Nghiên cứu đánh giá hàm lượng kim loại nặng chì và cadimi trong loài rong câu chỉ vàng tại một số đầm nước lợ khu vực Hải Phòng

02/01/2018

Tóm tắt 

     Rong biển là một trong những thành phần thiết yếu của hệ sinh thái và tài nguyên biển. Rong biển thường được trồng và thu hoạch để chiết xuất các hợp chất có nhiều ứng dụng như: agar, carrageenan, alginate... Hiện nay, tiêu thụ rong biển đang tăng nhanh ở Việt Nam vì rất nhiều lợi ích mà chúng mang lại. Đảo Cát Hải (huyện Cát Hải) và khu vực Đình Vũ (quận Hải An) là hai trong số các địa phương có nguồn rong biển tương đối phong phú tại Hải Phòng. Trong đó, có loài rong Câu Chỉ vàng (Gracilaria tenuistipitata) được trồng phổ biến trong các đầm nước lợ, là nguồn cung cấp thực phẩm trực tiếp và nguyên liệu cho các ngành sản xuất thực phẩm. Mặc dù chứa nhiều các khoáng chất có lợi, vitamin, DHA ..., rong Câu Chỉ vàng cũng khả năng tích lũy các kim loại độc hại như: chì và cadimi. Nghiên cứu sử dụng phương pháp ICP-MS để xác định lượng vết Cd và Pb trong mẫu nước, trầm tích và rong biển tại khu vực Đình Vũ và đảo Cát Hải. Kết quả thu được cho thấy, hàm lượng Pb, Cd trong nước và trầm tích tại hai khu vực khảo sát thấp hơn giới hạn cho phép hiện hành nhiều lần, vẫn ở ngưỡng an toàn. Tuy nhiên, hàm lượng Pb, Cd trong mẫu rong Câu Chỉ vàng tại hầu hết các đầm đều vượt tiêu chuẩn của Pháp, Philippines.

Từ khóa: Kim loại nặng, chì, cadimi, rong Câu Chỉ vàng (Gracilaria tenuistipitata), ICP-MS, Hải Phòng.

RESEARCH ON THE EVALUATION OF HEAVY METAL CONTENTS (LEAD AND CADIMIUM) IN GRACILARIA TENUISTIPITATA (ZHANG AND XIA) IN SOME BRACKISH WATER PONDS IN HAI PHONG

Bach Nguyen Van, Sinh Le Xuan, Tien Dam Duc, Nga Nguyen Thi

Institute of Marine Environment and Resources (IMER)

Abtract

Seaweed is one of the essential components of ecosystems and marine resources. Seaweed is usually grown and harvested to extract compounds with many applications such as: agar, carrageenan, alginate... Currently, consumption of seaweed is increasing rapidly in Vietnam because of their various benefits. Cat Hai island (belongs Cat Hai district) and Dinh Vu area (belongs Hai An district) have rich sources of seaweed. Gracilaria tenuistipitata (Zhang & Xia) is widely grown in some brackish water ponds, providing direct food supply and supplying raw materials to the food industry. Although it contains a lot of beneficial minerals, vitamins, DHA..., Gracilaria tenuistipitata also has the ability to accumulate toxic metals such as lead and cadmium. ICP-MS was used to determine the amount of Cd and Pb in water, sediment and seaweed samples in Dinh Vu and Cat Hai. The results showed that the concentration of Pb, Cd in water and sediment in the two surveyed areas were lower than Vietnam’s current permitted limits. However, the content of Pb, Cd in Gracilaria tenuistipitata in most of the brackish ponds exceeded the permitted limits of France, the Philippines.

Keywords: Heavy metals, cadmium, lead, Gracilaria tenuistipitata, ICP-MS, Hải Phòng.

1. Mở đầu

     Kim loại nặng là khái niệm chỉ những kim loại có nguyên tử lượng cao và thường có độc tính cao đối với sự sống của con người và sinh vật. Nguồn gốc phát thải của kim loại nặng ra môi trường có thể do tự nhiên hoặc do các hoạt động nhân sinh, nhưng chủ yếu từ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông...[1].

     Chì (Pb) là nguyên tố phân bố khá rộng trong tự nhiên ở dạng kết hợp với các kim loại khác, đặc biệt là với Ag và Zn. Chì trong thạch quyển của vỏ trái đất chiếm 1,6×10^-3% về khối lượng. Galen (PbS) là quặng chì quan trọng nhất trong công nghiệp, ngoài ra chì còn xuất hiện trong quặng xeruzit (PbCO₃), anglebit (PbSO₄).

     Trong thạch quyển của vỏ trái đất, cadimi (Cd) chiếm khoảng 5x10^-5% về khối lượng. Khoáng vật chủ yếu của cadimi là quặng grinokit (CdS). Trong quặng blen kẽm (ZnS) và calamine (ZnCO₃) có chứa khoảng 3% cadimi.

     Kim loại nặng hiện diện trong tự nhiên đều có trong đất và nước, nhưng hàm lượng của chúng thường tăng cao do các tác động của con người. Nguồn kim loại nặng đi vào môi trường đất và nước do các tác động của con người như: bón phân, thuốc bảo vệ thực vật, khai khoáng, sản xuất công nghiệp, giao thông, lắng đọng từ không khí… Nguồn phát sinh chì phần lớn từ: công nghiệp luyện kim, sản xuất pin, acquy… Nguồn phát sinh cadimi từ: pin niken-cadimi, các ngành công nghiệp mạ điện, phân bón, chất tẩy rửa, thuốc trừ sâu…

     Chì và các hợp chất của chì được xếp vào nhóm độc tố đối với cơ thể con người [1]. Chì có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua các quá trình trao đổi chất như: uống (nước uống), hít thở (không khí), tiêu hóa (ăn các loài động thực vật). Đối với sức khỏe con người, nhiễm độc chì sẽ gây ra các bệnh về tai, máu, gan, xương... [1]. Khi ngộ độc chì, người lớn thường xuất hiện một số các triệu chứng như nhức đầu, đau bụng, tăng huyết áp,... Lâu ngày bệnh trở thành mãn tính, dẫn đến suy thận, tổn thương thần kinh ngoại vi, giảm chức năng não bộ. Trẻ em thường bị ảnh hưởng nghiêm trọng hơn bởi tác nhân chì, đặc biệt là trẻ dưới 6 tuổi vì hệ thần kinh còn non yếu và khả năng thải độc chất của cơ thể phát triển chưa hoàn thiện. Cụ thể, cơ thể trẻ em có khả năng hấp thụ chì cao gấp 4-5 lần so với người lớn và thời gian bán phân hủy chì ở trẻ em lâu hơn nhiều so với người lớn [1].

     Cadimi có thể xâm nhập vào cơ thể con người bằng nhiều con đường khác nhau như tiếp xúc với bụi cadimi, ăn uống các loại thức ăn bị nhiễm cadimi. Sự kiện ngộ độc cadimi nghiêm trọng nhất thế giới xảy ra tại Nhật Bản với chứng bệnh itai-itai là một bệnh có liên quan đến ô nhiễm nguồn nước bởi cadimi [1]. Người bị nhiễm độc cadimi, tùy theo mức độ sẽ bị ung thư phổi, thủng vách ngăn mũi, hoặc có thể bị tổn thương thận, ảnh hưởng đến nội tiết, máu và tim mạch. Phần lớn cadimi xâm nhập vào cơ thể sẽ đến thận, gan và lưu lại đó trong nhiều năm. Một phần nhỏ cadimi đi vào cơ thể sẽ được thải trừ chậm qua nước tiểu và phân. Ngoài ra, khi lượng Cd²⁺ được tích tụ đủ lớn trong cơ thể, nó có thể thay thế vị trí của Zn²⁺ trong các enzym quan trọng và gây rối loạn tiêu hóa, rối loạn chức năng của thận, gây thiếu máu, ung thư…

     Rong biển là một nhóm thực vật bậc thấp sống ở biển, đây là một hợp phần quan trọng của sinh thái và tài nguyên biển [7]. Rong biển có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái biển vì là bãi đẻ, nơi cư trú cho các loài động vật biển, có khả năng hấp thu mạnh các chất dinh dưỡng trong môi trường. Ngoài ra, rong biển có thể được chế biến và sử dụng trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, y dược, mỹ phẩm, nông nghiệp… [7]

     Rong Câu Chỉ vàng (RCCv) Gracilaria tenuistipitata Zhang et Xia, họ rong Câu Gracilaria (Gracilariales, Rhodophyta), phân bố phổ biến ở các bãi triều và được trồng với diện tích lớn tại các hệ thống đầm, phá ở các tỉnh ven biển trải dài từ Bắc vào Nam [6, 7]. Hải Phòng là một trong số địa phương có diện tích trồng và khai thác rong Câu Chỉ vàng tương đối lâu đời trong cả nước. Tại Việt Nam, đã bắt đầu nghiên cứu về rong Câu từ những năm 1945, tuy nhiên các nghiên cứu mới tập trung vào đánh giá đa dạng loài, nguồn lợi, điều kiện nuôi trồng mà chưa có nhiều nghiên cứu về khả năng tích lũy của các độc tố (đặc biệt là kim loại nặng) trong các loài rong Câu làm thực phẩm.

      Thực tế, có rất nhiều phương pháp khác nhau để phân tích, xác định lượng vết kim loại nặng như các phương pháp điện hóa, trắc quang, quang phổ hấp thụ nguyên tử (F-AAS, GF-AAS), quang phổ plasma ghép nối khối phổ (ICP – MS)…Các phương pháp được lựa chọn sử dụng phụ thuộc vào đối tượng mẫu phân tích, hàm lượng kim loại nặng trong mẫu, điều kiện cụ thể của phòng thí nghiệm... Trong đó, phương pháp ICP-MS đặc biệt nổi bật về những đặc điểm sau: có độ nhạy cao, độ lặp lại cao, xác định đồng thời được hàng loạt các kim loại trong thời gian phân tích ngắn.

2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

2.1. Đối tượng nghiên cứu

      Đối tượng nghiên cứu là loài rong Câu Chỉ vàng có mặt trong một số đầm nước lợ ở đảo Cát Hải và khu vực Đình Vũ, tên latinh: Gracilaria tenuistipitata với vị trí phân loại trong hệ thống phân loại thực vật, theo A.L. Takhtajan (1987) là:

 

Giới thực vật: Planta    Phân giới thực vật bậc thấp       Ngành tảo Đỏ: Rhodophyta          Bộ rong Câu: Gigartinales            Họ rong Câu: Gracilariaceae Nag.              Chi rong Câu: Gracilaria Grve.                 Loài: Gracilaria tenuistipitata

Hình 1. Loài rong câu chỉ vàng (Gracilaria tenuistipitata)

 

2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

     Thời gian thu mẫu: thực hiện vào 02 đợt: tháng 01/2017 (trùng với thời kỳ rong non) và tháng 03/2017 (trùng với thời kỳ rong trưởng thành).

     Địa điểm nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu tại 01 đầm khu vực Đình Vũ và 04 đầm tại đảo Cát Hải.

 

Hình 2. Sơ đồ vị trí nghiên cứu

 

2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Phương pháp khảo sát, thu mẫu thực địa

     Việc khảo sát rong biển vùng triểu dựa theo “Quy trình điều tra, khảo sát tài nguyên và môi trường biển” (Phần sinh học và hóa môi trường) năm 2014 [8]. Các địa điểm nghiên cứu được chọn lựa ngẫu nhiên, đại diện cho khu vực nghiên cứu. Tiến hành ghi lại điều kiện môi trường tại thời điểm và vị trí thu mẫu.

     Các mẫu rong biển tiêu biểu, đại diện được tiến hành thu thập, rửa sạch trong nước biển tại khu vực lấy mẫu (04 đầm nuôi ở đảo Cát Hải và 01 đầm tại khu vực gần Nhà máy sản xuất phân bón phức hợp DAP tại khu Kinh tế Đình Vũ), đưa về phòng thí nghiệm trong các túi nilông chứa nước biển.

     Nghiên cứu cũng tiến hành đồng thời lấy mẫu trầm tích, nước tại địa điểm thu mẫu rong biển. Mẫu trầm tích sau khi thu được trộn đều và lấy khoảng 500g cho mỗi điểm. Mẫu được đựng vào túi khóa kéo và được bảo quản lạnh ở nhiệt độ 4ºC, trong điều kiện tối. Mẫu nước được thu vào chai PE dung tích 500ml đã rửa sạch, axit hóa đến pH<2 bằng HNO₃ (1:1) và được bảo quản ở nhiệt độ 4ºC.

     Các phương pháp đo đạc và phân tích các thông số chất lượng nước được tiến hành theo các tiêu chuẩn của Việt Nam và thế giới đã ban hành như Bảng 1.

 

Bảng 1. Các thông số và phương pháp phân tích

STT	Tên thông số	Phương pháp phân tích	Thiết bị sử dụng
I	Thông số ngoài hiện trường
1	Nhiệt độ		Máy đo nhiệt độ
2	pH	TCVN 6492: 2011	Máy đo pH
3	Độ muối (S‰)		Máy khúc xạ kế cầm tay
4	Eh		Máy đo eH
II	Thông số tại phòng thí nghiệm
1	Pb	SMEWW 3120.B: 2012	Thiết bị ICP-MS 7900 Series
2	Cd	SMEWW 3120.B: 2012	Thiết bị ICP-MS 7900 Series

 

2.3.2. Phương pháp phân loại mẫu rong biển

     Mẫu rong biển được định loại chủ yếu dựa vào các tiêu chuẩn về hình thái ngoài và cấu tạo trong. Để nghiên cứu cấu tạo bên trong căn cứ vào các tiêu bản lát cắt dưới kính hiển vi soi nổi Nikon SMZ800 (Nhật Bản), kính hiển vi Motic BA300 (Đài Loan).

     Việc phân loại rong biển tuân theo nguyên tắc chung phân loại thực vật. Tài liệu định loại căn cứ vào các tác giả như: Nguyễn Hữu Dinh, Huỳnh Quang Năng, và Nguyễn Văn Tiến (1993), Lê Như Hậu (2005), và những tài liệu về định loại rong biển khác [6].

2.3.3. Phân tích lượng vết kim loại Pb, Cd bằng phương pháp ICP-MS

a. Xử lý mẫu

• Mẫu nước

     Tiến hành chiết các kim loại nặng bằng dung môi hữu cơ metyl-isobutylketon (MIBK) sau khi tạo phức với amoni 1- pyrolidindithiocacbamat (APDC). Sau đó tiến hành đo trên máy ICP-MS.

• Mẫu trầm tích

     Mẫu trầm tích được phá bằng phương pháp hệ hở với sự tham gia của các dung dịch: HNO₃ đặc, H₂O₂ đặc, HF, HClO₄ .

• Mẫu rong câu chỉ vàng

     Mẫu rong Câu Chỉ vàng sau khi được thu, tiến hành phơi, cắt nhỏ, xay và sấy đến khối lượng không đổi (105ºC, 1 giờ). Sau đó đem ra nghiền nhỏ, mịn, sàng rây. Tiến hành xử lý mẫu rong bằng các hóa chất: HNO₃ đặc, H₂SO₄ đặc, H₂O₂, HNO₃ 2%.

3. Kết quả nghiên cứu

3.1. Đặc điểm sinh trưởng của rong câu chỉ vàng tại khu vực nghiên cứu

a. Môi trường nước

     Nhiệt độ, độ muối, pH là các yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của rong Câu nói chung và loài rong Câu Chỉ vàng nói riêng. Các thông số môi trường nước cơ bản được tiến hành khảo sát và thu được kết quả như bảng sau:

 

Bảng 2. Đặc điểm môi trường nước tại các địa điểm thu mẫu

STT	Thông số	Địa điểm thu mẫu	Đợt 1	Đợt 2	Min	Max	TB
1	Nhiệt độ (ºC)	ĐV	18,3	23,1	18,30	29,50	23,72
2		CH1	21,3	25,2
3		CH2	21,2	29,5
4		CH3	22,0	27,1
5		CH4	22,1	27,4
6	pH	ĐV	8,13	8,09	7,60	8,13	7,87
7		CH1	7,60	7,82
8		CH2	7,75	7,83
9		CH3	7,88	7,79
10		CH4	7,93	7,90
11	Độ muối (‰)	ĐV	21	19	19,00	30,00	24,50
12		CH1	30	26
13		CH2	26	23
14		CH3	25	23
15		CH4	27	25

 

     Nhiệt độ là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng quang hợp và hô hấp của rong Câu. Từ bảng 2, nhiệt độ nước tại các đầm trong 02 đợt khảo sát dao động trong khoảng 18,3¸29,5ºC, trung bình đạt 23,72ºC. Đợt 2, nhiệt độ nước dao động trong khoảng 23,1¸29,5ºC, tương đối thuận lợi với sự phát triển của rong Câu (khoảng nhiệt độ tối ưu cho quang hợp và hô hấp của rong Câu: từ 25 đến 30ºC).

     pH nước tại các đầm khảo sát trong 02 đợt thu mẫu dao động trong khoảng 7,60¸8,13, trung bình đạt 7,87 - phù hợp nuôi trồng và canh tác rong câu [4].

b. Môi trường trầm tích

     Các đầm nuôi khảo sát trong nghiên cứu có nền đáy chủ yếu là bùn hoặc bùn cát là điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của RCCv. Các thông số pH, Eh của trầm tích tại các đầm khảo sát được thể hiện qua bảng 3.

 

Bảng 3. Đặc điểm môi trường trầm tích tại các địa điểm thu mẫu

STT	Thông số	Địa điểm thu mẫu	Đợt 1	Đợt 2	Min	Max	TB
1	pH	ĐV	8,03	6,77	6,77	8,28	7,56
2		CH1	7,52	8,28
3		CH2	7,43	7,83
4		CH3	7,38	7,92
5		CH4	7,01	7,39
6	Eh (mV)	ĐV	-102,4	-12,6	-112,5	-12,6	-66,39
7		CH1	-69,7	-112,5
8		CH2	-67,3	-79,2
9		CH3	-50,2	-85,5
10		CH4	-32,9	-51,6

 

     Từ bảng 3, pH trầm tích tại các đầm khảo sát trong 2 đợt thu mẫu dao động trong khoảng 6,77 ¸ 8,28, trung bình đạt 7,56 - phù hợp điều kiện nuôi trồng RCCv [4]. Xét giá trị điện thế oxy hóa – khử (Eh) tại các mẫu trầm tích trong 2 đợt khảo sát dao động trong khoảng từ -112,5 đến -12,6mV, trung bình khoảng -66,39mV.

c. Rong câu chỉ vàng

     Rong câu chỉ vàng (Gracilaria tenuistipitata) xuất hiện ở hầu hết các đầm tại khu vực đảo Cát Hải và khu vực Đình Vũ, mọc thành bụi hay thảm dày. Phân bố rong Câu Chỉ vàng theo độ sâu được biểu diễn trong Bảng 4.

 

Bảng 4. Phân bố rong câu chỉ vàng theo độ sâu tại các địa điểm nghiên cứu

TT	Địa điểm thu mẫu	Độ sâu (m)
1	ĐV	0,6 ¸ 1,2
2	CH1	0,6 ¸ 0,8
3	CH2	0,4 ¸ 0,5
4	CH3	0,3 ¸ 0,5
5	CH4	0,5 ¸ 0,6

 

     Rong câu chỉ vàng phân bố trong nhiều đầm nuôi tại khu vực đảo Cát Hải, thường xuất hiện ở độ sâu dao động từ 0,3 ¸ 0,8m.

* Hiện trạng nuôi trồng

     Qua các nghiên cứu, khảo sát thực địa kết hợp phỏng vấn người dân địa phương, nhận thấy tình hình nuôi trồng rong biển ở Cát Hải giảm đáng kể, hiện nay có nhiều đầm bỏ hoang không còn được canh tác. Hiện nay, chủ yếu chỉ có hai loài là rong Câu Chỉ vàng (Gracilaria tenuistipitata) và rong Câu Thắt (Gracilaria blodgettii) được nuôi theo hình thức quảng canh, ghép với các đối tượng khác như: tôm, cua, cá hoặc luân canh một vụ tôm với một vụ rong câu, trong đó sản phẩm tôm, cua, cá là chính và rong Câu là phụ. Nguồn giống chủ yếu là phần còn lại sau vụ thu hoạch trước trong các đầm nuôi. Nguồn dinh dưỡng cung cấp cho rong Câu Chỉ vàng chủ yếu là nguồn tự nhiên. Do đó, kích thước các mẫu rong thu được thường nhỏ và sinh lượng tương đối thấp.

3.2. Hàm lượng kim loại nặng (Pb và Cd) trong mẫu nước, trầm tích, rong câu chỉ vàng

• Mẫu nước

     Kết quả phân tích kim loại nặng Pb, Cd trong mẫu nước tại các đầm nuôi được thể hiện qua Bảng 5.

 

Bảng 5. Kết quả phân tích kim loại nặng Pb và Cd trong mẫu nước

STT	Thông số	Địa điểm thu mẫu	Đợt 1	Đợt 2	Min	Max	TB	QCVN 10-MT:2015/BTNMT (1)
1	Pb (µg/l)	ĐV	0,164	0,164	0,092	0,308	0,147	50
2		CH1	0,136	0,132
3		CH2	0,097	0,104
4		CH3	0,308	0,148
5		CH4	0,120	0,092
6	Cd (µg/l)	ĐV	<0,004	0,004	<0,004	0,004	<0,004	5
7		CH1	<0,004	<0,004
8		CH2	<0,004	0,004
9		CH3	<0,004	<0,004
10		CH4	<0,004	<0,004

 

(1): QCVN 10-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển áp dụng cho vùng biển ven bờ - Cột 1: Vùng nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh [3].

     Hàm lượng Pb trong mẫu nước khác nhau giữa các đầm khảo sát và giữa hai đợt thu mẫu, dao động trong khoảng 0,092 ¸ 0,308µg/l, giá trị trung bình đạt 0,147µg/l. Giá trị hàm lượng Pb cao nhất thu được tại đầm CH3, thấp nhất thu được tại đầm CH4. Đối chiếu với QCVN 10-MT: 2015/BTNMT cột 1 (Vùng nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh) (50µg/l) thì môi trường nước tại các đầm khảo sát thấp hơn GHCP nhiều lần, chưa có dấu hiệu ô nhiễm Pb [3].

     Đối với Cd, hàm lượng Cd trong nước các đầm khảo sát luôn nhỏ hơn hoặc bằng 0,004µg/l thấp hơn rất nhiều lần so với GHCP quy định trong QCVN 10-MT: 2015/BTNMT cột 1 (5µg/l) [3].

• Mẫu trầm tích

     Hàm lượng kim loại nặng (Pb và Cd) trong mẫu trầm tích theo thời gian được biểu diễn tại hình 3, 4. Qua Hình 3, hàm lượng Pb trong các mẫu trầm tích khác nhau giữa các đầm và giữa hai đợt thu mẫu, biến động từ 19,29mg/kg khô đến 34,59mg/kg khô, trung bình đạt 28,48mg/kg khô. So sánh với GHCP quy định trong QCVN 43:2012/BTNMT cột 2 (trầm tích nước mặn, nước lợ) (112mg/kg khô), các giá trị hàm lượng Pb trong các mẫu trầm tích tại các đầm thấp hơn từ 3,2 ¸ 5,8 lần [2].

    Qua hình 4, hàm lượng Cd cao nhất được phát hiện trong mẫu trầm tích tại đầm CH2 (0,32mg/kg khô), nhỏ nhất tại đầm CH4 (0,16mg/kg khô), giá trị trung bình khoảng 0,21mg/kg khô thấp hơn GHCP quy định trong QCVN 43:2012/BTNMT cột 2 (4,2mg/kg khô) khoảng 20 lần [2].

     Ngoài ra, nghiên cứu cũng sử dụng thêm tiêu chuẩn của Canađa về giá trị TEL và PEL để làm cơ sở cho việc đánh giá mức độ ô nhiễm của các kim loại nặng trong mẫu trầm tích [9].

• TEL (Threshold Effect Level): Mức giới hạn tác dụng. Khi giá trị phân tích nhỏ hơn giá trị này thì các tác động xấu đối với thủy sinh vật hầu như không xảy ra.
• PEL (Probable Effect Level): Mức có khả năng tác động. Khi giá trị phân tích vượt quá giá trị này thì các tác động xấu đến thủy sinh vật thường xuyên xảy ra. Các thủy sinh vật sẽ có nguy cơ tích lũy kim loại nặng cao, dẫn đến sự nhiễm độc, tổn thương tế bào, gây rối loạn chức năng của nhiều cơ quan.

 

Hình 3. Hàm lượng kim loại Pb trong mẫu trầm tích 2 đợt thu mẫu

 

Hình 4. Hàm lượng kim loại Cd trong mẫu trầm tích 2 đợt thu mẫu

     Từ Hình 3, 4, ta thấy hàm lượng kim loại nặng Pb, Cd trong mẫu trầm tích thu đợt 2 luôn bằng hoặc lớn hơn giá trị thu đợt 1, cho thấy sự tích lũy kim loại nặng Pb và Cd theo thời gian. Hàm lượng Pb cao ở trầm tích đầm tại khu vực Đình Vũ (ĐV), hàm lượng Cd cao trong mẫu trầm tích tại đầm CH2. Đặc biệt, từ hình 3 dễ dàng nhận thấy hàm lượng Pb trong mẫu trầm tích tại 03 đầm: ĐV, CH3, CH4 vượt tiêu chuẩn TEL [9], cho thấy trầm tích bị ô nhiễm Pb mức độ nhẹ. Trong khi đó, hàm lượng Cd trong các mẫu trầm tích luôn nằm dưới tiêu chuẩn TEL 1 khoảng tương đối lớn và có thể khẳng định các đầm khảo sát chưa bị ảnh hưởng bởi kim loại Cd [9].

• Mẫu rong câu chỉ vàng

     Hàm lượng kim loại nặng Pb và Cd trong mẫu rong Câu Chỉ vàng tại các đầm khảo sát có sự khác nhau, biến động theo thời gian thu mẫu và được so sánh với các GHCP của một số quốc gia để đánh giá mức độ ô nhiễm Pb và Cd trong mẫu rong (Hình 5).

 

Hình 5. Hàm lượng kim loại Pb trong mẫu rong câu chỉ vàng 2 đợt thu mẫu

 

Hình 6. Hàm lượng kim loại Cd trong mẫu rong câu chỉ vàng 2 đợt thu mẫu

 

     Giống với trong môi trường trầm tích, trong các mẫu rong câu chỉ vàng, hàm lượng kim loại nặng Pb, Cd tích lũy tăng dần theo thời gian (các giá trị hàm lượng Pb, Cd trong mẫu thu đợt 2 cao hơn đợt 1).

     Đối chiếu với các giới hạn cho phép của các quốc gia, xét kim loại Pb, so sánh với GHCP theo quy chuẩn Philippines (10mg/kg khô) [10], hàm lượng Pb trong tất cả các mẫu RCCv đều thấp hơn (Hình 5). Tuy nhiên, so sánh với GHCP theo quy chuẩn Israel, Pháp (5mg/kg khô) [12, 11], tất cả 05 đầm khảo sát đều có mẫu rong chứa hàm lượng Pb cao hơn, cho thấy dấu hiệu ô nhiễm chì trong RCCv. Xét kim loại Cd, đối chiếu với GHCP trong QCVN 8-2:2011/BYT (áp dụng cho thực phẩm chức năng có nguồn gốc từ rong biển khô hoặc sản phẩm từ rong biển – 3mg/kg khô) [5], có 2 mẫu RCCv thu vào đợt 2 có hàm lượng Cd bằng và cao hơn là: tại đầm CH3 (3mg/kg khô) và tại đầm CH1 (17,08mg/kg khô). So sánh với GHCP theo quy chuẩn Philippines (0,3mg/kg khô) [10], Israel (5mg/kg khô) [12], Pháp (0,5mg/kg khô) [11], số đầm có mẫu RCCv chứa hàm lượng Cd vượt lần lượt là: 05/05, 01/05, 05/05.

     So sánh hàm lượng kim loại nặng Pb, Cd trong mẫu RCCv (Gracilaria tenuistipitata) trong các đầm nuôi tại khu vực Đình Vũ và đảo Cát Hải với mẫu RCCv tại khu vực Luzon, Philippines có sự khác biệt [10]. Cụ thể trong nghiên cứu này, hàm lượng Pb, Cd trong các mẫu RCCv biến thiên trong khoảng lần lượt là (1,95 ¸ 9,50mg/kg khô, trung bình đạt 5,94mg/kg khô) và (0,20 ¸ 17,08mg/kg khô, trung bình đạt 2,66mg/kg khô). Trong khi đó, nghiên cứu trong mẫu RCCv tại khu vực Luzon, Philippines cho kết quả hàm lượng Pb, Cd dao động trong khoảng lần lượt là (3,44 ¸ 9,77mg/kg khô, trung bình là 6,60mg/kg khô) và (0,18 ¸ 0,20mg/kg khô, trung bình là 0,19mg/kg khô) [10].

     Xét về mối liên quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong rong và trong mẫu môi trường (nước và trầm tích) có sự khác biệt giữa hai kim loại Pb và Cd. Cụ thể, với kim loại nặng Pb, hàm lượng Pb trong mẫu rong Câu Chỉ vàng có sự tương đồng với hàm lượng Pb trong mẫu trầm tích (các mẫu thu tại đầm Đình Vũ, CH3, CH4 đều có giá trị cao hơn mẫu thu tại đầm CH1, CH2). Trong khi đó, không phát hiện được mối liên quan giữa hàm lượng kim loại nặng Cd trong mẫu rong với mẫu nước và trầm tích.

4. Kết luận

     Rong câu chỉ vàng (Gracilaria tenuistipitata) được nuôi trồng phổ biến trong các đầm nước lợ tại khu vực Đình Vũ và đảo Cát Hải, cung cấp nguồn thực phẩm trực tiếp và nguyên liệu cho các ngành sản xuất thực phẩm khác.

     Bước đầu phân tích một số mẫu môi trường (nước, trầm tích, rong Câu Chỉ vàng) tại một số đầm khu vực đảo Cát Hải và khu vực Đình Vũ, so sánh với tiêu chuẩn Việt Nam (áp dụng với nước mặt; trầm tích lợ, mặn) thì hàm lượng Pb, Cd trong nước và trầm tích tại hai khu vực khảo sát thấp hơn nhiều lần, vẫn ở ngưỡng an toàn. Tuy nhiên, hàm lượng Pb, Cd trong mẫu rong Câu Chỉ vàng là tương đối cao. Cụ thể hàm lượng Pb trong các mẫu rong Câu Chỉ vàng dao động trong khoảng: 1,95 ¸ 9,50mg/kg khô, trung bình đạt 5,94mg/kg khô; hàm lượng Cd biến thiên từ 0,20 đến 17,08mg/kg khô, trung bình đạt 2,66mg/kg khô. Hàm lượng Pb trong mẫu rong Câu Chỉ vàng tại hầu hết các đầm khảo sát đều vượt tiêu chuẩn của Pháp, Israel. Trong khi đó, hàm lượng Cd trong mẫu rong Câu Chỉ vàng tại hầu hết các đầm khảo sát đều vượt tiêu chuẩn của Philippines.

Lời cảm ơn: Nhóm tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn tới Đề tài: “Nghiên cứu xây dựng mô hình kinh tế xanh cho một số xã đảo tiêu biểu ven bờ Việt Nam”, mã số KC.08.09/16-20 đã hỗ trợ thực hiện nghiên cứu này.

Tài liệu tham khảo

1. Lê Huy Bá, 2008. Độc học môi trường cơ bản, NXB ĐHQG TP. HCM, tr. 165-187.
2. Bộ TN&MT, 2012. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng trầm tích - QCVN 43:2012/BTNMT, Hà Nội.
3. Bộ TN&MT, 2015. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước biển - QCVN 10-MT:2015/BTNMT, Hà Nội.
4. Bộ Thủy sản, 2000. Quy trình kỹ thuật trồng rong Câu Chỉ vàng đạt năng suất 2 tấn rong khô/ha/năm - 28TCN 155:2000, Hà Nội.
5. Bộ Y Tế, 2011. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm - QCVN 8-2:2011/BYT, Hà Nội.
6. Lê Như Hậu, Nguyễn Hữu Đại (2010). Rong câu Việt Nam nguồn lợi và sử dụng, NXB Khoa học tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội, tr. 44-48.
7. Đàm Đức Tiến, 2016. Thành phần loài và phân bố rong biển vùng triều ven biển một số tỉnh từ Quảng Ninh đến Quảng Bình, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Tập 32, Số 2 (2016), tr. 58-64.
8. Viện Tài nguyên và Môi trường biển, 2014. Quy trình điều tra, khảo sát tài nguyên và môi trường biển - phần sinh học và hóa môi trường, NXB KHTN&CN, Hà Nội.
9. Canadian Council of Ministers of the Environment, 1999. Canadian environmental quality guidelines.
10. Nancy Lazaro Llanos and Sean Mikhail B. Dalawampu, 2017. Heavy metals in edible seaweeds from coastal areas of manila bay and roxas city, Philippines, International journal of advanced research (IJAR), pp. 1429-1434.
11. CEVA (2014): Edible seaweed and French regulation. Truy cập ngày: 08/08/2017.

(http://www.ceva.fr/eng/INFORMATION/EDIBLE-ALGAE/Documents Summaries/Edible-seaweed-and-French-regulation-Synthesis-31-03-2014

      12. Food Safety – Heavy Metals in Foodstuffs. Truy cập ngày: 16/08/2017.

https://gain.fas.usda.gov/Recent%20GAIN%20Publications/Food%20Safety%20%E2%80%93%20Heavy%20Metals%20in%20Foodstuffs_Tel%20Aviv_Israel_1-18-2011.pdf

 

Nguyễn Văn Bách, Lê Xuân Sinh, Đàm Đức Tiến, Nguyễn Thị Nga¹

¹Viện Tài nguyên và Môi trường biển

(Tạp chí Môi trường số chuyên đề III năm 2017)