MỞ ĐẦU Công cuộc công nghiệp hóa là nguyên nhân dẫn đến tình trạng ô nhiễm gia tăng. Sự phát triển trong hoạt động công nghiệp đang vƣợt xa so với sự phát triển của cơ sở hạ tầng. Hiện nay, rất nhiều nhà máy xí nghiệp đổ trực tiếp chất thải chƣa đƣợc xử lý vào môi trƣờng, một bộ phận khác có qua xử lý nhƣng chƣa triệt để, gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trƣờng. Sông Nhuệ và sông Đáy đi qua 5 tỉnh gồm: Hà Nội (bao gồm cả Hà Tây cũ), Hòa Bình, Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình.
Hiện có tới 700 nguồn thải công nghiệp, sản xuất thủ công nghiệp làng nghề, trong đó có nhiều nguồn nƣớc chứa các chất nguy hại và khó phân hủy nhƣ kim loại nặng (KLN), dầu mỡ, dung môi hữu cơ đổ vào hai con sông này. Riêng tại Hà Nội mỗi ngày lƣợng nƣớc thải đổ ra sông, hồ xấp xỉ 800. Còn tại Hà Tây cũ - địa phƣơng có nhiều làng nghề nổi tiếng - hầu nhƣ chƣa đƣợc quy hoạch tổng thể và xây dựng hệ thống xử lý nƣớc thải. Theo Bộ Tài nguyên - Môi trƣờng, nƣớc sông Nhuệ đoạn chảy qua Hà Nội đã ô nhiễm nặng nề.
Hiện trạng này không những ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời mà còn tác động tiêu cực đến môi trƣờng sinh thái tại khu vực và tới nghề nuôi trồng thủy sản (NTTS). Với số dân lên tới hơn 10 triệu ngƣời sống trong lƣu vực sông (LVS) Nhuệ - Đáy, nên hoạt động kinh tế xã hội nói chung, nông nghiệp và thuỷ sản nói riêng gắn liền với LVS là rất lớn. Hơn nữa nhu cầu về nuôi trồng và đánh bắt thuỷ sản ngày càng tăng cao. Kim loại nặng (Cu, Pb, Cd, Zn…) là một trong các thành phần đặc trƣng của các chất thải công nghiệp.
Khác với các chất thải hữu cơ có thể tự phân hủy trong đa số trƣờng hợp, các KLN khi đã đƣợc thải vào môi trƣờng thì sẽ tồn tại lâu dài. Do vậy, ô nhiễm do KLN là một mối đe dọa nghiêm trọng đối với sức khoẻ con ngƣời và sự cân bằng của hệ sinh thái. Các kim loại này khi thải vào nƣớc làm cho nƣớc bị nhiễm bẩn, làm thay đổi một số tính chất hoá lý và làm ảnh hƣởng đến môi trƣờng sinh thái. Sự ô nhiễm KLN trong nƣớc sông và bùn đáy có thể dẫn tới sự tích tụ sinh học trong các loài cá tự nhiên và các loài cá nuôi lấy nguồn nƣớc từ sông.
1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tuỳ theo mức độ tích tụ, nó có thể có tác động xấu tới sức khoẻ sinh lý của cá (ức chế và gây rối loạn miễn dịch, mất cân bằng nội tiết hoặc bị stress về mặt sinh lý), làm thay đổi các thông số sinh hoá trong các mô và máu [13], ảnh hƣởng đến sức khoẻ của quần đàn cá tự nhiên cũng nhƣ nghề NTTS. Hơn nữa, vấn đề về vệ sinh an toàn thực phẩm và sức khỏe ngƣời tiêu dùng không đƣợc đảm bảo khi tiêu thụ các sản phẩm nhiễm độc KLN này. Sự ô nhiễm KLN trong các dòng sông và LVS đã và đang đƣợc cho là vấn đề toàn cầu và gây ảnh hƣởng trực tiếp đến đời sống của cá và các loài thuỷ sinh vật. Trƣớc tình trạng ô nhiễm ngày càng gia tăng trong LVS, Chính phủ và một số cơ quan hữu quan đã tiến hành nghiên cứu và đánh giá hiện trạng môi trƣờng trên hệ thống sông Nhuệ - Đáy cũng nhƣ hiện trạng môi trƣờng nƣớc phục vụ NTTS.
Những nghiên cứu đó chủ yếu chú trọng vào việc đánh giá mức độ ô nhiễm do tác động của các nhà máy, làng nghề, nƣớc thải sinh hoạt, dựa vào tiêu chuẩn nƣớc sinh hoạt, nƣớc dùng cho NTTS và nƣớc thải. Trong khi đó, những đánh giá về sự tích tụ sinh học và ảnh hƣởng của các chất thải độc hại nhƣ KLN trên các loài thuỷ sinh vật, cụ thể là loài cá mè (Hypophthalmichthys molitrix), trong LVS này hầu nhƣ chƣa đƣợc tiến hành. Cá mè là loài cá kinh tế, là đối tƣợng nuôi phổ biến và cũng là cá tự nhiên của LVS này. Chính vì vậy, việc nghiên cứu: “Ảnh hƣởng của sự tích tụ kim loại nặng lên sức khỏe sinh lý của cá mè (Hypophthalmichthys molitrix) ở lƣu vực sông Nhuệ- Đáy” là việc cần thiết.
Đề tài nghiên cứu đƣợc thực hiện với 3 mục tiêu: + Đánh giá đƣợc mức độ tích tụ một số KLN (Cd, Pb, Cu và Zn) trong mang, gan, thận và cơ thịt của cá mè trong LVS Nhuệ - Đáy. + Đánh giá đƣợc sự biến động của các chỉ tiêu sinh hóa (GST, protein, glycogen) trong các mô nghiên cứu của cá mè trên LVS Nhuệ - Đáy. + Xác định đƣợc mối tƣơng quan giữa sự biến động các chỉ tiêu sinh hóa (GST, protein, glycogen) với sự tích tụ của một số KLN (Cu, Zn, Cd và Pb) của cá mè trên LVS Nhuệ - Đáy. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.
TỔNG QUAN VỀ LOÀI CÁ MÈ (Hypophthalmichthys molitrix) 1. Đặc điểm phân loại và phân bố Cá mè trắng Hoa Nam (Hypophthalmichthys molitrix): là một loài cá thuộc họ Cá chép. Nó đƣợc nuôi đầu tiên ở Trung Quốc. Loài này đƣợc nhập vào ít nhất vào 88 quốc gia trên thế giới.
Cá đƣợc nhập vào Việt Nam năm 1958 và hiện đã trở thành đối tƣợng nuôi và cũng trở thành cá tự nhiên của một số sông trong cả nƣớc [57]. Phân loại khoa học: Giới: Animalia Ngành: Chordata Lớp: Actinopterygii (lớp cá xƣơng) Bộ: Cypriniformes Họ: Cyprinidae Giống: Hypophthalmichthys Loài: Hypophthalmichthys molitrix (Valenciennes, 1844) Hình 1.1: Cá mè trắng Hoa Nam (Hypophthalmichthys molitrix) (Nguồn ảnh: Ngô Thị Thúy Hƣờng) 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thân cá dẹp bên. Đầu to bình thƣờng. Mắt ở thấp phía dƣới trục đầu.
Khoảng cách hai mắt rộng. Lỗ mũi gần mõm hơn mắt. Hàm dƣới hơi nhô hơn hàm trên. Miệng ở phía dƣới to và rộng.
Mõm tù hai bên xiên chéo lên trên. Màng mang không dính liền với eo mang mà hai bên phải trái liền với nhau. Lƣợc mang dài, xếp sít nhau thành một tấm màng, có nhiều lỗ. Lƣờn bụng nổi lên rõ ràng và hoàn toàn từ eo mang đến hậu môn.
Vẩy tròn nhỏ, mỏng, dễ rụng. Đƣờng bên hoàn toàn, phần trƣớc cong xuống đến cuống đuôi đi vào giữa. Bóng hơi hai ngăn, ngăn trƣớc to và ngắn, ngăn sau nhỏ. Khởi điểm của vây lƣng sau khởi điểm vây bụng, vây bụng chƣa đạt tới vây hậu môn, vây hậu môn cung hình chữ U.
Vây đuôi chia thuỳ sâu. Lƣng và phía trên thân thẫm, bụng trắng bạc, các vây xám nhạt [44]. Cá đã phát tán ra tự nhiên và trở thành cá tự nhiên của nhiều sông trên miền Bắc trong đó có sông Nhuệ - Đáy [5]. Cá đƣợc lai tạo với cá mè trắng Việt Nam trong quá trình sản xuất giống nhân tạo.2 Một vài đặc điểm sinh học Cá sống ở tầng giữa và tầng trên, bơi lội nhanh nhẹn gần mặt nƣớc.
Thức ăn chủ yếu là tảo, sinh vật phù du, giáp xác nhỏ. Cƣờng độ thức ăn cũng thay đổi theo mùa, mùa hè cá có cƣờng độ ăn mồi tăng. Nhiệt độ nƣớc thích hợp cho cá mè trắng biến thiên từ 20-32oC. Khi nhiệt độ nƣớc dƣới 15oC cá ăn kém hẳn; cá ngừng ăn khi nhiệt độ xuống dƣới 8oC.
Cá mè trắng Hoa Nam phản ứng nhanh với những thay đổi về pH. Cá sẽ bị chết ngay pH thấp dƣới 4 hoặc trên 10,2. Nhu cầu ôxy sẽ giảm và nhu cầu trao đổi chất cũng giảm nhanh khi pH giảm đến 6. Thực nghiệm cho thấy giá trị pH thích hợp cho sự sinh trƣởng và phát triển của cá mè trắng là 7-8.
Tính ăn của cá mè trắng Hoa Nam liên quan mật thiết với hàm lƣợng ôxy hoà tan. Khi hàm lƣợng ôxy trên 2,24 mg/l cá sinh trƣởng bình thƣờng. Khi ôxy giảm xuống thấp dƣới 2 mg/l, tiêu thụ thức ăn của cá giảm đi đáng kể và khi dƣới 1,1 mg/l thì cá mè trắng bắt đầu nổi đầu và ngừng ăn. Cá nổi đầu mạnh khi ôxy hoà tan ở mức 0,5 mg/l và cá chết hẳn khi ôxy hoà tan dƣới 0,35 mg/l [57].
4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cá có kích cỡ lớn, lớn nhất đạt 20-30kg. Cá lớn nhanh, nhất là ở giai đoạn 1-4 tuổi. Sau khi thành thục tốc độ tăng trƣởng của cá chậm hơn. Ở cỡ cá hƣơng, cá mè trắng Hoa Nam trung bình mỗi ngày dài thêm 1,2 mm và nặng thêm 0,01-0,02 g.
Từ cỡ cá hƣơng lên cá giống, cứ 10 ngày cá lại tăng thêm chiều dài đƣợc một lần và khối lƣợng bình quân tăng mỗi ngày là 4,19g [57]. Cá có sức sinh sản lớn, dễ cho đẻ nhân tạo, tốc độ lớn nhanh, thức ăn rẻ tiền hoặc dễ kiếm và có sẵn trong thuỷ vực. Mùa vụ sinh sản của cá là từ tháng 3 đến tháng 6 nhƣng tập trung nhất vào giữa tháng 4 và tháng 5. Cá thành thục ở năm thứ 3 (2+ tuổi), tuy nhiên tuổi thành thục tự nhiên của cá có một số thay đổi tùy thuộc theo điều kiện của từng địa phƣơng.
Bãi đẻ của cá phân bố rất rộng trên sông. Cá đẻ vào cuối mùa xuân và đầu mùa hè, khi nhiệt độ lên cao. Nhiệt độ nƣớc cho cá đẻ biến thiên trong khoảng 18-30oC. Cá đẻ trứng trôi nổi.
Cá cái kích cỡ 2kg dài 670- 880mm có thể đẻ lƣợng trứng 120.000 trứng; cá cái nặng 10 kg đẻ khoảng 300. Kích cỡ của cá đực bắt đầu thành thục nhỏ hơn cá cái và phía trƣớc gai cứng của vây ngực thƣờng có khía răng cƣa rất rõ. Ở cá cái thì chỉ gần cuối tia vây ngực mới có cấu tạo này [9]. Các cơ quan trong cá và các chỉ thị sinh học thƣờng đƣợc sử dụng trong nghiên cứu độc học sinh thái Nồng độ chất gây ô nhiễm, cụ thể là KLN trong môi trƣờng nƣớc, có liên quan mật thiết với nồng độ trong cơ thể sinh vật, cụ thể là cá, tại các mô (gan, thận,mang, cơ.
Hàm lƣợng KLN trong các mô của cơ thể phụ thuộc rất nhiều vào sự hấp thu từ thức ăn, môi trƣờng, kích cỡ cá và đặc điểm di truyền của các loài. Mang là một cơ quan hô hấp của cá, có chức năng lọc ôxi trong nƣớc cung cấp cho cơ thể và thải bỏ cacbonic ra khỏi cơ thể cá. Cấu trúc vi mô của mang cho thấy cơ quan này có diện tích bề mặt tiếp xúc với môi trƣờng ngoài cực kì lớn. Diện tích bề mặt lớn này đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với cá vì hàm lƣợng ôxi hòa tan chứa trong nƣớc cực kì nhỏ.
Ngoài ra tốc độ khuếch tán của ôxi trong nƣớc chậm hơn 10.000 lần so với không khí.