Nghiên Cứu Tích Lũy và Đào Thải Cadimi (Cd) và Chì (Pb) Trong Mò Hến (Corbicula sp.)

Nghiên cứu khả năng tích lũy và đào thải cadimi, chì trong mô hến Corbicula sp ở điều kiện phòng thí nghiệm, cung cấp thông tin quan trọng về ô nhiễm.

• Đề tài: Nghiên Cứu Tích Lũy và Đào Thải Cadimi (Cd) và Chì (Pb) Trong Mò Hến (Corbicula sp.)

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• TÓM TẮT
• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đồ án tốt nghiệp
• Mục tiêu của đồ án tốt nghiệp
• Nội dung và phạm vi nghiên cứu
• Nội dung nghiên cứu
• Phạm vi nghiên cứu
• Phương pháp nghiên cứu
• Phương pháp thu thập tài liệu và tham khảo tài liệu
• Phương pháp xử lý số liệu
• Phương pháp thực nghiệm
• Phương pháp phân tích - thí nghiệm
• Phương pháp khảo sát, thăm dò ý kiến cộng đồng
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.1.1. Nghiên cứu ngoài nước
• 1.1.2. Nghiên cứu trong nước
• 1.2. Giới thiệu chung về nghiên cứu
• 1.2.1. Các khái niệm chính
• 1.2.2. Độc tính của cadimi (Cd) và chì (Pb) đối với con người
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp thu thập tài liệu và tham khảo tài liệu
• 2.2. Phương pháp thực nghiệm
• 2.3. Phương pháp phân tích - thí nghiệm
• 2.3.1. Phương pháp tách chiết
• 2.3.2. Phương pháp phân tích
• 2.3.3. Ưu điểm, nhược điểm của phương pháp phân tích
• 2.4. Phương pháp khảo sát, thăm dò ý kiến cộng đồng
• 2.5. Phương pháp xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Độ tin cậy của kết quả nghiên cứu
• 3.2. Tích lũy và đào thải Cd và Pb khi phơi nhiễm riêng lẻ
• 3.3. Tích lũy và đào thải Cd và Pb khi phơi nhiễm kết hợp
• 3.4. Hệ số tích lũy sinh học - Bioconcentration factor (BCF)
• 3.5. Tốc độ tích lũy (CF), tốc độ đào thải (PR) của nghiên cứu
• 3.6. Kết quả khảo sát tình hình sử dụng hến
• 3.7. Đánh giá rủi ro lên sức khỏe con người
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Khám Phá Quá Trình Tích Lũy và Đào Thải Cd Pb ở Mò Hến

Nghiên cứu về khả năng tích lũy và đào thải Cadimi (Cd) và Chì (Pb) trong mò hến (Corbicula sp.) mở ra một góc nhìn sâu sắc về độc học môi trường và an toàn thực phẩm. Hến, một loài động vật thân mềm hai mảnh vỏ (Bivalvia), không chỉ là nguồn thực phẩm phổ biến mà còn đóng vai trò như một sinh vật chỉ thị môi trường. Chúng phản ánh mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong nước thông qua cơ chế lọc thức ăn. Bài viết này sẽ đi sâu vào việc giới thiệu loài Corbicula sp., phân tích độc tính của hai kim loại nặng nguy hiểm là Cadimi và Chì, đồng thời làm rõ nguồn gốc phát tán của chúng trong các hệ sinh thái thủy vực. Hiểu rõ các khái niệm nền tảng này là bước đầu tiên để nhận diện các rủi ro và xây dựng các biện pháp phòng ngừa hiệu quả. Quá trình tích tụ sinh học kim loại nặng trong hến là một chỉ báo quan trọng, đòi hỏi sự quan tâm đặc biệt để bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

1.1. Giới thiệu loài Mò hến Corbicula sp. và vai trò

Mò hến, thuộc giống Corbicula, là loài động vật thân mềm hai mảnh vỏ sống đáy, có tập tính ăn lọc. Đặc điểm này khiến chúng tiếp xúc trực tiếp và liên tục với các chất ô nhiễm trong môi trường nước và trầm tích. Do khả năng tích lũy các chất độc hại trong cơ thể, đặc biệt là kim loại nặng, Corbicula sp. được sử dụng rộng rãi như một công cụ giám sát sinh học. Chúng cung cấp những dữ liệu quý giá về chất lượng môi trường mà các phương pháp phân tích lý hóa đơn thuần khó có thể phản ánh đầy đủ. Nghiên cứu của Phạm Văn Hiệp và Nguyễn Văn Khánh (2009) đã cho thấy hến Corbicula sp. tại sông Hàn và sông Cu Đê (Đà Nẵng) có khả năng tích lũy Cd và Pb đáng kể, đặt nền móng cho việc sử dụng loài này trong các chương trình quan trắc môi trường tại Việt Nam.

1.2. Độc tính và nguồn gốc của Cadimi Chì trong môi trường

Cadimi (Cd) và Chì (Pb) là hai kim loại nặng có độc tính cao, gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người ngay cả ở nồng độ thấp. Cadimi có thể gây tổn hại thận, làm xương giòn và dễ gãy, điển hình là căn bệnh Itai-itai. Chì gây độc cho hệ thần kinh trung ương, đặc biệt nguy hiểm cho sự phát triển não bộ của trẻ em. Nguồn gốc của các kim loại này trong môi trường rất đa dạng, từ các quá trình tự nhiên như phong hóa đá, núi lửa đến các hoạt động nhân tạo như sản xuất công nghiệp (pin, ắc quy, sơn), khai thác mỏ, và từ nước thải sinh hoạt, công nghiệp chưa qua xử lý. Ví dụ điển hình được đề cập trong tài liệu gốc là tình trạng ô nhiễm tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè, nơi hàm lượng Cd và Pb trong nước và trầm tích vượt quy chuẩn cho phép hàng chục, thậm chí hàng trăm lần.

II. Cảnh Báo Nguy Cơ Từ Hến Tích Lũy Cadimi Cd và Chì Pb

Việc tiêu thụ hến bị nhiễm độc kim loại nặng tiềm ẩn những rủi ro sức khỏe nghiêm trọng. Đây là một thách thức lớn đối với an toàn thực phẩm thủy sản tại Việt Nam, nơi hến là món ăn quen thuộc. Vấn đề trở nên cấp thiết khi tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trong nước ngày càng gia tăng tại các khu vực đô thị và công nghiệp. Phần này sẽ tập trung phân tích thực trạng ô nhiễm tại các nguồn nước và làm rõ các nguy cơ sức khỏe từ hến nhiễm độc. Khi kim loại nặng đi vào chuỗi thức ăn, chúng không chỉ ảnh hưởng đến các sinh vật thủy sinh mà còn trực tiếp đe dọa con người. Việc đánh giá rủi ro dựa trên các chỉ số khoa học giúp lượng hóa mức độ nguy hiểm, từ đó đưa ra những khuyến cáo kịp thời cho người tiêu dùng và các nhà quản lý chất lượng nước.

2.1. Thực trạng ô nhiễm kim loại nặng tại các nguồn nước

Tình trạng ô nhiễm kim loại nặng tại các sông, kênh, rạch ở Việt Nam đang ở mức báo động, đặc biệt tại các khu vực có tốc độ công nghiệp hóa nhanh. Tài liệu nghiên cứu gốc trích dẫn kết quả từ Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường Việt Nam cho thấy nước kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè có hàm lượng Cadimi gấp 16 lần và Chì gấp 700 lần so với QCVN 08-MT:2015/BTNMT. Tương tự, nghiên cứu của Nguyễn Văn Khánh và cs (2014) cũng chỉ ra hàm lượng Cd và Pb trong các loài hai mảnh vỏ ở cửa sông miền Trung thường xuyên vượt giới hạn cho phép. Thực trạng này cho thấy nguồn thực phẩm thủy sản từ các khu vực này đang tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn nghiêm trọng, đòi hỏi phải có các biện pháp kiểm soát chặt chẽ.

2.2. Phân tích nguy cơ sức khỏe khi tiêu thụ hến nhiễm độc

Khi con người ăn phải hến có chứa Cadimi và Chì, các kim loại này sẽ tích tụ trong cơ thể và gây độc mãn tính. Pb sau khi xâm nhập vào cơ thể rất ít khi được đào thải mà tích tụ dần theo thời gian. Ở người lớn, ngộ độc chì có thể gây rối loạn nhân cách, cao huyết áp, viêm thận. Ở trẻ em, nó làm giảm chỉ số thông minh (IQ) và ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển não bộ. Cadimi gây tổn thương thận và xương. Nghiên cứu đã tính toán chỉ số lượng ăn vào hàng tuần có thể chấp nhận tạm thời (PTWI) và chỉ số rủi ro (RQ). Kết quả cho thấy, với lượng tiêu thụ 300g hến/tuần, nồng độ Cd tích lũy sau 10 ngày phơi nhiễm đã vượt ngưỡng an toàn cho cả người lớn và trẻ em, đặt ra một cảnh báo rõ ràng về việc cần phải kiểm soát nguồn gốc và chất lượng hến trước khi đưa ra thị trường.

III. Cách Mò Hến Tích Tụ Sinh Học Kim Loại Nặng Cd và Pb

Quá trình tích tụ sinh học kim loại nặng là một cơ chế phức tạp, phản ánh sự tương tác giữa sinh vật và môi trường độc hại. Đối với mò hến, kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua quá trình lọc nước để lấy thức ăn và hô hấp. Sau khi vào cơ thể, chúng được vận chuyển và tích lũy trong các cơ quan khác nhau, đặc biệt là nồng độ kim loại nặng trong mô mềm và gan tụy. Phần này sẽ làm rõ cơ chế sinh học đằng sau sự hấp thụ cadimi trong thủy sản và chì. Đồng thời, bài viết cũng sẽ phân tích các yếu tố môi trường có thể ảnh hưởng đến hệ số tích lũy sinh học (BCF), một chỉ số quan trọng để đánh giá mức độ tích tụ của chất ô nhiễm trong sinh vật so với môi trường xung quanh. Việc hiểu rõ các cơ chế này là chìa khóa để dự báo và kiểm soát rủi ro.

3.1. Phân tích cơ chế tích tụ sinh học kim loại nặng ở hến

Tích tụ sinh học là quá trình chất ô nhiễm xâm nhập và tích tụ trong mô của sinh vật với nồng độ cao hơn trong môi trường. Ở hến, Cd và Pb đi vào cơ thể qua mang (khi hô hấp) và qua đường tiêu hóa (khi ăn tảo và các chất hữu cơ lơ lửng). Các ion kim loại sau đó liên kết với các protein, đặc biệt là metallothionein, một loại protein có vai trò trong việc giải độc. Tuy nhiên, khi lượng kim loại nặng vượt quá khả năng xử lý, chúng sẽ tích tụ lại, chủ yếu ở các mô mềm và các cơ quan nội tạng. Nghiên cứu cho thấy quá trình tích lũy diễn ra liên tục trong suốt thời gian phơi nhiễm, với hàm lượng kim loại tăng dần theo thời gian.

3.2. So sánh quá trình hấp thụ Cadimi và Chì trong mô mềm

Nghiên cứu chỉ ra sự khác biệt rõ rệt trong động học tích lũy giữa Cd và Pb. Kết quả thí nghiệm cho thấy hến có khả năng hấp thụ Cadimi nhanh hơn và đạt nồng độ cao hơn so với Chì trong cùng một khoảng thời gian. Cụ thể, sau 10 ngày phơi nhiễm riêng lẻ, hàm lượng Cd cao nhất đạt 1,779 mg/kg FW, trong khi Pb chỉ đạt 1,041 mg/kg FW. Sự khác biệt này có thể do Cd có ái lực cao hơn với các vị trí liên kết sinh học trong mô của hến. Một giả thuyết khác là Cd chủ yếu tích lũy trong các bộ phận mềm, trong khi Pb có thể tích lũy nhiều hơn ở các bộ phận khác như xúc tu, dẫn đến sự chênh lệch khi chỉ phân tích mô mềm.

IV. Phương Pháp Nghiên Cứu Động Học Tích Lũy và Thải Loại

Để hiểu rõ động học tích lũy và thải loại kim loại nặng, một phương pháp nghiên cứu thực nghiệm chặt chẽ đã được thiết kế và triển khai trong điều kiện phòng thí nghiệm. Cách tiếp cận này cho phép kiểm soát các biến số môi trường và theo dõi chính xác sự thay đổi nồng độ kim loại trong cơ thể hến theo thời gian. Nội dung này sẽ mô tả chi tiết quy trình thiết kế thí nghiệm, từ giai đoạn nuôi thích nghi, phơi nhiễm cho đến giai đoạn làm sạch (đào thải). Đồng thời, phương pháp phân tích hiện đại được sử dụng để định lượng chính xác hàm lượng kim loại cũng sẽ được trình bày. Cụ thể, kỹ thuật phân tích hàm lượng Pb và Cd bằng quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (ICP-OES) đã được áp dụng, đảm bảo độ tin cậy và chính xác của dữ liệu thu thập.

4.1. Thiết kế thí nghiệm phơi nhiễm và đào thải trong lab

Thí nghiệm được chia thành hai giai đoạn chính. Giai đoạn tích lũy kéo dài 10 ngày, trong đó hến được phơi nhiễm với Cd và Pb ở các nồng độ xác định, bao gồm cả thí nghiệm riêng lẻ (5,0 mg/L cho mỗi kim loại) và kết hợp (6,0 mg/L Cd và 4,5 mg/L Pb). Giai đoạn đào thải kéo dài 5 ngày, hến được chuyển sang môi trường nước sạch để theo dõi khả năng tự làm sạch. Mẫu hến được thu vào các ngày 1, 3, 5, 10 (pha tích lũy) và ngày 5 (pha đào thải) để phân tích. Mô hình này mô phỏng một cách cấp tính kịch bản một sinh vật sống trong vùng ô nhiễm và sau đó di chuyển đến vùng nước sạch hơn, giúp đánh giá khả năng phục hồi của chúng.

4.2. Kỹ thuật phân tích hàm lượng Pb và Cd bằng ICP OES

Để xác định nồng độ kim loại nặng trong mô mềm của hến, phương pháp Quang phổ phát xạ plasma cảm ứng (Inductively Coupled Plasma - Optical Emission Spectrometry, ICP-OES) đã được sử dụng. Đây là một kỹ thuật phân tích có độ nhạy và độ chính xác cao. Mẫu mô hến sau khi được đồng nhất hóa sẽ được phân giải hoàn toàn bằng axit nitric (HNO₃ 70%). Dung dịch sau đó được đưa vào hệ thống ICP-OES để định lượng hàm lượng Cd và Pb. Độ tin cậy của kết quả được đảm bảo thông qua các quy trình kiểm soát chất lượng (QA/QC), với hiệu suất thu hồi kim loại đạt 83,6% đối với Cd và 78,4% đối với Pb, và hệ số tương quan Pearson R² giữa các lần đo lặp là 0,9804, cho thấy kết quả có độ tin cậy cao.

4.3. Đánh giá tốc độ đào thải chì ở động vật thân mềm PR

Khả năng đào thải chì ở động vật thân mềm và Cadimi được đánh giá thông qua tốc độ đào thải (Percentages of Metal Reduction - PR). Kết quả cho thấy hến có khả năng đào thải Cd nhanh hơn đáng kể so với Pb. Sau 5 ngày trong môi trường sạch, hàm lượng Cd giảm gần 10 lần (từ 1,779 mg/kg xuống 0,181 mg/kg), trong khi hàm lượng Pb chỉ giảm khoảng 1,6 lần (từ 1,041 mg/kg xuống 0,639 mg/kg). Tốc độ đào thải Cd là 0,320 mg/kg/ngày, nhanh hơn gấp 4 lần so với Pb (0,081 mg/kg/ngày). Điều này cho thấy Pb có xu hướng liên kết bền vững hơn trong cơ thể hến, khiến quá trình tự làm sạch diễn ra chậm hơn và tiềm ẩn nguy cơ lâu dài hơn.

V. Top Kết Quả Nghiên Cứu Tích Lũy Cd Pb Trong Mò Hến

Nghiên cứu đã mang lại những kết quả định lượng quan trọng về quá trình tích lũy và đào thải Cd, Pb ở mò hến. Các phát hiện này không chỉ có ý nghĩa về mặt khoa học mà còn cung cấp cơ sở để đánh giá rủi ro và đề xuất các biện pháp quản lý. Điểm nổi bật là sự so sánh giữa hai kịch bản phơi nhiễm: riêng lẻ từng kim loại và kết hợp cả hai. Kết quả cho thấy có sự cạnh tranh trong quá trình hấp thụ. Dựa trên dữ liệu nồng độ, nghiên cứu đã tiến hành đánh giá rủi ro sức khỏe một cách khoa học thông qua các chỉ số được quốc tế công nhận. Cuối cùng, nghiên cứu một lần nữa khẳng định vai trò của mò hến như một sinh vật chỉ thị môi trường hiệu quả, giúp cảnh báo sớm các vấn đề ô nhiễm trong hệ sinh thái thủy vực.

5.1. So sánh nồng độ kim loại khi phơi nhiễm riêng lẻ và kết hợp

Một phát hiện quan trọng của nghiên cứu là sự ảnh hưởng tương tranh khi phơi nhiễm kết hợp hai kim loại. Khi hến tiếp xúc đồng thời với cả Cd và Pb, hàm lượng của từng kim loại riêng lẻ tích lũy trong cơ thể đều thấp hơn so với khi chỉ phơi nhiễm với một kim loại duy nhất. Ví dụ, ở ngày thứ 10, hàm lượng Cd trong thí nghiệm kết hợp là 1,116 mg/kg, thấp hơn mức 1,779 mg/kg ở thí nghiệm riêng lẻ. Điều này cho thấy có sự cạnh tranh giữa Cd và Pb để đi vào cơ thể hến qua các kênh vận chuyển ion. Tuy nhiên, nếu xét tổng lượng kim loại nặng, thí nghiệm kết hợp lại cho thấy tổng nồng độ tích lũy cao hơn (1,914 mg/kg), gây ra áp lực độc tính tổng thể lớn hơn cho sinh vật.

5.2. Đánh giá rủi ro sức khỏe qua chỉ số PTWI và RQ

Việc đánh giá rủi ro được thực hiện qua hai chỉ số: PTWI (lượng ăn vào hàng tuần có thể chấp nhận tạm thời) và RQ (chỉ số rủi ro). Kết quả tính toán PTWI cho thấy, với mức tiêu thụ 300g hến/tuần, hàm lượng Cd tích lũy ở ngày thứ 10 (1,779 mg/kg) đã vượt ngưỡng an toàn do Bộ Y Tế quy định đối với cả người lớn và trẻ em. Đặc biệt, hàm lượng này cao gần gấp đôi giới hạn của Liên minh Châu Âu (EU). Chỉ số RQ cho thấy mức độ rủi ro nằm ở ngưỡng 'trung bình' đến 'cao' (RQ > 0,1). Khi phơi nhiễm kết hợp, tổng giá trị RQ của cả hai kim loại ở ngày thứ 10 vượt ngưỡng 1, cho thấy mức độ rủi ro cao đối với sức khỏe người tiêu dùng.

VI. Kết Luận Tương Lai Quản Lý Chất Lượng Nước và Hến

Nghiên cứu về tích lũy và đào thải Cadimi, Chì trong mò hến đã cung cấp những bằng chứng khoa học vững chắc về rủi ro từ ô nhiễm kim loại nặng. Các kết quả nhấn mạnh sự cần thiết của việc tăng cường quản lý chất lượng nước và giám sát an toàn thực phẩm thủy sản. Phần cuối cùng này sẽ tóm tắt những phát hiện cốt lõi về động học tích lũy và thải loại, từ đó đưa ra các kiến nghị thiết thực. Các đề xuất này không chỉ hướng đến việc bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng mà còn gợi mở những hướng nghiên cứu trong tương lai, đặc biệt là việc tìm hiểu sâu hơn về cơ chế giải độc kim loại của hến và ứng dụng chúng trong các công nghệ xử lý môi trường sinh học. Đây là bước đi quan trọng hướng tới một nền nông nghiệp thủy sản bền vững và an toàn.

6.1. Tóm tắt các phát hiện chính về động học tích lũy và thải loại

Nghiên cứu đã xác nhận hến Corbicula sp. tích lũy và đào thải Cd nhanh hơn Pb. Quá trình tích lũy kim loại trong hến tăng dần theo thời gian phơi nhiễm. Khi phơi nhiễm kết hợp, có sự cạnh tranh hấp thụ giữa hai kim loại, làm giảm nồng độ của từng kim loại riêng lẻ nhưng lại làm tăng tổng lượng kim loại tích lũy trong cơ thể hến. Khả năng tự làm sạch của hến đối với Cd là rất hiệu quả, trong khi đối với Pb lại hạn chế hơn nhiều. Những phát hiện này cung cấp dữ liệu cơ bản quan trọng cho việc mô hình hóa sự lan truyền chất độc trong chuỗi thức ăn và đánh giá khả năng phục hồi của hệ sinh thái sau khi nguồn ô nhiễm được kiểm soát.

6.2. Kiến nghị các giải pháp đảm bảo an toàn thực phẩm thủy sản

Dựa trên các kết quả nghiên cứu, cần có những hành động cụ thể để bảo vệ người tiêu dùng. Thứ nhất, cần tăng cường giám sát định kỳ hàm lượng kim loại nặng trong các loài thủy sản hai mảnh vỏ tại các vùng có nguy cơ ô nhiễm cao. Thứ hai, cần xây dựng các quy chuẩn, tiêu chuẩn về giới hạn kim loại nặng trong thực phẩm tiệm cận với các tiêu chuẩn quốc tế khắt khe hơn như của EU. Thứ ba, cần nâng cao nhận thức cho người dân về các rủi ro tiềm ẩn và khuyến khích tiêu thụ các sản phẩm thủy sản có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng. Việc quản lý chất lượng nước tại nguồn là giải pháp gốc rễ và bền vững nhất để đảm bảo an toàn thực phẩm thủy sản.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ô nhiễm kim loại nặng (KLN) tại các thủy vực tự nhiên đang là vấn đề môi trường nghiêm trọng tại các vùng kinh tế trọng điểm phía Nam như TP. Hồ Chí Minh, Bình Dương và Đồng Nai. Các kim loại như Cadimi (Cd) và Chì (Pb) có độc tính cao ngay ở nồng độ rất thấp, tồn lưu lâu dài trong trầm tích và nước mặt, từ đó xâm nhập vào chuỗi thức ăn thủy sinh. Điển hình, các khảo sát tại kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè (khu vực Cầu Bông) ghi nhận hàm lượng Cd vượt 16 lần và Pb vượt 700 lần so với QCVN 08-MT:2015/BTNMT; hàm lượng trong trầm tích tại cầu Ông Tạ ghi nhận Pb đạt 7.460 ppm và Cd đạt 189 ppm, vượt 50 đến 80 lần quy chuẩn QCVN 43:2012/BTNMT.

Trong quan trắc môi trường hiện đại, việc sử dụng các loài thân mềm hai mảnh vỏ sống đáy ăn lọc làm sinh vật chỉ thị sinh học mang lại giá trị thực tiễn cao do khả năng phản ánh chính xác mức độ phơi nhiễm tích lũy theo thời gian. Chi hến (Corbicula sp.) là nhóm động vật đáy phổ biến, phân bố rộng và thường xuyên được khai thác làm thực phẩm cho con người. Tuy nhiên, các nghiên cứu trong nước trước đây chủ yếu tập trung phân tích nồng độ KLN tại thực địa mà thiếu vắng các thử nghiệm kiểm soát trong phòng thí nghiệm nhằm xác định động học tích lũy và đào thải của từng kim loại, cũng như sự tương tác khi phơi nhiễm đồng thời.

Mục tiêu nghiên cứu của đồ án được xác định cụ thể:

1. Xác định mức độ và hàm lượng tích lũy, đào thải của Cd và Pb trong mô mềm của hến (Corbicula sp.) ở điều kiện phòng thí nghiệm khi phơi nhiễm riêng lẻ và phơi nhiễm kết hợp.
2. Tính toán các thông số động học bao gồm hệ số tích lũy sinh học (BCF), tốc độ tích lũy (CF), tốc độ đào thải (PR).
3. Đánh giá mức độ rủi ro đối với sức khỏe con người (thông qua chỉ số PTWI và RQ) khi tiêu thụ hến bị nhiễm KLN dựa trên số liệu khảo sát tập quán sử dụng thực tế.

Đối tượng nghiên cứu là loài hến (Corbicula sp.) được thu thập tại TP. Hồ Chí Minh. Phạm vi thí nghiệm thuộc dạng phơi nhiễm cấp tính với thời gian tích lũy 10 ngày và thời gian đào thải 5 ngày trong môi trường nước có kiểm soát tại phòng thí nghiệm, kết hợp khảo sát xã hội học trên địa bàn quận Bình Thạnh và quận Tân Bình, TP. Hồ Chí Minh.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án vận dụng khung lý thuyết về độc học môi trường, động học tích lũy sinh học (Bioaccumulation) và các tiêu chuẩn đánh giá an toàn thực phẩm. Các khái niệm và quy chuẩn đối chiếu chính gồm:

• Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 8-2:2011/BYT đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm (quy định mức tối đa trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ là 2,0 mg/kg FW đối với Cd và 1,5 mg/kg FW đối với Pb).
• Giới hạn tiêu chuẩn của Liên minh Châu Âu (EU) đối với nhuyễn thể hai mảnh vỏ (1,0 mg/kg FW đối với Cd và 1,5 mg/kg FW đối với Pb).
• Các chỉ số đánh giá rủi ro sức khỏe: Lượng ăn vào hàng tuần có thể chấp nhận được tạm thời (PTWI - Provisional Tolerable Weekly Intake) do BYT/WHO khuyến nghị (0,007 mg/kg thể trọng đối với Cd và 0,025 mg/kg thể trọng đối với Pb) và thương số rủi ro bán định lượng (RQ - Risk Quotient).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và phân tích số liệu được triển khai qua các bước:

• Chuẩn bị và thích nghi sinh vật: Hến sau khi thu mua được nuôi giữ ổn định trong 1 tháng tại 3 bể kính (30 cm x 50 cm x 30 cm), mật độ 80–100 cá thể/bể, lót đáy bằng cát mịn 3–5 cm. Môi trường nước máy khử clo, sục khí liên tục, thay nước định kỳ 3 ngày/lần, chu kỳ chiếu sáng 12h sáng/12h tối (2 đèn huỳnh quang 20W). Thức ăn sử dụng là tảo lục Scenedesmus sp. nuôi cấy trong môi trường COMBO, cho ăn 2 ngày/lần với mật độ $2 \times 10^3$ tế bào/mL.
• Bố trí thí nghiệm phơi nhiễm và đào thải: Tuyển chọn 200 cá thể đồng đều (150 cá thể cho nhóm phơi nhiễm, 50 cá thể cho nhóm đối chứng), chia thành các bể 4L (10–12 cá thể/bể). Thí nghiệm gồm 3 nghiệm thức:
  • Phơi nhiễm riêng lẻ: Nồng độ Cd 5,0 mg/L; Pb 5,0 mg/L.
  • Phơi nhiễm kết hợp: Nồng độ Cd 6,0 mg/L + Pb 4,5 mg/L.
  • Nhóm đối chứng (không bổ sung KLN). Pha tích lũy diễn ra trong 10 ngày (thu mẫu các ngày 1, 3, 5, 10). Pha đào thải kéo dài 5 ngày trong nước sạch (thu mẫu ngày 5 của pha đào thải, tức ngày thứ 15 của chu kỳ thí nghiệm).
• Quy trình xử lý mẫu và phân tích thiết bị: Mô mềm hến được tách vỏ, thấm khô nước bằng giấy lọc, xay nhuyễn và phân giải bằng axit $\text{HNO}_3$ 70% trong 3 giờ ở 50°C theo phương pháp cải tiến từ Yap và cs (2003a). Sau đó, mẫu được ly tâm 4.000 vòng/phút trong 30 phút để loại bã, bảo quản dịch lỏng ở 4°C. Hàm lượng Cd và Pb được định lượng bằng hệ thống quang phổ phát xạ cảm ứng cao tần plasma (ICP-OES) theo TCVN 6665:2011 tại Viện Tài nguyên và Môi trường.
• Kiểm soát chất lượng (QA/QC): Phân tích lặp trên 20% tổng số mẫu. Đánh giá độ hồi phục kim loại qua mẫu thêm chuẩn nồng độ 5,0 mg/L và tính toán hệ số tương quan Pearson ($R^2$).
• Khảo sát điều tra xã hội học: Lập phiếu phỏng vấn trực tiếp 42 người tiêu dùng tại chợ Nguyễn Xí và chợ Phạm Văn Hai nhằm thu thập dữ liệu về địa điểm mua, tần suất sử dụng, khẩu phần tiêu thụ hến/bữa và nhận thức về nguy cơ ô nhiễm KLN.
• Xử lý số liệu: Tính toán sai số đo đếm, hệ số BCF, tốc độ CF, tốc độ PR, chỉ số PTWI và chỉ số RQ trên phần mềm Microsoft Excel 2013.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu và cơ sở lý luận

Chương 1 hệ thống hóa các tài liệu khoa học trong và ngoài nước về hiện trạng ô nhiễm KLN, cơ chế độc học của Cd và Pb, cũng như tiềm năng ứng dụng của động vật hai mảnh vỏ trong chỉ thị sinh học:

• Cơ sở lý thuyết về kim loại nặng và độc tính: Trình bày định nghĩa KLN (tỷ trọng $> 5\text{ g/cm}^3$), phân loại nguồn gốc tự nhiên và nhân tạo. Phân tích chi tiết con đường chuyển hóa và tác động sinh học: Cd tích lũy chủ yếu tại thận và xương, liên kết với metallothionein, gây tổn thương biểu mô thận, thiếu máu, rối loạn chức năng xương (điển hình là bệnh Itai-Itai); Pb tác động ức chế enzyme tổng hợp heme, phá vỡ liên kết tế bào nội mô, can thiệp vào dòng canxi thần kinh, gây suy giảm chỉ số IQ ở trẻ em và tổn thương thần kinh trung ương ở người trưởng thành.
• Tổng quan nghiên cứu ngoài nước: Điểm lại các công trình của Jozep và Jan (2005) về xác định Cd, Pb bằng AAS; Yap và cs (2003b) về tích lũy Pb trên vẹm Perna viridis; Wahi và cs (2009) về động học tích lũy và đào thải Cd, Zn, Pb trên nghêu Meretrix meretrix ($0,99\text{ mg/kg DW/ngày}$ tích lũy Cd và $0,42\text{ mg/kg DW/ngày}$ đào thải Cd); Lubna và cs (2012) tại eo biển Malacca khẳng định nhuyễn thể hai mảnh vỏ có hệ số BCF cao hơn đáng kể so với cá và tôm.
• Tổng quan nghiên cứu trong nước: Ghi nhận các dữ liệu của Nguyễn Văn Khánh và cs (2014) tại các cửa sông miền Trung (hàm lượng Pb trong 65% mẫu hai mảnh vỏ vượt chuẩn QCVN 8-2:2011/BYT từ 1,5 đến 2,8 lần); nghiên cứu của Phạm Văn Hiệp và Nguyễn Văn Khánh (2009) trên hến Corbicula sp. tại Đà Nẵng ghi nhận nồng độ Cd từ 1,67 đến 2,10 mg/kg FW (vượt chuẩn 1,67–2,09 lần); các nghiên cứu trên nghêu Cần Giờ của Phạm Kim Phương (2007) và nhuyễn thể Đà Nẵng của Lê Thị Mùi (2008). Tác giả chỉ ra khoảng trống nghiên cứu thực nghiệm có kiểm soát đối với chi Corbicula sp. tại Việt Nam.

Chương 2: Phương pháp nghiên cứu và quy trình thực nghiệm

Chương 2 mô tả chi tiết phương pháp luận nghiên cứu thực nghiệm, phương pháp điều tra xã hội học và các công thức toán học sử dụng:

• Thiết lập quy trình nuôi giữ, phơi nhiễm và đào thải hến theo sơ đồ khối rõ ràng.
• Chuẩn hóa quy trình tách chiết mẫu mô mềm bằng $\text{HNO}_3$ 70% kết hợp gia nhiệt và ly tâm.
• Nêu rõ ưu điểm của phương pháp ICP-OES (phân tích đa nguyên tố đồng thời, độ nhạy cao, giới hạn phát hiện thấp) và các yếu tố gây nhiễu cần kiểm soát (khí mang, oxit tạo thành ở nhiệt độ cao).
• Thiết lập hệ thống công thức tính toán:
  • Sai số đo đếm lặp: $$\text{Sai số (%)} = \frac{\text{ND}_1 - \text{ND}_2}{\text{ND}_2} \times 100%$$
  • Hệ số tích lũy sinh học: $$\text{BCF} = \frac{C_e - C_i}{C_s}$$
  • Tốc độ tích lũy: $$\text{CF} = \frac{C_e - C_i}{N_{tl}} \quad (\text{mg/kg FW/ngày})$$
  • Tốc độ đào thải: $$\text{PR} = \frac{C_e - C_s}{N_{dt}} \quad (\text{mg/kg FW/ngày})$$
  • Lượng ăn vào hàng tuần chấp nhận được tạm thời: $$\text{PTWI} = \frac{C_e \times \text{ConsR}}{\text{BW}} \quad (\text{mg/kg thể trọng})$$
  • Thương số rủi ro bán định lượng: $$\text{RQ} = \frac{\text{MEC}}{\text{STD}}$$

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày toàn bộ số liệu thu được từ thực nghiệm phân tích và khảo sát thực tế:

• Độ tin cậy của phương pháp: Hiệu suất thu hồi đạt 78,4% đối với Pb ($3,92\text{ mg/L}$ trên chuẩn $5\text{ mg/L}$) và 83,6% đối với Cd ($4,18\text{ mg/L}$ trên chuẩn $5\text{ mg/L}$). Sai số giữa các lần đo lặp dao động trong khoảng chấp nhận được từ 1,57% đến 15,47%. Hệ số tương quan Pearson giữa các lần đo lặp đạt $R^2 = 0,9804$, khẳng định dữ liệu có độ tin cậy phân tích cao.
• Động học tích lũy và đào thải trong phơi nhiễm riêng lẻ:
  • Hàm lượng Cd tăng liên tục từ ngày 1 ($0,261\text{ mg/kg FW}$) qua ngày 3 ($0,716\text{ mg/kg}$), ngày 5 ($0,944\text{ mg/kg}$) và đạt cực đại ở ngày 10 ($1,779\text{ mg/kg FW}$, tăng gần 8 lần). Sau 5 ngày đào thải trong nước sạch, nồng độ Cd giảm mạnh xuống còn $0,181\text{ mg/kg FW}$ (giảm gần 10 lần).
  • Hàm lượng Pb đạt $0,336\text{ mg/kg FW}$ ở ngày 1, giảm xuống $0,204\text{ mg/kg}$ ở ngày 3, đạt $0,334\text{ mg/kg}$ ở ngày 5 và tăng vọt lên $1,041\text{ mg/kg FW}$ ở ngày 10 (tăng gấp 3 lần so với ngày 1). Sau 5 ngày đào thải, nồng độ Pb giảm chậm về mức $0,639\text{ mg/kg FW}$ (chỉ giảm 1,6 lần).
• Động học tích lũy và đào thải trong phơi nhiễm kết hợp:
  • Khi có mặt đồng thời cả hai kim loại, hàm lượng tích lũy của từng kim loại đơn lẻ đều giảm so với nghiệm thức riêng lẻ. Ở ngày 10, nồng độ Cd đạt $1,116\text{ mg/kg FW}$ và Pb đạt $0,798\text{ mg/kg FW}$. Sau 5 ngày đào thải, nồng độ còn lại tương ứng là $0,167\text{ mg/kg FW}$ (Cd) và $0,431\text{ mg/kg FW}$ (Pb).
  • Tuy nhiên, tổng hàm lượng KLN tích lũy trong mô hến ở ngày thứ 10 của nghiệm thức kết hợp đạt $1,914\text{ mg/kg FW}$, cao hơn mức tích lũy cực đại của nghiệm thức riêng lẻ ($1,779\text{ mg/kg FW}$). Nghiệm thức kết hợp cũng ghi nhận độc tính cao hơn với 8 cá thể chết so với 3 cá thể ở nghiệm thức riêng lẻ.
• Hệ số BCF, tốc độ CF và PR:
  • BCF của Cd ở ngày thứ 10 đạt 0,355 (riêng lẻ) và 0,223 (kết hợp); BCF của Pb ở ngày thứ 10 đạt 0,202 (riêng lẻ).
  • Tốc độ tích lũy cao nhất đạt được ở ngày đầu tiên: $\text{CF}{\text{Cd}} = 0,258\text{ mg/kg FW/ngày}$ và $\text{CF}{\text{Pb}} = 0,336\text{ mg/kg FW/ngày}$.
  • Tốc độ đào thải của Cd ($\text{PR} = 0,320\text{ mg/kg FW/ngày}$) cao gấp 4 lần so với Pb ($\text{PR} = 0,081\text{ mg/kg FW/ngày}$) ở nghiệm thức riêng lẻ.
• Kết quả điều tra xã hội học ($n = 42$):
  • 81,63% người tiêu dùng mua hến tại chợ truyền thống, 15,46% mua tại siêu thị.
  • Tần suất sử dụng phổ biến nhất là 1 lần/tuần (55,36%); lượng tiêu thụ trung bình trong một bữa ăn/người chiếm tỷ lệ cao nhất là 300g (37,14%), tiếp theo là 200g.
  • Về nhận thức an toàn, 46,75% người trả lời "không rõ" và 41,50% cho rằng "an toàn" do chưa gặp vấn đề sức khỏe; 25,08% hoàn toàn không biết thông tin về việc hến có thể bị nhiễm KLN.
• Đánh giá rủi ro sức khỏe con người:
  • So sánh quy chuẩn: Nồng độ Cd và Pb trong tất cả các mẫu đều dưới ngưỡng QCVN 8-2:2011/BYT. Tuy nhiên, so với tiêu chuẩn EU ($1,0\text{ mg/kg FW}$ cho Cd), mẫu Cd ngày thứ 10 ở cả hai nghiệm thức riêng lẻ ($1,779\text{ mg/kg}$) và kết hợp ($1,116\text{ mg/kg}$) đều vượt ngưỡng cho phép.
  • Chỉ số PTWI (với giả thiết khẩu phần 300g hến/tuần, thể trọng người lớn 55,9 kg, trẻ em 32,7 kg): Đối với người lớn, Cd ở ngày 10 đạt $0,0096\text{ mg/kg thể trọng}$, vượt ngưỡng an toàn $0,007\text{ mg/kg}$ của BYT. Đối với trẻ em, nồng độ Cd tích lũy từ ngày thứ 5 ($0,0087\text{ mg/kg}$) và ngày thứ 10 ($0,0163\text{ mg/kg}$, vượt hơn 2 lần chuẩn) đều ở mức gây nguy hại nghiêm trọng.
  • Chỉ số RQ: Tại ngày thứ 10 của nghiệm thức riêng lẻ, $\text{RQ}{\text{Cd}} = 0,890$ và $\text{RQ}{\text{Pb}} = 0,694$ (thuộc mức rủi ro trung bình). Trong nghiệm thức kết hợp, tổng thương số $\text{RQ}{\text{Cd}} + \text{RQ}{\text{Pb}} > 1$, xếp vào nhóm mức độ rủi ro cao đối với sức khỏe cộng đồng.

---

Kết quả và đóng góp

Bảng tổng hợp các thông số thực nghiệm chính

Nghiệm thức	Thời điểm	Hàm lượng Cd (mg/kg FW)	Hàm lượng Pb (mg/kg FW)	BCF (Cd)	BCF (Pb)	Đánh giá so với EU / QCVN
Riêng lẻ	Ngày 1 (Tích lũy)	0,261	0,336	0,052	0,067	Đạt chuẩn
	Ngày 3 (Tích lũy)	0,716	0,204	0,143	0,041	Đạt chuẩn
	Ngày 5 (Tích lũy)	0,944	0,334	0,189	0,067	Đạt chuẩn
	Ngày 10 (Tích lũy cực đại)	1,779	1,041	0,355	0,202	Cd vượt chuẩn EU ($>1,0$)
	Ngày 15 (Đào thải 5 ngày)	0,181	0,639	-	-	Giảm tải mạnh
Kết hợp	Ngày 1 (Tích lũy)	0,158	0,154	0,026	0,034	Đạt chuẩn
	Ngày 5 (Tích lũy)	0,663	0,118	0,111	0,026	Đạt chuẩn
	Ngày 10 (Tích lũy cực đại)	1,116	0,798	0,223	0,177	Cd vượt chuẩn EU ($>1,0$)
	Ngày 15 (Đào thải 5 ngày)	0,167	0,431	-	-	Giảm tải mạnh

Đóng góp khoa học và thực tiễn

1. Làm sáng tỏ cơ chế động học hấp thu - đào thải: Chứng minh thực nghiệm rằng Corbicula sp. tích lũy và đào thải Cd với tốc độ nhanh hơn nhiều so với Pb ($\text{PR}{\text{Cd}}$ đạt $0,320\text{ mg/kg/ngày}$ so với $\text{PR}{\text{Pb}}$ đạt $0,081\text{ mg/kg/ngày}$). Nguyên nhân do Cd chủ yếu tồn tại ở dạng tự do trong các mô mềm, trong khi Pb có xu hướng liên kết bền vững tại các cấu trúc phức tạp như chân tơ (byssal threads) dẫn đến việc đào thải chậm.
2. Xác định quy luật tương tác cạnh tranh: Phát hiện sự cạnh tranh vị trí vận chuyển qua màng tế bào khi phơi nhiễm đồng thời Cd và Pb làm giảm nồng độ tích lũy của từng kim loại riêng biệt, nhưng làm tăng tổng lượng kim loại tích tụ ($1,914\text{ mg/kg FW}$) và gia tăng tỷ lệ tử vong của sinh vật chỉ thị.
3. Cảnh báo nguy cơ an toàn thực phẩm: Cung cấp bằng chứng định lượng cho thấy quy chuẩn hiện hành QCVN 8-2:2011/BYT đối với Cd ($2,0\text{ mg/kg FW}$) là tương đối cao so với chuẩn quốc tế. Ngay cả khi nồng độ dưới chuẩn BYT, việc tiêu thụ 300g hến nhiễm KLN/tuần đã khiến chỉ số PTWI ở người lớn và trẻ em vượt ngưỡng an toàn của WHO/BYT, tiềm ẩn nguy cơ ngộ độc mãn tính.
4. Công bố học thuật: Kết quả đồ án đã hoàn thiện bản tóm tắt và được chấp nhận báo cáo tại Hội thảo quốc tế The 11th SEATUC Symposium (tháng 3/2017 tại Trường Đại học Bách khoa TP.HCM) với bài báo: "Accumulation, depuration and risk assessment of Cd and Pb in clam Corbicula sp. under laboratory conditions".

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế của đồ án:
  • Thí nghiệm chỉ kiểm soát nồng độ kim loại trong mô hến mà chưa định lượng định kỳ hàm lượng kim loại tồn lưu trong pha nước và nền cát lót đáy, do đó chưa đánh giá được mức độ suy giảm kim loại do hấp phụ bề mặt hoặc bốc hơi.
  • Quy mô phân tích QA/QC lặp mới chỉ thực hiện trên 20% số lượng mẫu do giới hạn kinh phí và điều kiện phân tích máy móc.
  • Số lượng mẫu điều tra xã hội học còn khiêm tốn ($n = 42$), tập trung tại hai khu chợ nhỏ nên tính đại diện cho toàn địa bàn TP. Hồ Chí Minh chưa cao.
• Hướng nghiên cứu tiếp theo:
  • Mở rộng nghiên cứu quá trình tích lũy và đào thải sang các đối tượng sinh vật thủy sinh khác thuộc các bậc dinh dưỡng khác nhau (như tảo lục, cá chép) để kiểm chứng hiện tượng khuếch đại sinh học (Biomagnification) trong chuỗi thức ăn.
  • Bổ sung khảo sát đối với các kim loại nặng và vi lượng khác như Đồng (Cu), Kẽm (Zn), Sắt (Fe), Asen (As).
  • Triển khai các cuộc khảo sát dịch tễ học và tập quán tiêu dùng trên quy mô mẫu lớn hơn nhằm hoàn thiện mô hình đánh giá rủi ro sức khỏe cộng đồng.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tư liệu thực nghiệm hữu ích cho:

• Sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Khoa học Môi trường, Kỹ thuật Môi trường, Độc học Môi trường, Quản lý Tài nguyên và Thủy sản.
• Các nhà nghiên cứu quan trắc sinh học: Tham khảo chi tiết phương pháp nuôi giữ thích nghi sinh vật hai mảnh vỏ trong phòng thí nghiệm, quy trình phân cắt - xử lý mẫu mô sinh học bằng $\text{HNO}_3$ $70%$ kết hợp đo đạc ICP-OES.
• Cơ quan quản lý an toàn vệ sinh thực phẩm và bảo vệ môi trường: Cung cấp cơ sở khoa học để rà soát, đề xuất điều chỉnh các ngưỡng giới hạn tối đa cho phép của Cadimi trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại quy chuẩn QCVN 8-2:2011/BYT nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng, đặc biệt là nhóm đối tượng nhạy cảm (trẻ em).

---

Câu hỏi thường gặp

1. Nồng độ phơi nhiễm Cd và Pb trong thí nghiệm được lựa chọn dựa trên cơ sở nào?

Nồng độ phơi nhiễm được chọn là $5,0\text{ mg/L}$ cho thí nghiệm riêng lẻ và $6,0\text{ mg/L}$ (Cd) + $4,5\text{ mg/L}$ (Pb) cho thí nghiệm kết hợp. Do đây là nghiên cứu phơi nhiễm cấp tính ngắn ngày (10 ngày), các nồng độ này được thiết lập cao gấp khoảng 3 lần so với ngưỡng giới hạn ô nhiễm quy định tại QCVN 8-2:2011/BYT nhằm thúc đẩy nhanh quá trình tích lũy mô để quan sát động học rõ ràng trong điều kiện phòng thí nghiệm.

2. Sự khác biệt căn bản về khả năng đào thải giữa Cd và Pb trong mô hến là gì?

Cd được đào thải nhanh hơn rất nhiều so với Pb. Sau 5 ngày trong môi trường nước sạch, hàm lượng Cd trong mô hến giảm gần 10 lần (từ $1,779\text{ mg/kg}$ xuống $0,181\text{ mg/kg FW}$, tốc độ $\text{PR} = 0,320\text{ mg/kg/ngày}$), trong khi Pb chỉ giảm 1,6 lần (từ $1,041\text{ mg/kg}$ xuống $0,639\text{ mg/kg FW}$, tốc độ $\text{PR} = 0,081\text{ mg/kg/ngày}$). Điều này do Cd chủ yếu tích lũy ở dạng tự do trong các mô mềm, còn Pb có ái lực liên kết mạnh hơn ở dạng bền vững trong các cơ quan phức tạp.

3. Hiện tượng tương tác cạnh tranh giữa Cd và Pb trong thí nghiệm kết hợp biểu hiện như thế nào?

Trong thí nghiệm kết hợp, hàm lượng tích lũy của từng kim loại đơn lẻ ở ngày 10 (Cd: $1,116\text{ mg/kg}$; Pb: $0,798\text{ mg/kg}$) đều thấp hơn so với khi phơi nhiễm riêng lẻ (Cd: $1,779\text{ mg/kg}$; Pb: $1,041\text{ mg/kg}$) do sự cạnh tranh vị trí hấp thụ qua màng tế bào. Tuy nhiên, tổng hàm lượng kim loại tích lũy lại cao hơn ($1,914\text{ mg/kg FW}$) và làm tăng độc tính chung khiến tỷ lệ sinh vật chết cao hơn (8 cá thể so với 3 cá thể).

4. Đánh giá rủi ro sức khỏe qua chỉ số PTWI cho thấy nhóm đối tượng nào chịu rủi ro cao nhất?

Trẻ em chịu rủi ro cao nhất. Với giả định khẩu phần ăn $300\text{ g hến/tuần}$ (thể trọng trẻ em trung bình $32,7\text{ kg}$), lượng Cd hấp thụ vào cơ thể trẻ em ngay từ ngày thứ 5 của pha phơi nhiễm đã đạt $0,0087\text{ mg/kg thể trọng}$ (vượt mức an toàn $0,007\text{ mg/kg}$ của BYT) và đạt tới $0,0163\text{ mg/kg thể trọng}$ ở ngày thứ 10 (vượt hơn 2 lần ngưỡng an toàn), đe dọa nghiêm trọng đến chức năng thận và sự phát triển xương.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Đỗ Xuân Huy đã hoàn thành việc mô phỏng và định lượng động học tích lũy, đào thải của Cadimi và Chì trên hến (Corbicula sp.) trong điều kiện phòng thí nghiệm. Kết quả chứng minh hến có khả năng tích lũy nhanh và đào thải kim loại nặng có chọn lọc, trong đó tốc độ chuyển hóa của Cd vượt trội so với Pb. Nghiên cứu cũng chỉ ra nguy cơ sức khỏe tiềm ẩn khi tiêu thụ hến sống trong môi trường ô nhiễm thông qua các chỉ số PTWI và RQ, cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho các nghiên cứu độc học sinh thái và hoàn thiện quy chuẩn an toàn thực phẩm tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRUONG DAI HOC TAI NGUYEN VA MOI TRUONG KHOA DIA CHAT VA KHOANG SAN DO AN TOT NGHIEP NGHIEN CUU KHA NANG TICH LUY VA DAO THAI CADIMI (Cd), CHi (Pb) TRONG MO HEN (Corbicula sp.) O DIEU KIEN PHONG THi NGHIEM Sinh viên thực hiện: Đỗ Xuân Huy MSSV: 0150100016 Khéa: 01DH - DCMT TP.HCM, ngày 06 tháng 12 năm 2016 TRUONG DAI HOC TAI NGUYEN VA MOI TRUONG KHOA DIA CHAT VA KHOANG SAN DO AN TOT NGHIEP NGHIEN CUU KHA NANG TICH LUY VA DAO THAI CADIMI (Cd), CHi (Pb) TRONG MO HEN (Corbicula sp.) O DIEU KIEN PHONG THi NGHIEM Sinh viên thực hiện: Đỗ Xuân Huy MSSV: 0150100016 Khóa: 01ĐH - ĐCMT Giảng viên hướng dẫn: TS. Phạm Thanh Lưu TPHCM, ngày 06 tháng 12 năm 2016 LOI CAM ON Trong thời gian học tập và làm đồ án tốt nghiệp vừa qua em đã nhận được sự giúp đỡ vô cùng tận tình của khoa Địa chất Khoáng sản, gia đình và bạn bè. Trước hết em xin chân thành cảm ơn đến Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP.HCM và Khoa Địa chất Khoáng sản đã tạo điều kiện, giúp đỡ cho em hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này. Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.

Phạm Thanh Lưu đã hết lòng tận tụy hướng dẫn em trong thời gian em thực tập và làm đồ án tốt nghiệp, đồng thời em xin chân thành cảm ơn Thầy đã giúp đỡ, định hướng cho em đê có thể hoàn thành báo cáo đồ án tốt nghiệp của mình một cách hoàn thiện nhất. Trong quá trình thực hiện hoàn thành đồ án tốt nghiệp sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế nhất định. Vì vậy, em rất mong nhận được sự nhận xét, chỉ bảo, đóng góp ý kiến của quý thầy cô hướng dẫn từ nhà trường dé em có thê cải thiện, rèn luyện thêm. Cuối cùng em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên và cô vũ em trong suốt quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp vừa qua.

Em xin chân thành cảm ơn! MUC LUC "ò,áyv ~. TINH CAP THIẾT CỦA ĐÔ ÁN TỐT NGHIỆP. MỤC TIÊU CỦA ĐỎ ÁN TỐT NGHIỆP. NỘI DƯNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU.--222E+++2EE2++2EE+22Exerrrrsee 3 EM) (00006603000.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Phương pháp thu thập tài liệu và tham khảo tai liệu. Phương pháp xử lý số liệu.-- 222222 +EE£+2EE22EEE22EE22711221127112211222. TÔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC.

Nghiên cứu trong nƯỚC. GIỚI THIỆU CHƯNG VỀ NGHIÊN CỨU. Các khái niệm chính. -- 2 s2 E SE E28 9E 51 E1 E9 E1 E1 E1 ng nến 9 1.

Độc tính của cadimi (Cd) va chi (Pb) đối với con người. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. PHƯƠNG PHÁP THU THẬP TÀI LIỆU VÀ THAM KHẢO TÀI LIỆU. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM.

PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH - THÍ NGHIỆM.--2-©2zz222zzz+zzre¿ 15 2. Phương pháp tách chiết. Phương pháp phân tích. - - --+- + + x + E£t+exEr er r kr er re 16 2.

Ưu điểm, nhược điểm của phương pháp phân tích. PHUONG PHAP KHAO SAT, THAM DO Y KIEN CỘNG ĐÔNG. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SO LIỆU. KÉT QUÁ VÀ THẢO LUẬN.

Độ tin cậy của kết quả nghiên cứu .- 22 222+2z2+2EE22EEz+EEEt2EEerrrrrrree 19 3. Tích lũy va dao thải Cd và Pb khi phơi nhiễm riêng lẻ. Tích lũy và đào thai Cd va Pb khi phơi nhiễm kết hợp. Hé sé tich lũy sinh học - Bloconcentration factor (BCF).

Tốc độ tích lũy (CF), tốc độ đào thải (PR) của nghiên cứu. Kết quả khảo sát tình hình sử dụng hến.-2- 22 ©z2+2EE2EEz+zzrrree 3. Đánh giá rủi ro lên sức khỏe con ngườỜII. 39 KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ,.-- 2-2 s< se ©sZ€Ese©sseEssersetrsersserssrrsersee 42 KẾT LUẬN.

43 TÀI LIEU THAM KHẢO.- 22-22 E2e€EESAeeE22ee©Eveeeorzseevrzseorvssee 44 PHU LUC 157 —.ÔỎ 48 1H DANH MỤC TỪ VIỆT TAT AAS Atomic absorption spectrometer BCF Bioconcentration Factor BYT Bộ Y tế CF Concentration Factor DW Trọng lượng khô EC Khối thành viên liên minh Châu Âu EDL Electrodeless discharge lamps EU Liên minh Châu Âu FW Trọng lượng tươi ICP - OES Inductively coupled plasma optical emission spectrometry KLN Kim loai nang PR Percentages of metal reduction PTWI Provisional tolerable weekly intake QA Quality Assurance QC Quality Control QCVN Quy chuẩn Việt Nam RQ Risk Quotient SE Standard Error TP.HCM Thành phó Hồ Chí Minh WHO Tổ chức Y tế thế giới IV DANH MỤC HÌNH Hình 1. Sơ đồ chuyên hóa Cd và nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Sơ đồ chuyên hóa Pb và nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Sơ đồ tóm tắt quá trình nuôi giữ, phơi nhiễm và đào thải hến với KLN.

Sơ đồ tóm tắt quy trình xử lý mẫu trước khi phân tích. Các bước tiễn hành khảo sát, thăm dò ý kiến người sử dụng hến. Biểu đồ hệ số tương quan của các mẫu đánh giá QA, QC. Kết quả tích lũy và đào thải Cd, Pb trong hến ở thí nghiệm riêng lẻ.

Kết quả tích lũy và đào thải Cd, Pb trong hến ở thí nghiệm kết hợp. Hệ số tích lũy sinh hoc (BCF) của hến đối với Cd, Pb. Hệ số tích lũy sinh học (BCF) của hến đối với Cd, Pb. Tốc độ tích lũy (CF), tốc độ đào thải (PR) của Cd, Pb lên hến ở thí nghiệm THEN.

Tốc độ tích lũy (CF), tốc độ đào thải (PR) của Cd, Pb lên hến ở thí nghiệm kết hợp. Biểu đồ biểu thị % các địa điểm mua hến của người tiêu dùng. Biểu đồ biểu thị % tần suất ăn hến/ tuần.-2- 22222 2EE2522522525225225252-5eE 27 Hình 3. Biểu đồ biểu thị % lượng tiêu thụ hến trong một bữa ăn/ người.

Biểu đồ biểu thị nguồn thông tin về KLN có trong hến. Biểu đồ biểu thị ý kiến người tiêu dùng về độ an toàn khi ăn hến. Hàm lượng KLN của nghiên cứu so với QCVN 8-2: 2011/BYT. Hàm lượng KLN của nghiên cứu so với QCVN 8-2: 2011/BYT.

Hàm lượng KLN của nghiên cứu so với giới hạn của EU. Hàm lượng KLN của nghiên cứu so với giới hạn của EU. PTWI Cd, Pb ăn vào hàng tuần đối với người trưởng thành. PTWI Cd, Pb ăn vào hàng tuần đối với trẻ em.

Kết quả rủi ro (RQ) ở thí nghiệm riêng lẻ.222 22z2+2EE+2EEz+Ezzrrez 37 Hình 3. Giá trị (RQ) ở thí nghiệm kết hợp.-©-222222222222222221122221222222-<ee 38 DANH MUC BANG Bang 3. PTWI Cd, Pb ở thí nghiệm riêng lẻ. Giới hạn PTWI mà BYT đưa ra đối với Cd, Pb.

Sự tương quan giữa giá trị RQ và mức độ rủi ro VI TOM TAT Đồ án này khảo sát quá trình tích lũy và dao thai cadimi (Cd) và chi (Pb) trong m6 hén Corbicula sp. phơi nhiễm trong điều kiện phong thi nghiém. Hén Corbicula sp. được phơi nhiễm với hai kim loại nặng (KLN) Cd và Pb trong thời gian 10 ngày cho pha tích lũy và sau đó chuyển sang môi trường không KLN đề nghiên cứu quá trình dao thải trong thời gian là 5 ngày.

Thí nghiệm được chia thành thí nghiệm riêng lẻ từng kim loại với nồng độ (5,0 mg/L) và thí nghiệm kết hợp hai KLN với nồng độ Cd, Pb lần lượt là (6,0 mg/L và 4,5 mg/L). Hàm lượng Cd, Pb trong mẫu hến ở các ngày 1, 3, 5 va 10 (của pha tích lũy) và ngày 5 (của pha dao thải) được phân tích bằng phương pháp quang phé phat xa cam tmg Inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP - OES). Két quả của nghiên cứu cho thấy, hến có khả năng tích lũy và dao thai Cd, Pb trong cơ thể với hệ số tích lũy cao nhất là 0,258 mg/kg trọng lượng ướt (FW)/ngày và 0,336 mg/kg FW/ngày. Ở cả pha tích lũy và đào thải thì hàm lượng Cd, Pb có trong hén ở thí nghiệm riêng lẻ đều cao hơn hàm lượng Cd, Pb có trong hến ở thí nghiệm kết hợp.

Hàm lượng Cd và Pb cao nhất ở pha tích lũy là 1,779 và 1,041 mg/kg FW ở thí nghiệm riêng lẻ và 1,116 và 0,798 mg/kg FW đối với thí nghiệm kết hợp. Tuy nhiên, nếu tính tổng nồng độ 2 KLN tích lũy trong hến thì thí nghiệm kết hợp có tổng nồng độ KLN cao hơn. Đặc biệt hơn đối với khả năng tích lũy và đào thải của hến đối với Cd diễn ra nhanh hơn so với khả năng tích lũy và đào thải của hến đối với Pb. Ở cuối pha đảo thải hàm lượng Cd và Pb còn tích lũy trong hến thấp nhất lần lượt là 0,181 và 0,639 mg/kg FW ở thí nghiệm riêng lẻ và 0,167 và 0,431 mg/kg FW đối với thí nghiệm kết hợp.

Dựa vào chỉ số mức độ rủi ro (RQ) và lượng ăn vào hàng tuần có thê chấp nhận được (PTWI) cho thấy với hàm lượng KLN tích lũy trong hến nằm ở mức độ rủi ro trung bình đến mức rủi ro cao tới sức khỏe người sử dụng. Từ khóa: Hến, kim loại nặng, chì và cadimi, tích lũy và đào thải MO DAU 1. TINH CAP THIET CUA DO AN TOT NGHIEP Trong những năm gần đây, tình trạng ô nhiễm kim loại nặng (KLN) đang được xã hội quan tâm, đặc biệt ở các khu vực phát triển nhanh về công nghiệp như TP.HCM, Bình Dương, Đồng Nai. KLN thường được phát hiện rất nhiều ở trong trầm tích và môi trường nước đặc biệt là các kim loại như Cd, Pb.

Chúng được đánh giá là các nguyên tố có tính độc ở nồng độ rất thấp (Paul và cs, 2014) và có thê gây ngộ độc tức thời hoặc ảnh hưởng lâu đài đến đời sống sinh vật và sức khỏe con người. Ví dụ theo kết quả nghiên cứu của hội bảo vệ thiên nhiên và môi trường Việt Nam, nước kênh Nhiêu Lộc - Thị Nghè, Cầu Bông so với QCVN 08 - MT: 2015/ BTNMT có hàm lượng Cd gấp 16 lan, kém (Zn) gap 90 lần, Pb gấp 700 lần. Hàm lượng các kim loại nặng trong tram tích của kênh Nhiêu Lộc tại cầu Ông Tá: Pb (7460 ppm), Cd (189 ppm), Zn (2200 ppm). cao hơn 50 - 80 lần so với QCVN 43: 2012/ BTNMT (Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lượng trầm tích).

Cadimi được biết có khả năng gây tôn hại đối thận và xương, gây đau nhức xương và làm xương trở nên giòn và đễ gãy. Còn đối với Pb khi nồng độ chì trong nước uống là 0,042 - 1,0 mg/L sẽ xuất hiện triệu chứng bị ngộ độc kinh niên ở người; ở nồng độ 0,18 mg/L cé thể gây ngộ độc ở động vật máu nóng (Doãn Văn Kiệt, 201 1). Hiện nay, bên cạnh việc quan trắc ô nhiễm KLN trực tiếp bằng các phương pháp lý hóa, việc sử dụng các sinh vật chỉ thị mà cụ thể là sử dụng các loài hai mảnh vỏ, đã được quan tâm nghiên cứu và mang lại nhiều thành tựu có ý nghĩa cho khoa học và thực tiễn.