Các kim loại nặng nói chung và các kim loại độc (KLĐ) nói
riêng được phát thải vào môi trường từ các nguồn tự nhiên và nhân
tạo (hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, đô thị ). Trong môi
trường, các KLĐ (Hg, Cd, Ni, As, Cr, Pb, Cu và Zn) phân bố trong
nước, trầm tích và tích lũy vào sinh vật. Theo chuỗi thức ăn, cuối
cùng các KLĐ đi vào cơ thể người và gây độc.
Vùng cửa sông Tiền thuộc xã Tân Thành, huyện Gò Công
Đông, tỉnh Tiền Giang là một trong những vùng trọng điểm nuôi
Nghêu (Meretrix lyrata) ở miền Nam nước ta với diện tích khoảng
2.300 ha và có thể mở rộng thêm trong giai đoạn tới. Hàng năm,
khoảng 20.000 tấn Nghêu được thu hoạch từ vùng nuôi ở cửa sông
Tiền để phục vụ cho tiêu thụ nội địa. Hiện nay tỉnh Tiền Giang đang
quy hoạch và phát triển vùng này hơn nữa nhằm phát triển kinh tế -
xã hội ở địa phương, tăng năng suất và chất lượng Nghêu nuôi để
phục vụ xuất khẩu.
Mặc dù vùng cửa sông Tiền đóng vai trò quan trọng trong kế
hoạch phát triển kinh tế - xã hội của địa phương như vậy, nhưng cho
đến nay, hầu như chưa có nghiên cứu chi tiết nào về hiện trạng môi
trường vùng cửa sông Tiền, đặc biệt là sự tích lũy các KLĐ trong
trầm tích và trong Nghêu; các dạng KLĐ trong trầm tích và khả năng
gây độc của chúng đối với môi trường; khả năng sử dụng Nghêu
(Meretrix lyrata) làm chỉ thị cho sự ô nhiễm các KLĐ trong môi
trường. Mặt khác, trong nhiều năm qua, Trung tâm Quan trắc và Kỹ
thuật Môi trường của các tỉnh liên quan (trong đó có tỉnh Tiền
Giang) đã tiến hành quan trắc chất lượng nước (CLN) sông Tiền –
đoạn đi qua từng địa phương, nhưng còn thiếu các số liệu về hàm
lượng KLĐ nên chưa xác định được mức độ ô nhiễm KLĐ trong
nước sông Tiền và khả năng ảnh hưởng của sự ô nhiễm này đến hàm
lượng KLĐ trong nước vùng cửa sông Tiền
24 trang |
Chia sẻ: tranhieu.10 | Lượt xem: 988 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Phân tích dạng một số kim loại trong trầm tích và đánh giá khả năng tích lũy đồng và chì trong nghêu, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
1
i
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
----------------------------------------------
HOÀNG THỊ QUỲNH DIỆU
PH N T CH DẠNG T S KI OẠI TRONG
TR T CH VÀ Đ NH GI KHẢ N NG T CH
Đ NG VÀ CH TRONG NGH U Meretrix lyrata NU I
Ở V NG C A S NG TIỀN
TÓ TẮT UẬN N TIẾN SĨ HÓA HỌC
HUẾ - 2018
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
2
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
----------------------------------------------
HOÀNG THỊ QUỲNH DIỆU
PH N T CH DẠNG T S KI OẠI
TRONG TR T CH VÀ Đ NH GI KHẢ N NG
T CH Đ NG VÀ CH TRONG NGH U
(Meretrix lyrata NU I Ở
V NG C A S NG TIỀN
CHUYÊN NGÀNH: HÓA PHÂN TÍCH
à S : 62 44 01 18
TÓ TẮT UẬN N TIẾN SĨ HÓA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. NGU ỄN V N HỢP
2. TS. NGU ỄN HẢI PHONG
HUẾ - 2018
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
1
Ở Đ U
Các kim loại nặng nói chung và các kim loại độc (KLĐ) nói
riêng được phát thải vào môi trường từ các nguồn tự nhiên và nhân
tạo (hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, đô thị). Trong môi
trường, các KLĐ (Hg, Cd, Ni, As, Cr, Pb, Cu và Zn) phân bố trong
nước, trầm tích và tích lũy vào sinh vật. Theo chuỗi thức ăn, cuối
cùng các KLĐ đi vào cơ thể người và gây độc.
Vùng cửa sông Tiền thuộc xã Tân Thành, huyện Gò Công
Đông, tỉnh Tiền Giang là một trong những vùng trọng điểm nuôi
Nghêu (Meretrix lyrata) ở miền Nam nước ta với diện tích khoảng
2.300 ha và có thể mở rộng thêm trong giai đoạn tới. Hàng năm,
khoảng 20.000 tấn Nghêu được thu hoạch từ vùng nuôi ở cửa sông
Tiền để phục vụ cho tiêu thụ nội địa. Hiện nay tỉnh Tiền Giang đang
quy hoạch và phát triển vùng này hơn nữa nhằm phát triển kinh tế -
xã hội ở địa phương, tăng năng suất và chất lượng Nghêu nuôi để
phục vụ xuất khẩu.
Mặc dù vùng cửa sông Tiền đóng vai trò quan trọng trong kế
hoạch phát triển kinh tế - xã hội của địa phương như vậy, nhưng cho
đến nay, hầu như chưa có nghiên cứu chi tiết nào về hiện trạng môi
trường vùng cửa sông Tiền, đặc biệt là sự tích lũy các KLĐ trong
trầm tích và trong Nghêu; các dạng KLĐ trong trầm tích và khả năng
gây độc của chúng đối với môi trường; khả năng sử dụng Nghêu
(Meretrix lyrata) làm chỉ thị cho sự ô nhiễm các KLĐ trong môi
trường. Mặt khác, trong nhiều năm qua, Trung tâm Quan trắc và Kỹ
thuật Môi trường của các tỉnh liên quan (trong đó có tỉnh Tiền
Giang) đã tiến hành quan trắc chất lượng nước (CLN) sông Tiền –
đoạn đi qua từng địa phương, nhưng còn thiếu các số liệu về hàm
lượng KLĐ nên chưa xác định được mức độ ô nhiễm KLĐ trong
nước sông Tiền và khả năng ảnh hưởng của sự ô nhiễm này đến hàm
lượng KLĐ trong nước vùng cửa sông Tiền.
Xuất phát từ các vấn đề trên, đề tài luận án được thực hiện
nhằm mục đích đưa ra các thông tin về hàm lượng các KLĐ trong
nước, trầm tích và Nghêu, các dạng KLĐ trong trầm tích, khả năng
sử dụng Nghêu làm chỉ thị sinh học cho sự ô nhiễm các KLĐ trong
môi trường vùng cửa sông Tiền.
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
2
Nội dung nghiên cứu chính của luận án:
1) Phân tích hàm lượng các KLĐ trong nước sông Tiền và nước
vùng cửa sông Tiền;
2) Phân tích hàm lượng các KLĐ và các dạng tồn tại của chúng
trong trầm tích vùng cửa sông Tiền;
3) Phân tích và đánh giá hàm lượng các KLĐ trong Nghêu
(Meretrix lyrata) ở vùng cửa sông Tiền;
4) Nuôi Nghêu (Meretrix lyrata) trong môi trường có chứa Cu, Pb
ở các mức nồng độ tăng dần để tìm hiểu khả năng sử dụng Nghêu
(Meretrix lyrata) làm chỉ thị sinh học cho sự ô nhiễm Cu, Pb trong
môi trường vùng cửa sông Tiền.
Bố cục của luận án
Luận án gồm 116 trang, với 39 bảng và 25 hình, trong đó:
Mục lục, danh mục viết tắt, bảng, hình: 08 trang
Phần mở đầu: 03 trang
Chương 1: Tổng quan lý thuyết 28 trang
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu 16 trang
Chương 3: Kết quả và thảo luận 51 trang
Chương 4: Kết luận 02 trang
Tài liệu tham khảo: 16 trang, với 179 tài liệu tham khảo
N I DUNG UẬN N
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
Nguồn phát sinh các kim loại độc trong môi trường
Các dạng tồn tại của các kim loại độc trong môi trường
Độc tính của kim loại độc đối với cơ thể người
Sự tích lũy kim loại độc vào cơ thể sinh vật, chỉ thị sinh học
cho sự ô nhiễm kim loại độc và các nghiên cứu liên quan
Giới thiệu về Sông Tiền, vùng cửa sông Tiền và Nghêu
(Meretrix lyrata)
Các phương pháp phân tích lượng vết các kim loại độc
Phương pháp phân tích dạng kim loại độc trong trầm tích và
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
3
các nghiên cứu liên quan
Đánh giá mức tích lũy kim loại độc trong trầm tích và trong
sinh vật
CHƢƠNG 2. N I DUNG VÀ PHƢƠNG PH P NGHI N CỨU
2.1. Nội dung nghiên cứu cụ thể
1) Phân tích và đánh giá sơ bộ hàm lượng các KLĐ (Cd, As,
Pb, Ni, Cr, Cu, Zn, Fe và Mn) trong nước sông Tiền và vùng cửa
sông Tiền;
2) Phân tích hàm lượng các KLĐ (Cd, As, Pb, Ni, Cr, Cu, Zn)
trong trầm tích vùng cửa sông Tiền và đánh giá mức tích lũy các
KLĐ trong trầm tích qua Chỉ số tích lũy địa chất (Igeo) và Hệ số làm
giàu (EF);
3) Phân tích và đánh giá hàm lượng các dạng KLĐ trong trầm
tích, gồm 5 dạng: dạng dễ trao đổi, liên kết với cacbonat, liên kết với
Fe–Mn oxit, liên kết với các sunfua-hữu cơ và dạng cặn dư. Đánh giá
nguy cơ rủi ro của các dạng KLĐ đối với môi trường và sinh vật;
4) Phân tích và đánh giá hàm lượng các KLĐ (Cd, As, Pb, Ni,
Cr, Cu, Zn) trong Nghêu ở vùng cửa sông Tiền và tìm hiểu mối
tương quan giữa hàm lượng các KLĐ trong Nghêu với hàm lượng
các dạng KLĐ trong trầm tích; Đánh giá mức tích lũy các dạng KLĐ
từ trầm tích vào Nghêu qua Hệ số tích lũy sinh học-trầm tích (BSAF)
và Chỉ số đánh giá rủi ro (RAC);
5) Đánh giá mức tích lũy Cu, Pb trong Nghêu qua thí nghiệm
nuôi Nghêu và cho phơi nhiễm với các mức nồng độ tăng dần của Cu,
Pb trong môi trường nước và môi trường nước - trầm tích để kiểm tra
khả năng sử dụng Nghêu làm chỉ thị sinh học cho sự ô nhiễm Cu, Pb
trong môi trường vùng cửa sông Tiền.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp lấy mẫu:
+ Mẫu nước sông Tiền: Lấy mẫu tại 5 mặt cắt ngang trên sông
Tiền (đoạn từ huyện Hồng Ngự, tỉnh Đồng Tháp đến cửa sông Tiền,
tỉnh Tiền Giang với chiều dài khoảng 230 km). Tại mỗi mặt cắt, mẫu
thu được là tổ hợp từ các mẫu lấy ở 03 điểm: Giữa dòng và cách hai
bên bờ ¼ của bề rộng sông; Tại mỗi điểm, lấy mẫu ở độ sâu 40 cm –
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
4
50 cm; Kỹ thuật lấy mẫu và bảo quản mẫu được thực hiện theo quy
định của ISO 5667–1:2006 và ISO 5667–3:2003.
+ Mẫu nước vùng cửa sông Tiền: Lấy mẫu tại 7 mặt cắt ngang
(từ S1 đến S7) (các vị trí lấy mẫu được nêu ở Hình 2.1) trong 3 đợt:
tháng 6, tháng 8 và 11 năm 2015. Tại mỗi mặt cắt, lấy mẫu ở 2 điểm
cách nhau khoảng 1 km và ở độ sâu 40 - 50 cm. Sau đó trộn hai mẫu
này lại (tỷ lệ thể tích 1 : 1) thành một mẫu đại diện cho từng mặt cắt.
+ Mẫu trầm tích vùng cửa sông Tiền: Lấy mẫu trầm tích ở 7
mặt cắt tương tự như đối với lấy mẫu nước (S1 – S7) trong 3 đợt:
tháng 6, tháng 8 và 11 năm 2015. Tại mỗi mặt cắt, lấy mẫu trầm tích
(bằng dụng cụ gàu lấy mẫu Erkman) ở 2 điểm lựa chọn, cách nhau
khoảng 1 km. Lấy mẫu ở độ sâu 0 cm – 10 cm (độ sâu Nghêu thường
sống), mẫu thu được là mẫu tổ hợp (tỷ lệ khối lượng 1 : 1 : 1) từ 3
điểm là 3 đỉnh của hình tam giác với chiều dài cạnh 1 m. Kỹ thuật
lấy mẫu và bảo quản mẫu được thực hiện theo hướng dẫn của ISO
5667–13:1997 [20] và ISO 5667–15:1999.
+ Mẫu Nghêu nuôi ở vùng cửa sông Tiền: Các mẫu Nghêu
được thu thập trong 3 đợt vào tháng 6, 8 và 11 năm 2015, tại 7 mặt
cắt như đối với lấy mẫu trầm tích (S1 – S7). Tại mỗi mặt cắt, lấy
mẫu Nghêu ở 2 điểm gần điểm lấy mẫu trầm tích, mỗi điểm 20 – 25
cá thể, rồi tổ hợp thành một mẫu. Mẫu Nghêu được bảo quản lạnh
trong bao nilon sạch và đem về phòng thí nghiệm trong vòng 2 giờ
sau khi lấy mẫu.
Phương pháp xử lý mẫu: Xử lý mẫu xác định KLĐ: Mẫu nước
(phương pháp SMEWW–3030); Mẫu trầm tích (phân tích dạng –
phương pháp Tessier, phân tích tổng – phương pháp EPA 3052);
Mẫu Nghêu (phương pháp FDA-EAM 4.7).
- Phương pháp phân tích: Là các phương pháp chuẩn của quốc
gia và quốc tế: Phân tích KLĐ trong nước: phương pháp SMEWW-
3125B; Phân tích KLĐ trong trầm tích: phương pháp 6020B; Phân
tích dạng KLĐ trong trầm tích: phương pháp 6020B; Phân tích KLĐ
trong Nghêu: FDA-EAM 4.7.
- Phương pháp tối ưu các điều kiện phân tích trên thiết bị
ICP-MS: Tối ưu các thông số cơ bản và chuẩn hóa số khối; Tối ưu
tốc độ khí mang tạo sol khí; Tối ưu lưu lượng khí va chạm; Tối ưu
thời gian phân tích; Tối ưu thời gian rửa giữa các mẫu.
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
5
Hình 2.1. Vùng cửa sông Tiền (vùng khảo sát) và các vị trí lấy mẫu
nước, trầm tích và Nghêu
- Kiểm soát chất lượng các phương pháp phân tích: Lựa chọn
đồng vị và khoảng tuyến tính; Giới hạn phát hiện, giới hạn định
lượng; Độ lặp lại; Độ đúng của các phương pháp phân tích.
- Phương pháp đánh giá hàm lượng KLĐ trong nước và trong
trầm tích: Dựa vào các QCVN hoặc các chỉ số (Igeo, RAC).
- Phương pháp đánh giá mức tích lũy kim loại độc trong
Nghêu: Dựa vào QCVN, các tiêu chuẩn của một số quốc gia trên thế
giới hoặc chỉ số BSAF.
- Thí nghiệm nuôi Nghêu và cho phơi nhiễm với các mức hàm
lượng Cu, Pb tăng dần: Đánh giá sự tương quan tuyến tính giữa hàm
lượng Cu, Pb trong Nghêu và trong môi trường hoặc đánh giá qua
Tốc độ tích lũy Cu, Pb (RMA).
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO UẬN
3.1 Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện phân tích tối ƣu trên thiết
bị ICP-MS
3.1.1. Tối ưu các thông cơ bản và chuẩn hóa số khối
3.1.2. Tối ưu tốc độ khí mang tạo sol khí
3.1.3. Tối ưu tốc độ khí va chạm
3.1.4 Tối ưu thời gian phân tích và thời gian rửa giữa các mẫu
Các thông số vận hành của thiết bị ICP-MS sau khi tối ưu
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
6
được trình bày trong bảng 3.1.
Bảng 3.1. Các điều kiện phân tích tối ưu trên thiết bị ICP-MS
STT Thông số Giá trị được chọn
1 Công suất máy phát cao tần 1550 W
2 Tốc độ khí mang tạo sol khí 0,96 (L/phút)
3 Tốc độ khí va chạm 5,5 (mL/phút)
4 Thời gian phân tích 30 (giây)
5 Thời gian rửa mẫu 20 (giây)
6 Tốc độ bơm mẫu 0,3 (vòng/phút)
3.2. Kiểm soát chất lƣợng phân tích
3.2.1. Lựa chọn số khối phân tích và xây dựng đường chuẩn
Bảng 3.2. Phương trình đường chuẩn xác định các nguyên tố
STT Nguyên tố
Phương trình đường chuẩn
Y = aX + b
r
1 Cd Y = 6,33.103 X + 1,61.102 0,9998
2 Ni Y = 8,25.104 X + 2,11.103 0,9999
3 Cr Y = 8,96.104 X + 1,03.103 0,9999
4 As Y = 9,63.103 X + 1,44.102 0,9999
5 Pb Y = 7,07.104X + 2,30.103 0,9999
6 Cu Y = 6,15.104 X + 2,31.103 0,9997
7 Zn Y = 5,03.103 X + 1,41.102 0,9997
8 Fe Y = 8,40.104 X + 4,52.103 0,9999
9 Mn Y = 9,54.104 X + 2,37.103 0,9998
Với Y: Số đếm/giây (CPS); X: Nồng độ (µg/L); r: hệ số tương quan
3.2.2. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng
Bảng 3.3. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị
ICP-MS
STT Thông số LOD (µg/L) LOQ (µg/L)
1 Cd 0,03 0,10
2 Ni 0,03 0,10
3 Cr 0,03 0,10
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
7
STT Thông số LOD (µg/L) LOQ (µg/L)
4 As 0,03 0,10
5 Pb 0,03 0,10
6 Cu 0,03 0,10
7 Zn 0,1 0,30
8 Fe 0,1 0,30
9 Mn 0,1 0,30
Độ lặp lại: RSD (%) khi phân tích mẫu nước sông và vùng cửa
sông, mẫu trầm tích và mẫu Nghêu lần lượt là từ 1% đến 14%, từ
2,6% đến 14,7% và từ 2,0% đến 8,6% < ½ RSD tính theo hàm
Horwitz các phương pháp đạt được độ lặp lại tốt.
Bảng 3.4. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của các phương
pháp phân tích
STT Thông số
Nước sông
(μg/L)
Nước vùng
cửa sông
(μg/L)
Nghêu
(mg/kg)
Trầm tích
(mg/kg)
1 Cd 0,3/0,9 0,3/0,9 0,01/0,03 0,001/0,003
2 Ni 0,3/0,9 1,0/3,0 0,06/0,18 0,005/0,015
3 Cr 0,3/0,9 0,3/0,9 0,06/0,18 0,005/0,015
4 As 0,3/0,9 0,3/0,9 0,06/0,18 0,005/0,015
5 Pb 0,3/0,9 0,3/0,9 0,06/0,18 0,001/0,003
6 Cu 0,3/0,9 0,3/0,9 0,06/0,18 0,005/0,015
7 Zn 1,0/3,0 3,0/9,0 1,0/3,0 0,010/0,030
8 Fe 1,0/3,0 3,0/9,0 1,0/3,0 1,0/3,0
9 Mn 1,0/3,0 3,0/9,0 1,0/3,0 1,0/3,0
Giá trị giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng được trình bày ở dạng “LOD/LOQ”
Độ đúng: Đối với mẫu thêm chuẩn, Độ thu hồi (Rev%) thu
được nằm trong khoảng cho phép (từ 80% đến 110%); Đối với mẫu
chuẩn (CRM), kết quả xác định được nằm trong khoảng tin cậy 95%
của hàm lượng được ghi trong chứng chỉ các phương pháp phân
tích có độ đúng đạt yêu cầu.
3.3. Hàm lƣợng các kim loại độc trong nƣớc sông Tiền
- Hàm lượng các KLĐ trong nước sông Tiền đều thỏa mãn
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
8
QCVN 08:2010 – MT/BTNMT trừ Fe.
- Hàm lượng các KLĐ trong nước sông Tiền vào mùa khô cao
hơn mùa mưa và có xu hướng tăng về phía cuối nguồn.
3.4. Hàm lƣợng các kim loại độc trong nƣớc vùng cửa sông Tiền
Hàm lượng các KLĐ trong nước vùng cửa sông Tiền đều thỏa
mãn QCVN 10-MT:2015/BTNMTnhưng hàm lượng Fe khá lớn vượt
mức cho phép. Hàm lượng Fe trong nước sông Tiền cũng khá cao là
nguyên nhân chính làm tăng hàm lượng Fe trong nước vùng cửa
sông.
Hàm lượng các KLĐ trong ba đợt lấy mẫu là khác nhau: Đợt 1
cao hơn Đợt 2 và Đợt 3.
3.5. Hàm lƣợng kim loại độc trong trầm tích và Nghêu tại cửa
sông Tiền
3.5.1. Hàm lượng kim loại độc trong trầm tích
Hàm lượng (mg/kg khô)
0
5
10
15
20
25
30
35
As Cu Pb
Kim loại
S1 S2 S3 S4
S5 S6 S7
Hình 3.9. Hàm lượng As, Cu và Pb trong trầm tích ở các vị trí
+ Hàm lượng các KLĐ trong trầm tích vùng cửa sông Tiền
đều thấp hơn so với quy định trong QCVN 43:2012/BTNMT.
+ Hàm lượng các KLĐ trong trầm tích (mg/kg khô) giảm dần
theo thứ tự sau: Zn (60) > Cr (46) > Ni (22) > As (17) > Pb (14) > Cu
(4,7) > Cd (0,05).
+ Kết quả phân tích ANOVA hai yếu tố cho thấy: Hàm lượng
KLĐ trong trầm tích ở tất cả các vị trí không khác nhau theo thời
gian (hàm lượng KLĐ trong ba đợt lấy mẫu là như nhau) nhưng hàm
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
9
lượng KLĐ trong trầm tích ở mặt cắt S1, S4 (nơi có địa hình cao)
cao hơn so với các mặt cắt S2, S3, S5, S6, S7 (nơi có địa hình thấp).
Hàm lượng (mg/kg khô)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Cd* Zn Ni Cr
Kim loại
S1 S2 S3 S4 S5
S6 S7
Hình 3.10. Hàm lượng Cd, Zn, Ni và Cr trong trầm tích ở các vị trí khảo sát
(riêng đối với Cd, hàm lượng có đơn vị là µg/kg khô)
+ Hàm lượng các KLĐ trong trầm tích có tương quan tuyến
tính chặt với nhau với hệ số tương quan Pearson (R) = 0,57 – 0,98
3.5.2. Mức tích lũy các kim loại độc trong trầm tích
Bảng 3.15. Igeo đối với các kim loại độc trong trầm tích ở vùng
cửa sông Tiền
Kim loại
Vị trí
S2 S3 S5 S6 S7 S1 S4
Cd -2,9 -2,9 -2,9 -2,8 -2,7 -2,0 -2,2
Ni -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 -0,6 0 0
Cr -0,2 -0,3 -0,2 -0,3 -0,3 0 0
As 2,2 2,2 2,1 2,1 2,1 3,4 3,4
Pb -0,8 -0,8 -0,9 -0,9 -0,8 -0,3 -0,3
Cu -4,2 -4,3 -4,3 -4,3 -4,2 -3,9 -3,9
Zn -1,5 -1,5 -1,5 -1,5 -1,5 -0,8 -0,7
Fe -1,6 -1,6 -1,6 -1,6 -1,6 -1,1 -1,1
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
10
Về giá trị EF: Các giá trị EF đối với As khá cao ở mặt cắt S1,
S4 (EF 21,8 – 22,5), cao hơn so với ở các mặt cắt khác (EF 12,4
– 13,6) Có sự tích lũy As trong trầm tích ở mức cao tại nơi có địa
hình cao (vị trí S1, S4) và ở mức trung bình ở nơi có địa hình thấp
(S2, S3, S5, S6, S7). Ni và Cr tích lũy trong trầm tích ở mức khá thấp
(EF 1,9 – 2,6); Cd, Zn, Cu, Pb không tích lũy với các giá trị EF
thấp (0,2 – 1,7).
Về giá trị Igeo: Trầm tích vùng cửa sông không bị nhiễm các
KLĐ Cd, Ni, Cr, Pb, Cu và Zn với các giá trị Igeo < 0; nhưng bị
nhiễm As ở mức cao tại nơi có địa hình cao (mặt cắt S1, S4) với Igeo
3,4 và nhiễm As ở mức trung bình tại nơi có địa hình thấp (các mặt
cắt S2, S3, S5, S6, S7) với Igeo 2,1 – 2,2.
Bảng 3.16. EF đối với các kim loại độc trong trầm tích ở vùng cửa
sông Tiền
Kim loại
Vị trí
S2 S3 S5 S6 S7 S1 S4
Cd 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5
Ni 2,1 1,9 1,9 2,1 2,0 2,0 2,1
Cr 2,6 2,4 2,5 2,6 2,4 2,0 2,1
As 13,6 13,4 13,0 13,6 12,4 21,8 22,5
Pb 1,7 1,7 1,6 1,7 1,7 1,7 1,7
Cu 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,1
Zn 1,1 1,0 1,0 1,1 1,1 1,2 1,3
3.5.3. Hàm lượng kim loại độc trong Nghêu (Meretrix lyrata)
Hàm lượng các KLĐ trong Nghêu biến động không đáng kể với CV
6% – 22%, nhưng các hàm lượng đó đều thấp hơn so với quy định
về hàm lượng KLĐ trong ĐVHMV dùng làm thực phẩm của Bộ Y tế
(QCVN 8-2:2011), Liên Hiệp Quốc (CODEX STAN193-1995), Liên
Minh Châu Âu (EC-1881 và S.I. 268) và nhiều quốc gia trên thế giới.
+ Các KLĐ khác nhau có mức tích lũy trong Nghêu khác
nhau.
+ Đối với tất cả các KLĐ khảo sát, hàm lượng của chúng
trong Nghêu ở 7 mặt cắt lấy mẫu không khác nhau. Hàm lượng KLĐ
11
Bảng 3.18. Hàm lượng các kim loại độc trong Nghêu (mg/kg khô)(*)
Kim loại
Thông số
Cd Ni Cr As Pb Cu Zn
Min–max 1,3–1,9 1,5–2,8 1,8–3,4 11–16 0,3–0,6 6,9–8,7 95–128
TB S (n 21) 1,7 ± 0,2 2,2 ± 0,3 2,7 ± 0,4 13 ± 1 0,4 ± 0,1 8,0 ± 0,5 113 ± 9
CV, % 12 14 15 8 21 6 8
Tu và cộng sự (2010) 1,66±0,28 - 0,92±0,2 4,6±0,5 0,20±0,04 6,16±0,99 113 ± 20
1. CODEX STAN 193-1995
a
≤ 22,2 - - - - - -
2. EC-1881
a
≤ 22,2 - - - ≤ 16,7 - -
3. S.I. 268 ≤ 5,0 ≤ 5,0 ≤ 6,0 ≤ 30 ≤ 7,5 ≤ 400 ≤ 4000
4. Quy định của Malaysia (1985) a - - - ≤ 11,1 ≤ 22,2 ≤ 11,1 -
5. Quy định của Thái Lan (1986) a - - - ≤ 22,2 ≤ 11,1 ≤ 222 ≤ 1111
6. Quy định của Hàn Quốc (2009) a 22,2 - - - ≤ 22,2 - -
7. Quy định của Úc (2016) a ≤ 22,2 - - ≤ 11,1 ≤ 22,2 - -
(*) TB và S: trung bình số học và độ lệch chuẩn; CV (hệ số biến động) 100*S/TB; dấu (-) là không quy định;
(a) Các quy định hàm lượng kim loại được tính theo khối lượng ướt, nhưng ở đây đã chuyển về khối lượng khô bằng cách nhân giá trị được quy định
với hệ số 11,11 (hàm lượng nước trung bình trong ĐVHMV là 91% [186]).
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
12
trong Nghêu (mg/kg khô) giảm dần theo thứ tự: Zn (113) As (13)
Cu (8,0) Cr (2,7) Ni (2,2) Cd (1,7) Pb (0,4). Ngoại trừ Zn,
thứ tự đó khác với thứ tự về hàm lượng KLĐ trong trầm tích: Zn
Cr Ni As Pb Cu Cd. Như vậy, giữa hàm lượng các KLĐ
trong Nghêu và hàm lượng KLĐ trong trầm tích không có tương
quan với nhau. Rõ ràng, để đánh giá mức tích lũy các KLĐ từ trầm
tích vào Nghêu nuôi ở vùngcửa sông Tiền, cần thiết phải xác định
được hàm lượng các dạng tồn tại khác nhau của KLĐ trong trầm tích
ở vùng đó.
3.6. Hàm lƣợng các dạng kim loại độc trong trầm tích và mức
tích lũy các dạng chúng trong Nghêu ở vùng cửa sông Tiền
3.6.1. Hàm lượng các dạng kim loại độc trong trầm tích
Tỷ lệ (%)
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Cd Ni Cr As Pb Cu Zn
Kim loại
F1 F2 F3 F4 F5
Hình 3.13. Phân bố các dạng kim loại độc trong trầm tích (%)
Kết quả phân tích các dạng tồn tại của KLĐ trong trầm tích
vùng cửa sông Tiền cho thấy:
Phần lớn nhất của KLĐ là tồn tại ở dạng cặn dư (F5) với thứ
tự (% so với hàm lượng tổng): Cd (43%) Pb (53%) Zn (60%)
Ni (83%) Cu (84%) As (85%) Cr (94%) Trừ Cd, các KLĐ
khác liên kết chặt chẽ với các cấu trúc tinh thể (cát và khoáng sét)
của trầm tích;
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hoàng Thị Quỳnh Diệu
13
Trừ Cd và Cu, phần KLĐ lớn thứ hai là dạng Fe-Mn oxit
(F3) với thứ tự tăng dần: Cr (5%) As (11%) Ni (16) % Zn
(34%) Pb (35%); dạng này đối với Cd và Cu tương ứng là 12% và
5%. Do hàm lượng đáng kể của Fe và Mn trong trầm tích (tương ứng
là 2,1% - 2,6% và 0,55% - 0,74%) đã liên kết mạnh với các KLĐ Pb,
Zn, Ni và As nhờ các quá trình hấp phụ, keo tụ, cộng kết với các
dạng Fe-Mn oxy-hidroxit;
Phần KLĐ tồn tại ở dạng sunfua và hữu cơ (F4) khá thấp với
thứ tự tăng dần: Cr (0,6%) As (1,0%) Zn (2,1%) Ni (2,9%)
Cd (3,3%) Pb (6,5%) Cu (9,2%);
Trừ Cd, dạng dễ trao đổi (F1) của các KLĐ khác đều nhỏ
hơn dạng liên kết cacbonat (F2). Dạng kim loại linh động - là tổng
dạng dễ trao đổi và dạng liên kết cacbonat (F1 F2) của Cd khá cao