BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐÁNH GIÁ SỰ TÍCH LŨY MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG (Hg, Pb, Cd) TRONG HÀU (Saccostrea sp.) VÀ TRẦM TÍCH MẶT Ở VÙNG BIỂN VEN BỜ TỈNH BÌNH ĐỊNH CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG ĐỖ LÊ CHINH HÀ NỘI, NĂM 2019 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐÁNH GIÁ SỰ TÍCH LŨY MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG (Hg, Pb, Cd) TRONG HÀU (Saccostrea sp.) VÀ TRẦM TÍCH MẶT Ở VÙNG BIỂN VEN BỜ TỈNH BÌNH ĐỊNH ĐỖ LÊ CHINH CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG MÃ SỐ : 8440301 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ THỊ HẢI LÊ HÀ NỘI, NĂM 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nêu luận án hoàn toàn trung thực, chưa công bố công trình nghiên cứu khác TÁC GIẢ LUẬN VĂN Đỗ Lê Chinh ii LỜI CẢM ƠN Đề tài “Đánh giá tích lũy số kim loại nặng (Hg, Pb, Cd) Hàu (Saccostrea sp.) trầm tích mặt vùng biển ven bờ tỉnh Bình Định” hồn thành Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Phịng phân tích độc chất mơi trường, Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn Lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Trong q trình nghiên cứu, ngồi nỗ lực phấn đấu thân, nhận giúp đỡ tận tình thầy giáo, cô giáo bạn bè Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Lê Thị Hải Lê – Trường Đai học Tài nguyên Môi trường Hà Nội tận tình hướng dẫn em thực hồn thành đề tài Đồng thời, tơi xin cảm ơn ThS Lê Thu Thủy nhiệt tình giúp đỡ giải đáp thắc mắc tạo điều kiện giúp tơi hồn thành tốt đề tài Xin cảm ơn ban lãnh đạo Khoa, thầy cô giáo khoa Môi Trường, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn tơi suốt trình học tập thực đề tài Đồng thời xin gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo tập thể Trung tâm Bảo vệ tầng ô-dôn Phát triển kinh tế các-bon thấp tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành luận văn Tôi xin cảm ơn lịng người thân u gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên, cổ vũ tạo điều kiện tốt cho tơi q trình học tập! Mặc dù q trình làm hồn thành luận văn cố gắng Tuy nhiên, hạn chế kiến thức thời gian vấn đề nghiên cứu rộng phức tạp, tơi khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận ý kiến đóng góp quý thầy, cô bạn để luận văn tơi hồn thiện Tơi xin chân thành cám ơn! HỌC VIÊN Đỗ Lê Chinh MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC BẢNG vii MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu .2 Nội dung nghiên cứu .3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .4 1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Bình Định .4 1.1.1 Điều kiện tự .4 1.1.2 Điều kiện kinh 12 tế- nhiên xã hội 1.2 Tổng quan kim loại nặng 15 1.3 Tổng quan loài Hàu (Saccostrea sp.) 19 1.4 Tổng quan nghiên cứu tích lũy kim loại nặng trầm tích động vật hai mảnh vỏ 19 1.4.1 Các nghiên cứu giới 19 1.4.2 Các nghiên cứu nước .21 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .25 2.1 Đối tượng nghiên cứu 25 2.2 Phạm vi nghiên cứu 25 2.3 Địa điểm lấy .25 mẫu 2.4 Phương pháp nghiên cứu 31 2.4.1 Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp 31 2.4.2 Phương pháp kế thừa .31 2.4.3 Phương pháp thống kê 31 2.4.4 Phương pháp thực nghiệm 31 2.4.5 Phương pháp xử lý số liệu .41 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50 3.1 Kết xác định nồng độ kim loại mẫu trầm tích 50 3.2 Nồng độ kim loại nặng mẫu sinh vật 54 3.3 Đánh giá khả tích lũy kim loại nặng trầm tích 58 3.4 Luận giải nguyên nhân gây ô nhiễm Hg, Pb, Cd .60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62 Kết luận 62 Kiến nghị .63 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AAS Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử AOAC Hiệp hội nhà hóa phân tích thống BMWP Phương pháp sử dụng động vật đáy không xương sống làm sinh vật thị BSAF Hệ số tích tụ sinh học trầm tích CV Cheval Vapeur ĐVHMV Động vật hai mảnh vỏ GHCP Giới hạn cho phép Igeo Chỉ số tích lũy địa chất FAO Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên hợp quốc KLN Kim loại nặng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia DANH MỤC HÌNH Hình 1 Bản đồ địa tỉnh Bình Định .5 Hình Vị trí lấy mẫu 30 Hình 2 Sơ đồ quy trình xử lý xác định số hàm lượng kim loại nặng hàu 35 Hình Sơ đồ quy trình xử lý xác định số hàm lượng kim loại nặng trầm tích 37 Hình : Hàm lượng thủy ngân trầm tích mặt 51 Hình Hàm lượng chì trầm tích mặt 52 Hình 3 Hàm lượng cadimi trầm tích mặt 52 Hình Hàm lượng tích lũy thủy ngân hàu 55 Hình Hàm lượng tích lũy Pb hàu .55 Hình Hàm lượng tích lũy Cadimi hàu .56 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Lượng mưa trung bình tháng năm 2005 - 2016 (mm) Bảng Tọa độ vị trí điểm lấy mẫu 28 Bảng 2 Ký hiệu mẫu phân tích 30 Bảng Danh mục hóa chất sử dụng 37 Bảng Danh mục dụng cụ, thiết bị sử dụng 38 Bảng Điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử kim loại 40 Bảng Độ lặp lại tối đa chấp nhận nồng độ khác (theo AOAC) 42 Bảng Kết độ lặp phương pháp phân tích thủy ngân mẫu trầm tích mặt 43 Bảng Kết độ lặp phương pháp phân tích thủy ngân mẫu hàu 44 Bảng Kết độ lặp phương pháp phân tích chì mẫu trầm tích mặt44 Bảng 10 Kết độ lặp phương pháp phân tích chì mẫu hàu 45 Bảng 11 Kết độ lặp phương pháp phân tích cadimi mẫu trầm tích mặt 46 Bảng 12 Kết độ lặp phương pháp phân tích Cadimi mẫu hàu 46 Bảng 13 Giá trị giới hạn Hg, Pb, Cd trầm tích theo QCVN 43:2012/BTNMT 47 Bảng 14 Giá trị giới hạn Hg, Pb, Cd trầm tích theo hướng dẫn chất lượng trầm tích Canada năm 2002 47 Bảng 15 Giá trị hàm lượng kim loại nặng so sánh mẫu động vật hai mảnh vỏ 48 Bảng 16 Phân loại mức độ ô nhiễm dựa vào số Igeo 49 Bảng Hàm lượng kim loại nặng (Hg, Pb, Cd) trầm tích mặt 50 Bảng Hàm lượng số kim loại nặng Hg, Pb, Cd trầm tích số khu vực ven biển 53 Bảng 3 Hàm lượng Hg, Pb, Cd hàu 54 Bảng Kết hàm lượng kim loại nặng (Hg, Pb, Cd) hàu 57 Bảng Giá trị hệ số tích tụ sinh học trầm tích kim loại nặng 57 Bảng Kết hệ số tích lũy địa hóa 59 titan với diện tích 18,09 ha, cơng suất khai thác 14475,3 sản phẩm/năm q trình khai thác cơng ty không tuân thủ cam kết Bảo vệ môi trường san lấp hai đường dân sinh xâm lấn 1ha rừng gây sụt lún, nước thải chưa qua xử lý thải xuống ven biển xã Cát Hải Chính điều ngun nhân khiến cho hàm lượng Hg, Pb, Cd cao vượt chuẩn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau thời gian thực luận văn “Đánh giá tích lũy số kim loại nặng (Hg, Pb, Cd) Hàu (Saccostrea sp.) trầm tích mặt vùng biển ven bờ tỉnh Bình Định” hồn thành vòng tháng thu kết sau: - Đã quan trắc trầm tích hàu vùng biển ven bờ tỉnh Bình Định với 10 điểm quan trắc - Phân tích tiêu kim loại nặng: Hg, Pb, Cd với tiêu thực đánh giá độ lặp hệ số khơ kiệt phương pháp phân tích tiêu - Đánh giá sơ chất lượng trầm tích hàu vùng biển ven bờ Bình Định dựa vào việc so sánh với quy chuẩn số nước nước + Hàm lượng kim loại nặng tích lũy trầm tích hều hết nằm giới hạn cho phép quy định QCVN 43 :2012/BTNMT Tại vị trí thuộc xã Tam Quan hàm lượng kim loại nặng vượt giới hạn cho phép theo tài liệu hướng dẫn chất lượng trầm tích Canada (2002) sử dụng đánh giá mức ảnh hưởng chi tiết mức ảnh hưởng xảy (PEL) 0,034mg/kg khơ + Hàm lượng kim loại nặng tích lũy hàu Hg Cd hầu hết theo giới hạn cho phép theo QCVN 8-2:2011/BYT – Quy định hàm lượng kim loại nặng thực phẩm hàm lượng kim loại nặng Hg thủy sản Pb, Cd nhuyễn thể hai mảnh vỏ trừ hàm lượng cadimi vị trí lấy mẫu Trung Lương vượt ngưỡng cho phép 0,34 mg/kg ướt Còn lại hàm lượng kim loại nặng tích lũy hàu Pb tất điểm lấy mẫu vượt ngưỡng cho phép, chí điểm lấy mẫu thuộc xã Mỹ An Trung Lương vượt gần gấp lần ngưỡng cho phép - Đã có so sánh, đánh giá kết hàm lượng kim loại nặng Hg, Pb, Cd trầm tích với số nghiên cứu vùng biển khác: hàm lượng kim loại nặng tích trầm tích vùng biển ven bờ tỉnh Bình Định thấp so với khu vực khác Cụ thể, hàm lượng Hg cao so với vùng biển ven bờ Hải Phịng cửa Thuận An (sơng Hương) từ 0,029 – 0,119 mg/kg, lại thấp so với Cửa Đại (sông Thu Bồn) 0,071 mg/kg Hàm lượng Pb so với nghiên cứu địa điểm khác thấp ngang Hàm lượng Cd tương tự so với hàm lượng chì, thấp ngang so với vùng ven biển khác - Kết tính tốn số tích lũy địa hóa (Igeo) hệ số tích tụ sinh học trầm tích (BSAF) cho thấy: + Đã có tích lũy số kim loại nặng Hg, Pb, Cd trầm tích vùng ven biển tỉnh Bình Định phần nguyên nhân hoạt động người + Lồi hàu vùng ven biển tỉnh Bình Định có khả tích lũy số kim loại nặng Hg, Pb, Cd Kiến nghị Kết hợp số kết nghiên cứu trước tác giả công bố động vật hai mảnh vỏ, kết nghiên cứu lần khẳng định việc sử dụng loại động vật hai mảnh vỏ cụ thể loài Hàu (Saccostrea sp.) làm sinh vật thị sinh học quan trắc môi trường biển kim loại nặng phù hợp có tính xác cao chúng đem lại trình nghiên cứu Trong trình thực đề tài, thời gian điều kiện thí nghiệm có hạn chưa thực hết phần cần làm, đưa số hướng nghiên cứu sau: - Nghiên cứu thêm ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ, độ mặn, pH, đến khả tích lũy kim loại nặng lồi hai mảnh vỏ để đánh giá toàn diện khả thị lồi - Nên có giải pháp quản lý mơi trường thích hợp từ cấp quản lý, công tác đảm bảo nhu cầu thực phẩm cho người dân địa phương an toàn vệ sinh thực phẩm cho khách du lịch - Cần có khuyến cáo mức độ sử dụng hàu số vùng biển ven bờ tỉnh Bình Định làm thực phẩm nhằm đảm bảo tránh nguy tích tụ Hg, Pb, Cd vào thể theo chuỗi thức ăn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tổng Cục Thống kê, Cục Thống kê tỉnh Bình Định; (2011-2016) Niên giám thống kê tỉnh Bình Định, NXB Thống kê, TP Quy Nhơn [2] Tổng Cục Thống kê, Cục Thống kê tỉnh Bình Định; (2018) Báo cáo tình hình kinh tế xã hội tháng năm 2018, NXB Thống kê, TP Quy Nhơn [3] Đào Việt Hà, (2002), Hàm lượng Kim loại nặng Vẹm xanh (Perma viridis) đầm Nha Phu, tỉnh Khánh Hòa Tuyển tập báo cáo khoa học Hội nghị khoa học Biển Đông, Tr 638-642 [4] Đặng Thúy Bình cộng sự, (2006), Nghiên cứu tích lũy kim loại nặng ốc hương số đối tượng thủy sản (vẹm, hải sâm, rong sụn) đảo Điệp Sơn, vịnh Vân Phong, Khánh Hòa Tạp chí Khoa học – Cơng nghệ Thủy sản số 03-04/2006 [5] Nguyễn Đức Huệ, (2010), Độc học môi trường (giáo trình chuyên đề), NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội [6] Lê Huy Bá, (2000), Độc học môi trường, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh [7] Cao Thị Hảo, (2017), Nghiên cứu, đánh giá mức độ tích lũy số kim loại nặng As, Hg, Pb trầm tích ngao vùng ven biển tỉnh hái Bình [8] Lê Thị Mùi, (2008), Sự tích tụ đồng chì số lồi nhuyễn thể hai mảnh vỏ vùng ven biển Đà Nẵng Tạp chí Khoa học Công nghệ, tập 27 (4) [9] Nguyễn Văn Khánh, Trần Duy Vinh, Lê Hà Yến Nhi, (2014) Hàm lượng kim loại nặng (Hg, Cd, Pb, Cr) loài động vật hai mảnh vỏ số cửa sông khu vực Miền Trung, Việt Nam Tạp chí Khoa học Công nghệ Biển, tập 14 (4), 385-391 [10] Bùi Thị Nga, Nguyễn Văn Tho, (2009) Hàm lượng Zn, Cu, Pb trầm tích, đất nước vùng ven biển bán đảo Cà Mau Tạp chí Khoa học, tập 11, 356-364 [11] Lê Quang Dũng, (2013) Hàm lượng số kim loại nặng hàu đá (Saccostrea glomerata) ngao (Meretrix lyrata) vùng biển ven bờ Hải Phòng Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Biển, tập 13 (3), 268-275 [12] Lê Thị Vinh, Phạm Hữu Tâm, (2015) Chất lượng mơi trường trầm tích tầng mặt phía Nam Vịnh Nha Trang Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Biển, tập 15 (1), 91 – 97 [13] J.A Alfonso, J Azocar, J.J LaBrecque, B Garcia1, D Palacios & Z Benzo (2008) Trace metals in bivalves and seagrass collected from Venezuelan coastal sites Rev Biol Trop (Int J Trop Biol ISSN-0034-7744) Vol 56 (Suppl 1): 215-222, May [14] Alina, M., Azrina, A., Mohd Yunus, A.S., Mohd Zakiuddin, S., Mohd Izuan Effendi, H and Muhammad Rizal, R (2012) Heavy metals (mercury, arsenic, cadmium, plumbum) in selected marine fish and shellfish along the Straits of Malacca International Food Research Journal 19(1): 135-140 [15] Mohamed Bahnasawy , Abdel-Aziz Khidr, Nadia Dheina (2011) Assessment of heavy metal concentrations in water, plankton, and fish of Lake Manzala, Egypt Turk J Zool; 35(2): 271-280 [16] Quy chuẩn Việt Nam (2012) Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng trầm tích, QCVN 43:2012/BTNMT [17] Canadian Council of Ministers of the Environment 2002 Canadian sediment quality guidelines for the protection of aquatic life: Summary tables Updated In: Canadian environmental quality guidelines, 1999, Canadian Council of Ministers of the Environment, Winnipeg [18] Quy chuẩn Việt Nam (2011) Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia giới hạn ô nhiễm kim loại nặng thực phẩm, QCVN 8-2 : 2011/BYT [19] QĐ 46/2007/QĐ – BYT: Quyết định việc ban hành quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học hóa học thực phẩm [20] Bennett B, Dudas MJ (2003) Release of arsenic and molybdenum by reductive dissolution of iron oxides in a soil with enriched levels of native arsenic J Environ Eng Sci 2:265–272 [21] Turekian K K., and Wedepohl K H (1961): Distribution of the Elements in Some Major Units of the Earth's Crust: Geological Society of America Bulletin, v.72, p.175-192 [22] Thomann RV, Komlos J (1999) Model of biota – sediment accumulation factor for polycyclic aromatic hydrocarbons Environ Toxicol Chem 18:1060-1068 [23] C.K Kwok, Y.Liang, S.Y Leung et al (2013) Biota – sediment accumulation factor (BSAF), bioaccumulation factor (BAF), and contaminant levels in prey fish to indicate the extent of PAHs and OCPs contamination in eggs of waterbirds Environ Sei Pollut Res (2013) 20:8425-8434 [24] Lê Xuân Sinh, (2013), Cơ chế tích tụ thủy ngân loài nghêu trắng (meretrix lyrata) phân bố vùng ven biển cửa sơng Bạch Đằng, Hải Phịng, Việt Nam, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Tập 51, Số 573-585 [25] Lê Thị Vinh, Nguyễn Thị Thanh Thủy, (2010) Chất lượng trầm tích đầm Thị Nại, tỉnh Bình Định, Tạp chí khoa học cơng nghệ biển [26] Võ Văn Minh, (2014), Hàm lượng Cd, Pb, Cr Hg trầm tích lồi hến (Corbicula subsulcata) số cửa sông khu vực miền trung, Việt Nam, Tạp chí Sinh Học [27] Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt, (2007) Chỉ thị sinh học môi trường, Nxb Giáo dục ... Pb, Cd) Hàu (Saccostrea sp.) vùng biển ven bờ tỉnh Bình Định - Xác định hàm lượng số kim loại nặng trầm tích mặt vùng biển ven bờ tỉnh Bình Định - Đánh giá khả tích lũy số kim loại nặng (Hg, Pb,. .. Pb, Cd) Hàu (Saccostrea sp.) vùng biển ven bờ tỉnh Bình Định - Xác định hàm lượng số kim loại nặng trầm tích mặt vùng biển ven bờ tỉnh Bình Định - Đánh giá khả tích lũy số kim loại nặng (Hg, Pb,. .. xác định hàm lượng kim loại nặng (Hg, Pb, Cd) chất Hàu (Saccostrea sp.) trầm tích mặt vùng biển ven bờ tỉnh Bình Định - Đánh giá hàm lượng kim loại nặng (Hg, Pb, Cd) Hàu (Saccostrea sp.) trầm tích