1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HOÀNG THỊ HOA ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NHUYỄN THỂ HAI MẢNH VỎ TẠI MỘT SỐ SÔNG, HỒ Ở KHU VỰC HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Thái Nguyên - 2014 2 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HOÀNG THỊ HOA ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NHUYỄN THỂ HAI MẢNH VỎ TẠI MỘT SỐ SÔNG, HỒ Ở KHU VỰC HÀ NỘI Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60.44.03.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Phan Thị Thu Hằng Thái Nguyên - 2014 3 LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là Hoàng Thị Hoa, học viên cao học khóa 20 (2012 - 2014), chuyên ngành Khoa học môi trường - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Tôi xin cam đoan: - Luận văn cao học này do chính tôi thực hiện. - Các số liệu, tài liệu trong luận văn là hoàn toàn chính xác, trung thực. - Luận văn chưa được công bố ở các nghiên cứu khác hay trên bất kỳ phương tiện truyền thông nào. Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về kết quả nghiên cứu trong Luận văn tốt nghiệp của mình. Hà Nội, ngày 06 tháng 01 năm 2015 Học viên Hoàng Thị Hoa 4 LỜI CẢM ƠN Với tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS. Phan Thị Thu Hằng đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian qua để em có thể hoàn thành bản luận văn này. Nhân dịp này, em xin bày tỏ lời cảm ơn tới Ban Giám đốc Trung tâm Quan trắc Môi trường (Tổng cục Môi trường), cùng tập thể cán bộ Trung tâm đã luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi về thời gian và hỗ trợ về chuyên môn cho em trong suốt quá trình công tác và khi thực hiện luận văn này. Đồng thời, em xin chân thành cảm ơn các quý Thầy, cô giáo trong Phòng Quản lý Đào tạo sau đại học, Khoa Môi trường và các khoa chuyên môn - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã dùng tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt những kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường. Luận văn của em được hoàn thành nhờ một phần động viên, giúp đỡ không nhỏ của gia đình và các bạn trong lớp, em xin gửi lời cảm ơn tới tất cả mọi người. Do thời gian, kinh phí và kinh nghiệm chuyên môn của em còn hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi thiếu sót, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý Thầy cô để luận văn được hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 06 tháng 01 năm 2015 Học viên Hoàng Thị Hoa 5 MỤC LỤC Trang MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH v MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 14 1.1. Tổng quan về kim loại nặng 14 1.1.1. Định nghĩa và nguồn phát sinh kim loại nặng 14 1.1.2. Độc tính của kim loại nặng 15 1.2. Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Việt Nam 20 1.3.1. Trên thế giới 20 1.3.2. Ở Việt Nam 22 1.3. Tình hình nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng trong động vật hai mảnh vỏ trên thế giới và Việt Nam 23 1.3.1. Vài nét về loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ 14 1.3.2. Tình hình nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng trong động vật hai mảnh vỏ trên thế giới 23 1.3.3. Tình hình nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng trong động vật hai mảnh vỏ ở Việt Nam 26 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu 29 2.1.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 29 2.1.2. Nội dung nghiên cứu 29 2.2. Phương pháp nghiên cứu 30 2.2.1. Phương pháp hồi cứu 30 2.2.2. Phương pháp ngoài thực địa 30 2.2.3. Phương pháp đo tại hiện trường 34 2.2.4. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 35 i 16 6 2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu 36 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38 3.1. Điều kiện tự nhiên - Kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 38 3.1.1. Điều kiện tự nhiên 38 3.1.2. Kinh tế xã hội 40 3.1.3. Các áp lực tới chất lượng các sông, hồ Hà Nội 41 3.2. Đặc điểm thủy lý hóa các hồ nghiên cứu 44 3.2.1. Hồ Tây 46 3.2.2. Hồ Linh Đàm 47 3.2.3. Các sông thoát nước thuộc lưu vực sông Nhuệ-Đáy trong nội thành Hà Nội 48 3.3. Hàm lượng kim loại nặng trong nước và trầm tích 50 3.3.1. Hàm lượng kim loại nặng trong mẫu nước 50 3.3.2. Hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích 54 3.3.4. Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong nước và trong trầm tích 59 3.4. Hàm lượng kim loại nặng trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ 61 3.4.1. Hàm lượng Cd 61 3.42. Hàm lượng Cu 63 3.43. Hàm lượng Pb 64 3.4.4. Hàm lượng As 65 3.4.5. Hàm lượng Zn 65 3.5. Tương quan hàm lượng KLN trong nhuyễn thể và trong trầm tích 66 3.5.1. Tương quan giữa hàm lượng Cd trong loài Hến, Trai và trầm tích 66 3.5.2. Tương quan giữa hàm lượng Cu trong loài Hến, Trai và trầm tích 67 3.5.3. Tương quan giữa hàm lượng Pb trong loài Hến, Trai và trầm tích 68 3.5.4. Tương quan giữa hàm lượng As trong loài Hến, Trai và trầm tích 69 3.5.5. Tương quan giữa hàm lượng Zn trong loài Hến, Trai và trầm tích 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC ii 7 DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 2.1. Danh sách mẫu nước, trầm tích, mẫu nhuyễn thể 31 Bảng 2.2. Danh mục phương pháp phân tích được sử dụng 36 Bảng 3.1. Kết quả đo các thông số thủy hóa lý Hồ Tây 46 Bảng 3.2. Kết quả đo các thông số hóa lý - Hồ Linh Đàm 47 Bảng 3.3. Kết quả đo các thông số hóa lý các sông thoát nước thuộc LVS Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội 48 Bảng 3.4. Hàm lượng kim loại nặng trong nước 50 Bảng 3.5. Hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích 54 Bảng 3.6. Hàm lượng kim loại nặng trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ 62 iv 8 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 2.1. Sơ đồ các điểm lấy mẫu tại Hồ Tây 32 Hình 2.2. Sơ đồ các điểm lấy mẫu tại Hồ Linh Đàm 32 Hình 2.3. Sơ đồ các điểm lấy mẫu trên sông Nhuệ - Đáy 33 Hình 3.1. Giá trị BOD 5 tại các điểm quan trắc trên các sông nội thành 49 Hình 3.2. Giá trị N-NH 4 + tại các điểm quan trắc trên các sông nội thành 49 Hình 3.3. Hàm lượng Cd trong nước 50 Hình 3.4. Hàm lượng Cu trong nước 51 Hình 3.5. Hàm lượng Pb trong nước 52 Hình 3.6. Hàm lượng As trong nước 53 Hình 3.7. Hàm lượng Zn trong nước 53 Hình 3.8. Hàm lượng Cd trong trầm tích 55 Hình 3.9. Hàm lượng Cu trong trầm tích 56 Hình 3.10. Hàm lượng Pb trong trầm tích 57 Hình 3.11. Hàm lượng As trong trầm tích 58 Hình 3.12. Hàm lượng Zn trong trầm tích 58 Hình 3.14. Hàm lượng Cd trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ 63 Hình 3.15. Hàm lượng Cu trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ 64 Hình 3.16. Hàm lượng Pb trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ 64 Hình 3.17. Hàm lượng As trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ 65 Hình 3.18. Hàm lượng Zn trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ 65 Hình 3.19. Tương quan giữa hàm lượng Cd trong trầm tích và trong loài Hến, Trai 67 Hình 3.20. Tương quan giữa hàm lượng Cu trong trầm tích và trong loài Hến,Trai 67 Hình 3.21. Tương quan giữa hàm lượng Pb trong trầm tích và trong Hến, Trai 68 Hình 3.22. Tương quan giữa hàm lượng As trong trầm tích và trong loài Hến, Trai 69 Hình 3.23. Tương quan giữa hàm lượng Zn trong trầm tích và trong Hến, Trai 70 v 9 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTNMT : Bộ Tài Nguyên và Môi trường FAO : Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc KCN : Khu Công nghiệp KLN : Kim loại nặng LVS : Lưu vực sông QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCCP : Tiêu chuẩn cho phép TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam WHO : Tổ chức Y tế thế giới UBND : Ủy ban Nhân dân iii 10 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cùng với sự phát triển của xã hội thì quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa cũng như nhu cầu phát triển của nông nghiệp không ngừng gia tăng. Các nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp được xây dựng ngày càng nhiều, các quá trình sản xuất, các sản phẩm phế thải của các nhà máy, xí nghiệp đã làm xấu đi môi trường sống của chúng ta. Các quá trình thâm canh tăng vụ, tăng năng suất cây trồng đã đưa vào tự nhiên một lượng thuốc bảo vệ thực vật. Và cũng từ đó vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt là ô nhiễm kim loại nặng ngày càng gia tăng, nó đã và đang trở thành vấn đề nóng bỏng không chỉ trong nước mà cả phạm vi toàn cầu. Nhiều kim loại nặng đóng vai trò là những nguyên tố vi lượng cần thiết cho sinh vật. Sự thiếu hụt hay mất cân bằng của nhiều kim loại vi lượng trong các bộ phận của cơ thể như gan, tóc, máu, huyết thanh là những nguyên nhân hay dấu hiệu của bệnh tật, ốm đau hay suy dinh dưỡng. Tuy nhiên, một vài trong số đó được xem là chất độc khi hàm lượng tăng cao. Với một hàm lượng rất nhỏ các kim loại nặng cũng đủ gây độc cho người và động vật, gây bệnh ung thư thậm chí gây tử vong. Một vài gam thuỷ ngân (Hg) hoặc cađimi cũng đủ gây chết người, một số kim loại nặng như: Pb, Hg, Cd,… có thể gây ngộ độc ngay ở nồng độ rất thấp. Kim loại nặng xâm nhập vào không khí, vào nước, vào đất, vào thực phẩm rồi xâm nhập vào cơ thể con người qua đường ăn uống, hít thở dẫn đến sự nhiễm độc. Kim loại nặng là các kim loại thường có độc tính đối với môi trường và hệ sinh thái. Những kim loại nặng nguy hiểm về phương diện gây ô nhiễm môi trường thường được biết đến như: Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As, Cr,… Các kim loại này có nguồn gốc từ quá trình sản xuất công nghiệp hoá chất, luyện kim, hoạt động khai thác mỏ, các hoá chất dùng trong nông nghiệp, giao thông vận tải, y tế… [...]... Đáy trong nội thành Hà Nội + Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong nước và trong trầm tích - Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại khu vực nghiên cứu + Sự tích lũy kim loại nặng trong loài trai, hến ở Hồ Tây, Hồ Linh Đàm và các sông thoát nước thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội - Tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích. .. hóa học trong nước các sông, hồ nghiên cứu: pH, nhiệt độ, DO, BOD5, COD, NH4+ - Đánh giá mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong nước và trầm tích tại khu vực nghiên cứu + Hàm lượng kim loại nặng trong nước Hồ Tây, Hồ Linh Đàm và các sông thoát nước thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy trong nội thành Hà Nội + Hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích Hồ Tây, Hồ Linh Đàm và các sông thoát nước thuộc lưu vực sông... Đánh giá được mức độ ô nhiễm KLN trong nước, trầm tích và khả năng tích lũy của chúng trong động vật Nhuyễn thể hai mảnh sống ở một số lưu vực sông, hồ tại khu vực nghiên cứu dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam - Mối tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong nước và trầm tích; trầm tích và trong Nhuyễn thể hai mảnh vỏ 3 Ý nghĩa của đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học Số liệu nghiên cứu của đề tài giúp làm căn cứ xây... nặng do phải chứa đựng một lượng lớn nước thải từ khu dân cư, từ các nhà máy, xí nghiệp (Bùi Nguyên Phổ, 2012)[16] Xuất phát từ thực tế đó việc thực hiện đề tài: Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong nước, trầm tích và khả năng tích lũy trong động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại một số sông, hồ ở khu vực ở Hà Nội là hết sức cần thiết 2 Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu tổng quát Cung cấp số liệu đánh. .. phân tích lý hóa hàm lượng kim loại nặng có trong cơ thể các loài nhuyễn thể, mà chưa có sự đánh giá sự ảnh hưởng của thời gian sống, môi trường đến khả năng tích lũy của các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ Việc phân tích tương quan để đánh giá sự ảnh hưởng của các yếu tố này đến khả năng tích lũy kim loại nặng là vấn đề cần thiết vì nó có ý nghĩa lớn đối với khả năng sử dụng loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ. .. nước ta Tuy nhiên trong những năm gần đây một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng các loài động vật này có thể tích tụ một số chất ô nhiễm đặc biệt là các kim loại nặng trong cơ thể chúng với hàm lượng cao hơn nhiều lần so với hàm lượng ở bên ngoài (Trần Thị Phương, 2012) [13] 1.3.2 Tình hình nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng trong động vật hai mảnh vỏ trên thế giới Loài hai mảnh vỏ là một thành phần quan... vỏ có khả năng tích tụ các chất ô nhiễm trong mô với hàm lượng cao hơn môi trường bên ngoài, nơi chúng sinh sống qua quá trình tích lũy sinh học Qua phân tích hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong mô của những sinh vật này từ đó có thể đánh giá các kim loại nặng có trong môi trường (Hoàng Thanh Hải, 2013) [3] 28 Phương pháp sử dụng động vật hai mảnh vỏ có khả năng phát hiện biến đổi của chất lượng. .. phương pháp phân tích lý hóa Nhiều kim loại nặng được đánh giá là độc ở dạng vết và có thể gây ngộ độc tức thời hoặc ảnh hưởng lâu dài đến sinh vật như Pb, Cd, As,… Một số kim loại khác với hàm lượng nhỏ là nguyên tố vi lượng có lợi nhưng với hàm lượng lớn cũng có khả năng gây hại, như Cu, Zn Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong thực phẩm nói chung và trong các loài nhuyễn thể nói riêng là yêu cầu cần... không thể giải thích nguyên nhân dẫn đến sự biến đổi đó và cần phải có sự hỗ trợ của phương pháp phân tích lý hóa để xác định hàm lượng kim loại nặng trong cơ thể Ở miền Trung một số tác giả như Lê Thị Mùi, Ngô Văn Tứ, Nguyễn Kim Quốc Việt và Đoàn Thị Thắm đã có một số nghiên cứu về khả năng tích lũy kim loại nặng của một số loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ Tuy nhiên các nghiên cứu này chỉ dừng lại ở việc... giá tác động của nguồn nước và trầm tích tại khu vực nghiên cứu lên các Nhuyễn thể hai mảnh vỏ Góp phần tìm hiểu khả năng áp dụng sinh vật làm chỉ thị sinh học để đánh giá sự ô nhiễm môi trường 2.2 Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được các vấn đề cơ bản về hiện trạng khu vực nghiên cứu - Phân tích, đánh giá được đặc điểm thủy lý hóa các sông, hồ nghiên cứu - Đánh giá được mức độ ô nhiễm KLN trong nước, trầm . THỊ HOA ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NHUYỄN THỂ HAI MẢNH VỎ TẠI MỘT SỐ SÔNG, HỒ Ở KHU VỰC HÀ NỘI Ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60.44.03.01 LUẬN. NÔNG LÂM HOÀNG THỊ HOA ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY TRONG ĐỘNG VẬT NHUYỄN THỂ HAI MẢNH VỎ TẠI MỘT SỐ SÔNG, HỒ Ở KHU VỰC HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA. thực hiện đề tài: Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong nước, trầm tích và khả năng tích lũy trong động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại một số sông, hồ ở khu vực ở Hà Nội là hết sức cần thiết. 2.