CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tình hình nghiên cứu tích lũy kim loại nặng trong đối tượng hai mảnh vỏ 1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Trong những năm gần đây, sự gia tăng dân số thế giới và sự phát triển của công nghiệp đã làm gia tăng đáng kể tình trạng ô nhiễm môi trường biển đặc biệt là ô nhiễm KLN.
Tại khu vực cửa sông và vùng trung du ven biển, ô nhiễm KLN đã xuất hiện từ lâu, mức độ độc hại cũng đã được ghi nhận,tình trạng sức khỏe của người dân sống tại các khu vực ô nhiễm giảm xuống, ngoài những tác động đến con người, ô nhiễm KLN cũng để lại những hậu quả nghiêm trọng đối với môi trường sinh thái biển và các sinh vật biển. Trên thế giới ngày nay, có rất nhiều nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu liên quan đến ô nhiễm KLN nói chung, tại khu vực cửa sông và vùng ven biển, đặc biệt là ở hệ động thực vật thủy sinh. Các KLN trong hải sản, đặc biệt là cơ và gan cá, đã được nhiều tác giả châu Á nghiên cứu, đều phát hiện trong giới hạn cho phép của quốc gia. Năm 2013, một công trình nghiên cứu được thực hiện ở Jizan, Biển Đỏ, Ả Rập Xê Út, đã chỉ ra hàm lượng KLN trung bình trong nước vượt quá giá trị khuyến nghị của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) Cục bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (USEPA) và tăng dần theo thứ tự Cd< As< Pb< Cr.
Đến năm 2015, Oteef đã thực hiện xác định hàm lượng chì và cadmium đối với rau cải lông và rau chân vịt ở Ả Rập Saudi. Năm 2020 Husain đã thực hiện nghiên cứu tại Các tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất đã đưa ra xác định hàm lượng Cr có trong rau chân vịt, rau diếp và cà rốt là tương đối cao [2]. Theo Sadar Aslam và cộng sự (2020) đã chỉ ra các chỉ số xác định cho thấy sự đóng góp của từng KLN trong việc gia tăng tải lượng ô nhiễm môi trường và bằng chứng chứng minh mức độ ô nhiễm này được thể hiện rõ ở các chỉ số ô nhiễm tại Đồng bằng sông Hab. Trong nghiên cứu về mức độ ô nhiễm, các tác giả đã phân tích sự tích tụ KLN tại hai loài hàu.
Mặc dù cả hai loài hàu đều tiếp xúc cùng với một điều kiện nước giống nhau (độ mặn, độ pH, nhiệt độ và loại thức ăn), nhưng hàu khum có mức độ tích tụ các chất ô nhiễm kim loại 4 n cao hơn so với hàu thực. Từ các báo cáo đã chỉ ra rằng các mô động vật phù du và hàu đã bị nhiễm KLN rất nhiều. Cần có những nghiên cứu sâu hơn, đặc biệt là để đánh giá vai trò của các yếu tố sinh học (giai đoạn sinh sản, giới tính và kích thước cơ thể) của các loài hàu ăn được này đối với sự tích tụ KLN và các dạng hóa học khác của chúng. Những con hàu này thường bám vào các tảng đá ven biển, để đánh giá hàm lượng tích tụ KLN của hàu và cộng đồng liên kết hoặc bất kỳ sự khác biệt nào về di truyền hoặc môi trường cần so sánh hàu nguyên sinh với hàu ở vùng ô nhiễm để có thể chỉ ra rõ hơn mức độ ô nhiễm tại khu vực đó [3].
El-Sorogy (2015) đã chỉ ra tại trung tâm Vịnh Ả Rập hàm lượng KLN ở động vật thân mềm và động vật hai mảnh vỏ đều có hàm lượng thấp hơn so với hàm lượng KLN được ghi nhận ở các đôi tượng trên tại khu vực Biển Đỏ, Ấn Độ Dương, Vịnh Oman và Vịnh Arabia. Các loại ốc biển thường có hàm lượng KLN lớn hơn so với các loại động vật nhuyễn thể khác. Nguồn ô nhiễm KLN tại đây được chỉ ra là do sự xả thải từ các khu công nghiệp ven biển và các khu khai thác khí đốt trên biển, ngoài ra nguồn ô nhiễm có thể kể đến sự rò rỉ trong quá trình khai thác khí đốt trên biển [4]. Trong nghiên cứu đánh giá KLN ở động vật nhuyễn thể hải mảnh tại vùng Apulian, các dữ liệu thu được về hàm lượng KLN trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ được so sánh với dữ liệu được tìm thấy trong các nghiên cứu giám sát về tỷ lệ KLN trong năm 1981 ở Biển Tây Bắc Địa Trung Hải, năm 2003 ở Biển Tyrrhenian và năm 2010 ở Thái Bình Dương (Chile).
Các bờ biển không làm dấy lên mối bận tâm về sức khỏe, vì trong 3 năm được xem xét, chỉ có một mẫu cho thấy mức Cd gần với giới hạn cho phép (1,11 ± 0,21 mg/kg trọng lượng ướt). Khi đó, hàm lượng Hg không đáng kể so với giới hạn cho phép (0,50 mg /kg), có thể do nhuyễn thể hai mảnh vỏ chiếm vị trí rất thấp dọc theo chuỗi thức ăn nên chúng không thể tích lũy sinh học chất gây ô nhiễm này. Hơn nữa, so sánh với dữ liệu tài liệu cho thấy sự khác biệt đáng kể về mức độ Cd: các bờ biển Trung tâm Tyrrhenian của Ý và các bờ biển Tây Bắc Địa Trung Hải cho thấy mức độ Cd cao hơn bờ biển Apulian. Sự ô nhiễm Pd thấp hơn dọc theo bờ biển Apulian so với 2 địa điểm khác được xem xét [5].
5 n Nghiên cứu hiện tại cho thấy các loài hai mảnh vỏ từ bờ biển phía bắc Trung Java (Indonesia) bị ô nhiễm bởi các KLN (Cd, Pb, Cu, Zn) trong các mô mềm của chúng. Nồng độ của chúng đã vượt quá giới hạn tối đa có thể chấp nhận được (MAL- the Maximum Acceptable Limits). Nội dung của Cd đã vượt xa MAL trong a. Trong khi, Pd đã vượt quá giá trị của MAL trong C.granosa (Sò huyết), và hàm lượng Cu trong c.gigas cũng đã vượt quá MAL.
những kết quả này đã chứng minh rằng các loài hai mảnh vỏ từ bờ biển phía bắc của Trung Java có thể gây hại cho thực phẩm. Vì vậy, điều quan trọng là phải theo dõi định kỳ nồng độ các KLN trong hai mảnh vỏ mà người dân tiêu thụ vì lý do sức khỏe cộng đồng. nồng độ các KLN trong mô mềm của động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ được bắt từ bờ biển phía bắc Trung Java tăng theo thứ tự sau: Cd <Pb <Cu <Zn [6]. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam Nhiều nghiên cứu ở Việt Nam đã đánh giá về địa sinh thái ven biển.
Trong đó, tác giả Lê Thị Trinh [7] đã đánh giá sự tích lũy và rủi ro sinh thái của một số KLN trong trầm tích tại sông Hàn, thành phố Đà Nẵng. Kết quả đã cho thấy hàm lượng trung bình của các kim loại gồm As (9,16 mg/kg), Cd (0,083 mg/kg), Cr (52,5 mg/kg), Cu (45,4 mg/kg), Pb (23,2 mg/kg), Zn (41,1 mg/kg). Với mức độ ô nhiễm rất nhỏ, Cd tại vùng lưu vực cửa sông Hàn chưa có dấu hiệu ô nhiễm. Bên cạnh đó, nghiên cứu này cũng đã tính toán hệ số rủi ro sinh thái tiềm ẩn của các kim loại nghiên cứu.
Kết quả nghiên cứu cho thấy thấy mức độ rủi ro của các kim loại tại khu vực nghiên cứu tăng dần theo thứ tự Zn < Cd < Cr < As < Pb < Cu. Lê Thị Trinh và cộng sự [8] cũng đã nghiên cứu sự tích lũy và rủi ro sinh thái của một số KLN trong trầm tích mặt khu vực hạ lưu sông Đáy. Nghiên cứu đã tiến hành tại vùng hạ lưu sông Đáy với 22 mẫu trầm tích. Kết quả nghiên cứu đã phát hiện ra sự có mặt của các kim loại với hàm lượng tương ứng như Cu 15,8 ÷ 82,6mg/kg; Pb 13,1 ÷ 72,1 mg/kg; Cd 0,189 ÷ 2,43 mg/kg; Cr 16,1 ÷ 97,3 mg/kg có trong mẫu trầm tích tại vùng hạ lưu sông Đáy.
Chỉ số rủi ro sinh thái tiềm năng của các kim loại dao động từ 11,4 đến 78,7 chứng tỏ khu vực nghiên cứu có mức độ rủi ro kim loại ở mức thấp đến 6 n vừa phải. Một số nghiên cứu khác cũng đánh giá địa sinh thái ven biển về mặt địa chất và địa kiến tạo, chỉ ra sự đa dạng về hệ sinh thái trầm tích. Tuy nhiên còn ít các nghiên cứu chuyên sâu, đánh giá về hàm lượng KLN có trong trầm tích biển cũng như sinh vật đáy tại khu vực biển [8]. Tác giả Lê Quang Dũng và các cộng sự, Viện tài nguyên và môi trường biển thực hiện trong khoảng thời gian 2012 đến 2013 với nhiệm vụ đánh giá hàm lượng một số KLN (As, Cd, Mn, Cr, Co, Cu, Pb, V và Zn) trong hàu đá và ngao tại bờ biển Hải Phòng.
Nhiệm vụ đã xác định được hàm lượng tích lũy KLN trong 2 loài động vật nhuyễn thể. Dữ liệu thu được trong quá trình thực hiện là những thông tin, dữ liệu có giá trị cao, có thể coi là nguồn tư liệu nền để so sánh, đối chiếu, đưa ra tầm nhìn chung trong các nghiên cứu khác thực tại khu vực nghiên cứu sau này. Nghiên cứu còn chỉ ra một số đặc điểm sinh lý của sinh vật được xác định ảnh hưởng đến khả năng tích lũy KLN trong các mô sinh vật và các mối tương quan giữa khả năng tích lũy hàm lượng KLN trong mô với độ tuổi, kích thước của sinh vật. Đây là những dữ liệu quan trọng cho các nghiên cứu sau này sử dụng sinh vật đánh giá chất lượng môi trường chúng phân bố.
Nghiên cứu đã chỉ ra hàu đá có ưu thế trong việc lựa chọn loài làm sinh vật chỉ thị để quan trắc ô nhiễm KLN trong môi trường vùng biển ven bờ Hải Phòng. Nghiên cứu đã bước đầu đã xây dựng hướng dẫn sử dụng hàu đá làm sinh vật chỉ thị quan trắc môi trường biển ven bờ. Trong tổng số các KLN được đề tài lựa chọn, các kim loại có hàm lượng cao hơn bao gồm: Zn, Cu, Mn và As, trái lại các KLN khác như Cd, Co, Cr, Pb và V lại có hàm lượng thấp hơn. Tuy nhiên, đối với mỗi loài khác nhau thì có khả năng tích lũy KLN khác nhau.
Theo như phân tích của đề tài đối với ngao, xu thế hàm lượng KLN tích lũy theo thứ tự như sau Cd < Pb < Cr < Co < V < As < Cu < Mn < Zn, đối với hàu lại có xu hướng tích lũy như sau Cr < Pb < Co < V < Mn ≈ As < Cu < Zn [9]. Hiện nay, trong nước đã có rất nhiều đề tài liên quan đến đánh giá KLN ở thực phẩm nói chung và ở động vật 2 mảnh vỏ nói riêng và địa điểm thực hiện được trải dài từ ven biển phía Bắc đến vùng ven biển phía Nam.