Độc học môi trường part 8

Chia sẻ: Afsjkja Sahfhgk | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

89
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đường cong có điểm uốn tại nồng độ Mn2+= 20ppm và có dạng: y = –0.0102x3 + 0.3491x2 – 1.0636x + 1.7967 R2 = 0.9755 y = 0.1837e0.554x R2 = 0.9688 3. Đối với Zn2+ * Với đất ruộng – Diễn biến tương tự như đối với Mn, nồng độ xử lý thấp mức chênh lệch giữa KHHP và KNPT cao hơn khi xử lý ở nồng độ cao, lượng xử lý cao độ chênh lệch giữa chúng chỉ còn 1,5 lần. Đường cong có điểm uốn tại nồng độ Zn2+=27ppm Và có dạng: y = –0.0073x4 + 0.0855x3 –...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Độc học môi trường part 8

khoâng ñöôïc xöû lyù, löôïng phoùng thích chæ 1,01 ppm Mn2+. Ñöôøng cong coù ñieåm uoán taïi noàng ñoä Mn2+= 20ppm vaø coù daïng: y = –0.0102x3 + 0.3491x2 – 1.0636x + 1.7967 R2 = 0.9755 y = 0.1837e0.554x R2 = 0.9688 3. Ñoái vôùi Zn2+ * Vôùi ñaát ruoäng – Dieãn bieán töông töï nhö ñoái vôùi Mn, noàng ñoä xöû lyù thaáp möùc cheânh leäch giöõa KHHP vaø KNPT cao hôn khi xöû lyù ôû noàng ñoä cao, löôïng xöû lyù cao ñoä cheânh leäch giöõa chuùng chæ coøn 1,5 laàn. Ñöôøng cong coù ñieåm uoán taïi noàng ñoä Zn2+=27ppm Vaø coù daïng: y = –0.0073x4 + 0.0855x3 – 0.3187x2 + 0.6114x + 0.3217 R2 = 0.979 * Vôùi Buøn ñaùy: Khi noàng ñoä xöû lyù taêng thì löôïng HP vaø PT cuõng taêng theo. – Trong ñieàu kieän khoâng xöû lyù, buøn ñaùy vaãn coù khaû naêng phoùng thích cung caáp cho dung dòch ñaát moät löôïng keõm nhaát ñònh (0,7 ppm) nhöng khi taêng löôïng xöû lyù treân 16 laàn thì löôïng keõm ñöôïc phoùng thích cho dung dòch chæ taêng 3 ñeán 3,64 laàn. Khi xöû lyù ñeán 40 ppm Zn2+, noù chæ phoùng thích 2,5 ppm. Khi taêng noàng ñoä Zn trong dung dòch xöû lyù, löôïng HP =2,68 ppm vaø HP/PT= 15,7 laàn. – Bieân ñoä bieán ñoäng KNPT töø thaáp ñeán cao nhaát xaáp xæ 85 laàn coøn HP bieân ñoä naøy chæ laø 2,5. – Cuõng gioáng nhö caùc cation KLN khaùc, khi noàng ñoä xöû lyù caøng cao thì tyû leä HP/PT caøng giaûm. Ñöôøng cong coù ñieåm uoán taïi noàng ñoä Zn2+ = 25ppm vaø coù daïng: y = 0.036e0.5636x R2 = 0.9775 182
4. Ñoái vôùi ñoàng * Treân ñaát buøn ñaùy – Khi löôïng Cu trong dung dòch xöû lyù taêng leân, löôïng Cu ñöôïc chieát xuaát taêng theo nhöng khoâng tyû leä thuaän. Khi löôïng cung caáp taêng 16 laàn thì löôïng HP chæ taêng 2,37 laàn. – Löôïng Cu PT khaù thaáp, khi cung caáp tôùi 16 ppm thì löôïng Cu PT chæ ñaït 1,2 ppm. Tyû leä HP/PT = 8 laàn. Moät ñieåm khaù ñaëc bieät trong KNHP cuûa Cu laø khi möùc xöû lyù thaáp (1 ppm) löôïng HP chieám ñeán 50% löôïng xöû lyù; nhöng khi löôïng xöû lyù tôùi 16 ppm, löôïng HP chæ coøn 7,5%. Neáu xeùt theo tyû leä Cu theâm vaøo vaø möùc Cu HP dieãn bieán theå hieän theo chieàu nghòch. Ñoù laø ñaëc tröng ñöôøng cong haáp phuï vaø phoùng thích cuûa Cu vôùi buøn ñaùy. Ñöôøng cong coù ñieåm uoán taïi noàng ñoä Cu2+ = 9ppm * Treân ñaát ruoäng – Löôïng Cu trong dung dòch xöû lyù caøng cao löôïng HP caøng lôùn. Keát quaû cho thaáy khi boùn 1ppm, löôïng HP laø 0,35 ppm; khi boùn 16ppm, löôïng HP laø 1,48 ppm. Neáu xeùt rieâng löôïng chieát xuaát ñöôïc so löôïng Cu boùn vaøo thì löôïng boùn taêng 16 laàn löôïng chieát xuaát ñöôïc taêng 5,5 laàn. Tyû leä giöõa löôïng HP/ XL giaûm khi löôïng XL taêng nhöng khoâng tyû leä thuaän. Khi noàng ñoä xöû lyù (NÑXL) 1ppm, tyû leä naøy laø 25% nhöng khi noàng ñoä xöû lyù 8 ppm tyû leä naøy chæ coøn 10,7% vaø khi (NÑXL) 16 ppm tyû leä naøy laø 9,3%. Ñöôøng cong coù ñieåm uoán taïi noàng ñoä Cu2+ = 29ppm 5. Vôùi Cd2+ Thôøi gian ñaàu quaù trình haáp phuï xaûy ra nhanh, khaû naêng haáp phuï giaûm daàn theo thôøi gian vaø coù theå ñaït tôùi traïng thaùi baõo hoaø (ñieåm uoán ñöôøng cong) sau 20 phuùt. Khoaûng pH toái öu cho quaù trình haáp phuï theo ñoà thò cho thaáy khoaûng töø 5,5 – 8,0. Ñænh cuûa ñöôøng cong naøy coù theå khoâng naèm ôû ñieåm coù pH = 7,3. Phöông trình ñöôøng cong: y = 2.0544Ln(x) – 0.4825 R2 = 0.9965 183
6. Vôùi Al3+ * Trong dung dòch khoâng coù buøn ñaùy hay ñaát phuø sa: Ñöôøng cong coù daïng hypebol maø ñieåm uoán taïi pH = 4,1; Al3+ = 1500 ppm, ñöôøng tieäm caän döôùi pH = 2,25, tieäm caän treân Al3+ = 0ppm; pH = 6,4. * Buøn ñaùy: Khaû naêng haáp phuï cuûa buøn ñaùy ñoái vôùi Al3+ xaûy ra raát nhanh trong 5 – 10 phuùt ñaàu tieân vaø ñi vaøo oån ñònh ôû 20 phuùt. Ñöôøng cong haáp phuï coù ñieåm uoán taïi:t=15 phuùt, noàng ñoä Al3+= 320ppm. Phöông trình ñöôøng cong coù daïng: y = –e–05x2 + 0.0005x + 0.024 R2 = 0.9721 Cau hỏi: 1. Taïi sao trong moâi tröôøng maën vaø pheøn thì hoaït tính ñoäc haïi vaø khaû naêng tích luõy sinh hoïc cuûa Cd vaø Hg taêng leân nhieàu laàn ? 2. Taïi sao Al khoâng laø chaát dinh döôõng vi löôïng cho thöïc vaät? 3. Taïi sao nhöõng caây ñöôïc troàng treân ñaát acid thì tæ leä tích luõy Cd laø cao nhaát ? 4. Coù neân söû duïng buøn ñaùy nhö vaät lieäu trong coâng ngheä haáp phuï ñeå loaïi boû kim loaïi naëng trong nöôùc hay khoâng ? 5. Taïi sao nhöõng ion coù hoùa trò caøng cao thì coù cöôøng ñoä trao ñoåi caøng maïnh ? 6. Cô cheá quaù trình haáp phuï cuûa keo seùt-muøn ñoái vôùi kim loaïi naëng ? 7. Caùc thoâng soá ñòa hoùa moâi tröôøng aûnh höôûng ñeán söï tích luõy kim loaïi naëng trong traàm tích buøn ñaùy ? 8. Moái töông quan giöõa haøm löôïng kim loaïi naëng vaø vaät chaát höõu cô trong traàm tích soâng raïch ? 9. Coù theå duøng chaát trôï haáp phuï gì ñeå taêng khaû naêng haáp phuï cuûa keo seùt- muøn ñoái vôùi kim loaïi naëng ? 10. Cô cheá vaø nhöõng yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình huùt kim loaïi cuûa caây troàng ? vaø Caùc bieän phaùp quaûn lyù kim loaïi naëng trong ñaát ? TAØI LIEÄU THAM KHAÛO CHÍNH Leâ Huy Baù, Nhöõng vaán ñeà ñaát pheøn Nam Boä, NXB TPHCM, 1982. 1. 184
Leâ Huy Baù vaø coäng taùc vieân, Ñoäc hoïc moâi tröôøng, NXB ÑHQG 2. TPHCM, 2000. Leâ Huy Baù vaø coäng taùc vieân: Bieán ñoäng moâi tröôøng Ñaát – Nöôùc – 3. Röøng ngaäp maën vaø nöôùc ôû Taây Ngoïc Hieån, Caø Mau, Baùo caùo ñeà taøi nghieân cöùu khoa hoïc tænh Caø Mau 1998 – 2000. Leâ Huy Baù, Nguyeãn Vaên Ñeä vaø coäng taùc vieân: Bieán ñoäng vaø aûnh 4. höôûng oâ nhieãm kim loaïi naëng trong nöôùc thaûi töø TPHCM leân moâi tröôøng ñaát, nöôùc vuøng haï löu Nhaø Beø. Baùo caùo nghieân cöùu ñeà taøi Sôû KHCNMT TPHCM 1998 – 2001. David Purves, Trace element Contimnation of the soil Environment, 5. Amsterdam, 1997. Nguyeãn Phi Huøng, Ñaùnh giaù moät soá dinh döôõng cho luùa treân moät 6. soá loaïi ñaát chính Ñoàng Thaùp Möôøi. Luaän aùn tieán só, GSHD: Leâ Huy Baù. 2001. Nguyeãn Ngoïc Quyønh, Bieán ñoäng vaø aûnh höôûng cuûa Cd2+ trong 7. moâi tröôøng ñaát, nöôùc leân caây luùa thuoäc haï löu soâng Saøi goøn – Ñoàng Nai. Luaän aùn tieán só, GSHD: Leâ Huy Baù, 2001. 185
4 CHÖÔNG AÛNH HÖÔÛNG CUÛA KIM LOAÏI NAËNG ÑEÁN QUAÙ TRÌNH SINH TRÖÔÛNG CUÛA THÖÏC VAÄT 4.1. GIÔÙI THIEÄU Trong moâi tröôøng ñaát coù hai nhoùm ñoäc chaát ñoái vôùi caây troàng, ñoù laø chaát ñoäc baûn chaát vaø chaát ñoäc khoâng baûn chaát. Nhoùm (I) laø nhöõng ion thieát yeáu cho söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa caây troàng, neáu vöôït quaù moät giôùi haïn nhaát ñònh naøo ñoù thì chuùng seõ laø caùc chaát ñoäc. Nhoùm (II) khoâng ñoùng goùp vai troø nhö nhoùm I, neáu ít chuùng khoâng aûnh höôûng nhöng nhieàu chuùng seõ gaây ñoäc cho caây troàng. Tuy nhieân hieän nay, haøm löôïng cuûa caùc ion kim loaïi (KLN) trong ñaát bao nhieâu thì baét ñaàu gaây ñoäc? Vaãn chöa coù taøi lieäu naøo nghieân cöùu chi tieát maø chæ noùi möùc ñoä aûnh höôûng cuûa chuùng ñoái vôùi caây troàng ôû moät möùc naøo ñoù. Ñeå tìm ra giôùi haïn gaây ñoäc cuûa caùc KLN trong moâi tröôøng ñaát, tröôùc tieân chuùng ta phaûi xem xeùt aûnh höôûng cuûa caùc KLN naøy ñeán moâi tröôøng ñaát nhö theá naøo. Caùc ñeà taøi nghieân cöùu tröôùc ñaây chæ taäp trung vaøo nghieân cöùu aûnh höôûng cuûa caùc KLN trong moâi tröôøng dinh döôõng hay nuoâi troàng trong caùt coù chöùa caùc chaát gaây nhieãm. Ñoù laø caùc nghieân cöùu töông ñoái ñôn giaûn, deã khaûo saùt ñoàng thôøi cuõng cho bieát ñöôïc caùc KLN coù aûnh höôûng nhö theá naøo trong quaù trình sinh tröôûng cuûa thöïc vaät. Tuy nhieân, xeùt veà khía caïnh thöïc tieãn thì caùc khaûo saùt ñoù coù nhöõng maët haïn cheá nhaát ñònh vì caây troàng noâng nghieäp khoâng soáng trong moâi tröôøng nöôùc maø soáng trong moâi tröôøng ñaát – ñaây laø moät heä thoáng phöùc taïp hôn nhieàu, bôûi vì nhöõng 185
tính chaát cuûa ñaát vaø caùc ñaëc tröng hoùa hoïc, lyù hoïc, sinh hoïc bieán ñoåi raát lôùn giöõa caùc heä thoáng ñaát khaùc nhau. Ñaát laø moät vaät theå goàm chaát raén, chaát loûng (dung dòch ñaát) vaø chaát khí. Moái quan heä giöõa ñaát, khoâng khí, nöôùc ngaàm, heä sinh thaùi vaø con ngöôøi laø töông quan nhaân quaû maät thieát vôùi nhau. Baát cöù moät söï thay ñoåi, bieán ñoäng cuûa moät thaønh phaàn moâi tröôøng naøo ñoù cuõng keùo theo söï thay ñoåi/aûnh höôûng ñeán caùc thaønh phaàn moâi tröôøng khaùc. Vì theá, vieäc nghieân cöùu aûnh höôûng cuûa caùc KLN ñeán quaù trình sinh tröôûng cuûa moät soá caây troàng noâng nghieäp caàn phaûi ñöôïc tieán haønh. Ñoái töôïng ñöôïc nghieân cöùu laø ñaát xaùm vì loaïi ñaát naøy coù dieän tích lôùn nhaát nöôùc ta, taäp trung roäng khaép treân caû nöôùc vaø theo taùc giaû Phaïm Quang Haø [9] thì ñaát xaùm ôû nöôùc ta laø loaïi ñaát coøn saïch nhaát so vôùi caùc nhoùm ñaát khaùc nhö ñaát phuø sa vaø ñaát ñoû. Ngoaøi ra, caùc nghieân cöùu cuûa Foy vaø coäng söï (1978); Allinson vaø Dzialo (1981); Sheoran vaø coäng söï (1990); A. Desaules, (1993) [40] ñeàu cho bieát Pb, Cd, Hg laø nhöõng chaát oâ nhieãm chính do hoaït ñoäng cuûa con ngöôøi taïo neân. Caây luùa laø caây löông thöïc chuû yeáu ôû nöôùc ta. Caùc khu vöïc söû duïng cho ñaát noâng nghieäp hieän nay ñang bò thu heïp vaø bò caùc chaát thaûi oâ nhieãm trong nguoàn nöôùc töôùi xaâm nhaäp. Caây rau muoáng laïi laø caây coù khaû naêng tích luõy haøm löôïng KLN raát cao [1] caû töø nguoàn trong ñaát vaø trong khoâng khí. Theo nghieân cöùu cuûa John (1986) [7], rau caûi xanh laø moät loaïi caây aên laù nhöng laïi coù khaû naêng tích luõy Cd trong laù raát cao (leân ñeán 668 mg/kg troïng löôïng laù khoâ) maø caây khoâng coù baát kyø bieåu hieän truùng ñoäc naøo. Ñaây laø moät vaán ñeà raát ñaùng quan taâm vì caùc KLN seõ theo daây chuyeàn thöïc phaåm taùc ñoäng ñeán con ngöôøi. Chính vì caùc lyù do treân, trong chöông naøy chuùng toâi seõ ñeà caäp ñeán aûnh höôûng cuûa moät soá kim loaïi naëng ñeán quaù trình sinh tröôûng cuûa moät soá caây troàng noâng nghieäp treân ñaát xaùm phuø sa coå mieàn Ñoâng Nam Boä. 4.2. QUAN HEÄ GIÖÕA KLN VAØ CAÂY TROÀNG 4.2.1. Xaâm nhaäp KLN vaøo moâi tröôøng ñaát Haøm löôïng KLN toång soá trong ñaát laø keát quaû cuûa vieäc nhaäp löôïng kim loaïi töø nhieàu nguoàn khaùc nhau: ñaù meï, söï laéng ñoïng khí quyeån, phaân boùn, hoùa chaát noâng nghieäp, caùc chaát thaûi höõu cô vaø caùc chaát oâ nhieãm voâ cô khaùc … Ñieàu naøy ñöôïc dieãn taû baèng coâng thöùc sau: 186
Mtoång = (Mp + Ma + Mf + Mac + Mow + Mip) – (Mcr + Ml) Trong ñoù: M laø kim loaïi naëng; p: vaät lieäu ñaù meï; a: söï laéng ñoïng khí quyeån f: phaân boùn; ac: hoùa chaát noâng nghieäp; ow: caùc chaát thaûi höõu cô ip: caùc chaát oâ nhieãm voâ cô khaùc; cr: söï haáp thuï KLN bôûi caây troàng l: KLN maát do röûa troâi 4.2.2. Khaû naêng lan truyeàn oâ nhieãm cuûa kim loaïi naëng (KLN) Toång löôïng kim loaïi coù trong ñaát khoâng phaûn aùnh ñöôïc caùc nguyeân toá ñöôïc vaän chuyeån ñeán reã, coù khi noù chæ laø phaàn nhoû caàn thieát cho caây troàng (Xem hình 4.1A). Maët khaùc, haøm löôïng kim loaïi naëng trong dung dòch ñaát thaáp hôn haøm löôïng maø caây troàng haáp thuï, chính vì theá, moät phaàn lôùn caùc kim loaïi naëng coù ñaëc tính sinh hoïc ñöôïc toàn taïi ôû pha raén. Tuøy vaøo möùc ñoä linh ñoäng cuûa chuùng vaø dung dòch ñaát maø caùc kim loaïi naëng coù theå toàn taïi ôû boán daïng khaùc nhau (hình 4.1 B). Hai daïng toàn taïi ñaàu, kim loaïi ôû daïng ion vaø coù saün trong dung dòch, daïng thöù ba, maëc duø toàn taïi ôû pha raén nhöng coù theå ñi vaøo dung dòch khi caàn thieát vaø trôû neân coù saün khi caây troàng caàn. ÔÛ daïng thöù 4, kim loaïi bò lieân keát chaët vôùi caùc hôïp chaát voâ cô hoaëc höõu cô khaùc vaø khoâng coù saün cho caây. Söï haáp thu hay tích luõy kim loaïi naëng caây troàng bò aûnh höôûng bôûi raát nhieàu thoâng soá ñaát nhö: pH, Eh, haøm löôïng chaát höõu cô, caân baèng dinh döôõng, noàng ñoä cuûa caùc kim loaïi naëng khaùc trong ñaát cuõng nhö ñoä aåm vaø nhieät ñoä [34]. 187
Traïng thaùi kim loaïi Toång löôïng kim loaïi KL trong Kim loaïi ôû pha raén A dung dòch ion töï do Kim loaïi bò lieân keát chaët Ñoä linh ñoäng Ion kim loaïi haáp thuï haáp thuï Ion kim loaïi khoâng linh B hoøa tan yeáu trong qt ñoäng trong quaù trình caây caây sinh sinh tröôûng tröôûng Nguoàn KL khoâng coù saün Nguoàn kim loaïi coù saün Hình 4.1. Moâ hình traïng thaùi caùc KLN trong moâi tröôøng ñaát 4.2.3. Quaù trình haáp thuï kim loaïi naëng cuûa thöïc vaät Caùc nguyeân toá trong dung dòch ñaát ñöôïc chuyeån töø caùc loã khí trong ñaát tôùi beà maët reã caây baèng hai con ñöôøng chính: söï khueách taùn vaø doøng chaûy khoái (Barber vaø coäng söï, 1963; Nye vaø Tinker, 1977) [30], [44]. Söï khueách taùn xaûy ra nhaèm choáng laïi söï gia taêng gradien noàng ñoä bình thöôøng ñoái vôùi reã caây baèng caùch: haáp thuï caùc kim loaïi naëng trong dung dòch ñaát taïi beà maët tieáp giaùp reã caây – ñaát. Doøng chaûy khoái ñöôïc taïo ra do söï di chuyeån cuûa dung dòch ñaát tôùi beà maët reã caây nhö laø keát quaû cuûa quaù trình thôû cuûa laù. Caû hai quaù trình naøy xaûy ra khoâng ñoàng ñeàu nhöng theo caùc toác ñoä khaùc nhau tuøy thuoäc vaøo noàng ñoä dung dòch ñaát. Ngoaïi tröø trong tröôøng hôïp ñaát bò oâ nhieãm naëng thì dung dòch ñaát coù theå chöùa noàng ñoä cao caùc nguyeân toá ñoäc chaát (Barber, 1994; Morel, 1985) [31], [43]. Trong nhöõng loaïi ñaát khaùc (ví duï: ñaát bò oâ nhieãm, ñaát acid, ñaát ñaàm laày), moät löôïng dö noàng ñoä KLN trong dung dòch ñöôïc lan truyeàn theo doøng chaûy khoái vaø chuùng coù khaû naêng tích luõy taïi beà maët tieáp xuùc reã caây – ñaát (xem sô ñoà). (KLN) Ñaát 1) khueách taùn reã caây Dung dòch ñaát 2) di chuyeån khoái 188
Quaù trình xaâm nhaäp KLN vaøo trong caây traûi qua boán giai ñoaïn sau: KLN ñi vaøo vuøng töï do cuûa reã caây Söï di chuyeån cuûa caùc ion kim loaïi khoâng bò giôùi haïn taïi beà maët reã caây. Vuøng maøng cuûa caùc teá baøo coù khaû naêng deã daøng cho dung dòch xaâm nhaäp (vuøng töï do), taïi ñaây caùc ion döông coù theå khueách taùn töï do (khu vöïc nöôùc di chuyeån töï do) hoaëc bò baãy vaøo nhöõng teá baøo mang ñieän aâm, ví duï treân maøng coù gaén nhoùm cacboxylic cuûa caùc ñôn vò polygalacturonic. (Marschner, 1986)[41], ion kim loaïi coù khaû naêng tích luõy trong khu vöïc töï do cuûa reõ caây cuûa reã caây, moät soá bò baùm dính chaët vaøo maët teá baøo reã. Chuùng lieân keát maïnh vôùi caùc nhoùm axit cacboxylic theo thöù töï Pb > Cu > Cd > Zn (Morel vaø coäng söï, 1985)[43], söï lieân keát naøy ñoùng moät vai troø quan troïng ñoái vôùi söï tích luõy caùc kim loaïi naëng trong reã caây vaø gia taêng löôïng haáp thu lieân tuïc cuûa kim loaïi naëng vaøo teá baøo reã. Kim loaïi ñöôïc vaän chuyeån vaøo khoái hình caàu thaân reã (rhizosphere) – vuøng roäng khoaûng 1–2 mm giöõa reã vaø ñaát xung quanh. Mycorrhizae laø naám coäng sinh laøm gia taêng moät caùch hieäu quaû khu vöïc haáp thu cuûa reã vaø coù theå trôï giuùp vieäc nhaäp löôïng caùc ion dinh döôõng nhö orthophosphate vaø caùc nguyeân toá vi löôïng. Cô cheá haáp thuï coù theå bieán ñoåi vôùi caùc ion khaùc nhau, nhöng nhöõng ion ñöôïc haáp thu vaøo trong reã bôûi cuøng moät cô cheá seõ caïnh tranh vôùi nhau (ví duï: söï haáp thu cuûa Zn ñöôïc haïn cheá bôûi Cu vaø H+ nhöng khoâng bò haïn cheá bôûi saét vaø mangan). Kim loaïi naëng (KLN) ôû trong teá baøo cuûa reã Caùc KLN, bò haáp thu trong teá baøo, coù theå bò maát tính linh ñoäng hay tính ñoäc trong teá baøo chaát, thoâng qua quaù trình keát hôïp taïo phöùc vôùi caùc phaân töû höõu cô (acid voâ cô, aminoacid, phytochelation) (Stefens, 1990; Rauser, 1990; Verkleij vaø Sehat, 1989) hoaëc bò sa laéng xuoáng caùc khu vöïc giaøu electron (electron–dense granules). Phöùc chaát taïo bôûi caùc phaân töû hôïp chaát höõu cô laø cô sôû chieám öu theá coù lieân quan ñeán caùc KLN trong teá baøo chaát (ví duï: Cd, Co, Fe, Mn vaø Zn). (Weigel vaø Jager, 1980) cho bieát, KLN cuõng coù theå ñöôïc chuyeån vaøo traïng thaùi töï do hoaëc trong traïng thaùi phöùc chaát, ñaây laø daïng laøm 189
cho KLN bò sa laéng ôû trong teá baøo reã (chuû yeáu laø lieân keát vôùi caùc acid höõu cô citric, malic) (Wagner vaø Krotx, 1989). Ñoái vôùi nhieàu loaïi caây, söï hieän dieän cuûa caùc ion ñoäc chaát KLN trong caùc teá baøo chaát bao goàm söï toång hôïp protein coù lieân keát vôùi KLN, ví duï caùc phytochelatin, chaát ñoùng vai troø quan troïng khöû ñoäc tính KLN (Steffns, 1990; Rauser, 1990). Nhöõng protein naøy coù maët ôû trong teá baøo chaát vaø khoâng baøo nôi coù chöùa caùc nhoùm sulphydryl vaø cacboxyl coù khaû naêng taïo chelat vôùi kim loaïi. Vaän chuyeån KLN ñeán caùc maàm choài Caùc kim loaïi ôû trong teá baøo chaát coù theå ñöôïc chuyeån töø teá baøo naøy sang teá baøo khaùc thoâng qua con ñöôøng toång hôïp seõ ñi vaøo mao daãn reã vaø ñöa tôùi caùc maàm non. Söï di chuyeån cuûa caùc dung dòch trong mao daãn reã laø nguyeân nhaân gaây ra caùc doøng thôû (söï di chuyeån khoái– doøng chaûy khoái). Caùc cation töï do coù theå phaûn öùng vôùi caùc nhoùm mang ñieän aâm cuûa thaønh teá baøo mao daãn reã, ñaây chính laø lyù do caûn trôû söï vaän chuyeån cuûa kim loaïi naëng hay laøm quaù trình trao ñoåi bò chaäm laïi. Ngoaøi ra, caùc nhoùm taïo phöùc vôùi kim loaïi töï do nhö caùc acid höõu cô, aminoacid trong mao daãn reã seõ laøm giaûm möùc ñoä linh ñoäng cuûa KLN vaø cho pheùp chuùng chuyeån vaøo caùc maàm non. Söï xuaát hieän cuûa caùc maøng ñieän traùi daáu vôùi kim loaïi goùp phaàn ñaåy nhanh quaù trình ñöa ñoäc chaát kim loaïi vaøo maàm non. Tích luõy KLN trong caùc boä phaän caây Vôùi söï goùp maët cuûa kim loaïi trong caây laøm bieán ñoåi dò hoùa caùc yeáu toá gen (Cataldo vaø coäng söï, 1981: Sheppard vaø coäng söï, 1992) vaø laøm maát tính linh ñoäng cuûa kim loaïi trong reã. Kim loaïi naëng tích luõy trong reã chieám 80–90% toång löôïng kim loaïi haáp thu (Javis vaø coäng söï, 1976). Haàu heát caùc kim loaïi ñöôïc tích luõy trong reã caây ñeàu ôû trong khoâng gian baøo vaø ñöôïc lieân keát vaøo caùc hôïp chaát pectin vaø protein cuûa thaønh teá baøo. Ngoaøi ra, moät soá loaøi caây coù khaû naêng tích luõy ôû phaàn phía treân cuûa caây (ví duï: thuoác laù, ≥ 80% Cd trong laù) (Mench vaø coäng söï 1989). 190
reã 4,50% thaân 2% 1,50% laù 7,80% voû 84,20% haït Hình 4.2. Phaân boá haøm löôïng KLN trong caùc boä phaän caây 4.2.4. AÛnh höôûng cuûa KLN ñeán thöïc vaät Vieäc caùc ion kim loaïi ñoùng vai troø quan troïng veà sinh hoïc traùi ngöôïc vôùi caùc quan nieäm coå ñieån cho raèng hoùa voâ cô laø hoùa hoïc khoâng coù söï soáng, vaø söï soáng seõ khoâng toàn taïi neáu khoâng coù hoùa höõu cô vaø hoùa sinh. Nghieân cöùu gaàn ñaây cho thaáy moät caùch nhìn roäng hôn: khoâng coù söï soáng naøo coù theå toàn taïi vaø phaùt trieån ñöôïc neáu khoâng coù söï tham gia cuûa ion kim loaïi, vaø hoùa voâ cô cuõng coù vai troø nhö hoùa höõu cô ñoái vôùi söï soáng. Do tröôùc ñaây caùc nhaø hoùa hoïc voâ cô thieáu quan taâm ñeán söï soáng cuûa sinh vaät, neân coù söï nhìn nhaän hoaøn toaøn sai leäch veà lónh vöïc hoùa hoïc cuûa söï soáng. Caùc cuoäc nghieân cöùu lieân quan ñeán ñoäc tính cuûa caùc kim loaïi naëng ñaõ ñi ñeán quan ñieåm chung laø vieäc cung caáp khoâng ñuû caùc nguyeân toá thieát yeáu seõ daãn ñeán tình traïng thieáu huït, vieäc cung caáp vöøa ñuû laø toát nhaát coøn cung caáp quaù thöøa seõ gaây ra ñoäc haïi vaø sau cuøng laø gaây cheát. a. AÛnh höôûng coù lôïi Caùc kim loaïi naëng ñuôïc xem nhö laø moät nguyeân toá vi löôïng thieát yeáu cho söï phaùt trieån bình thöôøng cuûa caây troàng hoaëc ñoäng vaät. Ngöôøi ta bieát ñöôïc 1/3 trong toång soá enzyme coù chöùa kim loaïi trong ñoù coù söï tham gia cuûa kim loaïi naëng Cu, Zn, Pb, Hg, As, Cr. Caùc kim loaïi naëng ñöôïc söû duïng nhö moät loaïi phaân vi löôïng ñeå boùn cho caây troàng ôû moät löôïng nhoû vöøa phaûi thì khoâng nhöõng naêng suaát caây troàng taêng roõ reät maø phaåm chaát caùc saûn phaåm noâng nghieäp cuõng ñöôïc caûi thieän, ñoàng thôøi khaéc phuïc ñöôïc nhieàu loaïi beänh cuûa caây troàng vaø gia suùc nhö beänh: thoái cuû caûi ñöôøng, nhuõn cuû khoai taây, nhuõn xöông traâu boø, v.v…… 191
Ngoaøi ra, caùc kim loaïi naëng naøy coøn laø taùc nhaân hoaït hoùa khoâng ñaëc thuø cuûa haøng loaït enzym ñaõ laøm taêng hoaït tính xuùc taùc cuûa moãi thaønh phaàn ñoù leân gaáp boäi. Chaúng haïn hoaït tính oxy hoùa khöû cuûa caùc hôïp chaát ñoàng taêng gaáp haøng nghìn laàn thaäm chí gaáp haøng vaïn laàn Cu ôû traïng thaùi töï do trong moïi khaâu cuûa quaù trình trao ñoåi nitô nhaân toá chính cho söï sinh tröôûng cuûa caây troàng. b. Taùc ñoäng coù haïi cuûa KLN ñoái vôùi caây troàng Caùc kim loaïi ñoäc haïi coù theå toàn taïi trong ñaát ôû nhieàu daïng khaùc nhau, haáp phuï, lieân keát vôùi caùc hôïp chaát voâ cô, höõu cô hoaëc taïo thaønh caùc chaát phöùc hôïp. Nhieàu nguyeân toá kim loaïi naëng coù yù nghóa quan troïng trong ñôøi soáng cuûa sinh vaät vaø ñöôïc bieát laø nguyeân toá vi löôïng. Noù coù taùc duïng saâu saéc vaø nhieàu maët ñoái vôùi quaù trình quang hôïp, ñieàu hoaø sinh tröôûng. Ngoaøi ra, noù coøn aûnh höôûng maïnh ñeán quaù trình haáp thu nöôùc, thoaùt hôi nöôùc vaø vaän chuyeån nöôùc trong caây. Caùc chaát ñoäc thöôøng taäp trung nhieàu ôû reã. c. Töông taùc oâ nhieãm KLN trong heä thoáng ñaát – caây troàng Heä thoáng ñaát – caây troàng laø moät heä thoáng môû, ñoái töôïng chính laø caùc yeáu toá ñaàu vaøo nhö caùc chaát gaây oâ nhieãm, phaân boùn, thuoác tröø saâu vaø caùc taøn dö thöïc vaät coù tích luõy KLN sau thu hoaïch. AÛnh höôûng cuûa caùc kim loaïi naëng ñeán quaù trình coá ñònh nitô sinh hoïc coøn chöa ñöôïc nghieân cöùu nhieàu. Rother vaø coäng söï (1982)[14] ñaõ cho thaáy, Cd, Pb, Zn coù aûnh höôûng ñeán hoaït ñoäng cuûa enzyme nitrozenaza trong quaù trình coá ñònh nitô sinh hoïc. Moät soá taùc giaû khaùc [38], [39], [40] cho raèng caùc kim loaïi naëng coù aûnh höôûng tröôùc heát ñoái vôùi caùc thöïc vaät baäc cao nhö gaây beänh ñoám laù laøm giaûm hoaït ñoäng cuûa dieäp luïc vaø giaûm caùc saûn phaåm quang hôïp. Cuoái cuøng noù coù aûnh höôûng ñeán quaù trình coá ñònh nitô sinh hoïc. Vieäc xaây döïng ngöôõng ñoäc haïi ñoái vôùi caùc kim loaïi naëng laø raát khoù khaên, tuøy thuoäc vaøo muïc ñích söû duïng ñaát. d. Cô cheá gaây ñoäc cuûa KLN trong moâi tröôøng ñaát Ñoäc chaát töø moâi tröôøng xaâm nhaäp vaøo cô theå thöïc vaät qua söï haáp thu cuûa reã khi laáy chaát dinh döôõng nuoâi caây. Giai ñoaïn ñaàu caây haáp thu, trao ñoåi chuû ñoäng ñeán khi caây caûm nhaän ra chaát ñoäc, coù phaûn öùng baèng caùch haïn cheá söï haáp thu. Giai ñoaïn keá tieáp, chaát ñoäc 192
xaâm nhaäp, phaù vôõ maøng teá baøo ñi vaøo caùc cô quan vaø doøng nhöïa trong caây leân thaân, laù – giai ñoaïn naøy caây haáp thuï bò ñoäng. Cuõng coù theå laø söï xaâm nhaäp ñôn thuaàn töø noàng ñoä cao trong dung dòch nuoâi troàng vaøo cô theå thöïc vaät. Cô quan quan troïng nhaát haáp thu, tieáp xuùc vôùi caùc ñoäc chaát laø heä reã. Khi reã phaùt trieån vaø hoaït ñoäng thì khaûo saùt aûnh höôûng ñoäc chaát môùi coù yù nghóa. Caây non ñöôïc troàng trong moâi tröôøng baát lôïi seõ keùm phaùt trieån, haïn cheá khaû naêng sinh tröôûng. Neáu moâi tröôøng soáng coù noàng ñoä taùc nhaân cao vöôït quaù ngöôõng choáng chòu cuûa caây, caây seõ cheát. Neáu moâi tröôøng soáng coù tính tích luõy ñoäc chaát daàn daàn töø thaáp ñeán cao thì gaây bieán ñoäng sinh lyù cô theå ñeå thích nghi vôùi ñieàu kieän bieán ñoäng cô theå theo chieàu höôùng sau: Reã caây ít phaùt trieån hoaëc phaùt trieån theo höôùng khaùc ít chòu aûnh höôûng bôûi ñoäc chaát; Taêng cöôøng khaû naêng choáng chòu nhö tieát caùc acid, hoùa chaát trung hoaø ñoäc chaát; Tích luõy ñoäc toá ôû moät boä phaän rieâng bieät trong cô theå ñeå nuoâi caùc boä phaän khaùc. Nhö tích luõy Al, Fe ôû reã caây vuøng ñaát pheøn, tích ñoäc trong vuøng moâ thaân, voû…; Coù khuynh höôùng ñaøo thaûi ra ngoaøi qua moät con ñöôøng rieâng bieät; hoaëc Gaây cheát moät soá vuøng phaùt trieån ôû laù, ngoïn ñeå haïn cheá nhu caàu dinh döôõng khi caây huùt vaøo nguyeân toá ñoäc. Caùc nguyeân toá kim loaïi naëng thuoäc nhoùm vi löôïng khi ôû noàng ñoä thaáp, vöøa phaûi thì coù taùc duïng kích thích söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa thöïc vaät. Tuy nhieân, moät khi noù toàn taïi ôû noàng ñoä thaáp hôn “nhu caàu sinh lyù” hoaëc cao hôn “ngöôõng chòu ñoäc” ñeàu coù aûnh höôûng leân söï sinh tröôûng vaø phaùt trieån cuûa caây. 4.3. HIEÄN TRAÏNG OÂ NHIEÃM KLN TRONG ÑAÁT ÔÛ VIEÄT NAM 4.3.1. Giôùi thieäu Coâng nghieäp hoùa caøng taêng thì vieäc thaûi ra caøng nhieàu caùc ñoäc chaát kim loaïi naëng laø taát yeáu. Caùc kim loaïi naøy aûnh höôûng lôùn ñeán 193
heä moâi tröôøng sinh thaùi noùi chung, moâi tröôøng ñaát, heä sinh thaùi ñoäng thöïc vaät, vaø con ngöôøi noùi rieâng. Nghieân cöùu cuûa Phaïm Quang Haø (2001) veà haøm löôïng Cd trong moät soá loaïi ñaát ôû Vieät Nam cho thaáy, haøm löôïng Cd trong ñaát xaùm dao ñoäng trong khoaûng 0,01 – 1,55ppm vôùi möùc dao ñoäng laø 29% trong khi ñoái vôùi ñaát phuø sa chæ coù 12%. Nhìn chung, haøm löôïng Cd trong ñaát xaùm laø thaáp nhaát, trung bình khoaûng 0,47ppm, tieáp theo laø ñaát phuø sa 0,82 ppm vaø cao nhaát laø ñaát ñoû 1,24 ppm. So vôùi tieâu chuaån chaát löôïng neàn moâi tröôøng ñaát noâng nghieäp ôû Canada laø 1,4 mg/kg ñaát thì veà cô baûn, ñaát noâng nghieäp nöôùc ta coøn saïch, ñaëc bieät laø trong nhoùm ñaát xaùm vaø ñaát phuø sa. Ngöôïc laïi, haøm löôïng Cd trong caùc maãu buøn laïi raát cao (ñaït giaù trò lôùn nhaát laø 60,30 ppm) taïi ao giöõa thoân coù ngaønh ngheà truyeàn thoáng laø ñuùc ñoàng, nhoâm. 4.3.2. Kim loaïi naëng trong ñaâùt, nöôùc, buøn ñaùy löu vöïc soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai Löu vöïc soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai coù toång dieän tích treân 45.000 2 km bao phuû toaøn boä ñòa chính cuûa caùc tænh: Laâm Ñoàng, Bình Phöôùc, Bình Döông, Taây Ninh, Ñoàng Nai, TPHCM, Baø Ròa–Vuõng Taøu vaø moät phaàn ñòa giôùi Ñaék Laék, Ninh Thuaän, Bình Thuaän vaø Long An (goàm 11 tænh vaø Thaønh phoá lieân quan). Löu vöïc naøy coøn coù nhieàu nhaùnh soâng ñoå nöôùc vaøo soâng Ñoàng Nai tröôùc khi ra bieån nhö soâng La Ngaø, soâng Beù, soâng Saøi Goøn vaø soâng Vaøm Coû. Nguyeãn Ngoïc Quyønh trong luaän aùn TS cuûa mình (GS. TSKH. Leâ Huy Baù vaø TS. Nguyeãn Ñaêng Nghóa höôùng daãn) ñaõ tieán haønh ñieàu tra khaûo saùt vaø ñaùnh giaù möùc ñoä oâ nhieãm kim loaïi naëng trong nöôùc maët vaø buøn laéng cuûa heä thoáng soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai taïi 10 thuûy tröïc, phaân boá ñeàu treân hai nhaùnh soâng Saøi Goøn vaø Ñoàng Nai, goàm boán thôøi ñieåm laáy maãu theo hai muøa (möa vaø khoâ). Keát quaû trình baøy treân caùc hình 4.3 vaø 4.4. Caùc maãu nöôùc ñöôïc laáy vaøo hai thôøi ñieåm trieàu ñoái laäp trong ngaøy: trieàu leân (W–L) vaø trieàu xuoáng (W–R) ngay taïi giöõa doøng. Caùc maãu buøn ñöôïc laáy ôû ba vò trí khaùc nhau treân moät thuûy tröïc: phía bôø traùi (S–A), giöõa doøng (S–B), phía bôø phaûi (S–C) vaø chæ laáy maãu vaøo thôøi ñieåm trieàu xuoáng. 194
Caùc thuûy tröïc 1 ñeán thuûy tröïc 5 laø thöù töï caùc ñieåm quan traéc thuoäc tuyeán soâng Saøi Goøn tính töø thöôïng löu veà Thaønh phoá. Caùc thuûy tröïc 6 ñeán thuûy tröïc 9 laø caùc ñieåm quan traéc thuoäc tuyeán soâng Ñoàng Nai tính töø thöôïng löu veà Thaønh phoá. Thuûy tröïc 10 laø ñieåm hôïp löu giöõa ba nhaùnh soâng lôùn: soâng Saøi Goøn, soâng Ñoàng Nai vaø soâng Nhaø Beø. Thuûy tröïc 2 (gaàn caàu OÂng Coä): naèm treân soâng Thò Tính ôû gaàn vò trí hôïp löu giöõa soâng Thò Tính vaø soâng Saøi Goøn, caùch chaân caàu khoaûng 100m veà phía haï löu. Thuûy tröïc 3 (Thuû Daàu Moät): naèm treân soâng Saøi Goøn, caùch chaân caàu Phuù Cöôøng khoaûng 500m veà phía haï löu, gaàn nhaø haøng noåi ñoái dieän Tænh UÛy Bình Döông. Thuûy tröïc 4 (Bình Quôùi – Thanh Ña): naèm ôû beán ñoø Bình Quôùi, gaàn khu Saigon Water Park. Thuûy tröïc 5 (Gaàn caàu Taân Thuaän): naèm gaàn ngaõ 3 kinh Ñoâi – soâng Saøi Goøn, caùch caàu Taân Thuaän khoaûng 50m. Thuûy tröïc 6 (Referecen B): naèm ôû thöôïng nguoàn soâng Ñoàng Nai, caùch thaùc Trò An khoaûng 8km veà phía haï löu, caùch caàu Chuøm Bao khoaûng 80m veà phía haï löu, ñòa danh bôø phaûi laø Thaùi An. Thuûy tröïc 7 (Caàu Hoùa An): naèm caùch chaân caàu Hoùa An khoaûng 400m veà phía haï löu. Thuûy tröïc 8 (Caàu Ñoàng Nai): naèm caùch chaân caàu Ñoàng Nai khoaûng 400 – 800m veà phía thöôïng nguoàn. Thuûy tröïc 9 (Vaøm nöôùc laïnh): naèm taïi ngaõ 3 soâng Buoâng vaø soâng Ñoàng Nai. Thuûy tröïc 10 (Muõi Ñeøn ñoû): naèm taïi ñoaïn cuoái cuøng cuûa soâng Saøi Goøn tröôùc khi hôïp vôùi soâng Ñoàng Nai. 4.3.2.1. Phaân boá vaø aûnh höôûng cuûa kim loaïi naëng trong nöôùc maët Nguyeãn Ngoïc Quyønh vaø coäng söï ñaõ tieán haønh 4 ñôït laáy maãu vaø phaân tích 6 chæ tieâu kim loaïi naëng (Cu, Zn, Pb, Ni, Cr, Cd) trong nöôùc 195
maët Heä thoáng soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai. Keát quaû cho ta nhöõng nhìn nhaän khôûi ñaàu nhö sau: möùc ñoä oâ nhieãm kim loaïi naëng trong nöôùc maët heä thoáng soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai nhìn chung chöa cao. Noàng ñoä caùc chæ tieâu kim loaïi naëng trong nöôùc soâng ña soá coøn khaù thaáp (chæ ôû möùc ppb) hoaëc khoâng phaùt hieän ñöôïc. Trong soá caùc chæ tieâu ñöôïc tieán haønh phaân tích, chæ coù Zn laø kim loaïi ñöôïc phaùt hieän nhieàu nhaát trong caùc ñôït laáy maãu ôû taát caû moïi thuûy tröïc, tuy nhieân caùc noàng ñoä phaùt hieän ñöôïc vaãn coøn ôû möùc ñoä an toaøn cao so vôùi Tieâu chuaån Vieät Nam (TCVN 5942 – 1995) qui ñònh laø 1mg Zn/lít ñoái vôùi nguoàn nöôùc maët loaïi A. Cd vaø Pb laø hai kim loaïi khoâng phaùt hieän ñöôïc trong taát caû caùc maãu phaân tích. Cu, Cr vaø Ni chæ phaùt hieän cuïc boä taïi moät soá thuûy tröïc treân heä thoáng soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai. Haøm löôïng Ñoàng (Cu) trong nöôùc maët heä thoáng soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai chæ phaùt hieän ñöôïc 16/80 maãu phaân tích (8 maãu nöôùc lôùn vaø 8 maãu nöôùc roøng), taäp trung chuû yeáu ôû thuûy tröïc W–8 (7/8 soá maãu ñöôïc phaân tích), thuûy tröïc W–3 (4/8 soá maãu ñöôïc phaân tích), thuûy tröïc W–5 (3/8 soá maãu phaân tích); caùc thuûy tröïc W–4 vaø W–7 chæ phaùt hieän ñöôïc 1 laàn, coøn laïi caùc thuûy tröïc khaùc ñeàu khoâng phaùt hieän ñöôïc. Noàng ñoä Cu phaùt hieän ñöôïc trong caùc maãu phaân tích khoâng coù söï dao ñoäng lôùn caû veà thôøi gian laãn khoâng gian, naèm trong khoaûng 19,874μg/l (ôû thuûy tröïc W–3 luùc nöôùc roøng vaøo thôøi ñieåm muøa khoâ 1997) ñeán 29,486μg/l (ôû thuûy tröïc W–5 luùc nöôùc lôùn vaøo thôøi ñieåm muøa möa 1997), noùi chung coøn ôû möùc khaù an toaøn ñoái vôùi tieâu chuaån nguoàn nöôùc maët loaïi A (< 0,1mg/l). Haøm löôïng keõm (Zn) trong nöôùc maët heä thoáng soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai phaùt hieän ñöôïc ôû taát caû 10 thuûy tröïc laáy maãu trong caû 4 ñôït quan traéc. Haøm löôïng Zn cöïc ñaïi phaùt hieän ñöôïc laø 143,394μg/l taïi thuûy tröïc W–5 luùc nöôùc lôùn vaø nhoû nhaát phaùt hieän ñöôïc laø 61,806μg/l taïi thuûy tröïc W–4 luùc nöôùc lôùn. Nhìn chung möùc ñoä oâ nhieãm Zn trong nöôùc maët heä thoáng soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai chöa cao, coøn ôû möùc khaù an toaøn so vôùi tieâu chuaån nguoàn nöôùc maët loaïi A (< 1mg/l). Dieãn bieán haøm löôïng Zn trong nöôùc maët heä thoáng soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai ñöôïc theå hieän treân hình 4.3. 196
Noàn g ñoä Zn (microgam/lit) 160 140 120 100 80 60 40 W–1 W–2 W –3 W –4 W –5 W –10 W –9 W –8 W–7 W–6 Thuûy tröïc laáy maãu C öûa Soâng Saøi Goøn Soâng Ñoàng Nai soâng Max–NL M ax–NR Min–NL M in–NR T rung bình – NL Trung bình – NR Hình 4.3. Dieãn bieán noàng ñoä Zn trong nöôùc soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai Haøm löôïng chì (Pb) trong nöôùc maët heä thoáng soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai haàu nhö khoâng phaùt hieän ñöôïc taïi taát caû caùc thuûy tröïc quan traéc trong suoát 4 ñôït laáy maãu. Tuy nhieân, cuõng caàn löu yù raèng, giôùi haïn ñònh löôïng trong caùc pheùp ño haøm löôïng chì khaù cao (xaáp xæ 100μg/l) neân caùc keát quaû ño ñeàu khoâng phaùt hieän ñöôïc maëc daàu noàng ñoä cuûa chuùng trong moät soá maãu ño (ôû thuûy tröïc W–5 gaàn caàu Taân Thuaän vaø thuûy tröïc W–8 gaàn caàu Ñoàng Nai) ñaõ xaáp xæ tieâu chuaån giôùi haïn cho pheùp ñoái vôùi nguoàn nöôùc loaïi A (50μg/l). Caùc keát quaû naøy caàn ñöôïc tieáp tuïc theo doõi kyõ hôn trong caùc ñôït quan traéc saép tôùi. Haøm löôïng niken (Ni) chæ phaùt hieän ñöôïc khaù ít trong soá caùc maãu phaân tích (9/80 maãu), taäp trung chuû yeáu ôû caùc thuûy tröïc W–5 vaø W–8. Haøm löôïng Ni phaùt hieän ñöôïc ôû möùc 32,840μg/l ñeán 39,028μg/l, khoâng coù söï dao ñoäng ñaùng keå giöõa caùc ñôït quan traéc vaø nhìn chung coøn ôû möùc an toaøn so vôùi tieâu chuaån nguoàn nöôùc maët loaïi A (
naøy khi nöôùc lôùn dao ñoäng töø 18,482μg/l (W–9) ñeán 31,401μg/l (W–7) vaø khi nöôùc roøng dao ñoäng töø 24,617μg/l (W–7) ñeán 36,884μg/l (W–8), noùi chung khoâng coù söï cheânh leäch nhieàu vaø chöa vöôït tieâu chuaån giôùi haïn cho pheùp ñoái vôùi nguoàn nöôùc maët loaïi A (< 50μg/l). Haøm löôïng cadmium (Cd) trong nöôùc maët heä thoáng soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai haàu nhö khoâng phaùt hieän ñöôïc. 4.3.2.2. Phaân boá vaø aûnh höôûng cuûa kim loaïi naëng trong buøn ñaùy Keát quaû cuûa boán ñôït quan traéc haøm löôïng kim loaïi naëng trong buøn laéng heä thoáng soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai ñöôïc minh hoïa treân ñoà thò (Hình 4. 3 vaø Hình 4.4) cho thaáy haøm löôïng caùc kim loaïi naëng nhö Cu, Pb, Cr, Ni, Cd trong buøn laéng nhìn chung khoâng coù söï dao ñoäng ñaùng keå giöõa 10 thuûy tröïc laáy maãu phaân boá ñeàu khaép heä thoáng soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai, ôû möùc töø 10 – 50μg/g, ngoaïi tröø coù söï taêng voït cuûa haøm löôïng Ni ôû thuûy tröïc ñaàu nguoàn soâng Ñoàng Nai (S–6) vôùi haøm löôïng phaùt hieän ñöôïc trong khoaûng 70 – 95μg/g. Rieâng vôùi chæ tieâu Zn, noàng ñoä phaùt hieän ñöôïc khaù cao taïi caùc ñieåm thu maãu naèm gaàn caùc khu coâng nghieäp taäp trung vaø trung taâm ñoâ thò. Qui luaät dieãn bieán khaù roõ, ôû phía thöôïng nguoàn hai nhaùnh soâng Saøi Goøn vaø Ñoàng Nai, haøm löôïng kim loaïi naëng trong buøn laéng töông ñoái thaáp, caøng xuoáng phía haï löu haøm löôïng kim loaïi naëng caøng taêng vaø ñaït giaù trò lôùn nhaát taïi chaân caàu Ñoàng Nai vaø caàu Taân Thuaän. Tuy nhieân sau ñoù laïi giaûm xuoáng ñeán nôi hôïp löu giöõa hai soâng (Muõi Ñeøn ñoû). Qui luaät dieãn bieán naøy cho pheùp chuùng ta khaúng ñònh nguyeân nhaân chính gaây oâ nhieãm kim loaïi naëng trong buøn laéng laø do caùc hoaït ñoäng saûn xuaát coâng nghieäp trong vuøng taïo ra. Söï cheânh leäch raát lôùn giöõa haøm löôïng kim loaïi naëng trong maãu nöôùc vaø maãu buøn taïi moãi ñieåm khaûo saùt coù theå laø do söï laéng ñoïng vaø tích tuï nhieàu naêm cuûa caùc kim loaïi coù trong nöôùc soâng. Ngoaøi ra, do caùc kim loaïi naëng naøy töông ñoái deã laéng neân caøng gaàn nguoàn thaûi haøm löôïng cuûa chuùng caøng cao. Maëc duø hieän nay chuùng ta chöa coù tieâu chuaån quy ñònh veà haøm löôïng kim loaïi naëng trong buøn laéng. Tuy nhieân, neáu so saùnh vôùi tieâu chuaån moâi tröôøng cuûa moät soá nöôùc chaâu AÂu thì haøm löôïng cuûa Zn, Pb vaø Cr trong moät soá maãu buøn laéng ñaõ vöôït tieâu chuaån cho pheùp. Khaû naêng tích tuï kim loaïi 198
naëng coù trong buøn vaøo caùc sinh vaät nöôùc phuï thuoäc vaøo tính chaát hoùa hoïc ôû moâi tröôøng nöôùc vaø söï phaân boå giöõa daïng haït vaø daïng hoøa tan. Caàn phaûi coù nhöõng nghieân cöùu saâu hôn ñeå ñaùnh giaù aûnh höôûng cuûa kim loaïi naëng trong nöôùc vaø buøn laéng ñoái vôùi toâm, caù vaø moät soá loaïi rau troàng döôùi nöôùc. Neáu so saùnh vôùi chaát löôïng buøn laéng cuûa caùc keânh raïch noäi thaønh Thaønh phoá Hoà Chí Minh (baûng 4.1) thì möùc ñoä oâ nhieãm kim loaïi naëng trong buøn laéng soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai coøn thaáp hôn raát nhieàu so vôùi tieâu chuaån cho pheùp. Maëc duø vaäy, caùc keát quaû nghieân cöùu böôùc ñaàu cuõng ñaõ cho thaáy daáu hieäu oâ nhieãm kim loaïi naëng trong heä thoáng soâng naøy ñang ñe doïa söï an toaøn moâi tröôøng thoâng qua chuoãi thöùc aên sinh hoïc vaø caùc heä sinh thaùi töï nhieân. Caàn phaûi coù nhöõng nghieân cöùu tieáp theo veà thöû ñoäc toá ñoái vôùi moät soá loaøi vaø moät soá caây troàng chuû yeáu ñeå coù nhöõng ñaùnh giaù ñaày ñuû hôn, laøm cô sôû cho nhöõng bieän phaùp ñeà xuaát ngaên chaën oâ nhieãm ñoäc toá trong heä thoáng soâng quan troïng naøy. Hình 4.4. Noàng ñoä trung bình cuûa caùc chæ tieâu kim loaïi naëng trong buøn laéng heä thoáng soâng Saøi Goøn - Ñoàng Nai 160 Noàng ñoä trung bình cuûa caùc KLN Cu 140 120 Zn 100 Pb (mg/ml) 80 Ni 60 40 Cr 20 Cd 0 S-1 S-2 S-3 S-4 S-5 S-10 S-9 S-8 S-7 S-6 Cöûa Thuûy tröïc laáy maãu Soâng Ñoàng Nai soâng Soâng Saøi Goøn 199
Baûng 4.1. Haøm löôïng moät soá kim loaïi naëng trong buøn laéng ôû keânh Caàu Boâng vaø keânh UÏ Caây Thaønh phoá Hoà Chí Minh Ñieåm ño Cu (μg/g) Pb (μg/g) Zn (μg/g) Keânh Caàu Boâng: - Muøa möa 192 ± 5 420 ± 5 900 ± 25 - Muøa khoâ – < 100 – Keânh UÏ Caây: - Muøa möa 137 ± 5 430 ± 30 975 ± 20 - Muøa khoâ – 130 – (Nguoàn: Chöông trình hôïp taùc giöõa UÛy ban Moâi tröôøng Thaønh phoá Hoà Chí Minh vaø Ñaïi hoïc Baùch khoa Lieân bang Lausanne (EPFL) – Thuïy Syõ – Giai ñoaïn 1994 – 1995.) 4.3.2.3. OÂ nhieãm kim loaïi naëng trong buøn vaø ñaát Leâ Huy Baù, Nguyeãn Töù, Leâ Thoï, Nguyeãn Vaên Ñeä (2000) ñaõ nghieân cöùu noàng ñoä caùc kim loaïi naëng trong moâi tröôøng ñaát vaø taùc ñoäng cuûa noù ñeán moät soá thöïc vaät (caây luùa, caây rau muoáng), ñoäng vaät (giun ñaát, trai, toâm caøng) vaø söï tích luõy caùc ñoäc toá kim loaïi Cu, Fe, Al, Mn, Cd, Zn, Hg, … töø nöôùc thaûi vaøo trong cô theå taïi vuøng haï löu Nhaø Beø. Keát quaû ghi nhaän nhö sau: Baûng 4.2. Noàng ñoä toång soá kim loaïi naëng vaø söï thay ñoåi kim loaïi naëng trong buøn vaø ñaát Humic axit Fulvic axit Vò trí Cu Zn Fe Al Cu Zn Fe Al Ñoä Axit Axit mg/ mg/ mg/ mg/ mg/ mg/ mg/ mg/ (%) (%) 100g 100g 100g 100g 100g 100g 100g 100g RO 0.026 1.06 2.35 2.35 3.49 0.186 5.29 1.91 3.14 22.93 Traàm tích MC 0.015 0.06 0.97 0.97 veát 0.059 3.48 0.53 0.56 Trace RO 0.067 0.32 1.30 1.30 1.79 0.016 0.20 0.14 1.72 1.21 Ñaát MC 0.184 0.56 0.92 0.92 2.39 0.023 2.52 0.68 0.60 11.10 Ghi chuù: RO: Raïch OÂng ; MC: keânh Möông Chuoái 200