NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CADIMI (Cd) ĐẾN MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA ỐC VƯỜN NÂU Macrochlamys nitidissima, Mollendorff, 1883

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

VŨ NGỌC SƠN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CADIMI (Cd) ĐẾN
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA ỐC VƯỜN NÂU
Macrochlamys nitidissima, Mollendorff, 1883

HÀ NỘI, 2017
1


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

VŨ NGỌC SƠN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CADIMI (Cd) ĐẾN
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA ỐC VƯỜN NÂU
Macrochlamys nitidissima, Mollendorff, 1883

Ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường
Mã ngành: 52 85 01 01

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS. ĐỖ VĂN TỨ
TS. HOÀNG NGỌC KHẮC

HÀ NỘI, 2017

3


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của
tôi, được thực hiện ở địa phường Nghĩa Tân, quận Cầu Giấy, Hà Nội dưới sự hướng
dẫn của TS. Đỗ Văn Tứ - Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, TS. Hoàng Ngọc
Khắc. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Đồ án đã được cám
ơn, các thông tin trích dẫn trong Đồ án này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 05 tháng 05 năm 2017
Tác giả

Vũ Ngọc Sơn

4


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp cho đến khi hoàn thành xong đề tài này
chúng tôi đã nhận được sự giúp đỡ của nhiều cá nhân và tập thể. Để đạt được kết quả
như hôm nay, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới quý Thầy Cô ở Khoa Môi
trường – Trường Đại Học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã truyền đạt vốn kiến
thức quý báu cho em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS. Hoàng Ngọc Khắc, T.S Đỗ Văn
Tứ - Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật đã trực tiếp hướng dẫn, truyền đạt kiến
thức thực tế, phương pháp luận, đôn đốc kiểm tra trong suốt quá trình thực hiện đồ án
để em có thể hoàn thiện đồ án của mình một cách tốt nhất
Nhiều sự giúp đỡ của thầy cô trên phòng thí nghiệm đã giúp đỡ em tận tình
trong quá trình nghiên cứu và phân tích mẫu trên phòng thí nghiệm.
Đồ án được thực hiện với lượng kiến thức còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ. Do

vậy, không tránh khỏi những thiếu sót là điều chắc chắn, em rất mong nhận được
những ý kiến đóng góp quý báu của quý Thầy Cô và các bạn học cùng lớp để kiến
thức của em được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!

5


MỤC LỤC

6


DANH MỤC BẢNG

7


DANH MỤC HÌNH

8


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
AAS
BTNMT
BĐ
Cd
ĐC
QCVN

TG
TN
TCVN

Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử
Bộ Tài Nguyên Môi Trường
Ban đầu
Cadimi
Đối chứng
Qui chuẩn Việt Nam
Thời gian
Thí nghiệm
Tiêu chuẩn Việt Nam

9


10


MỞ ĐẦU
1.Lí do lựa chọn đề tài
Hầu hết con người và các sinh vật sinh sống và phát triển chủ yếu ở môi
trường đất. Đất còn là nguồn tài nguyên quý giá mà tại đó con người sử dụng cho các
hoạt động công nghiệp – nông nghiệp – thương mại – dịch vụ … Tài nguyên đất 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. Quá trình phát triển công nghiệp, nông
nghiệp và dịch vụ … ở nước ta đã làm cho môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng và

trong tình trạng đáng báo động. Đi kèm theo đó là sự xuất hiện 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 bởi khi sống trong
môi trường đó thì cơ thể chúng chính là nơi lưu trữ, tích tụ kim loại nặng và gây nguy
hiểm cho sức khỏe của con người thông qua chuỗi thức ăn.
Thân mềm (Mollusca) được biết đến với khoảng 130,000 loài, phân bố rộng
khắp. Trong ngành Thân mềm, lớp Chân bụng (Gastropoda) là lớp đa dạng và phong
phú nhất, có khoảng 90,000 loài, chiếm khoảng 70% tổng số loài Thân mềm. Đây là
lớp duy nhất của ngành Thân mềm có cả đại diện sống ở dưới nước và trên cạn. Thân
mềm Chân bụng ở cạn gồm có các loài ốc và sên trần. Trong đó ốc cạn (Land snails)
là nhóm động vật có số lượng lớn hơn, phân bố ở các sinh cảnh trên cạn: ở vùng núi,
đồng bằng, trên mặt đất, trong hang động và có cả ở trên thực vật. Loài ốc vườn nâu
Macrochlamys nitidissima, Moellendorff, 1883 là một loài được nhiều người biết đến
vì nó có số lượng lớn, dễ tìm và dễ dàng lấy mẫu, khá phổ biến và thường xuất hiện
trong đất nông nghiệp như các vườn rau, nơi có môi trường ẩm ướt, xuất hiện ở cả
trên núi đá vôi, núi đất... Ốc cỡ trung bình, kích thước khá nhỏ nhắn so với mức độ
trung bình của các loài ốc cạn khác với chiều rộng khoảng (0,5 -1,5 cm). Vỏ ốc
mỏng, bóng màu nâu nhạt, các vân rất rõ. Trên bề mặt vỏ có các khía hình cánh cung
màu nâu vàng chạy trên các vòng xoắn. Xoắn phải với 5½ vòng xoắn.
Môi trường đất đang bị xuống cấp nhanh và ở mức báo động; đất đai bị xói
mòn, thoái hóa; chất lượng đất bị suy giảm mạnh; ô nhiễm nặng nề, đe doạ nghiêm
11


trọng đến sự đa dạng loài trong đó có khu hệ ốc cạn. Do vậy, xác định hàm lượng kim
loại nặng trong môi trường đất là rất cần thiết bởi tính độc của chúng đến đặc điểm
sinh học của ốc cạn. Sự tích tụ kim loại nặng trong đất chính là nguyên nhân gây ảnh
hưởng đến một số đặc điểm sinh học của ốc vườn nâu Macrochlamys nitidissima,
Moellendorff, 1883.
Trên cơ sở các vấn đề mới đề cập ở trên, chúng tôi thực hiện đề tài "Nghiên

cứu ảnh hưởng của Cadimi (Cd) đến một số đặc điểm sinh học của ốc vườn nâu Macrochlamys nitidissima, Moellendorff, 1883".
2.Mục tiêu, nội dung nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu: Xác định ảnh hưởng của Cadimi đến một số đặc điểm
sinh học như:
Kích thước (chiều cao vỏ, chiều rộng vỏ, chiều rộng miệng vỏ) ốc vườn nâu
Khối lượng của ốc vườn nâu
Mức độ hoạt động của ốc vườn nâu
Khối lượng thức ăn tiêu thụ (dinh dưỡng) của ốc vườn nâu.
Nội dung nghiên cứu
- Xác định ảnh hưởng của Cadimi đến kích thước của ốc vườn nâu
- Xác định ảnh hưởng của Cadimi đến khối lượng của ốc vườn nâu
- Xác định ảnh hưởng của Cadimi đến hoạt động của ốc vườn nâu
- Xác định sự ảnh hưởng của Cadimi đến dinh dưỡng của ốc vườn nâu

12


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của kim loại nặng tới ốc cạn trên thế giới
và ở Việt Nam
1.1.1. 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 2014, Dragos V. Nica và cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của Cadimi
đến ốc sên. Nghiên cứu này chỉ ra rằng sự gia tăng nồng độ Cadimi trong đất khiến

cho Cadimi trong gan tụy ốc tăng vọt so với trước khi tiếp xúc Cadimi trong đất. Cả
gan tụy và cấu trúc vỏ ốc phụ thuộc vào hàm lượng Cadimi. Tuy nhiên, vỏ không
đóng vai trò chỉ thị sinh học cho kim loại này. Cadmium không ảnh hưởng vỏ, nhưng
ở mức cao nó cũng ảnh hưởng đáng kể tăng trưởng vỏ, tính toàn vẹn vỏ và sự tăng
trưởng của ốc.[11]
+ Năm 2009, Ajikobi và cộng sự đã nghiên cứu về sự tích luỹ Cu, Pb trong ốc
sên khổng lồ (Archachatina marginata) chỉ ra rằng tích lũy kim loại nặng gây ra các
loại bệnh cho ốc như biến đổi tế bào gan khi nhiễm Cu, viêm ống gan khi nhiễm Pb .
[10]

+ Năm 2006, Kurt Jordaens và cộng sự đã nghiên cứu các mối liên quan giữa
sức vỏ, hình thái vỏ và kim loại nặng trong ốc sên Cepaea nemoralis (Gastropoda,
Helicidae). 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 ốc, 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.[12]
1.1.2. Việt Nam
Tính đến nay các nhà nghiên cứu ở Việt Nam chủ yếu nghiên cứu đa dạng
thành phần loài và sự phân bố của ốc cạn. Tính đến nay các công trình nghiên cứu
mối quan hệ giữa kim loại nặng trong đất tới đa dạng sinh học ốc cạn tại Việt Nam
13


không nhiều, các tác giả chủ yếu nghiên cứu đa dạng thành phần loài và sự phân bố
của ốc cạn. Chưa có công trình nghiên cứu nào về mối quan hệ giữa một số kim loại
nặng trong đất tới đặc điểm ốc cạn được công bố.
1.2. Tổng quan về ốc cạn và loài ốc vườn nâu
1.2.1. Khái niệm
Ốc cạn là một tên gọi chỉ chung cho bất kỳ trong vô số 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 đất là động vật thân mềm bụng có vỏ sống ở trên cạn (những con không có

vỏ được gọi là sên trần).
1.2.2. Đặc điểm của ốc cạn
- Phần lớn ốc cạn có một phổi và hít thở không khí. Tuy nhiên một thiểu số
thuộc nhiều dòng cổ xưa, mà trong giải phẫu của chúng bao gồm một mang và một
nắp mang. Như động vật thân mềm khác, ốc đất có một hoặc hai cặp xúc tu trên đầu.
Ốc cạn dao động đáng kể về kích thước của chúng. Các loài sống lớn nhất là ốc
khổng lồ châu Phi.
- 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.
- Hầu hết các ốc cạn có một hoặc hai cặp xúc tu trên đầu. Chúng có một cơ
chân khoẻ mạnh và di chuyển bằng cách trượt dọc trên cơ chân của chúng được bôi
trơn bằng chất nhầy. Ốc tiết ra chất nhầy bên ngoài để giữ cho cơ thể mềm mại của
chúng khỏi bị khô, chúng cũng tiết ra chất nhày 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.
- Để bảo vệ và chống lại kẻ thù, ốc cạn thường co rút lại phần mềm của chúng
vào vỏ khi đang chôn mình xuống đất, đang nghỉ ngơi.
- Ốc cạn đa số là lưỡng tính, có một số nhóm ốc cạn đơn tính. Ốc cạn đẻ trứng,
trứng được bùi dưới lớp đất mặt và phát triển thành con non. Thức ăn chủ yếu của ốc
cạn là thực vật và mùn bã hữu cơ.
- Ốc cạn là nguồn lợi lớn có giá trị về kinh tế. Phần mềm dùng làm thực phẩm,
nhiều loài là đặc sản. Vỏ nhiều loại có màu sắc sặc sỡ, hình dáng đẹp, dùng làm đồ mĩ
nghệ nhưng cũng có loại lại gây ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người.
14


1.2.3. Đặc điểm của ốc vườn nâu

Hình 1.1. Ốc vườn nâu Macrochlamys nitidissima, Moellendorff, 1883
- Về cấu trúc bậc phân loại

Ngành Mollusca - Lớp Gastropoda - Phân lớp Có phổi (Pulmonata) - Bộ
Stylommatophora - Họ Ariophantidae.
- Kích thước: Ốc cỡ trung bình, kích thước khá nhỏ nhắn so với mức độ trung
bình của các loài ốc cạn khác với chiều rộng khoảng 0,5-1,5 cm.
- Hình dạng: Có dạng ô van dài, 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. Trên bề mặt vỏ có các khía hình cánh cung màu nâu vàng chạy trên các vòng
xoắn. Xoắn phải với 5½ vòng xoắn. Đỉnh vỏ tù, vòng xoắn cuối mở rộng tạo lỗ miệng
hình bán nguyệt. Vành miệng đơn giản, không cuộn, hơi sắc, có chai miệng rõ ràng.
Không có lỗ rốn. Lỗ miệng không có nắp miệng.
- Màu sắc: Vỏ ốc mỏng, bóng màu nâu nhạt, các vân rất rõ.
- Môi trường sống: Chủ yếu sống ở những nơi ẩm ướt, thích nghi ở nhiệt độ
từ 20˚C-30˚C. Đặc biệt, chúng phát triển mạnh trong mùa mưa và những vườn cây
được tưới nước thường xuyên trong mùa nắng, ban ngày chúng ẩn kín trong các hốc,
bụi cây hoặc chui xuống đất, khi đêm xuống hoạt động mạnh khi có độ ẩm cao, độ
ẩm giữ vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến hoạt động của chúng do chất nhầy của ốc
có chứa 98% là nước. Ở nhiệt độ cao thì hoạt động của ốc bị hạn chế vì thiếu nước.
Vào mùa khô chúng nhả rãi vào lá hoặc thân cây cho dính chặt vào rồi thu mình vào
15


vỏ và nằm ở đó, kiểu này giúp ốc hạn chế mất nước.
- Thành phần thức ăn: Chủ yếu là lá cây, mầm, chồi cây non.
- Vai trò: Loài này ít có giá trị kinh tế. Làm thức ăn động vât.
- Tác hại: Là loài gây hại cho vườn tược nông nghiệp vì chúng ăn lá cây và
hoa gây ảnh hưởng đến vụ mùa. Làm vật chủ trung gian truyền bệnh giun sán cho con
người.
1.3. Tổng quan về kim loại nặng Cadimi
1.3.1. Khái niệm, đặc điểm
- Cadimi là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn các nguyên tố, kí hiệu là

Cd thuộc nhóm IIB, chu kỳ 7, hiệu số nguyên tử là 48 của bảng hệ thống tuần hoàn,
là một kim loại quí hiếm.[8]
- Cadimi mềm, màu trắng ánh xanh, có độc tính, thường tồn tại trong các
quặng kẽm và được sử dụng chủ yếu trong các loại pin.
- Cadimi tự nhiên trong đất thường có hóa trị II.
- Là một kim loại chuyển tiếp tương đối hiếm, mềm, màu trắng ánh xanh và có
độc tính. Cadimi tồn tại trong các quặng kẽm và được sử dụng chủ yếu trong các loại
pin.
- Khối lượng riêng của những kim loại này thông thường lớn hơn 5g/cm3
- Cadimi 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.
1.3.2. Quy chuẩn về hàm lượng của Cadimi trong đất
Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của một số kim loại nặng
trong đất.[2]
Bảng 1.1. Giới hạn tối đa hàm lượng của kim loại nặng Cadimi
trong tầng đất mặt
Đơn vị tính: mg/kg đất khô
Thông số

Đất nông
nghiệp

Đất lâm
nghiệp

Đất dân
sinh

Đất công

nghiệp

Đất thương
mại, dịch vụ

Cadimi (Cd)

1,5

3

2

10

5

(Trích: QCVN 03-2015/BTNMT)
16


1.3.3. Nguồn gốc phát sinh
- Nguồn tự nhiên
+ Cd có sẵn trong đất: 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. Hàm lượng Cadimi 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.
+ Đối với nguồn nước tự nhiên thì Cadimi có thể giải phóng vào nước bởi các

quá trình phong hóa tự nhiên. Cadimi còn có thể đi vào nước thông qua sự xói mòn
và hạ nguồn các con sông từ các mỏ khoáng cũ và các nguồn phân khoáng.[8]
+ Cd từ các mỏ khai thác quặng: Các nguồn Cd chủ yếu khác là các mỏ than,
mỏ quặng apatite, quá trình xói mòn, tích tụ đã làm tập trung cao Cd trong đất.
- Nguồn nhân tạo
a. Không khí
- Cadimi có thể đi vào không khí từ việc đốt cháy các nguyên liệu hóa thạch
hay đốt chất thải sinh hoạt.
- Cadimi phân phối rộng rãi trong vỏ trái đất nên có thể được giải phóng vào
không khí qua dạng bụi, hoạt động núi lửa.
- Hoạt động công nghiệp là nguồn nhân tạo chính phát sinh Cd trong không
khí, các ứng dụng chủ yếu của Cd trong công nghiệp: lớp mạ bảo vệ thép, chất tạo
màu trong thủy tinh...
- Mức tập trung bình thường của Cadimi trong bầu khí quyển từ 1-50 mg/ m3
và lượng Cadimi tỏa ra từ bầu khí quyển hàng năm từ tài nguyên thiên nhiên là 800
tấn.[8]
b. Đất
- Việc thải các loại chất thải có chứa Cd như pin, sử dụng đất bùn cống, phân
phosphate để bón đất, khai thác mỏ là những nguồn chính của Cd trong đất.[6]
c. Nước
- Nước thải từ các nhà máy công nghiệp hoặc nhà máy xử lí nước thải đều có
thể thải ra Cd vào môi trường nước. Cd còn có thể thâm nhập vào nguồn nước uống
thông qua hệ thống ống dẫn nước.
- Nước cống hay nước bị ô nhiễm cũng có chứa Cd với nồng độ khá cao.
17


- Cd có thể đi vào nước do sự chảy tràn, rò rỉ các chất độc hại có chứa Cd [7]
d. Bùn cống rãnh
- Bùn chứa Cd từ các chất bài tiết của con người, chất thải từ công nghiệp. [7]

- Hầu hết Cd được tích lũy trong nước cống được thải ra trong suốt quá trình
xử lí bùn quánh.
1.3.4. Sự tồn tại của Cadimi
a. Cadimi oxit CdO
CdO rất khó nóng chảy.
Hơi của nó rất độc. CdO có các màu từ vàng tới nâu tùy thuộc quá trình chế
hóa nhiệt.
Không tan trong nước và không tan trong dung dịch axit, chỉ tan trong kiềm
nóng chảy.
CdO + 2KOHnc + KCdO2 + H2O
Có thể điều chế CdO bằng cách đốt cháy kim loại trong không khí hoặc nhiệt
phân hidroxit hoặc muối cacbonat, muối nitrat.
Cd(OH)2 + CdO + H2O => CdCO3 + CdO + CO2
b. Cadimi hidroxit Cd(OH)2
Là kết tủa nhầy ít tan trong nước và có màu trắng. 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.
Cd(OH)2 + 2HCl +CdO + H2O => Cd(OH)2 + 4NH3 + [Cd(NH3)4](OH)2
c. Muối Cd (II)
Tất cả các muối của halogenua đều tan (trừ flourua) , nitrat, sunphat, peclorat,
axetat của Cd (II) đều dễ tan trong nước, còn các muối sunfua, cacbonat, ortho

18


photphat và bazo ít tan…Những muối tan khi kết tinh từ dung dịch nước thường ở
dạng hidrat.
Các dihalogennua của Cadimi là chất ở dạng tinh thể màu trắng, có nhiệt độ
nóng chảy và nhiệt độ sôi khá cao.
Đa số các muối dơn giản không có màu, CdS màu vàng, CdTe màu nâu. Nhiều

muối Cd (II) đồng hình với nhau.[5]
Trong dung dịch nước các muối Cd (II) bị thủy phân:
Cd2+ + 2H2O => Cd(OH)2 + 2H+
1.3.5. Sự chuyển hóa của Cadimi trong tự nhiên
Cadimi trong môi trường thường không bị phân huỷ sinh học mà tích tụ trong
sinh vật, tham gia chuyển hoá sinh học tạo thành các hợp chất độc hại hoặc ít độc hại
hơn.
Cadimi tích tụ trong đất và được chuyển hoá nhờ sự biến đổi của các yếu tố
vật lý và hoá học như nhiệt độ, áp suất, dòng chảy, oxy, nước. Cd xâm nhập vào cơ
thể theo chuỗi thức ăn và tồn đọng trong đất theo chu trình đất – Cây trồng – Động
vật – Con người sẽ tác động đến sức khỏe, gây ảnh hưởng đến đặc điểm sinh học của
sinh vật nói chung và loài ốc vườn nâu nói riêng.
1.3.6. Một số ứng dụng và ảnh hưởng của Cadimi đối với môi trường và sinh vật
• Một số ứng dụng của Cadimi
- Công nghiệp: 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 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. Hàm lượng của Cd trong phân
lân biến động khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc của đá phosphate.
- Nông nghiệp: Các kim loại nặng có trong các sản phẩmphân bón bao gồm
cadimi. Cadimi tích lũy trong đất nông nghiệp dẫn đến tạo ra sự nguy hiểm đối với
thực- động vật.[1]
• Ảnh hưởng của Cadimi đối với môi trường và sinh vật
19


- Nếu Cd đi vào cơ thể và tích lũy bên trong cơ thể thì hiện tượng ngộ độc sẽ
xuất hiện. Do vậy người ta bị ngộ độc không những với hàm lượng cao của Cd mà kể

cả khi hàm lượng thấp và thời gian kéo dài sẽ đạt đến hàm lượng gây độc.
- Cd rất độc đối với con người và môi trường, là một trong rất ít nguyên tố
không cần thiết cho cơ thể con người. Trong cơ thể người Cd gây nhiễu một số enzim
nhất định. gây nên hội chứng tăng huyết áp và ung thư phổi, thủng vách ngăn mũi. Cd
xâm nhập vào cơ thể được tích tụ ở thận và xương, làm rối loạn chức năng thận, phá
huỷ tuỷ xương, gây ảnh hưởng đến nội tiết, máu, tim mạch.

20


Đường miệng
-

Ăn thức ăn hoặc uống nước có mức Cd rất cao gây kích ứng dạ dày nghiêm

-

trọng, dẫn đến nôn và tiêu chảy, và đôi khi tử vong.
Ăn phải Cd với lượng thấp hơn trong thời gian dài có thể dẫn đến tích tụ Cd

-

trong thận. Nếu tích tụ Cd đủ cao, nó sẽ gây tổn thương thận.
Phơi nhiễm nồng độ thấp Cd trong thời gian dài cũng có thể khiến xương trở
nên yếu và dễ gãy.

Công nhân sản xuất
-

Hít thở không khí có mức Cd rất cao có thể gây tổn thương nặng phổi và có

thể gây tử vong. Hít thở không khí có mức Cd thấp hơn trong thời gian dài
(nhiều năm) dẫn đến tích tụ Cd trong thận, và nếu đủ cao có thể dẫn đến bệnh
thận.

Trẻ nhỏ: Ảnh hưởng sức khỏe ở trẻ em phơi nhiễm với mức độ độc của Cd được dự
đoán là tương tự ảnh hưởng gặp ở người lớn (tổn thương thận và phổi).
Đối với động vật: Động vật non hấp thụ nhiều Cd hơn so với con trưởng thành. Con
non dễ bị mất xương và giảm sức mạnh của xương khi phơi nhiễm với Cadimi hơn
con trưởng thành.

21


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

2.1. Đối tượng khảo sát
- Ốc vườn nâu: Macrochlamys nitidissima, Mollendorff, 1883
- Kim loại nặng: Cadimi (Cd)
2.2. Phạm vi nghiên cứu
- Về không gian:
+ Thực hiện các thí nghiệm tại phòng thí nghiệm khoa Môi trường – trường
Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
+ Địa điểm: Nuôi ốc tại nhà số 1C, đường Trần Cung, Cầu Giấy, Hà Nội.
* Diện tích: 40m2
* Khí hậu, nhiệt độ, độ ẩm: Khí hậu nhiệt đới gió mùa. Thời tiết có sự khác
biệt rõ ràng giữa mùa nóng và mùa lạnh và có thể phân thành 4 mùa: xuân, hạ, thu,
đông. Mùa nóng bắt đầu từ tháng 4 đến giữa tháng 9, khí hậu nóng ẩm và mưa nhiều
rồi mát mẻ, khô ráo vào tháng 10. Mùa lạnh bắt đầu từ cuối tháng 11 đến hết tháng 3
năm sau. Từ cuối tháng 11 đến tháng 1 rét hanh khô, từ tháng 2 đến hết tháng 3 lạnh
và mưa phùn kéo dài từng đợt. Trong khoảng cuối tháng 9 đến tháng 11 do đón vài

đợt không khí lạnh yếu tràn về. Có nhiệt độ trung bình năm 23,2˚C độ ẩm trung bình
84,6%.
* Điều kiện để nuôi ốc: Trong điều kiện đất khô, nhiệt độ ngoài trời trên 30˚C
ta có thể dùng bình phun sương để cấp ẩm cho đất.
- Về thời gian nghiên cứu: Từ 03/2017 đến 05/2017
2.3. Phương pháp nghiên cứu
Quy trình chung xác định ảnh hưởng của Cadimi (Cd) đến một số đặc điểm
sinh học của ốc vườn nâu

22


Hình 2.1. Quy trình thực hiện
2.3.1. Phương pháp thu thập thông tin, tài liệu
- Thu thập các tài liệu khoa học, cơ sở về loài ốc vườn nâu.
- Thu thập các tài liệu khoa học, cơ sở về kim loại Cadimi.

23


- Xin ý kiến từ các chuyên gia có những hiểu biết về loài ốc vườn nâu và
Cadimi để hiểu rõ hơn về đặc điểm loài và có sự đánh giá khách quan về loài ốc vườn
nâu, vai trò, tác hại của Cd đến sinh vật.
- Xin ý kiến Tiến sĩ Hoàng Ngọc Khắc
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
Phương pháp lấy mẫu
- Mẫu ốc
+ Mẫu ốc phân bố ở các bộ phận của cây, dưới thảm lá mục, nhặt bằng tay.
+ Tiến hành thu các mẫu ốc đang trưởng thành trong cùng một loài để theo dõi
được sự khác biệt sau thời gian nuôi.

+ Tất cả các mẫu ốc thu được đều được bảo quản tạm thời trong điều kiện thích
hợp cho đến khi tiến hành nuôi thử nghiệm.

Hình 2.2. Vị trí lấy mẫu ốc
- Mẫu đất
+ Lấy mẫu đất theo TCVN 5297: 1995[1]
+ Lấy mẫu cần tính đến cấu trúc theo chiều thẳng đứng, sâu 10cm so với mặt
đất, cho vào túi nilon có ghi nhãn mang về phân tích
- Thực hiện thu 3 mẫu đất ở các khu vực khác nhau để tiến hành phân tích hàm lượng
Cd và lựa chọn mẫu đất không ô nhiễm có hàm lượng Cd đảm bảo QCVN 03-MT:
2015/BTNMT (bảng 6, phụ lục I)
24


Hình 2.3. Vị trí lấy mẫu đất
2.3.3. Phương pháp quan sát và chụp ảnh mẫu vật
- Ảnh mẫu nghiên cứu phải phản ánh được các nội dung nghiên cứu như các
các đặc điểm hình thái, các hoạt động sống của các mẫu ốc trong các ô nghiên cứu từ
đó phản ánh được mối liên hệ giữa hàm lượng Cadimi trong đất lên một số đặc điểm
của ốc.
- Tiến hành theo dõi, quan sát các cá thể ốc để nhận thấy được thay đổi:
+ Đặc điểm kích thước
+ Đặc điểm sinh trưởng thông qua khối lượng...
+ Đặc điểm về hoạt động sống
+ Đặc điểm dinh dưỡng (khối lượng thức ăn tiêu thụ)
Quan sát bằng mắt thường một số đặc điểm sinh học về các thông tin như: hoạt
động sống, kích thước,… của ốc vườn nâu từ khi bắt ốc về đến khi kết thúc nuôi. Ghi
chép đầy đủ các thông tin của mẫu vật vào sổ ghi chép. Tiến hành chụp ảnh, ảnh thực
tế phải phản ánh được các nội dung của chuyên đề như một số đặc điểm sinh học điển
hình, kích thước bên ngoài, các loại thức ăn, môi trường và tập tính sống…

25


2.3.4. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
• Phương pháp phân tích mẫu đất
- Xử lý mẫu đất và bảo quản
Xử lấy sơ bộ: mẫu đất lấy về nhặt sạch sỏi đá, xác thực vật… Sau đó hong khô
trên giấy trắng đã ghi rõ ký hiệu mẫu, đặt lên bản gỗ phơi 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.
• Đất sau khi rây qua các kích thước khác nhau được sử dụng cho việc phân tích
các chỉ tiêu.
- Xác định hệ số khô kiệt của đất theo TCVN 4048: 2011.[2]
Quy trình phân tích: Tất cả các mẫu ở các điểm lấy mẫu đều 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 (45 phút). Xác định khối lượng (m2).
- Công thức tính như công thức (2.1)
 Phân tích mẫu đất, xác định hàm lượng kim loại Cd 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 95 OC trong 10 - 15 phút (chú
ý không làm mẫu bắn ra ngoài).

26