MỞ ĐẦU Kim loại nặng (KLN) là thành phần đặc trưng của các chất thải công nghiệp. Hiện nay, các ngành công nghiệp của Việt Nam đều đang ở giai đoạn đầu của sự phát triển và chưa có đủ các phương tiện cần thiết để giảm và loại trừ ảnh hưởng xấu của chất thải công nghiệp đến môi trường. Mặt khác, các chế tài về xử phạt môi trường còn chưa nghiêm. Do vậy, sự ô nhiễm kim loại nặng trong các thuỷ vực ngày càng trở nên trầm trọng.
Các kim loại này khi được thải vào nước làm cho nước bị nhiễm bẩn, ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái và các loài sinh vật sống trong nước. Các kim loại nặng khi đã được phóng thích vào môi trường thì sẽ tồn tại lâu dài, tích tụ vào các mô sống của sinh vật qua chuỗi thức ăn mà ở đó con người là mắt xích cuối cùng. Các kim loại Cd, Pb, Cu, Zn đều là các kim loại có độc tính cao đối với sinh vật và con người nếu vượt quá ngưỡng cho phép. Mặc dù nồng độ các chất độc tích tụ trong cơ thể sinh vật chưa cao nhưng khi tồn tại và tích tụ lâu dài, chúng có thể làm tổn thương sinh vật ở các mức độ khác nhau hoặc thậm chí có thể gây chết.
Với số dân lên tới hơn 10 triệu người từ 6 tỉnh, thành phố, đặc biệt có thủ đô Hà Nội sống trong lưu 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, thêm vào đó là sự tăng nhanh về nhu cầu nuôi trồng, đánh bắt cũng như sử dụng thuỷ sản làm nguồn thực phẩm. Sự ô nhiễm KLN trong nước sông và bùn đáy có nguồn gốc từ sự rửa trôi trong nông nghiệp, chất thải sinh hoạt, làng nghề và đặc biệt là từ các nhà máy và các khu công nghiệp. Hiện trạng này có thể dẫn tới sự tích tụ sinh học trong các loài cá tự nhiên và các loài cá nuôi lấy nguồn nước từ sông. Tùy 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 (Basa và Rani, 2003) hoặc ảnh hưởng đến sức khoẻ sinh sản và sự phát triển bền vững của quần đàn cá tự nhiên cũng như nghề nuôi trồng thuỷ sản (NTTS).
Hơn nữa, vấn đề về vệ sinh an toàn 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thực phẩm và sức khoẻ người tiêu dùng không được đảm bảo khi tiêu thụ các sản phẩm nhiễm độc KLN này. Trước 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 trường trên hệ thống sông Nhuệ - Đáy cũng như hiện trạng môi trường nước phục vụ NTTS. Tuy nhiên, 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, nước thải sinh hoạt, dựa vào tiêu chuẩn nước sinh hoạt, nước dùng cho NTTS và nước thải. Trong khi đó, những nghiên cứu về ảnh hưởng của ô nhiễm kim loại nặng lên sức khoẻ sinh lý của một số loài cá nước ngọt có giá trị kinh tế trong lưu vực sông Nhuệ-Đáy hầu như chưa được tiến hành.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu“Ảnh hưởng của ô nhiễm kim loại nặng lên sự biến động năng lượng dự trữ và hoạt tính enzyme glutathione S-transferase của cá chép (Cyprinus carpio) và cá rô phi (Oreochromis niloticus) trong lưu vực sông Nhuệ - Đáy” là việc làm cần thiết, nhằm góp phần thúc đẩy và phát triển nghề NTTS bền vững, và phục vụ cho việc nâng cao nhận thức về an toàn vệ sinh thực phẩm của người dân. Nghiên cứu được thực hiện nhằm các mục tiêu sau: - Đánh giá sự tích tụ KLN (Cu, Pb, Zn và Cd) trong mang, gan, thận của cá chép và cá rô phi theo mùa và theo mặt cắt trong khu vực nghiên cứu. - Phân tích sự biến động của nồng độ protein và hoạt tính GST trong cùng mẫu cá phân tích kim loại nặng. - Bước đầu xác định tương quan giữa nồng độ kim loại nặng tích tụ với nồng độ protein và hoạt tính GST trong cùng mẫu cá phân tích.
2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI IỆU 1. Tổng quan về các loài cá nghiên cứu 1. Đặc điểm phân loại và phân bố Cá chép là một loài cá nước ngọt phân bố rộng rãi ở khắp các ao, hồ, sông suối giàu chất dinh dưỡng [32]. Phân loại: Giới: Animalia (động vật) Ngành: Chordata (động vật có dây xương) Lớp: Actinopterygii (lớp cá vây tia) Bộ: Cypriniformes (bộ cá chép) Họ: Cyprinidae (họ cá chép) Giống: Cyprinus (cá chép) Loài: Cyprinus carpio.
Thân cá hình thoi, mình dây, dẹp bên. Viền lưng cong, thuôn hơn viền bụng. Đầu cá thuôn, cân đối, mõm tù, có hai đôi râu: râu mõm ngắn hơn đường kính mắt, râu góc hàm bằng hoặc lớn hơn đường kính mắt. Mắt vừa phải ở hai bên, thiên về phía trên của đầu.
Khoảng cách hai mắt rộng và lồi. Miệng ở mút mõm, hướng ra phía trước, hình cung khá rộng; rạch miệng chưa tới viền trước mắt. Hàm dưới hơi dài hơn hàm trên. Môi dưới phát triển hơn môi trên.
Màng mang rộng gắn liền với eo. Lược mang ngắn, thưa. Răng hầu phía trong là răng cấm, mặt nghiền có vân rãnh rõ. Khởi điểm của vây lưng sau khởi điểm vây bụng, gần mõm hơn tới gốc vây đuôi, gốc vây lưng dài, viền sau hơi lõm, tia đơn cuối là gai cứng rắn chắc và phía sau có răng cưa.
Vây ngực, vây bụng và vây hậu môn ngắn chưa tới các gốc vây sau nó. Vây hậu môn viền sau lõm, tia đơn cuối hóa xương rắn chắc và phía sau có răng cưa. Hậu môn ở sát gốc vây hậu môn. Vây đuôi phân thuỳ sâu tương đối bằng nhau.
3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Vẩy tròn lớn. Đường bên hoàn toàn, chạy thẳng giữa thân và cuống đuôi. Gốc vây bụng có vẩy nách nhỏ dài. Lưng xanh đen, hai bên thân phía dưới đường bên vàng xám, bụng trắng bạc.
Gốc vây lưng và vây đuôi hơi đen. Vây đuôi và vây hậu môn đỏ da cam [3, 5]. Cá chép phân bố rộng trên thế giới, trừ Nam Mỹ, Madagasea và châu Úc, Tây Bắc Mỹ. Cá sống tự nhiên hay nuôi trong các ao, đầm, hồ [2, 48].
Ở Việt Nam, cá chép có nhiều dạng hình khác nhau: Chép Bạc, Chép Kính, Chép Đen, Chép Hồng, Chép Hoa, Chép Lưng Gù, Chép Cẩm. Một vài đặc điểm sinh học Cá chép có thể sống sót trong môi trường có độ mặn lên đến khoảng 5‰, pH tối ưu của 6,5 - 9,0 [48] và nhiệt độ 0 - 40°C. Nhiệt độ nước dao động từ 20°C đến 27°C là điều kiện tối ưu cho sự sinh trưởng và phát triển của cá chép [5]. Cá chép có thể tồn tại trong điều kiện nồng độ oxy thấp (0,3 - 0,5 mg/l) cũng như quá bão hòa [48].
Cá chép là sinh vật sống ở tầng đáy và chủ yếu là ăn tạp, chúng thường ăn các loài động vật như côn trùng nước, giun, động vật thân mềm, và động vật phù du. Ngoài ra, cá chép còn ăn thân, lá và hạt của cây thủy sinh và trên cạn, thực vật thủy sinh mục nát, giáp xác. Cá chép có kích thước ở mức trung bình, con to nhất có thể đạt 15 – 20 kg. Tốc độ tăng trưởng giảm cùng với sự gia tăng chiều dài [7].
Thành phần cấu trúc của các loài cá chép sông Hồng đều nằm trong nhóm 7 tuổi. Cá chép thành thục sau khi được 1 tuổi. Chúng có thể mang một số lượng trứng rất lớn, khoảng 150. Mùa sinh sản kéo dài từ mùa xuân đến mùa thu, 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nhưng chủ yếu tập trung vào các tháng của mùa xuân đến mùa hè (từ tháng 3 đến tháng 6) và mùa thu (từ tháng 8 đến tháng 9).
Trứng cá chép rất dính. Sau khi đẻ, trứng bám vào cây thủy sinh. Trên sông, cá thường di chuyển đến bờ sông, nơi mà chúng có thể tìm thấy nhiều thực vật thủy sinh hơn. Cá thường đẻ rất nhiều trứng vào ban đêm, đặc biệt là từ nửa đêm đến bình minh hoặc sau các trận mưa lớn [5].
Đặc điểm phân loại và phân bố Cá rô phi là một loài cá nhiệt đới thích sống ở vùng nước nông, là một trong những loài thủy sản phát triển nhanh nhất trên thế giới [46]. Ở Việt Nam, loài rô phi được nuôi phổ biến nhất là cá rô phi sông Nile – rô phi vằn (Oreochromis niloticus). Phân loại cá rô phi sông Nile: Giới: Animalia (động vật) Ngành: Chordata (động vật có dây xương) Lớp: Actinopterygii (lớp cá vây tia) Bộ: Perciformes (Bộ cá Vược) Họ: Cichlidae Giống: Oreochromis Loài: Oreochromis niloticus. 2: Oreochromis niloticus (Nguồn ảnh: Danon J.
Moxley) Cá rô phi có thân cao, hình hơi bầu dục, dẹp bên. Miệng rộng hướng ngang, rạch kéo dài đến đường thẳng đứng sau lỗ mũi một ít. Hai hàm dài bằng nhau, môi trên dầy. Lỗ mũi gần mắt hơn mõm.
Mắt tròn ở nửa trước và phía 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com trên của đầu. Khoảng cách hai mắt rộng, gáy lõm ở ngang lỗ mũi. Khởi điểm vây lưng ngang với khởi điểm vây ngực, trước khởi điểm vây bụng. Vây ngực nhọn, dài, mềm.
Vây bụng to cứng, chưa tới lỗ hậu môn. Toàn thân phủ vẩy, ở phần lưng có màu sang, vàng nhạt hoặc xám nhạt, phần bụng có màu trắng ngà hoặc màu xanh nhạt. Trên thân có từ 6 - 8 vạch sắc tố chạy từ lưng xuống bụng. Các vạch sắc tố ở các vây đuôi, vây lưng rõ ràng hơn.
Toàn thân phủ vảy, ở phần lưng có màu xám nhạt, phần bụng có màu trắng ngà hoặc xanh nhạt. Trên thân có từ 7 - 9 vạch chạy từ phía lưng xuống bụng. Các vạch đậm dọc theo vây đuôi ở từ phía lưng xuống bụng rất rõ [1]. Một vài đặc điểm sinh học Cá rô phi là loài cá ăn tạp, khẩu phần ăn của chúng bao gồm hỗn hợp tảo phù du, động vật phù du, giun đất, côn trùng dưới nước, mùn bã hữu cơ và có khi cả phân hữu cơ.
Mặc dù không thể chắt lọc qua khe mang, nhưng chúng có thể tiết ra chất nhầy từ mang để bẫy sinh vật phù du một cách hiệu quả. Nhiệt độ gây chết ngưỡng trên và dưới của cá rô phi là 11 - 12°C và 42°C, nhiệt độ tối ưu trong khoảng 31 - 36°C. Thành thục sinh dục ở độ tuổi 5 - 6 tháng.