.2. Đánh giá hiện trạng môi trường tại Khánh Hòa ..................................................43
3.2. Đánh giá mức độ ô nhiễm KLN (Pb,Cd, Hg) trong môi trường nước và trầm tích
biển ven bờ ....................................................................................................................45
3.2.1. Hàm lượng Pb, Cd và Hg trong nước biển ven bờ ..............................................45
3.2.2. Hàm lượng các KLN (Pb, Cd, Hg) trong trầm tích .............................................49
3.3. Đánh giá hàm lượng KLN (Pb, Cd, Hg) trong môi trường ao nuôi tôm thẻ chân
trắng ...............................................................................................................................53
3.3.1. Hàm lượng KLN (Pb, Cd, Hg) trong nước ao nuôi tôm chân trắng....................53
3.3.2. Hàm lượng Pb, Cd, Hg trong đất ao nuôi tôm thẻ chân trắng.............................57

vi


3.4. Đánh giá hàm lượng KLN (Pb, Cd, Hg) trong mô cơ và trong thức ăn của tôm thẻ
chân trắng ......................................................................................................................59
3.4.1. Hàm lượng KLN (Pb, Cd, Hg) trong mô cơ của tôm thẻ chân trắng ..................59
3.4.2. Hàm lượng KLN (Pb, Cd, Hg) trong TACN.......................................................62
3.5. Đánh giá sự tích lũy của các KLN (Pb, Cd, Hg) trên tôm thẻ chân trắng nuôi tại
Khánh Hòa .....................................................................................................................63
3.5.1. Đánh giá sự tích lũy của Pb, Cd, Hg trên tôm thẻ chân trắng .............................63
3.5.2. Đánh giá tương quan giữa hàm lượng KLN trong môi trường nước và cơ thịt
tôm thẻ chân trắng .........................................................................................................64
3.5.3. Đánh giá tương quan giữa hàm lượng KLN trong cơ thịt tôm thẻ chân trắng và
TACN ............................................................................................................................66
3.6. Đề xuất một số giải pháp kiểm soát ô nhiễm KLN trong môi trường và nguyên
liệu tôm thẻ chân trắng nuôi tại Khánh Hòa..................................................................69
3.6.1. Xác định các ưu tiên ............................................................................................69
3.6.2. Giải pháp quản lý.................................................................................................69

3.6.3. Giải pháp kỹ thuật ...............................................................................................70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................74
PHỤ LỤC

vii


DANH MỤC KÝ HIỆU
BCF

: Bioconcentration Factor (hệ số tích tụ sinh học)

Cd

: Cadmium (Cadimi)

Hg

: Mercury (Thủy ngân)

N

: Tổng số mẫu

Pb

: Lead (chì)

SD

: Độ lệch chuẩn

TB

: Trung bình

viii


DANH MỤC VIẾT TẮT
BTNMT

: Bộ tài nguyên môi trường

BVTV

: Bảo vệ thực vật

EU

: Cộng đồng Châu Âu

KLN

: Kim loại nặng

NN&PTNT

: Nông nghiệp và phát triển nông thôn

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam

TACN

: Thức ăn công nghiệp

TCCP

: Tiêu chuẩn cho phép

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

VietGAP

: Thực hành sản xuất nông nghiệp tốt

WHO

: Tổ chức y tế thế giới

ix


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tác động môi trường của các KLN, nạo vét và ô nhiễm dầu đối với rạng san

hô, rừng ngập mặn và cỏ biển theo các tài liệu khoa học..............................................14
Bảng 1.2. Hàm lượng các KLN trong trầm tích vùng cửa sông, ven biển Việt Nam theo
các số liệu đã công bố....................................................................................................16
Bảng 1.3. Diện tích và sản lượng tôm sú, thẻ ở Việt Nam năm 2009...........................24
Bảng 1.4. Sản lượng tôm sú và tôm thẻ được nuôi tại các vùng miền Việt Nam 2009.....24
Bảng 2.1. Phương pháp bảo quản mẫu ..........................................................................30
Bảng 3.1. Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng, tôm sú tại Khánh Hòa từ năm 2009-2013 ......36
Bảng 3.2. Cơ cấu diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng và tôm sú của tỉnh Khánh Hòa từ
2009-2013 (%)...............................................................................................................38
Bảng 3.3. Cơ cấu hình thức nuôi tôm thẻ chân trắng tại Khánh Hòa 2009-2013 .........39
Bảng 3.4. Tình hình nuôi tôm thẻ chân trắng tại các vùng nuôi năm 2013 ..................41
Bảng 3.5. Các thông số chất lượng môi trường nước biển tại các khu vực khảo sát năm
2013 ...............................................................................................................................43
Bảng 3.6. Các thông số chất lượng môi trường trầm tích biển tại các khu vực khảo sát
năm 2013 .......................................................................................................................44
Bảng 3.7. Hàm lượng KLN (Pb, Cd, Hg) trong nước biển ...........................................45
Bảng 3.8. Hàm lượng các KLN (Pb, Cd, Hg) trong trầm tích.......................................49
Bảng 3.9. Hàm lượng Pb, Cd, Hg trong nước ao nuôi tôm thẻ chân trắng ...................53
Bảng 3.10. Hàm lượng KLN trong đất ao nuôi. ............................................................57
Bảng 3.11. Hàm lượng Pb, Cd, Hg trong cơ thịt tôm thẻ chân trắng ............................60
Bảng 3.12. Hàm lượng Pb, Cd, Hg trong TACN ..........................................................62
Bảng 3.13. Hệ số tích tụ sinh học (BCF) trong nước và thức ăn trên cơ thịt tôm thẻ
chân trắng ......................................................................................................................63

x


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ chuyển hóa Cd.....................................................................................10
Hình 1.2. Cơ chế lan truyền Hg.....................................................................................11

Hình 1.3. Hình ảnh về tôm thẻ chân trắng.....................................................................22
Hình 2.1. Sơ đồ khu vực nghiên cứu .............................................................................28
Hình 2.2. Sơ đồ tổng quát quá trình nghiên cứu............................................................33
Hình 2.3. Thiết bị quang phổ hấp thụ nguyên tử PerkinElmer AAS 800 .....................34
Hình 2.4. Hình ảnh dụng cụ thu mẫu nước và mẫu trầm tích .......................................34
Hình 3.1. Biến động tổng diện tích tôm thẻ chân trắng và tôm sú của tỉnh Khánh Hòa
2009-2013 ......................................................................................................................37
Hình 3.2. Biến động sản lượng tôm nước lợ của tỉnh Khánh Hòa 2009-2013..............37
Hình 3.3. Hàm lượng Pb trong nước biển ven bờ .........................................................46
Hình 3.4. Hàm lượng Cd trong nước biển ven bờ.........................................................47
Hình 3.5. Hàm lượng Hg trong nước biển.....................................................................48
Hình 3.6. Hàm lượng Pb trong trầm tích tại các khu vực nghiên cứu...........................50
Hình 3.7. Hàm lượng Cd trong trầm tích tại các khu vực nghiên cứu ..........................51
Hình 3.8. Hàm lượng Hg trong trầm tích tại các khu vực nghiên cứu ..........................52
Hình 3.9. Hàm lượng Pb trong nước ao nuôi tôm thẻ chân trắng .................................54
Hình 3.10. Hàm lượng Cd trong nước ao nuôi tôm thẻ chân trắng...............................55
Hình 3.11. Hàm lượng Hg trong nước ao nuôi tôm thẻ chân trắng...............................56
Hình 3.12. Hàm lượng Pb trong đất ao nuôi tôm thẻ chân trắng ..................................58
Hình 3.13. Hàm lượng Cd trong đất ao nuôi tôm thẻ chân trắng ..................................58
Hình 3.14. Hàm lượng trung bình Hg trong đất ao nuôi tôm thẻ chân trắng ................59
Hình 3.15. Hàm lượng Pb trong cơ thịt tôm thẻ chân trắng ..........................................60
Hình 3.16. Hàm lượng của Pb trong cơ thịt tôm thẻ chân trắng ...................................61
Hình 3.17. Tương quan giữa hàm lượng Pb trong nước và trong cơ thịt tôm thẻ chân
trắng (Litopenaeus vannamei) nuôi tại Khánh Hòa.......................................................65
Hình 3.18. Tương quan giữa hàm lượng Cd trong nước và trong cơ thịt tôm thẻ chân
trắng (Litopenaeus vannamei) nuôi tại Khánh Hòa.......................................................66
Hình 3.19. Tương quan giữa hàm lượng Cd trong thức ăn và trong cơ thịt tôm thẻ chân
trắng (Litopenaeus vannamei) nuôi tại Khánh Hòa.......................................................67
Hình 3.20. Tương quan giữa hàm lượng Cd trong thức ăn và trong cơ thịt tôm thẻ chân
trắng (Litopenaeus vannamei) nuôi tại Khánh Hòa.......................................................67

xi


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) là đối tượng nuôi chủ lực tại nhiều
địa phương ven biển ở nước ta. Hầu hết các trại nuôi đều nằm gần bờ biển và nước
biển từ vùng nước ven bờ được sử dụng cho quá trình nuôi, tuy nhiên nguồn nước này
thường bị ảnh hưởng bởi nhiều loại chất ô nhiễm do các hoạt động của con người,
trong đó tình trạng ô nhiễm kim loại nặng là vấn đề đáng quan tâm. Một số kim loại
nặng tồn tại ở dạng vết trong môi trường đất và nước, chúng có thể trở nên nguy hiểm
bằng con đường tích lũy sinh học thông qua chuỗi thức ăn và phá hủy hệ sinh thái
cũng như gây nguy hiễm đối với sức khỏe con người. Hiện nay, vấn đề tích lũy kim
loại nặng trong cơ thể tôm thẻ chân trắng không thể bỏ qua bởi dư lượng này đã được
phát hiện và một số chỉ tiêu đã gần tới mức cho phép, do đó vấn đề kiểm soát dư lượng
một số kim loại nặng độc hại trong môi trường và nguyên liệu tôm thẻ chân trắng trở
nên cấp bách. Được sự đồng ý của Hiệu trưởng trường Đại học Nha Trang cùng với sự
hướng dẫn và giúp đỡ của thầy TS Đỗ Văn Ninh, tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài
“Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp kiểm soát kim loại nặng trong môi trường
và nguyên liệu tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) nuôi tại Khánh Hòa”.
Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường biển ven bờ, ao
nuôi và trong tôm thẻ chân trắng nuôi tại Khánh Hòa, từ đó đề xuất giải pháp kiểm
soát kim loại nặng trong môi trường và trong nguyên liệu tôm thẻ chân trắng đáp ứng
yêu cầu bảo vệ môi trường và an toàn vệ sinh thực phẩm.
Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng nuôi tôm thẻ, chất lượng nước và trầm tích đáy tại một số
vùng nuôi tôm thẻ chân trắng của tỉnh Khánh Hòa.
- Phân tích, đánh giá hàm lượng kim loại nặng (Pb, Cd, Hg) trong môi trường và
nguyên liệu tôm thẻ chân trắng, từ đó đánh giá mối tương quan giữa hàm lượng các
kim loại nặng trong tôm thẻ chân trắng với hàm lượng kim loại nặng trong môi trường

thành phần.
- Đề xuất một số giải pháp kiểm soát dư lượng kim loại nặng trong môi trường và
nguyên liệu tôm thẻ chân trắng nuôi ở Khánh Hòa.
Phương pháp nghiên cứu:
+ Thu thập thông tin thứ cấp từ các tài liệu, số liệu đã công bố trong và ngoài
nước có liên quan đến nội dung nghiên cứu.
+ Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu: theo quy định của các tiêu chuẩn Việt
nam (TCVN).
+ Phương pháp phân tích hàm lượng kim loại nặng: Phân tích kim loại nặng bằng
phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS: Absorption Spectrophotometric).
xii


+ Phương pháp đánh giá: So sánh các giá trị thu thập được với giá trị giới hạn
của QCVN. Đánh giá khả năng tích tụ kim loại nặng trên cơ thịt tôm thẻ chân trắng
bằng hệ số tích tụ sinh học.
+ Phương pháp xây dựng biện pháp kiểm soát kim loại nặng: Các giải pháp được
xây dựng dựa trên các kết quả phân tích môi trường và phân tích các thành phần của
hệ thống nuôi.
Kết quả nghiên cứu:
- Hiện trạng nuôi tôm thẻ, chất lượng nước và trầm tích đáy tại một số vùng nuôi
tôm thẻ chân trắng của tỉnh Khánh Hòa:
+ Diện tích nuôi tôm thẻ chân trắng ở Khánh Hòa đang có xu hướng giảm dần
nhưng sản lượng tôm nuôi có xu hướng tăng từ 2009-2013. Tôm thẻ chân trắng trở
thành đối tượng nuôi chiếm ưu thế trong cơ cấu đối tượng tôm nuôi nước lợ của tỉnh
Khánh Hòa.
+ Chất lượng môi trường: Môi trường nước thường có hàm lượng oxy hòa tan
thấp, COD cao hơn giá trị giới hạn cho phép theo QCVN 10:2008/BTNMT. Trầm tích
tại các khu vực khảo sát thường bị ô nhiễm chất hữu cơ và sulfua.
- Hàm lượng kim loại nặng (Pb, Cd, Hg) trong môi trường biển ven bờ và trong

ao nuôi tôm thẻ chân trắng: Cả ba kim loại nặng trong các mẫu nước, trầm tích thu
thập được tại Hòa Diên, Tân Thủy, Tân Thành đều có hàm lượng thấp hơn so với giá
trị giới hạn cho phép. Tuy nhiên đã có biểu hiện tích lũy khá cao hàm lượng Cd trong
trầm tích tại Tân Thủy và Tân Thành.
- Hàm lượng kim loại nặng (Pb, Cd, Hg) trong cơ thịt tôm thẻ chân trắng và thức
ăn tôm: Hàm lượng kim loại nặng Pb, Cd đều thấp hơn giá trị giới hạn cho phép, hàm
lượng Hg hầu như không phát hiện trong các mẫu tôm. Đối với TACN, Pb dao động từ
4,93-6,27 mg/kg (khối lượng khô), Cd dao động từ 1,29-2,00 mg/kg, Hg dao động từ
0,0062 – 0,0072 mg/kg.
- Mối tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng Pb, Cd, Hg trong cơ thịt tôm thẻ
chân trắng và các thành phần môi trường: Hàm lượng Pb, Cd trong môi trường nước
và cơ thịt tôm thẻ chân trắng có tương quan thuận với mức độ tương quan “tương quan
chặt”. Hàm lượng Pb trong TACN và cơ thịt tôm thẻ có tương quan thuận với nhau
nhưng chỉ ở mức “tương quan vừa”, hàm lượng Cd có mối tương quan thuận ở mức
“tương quan chặt”. Đối với Hg, đề tài không tiến hành đánh giá tương quan do không
phát hiện hàm lượng Hg trong hầu hết các mẫu tôm thẻ chân trắng.
- Đề xuất giải pháp: Đề tài đã đề xuất được các giải pháp quản lý và giải pháp kỹ
thuật nhằm kiểm soát hàm lượng các kim loại nặng Pb, Cd, Hg trong môi trường và
nguyên liệu tôm thẻ chân trắng.
Từ khóa: Kim loại nặng, tôm thẻ chân trắng, trầm tích, tích tụ sinh học, Khánh Hòa.

xiii


MỞ ĐẦU
Khánh Hòa là tỉnh thuộc khu vực Nam trung bộ có bờ biển dài hơn 200 km
cùng nhiều đầm phá, vũng vịnh, hệ sinh thái đa dạng đã tạo cho Khánh Hòa nhiều tiềm
năng về phát triển thủy sản, du lịch và cảng biển. Đặc biệt, phát triển nuôi trồng và
khai thác thủy sản ven bờ trong thời gian qua đã tạo sinh kế cho cộng đồng dân cư ven
biển, góp phần giải quyết việc làm, xóa đói giảm nghèo và phát triển kinh tế của tỉnh

Khánh Hòa [31]. Bên cạnh những kết quả đạt được, trong quá trình phát triển, ngành
thủy sản của tỉnh đã và đang đối mặt với nhiều vấn đề như sự cạnh tranh gay gắt trên thị
trường quốc tế, các rào cản kỹ thuật về chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm hay những
khó khăn từ thực tế sản xuất như thiếu hụt nguồn nguyên liệu cho chế biến xuất khẩu.
Với lợi thế tự nhiên sẵn có, vùng ven biển Khánh Hòa đã và đang phát triển
mạnh nghề nuôi trồng thủy sản ven biển, đặc biệt là phát triển nuôi tôm nước lợ với
đối tượng nuôi chính là tôm thẻ chân trắng [36]. Hầu hết các trại nuôi đều nằm gần bờ
biển và nước biển từ vùng nước ven bờ được sử dụng cho quá trình nuôi, tuy nhiên
nguồn nước này thường bị ảnh hưởng bởi nhiều loại chất ô nhiễm do các hoạt động
của con người, trong đó tình trạng ô nhiễm kim loại nặng là vấn đề đáng quan tâm
[17]. Một số kim loại nặng tồn tại ở dạng vết trong môi trường đất và nước, chúng có
thể trở nên nguy hiểm bằng con đường tích lũy sinh học thông qua chuỗi thức ăn và
phá hủy hệ sinh thái cũng như gây nguy hiễm đối với sức khỏe con người [16]. Tuy
nhiên, việc phát triển nuôi trồng thủy sản trong thời gian qua chỉ quan tâm đến môi
trường nuôi và bệnh thủy sản hơn là các chất KLN tích lũy trong thủy sản thương
phẩm [44]. Hiện nay, vấn đề tích lũy KLN trong cơ thể thủy sản không thể bỏ qua bởi
dư lượng này đã được phát hiện và một số chỉ tiêu đã gần tới mức cho phép. Trong khi
đó, xuất khẩu thủy sản vào các thị trường lớn như Mỹ và EU lại kiểm soát rất nghiêm
ngặt về chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm hoặc ngay cả khi tiêu thụ nôi địa thì vấn
đề này cũng rất được quan tâm [1]. Do vậy, an toàn vệ sinh đối các mặt hàng thủy sản
không chỉ dừng lại ở các nhà máy chế biến mà cần được mở rộng ra trên các lĩnh vực
liên quan như vùng nuôi trồng, vùng đánh bắt..., để có thể kiểm soát chặt chẽ các độc
chất tiềm ẩn trong quá trình lưu thông từ con giống đến nguyên liệu, từ sản phẩm khai
thác đến việc bảo quản và chế biến thương mại.
1


Từ những thực tế trên cho thấy, vấn đề kiểm soát dư lượng một số kim loại nặng
độc hại trong môi trường và nguyên liệu tôm thẻ chân trắng trở nên cấp bách. Được sự
đồng ý của Hiệu trưởng trường Đại học Nha Trang cùng với sự hướng dẫn và giúp đỡ

của thầy TS Đỗ Văn Ninh, tôi đã tiến hành nghiên cứu và thực hiện đề tài “Đánh giá
hiện trạng và đề xuất giải pháp kiểm soát KLN trong môi trường và nguyên liệu tôm
thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) nuôi tại Khánh Hòa”.
Mục tiêu của đề tài
Đề tài được thực hiện nhằm đánh giá hiện trạng ô nhiễm KLN trong môi trường
biển ven bờ, ao nuôi và trong tôm thẻ chân trắng nuôi tại Khánh Hòa, từ đó đề xuất
giải pháp kiểm soát KLN trong môi trường và trong nguyên liệu tôm thẻ chân trắng
đáp ứng yêu cầu bảo vệ môi trường và an toàn vệ sinh thực phẩm.
Nội dung của đề tài:
1) Đánh giá hiện trạng nuôi tôm thẻ chân trắng, chất lượng nước và trầm tích
đáy tại một số vùng nuôi trong tỉnh Khánh Hòa.
2) Phân tích, đánh giá hàm lượng KLN (Pb, Cd, Hg) trong môi trường và nguyên liệu
tôm thẻ chân trắng, từ đó đánh giá mối tương quan giữa hàm lượng các KLN trong tôm
thẻ chân trắng với hàm lượng KLN trong môi trường thành phần.
3) Đề xuất một số giải pháp kiểm soát dư lượng KLN trong môi trường và
nguyên liệu tôm thẻ chân trắng nuôi ở Khánh Hòa.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
- Ý nghĩa khoa học của đề tài:
+ Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học đáng tin cậy về hiện trạng chất
lượng môi trường nước và trầm tích tại khu vực nghiên cứu; là cơ sở để đánh giá ảnh
hưởng của ô nhiễm môi trường đến sự tích lũy KLN trong nguyên liệu tôm thẻ.
+ Thành công của đề tài góp phần trao đổi thông tin, dữ liệu với các ngành thuộc
lĩnh vực bảo vệ môi trường, lĩnh vực nuôi trồng, khai thác và chế biến thương mại.
+ Kết quả của đề tài có thể dùng làm tài liệu tham khảo về phương pháp luận
trong nghiên cứu hoặc làm cơ sở để phát triển các nghiên cứu tiếp theo.
2


- Ý nghĩa thực tiễn:
Kết quả của đề tài sẽ đánh giá được hiện trạng và đề xuất được giải pháp kiểm

soát dư lượng một số KLN trong môi trường và nguyên liệu tôm thẻ chân trắng tại một
số vùng nuôi ven biển Khánh Hòa. Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm đối với nguồn
nguyên liệu tôm thẻ chân trắng phục vụ cho tiêu thụ nội địa và chế biến xuất khẩu.
Theo Chiến lược phát triển thủy sản Việt Nam đến năm 2020 đã được Thủ
tướng Chính phủ phê duyệt theo quyết định số 1690/QĐ-TTg ngày 16 tháng 9 năm
2010, cả nước sẽ hình thành 5 trung tâm nghề cá ở các vùng trọng điểm. Trong đó,
Khánh Hòa được chọn để xây dựng trung tâm nghề cá vùng Nam Trung bộ . Do đó, đề
tài này thành công sẽ giúp các nhà quản lý có thêm cơ sở lý luận trong việc quy hoạch
và phát triển nuôi trồng thủy sản bền vững.

3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan kim loại nặng
1.1.1. Khái niệm và tính chất KLN
KLN là những kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5g/cm3 và thông thường chỉ những
kim loại hoặc các á kim liên quan đến sự ô nhiễm và độc hại [55]. Tuy nhiên chúng
cũng bao gồm những nguyên tố kim loại cần thiết cho một số sinh vật ở nồng độ thấp.
KLN được được chia làm 3 loại: các kim loại độc (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co,
Sn,…), những kim loại quý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,…), các kim loại phóng xạ (U, Th, Ra,
Am,…) [15].
KLN 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 sau nhiều năm [70]. Đối với con
người, có khoảng 12 nguyên tố KLN gây độc như chì, thủy ngân, nhôm, arsenic,
cadmium, nickel…Một số KLN được tìm thấy trong cơ thể và thiết yếu cho sức khỏe
con người, chẳng hạn như sắt, kẽm, magnesium, cobalt, manganese, molybdenum 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, arsenic, cadmium,
nhôm, platinum 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 KLN 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. Do vậy, người ta bị ngộ độc không những với hàm lượng cao của KLN mà cả khi
với hàm lượng thấp và thời gian kéo dài sẽ đạt đến hàm lượng gây độc [15], [48].
1.1.2. Nguồn phát sinh và tác hại của KLN
* Nguồn gốc phát sinh:
Trong tự nhiên, KLN đều có trong đất và nước, hàm lượng của chúng thường
tăng cao do tác động của con người [16]. Các KLN do tác động của con người là
nguồn gây ô nhiễm KLN chủ yếu khi chúng đi vào môi trường đất và nước. Các kim
loại do hoạt động của con người như As, Cd, Cu, Pb, Ni và Zn thải ra ước tính là nhiều
4


hơn so với nguồn kim loại có trong tự nhiên, đặc biệt đối với chì 17 lần. Nguồn KLN
đi vào đất và nước do tác động của con người bằng các con đường chủ yếu như bón
phân, bã bùn cống, thuốc bảo vệ thực vật và các con đường phụ khác như khai khoáng
và kỹ nghệ hay lắng đọng từ không khí [15], [16].
Thủy quyển chiếm phần diện tích lớn hơn rất nhiều so với thạch quyển trên bề
mặt trái đất và chúng được chia ra thành hồ, sông, vùng cửa sông ven biển, đại đương.
Các kim loại tồn tại trong thủy quyển dưới dạng hòa tan và các hạt lơ lửng hoặc ở
dạng trầm tích. Trầm tích ở sông, hồ, cửa sông là nguồn chính của KLN trong thủy
quyển [24]. Ở cửa sông, các KLN từ khí quyển và sông được tích tụ dẫn đến các phản
ứng lý, hóa học xảy ra trước khi nó được cuốn ra ngoài đại dương. Sự lắng đọng từ khí
quyển, lọc qua đất, dòng chảy, xói mòn, và sự vỡ vụn của các khoáng trầm tích, tất cả
đã góp phần làm tăng nồng độ kim loại trong nguồn nước tự nhiên. Các nguồn nhân
tạo gồm có từ việc khai thác mỏ, luyện kim, đốt nhiên liệu hóa thạch, rác, từ dòng

chảy từ đô thị, nông nghiệp, nước thải,... Nồng độ kim loại được phát hiện ở sông
thường lớn hơn ở đại dương bởi vì các nguồn xả thải chứa kim loại thường được đưa
trực tiếp vào sông. Các kim loại như Cd, Hg và Pb có liên quan chặt chẽ đến sự thay
đổi về mật độ dân cư dọc theo sông và sự thay đổi dòng chảy theo mùa. Một lượng lớn
KLN gây ô nhiễm môi trường biển điều thông qua các cửa sông [58]. Các KLN rất
nguy hiểm đối với sinh vật thủy sinh bởi nó tồn tại ở các dạng hợp chất bền vững. Nó
rất khó mất đi bởi bất kỳ quá trình tự nhiên nào. Các cation kim loại khác như Na, K,
và Fe tạo thành các muối hòa tan với Cl- , SO42- , NO3- , HCO3- và PO43-. Các mức
KLN trong nước ở các vùng cửa sông, bờ biển và trầm tích thay đổi lớn, phụ thuộc
nguồn vào. Rất nhiều nguồn nước vào vùng cửa sông là có nguồn gốc từ nước, khí
quyển và đến 93% KLN đi vào cửa sông sẽ bị giữ lại [45].
Khí quyển là nhân tố phân bố chính của KLN vào đại dương. Đặc biệt là chì, với
90% lượng chì trong đại dương là có nguồn gốc từ khí quyển. Chì có trong nước của
vùng North Pacific có mối liên hệ với quá trình giải phóng chì do sử dụng xe hơi và
luyện kim. KLN phổ biến được tìm thấy trong môi trường nước là đồng, kẽm,
cadmium, thủy ngân và chì [16].
* Ảnh hưởng đến môi trường sinh thái:
Ô nhiễm môi trường do tính độc hại của KLN gây mất cân bằng sinh thái và
làm suy giảm nhiều quần thể sinh vật đã được tìm thấy ở nhiều quốc gia trên thế giới
5


[15], [66]. The Severn Estuary là một trong những con sông lớn nhất ở Anh, nó là nơi
ở và sinh sản của nhiều loài cá. Nhiều thập kỉ qua, sông này đã phải hứng chịu nhiều ô
nhiễm KLN như chì, cadimi và nhiều nguyên tố khác từ nhiều nguồn khác nhau [74].
Những ảnh hưởng của ô nhiễm này có thể là một trong những nguyên nhân gây suy
giảm quần thể cá. Quần thể cá ở sông Severn Estuary đã gia tăng trở lại khi mức độ ô
nhiễm môi trường nước giảm [68]. Nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng ô nhiễm kim loại
trong vùng phụ cận của nơi tinh luyện chì lớn nhất thế giới tại Port Pirie nước Úc đã
cho thấy rằng 20 loài cá và giáp xác đã bị biến mất hoặc giảm số lượng [56]. Ô nhiễm

kim loại ở một số dòng sông ở xứ Wales đã được biết đến từ đầu thế kỷ 19, đến đầu
thế kỷ 20 một số trong số đó chỉ có các sinh vật không xương sống là có thể tồn tại,
không có dấu hiệu nào của cá. Mặc dù có những số liệu như vậy nhưng người ta vẫn
không quan tâm cho đến khi có những sự cố về nhiễm độc Hg ở vịnh Minimata và sự
cố nhiễm độc Cd gây ra bệnh bệnh Itai-Itai, đều xảy ra ở Nhật [48].
Tính độc của kim loại ảnh hưởng đến môi trường thủy sinh trên diện rộng, từ sự
làm giảm tối đa sự sinh trưởng đến việc làm chết sinh vật. Nói chung, ở giai đoạn còn
nhỏ của các sinh vật thủy sinh nhạy cảm với kim loại hơn so với giai đoạn trưởng
thành. Tuy nhiên, có một vài ngoại lệ đó là trứng của các loài cá nước ngọt không phải
là giai đoạn nhạy cảm nhất và ấu trùng côn trùng có sức chịu đựng với kim loại tốt hơn
so với giai đoạn trưởng thành.
Việc giám sát các chất ô nhiễm đặc biệt là các KLN sẽ giúp tăng thêm sự hiểu
biết về các tác dụng của các KLN trên các sinh vật biển. Nhiều nghiên cứu đã được
tiến hành đo nhiễm bẫn KLN tại các cửa sông và các vùng ven biển cho thấy có sự
khác biệt, điều này là do nước ngọt khi tiếp giáp với ranh giới biển đã tạo điều kiện
giảm thiểu các chất ô nhiễm [72]. Ngoài ra, sự thay đổi độ mặn gây kết tủa và lắng tụ
các chất nhiễm bẫn trong trầm tích, trong đó có KLN. Một số điều kiện tự nhiên có thể
làm tăng khả năng hòa tan và di động của các KLN trong đất là nguyên nhân gây ra
hàm lượng KLN có nồng độ cao trong các vùng nước ở cửa sông. Hiện tượng này có
thể khuếch đại bằng việc gia tăng lượng nước thải và bùn trên các lưu vực sông, cửa sông
ven biển [56]. Phần lớn các loại thủy hải sản thường được nuôi và khai thác từ các vùng
ven biển, vì vậy ô nhiễm vùng ven biển có tác động đáng kể đến kinh tế, xã hội [67] .
* Tác hại đến sức khỏe con người:
Đối với con người, có khoảng 12 nguyên tố KLN gây độc như chì, thủy ngân,
nhôm, arsenic, cadimium, nickel… Một số KLN được tìm thấy trong cơ thể và thiết
6


yếu cho sức khỏe con người, chẳng hạn như sắt, kẽm, magnesium, cobalt, manganese,
molybdenum và đồng mặc dù với lượng rất ít nhưng nó hiện diện trong quá trình

chuyển hóa [39]. 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, arsenic, cadmium, nhôm, platinum 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 KLN 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. Do vậy người ta bị ngộ độc không những với hàm
lượng cao của KLN mà cả khi với hàm lượng thấp và thời gian kéo dài sẽ đạt đến hàm
lượng gây độc [48].
KLN xâm nhập vào cơ thể người qua đường hô hấp, thức ăn hay hấp thụ qua da
được tích tụ trong các mô theo thời gian sẽ đạt tới hàm lượng gây độc [39]. Các nghiên
cứu đã chỉ ra rằng KLN có thể gây rối loạn hành vi của con người do tác động trực tiếp
đến chức năng tư duy và thần kinh. Gây độc cho các cơ quan trong cơ thể như máu,
gan, thận, cơ quan sản xuất hoocmon, cơ quan sinh sản, hệ thần kinh, gây rối loạn
chức năng sinh hóa trong cơ thể do đó làm tăng khả năng bị dị ứng, gây biến đổi gen.
Các KLN còn làm tăng độ axit trong máu, cơ thể sẽ rút canxi từ xương để duy trì pH
thích hợp trong máu dẫn đến bệnh loãng xương [74], [75]. Các nghiên cứu mới đây đã
chỉ ra rằng hàm lượng nhỏ các KLN có thể gây độc hại cho sức khỏe con người nhưng
chúng gây hậu quả khác nhau trên những con người cụ thể khác nhau [76].
1.1.3. Ô nhiễm KLN và nguy cơ mất vệ sinh an toàn thực phẩm thủy sản
Ô nhiễm KLN trong hệ sinh thái là vấn đề đáng quan tâm do bởi tính độc hại
và bền vững trong môi trường, một vài KLN ở dạng vết có thể trở nên nguy hiểm
thông qua con đường tích lũy sinh học [14]. KLN trong môi trường nước có thể tích
lũy trong các chuỗi thức ăn và phá hủy hệ sinh thái cũng như gây nguy hiểm đối với
sức khỏe con người [15]. Các kim loại đi được vào trong cơ thể sinh vật nó phải được
các cơ thể sinh vật ăn trực tiếp theo lối thực bào hoặc các kim loại đó phải ở dạng hòa
tan trong nước. Thông thường KLN trong môi trường nước được tìm thấy gồm hai
nhóm chính. Một nhóm bao gồm sắt, magiê, mangan, coban, kẽm và đồng, đây là
nhóm rất cần thiết cho các chức năng sinh hóa của động vật. KLN thuộc nhóm thứ hai

7


không có chức năng quan trọng trong con đường trao đổi chất ở động vật thủy sản. Sự
liên kết của kim loại với một phân tử hữu cơ ở dạng chelat có thể làm thay đổi các
phản ứng hóa học và tính thấm của màng, do đó nó làm thay đổi khả hấp thu kim loại
của sinh vật. Các kim loại cũng được hấp thụ vào các hạt keo đất trong nước và do đó
nó làm ảnh hưởng đến sự hấp thụ kim loại của sinh vật .
Trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản, nồng độ KLN cao là độc hại đối với
các đối tượng nuôi và tác dụng độc hại của KLN phụ thuộc vào các yếu tố khác nhau
[21]. Một số các KLN là tương đối độc hơn những kim loại khác, ví dụ như độc tính
của cadmium, chì, đồng và kẽm đã được sắp xếp theo thứ tự như sau cadmium > chì >
đồng > kẽm. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, khi sinh vật sống trong môi trường bị ô
nhiễm thì khả năng tích tụ các chất ô nhiễm trong cơ thể chúng là rất cao [25], [30].
Nguyên nhân là do các sinh vật sống trong thủy vực có những khả năng thích ứng với
các chất gây hại tự nhiên. Khả năng tích tụ các chất độc hại của sinh vật gọi là tích lũy
sinh học, đây là quá trình tích tụ các nguyên tố vi lượng và các chất ô nhiễm vào trong
cơ thể sinh vật thông qua sự hấp thụ bởi các sinh vật từ môi trường xung quanh mà
chúng đang sống. Hàm lượng KLN có trong môi trường có ảnh hưởng lớn đến sự tích
lũy trong cơ thể của sinh vật, chúng xâm nhập vào cơ thể sinh vật chủ yếu qua các con
đường sinh học như: tiêu hóa, hô hấp,... Sự ảnh hưởng của môi trường lên các đối
tượng sinh vật khác nhau là khác nhau vì mỗi sinh vật có đặc tính sinh thái riêng, cơ
chế hấp thu và đào thải là khác nhau [15].
1.1.4. Giới thiệu về KLN Pb, Cd, Hg [15], [16], [39], [48]
* Chì (Pb): Chì là một kim loại mềm, nặng, độc hại và có thể tạo hình. Chì là
kim loại tương đối phổ biến, có màu trắng xanh khi mới cắt nhưng bắt đầu xỉn màu
thành xám khi tiếp xúc với không khí. Trong tự nhiên có nhiều trong khoáng vật chứa
chì. Trong khí quyển, chì tương đối giàu hơn so với các KLN khác. Nguồn chính của chì
phân tán trong không khí xuất phát từ đốt cháy các nhiên liệu xăng chì. Cùng với các chất
gây ô nhiễm khác, chì được loại khỏi khí quyển do các quá trình sa lắng khô và ướt. Kết

quả là bụi thành phố và đất bên đường ngày càng giàu chì với nồng độ điển hình cỡ vào
khoảng 1000-4000 mg/kg ở những nơi có mật độ phương tiện giao thông cao.
Tác hại của Pb đến sức khỏe con người: Không khí, nước và thực phẩm bị ô
nhiễm Pb đều rất nguy hiểm cho con người, nhất là trẻ em đang phát triển và động vật.
8


Trong cơ thể người, chì trong máu liên kết với hồng cầu và tích tụ trong xương. Khả
năng loại bỏ chì ra khỏi cơ thể rất chậm chủ yếu qua nước tiểu. Những biểu hiện của
ngộ độc chì cấp tính như nhức đầu, tính dễ cáu, dễ bị kích thích và nhiều biểu hiện
khác nhau liên quan đến hệ thần kinh. Con người bị nhiễm độc chì lâu dài có thể bị
giảm trí nhớ, giảm khả năng hiểu, giảm chỉ số IQ, xáo trộn khả năng tổng hợp
hemoglobin có thể dẫn đến bệnh thiếu máu. Chì cũng được biết là tác nhân gây ung
thư phổi, dạ dày và u thần kinh đệm. Nhiễm độc chì có thể gây tác hại đối với khả
năng sinh sản, gây sẩy thai, làm suy thoái nòi giống [74].
* Cadimi (Cd): Cadimi là kim loại mềm, màu trắng xanh, dễ nóng chảy. Cadimi
được sử dụng chủ yếu để sản xuất các loại pin (đặc biệt là Ni – Cd), chế tạo hợp kim, làm
chất ổn định trong plastic, làm điện cực ắc quy kiềm, sản xuất chất màu, lớp sơn phủ, các
chất mạ kim loại (mạ vỏ ô tô, máy bay và tàu biển). Ngoài ra Cadimi còn có mặt trong
phân bón và một số thuốc trừ sâu bởi độc tính để diệt nấm và côn trùng.
Cadimi là nguyên tố rất độc. Trong tự nhiên cadimi thường được tìm thấy trong
các khoáng vật có chứa kẽm. Nhiễm độc cadimi gây nên chứng bệnh giòn xương. Ở
nồng độ cao, cadimi 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 và được
đào thải, còn một phần ít (khoảng 1%) được giữ lại trong thận, do cadimi liên kết với
protein tạo thành metallotionein có ở thận. Phần còn lại được giữ lại trong cơ thể và
dần dần được tích lũy cùng với tuổi tác. Khi lượng cadimi được tích trữ lớn, nó có thể
thế chỗ ion Zn2+ trong các enzim quan trọng và gây ra rối loạn tiêu hoá và các chứng
bệnh rối loạn chức năng thận, thiếu máu, tăng huyết áp, phá huỷ tuỷ sống, gây ung thư.
Cadimi thâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua con đường thực phẩm. Theo nhiều

nghiên cứu của các chuyên gia thì người hút thuốc lá cũng có nguy cơ nhiễm cadimi.
Đã có nhiều bằng chứng cho thấy cadimi có thể gây ung thư qua đường hô hấp. Tùy
theo mức độ nhiễm độc mà có thể gây ung thư phổi, thủng vách ngăn mũi, đặc biệt có
thể gây tổn thương tuyến thận dẫn đến protein tuyến niệu, ảnh hưởng đến nội tiết, máu,
tim mạch... Nhiễm độc cadimi xảy ra ở nhiều nơi trên thế giới, điển hình là Nhật Bản.

9


Cadmium được biết gây tổn hại đối thận và xương ở liều lượng cao. Kết quả
nghiên cứu trên 1021 người đàn ông và phụ nữ bị nhiễm độc Cd ở Thụy Điển cho thấy
nhiễm độc kim loại này có liên quan đến gia tăng nguy cơ gãy xương ở độ tuổi trên 50.
Bệnh itai-itai là bệnh do sự ngộ độc Cd trầm trọng. Tất cả những bệnh nhân với bệnh
này điều bị tổn hại thận, xương đau nhức trở nên giòn và dễ gãy [75].
Cd2+

Cd2+ tự do trong
cơ thể

Hô hấp

Ăn uống

Liên kết tạo thành Metalothionein

Trao đổi với Zn2+
trong enzim

1% dự trữ trong thận và
các bộ phận khác

Thận

99% đào thải

Rối loạn chức
năng thận

Thiếu máu

Tăng huyết áp

Phá tủy xương

Ung thư

Hình 1.1. Sơ đồ chuyển hóa Cd
* Thủy ngân (Hg): Thủy ngân hiện diện và tồn tại trong tự nhiên ở nhiều dạng
khác nhau: kim loại, vô cơ và hữu cơ (metyl và etyl thủy ngân). Tất cả những dạng này
có tính độc khác nhau và có thể ảnh hưởng đến sức khoẻ con người. Trong môi trường
đất, dạng cation Hg2+ hiện diện là phổ biến nhất. Sự tích tụ thủy ngân trong đất có
khuynh hướng tương quan với hàm lượng vật chất hữu cơ. Khi thủy ngân kết hợp với
các hợp chất hữu cơ và bị biến đổi bởi các vi khuẩn và vi sinh vật trong nước và trầm
10


tích hình thành các hợp chất khác, nhất là metyl thủy ngân rất độc, bền và tích tụ trong
chuỗi thức ăn. Trong môi trường biển, hệ vi sinh vật có thể chuyển nhiều hợp chất
thủy ngân vô cơ thành metyl thủy ngân và hợp chất này dễ dàng phóng thích từ trầm
tích vào nước, sau đó có thể tích tụ trong các sinh vật sống [58]. Metyl thủy ngân độc

hại đối với hệ thần kinh trung ương và ngoại vi. Hít thở hơi thủy ngân có thể ảnh
hưởng tổn hại đến hệ thần kinh, tiêu hóa, phổi, thận và có thể tử vong. Các muối vô cơ
của thủy ngân có thể phá hủy da, mắt, đường tiêu hóa và có thể gây ra sự tổn hại thận
nếu hấp thụ [76].
Hg2+

CH3Hg+

Sinh vật nhỏ trôi nổi

Sâu bọ

Cá nhỏ

Chim

Cá lớn

Người

Hình 1.2. Cơ chế lan truyền Hg
1.1.5. Tình hình ô nhiễm KLN trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.5.1. Khái quát về ô nhiễm môi trường vùng biển ven bờ [12]
Vùng ven bờ là nơi tương tác giữa đất và biển, bao gồm các môi trường ven bờ
cũng như vùng nước kế cận. Các thành phần của nó bao gồm các vùng châu thổ, vùng
đồng bằng ven biển, các vùng đất ngập nước, các bãi biển và cồn cát, các rạn san hô,
các vùng rừng ngập mặn, đầm phá và các đặc trưng ven bờ khác. Vùng ven bờ bao
gồm sự đa dạng lớn về nơi ở và các hệ sinh thái (như vùng cửa sông, rạn san hô, thảm
cỏ biển, rừng ngập mặn, đầm phá, vũng biển,..). Các hệ sinh thái trên có các đặc điểm
vốn có được mô tả như là các chức năng khi chú ý đến phạm vi hệ thống tài nguyên

ven bờ. Vùng ven bờ đảm bảo năng suất sơ cấp và năng suất thứ cấp để duy trì khu hệ
động, thực vật; dự trữ trầm tích và các chất carbon hữu cơ để nâng cao năng suất sinh
11


học; liên kết các hệ sinh thái cần thiết để duy trì chuỗi thức ăn, tuyến di cư và gia tăng
sản lượng. Các hoạt động ở vùng ven bờ tại nhiều nước đã góp phần đáng kể vào GDP
của kinh tế quốc gia. Ví dụ như ở Sry Lanka, vùng ven bờ chiếm 24% diện tích đất của
cả nước nhưng đã đóng góp 40% GDP của quốc gia với 50% dân số sống ở đây. Nhiều
cộng đồng ở vùng Đông Nam Á phụ thuộc vào công nghiệp dầu lửa và tàu thuyền, du
lịch ven bờ, nuôi trồng và khai thác thủy sản ven bờ….Ngoài ra, vùng ven bờ là nơi
tập trung cao sự định cư của con người và là nơi thích hợp cho sự đô thị hoá. Hầu hết
các thành phố lớn của các nước vùng Đông Nam Á, cũng như các nước khác trên thế
giới nằm ở vùng ven bờ.
Ngày nay với tốc độ phát triển kinh tế mạnh mẽ, hoạt động sản xuất và sinh
hoạt của con người đã tác động mạnh mẽ đến môi trường sinh thái ven biển theo
hướng ngày một xấu đi. Chất lượng nước ở các vùng ven biển có biểu hiện ô nhiễm,
đặc biệt là tại một số vùng cửa sông và vùng ven biển nơi có các khu dân cư, đô thị tập
trung, các cơ sở công nghiệp, các cảng biển. Bên cạnh đó, vùng ven bờ là nơi tiếp nhận
phần lớn các chất thải từ lục địa theo các dòng chảy sông suối, các chất thải từ các hoạt
động trên vùng ven biển như khai thác và nuôi trồng thủy hải sản, hoạt động khai
khoáng, bến cảng, khu neo đậu tàu thuyền, du lịch. Sự ô nhiễm biển ven bờ rất đa dạng
và có thể kể đến những dạng sau:
Gia tăng nồng độ các chất gây ô nhiễm trong nước biển như dầu mỏ, các KLN,
các chất hữu cơ, các hóa chất độc hại,...
Gia tăng nồng độ các chất ô nhiễm tích tụ trong trầm tích đáy biển.
Suy thoái hệ sinh thái biển như hệ sinh thái san hô, hệ sinh thái rừng ngập
mặn,... làm suy giảm trữ lượng các loài sinh vật biển và giảm đa dạng sinh học biển.
Xuất hiện các hiện tượng như thủy triều đỏ, tích tụ các chất ô nhiễm trong các
sinh vật biển và các sản vật lấy từ biển.

Các nguồn gây ô nhiễm có thể do các hoạt động sau đây:
+ Hoạt động trong các khu dân cư, đô thị ven biển;
+ Hoạt động công nghiệp tập trung tại khu vực ven biển;
+ Hoạt động khai thác và nuôi trồng thủy sản;
+ Hoạt động giao thông vận tải và sự cố tràn dầu;
12