Luận án Đánh giá hàm lượng thuốc trừ sâu clo hữu cơ trong nước, trầm tích, thủy sinh vật tại cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai và thử nghiệm độc tính của ddts lên phôi, ấu trùng hàu Thái Bình Dương, cá medaka

thấy dư lượng từ ô nhiễm trước đây hơn là việc sử dụng gần đây [110]. Nồng độ DDTs của các mẫu trầm tích cao nhất đáng kể trong nhóm 1 và thời điểm mùa mưa là 15,57 µg/kg và thấp nhất trong nhóm 2 vào thời điểm mùa khô là 2,09 µg/kg (Hình 3.2a). 67 Hình 3. 2. Sự thay đổi nồng độ của DDTs và thành phần trong các mẫu trầm tích Sáu thành phần chính của tổng DDTs, bao gồm p,p’–DDT, o,p’–DDT, o,p’– DDE, p,p’–DDE, o,p’–DDD, và p,p'–DDD đã được phân tích và tỷ lệ phần trăm của một số thành phần được thể hiện trong Hình 3.2b, 3.2c và 3.2d. Trong khi tỷ lệ p,p’- DDT (p,p’–DDT/DDTs) không khác biệt đáng kể và vượt quá 0,5 tại một số điểm lấy mẫu liên quan đến đầu vào gần đây của p,p’–DDT trong thời điểm cả hai mùa, tỷ lệ kết hợp DDD và DDE cao hơn đáng kể ở nhóm 1 trong thời điểm mùa khô với nhóm 1 và 2 vào thời điểm mùa mưa. Tỷ lệ DDD so với DDE cao hơn ở nhóm 1 vào thời điểm mùa khô so với nhóm 1 và 2 vào thời điểm mùa mưa. Tỷ lệ (DDD+DDE)/DDTs > 0,5 được dùng để đánh giá sự phân huỷ lâu dài của DDTs đã tồn tại từ trước đó [4]. Theo kết quả nghiên cứu của luận án, tỷ lệ trầm tích trong thời điểm cả hai mùa và hai nhóm đều trong khoảng 0,5 cho thấy rằng tổng DDTs từ các vị trí nghiên cứu đều bị Mùa khô Mùa mưa (µ g /k g ) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Nhóm 1 Nhóm 2 (a) Tổng DDTs trong trầm tích a b bc c Mùa khô Mùa mưa (% ) 0 10 20 30 40 50 60 70 (c) (DDD+DDE)/tổng DDTs a ab b b Mùa khô Mùa mưa T ỷ lệ D D D /D D E 0 1 2 3 4 (d) DDD/DDE a ab b b Mùa khô Mùa mưa (% ) 0 10 20 30 40 (b) p,p'-DDT/tổng DDTs a a a a 68 phân huỷ nhiều, trong khi đó ở một số vị trí khác là do mới tiếp nhận thêm. Đối với tỷ lệ dưới 0,45 (không thể hiện chi tiết trong dữ liệu), các vị trí ST6, ST12, và ST8 có thể mới tiếp nhận thêm DDTs. Phát hiện này phù hợp với nghiên cứu của Minh và cộng sự [4] trên cùng hệ thống sông. Tỉ lệ trong nước lớn hơn 0,5 cho thấy rằng một vài nguồn của DDTs có thể xuất phát từ việc tiếp nhận thêm ở các khu vực. Không thể bỏ qua sự phân hủy sinh học của DDTs thành các chất chuyển hóa trong hệ sinh thái cửa sông, đó có thể là một lý do khác của sự chuyển hóa các chất nồng độ cao trong trầm tích sông [111]. Tỷ lệ các đồng phân HCH theo thứ tự giảm dần trong thời điểm mùa khô lần lượt là α- HCH < γ–HCH < β–HCH < δ–HCH và mùa mưa là γ–HCH < δ–HCH < β–HCH < α– HCH cho thấy khả năng tích tụ các chất ô nhiễm trong trầm tích tương đối cao so với trong nước. Tỷ lệ giữa các đồng phân α– HCH và γ– HCH cho thấy hiện trạng đang sử dụng HCHs trong môi trường. Các tỷ lệ α/γ–HCH ≥ 5 chỉ ra đầu vào HCHs từ việc sử dụng HCHs kỹ thuật và tỷ lệ thấp (<1) chứng minh lindan có thể đang được sử dụng. Đối với các mẫu trầm tích trong luận án này, tỷ lệ α–/γ–HCH trong thời điểm mùa khô và mùa mưa lần lượt là 1,2 và 0,4 (Bảng 3.12), có thể kết luận rằng ô nhiễm có nguồn gốc từ việc sử dụng lindan, vào mùa mưa lindan có nồng độ cao hơn do sự tích tụ từ các dòng chảy bề mặt. Bảng 3. 12. Thành phần của tổng HCHs (%) trong trầm tích theo mùa Các chất chuyển hóa của HCH Mùa khô Mùa mưa Min-max TB Min-max TB α–HCH 7,5–65,7 31,1 5,1–37,4 16,9 β–HCH KPH–49,2 26,7 5,9–57,9 20,5 δ–HCH KPH–54,5 15,4 6,7–60,3 21,7 γ–HCH (lindan) 8,8–75,7 26,9 9–73 40,9 α–HCH/γ–HCH 1,2 0,4 β–HCH/γ–HCH 1,0 0,5 Hầu hết các nghiên cứu sử dụng trầm tích là một môi trường đại diện cho sự tích tụ các chất ô nhiễm nhiều nhất chiếm 74%, tiếp theo là chất rắn lơ lửng chiếm 18% và đất chiếm 8%. So với môi trường nước, có một nửa là nghiên cứu hệ thống thủy 69 sinh, điều này phản ánh tình trạng thiếu quan tâm các ảnh hưởng của hóa chất BVTV có trong trầm tích. Các OCPs xâm nhập vào trầm tích thông qua dòng chảy bề mặt, nước rỉ, khí quyển, cuối cùng là tích tụ và lắng đọng trong trầm tích với thời gian dài. Đồng thời, thời gian bán hủy OCPs tương đối lâu nên nồng độ tích lũy trong trầm tích lớn hơn so với nước mặt cho thấy các quốc gia trên thế giới đang đối mặt với ô nhiễm hóa chất OCPs nghiêm trọng, trong đó có Việt Nam. Các báo cáo trên thế giới được mô tả trong Bảng 3.13 thể hiện nồng độ OCP tích lũy trong trầm tích sông trên thế giới và Việt Nam (đại diện là cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai). Bảng 3.13. Nồng độ các OCPs (µg/kg) trong mẫu trầm tích được thu thập từ các khu vực khác nhau trên thế giới Địa điểm Thời gian HCHs DDTs OCPs TLTK Min-Max TB Min-Max TB Min-Max TB Sông Huaihe, Trung Quốc 2007 1,95-11 4,53 4,07-23 11,07 2-35,5 16 [112] Sông Haihe, Trung Quốc 2007 11,9-1620 547 KPH-155 18,5 0,997-2447 738 [113] Vịnh của Bengal, Ấn Độ 1998 0,17 – 1,5 - 0,04 – 4,79 - - - [114] Sông Haihe, Trung Quốc 2003 1,88 -18 7,33 0,32 - 80 15,9 - - [115] Bờ biển Singapore 2003 3,3 - 46 - 2,2 – 11,9 - - - [116] Sông Dagu Drainage, Trung Quốc 2003 33,24 - 141 87 3,6 – 83,4 35,9 - - [115] Sông Qiantang, Trung Quốc 2005 9,23 - 152 37,7 1,14 - 100 21,6 23 - 316 93,67 [99] Cửa sông Sài Gòn-Đồng Nai, Việt Nam 2017-2018 0,61-13,15 0,20 0,09-23,17 5,77 1,577-60,98 14,04 Nghiên cứu hiện tại Ở sông Haihe, Trung Quốc có nồng độ tổng OCPs cao nhất trong khoảng 0,997 – 2447µg/kg (trung bình 738 µg/kg) (Bảng 3.13). Kết quả các mẫu trầm tích ở cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai đang ô nhiễm hóa chất BVTV tương tự với các nước trên thế giới, đồng thời cho thấy trầm tích có khả năng tích lũy các OCPs cao hơn so với môi trường nước. 3.2.3.2. Thay đổi theo không gian (theo các nhóm) Đối với trầm tích, nồng độ nhóm 1 cao hơn nhiều so với nhóm 2, ngoại trừ endrin không chênh lệch nhiều giữa hai nhóm (Bảng 3.14). 70 Bảng 3. 14. Nồng độ của OCPs (µg/kg) trong trầm tích ở hai nhóm OCPs Nhóm 1 Nhóm 2 QCVN 43:2017/BTNMT Min-max TB Min-max TB DDTs 4,6–23,17 11,8 0,09–8,08 3,76 Phụ lục 7 HCHs 2,55–13,15 6,20 0,61–5,52 2,47 Aldrin 0,38–8,96 2,37 KPH–2,67 0,49 Heptachlor 0,54–24,9 5,94 KPH–3,86 1,08 Dieldrin KPH–2,2 0,93 KPH–1,61 0,26 Endrin 0,19–3,92 1,64 KPH–2,56 1,03 Bảng 3. 15. Thành phần của tổng DDTs (%) trong trầm tích theo nhóm Chất chuyển hóa và các đồng phân của DDTs Nhóm 1 Nhóm 2 Min-max TB Min-max TB p,p’–DDT 7,5–42,2 22,0 KPH–54,5 25,1 o,p’–DDT 8,7–61,1 26,1 4,9–49,7 27,4 DDD 10,3–44,2 28,6 7–56,2 34,7 DDE 5,9–37,9 23,3 KPH–35,9 12,8 o,p’–DDT/p,p’–DDT 1,2 1,1 p,p΄–DDE/ p,p΄–DDD 0,8 0,4 p,p΄– (DDT/DDD +DDE) 0,4 0,5 Trong môi trường trầm tích, các đồng phân và chất chuyển hóa của DDTs ở nhóm 2 hầu như cao hơn so với nhóm 1, chỉ có DDE ở nhóm 1 là cao hơn so với nhóm 2 (Bảng 3.15). DDTs bị phân hủy sinh học thành DDE trong điều kiện hiếu khí và thành DDD trong điều kiện kỵ khí [63]. Cả DDD và DDE đều là các hợp chất bền và có độc tính cao. Các chất đồng phân khác nhau duy trì tính chất của chúng trong các sản phẩm phân hủy. o,p’–DDT luôn phân tách thành o,p’–DDD và o,p’–DDE, tương tự p,p’–DDT phân hủy thành p,p’–DDD và p,p’–DDE. Trong quá trình nghiên cứu cả hai loại sản phẩm phụ p,p’–DDE và p,p’–DDD đã được phát hiện từ các khu vực nghiên cứu. Để so sánh hình thức hoạt động phân hủy sinh học ở các vị trí khác nhau, tỷ lệ p,p’–DDE/p,p’–DDD đã được sử dụng (Bảng 71 3.15). Giá trị nhỏ (<1) của tỷ lệ p,p’–DDE/p,p’–DDD biểu thị sự chiếm ưu thế của p,p’–DDD so với p,p’–DDE, trong khi các giá trị lớn (>1) cho thấy sự hiện diện của số lượng cao hơn của p,p’–DDE. Trong phạm vi luận án, hầu hết các mẫu trầm tích ở hai nhóm có tỷ lệ <1 thể hiện sự chiếm ưu thế của p,p’–DDD, cho thấy có sự phân hủy sinh học kỵ khí của DDTs trong khu vực cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai. Tỷ lệ tương đối của DDTs và các chất chuyển hóa có thể được sử dụng để dự đoán thời gian tồn lưu của các hợp chất độc hại trong môi trường. Nhìn chung tỷ lệ nhỏ (≤ 1) của DDT/DDD+DDE biểu thị việc sử dụng trong lịch sử và thời gian tồn lưu của DDTs trong trầm tích, và giá trị lớn hơn 1 cho thấy việc sử dụng DDTs gần đây. Trong nghiên cứu hiện tại, tỷ lệ p,p’–DDT gốc và các sản phẩm chuyển hóa p,p’– DDD+p,p’–DDE đã được sử dụng (Bảng 3.15). Nhóm 1 và nhóm 2 có tỷ lệ p,p’– DDT/p,p’–DDD+p,p’–DDE < 1, cho thấy các nguồn ô nhiễm DDTs từ việc sử dụng trong lịch sử. Bảng 3. 16. Thành phần của tổng HCHs (%) trong trầm tích theo nhóm Các chất chuyển hóa của HCH Nhóm 1 Nhóm 2 Min-max TB Min-max TB α–HCH 5,1–26,2 16,4 7,6–65,7 26,5 β–HCH 7,2–30,6 16,8 KPH–57,9 25,9 δ–HCH 0,2–31,3 16,5 KPH–60,3 19,2 γ–HCH (lindan) 23,4–75,5 50,4 8,8–58,1 28,4 α–HCH/γ–HCH 0,5 1,1 β–HCH/γ–HCH 0,8 1,0 Tỷ lệ trung bình của các đồng phân α–, β–, δ–HCH ở nhóm 2 cao hơn so với nhóm 1, nhưng γ–HCH ở nhóm 1 lại cao hơn nhóm 2. Đồng thời cho thấy đồng phân γ–HCH ở nhóm 1 chiếm tỷ lệ cao nhất 50,4% trong tổng HCHs (Bảng 3.16). Dựa trên tỷ lệ giữa các đồng phân α–HCH và γ–HCH có thể được dùng để dự đoán khả năng sử dụng HCHs. Các tỷ lệ α/γ–HCH ≥ 5 chỉ ra đầu vào HCHs từ việc sử dụng HCHs kỹ thuật và tỷ lệ thấp <1 cho thấy lindan đang được sử dụng. Đối với các mẫu trầm tích trong nghiên cứu, tỷ lệ α–/γ–HCH ở nhóm 1 nhỏ hơn 1 và lớn hơn 1 ở nhóm 2 lần lượt là 0,5 và 1,1 cho thấy lindan đang được sử dụng ở khu vực nhóm 1. 72 3.2.4. Mối liên hệ giữa nồng độ OCPs trong nước và trong trầm tích Đặc tính của OCPs liên quan chặt chẽ đến các đặc tính hóa lý của chính OCPs, và cũng liên quan chặt chẽ đến các yếu tố vật lý và hóa học khác nhau trong môi trường [25]. Nồng độ OCPs trong nước mặt sông Sài Gòn – Đồng Nai tương quan với chỉ tiêu TDS và nhiệt độ (p < 0,05) lần lượt là r = 0,34, p = 0,0168 và r = 0,31, p = 0,0352; không tương quan với các chỉ tiêu pH, EC và độ đục (Bảng 3.17). Bảng 3. 17. Tương quan giữa dư lượng OCPs trong nước với các chỉ tiêu hóa lý Chỉ tiêu pH TDS EC Độ đục Nhiệt độ Hệ số tương quan (r) 0,02 0,34 0,15 0,15 0,31 Xác suất tương quan (p) 0,8974 0,0168 0,3130 0,3167 0,0352 Ghi chú: p < 0,05: tương quan có ý nghĩa thống kê (5%) Sự tương quan có ý nghĩa thống kê giữa tổng OCPs và TDS có thể được giải thích bằng sự ưu tiên hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan của tổng OCPs trong nước mặt, tương tự kết quả nghiên cứu của Gakuba và cộng sự [117]. Tổng OCPs có mối tương quan với nhiệt độ do nhiệt độ càng thấp thì OCPs có khả năng ngưng tụ lại trong không khí và dễ dàng đi vào môi trường gây ô nhiễm nguồn nước. Nhưng không có sự tương quan với các chỉ tiêu hóa lý khác cho thấy có nhiều yếu tố góp phần vào sự phân phối OCPs trong nước ở cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai. Theo báo cáo của Zhao và cộng sự vẫn chưa có kết quả nhất quán nào được kết luận về mối quan hệ giữa OCPs và đặc điểm hóa lý của môi trường [118]. Mặc dù có sự khác biệt đáng kể về nồng độ và thành phần của OCPs tại các khu vực khác nhau ở cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai. Các mẫu trầm tích có hàm lượng TOC cao có khả năng hấp thụ các hóa chất OCPs ưa béo nhiều hơn so với các trầm tích có hàm lượng TOC thấp hơn [119]. Kết quả phân tích cho ta thấy có mối tương quan giữa hàm lượng tổng OCPs với pH và TOC như trong Bảng 3.18 lần lượt là r = 0,42, p = 0,0026 và r = 0,34, p = 0,0187, thể hiện ảnh hưởng tiềm ẩn của độ pH và hàm lượng TOC đối với sự phân bố tổng OCPs trong trầm tích bề mặt. Bảng 3. 18. Tương quan giữa dư lượng OCPs trong trầm tích với chỉ tiêu hóa lý Chỉ tiêu pH TOC Thành phần cơ giới Cát thô Cát mịn Thịt Sét Hệ số tương quan (r) 0,42 0,34 0,01 0,09 0,10 0,01 73 Xác suất tương quan (p) 0,0026 0,0187 0,9536 0,5342 0,4950 0,9546 Ghi chú: p < 0,05: tương quan có ý nghĩa thống kê (5%) Hóa chất BVTV OCPs có xu hướng liên kết với chất hữu cơ trong trầm tích, vì tính kỵ nước và sự gia tăng hàm lượng cacbon hữu cơ trong trầm tích có thể cung cấp nhiều nguồn carbon hơn để tạo điều kiện cho sự phân hủy vi sinh vật của hóa chất OCPs. Ngoài ra, hàm lượng chất hữu cơ có khả năng tạo phức với dư lượng OCPs nên hàm lượng chất hữu cơ càng cao thì khả năng hấp thụ các hóa chất độc hại bởi trầm tích càng cao. Kết quả là, hàm lượng TOC có thể tác động đến dư lượng hóa chất OCPs trong trầm tích. Tương tự trong trầm tích sông ở Florida, Hoa Kỳ đã được Yang và cộng sự [120] báo cáo có mối tương quan tích cực giữa OCPs và cacbon hữu cơ (r = 0,85, p = 0,0079), cho thấy tình trạng và sự phân phối của OCPs trong môi trường bị ảnh hưởng bởi hàm lượng các chất hữu cơ do khả năng tích lũy OCPs. Đồng thời kết quả phân tích hiện tại cho ta thấy mối tương quan chặt giữa nồng độ OCPs với chỉ tiêu pH (r = 0,42, p = 0,0024). Tuy nhiên, tổng OCPs không có mối tương quan với các thành phần cơ giới có trong trầm tích (cát thô, cát mịn, thịt và sét), điều này có thể là do kích thước hạt khác nhau của trầm tích và đặc tính hóa lý trong các vị trí lấy mẫu có thể ảnh hưởng đến việc giữ lại hóa chất BVTV OCPs trong trầm tích [121]. Sự thay đổi theo mùa có thể phản ánh hệ số tương quan giữa nồng độ tổng DDTs và tổng HCHs trong trầm tích và nước cao hơn vào thời điểm mùa mưa so với mùa khô (Hình 3.3). Hình 3. 3. Mối tương quan giữa nồng độ DDTs và HCHs trong nước và trầm tích Nồng độ trong trầm tích (µg/kg) 0 5 10 15 20 25 N ồ n g đ ộ t ro n g n ư ớ c (µ g /L ) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 Mùa khô Mùa mưa Ðường của mùa mưa Ðường của mùa khô Nồng độ trong trầm tích (µg/kg) 0 2 4 6 8 10 12 14 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Mùa khô Mùa mưa Ðường của mùa khô Ðường của mùa mưa (b) HCHs 001.0;62.0 05.008.0 2 = += pr xy 04.0;19.0 024.004.0 2 == += pr xy (a) DDTs 2 0.05 0.024 0.43; 0.005 y x r p = + =  2 0.04 0.04 0.65; 0.001 y x r p = − + =  74 Cứ mỗi đơn vị µg/kg của DDTs trong trầm tích, DDTs trong nước vào thời điểm mùa mưa và mùa khô tăng lần lượt là 0,04 và 0,024 µg/L. Tương tự, HCHs trong nước tăng lần lượt 0,05 và 0,024 µg/L vào thời điểm mùa mưa và mùa khô. Mối tương quan này có thể được giải thích do dòng chảy mạnh hơn vào thời điểm mùa mưa sẽ mang theo các chất ô nhiễm từ thượng nguồn hoặc các khu vực xung quanh đi đến các vị trí nghiên cứu hoặc những chất ô nhiễm lơ lửng đã lắng trong trầm tích nổi lên lại trên bề mặt nước. Đồng thời có thể có nguồn gốc từ trầm tích do quá trình khuếch tán vì chênh lệch nồng độ hoặc do dạng tồn tại huyền phù của trầm tích. Điều này chỉ ra rằng nồng độ OCPs trong nước và trầm tích trong nghiên cứu hiện tại có thể xuất phát từ 02 nguồn chính (1) sự di chuyển từ thượng nguồn của hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai và (2) do phát thải từ các khu vực xung quanh. Tương tự các nguồn OCPs trong nước và trầm tích thu thập ở hạ lưu sông King, Tây Bắc, Australia được phát hiện bởi McKenzie-Smith và cộng sự [122]. Các nguồn xuất phát ban đầu có thể là từ công nghiệp và khu dân cư. OCPs di chuyển nhờ các dòng nước chảy mạnh vào mùa mưa có thể gây ra sự thay đổi lớn về nồng độ OCPs giữa mười hai vị trí nghiên cứu khi so sánh tương tự trong mùa khô. Việc tăng nồng độ của aldrin trong trầm tích cũng làm tăng đáng kể nồng độ aldrin trong nước vào thời điểm mùa mưa, nhưng trong thời điểm mùa khô lại không tăng (Hình 3.4a). Ngược lại, nồng độ heptachlor và endrin trong nước cũng tăng rõ rệt cùng với sự gia tăng nồng độ trong trầm tích vào thời điểm mùa khô nhưng không tăng vào mùa mưa (Hình 3.4b và 3.4d). Không có mối tương quan khác biệt nào giữa các nồng độ trong nước và trong trầm tích của dieldrin trong thời điểm cả hai mùa (Hình 3.4c). 75 Hình 3. 4. Mối tương quan giữa nồng độ aldrin, heptachlor, dieldrin và endrin trong nước và trầm tích Trong phạm vi luận án, nguồn OCPs trong nước có thể phản ánh hiện trạng di chuyển ô nhiễm nước của sông, đối với trầm tích có thể do lịch sử sẵn có, sự di chuyển và phân huỷ gần đây thải ra từ nông nghiệp và nước thải sinh hoạt. OCPs có xu hướng được hấp thụ bởi các trầm tích lơ lửng, khiến chúng từ từ lắng xuống đáy sông. Việc di chuyển OCPs xuống hạ nguồn thông qua dòng chảy của sông cũng được tính vào hệ số tương quan của OCPs trong nước và trầm tích vào thời điểm mùa mưa thường cao hơn mùa khô. Nồng độ trong trầm tích (µg/kg) 0 1 2 3 4 5 6 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 Mùa khô Mùa mưa Ðường của mùa khô 0 1 2 3 4 5 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 Mùa khô Mùa mưa Ðường của mùa khô Concentration in water sample (µ L -1 ) 0 1 2 3 4 N ồ n g đ ộ t ro n g n ư ớ c m ặt ( µ g /L ) 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 Mùa khô Mùa mưa Ðường của mùa mưa (a) Aldrin (b) Heptachlor Nồng độ trong trầm tích (µg/kg) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 N ồ n g đ ộ t ro n g n ư ớ c m ặt ( µ g /L ) 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 Mùa khô Mùa mưa (c) Dieldrin (d) Endrin 0007.0;42.0 02.004.0 2 = += pr xy 003.0;36.0 003.0006.0 2 = += pr xy 03.0;21.0 008.001.0 2 == += pr xy 76 3.2.5. Đánh giá nguồn gốc ô nhiễm OCP bằng phân tích thành phần chính Phân tích thành phần chính/phân tích nhân tố (PCA/FA) được áp dụng cho từng mùa và từng nhóm để khảo sát nguồn ô nhiễm OCPs tiền ẩn trong nước và trầm tích ở cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai. PCA/FA trích xuất ra làm ba thành phần chính (PC) có giá trị riêng lớn hơn 1 cho mỗi mùa và cho từng nhóm. Ba OCPs đầu tiên, có ba phương sai cực đại tương ứng VF (nhân tố tiềm ẩn) có giá trị riêng lớn hơn 1, độ tích lũy chiếm 75% tổng giá trị phương sai trong thời điểm mùa khô và chiếm 84% trong thời điểm mùa mưa, 87,6% đối với nhóm 1, và 69,9% đối với nhóm 2 (Bảng 3.19). Bảng 3. 19. Tương quan OCPs với những nhân tố tiềm ẩn (VF) hình thành từ phân tích PCA/FA trong hai mùa và hai nhóm Thông số Mùa khô Mùa mưa Nhóm 1 Nhóm 2 VF1 VF2 VF3 VF1 VF2 VF3 VF1 VF2 VF3 VF1 VF2 VF3 Nước DDTs 0,53 0,67 0,10 0,53 0,36 0,67 0,70 0,26 0,57 0,18 0,77 -0,25 HCHs 0,18 0,85 0,19 0,46 0,74 0,26 0,67 0,69 0,12 0,71 0,43 -0,20 Aldrin -0,15 0,80 0,36 0,16 0,91 -0,14 0,30 0,90 -0,07 0,87 0,16 -0,18 Heptachlor 0,28 0,62 -0,25 0,86 0,15 0,10 0,87 0,19 0,05 0,65 0,03 -0,08 Dieldrin 0,25 0,20 0,76 0,20 0,15 0,89 0,18 0,11 0,92 0,07 0,74 0,05 Endrin 0,37 0,73 -0,12 -0,23 -0,08 0,88 -0,20 -0,04 0,90 -0,03 0,92 0,04 Trầm tích DDTs 0,90 0,34 0,08 0,57 0,58 0,48 0,73 0,43 0,43 0,68 0,47 0,35 HCHs 0,83 0,23 -0,06 0,32 0,87 0,21 0,45 0,72 0,17 0,88 0,03 0,29 Aldrin 0,93 0,24 0,01 0,74 0,53 0,19 0,93 0,28 0,07 0,70 0,17 0,40 Heptachlor 0,81 0,19 -0,08 0,88 0,31 0,15 0,93 0,15 -0,05 0,46 0,61 0,41 Dieldrin 0,86 0,00 0,25 0,80 0,24 0,06 0,54 -0,72 -0,10 0,00 -0,07 0,85 Endrin 0,60 0,15 -0,58 0,88 0,25 -0,15 0,97 0,02 -0,07 0,57 -0,37 0,22 Giá trị riêng 5,91 1,98 1,11 6,92 2,04 1,18 6,62 2,19 1,69 4,86 2,27 1,26 % phương sai tổng 49,2 16,5 9,2 57,6 17,0 9,9 55,2 18,3 14,1 40,5 18,9 10,5 Phần trăm phương sai tích lũy 49,2 65,8 75,0 57,6 74,6 84,5 55,2 73,5 87,6 40,5 59,4 69,9 Ghi chú: số in đậm là lớn hơn 0,75, và số gạch dưới là trong khoảng 0,5 đến 0,75. VF = Yếu tố phương sai cực đại PCA cho phép tìm ra mối quan hệ dựa trên tính tương quan hàm lượng từ đó tìm được qui luật phát tán, sơ bộ dự báo các chất xuất phát từ cùng nguồn ô nhiễm. Vào thời điểm mùa khô, ba nhân tố tiềm ẩn đã được xác định với nhân tố quan trọng nhất VF1 (chiếm 49,2 % phương sai tổng) là nhân tố có hệ số tương quan (tải lượng) 77 cao đối với 06 hóa chất BVTV OCPs trong trầm tích (DDTs, HCHs, aldrin, heptachlor, dieldrin, và endrin) chứng tỏ các chất này luôn xuất hiện cùng nhau từ cùng nguồn. Quá trình di chuyển và lắng đọng của OCPs trong trầm tích từ các khu vực dân cư và công nghiệp có thể là nguồn ô nhiễm sơ cấp. Đồng thời đầu vào của DDTs có thể dễ dàng phân hủy thành DDE hơn trong điều kiện hiếu khí, cho thấy sự xuất hiện phổ biến của tổng DDTs trong VF1. Tải lượng cao của DDTs, HCHs, aldrin, heptachlor, và endrin trong nước là nguồn ô nhiễm quan trọng thứ hai, VF2 (tương đương 16,5% phương sai tổng) xuất phát từ cùng nguồn ô nhiễm có thể do sự di chuyển tạm thời của OCPs từ thượng nguồn hoặc khu vực xung quanh. Đối với thời điểm mùa mưa ba nhân tố được xác định giải thích lần lượt là 57,6%, 17,0% và 9,9% của phương sai tổng, nhân tố đầu tiên VF1 của mùa mưa có tải lượng cao với DDTs, heptachlor trong nước, và DDTs, aldrin, heptachlor, dieldrin, và endrin trong trầm tích. Điều này có thể cho thấy việc ô nhiễm OCPs trong khu vực nghiên cứu do quá trình tích tụ và di chuyển tạm thời từ thượng nguồn hoặc khu vực xung quanh vào thời điểm mùa mưa. Nhân tố VF2 có tải lượng cao với HCHs, aldrin trong nước, và DDTs, HCHs, và aldrin trong trầm tích là sự kết hợp giữa việc di chuyển và việc sử dụng trong thời gian gần đây. Nhân tố VF3 có tải lượng cao với 03 OCPs trong nước là DDTs, dieldrin, endrin. Những điều này chỉ ra rằng giá trị cao trong thời điểm mùa mưa do các dòng chảy từ phía thượng nguồn và các khu vực xung quanh gây lắng đọng các chất ô nhiễm tại khu vực nghiên cứu. Đối với nhóm 1, ba nhân tố tiềm ẩn được xác định có nhân tố VF1 chiếm 55,2%, nhân tố VF2 18,3% và nhân tố VF3 14,1%. Trong đó nhân tố đầu tiên VF1 có tải lượng cao với DDTs, HCHs, heptachlor trong nước và DDTs, aldrin, heptachlor, dieldrin, và endrin trong trầm tích. Điều này cho thấy rằng vùng dân cư và nông nghiệp tại vị trí ST03, ST04 và ST08 có thể thải ra một lượng đáng kể các OCPs vào các vị trí nghiên cứu nằm tại thượng lưu của các nhánh sông phụ. Nhân tố VF2 có tải lượng cao với 02 OCPs trong nước là HCHs, aldrin và trong trầm tích là HCHs, dieldrin. Nhân tố VF3 có tải lượng cao với 03 OCPs trong nước là DDTs, dieldrin, endrin. Do DDTs và HCHs có thể xuất phát từ khu dân cư, khu công nghiệp và khu nông nghiệp với những khu vực có tốc độ phát triển công nghiệp, nông nghiệp nhanh chóng kết hợp với sự gia tăng dân số xung quanh khu vực nghiên cứu hoặc trên thượng nguồn thải ra một lượng ô nhiễm đáng kể (xả thải trái phép) dẫn đến ô nhiễm nguồn nước tại khu vực nghiên cứu. 78 Đối với nhóm 2, nhân tố VF1 có tải lượng cao với HCHs, aldrin, heptachlor trong nước và DDTs, HCHs, aldrin, và endrin trong trầm tích. Nhân tố VF2 có tải lượng cao với DDTs, dieldrin, endrin trong nước và heptachlor trong trầm tích. Nhân tố VF3 có tải lượng cao với duy nhất 01 OCPs trong trầm tích là dieldrin. Phân tích thành phần chính và phân tích nhân tố (PCA/FA) được dùng để xác định các thành phần tiềm ẩn có trong sáu OCPs thử nghiệm trong nước và trầm tích nhằm xác định nguồn ô nhiễm có thể phát thải các thành phần này. Các điểm ô nhiễm của PCA được thể hiện trong Hình 3.5, các biến được tạo bởi nồng độ OCPs chủ yếu tại các vị trí lấy mẫu khác nhau. Hình 3. 5. Hai OCPs được trích xuất khi thực hiện PCA/FA cho toàn bộ dữ liệu PC1 chiếm 66,6 % và PC2 chiếm 15,2% của phương sai tổng. Phương sai của OCPs trong nước và trầm tích thu được từ 12 vị trí nghiên cứu vào thời điểm mùa khô thấp hơn so với mùa mưa. Mùa khô có giá trị ở phía vùng âm của PC2, mùa mưa ở vùng dương của PC2. Vào thời điểm mùa mưa, nhóm 2 có phương sai của nồng độ OCPs lớn nhất. Nhận xét: Kết quả đánh giá hiện trạng OCPs cho thấy DDTs và HCHs có trong nước và trầm tích cao hơn các OCPs còn lại. Nồng độ DDTs, HCHs, aldrin, heptachlor, dieldrin trong nước, và DDTs, HCHs và aldrin trong trầm tích vào thời điểm mùa mưa cao hơn đáng kể so với mùa khô. Nhóm 1 bao gồm 03 vị trí nghiên cứu đặt tại đầu 02 79 nhánh phụ có nồng độ DDTs, HCHs, aldrin, heptachlor, và dieldrin trong nước và trầm tích cao hơn đáng kể so với nhóm 2. Mối tương quan của nồng độ DDTs và HCHs giữa nước và trầm tích cũng đáng chú ý. Phân tích thành phần của DDTs cho thấy sự phân hủy của DDTs gốc tại các vị trí nghiên cứu có thể xảy ra đáng kể trong nhiều năm qua và phần lớn có thể xảy ra sự phân hủy kỵ khí của tổng DDTs. Phân tích PCA/FA chỉ ra các hóa chất OCPs có cùng nguồn ô nhiễm trong khu vực nghiên cứu. Nguồn có thể xuất phát từ dòng chảy bề mặt tương đối cao trong mùa mưa làm tăng xói mòn và gây ra dư lượng OCPs đáng kể vào nước, làm tăng mức độ ô nhiễm OCPs vào thời điểm mùa mưa so với mùa khô. Kết quả nghiên cứu cho thấy dư lượng OCPs được phát hiện trong hầu hết các mẫu nước và trầm tích thu thập ở cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai. Do đó, OCPs có khả năng tích lũy độc tính trong các loài thủy sinh ở lưu vực sông như cá và nhuyễn thể hai mảnh vỏ. 3.3. OCPs trong cá và nhuyễn thể hai mảnh vỏ Đặc điểm sinh học của cá và nhuyễn thể hai mảnh vỏ thu thập ở cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai được trình bày trong Bảng 3.20 (Chi tiết xem phụ lục 8). Bảng 3. 20. Đặc điểm sinh học của cá và nhuyễn thể hai mảnh vỏ Loài Tên khoa học Hàm lượng lipit (%) Tuổi (tháng) Khối lượng (g) Kích thước (dài, mm) TB SE TB SE TB SE TB SE Cá bống bớp Rachycentron canadum 2,29 0,10 8,88 0,30 235,63 3,70 15,81 0,34 Hàu Crassostrea gigas 2,35 0,13 6,06 0,24 173,12 7,00 12,76 0,53 Vẹm xanh Perna viridis 1,99 0,04 8,77 0,17 128,62 1,20 7,45 0,18 Ngao Meretrix lyrata 2,03 0