Nghiên cứu sự tích tụ kim loại nặng của một số loài cá kinh tế nước ngọt và ảnh hưởng của chúng lên một số chỉ tiêu hóa sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

BÁO CÁO TỔNG KẾT
KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI KH&CN
CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA

Tên đề tài: Nghiên cứu sự tích tụ kim loại nặng của một số loài cá kinh tế
nước ngọt và ảnh hưởng của chúng lên một số chỉ tiêu hóa sinh
Mã số đề tài: QG.12.10
Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Lê Thu Hà

Hà Nội, 2015


PHẦN I. THÔNG TIN CHUNG
1.1. Tên đề tài: Nghiên cứu sự tích tụ kim loại nặng của một số loài cá kinh tế nước ngọt và
ảnh hưởng của chúng lên một số chỉ tiêu hóa sinh
1.2. Mã số: QG.12.10
1.3. Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực hiện đề tài
TT

Chức danh, học vị, họ và tên

Đơn vị công tác

Vai trò thực hiện đề tài

1

PGS.TS. Lê Thu Hà

Trường ĐHKHTN

Chủ trì

2

TS. Phạm Thị Dậu

Trường ĐHKHTN

Thành viên

3

ThS. Bùi Thị Hoa

Trường ĐHKHTN

Thành viên

4

TS. Nguyễn Thành Nam

Trường ĐHKHTN

Thành viên

5

Phạm Thị Minh Uyên

Trường ĐHKHTN

HVCH (khóa 2011 – 2013)

6

Trương Ngọc Hoa

Trường ĐHKHTN

Sinh viên (K54 QT Sinh học)

7

Mai Thị Huệ

Trường ĐHKHTN

Sinh viên (K54 QT Sinh học)

8

Nguyễn Thị Thu Trang

Trường ĐHKHTN

Sinh viên (K55 CN Sinh học)

9

Nguyễn Thị Huyền

Trường ĐHKHTN

Sinh viên (K55 CN Sinh học)

10 Tăng Thị Nhung

Trường ĐHKHTN

Sinh viên (K55 CN Sinh học)

11 Phạm Ngọc Luân

Trường ĐHKHTN

Sinh viên (K55 CN Sinh học)

1.4. Đơn vị chủ trì: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
1.5. Thời gian thực hiện:
1.5.1. Theo hợp đồng:

từ tháng 10 năm 2012 đến tháng 10 năm 2014

1.5.2. Gia hạn (nếu có):

03 tháng, đến tháng 01 năm 2015

1.5.3. Thực hiện thực tế: từ tháng 10 năm 2012 đến tháng 01 năm 2015
1.6. Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có):
Thay đổi 01 đối tượng nghiên cứu: đổi từ cá Trắm cỏ (Ctenopharyngodon idella) sang cá
Trôi (Labeo rohita)
1.7. Tổng kinh phí được phê duyệt của đề tài: 200 triệu đồng.

1


PHẦN II. TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Đặt vấn đề
Kim loại nặng được coi là những chất “ô nhiễm bảo toàn” bởi vì chúng không bị phân
hủy hoặc bị phân hủy sau một thời gian rất dài được đưa vào nước. Các chất này được tích luỹ và
có thể được khuyếch đại sinh học qua các chuỗi thức ăn. Những động vật ăn thịt nằm ở mắt xích
cuối cùng của chuỗi thức ăn như cá, lại hấp thụ phần lớn các chất ô nhiễm từ các hệ sinh thái
thuỷ vực bằng con đường tiêu hoá, vì thế khả năng tích tụ sinh học rất lớn. Nếu các loài cá này
được sử dụng làm thực phẩm thì sẽ gây tác động đến sức khỏe cộng đồng [1].
Kết quả khảo sát hàm lượng kim loại nặng trong nước của một số thủy vực nuôi cá trong
địa bàn thành phố Hà Nội của một số tác giả cho thấy cho thấy nhiều thủy vực có hàm lượng một
số kim loại nặng như Cu, Pb, Cd vượt quá QCVN 08:2008 [2, 3]. Đây sẽ là nguyên nhân gây tích
tụ kim loại nặng trong thịt cá nuôi tại các thủy vực này.
Xuất phát từ những vấn đề còn tồn tại nói trên, chúng tôi đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu
sự tích tụ kim loại nặng của một số loài cá kinh tế nước ngọt và ảnh hưởng của kim loại nặng lên
một số chỉ tiêu hóa sinh” để giải quyết những vấn đề đó.
2. Mục tiêu
-

Đánh giá hệ số tích tụ của từng kim loại nặng (Cd, Pb và Cu) của các loài cá nước ngọt:
cá rô phi (Oreochromis niloticus), cá chép (Cyprinus carpio) và cá trôi (Labeo rohita).

-

Phân tích ảnh hưởng của các yếu tố pH và độ cứng tổng số (CaCO3) của nước đối với sự
tích tụ kim loại nặng (Pb) của loài cá Rô phi (Oreochromis niloticus).

-

Xác định mối quan hệ giữa sự tích tụ sinh học của kim loại nặng và sự biến động của một
số chỉ tiêu sinh hoá trong gan cá (Catalaza và Glutathione S-Transferase).

3. Phương pháp nghiên cứu (Phụ lục 1.0)
Vật liệu:
Cá thí nghiệm được nhập từ Viện Nghiên cứu Thủy sản 1, Tỉnh Bắc Ninh. Cá rô phi có
trọng lượng khoảng 7,81 ± 1,31g. Cá chép có trọng lượng khoảng 9,56 ± 2,48 g. Cá trôi có trọng
lượng khoảng 4,65 ± 1,42g.
Thiết kế thí nghiệm
Thí nghiệm về sự tích tụ kim loại nặng
Bảng 1: Nồng độ kim loại nặng trong môi trường nước thí nghiệm
Bể
Bể đối chứng
Bể thí nghiệm 1
Bể thí nghiệm 2
Bể thí nghiệm 3

Nồng độ Pb (mg/l)
0  0.001
0,02*
0,05**
0,20

Nồng độ Cd (mg/l)
0  0.001
0,005*
0,01**
0,05

Nồng độ Cu (mg/l)
0  0.001
0,02
0,05
0,20*

Ghi chú: * Giới hạn nồng độ kim loại nặng trong nước để bảo vệ đời sống thủy sinh vật (A2)
** Giới hạn nồng độ kim loại nặng cho nước có yêu cầu chất lượng thấp (B2) [4]
Sau khi đưa cá về phòng thí nghiệm, cá được nuôi phục hồi sức khỏe trong 10 ngày. Mật
độ cá là 40 – 45 con/ 100 lít. Cá được cho ăn thức ăn công nghiệp 1 ngày 2 lần/ ngày và nước
trong các bể được thay 2 ngày/ 1 lần, nồng độ kim loại trong các bể luôn được duy trì .
2


Thời gian thu mẫu cá để phân tích hàm lượng kim loại nặng, hoạt tính enzyme và đo các
chỉ số sinh trưởng là 0 ngày, 15 ngày, 30 ngày, 45 ngày và 60 ngày sau phơi nhiễm. Số lượng
mẫu thu trong mỗi đợt phân tích là 5 con cá/ 1 bể thí nghiệm.
Thí nghiệm về sự thay đổi pH, độ cứng tổng số đối với sự tích tụ Pb của cá rô phi
Trình tự nuôi cá và thu mẫu phân tích kim loại nặng và đo các chỉ số sinh trưởng được
thực hiện tương tự như thí nghiệm về sự tích tụ kim loại nặng ở trên. Nồng độ Pb trong môi
trường nước = 0,05 mg/l. Giá trị pH và độ cứng tổng số của các bể được thiết kế như sau:
Bảng 2. Giá trị pH và độ cứng tổng số trong môi trường nước thí nghiệm
Bể
Bể đối chứng

Bể thí nghiệm 1
Bể thí nghiệm 2
Bể thí nghiệm 3

pH
7,0 (đối chứng)
5,0
5,5
6,0

Độ cứng tổng số (ppm)
80 – 100 (đối chứng)
50 – 60
200 – 220
300 – 330

Dung dịch đệm để tạo pH khác nhau: trộn x ml 0.2M NaOAc với y ml 0.2M HOAc.
CaCO3 được sử dụng để tăng độ cứng của nước, giảm độ cứng của nước bằng thiết bị lọc nước.
Phương pháp phân tích kim loại nặng
Nước máy được dùng để làm môi trường nuôi cá. Kim loại nặng trong các bể thí nghiệm
có nguồn gốc từ các loại muối Pb(NO3)2, CuSO4 và Cd(NO3)2.
Mẫu thịt cá được chuẩn bị để phân tích kim loại nặng được thực hiện dựa trên phương
pháp của Gerstmann và Frank và được cải tiến bởi Ngô Thị Thúy Hường (2010) [5].
Hàm lượng kim loại nặng được đo bằng máy ICP-MS (Inductively-coupled plasma mass
spectrometry ELAN® 9000; Perkin-Elmer SCIEX, Waltham, MA, USA) tại Viện Địa chất, Viện
khoa học và công nghệ Việt Nam.
Phương pháp đánh giá tốc độ sinh trưởng của cá
Các chỉ số đánh giá tốc độ sinh trưởng cá bao gồm: Tổng chiều dài cơ thể (cm); Chiều
dài tiêu chuẩn (cm); Chiều cao thân (cm); Trọng lượng (g)
Phương pháp phân tích Catalaza

Hoạt tính Catalaza (CAT) trong gan cá được xác định bằng máy quang phổ theo phương
pháp của Beers và Sizer (1952) [6]. Sự phân hủy của H2O2 được xác định thông qua sự giảm độ
hấp thụ ở bước sóng 240 nm.
Phương pháp phân tích Glutathione S-Transferase
Hoạt tính Glutathione S-Transferase (GST) trong gan cá được xác định bằng máy quang
phổ ở bước sóng 340 nm theo phương pháp của Habig và cộng sự [7].
Phân tích số liệu
Số liệu được biểu diễn với giá trị trung bình ± SEM (n = 5) và sử dụng phần mềm
GraphPrism để vẽ đồ thị. Phương pháp phân tích phương sai ANOVA (Two way factor) được sử
dụng để đánh giá nghĩa thống kê.
Hệ số BCF (Bioconcentration fator) được tính theo công thức:
BCF = nồng độ độc tố trong cơ thể sinh vật / nồng độ trung bình của độc tố đó trong môi trường
3


4. Tổng kết Kết quả nghiên cứu
4.1. Sự tích tụ kim loại nặng trong mô thịt cá (Phụ lục 1.1. và phụ lục 2.1 và 2.2)
Chì và cadimi là 2 loại kim loại không có vai trò sinh học đối với cá, trong khi đó đồng lại
là một thành phần cần thiết cho cấu tạo và hoạt động của một số enzyme của cá. Nhiều nghiên
cứu chỉ ra rằng cả kim loại không là nguyên tố sinh học và kim loại là nguyên tố sinh học đều
gây ảnh hưởng độc đến các quá trình sinh lý, quá trình sinh hóa, sinh sản, sinh trưởng và khả
năng sống sót của các loài cá [8].
4.1.1. Sự tích tụ chì (Pb)
Hàm lượng Pb trong mô thịt cá

Hình 1. Biến động hàm lượng Pb trong mô thịt cá theo thời gian
(a. cá rô phi; b. cá chép; c. cá trôi)
Hàm lượng Pb trong mô thịt của cả 3 loài cá nghiên cứu được thể hiện trong hình 1, phụ
lục 1.1 (mục 1). Kết quả cho thấy tại bể đối chứng hàm lượng Pb trong mô thịt cá không tăng
(p>0,05). Trong khi đó hàm lượng Pb trong mô thịt cá sống trong các bể thí nghiệm đều có xu

hướng tăng theo thời gian phơi nhiễm ở cả 3 loài cá nghiên cứu (p<0,05). Tuy nhiên sự sai khác
có ý nghĩa thống kê giữa hàm lượng Pb trong thịt cá ở bể thí nghiệm khi so với bể đối chứng đã
xuất hiện sau 15 đến 30 ngày phơi nhiễm ở cá rô phi và cá chép, trong khi đó ở cá trôi chỉ xuất
hiện sau 60 ngày phơi nhiễm. Khi so sánh hàm lượng Pb trong thịt cá giữa các bể thí nghiệm cho
thấy có sự sai khác mang ý nghĩa thống kê (p<0,05) chỉ xảy ra ở cá rô phi và cá chép, còn cá trôi
thì không thấy sự sai khác [9, 10].
So sánh sự tích tụ chì giữa các loài cá nghiên cứu

Hình 2. Mức độ tích tụ Pb trong thịt cá ở
ngày thứ 60 so với ngày 0

Hình 3. Hệ số BCF Pb của các loài cá nghiên
cứu
Kết quả đánh giá sự tích tụ chì sau 60 ngày nuôi thí nghiệm giữa ba loài cá nghiên cứu
được thể hiện trong hình 2. Kết quả cho thấy sau 60 ngày phơi nhiễm Pb với 3 nồng độ chì trong
môi trường nước khác nhau thì cá chép có lượng Pb tích tụ cao nhất so với ngày 0, tiếp theo là cá
rô phi và cuối cùng là cá trôi, thứ tự này giống nhau ở cả 3 bể thí nghiệm. Cụ thể là ở cá chép sau
4


60 ngày phơi nhiễm Pb, hàm lượng Pb trong thịt cá tăng 4,9 đến 6,2 lần; ở cá rô phi tăng 3,3 đến
5,0 lần và ở cá trôi tăng 2,4 đến 3,2 lần.
Đồ thị ở hình 2 cho thấy hàm lượng Pb tích tụ trong mô thịt cả 3 loài cá đều tăng khi nồng
độ Pb trong môi trường tăng. Tuy nhiên sự tích tụ chì không tăng tỉ lệ thuận theo mức độ tăng
nồng độ Pb trong môi trường ở cả ba loài nghiên cứu.
Hệ số BCF chì
Hệ số BCF chì của các loài cá nghiên cứu sau 60 ngày phơi nhiễm (hình 3, phụ lục 1.1 –
mục 4) cho thấy ở hệ số BCF tỷ lệ nghịch với nồng độ chì trong môi trường. Kết quả này thể
hiện ở cả 3 loài cá nghiên cứu. Hệ số BCF chì của cá chép lớn nhất, sau đó đến cá rô phi và thấp
nhất là cá trôi, tương tự mức độ tích tụ Pb trong thịt cá ở ngày thứ 60. Điều này có thể cho thấy

nồng độ Pb hòa tan trong môi trường nước là yếu tố không tương quan dương với mức độ tích tụ
Pb trong thịt cá.
4.1.2. Sự tích tụ cadimi (Cd)
Hàm lượng Cd trong mô thịt cá

Hình 4. Biến động hàm lượng Cd trong mô thịt cá theo thời gian
(a. cá rô phi; b. cá chép; c. cá trôi)
Kết quả phân tích hàm lượng Cd trong thịt cá sau 60 ngày phơi nhiễm được thể hiện
trong hình 4, phụ lục 1.1 (mục 2). Hàm lượng Cd trong thịt của cả 3 loài cá nghiên cứu ở bể đối
chứng có tăng tuy nhiên sự sai khác này không có ý nghĩa thống kê (p>0,05). Trong khi đó hàm
lượng Cd trong thịt cá ở các bể thí nghiệm tăng lên nhiều và có sự sai khác thống kê lớn khi so
với bể đối chứng. Cụ thể là ở cá rô phi và cá chép sự sai khác giữa bể thí nghiệm với bể đối
chứng xuất hiện từ ngày thứ 30 sau phơi nhiễm, với p < 0,001; còn ở cá trôi thì xuất hiện sau 45
ngày và sự sai khác này rất lớn (p < 0,001). Đến 60 ngày phơi nhiễm thì chỉ có cá trôi ở bể có
nồng độ 0,05 mg/l bị chết hết nguyên nhân có thể do lượng Cd tích tụ trong cá ở bể này đã đủ
lớn để gây chết cá, trong khi đó cá rô phi và cá chép vẫn sống bình thường. Như vậy có thể cho
thấy cá trôi nhạy cảm với Cd hơn cá rô phi và cá chép [10].
So sánh sự tích tụ cadimi giữa các loài cá nghiên cứu
Hình 5 thể hiện mức độ gia tăng hàm lượng Cd trong thịt cá ở ngày thứ 60. Kết quả cho
thấy ở cả 3 loài cá bể có nồng độ 0,01 mg/l có sự tăng hàm lượng Cd thấp nhất ở cả 3 loài cá. Bể
có nồng độ thấp nhất và cao nhất có sự tăng thêm hàm lượng Cd trong thịt cá là như nhau. Kết
quả này cho thấy nồng độ Cd trong nước và sự tích tụ thêm Cd trong thịt cá không tương quan
với nhau và mức độ tích tụ Cd của cá chép là lớn nhất, sau đó đên cá trôi và thấp nhất là cá rô
5


phi. Cụ thể là sau 60 ngày phơi nhiễm hàm lượng Cd trong thịt cá chép tăng lên 12,1 đến 17,2
lần, ở cá trôi tăng 10,1 đến 13,3 lần và cá rô phi là 6,2 đến 7,6 lần.

Hình 6. Hệ số BCF Cd của các loài cá

Hình 5. Mức độ tích tụ Cd trong thịt cá ở
nghiên cứu
ngày thứ 60 so với ngày 0
Ghi chú: bể có nồng độ 0,05 mg/l sử dụng số liệu của ngày thứ 45
Hệ số BCF cadimi
Hệ số BCF Cd được thể hiện trong hình 6 và phục lục 1.1 (mục 4). Kết quả cho thấy hệ
số BCF Cd tỷ lệ nghịch với nồng độ Cd trong nước. Kết quả này thể hiện ở cả 3 loài cá nghiên
cứu. Hệ số BCF Cd không có trật tự như sự tích tụ Cd trong thịt cá ở ngày thứ 60. Cụ thể là Sự
tích tụ Cd ở ngày thứ 60 so với ngày 0 ở cá chép là cao nhất, trong khi đó BCF của cá chép lại
thấp hơn cá trôi. Thứ tự hệ số BCF Cd mức độ giảm dần như sau: cá trôi > cá chép > cá rô phi.
4.1.3. Sự tích tụ đồng (Cu)
Hàm lượng Cu trong mô thịt cá
Biến động hàm lượng Cu trong mô thịt cá theo thời gian phơi nhiễm được thể hiện trong
hình 7, phụ lục 1.1 (mục 3). Kết quả phân tích cho thấy tương tự như kết quả nghiên cứu ở Pb và
Cd, hàm lượng Cu trong mô thịt cá ở bể đối chứng không tăng theo thời gian (p > 0,05). Trong
khi đó hàm lượng Cu trong mô thịt cá ở các bể thí nghiệm đều gia tăng theo thời gian. Sự sai
khác giữa hàm lượng Cu trong thịt cá ở bể đối chứng khi so với các bể thí nghiệm có ý nghĩa
thống kê sau 30 đến 45 ngày phơi nhiễm (p < 0,01 và p < 0,005). Kết quả này thể hiện ở cả 3 loài
cá nghiên cứu [9,10].
Khi so sánh hàm lượng Cu trong thịt cá giữa các bể thí nghiệm cho thấy chỉ ở cá chép và
cá trôi mới xuất hiện sự sai khác có ý nghĩa thống kê (p<0,05) sau 30 đến 45 ngày phơi nhiễm.

Hình 7. Biến động hàm lượng Cu trong mô thịt cá theo thời gian
(a. cá rô phi; b. cá chép; c. cá trôi)
So sánh sự tích tụ đồng giữa các loài cá nghiên cứu
Hình 8 thể hiện mức độ tăng hàm lượng Cu trong thịt cá sau 60 ngày phơi nhiễm. Kết quả
cho thấy ở cá rô phi không thấy có sự sai khác giữa 3 bể thí nghiệm. trong khi đó cá chép và cá
6

trôi thể hiện rõ hàm mức độ gia tăng hàm lượng Cu trong thịt cá tăng theo nồng độ Cu trong
nước. Tuy nhiên cũng tương tự như kết quả thí nghiệm với Pb và Cd thì sự gia tăng hàm lượng
Cu không tỷ lệ thuận với mức độ tăng nồng độ Cu. Tại 2 bể có nồng độ Cu là 0,02 và 0,05 mg/l
thì mức độ tăng thêm của Cu trong thịt cá ở cả 3 loại gần như nhau. Tại bể có nồng độ Cu là
0,20 mg/l thì mức độ tích lũy thêm Cu trong thịt cá chép sau 60 ngày phơi nhiễm là lớn nhất, gấp
5,5 lần; tiếp theo đó là cá trôi, gấp 5,0 lần và thấp nhất là cá rôi phi, gấp 3,9 lần.

Hình 8. Sự tích tụ Cu trong thịt cá ở ngày
thứ 60 so với ngày 0

Hình 9. Hệ số BCF Cu của các loài cá
nghiên cứu

Hệ số BCF của đồng
Hệ số BCF Cu của 3 loài cá nghiên cứu được thể hiện trong hình 9, phụ lục 1.1 (mục 4).
Tương tự như hệ số BCF Pb và Cd, hệ số BCF Cu cũng tỷ lệ nghịch với nồng độ Cu trong môi
trường. Hệ số BCF Cu của cá rô phi cao nhất, tiếp đến là cá chép và thấp nhất là cá trôi. Kết quả
này thể hiện ở cả 3 bể thí nghiệm.
4.1.4. Đánh giá sự tích tụ kim loại nặng của các loài cá nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu sự tích tụ Pb, Cd và Cu ở 3 loài cá rô phi, chépvà trôi đều cho thấy khi nồng
độ kim loại trong môi trường nước tăng lên thì mức độ tích tụ kim loại trong thịt cá cũng tăng theo. Kết
quả này tương tự như kết quả nghiên cứu của các tác giả Ahmed M.S. (2010), Jeng-Wei Tsai và cộng sự
(2012) [11, 12].

Hình 10. Mức độ tích tụ Pb, Cd và Cu của cá rô phi (a), cá chép (b), cá trôi (c)
Kết quả so sánh mức độ tích tụ Pb, Cd và Cu của từng loài cá nghiên cứu sau 60 ngày
phơi nhiễm so với ngày 0 được thể hiện trong hình 10. Số liệu cho thấy ở cá rô phi và cá chép có
mức độ tích tụ kim loại theo thứ tự giảm dần như sau Cd > Pb > Cu. Kết quả này tương tự kết
quả nghiên cứu của các tác giả Mustafa (2000) và Al-Nagaawy (2008) [13, 14]. Các kết quả
nghiên cứu này cho rằng mức độ tích tụ của các kim loại không phải là nguyên tố sinh học

thường cao hơn mức độ tích tụ các kim loại là nguyên tố sinh học. Tuy nhiên trong kết quả
nghiên cứu của đề tài đối với cá trôi thì có thứ tự thay đổi như sau: Cd > Cu > Pb.
7


4.2. Sự sinh trưởng của cá sinh sống trong môi trường có kim loại nặng (Phụ lục 1.2.)
Kết quả đánh giá sự sinh trưởng của cá sinh sống trong môi trường có kim loại nặng được
thể hiện trong hình 11 và phụ lục 1.2. Số liệu cho thấy tốc độ sinh trưởng của cá ở bể đối chứng
(không có kim loại nặng) tương tự như cá sống trong các bể có kim loại nặng ở các nồng độ khác
nhau. Kết quả này được thể hiện ở cả 3 loài cá nghiên cứu và ở cả 3 thí nghiệm với Pb, Cd và
Cu. Như vậy nồng độ kim loại nặng thí nghiệm đã không ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng của
3 loài cá nghiên cứu. Tuy nhiên, nồng độ Cd 0,05 mg/l đã gây chết cá trôi sau 60 ngày phơi
nhiễm. Điều đó cho thấy có thể giới hạn sinh thái chịu đựng Cd của cá trôi là thấp hơn so với cá
rô phi và cá chép.

Hình 11. Trọng lượng cá nghiên cứu ở ngày 0 và ngày thứ 60
(a. phơi nhiễm Pb; b. phơi nhiễm Cd; c. phơi nhiễm Cu)
4.3. Hoạt tính enzyme (Phụ lục 1.3. và phụ lục 2.3; 2.4)
4.3.1. Catalaza (CAT)
4.3.1.1. Trong môi trường có Pb

Hình 12. Biến động hoạt tính CAT trong gan cá theo thời gian phơi nhiễm Pb
(a. cá rô phi; b. cá chép; c. cá trôi; d. Mức độ tăng hoạt tính CAT ở ngày thứ 60 so với ngày 0)
Hoạt tính CAT trong gan cá dưới ảnh hưởng của Pb được thể hiện ở hình 12, phụ lục 1.3
(mục 1.1). Kết quả nghiên cứu cho thấy sau 15 và 30 ngày phơi nhiễm hoạt tính CAT ở cả 3 loài
cá nghiên cứu đều thấp hơn ngày 0. Hoạt tính CAT chỉ tăng sau 45 ngày phơi nhiễm. Kết quả
phân tích thống kê cho thấy chỉ có hoạt tính CAT ở gan cá rô phi có sự sai khác có ý nghĩa giữa
8

bể thí nghiệm với bể đối chứng (p < 0,01). Trong khi đó hoạt tính CAT trong gan cá chép và cá
trôi sai khác có ý nghĩa (p < 0,05) chỉ xuất hiện khi so sánh giữa bể đối chứng với bể có nồng độ
Pb cao nhất (0,20 mg/l).
Đồ thị trong hình 12.d. cho thấy mức độ tăng hoạt tính CAT mạnh nhất là ở gan cá chép,
sau đó đến cá rô phi và thấp nhất là cá trôi sau 60 ngày phơi nhiễm Pb. Khi so sánh hoạt tính
CAT giữa các bể nghiên cứu của cùng một loài cho thấy ở cả 3 loài cá nghiên cứu mức độ tăng
hoạt tính CAT tăng theo nồng độ Pb trong môi trường, nhưng mức tăng thì không tỷ lệ thuận với
mức tăng nồng độ Pb. Kết quả này tương tự như mức tăng hàm lượng Pb tích tụ trong thịt cá đã
được bàn luận ở mục 4.1.1 [15].
4.3.1.2. Trong môi trường có Cd

Hình 13. Biến động hoạt tính CAT trong gan cá theo thời gian phơi nhiễm Cd
(a. cá rô phi; b. cá chép; c. cá trôi; d. Mức độ tăng hoạt tính CAT ở ngày thứ 45 so với ngày 0)
Kết quả phân tích hoạt tính CAT trong gan cá dưới tác động của Cd được thể hiện trong
hình 13, phụ lục 1.3 (mục 1.2). Kết quả nghiên cứu cho thấy hoạt tính CAT ở cả 3 loài đều có xu
hướng tăng dần sau 15 đến 45 ngày phơi nhiễm, và đến 60 ngày phơi nhiễm thì hoạt tính CAT
lại giảm. Kết quả phân tích thống kê cho thấy hoạt tính CAT thể hiện sự sai khác có ý nghĩa (p <
0,5) khi so sánh kết quả phân tích giữa bể đối chứng với các bể thí nghiệm sau 45 đến 60 ngày
phơi nhiễm ở cá rô phi. Trong khi đó ở cá chép không thấy sự sai khác có ý nghĩa giữa bể đối
chứng và bể thí nghiệm (p > 0,05). Đối với cá trôi thì xuất hiện sai khác có ý nghĩa (p < 0,05) tại
thời điểm 60 ngày khi so sánh bể đối chứng với bể có nồng độ 0,01 mg/l và tại thời điểm 45 (p <
0,001) khi so với bể có nồng độ 0,05 mg/l. Như vậy hoạt tính CAT trong gan cá rô phi đáp ứng
tốt với ô nhiễm Cd ở cả 3 nồng độ sau 45 ngày phơi nhiễm, còn hoạt tính CAT trong gan cá chép
không đáp ứng với ô nhiễm Cd, cá trôi chỉ đáp ứng với nồng độ Cd cao [15].
Kết quả phân tích cho thấy tại ngày thứ 45 sau phơi nhiễm Cd hoạt tính CAT của cả 3
loại cá đạt giá trị cao nhất. Số liệu phân tích mức độ tăng hoạt tính CAT ngày thứ 45 so với ngày
0 được của các bể thí nghiệm được thể hiện trong hình 13.d. Đồ thị cho thấy mức độ gia tăng
hoạt tính CAT có xu hướng tăng khi nồng độ Cd tăng, nhưng mức tăng cũng không tỷ lệ thuận
9

với mức tăng nồng độ Cd trong môi trường. Như vậy hoạt tính CAT trong gan của cả 3 loài cá
nghiên cứu đều không thể hiện tính đáp ứng với các nồng độ Cd khác nhau trong môi trường.
4.3.1.3. Trong môi trường có Cu

Hình 14. Biến động hoạt tính CAT trong gan cá theo thời gian phơi nhiễm Cu
(a. cá rô phi; b. cá chép; c. cá trôi; d. Mức độ tăng hoạt tính CAT ở ngày thứ 60 so với ngày 0)
Hình 14, phụ lục 1.3 (mục 1.3) thể hiện kết quả phân tích hoạt tính CAT trong gan 3 loài
cá nghiên cứu dưới tác động của Cu. Số liệu cho thấy sự tăng giảm CAT trong 3 loài cá nghiên
cứu không như nhau. Cụ thể như sau: Ở cá rô phi: sự sai khác CAT giữa bể đối chứng với các bể
thí nghiệm chỉ xuất hiện sau 45 ngày phơi nhiễm Cu với 2 nồng độ 0,05 và 0,20 mg/l. Bên cạnh
đó sự sai khác có ý nghĩa lần lượt là p < 0,05 và p < 0,001 khi so sánh giá trị CAT trong gan cá
giữa bể có nồng độ 0,02 mg/l và bể có nồng độ 0,20 mg/l. Trong khi đó ở cá chép: hoạt tính
CAT tăng đột biến ở ngày thứ 45 ở bể có nồng độ 0,20 mg/l và ngày thứ 60 ở bể có nồng độ 0,02
mg/l. Giá trị CAT ở 2 thời điểm này có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê với các giá trị còn lại (p
< 0,001). Đối với cá trôi: hoạt tính CAT trong gan cá của các bể thí nghiệm có nồng độ 0,05 và
0,20 mg/l đều thể hiện sự sai khác có ý nghĩa (p < 0,01) khi so sánh với bể đối chứng sau 30 đến
60 ngày phơi nhiễm Cu. Sự sai khác có ý nghĩa thống kê (p < 0,01) còn thể hiện khi so sánh
CAT giữa các bể thí nghiệm với nhau.
Kết quả đánh giá mức độ tăng hoạt tính CAT sau 60 ngày phơi nhiễm Cu của 3 loài cá
nghiên cứu được thể hiện trong hình 14.d. Số liệu cho thấy ở cá rô phi với nồng độ Cu 0,20 mg/l
giá trị CAT tăng mạnh nhất, còn 2 giá trị còn lại là như nhau. Ngược với cá rô phi, hoạt tính
CAT của cá chép tăng mạnh nhất ở bể có nồng độ thấp nhất (0,02 mg/l). Trong khi đó ở cá trôi
hoạt tính CAT có mức độ tăng lên thuận theo sự tăng nồng độ Cu trong môi trường.
4.3.1.4. Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng với hoạt tính CAT
Các kết quả nghiên cứu trước đây của các tác giả Wang và cộng sự (2013), Mohanty
(2013) cho thấy hoạt tính CAT trong gan cá đáp ứng rõ nhất với ô nhiễm kim loại nặng [16, 17].
Kết quả nghiên cứu cho thấy sau 60 ngày phơi nhiễm Pb, Cd và Cu hoạt tính CAT của cả 3 loài
10

cá nghiên đêu có xu hướng tăng lên. Dựa vào kết quả phân tích thống kê khi so sánh giá trị CAT
giữa bể đối chứng và bể thí nghiệm cho thấy hoạt tính CAT trong gan cá rô phi đáp ứng với cả 3
kim loại nghiên cứu sau 45 ngày phơi nhiễm ở mọi nồng độ kim loại trong nước đã thí nghiệm.
Trong khi đó hoạt tính CAT của gan cá chép chỉ đáp ứng ở nồng độ Pb và Cu cao, còn hoạt tính
CAT của gan cá trôi thì đáp ứng với cả 3 kim loại ở nồng độ cao.
Dựa vào số liệu giá trị trung bình của hàm lượng Pb, Cd, Cu trong mô thịt cá và giá trị
trung bình của hoạt tính CAT trong gan cá của cùng mẫu, mức độ tương quan giữa hàm lượng
kim loại nặng với hoạt tính CAT đã được xác định được 5 mối tương quan tuyến tính trong đó
không có tương quan nào thuộc về Cd, 2 tương quan chặt (R>0,8) thuộc về cá trôi và các tương
quan còn lại là tương quan không chặt. Kết quả này cho thấy CAT đáp ứng với ô nhiễm Pb của
cá rô phi, cá trôi và đáp ứng với ô nhiễm Cu của cả 3 loài cá nghiên cứu.
4.3.2. Glutathione S-Transferase (GST)
4.3.2.1. Trong môi trường có Pb

Hình 20. Biến động hoạt tính GST trong gan cá theo thời gian phơi nhiễm Pb
(a. cá rô phi; b. cá chép; c. cá trôi; d. Mức độ tăng hoạt tính GST ở ngày thứ 60 so với ngày 0 )
Kết quả phân tích hoạt tính GST được thể hiện trong hình 20, phụ lục 2.1. Số liệu cho thấy
biến thiên hoạt tính GST của 3 loài cá là khác nhau. Cụ thể như sau: Đối với cá rô phi giá trị
GST chỉ tăng mạnh tại thời điểm 15 và 30 ngày phơi nhiễm ở bể có nồng độ 0,20 mg/l và bể có
nồng độ 0,05 mg/l (p<0,01). Đối với cá chép chỉ có giá trị GST tại thời điểm 30 ngày phơi nhiễm
của bể có nồng độ 0,20 mg/l mới có sự sai khác có ý nghĩa với bể đối chứng và các bể thí
nghiệm còn lại. Trong khi đó ở cá trôi hoạt tính GST trong gan cá cũng chỉ tăng mạnh sau 60
ngày phơi nhiễm của bể có nồng độ 0,20 mg/l (p<0.001).
Đồ thị trong hình 20.d. cho thấy sau 60 ngày phơi nhiễm hoạt tính GST của cá rô phi không
tăng mà còn giảm so với ngày 0. Hoạt tính GST của cá chép sinh sống trong bể có nồng độ 0,02
và 0,20 tăng hơn so với ngày 0, còn bể có nồng độ 0,05 thì giảm. Đối với cá trôi thì hoạt tính
GST ngày thứ 60 trong gan cá ở bể 0,02 mg/l giảm còn 2 bể còn lại đều tăng lên [18].
11

4.3.2.2. Trong môi trường có Cd

Hình 21. Biến động hoạt tính GST trong gan cá theo thời gian phơi nhiễm Cd
(a. cá rô phi; b. cá chép; c. cá trôi; d. Mức độ tăng hoạt tính GST ngày thứ 60 so với ngày 0)
Kết quả phân tích hoạt tính GST trong gan cá dưới tác động của Cd được thể hiện trong
hình 21 và phụ lục 1.3 (mục 1.2). Số liệu cho thấy giá trị GST có xu thế tăng dần theo thời gian
phơi nhiễm và sai khác có ý nghĩa khi so với bể đối chứng sau 45 ngày phơi nhiễm (p<0,05 và
p<0,001).
Hình 21.d. thể hiện mức độ tăng hoạt tính GST trong cá sau 60 ngày phơi nhiễm.
Kết quả cho thấy hoạt tính GST của cả 3 loài cá nghiên cứu khi sống trong môi trường có Cd đều
tăng lên, mức độ tăng ở cá rô phi và cá trôi tăng theo nồng độ Cd trong môi trường. Trong khi đó
mức độ tăng GST của cá chép ở bể có nồng độ cao thứ 2 (0,01 mg/l) lại cao nhất [18].
4.3.2.3. Trong môi trường có Cu

Hình 22. Biến động hoạt tính GST trong gan cá theo thời gian phơi nhiễm Cu
(a. cá rô phi; b. cá chép; c. cá trôi; d. Mức độ tăng hoạt tính GST ngày thứ 60)
12


Hình 22 và phụ lục 1.3 (mục 2.3) thể hiện sự biến động hoạt tính GST của gan cá trong
60 ngày phơi nhiễm Cu. Số liệu cho thấy hoạt tính GST có sự gia tăng theo thời gian, tuy nhiên
khi so sánh số liệu của bể đối chứng với số liệu của các bể thí nghiệm so sai khác có ý nghĩa
thống kê chỉ xuất hiện sau 60 ngày phơi nhiễm (p<0,05) ở tất cả các loài cá nghiên cứu. Kết quả
phân tích thống kê cũng cho thấy giá trị GST của các bể thí nghiệm đa số sai khác không có ý
nghĩa (p>0,05).
Mức độ tăng hoạt tính GST của gan cá sau 60 ngày phơi nhiễm Cu so với ngày 0 được
thể hiện trong hình 22.d. Kết quả cho thấy hoạt tính GST ở ngày thứ 60 của tất cả các bể thí
nghiệm của cả 3 loài cá đều tăng lên. Tuy nhiên ở cá rô phi mức độ tăng GST lại giảm dần theo
sự tăng nồng độ Cu, ngược lại cả cá chép và cá trôi đều có xu hướng tăng dần theo sự tăng nồng

độ Cu trong môi trường
4.3.2.4. Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng với hoạt tính GST
Dựa trên các kết quả đã phân tích ở trên cho thấy hoạt tính GST bị ức chế bởi Pb ở cá rô
phi, còn ở cá chép và trôi làm tăng GST ở nồng độ Pb cao (0,20 mg/l). Như vậy Pb ảnh hưởng
khác nhau với các loài cá khác nhau và với các nồng độ khác nhau. Kết quả tương tự cũng được
Chen và cộng sự (2002) công bố [19]. Trong khi đó Cd thể hiện ảnh hưởng làm tăng GST trong
gan cá ở cả 3 loài cá nghiên cứu. Kết quả này tương tự như kết quả của tác giả Mani và cộng sự
(2014) [20]. Các nghiên cứu đó đều chỉ ra rằng Cd làm tăng hoạt tính GST của cá ngay cả khi
các loài cá này phơi nhiễm Cd với nồng độ thấp và thời gian ngắn. Ảnh hưởng của Cu cũng làm
tăng hoạt tính GST như Cd. Kết quả này tương đồng với kết quả của Iqbal Ahmad và cộng sự
(2005) [21].
Dựa vào số liệu giá trị trung bình của hàm lượng Pb, Cd, Cu trong mô thịt cá và giá trị
trung bình của hoạt tính GST trong gan cá của cùng mẫu, mức độ tương quan giữa hàm lượng
kim loại nặng với hoạt tính GST đã được xác định và thể hiện trong bảng 5, phụ lục 1.3 (mục
2.4). Bảng 5 cho thấy đã xác định được 6 mối tương quan trong đó không có tương quan nào
thuộc về Pb, 1 tương quan chặt (R>0,8) thuộc về cá trôi, 02 tương quan tương đối chặt (R > 0,7)
thuộc về cá rô phi và cá chép, các tương quan còn lại là tương quan không chặt. Như vậy GST
của cả 3 loài cá nghiên cứu đêu đáp ứng với ô nhiễm Cd và Cu.
4.4. Ảnh hưởng của pH đến sự tích tụ Pb trong mô thịt cá rô phi (Phụ lục 1.4.)

Hình 23. Biến động hàm lượng Pb trong thịt
cá rô phi theo thời gian

Hình 24. Trọng lượng cá rô phi sau 60 ngày
phơi nhiễm Pb và pH thay đổi

13


Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của pH đến sự tích tụ Pb (0,05 mg/l) trong thịt cá rô phi

được thể hiện trong hình 23 và phụ lục 1.4 (mục 1). Số liệu cho thấy hàm lượng Pb trong thịt cá
rô phi ở bể thí nghiệm có pH = 6 là luôn có giá trị cao nhất ở tất cả các thời điểm phân tích mẫu.
hàm lượng Pb trong mô thịt cá ở tất cả các bể thí nghiệm có xu hướng tăng dẫn theo thời gian.
Tuy nhiên kết quả phân tích thống kê cho thấy giá trị hàm lượng Pb trong thịt cá ở pH = 6 chỉ
khác biệt có ý nghĩa với pH = 7 ở thời điểm 60 ngày (p < 0,05), với pH = 5,0 ở thời điểm 15 (p <
0,01) và 30 ngày (p < 0,05), còn không khác biệt so với pH = 5,5 (p>0,05). Điều này cho thấy
pH trong khoảng 5,0 đến 7,0 ít có ảnh hưởng đến sự tích tụ Pb trong thịt cá rô phi. Tác giả WJ
van Aardt và LCR Venter (2004) cũng công bố kết quả tương tự [22].
Hình 24 và phụ lục 1.4 (mục 2) biểu diễn sự sinh trưởng của cá rô phi. Kết quả nghiên
cứu cho thấy pH của nước và nồng độ Pb 0,05 mg/l không ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng của
cá. Kết quả này tương tự như kết quả trong mục 4.2.
4.5. Ảnh hưởng của độ cứng tổng số đến sự tích tụ Pb trong mô thịt cá rô phi (Phụ lục 1.5.)
Biến thiên hàm lượng Pb trong thịt cá rô phi trong điều kiện độ cứng tổng số của nước
khác nhau, nồng độ Pb là 0,05 mg/l được thể hiện trong hình 25 và phụ lục 1.5 (mục 1). Số liệu
cho thấy hàm lượng Pb trong mô thịt cá có xu hướng tăng ở thời điểm 15 và 45 ngày, và giảm ở
30 và 60 ngày. Tại tất cả các thời điểm thu mẫu hàm lượng Pb trong thịt cá ở các bể thí nghiệm
với nước mềm (CaCO3 < 120 ppm) đều cao hơn nước cứng (CaCO3 = 200 – 220 ppm) và nước
rất cứng (CaCO3 > 300 ppm). Kết quả này tương tự như kết quả nghiên cứu của Karthikeyan S.
và cộng sự (2007) về sự tích tụ Ni. Nghiên cứu đó chỉ ra rằng loài cá Cirrhinus mrigala tích tụ
Ni mạnh ở nước mềm [23]. Tuy nhiên kết quả phân tích thống kê cho thấy chỉ sau 45 ngày phơi
nhiễm, hàm lượng Pb trong mô thịt cá rô phi mới thể hiện sự sai khác có ý nghĩa giữa các bể thí
nghiệm, cụ thể là giữa bể 3 với 4 có p< 0,05; giữa bể 2 với 3; bể 1 với 3 có p < 0,01; giữa bể 1
với 4, bể 2 với 4 có p < 0,001.
Sự sinh trưởng của cá rô phi trong điều kiện nước có độ cứng tổng số khác nhau và nồng
độ Pb là 0,05 mg/l được thể hiện trong hình 26 và phụ lục 1.5 (mục 2). Kết quả cho thấy độ cứng
tổng số không ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cá.

Hình 25. Biến động hàm lượng Pb trong
thịt cá rô phi theo thời gian

Hình 26. Trọng lượng cá rô phi sau 60 ngày
phơi nhiễm Pb và độ cứng tổng số thay đổi

14


Kết luận
Từ các kết quả nghiên cứu của đề tài có thể rút ra các kết luận sau:
1. Hệ số BCF Pb, Cd và Cu của cả 3 loài cá nghiên cứu đều tỷ lệ nghịch với nồng độ kim
loại trong môi trường nước. Dựa vào mức độ tăng thêm hàm lượng kim loại trong thịt cá
sau 60 ngày phơi nhiễm cho thấy: mức độ tích tụ Pb của cá cá chép> cá rô phi > cá trôi;
mức độ tích tụ Cd của cá trôi > cá chép > cá rô phi và mức độ tích tụ Cu của cá rô phi >
cá chép > cá trôi
2. Đã xác định được 5 mối tương quan giữa hàm lượng Pb và Cu trong mô thịt cá với hoạt
tính CAT. Hoạt tính CAT chỉ thị cho ô nhiễm Pb của cá rô phi, cá trôi và chỉ thị cho ô
nhiễm Cu của cả 3 loài cá nghiên cứu.
3. Đã xác định được 6 mối tương quan giữa hàm lượng Cd và Cu trong mô thịt cá với hoạt
tính GST, điều này thể hiện GST chỉ thị cho ô nhiễm Cd và Cu của cả 3 loài cá nghiên
cứu.
4. pH trong khoảng 5,0 đến 7,0 và nồng độ Pb là 0,05 mg/l không ảnh hưởng đến sự tích tụ
Pb. Sự tích tụ Pb của cá rô phi trong nước mềm nhiều hơn trong nước cứng.
5. Đối tượng ưu tiên có thể nuôi tại các ao sử dụng nguồn nước đầu vào từ các sông Tô
Lịch, sông Kim Ngưu, sông Lừ và sông Sét (bị ô nhiễm kim loại nặng) ở vùng Thanh Trì
là cá trôi > cá rô phi > cá chép.
Tài liệu tham khảo
[1]. Mason C.F., Biology of freshwater pollution. Longman Group Limited. 1996
[2]. Ha Thu Le and Huong Thi Thuy Ngo, Cd, Pb, and Cu in water and sediments and their
bioaccumulation in freshwater fish of some lakes in Hanoi, Vietnam, Toxicological &
Environmental Chemistry. Vol. 95, No. 8 (2014), 1328–1337.
[3]. Lưu Lan Hương và đồng tác giả, Sự phân bố và ảnh hưởng của một số kim loại nặng trong

hồ Tây (Hà Nội), Tạp chí Khoa học và Công nghệ, số 1 (2011), 14 – 18.
[4]. Bộ Tài nguyên và Môi trường, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, QCVN
08:2008/BTNMT (2008).
[5]. Ngo, H.T.T., Gerstmann, S., Frank, H., Subchronic effects of environment-like cadmium
levels on the bivalve Anodonta anatina (Linnaeus 1758): I. Bioaccumulation, distribution and
effects on calcium metabolism. Toxicological & Environmental Chemistry (2010), 1-14.
[6]. Beers, R. F.; Sizer, I. W., A spectrophotometric method for measuring the breakdown of
hydrogen peroxide by catalase. Journal of Biological Chemistry 195, 1(1952), 133-140.
[7]. Habig, W. H.; Pabst, M. J.; Jakoby, W. B., Glutathione S-Transferases: The first enzymatic
step in mercapturic acid formation. Journal of Biological Chemistry, 249, 22 (1974), 71307139.
[8]. Mustafa K. and Canli M., Elimination of Essential (Cu, Zn) and Non-Essential (Cd, Pb)
Metals from Tissues of a Freshwater Fish Tilapia zilli, Turk Journal Zool 24 (1974), 429436.
[9]. Lê Thu Hà, Nguyễn Thị Thu Trang, Phạm Thị Minh Uyên, Sự tích tụ chì và đồng trong cơ
thịt cá chép (Cyprinus carpio)”. Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự
nhiên và Công nghệ. Tập 30, số 3S (2014), 28 – 32.
15


[10]. Lê Thu Hà, Bùi Thị Hoa, Trương Ngọc Hoa, Mai Thị Huệ, Đánh giá sự tích tụ chì, đồng,
cadimi trong cơ thịt cá trôi (Labeo rohita)”, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn,
Số 3 + 4 (2015), 152 - 155.
[11]. Ahmed M.S. and Bibi S. 2010, Uptake and bioaccumulation of waterborne lead (Pb) in
the fingerllings of a freshwater cyprinid, catla catla L., The Journal of Animal & Plant
Sciences, 20(3), p. 201-207.
[12]. Jeng-Wei Tsai et al., 2012, Toxicokinetics of tilapia following high exposure to
waterborne and dietary copper and implications for coping mechanisms. Environ Sci Pollut
Res DOI 10.1007/s11356-012-1304-3.
[13]. Mustafa K. and Canli M., 2000, Elimination of Essential (Cu, Zn) and Non-Essential (Cd,
Pb) Metals from Tissues of a Freshwater Fish Tilapia zilli. Turk Journal Zool 24, p. 429-436.
[14]. Al- Nagaawy, A.M., 2008, Accumulation and elimination of copper and lead from O.

Niloticus fingerlings and consequent influence on their tissue residues and some biochemical
parameters. 8th International Symposium on Tilapia in Aquaculture p.431 – 445.
[15]. Phạm Thị Dậu, Tăng Thị Nhung, Lê Thu Hà. “Ảnh hưởng của cadimi và chì lên hoạt tính
enzyme catalaza của cá chép (Cyrinus carpio) và cá trôi (Labeo rohita)”. Tạp chí Khoa học
Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ. Tập 30, số 6S-A, năm 2014, tr.
89 – 94
[16]. Wang, X. F. C., W. H.; Zhang, Z.; Chen, H. G. and Jia, X. P., Effects of Water Borne
Mercury and Cadmium Exposure on Lipid Peroxidation and Antioxidant Enzymes in
Mangrove Red Snapper Lutjanus argentimaculatu. Research Journal of Applied Sciences,
Engineering and Technology. 2013, 6, (13), 2395-2401.
[17]. Mohanty, B. P. M., M. R. and Pradhan S., Cadmium Induced Toxicity and Antioxidant
Activities in Labeo Rohita (Hamilton). Environment and Ecology Research. 2013, 1, (2), 4147.
[18]. Phạm Thị Dậu, Nguyễn Thị Huyền and Lê Thu Hà. « Sự thay đổi hoạt tính enzyme
glutathione-S-transferase bởi cadimi và chì ở cá nước ngọt ». Tạp chí Khoa học Đại học
Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ. Tập 30, số 3S, năm 2014, tr. 16 – 20.
[19]. Chen, L.; Guo, H.; Shen, H.; Wang, X., Effect of trace lead on the antioxidant system of
fish liver. Envir. Chem. 2002, 21, (5), 485-489.
[20]. Mani, R. M., B. Valivittan, K. Suresh, and Suresh A., Glutathione-S-transferase and
catalase activity in different tissues of marine catfish arius arius on exposure to cadmium.
Int. J. Pharm. Sci. 2014, 6, (1), 326-332.
[21]. Iqbal Ahmad, Miguel Oliveira, Ma´rio Pacheco, Maria Ana Santos. Anguilla anguilla L.
oxidative stress biomarkers responses to copper exposure with or without b-naphthoflavone
pre-exposure. Chemosphere. 2005, 61, 267–275.
[22]. WJ van Aardt and LCR Venter. The effects of lead, water hardness and pH on oxygen
consumption, plasma chlorides and bioaccumulation in the freshwater fish Tilapia
sparrmanii. African Journal of Aquatic Science, 2004, 29(1): 37–46.
[23]. Karthikeyan S., Palaniappan PL. RM. and Selvi Sabhanayakam. Influence of pH and
water hardness upon nickel accumulation in edible fish Cirrhinus mrigala. Journal of
Environmental Biology, 2007, 28(2) 489-492.

16


5. Đánh giá về các kết quả đã đạt được và kết luận
Đánh giá về các kết quả đạt được
-

Đề tài đã thực hiện đầy đủ cả 3 nội dung nghiên cứu đã đăng ký trong khoảng thời gian 27
tháng từ tháng 10/2012 đến tháng 01/2015.

-

Các kết quả đạt được phản ánh được đầy đủ mục tiêu đặt ra của đề tài.

-

Số liệu của đề tài đã được sử dụng để công bố 04 bài báo, trong đó 3 bài đã xuất bản và 1 bài
được chấp nhận đăng trong tháng 2/2015.

-

Đề tài hỗ trợ đào tạo được 01 thạc sĩ và 06 sinh viên (trong đó có 02 sinh viên thuộc chương
trình đào tạo chiến lược của ĐHQG).
Kết luận: Đề tài đã hoàn thành nhiệm vụ được giao, trong đó vượt mức về kết quả đào tạo là 04
sinh viên.
6. Tóm tắt kết quả (tiếng Việt và tiếng Anh)
Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu đánh giá sự tích tụ Pb, Cd và Cu của cá rô phi
(Oreochromis niloticus), cá chép (Cyprinus carpio) và cá trôi (Labeo rohita) cũng như ảnh
hưởng của các kim loại này lên hoạt tính CAT và GST. Bên cạnh đó phân tích ảnh hưởng của pH
và độ cứng tổng số (CaCO3) của nước đối với sự tích tụ Pb của loài cá rô phi. Cá sử dụng trong

nghiên cứu được cung cấp bởi Viện nuôi trồng Thủy sản 1 (Bắc Ninh, Việt Nam). Nghiên cứu
được thực hiện với 3 bể thí nghiệm và 1 bể đối chứng. Mỗi bể có 40 đến 45 con cá/1 loài trong
100 lít nước, được nuôi trong 60 ngày. Nồng độ Pb hoặc Cu trong các bể là 0,0 mg/l, 0,02 mg/l,
0,05 mg/l và 0,20 mg/l. Nồng độ Cd là 0,0 mg/l, 0,005 mg/l, 0,01 mg/l và 0,05 mg/l.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng kim loại trong mô thịt cá có xu hướng tăng dần
theo thời gian phơi nhiễm đặc biệt có ý nghĩa thống kê sau 45 đến 60 ngày phơi nhiễm (p < 0,05
và p < 0,01), trong khi đó thì bể đối chứng tăng không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05). Hệ số
BCF của 3 kim loại Pb, Cd, Cu của cả 3 loài cá nghiên cứu đều tỷ lệ nghịch với nồng độ kim loại
trong môi trường nước. Kết quả phân tích hoạt tính CAT trong gan cá cho thấy CAT tăng có ý
nghĩa thống kê (p < 0,05) sau 45 đến 60 ngày phơi nhiễm ở nồng độ 0,20 mg/l của Pb, Cu và
nồng độ 0,05 mg/l của Cd. Hàm lượng Pb và Cu trong thịt cá có tương quan tuyến tính với hoạt
tính CAT, trong khi đó Cd thì không tương quan. Cd và Cu đều làm tăng hoạt tính GST của cả 3
loài cá nghiên cứu, còn Pb ảnh hưởng khác nhau ở các loài cá khác nhau. Kết quả này cũng được
thể hiện trong kết quả phân tích tương quan giữa hàm lượng kim loại trong mô thịt cá với hoạt
tính GST. Cụ thể: hàm lượng Cd và Cu trong mô thịt cá có tương quan với hoạt tính GST, còn
Pb thì không. Nồng độ kim loại khác nhau trong môi trường nước không ảnh hưởng đến sự sinh
trưởng của cá.
Kết quả phân tích hàm lượng Pb trong mô thịt và đánh giá sinh trưởng của cá rô phi sống
trong môi trường có nồng độ Pb là 0,05 mg/l và pH ở 4 mức 7,0; 5,0; 5,5 và 6,0 cho thấy pH
không ảnh hưởng đến sự tích tụ Pb trong mô thịt và tốc độ sinh trưởng của cá. Trong khi đó kết
quả đánh giá ảnh hưởng của độ cứng tổng số cho thấy cá sống trong nước mềm (độ cứng tổng số
17


<120 ppm) có mức độ tích tụ Pb cao hơn nước cứng (độ cứng tổng số > 300 ppm), nhưng tốc độ
sinh trưởng của cá như nhau ở các độ cứng nước khác nhau.
Summary
A study was conducted to evaluate the uptake and accumulation of waterborne lead (Pb)
cadmium (Cd) and copper (Cu) in flesh of Tilapia (Oreochromis niloticus), Common carp
(Cyprinus carpio) and Major carp (Labeo rohita). Fish were obtained from Aquaculture No.1

(Bac Ninh, Viet Nam). Four groups of fish (40 to 45 each/ 1 species) were maintained in 100
liters of water in glass tanks . Each group was exposed to a sub-lethal dose of waterborne Pb and
Cu at 0.0 mg/l (control), 0.02 mg/l, 0.05 mg/l and 0.20 mg/l and Cd at 0.0 mg/l (control), 0.005
mg/l, 0.01 mg/l and 0.05 mg/l for 60 days. Fish sampling was done on day zero and every 15
days thereafter from all tanks.
The study results showed that metal concentrations in flesh tissue tends to increase over
time of exposure is particularly significant 45 to 60 days after exposure (p <0.05 and p <0.01),
whereas an increase control without statistical significance (p> 0.05). BCFs of Pb, Cd, Cu of the
three species studied were inversely related to the metals level in the aquatic environment. Result
analysis CAT activity in liver showed statistically significant (p <0.05) after 45 to 60 days of
exposure at 0.20 mg/l of Pb, Cu treatment and at 0,05 mg/l of Cd treatment. Pb and Cu
concentrations in flesh tissue correlated with the CAT activity, whereas Cd are uncorrelated. Cd
and Cu were increased GST activity of all three species studied, and Pb different effects in
different species. This result is also reflected in the results of correlation analysis between metal
concentrations in flesh tissue for GST activity. Specifically, Cd and Cu concentrations in flesh
tissue are correlated with GST activity, and Pb is not. Different metal concentrations in water did
not affect the growth of fish.
The Tilapia were exposed to Pb (0.05 mg/l) in pH = 7.0, 5.0, 5.5 and 6.0. The study
indicates that Pb accumulation and the growth of Tilapia were not significantly influenced by
pH. While the results to assess the impact of the total hardness of the water showned that
accumulation of Pb was significantly increased at the higher at soft water (total hardness < 100
ppm) than at hard water (total hardness > 300 ppm). But the growth of Tilapia was not
influenced by the total hardness of the water.

18


PHẦN III. SẢN PHẨM, CÔNG BỐ VÀ KẾT QUẢ ĐÀO TẠO CỦA ĐỀ TÀI
3.1. Kết quả nghiên cứu (Phụ lục 1)
TT

Tên sản phẩm

Yêu cầu khoa học hoặc/và chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật
Đăng ký

Đạt được

1

Hệ số BCF của
Cu, Pb, Cd của
từng loài cá
nghiên cứu

Phân tích, đánh giá và
so sánh mức độ tích tụ
kim loại nặng giữa các
loài cá nghiên cứu, giữa
các kim loại nặng của
cùng một loài cá, giữa
các loài cá khác nhau
của cùng một loại kim
loại nặng

- Số liệu về hàm lượng Pb, Cu, Cd trong mô
thịt của 3 loài cá: cá Rô phi (Oreochromis
niloticus); cá Trôi (Labeo rohita) và Cá
Chép (Cyprinus carpio) theo thời gian phơi
nhiễm (0, 15, 30, 45 và 60 ngày) và theo

nồng độ kim loại trong môi trường (0,02;
0,05 và 0,20 mg/l đối với Pb và Cu; 0,005;
0,01 và 0,05 mg/l đối với Cd) (phụ lục 1.1).
- Hệ số BCF của Cu, Pb, Cd của từng loài
cá nghiên cứu (phụ lục 1.1).
- 02 bài báo (phụ lục 2)

2

Sự tăng trưởng
của cá thí nghiệm

Tốc độ tăng trưởng của
các loài cá nuôi trong
phòng thí nghiệm, trong
môi trường có kim loại
nặng

Số liệu về mức tốc độ tăng trưởng của của 3
loài cá: cá Rô phi (Oreochromis niloticus);
cá Trôi (Labeo rohita) và Cá Chép
(Cyprinus carpio) sinh sống trong môi
trường có chứa Pb, Cu, Cd với 3 nồng độ
kim loại nặng khác nhau (phụ lục 1.2).

3

Ảnh hưởng của
pH

Ảnh hưởng của sự thay
đổi độ pH đến sự tích tụ
kim loại nặng và tốc độ
tăng trưởng của loài cá
nghiên cứu.

Số liệu về hàm lượng Pb trong mô thịt và
tốc độ tăng trưởng của cá Rô phi
(Oreochromis niloticus) sinh sống trong
cùng nồng độ Pb như nhau nhưng có pH
thay đổi (phụ lục 1.4).

4

Ảnh hưởng của
độ cứng tổng số
trong nước

Ảnh hưởng của sự thay
đổi độ cứng tổng số
(CaCO3) đến sự tích tụ
kim loại nặng và tốc độ
tăng trưởng của loài cá
nghiên cứu

Số liệu về hàm lượng Pb trong mô thịt và
tốc độ tăng trưởng của cá Rô phi
(Oreochromis niloticus) sinh sống trong
cùng nồng độ Pb như nhau nhưng có độ
cứng tổng số (CaCO3) thay đổi (phụ lục

1.5).

5

Các chỉ tiêu sinh
hoá (Catalaza,
GST)

Mối quan hệ giữa sự
tích tụ sinh học của
KLN và sự biến động
của các chỉ tiêu sinh
hoá (Catalaza, GST)
trong cá.

- Hoạt tính Catalaza và GST trong gan 3
loài cá: cá Rô phi (Oreochromis niloticus);
cá Trôi (Labeo rohita) và Cá Chép
(Cyprinus carpio) sinh sống trong môi
trường có chứa Pb, Cu, Cd (phụ lục 1.3).
- Hệ số tương quan giữa CAT, GST với
hàm lượng KLN (phụ lục 1.3).
- 02 bài báo (phụ lục 2)

6

Thành phần loài
cá nuôi tại vùng
có sử dụng nước
thải

Đề xuất thành phần loài
cá nuôi tại vùng có sử
dụng nước thải trong
nuôi trồng thủy sản.

Thứ tự ưu tiên loài cá nên nuôi tại ao có sử
dụng nước thải: cá trôi > cá rô phi > cá chép
(Kết luận 9)

19


3.2. Hình thức, cấp độ công bố kết quả (Phụ lục 2)

TT

Sản phẩm

Tình trạng
(Đã in/ chấp nhận
in/ đã nộp đơn/ đã
được chấp nhận đơn
hợp lệ/ đã được cấp
giấy xác nhận SHTT/
xác nhận sử dụng
sản phẩm)

Ghi địa chỉ
và cảm ơn

sự tài trợ
của
ĐHQGHN
đúng quy
định

1

Công trình công bố trên tạp chí khoa học quốc tế theo hệ thống ISI/Scopus

2

Sách chuyên khảo được xuất bản hoặc ký hợp đồng xuất bản

3

Đăng ký sở hữu trí tuệ

4

Bài báo quốc tế không thuộc hệ thống ISI/Scopus

5

Bài báo trên các tạp chí khoa học của ĐHQGHN, tạp chí khoa học chuyên ngành
quốc gia hoặc báo cáo khoa học đăng trong kỷ yếu hội nghị quốc tế

5.1 Lê Thu Hà, Nguyễn Thị Thu Trang, Phạm Thị Đã in

Đánh

giá
chung
(Đạt,
không
đạt)

Có

Đạt

Chấp nhận in

Có

Đạt

Đã in

Có

Đạt

Đã in

Có

Đạt

Minh Uyên. « Sự tích tụ chì và đồng trong cơ
thịt cá chép (Cyprinus carpio)”. Tạp chí Khoa

học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự
nhiên và Công nghệ. Tập 30, số 3S, năm 2014,
tr. 28 – 32.

5.2 Lê Thu Hà, Bùi Thị Hoa, Trương Ngọc Hoa,
Mai Thị Huệ. “Đánh giá sự tích tụ chì, đồng,
cadimi trong cơ thịt cá trôi (Labeo rohita)”. Tạp
chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. Tập ..,
số…., năm 2015, tr.

5.3 Phạm Thị Dậu, Tăng Thị Nhung, Lê Thu Hà.
“Ảnh hưởng của cadimi và chì lên hoạt tính
enzyme catalaza của cá chép (Cyrinus carpio) và
cá trôi (Labeo rohita)”. Tạp chí Khoa học Đại
học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và
Công nghệ. Tập 30, số 6S-A, năm 2014, tr. 89 –
94

5.4 Phạm Thị Dậu, Nguyễn Thị Huyền and Lê Thu
Hà. « Sự thay đổi hoạt tính enzyme glutathioneS-transferase bởi cadimi và chì ở cá nước ngọt ».
Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội,
Khoa học Tự nhiên và Công nghệ. Tập 30, số 3S,
năm 2014, tr. 16 – 20.

6

Báo cáo khoa học kiến nghị, tư vấn chính sách theo đặt hàng của đơn vị sử dụng

7

Kết quả dự kiến được ứng dụng tại các cơ quan hoạch định chính sách hoặc cơ sở
ứng dụng KH&CN

20


3.3. Kết quả đào tạo (Phụ lục 3)
Thời gian và kinh
Công trình công bố liên quan
TT
Họ và tên phí tham gia đề tài
(Sản phẩm KHCN, luận án, luận văn)
(số tháng/số tiền)
Học viên cao học
1 Phạm Thị
06 tháng/21,6 triệu LVCH: Xác định hệ số tích tụ Pb và
Minh Uyên
Cd của cá Rô phi (Oreochromis
niloticus), cá Trôi (Labeo rohita) và
cá Chép (Cyprinus carpio) nuôi
trong phòng thí nghiệm
Sinh viên
1 Trương
03 tháng/ 2,4 triệu KLTN: Comparing enzymatic
Ngọc Hoa
activity of Catalase and GlutathionS-transferase between Nile tilapias
(Oreochromis niloticus) and
Common carp (Cyprinus carpio)
after exposure to waterbone lead.
2 Mai Thị Huệ 03 tháng/1,2 triệu

KLTN: Evaluation of lead
accumulation in Nile tilapia
(Oreochromis niloticus) under lab
condition
3 Nguyễn Thị
3 tháng/3,0 triệu
KLTN: Phân tích hoạt tính enzyme
Huyền
GST trong gan cá Trôi (Labeo
rohita) sống trong môi trường có
chứa cadimi và chì
4
3 tháng/3,0 triệu
KLTN: Phân tích hoạt tính enzyme
catalaza trong cá Chép (Cyprinus
Tăng Thị
Nhung
carpio) sống trong môi trường có
chứa chì và đồng
5
3 tháng/3,0 triệu
KLTN: Đánh giá sự tích tụ cadimi và
Nguyễn Thị
đồng của cá Trôi (Labeo rohita) nuôi
Thu Trang
trong phòng thí nghiệm
6

Phạm Ngọc
Luân

3 tháng/3,0 triệu

KLTN: Đánh giá sự tích tụ chì và
đồng của cá Chép (Cyprinus carpio)
nuôi trong phòng thí nghiệm

Đã bảo vệ

Ngày bảo vệ
LVCH:
25/12/2014

Ngày bảo vệ
KLTN:
9/2013

Ngày bảo vệ
KLTN:
9/2013
Ngày bảo vệ
KLTN:
6/2014
Ngày bảo vệ
KLTN:
6/2014
Ngày bảo vệ
KLTN:
6/2014
Ngày bảo vệ

KLTN:
6/2014

21


PHẦN IV. TỔNG HỢP KẾT QUẢ CÁC SẢN PHẨM KH&CN VÀ ĐÀO TẠO CỦA ĐỀ
TÀI
TT

Sản phẩm

1

Bài báo công bố trên tạp chí khoa học quốc tế theo hệ
thống ISI/Scopus

2

Sách chuyên khảo được xuất bản hoặc ký hợp đồng xuất
bản

3

Đăng ký sở hữu trí tuệ

4

Bài báo quốc tế không thuộc hệ thống ISI/Scopus
Số lượng bài báo trên các tạp chí khoa học của

ĐHQGHN, tạp chí khoa học chuyên ngành quốc gia hoặc
báo cáo khoa học đăng trong kỷ yếu hội nghị quốc tế

5

Số lượng
đăng ký

Số lượng
đã hoàn thành

04

04

01
06 (02 sinh viên
thuộc chương
trình nhiệm vụ
chiến lược)

6

Báo cáo khoa học kiến nghị, tư vấn chính sách theo đặt
hàng của đơn vị sử dụng

7

Kết quả dự kiến được ứng dụng tại các cơ quan hoạch
định chính sách hoặc cơ sở ứng dụng KH&CN

8

Đào tạo/hỗ trợ đào tạo NCS

9

Đào tạo thạc sĩ

01

10

Đào tạo cử nhân

02

PHẦN V. TÌNH HÌNH SỬ DỤNG KINH PHÍ
TT

Nội dung chi

Kinh phí
được duyệt
(triệu đồng)

Kinh phí
thực hiện
(triệu đồng)

153,2

153,2

6

6

16

16

A

Chi phí trực tiếp

1

Thuê khoán chuyên môn

2

Nguyên, nhiên vật liệu, cây con..

3

Thiết bị, dụng cụ

4

Công tác phí

5

Dịch vụ thuê ngoài

6

Hội nghị, Hội thảo, kiểm tra tiến độ, nghiệm thu

6,9

6,9

7

In ấn, Văn phòng phẩm

1,9

1,9

8

Chi phí khác

B
1

Chi phí gián tiếp

Quản lý phí

8

8

2

Chi phí điện, nước

8

8

200

200

Tổng số

Ghi
chú

22


PHẦN V. KIẾN NGHỊ (về phát triển các kết quả nghiên cứu của đề tài; về quản lý, tổ chức
thực hiện ở các cấp)
Kết quả nghiên cứu phần nào cho thấy CAT, GST có thể sử dụng như dấu hiệu sinh học
trong đánh giá ảnh hưởng ô nhiễm kim loại nặng đến 3 loài cá nghiên cứu nói riêng và các loài

cá nói chung. Kết quả này có thể gợi mở hướng nghiên cứu về xây dựng quy trình cảnh báo sớm
về ảnh hưởng của ô nhiễm kim loại nặng đến hệ sinh thái. Đây cũng là hướng nghiên cứu trong
sinh thái độc tố đang được các nước phát triển trên thế giới quan tâm và đầu tư nghiên cứu. Do
vậy các thành viên của đề tài đề nghị Đại học Quốc gia quan tâm, xem xét và tiếp tục cung cấp
kinh phí cho đề tài tiếp tục nghiên cứu với các kim loại nặng khác như Hg, As.. và các loài cá
kinh tế khác như cá mè trắng, cá diêu hồng…
PHẦN VI. PHỤ LỤC (minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III)
1. Phụ lục 1. Các số liệu đã có của đề tài
1.1. Kết quả phân tích hàm lượng Pb, Cd, Cu trong mô thịt cá. Hệ số BCF
1.2. Số liệu sinh trưởng của cá
1.3. Hoạt tính CAT, GST
1.4. Ảnh hưởng của pH
1.5. Ảnh hưởng của độ cứng tổng số
2. Phụ lục 2. Minh chứng về các công trình đã công bố
3. Phụ lục 3. Minh chứng về kết quả đào tạo Thạc sĩ và Cử nhân
4. Phụ lục 4. Thuyết minh đề cương đề tài

Hà Nội, ngày ........ tháng........ năm .......
Đơn vị chủ trì đề tài
(Thủ trưởng đơn vị ký tên, đóng dấu)

Chủ nhiệm đề tài
(Họ tên, chữ ký)

23