(TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC) NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ CHU CHUYỂN CỦA ASEN TRONG CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA HỆ SINH THÁI HỒ TÂY, HÀ NỘI

27 488 0
(TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC) NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ CHU CHUYỂN CỦA ASEN TRONG CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA HỆ SINH THÁI HỒ TÂY, HÀ NỘI

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ CHU CHUYỂN CỦA ASEN TRONG CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA HỆ SINH THÁI HỒ TÂY, HÀ NỘINGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ CHU CHUYỂN CỦA ASEN TRONG CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA HỆ SINH THÁI HỒ TÂY, HÀ NỘINGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ CHU CHUYỂN CỦA ASEN TRONG CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA HỆ SINH THÁI HỒ TÂY, HÀ NỘINGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ CHU CHUYỂN CỦA ASEN TRONG CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA HỆ SINH THÁI HỒ TÂY, HÀ NỘI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ********* Bùi Thị Hoa NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ CHU CHUYỂN CỦA ASEN TRONG CÁC THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA HỆ SINH THÁI HỒ TÂY, HÀ NỘI Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 62420120 DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Hà Nội - 2016 Cơng trình đƣợc hồn thành tại: Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội Hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Lưu Thị Lan Hương PGS TS Lê Thu Hà Phản biện: Phản biện: Phản biện: Luận án bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm luận án tiến sĩ họp vào hồi ngày tháng năm 20 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội MỞ ĐẦU Hồ Tây hồ lớn khu vực nội thành Hà Nội Với diện tích 500 ha, hồ Tây có đa dạng nguồn tài nguyên sinh vật, bảo tàng lưu trữ nguồn gen thủy sinh vật Hà Nội Tuy nhiên, thay đổi môi trường sống, đặc biệt suy giảm chất lượng mơi trường nước mà nhiều lồi sinh vật khơng cịn tìm thấy hồ Tây sâm cầm, cà cuống… Các đề tài nghiên cứu thực hồ Tây chủ yếu tập trung vào đánh giá chất lượng môi trường nước hồ, đánh giá đa dạng sinh học hồ, nâng cấp hệ thống cấp thoát nước, xử lý nước thải, kè hồ… Tuy nhiên, số nghiên cứu từ năm 2007 đến cho thấy, hàm lượng số kim loại nặng chì (Pb), đồng (Cu), kẽm (Zn), asen (As) (Cd) mức cao gây nguy tiềm ẩn đến sức khỏe người Các nghiên cứu As dừng lại số đối tượng riêng rẽ trai, ốc, trầm tích, mà chưa có cơng bố sâu phân tích phân bố As nhiều thành phần khác hệ sinh thái hồ Do để đưa nhìn toàn diện phân bố As hệ sinh thái hồ Tây, thực đề tài “Nghiên cứu phân bố chu chuyển As thành phần hệ sinh thái hồ Tây, Hà Nội” với mục tiêu sau: - Đánh giá trạng chất lượng môi trường nước hồ Tây - Đánh giá trạng phân bố As số thành phần hệ sinh thái hồ Tây (nước, trầm tích, thực vật phù du, động vật phù du), số loài cá (chép, mè, rô phi, trắm, trôi) số sinh vật đáy (trai, ốc) - Đánh giá mức độ tích tụ sinh học As số sinh vật hồ nguy rủi ro As từ sinh vật tới sức khỏe người - Mô trình chu chuyển As qua thành phần hệ sinh thái hồ Tây, Hà Nội phần mềm Stella II dự báo mức độ chu chuyển As thành phần hệ sinh thái hồ Tây ngh a khoa học thực ti n luận án - Đưa hệ số tích tụ sinh học As số sinh vật sống hồ - Đánh giá nguy gây ung thư rủi ro As số sinh vật hồ Tây hệ sinh thái hồ Tây Góp phần cảnh báo sớm việc sử dụng khai thác sản phẩm từ hồ - Việc mô dự báo cung cấp sở khoa học cho việc quản lý phát triển bền vững hồ Tây Những điểm luận án - Cung cấp số liệu cập nhật đầy đủ hàm lượng As thành phần khác hệ sinh thái hồ Tây - Cung cấp dẫn liệu hệ số tích tụ sinh học As số loài sinh vật hồ Tây - Thiết lập mơ hình chu chuyển As qua thành phần hệ sinh thái hồ Tây từ dự báo biến động hàm lượng As thành phần tương ứng CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1 Tổng quan asen chu chuyển asen Nguyên tố asen (As) nguyên tố tự nhiên hình thành vỏ Trái Đất Khối lượng nguyên tử As 74,92 nên coi kim loại nặng As tồn hầu hết môi trường,với hàm lượng cao đến mức định As gây tác hại xấu đến sức khỏe người sinh vật 1.1.1 Sự phân bố chu chuyển As tự nhiên Có 105 nước vùng lãnh thổ giới bị phơi nhiễm As, có khoảng 226 triệu người phơi nhiễm với As từ nước uống thực phẩm Đặc biệt châu Á, nguồn nước ngầm bị ô nhiễm As nghiêm trọng nhất, với hàm lượng dao động từ 0,5 µg/l đến 3200 µg/l Trong nước, As vơ methyl hóa nhờ sinh vật (TVN, thực vật lớn, động vật vi sinh vật) để tạo thành dạng As hữu cơ,các dạng As hữu lại chuyển thành As vơ thơng qua q trình phân hủy sinh học 1.1.2 Ô nhiễm As Việt Nam nghiên cứu As Việt Nam 1.1.2.1 Thực trạng ô nhiễm As Việt Nam: Diện tích vùng ảnh hưởng As Việt Nam lên đến 11000 km hàm lượng As dao động mức từ đến 3050 µg/l Ước tính số người phơi nhiễm với hàm lượng As cao 50µg/l khu vực miền Bắc Việt Nam dao động từ 0,5 triệu đến 10 triệu người 5,8 đến 10 triệu người có nguy phơi nhiễm với nồng độ As cao 10 µg/l 1.1.2.2 Các nghiên cứu As Việt Nam: Nghiên cứu As Việt Nam năm 1995chia thành giai đoạn: trước năm 2000 sau năm 2000 Giai đoạn trước năm 2000:Các nghiên cứu Hồ Vương Bính, Đỗ Trọng Sự,Đỗ Văn Ái, Đặng Văn Can cho thấy có mặt As địa chất khu vực Việt Nam Giai đoạn sau năm 2000: nghiên cứu bật Berg, M (2001); Phạm Hùng Việt (2005) cho thấy, hàm lượng As nước ngầm Hà Nội dao động từ 1-3050 µg/l 1.1.3 Ảnh hưởng As đến sức khỏe người sinh vật As vô chất gây ung thư người, gây độc cấp tính độc mãn tính cho cá thể, quần thể quần xã sinh vật Phơi nhiễm thời gian dài với As nước uống dẫn đến ung thư da, phổi, thận, bàng quang, ruột kết… 1.2 Sự chu chuyển kim loại nặng As hệ sinh thái nƣớc Nhiều nghiên cứu liên quan đến chu chuyển kim loại nặng As thực Trong đó, Rahmana (2012) nhấn mạnh: nước châu Á Đông Nam Á, phần đông dân số sử dụng cá nước làm thức ăn hàng ngày việc dự đốn nguy rủi ro cần thiết Tuy nhiên, nghiên cứu dạng As cá động vật khác khu vực cịn hạn chế 1.3 Sử dụng mơ hình tốn để mơ chu chuyển kim loại nặng chất ô nhi m hệ sinh thái nƣớc Nghiên cứu DiToro (1971), Miller (1971); Hannon (1973); Lehman (1975), Gillet 1974, Hill (1976), Lassiter (1976, 1978), Thomann (1974), Curtis (1977), Baccini (1977), Knut Lehre Seip (1979), Jorgensen (1979, 1983), Jerals L Schnoor (1996), Simona Pintilie (2007)… mô vận chuyển kim loại nặng, chất độc, chất dinh dưỡng hệ sinh thái nước 1.4 Sự tích tụ As thủy sinh vật đánh giá nguy rủi ro As chúng đến sức khỏe người 1.4.1 Sự tích tụ sinh học As cá nước Nghiên cứu Williams cộng (2006) cho thấy khả tích tụ sinh học As cá nước dựa kết 12 nghiên cứu khác đưa số BAF số BCF (nồng độ sinh học)của nhiều loài sinh vật bậc dinh dưỡng khác hệ sinh thái nước nước mặn 1.4.2 Nghiên cứu đánh giá nguy rủi ro As loài thủy sản sức khỏe người Các nghiên cứu Sandeep Kar cộng (2011), Peter J Peshut cộng (2007), Chung-Min Liao cộng (2003), ChenWuing Liu cộng (2007)… cho thấy, rủi ro ung thư người liên quan đến hàm lượng As vô cá, trai số loài thủy sản; khuyến cáo “không nên ăn nội tạng cá để tránh nguy ung thư” 1.5 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực hồ Tây Hồ Tây hồ nước tự nhiên lớn hồ thuộc đồng sông Hồng, với hệ động - thực vật phong phú 1.5.1 Điều kiện tự nhiên Mặt nước hồ Tây rộng khoảng 520 ha, chu vi khoảng 18 km, dung tích nước gần triệu m3 Độ sâu mực nước hồ từ 0,2 - 2,8 m, tầng đáy hồ lớp bùn dày 0,2-1,5m gồm cát lẫn đất sét, cống thải lớp bùn đáy dày so với vùng khác 1.5.2 Chế độ khí hậu, thuỷ văn địa chất hồ Tây Khí hậu: Hồ Tây nằm vùng nhiệt đới gió mùa điển hình,với mùa rõ rệt, mùa nóng từ tháng IV đến tháng X mùa lạnh từ tháng XI đến tháng IV năm sau Thuỷ văn: Có cửa cống chính, ngồi ra, có đến hàng chục cống thoát nước từ khu vực xung quanh đổ vào hồ Trầm tích hồ Tây gồm2 hệ: trầm tích sơng trầm tích hồ 1.5.3 Đặc điểm kinh tế xã hội khu vực quanh hồ Tây Hồ Tây thuộc quận Tây Hồ, với diện tích 24,39 km2, gồm phường, đó, phường liên quan trực tiếp đến hồ Tây Dân số 160,3 nghìn người Xung quanh hồ có khoảng 150 nhà hàng, khách sạn phục vụ ăn uống, vui chơi, giải trí 1.5.4 Đa dạng sinh học hồ Tây Khu hệ động, thực vật hồ Tây phong phú, với 72 loài tảo thuộc ngành; Động vật có 37 lồi nhóm lồi thuộc 27 giống, 17 họ Có 68 lồi thuộc 43 họ động vật không xương sống cỡ lớn, có 46 lồi cá thuộc 16 họ Trước đây, hồ có khoảng 18 lồi thực vật thuỷ sinh, khoảng 24 loài chim thuộc 15 họ bộ, loài ếch nhái thuộc họ 1.5.5 Các nghiên cứu As kim loại nặng hồ Tây Các công bố Phạm Thị Thu Nga (2007), Trần Tứ Hiếu (2008), Lưu Thị Lan Hương(2010, 2011, 2014), Hoàng Thị Hoa (2014) cho thấy hàm lượng kim loại nặng trầm tích số sinh vật hồ mức cao, nhiên, cơng bố As cịn hạn chế CHƢƠNG II ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng thời gian thu mẫu 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu Hàm lượng As nước (dạng hòa tan dạng tổng số), trầm tích; động vật nổi, thực vật nổi, lồi cá (mè trắng hoa nam, trơi ấn, chép, rô phi vằn, trắm cỏ) động vật đáy: trai, ốc 2.1.2 Các vị trí thời gian thu mẫu Sơ đồ vị trí lấy mẫu trình bày hình 2.1 Ghi chú: Cống Cái (công viên nước Hồ Tây) Cống Xuân La Giữa hồ Cống Trích Sài- phường Bưởi Cống Đõ Giữa hồ Cống Trúc Bạch Cống khách sạn Thắng Lợi (ao Vả) Quảng An (gần phủ Tây Hồ) Hình2.1: Sơ đồ vị trí điểm thu mẫu Thời gian nghiên cứu: Các số liệu điều tra thu năm từ tháng 2/2011 đến tháng 10/2014, năm đợt đợt vào tháng năm 2016 để kiểm tra lại kết chạy mơ hình 2.2 Phƣơng pháp thu phân tích mẫu 2.2.1 Phƣơng pháp thu thập mẫu vật thực địa * Đối với mẫu nước: Mẫu nước axit hóa đến pH ≤2 HNO3 65% Để phân tích As hồ tan: sau lấy, mẫu nước lọc qua filter 0,45 µm, bổ sung thêm HNO3 đến pH =2 * Đối với mẫu trầm tích: Trầm tích đồng sau lấy trước cho vào túi riêng * Đối với mẫu động vật (ĐVN) thực vật (TVN):Lưới thu TVN có kích thước mắt lưới 20-70 µm lồng phía lưới thu ĐVN kích thước mắt lưới 100-120 µm * Đối với mẫu động vật thủy sinh (cá, trai, ốc): cá, trai ốc mua ngườibắt cá, trai ốc ven hồ 2.2.2 Phương pháp chuẩn bị phân tích mẫu phịng thí nghiệm a) Chuẩn bị mẫu trước vơ hóa: loại mẫu chuẩn bị theo quy trình phù hợp trước vơ hóa b)Vơ hố mẫu: Từng loại mẫu vơ hóa theo quy trình phù hợp c) Xác định hàm lượng As mẫu: hàm lượng As xác định phương pháp phổ khối plasma (ICP-MS) 2.2.3 Phương pháp hồi cứu: Thu thập báo, tài liệu thông tin liên quan đến vấn đề nghiên cứu 2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu: số liệu xử lý phần mềm Excell 2003 phần mềm Graphpad Prism 2.2.5 Phương pháp tính tốn sinh khối nhóm sinh vật hồ: Tùy đối tượng mà áp dụng phương pháp tính tốn sinh khối phù hợp dựa theo tài liệu số liệu phân tích 2.3 Phƣơng pháp tính tốn hệ số tích tụ sinh học (BAF) Cơng thức chung để tính tốn hệ số tích tụ sinh học là: (2.1) Trong đó: Ct (mg/kg) hàm lượng hóa chất mơ thể Cw (mg/l) nồng độ hóa chất hồ tan nước 10 CHƢƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Hiện trạng chất lượng môi trường nước hồ Tây, Hà Nội 3.1.1 Đặc tính thủy lý * Nhiệt độ: vềmùa khơ nhiệt độ nước hồ dao động từ 21, 25˚C 22˚C, mùa mưa nhiệt độ trung bình nước dao động từ 24,25˚C - 26,90˚C; Biên độ nhiệt dao động nước mùa khơng lớn trung bình 4,75 oCvà hồ Tây không bị ô nhiễm nhiệt * Độ dẫn điện: Sự chênh lệch độ dẫn điện điểm nghiên cứu hồ Tây thấp, mùa mưa (41,19 mS/m) thấp so với mùa khô (47,89 mS/m), lượng nước mưa mùa mưa làm giảm nồng độ ion hòa tan nước * Độ đục: Độ đục nước hồ Tây thay đổi theo mùa: mùa khô dao động từ 21 - 37,5 mg/l, cao so với mùa mưa (18,5 - 26,5 mg/l) Đặc biệt, điểm Đ8có độ đục cao (37,5 mg/l) gấp 1,5 lần so với điểm khác 3.1.2 Đặc tính hóa học nước * pH: pH hồ Tây dao động mức kiềm nhẹ (7,23 - 8,79) nằm giới hạn cho phép chất lượng nước loại B QCVN 08MT: 2015/BTNMT (5,5 - 9,0) Sự chênh lệch pH theo mùa không lớn: mùa khô dao động từ 7,23 - 8,05; mùa mưa từ 8,43 - 8,79 Vào mùa mưa pH hầu hết điểm nghiên cứu cao giới hạn cho phép QCVN 38: 2011/BTNMT * Nồng độ oxy hòa tan (DO) DO nước hồ Tây mức cao có chênh lệch theo mùa: mùa mưa dao động từ 3,95 - 6,51 mg/l, cao mùa khơ (2,7 5,45 mg/l) DO tồn hồ hai mùa nằm giới hạn cho 13 phép QCVN 08-MT: 2015/BTNMT [B1, 2] Ngoại trừ, điểm Đ7 có DO thấp nửa so với điểm khác hồ 0,4 lần so với tiêu chuẩn B1, QCVN08-MT: 2015/BTNMT * Nhu cầu oxy hóa học (COD) COD mùa mưa dao động từ 48,0 đến 55,2 mg/l cao gấp lần so với mùa khô (dao động từ 22,4 - 28,0 mg/l) Do vào mùa mưa, lượng nước mưa đổ vào hồ mang theo nhiều chất hữu khó phân hủy sinh học nên COD cao so với mùa khô COD hầu hết điểm nghiên cứu nằm giới hạn cho phép quy chuẩn Việt Nam (QCVN08- MT: 2015/BTNMT [B]) Tại điểm cống cống Cái, cống Trúc Bạch, cống Xuân La, COD cao so với điểm khác * Nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD5) Hàm lượng BOD5 hồ Tây dao động khoảng từ 14,4 19,2 mg/l (mùa mưa), phù hợp với tiêu chuẩn B2- QCVN 08MT:2015, 8,6 - 12,1 (mùa khô) phù hợp với tiêu chuẩn B1-QCVN 08-MT: 2015 *Hàm lượng phospho tổng số nitơ tổng số nước hồ Tây Hàm lượng nitơ tổng số trung bình vào mùa khơ dao động từ 3,3 đến 4,5 mg/l cao gấp 2,3 lần so với mùa mưa, đặc biệt, cống Trúc Bạch hàm lượng cao gấp 3-4 lần so với điểm khác hồ Hàm lượng phospho tổng số, tồn hồ mùa khơ, dao động từ 0,4 đến 3,5 mg/l; mùa mưa dao động từ 0,2 đến 1,22 mg/l Hàm lượng phospho tổng mùa khô cao gấp 1,96 lần so với mùa mưa Đặc biệt, cống Trúc Bạch, hàm lượng phospho tổng số cao gấp 5,0 - 8,8 lần so với điểm khác 14 3.2 Hiện trạng phân bố As thành phần hệ sinh thái hồ Tây, Hà Nội 3.2.1 Nồng độ As nước * Nồng độ As hòa tan nước: có biến động theo mùa (p

Ngày đăng: 25/11/2016, 01:11

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan