ĐỂ CƯƠNG NGHIÊN CỨU Tên đề tài: Nghiên cứu, đánh giá rủi ro của kim loại nặng Pb và Cd trong nước đối với loài cá chép Cyprinus carpiro ở quy mô phòng thí nghiệm

Mã hóa: HS/7.5.1/01/02/KH-QT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐỂ CƯƠNG NGHIÊN CỨU
Tên đề tài: Nghiên cứu, đánh giá rủi ro của kim loại nặng Pb và Cd trong nước
đối với loài cá chép Cyprinus carpiro ở quy mô phòng thí nghiệm

Nhóm sinh viên thực hiện : Đỗ Thị Lụa
Đỗ Thị Luyến
Nguyễn Đức Quyết
Nguyễn Thị Hồng Ngọc
Lớp: ĐH4KM
Giảng viên hướng dẫn: Trịnh Thị Thủy
Tạ Thị Yến

HÀ NỘI - 9/2016
1


Mã hóa: HS/7.5.1/01/02/KH-QT

1.Đặt vấn đề (hiện trạng và tính cấp thiết của đề tài):
Việt Nam đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước mạnh
mẽ. Các khu công nghiệp (KCN) hình thành với số lượng ngày càng nhiều, quy mô
ngày càng lớn, thu hút đầu tư trong và ngoài nước và mang lại cho đất nước nhiều lợi
ích về kinh tế - xã hội. Bên cạnh đó, nó cũng kéo theo sự phát thải lượng lớn các chất
thải vào môi trường. Điều này gây những tác động nguy hại và những tiềm tàng cho
môi trường cũng như sức khỏe con người. Hàng ngày có khoảng hơn một triệu m 3
nước thải được sinh ra từ các khu công nghiệp, trong số đó chỉ có khoảng 30% là

nước thải đã được qua xử lý (Bộ tài nguyên và môi trường, 2009).
Do đặc thù của hoạt động sản xuất nên nước thải của một số nhà máy và khu
công nghiệp có hàm lượng KLN rất cao, đây có thể là nguy cơ cao ảnh hưởng tới sự
sinh trưởng và phát triển của các sinh vật sống trong môi trường bị tiếp nhận nguồn
thải hàng ngày. Do đó mà việc đánh giá ảnh hưởng của các KLN tới sinh vật thủy
sinh là rất cần thiết.
Đánh giá rủi ro sinh thái là một công cụ đã được sử dụng rất thành công ở các
nước trên thế giới trong công tác quản lý môi trường, tuy nhiên ở Việt Nam công cụ
này còn rất mới mẻ (Lê Thị Hồng Trân, 2009). So với các công cụ đang sử dụng hiện
nay, công cụ Đánh giá rủi ro sinh thái có ưu điểm là dễ sử dụng, tính linh hoạt cao,
chỉ tiêu rõ ràng và cho kết quả minh bạch; đặc biệt đánh giá rủi ro cho kết quả tổng
hợp thay vì xét các chỉ tiêu riêng như các công cụ khác (Lê thị Hồng Trân, 2009).
Đây là công cụ có tính khả thi cao trong quản lý môi trường khi được áp dụng ở nước
ta.
Chính vì các lý do trên, đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá rủi ro của kim loại
nặng Pb và Cd trong nước đối với loài cá chép Cyprinus carpiro ở quy mô
phòng thí nghiệm” được thực hiện nhằm thử nghiệm áp dụng phương pháp đánh giá
rủi ro sinh thái của KLN tới sinh vật thủy sinh trong nước sông.
2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài
2.1 Tổng quan về độc tính của Pb và Cd
Kim loại nặng là những kim lọai có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3. Một số
kim loại nặng có thể cần thiết cho sinh vật, chúng được xem là nguyên tố vi lượng.
Một số không cần thiết cho sự sống, khi đi vào cơ thể sinh vật có thể không gây độc
hại gì. Kim loại nặng gây độc hại với môi trường và cơ thể sinh vật khi hàm lượng
của chúng vượt quá tiêu chuẩn cho phép.
- Chì (Pb): là nguyên tố có độc tính cao đối với sức khoẻ con người. Chì gây độc cho
hệ thần kinh trung ương, hệ thần kinh ngoại biên, tác động lên hệ enzim có nhóm
hoạt động chứa hyđro. Người bị nhiễm độc chì sẽ bị rối loạn bộ phận tạo huyết (tuỷ
xương). Tuỳ theo mức độ nhiễm độc có thể bị đau bụng, đau khớp, viêm thận, cao
2

Mã hóa: HS/7.5.1/01/02/KH-QT

huyết áp, tai biến não, nhiễm độc nặng có thể gây tử vong. Đặc tính nổi bật là sau khi
xâm nhập vào cơ thể, chì ít bị đào thải mà tích tụ theo thời gian rồi mới gây độc.
+ Chì đi vào cơ thể con người qua nước uống, không khí và thức ăn bị nhiễm chì.
+ Chì tích tụ ở xương, kìm hãm quá trình chuyển hoá canxi bằng cách kìm hãm sự
chuyển hoá vitamin D.
+ Tiêu chuẩn tối đa cho phép theo WHO nồng độ chì trong nước uống: £ 0,05 mg/ml.
- Cadimi là kim loại được sử dụng trong công nghiệp luyện kim, chế tạo đồ nhựa;
hợp chất cađimi được sử dụng để sản xuất pin.
+ Cađimi xâm nhập vào cơ thể người qua con đường hô hấp, thực phẩm. Theo nhiều
nghiên cứu thì người hút thuốc lá có nguy cơ bị nhiễm cađimi.
+ Cađimi xâm nhập vào cơ thể được tích tụ ở thận và xương; gây nhiễu hoạt động của
một số enzim, gây tăng huyết áp, ung thư phổi, thủng vách ngăn mũi, làm rối loạn
chức năng thận, phá huỷ tuỷ xương, gây ảnh hưởng đến nội tiết, máu, tim mạch.
+ Tiêu chuẩn theo WHO cho nước uống £=0,003 mg/l.
Độc tính cuả kim loại nặng đối với sinh vật là nó gây ra tác động trong một dải rộng,
từ giảm nhẹ tốc độ sinh trưởng đến tử vong.
Nhiều kim loại nặng có vai trò quan trọng cho dinh dưỡng của động vật và thực
vật. Chúng đóng vai trò thiết yếu trong biến dưỡng ở mô và sự phát triển. Nhu cầu
đối với kim loại nặng ở các sinh vật khác nhau thay đổi khác nhau những đều ở mức
vi lượng. Sự mất cân đối nghiêm trọng có thể dẫn đến tử vong, trong khi sự mất cân
bằng vượt qua mức cho phép làm cho sinh vật giảm sinh trưởng và yếu ớt. Một số
kim loại nặng như Pb, Cd có thể gây độc ở ngay nồng độ thường quan sát được trong
đất và nước.
2.2 Tổng quan về đánh giá rủi ro sinh thái
Theo UNEP, đánh giá rủi ro sinh thái là xác định khả năng xuất hiện những tác
động có hại đến một hệ sinh thái nhất định.

Theo Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA, 1998), thì đánh giá rủi ro sinh thái
là đánh giá khả năng gây tác động bất lợi cho hệ sinh thái do phơi nhiễm với một hay
nhiều tác nhân. Đánh giá rủi ro sinh thái cung cấp thông tin cho các quyết định và
môi trường để quản lý rủi ro. Đánh giá rủi ro sinh thái bao gồm 3 giai đoạn: thiết
lập, phân tích và nhận diện rủi ro.
Đánh giá rủi ro sinh thái gồm những đánh giá mang tính định tính và có thể bao
gồm những đánh giá mang tính định lượng, nhưng định lượng rủi ro luôn luôn là điều
khó có thể làm. Đánh giá rủi ro sinh thái có thể dùng để dự đoán trước những tác
động bất lợi sẽ xảy ra trong tương lai hoặc đánh giá những tác động gây ra do các tác
nhân đã xảy ra trước đây.
3


Mã hóa: HS/7.5.1/01/02/KH-QT

Đánh giá rủi ro sinh thái được dùng để hỗ trợ cho các hoạt động quản lý như quy
định vị trí đổ chất thải nguy hại, hóa chất công nghiệp hay thuốc trừ sâu hoặc dùng để
quản lý lưu vực hoặc các hệ sinh thái khác bị tác động bởi các tác nhân hóa chất hoặc
phi hóa chất. Đồng thời, Đánh giá rủi ro sinh thái có thể được sử dụng trong rất nhiều
lĩnh vực để quản lý giảm thiểu rủi ro môi trường. Phương pháp này giúp giảm sai
lệch trong quá trình đánh giá các tác động phức tạp đến hệ sinh thái so với cách tiếp
cận độc học sinh thái trước kia, chủ yếu chỉ phân tích, đánh giá các ảnh hưởng có hại
dựa trên các thí nghiệm và quan sát tại phòng thí nghiệm.
Việt Nam đã có các công trình nghiên cứu và một số dự án triển khai có sử dụng
phương pháp đánh giá rủi ro môi trường (ERA) và đánh giá rủi ro sinh thái. Năm
2004, trong khuôn khổ dự án quản lý tổng hợp vùng bờ tại thành phố Đà Nẵng, ủy
ban nhân dân thành phố và Chương trình hợp tác khu vực trong quản lý môi trường
và Biển Đông Á (PEMSEA) dưới sự hỗ trợ của Quỹ môi trường toàn cầu đã tiến hành
đánh giá rủi ro môi trường tại khu vực vùng bờ của Đà Nẵng.
3. Mục tiêu nghiên cứu

+ Đánh giá được độc tính cấp tính của KLN Pb và Cd tới loài cá chép
Cyprinus carpio
+ Mô tả rủi ro do KLN tới loài cá chép Cyprinus carpio
4. Địa điểm, thời gian và đối tượng nghiên cứu
- Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 10 năm 2016 đến tháng 4 năm 2017
- Đối tượng nghiên cứu: Dự kiến nước sông Hồng đoạn chảy qua quận Bắc Từ
Liêm, thành phố Hà Nội và loài cá chép Cyprinus carpio.
5. Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát khu vực nghiên cứu
- Thử nghiệm độ độc cấp tính của một số kim loại nặng Pb, Cd đối với loài cá
chép Cyprinus carpio (xác định LC50 và EC50)
- Phân tích kim loại nặng tích lũy trong cá sau thời gian thử nghiệm
- Mô tả rủi ro do KLN trong nước sông đối với loài cá chép Cyprinus carpio
(định lượng qua thương số rủi ro ESQ, định tính qua EC50 và LD50)
6. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu.
6.1. Phương pháp điều tra và khảo sát thực địa, thu thập số liệu thứ cấp: Tiến hành
khảo sát chất lượng nước sông dùng làm thử nghiệm độc tính. Thu thập các tài liệu
liên quan đến độc tính KLN, rủi ro môi trường, rủi ro sinh thái liên quan tới khu vực
và đối tượng nghiên cứu.
6.2. Phương pháp thực nghiệm:
4


Mã hóa: HS/7.5.1/01/02/KH-QT

- Thực nghiệm xác định EC50 của Pb và Cd tới loài cá chép Cyprinus Carpio
- Thực nghiệm xác định LD50 của Pb và Cd tới loài cá chép Cyprinus Carpio
6.3. Phương pháp mô tả rủi ro:
Mô tả đặc trưng rủi ro được thực hiện thông qua xác định thương số rủi ro và tiềm

năng thiệt hại gây ra bởi rủi ro.
Đánh giá thương số rủi ro ESQ được thực hiện bằng hướng dẫn của Cơ quan bảo vệ
môi trường Hoa Kỳ (US.EPA, 1999).
ESQ = EFL/TRD
EFL: Liều lượng tích lũy trong cơ thể
TRD: Lượng tham chiếu
Bảng 3.1: Bảng đánh giá mức độ rủi ro ESQ
Mức rủi ro
Rủi ro cao
Rủi ro trung bình
Rủi ro thấp
ESQ
0,1 – 1
0,01 – 0,1
1
6.4. Phương pháp xử lý số liệu: Các số liệu thu thập và nghiên cứu được xử lý bằng
phần mềm excel
7. Dự kiến kết quả nghiên cứu:
7.1 Ý nghĩa khoa học
- Đóng góp về mặt lý luận cho việc giải thích các mối tương quan giữa hàm lượng
các kim loại nặng trong nước tác động lên loài sinh vật thủy sinh. Thông qua đó đánh
giá được rủi ro sinh thái do kim loại nặng trong nước sông tới loài thủy sinh.
- Cung cấp cơ sở khoa học đánh giá rủi ro sinh thái để định hướng nuôi trồng thủy
sản.
7.2 Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu bước đầu đánh giá mức độ gây độc của một số kim loại (Pb, Cd,
Hg) đối với loài cá chép Cyprinus carpio - là một mắt xích quan trọng trong chuỗi
thức ăn.
7.3 Đề mục các kết quả nghiên cứu
+ Báo cáo tổng kết đề tài.

8. Kế hoạch thực hiện
Bảng kế hoạch thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học

5


Mã hóa: HS/7.5.1/01/02/KH-QT
Tháng
Nội dung
STT

9
Lựa chọn đề tài và xây dựng

1

đề tài nghiên cứu khoa học
Báo cáo và thông qua đề

2

cương nghiên cứu

10

11

12

1

2

X

X

X

X

X

3

4

X

X

Tổ chức nghiên cứu trong
3

khuôn khổ đề cương được
phê duyệt

4

Viết báo cáo

6

X

Báo cáo kết quả nghiên cứu

X

trước hội đồng

9. Phân chia trách nhiệm giữa thành viên của nhóm
10. Tài liệu tham khảo
1. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2008) QCVN 08-2008 BTNMT Quy chuẩn kỹ
thuật quốc gia về chất lượng nước mặt.
2. Lê Thị Hồng Trân (2008), Đánh giá rủ ro môi trường, nhà xuất bản Khoa học Kỹ
thuật.
3. Lê Thị Hồng Trân (2008), Đánh giá rủi ro sức khoẻ và rủi ro sinh thái, NXB Khoa
học và Kỹ thuật.
4. Anita Singhh, Rajesh kumar Sharma, Madhoolika Agrawal và Fiona M. Marshall
(2010), Risk assessment of heavy metal toxicity through contaminated vegetables
from waste water irrigated area of Varanasi, India, India
5. International Journal of Environmental and Rural Development (2010), Ecologital
risk assessment of using swine wastewater for agriculture, Tokyo University of
Agriculture, Tokyo, Janpan.
6. US EPA. 1998, Guidelines for Ecological Risk Assessment, EPA/630/R-95/002F,
6

Mã hóa: HS/7.5.1/01/02/KH-QT

Risk Assessment Forum, Washington, DC, USA.
7. US EPA, Integrated Risk Information System (IRIS), />8.
US.EPA,
Risk
assessment,
/>18/5/2015.

7

Chủ

nhật

ngày