Nghiên cứu tương quan giữa hàm lượng một số kim loại nặng trong động vật hai mảnh vỏ và trầm tích tại cửa sông sa cần, tỉnh quảng ngãi

SƯ P M
KHOA SINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

IH C

NGHIÊN CỨU TƯƠ
QUA
ỮA
M LƯỢNG MỘT SỐ KIM
LO I NẶ
TRO
ỘNG VẬT HAI MẢNH VỎ VÀ TRẦM TÍCH
T I CỬA SƠNG SA CẦN, TỈNH QUẢNG NGÃI

Sinh viên thực hiện : Lê Thị Bích Ngân
Chuyên ngành : Cử nhân Sinh Môi Trường
Lớp : 09CSM
gười hướng dẫn : Th.S Nguyễn Văn Khánh

Đà Nẵng, tháng 5/ 2013


1

LỜ

AM OA

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được
ai công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tác giả luận văn

L Thị

h gân


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp này em xin bày
tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Văn Khánh đã
hướng dẫn chỉ bảo cho em trong suốt thời gian qua. Đồng
thời em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa
Sinh – Môi Trường, trường Đại học Sư Phạm, Đại học Đà
Nẵng đã tạo điều kiện để em hồn thành khóa luận này.
Sinh viên khóa 2009 – 2013
Đà Nẵng, tháng 06 năm 2013
Sinh viên: Lê Thị Bích Ngân


M

L

MỞ ẦU .......................................................................................................... 0
1. ặt vấn đề .................................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài ...................................................................................... 2
3. Ý nghĩa ủa đề tài ........................................................................................ 2
4. Cấu trúc bài luận ......................................................................................... 3

ƯƠ

1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................ 4

1.1. Tổng quan về kim loại nặng .................................................................... 4
1.1.1. T nh độc của Chì (Pb) ........................................................................... 4
1.1.2. T nh độc của Cadimi (Cd) .................................................................... 5
1.1.3. T nh độc của Crôm (Cr) ....................................................................... 6
1.1.4. T nh độc của Thủy ngân (Hg) .............................................................. 7
1.2. Tình hình ơ nhiễm KLN trên thế giới và ở Việt Nam ........................... 8
1.2.1. Tình hình ơ nhiễm KLN trên thế giới ................................................. 8
1.2.2. Tình hình ơ nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam................................. 10
1.3. Tình hình nghiên cứu các lồi hai mảnh vỏ t h lũy KL tr n thế giới
và Việt Nam.................................................................................................... 11
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới .................................................... 11
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam .................................................... 13
ƯƠ

2. Ố TƯỢNG , NỘI DUNG VÀ P ƯƠ

P ÁP

Ê

CỨU ................................................................................................................ 15
2.1. ối tượng nghiên cứu............................................................................. 15
2.1.1. á loài động vật hai mảnh vỏ ........................................................... 15
2.1.2. Kim loại nặng nghiên cứu................................................................... 16
2.1.3. ịa điểm nghiên cứu ........................................................................... 16
2.2.Nội dung nghiên cứu17

1

2.3. Phương pháp nghi n ứu....................................................................... 17
2.3.1. Phương pháp nghi n ứu ngoài thự địa .......................................... 17
2.3.2. Phương pháp nghi n ứu trong phịng thí nghiệm .......................... 17


2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................. 18
ƯƠ

3. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ................................................. 19

3.1. Khảo sát sự phân bố, k h thước, khối lượng của hai loài Hến
(Corbicula subsulcat.) và Hàu (Saccostrea sp.) .......................................... 19
3.2.

àm lượng kim loại nặng trong trầm tích tại khu vực nghiên cứu .. 19

3.2.1.

àm lượng Pb trong trầm tích tại khu vực nghiên cứu .................. 20

3.2.2.

àm lượng Cd trong trầm tích tại khu vực nghiên cứu ................. 21

3.2.3.

àm lượng Cr trong trầm tích tại khu vực nghiên cứu .................. 23

3.2.4.

àm lượng Hg trong trầm tích tại khu vực nghiên cứu ................. 24

3.2.5. ánh giá rủi ro .................................................................................... 25
3.3. Sự t h lũy KL Pb, d, r và

g trong mơ hai lồi

ến (Corbicula

subsulcata) và Hàu (Saccostrea sp.) tại khu vực nghiên cứu ................... 26
3.3.1.

àm lượng Pb t h lũy trong mơ ủa hai lồi Hến (Corbicula

subsulcata) và Hàu (Saccostrea sp.) tại khu vực nghiên cứu ................... 26
3.3.2.

àm lượng d t h lũy trong mô ủa hai loài Hến (Corbicula

subsulcata) và Hàu (Saccostrea sp.) tại các khu vực nghiên cứu. ........... 28
3.3.3.

àm lượng r t h lũy trong mơ ủa hai lồi Hến (Corbicula

subsulcata) và Hàu (Saccostrea sp.) tại các khu vực nghiên cứu ............ 29
3.3.4

àm lượng

g t h lũy trong mơ ủa hai lồi Hến (Corbicula

subsulcata) và Hàu (Saccostrea sp.) tại các khu vực nghiên cứu ............ 30
3.4. Hệ số t h lũy KL trầm tích - sinh vật ở các lồi hai mảnh vỏ ....... 30
3.5. Tương quan giữa hàm lượng Pb, Cd, Cr, Hg trong trầm tích và trong
mơ lồi Hến (Corbicula subsulcata) và loài Hàu (Saccostrea sp.) ............ 32
3.5.1. Tương quan giữa hàm lượng Pb trong các loài hai mảnh vỏ và trầm
tích................................................................................................................... 33
3.5.2. Tương quan giữa hàm lượng Cd trong các lồi hai mảnh vỏ và
trầm tích ......................................................................................................... 34


3.5.3. Tương quan giữa hàm lượng Cr trong các loài hai mảnh vỏ và trầm
tích................................................................................................................... 35
3.5.4. Tương quan giữa hàm lượng Hg trong các lồi hai mảnh vỏ và
trầm tích ......................................................................................................... 36
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................... 38
Kết luận ......................................................................................................... 38
Kiến nghị ....................................................................................................... 38
T
P

L ỆU T AM K ẢO
L


DANH M C CÁC TỪ VIẾT TẮT

KLN:

Kim loại nặng

Pb:

Chì

Cd:

Cadimi

Cr:

Crơm

Hg:

Thủy ngân

TCCP:

Tiêu chuẩn cho phép

QCVN:

Quy chuẩn Việt Nam

BSAF:

Biota Sediment Accumulation Factor - Hệ số tích lũy trầm
tích - sinh vật

KV:

Khu vực

KV1:

Khu vực 1

KV2:

Khu vực 2

KV3:

Khu vực 3


A
Số hiệu bảng

M

Ả

Tên bảng

Trang

3.1.

Kích thước và khối lượng của lồi Hến và Hàu

19

3.2.

Hàm lượng KLN trong trầm tích (µg/g)

20

3.3.

Kết quả tính tốn hệ số rủi ro

25

3.4.

Hàm lượng Pb, Cd, Cr và Hg trong mẫu động vật
(µg/g)

26

3.5.

Kết quả tính tốn hệ số tích lũy KLN trầm tích sinh

vật ở lồi Hến và Hàu

31


A
Số hiệu

M
Tên hình vẽ

Trang

2.1.

Hến (Corbicula subsulcata)

15

2.2.

Hàu (Saccostrea sp.)

16

2.3.

Địa điểm nghiên cứu tại cửa sông Sa Cần – Quảng Ngãi

16

3.1.

Hàm lượng Pb trong trầm tích (µg/g) tại khu vực nghiên
cứu

20

3.2.

Hàm lượng Cd trong trầm tích (µg/g) tại khu vực nghiên
cứu

21

3.3.

Hàm lượng Cr trong trầm tích (µg/g) tại khu vực nghiên
cứu

23

3.4.

Hàm lượng Hg trong trầm tích (µg/g) tại khu vực nghiên
cứu

24

3.5.

Hàm lượng Pb trong mơ hai lồi Hến và Hàu

27

3.6.

Hàm lượng Cd trong mơ hai lồi Hến và Hàu

28

3.7.

Hàm lượng Cr trong mơ hai lồi Hến và Hàu

29

3.8.

Hàm lượng Hg trong hai loài Hến và Hàu

30

Tương quan hàm lượng Pb trong Hến và Hàu với trầm
tích

33

3.10. a, b. Tương quan hàm lượng Cd trong Hến và Hàu với trầm
tích

34

3.11. a, b. Tương quan hàm lượng Cr trong Hến và Hàu với trầm
tích

35

3.12. a, b. Tương quan hàm lượng Hg trong Hến và Hàu với trầm
tích

36

3.9. a, b.


1

MỞ ẦU
1.

ặt vấn đề

Vùng cửa sông, ven biển thường là nơi tích tụ các chất ơ nhiễm có
nguồn gốc từ nội địa đặc biệt là kim loại nặng (KLN). Trong mơi trường thủy
sinh, trầm tích có vai trị quan trọng trong sự hấp thụ các KLN bởi sự lắng
đọng của các hạt lơ lửng và các q trình có liên quan đến bề mặt các vật chất
vô cơ và hữu cơ trong trầm tích. Sự tích tụ KLN sẽ ảnh hưởng xấu đến hệ
sinh thái dưới nước và sức khỏe của con người thông qua chuỗi thức ăn;
(Wright & Mason, 1999). Do vậy, xác định hàm lượng KLN trong môi trường

là rất cần thiết do bởi tính độc, tính bền vững và sự tích tụ sinh học của chúng
(UNEP/FAO/WHO, 1996 trích trong Carles et al., 2000).
Ở Việt Nam trong những năm gần đây, tình trạng ơ nhiễm KLN là vấn
đề đáng quan tâm, đặc biệt là các khu vực phát triển nhanh về cơng nghiệp và
khai khống. Một số KLN có thể gây độc ngay ở nồng độ thường quan sát
được trong đất và nước. Chúng được đánh giá là các nguyên tố độc ở dạng vết
và có thể gây độc tức thời hoặc ảnh hưởng lâu dài đến đời sống sinh vật và
sức khỏe con người [9].
Hiện nay bên cạnh phương pháp lý hóa thì việc sử dụng động vật hai
mảnh vỏ để chỉ thị ô nhiễm KLN là một hướng nghiên cứu được các nhà khoa
học trên thế giới quan tâm. Nghiên cứu của nhiều tác giả điển hình Jon
Bohlmark (2003), Sari Airas (2003), Percy Perera (2004), Belnam Haidari
Chaharlang (2012) … cho thấy hàm lượng KLN trong tế bào của loài hai
mảnh vỏ cao hơn nhiều so với trong mơi trường. Đồng thời, thơng qua việc
phân tích hàm lượng KLN có trong mơ có thể xác định được xu hướng tích
lũy và mối quan hệ giữa hàm lượng KLN trong cơ thể sinh vật và môi trường.
Phương pháp này khơng địi hỏi thu mẫu định kỳ, tần suất thu mẫu ít đồng


2

thời đánh giá được những tác động tổng hợp, lâu dài đối với sinh vật và hệ
sinh thái [9], [8].
Ở Việt Nam, một số cơng trình nghiên cứu như Nguyễn Xuân Tuyền
(2000), Đặng Kim Chi (2004), Đặng Thúy Bình (2006), Lê Thị Mùi, Lê Thị
Vinh (2005), Đoàn Thị Thắm (2008), Nguyễn Văn Khánh và cs. (2010) …
cũng đã tiếp cận với hướng nghiên cứu này. Tuy nhiên, đa số các nghiên cứu
chỉ phân tích hàm lượng KLN độc hại trong cơ thể nhuyễn thể mà chưa đề
cập đến mối tương quan giữa hàm lượng KLN trong sinh vật và trong môi
trường nhằm đánh giá khả năng phản ánh chất lượng mơi trường của lồi hai

mảnh vỏ.
Qng Ngãi là một trong những vùng kinh tế trọng điểm của miền
Trung. Trong những năm gần đây Quãng Ngãi với sự phát triển nhanh về
cơng nghiệp và khai thác khống sản đã dẫn đến nguy cơ ô nhiễm KLN ở
vùng hạ lưu sông Sa Cần. Vì vậy việc khảo sát ơ nhiễm KLN tại khu vực
vùng hạ lưu sông Sa Cần là hết sức cần thiết. Từ lý luận khoa học và nhu cầu
thực tiễn trên tôi đã tiến hành đề tài: “ ghi n ứu tương quan giữa hàm
lượng một số kim loại nặng trong động vật hai mảnh vỏ và trầm t h
tại ửa sông Sa ần, tỉnh Quảng gãi”.
2. Mụ ti u ủa đề tài
2.1.

Mụ ti u tổng quát

Đánh giá ô nhiễm KLN trong trầm tích và trong các lồi hai mảnh vỏ
tại cửa sông Sa Cần, tỉnh Quãng Ngãi.
2.2. Mụ ti u ụ thể
- Xác định mức độ ô nhiễm KLN trong trầm tích và trong mơ của một
số lồi động vật hai mảnh vỏ vùng cửa sông Sa Cần, tỉnh Quảng Ngãi.
- Xác định tính tương quan giữa sự tích lũy KLN trong trầm tích và
trong mơ của các loài hai mảnh vỏ được nghiên cứu.
3. Ý nghĩa ủa đề tài


3

Đề tài nghiên cứu khảo sát hàm lượng Pb, Cd, Cr và Hg được tích lũy
trong một số lồi động vật hai mảnh vỏ, mối quan hệ của chúng với KLN
trong trầm tích tại cửa sơng Sa Cần, tỉnh Quảng Ngãi. Từ kết quả đóng góp
vào nguồn tư liệu về khả năng tích lũy KLN của các lồi hai mảnh vỏ. Trên

cơ sở đó đề xuất khả năng sử dụng một số loài động vật hai mảnh vỏ làm sinh
vật chỉ thị ô nhiễm KLN.
Phản ánh hiện trạng ô nhiễm KLN nếu có, qua đó cảnh báo việc sử
dụng sinh vật có khả năng tích lũy KLN làm thực phẩm.
4.

ấu trú bài luận

Luận văn ngoài phần mở đầu và kết luận có 3 chương
Chương 1. Tổng quan tài liệu
Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Kết quả và biện luận


4

ƯƠ
1.1.

1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Tổng quan về kim loại nặng

1.1.1. T nh độc của Chì (Pb)
Chì có kí hiệu hóa học là Pb, khối lượng nguyên tử 209,2 khối lượng
riêng d=11,35 g/cm3, là kim loại thuộc nhóm IV, số thứ tự 82 trong bảng tuần
hồn hóa học. Trong tự nhiên Pb tồn tại dưới dạng quặng PbS, PbCO3, PbSO4
[10].
Chì (Pb) là chất độc bản chất, những hợp chất của Pb rất nguy hại,
đặc biệt là Pb pha trong xăng, ngoài ra cịn có từ các nguồn cơng nghiệp

khai thác, luyện kim Pb và việc sử dụng sơn chứa Pb, thuốc trừ sâu.. Ở
những thành phố lớn, tốc độ đô thị hóa cao, mỗi ngày một người đưa vào
cơ thể 225µg Pb từ các nguồn khác nhau, tiết ra ngồi 200µg cịn lại được
giữ lại trong xương.
Độc tính của Pb chủ yếu là do khả năng ức chế một số enzim của quá
trình tổng hợp máu dẫn đến ngăn chặn quá trình tạo hồng cầu. Khi Pb trong
máu khoảng 0,3 ppm thì q trình sử dụng oxi để oxi hóa glucoza tạo năng
lượng cho quá trình sống bị ngăn cản làm cơ thể mệt mỏi. Ở nồng độ > 0,8
ppm gây thiếu máu do khơng tổng hợp được hemoglobin.
Chì gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh đặc biệt đối với trẻ sơ sinh và trẻ
đang ở tuổi phát triển hệ thần kinh. Ngồi ra Pb ảnh hưởng đến hệ sinh sản,
có thể gây vô sinh, gây sẩy thai. Một số nghiên cứu cho thấy nhiễm độc Pb
làm giảm chỉ số thông minh (IQ) của trẻ. Một số đánh giá của các nhà khoa
học cho thấy cứ tăng 10mg/l Pb trong máu sẽ gây giảm 1 – 5 điểm IQ đối với
trẻ em bị nhiễm độc Pb. Nhiễm độc Pb làm hệ thần kinh luôn căng thẳng và
rối loạn tập trung chú ý ở trẻ em từ 7 – 11 tuổi. Ở tuổi trung niên, nhiễm độc
Pb sẽ làm huyết áp tăng gây nhiều rủi ro về các bệnh tim mạch. Ngộ độc cấp
tính do Pb thường ít gặp. Ngộ độc thường diễn ra do ăn phải thức ăn có chứa


5

một lượng Pb, tuy ít nhưng liên tục hằng ngày. Chỉ cần hằng ngày cơ thể hấp
thu từ 1mg Pb trở lên thì sau một vài năm sẽ có triệu chứng: hơi thở có mùi
hơi thối, sưng lợi với viền đen ở lợi, da vàng, đau bụng dữ dội, táo bón, đau
khớp xương, bại liệt chi trên (tay bị biến dạng), mạch yếu, nước tiểu ít [2],
[11], [30].
1.1.2. T nh độc của Cadimi (Cd)
Cadmi có kí hiệu hóa học là Cd, khối lượng nguyên tử 112,411 đvC có
khối lượng riêng d = 8,642 g/cm3, thuộc nhóm phân loại IIB là kim loại thuộc

nhóm 12, số thứ tự 48 trong bảng tuần hồn hóa học. Dạng tồn tại chủ yếu của
Cadmi trong tự nhiên là các muối CdCl2 và CdSO4.
Cadmi là một KLN được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1817, việc sản
xuất Cadmi trên thế giới tăng từ 11000 tấn trong năm 1960 lên đến 19000 tấn
năm 1985. Cadmi được dùng chủ yếu trong công nghiệp sản xuất pin, ăcquy,
dùng trong sản xuất các hợp kim, phụ gia trong các chất nhựa, lớp men, tráng
men, trong các linh kiện điện tử, kể cả trong phim ảnh và trong những thanh
điều khiển của lị phản ứng hạt nhân. Ngồi ra Cadmi cịn có mặt trong phân
bón và một số thuốc trừ sâu bởi độc tính để diệt nấm và cơn trùng.
Nguồn gây ô nhiễm Cadmi chủ yếu hiện nay là do khai thác mỏ, nấu
chảy Cadmi và kẽm từ các khu cơng nghiệp, việc xử lý rác thải có chứa
Cadmi, việc đốt nhiên liệu hóa thạch, phân phosphats cũng chứa một lượng
Cadmi rất cao [11].
Cadmi là một KLN gây độc đối với sinh vật và con người. Thực vật sẽ
không phát triển được nếu chúng tích lũy Cadmi với hàm lượng quá cao.
Trong cơ thể người Cadmi tích tụ mãn tính ở trong thận, nó có thể gây ra rối
loạn chức năng nếu hàm lượng lên đến 200mg/kg trọng lượng cơ thể.
Cadmi là một trong rất ít ngun tố khơng có ích lợi gì cho cơ thể con
người. Ngun tố này và các dung dịch các hợp chất của nó là những chất cực
độc thậm chí chỉ với nồng độ thấp và chúng sẽ tích lũy sinh học trong cơ thể


6

cũng như trong các hệ sinh thái. Một trong những lý do có khả năng nhất cho
độc tính của chúng là chúng can thiệp vào các phản ứng của các enzime chứa
kẽm. Kẽm là một nguyên tố quan trọng trong các hệ sinh học, nhưng Cadmi
mặc dù rất giống với kẽm về phương diện hóa học, nói chung dường như
khơng thể thay thể cho kẽm trong các vai trò sinh học đó. Cadmi cũng có thể
can thiệp vào các quá trình sinh học có chứa Magiê và Canxi theo cách thức

tương tự.
Hít thở phải bụi có chứa Cadmi nhanh chóng dẫn đến các vấn đề đối
với hệ hô hấp và thận, có thể dẫn đến tử vong (thơng thường là do hỏng thận).
Nuốt phải một lượng nhỏ Cadmi có thể phát sinh ngộ độc tức thì và tổn
thương gan và thận. Các hợp chất chứa Cadmi cũng là các chất gây ung thư.
Thức ăn và nước uống là con đường chính mà Cadmi đi vào cơ thể,
nhưng việc hút thuốc lá cũng là nguồn gây nhiễm kim loại này. Những người
hút thuốc lá có thể thấm vào cơ thể lượng Cadmi từ 20 - 36µg/ngày. Do lượng
Cadmi thải ra khỏi cơ thể con người rất chậm (0,1% trong một ngày đêm) nên
dễ diễn ra q trình ngộ độc mãn tính. Những triệu chứng sớm nhất của nó là
tổn thương ở thận và hệ thần kinh, có albumin trong nước tiểu, rối loạn chức
năng các cơ quan sinh dục, sau đó thấy đau dữ dội ở xương sống lưng và
xương chậu. [2], [30], [31].
1.1.3. T nh độc của Crơm (Cr)
Crơm có kí hiệu hóa học là Cr, ngun tử khối là 51,9961 đvC, có khối
lượng riêng d = 7,2 g/cm3 thuộc nhóm phân loại VIB, số thứ 24 trong bảng hệ
thống tuần hồn hóa học, dạng tồn tại chủ yếu của Cr trong tự nhiên là Cr (III)
và Cr (VI).
Cr (III) cần thiết cho cơ thể ở liều lượng nhỏ nó tham gia vào quá trình
trao đổi chất của đường trong cơ thể, nếu thiếu hụt sẽ gây nên bệnh thiếu hụt
Cr. Ngược lại Cr (VI) rất độc hại khi hít phải [27]. Nồng độ Cr trong nước
uống thường thấp hơn 2 µg/l (mặc dù thực tế đã có trường hợp nồng độ Crôm


7

trong nước uống cao tới 120 µg/l). Nhìn chung thực phẩm là nguồn chính đưa
Cr vào cơ thể con người, sự hấp thụ Cr tùy thuộc trạng thái oxi hóa của chất
đó. Cr (VI) hấp thụ qua dạ dày, ruột nhiều hơn Cr (III) và cịn có thể thấm qua
màng tế bào. Các hóa chất hóa trị VI của Cr gây viêm loét da, xuất hiện mụn

cơm, viêm gan, viêm thận, ung thư phổi,… IARC đã xếp Cr (VI) vào nhóm 1
và Cr (III) vào nhóm 3. Hàm lượng cao Cr có thể làm kết tủa protein, các axit
nucleic và ức chế hệ thống enzim cơ bản [5].
1.1.4. T nh độc của Thủy ngân (Hg)
Thủy ngân có kí hiệu là Hg, có khối lượng riêng là 13,579g/cm3. Thủy
ngân có nhiều ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, như sản xuất NaOH, Cl 2.
Ngành công nghiệp sản xuất các thiết bị điện như sản xuất đèn thủy ngân cao
áp, pin thủy ngân, các rơle điện… cũng dùng nhiều thủy ngân. Trước đây
người ta cũng dùng thủy ngân trong bảo quản giống cây trồng [4].
Khi xâm nhập vào cơ thể thủy ngân sẽ liên kết với những phân tử
nucleotit trong cấu trúc protein làm biến đổi cấu trúc và ức chế hoạt tính sinh
học của tế bào. Đối với tế bào não, sự nhiễm độc thủy ngân có thể gây nên
những tổn thương cho trung tâm thần kinh với các triệu chứng như run rẩy,
khó khăn trong diễn đạt và giảm sút trí nhớ, nặng hơn là gây tê liệt, nghễnh
ngang, nói lắp và thậm chí có thể gây tử vong. Nhiễm độc metyl thủy ngân
cũng dẫn đến sự phân chia nhiễm sắc thể, phá vỡ nhiễm sắc thể và ngăn cản
sự phân chia tế bào. Đặc biệt là phụ nữ mang thai khi bị phơi nhiễm với thủy
ngân có thể sinh con bị nhiễm độc thủy ngân bẩm sinh gây quái thai, dị tật…
[4], [11].
Tính độc của thủy ngân phụ thuộc vào dạng hợp chất hóa học của nó:
- Thủy ngân kim loại tương đối trơ và không độc, nếu nuốt thủy ngân
vào trong bụng thì sau đó lại được thải ra ngồi, khơng gây hậu quả nghiêm
trọng. Nhưng hơi thủy ngân nếu hít vào thì rất độc. Khi hít phải hơi thủy


8

ngân, thủy ngân sẽ đi vào não qua máu, huỷ hoại hệ thần kinh trung ương
[11].
- Thủy ngân (I) Hg22+ vào cơ thể thì sẽ tác dụng với ion Cl- có trong

dạ dày tạo thành hợp chất khơng tan Hg 2Cl2 rồi bị đào thải ra ngồi, nên
Hg22+ khơng độc [11].
- Thủy ngân (II) Hg2+ rất độc, nó dễ dàng kết hợp với các amoni axit
có chứa lưu huỳnh của protein. Hg 2+ cũng tạo liên kết với hemoglobin và
albumin trong huyết thanh vì cả hai chất đều có chứa nhóm –SH [11].
- Các hợp chất hữu cơ của thủy ngân có độc tính cao nhất, đặc biệt là
ion metyl thủy ngân CH3Hg+, chất này tan được trong mỡ, phần chất béo
của các màng trong não tủy [11].
Trong môi trường nước, thủy ngân và muối của thủy ngân có thể bị
một số vi khuẩn kị khí chuyển hóa thành metyl thủy ngân hoặc dimetyl thủy
ngân (CH3)2Hg. Dimetyl thủy ngân trong mơi trường axit trung bình sẽ
chuyển hóa thành metyl thủy ngân tan trong nước [11].
Các triệu chứng nhiễm độc thủy ngân bắt đầu xuất hiện khi nồng độ
metyl thủy ngân trong máu vào khoảng 0,5 µg/g [4], [11].
1.2.

Tình hình ơ nhiễm KL tr n thế giới và ở Việt am

1.2.1. Tình hình ơ nhiễm KLN trên thế giới
Trên thế giới tình hình ơ nhiễm KLN khơng chỉ diễn ra ở các nước phát
triển mà cả ở những nước đang phát triển và ngày càng diễn biến theo chiều
hướng xấu. Ô nhiễm KLN xãy ra ở cả môi trường đất, nước và khơng khí
chủ yếu là do các hoạt động của con người gây ra. Các sự cố nhiễm độc KLN
đã được ghi nhận nhiều nơi trên thế giới.
Thành phố Tianying thuộc tỉnh An Huy, Trung Quốc cũng là nơi có
hàm lượng Pb trong nguồn nước và trong đất rất cao, ngay cả trong lúa mì ở
Tianying cũng chứa Pb với nồng độ gấp 24 lần mức cho phép. KLN này đã
đi vào trong cơ thể trẻ em ở đây gây ra một số bệnh và làm cho chỉ số thông

9

minh của trẻ em bị giảm đi rất nhiều. Theo đánh giá của tổ chức Bình Minh
Xanh (2004), nồng độ Hg đã tăng gấp 280 lần TCCP và lượng Cr trong nước
uống tại Hồng Kông đã ở mức ung thư. Có tới 12 triệu tấn trong tổng số 484
triệu tấn ngũ cốc của Trung Quốc bị nhiễm độc KLN do tình trạng ơ nhiễm
đất trồng trọt [6].
Ở khu vực Nam Mỹ, ô nhiễm Hg chủ yếu từ hoạt động khai thác vàng.
Hg được dùng để tách vàng ra từ quặng sa khoáng. Theo các báo cáo nghiên
cứu của Elmer Diaz (Mỹ), mức độ nhiễm Hg có trong các lồi cá sống ở đây
rất cao từ 10,2 - 35,9 ppm. Hàm lượng Hg có trong mẫu tóc và máu xét
nghiệm của người dân sống xung quanh lưu vực các con sông như Tapajos,
Madeira và Negro những nơi mà hoạt động khai thác vàng diễn ra mạnh mẽ
được xác định lần lượt là 0,74 - 71,3 µg/g trong tóc và 90 - 149 µg/l trong
máu.
Ở Kabwe thuộc Zambia các mỏ khai thác và lò nấu Pb đã ngừng hoạt
động từ rất lâu nhưng nồng độ Pb ở khu vực này vẫn ở mức rất cao, gấp 10
lần TCCP của Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ. Các chuyên gia của Mỹ khi
phân tích hàm lượng Pb và các chỉ tiêu khác trong máu của trẻ em ở đây cho
biết các chỉ số đều vượt ngưỡng tối đa [16].
Tại Glasgow (1979 - 1980) có khoảng 42% các mẫu nước sinh hoạt có
hàm lượng Pb vượt quá 100 mg/l. Ngoài ra theo thống kê của các nhà nghiên
cứu khi phân tích 42 mẫu bùn từ các thành phố cơng nghiệp ở Anh và Wales
thì hàm lượng Pb dao động trong khoảng 120 – 3.000 mg/l (trung bình 820
mg/l khối lượng khơ) [2].
Tại Thái Lan, theo báo cáo của Viện Quốc tế quản lý nước (IWMI)
năm 2004 thì hầu hết các ruộng lúa tại tỉnh Tak đã bị nhiễm Cd cao gấp 94
lần TCCP, có đến 5,756 người dân chịu ảnh hưởng và có nguy cơ nhiễm độc
Cd dễ mắc chứng bệnh Itai Itai (làm mềm hóa và méo mó xương, gây tổn hại
thận). Loại bệnh này đã từng xảy ra ở tỉnh Toyama (Nhật Bản) vào những

10

năm 1940. Hoạt động khai khống làm ơ nhiễm Cd trên sông JinZu đã làm
cho hàng trăm người dân sống ở đây bị tổn thương thận, loãng xương và
nhiều người bị tử vong [7].
Có tới 60% nước sinh hoạt ở Sukinda (Ấn Độ) chứa Cr hóa trị VI với
nồng độ lớn hơn hai lần so với các tiêu chuẩn quốc tế. Theo ước tính của
một nhóm y tế Ấn Độ, 84,75% số người chết ở khu mỏ này đều liên quan
đến các bệnh do Cr gây ra [11].
1.2.2. Tình hình ô nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam
Việt Nam là một nước đang phát triển, q trình cơng nghiệp hóa, đơ
thị hóa diễn ra mạnh mẽ đã góp phần đáng kể trong việc phát triển nền kinh
tế của đất nước nhưng cùng với sự phát triển đó các vấn đề về mơi trường
chưa được quan tâm nên tình trạng ơ nhiễm KLN diễn ra ngày một tăng cao.
Ô nhiễm KLN ở Việt Nam chủ yếu diễn ra ở khu công nghiệp, khu đơ thị,
khu khai thác khống sản.
Tại TP. Đà Nẵng theo đánh giá hiện trạng môi trường năm 2005 cho
thấy tại vùng cửa sơng, ven biển đang có tình trạng ô nhiễm một số KLN. Tại
khu vực cửa sông Cu Đê, cửa sông Phú Lộc hàm lượng Hg trong nước vượt
TCCP 0,08 – 0,56 lần, hàm lượng Pb vượt 0,06 – 0,27 lần TCCP, tại khu vực
cửa Mũi Vịnh hàm lượng As, Fe, Zn vượt tiêu chuẩn từ 2,17 – 11,4 lần TCCP
[12], [16]. Tình trạng ơ nhiễm Pb cũng gia tăng nhanh chóng trong mơi
trường, mức độ ơ nhiễm Pb nghiêm trọng nhất vẫn là trong các thành phố lớn,
các khu dân cư, khu công nghiệp. Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng Pb ở
sơng Thị Vại vượt TCCP tới 4 – 5 lần và ở các khu vực trồng rau ở Đông
Anh, Hà Nội đều vượt TCCP [16].
Theo nghiên cứu của Phạm Thị Nga và cs. (Trung tâm Địa chất và
Khống sản Biển, 125 Trung Kính, Cầu Giấy, Hà Nội) về hiện trạng KLN

trong trầm tích Vịnh Đà Nẵng cho thấy: hàm lượng As trung bình là 5 ppm cao
hơn nhiều so với hàm lượng trung bình của As trong trầm tích biển nơng thế


11

giới và đã xuất hiện những khu vực ô nhiễm Hg ở mức trung bình 0,2 ppm.
Hàm lượng Pb là 40 ppm cao hơn nhiều so với mức tiêu chuẩn Canada (32
ppm). Sở Tài nguyên và Môi trường Thành phố Đà Nẵng công bố kết quả kiểm
tra nguồn nước tại vịnh Mân Quang và Âu thuyền Thọ Quang bị ô nhiễm với
hàm lượng KLN vượt từ 1 đến 33 lần [12].
1.3.

Tình hình nghiên cứu các lồi hai mảnh vỏ t h lũy KL tr n

thế giới và Việt Nam
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Với tốc độ phát triển nhanh của đơ thị hóa, lượng chất độc hại cũng
ngày càng gia tăng, trong đó có ơ nhiễm KLN. Nhiều KLN tồn tại tất yếu
trong môi trường, một số KLN được miêu tả như là chất gây ô nhiễm khi
chúng đủ nồng độ, liều lượng gây độc đối với hệ sinh thái [28].
Sự tích lũy KLN trong lồi các lồi hai mảnh đã được nghiên đã được
nghiên cứu nhiều nơi trên thế giới từ những năm 40 – 50 của thế kĩ XX. Các
nghiên cứu của các nhà khoa học Pháp, Ý… đã cho thấy hàm lượng Cd, Cu…
khá cao trong các lồi Sị ở Địa Trung Hải [32].
Nhóm hai mảnh vỏ ( Bivalvia), thuộc Ngành Thân Mềm (Mollusca) có
khả tích lũy cao các chất ơ nhiễm đặc biệt là KLN trong mơ của chúng thơng
qua q trình tích lũy sinh học. Sự tích lũy KLN của hai mảnh vỏ diễn ra từ từ
suốt đời sống của cá thể, chính vì vậy ít gây ảnh hưởng đến sự sống của cá thể
đó. Chúng có khả năng tích lũy cao các chất độc hại và không độc hại nhưng

không thấy sự nguy hiểm đối bản thân chúng. Vì vậy, chúng được sử dụng
trong việc nhận biết môi trường bị ô nhiễm, bao gồm ô nhiễm cả các chất ở
dạng vết mà bằng các phương pháp phân tích thơng thường khơng thể phát
hiện được (Merlini et al, 1965; Ferrigngton et al, 1983; Poherty et al, 1993;
Oertet 1998; Ravera et al, 2003). Do tốc độ xâm nhập các KLN lớn hơn tốc
độ đào thải chúng ra khỏi cơ thể, nên chúng được tích lũy trong mơ của nhóm
hai mảnh vỏ qua thời gian. Bên cạnh đó, do hiện tượng khếch đại sinh học


12

qua chuỗi thức ăn, nồng độ các KLN trong mô của hai mảnh vỏ đạt gấp 103 –
106 lần so với hàm lượng của chất đó trong mơi trường [15].
Động vật hai mảnh vỏ thường được sử dụng để đánh giá ơ nhiễm KLN
vì chúng đã được định loại rõ ràng, dễ nhận dạng, có kích thước vừa phải, số
lượng nhiều, dễ tích tụ chất ơ nhiễm, có thời gian sống dài và có đời sống tĩnh
tại. Đặc biệt là khả năng tích lũy các KLN với hàm lượng cao trong các bộ
phận cơ thể (Simkiss và Taylor 1981) [20], [30].
Việc sử dụng đối tượng hai mảnh vỏ, cũng như các sinh vật khác để
quan trắc ô nhiễm KLN được nghiên cứu và ứng dụng tại nhiều khu vực
trên thế giới, đặc biệt là các nước phát triển thuộc Châu Âu, Bắc Mỹ…
Hiện nay, các loài hai mảnh vỏ đã được sử dụng cho mạng lưới quan trắc ô
nhiễm KLN toàn cầu (Goldber, 1983). Tại Mỹ, Na Uy, Hà Lan và nhiều
quốc gia khác sử dụng loài Vẹm xanh (Mytilus edulis) để quan trắc ô nhiễm
KLN cho môi trường biển. Khu vực Đơng Nam Á vấn đề nghiên cứu của
lồi hai mảnh vỏ cũng đang được chú trọng đặc biệt ở Hà Lan và Malaisia
[19], [29].
Từ những năm 40 của thể kỷ XX, đã có những nghiên cứu về sự tích
lũy của KLN trong mơ của các lồi động vật hai mảnh vỏ. Sự tập trung cao
của hàm lượng dạng vết của các KLN được tìm thấy trong một vài loài

nhuyễn thể hai mảnh vỏ. Từ nghiên cứu của Goldberg (1975) và Phillips
(1976), loài Mytilus galloprovincialis được sử dụng rộng rãi như sinh vật chỉ
thị ô nhiễm ở các khu vực ven biển dựa trên khả năng tích lũy các kim loại
Hg, Cd, Pb, Zn, Cu, Ni, Mn, Cr. Nghiên cứu của Aysun Turkmen và cs. ở
Vịnh Iskenderun, Thổ Nhỉ Kỳ cho thấy có sự tích tụ khá cao các kim loại
như: Zn, Ni, Cd, Fe, Cd, Mn, Cr,Co ở 2 loài Chama pacifica và Ostrea
stentina. Nghiên cứu của El-Sikaily A và cs. ở một số vùng duyên hải Địa
Trung Hải và duyên hải biển Đỏ thuộc Ai Cập, cho thấy rằng Cd, Co, Cu,
Fe, Mn, Ni, Pb và Zn được tích lũy khá cao trong Modiolus auriculatus và


13

Donax trunculu. Theo nghiên cứu của L.Rojas de Astudillo và cs. (2005) ở
vùng biển của Trinidad và Venezuela về sự tích lũy KLN trong 2 lồi
Crassostrea spp. và Perna viridis cho thấy có sự tích lũy các kim lồi Cd,
Cu, Cr, Hg, Ni, Zn trong mô cơ thể chúng. Một số nghiên cứu khác ở các
nước như Canada, Brzil, Ghana, Thái Lan, Malaysia, Philippin… cũng cho
thấy khả năng tích lũy KLN ở các loài nhuyễn thể khá cao [6], [23].
1.3.2. Tình hình nghi n ứu ở Việt am
Ở Việt Nam, các nghiên cứu về tích lũy KLN trong nước và trong một
số nhuyễn thể đã được thực hiện từ những năm 90 của thế kỷ XX như
nghiên cứu của Lê Trình, Phạm Kim Phượng,…
Qua kết quả điều tra, nghiên cứu của Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt
(1998) đã cho thấy sự tích lũy cao lượng Hg trong tóc của các nhóm dân cư
sống trong các khu vực khác nhau quanh Hà Nội và 4 vùng khác của miền
Nam. Trong đó, mức Hg của người phía Bắc thấp hơn phía Nam 8 lần do
miền Bắc ít bị nhiễm Hg hơn miền Nam. Hàm lượng Hg của nhà sư thấp
nhất vì ô nhiễm Hg có nguồn gốc chủ yếu từ thực phẩm như các loại cá, hải
sản. Từ kết quả đó ở Việt Nam vấn đề ô nhiễm KLN đã được quan tâm và

tập trung vào đối tượng tích lũy là các hải sản.
Viện Hải dương học Nha Trang đưa ra những chứng cứ khoa học cho
thấy rằng trong loài Hàu ở vịnh Vân Phong có nhiều KLN do ảnh hưởng từ
chất thải nhà máy tàu biển Hyundai Vinashin ở vịnh Vân Phong, tỉnh Khánh
Hòa (HVS), chủ yếu từ bụi của các hạt xỉ đồng, đồng trong loài Hàu ở vịnh
Vân Phong, nhất là khu vực thôn Mỹ Giang. Hàm lượng các KLN này vượt
quá tiêu chuẩn an toàn thực phẩm theo qui định của Bộ Y Tế Việt Nam gấp
nhiều lần, đồng thời gia tăng rất nhanh theo thời gian từ 2002 – 2004.
Nghiên cứu của Đặng Thuý Bình, Nguyễn Thanh Sơn, Nguyễn Thị Thu
Nga về sự tích lũy các KLN As, Cd, Pb trên Vẹm, Hải sâm, Ốc hương tại đảo
Diệp Sơn, Vịnh Vân Phong, Khánh Hòa cho thấy rằng hàm lượng As tích lũy


14

trong Vẹm xanh (Perma viridis) là 1,76 µg/g; so sánh với tiêu chuẩn của Bộ
Y tế thì hàm lượng As trong Vẹm xanh (Perma viridis) đã vượt quá 1,76 lần.
Đối với Ốc hương hàm lượng As từ 0,052 – 2,54 µg/g ; Cd từ 0,001 – 0,083
µg/g và từ 0,21 – 1,99 µg/g đối với Cu [3], [13], [14].
Theo nghiên cứu của Lê Thị Mùi (2007) về sự tích tụ Pb và Cu của một
số loài nhuyễn thể tại một số điểm ven biển Đà Nẵng cho thấy hàm lượng Pb
trung bình khoảng 1,13 - 2,12 µg/g và hàm lượng Cu trung bình khoảng 7,15 16,52 µg/g .
Theo nghiên cứu của Đào Việt Hà (2002), hàm lượng Cd, Pb trong
Vẹm Xanh ( Perma viridis) tại đầm Nha Phu (Khánh Hòa) đều đạt TCCP, đối
với Cd là 0,03 – 0,21 µg/g, đối với Pb là từ 0,14 – 1,13 µg/g, và từ 0,54 – 1,81
µg/g đối với Cu.
Nghiên cứu xác định hàm lượng Pb, Cd, Zn của Ngô Văn Tứ, Nguyễn
Kim Quốc Việt ở Đầm Lăng Cô cho thấy hàm lượng KLN trong Vẹm xanh
(Perma viridis) là 0,67 ± 0,52 µg/g (khối lượng tươi) đối với Pb, 0,14 ± 0,10
µg/g (khối lượng tươi) đối với Cd, hàm lượng trong nghiên cứu này thấp

hơn TCCP.
Như vậy, ở Việt Nam tình trạng ơ nhiễm KLN trong môi trường đang
gia tăng, việc sử dụng nhóm động vật hai mảnh vỏ làm thực phẩm khá phổ
biến nhưng hướng nghiên cứu về khả năng tích lũy KLN của nhóm hai mảnh
vỏ là khá mới mẻ và cịn rất ít.


15

ƯƠ

2. Ố TƯỢNG NỘI DUNG V P ƯƠ

P ÁP

Ê

CỨU
2.1. ối tượng nghiên cứu
2.1.1. Các loài động vật hai mảnh vỏ
Đối tượng lựa chọn: hai loài gồm Hến (Corbicula subsulcata) và Hàu
(Saccostrea sp.).
Hến(Corbicula subsulcata) thuộc họ Corbiculidae, bộ Mang tấm
(Eulamellibranchia), lớp Hai mảnh vỏ (Bivalvia), ngành động vật Thân mềm
(Mollusca). Hến có vỏ hình bầu dục hay tam giác, có khi gần tròn, cân đối,
phồng to và dày, vùng đỉnh vỏ nhơ cao, mặt ngồi võ nhẵn và bóng (hình 2.1).
Hến thường sống vùi trong bùn ở cửa sông hay ở vùng nước ngọt, thức ăn của
Hến là các mùn bã hữu cơ, các phiêu sinh thực vật.

Hình 2.1. Hến (Corbicula subsulcata)

Hàu (Saccostrea sp.) thuộc họ Ostreidae, bộ Ostreoida, lớp Hai mảnh
vỏ (Bivalvia), ngành động vật Thân mềm (Mollusca). Hàu (Saccostrea sp.)
đơi khi có hình trịn, hình chữ nhật hay hình bầu dục, sống bám vào giá thể
như đá thành tản, các rạn đá, móng cầu. Mảnh vỏ của hàu lớn hơn nhiều so
với cơ thể của chúng, vỏ trái lớn hơn và thường bám vào nền đá và có dạng
hình chén, vỏ phải nhỏ và phẳng, đỉnh vỏ ở phía trên có bản lề sừng gắn giữa
hai vỏ với nhau (hình 2.2). Ăn các sinh vật phù du, sinh vật trong bùn, cát,
dinh dưỡng bằng hình thức lọc.