NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CADIMI (Cd) ĐẾN MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA ỐC NHỘNG VOI Pollicaria rochebruni (Mabille, 1887)

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

VŨ THỊ KHÁNH LINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CADIMI (Cd)
ĐẾN MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA ỐC
NHỘNG VOI - Pollicaria rochebruni (Mabille, 1887)

HÀ NỘI, 2017
1


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

VŨ THỊ KHÁNH LINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CADIMI (Cd)
ĐẾN MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA ỐC
NHỘNG VOI - Pollicaria rochebruni (Mabille, 1887)
Ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường
Mã ngành: 52850101

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS. Hoàng Ngọc Khắc
TS. Nguyễn Đình Tứ

HÀ NỘI, 2017
2

LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể quý thầy cô Khoa Môi
trường, trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã luôn quan tâm và
truyền dạy những kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian học tập vè rèn
luyện tại trường.
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới
thầy giáo Ts.Hoàng Ngọc Khắc đã trực tiếp hướng dẫn, truyền đạt kiến thức thực tế,
phương pháp luận, đôn đốc kiểm tra trong suốt quá trình nghiên cứu.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trên phòng thí nghiệm của trường,
đã giúp đỡ và tạo điều kiện trong quá trình phân tích mẫu trên phòng thí nghiệm.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo trường Đại học Tài nguyên và
Môi trường Hà Nội, các thầy cô giáo đã giúp tôi trong quá trình học tập và hoàn
thành đồ án tốt nghiệp.
Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2017
Sinh viên

Vũ Thị Khánh Linh

3


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan bản đồ án tốt nghiệp “ Nghiên cứu ảnh hưởng của Cadimi
(Cd) đến một số đặc điểm sinh học của ốc nhộng voi - Pollicaria rochebruni
(Mabille, 1887)” là công trình nghiên cứu thực sự của riêng tôi, thực hiện trên cơ sở
tự bố trí thí nghiệm nuôi, theo dõi, chăm sóc và ghi chép lại số liệu đo đạc dưới sự
hướng dẫn khoa học của Ts Hoàng Ngọc Khắc. Các số liệu về kết quả của đồ án tốt
nghiệp là trung thực, khách quan và chưa được công bố trong bất cứ công trình

nghiên cứu nào khác. Ngoài ra, có tham khảo các nhận xét làm nền tảng đã trích dẫn
nguồn rõ ràng.
Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2017
Sinh viên

Vũ Thị Khánh Linh

4


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Hg

: Thủy ngân

As

: Asen

Pb

: Chì

Zn

: Kẽm

Cu

: Đồng

Ni

: Niken

Cd

: Cadimi

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

QCVN

: Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia

BTNMT : Bộ tài nguyên và môi trường

5

ÔTN

: Ô thí nghiệm

ĐC1

: Đối chứng 1

TN2

: Ô thí nghiệm 2

TN3

: Ô thí nghiệm 3

TN4

: Ô thí nghiệm 4

PTN

: Phòng thí nghiệm


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Quá trình phát triển công nghiệp, nông nghiệp và dịch vụ như y tế, du lịch,
thương mại… đã làm cho môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt sự hiện
diện của kim loại nặng trong môi trường đất, 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, gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người thông qua chuỗi thức ăn. Đặc
biệt là nhóm kim loại độc bao gồm Hg, As, Pb, Zn, Cu, Ni,…trong đó Cadimi được
coi là một trong ba kim loại nguy hiểm nhất đối với con người và sinh vật.
Trong động vật không xương sống, ngành Thân mềm (Mollusca) chỉ xếp sau ngành
Chân khớp (Arthropoda) về số lượng các giống, loài và số lượng cá thể. Các động
vật thuộc ngành Thân mềm thích nghi với những môi trường sống khác nhau cả
nước mặn, nước ngọt và trên cạn. Do đó, chúng không chỉ đa dạng về hình dạng mà

cả cấu trúc bên trong cơ thể [6][7]. Hiện nay, ngành Thân mềm đã được xác định có
khoảng 130.000 loài, trong đó có 35.000 loài hóa đá. Ngành Thân mềm không
những giữ vai trò quan trọng trong các hệ sinh thái mà còn có giá trị kinh tế [5][6].
Trong ngành Thân mềm, lớp Chân bụng (Gastropoda) là lớp phong phú nhất,
chiếm khoảng 75 - 80% số loài Thân mềm hiện nay. Lớp này có khoảng 90.000 loài,
trong số này có 15.000 loài hóa đá. Phần lớn Chân bụng sống ở biển, một số sống ở
nước ngọt, trên cạn và một số kí sinh ngoài cơ thể động vật. Đây là lớp duy nhất của
ngành Thân mềm có đại diện sống ở môi trường cạn và thở bằng phổi. Những đại
diện trên cạn sống ở vùng núi, đồng bằng, các hang động, trong đất và trên thực vật
[9][10]. Trải qua sự tiến hóa hàng triệu năm của Thân mềm Chân bụng đã phát
sinh nhiều loài và có số lượng loài phong phú chỉ đứng thứ hai sau lớp Côn trùng.
Đặc biệt nhóm ở cạn với các môi trường sống đặc trưng đã hình thành nên đa dạng
cao. Rất nhiều loài trong số chúng là nguồn thực phẩm quan trọng đối với con
người. Trong hệ sinh thái, ốc cạn là thành phần không thể thiếu trong chuỗi và
lưới thức ăn, đặc biệt với một số loài chim, loài thú ăn thịt nhỏ. Trong chu trình
phân giải vật chất, ốc cạn là nhóm ăn thực vật bậc thấp và mùn bã ở tầng thảm
mục.
Ốc nhộng voi - Pollicaria rochebruni có kích thước trung bình, dạng thon
dài hơi mập. Vỏ ốc dầy và chắc chắn, có màu nâu trắng hoặc nâu sẫm. Đỉnh vỏ hơi
nhọn. Xoắn phải với 6 vòng xoắn được tách nhau bởi các rãnh xoắn rõ ràng, vòng
xoắn cuối phình to chiếm 2/3 chiều cao vỏ ốc. Mức độ phát triển của các vòng xoắn
6


không đều. Miệng vỏ tròn, trên vành miệng dày lên tạo nên thành miệng khá dày.
Không có lỗ rốn. Do khả năng di chuyển chậm, ốc nhộng voi ảnh hưởng nhiều bởi
các nhân tố môi trường sống, đặc biệt là những nhân tố trong môi trường đất, đặc
biệt là kim loại nặng trong đất. Để phục vụ cho việc sử dụng ốc nhộng voi làm sinh
vật chỉ thị thì cần xác định ảnh hưởng của Cadimi đến ốc nhộng voi thông qua một
số các đặc điểm về hình thái: hình dáng, kích thước; Sinh lý: hấp thụ dinh dưỡng;

Và sinh thái: hoạt động di chuyển, kiếm ăn, tập tính… Vì vậy, chúng tôi chọn đề tài
“Nghiên cứu ảnh hưởng của Cadimi (Cd) đến một số đặc điểm sinh học củaốc
nhộng voi - Pollicaria rochebruni (Mabille, 1887)”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu: Xác định ảnh hưởng của Cadimi (Cd) đến một số đặc điểm về hình
thái: hình dạng, kích thước; sinh lý: oạt động dinh dưỡng và sinh thái: hoạt động di
chuyển, kiếm ăn, tập tính... của ốc nhộng voi.
3. Nội dung nghiên cứu
Thu thập mẫu đất và mẫu ốc nhộng voi - Pollicaria rochebruni, xác định các
chỉ số ban đầu về hàm lượng Cadimi (Cd) có trong mẫu đất, và xác định một số đặc
điểm sinh học của mẫu ốc nhộng voi.
Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của Cadimi tới đặc điểm sinh học và
sinh thái của ốc nhộng voi - Pollicaria rochebruni.
Chăm sóc, theo dõi, thu thập số liệu để xác định được mức độ ảnh hưởng của
Cadimi (Cd) tới từng đặc điểm sinh học và sinh thái của ốc nhộng voi.

7


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về Cadimi
1.1.1. Khái niệm
Cadimi là kim loại thuộc nhóm IIB (cùng với Zn, Hg). Nó được phát hiện
vào năm 1817 bởi nhà khoa học người Đức. Đây là kim loại màu trắng bạc, mềm,
dễ dát mỏng và dễ mất ánh kim trong môi trường không khí do tạo màng oxit.
Trong tự nhiên, Cd có 8 đồng vị bền tuy nhiên lại là nhân tố kém phổ biến
chỉ chiếm 7,6x10-6% tổng số nguyên tử. Trạng thái bền trong môi trường là Cd (2+).
Cd tạo hợp kim với nhiều nguyên tố, cả tồn tại trong các khoáng vật. Chủ
yếu nhất là khoáng Grenokit Cds, đặc biệt Cd hay có mặt trong khoáng vật của Zn.
Ngoài ra, Cd còn là sản phẩm phụ của quá trình tinh luyện của kim loại khác nên

gây ra tình trạng ô nhiễm.
Cd và hợp chất của nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: Cd
dùng trong công nghiệp mạ để chống ăn mòn. Cadimi sunfit dùng trong công
nghiệp chất dẻo, gốm sứ... hay Cadimi stearat còn dùng như một chất làm bền PVC.
Cadimi phosphors dùng làm ống trong vô tuyến, làm đèn huỳnh quang, mà chắn tia
X, ống phát tia Catot...
1.1.2. Tính chất lý - hóa học của Cadimi

a. Tính chất đơn chất
Trong vỏ trái đất Cd thường tồn tại dưới dạng khoáng vật như Grinolit (Cds),
trong quặng Blende kẽm và Calanin có chứa khoảng 3% Cd. Cadimi nguồn gốc tự
nhiên là hỗn hợp của 6 đồng vị ổn định, trong đó có đồng vị 112Cd(24,07%) và
114
Cd(28,86%).
Cadimi dạng nguyên chất có màu trắng bạc nhưng trong không khí ẩm bị bao
phủ bởi lớp màng oxit nên mất ánh kim, cadimi mềm, dễ nóng chảy, dẻo, có thể dát
mỏng, kéo sợi được. Khi cháy, cadimi cho ngọn lửa màu xẫm.
Cadimi là nguyên tố tương đối hoạt động. Trong không khí ẩm Cd bền ở
nhiệt độ thường do có màng oxit bảo vệ.
Cadimi có tác dụng với phi kim: Halogen, lưu huỳnh và các nguyên tố không
kim loại khác như photpho, selen...

8


Do thể điện khá âm nên Cd dễ dàng tác dụng với cả axit không có tính oxi
hóa:
Cd + 2H+

 Cd2+ + H2

6Cd + 8HNO3  3Cd(NO3)2 + 2NO2 + 4H2O

b. Hợp chất của Cadimi
Ion Cd2+ là một loại ion rất độc, trong tự nhiên tồn tại dưới các dạng muối
halogen CdX2 (với X là Halogen) và Cd(NO3)2.
Ion Cd2+ có khả năng tạo phức với nhiều phối tử khác nhau và thường có số
phối trí đặc trưng là 6.

• Cadimi oxit: CdO
CdO rất khó nóng chảy, có thể thăng hoa khi đun nóng. Hơi của nó rất độc,
CdO có các màu từ vàng tới nâu tùy thuộc vào quá trình chế hóa nhiệt.
CdO không tan trong nước và không tan trong dung dịch axit, CdO chỉ tan
trong kiềm nóng chảy.
CdO + 2KOH  K2CdO2 + H2O
Có thể điều chế CdO bằng cách đốt cháy kim loại trong không khí hoặc nhiệt
phân hidroxit hoặc muối cacbonat, nitrat.
Cd(OH)2  CdO + H2O
CdCO2  CdO + CO2

• Cadimi hidroxit Cd(OH)2
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 tan trong kiềm nóng chảy.
Khi tan trong axit, nó tạo thành muối của cation Cd2+:
Cd(OH)2 + 2HCl  CdCl2 + 2H2O
Cd(OH)2 tan trong dung dịch NH3 tạo thành amoniacat.
Cd(OH)2 + 4NH3  {Cd(NH3)4(OH)}2

• Muối của Cd(II)

9


Các muối của halogen (trừ florua), nitrat, sunfat, pelorat và axetat, clorua của
Cd(II) đều dễ tan trong nước, còn các muối sunphat, cacbonat hay ortho photphat và
muối bazo ít tan. Những muối tan khi kết tinh từ dung dịch nước thường ở dạng
hidrat.
Trong dung dịch nước các muối Cd2+ bị phân hủy:
Cd2+ + 2H2O  Cd(OH)2 + 2H+
1.1.3. Ảnh hưởng của Cadimi đối với môi trường và sinh vật
Cadmium được biết gây tổn hại đến thận và xương ở liều lượng cao. Nghiên
cứu 1021 người đàn ông và phụ nữ bị nhiễm độc Cd ở Thủy Điển cho thấy nhiễm
đọc kim loại này có liên quan đến gia tăng nguy cơ gãy xưng 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 trị bị tổn hại thận, xương đau nức trở nên giòn và dễ gãy [24].
Nhiễm độc Cadimi sẽ dẫn đến vàng lá, sự héo và tình trạng ngừng phát triển
ở thực vật. Nhiều nghiên cứu cho thấy sự giảm đáng kể sinh khối vi sinh vật khi
tăng hàm lượng Cd. Nếu hàm lượng Cd quá cao có thể dẫn đến suy giảm số lượng
quần thể và làm mất cân bằng sinh thái trong tự nhiên.
1.1.4. Nguồn gốc phát sinh Cadimi
Cadimi hiện diện khắp nơi trong vỏ trái đất với hàm lượng trung bình khoảng
0,1mg/kg -1. 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 15mg/kg -1. Hàng năm
sông ngòi vận chuyển một lượng lớn Cd khoảng 15000 tấn đổ vào các đại dương
(GESAMP, 1984 trích trong WHO, 1992). Hàm lượng Cd đã được báo cáo có thể
lên đến 5mg/kg-1 trong các trầm tích sông và hồ, từ 0,03 đến 1mg/kg -1 trong các
trầm tích biển (Korte, 1983 trích WHO, 1992). Hàm lượng Cd trung bình đất ở
những vùng không có sự hoạt động của núi lửa biến động từ 0,01 đến 1mg/kg -1, ở
những vùng có sự hoạt động của núi lửa hàm lượng này có thể lên đến 4,5mg/kg -1

(Korte, 1983 trích WHO, 1992).
Từ sản xuất công nghiệp: Lớp mạ bảo vệ thép, chất ổn định 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.
Từ phân bón: Phân phosphate chứa lượng Cd cao. Sự tập trung của Cd trong
phân phosphate làm tăng từ 0,07 - 10mg/kg Cd trên các mảnh đất màu mỡ.

10


Từ bùn cống rãnh: Bùn chứa Cd từ chất bài tiết của con người, sản phầm
thuộc gia đình chứa Zn và chất thải từ công nghiệp. Hầu hết Cd đều tích lũy trong
nước cống, được thải ra trong suốt quá trình xử lý bùn quánh.
1.1.5. Sự chuyển hóa của Cadimi trong tự nhiên

Sơ đồ 1.1: Sự chuyển hóa của Cd trong tự nhiên
Từ sơ đồ trên ta có thể thấy tất cả các chất thải trong tự nhiên đều được
chuyển hóa và tích tụ trở lại môi trường đất. Ốc cạn lại là loài sống chủ yếu trong
môi trường đất với đặc tính di chuyển chậm, nên ốc cạn bị ảnh hưởng nhiều bởi các
nhân tố trong môi trường đất, đặc biệt là kim loại nặng. Và Cadimi (Cd) là kim loại
độc hại đứng thứ ba, cho thấy sự ảnh hưởng của Cd lên đời sống sinh vật trong đất
rất lớn.
1.1.6. Quy chuẩn về hàm lượng Cadimi trong đất
Quy chuẩn QCVN 03-MT:2015/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong đất là quy chuẩn mới nhất thay
thế QCVN 03:2008/BTNMT do Tổng cục Môi trường ban hành.
Bảng 1.1: Bảng giới hạn tối đa hàm lượng Cadimi trong tầng đất mặt
Đơn vị: mg/kg đất khô
Thông số
11

Đất nông
nghiệp

Đất lâm
nghiệp

Đất dân
sinh

Đất công
nghiệp

Đất thương
mại, dịch


vụ
Cd

1.5

3

2

10

5

(Trích QCVN 03-MT:2015/BTNMT)
1.2. Tổng quan về ốc cạn
1.2.1. Khái niệm và đặc điểm chung
Ốc cạn (land snail) là một tên gọi chỉ chung cho các loài ốc sống trên đất,
như trái ngược với những loài sống ở nước mặn (ốc biển) và nước ngọt (ốc nước
ngọt). Ốc cạn là động vật thân mềm chân bụng có vỏ sống ở trên cạn (những con
không có vỏ được gọi là sên trần). Trong thực tế nhiều trường hợp khó để phân loại
vì một số loài ốc có thể sống được trong hai môi trường cả nước và đất.
Ốc cạn có vỏ cứng bằng đá vôi, tạo thành ống rỗng, cuộn vòng quanh một
trục chính thành các vòng xoắn đặc trưng theo những quy tắc hình học chặt chẽ.
Cơ thể mềm gồm ba phần: chân, thân và đầu có thể co vào giấu kín trong vỏ.
Chân là một khối cơ lớn ở mặt bụng giúp ốc di chuyển. Phần lớn ốc cạn có một phổi
và hít thở không khí. Tuy nhiên một số ít thuộc những dòng cổ xưa, cấu tạo của
chúng gồm một mang và một nắp mang. Như động vật thân mềm khác, ốc cạn có
một hoặc hai cặp xúc tua trên đầu. Ốc cạn đa dạng về kích thước. Ốc có hình dáng
và cấu tạo thay đổi tuỳ theo môi trường sống. Loài lớn nhất là ốc khổng lồ châu Phi.
Ốc cạn có môi trường sống rất đa dạng, một số loài có thể sống cả ở trên cạn
và dưới nước. Ốc cạn sinh sống tại tầng mặt, có độ sâu tối đa khoảng 10cm.

Hình 1.1: Đặc điểm cấu tạo của ốc cạn
1Vỏ;
2: Gan;
3: Phổi;
4: Hậu môn;
5: Lỗ hô hấp;
6: Mắt;
7: Tua;
8: Não hạch;
12

10: Miệng;
11: Diều ;
12: Tuyến nước bọt;
13: Bộ phận sinh dục lỗ chân lông;
14: Dương vật;
15: Âm đạo;
16: Tuyến nhầy;
17: Noãn quản;

18: Bao sinh dục;
19: Chân;
20: Dạ dày;
21: Thận;
22: Niêm mạc;
23: Tim;
24: Ống dẫn tinh.


9: Ống nước bọt;
Ốc cạn thường ăn thực vật, tuy nhiên có một số loài là loài ăn thịt săn mồi
hoặc động vật ăn tạp. Các chế độ ăn uống của hầu hết các ốc cạn có thể bao gồm lá,
thân, vỏ mềm, trái cây, rau, nấm và tảo. Một số loài có thể gây hại cho nông nghiệp,
cây trồng và vườn thực vật
1.2.2. Đặc điểm nhận dạng
Hầu hết các loài ốc cạn được phát hiện có thể xác định dựa vào các đặc điểm
hình thái của vỏ, các dấu hiệu được sử dụng nhiều trong mô tả, sự xoắn của vỏ ốc là
tính chất phức tạp trong vỏ ốc. Sự tiến hóa hay thoái hóa của dạng ống đã tạo nên vỏ
xoắn quen gọi là vòng xoắn. Các vòng xoắn chụm lại ở giữa trục (axis), trục này chạy
xuyên suốt trung tâm gọi là trụ giữa (central pillar) của vỏ. Vòng xoắn có thể rộng
nhanh hay chậm và được tách ra thành đường liên tục gọi là đường xoắn (suture). Một

vài loài vỏ mỏng có đường thứ sinh hay một đường rộng (broad), thêm vào một dãy
mờ đục (opaque) bên cạnh đường xoắn như đường xoắn kép. Hầu như trong các mẫu
vỏ, vòng xoắn rộng nhất là vòng xoắn cuối (last whorl). Đỉnh của vòng xoắn (apex),
đối diện với đáy (base). Phần mở ra bên ngoài của vỏ gọi là miệng vỏ (aperture) [12]
[13].
1.2.2. Đặc điểm hoạt động sống
Ốc cạn có cơ chân khỏe mạnh. Ốc cạn di chuyển bằng cách trượt dọc trên cơ
chân của chúng, được bôi trơn bằng chất nhầy. Chuyển động này được hỗ trợ bởi
các cơn co thắt cơ dạng sóng di chuyển xuống bụng của bàn chân. Ốc tiết ra chất
nhầy bên ngoài để giữ cho cơ thể mềm mại của chúng khỏi bị khô, chúng cũng tiết
ra chất nhầy từ chân để hỗ trợ trong vận động bằng cách giảm ma sát và giúp làm
giảm nguy cơ tổn thương cơ học từ các vật sắc nhọn.
Trong số các môi trường sống, rừng tự nhiên, rừng trên núi đá granit, đá vôi
có nhiều yếu tố thuận lợi cho ốc cạn sinh sống, tầng thảm mục dày, độ ẩm cao, có
nhiều khe đá ẩm ướt, hàm lượng canxi cao giúp hình thành lớp vỏ. Vào mùa mưa,
các hoạt động kiếm ăn, sinh sản diễn ra mạnh hơn, trong khi đó, với mùa lạnh và
khô, do môi trường sống không thuận lợi (về nhiệt độ, độ ẩm, thức ăn,...) chúng có
thời kỳ ngừng hoạt động (ngủ đông). Nhiều loài trong nhóm ốc Có phổi, lỗ miệng
không có nắp miệng được bít kín bằng một màng được làm bằng chất nhày do
chúng tiết ra. Đặc điểm phân bố theo vành đai độ cao của ốc cạn phụ thuộc vào điều
kiện sống như nhiệt độ, độ ẩm, thức ăn, nguyên liệu tạo lớp vỏ. Ở vùng núi, phần
lớn các loài ốc cạn tập trung phân bố (cả số lượng loài và số lượng cá thể trong mỗi
13


loài) ở khu vực chân núi và sườn núi, tính đa dạng giảm rõ rệt ở khu vực đỉnh núi.
Các sinh cảnh tự nhiên như rừng, núi đá vôi, hang động,... có rất nhiều yếu tố thuận
lợi cho ốc cạn sinh sống. Ngược lại, môi trường tác nhân như nương rẫy, khu dân
cư, đất trồng trên nền rừng, đất trồng cây lâu năm, đất trồng cây ngắn ngày,... tính
đa dạng sinh học giảm đi do tác động của con người thường theo hướng bất lợi cho

sinh vật, nhiều đặc tính của môi trường bị biến đổi. Phân bố của ốc cạn giữa sinh
cảnh tự nhiên và nhân tác có sự khác nhau rõ rệt. Sự phát tán của ốc cạn thường
mang tính chủ động, chúng di chuyển và mở rộng khu vực sống và tìm môi trường
thích hợp để sinh sống. Một số loài phát tán thụ động nhờ con người như loài ốc sên
hoa (Achatina fulica), loài có vùng phân bố gốc là Ethiopi nhưng lại rất phổ biến ở
nhiều nơi trên thế giới. Trong tự nhiên, các loài ốc cạn thường hoạt động mạnh vào
ban đêm. Khẳng định này cũng được quan sát thấy trong điều kiện nuôi thí nghiệm
đối với 2 loài ốc Cyclophorus anamiticus và Cyclophorus martensianus, một số cá
thể hoạt động cả ban ngày khi môi trường nuôi được tưới nước làm tăng độ ẩm hoặc
có mưa liên tục.
Thức ăn của hầu hết các loài ốc cạn là thực vật, mùn bã, rêu, tảo, nấm,…
chúng sử dụng lưỡi bào (radula) để cạo và cuốn thức ăn vào miệng. Lưỡi bào
(radula) là cấu trúc đặc trưng của lớp Chân bụng (Gastropoda), đó là một tấm bằng
kitin hoặc prôtêin lát trên thành dưới thực quản. Mặt trên lưỡi bào có nhiều dãy răng
kitin. Radula hình thành từ bao lưỡi. Khi phần phía trước của radula bị mòn do
thường xuyên cạo và cuốn thức ăn, bao lưỡi hình thành phần sau để thay thế. Co
duỗi cơ giúp lưỡi bào thò ra, cạo và cuốn thức ăn vào miệng.
Cách sắp xếp của các dãy răng trên bề mặt lưỡi bào đặc trưng cho loài Thân
mềm Chân bụng và được sử dụng như một đặc điểm chẩn loại có giá trị. Cấu trúc
của lưỡi bào liên quan đến chế độ dinh dưỡng (cách lấy thức ăn, loại thức ăn, bề
mặt môi trường,…). Bên cạnh đó, một số ốc cạn (Họ Succinea) và sên trần có thể là
vật chủ của các loài ký sinh trùng (Sán lá Leucochloridium paradoxum) trong cơ thể
ốc, ấu trùng miracidium của sán được giải phóng khỏi trứng và chuyển thành
sporocyst (chứa các sán non) ký sinh trong gan nhưng phân nhánh trong đôi râu của
ốc, các nhánh của sporocyst với các vành đen và đốm được lộ rõ trên đôi râu ốc, khi
râu hoạt động trông giống ấu trùng của côn trùng nên dễ làm cho chim (vật chủ
chính thức) nhầm và ăn. Ở Việt Nam, kết quả nghiên cứu của Nguyễn Xuân Đồng
và ctv về hai loài ốc núi Cyclophorus anamiticus và Cyclophorus martensianus
chưa phát hiện thấy loài ký sinh và vi sinh vật gây bệnh, điều này thuận lợi cho việc
phát triển chúng để làm nguồn thực phẩm.

14


Phần lớn các loài ốc cạn trong lớp Mang trước thường đơn tính, trong khi ở
phân lớp Có phổi thì lưỡng tính [5][6][9]. Đối với các loài ốc cạn đơn tính, ít có sự
sai khác về hình thái ngoài giữa con đực và con cái, tỷ lệ đực cái trong quần thể
cũng thường ít dao động. Như tỉ lệ đực cái của hai loài ốc núi Cyclophorus
anamiticus và Cyclophorus martensianus trong quần thể là 1:1. Trong sinh sản
chúng giao phối và thụ tinh, trứng được đẻ thành từng đám trong các hốc đá, khe
đá, quanh rễ cây hoặc trứng được đẻ rải rác khắp bề mặt đất. Giai đoạn ấu trùng thu
gọn trong trứng và khi nở thành con non [6][9]. Ốc cạn thường sinh sản không liên
tục mà theo mùa, trứng có dạng hình cầu nhưng kích thước và màu sắc khác nhau
tùy thuộc vào kích thước cơ thể và môi trường sống. Trứng của loài Cyclophorus
martensianus đạt 4,5 mm, của loài Camaena vanbuensis đạt 8,5 mm. Màu sắc của
vỏ ốc cạn và thân đôi khi có sai khác tương đối rõ giữa con non và con trưởng thành
[10][14].
1.3. Đặc điểm của ốc nhộng voi - Pollicaria rochebruni
1.3.1. Đặc điểm hình thái của ốc nhộng voi

A. Mặt lưng

B. Mặt đáy

Hình 1.2: Ốc nhộng voi - Pollicaria rochebruni

15

C. Mặt bên

Hình 1.3: Hoạt động của ốc ngoài tự nhiên
Đặc điểm nhận dạng: Ốc cỡ trung bình, dạng thon dài hơi mập. Vỏ ốc dầy và
chắc chắn, có màu nâu trắng hoặc nâu sẫm. Đỉnh vỏ hơi nhọn. Xoắn phải với 6
vòng xoắn được tách nhau bởi các rãnh xoắn rõ ràng, vòng xoắn cuối phình to
chiếm 2/3 chiều cao vỏ ốc. Mức độ phát triển của các vòng xoắn không đều. Miệng
vỏ tròn, trên vành miệng dày lên tạo nên thành miệng khá dày. Không có lỗ rốn.
Nhận xét: Ốc nhộng voi - Pollicaria rochebruni là loài khá phổ biến chúng
thường phân bố ở các vùng núi đá vôi, số lượng cá thể thu được nhiều. Sống dưới
lớp lá rụng, hoạt động mạnh khi có độ ẩm cao. Có giá trị kinh tế, dùng làm thực
phẩm cho người, thành phần thức ăn chủ yếu là mùn bã hữu cơ.
1.3.2. Đặc điểm điều kiện sống của ốc nhộng voi
Điều kiện khu vực thu mẫu ốc nhộng voi: Khu vực núi đá vôi với độ cao thu
mẫu ốc từ 200m đến 250m. Điều kiện nhiệt độ 20 0C và độ ẩm là 89%, ốc nhộng
voi rất nhát, di chuyển chậm, tất cả mẫu ốc được thu dưới tầng thảm mục ẩm ướt
trên những phiến đá.
Điều kiện sống thích hợp của ốc nhộng voi:
Nhiệt độ: Hoạt động của ốc cạn tăng lên khi nhiệt độ vào khoảng dưới 21 oC và
kéo dài tới 30oC.

16


Độ ẩm: Độ ẩm ảnh hưởng đến hoạt động di chuyển của ốc nhộng voi, chúng
sẽ hoạt động mạnh trong điều kiện độ ẩm trên 70%.
Ánh sáng: Ốc nhộng voi ưa bóng dâm, thường ẩn mình dưới lớp lá cây khô
hay thảm mục, dưới bóng cây, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mạnh.
Thức ăn: Lá cây Trai lý (tươi), lá cây khô và thảm mục được lấy tại khu vực
thu mẫu ốc.
Thiên địch: Ốc cạn có nhiều kẻ thù tự nhiên, bao gồm các loài của tất cả các
nhóm xương sống đất. Một loạt các động vật có xương sống và không xương sống

khác nhau săn ốc đất, và chúng được sử dụng làm thức ăn của con người. Trong quá
trình bố trí thí nghiệm nuôi ốc nhộng voi thì phải sử dụng thuốc để tránh sự tấn
công của chuột, kiến, đom đóm,...
1.4. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của kim loại nặng đến một số đặc điểm
sinh học của ốc cạn
1.4.1. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của kim loại nặng đến một số đặc điểm
sinh học của ốc cạn trên thế giới
Việc nghiên cứu các khía cạnh liên quan đến môi trường sống của ốc cạn
mới đây cũng đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm và đi sâu vào tìm
hiểu, đặc biệt là mối quan hệ giữa chúng với môi trường đất, một số vấn đề đang
được các nhà khoa học nghiên cứu như mối quan hệ giữa kim loại nặng trong đất
và hình thái của ốc cạn, mối quan hệ giữa kim loại nặng trong đất và sinh sản của
ốc cạn, mối quan hệ giữa kim loại nặng trong đất và sự tích tụ hàm lượng kim loại
nặng trong cơ thể ốc cạn...
Năm 2000, K. M. Swaileh và cộng sự đã nghiên cứu sự ảnh hưởng phụ thuộc
liều lượng của Pb và Zn lên mức tiêu thụ thức ăn và tốc độ tăng trưởng của ốc sên
Helix engaddensis trưởng thành được nghiên cứu trong khoảng thời gian một tháng,
tiếp theo là giai đoạn phục hồi kéo dài 2 tuần. Những con ốc sên được cho ăn một
chế độ ăn uống có chứa Pb và Zn khác nhau. Tỷ lệ tăng trưởng và hoạt động hấp thụ
dinh dưỡng của ốc giảm đáng kể. Và trong 2 tuần phục hồi cuối, hoạt động hấp thụ
dinh dưỡng và tăng trưởng có dấu hiệu cải thiện chậm [16].
Năm 2006, Kurt Jordaens và cộng sự đã nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số
kim loại nặng đến hình thái của vỏ ốc. Kết quả cho thấy hàm lượng kim loại nặng
trong đất có ảnh hưởng đến cấu trúc cũng như thành phần các chất trong vỏ của ốc,

17


những nơi nào có hàm lượng kim loại nặng trong đất cao thì vỏ của ốc cạn ở nơi đó
chứa hàm lượng Pb và Zn cao [18].

Năm 2012, M. Shuhaimi-Othman và cộng sự đã nghiên cứu độc tính của kim
loại đến ốc sên nước ngọt, Melanoides tuberculata. Nghiên cứu này cho thấy
Melanoides tuberculata có độ nhạy cảm tương đương đối với kim loại so với các
động vật chân tay khác ở nước ngọt. Cu là kim loại độc nhất cho Melanoides
tuberculata, tiếp theo là Cd, Zn, Pb, Ni, Fe, Mn và Al. So sánh sự tập trung kim
loại trong các mô mềm của Melanoides tuberculata cho thấy trong số 8 kim loại
được nghiên cứu Cu, Pb và Zn tích lũy nhiều nhất và Al là ít nhất. Nghiên cứu này
chỉ ra rằng Melanoides tuberculata có thể là một sinh vật chỉ thị sinh học gây ô
nhiễm kim loại tiềm năng và trong kiểm tra độc tính [17].
Năm 2014, Dragos V. Nica và cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của Cadimi
trong đất đến ốc sên Helix Aspersatrong khoảng thời gian 3 tháng, các con ốc được
thử nghiệm đã được 3 tháng tuổi. Với 2 giai đoạn, giai đoạn đầu tiên - E1: Chế độ
ăn và tiếp xúc đầu tiên với Cd ở nồng độ thấp; giai đoạn thứ hai - E2: Tăng nồng độ
Cadimi trong đất lên cao hơn. Cho thấy sự khác biệt về tuần suất vỏ bị hư hỏng và
Cd đóng góp đáng kể vào sự tử vong của ốc sên. Ốc có xu hướng tập trung Cd ở
gan tụy, đặc biệt là sau 60 ngày tiếp xúc với phương pháp điều trị Cd cao nhất. Hầu
hết tác giả nghiên cứu cho biết mức độ của Cd trong nội tạng cao hơn trong đất. Các
nội tạng phân tích bao gồm: Bộ máy tiêu hóa, thận, tim, phổi và bộ phận sinh sản và
thường được thực hiện như một tổng thể để đánh giá sự tích lũy sinh học [15].
1.4.2. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của kim loại nặng đến một số đặc điểm
sinh học của ốc cạn ở Việt Nam
Tính đến nay các công trình nghiên ảnh hưởng của kim loại nặng nói chung
đến một số đặc điểm sinh học và sinh thái của ốc cạn tại Việt Nam không nhiều, các
tác giả chủ yếu nghiên cứu đa dạng thành phần loài, sự phân bố của ốc cạn. Và một
số nghiên cứu mối quan hệ giữa hàm lượng kim loại nặng trong đất tới đa dang sinh
học. Như năm 2016, TS.Hoàng Ngọc Khắc đã đưa ra trong “Bước đầu nghiên cứu
mối quan hệ giữa hàm lượng Asen và Đồng trong đất với đa dạng sinh học ốc cạn
(Gastropoda) tại xã Cẩm Đàn, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang”. Kết quả cho thấy
tại khu vực khảo sát đã phát hiện 22 loài và phân loài ốc cạn, thuộc 12 giống, 7 họ,
2 bộ, 2 phân lớp. Các chỉ số đa dạng sinh học ốc cạn có xu hướng giảm dần các

điểm khảo sát từ xa tới gần khu vực có mỏ quảng và khai thác quặng đồng. Hàm
lượng kim loại nặng (asen, đồng) tại các điểm khảo sát đều vượt quá tiêu chuẩn cho
phép, có nơi vượt quá 8 - 10 lần. Càng gần khu vực khai thác khoáng sản, hàm
18


lượng kim loại nặng trong đất càng cao. Hàm lượng kim loại nặng (asen, đồng)
trong đất có quan hệ khá rõ ràng và có tương quan nghịch. Tại các điểm khảo sát có
chỉ số đa dạng sinh học ốc cạn cao thì hàm lượng kim loại nặng (asen, đồng) thấp,
ngược lại nếu hàm lượng kim loại nặng cao thì đa dạng sinh học ốc cạn thấp. Vì
vậy, cần đi sâu về “Nghiên cứu ảnh hưởng của Cadimi (Cd) đến một số đặc
điểm sinh học của ốc nhộng voi - Pollicaria rochebruni (Mabille, 1887)”.

19


CHƯƠNG 2: PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU

2.1. Phạm vi, đối tượng nghiên cứu

- Phạm vi:
+ Không gian : Hà Nội
+ Thời gian : Từ ngày 03/2017 đến 05/2017

- Đối tượng khảo sát:
+ Cadimi (Cd)
+ Ốc nhộng voi - Pollicaria rochebruni
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu

+ Thu thập các tài liệu khoa học, cơ sở về ốc nhộng voi - Pollicaria rochebruni và sự
ảnh hưởng của hàm lượng Cadimi trong đất đến đặc điểm sinh học của ốc nhộng
voi - Pollicaria rochebruni
+ Tham vấn các chuyên gia có những hiểu biết nhất định về ốc nhộng voi tại địa
phương để hiểu rõ hơn về đặc điểm loài và có sự đánh giá khách quan vềốc
nhộng voi
2.2.2. Quy trình thực hiện
Kế thừa “Quy trình xác định ảnh hưởng của Cadimi (Cd) đến một số đặc
điểm sinh học của ốc cạn” từ báo cáo thực tập đã làm để định hướng được rõ
những công việc cần phải làm từ tổng quan đến chi tiết cho đề tài “Nghiên cứu ảnh
hưởng của Cadimi (Cd) đến một số đặc điểm sinh học của ốc nhộng voi Pollicaria rochebruni (Mabille, 1887)”.

20


Quy trình thực hiện

Nghiên cứu
thực nghiệm

Lấy mẫu
Lấy mẫu ốc

Lấy mẫu đất

Xử lý và bảo quản mẫu

Xử lý và bảo quản mẫu

Phân tích các chỉ số
sinh học ban đầu

Tách mẫu

Phân tích mẫu đất

Bố trí thí nghiệm

Chia ô thí nghiệm

Theo dõi, chăm sóc và ghi chép,
thu thập số liệu

Phân tích tổng hợp

Sơ đồ 2.1: Sơ đồ quy trình xác định ảnh hưởng của Cadimi đến một số đặc điểm
sinh học của ốc cạn
2.2.2.1. Phương pháp nghiên cứu thực địa

a.
+
+
+

Vật liệu, dụng cụ và hóa chất
Dụng cụ đựng mẫu (túi lưới, thùng xốp)
Xẻng xúc đất, kẹp gắp, thước kẹp đo kích thước
Nhãn, bút chì
21

22


b. Phương pháp quan sát và ghi chép và chụp ảnh.
Quan sát bằng mắt thường các đặc điểm về sinh cảnh sống về các thông tin
như: nhiệt độ, độ ẩm, độ cao, thảm mục… khu vực thu mẫu ốc nhộng voi. Ghi chép
đầy đủ các thông tin về thời gian, đặc điểm thời tiết, địa điểm thu mẫu, mẫu vật vào
sổ ghi chép thực địa.
Tiến hành chụp ảnh mẫu ốc trong quá trình nghiên cứu và bố trí thí nghiệm,
ảnh phải phản ánh được các nội dung nghiên cứu như hình dạng, màu sắc, đặc điểm
hình thái, môi trường sống, bố trí thí nghiệm, hoạt động, tập tính của chúng. Ảnh
được lưu giữ và có ghi chép đầy đủ về thời gian, địa điểm chụp.
2.2.2.2. Lấy mẫu

a. Phương pháp thu mẫu ốc
Mẫu được thu ở khu vực núi đá vôi huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. Mẫu
ốc được bắt trực tiếp bằng tay hoặc nhờ dụng cụ hỗ trợ. Tiến hành thu tất cả các
mẫu ốc nhộng voi từ con non đến con trưởng thành. Mẫu sau khi thu sẽ cho vào
thùng xốp cùng với đất và lớp thảm mục lấy tại khu vực thu mẫu để đảm bảo điều
kiện sống cho mẫu ốc thu được khi đưa về bố trí thí nghiệm.
b. Phương pháp thu mẫu đất
Lấy mẫu đất theo TCVN 5297:1995 tiêu chuẩn về Chất lượng đất - Lẫy mẫu
- Yêu cầu chung.
Xác định 3 địa điểm lấy mẫu khác nhau, chọn khu vực đất nông nghiệp để
sau này có thể lấy một lượng lớn tiến hành bố trí thí nghiệm. Khu vực lấy mẫu
không bị ô nhiễm, cách xa các nhà máy, xí nghiệp hay nơi chứa chất thải. Tại mỗi
địa điểm lấy 1 mẫu đất với độ sâu 10cm. Trên nhãn mẫu và trong sổ lấy mẫu phải
ghi rõ vị trí và ngày lấy mẫu và độ sâu lấy mẫu, kể cả tên gọi của đất.

2.2.2.3. Xử Lý và bảo quản mẫu

• Xử lý và bảo quản mẫu đất
Xử lấy sơ bộ: Mẫu đất lấy ở ba khu vực khác nhau sẽ được nhặt sạch sỏi đá,
xác thực vật,… Sau đó hong khô trên giấy trắng đã ghi rõ ký hiệu mẫu, phơi khô
trong nhà tránh ánh nắng trực tiếp từ mặt trời.
Giã và rây đất:

+ Lấy đất đã hong khô, nhặt sỏi đá, xác thực vật còn sót
+ Cho đất vào cối sứ, nghiền đất và rây đất với kích thước khác nhau: 0,25mm, 1mm,
2mm
+ Cho mẫu vào túi nilon sạch đã ghi ký hiệu mẫu
23


+ Đất sau khi rây qua các kích thước khác nhau được sử dụng cho việc phân tích các
chỉ tiêu
• Xử lý và bảo quản mẫu ốc
+ Tất cả các mẫu ốc nhộng voi thu được phải được làm sạch, nhặt các mẫu ốc chết ra,
cho vào thùng xốp đã tạo điều kiện môi trường sống thích hợp (đất và lớp thảm mục
lấy tại khu vực thu mẫu ốc được bổ sung thêm vào thùng xốp)
2.2.2.4. Phân tích mẫu

 Phương pháp phân tích mẫu đất
• Xác định hệ số khô kiệt của mẫu đất theo TCVN 4048:2011
Quy trình phân tích
Ba mẫu đất đã thu đều được xác định hệ số khô kiệt với quy trình như sau:
- Chuẩn bị cốc nhôm sấy ở 1050C đến khối lượng không đổi
- Cho cốc vào bình hút ẩm, để ở nhiệt độ phòng (tối thiểu 45 phút)
- Cân chính xác khối lượng cốc (mo)

- Dùng thìa cân 10g đất khô không khí vào cốc, cân khối lượng cốc và đất (m1)
- Cho cốc đựng đất vào tủ sấy ở nhiệt độ 1050C đến khối lượng không đổi
- Lấy cốc đựng mẫu để vào bình hút ẩm (ít nhất 45 phút). Xác định khối lượng (m2)
• Xác định hàm lượng kim loại nặng Cadimi theo EPA - 3050b
Dụng cụ

-

Cân phân tích*
Bếp đun
Giấy lọc
Các dụng cụ thủy tinh
Hóa chất

- Dung dịch
- Dung dịch 30%
Quy trình tiến hành
-Cân chính xác 1g mẫu đất khô vào cốc chịu nhiệt
-Thêm 10ml 1:1 trộn đều và đun mẫu ở nhiệt độ 955 0C trong 10 - 15 phút
(chú ý không làm mẫu bắn ra ngoài)
-Để nguội mẫu, thêm tiếp 5ml đặc, đun đến gần cạn. Lặp lại quá trình này
cho đến khi không còn khí màu nâu thoát ra, đun tiếp cho đến khi dung dịch gần
cạn (<1ml)
-Để nguội mẫu, thêm 2 ml nước và 3ml 30%, đun đến khi không thấy sủi bọt
khí. Lặp lại quá trinh này, cuối cùng đun cạn đến còn khoảng 5ml ở nhiệt độ 95 0C
24


-Lọc mẫu bằng giấy lọc. Chuyển mẫu vào bình định mức 50ml, tráng rửa cốc
và định mức đến vạch.

-Đo dịch lọc trên máy AAS

 Phương pháp phân tích mẫu ốc
Dụng cụ

-

Cân phân tích
Bếp đun
Giấy lọc
Các dụng cụ thủy tinh
Hóa chất

- Dung dịch 65%
- Dung dịch 30%
- HCl 2%
Quy trình tiến hành
-Mẫu ốc được ngâm nước trong 24 giờ đồng hồ cho đến ngạt và chết để phần
thân duỗi hết ra và dễ dàng lấy thân ra.
-Cân 2,5g mẫu ốc cho vào cốc thủy tinh, sau đó sử dụng kéo để cắt nhỏ và
làm nhuyễn
-Mẫu ốc sau làm nhuyễn cho thêm 30ml 65% và 4ml 30% lắc đều, cho lên
bếp đun với lửa nhỏ đến khi dung dịch cạn (<1ml)
-Để nguội cho bay hơi hết axit đến khi còn muỗi ẩm (nếu thấy có bã đen thì
nhỏ thêm vài giọt và đun nhẹ cho cháy hết than đen
-Để nguội mẫu, lọc mẫu bằng giấy lọc. Chuyển mẫu vào bình định mức
25ml, tráng rửa cốc và định mức bằng HCl 2% đến vạch.

25