MỤC LỤC
Trang
ĐẶT VẤN ĐỀ . 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU . 4
1.1. Vài nét về tình hình nghiên cứu sự ô nhiễm nguồn nước tại việt nam và trên thế giới . 4
1.1.1. Ô nhiễm môi trường và ô nhiễm nước . 4
1.1.2. Nguyên nhân gây ô nhiễm nước . 5
1.1.3. Tình hình nghiên cứu ô nhiễm nước trên thế giới và ở Việt Nam. 7
1.1.3.1. Trên thế giới . 7
1.1.3.2. Tại Việt Nam . 8
1.2. Vài nét về các kim loại nặng được nghiên cứu trong đề tài . 12
1.2.1. Khái niệm . 12
1.2.2. Ảnh hưởng của kim loại nặng đến sinh vật và con người . 12
1.2.3. Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm . 13
1.2.4. Một số biện pháp xử lí ô nhiễm kim loại nặng trong nước . 15
1.2.5. Cơ chế chung về chuyển hóa kim loại nặng trong cơ thể sinh vật và con người . 17
1.2.6. Con đường xâm nhập, tích luỹ và đào thải kim loại nặng ở động vật và con người . 18
1.2.7. Tính chất của một số kim loại nặng nghiên cứu trong đề tài . 20
1.2.7.1. Cadimi (Cd) . 20
1.2.7.2. Chì (Pb) . 21
1.2.7.3. Kẽm (Zn) . 22
1.2.7.4. Mangan (Mn). 23
1.2.7.5. Đồng (Cu). 24
1.3. Bảo vệ môi trường và sự phát triển bền vững . 25
Chương 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 27
2.1. Đối tượng nghiên cứu . 27
2.1.1. Nước thải phòng thí nghiệm . 27
2.1.2. Động vật thí nghiệm . 28
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu . 29
2.1.1. Địa điểm nghiên cứu. 29
2.2.2. Thời gian nghiên cứu . 30
2.3. Vật liệu nghiên cứu . 30
2.3.1. Hoá chất . 30
2.3.2. Thiết bị . 30
2.4. Phương pháp nghiên cứu . 30
2.5. Kỹ thuật phân tích mẫu. 31
2.5.1. Kỹ thuật lấy mẫu và xử lý mẫu . 31
2.5.1.1. Kỹ thuật lấy mẫu nước. 31
2.5.1.2. Kỹ thuật lấy mẫu động vật thí nghiệm dùng cho phân tích. 31
2.5.2. Kỹ thuật phân tích các chỉ tiêu trên động vật thí nghiệm. 32
2.5.2.1. Kỹ thuật xác định hàm lượng Pb, Cd trong động vật thí nghiệm trên thiết bị cực phổ Metrohm 797 VA Computrace . 32
2.5.2.2. Kỹ thuật xác định hàm lượng các acid amine trong các mô cơ, xương
và da của cá thí nghiệm (phần dùng làm thực phẩm) . 33
2.5.2.3. Kỹ thuật xác định protein tổng số . 33
2.5.2.4. Kỹ thuật xác định khoáng tổng số . 34
2.5.2.5. Kỹ thuật làm tiêu bản phân tích tế bào gan cá . 34
2.5.3. Kỹ thuật xác định các chỉ tiêu lý, hóa học của nước thải . 35
2.5.3.1. Kỹ thuật xác định hàm lượng Cd, Pb, Mn, Cu, Zn trong nước thải trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS). 35
2.5.3.2. Xác định chỉ số nhu cầu ôxy hóa học (COD-Chemical Oxygen
Demand) . 36
2.5.3.3. Xác định chỉ số nhu cầu ôxy hòa tan trong nước (DO-Dissolved
Oxygen) . 37
2.5.3.4. Xác định chỉ số nhu cầu ôxy sinh học (BOD5 -Biochemical Oxygen
Demand) . 38
2.5.3.5. Xác định độ pH. 39
2.5.3.6. Xác định các chỉ số vi sinh vật . 39
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . 43
3.1. Kết quả nghiên cứu tính chất của nước thải phòng thí nghiệm . 43
3.2. Kết quả sự tác động của nước thải phòng thí nghiệm đến động vật thí nghiệm . 47
3.2.1. Kết quả xác định nguy cơ gây chết cá và ốc thí nghiệm . 47
3.2.2. Sự ảnh hưởng của nước thải phòng thí nghiệm đến tế bào gan cá thí nghiệm . 49
3.2.2.1. Lô đối chứng . 49
3.2.2.2. Lô tác động nước thải phòng thí nghiệm số 3 . 50
3.2.2.3. Lô tác động nước thải phòng thí nghiệm số 1 . 51
3.2.2.4. Lô tác động nước thải phòng thí nghiệm số 2 . 52
3.2.3. Kết quả phân tích chỉ số hoá sinh của cá và ốc các lô thí nghiệm . 53
3.2.4. Kết quả xác định sự tồn lưu kim loại nặng trong cơ thể cá thí nghiệm, và mối tương quan giữa hàm lượng các chất đó trong cơ thể động vật thí nghiệm với hàm lượng của chúng trong nước thải can thiệp vào môi trường nuôi . 57
BÀN LUẬN CHUNG . 59
KẾT LUẬN. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 62
30 trang |
Chia sẻ: leddyking34 | Lượt xem: 4670 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu ảnh hưởng của nước thải phòng thí nghiệm phục vụ đào tạo và nghiên cứu khoa học lên động vật thí nghiệm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
............................ 24
1.3. Bảo vệ môi trường và sự phát triển bền vững ......................................... 25
Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 27
2.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 27
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên vi
2.1.1. Nước thải phòng thí nghiệm ................................................................ 27
2.1.2. Động vật thí nghiệm ............................................................................ 28
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ........................................................... 29
2.1.1. Địa điểm nghiên cứu............................................................................ 29
2.2.2. Thời gian nghiên cứu ........................................................................... 30
2.3. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................ 30
2.3.1. Hoá chất .............................................................................................. 30
2.3.2. Thiết bị ................................................................................................ 30
2.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 30
2.5. Kỹ thuật phân tích mẫu........................................................................... 31
2.5.1. Kỹ thuật lấy mẫu và xử lý mẫu ............................................................ 31
2.5.1.1. Kỹ thuật lấy mẫu nước...................................................................... 31
2.5.1.2. Kỹ thuật lấy mẫu động vật thí nghiệm dùng cho phân tích................ 31
2.5.2. Kỹ thuật phân tích các chỉ tiêu trên động vật thí nghiệm...................... 32
2.5.2.1. Kỹ thuật xác định hàm lượng Pb, Cd trong động vật thí nghiệm trên thiết bị cực phổ Metrohm 797 VA Computrace ............................................. 32
2.5.2.2. Kỹ thuật xác định hàm lượng các acid amine trong các mô cơ, xương
và da của cá thí nghiệm (phần dùng làm thực phẩm) ..................................... 33
2.5.2.3. Kỹ thuật xác định protein tổng số ..................................................... 33
2.5.2.4. Kỹ thuật xác định khoáng tổng số ..................................................... 34
2.5.2.5. Kỹ thuật làm tiêu bản phân tích tế bào gan cá ................................... 34
2.5.3. Kỹ thuật xác định các chỉ tiêu lý, hóa học của nước thải ...................... 35
2.5.3.1. Kỹ thuật xác định hàm lượng Cd, Pb, Mn, Cu, Zn trong nước thải trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)...................................................... 35
2.5.3.2. Xác định chỉ số nhu cầu ôxy hóa học (COD-Chemical Oxygen
Demand) ....................................................................................................... 36
2.5.3.3. Xác định chỉ số nhu cầu ôxy hòa tan trong nước (DO-Dissolved
Oxygen) ........................................................................................................ 37
2.5.3.4. Xác định chỉ số nhu cầu ôxy sinh học (BOD5 -Biochemical Oxygen
Demand) ....................................................................................................... 38
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
vii
2.5.3.5. Xác định độ pH................................................................................. 39
2.5.3.6. Xác định các chỉ số vi sinh vật .......................................................... 39
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 43
3.1. Kết quả nghiên cứu tính chất của nước thải phòng thí nghiệm ..................... 43
3.2. Kết quả sự tác động của nước thải phòng thí nghiệm đến động vật thí nghiệm .......................................................................................................... 47
3.2.1. Kết quả xác định nguy cơ gây chết cá và ốc thí nghiệm ...................... 47
3.2.2. Sự ảnh hưởng của nước thải phòng thí nghiệm đến tế bào gan cá thí nghiệm .......................................................................................................... 49
3.2.2.1. Lô đối chứng ................................................................................... 49
3.2.2.2. Lô tác động nước thải phòng thí nghiệm số 3 .................................. 50
3.2.2.3. Lô tác động nước thải phòng thí nghiệm số 1 .................................. 51
3.2.2.4. Lô tác động nước thải phòng thí nghiệm số 2 ................................... 52
3.2.3. Kết quả phân tích chỉ số hoá sinh của cá và ốc các lô thí nghiệm ...... 53
3.2.4. Kết quả xác định sự tồn lưu kim loại nặng trong cơ thể cá thí nghiệm, và mối tương quan giữa hàm lượng các chất đó trong cơ thể động vật thí nghiệm với hàm lượng của chúng trong nước thải can thiệp vào môi trường nuôi ............................................................................................................... 57
BÀN LUẬN CHUNG .................................................................................. 59
KẾT LUẬN.................................................................................................. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................... 62
và các nhà khoa học đến đây làm thí nghiệm. Song điều đáng nói là ở nước ta thì đa số chất thải PTN, nhất là chất thải PTN của trường học không được xử lí mà được đổ trực tiếp ra môi trường nơi dân cư sinh sống. Mặc dù về lượng thì chất thải nói chung và nước thải PTN nói riêng là không lớn nhưng lại chứa nhiều chất độc hại như kim loại nặng (KLN), các chất gây đột biến, gây ung thư…, và với thời gian sử dụng PTN thường xuyên, lâu dài thì chất thải PTN rất có thể tiềm ẩn một nguy cơ gây ÔNMT.
Thái Nguyên là tỉnh có nhiều trường đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp, và các trung tâm nghiên cứu. Có những trường học đã hoạt động được trên 40 năm, nước thải PTN của các cơ sở này đều theo hệ thống ống dẫn đổ ra ngoài môi trường. Thậm chí, tại một số phòng thí nghiệm, nước thải được đổ trực tiếp vào ao nuôi thuỷ sản hoặc theo mương vào ruộng lúa, ruộng rau…. Liệu những thực phẩm khai thác từ những ao, ruộng hay vườn này có đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm không? Hiện nay đã có tác giả nghiên cứu và cho biết rằng, rau và các loại thuỷ sản được nuôi trồng xung quanh khu vực có PTN hoạt động có sự tồn lưu KLN cao hơn TCCP (đối với rau), và cao hơn nhóm đối chứng [30].
Vậy nước thải PTN có phải là nguyên nhân trực tiếp của những ảnh hưởng này không thì vẫn còn là một câu hỏi chưa có cơ sở khoa học là bằng chứng để trả lời một cách thỏa đáng, chặt chẽ. Để góp phần vào việc tìm cơ sở khoa học cho câu trả lời cần có nói trên, chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của nước thải phòng thí nghiệm phục vụ đào tạo và nghiên cứu khoa học lên động vật thí nghiệm” nhằm mục tiêu:
1. Nghiên cứu tính chất độc hại của nước thải phòng thí nghiệm phục vụ đào tạo và nghiên cứu khoa học của một số cơ sở đào tạo trên địa bàn Thành phố Thái Nguyên.
2. Nghiên cứu ảnh hưởng trực tiếp của nước thải các phòng thí nghiệm nói trên đến một số chỉ số sinh học của động vật thí nghiệm.
Đề tài thực hiện một số nội dung sau:
- Xác định một số tính chất lý, hóa và sinh học của nước thải PTN
- Xác định sự tồn lưu kim loại nặng độc hại trong cơ thể một số động vật
thủy sinh nuôi làm thí nghiệm.
- Xác định sự ảnh hưởng của nước thải PTN đến tế bào gan cá thí nghiệm.
- Xác định sự ảnh hưởng của nước thải PTN đến một số chỉ số hoá sinh
trong cơ thể động vật thí nghiệm.
+ Nhiễm bẩn nước do các chất tẩy rửa tổng hợp trong sinh hoạt và trong công nghiệp tạo ra ngày càng nhiều các chất hữu cơ không có khả năng phân huỷ sinh học cũng gây ảnh hưởng ô nhiễm đến nguồn nước bề mặt.
+ Các chất phóng xạ từ các cơ sở sản xuất và sử dụng phóng xạ như các nhà máy sản xuất phóng xạ, các bệnh viện, các cơ sở nghiên cứu và công nghiệp có thể là vô tình hay cố ý mà các cơ sở này vẫn là những nơi gây ô nhiễm phóng xạ cho các nguồn nước lân cận.
+ Các hoá chất bảo vệ thực vật với tác dung là dùng để phòng chống sâu bọ, côn trùng, nấm…giúp ích cho nông nghiệp, nó còn mang lại tác hại là gây ô nhiễm cho các nguồn nước, nhất là khi chúng không được sử dụng đúng mức.
+ Các hoá chất hữu cơ tổng hợp được sử dụng rộng rãi trong các nghành công nghiệp như chất dẻo, dược phẩm, vải sợi… cũng là một nguồn gây ô nhiễm đáng kể cho môi trường nước, đặc biệt những chất bền nước và rất khó tách ra khỏi môi trường nước.
+ Các hoá chất vô cơ nhất là các chất dùng làm phân bón cho nông nghiệp như các hợp chất phôtphat, nitrat… là nguồn dinh dưỡng cho quá trình phì dưỡng, làm ô nhiễm môi trường nước.
+ Một nguồn nước thải đáng kể từ các nhà máy nhiệt điện tuy không gây ô nhiễm trầm trọng nhưng cũng làm giảm chất lượng nước bề mặt với nhiệt độ quá cao của nó.
Tóm lại nguyên nhân chủ quan gây ô nhiễm môi trường nước mặt là do tác động trực tiếp hay gián tiếp của con người, ngoài ra chất lượng nước mặt còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố khách quan như địa hình, thời tiết…[22].
- Đối với nước ngầm:
Khác với nước bề mặt, nguồn nước ngầm thường có chất lượng tốt hơn nước mặt. Trong nước ngầm không có các hạt keo,các hạt cặn lơ lửng, không
m3. Tổng khối lượng chất thải sinh hoạt từ 1 800 - 2 000 m3/ngày đêm, trong khi đó lượng thu gom chỉ được 850 m3/ngày, phần còn lại được xả vào các khu đất ven các hồ, kênh mương trong nội thành, nói chung các chất thải đều không qua xử lý nên gây ô nhiễm; Chỉ số oxy sinh hoá (BOD); Oxy hoà tan
(DO); Các chất NH4; NO2; NO3 vượt quá quy định nhiều lần. Nước ở các sông nội thành như Tô Lịch, sông Sét, sông Lừ, sông Kim Ngưu có màu đen và hôi thối. Sông Nhuệ chịu ảnh hưởng nước thải của thành phố Hà Nội có các loại độc chất như: Phenol hàm lượng cao gấp 10 lần so với tiêu chuẩn nước ăn uống sinh hoạt; Hàm lượng chất hữu cơ, có vi khuẩn gây bệnh cao; Ôxy hoà tan thấp... Có thể nói nước sông Nhuệ đoạn thuộc Hà Nội - Hà Tây là không bảo đảm chất lượng cấp nước cho ăn uống sinh hoạt.
Khu công nghiệp Lâm Thao - Việt Trì là khu vực tập trung nhiều nhà máy hoá chất, chế biến thực phẩm, dệt, giấy nên nước nhiễm bẩn đáng kể. Lượng nước thải ở đây đến 168 000 m3/ngày đêm, vào mùa cạn nước sông nhiễm bẩn nặng. Nhà máy Supe Lâm Thao thải 17 300 m3/ngày đêm với nước có pH = 6.0; nước có màu vàng; NaCl = 58,5 mg/l; NH4 = 2,1 mg/l; NO2 =
0,24 mg/l; Fe = 19,0 mg/l; BOD = 23,7 mg/l; COD = 74,5 mg/l; NF = 2,2
mg/l. Nhà máy giấy Bãi Bằng xả hơn 144 000 m3/ngày đêm, nước có pH =
8,0; NaCl = 23,4 mg/l; H2S = 11,4 mg/l; DO = 10; BOD = 6,5 mg/l; COD =
47 mg/l. Nước sông Lô từ nhà máy Giấy Bãi Bằng tới nhà máy Supe Lâm
Thao bị nhiễm H2S nặng, có mùi trứng thối.
Khu công nghiệp Tam Bạc - Hải Phòng xả nước thải vào sông Tam Bạc từ các nhà máy xi măng, ắc quy, mạ điện, giấy... Nước thải nhà máy xi măng có pH = 7,5, chất lơ lửng 350 mg/l; BOD = 10 mg/l; DO = 2,3 mg/l. Nhà máy ắc quy thải nước có pH = 6,0; chất lơ lửng 159 mg/l; BOD = 12 mg/l; sắt =
2,7 mg/l; DO = 2,2 mg/l, các nguyên tố độc chì, kẽm. Nhà máy mạ điện thải nước có pH = 5,5 mg/l; chất lơ lửng 300 mg/l, DO = 3,0; các nguyên tốc độc
chì, kẽm, crom. Nước thải nhà máy giấy có pH = 7,5; chất lơ lửng 270 mg/l; BOD = 146 mg/l; DO = 2,5 mg/l; các chất sulphua, kiềm [43].
Tại khu công nghiệp Thái Nguyên, nguồn nước thải ở đây bao gồm nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp chủ yếu từ nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ, Liên hiệp xí nghiệp luyện gang thép, các xưởng luyện kim loại màu, khai thác than, sắt và các ngành công nghiệp khác ở địa phương. Tổng lượng nước thải ở khu vực thành phố Thái Nguyên chiếm khoảng 15% lưu lượng nước sông Cầu về mùa cạn. Trong khu công nghiệp này đáng lưu ý hơn cả là nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ có pH = 8,4 – 9,0 và hàm lượng NH4 là 4 mg/l hàm lượng chất hữu cơ cao thường lớn hơn vài trăm mg/l, nước thải có màu nâu và mùi nồng, thối gây cảm giác khó chịu. Nước thải nhà máy luyện gang thép có mùi phenol, hàm lượng NH4 cao từ 15 - 30 mg/l, hàm lượng chất hữu cơ cao từ 87 - 126 mg/l. Ngoài ra còn có nhiều chất khác trong nước thải hỗn hợp của nhiều nhà máy và nước thải sinh hoạt gồm H2S, chất lơ lửng, kim loại nặng, xyanua, vi khuẩn ...[42].
Tại khu công nghiệp Nam Định: Các nhà máy dệt xả thẳng nước thải vào kênh tiêu nước sinh hoạt rồi đổ vào kênh Cốc Thành. Lưu lượng nước thải khoảng 800 m3/giờ, trong đó có muối Natri, Sulphua, Natri cabonat, Sulphuaric, các chất hữu cơ chủ yếu là hồ tinh bột, cellulo, polyester, thuốc nhuộm... làm nước thải có màu đen, thối [43].
Tại tỉnh Quảng Ninh chỉ tính đến việc khai thác than đã làm diện tích rừng tự nhiên giảm từ 170 000ha (năm 1972) xuống còn 126 000ha (năm
2004). Nước biển bị ô nhiễm, độ đục, hàm lượng chất lơ lửng và sự bồi lắng tăng, làm chết san hô trong vịnh Bái Tử Long, phá huỷ hệ sinh thái và đa dạng sinh học. Nước mặt ở vùng Hòn Gai-Cẩm Phả về đặc điểm thuỷ hoá đã bị thay đổi cơ bản, giàu ion sunfat, giảm ion bicacbonat, nước có tính acid (pH=3,2-6,5). Nước ở khu vực Đông Triều-Uông Bí bị nhiễm khuẩn coliform với
hàm lượng khá cao, hàm lượng cặn lơ lửng, sắt nitrat, BOD cũng vượt chỉ tiêu cho
phép… [8].
Hoạt động quá tải của các làng nghề dẫn đến lượng chất thải và nước thải đổ vào nguồn nước ngày càng tăng đã góp phần làm ô nhiễm nguồn nước lưu vực. Điển hình ở lưu vực sông Cầu, theo thống kê chưa đầy đủ có khoảng
200 làng nghề thải các chất độc hại làm suy giảm và ô nhiễm nguồn nước sông Cầu. Thái Bình hiện toàn tỉnh có tới 100 làng nghề, xã nghề đang hoạt động lượng các chất thải, khí thải, nước thải vào môi trường cũng đang ở mức báo động. Ví dụ làng nghề chuyên dệt nhuộm khăn mặt xuất khẩu Phương La, Thái Phương, Hưng Hà, theo số liệu điều tra trung bình mỗi năm sản xuất ra 6000 tấn sản phẩm thì đã phải dùng 1 lượng hoá chất như: Nước javen 108 tấn, silicat 10 tấn, chất tẩy 2 tấn, oxy già 1 tấn, than đốt hàng trăm tấn. Quá trình sản xuất 1 tấn sản phẩm đã thải ra 100 m3 nước thải mang theo các hoá chất kể trên và có mùi hôi thối, gây ô nhiễm nguồn nước sông suối, kênh mương và ao hồ [24], [38].
Qua kết quả khảo sát, phân tích của Công ty Tư vấn và Chuyển giao công nghệ môi trường Thăng Long, trong số 409 mẫu nước ngầm phân tích được lấy từ 9/9 huyện, thị xã, thành phố trên điạ bàn tỉnh Vĩnh Phúc thì các mẫu nước đều bị ô nhiễm KLN, 73 mẫu nước chứa hàm lượng Cadimi lớn hơn giới hạn cho phép từ 2-7 lần. Nguyên nhân chủ yếu của tình trạng ô nhiễm này là do tình trạng khai thác nguồn nước ngầm bừa bãi [31]. Nghiên cứu cho biết trong nước bề mặt giàu oxy, asen chủ yếu tồn tại ở dạng Asen V, còn ở trong điều kiện nồng độ oxy thấp như trong cặn bùn của các hồ sâu hay trong nước ngầm thì chủ yếu là Asenic III. Trong nước tự nhiên nồng độ asen dao động từ 1 - 2 μg/l, ở các vùng giàu khoáng sản nồng độ asen có thể cao hơn, thậm chí có nơi tới 12mg/l [17].
cách trực tiếp, do bị tiếp xúc với các vật liệu dễ thôi nhiễm KLN trong quá trình sản xuất và bao gói, hay do việc sử dụng nguyên liệu chế biến không tinh khiết, các phụ gia thực phẩm có hàm lượng KLN vượt mức cho phép.
Ngày nay khi nỗi lo về “cơm đủ no” đã dần bị quên lãng, thì thay vào
đó là sự băn khoăn về chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm trước tình hình ô nhiễm thực phẩm ngày càng gia tăng. Vấn đề ô nhiễm KLN trong thực phẩm đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu, và có những nhận định như sau:
Năm 1999, Vũ Thị Đào khi khảo sát rau trên địa bàn Hà Nội cho biết tần suất phân bố KLN trong 80 mẫu rau nghiên cứu ở các vùng vượt quá giới hạn cho phép, cụ thể: tồn dư Cd là 33,75%; Pb là 10%; Hg là 2,5% và Zn
3,75%. Rau ở mỗi huyện đều có sự nhiễm bẩn cục bộ, trong đó rau ở Thanh Trì có tồn dư KLN tương đối cao do sử dụng nguồn nước thải thành phố bị ô nhiễm tưới rau (77,33% mẫu phân tích có hàm lượng Cd cao hơn TCCP) [5].
Năm 2001, Tạ Thị Ly Luân nghiên cứu về sự nhiễm Pb, Cd trong cơ thể ngan Pháp cho rằng: Mức độ ô nhiễm phụ thuộc vào nền thức ăn dinh dưỡng và khẳng định sự tồn lưu Pb, Cd trong sản phẩm chăn nuôi phụ thuộc chủ yếu vào mức độ ô nhiễm môi trường và nền thức ăn dinh dưỡng [13].
Năm 2001, nghiên cứu của WHO tiến hành tại Canada thấy rằng hàm lượng asen trung bình trong 262 mẫu rau là 7 μg/kg tươi, trong 176 mẫu quả là 4,5 μg/kg tươi [6].
Năm 2005, theo khảo sát của Bộ Y tế, tại Hà Nội tỷ lệ mẫu thịt có tồn lưu Cd, Pb vượt TCCP là 6,67%, tại Thành phố Hồ Chí Minh tỷ lệ mẫu thịt lợn có tồn lưu Cd, Pb vượt ngưỡng là 3,33%; mẫu thịt gà có tồn lưu Cd vượt ngưỡng là 6,67%; tồn lưu Pb vượt ngưỡng là 1,67% [3].
Năm 2007, Lương Thị Hồng Vân và cộng sự khi phân tích hàm lượng As, Cd, Pb trong cơ thể động vật, thực vật dùng làm thức ăn cho người được nuôi trồng xung quanh khu vực có các phòng thí nghiệm đang hoạt động thấy
Màng: Có dạng phiến mỏng và chống lại được sức cản của các thành phần chất lỏng khác nhau khi chuyển qua màng và cho phép tách một số nguyên tố cấu thành chất lỏng. Các quá trình lọc gồm thẩm thấu ngược, siêu lọc, vi lọc, màng điện tích.
+ Phương pháp bay hơi: Được sử dụng để xử lí các chất ô nhiễm dạng
dễ bay hơi và khó phân huỷ sinh học [27].
+ Lọc KLN bằng đá ong: Hệ thống này hoạt động theo nguyên lý trao đổi ion kép. Hê thống này hoạt động rất đơn giản, nước sau khi đã được lọc tạp chất, vi khuẩn, dầu mỡ, thuốc trừ sâu… bằng một nấm lọc sẽ chảy qua hộp có chứa vật liệu đá ong để khử tất cả KLN và các loại khí độc [32].
Các phương pháp hóa lý thường có hiệu quả với các nguồn nước thải công nghiệp có nồng độ KLN cao và pH cực đoan, khối lượng nước thải không quá lớn. Người ta thường sử dụng để xử lí giai đoạn đầu tiên của quá trình xử lí nước thải để khử độc tính của chất độc. Việc sử dụng các phương pháp hoá lý để xử lí KLN trong nước giá thành cao và chỉ áp dụng trên qui mô nhỏ. Hiện nay giải pháp đơn giản, ít tốn kém, hiệu quả cao và thân thiện với môi trường là việc khai thác và sử dụng sinh vật trong việc xử lý ÔNMT, và xử lý nguồn nước ô nhiễm KLN (phương pháp sinh học) [27], [42].
- Phương pháp sinh học:
Cơ sở của phương pháp này là hiện tượng nhiều loài sinh vật (thực vật thuỷ sinh, tảo, vi nấm, vi khuẩn…) hay các vật liệu sinh học có khả năng giữ lại trên bề mặt hoặc thu nhận vào bên trong các tế bào của cơ thể chúng các KLN tồn tại trong đất và nước (hiện tượng hấp thu sinh học-biosorption).
Gần đây các nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu để sử dụng vi tảo vào việc xử lí nước ô nhiễm KLN, vì vi tảo có nhiều ưu thế đặc biệt trong việc hấp thu KLN như: Nhiều loại vi tảo có khả năng thu nhận KLN ở mức độ
các mô, ở đó có thể bị chuyển hoá (trong gan), tích luỹ (trong mỡ), bài tiết
(trong thận), hoặc thể hiện ở việc đáp ứng các kích thích (trong não).
Để xâm nhập được từ môi trường vào máu, một chất độc phải vượt qua 3 hàng dào ngăn cản là da, biểu mô của hệ tiêu hoá, biểu mô của hệ hô hấp sau đó mới tấn công lên vị trí xác định. Sự xâm nhập của một chất độc qua bất kỳ một màng sinh học nào đều được quyết định bởi tính chất lý hoá của nó, ví dụ như: Mức độ ion hoá thấp; hệ số phân bố mỡ/nước của các dạng ion hoá cao; bán kính nguyên tử hoặc phân tử của các chất có khả năng tan trong nước nhỏ.
Ngay khi chất độc vượt qua được các hàng dào này, nó sẽ nhập ngay vào vòng tuần hoàn máu và được mang đi khắp cơ thể. Tốc độ phân bố chất độc tới tế bào của mỗi cơ quan được quyết định bởi dòng máu tới cơ quan đó. Tuy nhiên sự phân bố bất kỳ một chất nào đó có thể bị ảnh hưởng bởi sự tích luỹ lại tại các tế bào khác nhau trong cơ thể mà có thể xem như vị trí lưu giữ. Các vị trí này thường là các protein của huyết tương, mỡ của cơ thể, xương, gan và thận [23].
- Sự tích luỹ: Sau khi xâm nhập vào cơ thể, KLN thường được hấp thụ, vận chuyển đến các cơ quan như: gan, lách, thận, não, xương, tuyến nước bọt, tuỵ, phổi…
Do thời gian bán phân huỷ của KLN thường rất dài nên các KLN sẽ được tích luỹ trong các tổ chức ngày càng nhiều. Ví dụ thời gian bán huỷ của chì trong mô mềm là 40 ngày. Cacdimi có chu kỳ bán huỷ khá dài ở người nên sau khoảng 40 năm sẽ tích luỹ rất nhiều ở vỏ thượng thận...
- Con đường đào thải: KLN được đào thải chủ yếu qua đường tiêu hoá , bài tiết (qua thận). Ngoài ra một số KLN còn được đào thải qua da, nước bọt, móng, tóc, sữa…
nước. Một số nhân tố mới như cách mạng khoa học kỹ thuật, sự bùng nổ dân số, sự phân hoá các quốc gia giàu nghèo đã tác động và can thiệp mạnh mẽ, đôi khi thô bạo vào tài nguyên và môi trường.
Môi trường là tổng hợp các điều kiện sống của con người. Phát triển là quá trình cải tạo và cải thiện các điều kiện đó. Môi trường và phát triển có quan hệ rất chặt chẽ với nhau. Môi trường luôn chịu các tác động của các hoạt động phát triển xã hội, còn phát triển luôn luôn gây ra ô nhiễm và làm suy thoái môi trường. Và như chúng ta đã biết môi trường thiên nhiên cung cấp nguồn tài nguyên phong phú “rừng vàng, biển bạc” và phúc lợi cho con người, nhưng đồng thời cũng là nguồn gây thiên tai, thảm hoạ đối với sản xuất và đời sống cho con người như bão, lũ lụt, động đất, sóng thần, tăng nhiệt độ trái đất…. Những năm gần đây nhân loại cũng đã và đang được biết, được chứng kiến và đối mặt với ngày càng nhiều những hiện tượng thiên nhiên bất lợi mà đó cũng chính là kết quả của những tác động của chính chúng ta vào môi trường sống của mình trong suốt thời gian qua.
Vì thế nên mục tiêu phát triển kinh tế xã hội (phát triển) của con người luôn phải gắn liền với bảo vệ môi trường. Muốn bảo vệ môi trường tốt phải thực hiện phát triển bền vững và ngược lại. Bảo vệ môi trường bao gồm các hoạt động phòng ngừa và hạn chế các tác động xấu của các hoạt động phát triển đối với môi trường, khắc phục ô nhiễm, suy thoái, sự cố môi trường, nâng cao chất lượng môi trường và đảm bảo cân bằng sinh thái. Còn phát triển bền vững là phát triển đáp ứng các nhu cầu vật chất và tinh thần của thế hệ hiện tại nhưng không làm tổn hại đến khả năng thoả mãn nhu cầu đó của các thế hệ tương lai.
Chính vì vậy ngay từ những năm 1960-1970 các nước tư bản phương
Tây đã thực sự quan tâm đến tài nguyên và môi trường sống của con người.
bậc pha loãng cao hơn. Ủ các ống nghiệm ở 370C trong 48 giờ. Ghi nhận số ống có sinh hơi. Dùng que cấy vòng cấy chuyển dịch mẫu từ các ống LSB (+) sang các ống có chứa canh BGBL và ủ ở 370C ± 10C trong 48 giờ. Ghi nhận số ống cho kết (+) (có sinh hơi) ứng với mỗi nồng độ pha loãng.
- Đọc kết quả: Từ các ống nghiệm (+) ở mỗi nồng độ pha loãng, dùng bảng MNP thích hợp để tính ra mật độ coliforms trong mẫu và biểu diễn dưới dạng trị số MNP/g hay MNP/ml mẫu ban đầu chưa pha loãng [18].
2.6. XỬ LÝ SỐ LIỆU
Sử dụng toán thống kê sinh học và phần mền Microsoft Excel trong nghiên cứu sinh học. Đây là phần mền chuyên dụng đã được lập trình trong đó các hàm sử dụng được thiết lập dựa trên những công thức cơ bản của toán
thống kê để tính các chỉ số sau:
- Giá trị trung bình X =
å xi
n
- Độ lệch chuẩn SD =
å ( xi
- X ) 2
- Tính hệ số tương quan r =
n - 1
n.å xi .yi - å xi .å yi
n.[ å x 2 - (å x ) 2 ].[ å y 2 - (å y
) 2 ]
i i i i
Nếu r ³ 0.9: Tương quan rất chặt chẽ
r = 0.7 - 0.9: Tương quan chặt chẽ
r = 0.5 - 0.7 : Tương quan tương đối chặt chẽ
r = 0.3 - 0.5: Tương quan vừa r < 0.3 ít tương quan
r (+): Tương quan thuận
r (-): Liên quan nghịch
- Tiêu chuẩn kiểm tra sự tồn tại của hệ số tương quan (tr):
tr =
r .
1 - r 2
n - 2
- Lập phương trình hồi quy: y = b.x + a
Trong đó: a là hệ số tự do, b là hệ số hồi quy
- Lập bảng tiếp liên 2x2 để tính tỉ lệ sống, chết và nguy cơ gây chết
ĐVTN do nước thải PTN gây ra.
Quan sát
Thí nghiệm
Số con chết Số con sống Tổng
Nhóm tiếp xúc nước thải a c a +c = m1
Nhóm không tiếp xúc nước thải b d b + d = m0
Tổng a + b = n1 c +d = n0 n
Trong đó: a là số con bị chết của nhóm tiếp xúc với nước thải; b là số con bị chết của nhóm không tiếp xúc với nước thải; c là số con sống của nhóm tiếp xúc với nước thải; d là số con sống của nhóm không tiếp xúc với nước thải.
Từ bảng tính trên, tính các chỉ số:
- Tính tỷ suất chênh (OR) để xác định có sự kết hợp giữa yếu tố nguy cơ là nước thải và sự chết của ĐVTN hay không. OR = a*d : b*c
Nếu OR=1 thì không có sự kết hợp giữa yếu tố nguy cơ và sự chết của ĐVTN. Nếu OR > 1 thì có sự kết hợp giữa yếu tố nguy cơ và sự chết của ĐVTN
Nếu OR < 1 thì có sự kết hợp giữa yếu tố nguy cơ và sự chết của ĐVTN
nhưng yếu tố nguy cơ sẽ trở thành yếu tố bảo vệ của ĐVTN.
- Tính nguy cơ gây chết tương đối (RR) để xác định mối quan hệ giữa sự tiếp
xúc với nước thải và tỷ lệ chết ĐVTN. RR = a/(a + b) : c/(c + d)
Nếu RR=1 thì không có sự kết hợp giữa tiếp xúc với nước thải và tỷ lệ chết ĐVTN. Nếu RR < 1 thì kết hợp đảo ngược, nguy cơ chết ĐVTN giảm ở nhóm có tiếp xúc với nước thải.
Nếu RR > 1 thì có sự kết hợp giữa tiếp xúc với nước thải và tỷ lệ chết ĐVTN, nguy cơ chết tăng lên ở nhóm có tiếp xúc.
- Tính nguy cơ gây chết quy thuộc (AR): AR = a/(a+b) - c/(c+d)
AR biểu thị số % ĐVTN chết được quy cho yếu tố nguy cơ là nước thải
PTN [15], [20].
Bảng 3.8. Tỷ lệ ốc thí nghiệm chết sau can thiệp nƣớc thải 15 ngày
Quan sát
Lô
Ốc chết
Ốc sống
Tổng
(n)
Số lượng
%
Số lượng
%
Số
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Nghiên cứu ảnh hưởng của nước thải phòng thí nghiệm phục vụ đào tạo và nghiên cứu khoa học lên động vật thí nghiệm.doc