Nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng (Pb, As) trong đất và trong một số loài giun đất ở khu Kinh Tế Mở Chu Lai - Huyện Núi Thành - Tỉnh Quảng Nam

MỞ ĐẦU Đất là nguồn tài nguyên có giới hạn, có vai trò đặc biệt quan trọng đối với hoạt động nông nghiệp, bảo vệ môi trường và sự sống trên toàn cầu. Thế nhưng hiện nay, chất lượng đất đang ngày một suy giảm, ô nhiễm môi trường đất đang diễn ra trên quy mô rộng lớn. Đặc biệt, ô nhiễm đất bởi các kim loại nặng (KLN) đang là vấn đề thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên toàn thế giới do tính chất độc hại và bền vững của chúng trong môi trường. Hầu hết, các nghiên cứu sớm về giun đất chủ yếu tập trung đến thành phần và các khu hệ giun đất như công trình nghiên cứu về khu hệ giun đất ở Ấn Độ của Stephenson J, khu hệ giun đất ở New Zeland của Lee k.E, 1959,… công trình nghiên cứu về thành phần loài giun đất ở Việt Nam của Thái Trần Bái, của Phạm Thị Hồng Hà... Trong những năm gần đây, đã có nhiều nghiên cứu về mối quan hệ giữa sự tích lũy kim loại nặng trong đất và trong các loài giun đất ở các môi trường đất ô nhiễm KLN nhưng chủ yếu tập trung ở các nước Anh, Pháp, Mỹ, Hà Lan, Trung Quốc, như công trình nghiên cứu của Quanying Wang, Dongmei Chu, Long Cang, Lianzhenli, Haowen Zhu (Trung Quốc) về ảnh hưởng của đất ô nhiễm kim loại nặng tới sinh khối của giun đất; công trình nghiên cứu của André Amar và cộng sự (2005) về sự thay đổi hàm lượng KLN trong giun đất ở các khu vực đất khác nhau . Ở Việt Nam, chưa có một công trình nghiên cứu nào về mối tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong đất và trong các loài giun đất được công bố. Hiện nay, bên cạnh việc quan trắc ô nhiễm KLN trực tiếp bằng các phương pháp lý, hóa thì việc sử dụng các sinh vật tích tụ làm chỉ thị sinh học để quan trắc môi trường đã được quan tâm nghiên cứu và đưa lại nhiều kết quả có ý nghĩa cho khoa học và thực tiễn. Do đó thông qua việc phân tích hàm lượng KLN tích lũy trong cơ thể giun đất có thể đánh giá được mức độ ô nhiễm KLN trong môi trường đất, qua đó có thể tìm kiếm các giải pháp thích hợp nhằm kiểm soát và phục hồi hiện trạng ô nhiễm môi trường đất .Và hiện nay Kinh Tế Mở Chu Lai - Huyện Núi Thanh- Tỉnh Quảng Nam đang phát triển nhanh và mạnh các ngành công nghiệp: thép, luyện kim, điện tử, bao bì, gạch men, cơ khí, khai khoáng, may mặc, chế biến lâm sản nên nguy cơ đất bị ô nhiễm KLN rất cao. Nhận thấy việc khảo sát ô nhiễm KLN xung quanh khu Kinh Tế Mở Chu Lai là vấn đề hết sức cần thiết, xuất phát từ cơ sở lý luận thực tiễn trên chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng (Pb, As) trong đất và trong một số loài giun đất ở khu Kinh Tế Mở Chu Lai - Huyện Núi Thành- Tỉnh Quảng Nam” nhằm đánh giá hiện trạng ô nhiễm KLN trong môi trường đất, đánh giá mối tương quan về hàm lượng KLN tích luỹ trong giun đất và trong môi trường đất, đề xuất các cảnh báo về môi trường tại khu vực nghiên cứu. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Tình hình ô nhiểm KLN trên Thế giới và Việt Nam 1.1.1. Tình hình ô nhiểm KLN trên thế giới. Các khu vực khai thác mỏ, khoáng sản, các khu công nghiệp và các thành phố lớn là những nguồn phát thải ra một lượng lớn KLN, chúng có khả năng tồn tại trong môi trường, vấn đề không đáng lo ngại nhiều nếu chúng không xâm nhập được vào cơ thể sinh vật và hệ sinh thái. Điều đáng quan tâm là KLN có tính bền vững khó phân hủy, có khả năng xâm nhập và tích lũy đến mức độ gây độc cho con người, sinh vật và hệ sinh thái. Từ mức độ nhiễm chì trong đất trồng đến các độc tố trong nước và không khí bị nhiễm phóng xạ, Học viện Blacksmith đã đưa ra các khu vực "thảm họa sinh thái học’’ của thế giới. Năm 2000, vụ tai nạn hầm mỏ xảy ra tai công ty Aurul (Rumani) đã thải ra 50-100 tấn xianua và kim loại nặng (như đồng) vào dòng sông gần Baia Mare(thuộc vùng Đông- Bắc). Sự nhiễm độc này đã khiến các loài thuỷ sản ở đây chết hàng loạt, tổn hại đến hệ thực vật và làm bẩn nguồn nước sạch, ảnh hưởng đến cuộc sống của người dân. Ở các khu vực luyện kim, vùng khai thác Pb thì hàm lượng Pb trong đất khoảng 1500 µg/g, cao gấp 15 lần so với mức độ bình thường như khu vực xung quanh nhà máy luyện kim ở Galena, Kansas (Mỹ), hàm lượng chì trong đất 7600 µg/g. Hàm lượng Pb trong bùn cống, rãnh ở một số thành phố công nghiệp tại Anh dao động từ 120 µg/g - 3000 µg/g (Berrow và Webber, 1993), trong khi tiêu chuẩn cho phép tại đây là không quá 1000 µg/g . Tại La Oroya – một thành phố khai mỏ của Peru gần như 100% trẻ em ở đây có hàm lượng chì trong máu vượt mức cho phép của tất cả các loại tiêu chuẩn trên thế giới. Còn ở Kabwe (Zambia) các mỏ khai thác và lò nấu chì đã ngừng hoạt động từ lâu, nhưng nồng độ chì ở đây vẫn ở mức khủng khiếp. Tính trung bình thì trẻ em ở Kabwe có nồng độ chì cao gấp 10 lần mức cho phép của Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ và có thể gây tử vong. Khi các chuyên gia của Mỹ lấy mẫu máu của trẻ em tại Kabwe để phân tích, các thiết bị của họ trục trặc liên tục vì mọi chỉ số đều vượt ngưỡng tối đa. Tại Norilsk (Nga) các cơ sở khai thác và chế biến kim loại đã thải ra môi trường một lượng lớn các KLN vượt giới hạn cho phép, khu vực này là nơi có các tổ hợp luyện kim lớn nhất thế giới với hơn 4 triệu tấn Cd, Cu, Pb, Ni, As, Se và Sn được khai thác mỗi năm . Thiên Anh, Trung Quốc là một thành phố công nghiệp, Thiên Anh chiếm khoảng hơn một nửa sản lượng chì của Trung Quốc. Thứ kim loại độc hại này ngấm vào nước và đất trồng của Thiên Anh và ngấm vào máu trẻ em sinh ra tại đây. Đó có thể là nguyên nhân dẫn tới việc các em nhỏ ở Thiên Anh có chỉ số IQ thấp. Qua kiểm tra, lúa mỳ trồng ở Thiên Anh chứa lượng chì cao gấp 24 lần chuẩn của Trung Quốc Kabwe, Zambia khi các mỏ chì lớn được phát hiện gần Kabwe năm 1902, Zambia là một thuộc địa của Anh, và có rất ít quan tâm tới ảnh hưởng của kim loại độc hại với người dân nơi đây. Đáng buồn thay, tình trạng này tới nay hầu như không được cải thiện. Và cho dù công việc khai thác, chế biến chì không còn hoạt động nhưng mức ô nhiễm chì ở Kabwe là rất lớn. Tính trung bình, mức nhiễm chì ở trẻ em cao hơn chuẩn cho phép của Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ từ 5-10 lần, và có thể thậm chí còn cao hơn mức gây tử vong. Song cũng có một tia hy vọng khi Ngân hàng Thế giới gần đây đã thông báo một dự án làm sạch môi trường trị giá 40 triệu USD cho thành phố. Sumgayit, Azerbaijan loại chất ô nhiễm là chất hữu cơ, dầu và KLN . Hàng năm, rất nhiều nhà máy của Sumgayit đã phát thải khoảng 120.000 tấn khí thải độc hại có cả thủy ngân vào không khí. Phần lớn các nhà máy này đã đóng cửa, nhưng vấn đề ô nhiễm vẫn còn. Và ở Châu Á là một trong những nơi có tình trạng ô nhiễm KLN cao trên trên thế giới, trong đó đặt biệt là Trung Quốc với hơn 10% đất bị ô nhiễm Pb, tại Thái Lan theo Viện Quốc Tế quản lý nước thì 154 ruộng lúa thuộc tỉnh Tak đã nhiễm Pb cao gấp 94 lần so với tiêu chuẩn cho phép. Tuy vậy tại các nước phát triển vẩn phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm mà các ngành công nghiệp khác gây ra. 1.1.2 Tình hình ô nhiểm KLN ơ Việt Nam Ở việt nam gắn với quá trình công nghiệp hóa và hện đại hóa là trình trạng ô nhiễm môi trường gia tăng, đặc biệt tại các trung tâm công nghiệp,các khu vực khai thác mỏ và các thành phố lớn. Sự phát thải một lượng lớn các KLN từ các khu công nghiệp tiềm ẩn nguy cơ đe dọa đến sức khỏe của con người và hệ sinh thái xung quanh. Tại TP. HCM, kết quả phân tích hiện trạng ô nhiễm KLN trong đất vùng trồng lúa khu vực phía Nam thành phố cho thấy hàm lượng đồng, kẽm, chì, thủy ngân, crôm trong đất trồng lúa chịu ảnh hưởng trực tiếp của nước thải công nghiệp phía Nam thành phố đều tương đương hoặc cao hơn ngưỡng cho phép (TCVN 7209:2002) đối với đất sử dụng cho mục đích nông nghiệp. Trong đó hàm lượng cadimi vượt quá tiêu chuẩn cho phép 2,3 lần; kẽm vượt quá 1,76 lần. Theo kết quả phân tích môi trường của Sở tài nguyên và môi trường tỉnh Phú Thọ cho thấy một số khu vực ở thành phố công nghiệp Việt Trì đã có hiện tượng ô nhiễm Asen trong đất và trong nước ngầm đặc biệt là tại phường Bạch Hạc là vùng ô nhiễm Asen lớn nhất của Thành phố Việt Trì . Tình trạng ô nhiễm Pb cũng gia tăng nhanh chóng trong môi trường, mức độ ô nhiễm Pb nghiêm trọng nhất vẫn là các thành phố lớn, các khu dân cư, khu công nghiệp. Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng Pb ở Sông Thị Vải vượt tiêu chuẩn cho phép (TCCP) tới 4 - 5 lần. Tại huyện Đông Anh, Hà Nội hàm lượng Pb, trong đất và nước tại các khu vực trồng rau đều vượt TCCP . Hà Nội, một trong những đô thị có tỉ lệ thu gom rác cao nhất, cũng chỉ đạt tỉ lệ dao động khoảng 70 - 80%/năm. Lượng rác thải còn lại tồn đọng ở các nước ao hồ, ngõ xóm, kênh mương, theo dòng nước mưa chảy tràn gây ô nhiễm môi trường. Tại Thành phố Đà Nẵng, với 6 khu công nghiệp và 300 doanh nghiệp đang hoạt động, có tốc độ phát triển công nghiệp nhanh nhưng đi kèm với nó là dấu hiệu ô nhiễm môi trường ngày một gia tăng. Khu vực hạ lưu sông Cu Đê nơi nhận nguồn nước thải của khu công nghiệp Hòa Khánh và KCN Liên Chiểu có hàm lượng KLN vượt từ 1 - 10 lần Tiêu chuẩn cho phép. Ở mỏ than núi Hồng (xã Yên Lãng), mỏ thiếc (xã Hà Thượng, huyện Đại Từ), mỏ sắt Trại Cau và mỏ chì, kẽm làng Hích, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. Kết quả phân tích mẫu đất cho thấy, mỏ than núi Hồng là điểm nóng về ô nhiễm asen trong đất, thường hàm lượng từ 202-3.690ppm (1ppm = 1 phần triệu), gấp 17-308 lần tiêu chuẩn Việt Nam về hàm lượng asen trong đất. Trong khi đó, mỏ kẽm, chì làng Hích có hàm lượng chì và kẽm tương ứng là 13.028ppm và 9.863ppm; gấp 186 lần tiêu chuẩn cho phép đối với chì và 49 lần đối với kẽm. Mỏ thiếc xã Hà Thượng bị ô nhiễm asen nghiêm trọng, có nơi hàm lượng asen trong đất lên đến 15.146 ppm, gấp 1.262 lần quy định. Có thể nói rằng vấn đề ô nhiễm nói chung và ô nhiễm KLN đã và đang thách thức môi trường Việt Nam, các loại ô nhiễm thường thấy tại các đô thị Việt Nam là ô nhiễm nguồn nước mặt,ô nhiễm bụi, ô nhiễm KLN và các chất độc hại như Pb, Hg, As. Ô nhiễm KLN ở Việt Nam chưa xảy ra trên diện rộng tuy nhiên, đã có hiện tượng ô nhiễm cục bộ ở một số khu vực đặt biệt là một số KCN và các làng nghề tái chế kim loại. 1.2. Độc chất Asen(As) và chì (Pb) 1.2.1. Đ ộc ch ất Asen (As) Asen hay còn gọi là thạch tín, một nguyên tố hóa học có ký hiệu As và số nguyên tử 33. Asen lần đầu tiên được Albertus Magnus (Đức) viết về nó vào năm 1250. Khối lượng nguyên tử của nó bằng 74,92. Vị trí của nó trong bảng tuần hoàn được đề cập ở bảng mé bên phải. Asen là một á kim gây ngộ độc khét tiếng và có nhiều dạng thù hình: màu vàng (phân tử phi kim) và một vài dạng màu đen và xám (á kim) chỉ là số ít mà người ta có thể nhìn thấy. Ba dạng có tính kim loại của asen với cấu trúc tinh thể khác nhau cũng được tìm thấy trong tự nhiên (các khoáng vật asen sensu stricto và hiếm hơn là asenolamprit cùng parasenolamprit), nhưng nói chung nó hay tồn tại dưới dạng các hợp chất asenua và asenat. Vài trăm loại khoáng vật như thế đã được biết tới. Asen và các hợp chất của nó được sử dụng như là thuốc trừ dịch hại, thuốc trừ cỏ, thuốc trừ sâu và trong một loạt các hợp kim. Trạng thái ôxi hóa phổ biến nhất của nó là -3 (asenua: thông thường trong các hợp chất liên kim loại tương tự như hợp kim), +3 (asenat (III) hay asenit và phần lớn các hợp chất asen hữu cơ), +5 (asenat (V): phần lớn các hợp chất vô cơ chứa ôxy của asen ổn định). Asen cũng dễ tự liên kết với chính nó, chẳng hạn tạo thành các cặp As - As trong sulfua đỏ hùng hoàng (α-As4S4) và các ion As43- vuông trong khoáng coban asenua có tên skutterudit. Ở trạng thái ôxi hóa +3, tính chất hóa học lập thể của asen chịu ảnh hưởng bởi sự có mặt của cặp electron không liên kết. Asen về tính chất hóa học rất giống với nguyên tố đứng trên nó là phốtpho. Tương tự như phốtpho, nó tạo thành các ôxít kết tinh, không màu, không mùi như As2O3 và As2O5 là những chất hút ẩm và dễ dàng hòa tan trong nước để tạo thành các dung dịch có tính axít. Axít asenic (V), tương tự như axít phốtphoric, là một axít yếu. Tương tự như phốtpho, asen tạo thành hiđrua dạng khí và không ổn định, đó là arsin (AsH3). Sự tương tự lớn đến mức asen sẽ thay thế phần nào cho phốtpho trong các phản ứng hóa sinh học và vì thế nó gây ra ngộ độc. Tuy nhiên, ở các liều thấp hơn mức gây ngộ độc thì các hợp chất asen hòa tan lại đóng vai trò của các chất kích thích và đã từng phổ biến với các liều nhỏ như là các loại thuốc chữa bệnh cho con người vào giữa thế kỷ 18. 1.2.2. Đ ộc chất Chì(Pb) Chì là một chính nhóm phần tử với các Pb biểu tượng (từ tiếng Latinh : plumbum) và số nguyên tử 82. Chì là một, mềm dẻo kim loại nghèo. Nó cũng được tính là một trong những kim loại nặng. Kim loại chì có màu xanh - trắng sau khi mới cắt, nhưng nó nhanh chóng bị xỉn màu đến một màu xám đục khi tiếp xúc với không khí. Chì có một ánh bạc crôm sáng bóng khi nó tan chảy thành chất lỏng. Chì được sử dụng trong xây dựng xây dựng, pin axit chì, đạn và các mũi chích ngừa, trọng lượng, như là một phần của các chất hàn, pewters, hợp kim dễ nóng chảy và như là một lá chắn bức xạ. Chì có cao nhất số nguyên tử của tất cả các yếu tố ổn định, mặc dù cao hơn phần tử tiếp theo, bismuth, có một nửa cuộc sống đó là quá dài (dài hơn nhiều so với tuổi của vũ trụ) mà nó có thể được coi là ổn định. Bốn đồng vị ổn định có 82 proton, một số kỳ diệu trong mô hình lớp hạt nhân của hạt nhân nguyên tử . Chì là một chất độc đối với động vật. Nó gây tổn thương hệ thần kinh và gây ra não rối loạn, quá nhiều cũng gây ra rối loạn dẫn máu trong động vật có vú. Cũng giống như các phần tử thủy ngân, một kim loại nặng, chì là một tiềm năng chất độc thần kinh mà tích tụ trong cả hai mô mềm và xương. Nhiễm độc chì đã được ghi từ La Mã cổ đại, Hy Lạp cổ đại và cổ đại Trung Quốc . Chì là thường tìm thấy trong quặng với kẽm, bạc và (dồi dào nhất) bằng đồng, và được tách ra cùng với các kim loại này. Các lãnh đạo chính khoáng sản là galen (PbS), trong đó có 86,6% chì, phổ biến các giống khác được cerussite (PbCO 3) và anglesit (PbSO 4) 1.3. Tình hình nghiên cứu ô nhiễm KLN trên Thế giới và tại Việt Nam 1.3.1. Tình hình nghiên cứu ô nhiểm KLN ở thế giới. Từ rất lâu người ta đã nghiên cứu giun đất và vai trò của nó trong tự nhiên như Aristote, Darwin … nhưng nhiều nghiên cứu liên quan đến giun tập trung nhất vào những năm thuộc thế kỷ 20. - Nghiên cứu về vai trò của giun trong hệ sinh thái: Tracey (1951) đã chứng minh sự hiện diện của các enzyne cellulaz và kitinaz phân hủy cellulose và kitin. Mitchell và cộng tác viên (1977), Hamil, Hanotiaux nghiên cứu khả năng mùn hóa chất hữu cơ của giun đất. Barley, Jenning (1959) … nghiên cứu phân giun và nhận thấy phân có lượng nitơ hữu dụng cho cây trồng tăng cao hơn. Jacobson (1944), Graaf (1971) phân giun tăng nguyên tố trao đổi Ca, Mg, P, K … - Nghiên cứu về các đặc điểm sinh trưởng, sinh sản của giun: Edward (1972), Grove và Newell (1962) … nghiên cứu về hình thái và cấu tạo của giun. Bonche (1972), Pussard, Fayolle (1983) nghiên cứu về phân loạI, khả năng tăng trưởng sinh sản của giun đất và môi trường sinh sống của chúng. Từ việc nuôi giun đất để nghiên cứu, các nhà khoa học đã phát hiện ra những loài giun dễ nuôi trong điều kiện nhân tạo. Từ đó họ bắt đầu nghiên cứu nuôi giun vì mục đích kinh tế và cải tạo môi trường. Công việc nuôi giun đất đơn giản, không cần những kỷ năng và trình độ văn hóa cao. Trẻ em, người già, người tàn tật đều nuôi giun được. Người ta đã nuôi giun ở nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Canada, Pháp, Ý, Úc, Nhật, Hàn Quốc, Trung Quốc … Ở những nước này giun được nuôi để làm thức ăn cho gia súc, các loài thủy sản đặc sản, làm thức ăn cho người (cháo giun, lương khô) và thuốc trị bệnh cho người. Peter HF Hobbelen, Josée E. Koolhaas và Cornelis PM van Gestel (Hà Lan) với công trình nghiên cứu về tác dụng của kim loại nặng trong tiêu thụ rác của loài Lumbricus rubellus (2005) đã khẳng định tầm quan trọng thực tế của việc tích lũy KLN của loài này. Qua nghiên cứu đã nhận thấy rằng ở loài Lumbricus rubellus mức tiêu thụ rác thải gia tăng liên quan đến nồng độ Cd, Cu và Zn trong cơ thể của nó (có nguồn gốc từ đất ô nhiễm KLN) có thể là do sự gia tăng về nhu cầu năng lượng cần thiết cho việc điều hoà, giải độc các kim loại nặng Cd, Cu và Zn . Theo nghiên cứu của một số tác giả ở Trung Quốc (Quanying Wang, Dongmei Chu, Long Cang, Lianzhenli, Haowen Zhu) về ảnh hưởng của đất ô nhiễm kim loại nặng tới sinh khối của giun đất và hệ vi sinh vật đất trong vùng lân cận của một mỏ đồng bị bỏ hoang ở Đông Nam Kinh, Trung Quốc đã cho thấy giun đất có thể sử dụng như chỉ thị sinh học trong việc đánh giá tình trạng đất ô nhiễm KLN. Nồng độ KLN trong giun đất ở các vị trí lấy mẫu là khác nhau. Ngay cả trong cùng một vị trí lấy mẫu, KLN tập trung ở các mô khác biệt đáng kể giữa các loài giun đất khác nhau. Nồng độ Cu trong họ Moniligastridae tương quan chặt chẽ với nồng độ Cu trong đất, trong khi nồng độ Cd và Zn trong Moniligastridae tương quan yếu. Phương pháp nhằm khắc phục hiện tượng tích luỹ sinh học là nuôi giun tại các khu vực nhiễm kim loại và chất hữu cơ. Tại Ấn Độ, một dự án lớn áp dụng phương pháp này đã mang lại thành công. Phương pháp sử dụng chất xúc tác là vi trùng và một loại giun đặc biệt đã đem lại kết quả khả quan trong việc cải tạo, tăng độ phì nhiêu cho đất, đồng thời giảm đáng kể lượng kim loại nặng tích tụ. Theo Science Daily, nhóm nghiên cứu do nhà hóa học Meru Lue Marco Parra, ĐH Occidental Lisadro Alvarado (Venezuela) dẫn đầu đã tiến hành hai nghiên cứu khả thi về việc sử dụng giun và sâu trong xử lý nước thải.Nghiên cứu đầu tiên dùng Vermicompost – dạng sản phẩm phân bón hữu cơ giàu chất dinh dưỡng, được tạo ra từ nhiều loại sâu và giun đất – để hấp thu nước thải bị nhiễm các kim loại niken, vanadium, crom và chì. Nghiên cứu thứ hai dùng giun đất trực tiếp cho việc cải thiện đất ở các bãi rác nhiễm asen và thủy ngân.Kết quả cho thấy giun đất giúp loại bỏ asen 42 - 72% và loại bỏ thủy ngân 7,5 -30,2% trong thời gian hai tuần. Sự tích tụ các chất thải rắn cũng như các kim loại độc hại từ những máy tính lỗi thời, thiết bị cầm tay điện tử bỏ đi… trong các bãi rác sẽ gây ô nhiễm nghiêm trọng đất, nước ngầm và tầng nước mặt. Nghiên cứu trên vì vậy có ý nghĩa quan trọng, có thể mở ra một phương pháp xử lý sinh học hiệu quả, rẻ tiền thay thế các phương pháp phức tạp và tốn kém. Với những đặc tính vốn có của động vật đất - sống đào hang và ăn các chất mùn bã trong đất, có khả năng tích lũy các KLN mà không bị ngộ độc, phân bố rộng, có số lượng phong phú, dễ thu mẫu, có kích thước phù hợp cho việc phân tích, các loài giun đất đã và đang được nghiên cứu sử dụng làm sinh vật quan trắc môi trường đất bị ô nhiễm KLN có hiệu quả ở nhiều nước trên thế giới. 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ô nhiểm KLN ở Việt Nam Nghiên cứu cơ bản về giun đất ở Viêt Nam đã triển khai từ trước năm 1979: Thái Trần Bái và các cộng sự ở Đại học Sư phạm I Hà Nội. Nghiên cứu sử dụng giun làm dược liệu: giáo sư Đỗ Tất Lợi đã sưu tầm những bài thuốc có sử dụng giun. Trước năm 1975, dược sĩ Hồ Thị Thu đã nghiên cứu sản xuất những dược phẩm từ giun. Năm 1987 trường Đại học Y dược TP Hồ Chí Minh nghiên cứu những hoạt chất chủ yếu, thành phần đạm, các acid amin, khoáng vi lượng trong thịt giun. Nghiên cứu nuôi giun: năm 1983 tiến sĩ nông hóa Nguyễn Văn Chuyển, một Việt kiều ở Nhật đã giới thiệu trên đài truyền hình TP Hồ Chí Minh kỹ thuật nuôi giun đất để lấy đạm động vật. Năm 1986, nghiên cứu nuôi giun sớm nhất ở Viêt Nam là phòng sinh học thực nghiệm, Đại học Sư phạm I Hà Nội, nghiên cứu thành công việc thuần hóa giun quế, Perionyx excavatus, có trong tự nhiên ở Việt Nam, thành vật nuôi. Tiến sĩ Nguyễn Văn Bảy, trường Cán bộ quản lý nông nghiệp và phát triển nông thôn TP Hồ Chí Minh đã nhập giun quế về Việt Nam để nghiên cứu nhân giống từ năm 1995. Một nhóm tác giả khoa sinh, Đại học Khoa học tự nhiên TP Hồ Chí Minh đã thí nghiệm nuôi giun bằng chất thải từ nghề trồng nấm. Đến nay việc nuôi giun đất đã được triển khai tại nhiều tỉnh, TP – từ năm 1990 các tỉnh Cao Bằng, Hà Giang, Bắc Thái; 1996 ở Bảo Lộc – Lâm Đồng, TP Hồ Chí Minh, Long An, các tỉnh miền Tây Nam bộ. Nhiều nơi thành trang trại, nuôi theo công nghiệp. Các nhà khoa học Việt Nam đã thử nghiệm thành công phương pháp nuôi giun bằng rác thải, nhằm giải quyết nạn ô nhiễm môi trường do rác gây ra, đồng thời cung cấp thức ăn cho gia súc. Loài giun này được nhập từ Philippines, có ưu điểm là dễ nhân nuôi, sinh sản nhanh, thích nghi tốt với khí hậu nước ta.Tiến sĩ Huỳnh Thị Kim Hối, thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, đã nghiên cứu kinh nghiệm dân gian, kết hợp với các kiến thức khoa học hiện đại để cho ra đời một quy trình xử lý rác thải nhờ giun đất Phillipinnes. Loài giun này có tên khoa học là perionyx excavalus, có thể tiêu hoá chất thải rất tốt. Theo tính toán, để phân hủy 1 tấn rác hữu cơ trong một năm, nguời ta cần khoảng 1.000 con giun giống và các thế hệ con cháu của chúng. Hiện tại, đề tài nghiên cứu đã được ứng dụng cho việc xử lý rác thải ở các thành phố lớn. Trên thực tế, việc nuôi giun đất để xử lý ô nhiễm môi trường đã được nhân dân ta áp dụng từ lâu. Kinh nghiệm này đã được phổ biến rộng rãi nhất ở Hà Đông. Nhân dân ở đây thường làm chuồng gà phía trên và nuôi giun đất phía dưới, vì phân do gà thải ra là nguồn thức ăn tốt cho giun đất. Mặt khác nhờ giun đùn đất, tiêu hoá và thải ra chất hữu cơ, mà sau một thời gian, đất ở phía dưới chuồng gà sẽ tơi xốp, rất tốt cho cây trồng. Khi đó, người ta lại chuyển chuồng gà ra chỗ khác, cứ như vậy... Chu trình khép kín này khiến cho việc nuôi gia cầm không gây ô nhiễm môi trường. Theo nghiên cứu của Đặng Văn Minh, Trường Đại Học nông lâm Thái Nguyên về mối quan hệ giữa giun đất và chất lượng đất trồng chè tại huyện Đồng Hỷ, Thái Nguyên cho thấy rằng sự thay đổi về số lượng giun đất phụ thuộc vào độ ẩm đất, sự thay đổi về số lượng giun tỉ lệ thuận với sự thay đổi hàm lượng cacbon hửu cơ và tỉ lệ nghịch với giun trong đất. Việc nghiên cứu sử dụng giun đất làm chỉ thị còn mới mẻ ở Việt Nam do dó vấn đề nghiên cứu sự tích lũy KLN và mối tương quan giữa hàm lượng KLN trong cơ thể giun đất và trong môi trường đất có tính thực tiễn hệ thống chỉ thị sinh học và tăng cường hiệu quả công tác giám sát môi trường đất ở Việt Nam. CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯƠNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối t ượng nghiên cứu Các loài giun đất thuộc giống pheretima,họ Megascolecidae, bộ Lumbricimorpha thuộc lớp giun ít tơ Oligochaeta, phân ngành có đai (Clitellata), ngành giun đốt (Annelida),sống ở trong bùn vá đất.
Hình 2.1. Giun đất (giống pherentima) 2.2. Địa điểm nghiên cứu Đề tài tiến hành nghiên cứu ở 3 khu vực xung quanh khu Kinh Tế Mở Chu Lai - huyện Núi Thành - tỉnh Quảng Nam. - Khu vưc 1: Khương Thọ - Tam Hiệp - Khu vực 2: Khương Đại - Tam Hiệp - Khu vực 3: Tam Giang - Tam Hiệp 2.3. Phương pháp nghiên cứu. 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu thực địa. - Thu mẫu giun đất: Tiến hành thu mẫu ở khu vực Kinh Tế Mở Chu lai-huyện Núi Thanh - tỉnh Quảng Nam lấy 3 địa điểm theo 2 mùa, mùa mưa (tháng 11), mùa khô (tháng 3), giun đất được thu trong các hố đào có kích thước 50 × 50cm mẫu được thu theo từng lớp 10cm cho đến khi hết giun đất. Mẫu sau khi thu thập sẽ được bảo quản và đưa về phân tích ở phòng thí nghiệm Môi trường khoa CNSH&MT,Trường Cao Đẳng Đức Trí Đà Nẵng. - Thu mẫu đất: Mẫu đất được thu đồng thời với mẫu giun đất. Lấy mẫu đất tầng mặt 0-30cm theo từng khu vực. Mẫu sau khi thu thập sẽ được bảo quản và phân tích tại phòng thí nghiệm Môi Trường,
Hình 2.2. phẫu diện thu mẩu 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm - Mẫu giun đất được tiến hành định loại dựa theo khóa phân loại giun đất của Thái Trần Bái (1983), Phạm Thị Hồng Hà (1995). - Xác định khối lượng bằng phương pháp cân đo thông thường. - Xác định chỉ tiêu pH đất bằng máy đo pH INOLAB S6. - Xử lý mẫu động vật: Mẫu được sấy khô đến độ khô tuyệt đối, nghiền nhỏ thành bột sau đó cân chính xác một lượng mẫu khoảng 5 gam, vô cơ hóa mẫu bằng dung dịch HNO3 đặc + H2SO4 + H2O2 [7], [9]. - Xử lý mẫu đất: Mẫu đất để khô tự nhiên, nghiền bằng cối sứ thành bột, rây qua rây có kích thước 63µm, cân 5 gam mẫu đất khô, vô cơ hóa bằng axit HNO3 + H2O2 trong bình Kendal [3], [7], [9]. - Phân tích xác định hàm lượng tổng các kim loại As và Pb trong mẫu giun đất và mẫu đất bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS ở những bước sóng thích hợp cho từng nguyên tố. 3.4.3. Phương pháp xử lý số liệu - Xử lý số liệu thống kê và vẽ biểu đồ bằng phần mềm Exel, Origin 6.0. - So sánh các giá trị trung bình bằng phương pháp phân tích Phương Sai và kiểm tra LSD với mức ý nghĩa α = 0,05 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN 3.1. Một số tính chất môi trường đất tại khu vực nghiên cứu Các yếu tố môi trường như :pH, hàm lượng KLN trong đất ảnh hưởng dến sự tích luỹ các KLN trong cơ thể sinh vật. Ở môi trường có độ pH thấp thì sự hòa tan và tính linh động của các KLN tăng lên, và ngược lại môi trường có độ pH cao thì tính linh động của các KLN giảm xuống. Do đó KLN sẽ tồn tại dưới dạng hợp chất kết tủa và lắng đọng, chúng rất khó phân hủy qua thời gian (theo Lê Huy Bá). Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành khảo sát tính chất môi trường đất thông qua các chỉ tiêu pH và hàn lượng KLN As và Pb nhằm xác định mức độ ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến sự tích lũy KLN trong các loài giun đất và đánh giá hiện trạng ô nhiễm KLN tại các vùng đất xung quanh khu Kinh Tế Mở Chu Lai - huyện Núi Thành - tỉnh Quảng Nam. Qua 2 đợt thu mẩu, số mẩu đất thu được tại khu vực Khương Thọ là 6 mẩu , tại Khương Đại là 6 mẩu, và tại Tam Hiệp là 6 mẩu, phân tích tổng cộng là 36 mẩu để xác định chỉ số pH và hàm lượng KLN As và Pb. 3.1.1. pH môi trường đất tại khu vực nghiên cứu Theo kết quả ở bảng 3.1 và hình 3.1 cho thấy chỉ số pH dao động từ 5,15 - 7,44. Trung bình pH tại khu vực 1 - Khương Thọ là 6,06 ±0,51; Tại khu vực 2 Khương Đại là 6,55 ± 0,4; tại khu vực 3 Tam Giang là 6,16± 0,53. Và nói chung độ pH tại các khu vực này tương đối thấp, môi trường đất ở đây có tính axit, và điều này có thể làm tăng độ linh động của các KLN trong đất và tăng khả năng tích luỹ KLN trong cơ thể sinh vật. Bảng 3.1. Chỉ số pH trong đất qua 2 đợt thu mẫu Địa điểm  Đợt 1 (n = 3)  Đợt 2 (n = 3)  Trung bình (n = 6)   Khương Thọ  6,54±0,255  5,59± 0,36  6,06 ±0,51   Khương Đại  6,95± 0,211  6,16 ± 0,34  6,55 ± 0,4   Tam Giang  6,66±0,24  5,67± 0,37  6,16± 0,53  
Hình 3.1. Biến đọng pH qua 2 đợt thu mẫu 3.1.2. Hàm lượng KLN As và Pb trong môi trường đất Nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm As và Pb trong môi trường đất tại khu vực nghiên cứu, đề tài tiến hành xác định hàm lựơng As và Pb trong đất qua 2 đợt thu mẩu. Và kết quả đạt được trình bày ở bảng 3.2, hình 3.2 và hình 3.3. Hàm lượng As trong môi trường đất ở ba khu vực nghiên cứu, qua phân tích phương sai và kiểm tra LSD ở mức α = 0,05 cho thấy không có sự khác nhau về sự tích lũy As trong đất qua các đợt thu mẫu của ba khu vực nghiên cứu, hàm lượng As đạt mức trung bình cao nhất tại khu vực Khương Thọ là 3,27 ± 1,66 mg/kg, thấp hơn 3.67 lần so với Quy Chuẩn kĩ thuật quốc gia về giới hạn của KLN cho phép trong đất (mức giới hạn tối đa của As trong đất nông nghiệp là < 12 mg/kg) (QCVN 03: 2008/ BTNMT).Tiếp đến là Tam Giang là 3.04 ± 2.51 mg/kg thấp hơn 3.95 lần so với quy chuẩn cho phép và thấp hất là Khương Đại 2.025 ± 1.053 mg/kg thấp hơn 5,93 lần so với quy chuẩn cho phép. Như vậy, môi trường đất tại ba khu vực nghiên cứu không vượt QCVN 03: 2008/BTNMT. Đối với hàm lượng Pb trong môi trường đất ở 3 khu vực nghiên cứu, qua phân tích phương sai và kiển tra LSD ở mức α = 0,05 cho thấy, tại khu vực Tam Giang không có sự khác nhau về sự tích lũy Pb trong đất qua các đợt thu mẫu, hàm lượng Pb trung bình 66,14±4,85 mg/kg so sánh với QCVN 03: 2008/BTNMT (mức giới hạn tối đa của Pb trong đất nông nghiệp ≤ 70mg/kg) thì hàm lượng Pb tại khu vực này nằm trong giới hạn cho phép và thấp hơn quy chuẩn 1,06 lần. Tại khu vực Khương Thọ và Khương Đại, qua phân tích Phương Sai cho thấy có sự khác nhau về sự tích lũy Pb trong đất qua các đợt thu mẫu. Ở khu vực Khương Thọ có hàm lượng Pb trung bình 51.3 ± 4.88 mg/kg, so sánh với QCVN 03:2008/BTNMT (≤ 70mg/kg) thì hàm lượng Pb tại khu vực này nằm trong giới hạn cho phép và thấp hơn quy chuẩn 1,37 lần; khu vực Khương Đại có hàm lượng Pb trung bình là 50,54± 4,67mg/kg cũng nằm trong giới hạn cho phép và thấp hơn quy chuẩn 1,38 lần . Theo kết quả nghiên cứu về hàm lượng KLN trong đất ở khu công nghiệp Hòa Khanh, TP Đà Nẵng của Lê Thị Hiếu Giang, Trường Đại Học Sư Phạm Đà Nẵng cho thấy hàm lượng Pb tổng số trong đất dao động trong khoảng 36,5± 14,6 mg/kg. Kết quả nghiên cứu của Đặng Thị An và cs, Viện sinh thái và tài nguyên sinh vật tại Văn Lâm – Hưng Yên cho thấy môi trường đất tại khu vực này có hàm lượng Pb là 7. 103 – 15. 103 ppm, các vùng đất cách khu lò nấu chì < 20m có nồng độ Pb là 2.103 – 104 ppm. Trong nghiên cứu này cho thấy kết quả nghiên cứu tại khu vực khu Kinh Tế Mở Chu Lai – huyện Núi Thành – tỉnh Quảng Nam cũng nằm trong khoảng dao động này. Hàm lượng As trung bình trong đất là 2,79 ± 1,14 hàm lượng Pb là 56,0 ± 3.86 so sánh với QCVN 03: 2008/BTNMT về giới hạn cho phép của KLN trong đất, thì khu vực nghiên cứu này chưa có dấu hiệu ô nhiễm Pb và As. Bảng 3.2. Hàm lượng As và Pb trong mẫu đất tại các khu vực nghiên cứu qua 2 đợt thu mẫu. Địa điểm  KLN     As (mg/kg)n = 3  Pb (mg/kg)n = 3   Khương Thọ  Đợt 1  2,43± 1,153  32,14 ± 3,87    Đợt 2  4,11 ± 0,72  70,47 ± 3,09    Trung bình n = 6  3,27 ± 1,135  51,3 ± 4,88   Khương Đại  Đợt 1  1,5 ± 0,75  34,34 ± 4,47    Đợt 2  2,55 ± 1,18  66,75 ± 1,57    Trung bìnhn = 6  2,025 ± 1,053  50,54 ± 4,67   Tam Giang  Đợt 1  2,68 ± 1,33  52,36 ± 4,1    Đợt 2  3,4 ± 2,67  79,93 ± 3,75    Trung bình n = 6  3,04 ± 2,51  66,14 ± 4,85   Hình 3.2. hàm lượng As trong đất qua 2 đợt thu mẫu
Hình 3.3. Hàm lượng Pb trong đất qua 2 đợt thu mẫu 3.2. Sự tích luỹ KLN As và Pb trong một số loài giun đất thuộc giống Pheretima Khảo sát sự tích lũy KLN thông qua việc xác định hàm lượng As và Pb có trong mô cơ thể một số loài giun đất thuộc giống Pherentima. Qua 2 đợt thu mẫu, số mẫu giun đất thu được tại khu vực Khương Thọ là 6 mẩu, tại khu vực Khương Đại là 6 mẩu, tại khu vực Tam Giang là 6 mẫu. Phân tích tổng cộng là 36 mẫu để xác định hàm lượng KLN As và Pb. Kết quả cho thấy có sự tích lũy KLN As và Pb trong một số loài giun đất thuộc giống pherentima. Qua phân tích phương sai và kiểm tra LSD ở mức α = 0,05 cho thấy có sự khác nhau về sự tích lũy KLN As và Pb trong cơ thể giun đất ở 3 khu vực nghiên cứu. Đối với hàm lượng As trong cơ thể giun đất tại ba khu vực nghiên cứu đếu không có sự khác nhau về sự tích lũy KLN As trong mô cơ thể giun đất qua 2 đợt thu mẫu, hàm lượng As trung bình ở Khương Thọ là 2,03 ± 1,18 mg/kg. Hàm lượng As trung bình tại khu vực Khương Đại là 1,33 ± 1,030 mg/kg, tại khu vực Tam Giang là 1,35 ± 1,235 mg/kg theo bảng 3.4 và hình 3.4 . Hàm lượng As trung bình cao nhất (2,31 ± 1,32 mg/kg) được tìm thấy ở mẫu giun đất thu trong đợt 2 của khu vực Khương Thọ. Và hàm lượng As trong đất cũng đạt giá trị cao nhất vào đợt 2 tại khu vực Khương Thọ theo bảng 3.2 và hình 3.2. Hàm lượng Pb trong cơ thể giun đất ở 3 khu vực nghiên cứu, qua phân tích Phương Sai và kiểm tra LSD ở mức α = 0,05 cho thấy.hàm lượng Pb qua 2 đợt lấy mẫu ở 3 khu vực thì hàm lượng Pb có trong mô giun đất ở đợt 2 cao hơn so với đợt 1, theo bảng 3.4. Và có sự khác nhau về sự tích lũy KLN Pb qua 2 đợt thu mẩu, trung bình hàm lượng Pb tại Khương Thọ là 36,83 ± 4,915 mg/kg, tại khu vực Kương Đại là 42,06 ± 4,9 mg/kg, tại khu vực Tam Giang là 46,5 ± 5,311 mg/kg. Theo bảng 3.2 và hình 3.2 thì hàm lượng Pb trong đất đạt giá trị cao nhất vào đợt 2 tại khu vưc Tam Giang là 79,93 ± 3,75 và giá trị trung bình là 66,14 ± 4,85. Hàm lượng Pb trong mô cơ thể giun đât ở 3 khu vực nghiên cứu có sự khác nhau có thể do hàm lượng Pb trong môi trường đất, thời điểm lấy mẩu, nhiêt độ và độ ẩm tại thời điểm lấy mẫu. Theo kết quả nghiên cứu của Dai Jun và cs (2004) cho thấy hàm lượng Pb trong loài aporrectodea caliginosa trong khoảng 0, 08–0,38mg/kg; hàm lượng Pb trong loài Lumbricus rubellus trong khoảng 0, 03 – 0,13. Đối với nghiên cứu này, nếu so sánh với sự tích lũy Pb trong các loài giun đất thuộc giống Pherentima ở các khu vực nghiên cứu xung quanh khu Kinh Tế Mở Chu Lai,huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam thì thấy sự tích lũy của hai loài này đều thấp hơn. Bảng 3.3. Hàm lượng As và Pb trong cơ thể giun đất tại các khu vực nghiên cứu qua 2 đợt thu mẫu Địa điểm  KLN     As (mg/kg)n = 3  Pb (mg/kg)n = 3   Khương Thọ  Đợt 1  1,75± 1,12  15,15 ± 2,122    Đợt 2  2,31 ± 1,32  58,51 ± 2,32    Trung bìnhn = 6  2,03 ± 1,184  36,83 ± 491   Khương Đại  Đợt 1  0,896 ± 0,586  22,32 ± 3,80    Đợt 2  1,76 ± 1,208  61,8 ± 2,85    Trung bìnhn = 6  1,33 ± 1,030  42,06 ± 4,9   Tam Giang  Đợt 1  0,75 ± 0,90  22,24 ± 4,017    Đợt 2  1,95 ± 1,41  69,77 ± 2,435    Trung bìnhn = 6  1,35 ± 1,235  46,5 ± 5,311  
Hình 3.4. Hàm lượng As trong giun qua 2 đợt thu mẫu
Hình 3.4. Hàm lư ợng Pb trong giun đất qua 2 đợt thu mẫu . 3.3. Tương quan giữa hàm lượng As và Pb trong đất với hàm lượng trong giun đất (giống Pherentima) Hàm lượng KLN có trong môi trường có ảnh hưởng đến sự tích lũy KLN trong cơ thể sinh vật do đó, để xác định ảnh hưởng của hàm lượng As và Pb trong môi trường đất đối với hàm lượng As và Pb trong mô cơ thể giun đất, chúng tôi tiến hành phân tích mức độ tương quan giữa hàm lượng As và Pb trong đất và hàm lượng tích lũy trong mô cơ thể giun đất. Các giá trị sử dụng trong phân tích tương quan được chuyển dạng về x’=log(x+10). Kết quả được thể hiện ở hình 3.5 và hình 3.6.
Hình 3.5. Tương quan giữa hàm lượng As trong đất và trong cơ thể giun đất
Hình 3.6. Tương quan giữa hàm lượng Pb trong đất và trong cơ thể giun đất Qua phân tích tương quan cho thấy mức độ tích lũy KLN As và Pb trong đất tương quan thuận với mức độ tích lũy As và Pb trong mô cơ thể giun đất. Trong đó, sự tích lũy As trong đất với hàm lượng As trong cơ thể giun đất ở mức tương quan rất chặt, với hệ số tương quan rất chặt là (r=0,93 , p=0,006). Còn đối với sự tích lũy Pb trong đất với hàm lượng Pb trong mô cơ thể giun đất ở mức tương quan tương đối chặt (r=0,599;p=2,209). . Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu trong khoá luận tốt nghiệp của Lê Thị Hiếu Giang lớp 06CSM, khoa Sinh – Môi trường, trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng về sự tích luỹ KLN Cd và Pb trong đất và trong cơ thể giun đất thuộc giống Pheretima ở một số khu vực xung quanh KCN Hòa Khánh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng. Trong đó, sự tích luỹ Pb trong cơ thể giun đất ở mức tương quan chặt với hàm lượng Pb trong đất với hệ số tương quan chặt (r = 0,775, pvalue = 0,069). Hệ số tương quan càng cao thì mối liên hệ giữa hàm lượng As và Pb trong mô cơ thề giun đất và hàm lượng As và Pb tổng số trong đất càng có ý nghĩa, như vậy có thể thông qua phân tích hàm lượng KLN tích lũy trong cơ thể giun đất có thể đánh giá được chất lượng môi trường chúng sinh sống .Trong nghiên cứu này tương quan giữa mức độ tích lũy KLN As và Pb trong cơ thể giun đất và hàm lượng As và Pb tổng số trong đất ở mức tương quan thuận với hệ số tương quan rất chặt đối với As và tương quan tương đối chặt đối với Pb. Vì vậy việc đề xuất việt sử dụng một số loài giun đất trong giống pherentima làm sinh vật chỉ thị phản ánh mức độ ô nhiễm KLN As và Pb trong đất là có cơ sở thực tiễn. Chương IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Hàm lượng As trung bình trong đất là 2,77 ± 1,65 mg/kg, so sánh với QCVN 03:2008/BTNMT (As≤12mg/kg) thì môi trường đất ở 3 khu vực chưa bị ô nhiễm As (nằm trong 3,59 đến 5,93) hàm lượng Pb 56.08 ± 25,23 mg/kg, so sánh với QCVN 03:2008/BTNMT (Pb≤70mg/kg) thì môi trường đất ở 3 khu vưc nghiên cứu chưa bị nhiễm Pb. Sự tích lũy As trong giống Pheretima là có khác nhau có ý nghĩa so với tích lũy Pb ( α = 0.05) hàm lượng As trung bình tích lũy trong một số loài giun đất thuộc giống Pheretima ở khu vực nghiên cứu là 1.57 ± 1.15mg/kg; mức độ tích lũy Pb là 41,8±17,42mg/kg. Hàm lượng kim loại nặng As, Pb trong đất tương quan thuận với mức độ tích lũy As và Pb trong mô cơ thể giun đất. trong đó sự tích lũy As trong đất với hàm lượng As trong cơ thể giun đất ở mức tương quan rất chặt (r=0.933,p=0.006 ) đối với hàm lượng Pb trong đất và trong mô cơ thể giun đất ở mức tương quan tương đối chặt (r=0.599, p=0.209). Qua nghiên cứu cho thấy các loài giun đất giống pherentima có khả năng tích lũy cao hàm lượng As và Pb trong cơ thể. Mức độ tích lũy phản ánh được hàm lượng As và Pb có trong môi trường. Do đó có thể sử dụng giun đất trong giống pherentima để đánh giá ô nhiễm KLN As và Pb Kiến nghị Đề tài chỉ dừng lại ở mức nghiên cứu sự tích lũy As và Pb trong giống pherentima, do đó để xác định một cách đầy đủ khả năng chỉ thị ô nhiễm KLN của giun đất cần có thêm nhiều nghiên cứu sự tích lũy KLN trong những loài giun đất cụ thể, cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tích lũy As và Pb trong đối tượng nghiên cứu. Môi trường đất tại 3 khu vực nghiên cứu chưa có hàm lượng As và Pb vượt ngưỡng giới hạn cho phép, vì vậy cần phải khuyến cáo người dân và các xí nghiệp xung quanh khu Kinh Tế Mở Chu Lai – huyện Núi Thành – tỉnh Quảng Nam cần có nhiều biện pháp quản lý và ý thức hơn . TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Huy Bá. Độc học môi trường. NXB Đại học QG TH.HCM [2] Đặng Kim Chi, Hoàng Thu Hương, Vũ Thị Hồng Hưng (2005), “Sinh vật tích tụ - một phương pháp đánh giá ô nhiễm kim loại nặng”, Tạp chí sinh học, 25. [3] Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Nguyễn Xuân Cự, Phạm Văn Khang, Nguyễn Ngọc Minh (2002), Một số phương pháp phân tích môi trường, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. [4] Nguyễn Khắc Hải. Ảnh hưởng của ô nhiễm Asen trong nguồn nước sinh hoạt đến sức khỏe con người. Viện Y học lao động và Vệ sinh môi trường. [5] Phạm Văn Hiệp (2008), Nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng cadimi và chì trong loài Corbicula sp. ở các vùng cửa sông tại thành phố Đà Nẵng, Khóa luận tốt nghiệp, trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng. [6] Huỳnh Thị Kim Hối, Nguyễn Đức Anh (2002), Ảnh hưởng của các công thức bón phân khác nhau đến giun đất (Oligochaeta) tại trạm cải tạo đất bạc màu Hòa Hiệp, Bắc Giang, Viện Sinh thái và tài nguyên sinh vật. [7] Huỳnh Thị Kim Hối, Tống Kim Thuần (2005), Bước đầu nghiên cứu giun đất và các nhóm Mesofauna khác ở ba loại đất đồi tại Vĩnh Phúc và Phú Thọ. Hội thảo quốc gia về sinh thái và tài nguyên sinh vật lần thứ nhất. [8] Huỳnh Thị Kim Hối, Vương Tân Tú (2007), “Ảnh hưởng của một số tính chất lý, hóa học của đất đến thành phần và phân bố của giun đất tại vườn quốc gia tam đảo”, Tạp chí Sinh học, 29(2), tr. 26-34. [9] Nguyễn Văn Khánh, Phạm Văn Hiệp (2009), “Nghiên cứu sự tích lũy kim loại nặng cadmium (Cd) và chì (Pb) của loài hến (Corbicula sp.) vùng cửa sông ở thành phố Đà Nẵng”, Tạp chí Khoa học và công nghệ, Đại học Đà Nẵng, 1(30), tr. 83-89. [10] Đặng Đình Kim, "Nghiên cứu sử dụng thực vật để cải tạo đất bị ô nhiễm kim loại nặng tại các vùng khai thác khoáng sản", khoa học môi trường. [11] Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Cự, Bùi Thị Ngọc Dung, Lê Đức, Trần Khắc Hiệp, Cái Văn Tranh, Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón, cây trồng, NXB Giáo dục. [12] Lê Văn Khoa, Nguyễn Xuân Quýnh, Nguyễn Quốc Việt, (2007), Chỉ thị sinh học môi trường, NXB Giáo dục. [13] Phạm Ngọc Thúy, Nguyễn Đình Mạnh, Đinh Văn Hùng, Nguyễn Viết Tùng, Ngô Xuân Mạnh và CTV. Hiện trạng ô nhiễm KLN (Hg, As, Pb, Cd) trong đất và một số rau trồng trên khu vực huyện Đông Anh, Hà Nội. Khoa đất đại học Nông Nghiệp I. [14] Minh Long (16/12/2008 11:05), 10 thành phố ô nhiễm nhất thế giới năm 2008, [14] Peter H.F. Hobbelen, Jose´e E. Koolhaas, Cornelis A.M. van Gestel [15] Quanying Wang, Dongmei Chu, Long Cang, Lianzhenli, Haowen Zhu (2009), “Indication of soil heavy metal pollution with earthworm and soil microbial biomass carbon in the vicinity of an abandoned copper mine in Eastern”, Eropean Journal of Soil Biology, 45, pp. 229-234. [16] Minh Long (16/12/2008 11:05), 10 thành phố ô nhiễm nhất thế giới năm 2008. [17] Andre’ Amaral, Manusoto, Regina Cunha, Ionan Marigo’mez, Arimindo Rodrigues (2006), “Bioavailability and cellcular effects of metals on Lumbricus terrestris in habiting volcanic soil”, Enviromental Pollution, 142, pp. 103-108. [18] D.J. Spurgeon and S.P. Hopkin (1999), “Seasonal variation in the abundance\ biomass and biodiversity of earthworms in soils contaminated with metal emissions from a primary smelting works”, Journal of Applied Ecology , 36, pp. 173-183. [19] Dai Jun, Becquer Thierry, Rouiller James Henri, Reversat Georges, Bernhard-Reversat France, Nahmani Johanne, Lavelle Patrick (2004), “Heavy metal accumulation by two earthworm species and its relationship to total and DTPA-extractable metals in soils”, Soil Biology & Biochemistry, 36, pp. 91-98. [20] Martina G. Vijver, Jos P.M. Vinkb, Cornelis J.H. Miermansb, Cornelis A.M. van Gestel (2003), “Oral sealing using glue: a new method to distinguish between intestinal and dermal uptake of metal in earthworm”, Soil Biology & Biochemistry, 35, pp. 125–132. [21] Quanying Wang, Dongmei Chu, Long Cang, Lianzhenli, Haowen Zhu (2009), “Indication of soil heavy metal pollution with earthworm and soil microbial biomass carbon in the vicinity of an abandoned copper mine in Eastern”, Eropean Journal of Soil Biology, 45, pp. 229-234. MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 3 TỔNG QUANG TÀI LIỆU 3 1.1.Tình hình ô nhiểm KLN trên Thế giới và Việt Nam 3 1.1.1. Tình hình ô nhiểm KLN trên thế giới. 3 1.1.2 Tình hình ô nhiểm KLN ơ Việt Nam 5 1.2. Độc chất Asen(As) và chì (Pb) 6 1.2.1. Đ ộc ch ất Asen (As) 6 1.2.2. Đ ộc chất Chì(Pb) 7 1.3. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới và tại Việt Nam 8 1.3.1. Tình hình nghiên cứu ô nhiểm KLN ở thế giới. 8 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ô nhiểm KLN ở Việt Nam 10 CHƯƠNG 2 12 ĐỐI TƯƠNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1. Đối t ượng nghiên cứu 12 2.2. Địa điểm nghiên cứu 12 2.3. Phương pháp nghiên cứu. 13 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu thực địa. 13 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 13 3.4.3. Phương pháp xử lý số liệu 14 CHƯƠNG 3 15 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 15 3.1. Một số tính chất môi trường đất tại khu vực nghiên cứu 15 3.1.1. pH môi trường đất tại khu vực nghiên cứu 15 3.1.2. Hàm lượng KLN As và Pb trong môi trường đất 16 3.2. Khảo sát thành phần loài giun đất tại khu vực nghiên cứu 18 3.3. Sự tích luỹ KLN As và Pb trong một số loài giun đất thuộc giống Pheretima 18 3.4. Tương quang giữa hàm lượng As và pb trong đất với hàm lượng trong giun đất (giống Pherentima) 21 Chương IV 24 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 24 Kết luận 24 Kiến nghị 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1. Chỉ số pH trrong đất qua 2 đợt thu mẫu 15 Bảng 3.2. Hàm lượng As và Pb trong mẫu đất tại các khu vực nghiên cứu qua 2 đợt thu mẫu. 17 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1. Giun đất (giống pherentima) 12 Hình 2.2. phẫu diện thu mẩu 13 Hình 3.1. Biến đọng pH qua 2 đợt thu mẫu 16 Hình 3.2. hàm lượng As trong đất qua 2 đợt thu mẫu 18 Hình 3.3. Hàm lượng Pb trong đất qua 2 đợt thu mẫu 18 Hình 3.4. Hàm lượng As trong giun qua 2 đợt thu mẫu 20 Hình 3.4. Hàm lư ợng Pb trong giun đất qua 2 đợt thu mẫu . 21 Hình 3.5. Tương quan giữa hàm lượng As trong đất và trong cơ thể giun đất 22 Hình 3.6. Tương quan giữa hàm lượng Pb trong đất và trong cơ thể giun đất 22 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của KLN trong đất (QCVN 03 : 2008/BTNMT) Hàm lượng KLN As  Hàm lượng KLN Pb   Mức giới hạn <1 2mg/kg( Khối lượng khô )  Mức giới hạn < 70 mg/kg   Phục lục 2 : bảng ước lượng mức độ tương quan ( Theo Chu Văn Mẫn ,2003 ) Hệ số tương quan  Mức tương quan   0 < r < 0,3  Tương quan kém   0,3 < r < 0,5  Tương quan vừa   0,5 < r < 0,7  Tương quan tương đối chặt   0,7 < r < 0,9  Tương quan chặt   0,9 < r < 1  Tương quan rất chặt   Phụ lục 3: Quang cảnh thu mẫu.