Phân tích hàm lượng kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật hồ trúc bạch và hồ thanh nhàn của thành phố hà nội

ĐẶT VẤN ĐỀ
Quá trình phát triển công nghiệp, nông nghiệp và dịch vụ như y tế, du lịch,
thương mại… ở nước ta đã làm cho môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt
sự hiện diện của kim loại nặng trong môi trường đất, nước đã và đang là vấn đề môi
trường được cộng đồng quan tâm. Sự tích tụ kim loại nặng sẽ ảnh hưởng đến đời
sống của các sinh vật thủy sinh, gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người thông
qua chuỗi thức ăn; ví dụ nhiều loài động vật không xương sống sử dụng trầm tích
như nguồn thức ăn, vì thế cơ thể chúng là nơi lưu giữ và tích tụ kim loại nặng. Sự
tích tụ kim loại nặng trong sinh vật có thể đe dọa sức khỏe của nhiều loài sinh vật
đặc biệt cá, chim và con người (Wright & Mason, 1999) [50]. Do vậy, xác định hàm
lượng kim loại nặng trong môi trường là rất cần thiết do bởi tính độc, tính bền vững
và sự tích tụ sinh học của chúng (UNEP/FAO/WHO, 1996 trích trong Clark và cộng
sự, 2000) [27]. Trong những năm gần đây, kim loại nặng đã được nghiên cứu nhiều
trong trầm tích cửa sông, vùng ven biển, và rừng ngập mặn tại một số quốc gia trên
thế giới. Ở Việt Nam nghiên cứu về kim loại nặng tập trung ở vùng đô thị, vùng đất
phèn, và vùng nông nghiệp.
Hà Nội là một trong những thành phố lớn ở nước ta có số lượng các hồ dày
đặc, đây là nơi điều hòa khí hậu và là nét đẹp đặc trưng của thành phố này, nhưng
hiện nay chất lượng nước ở hầu hết các hồ nơi đây đang trong tình trạng ô nhiễm
nặng do phải chứa đựng một lượng lớn nước thải từ khu dân cư, từ các nhà máy, xí
nghiệp.
Tài nguyên nước là thành phần chủ yếu của môi trường sống, quyết định sự
thành công trong các chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội,
bảo đảm quốc phòng, an ninh quốc gia. Hiện nay nguồn tài nguyên thiên nhiên quý
hiếm và quan trọng này đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt. Nguy
cơ thiếu nước, đặc biệt là nước ngọt và sạch là một hiểm họa lớn đối với sự tồn
vong của con người cũng như toàn bộ sự sống trên trái đất. Do đó con người cần

1

phải nhanh chóng có các biện pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên
nước.[1], [2].
Hồ Thanh Nhàn và hồ Trúc Bạch là 2 hồ nuôi cá cung cấp thực phẩm hàng
ngày cho người dân thành phồ Hà Nội, nhưng hiện nay 2 hồ này đang chứa đựng
một lượng nước thải rất lớn từ các khu dân cư, nguy cơ ô nhiễm các KLN trong thịt
cá là rất cao.
Trên cơ sở các vấn đề vừa mới đề cập, đề tài “Phân tích hàm lượng kim loại
nặng trong một số nhóm sinh vật hồ Trúc Bạch và hồ Thanh Nhàn của thành
phố Hà Nội” được thực hiện với các mục tiêu sau:
1. Phân tích hàm lượng kim loại nặng và đánh giá mức độ ô nhiễm của kim loại
nặng trong bùn và trong nước của hồ Thanh Nhàn và Trúc Bạch.
2. Phân tích hàm lượng một số kim loại nặng trong một số nhóm sinh vật ở 2 hồ
Trúc Bạch và Thanh Nhàn.

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Khái niệm và tính chất của kim loại nặng.
3

Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm và
thông thường chỉ những kim loại hoặc các á kim liên quan đến sự ô nhiễm và độc
hại. Tuy nhiên chúng cũng bao gồm những nguyên tố kim loại cần thiết cho một số
sinh vật ở nồng độ thấp (Adriano, 2001) [18]. Kim loại nặng 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,…). Khối lượng
3

riêng của những kim loại này thông thường lớn hơn 5g/cm (Bishop, 2002) [22].
Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học (Tam & Wong, 1995) [43], 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 (Shahidul & Tanaka, 2004) [42].
Đối với con người, có khoảng 12 nguyên tố kim loại nặng gây độc như chì,
thủy ngân, nhôm, arsenic, cadmium, nickel… Một số kim loại nặng được tìm thấy
trong cơ thể và thiết yếu cho sức khỏe con người, chẳng hạn như sắt, 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 (Foulkes, 2000) [35].
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 kim loại
nặng đi vào cơ thể và tích lũy bên trong tế bào lớn hơn sự phân giải chúng thì chúng
sẽ tăng dần và sự ngộ độc sẽ xuất hiện (Foulkes, 2000) [35]. Do vậy người ta bị ngộ
độc không những với hàm lượng cao của kim loại nặng mà cả khi với hàm lượng

3


thấp và thời gian kéo dài sẽ đạt đến hàm lượng gây độc. Tính độc hại của các kim
loại nặng được thể hiện qua:
- Một số kim loại nặng có thể bị chuyển từ độc thấp sang dạng độc cao hơn trong
một vài điều kiện môi trường, ví dụ thủy ngân.
- Sự tích tụ và khuếch đại sinh học của các kim loại này qua chuỗi thức ăn có thể
làm tổn hại các hoạt động sinh lý bình thường và sau cùng gây nguy hiểm cho sức
khỏe của con người.

- Tính độc của các nguyên tố này có thể ở một nồng độ rất thấp khoảng 0.1-10 mg/l
(Alkorta và cộng sự, 2004) [18].
1.1.1. Asen (As)
Asen phân bố nhiều nơi trong môi trường, chúng được xếp thứ 20 trong
những nguyên tố hiện diện nhiều trong lớp vỏ của trái đất, hiện diện ít hơn Cu, Sn
nhưng nhiều hơn Hg, Cd, Au, Ag, Sb, Se (Bissen & Frimmel, 2003)[23]. Nguồn
asen khổng lồ phóng thích vào khí quyển bởi quá trình tự nhiên là sự hoạt động của
núi lửa. Khi núi lửa hoạt động, một lượng lớn arsenic khoảng 17150 tấn phóng thích
vào khí quyển (Matschullat, 2000) [41]. Trong môi trường tự nhiên, asen chủ yếu
liên kết với các khoáng mỏ sunfide. Hàm lượng arsenic tự nhiên trong đất nói chung
biến động từ 0,1 - 40 mg/kg(Tamaki & Frankenberger, 1992) [44]. Theo Murray
(1994) [36] hàm lượng asen trong đất trung bình 2,2-25 ppm.
Tác hại của As đối với sức khỏe con người::
Do asen là chất độc, sự thâm nhiễm lâu dài sẽ gây ra những ảnh hưởng bất lợi
đến sức khoẻ con người. Năm 1993, tổ chức Y tế thế giới đã đề nghị hạ mức tiêu
chuẩn của asen trong nước uống từ 50 µg/l xuống 10 µg/l [46]. Năm 2001 tổ
chức Bảo vệ môi trường Mỹ (US EPA) cũng đã thực hiện tiêu chuẩn mới này. Bộ
Y tế của Việt Nam cũng đã đưa ra quyết định số 1329/2002/BYT/QĐ về giảm
hàm lượng cho phép của asen trong nước uống từ 50 µg/l xuống còn 10 µg/l theo
tiêu chuẩn của tổ chức Y tế thế giới .

4


Độc tính của asen liên quan đến sự hấp thụ và thời gian lưu của nó trong cơ
thể. Ở hàm lượng nhỏ, asen và các hợp chất của asen có tác dụng kích thích quá
trình trao đổi chất và chữa được bệnh nhưng chúng lại trở thành những chất độc
khi ở liều lượng cao. Liều gây chết (LD50) đối với con người là 1- 4 mg/kg trọng
lượng cơ thể.
1.1.2. Cadmium (Cd)

Các hợp chất của Cd
CdO có màu từ vàng đến nâu gần như đen tuỳ thuộc vào quá trình chế hoá
nhiệt, nóng chảy ở 1813oC, có thể thăng hoa, không phân huỷ khi đun nóng, hơi
độc.
CdO không tan trong nước chỉ tan trong kiềm nóng chảy:
CdO + 2KOH(nóng chảy) = K2CdO2

+ H2O

(Kali cadmiat)

CdO có thể điều chế bằng cách đốt cháy kim loại trong không khí hoặc nhiệt
phân hiđroxit hay các muối cacbonat, nitrat:
2Cd + O2

= 2CdO

Cd(OH)2 = CdO + H2O
Cd(OH)2 là kết tủa nhầy ít tan trong nước và có màu trắng.
Cd(OH)2 không thể hiện rõ tính lưỡng tính, tan trong dung dịch axit, không tan
trong dung dịch kiềm mà chỉ tan trong kiềm nóng chảy.
Tan trong dung dịch NH3 tạo thành hợp chất phức
Cd(OH)2 + 4NH3 = [Cd(NH3)4](OH)2
Điều chế bằng cách cho dung dịch muối của nó tác dụng với kiềm
Các muối halogenua (trừ florua), nitrat, sunfat, peclorat và axetat của Cd(II)
đều dễ tan trong nước còn các muối sunfua, cacbonat, hay ortho photphat và muối
bazơ ít tan.

5

Trong dung dịch nước các muối Cd2+ bị thuỷ phân:
Cd2+ + 2 H2O ↔ Cd(OH)2 + 2 H+
Tích số tan của Cd(OH)2 là T = 10-14
Cd2+ có khả năng tạo phức [CdX4]2- (X = Cl-, Br-, I- và CN-), [Cd(NH3)4]2+,
[Cd(NH3)6]2+,…
Cd2+ có khả năng tạo phức [CdX4]2- (X = Cl-, Br-, I- và CN-), [Cd(NH3)4]2+,
[Cd(NH3)6]2+,…
Tác hại của Cd đối với sức khỏe con người:
Cadmium được biết gây tổn hại đối thận và xương ở liều lượng cao. Nghiên cứu
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 (Nogawa và cộng sự,
1999) [38].
1.1.3. Chì (Pb)
Các Hợp chất của Pb:
Chì tạo thành 2 oxit đơn giản là PbO, PbO2 và 2 oxit hỗn hợp là chì
metaplombat Pb2O3 (hay PbO.PbO2), chì orthoplombat Pb3O4 (hay 2PbO.PbO2).
Monooxit PbO là chất rắn, có hai dạng: PbO có màu đỏ và PbO có mqàu
vàng. PbO tan chút ít trong nước nên Pb có thể tương tác với nước khi có mặt oxi.
PbO tan trong axit và tan trong kiềm mạnh.
Đioxit PbO2 là chất rắn màu nâu đen, có tính lưỡng tính nhưng tan trong
kiềm dễ dàng hơn trong axit. Khi đun nóng PbO2 mất dần oxi biến thành các oxit,
trong đó chì có số oxi hoá thấp hơn:
290 - 320oC

390 - 420oC

PbO2

Pb2O3

(nâu đen)

(vàng đỏ)

530 - 550oC

Pb3O4
(đỏ)

6

PbO
(vàng)


Lợi dụng khả năng oxi hoá mạnh của PbO2 người ta chế ra acquy chì.
Chì orthoplombat (Pb3O4) hay còn gọi là minium là hợp chất của Pb có các số oxi
hoá +2, +4. Nó là chất bột màu đỏ da cam, được dùng chủ yếu là để sản xuất thuỷ
tinh pha lê, men đồ sứ và đồ sắt, làm chất màu cho sơn (sơn trang trí và sơn bảo vệ
cho kim loại không bị rỉ).
Pb(OH)2 là chất kết tủa màu trắng. Khi đun nóng, chúng dễ mất nước biến
thành oxit PbO.
Pb(OH)2 cũng là chất lưỡng tính.
Khi tan trong axit, nó tạo thành muối của cation Pb2+:
Pb(OH)2 + 2HCl = PbCl2 + 2H2O
Khi tan trong dung dịch kiềm mạnh, nó tạo thành muối hiđroxoplombit:
Pb(OH)2 + 2KOH = K2[Pb(OH)4]

Muối hiđroxoplombit dễ tan trong nước và bị thuỷ phân mạnh nên chỉ bền
trong dung dịch kiềm dư.
Tác hại của chì đối với sức khỏe con người:
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. Chu kì bán rã
của chì trong máu khoảng một tháng, trong xương từ 20-30 năm (WHO,1995 trích
trong Lars Jarup, 2003) [32]. Các hợp chất chì hữu cơ rất bền vững độc hại đối với
con người, có thể dẫn đến chết người (Peter Castro & Michael, 2003) [39].
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 lâu dài đối với chì 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 (Lars
Jarup, 2003) [32]. 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 (Ernest & Patricia, 2000) [29].

7


1.1.4. Đồng (Cu)
Đồng là kim loại màu quan trọng đối với công nghiệp và kĩ thuật, khoảng
trên 50% lượng đồng khai thác hàng năm được dùng sản xuất dây dẫn điện, trên
30% được dùng chế tạo hợp kim. Ngoài ra, do có khả năng dẫn nhiệt tốt và chịu ăn
mòn, đồng kim loại còn được dùng chế tạo thiết bị trao đổi nhiệt, sinh hàn và chân
không, chế tạo nồi hơi, ống dẫn dầu và dẫn nhiên liệu. Một số hợp chất của đồng
được sử dụng làm chất màu trang trí mỹ thuật, chất liệu trừ nấm mốc và cả thuốc trừ
sâu trong nông nghiệp.
Tác hại của đồng đối với sức khoẻ của con người:
Đồng được xem là một trong những nguyên tố cần thiết đối với sự phát triển của
con người, tuy nhiên sự tích tụ đồng với hàm lượng cao có thể gây độc cho cơ thể.

Cumings (1948) trích trong WHO (1998) phát hiện đồng thực sự là tác nhân độc.
Đồng là nguyên tố vi lượng cần thiết trong cơ thể người, có nhiều vai trò sinh
lí, nó tham gia vào quá trình tạo hồng cầu, bạch cầu và là thành phần của nhiều
enzym. Đồng tham gia tạo sắc tố hô hấp hemoglobin. Các nghiên cứu y học cho
thấy khi nồng độ đồng cao hơn mức cho phép một số người có dấu hiệu mắc bệnh
do đồng lắng đọng trong gan, thận, não như bệnh về thần kinh schizophrenia.
Ngược lại khi nồng độ đồng quá thấp, cơ thể phát triển không bình thường, đặc biệt
là với trẻ em. (Roberts, 1999) [40]
Mọi hợp chất của đồng đều là những chất độc, khoảng 30g CuSO4 có khả
năng gây chết người. Nồng độ an toàn của đồng trong nước uống đối với con người
dao động theo từng nguồn, khoảng 1,5 → 2mg/l. Lượng đồng đi vào cơ thể người
theo đường thức ăn mỗi ngày khoảng 2 → 4mg/l.
1.1.5. Thủy ngân (Hg)
Các dạng thủy ngân:
+ Thủy ngân nguyên tố: không độc, trơ và được đào thải nhanh.
+ Thủy ngân dạng hơi: rất độc, có thể đi theo đường hô hấp vào phổi rồi vào máu,
vào não rồi gây độc.

8


+ Thủy ngân dạng muối vô cơ HgCl2, Hg2Cl2 ít tan, ít độc vì là ở dạng hợp chất
không tan.
+ Ion thủy ngân (Hg2+): độc nhưng khó vận chuyển qua màng sinh học của tế bào.
Tác hại của thủy ngân đối với sức khỏe con người:
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 tích hình thành các hợp chất khác nhất là
metyl thủy ngân rất độc, bền và tích tụ trong chuỗi thức ăn (Peter & Michael, 2003)
[39]. 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 (Clark và cộng sự, 1997) [27].
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 và miễm nhiễm, 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 (WHO, 1998) [49].
Thảm họa ngộ độc metyl thủy ngân (bệnh Minamata) năm 1956 có hơn 2000 người
bi ngộ độc trong số này có 43 người chết, hơn 700 người với tàn tật nghiêm trọng
suốt đời (Clark và cộng sự, 1997) [27].
1.2. Các nguồn phát sinh kim loại nặng
Kim loại nặng hiện diện trong tự nhiên đều có trong đất và nước, hàm lượng
của chúng thường tăng cao do tác động của con người.. Các kim loại do hoạt động
của con người như As, Cd, Cu, Ni và Zn thải ra ước tính là nhiều hơn so với nguồn
kim loại có trong tự nhiên, đặc biệt đối với chì 17 lần (Kabata-Pendias & Adriano,
1995) [31]. Nguồn kim loại nặng đi vào đất và nước do tác động của con người
bằng các con đường chủ yếu như bón phân, bã bùn cống và thuốc bảo vệ thực vật và
các con đường phụ như khai khoáng và kỹ nghệ hay lắng đọng từ không khí.[8]
1.2.1. Nguồn gốc tự nhiên
- Cadimi: Cd hiện diện khắp nơi trong lớp vỏ của trái đất với hàm lượng trung bình
khoảng 0,1 mg/kg. Tuy nhiên hàm lượng cao hơn có thể tìm thấy trong các loại đá
trầm tích như đá trầm tích phosphate biển thường chứa khoảng 15 mg/kg. Hàng

9


năm sông ngòi vận chuyển một lượng lớn Cd khoảng 15000 tấn đổ vào các đại
dương (GESAMP, 1984 trích trong WHO, 1992) [48]. Hàm lượng Cd đã được báo
cáo có thể lên đến 5 mg/kgtrong các trầm tích sông và hồ, từ 0,03 đến 1 mg/kgtrong
các trầm tích biển (Korte, 1983 trích trong WHO, 1992) [49]. Hàm lượng Cadmium
trung bình trong đất ở những vùng không có sự hoạt động của núi lửa biến động từ
0,01 đến 1 mg/kg, ở những vùng có sự hoạt động của núi lửa hàm lượng này có thể

lên đến 4,5 mg/kg(Korte, 1983 trích trong WHO, 1992) [48]. Tuy nhiên theo
Murray (1994) [36] hàm lượng Cd trong đất hiện diện trung bình 0,06 -1,1 ppm.
- Đồng được tìm thấy tự nhiên trong các khoáng như cuprite (Cu O), malachite
2

(Cu CO .Cu(OH) ), azurite (2CuCO .Cu(OH) ), chalcopyrite (CuFeS ), chalcocite
2

3

2

3

2

2

(Cu S), và bornite (Cu FeS ) và trong nhiều hợp chất hữu cơ. Ion đồng (II) gắng kết
2

5

4

-

2-

2-

qua ôxy đối với các tác nhân vô cơ như H O, OH , CO , SO ,...đối với các tác
2

3

4

nhân hữu cơ qua các nhóm như phenolic và carboxylic (Cotton & Wilkinson, 1989
trích trong WHO, 1998). Vì vậy hầu hết đồng trong tự nhiên phức hợp với các hợp
chất hữu cơ (Allen & Hansen, 1996 trích trong WHO, 1998) [49]. Trong đá nham
thạch đồng biến động từ 4-200 mg/kg, trong đá trầm tích 2-90 mg/kg (Cannon và
cộng sự,1978 trích trong WHO, 1998) [49]. Sự khuếch tán đồng từ các nguồn tự
nhiên trung bình trên khắp thế giới hàng năm từ bụi được mang từ gió 0,9-15 × 10
3

3

3

tấn, cháy rừng 0,1-7,5 × 10 tấn, hoạt động núi lửa 0,9-18 × 10 tấn (Nriagu, 1989
trích trong WHO, 1998) [49]. Đồng hiện diện tự nhiên trong lớp vỏ trái đất với hàm
lượng trung bình khoảng 60 mg/kg (Lide & Frederikse, 1993 trích trong WHO,
1998), tuy nhiên theo (Murray, 1994) [36] trong đất biến động từ 6-80 ppm.
- Chì: Hàm lượng chì trung bình trong thạch quyển ước khoảng 1,6x10-3 phần trăm
trọng lượng, trong khi đó trong đất trung bình là 10-3 phần trăm và khoảng biến
động thông thường là từ 0,2x10-3 đến 20x10-3 phần trăm. Chì hiện diện tự nhiên
trong đất với hàm lượng trung bình 10-84 ppm (Murray, 1994) [36].
- Asen: Trong tự nhiên, asen thường có mặt trong các khoáng với sắt, lưu huỳnh,
oxi, niken, đồng, v.vv…..như trình bày trong bảng 1.

10


Bảng 1.1. Các khoáng vật chứa asen trong tự nhiên [44]
Khoáng
As nguyên tố
Khoáng
Niccolite

Realgar

Thành phần

Nơi xuất hiện
Các mạch thủy nhiệt (hydrothermal
veins)

As
Thành phần

Nơi xuất hiện

NiAs

Các lớp trầm tích

AsS

Các lớp trầm tích, thường đi kèm

với khoáng orpiment, sét, đá vôi,
các lớp trầm tích nơi có suối nước
nóng.

Orpiment

As2S3

Các mạch thủy nhiệt, các suối nước
nóng, khu vực có các sản phẩm của
quá trình thăng hoa núi lửa.

Cobaltite

CoAsS

Các lớp trầm tích có nhiệt cao, các
lớp đá bị biến dạng

Arsenopyrite

FeAsS

Dạng khoáng chứa asen phổ biến
nhất, tồn tại nhiều trong các vùng
trầm tích chứa khoáng

Tennantite

(Cu,Fe)12As4S13

Các mạch thủy nhiệt

Enargite

Cu3AsS4

Các mạch thủy nhiệt
Khoáng thứ cấp, hình thành từ quá
trình oxi hóa arsenopyrite, asen
nguyên tố và một số khoáng asen
khác

Arsenolite

As2O3

Scorodite

FeAsO4.2H2O

Khoáng thứ cấp

Annabergite

(Ni,Co)3(AsO4)2.8H2O

Khoáng thứ cấp

Hoernesite

Mg3(AsO4)2.8H2O

Haematolite

(Mn,Mg)4Al(AsO4)(OH)8

Conichalcite

CaCu(AsO4)(OH)

11

Khoáng thứ cấp, thải luyện kim

Khoáng thứ cấp


Như vậy, asen là nguyên tố hóa học có mặt khá phổ biến trong đất đá, quặng
khoáng, trong các trầm tích sâu dưới lòng đất.
- 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
2+

cation Hg 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. Hàm lượng thủy ngân trong tự
nhiên cao nhất đã được báo cáo trong đất ngập nước và đất than bùn. Hàm lượng
thủy ngân trong đất trên thế giới trung bình 0,02-0,41 ppm (Murray, 1994) [36].
Nồng độ thủy ngân trong nước đại dương trung bình 0,001-0,004 µ/l (Olafsson,

1983 trích trong Bryan & Langston, 1992) [26] và nồng độ Hg gia tăng gần các cửa
sông chịu ảnh hưởng từ công nghiệp (Baker, 1977 trích trong Bryan & Langston,
1992).
1.2.2. Công nghiệp
Sự gia tăng tích lũy kim loại trong môi trường không chỉ từ các nguồn tự nhiên,
mà còn từ hoạt động công nghiệp của con người. Việc đốt cháy các nhiên liệu hóa
thạch làm giải phóng khoảng 20 loại kim loại độc hại quan trọng vào môi trường bao
gồm asen, beri, cađimi, chì, và niken (Goyer, 1996) [27]. Các sản phẩm công nghiệp và
việc sử dụng các vật liệu công nghiệp có thể chứa hàm lượng cao các nguyên tố kim
loại độc hại. Ví dụ, thủy ngân được sử dụng để sản xuất clo và soda trong công nghiệp
sản xuất giấy và bột giấy, công nghiệp sản xuất pin, bóng đèn huỳnh quang, công tắc
điện, sơn và các sản phẩm nông nghiệp, thuốc chữa răng, và dược phẩm. (Mailman,
1994) [41]
- Asen: Được con người sử dụng trong ngành công nghiệp:
+ Khai thác quặng mỏ (Cu, Ni, Pb, Zn), luyện kim đưa vào môi trường một
lượng lớn arsenic. Khoảng 62000 tấn arsenic phóng thích vào môi trường
hàng năm từ các hoạt động này (Bissen & Frimmel, 2003) [23].
+ Đốt các nhiên liệu hóa thạch từ các hộ gia đình, từ các nhà máy điện.
+ Sử dụng thuốc diệt nấm, thuốc trừ cỏ, thuốc diệt côn trùng và công nghiệp

12


+ Từ khi đưa vào sử dụng DDT năm 1947 và các loại thuốc trừ sâu hữu cơ khác
có chứa các hợp chất arsenic hữu cơ (Bissen & Frimmel, 2003) [23].
- Cađimi: Một sản phẩm phụ của việc khai khoáng kẽm và chì, là một chất gây ô
nhiễm môi trường quan trọng. Nó được sử dụng rất nhiều trong sơn, thuốc nhuộm,
ắc quy, và chất dẻo. Ngoài ra nó còn được sử dụng trong chất chống ăn mòn thép,
sắt, đồng, đồng thau và các hợp kim khác. Các ứng dụng chủ yếu của Cd trong
trong công nghiệp như: lớp mạ bảo vệ thép, chất ổn định trong PVC, chất tạo màu

trong plastic và thủy tinh, và trong hợp phần của nhiều hợp kim là một trong những
nguyên nhân phóng thích Cd vào môi trường.[7] Hàm lượng của Cd trong phân lân
biến động khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc của đá phosphate. Phân lân có nguồn
gốc từ đá phốt phát Bắc Carolina chứa Cd 0,054 g/kg, phân lân có nguồn gốc từ đá
Sechura chứa hàm lượng Cd 0,012 g/kg, trong khi đó phân lân có nguồn gốc từ đá
phosphate Gafsa chứa 0,07 g/kg (Bolan và cộng sự, 2003) [24].
- Chì: Được sử dụng trong pin, trong bình ăcqui, trong một số dụng cụ dẫn điện.
Một số hợp chất chì được thêm vào trong sơn, thủy tinh, đồ gốm như chất tạo màu,
chất ổn định, chất kết gắn.[7] Các sản phẩm thải từ ứng dụng của chì nếu không
được tái chế hợp lý thải vào môi trường làm gia tăng lượng kim loại độc hại này
trong môi trường. Ngoài ra một số hợp chất chì hữu cơ như tetraetyl hoặc tetrametyl
chì được thêm vào trong xăng đặc biệt ở những quốc gia đang phát triển.
- Thủy ngân: Nguồn do hoạt động của con người: đến từ các nhà máy điện đốt than;
các lò đốt rác thải; những nơi khai thác thủy ngân, vàng, đồng, kẽm, bạc; các hoạt
động luyện kim; thải bỏ các nhiệt kế và từ đốt rác thải y tế. Riêng chất thải từ các
thiết bị y tế có thể phóng thích chiếm khoảng 5% thủy ngân trong nước thải (WHO,
1998) [49].
1.2.3. Các sản phẩm nông nghiệp
Các kim loại nặng có trong các sản phẩm phân bón bao gồm cađimi, crom, đồng,
mangan, molipden, niken và kẽm. Các nguồn chính của asen trong môi trường là từ
thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và các sản phẩm bảo vệ thực vật khác. Chì và asen bên
cạnh việc sử dụng trong công nghiệp nó còn được sử dụng trong thuốc trừ sâu.

13


Thuốc diệt nấm có chứa thủy ngân cũng góp phần làm ô nhiễm môi trường. Cuối
cùng, rất nhiều các kim loại này tích lũy trong đất nông nghiệp dẫn đến tạo ra sự
nguy hiểm đối với thực vật và động vật. [1],[3].
1.3. Ảnh hưởng của kim loại nặng đến sinh vật

Ô nhiễm môi trường do tính độc hại của kim loại nặng gây mất cân bằng sinh
thái làm suy giảm nhiều quần thể sinh vật đã được tìm thấy ở nhiều quốc gia trên
thế giới. The Severn Estuary là một trong những con sông lớn nhất ở Anh là nơi ở
và sinh sản của nhiều loài cá. Nhiều thập kỉ qua, sông này đã phải hứng chịu nhiều
ô nhiễm kim loại nặng như chì, cadmium và nhiều nguyên tố khác từ nhiều nguồn
khác nhau (Owens, 1984 trích trong WHO, 1992)[48]. 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 (Potter và cộng sự, 2001)[40]. 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
(Ward & Young, 1982 trích trong Bryan & Langston, 1992) [26]. Khi sinh vật sống
trong môi trường bị ô nhiễm, khả năng tích tụ các chất ô nhiễm trong cơ thể chúng
là rất cao nhất là ô nhiễm kim loại, gây nguy cơ cho sức khỏe của người tiêu thụ
chúng thông qua chuỗi thức ăn. Ohi và cộng sự (1974) trích trong WHO (1985)[49]
đã xác định mức độ chì trong máu, trong xương đùi và trong thận của chim bồ câu
được thu thập từ những vùng nông thôn và những vùng đô thị ở Nhật. Kết quả cho
thấy rằng mức độ chì cao nhất trong xương đùi của chim bồ câu với giá trị trung
bình biến động từ 16,5 đến 31,6 mg/kg ở vùng đô thị. Trong khi đó giá trị trung
bình 2,0 và 3,2 mg/kg ở vùng nông thôn.
Những năm gần đây, ảnh hưởng nghiêm trọng của As đối với sức khỏe con
người cũng đã được báo cáo ở Ấn Độ, Trung Quốc, Bangladesh. Ước tính có đến
hàng triệu người có nguy cơ bị ngộ độc do ngộ độc As. Việt Nam có khoảng 10
triệu người ở đồng bằng sông Hồng, 500 ngàn đến 1 triệu người ở ĐBSCL bị ngộ
độc mãn tính do uống nước giếng khoan có chứa arsen (Berg và cộng sự, 2007)

14


[21]. Tương tự, sự tích tụ Cd trong gan và thận của động vật chăn thả ăn cỏ ở Úc và

New Zealand gây ảnh hưởng đến tiêu thụ sản phẩm thịt trong nước và xuất khẩu ra
nước ngoài (Robert và cộng sự, 1994, McLaughlin và cộng sự, 2000) [35].
1.4. Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới
Ô nhiễm kim loại ở môi trường biển đã gia tăng trong những năm gần đây do
dân số toàn cầu gia tăng và sự phát triển công nghiệp (Arellano và cộng sự, 1999
trích trong Susana và cộng sự, 2005) [18]. Ô nhiễm kim loại nặng ở nhiều vùng cửa
sông, vùng ven biển trên thế giới đã được biết từ lâu bởi tính độc hại đe dọa đến sự
sống của sinh vật thủy sinh, gây nguy cơ cho sức khỏe của con người.
Ô nhiễm Pb và Zn là một trong những điều đáng quan tâm do ảnh hưởng độc
hại của chúng lên hệ sinh thái tại các cửa sông ở Úc, với hàm lượng rất cao
1000µg/g Pb, 2000 µg/g Zn có thể tìm thấy trong các trầm tích bị ô nhiễm (Irvine &
Birch, 1998 trích trong McFarlane & Burchett, 2002) [35]. Bryan và cộng sự (1985)
trích trong Bryan & Langston (1992) [26] đã xác định hàm lượng chì vô cơ trong
trầm tích cửa sông ở Anh biến động từ 25 µg/gtrong khu vực không bị ô nhiễm đến
hơn 2700 µg/gtrong cửa sông Gannel nơi nhận chất thải từ việc khai thác mỏ chì.
Hàm lượng của các hợp chất chì này có lẽ có nguồn gốc do sử dụng xăng dầu pha
chì. Tương tự như Pb, hàm lượng As cũng đã được xác định ở nhiều vùng cửa sông,
vùng ven biển trên thế giới. Hàm lượng As trong trầm tích cửa sông đã được xác
định từ 5 µg/g ở cửa sông Axe đến lớn hơn 1000 µg/g trong các cửa sông
Restronguet Creek, Cornwall nơi nhận nước thải từ các khu vực khai thác quặng mỏ
kim loại (Langstone, 1985 trích trong Bryan & Langston, 1992) [26].
Hàm lượng Cd cũng được xác định ở Anh tại các cửa sông không bị ô nhiễm
với hàm lượng 0,2 µg/kg, tại các cửa sông bị ô nhiễm nặng hàm lượng này có thể
lên đến 10 µg/g (Bryan & Langston, 1992) [26]. Sông Deule ở Pháp là một trong
những con sông bị ô nhiễm rất nặng do hứng chịu chất thải từ nhà máy luyện kim.
Hàm lượng kim loại trong trầm tích sông này rất cao (480 mg/kg) (Neda và cộng sự,
2006) [37]. Hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích tại vùng cửa sông, vùng ven

15

biển trên thế giới nơi có rừng ngập mặn cũng đã được xác định từ ít bị ô nhiễm cho
đến ô nhiễm nặng. Tam & Wong (1995) [43] đã xác định hàm Pb trong trầm tích
rừng ngập mặn Sai Keng, Hong Kong với hàm lượng 58,2 µg/g Zheng & Lin (1996)
[51] đã xác định hàm lượng Pb và Cd trong trầm tích rừng ngập mặn Avicennia
marina, vịnh Shenzhen với hàm lượng tương ứng 28,7 µg/g và 0,136 µg/g tương
ứng. Theo Breemen (1993), Astrom & Bjorklund (1995) [20], Sundstrom và cộng
sự (2003) [24], Hoa và cộng sự (2004) [30] đã chỉ ra rằng đất phèn là nguồn phóng
thích kim loại nặng gây ô nhiễm nguồn nước. Khi đất phèn tiềm tàng tiếp xúc với
ôxy do hiện tượng tự nhiên hoặc do thoát nước nhân tạo, pyrite bị ôxy hóa tạo ra
acid sulfuric làm hạ thấp pH. Khi pH <4 các proton được phóng thích tấn công các
khoáng sét, hòa tan một số kim loại mà nồng độ của chúng có thể vượt xa nồng độ
trong các loại đất không phèn (Trần Kim Tính, 2004) [30].
1.5. Tình hình ô nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam
Sau gần 20 năm mở cửa và đẩy mạnh kinh tế với hơn 64 khu chế xuất và khu
công nghiệp, cộng thêm hàng trăm ngàn cơ sở hóa chất và biến chế trên toàn quốc.
Vấn đề ô nhiễm đang là vấn đề nan giải đối với Việt Nam.
Trong số các KLN xuất hiện trong các thủy vực với một lượng lớn phải kể
đến Asen (As), Cadimi (Cd), đồng (Cu), thủy ngân (Hg), Mangan (Mn), chì (Pb)…
Các kim loại trên và muối của chúng là những chất độc hại và là chất khá bền vững
hay khó phân hủy sinh học. Những kim loại này có chủ yếu trong nước thải công
nghiệp của các ngành liên quan tới kim loại như: công nghiệp mạ, hóa chất, sản
xuất pin, cơ khí… Nước thải công nghiệp chứa hàng loạt các chất thải rắn, chất hữu
cơ và vô cơ, các muối KLN. Các dạng tồn tại và hàm lượng của các chất ô nhiễm có
trong nước thải tùy thuộc vào loại hình công nghiệp, quá trình sản xuất, tính hiện
đại của máy móc. [8]
Tác giả Trịnh Thị Thanh và cộng sự (1993) đã chỉ ra hầu hết các ngành công
nghiệp của Hà Nội đều sản sinh ra các kim loại nặng độc hại tùy theo loại hình và
quy trình sản xuất. [13],[14],[15]

16


Bảng 1.2. Thành phần một số kim loại nặng có trong các ngành công nghiệp
tại Hà Nội
Các ngành

As Cd Cr Cu Hg Mn Ni Pb Se Zn

CN luyện kim đen

x

x

x

CN luyện kim màu x

x

x

CN dệt

x

x

x

x

x

CN thực
giải khát

phẩm,

CN da

x

CN thủy tinh

x

x

CN gốm

x

x

CN nhựa

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x
x

x

x

Sx hóa chất vô cơ

x

x

x

Sx phân bón

x

x

x

Sx chất tẩy rửa

x

Sx sơn, bột màu

x

x

x

x

Sx thuốc nhuộm

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Sx hóa chất hữu cơ x

Sx pin, acquy

x

x

x

Mạ kim loại

x

x

x

Sx thuốc trừ sâu

x

x

x

x

x

x
x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Sx diêm

x

x

Sx vật liệu nổ

x

x

x

(Nguồn trích dẫn: Trịnh Thị Thanh, 1993)[13]

đội ngũ quản lý, công nhân trong nhà máy.
Năm 2009, các tác giả Nguyễn Văn Khánh, Phạm Văn Hiệp khi nghiên cứu sự tích
lũy kim loại nặng Cadmium và chì của loài hến Corbicula sp. tại vùng cửa sông
thành phố Đà Nẵng. Với thực tế phát triển công nghiệp mạnh mẽ trong nhiều năm
trở lại đây tại Đà Nẵng thì nguy cơ ô nhiễm kim loại nặng của thủy vực này là rất

17


cao. Thực tế là từ phân tích ANOVA cho thấy hàm lương Cd tại khu vực sông Hàn:
2,66 ± 1,55 ppm, cao hơn và khác nhau có ý nghĩa (α = 0,05) so với khu vực cửa sông
Cu Đê: 1,41 ± 0,75 ppm [7]
Do cấu tạo địa chất, nhiều vùng ở nước ta nước ngầm bị nhiễm asen. Khoảng
13,5% dân số Việt Nam (10-15 triệu người) đang sử dụng nước ăn từ nước giếng
khoan, rất dễ bị nhiễm asen. Theo thống kê chưa đầy đủ, cả nước hiện có khoảng
hơn 1 triệu giếng khoan, trong đó nhiều giếng có nồng độ asen cao hơn từ 20-50 lần
nồng độ cho phép (0.01mg/l), ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ, tính mạng của cộng
đồng.Tại châu thổ sông Hồng, những vùng bị nhiễm nghiêm trọng nhất là phía Nam
Hà Nội, Hà Nam, Hà Tây, Hưng Yên, Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình và Hải
Dương. Ở Đồng bằng sông Cửu Long, cũng phát hiện nhiều giếng khoan có nồng
độ asen cao nằm ở Đồng Tháp và An Giang. [17].
Kết quả phân tích và đánh giá việc tận dụng nước thải để nuôi cá ở một số
ao đầm vùng Thanh Trì, Hà nội năm 2009 – 2010 của tác giả Lê Thu Hà- Trường
Đại học Khoa học Tự nhiên được công bố như sau:
+ Hàm lượng KLN trọng thịt cá có mối tương quan rõ rệt đối với hàm lượng KLN
trong nước ao nuôi. Các ao hồ nuôi cá ở Đông Mỹ, Tứ Hiệp và Yên Sở đều dẫn
nước trực tiếp từ các kênh nước thải của sông Tô Lịch và Kim Ngưu. Các con sông
này hoàn toàn chứa nước thải công nghiệp chưa qua xử lý của các nhà máy sản xuất

lớn tại Hà Nội với rất nhiều chất độc hại, đặc biệt là KLN.
+ Cá nuôi tại hồ đối chứng (Hồ Mạc ở Cúc Phương, Ninh Bình) an toàn trong sử
dụng làm thực phẩm vì hàm lượng KLN của 4 kim loại phân tích đều nằm trong
giới hạn cho phép.
+ Cả 3 loài cá nuôi tại 3 ao hồ nghiên cứu đều có hàm lượng Pb vượt quá giới hạn
an toàn thực phẩm.
+ Hàm lượng Cu trong thịt cả 3 loài cá nuôi tại các ao hồ nghiên cứu đều nằm trong
giới hạn cho phép.

18


+ Đối với hàm lượng Cd và Hg trong thịt cá thì có sự khác nhau lớn giữa các loài và
giữa các ao nghiên cứu.
+ Cá Trôi tích tụ KLN Pb, Hg, Cu cao hơn so với cá Rô phi, và cá Rô phi tích tụ
nhiều hơn cá Chép. Ngược lại cá Chép tích tụ KLN Cd cao hơn cá Trôi và cá Rô
phi.
+ Sự khác nhau về đặc điểm sinh học, sinh trưởng và tập tính kiếm mồi là nguyên
nhân của sự chênh lệch này.
+ Sự khác biệt về hàm lượng KLN trong thịt cá tại các ao hồ nghiên cứu so với cá ở
ao đối chứng. Cá nuôi tại các ở xã Đông Mỹ, Tứ Hiệp và Yên Sở có hàm lượng
KLN cao hơn, các KLN một mặt ức chế hoạt động của các enzym trong con đường
tân tạo protein do đó làm giảm hàm lượng protein trong thịt cá. Mặt khác, khi tích
lũy với nồng độ cao chúng sẽ liên kết với phân tử protein và làm kết tủa protein
khiến cho các protein không thể tác dụng với thuốc thử nữa, do đó kết quả hàm
lượng protein đo được cũng giảm.
Nghiên cứu sự phân bố và ảnh hưởng của kim loại nặng trong hồ Tây của tác
giả Lưu Lan Hương, Nguyễn Thị Thanh Nga và Bùi Thị Hoa – Trường Đại học
Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN đã cho kết quả như sau :
+ Hàm lượng các kim loại nặng phân bố trong các thành phần khác nhau của hệ

sinh thái hồ là khác nhau cao nhất trong trầm tích tiếp đến là trong các động vật đáy,
thực vật thủy sinh ngập nước, thực vật nổi, các loài cá là thấp nhất ở trong nước.
+ Kim loại nặng có hàm lượng cao nhất trong các thàn phần của hồ là Fe, tiếp đó là
Mn, Zn, Cu, Pb, Cr, Ni, As và cuối cùng là Cd và Hg.
+ Nhìn chung hàm lượng của các kim loại nặng trong nước hồ Tây chưa cao hơn so
với tiêu chuẩn nước mặt Việt Nam. Nhưng hàm lượng của hầu hết các kim loại
nặng trong trầm tích và trong thực vật thủy sinh đều cao hơn tiêu chuẩn cho phép
của Việt Nam và nước ngoài. Một số kim loại nằng Hg, As trong trầm tích ở một
vài vị trí đã ở mức gây ảnh hưởng xầu.

19


+ Hàm lượng Pb, As trong động vật đáy (trùng trục, trai, ốc vặn…) là cao so với
tiêu chuẩn của Việt Nam và nước ngoài. Còn hàm lượng của các kim loại khác
trong động vật thủy sinh đều nằm trong phạm vi cho phép.
+ Tuy nhiên hai kim loại có độc tính cao là Pb và Cd đều có hàm lượng khá cao
trong các loài cá của hồ Tây, vì vậy khi người dân nơi đây sử dụng cá làm thức ăn
cần hết sức cẩn trọng.

20


CHƯƠNG 2. ĐỊA ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm nghiên cứu
2.1.1. Hồ Trúc Bạch, phường Trúc Bạch, quận Ba Đình, thành phố Hà Nội
Hồ Trúc Bạch là một hồ thuộc quận Ba Đình, thủ đô Hà Nội, Việt Nam,
nguyên là một phần hồ Tây. Hồ rộng 242191.278 m2 (hơn 24,2 ha) và có tọa độ địa
lý là: vĩ tuyến: 21o03'10'' B, kinh tuyến: 105o50'20'' Đ.

Hình 2.1. Vị trí hồ Trúc Bạch
Hồ Trúc Bạch vốn là một phần của hồ Tây, nằm ở góc Đông Nam của hồ,
đến năm 1620 hồ được phân ra với hồ Tây nhờ đê Cố Ngự (hay còn gọi là Cổ Ngư),
chính là đường Thanh Niên ngày nay. Ngoài đường Thanhh Niên, hồ còn được bao
quanh bởi các phố Trấn Vũ, Trúc Bạch với rất nhiều nhà hàng, khách sạn…Hiện
nay hồ do Xí nghiệp thoát nước số 1 - Công ty Thoát nước Hà Nội quản lý mực
nước và Công ty cổ phần Trúc Bạch nuôi thả cá. Hồ có diện tích nước mặt là 24 ha,
mực nước mặt hồ vào mùa khô là 5,8 mét, mùa mưa là 6,2 mét.

21


Hồ Trúc Bạch cùng với hồ Tây, hồ Gươm và các hồ khác là những lá phổi
xanh của thành phố và là danh lam thắng cảnh nổi tiếng của thủ đô với rất nhiều di
tích lịch sử ven hồ như đền Quán Thánh, chùa Châu Long, đền Cẩu Nhi… Đây là
điểm tham quan của du khách trong và ngoài nước đến Hà Nội, đồng thời cũng là
một địa điểm du ngoạn lý tưởng của người dân, đặc biệt là giới trẻ của thủ đô.
2.1.2. Hồ Thanh Nhàn, Đường Thanh Nhàn, quận Hai Bà Trưng, thành phố Hà Nội

Hồ Thanh Nhàn thuộc quận Hai Bà Trưng của thành phố Hà Nội, hồ được
cải tạo từ hồ tự nhiên cũ trong khu vực, làm cảnh quan phía Đông giáp công viên
tuổi trẻ, phía Nam giáp với đường Thanh Nhàn, hai phía còn lại giáp với khu dân
cư.

Hình 2.2. Vị trí hồ Thanh Nhàn

22


2.2. Thời gian nghiên cứu

Quá trình nghiên cứu tiến hành theo 4 đợt:
- Đợt 1: 21- 22/ 04 /2010
- Đợt 2: 13- 15/ 07 /2010
- Đợt 3: 23- 24/ 11 /2010
- Đợt 4: 02- 03/ 03 /2011
2.3. Đối tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu của để tài là 5 kim loại nặng: Cu, Cd, Pb, Hg, As trong một
số nhóm sinh vật ở 2 hồ Trúc Bạch,Thanh Nhàn.
- Các sinh vật nghiên cứu là cá rô phi (Oreochomic mossambicus), cá trôi Cá Trôi
Ấn Độ (Labeo rohita), cá mè trắng (Hypophthalmichthys molitrix), động vật nổi
(zooplankton), thực vật nổi (Phytoplankton),ốc bươu vàng (Pomacea canaliculata),
ốc vặn (họ Thiaridae)
2.4. Phương pháp nghiên cứu.
2.4.1. Phương pháp hồi cứu.
Thu thập, phân tích và xử lý các thông tin có liên quan, như thông tin về các
kim loại nặng trong nước, trầm tích, sinh vật của các công trình đã công bố trong
nước và nước ngoài, các thông tin kinh tế, xã hội, sản xuất của khu vực quanh 2 hồ
nghiên cứu.
2.4.2. Phương pháp thu mẫu ngoài thực địa
- Mẫu nước được lấy ở 3 tầng: Tầng mặt, tầng giữa, tầng đáy, trộn theo tỉ lệ bằng
nhau, cố định bằng axit HNO3 đậm đặc, đựng trong chai nhựa PE.
- Mẫu bùn được lấy ở tầng đáy, lấy ở các điểm nghiên cứu sau đó trộn đều, đựng
trong túi nilon chuyên dụng.
- Mẫu sinh vật: Được thu bằng các dụng cụ thu mẫu.
- Các chai lấy mẫu nước hồ được rửa sạch, rửa lại bằng nước của điểm thu mẫu và
được dán nhãn ghi đầy đủ các chi tiết về địa điểm, ngày giờ thu mẫu.

23

2.4.3. Bảo quản mẫu
-

Mẫu nước: Mẫu nước sau khi thu từ hồ vể và bảo quản ở điều kiện như trong
bảng sau:
Bảng 2.3. Phương pháp bảo quản mẫu nước
STT

Thông số
phân tích

Chai
đựng

Thể tích

Điều kiện
bảo quản

Thời gian
bảo quản

1

Các thông số
thủy lí hóa .

PE

1 lít

4 C

0

4h

2

Kim loại

PE

1lít

1,5 ml HNO

3

24h

đđ
-

Mẫu bùn: bảo quản ở nhiệt độ 4o C.

-

Mẫu sinh vật: Bảo quản ở nhiệt độ Oo C

2.4.4. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm. [6],[10]
2.4.4.1 Phân tích chỉ tiêu thủy lí hóa.
a. Xác định hàm lượng BOD5 (nhu cầu oxi hóa sinh học)
* Cách làm:
Mẫu nước được pha với tỉ lệ thích hợp, cho MnSO4, Azide, để lắng kết tủa,
cho tiếp H2SO4 cho tan kết tủa, sau đó cho thêm hồ tinh bột rồi đem chuẩn độ bằng
Na2SO3 0,025N.
* Công thức tính:
BOD5 = (DO1 – DO5)*hệ số pha loãng
Trong đó:
+ DO1 là DO của mẫu pha loãng đo ngay sau khi thu mẫu (mg/l)
+ DO5: DO của mẫu pha loãng sau 5 ngày (mg/l)
b. Xác định hàm lượng COD (nhu cầu oxi hóa hóa học) bằng phương pháp
Kali Pemanganat (KMnO4)
* Cách làm:

24


Cho vào bình tam giác dung tích 250ml (đã rửa sạch và sấy khô) 50ml mẫu
nước cần thử (nếu mẫu nước thử có nồng độ chất hữu cơ lớn hơn 100 mg/l thì phải
pha loãng); thêm vào 5ml H2SO4 1 : 2, thêm đúng 10ml dung dịch KMnO4 0,01N
(mẫu nước có màu hồng). Sau đó đun sôi 10 phút trên bếp điện, nhấc xuống chờ cho
nhiệt độ hạ xuống 80-90°C rồi thêm vào 10ml dung dịch (COOH)2 0,01N lắc đều
cho mẫu nước mất màu (không màu) rồi dùng dung dịch KMnO4 0,01N để chuẩn
độ cho đến khi mẫu nước chuyển từ không màu sang màu hồng nhạt thì kết thúc
chuẩn độ. Ghi kết quả lượng KMnO4 đã tiêu tốn: V1.
Thay mẫu nước thử bằng 50ml nước cất để thí nghiệm một mẫu trắng.
Các bước tiến hành thí nghiệm được thực hiện tương tự như trên: lượng

KMnO4 0,01N tiêu tốn là V2.
Chú ý: Tiến hành chuẩn độ ở nhiệt độ 80 – 90oC.
* Công thức tính:
COD = (V1 – V2 ) x 8
Trong đó:
+ V1: Lượng dung dịch KMnO4 0,01N tiêu tốn để chuẩn mẫu nước thử (ml)
+ V2: Lượng dung dịch KMnO4 0,01N tiêu tốn để chuẩn mẫu nước cất (ml)
+ 8 : Đương lượng gam của oxi (g)
c. Xác định các chỉ số thủy lý hóa và nồng độ NH4+
- Các chỉ số thủy lý hóa pH, nhiệt độ, DO được đo bằng máy TOA.
- Nồng độ NH4+ trong nước được xác định bằng bộ Test SERA của Đức.
2.4.3.2. Phân tích hàm lượng kim loại nặng
a. Phương pháp xác định kim loại nặng trong mẫu nước
* Phân tích Cd
- Lập thang chuẩn Cd: 0,03 - 0,06 - 0.12 ppm
Giới hạn đo ở bước sóng 1: 0,028 - 2 ppm
Hút 2,5 ml dung dịch tiêu chuẩn 1000 mg/l bằng micro pipet định mức 50 ml
được nồng độ 50 mg/l. Hút 2.5 ml dung dịch 50 mg/l định mức 25 được nồng độ 5

25