Nghiên cứu xác định mối tương quan giữa hàm lượng các kim loại đồng, chì, cadimi tích lũy trong động vật đáy không xương sống cỡ lớn và trầm tích sông Cầu (Luận văn thạc sĩ)

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

LÊ ĐĂNG NGỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỐI TƢƠNG QUAN GIỮA
HÀM LƢỢNG CÁC KIM LOẠI ĐỒNG, CHÌ, CADIMI
TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT ĐÁY KHÔNG
XƢƠNG SỐNG CỠ LỚN VÀ TRẦM TÍCH SÔNG CẦU

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

HÀ NỘI, NĂM 2019


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

LÊ ĐĂNG NGỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỐI TƢƠNG QUAN GIỮA
HÀM LƢỢNG CÁC KIM LOẠI ĐỒNG, CHÌ, CADIMI
TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT ĐÁY KHÔNG
XƢƠNG SỐNG CỠ LỚN VÀ TRẦM TÍCH SÔNG CẦU
CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG
MÃ SỐ: 8440301
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

1. PGS.TS. NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

2. TS. BÙI THỊ THƢ

HÀ NỘI, NĂM 2019


CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI
Cán bộ hƣớng dẫn chính: PGS.TS. NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH
Cán bộ hƣớng dẫn phụ: TS. BÙI THỊ THƢ
Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Thị Hà
Cán bộ chấm phản biện 2:TS. Dƣơng Thị Lịm

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

Ngày 16 tháng 01 năm 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi dƣới sự hƣớng dẫn của

PGS.TS. Nguyễn Thị Hồng Hạnh và TS. Bùi Thị Thƣ. Các số liệu, kết quả nghiên
cứu trong luận văn đều đảm bảo tính trung thực, khoa học và chƣa đƣợc công bố
trong bất kỳ công trình khoa học nào bởi một tác giả khác.
Một số kết quả trong nghiên cứu này đƣợc sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài cấp Bộ
Tài nguyên và Môi trƣờng mã số TNMT.2017.04.13.

Hà Nội, ngày

tháng

HỌC VIÊN

Lê Đăng Ngọc

i

năm 2019


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn thạc sĩ với tên đề tài: “Nghiên cứu xác định mối
tương quan giữa hàm lượng các kim loại đồng, chì, cadimi tích lũy trong động

vật đáy không xương sống cỡ lớn và trầm tích sông Cầu”. Tôi xin chân thành cảm
ơn PGS.TS. Nguyễn Thị Hồng Hạnh và TS. Bùi Thị Thƣ đã hƣớng dẫn, chỉ bảo tận
tình và động viên giúp tôi hoàn thành bài báo cáo luận văn này.
Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn Chính quyền địa phƣơng, Sở Tài nguyên và
Môi trƣờng các tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh và Hải Dƣơng đã

tạo điều kiện tốt nhất để tôi có thể đi thực địa và cung cấp những kiến thức quý báu
cũng nhƣ chia sẻ tài liệu, dữ liệu liên quan tới luận văn .

Tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến quý thầy cô Khoa Môi trƣờng, Trƣờng Đại
học Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức
trong suốt thời gian học cao học tại Trƣờng.
Cảm ơn các anh chị, bạn bè những ngƣời bạn đồng hành trong quãng thời gian
học cao học, những ngƣời đã luôn sát cánh, giúp đỡ, động viên và là nguồn động

lực để tôi vƣơn lên.
Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những
thiếu sót, vì vậy tôi rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của quý thầy, cô để
luận văn đƣợc hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!.
Hà Nội, ngày

tháng

HỌC VIÊN

Lê Đăng Ngọc

ii

năm 2019


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
MỤC LỤC................................................................................................................. iii
THÔNG TIN LUẬN VĂN ....................................................................................... vi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................. viii
DANH MỤC BẢNG................................................................................................. ix
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài.....................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................3
3. Nội dung nghiên cứu ...............................................................................................3
Chƣơng 1:TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.........................................4

1.1. Tổng quan về kim loại nặng.................................................................................4
1.1.1. Nguồn phát sinh kim loại nặng .........................................................................4
1.1.2. Độc tính của KLN .............................................................................................5
1.1.3. Hiện trạng ô nhiễm KLN trên thế giới và ở Việt Nam .....................................9
1.2. Trầm tích và sự tích lũy kim loại trong trầm tích ..............................................11
1.2.1. Trầm tích và sự hình thành trầm tích ..............................................................11
1.2.2. Cơ chế và các yếu tố ảnh hƣởng đến sự tích lũy kim loại vào trầm tích ........12
1.3. Động vật đáy không xƣơng sống cỡ lớn và sự tích lũy KLN vào động vật đáy
không xƣơng sống cỡ lớn (Ốc vặn, Hến) ..................................................................15
1.3.1. Tổng quan về động vật đáy không xƣơng sống cỡ lớn ...................................15
1.3.2. Tổng quan về loài Hến (Corbicula sp.) và loài Ốc vặn (Sinotaia reevei
fischer).......................................................................................................................15
1.3.3. Sự tích lũy kim loại nặng vào động vật đáy không xƣơng sống cỡ lớn (Ốc
vặn, Hến) ...................................................................................................................17
1.4. Tổng quan về khu vực nghiên cứu .....................................................................21
1.4.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội lƣu vực sông Cầu................................21
1.4.2. Tình hình ô nhiễm trên lƣu vực sông Cầu.......................................................24
1.5. Phƣơng pháp xác định và một số chỉ số, tiêu chuẩn đánh giá hàm lƣợng KLN
trong trầm tích và ĐVĐ không xƣơng sống cỡ lớn ..................................................26
1.5.1. Phƣơng pháp xác định KLN bằng phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) ...26
1.5.2. Chỉ số và Tiêu chuẩn đánh giá hàm lƣợng KLN trong trầm tích....................29

iii


1.5.3. Chỉ số và Tiêu chuẩn đánh giá hàm lƣợng KLN trong ĐVĐ không xƣơng
sống cỡ lớn ................................................................................................................31
Chƣơng 2:ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......32
2.1. Đối tƣợng và thời gian nghiên cứu ....................................................................32
2.2. Địa điểm nghiên cứu ..........................................................................................32

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu....................................................................................34
2.3.1. Phƣơng pháp thu thập, tổng hợp tài liệu .........................................................34
2.3.2. Phƣơng pháp thực nghiệm ..............................................................................34
2.3.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu và đánh giá kết quả ..............................................52
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................53

3.1. Kết quả xác định độ tin cậy của phƣơng pháp xác định hàm lƣợng các kim loại
Cu, Pb, Cd trong Ốc vặn (Sinotaia reevei fischer), Hến (Corbicula sp.) và trầm tích
sông Cầu....................................................................................................................53
3.1.1. Kết quả xác định độ lặp lại của phƣơng pháp .................................................53
3.1.2. Kết quả xác định độ đúng thông qua độ thu hồi của phƣơng pháp .................57
3.2. Kết quả xác định hàm lƣợng một số kim loại Cu, Pb, Cd trong trầm tích sông
Cầu ............................................................................................................................61
3.2.1. Kết quả xác định hệ số khô kiệt trong trầm tích sông Cầu .............................61
3.2.2. Kết quả xác định hàm lƣợng các kim loại Cu, Pb, Cd trong trầm tích sông
Cầu ............................................................................................................................62
3.2.3. Đánh giá khả năng tích lũy KLN trong trầm tích sông Cầu theo chỉ số địa chất
(Igeo) ...........................................................................................................................68
3.3. Kết quả xác định hàm lƣợng các kim loại Cu, Pb, Cd trong Ốc vặn (Sinotaia
reevei fischer) và Hến (Corbicula sp.) sông Cầu ......................................................70
3.3.1. Kết quả xác định độ ẩm và hệ số khô kiệt trong Ốc vặn (Sinotaia reevei
fischer) và Hến (Corbicula sp.) sông Cầu .................................................................70
3.3.2. Kết quả xác định hàm lƣợng Cu, Pb, Cd trong Ốc vặn (Sinotaia reevei
fischer) và Hến (Corbicula sp.) sông Cầu .................................................................71
3.3.3. Đánh giá khả năng tích lũy KLN trong ĐVĐ không xƣơng sống cỡ lớn sông
Cầu ............................................................................................................................79
3.4. Kết quả xác định mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng các kim loại Cu, Pb, Cd
trong ĐVĐ không xƣơng sống cỡ lớn và trầm tích sông Cầu ..................................82
3.4.1. Kết quả xác định mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng Cu trong ĐVĐ không
xƣơng sống cỡ lớn và trầm tích sông Cầu.................................................................82

iv


3.4.2. Kết quả xác định mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng Pb trong ĐVĐ không
xƣơng sống cỡ lớn và trầm tích sông Cầu.................................................................84
3.4.3. Kết quả xác định mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng Cd trong ĐVĐ không
xƣơng sống cỡ lớn và trầm tích sông Cầu.................................................................86

3.4.4. Kết quả xác định mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng KLN trong ĐVĐ không
xƣơng sống cỡ lớn và trầm tích sông Cầu.................................................................87

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................91
1. KẾT LUẬN...........................................................................................................91
2. KIẾN NGHỊ ..........................................................................................................91
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................93
PHỤ LỤC..................................................................................................................96

v


THÔNG TIN LUẬN VĂN
Họ và tên học viên: Lê Đăng Ngọc
Lớp: CH2BMT

Khóa: 2016 - 2018

Cán bộ hƣớng dẫn: 1. PGS.TS. Nguyễn Thị Hồng Hạnh
2. TS. Bùi Thị Thƣ
Tên đề tài: Nghiên cứu xác định mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng các kim loại đồng,
chì, cadimi tích lũy trong động vật đáy không xƣơng sống cỡ lớn và trầm tích sông

Cầu.

Tóm tắt luận văn:
Trong luận văn “Nghiên cứu xác định mối tương quan giữa hàm lượng
các kim loại đồng, chì, cadimi tích lũy trong động vật đáy không xương sống cỡ
lớn và trầm tích sông Cầu”, tác giả đã thực hiện các nội dung và đạt đƣợc các kết
quả nghiên cứu nhƣ sau :
Tác giả đã quan trắc đƣợc trầm tích và ĐVĐ không xƣơng sống cỡ lớn trên
lƣu vực sông Cầu với 24 điểm quan trắc trong khoảng thời gian từ 12/2017 đến

tháng 01/2018.
Tác giả đã phân tích đƣợc hàm lƣợng các kim loại Cu, Pb, Cd tích lũy trong
ĐVĐ không xƣơng sống cỡ lớn và trầm tích sông Cầu; với mỗi chỉ tiêu đều thực

hiện đánh giá độ lặp, độ thu hồi và hệ số khô kiệt của phƣơng pháp phân tích các
chỉ tiêu đó.
Tác giả đã đánh giá đƣợc sơ bộ chất lƣợng ĐVĐ không xƣơng sống cỡ lớn
và trầm tích sông Cầu dựa vào việc so sánh hàm lƣợng các kim loại Cu, Pb, Cd tích
lũy với các quy chuẩn, các chỉ số, các tiêu chuẩn trong nƣớc và nƣớc ngoài.

Tác giả đã nghiên cứu đƣợc mối tƣơng quan hàm lƣợng kim loại nặng trong
động vật đáy không xƣơng sống cỡ lớn và trong trầm tích sông Cầu: Hàm lƣợng các

kim loại nặng (Cu, Pb, Cd) tích lũy trong ĐVĐ không xƣơng sống cỡ lớn có sự
tuơng quan thuận với hàm lƣợng kim loại nặng (Cu, Pb, Cd) trong trầm tích nhƣng
ở các mức độ khác nhau.

vi

Tác giả đã so sánh đƣợc mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng các KLN Cu, Pb,
Cd trong ĐVĐ không xƣơng sống cỡ lớn và trong trầm tích sông Cầu với các

nghiên cứu khác: Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng các kim loại Cu và Pb trong
ĐVĐ không xƣơng sống cỡ lớn và trầm tích sông Cầu tại các điểm nghiên cứu của
đề tài này có cùng xu hƣớng với các nghiên cứu trƣớc đây, đối với kim loại Cd thì
không có cùng xu hƣớng với các nghiên cứu trƣớc đây.

vii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Giải thích

AAS

Phổ hấp thụ nguyên tử

AOAC

Hiệp hội các nhà hóa phân tích chính thức

BTNMT

Bộ Tài nguyên Môi trƣờng

ĐVĐ

Động vật đáy

Igeo

Chỉ số tích lũy địa chất
Hƣớng dẫn chất lƣợng trầm tích tạm thời (ISQG) tƣơng

ISQG

ứng với các mức độ ngƣỡng dƣới đây mà không có tác
động xấu đến sinh học.

KLN

Kim loại nặng

PEC

Nồng độ chắc chắn gây ảnh hƣởng

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

RSD

Độ lệch chuẩn tƣơng đối

SD

Độ lệch chuẩn

SQG

Hƣớng dẫn chất lƣợng trầm tích

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TEC

Ngƣỡng nồng độ gây ảnh hƣởng

viii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Nguồn thải một số KLN (Cu, Pb, Cd) của một số ngành công nghiệp phổ
biến [10] ......................................................................................................................5
Bảng 1.2. Giá trị giới hạn của một số kim loại nặng trong trầm tích theo QCVN
43:2012/BTNMT.......................................................................................................29
Bảng 1.3. Tiêu chuẩn đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong trầm tích theo hàm
lƣợng tổng (mg/kg) của Canada (2002) [27] ............................................................29

Bảng 1.4. Tiêu chuẩn đánh giá ô nhiễm kim loại nặng trong trầm tích theo hàm
lƣợng tổng (mg/kg) của Mỹ [31]...............................................................................30
Bảng 1.5. Phân loại mức độ ô nhiễm dựa vào Igeo (Muller P.J và Suess E, 1979) [29]30
Bảng 2.1. Tọa độ vị trí điểm lấy mẫu........................................................................35
Bảng 2.2. Bảng tổng hợp số lƣợng mẫu Hến (Corbicula sp.) và Ốc vặn sông Cầu..38

Bảng 2.3. Phƣơng pháp bảo quản mẫu......................................................................41
Bảng 2.4. Phƣơng pháp phân tích các chỉ tiêu ..........................................................41
Bảng 2.5. Danh mục thiết bị cần thiết cho nghiên cứu .............................................42
Bảng 2.6. Danh mục hoá chất cần thiết cho nghiên cứu ...........................................42
Bảng 2.7. Điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của các kim loại Đồng, Chì, Cadimi
[24] ............................................................................................................................43
Bảng 2.8. Nồng độ các điểm đƣờng chuẩn đo kim loại nặng bằng phƣơng pháp
AAS...........................................................................................................................46
Bảng 2.9. Mẫu thêm chuẩn .......................................................................................51
Bảng 3.1. Kết quả độ lặp của phƣơng pháp xác định hàm lƣợng Cu, Pb và Cd trong
mẫu trầm tích sông Cầu.............................................................................................53
Bảng 3.2. Kết quả độ lặp của phƣơng pháp xác định hàm lƣợng Cu, Pb và Cd trong
Ốc vặn (Sinotaia reevei fischer) sông Cầu................................................................55
Bảng 3.3. Kết quả độ lặp của phƣơng pháp xác định hàm lƣợng Cu, Pb và Cd trong
Hến (Corbicula sp.) sông Cầu ...................................................................................56
Bảng 3.4. Kết quả độ thu hồi của phƣơng pháp xác định nồng độ Cu, Pb và Cd
trong mẫu trầm tích sông Cầu (ppm) ........................................................................58
Bảng 3.5. Kết quả độ thu hồi của phƣơng pháp xác định nồng độ Cu, Pb và Cd
trong mẫu Ốc vặn (Sinotaia reevei fischer) sông Cầu (ppm)....................................59

ix


Luận văn đầy đủ ở file: Luận văn Full