Nghiên cứu đánh giá dư lượng một số chất kháng sinh trong nước và động vật thủy sinh trong một số hồ Hà Nội (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-----------------------------------

PHẠM THỊ THANH YÊN

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ DƯ LƯỢNG MỘT SỐ CHẤT
KHÁNG SINH TRONG NƯỚC VÀ ĐỘNG VẬT THỦY
SINH TRONG MỘT SỐ HỒ HÀ NỘI

Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
Mã số: 62520320

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Hà Nội - 2017


Công trình được hoàn thành tại:
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học 1: GS.TS Huỳnh Trung Hải
Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS Nguyễn Quang Trung

Phản biện 1: ………………………………………………..
Phản biện 2: ………………………………………………..
Phản biện 3: ………………………………………………..

Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp
Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Vào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ………

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội
2. Thư viện Quốc gia Việt Nam


DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN

1.Phạm Thị Thanh Yên, Nguyễn Quang Trung (2012) Hiện trạng
sử dụng kháng sinh và sự tồn dư kháng sinh trong môi trường
nước ở Việt Nam. Tạp chí Khoa học & Công nghệ trường đại
học Công Nghiệp Hà Nội, 13, pp. 61-65.
2. Phạm Thị Thanh Yên, Nguyễn Quang Trung (2013) Dư lượng
kháng sinh chloramphenicol trong tôm ở một số chợ của Hà
Nội. Tạp chí Khoa học & Công nghệ trường đại học Công
Nghiệp Hà Nội, 15, pp. 39-42.
3. Nguyễn Quang Trung, Huỳnh Trung Hải, Phạm Thị Thanh Yên
(2014) Sự xuất hiện và phân bố của các kháng sinh trong một
số hồ, sông Kim Ngưu và sông Tô Lịch ở Hà Nội. Tạp chí Hóa
Học, 52(6A), pp. 48 – 53.
4. Phạm Thị Thanh Yên, Huỳnh Trung Hải, Nguyễn Quang Trung
(2014) Xác định đồng thời kháng sinh họ quinolons, penicillins
và trimethoprim trong cá bằng sắc ký lỏng hai lần khối phổ.
Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công
nghệ, 30(6S), pp. 246 - 254.
5. Phạm Thị Thanh Yên, Nguyễn Quang Trung, Huỳnh Trung Hải
(2015) Nghiên cứu xác định kháng sinh sulfathiazole,
sulfamethazine, sulfamethoxazole, sulfamerazine trong nước
mặt bằng sắc ký lòng hai lần khối phổ. Tạp chí phân tích Hóa,

Lý và Sinh học, 20(2), pp. 20 – 29.
6. Phạm Thị Thanh Yên, Nguyễn Quang Trung (2016) Occurrence
of antibiotics in lake in Hanoi. Hội thảo Korra 25th birthday
internation symposium proceeding Biomass world and up-cycle,
Ngày 21-22 tháng 7/2016, Tại trường đại học Jungwon – Hàn
Quốc.
7. Phạm Thị Thanh Yên, Nguyễn Quang Trung, Huỳnh Trung Hải
(2016) Đánh giá sự xuất hiện và rủi ro tiềm năng của các kháng
sinh quinonoles, sulfonamides và trimethoprim đối với môi
trường nước và trầm tích của Hồ Tây và hồ Trúc Bạch. Tạp chí
Hóa Học, 54(5), pp. 620 – 625.


MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Kháng sinh có ý nghĩa rất quan trọng đối với con người và vật nuôi,
nhưng với hạn chế về hiểu biết và xem kháng sinh là thần dược, con người
đã và đang lạm dụng kháng sinh quá mức dẫn đến sự tồn dư trong môi
trường. Trong môi trường tự nhiên kháng sinh không dễ phân hủy, thêm
nữa chúng liên tục được đưa vào từ các hoạt động của con người nên
kháng sinh được coi là những chất gây ô nhiễm "giả liên tục". Nhiều bằng
chứng cho thấy sự tồn lưu kháng sinh trong môi trường dù ở nồng độ thấp
vẫn có nguy cơ ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường sinh thái, đặc biệt
là sinh ra các vi khuẩn kháng kháng sinh, vì vậy chúng ngày càng nhận
được sự quan tâm của các nhà khoa học, các phương tiện truyền thông.
Sulfonamides (SAs), trimethoprim (TRI) và quinolones (QNs) là những
kháng sinh phổ rộng được sử dụng phổ biến ở Việt Nam trong y học ở
người, nuôi trồng thủy sản và gia súc. Thêm nữa thời gian tồn lưu trong
môi trường lâu, nên nghiên cứu đã lựa chọn các kháng sinh này để đánh
giá dư lượng trong nước, trầm tích, cá rô phi và ốc ở hồ Tây, hồ Trúc

Bạch, hồ Thủ Lệ, hồ Ngọc Khánh và hồ Yên Sở của Hà Nội.
Mục tiêu nghiên cứu của luận án
- Tối ưu hóa quy trình phân tích đồng thời ba nhóm kháng sinh QNs, SAs,
TRI trong nước, trầm tích và cá rô phi.
- Xác định hàm lượng kháng sinh trong nước, trầm tích, cá rô phi và ốc tại
hồ Tây, hồ Trúc Bạch, hồ Thủ Lệ, hồ Ngọc Khánh và hồ Yên Sở.
- Bước đầu đánh giá sự nguy hại của kháng sinh với sinh vật trong nước,
trầm tích.
- Đề xuất phương pháp xử lý nước thải có chứa kháng sinh và các chất
dược phẩm khác.
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là hàm lượng kháng sinh SAs, QNs và TRI trong
nước hồ, trầm tích, cá rô phi và ốc tại hồ Tây, hồ Trúc Bạch, hồ Thủ Lệ,
hồ Ngọc Khánh và hồ Yên Sở của Hà Nội
1


Sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm tại hiện trường (lấy mẫu,
bảo quản mẫu, khảo sát hiện trạng các hồ) và trong phòng thí nghiệm (xử
lý mẫu và phân tích trên sắc ký lóng hai lần khối phổ LC/MS/MS);
Phương pháp thống kê toán học để xử lý số liệu phân tích; Phương pháp kế
thừa các số liệu thu thập được trong các tài liệu và các kết quả đã được
nghiên cứu; phương pháp đánh giá dựa trên các số liệu thực nghiệm đo
được để rút ra các kết luận.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Đã ứng dụng sắc ký lỏng hai lần khối phổ (LC/MS/MS) để phân tích hàm
lượng kháng sinh họ quinolones, sulfonamides và trimethoprim.
- Đánh giá được hiện trạng ô nhiễm kháng sinh trong 5 hồ Hà Nội, trên cơ
sở đó xác định nguyên nhân và đề xuất một số biện pháp giảm thiểu nồng
độ kháng sinh vào hồ.

- Bước đầu nghiên cứu khả năng tích tụ kháng sinh trong ốc và cá rô phi
qua hệ số tích lũy sinh học để đưa ra các khuyến cáo với người dân trong
sử dụng ốc và cá rô ở các hồ có nguồn nước thải vào làm thực phẩm.
- Dự đoán được kháng sinh nào có nguy cơ ảnh hưởng mạnh tới quần thể
sinh trong năm hồ Hà Nội thông qua thương số nguy hại HQ.
Những điểm mới của luận án
Đây là nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam đưa ra những kết quả về ô nhiễm
kháng sinh trong nước, trầm tích, cá rô phi và ốc ở các hồ Hà Nội.
Đã đưa ra kết quả dự báo về mức độ ảnh hưởng của các kháng sinh QNs,
SAs, TRI đối với quần thể sinh vật trong nước và trầm tích của 5 hồ Hà
Nội.
Cấu trúc của luận án gồm
Luận án gồm 109 trang gồm mở đầu (2 trang), chương 1-Tổng quan tài
liệu (27 trang), chương 2 – Phương pháp nghiên cứu (15 trang), chương 3Kết quả và thảo luận (63 trang), kết luận (2 trang), tài liệu tham khảo và
phụ lục
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1.Tổng quan về thuốc kháng sinh
Thuốc kháng sinh là những chất được sử dụng để điều trị các bệnh
nhiễm khuẩn do vi khuẩn và các vi sinh vật khác gây ra. Dựa vào cấu trúc
2


hóa học, kháng sinh được chia thành 9 nhóm: β-lactam, aminoglycosid,
tetracyclin, phenicol, macrolid, lincosamid, peptid; quinolone, nhóm Co –
trimoxazol.
Sulfonamides, trimethoprim và quinolones là những kháng sinh phổ
rộng được sử dụng phổ biến để điều trị bệnh hoặc kích thích tăng trưởng
cho người, chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam do giá thành rẻ,
hiệu quả xử lý cao. Trên thế giới cũng như ở Việt nam các kháng sinh này
được phát hiện với nồng độ và tần suất lớn trong môi trường nước, trầm

tích.
1.2. Hiện trạng sử dụng thuốc kháng sinh
Để đánh giá chính xác mức tiêu thụ toàn cầu của tất cả các loại thuốc
kháng sinh sẽ là khó khăn, nếu có thể nói là không thể, nhưng nhìn chung
sự tiêu thụ kháng sinh trên toàn thế giới sử dụng cho người đang gia tăng
đặc biệt là ở các quốc gia có thu nhập thấp và trung bình.
Hiện nay trên thị trường Việt Nam có khoảng 39.016 hiệu thuốc, hầu
hết thuốc bán không có đơn thuốc kèm theo. Người bệnh chỉ cần mô tả
triệu chứng bệnh, người bán với kiến thức hạn chế về y, dược sẽ đưa ra các
hướng dẫn lựa chọn.Trong chăn nuôi việc lựa chọn kháng sinh và quyết
định liều dùng chủ yếu dựa trên kinh nghiệm của chủ hộ 44%, 33% theo
hướng dẫn của bác sỹ thú y, 17% theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Trong
chăn nuôi phần lớn các chủ hộ không tuân theo quy định về việc ngừng sử
dụng kháng sinh trước khi thu hoạch từ động vật.
1.3. Ô nhiễm thuốc kháng sinh và ảnh hưởng đến môi trường
sinh thái
Con người và động vật hấp thụ không hoàn toàn các hợp chất kháng
sinh, do đó chúng sẽ đi vào môi trường qua đường nước tiểu, phân ở dạng
ban đầu và dạng chất chuyển hóa. Trong môi trường kháng sinh có thể tồn
tại ổn định và lâu dài, sự tồn tại phụ thuộc vào độ bền của chúng với ánh
sáng, khả năng hấp phụ, tốc độ phân hủy và sự hòa tan vào trong nước.
Kháng sinh có tính hấp phụ mạnh, thường có xu hướng tích lũy trong đất
hoặc trầm tích (như tetracylin, floquinonoles) và ngược lại, nhưng kháng
sinh có tính linh động cao (như SAs), ít bị phân hủy thì thường có xu
hướng thấm vào nước ngầm và được vận chuyển cùng với nước ngầm hay
theo các đường thoát nước chảy tràn vào nước mặt.
3


Kháng sinh tồn tại trong môi trường sẽ gây ra những ảnh hưởng nghiêm

trọng như: Sinh ra các vi khuẩn kháng kháng sinh, tăng cường sức đề
kháng của vi sinh vật kháng thuốc, sự tích tụ kháng sinh trong sinh vật có
khả năng tác động tới sức khỏe con người, do các gen kháng và/hoặc vi
khuẩn kháng kháng sinh có thể chuyển từ động vật sang người, có nguy cơ
gây ảnh hưởng tới môi trường sinh thái.
1.4. Các phương pháp loại bỏ kháng sinh
Trong tự nhiên kháng sinh có thể tự loại bỏ khỏi môi trường nhờ quá
trình hấp phụ, phân hủy sinh học, phản ứng quang phân, phản ứng thủy
phân. Nhưng kháng sinh được liên tục đưa vào môi trường hoặc hàm
lượng kháng sinh đưa vào môi trường lớn hơn so với khả năng tự phân hủy
của chúng đã dẫn đến sự tồn lưu kháng sinh vào môi trường. Phương xử lý
nước thải bằng sinh học loại bỏ không hiệu quả kháng sinh, vì vậy để loại
bỏ kháng sinh triệt để cần phải sử dụng thêm các phản ứng oxy hóa tiên
tiến như O3/H2O2, O3/UV, H2O2/UV, Fenton Fe2+/H2O2. Ngoài ra còn có
một số các quá trình khác như clo hóa, chiếu tia UV, sử dụng các màng
siêu lọc, hấp phụ lên than hoạt tính cũng có thể loại bỏ kháng sinh.
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị
Các dung môi và hóa chất sử dụng để xử lý mẫu và chạy sắc ký lỏng hai
lần khối phổ là những dung môi có độ tinh khiết cao chuyên dùng để phân
tích và chạy máy sắc ký.
Thiết bị sắc ký lỏng hai lần khối phổ LC/MS/MS của hãng Thermo TSQ
Quantum Access – Mỹ.
2.2. Lấy mẫu và bảo quản mẫu
Mẫu nước, trầm tích, cá rô phi rô phi đen (Oreochromis mossambicus)
và ốc nhồi Pila polita được lấy theo QCVN và một số tài liệu tham khảo
Bảng 2.2. Bảng tổng hợp số mẫu lấy tại năm hồ Hà Nội

STT

Tên hồ

Nước

1

Hồ Tây

144
4

Số lượng mẫu
Trầm
Cá rô phi
tích
108
10

Ốc


2
3
4
5

Hồ Trúc Bạch
Hồ Thủ Lệ
Hồ Ngọc Khánh

Hồ Yên Sở

59
30
30
30

44

14
10
10
10

12

2.3. Tối ưu hóa quy trình phân tích đồng thời kháng sinh QNs,
SAs, TRI trong nước, trầm tích và cá rô phi
Khảo sát các điều kiện tối ưu cho sắc ký lỏng hai lần khối phổ: ion mẹ,
ion con và năng lượng bắn phá tối ưu được thể hiện ở bảng 2.3, pha động
và chế độ chạy pha động.
Bảng 2.3. Thời gian lưu, thông số khối phổ của kháng sinh SAs, QNs và TRI

Tên
chất
STZ
SMZ
SMX
SMR
TRI

CIP
NOR
OFL
ENR

Thời
gian
lưu
(Phút)
6,91
8,48
8,77
6,55
8,34
8,61
8,62
8,53
8,33

Ion
mẹ
(m/z)

Ion con định lượng
(Năng lượng)
m/z
(V)

Ion con định tính
(Năng lượng)

m/z
(V)

256
279,1
254
265
291,2
332,2
320,2
362
360

256→156 (12)
279,1→186 (16)
254→156 (13)
265→156 (14)
291,2→230,1 (21)
332,2→288 (15)
320,2→275,6 (15)
362→261(28)
360→342 (20)

256→108 (20)
279,1→124 (20)
254→108,2 (20)
265→108 (18)
291,2→123 (22)
332,2→230,8 (33)
320, 2→302,3 (22)

362→318 (20)
360→245 (28)

Tối ưu hóa quy trình phân tích nồng độ kháng sinh QNs, SAs, TRI trong
nước với các yếu tố khảo sát: thể tích mẫu chiết, giá trị pH của mẫu chiết
và thẩm định lại phương pháp.
Tối ưu hóa quy trình phân tích nồng độ kháng sinh QNs, SAs, TRI trong
trầm tích với các yếu tố khảo sát: trạng thái của mẫu, dung môi chiết, ảnh
hưởng của pH tới hiệu suất chiết kháng sinh và thẩm định lại phương
pháp.
Tối ưu hóa quy trình phân tích nồng độ kháng sinh QNs, SAs, TRI trong
cá rô phi với các yếu tố khảo sát: dung môi chiết, điều kiện loại chất béo
và thẩm định lại phương pháp.
5


2.4. Hàm lượng và sự phân bố kháng sinh quinolones,
sulfonamides và trimethoprim trong các hồ của Hà Nội
Kháng sinh tồn dư trong môi trường nước thì cũng có khả năng tích tụ
trong trầm tích, động vật thủy sinh, vì vậy để đánh giá toàn diện về mức độ
ô nhiễm kháng sinh trong 5 hồ của Hà Nội, nghiên cứu đã tiến hành lấy
mẫu ở cả ba môi trường để xác định nồng độ kháng sinh.
Từ các kết quả phân tích kháng sinh ở các vị trí khác nhau trong hồ và ở
thời gian lấy mẫu khác nhau, kết hợp với các số liệu về thời tiết (nhiệt độ,
lượng mưa trung bình trong tháng), kết quả khảo sát về tình hình nuôi cá ở
các hồ đưa ra các kết luận về nguyên nhân gây ô nhiễm kháng sinh trong
hồ, quy luật phân bố kháng sinh theo không gian và thời gian.
2.5. Đánh giá sự nguy hại của kháng sinh
Đánh giá khả năng tích tụ của kháng sinh trong trầm tích thông qua hệ
số hấp phụ Kd.

Đánh giá khả năng tích lũy kháng sinh trong động vật thủy sinh thông
qua hệ số tích lũy sinh học (BAF).
Đánh giá ảnh hưởng của kháng sinh tới quần thể sinh vật trong nước và
trầm tích thông qua nồng độ gây ảnh hưởng trung bình EC50 và thương số
nguy hại HQ.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Tối ưu hóa quy trình phân tích kháng sinh SAs, TRI, QNs
trong nước, trầm tích và cá
3.1.1. Khảo sát pha động sử dụng cho LC/MS/MS
Thành phần các chất, loại dung môi sử dụng trong pha động sẽ ảnh
hưởng tới khả năng phân tách, hình dạng của pic và tín hiệu phát hiện
kháng sinh. Kết quả khảo sát đã lựa chọn được dung môi pha động là axit
focmic 0,2% v/v (pha động A), axetonitrit (pha động B) với chế độ chạy
pha động là: 10% B trong 4 phút, tăng từ 10% lên 90% B trong 3 phút,
90% trong 2 phút, giảm tử 90% xuống 10% trong 4 phút, giữ ổn định 10%
trong 5 phút, vậy tổng thời gian phân tích một mẫu là 18 phút.
3.1.2. Quy trình xử lý mẫu nước hồ xác định đồng thời các kháng sinh
Kết quả khảo sát đã xác định được các điều kiện tối ưu cho quá trình
chiết mẫu:
6


- Thể tích mẫu chiết: 500mL.
- Môi trường pH của mẫu trước khi chiết kháng sinh: 3,5 - 4.
Kết quả thẩm định phương pháp:
- Khoảng tuyết tính của đường chuẩn từ 0,5 – 200 ng/L tùy từng kháng
sinh, R2>0,99.
- Độ thu hồi từ 67,2 – 91,2%; RSD từ 2,1 – 12,3%; MDL từ 0,16 – 1,14
ng/L; MQL từ 0,48 – 3,45 ng/L.

Hình 3.6. Sơ đồ phân
tích đồng thời kháng
sinh trong nước hồ

Hình 3.10. Sơ đồ phân tích Hình 3.12. Sơ đồ phân
đồng thờikháng sinh trong tích đồng thời kháng sinh
trầm tích
trong cá

Quy trình phân tích kháng sinh trong nước được thể hiện trong hình 3.6.
3.1.3. Quy trình xử lý mẫu trầm tích xác định đồng thời các kháng
sinh
Kết quả khảo sát đã tìm ra được các điều kiện tối ưu cho quá trình chiết
mẫu:
- Trạng thái của mẫu chiết là ở dạng ướt.
- Dung dịch thích hợp chiết kháng sinh ra khỏi trầm tích là MeOH: đệm
citrat (1:1, v/v; pH =4,0).
7


Kết quả thẩm định phương pháp:
- Khoảng tuyết tính của đường chuẩn từ 0,5 – 100 µg/L tùy từng kháng
sinh, R2>0,99.
- Ảnh hưởng của nền mẫu từ -20,6 – 11,6%; độ thu hồi từ 73,8 –
113,4%; RSD: 1,6 – 8,4%; MDL: 0,06 – 0,63 μg/L; MQL: 0,17 – 1,91
μg/L.
Quy trình phân tích kháng sinh trong trầm tích được thể hiện trong hình
3.10
3.1.4. Quy trình xử lý mẫu cá xác định đồng thời kháng sinh
Kết quả khảo sát đã tìm ra được các điều kiện tối ưu cho quá trình chiết

mẫu:
- Dung dịch chiết kháng sinh ra khỏi mẫu cá: ACN (FA 0,5-1%).
- Dung dịch hòa tan cặn trước khi loại chất béo: ACN 10% (FA 0,1%).
Kết quả thẩm định phương pháp:
- Khoảng tuyết tính của đường chuẩn từ 0,25 – 10 µg/kg tùy từng kháng
sinh, R2>0,99.
- Ảnh hưởng của nền mẫu từ -20,9 - 18,8%; Độ thu hồi: 68,6 – 109,1%;
RSD: 3,4 – 11,7%; MDL: 0,04 – 0,44 μg/kg; MQL: 0,14 – 1,32 μg/kg.
Quy trình phân tích kháng sinh trong cá được thể hiện trong hình 3.12
3.2. Hàm lượng kháng sinh trong nước, trầm tích và động vật
thủy sinh ở năm hồ của Hà Nội
3.2.1. Hàm lượng kháng sinh trong nước hồ
Kháng sinh có trong các nguồn nước thải chỉ bị loại bỏ một phần bởi các
quá trình sinh học hoặc các quá trình khác, phần còn lại vẫn tồn tại trong
môi trường nước nên chúng có khả năng lan truyền xa hơn và tích tụ với
nồng độ cao. Vì vậy nghiên cứu đã tiến hành phân tích hàm lượng kháng
sinh trong nước của năm hồ Hà Nội, kết quả cho thấy cả năm hồ nghiên cứu
đều phát hiện thấy kháng sinh với nồng độ dao động từ nhỏ hơn giới hạn
phát hiện đến <2 µg/L. Trong đó kháng sinh có nồng độ lớn nhất trong các
hồ: SMX - 1619,35 ng/L, STZ - 13,78 ng/L ở hồ Yên Sở; SMZ - 30,19 ng/L
ở hồ Thủ Lệ; TRI - 118,00 ng/L, CIP - 823,55 ng/L, OFL - 430,11 ng/L ở hồ
Ngọc Khánh; ENR - 16,88 ng/L, NOR - 79,00 ng/L ở hồ Tây; SMR - 16,34
ng/L ở hồ Trúc Bạch.
8


Trong các kháng sinh QNs thì CIP và OFL là phát hiện với nồng độ và tần
suất lớn nhất, có những nơi nồng độ lên đến 431,11 ng/L. Đây cũng là hai
kháng sinh được phát hiện thấy ở nồng độ cao trong nước thải sinh hoạt và
nước thải bệnh viện ở các quốc gia như Việt Nam, Trung Quốc, Thụy Điển,

…. So với nồng độ kháng sinh có trong nước tại hai cửa xả ra sông Tô Lịch
và sông Kim Ngưu (CIP: 1662,26 – 9804,17 ng/L; OFL: 70,45 – 930,48
ng/L) cho thấy nồng độ kháng sinh đã có sự suy giảm đáng kể đặc biệt là
kháng sinh CIP. Nguyên nhân của hiện tượng này có thể là do các kháng
sinh QNs dễ dàng bị hấp phụ vào các chất rắn lơ lửng và xa lắng xuống bùn
hay tham gia phản ứng quang phân. Nhưng so với nồng độ kháng sinh trong
nước của các sông hồ trên thế giới tiếp nhận các nguồn nước thải đã xử lý
hoặc có dòng chảy mạnh thì nồng độ kháng sinh CIP, OFL trong nước hồ
Trúc Bạch, Ngọc Khánh và Yên Sở lớn hơn rất nhiều. Vậy có thể khẳng định
rằng ba hồ trên tiếp nhận trực tiếp một lượng lớn nước thải chưa qua xử lý.
Kháng sinh NOR và ENR là những kháng sinh sử dụng trong nông nghiệp,
nên nồng độ cũng như tần suất phát hiện là rất thấp.
Kháng sinh SMX sử dụng phổ biến cho người và gia súc ở Việt Nam, nên
việc phát hiện thấy nồng độ cao (từ nhỏ hơn giới hạn phát hiện đến 1619,35
ng/L), tần suất lớn (100%) là hợp lý. Vì kháng sinh này khi đi vào cơ thể có
khoảng 15% lượng thuốc đào thải ra ngoài không thay đổi, có độ linh động
cao, có xu hướng hòa tan trong nước và độ bền tương đối lớn (thời gian bán
hủy 480 ngày). Nồng độ kháng sinh SMX trong nước tại một số điểm trong
năm hồ tương đương với nồng độ kháng sinh trong nước thải của các trang
trại và nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý như hồ Yên Sở tháng 11/2014 là
1048 ng/L; hồ Ngọc Khánh tháng 5/2015 là 182 ng/L. Kết quả này một lần
nữa khẳng định hồ Yên sở, hồ Ngọc Khánh là những hồ tiếp nhận một lượng
rất lớn các nguồn nước thải chưa qua xử lý vào hồ.
TRI cũng là một trong những kháng sinh phát hiện với nồng độ tương đối
cao từ nhỏ hơn giới hạn phát hiện đến 293,00 ng/L và tần suất 100,0%.
Kháng sinh này cũng được tìm thấy ở nhiều nguồn nước khác nhau trên thế
giới, do nó có độ linh động cao, chỉ bị phân hủy bởi vi khuẩn nitrat hóa. Tỷ
lệ giữa nồng độ SMX và TRI trong nước tại các hồ có sự thay đổi đáng kể
theo từng vị trí trong hồ và theo từng hồ, điều này có thể do quá trình chuyển
hóa của hai kháng sinh trong môi trường là khác nhau. Ba kháng sinh STZ,

9


SMZ và SMR là những kháng sinh sử dụng trong nông nghiệp nên tần suất
xuất hiện cũng như nồng độ phát hiện là rất thấp.
Kết quả khảo sát cho thấy ở những nơi tiếp nhận nguồn thải nồng độ
kháng sinh cao hơn nhiều so với các khu vực khác, vì vậy có thể khẳng định
một trong những nguyên nhân chính ô nhiễm kháng sinh trong hồ là do các
nguồn nước thải chưa qua xử lý chảy vào hồ. Nguồn nước này là sự hòa trộn
chủ yếu của nước thải sinh hoạt và nước thải y tế, trong đó nước thải sinh
hoạt là nguyên nhân ô nhiễm chính. Bởi vì nồng độ kháng sinh đo được tại
các cống thải sinh hoạt rất lớn lên đến 9840,17 ng/L, còn hàm lượng kháng
sinh QNs, SAs, TRI trong nước thải bệnh viện tại Hà Nội ra các kênh dẫn
nước là thấp, do hệ thống xử lý có thể loại bỏ tới 80% hàm kháng sinh QNs
và kháng sinh SAs, TRI là những kháng sinh ít sử dụng trong bệnh viện.
Nguyên nhân thứ hai ô nhiễm kháng sinh vào hồ là từ nước thải đã qua xử
lý, vì hiện nay Hà Nội đã xây dựng một số trạm xử lý nước thải đô thị như
các hệ thống này đều loại bỏ không hiệu quả kháng sinh. Ngoài ra kháng
sinh có thể được đưa vào từ việc nuôi thả cá nhưng lượng này là không đáng
kể và từ việc chảy tràn nước mưa ô nhiễm kháng sinh.
3.2.2. Hàm lượng kháng sinh trong trầm tích
Kết quả phân tích kháng sinh trong 108 mẫu trầm tích của hồ Tây thể
hiện ở bảng 3.17 cho thấy nồng độ dao động từ nhỏ hơn giới hạn phát hiện
đến 10,69 μg/kg bùn khô, trong đó các kháng sinh QNs có khả năng tích tụ
trong trầm tích cao hơn so với các kháng sinh SAs và TRI. Đó là do trong
phân tử QNs có cấu tạo càng, chúng có khả năng gắn kết dễ dàng với các
cation có trong trầm tích nên làm tăng khả năng hấp phụ và làm chậm quá
trình phân hủy sinh học. Kháng sinh ENR, NOR, STZ, SMZ và SMR như
đã đề cập ở trên là những kháng sinh được sử dụng phổ biến trong chăn
nuôi và nuôi trồng thủy sản nên nồng độ phát hiện trong trầm tích là rất

nhỏ, đặc biệt đối với hai kháng sinh STZ và SMR không phát hiện thấy ở
mọi vị trí.
Bảng 3.17. Nồng độ kháng sinh trong trầm tích của hồ Tây

Kháng sinh
SMX

Nồng độ (μg/kg)
Min
< MDL

Max
0,81
10

Mean
< 0,07

Tần suất
(%)
38,3


STZ
SMZ
SMR
TRI
CIP
ENR
OFL

NOR

< MDL
< MDL
< MDL
< MDL
< MDL
< MDL
< MDL
< MDL

< MDL
< MDL
2,45
10,69
3,99
6,48
5,10

< MDL
< MDL
< MDL
0,22
1,04
0,04
0,30
0,33

0,0

28,2
0,0
36,2
43,0
25,4
28,0
27,9

Nghiên cứu cũng tiến hành đánh giá hàm lượng kháng sinh trong trầm
tích hồ Trúc Bạch với nồng độ từ không phát hiện thấy đến 23,81 μg/kg
bùn khô. Nồng độ và tần suất của kháng sinh SMX là lớn nhất (1,79
µg/kg; 74,3% theo thứ tự) và thấp nhất là hai kháng sinh STZ và SMZ
không phát hiện thấy ở mọi vị trí. So sánh nồng độ kháng sinh trong trầm
tích của hồ Tây với hồ Trúc Bạch cho thấy nồng độ kháng sinh trong trầm
tích của hồ Tây thấp hơn nhiều so với hồ Trúc Bạch đặc biệt là kháng sinh
CIP.

Hình 3.14. Mối quan hệ giữa nồng Hình 3.15. Mối quan hệ giữa tổng
độ kháng sinh trong nước với trầm nồng độ kháng sinh trong nước với
tích của hồ Tây
trầm tích của hồ Trúc Bạch

Tần suất phát hiện kháng sinh trong trầm tích của các hồ thấp hơn so với
tần suất phát hiện trong nước và nhìn chung khi nồng độ kháng sinh trong
nước cao thì nồng độ kháng sinh trong trầm tích cũng cao. Điều đó cho
thấy có mối tương quan giữa nồng độ kháng sinh trong nước và trong trầm
tích, kết quả được thể hiện ở hình 3.14 và 3.15. Mối quan hệ giữa hai đại
lượng này là khác nhau giữa các hồ, như ở hồ Tây mối quan hệ giữa hai
11

đại lượng này là không rõ ràng (R2 = 0,0648), nhưng trong hồ Trúc Bạch
giữa hai đại lượng này mối quan hệ tuyến tính là tương đối cao (R2 =
0,6642). Sự khác biệt nay cho thấy nồng độ kháng sinh trong trầm tích
không chỉ phụ thuộc vào nồng độ kháng sinh trong nước mà còn phụ thuộc
vào nhiều yếu tố như chế độ thủy động, thời tiết, ….
3.2.3. Hàm lượng kháng sinh trong động vật thủy sinh
Kết quả phân tích kháng sinh trong các mẫu động vật thủy sinh của hồ
Trúc Bạch ở bảng 3.19 cho thấy nồng độ kháng sinh dao động từ không
phát hiện thấy đến 15,13 g/kg, trong đó kháng sinh ít phát hiện thấy là
NOR và kháng sinh phát hiện với tấn suất lớn và nồng độ cao là OFL, có
những mẫu nồng độ OFL lên đến 15,13 g/kg. Nồng độ kháng sinh CIP và
OFL trong mô cá và ốc nhìn chung lớn hơn so kháng sinh SMX và TRI,
điều này có thể là do cơ chế chuyển hóa của các kháng sinh trong động
vật.
Bảng 3.19. Nồng độ kháng sinh trong cá rô phi, ốc của HTB Hà Nội
Kháng
sinh

Cá rô phi (n = 14)
Min
Max
Median
(g/kg) (g/kg) (g/kg)

TS
(%)

Min
(g/kg)

Ốc (n = 12)
Max
Median
(g/kg) (g/kg)

TS
(%)

SMX 1,85
0,67
83,3
TRI 0,57
2,45
0,94
100
NOR 4,90 CIP 1,10 83,3
1,21
7,04
3,76
100
OFL 2,32 83,3
5,54
15,13

11,23
100
Trong hai loại động vật thủy sinh nghiên cứu thì khả năng tích tụ kháng
sinh trong ốc lớn hơn nhiều so với khả năng tích tụ kháng sinh trong cá rô
phi, vì vậy nghiên cứu đã tiến hành đánh giá khả năng tích tụ kháng sinh
theo thời gian của ốc. Kết quả trong bảng 3.20 cho thấy nồng độ kháng sinh
trong ốc có kích thước nhỏ (OHTBN) gần tương đương so với nồng độ
kháng sinh trong ốc có kích thước lớn (OHTBL). Nghĩa là kháng sinh không
có khả năng tích tụ lại trong ốc giống như kim loại nặng hoặc một số chất ô
nhiễm khác đã được nghiên cứu mà chúng sẽ bị đào thải hoặc chuyển hóa
thành các chất khác.

12


Bảng 3.20. Sự biến đổi nồng độ kháng sinh trong ốc theo thời gian

OHTBL (µg/kg)
OHTBN (µg/kg)
SMX TRI CIP OFL SMX TRI CIP OFL
T01/2014 T03/2014 T10/2016 0,59
1,06 2,05 5,57 T12/2016 0,87
1,02 6,78 14,90 0,93 0,90 6,23 13,28
T01/2017 1,67
2,45 4,97 14,49 0,85 2,09 3,62 14,35
Nghiên cứu cũng tiến hành phân tích kháng sinh trong cá rô phi của 4 hồ
còn lại, kết quả cho thấy 100% mẫu cá tại hồ Yên sở bị nhiễm kháng sinh

SMX, CIP và OFL với nồng độ từ 0,81 đến 2,03 μg/kg, hồ Tây, hồ Thủ Lệ
và hồ Trúc Bạch có hai kháng sinh không phát thấy trong các mẫu cá rô phi,
hồ Ngọc Kháng có một kháng sinh STZ không phát hiện thấy. So sánh kết
quả phân tích với tiêu chuẩn cho phép về dư lượng kháng sinh trong các sản
phẩm thủy sản của Liên minh Châu Âu cho thấy hàm lượng kháng sinh trong
các mẫu động vật thủy sinh vẫn nằm trong giới hạn cho phép, nghĩa là vẫn
an toàn về thực phẩm đối với kháng sinh, nhưng so sánh với tiêu chuẩn của
Cơ quan Thanh tra Thực phẩm Canada (CFIA), thì một số mẫu vượt quá tiêu
chuẩn cho phép đặc biệt là ốc. Vì vậy cần có những nghiên cứu thêm để đưa
ra các cảnh báo về an toàn thực phẩm.
Kết quả trên hình 3.23 và 3.24 cho thấy nồng độ kháng sinh trong nước
ảnh hưởng tương đối lớn tới khả năng tích tụ kháng sinh trong các mô cá
rô phi, với hệ số tương quan R2>0,7. Khác với cá rô phi, ốc là động vật
thân mềm, thường sống vùi mình trong bùn nên nồng độ kháng sinh trong
nước ảnh hưởng ít hơn tới khả năng tích tụ, kết quả thể hiện trên hình 3.24
cho thấy hệ số tương quan giữa hai đại lượng này là tương đối thấp (R2 =
0,5192), nhưng nồng độ kháng sinh trong trầm tích lại có ảnh hưởng lớn
tới khả năng tích tụ (R2 = 0,8543).
Thời gian

13


Hình 3.23. Mối quan hệ giữa tổng
nồng độ kháng sinh trong nước và
trong cá của HTL

Hình 3.24. Mối quan hệ giữu tổng
kháng sinh trong nước với kháng sinh
trong cá và ốc của HTB

3.3. Sự phân bố nồng độ kháng sinh theo không gian và thời
gian
3.3.1 Sự phân bố nồng độ kháng sinh trong nước hồ
Trong số 5 hồ nghiên cứu, hồ Tây và hồ Trúc Bạch được lựa chọn để
đánh giá sự phân bố nồng độ kháng sinh theo không gian. Kết quả khảo sát
cho thấy xung quanh hồ Tây có hàng chục các cống xả thải vào hồ nhưng
các số liệu thể hiện trên hình 3.19 cho thấy ở những khu vực có lượng
nước thải nhỏ thì nồng độ kháng sinh ít có sự tăng đột biến còn ở những
khu vực có lượng nước thải vào lớn thì nồng độ kháng sinh trong nước lớn
hơn nhiều so với các khu vực khác như ở vị trí lấy mẫu 1, 15, 17. Vị trí ít ô
nhiễm kháng sinh nhất là khu vực giữa hồ, phía bên đường Quảng An và
Quảng Bá nồng độ kháng sinh dao động chủ yếu từ nhỏ hơn giới hạn phát
hiện đến vài ng/L.
Một kết quả tương tự cũng được ghi nhận ở hồ Trúc, vị trí bị ô nhiễm
kháng sinh nhất là ở gần hai cống xả nước thải chưa qua xử lý từ mương
Ngũ Xã (vị trí lấy mẫu số 2 và 4) vào hồ, nồng độ kháng sinh trong hai vị
trí này dao động từ 7,19 ng/L đến 211,67 ng/L. Khu vực ít ô nhiễm kháng
sinh nhất là ở vị trí số 7, nằm ở vị trí gần giữa hồ, nồng độ kháng sinh ở
khu vực này dao động từ nhỏ hơn giới hạn phát hiện đến 29,46 ng/L.

14


Hình 3.19. Đồ thị biểu diễn sự biến đổi tổng nồng độ kháng sinh trong nước
theo vị trí lấy mẫu của hồ Tây vào T9/2014, T11/2014, T3/2015 và T6/2015

Hình 3.21 và 3.22 cho thấy sự biến đổi nồng độ kháng sinh không chỉ
khác nhau giữa các hồ mà giữa các điểm trong một hồ cũng có thể khác
nhau. Đối với hồ Tây tại các vị trí lấy mẫu ít chịu tác động của nguồn thải

như vị trí số 4 thì tổng nồng độ kháng sinh lớn nhất được phát hiện vào các
tháng mùa mưa và nồng độ kháng sinh giữa các điểm hồ có sự dao động
rất lớn, còn tại các vị trí lấy mẫu số 17 nồng độ kháng sinh lớn nhất rơi vào
các tháng mùa khô nhưng sự dao động nồng độ kháng sinh giữa điểm là
không lớn. Trong khi đó ở hồ Trúc Bạch sự biến động nồng độ kháng sinh
ở vị trí lấy mẫu xa nguồn thải (7) và ở vị trí lấy mẫu gần nguồn thải (2) là
tương tự nhau, nồng độ kháng sinh lớn nhất được phát hiện vào các tháng
mùa khô. Điều này có thể giải thích là do hồ Trúc Bạch có diện tích nhỏ
nên quá trình khuếch tán các chất ô nhiễm từ các nguồn thải đến các vị trí
khác nhau diễn ra nhanh hơn, còn hồ Tây diện tích lớn hơn rất nhiều nên
quá trình khuếch tán kháng sinh từ khu vực ô nhiễm sang các khu vực ít ô
nhiễm chỉ diễn ra mạnh khi lượng nước đổ vào hồ lớn.

15


Hình 3.21. Sự biến đổi nồng độ kháng sinh theo thời gian của Hồ Tây

Ngoài ra nghiên cứu cũng tiến hành đánh giá ảnh hưởng của mùa mưa
và mùa khô tới sự biến đổi nồng độ kháng sinh trong 3 hồ (HTL, HNK,
HYS), kết quả cho thấy hồ Ngọc Khánh thường xuyên tiếp nhận một
lượng lớn nước thải chưa qua xử lý từ các hộ dân xung quanh và khu vực
lân cận nồng độ kháng sinh lớn nhất được phát hiện vào các tháng mùa
khô (Tháng 3/2014 và tháng 1/2015) do nước thải không được pha loãng
và dung tích nước trong hồ ít. Nhưng ở hồ ít tiếp nhận nước thải (hồ Thủ
Lệ) và tiếp nhận các nguồn nước đã qua xử lý (hồ Yên Sở) thì các tháng
mùa mưa nồng độ kháng sinh lại cao hơn.

Hình 3.22. Sự biến đổi nồng độ kháng sinh theo thời gian của hồ Trúc Bạch

Nhiệt độ và cường độ ánh sáng cũng là một trong các yếu tố ảnh hưởng
tới nồng độ kháng sinh trong nước, kết quả cho thấy khi nhiệt độ thay đổi
thì nồng độ kháng sinh trong hồ cũng biến đổi theo như mối quan hệ tuyến
tính giữa hai đại lượng này rất thấp (R2 < 0,42). Kết quả này có thể là do
16


khí hậu nhiệt đới gió mùa của Hà Nội, khi nhiệt độ tăng thì lượng kháng
sinh bị phân hủy tăng nhưng nó cũng tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển
mạnh nên lượng kháng sinh tiêu thụ nhiều hơn. Đây chính là nguyên nhân
dẫn đến một số kháng sinh trong các hồ không biến đổi theo quy luật với
nhiệt độ. Lượng mưa cũng ảnh hưởng mạnh tới sự biến đổi nồng độ kháng
sinh trong nước, kết quả cho thấy khi lượng mưa thay đổi nồng độ kháng
sinh cũng biến đổi nhưng không giống nhau giữa các hồ và các loại kháng
sinh. Điều này một lần nữa khẳng định nồng độ kháng sinh trong hồ chịu
tác động của nhiều yếu tố.
3.3.2. Sự phân bố nồng độ kháng sinh trong trầm tích
Kết quả tính Kd trong bảng 3.22 cho thấy có sự khác nhau lớn giữa sự
tích tụ kháng sinh trong trầm tích của hồ Tây và hồ Trúc Bạch. Trong hồ
Tây các kháng sinh QNs và TRI có hệ số hấp phụ cao hơn nhiều so với các
kháng sinh SAs và cao nhất là CIP (75,92 L/kg), nhưng trong hồ Trúc
Bạch hệ số hấp phụ Kd của các kháng sinh lại ngược lại Kd của QNs thấp
hơn so với kháng sinh SMX. Sự khác biệt này là do khả năng hấp phụ
kháng sinh trong trầm tích ngoài phụ thuộc vào bản chất của kháng sinh
còn phụ thuộc vào môi trường nước (như độ mặn, độ pH, …), bản chất của
trầm tích (như thành phần chất hữu cơ, các kim loại nặng và kích thước
của các hạt trầm tích) và điều kiện thời tiết.
Bảng 3.22. Hệ số octanol - nước (KOW), hệ số hấp phụ (Kd) của các kháng sinh
nghiên cứu trong trầm tích hồ Tây và hồ Trúc Bạch
Hồ Tây

Hồ Trúc Bạch
Kháng
LogKOW
Cs
Cw
Kd
Cs
Cw
Kd
sinh
(ng/kg) (ng/L) (L/kg) (ng/kg) (ng/L) (L/kg)
SMX
0,89
< MQL 16,75
1792,30 24,66
72,68
STZ
0,05
< MDL
nd
< MDL < MDL
SMZ
0,89
< MDL
2,31
< MDL < MDL
SMR
0,14
< MDL < MDL
< MQL

3,52
TRI
0,91
219,97
5,17
42,55 1055,53 23,22
45,46
CIP
0,28
1035,49 13,64
75,92 1261,74 39,00
32,35
ENR
1,1
< MDL
1,67
< MDL 16,18
OFL
0,35
298,88
11,36
26,31 400,08 60,34
6,63
NOR
-0,13
326,70
9,95
32,83 < MDL 18,38
-

17


Kết quả phân tích kháng sinh trong trầm tích của hồ Tây cho thấy cả 9
kháng sinh nghiên cứu đều có sự biến đổi theo mùa, trong đó CIP là chịu
tác động lớn nhất theo mùa. Nhìn chung nồng độ kháng sinh trong trầm
tích của hồ Tây vào các tháng mùa mưa thường lớn hơn các tháng mùa
khô, còn hồ Trúc Bạch ảnh hưởng theo mùa tới nồng độ kháng sinh trong
trầm tích là không rõ ràng.
3.4. Đánh giá sự nguy hại của kháng sinh
3.4.1. Ảnh hưởng của kháng sinh đối với quần thể sinh vật trong
nước
So sánh kết quả phân tích nồng độ kháng sinh trong nước của các hồ Hà
Nội với giá trị EC50 được tổng hợp từ các nghiên cứu trước cho thấy các
giá trị này đều nhỏ hơn nghĩa là ở nồng độ này các kháng sinh chưa gây
ảnh hưởng cấp tính tới vi khuẩn, tảo, động vật không xương sống và cá
trong hồ. Tuy nhiên một số nghiên cứu gần đây cho thấy ở nồng độ này
chúng vẫn có nguy cơ gây ảnh hưởng tới môi trường sinh thái thủy sinh,
như ảnh hưởng tới tảo, sinh ra các vi khuẩn kháng kháng sinh. Thêm nữa
trong môi trường tự nhiên không chỉ tồn tại một hoặc một nhóm chất
kháng sinh mà có hàng trăm nghìn các chất khác nhau, các chất này có thể
cộng kết với nhau làm tăng độc dược của kháng sinh, vì vậy cần có các
nghiên cứu toàn diện hơn.
Để đánh giá những nguy hại tiềm năng do kháng sinh gây ra, nghiên cứu
đã sử dụng thương số nguy hại HQ. Kết quả tính giá trị HQ trong nước của
5 hồ Hà Nội thể hiện ở hình 3.31 cho thấy giá trị HQ nằm trong khoảng từ
0,0002 đến 15,1180, trong đó có ba kháng sinh SMX, CIP và OFL ở một
số hồ có giá trị HQ >1. Theo hướng dẫn về đánh giá rủi ro của Liên Minh
châu Âu năm 2006 thì ba kháng sinh có nguy cơ ảnh hưởng lớn tới quần
thể sinh thái.

18


Hình 3.31.Thương số nguy hại trong nước của các kháng sinh ở hồ Hà Nội

3.4.2. Ảnh hưởng của kháng sinh tới quần thể sinh vật trong trầm
tích
Giá trị HQs trong trầm tích của hồ Tây và hồ Trúc Bạch được thể hiện ở
bảng 3.27 cho thấy hồ Tây có một kháng sinh CIP, hồ Trúc Bạch có hai
kháng sinh (CIP và OFL) có nguy cơ ảnh hưởng lớn tới sinh thái trong
trầm tích của hồ (HQ >1). Kết quả này cho thấy việc sử dụng kháng sinh
QNs ở Việt Nam cần phải có những quan tâm hơn nữa.
Bảng 3.27. Thương số nguy hại (HQs) của các kháng sinh nghiên cứu trong
trầm tích HT, HTB

Hồ Trúc Bạch
Hồ Tây
Khán PNECw
PNECs MECs
PNECs MECs
g sinh (µg/L)
HQs
(µg/kg) (µg/kg)
(µg/kg) (µg/kg)
SMX
0,03
2,18
1,71
0,7834

0,20
0,10
STZ
0,1
0,00
0,00
SMZ
1,277
0,00
37,42
0,10
SMR
0,11
TRI
16
727,33
1,02
0,0014 680,76
0,21
CIP
0,005
0,16
0,92
5,6898
0,38
1,17

ENR
0,049
0,01
2,57
0,06
OFL
0,021
0,03
0,08
2,4145
0,64
0,41
NOR
0,29
1,71
0,05
0,0286 10,30
0,40

19

HQs
0,5177
0,0027
0,0003
3,0907
0,0230
0,6334
0,0389

3.4.3. Sự tích tụ sinh học của kháng sinh trong động vật thủy sinh
Nghiên cứu đã tiến hành đánh giá sự tích tụ sinh học của kháng sinh
trong ốc và cá rô phi. Kết quả tính toán hệ số tích tụ sinh học ở bảng 3.28
cho thấy giá trị BAF của các sinh vật thủy sinh nghiên cứu dao động từ 2,6
đến 140,6. Trong đó ốc là sinh vật có khả năng tích tụ nhiều kháng sinh
nhất đặc biệt là các kháng sinh có nhiều trong trầm tích như QNs, điều này
phù hợp với các nghiên cứu trước về khả năng tích tụ các chất ô nhiễm có
trong trầm tích của ốc. Trong mô cá rô phi thì khả năng tích tụ kháng sinh
TRI là thấp nhất (trừ hồ Ngọc Khánh) và khả năng tích tụ lớn các kháng
sinh CIP và OFL, đó là do quá trình chuyển hóa kháng sinh trong cơ thể
của động vật. So sánh kết quả tích tụ sinh học của các kháng sinh trong
động vật thủy sinh với tiêu chuẩn về đánh giá rủi ro của Châu Âu
(BAF>2000 được coi là tích tụ sinh học và BAF>5000 coi là rất tích tụ
sinh học) thì tất cả các kháng sinh nghiên cứu chưa được xếp vào các chất
hóa học có khả năng tích tụ sinh học. Kết quả cũng cho thấy hệ số tích tụ
sinh học của kháng sinh phụ thuộc vào nhiều yếu tố như bản chất của chất
phân tích (logKow, pKa) và môi trường nước, … mà đã được các nghiên
cứu trước khẳng định.
Bảng 3.28. Hệ số tích tụ sinh học trung bình (BAF) của các kháng sinh

Mẫu
Cá rô HT
Cá rô HTB
Ốc HTB
Cá rô HNK
Cá rô HTL
Cá rô HYS

BAF
SMX
11,9
21,4
12,7
12,3
15,3
20,9

TRI
13,5
6,0
36,7
28,9
8,6
3,9

CIP
29,7
35,2
140,6
2,6
9,5
12,5

OFL
46,0
29,6
96,2
4,8

93,6
5,8

3.5. Đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm kháng sinh trong hồ Hà Nội
3.5.1. Giải pháp quản lý
Do trình độ hiểu biết, ý thức sử dụng kháng sinh của người dân chưa cao
là một nguyên nhân gián tiếp dẫn đến sự ô nhiễm kháng sinh vào hồ. Vì
vậy, để hạn chế sự ô nhiễm kháng sinh trong nước hồ Hà Nội cần phải
20


tuyên truyền, khuyến cáo và nâng cao nhận thức của người dân trong vấn
đề sử dụng kháng sinh, đưa ra các quy định và có hình thức xử phạt nặng
các các cửa hàng thuốc bán kháng sinh không đúng quy định.
Để hạn chế lượng kháng sinh cũng như dược phẩm từ nước thải y tế vào
hồ thì chính phủ cần phải bổ sung thêm các quy định về hàm lượng dược
phẩm trong quy chuẩn quốc gia về nước thải y tế hoặc là ngăn chặn hoàn
toàn không cho nguồn nước này chảy vào hồ.
Kháng sinh vào hồ cũng có thể từ việc nuôi thả cá với mục đích kinh
doanh, vì vậy thành phố nên cấm việc nuôi thả cá trong các hồ.
3.5.2. Giải pháp kỹ thuật
Thường xuyên tiến hành nạo vét bùn ở các cống rãnh, các hồ để nâng
cao khả năng thoát nước và tăng dung tích điều hòa nhằm hạn chế ngập
úng gây ra hiện tượng tràm nước thải từ các cống rãnh vào hồ. Xây dựng
những trạm bơm có công suất lớn để có thể hút nước nhanh khi cần thiết
tránh hiện tượng úng ngập cục bộ.
Xây dựng các cống thoát song song với các con sông để thu gom nước
thải của thành phố, còn sông chỉ cho các nguồn nước đã đạt tiêu chuẩn loại
B2 về quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (QCVN 08MT:2015/BTNMT).
Hiện nay các hệ thống xử lý nước thải đô thị và nước thải bệnh viện của

thành phố đều loại bỏ không hiệu quả kháng sinh, vì vậy cần bổ sung thêm
bể oxy hóa tiên tiến (AOPs) ở giai đoạn cuối của quá trình xử lý. Các
phương pháp oxy hóa tiến tiến (AOPs) có thể là O3/H2O2, O3/UV,
H2O2/UV, Fenton (Fe2+/H2O2), phản ứng quang hóa sử dụng TiO2 .
Đối với hệ thống xử lý xây dựng mới thì nên sử dụng công nghệ bể phản
ứng theo mẻ (SBR), vì tỷ lệ C:N:P trong nước thải đô thị ở Hà Nội là
không cân đối cho quá trình xử lý sinh học thông thường, hàm lượng
cacbon thấp. Phương pháp này sẽ giúp xử lý hiệu quả hàm lượng nitơ
trong nước, giảm giá thành xử lý, chiếm ít diện tích đất. Ngoài ra để loại
bỏ triệt để kháng sinh và chất dược phẩm khác trong nước, hệ thống xây
dựng thêm bể oxy hóa sử dụng phương pháp oxy hóa tiên tiến (O3/UV),
như hình 3.36.

21


Nước
thải
vào

Nước
thải ra

Hình 3.36. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải đô thị tại Hà Nội

KẾT LUẬN
Qua nghiên cứu đánh giá dư lượng một số chất kháng sinh trong nước,
trầm tích và động vật thủy sinh tại hồ Tây, hồ Trúc Bạch, hồ Thủ Lệ, hồ
Ngọc Kháng và hồ Yên Sở của Hà Nội có thể rút ra một số kết luận sau:
1/ Đánh giá được hiện trạng, nguyên nhân ô nhiễm và mối tương quan

giữa nồng độ kháng sinh trong môi trường nước, trầm tích, cá rô phi và ốc
tại 5 hồ của Hà Nội:
Kết quả nghiên cứu cho thấy cả 5 hồ của Hà Nội đều phát hiện kháng
sinh trong nước với nồng độ từ nhỏ hơn giới hạn phát hiện đến 1619,35
ng/L, tần suất phát hiện từ 0 -100%. Trong đó kháng sinh có nồng và tấn
suất phát hiện cao là SMX, TRI, CIP và OFL, Kháng sinh phát hiện thấp
trong các hồ là STZ, SMZ, SMR. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy
nguyên nhân chính ô nhiễm kháng sinh trong các hồ Hà Nội là từ nước
thải sinh hoạt chưa qua xử lý, nước thải ra từ các trạm xử lý nước tập trung
của thành phố.
Hàm lượng kháng sinh trong trầm tích của hồ Tây và hồ Trúc Bạch dao
động rất lớn theo cả thời gian và không gian, từ nhỏ hơn giới hạn phát hiện
đến 23,81 µg/kg với tần suất phát hiện từ 0 – 74,3%, trong đó kháng sinh
ciprofloxacin là có nồng độ lớn nhất và nồng độ nhỏ nhất là STZ. Hệ số
hấp phụ (Kd) của các kháng sinh dao động từ 0 - 75,92 L/kg, kháng sinh họ
quinolones có xu hướng tích tụ trong trầm tích. Hàm lượng kháng sinh
trong nước và trong trầm tích của hồ Trúc Bạch là có mối quan hệ tuyến
tính.
Đã phát hiện thấy kháng sinh trong các mẫu cá rô phi phi đen
(Oreochromis mossambicus) và ốc nhồi Pila polita với nồng độ từ không
22