Tóm tắt luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu quá trình tích luỹ - đào thải và ảnh hưởng của các kim loại nặng (As, Cd, Pb) đến hàm lượng cortisol trong cá Điêu hồng (Oreochromis sp.)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

-------------------------- NGUYỄN QUỐC THẮNG

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TÍCH LUỸ - ĐÀO THẢI

VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC KIM LOẠI NẶNG (As, Cd,

Pb) ĐẾN HÀM LƯỢNG CORTISOL TRONG CÁ ĐIÊU HỒNG (OREOCHROMIS SP.)

Chuyên ngành: Hoá vô cơ

Mã số chuyên ngành: 9.44.01.13

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC

Tp. Hồ Chí Minh, năm 2018

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Công nghiệp

Thành phố Hồ Chí Minh, Viện nghiên cứu độc chất Hàn Quốc

(Korea Instite of Toxicology – Gajeong-ro, Yuseong-gu,

Daejeon), Khoa Hoá học trường Đại học Quốc gia Changwon

(Hàn Quốc), Viện Địa lý Tài nguyên thành phố Hồ Chí Minh và

Viện Khoa học Vật liệu ứng dụng – Học viện Khoa học và

Công nghệ.

Người hướng dẫn khoa học 1: PGS. TS. LÊ VĂN TÁN

Người hướng dẫn khoa học 2: PGS. TS. NGUYỄN THỊ KIM PHƯỢNG

Phản biện 1:

Phản biện 2:

Phản biện 3:

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Học Viện

tổ chức tại Viện Khoa học vật liệu ứng dụng, Viện Hàn lâm

Khoa học và Công nghệ Việt nam, Số 01A, đường TL 29, Phường

Thạnh Lộc, Quận 12, TP. Hồ Chí Minh

vào hồi ….. giờ 00 ngày …. tháng …. năm 2018

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam

1

MỞ ĐẦU

Tính cấp thiết của đề tài: Cá Điêu hồng là nguồn thực phẩm được

ưa chuộng do chất lượng thịt cá và giá thành hợp lý. Vì sống

trong nước nên cá chịu ảnh hưởng của môi trường và nguồn nước thải

từ các khu công nghiệp. Không những thế, kim loại nặng trong

môi trường nước có khả năng tích luỹ trong cá và có nguy cơ

xâm nhập vào cơ thể và gây nguy hại cho con người.

Cần nghiên cứu những vấn đề rất cấp thiết nhưng chưa được

giải quyết trên cơ sở nghiên cứu một cách có hệ thống và khoa học về

quy luật của quá trình tích luỹ và đào thải kim loại nặng, ảnh hưởng

của kim loại nặng đến hàm lượng cortisol trong cá.

Mục tiêu: Nghiên cứu ảnh hưởng của 3 kim loại nặng điển hình

(Cd, Pb và As) đến quá trình phát triển, tích luỹ, đào thải và ảnh hưởng

đến hàm lượng cortisol trong máu cá Điêu hồng (Oreochromis. sp)

sống trong nước ô nhiễm.

Những đóng góp mới: Công trình nghiên cứu một cách có

hệ thống và toàn diện về quy luật hấp thu, đào thải và ảnh hưởng của

kim loại nặng (Cd, Pb và As) đến hàm lượng cortisol trong cá

Điêu hồng sống trong nước ô nhiễm.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn: Kết quả nghiên cứu sẽ làm cơ sở

khoa học trong lĩnh vực hoá học môi trường, độc chất môi trường,

sử dụng chỉ thị sinh học để cảnh báo ô nhiễm môi trường và góp phần

cảnh báo những rủi ro, nguy cơ lan truyền kim loại nặng qua

thực phẩm và gây hại cho sức khỏe con người.

Bố cục của Luận án: Luận án gồm: Phần mở đầu, kết luận và 3

chương (Chương 1: Tổng quan, Chương 2: Phương pháp nghiên cứu,

Chương 3: Kết quả và thảo luận). Luận án có 17 bảng số liệu, 43 hình

2

và đã có 6 công trình có liên quan được công bố. Phần phụ lục

bao gồm 78 bảng số liệu và hình ảnh.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

Cadimi là nguyên tố không cần thiết, gây độc cho cơ thể con người

ngay cả ở nồng độ thấp và chúng sẽ tích lũy sinh học trong cơ thể

người cũng như trong các hệ sinh thái.

Chì là một kim loại độc có thể gây tổn hại cho hệ thần kinh. Tiếp

xúc lâu ngày với chì hoặc các hợp chất của nó có thể gây bệnh thận và

các cơn đau bất thường giống như đau bụng. Ngưỡng độc cấp tính của

Pb phụ thuộc vào loài, tuổi của sinh vật.

Ảnh hưởng hóa sinh chính của asen: Làm đông tụ protein; tạo phức

với coenzym và phá hủy quá trình photphat hóa tạo ATP. Cơ chế gây

độc của asen là tấn công vào nhóm sulfuahydryl của enzym làm cản

trở hoạt động của các enzym. Asen (III) vô cơ có độc tính cao nhất.

Độc chất xâm nhập vào cơ thể sinh vật từ bộ phận cơ thể tiếp xúc

với độc chất như đường tiêu hóa, đường hô hấp, qua da, cơ quan

tổn thương. Kim loại xâm nhập vào cơ thể sống chủ yếu qua hấp thu

chủ động hoặc khuếch tán thụ động. Sự tích lũy sinh học các kim loại

nặng cadimi, chì và asen trong các cá thể sống trong môi trường

ô nhiễm khác nhau tùy theo loài, các mô khác nhau, tuổi, dạng hóa học

của độc tố, ảnh hưởng tương hỗ của các nguyên tố khác. Khả năng

đào thải kim loại phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại kim loại ô nhiễm,

ảnh hưởng của hỗn hợp kim loại, loài, đặc điểm sinh học của các mô.

Độc chất có thể thoát khỏi đường máu và xâm nhập vào các mô khác,

tại đây, độc chất được chuyển hóa sinh học, đào thải hoặc tích tụ. Các

phản ứng này xảy ra nhanh hay chậm tùy thuộc vào hàm lượng

độc chất ở bộ phận tiếp xúc, ái lực và hoạt tính riêng của độc chất.

3

Cortisol là một loại hóc-môn corticosteroid được sản sinh bởi

bộ phận Zona fasciculata trên vỏ thượng thận. Đây là hóc-môn

quan trọng và được xem là “hóc-môn stress”. Tác dụng của cortisol:

Chuyển hóa glucid, protein, lipit, chuyển hóa nước và điện giải, chống

căng thẳng, làm tăng đông máu, tăng số lượng hồng cầu, bạch cầu,

tiểu cầu nhưng giảm tế bào lympho, làm chậm lên sẹo các vết thương.

Các nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi hàm lượng cortisol trong

cơ thể như trạng thái căng thẳng, bệnh, chu kỳ sinh học, loài, giới tính,

các giai đoạn sinh trưởng phát triển của sinh vật.

Trong những năm gần đây, có nhiều nhóm nghiên cứu về sự tích

lũy kim loại nặng trong sinh vật sống trong nước. Các nhóm tác giả

Mohammed Aldoghachi Jasim Aldoghachi (2016), Kah Hin Low

(2011), Abdulali Taweel (2011) Mohammed Aldoghachi Jasim

Aldoghachi et al. (2016) nghiên cứu sự tích luỹ kim loại nặng trong cá

Điêu hồng sống trong môi trường tự nhiên. Một số nghiên cứu cho

thấy kim loại nặng tích lũy trong gan cá cao hơn trong thịt (Elzbieta

Kondera, 2014, El-Moselhy KM, 2014, Canli M, 2003). Kết quả nghiên cứu của một số tác giả khác cho thấy mang cá có khuynh hướng

lũy kim loại nặng cao hơn (Wong và cộng sự, 2001, Altındağ và Yiğit,

2005, Karadede-Akin và Ünlü, 2007). Ở Việt Nam, một số nhóm

nghiên cứu về sự tích lũy kim loại nặng trong thực vật hoặc động vật

thân mềm hai mảnh vỏ. Chưa có công trình khoa học trong và ngoài

nước nào nghiên cứu một cách có hệ thống về quy luật tích luỹ, đào

thải và ảnh hưởng của kim loại nặng đến thành phần sinh hoá trong cá

Điêu hồng.

4

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Thiết kế thí nghiệm xác định ngưỡng độc cấp tính

Cá Điêu hồng được thí nghiệm nuôi trong nước ô nhiễm asen hoặc

cadimi hoặc chì ở các nồng độ khác nhau trong 96 giờ. Mỗi thí nghiệm

chọn ngẫu nhiên 30 cá, chia ra ba bể nuôi, mỗi bể 10 cá. Theo dõi số

lượng cá chết trong 24, 48, 72 và 96 giờ ô nhiễm kim loại. Xây dựng

đồ thị tương quan giữa nồng độ từng kim loại nặng trong nước và tỷ

lệ cá chết, từ đó ước lượng LC50 của từng kim loại nặng.

2.2. Thiết kế thí nghiệm nghiên cứu độc mãn tính (subchronic) của từng kim loại đến sự tích luỹ, đào thải và rối loạn cortisol trong cá Điêu hồng

Trong nghiên cứu này, cá được thí nghiệm bằng cách nuôi trong

nước không ô nhiễm kim loại nặng (cá đối chứng) và nước ô nhiễm

kim loại asen hoặc cadimi hoặc chì ở các mức nồng độ khác nhau (3,5

%; 5 % và 10 % của LC50 của từng kim loại).

- Nồng độ asen: 1,00 mg/L; 1,50 mg/L và 3,00 mg/L.

- Nồng độ cadimi: 0,66 mg/L; 1,00 mg/L và 2,00 mg/L.

- Nồng độ chì: 0,12 mg/L; 0,18 mg/L and 0,33 mg/L.

Mỗi thí nghiệm chọn ngẫu nhiên 75 cá, chia thành 3 bể nuôi, mỗi

bể 25 cá (n=3). Nước nuôi cá được phân tích tổng hàm lượng kim loại

nặng 2 lần trong tuần bằng thiết bị phổ hấp thu nguyên tử. Mẫu cá thí

nghiệm được lấy lúc 8 đến 9 giờ để đảm bảo lượng hocmon ở mức cao

nhất trong chu kỳ sản sinh chất nội tiết. Mẫu cá được lấy ngẫu nhiên

ở các ngày thứ 4, 12 và 20 kể từ khi bắt đầu sống trong nước ô nhiễm

kim loại nặng. Cá được rửa sạch bằng nước cất hai lần trước khi lấy

máu và lấy gan, mang và thịt. Mẫu máu được lấy ở vây đuôi sau đó ly

tâm ở tốc độ 5500 vòng/ phút trong 5 phút để tách lấy huyết thanh đem phân tích cortisol. Mẫu gan, mang và thịt được sấy khô ở 105 oC trong

10 giờ trước khi phân tích As, Cd và Pb. As được phân tích bằng thiết

5

bị ICP-MS 7700 (JP 13052271, Agilent, USA). Cd và Pb phân tích

bằng thiết bị ICP-OES (Optima 2100 DV, Perkin Elmer). Phân tích

cortisol trên thiết bị HPLC-DAD. Thiết bị HPLC-UV-HG-AAS được

sử dụng để phân tích các dạng hóa học của asen.

2. 3. Xử lý kết quả thực nghiệm

Xử lý kết quả thực nghiệm bằng phần mềm SPSS phiên bản 22.0,

dùng phương pháp phân tích phương sai một yếu tố (ANOVA),

kiểm định Duncan’s test, mức ý nghĩa 0,05. Kết quả phân tích được

biểu diễn bằng giá trị chính  độ lệch chuẩn.

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Đánh giá các phương pháp phân tích 3.1.1. Đánh giá phương pháp định lượng cortisol

Đỉnh đặc trưng của cortisol trên sắc ký đồ đối xứng, thời gian lưu

7,45 phút. Giới hạn phát hiện và giới hạn phương pháp định lượng

cortisol trong huyết tương cá lần lượt là 0,87 µg/L và 2,90 µg/L.

Độ đúng của kết quả phân tích hàm lượng cortisol trong cá Điêu hồng

khoảng từ 91,2 đến 94,5%; độ chụm từ 1,1 đến 2,6%. Quy trình

trích ly, làm sạch cortisol trong huyết tương cá Điêu hồng và

định lượng bằng kỹ thuật RP-HPLC-UV phù hợp để phân tích cortisol.

3.1.2. Đánh giá phương pháp định lượng Cd , Pb và As trong cá Điêu hồng

- Khoảng tuyến tính của phép đo Cd trên thiết bị ICP-OES đáp ứng

trong khoảng nồng độ rộng. Giá trị LOD và LOQ lần lượt là 0,52 µg/L

và 1,73 µg/L. Hiệu suất thu hồi Cd cao khoảng 94,4%; độ chệch giữa

các lần đo nhỏ hơn 10%. Quy trình vô cơ hóa mẫu và phép đo Cd trên

thiết bị ICP-OES phù hợp để xác định lượng vết Cd trong các mẫu.

- Quy trình vô cơ hóa mẫu và định lượng Pb trên thiết bị ICP-OES

có độ chính xác và độ nhạy cao. Giá trị LOD và LOQ lần lượt là 1,2

6

µg/L và 3,9 µg/L. Hiệu suất thu hồi Pb cao khoảng 92,2%; độ chệch

giữa các lần đo nhỏ hơn 5%. Như vậy, phương pháp này rất thích hợp

để phân tích vết Pb trong thực phẩm.

- Quy trình vô cơ hóa mẫu và định lượng As trên thiết bị ICP-MS

có độ chính xác và độ nhạy cao. Giá trị LOD và LOQ lần lượt là 0,076

µg/L và 0,253 µg/L. Độ đúng của phương pháp khoảng 96,0 đến

98,6%; RSD% giữa các lần đo trong khoảng từ 0,41% đến 4,17%.

Phương pháp ICP-MS rất phù hợp để định lượng vết As trong mẫu cá.

3.2. Nghiên cứu về asen 3.2.1. Nghiên cứu ngưỡng độc cấp tính của asen

Không có hiện tượng cá chết trong thí nghiệm đối chứng và cá

thí nghiệm khi nồng độ As trong nước < 20 mg/L. Nồng độ As trong

nước khoảng 20 mg/L đến 40 mg/L, lượng cá chết trong vòng 96 giờ

Hình 3.2. Ảnh hưởng của As trong nước đến số cá chết trong 96 giờ

tăng khoảng từ 13,3 đến 100%.

Hình 3.5. Tích lũy As trong mang cá

Trong nghiên cứu này, giá trị LC50 của As trong 96 giờ đối với cá

Điêu hồng tính được tương đối cao, khoảng 29,26 mgAs/L; điều này

có thể là do sự chuyển đổi dạng hóa học của As vô cơ thành As

hữu cơ ít độc hơn trong quá trình trao đổi chất của cơ thể cá Điêu hồng.

Đã có các nghiên cứu chứng tỏ As vô cơ được chuyển hóa sinh học

thành dạng As hữu cơ kém độc hơn như monometylasen, dimetylasen,

trimetylasen trong cơ thể cá Tilapia mossambica sống trong nước

7

ô nhiễm As (III) vô cơ.3.2.2. Nghiên cứu độc mãn tính của As đối với

cá Điêu hồng 3.2.2.1. Sự tích lũy asen trong cá Điêu hồng sống trong nước ô nhiễm Quan sát quá trình phát triển của cá đối chứng cho thấy cá không

mệt mỏi, ăn bình thường. Trong khi đó, đối với cá sống trong nước

ô nhiễm As, cá có dấu hiệu mệt mỏi, ít bơi lội, ăn kém, chậm lớn. Sau

20 ngày thí nghiệm, trọng lượng cá đối chứng tăng đáng kể khoảng

19,3%, trong khi đó, trọng lượng cá ô nhiễm As (1,00 đến 3,00 mg/L)

chỉ tăng khoảng từ 2,7 đến 5,7 % so với trọng lượng cá ban đầu.

Tích lũy As trong mang cá: Tích lũy As trong mang cá sống trong

nước ô nhiễm tăng theo thời gian và nồng độ As trong nước đồng thời

cao hơn đáng kể so với cá đối chứng (hình 3.5). Khi nồng độ As trong

nước tăng từ 1,00 đến 3,00 mg/L, tích lũy As trong mang cá sau 4 ngày

sống trong nước ô nhiễm tăng khoảng từ 0,18 đến 0,60 mg/kg.

Kéo dài thời gian ô nhiễm đến 20 ngày, hàm lượng As trong mang cá

ô nhiễm tăng lên khoảng từ 0,89 đến 1,29 mg/kg.

Hình 3.7. Tích lũy As trong thịt cá

Hình 3.6 Tích lũy As trong gan cá

Tích lũy As trong gan: Hàm lượng As trong gan cá sống trong

nước ô nhiễm tăng theo thời gian và nồng độ As trong nước (Hình

3.6). Tích lũy As trong gan cá ô nhiễm cao hơn đáng kể so với cá đối

chứng. Khi nồng độ As trong nước tăng từ 1,00 đến 3,00 mg/L, tích

8

lũy As trong gan cá sau 4 ngày sống trong nước ô nhiễm tăng khoảng

từ 0,38 đến 0,88 mg/kg. Kéo dài thời gian sống đến 20 ngày, hàm

lượng As trong gan cá ô nhiễm khoảng từ 1,15 đến 1,80 mg/kg.

Tích lũy As trong thịt cá: Sau 4 ngày sống trong nước ô nhiễm As

(1,00 đến 3,00 mg/L), tích lũy As trong thịt cá khoảng từ 0,57 đến 1,21

mg/kg. Sau 20 ngày ô nhiễm, tích lũy As trong thịt cá ô nhiễm khoảng

từ 2,27 đến 3,01 mg/kg thịt khô (hình 3.7). Tích lũy As trong thịt cá

Điêu hồng sống trong nước ô nhiễm tăng theo thời gian và nồng độ As

trong nước.

Tích lũy As trong mang, gan và thịt cá Điêu hồng sống trong nước

ô nhiễm tăng theo nồng độ As trong nước và cao hơn đáng kể so với

cá đối chứng. Tích lũy As trong cá theo thứ tự sau: Thịt > gan > mang.

AsO2

anion AsO2

Bề mặt mang cá tích điện âm, trong nước As (III) tồn tại dưới dạng - cũng mang điện tích âm, do lực đẩy tĩnh điện giữa mang cá và - nên As dễ dàng xâm nhập vào cơ thể cùng với sự chuyển hóa sinh học As vô cơ thành As hữu cơ ít độc hơn và được

lưu trữ chủ yếu ở thịt. Do đó, As tích luỹ nhiều trong thịt hơn gan và

mang. Phân bố tích lũy As trong cá của nghiên cứu này hoàn toàn

phù hợp với các công bố trước đây. As tích luỹ nhiều nhất trong thịt

cá Điêu hồng, cá trê Silurus glanis và cá chép. Tích lũy As trong thịt

của 5 loài cá ở Neretva, Croatia nhiều hơn đáng kể so với gan và mang

cá.

Khi nồng độ As trong nước thấp, cá không nhận biết ngộ độc nên

chủ động trao đổi chất (trọng lượng cá tăng) nhờ vậy mà As trong nước

xâm nhập vào cơ thể cá qua 2 con đường chủ động và khuếch tán

thụ động. Khi nồng độ As trong nước cao, cá nhận biết ngộ độc nên

hạn chế trao đổi chất (trọng lượng cá tăng ít hoặc không tăng), lượng

As xâm nhập vào cơ thể cá chủ yếu qua con đường khuếch tán

9

thụ động. Lượng As xâm nhập vào cơ thể cá sống trong nước ô nhiễm

As nồng độ cao nhiều hơn so với cá sống trong nước ô nhiễm As

nồng độ thấp, tuy nhiên, sự tăng lượng As trong cá không đáng kể so

với sự tăng lượng As trong nước do đó mà tỷ lệ Ascá/Asnước giảm khi

nồng độ As trong nước tăng (Hình 3.9).

Hình 3.9. Tỷ lệ nồng độ As trong nước và tích lũy trong cá Hình 3.15. Sự thay đổi lượng cortisol so với cá đối chứng

3.2.2.2. Sự đào thải asen trong cá Điêu hồng ô nhiễm sống trong nước sạch (thôi nhiễm)

Quan sát quá trình phát triển của cá đối chứng cho thấy cá

khỏe mạnh, ăn bình thường nhưng cá ô nhiễm As, mặc dù được sống

trong nước sạch nhưng vẫn còn dấu hiệu mệt mỏi, ít bơi lội, ăn kém.

Sau 10 ngày thí nghiệm, trọng lượng cá đối chứng tăng 12,3% còn cá

ô nhiễm chỉ tăng từ 1,0 đến 1,9%. As ảnh hưởng đáng kể và lâu dài

đến sự phát triển của cá Điêu hồng. Bảng 3.8. Tỉ lệ đào thải As trong cá Điêu hồng

Thí nghiệm

Ô nhiễm 1,0As 1,5As 3,0As Tỷ lệ đào thải (%) Gan 24,6 29,4 14,7 Thịt 16,7 19,3 12,3 Mang 19,1 18,2 18,7

Hàm lượng As trong cá ô nhiễm sau 10 ngày sống trong nước sạch

giảm đáng kể so với lượng As trong cá ô nhiễm khi mới bắt đầu sống

trong nước sạch. Tuy nhiên, trọng lượng cá ô nhiễm sau 10 ngày sống

10

trong nước sạch tăng không đáng kể. Độ giảm hàm lượng As trong

mang, gan và thịt cá nhanh hơn so với mức độ tăng trọng lượng

như vậy đã xảy ra quá trình loại bỏ/đào thải As ra khỏi cơ thể của cá

ô nhiễm. Thứ tự đào thải As trong cá thí nghiệm: Gan > mang  thịt. 3.2.2.3. Sự khử độc asen trong cá Điêu hồng sống trong nước ô nhiễm Asen tồn tại trong gan và thịt cá Điêu hồng ô nhiễm dưới dạng AsB,

DMA và một lượng asen ở dạng chưa xác định được. Asen (III) và

asen (V) không tồn tại trong gan và thịt cá, chứng tỏ cá Điêu hồng

Hình 3.10. Sắc ký đồ chuẩn các dạng hóa học của asen

Hình 3.11. Sắc ký đồ dạng hóa học của asen trong mẫu CMR

Hình 3.12. Sắc ký đồ dạng hóa học của asen trong a) thịt cá và b) gan cá

chuyển hóa sinh học hoàn toàn các dạng asen vô cơ.

3.2.2.4. Ảnh hưởng của As trong nước đến sự thay đổi cortisol trong huyết tương cá Điêu hồng

Hàm lượng cortisol trong huyết tương cá sống trong nước ô nhiễm:

As gây rối loạn nội tiết cá theo kiểu tăng sinh cortisol khi cá

bắt đầu sống trong nước ô nhiễm và sau đó giảm sinh cortisol (Hình

11

3.15). Trong 4 ngày đầu sống trong nước ô nhiễm, lượng cortisol trong

cá ô nhiễm tăng và cao hơn đáng kể (từ 21,5 đến 51,1%) so với cá

đối chứng. Kéo dài đến ngày thứ 12, lượng cortisol trong huyết tương

cá sống trong nước ô nhiễm As 1,00 mg/L tiếp tục tăng cao hơn so với

ngày thứ 4 và cao hơn so với cá đối chứng khoảng 47,4%. Trong khi

đó, lượng cortisol trong huyết tương cá ô nhiễm As từ 1,50 đến 3,00

mg/L giảm thấp hơn đáng kể so với ngày thứ 4 nhưng vẫn cao hơn

so với cá đối chứng khoảng từ 9,2 đến 17,4%. Kéo dài đến ngày thứ

20, lượng cortisol trong huyết tương cá ô nhiễm giảm và thấp hơn

so với cá đối chứng khoảng từ 11,7% đến 18,4%.

Hàm lượng cortisol trong cá ô nhiễm sống trong nước sạch: Sau

10 ngày thôi nhiễm As, lượng cortisol trong huyết tương cá đối chứng

tăng thêm 4,7%, lượng cortisol trong cá sống trong nước ô nhiễm As

từ 1,00 đến 1,50 mg/L không khác biệt so với lượng cortisol trong cá

ô nhiễm khi mới bắt đầu sống trong nước sạch. Lượng cortisol trong

huyết tương cá ô nhiễm As 3,00 mg/L tiếp tục giảm và thấp hơn

khoảng 29,8% so với khi mới bắt đầu sống trong nước sạch. Như vậy,

hệ nội tiết của cá Điêu hồng đã bị tổn hại nghiêm trọng sau 20 ngày

sống trong nước ô nhiễm As (từ 1,00 đến 3,00 mg/L), không thể phục

hồi trong vòng 10 ngày sống trong nước sạch.

3.3. Nghiên cứu về Cd 3.3.1. Ngưỡng độc cấp tính của Cd (LC50 trong 96 giờ)

Kết quả trên hình 3.17 cho thấy, cá chết ở tất cả các thí nghiệm

trong 96 giờ sống trong nước ô nhiễm Cd. Lượng cá chết tăng theo

nồng độ Cd trong nước và tăng theo thời gian ô nhiễm. Không có

cá chết ở các thí nghiệm đối chứng. Giá trị LC50 trong 96 giờ của Cd

đối với cá Điêu hồng thí nghiệm ước lượng được là 19,63 mgCd/L.

Hình 3.17. Ảnh hưởng của Cd trong nước đến số cá chết trong 96 giờ

Hình 3.20. Tích lũy Cd trong mang cá

12

3.3.2. Nghiên cứu độc mãn tính của Cd đối với cá Điêu hồng 3.3.2.1. Sự tích lũy Cd trong cá Điêu hồng sống trong nước ô nhiễm

Cd ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cá Điêu hồng.

Cá đối chứng khỏe mạnh, ăn bình thường, nhưng cá sống trong nước

ô nhiễm Cd mệt mỏi, phản ứng chậm, ăn kém. Sau 20 ngày thí nghiệm,

trọng lượng cá đối chứng tăng khoảng 19,3% trong khi cá ô nhiễm chỉ

tăng khoảng 6,3 đến 4,0% so với thời điểm ban đầu. Kết quả này

phù hợp với nghiên cứu của M Saeed Heydarnejad et al. (2013) là

cá hồi sống trong nước ô nhiễm Cd nồng độ cao thì chậm lớn so với

cá đối chứng và cá sống trong nước ô nhiễm Cd nồng độ thấp.

Tích luỹ Cd trong mang cá: Do diện tích bề mặt lớn nên mang là

nơi lưu giữ nhiều kim loại nặng. Trong nghiên cứu này, lượng Cd

tích lũy trong mang cá càng nhiều khi nồng độ Cd trong nước càng

cao. Sau 20 ngày sống trong nước ô nhiễm, tích lũy Cd trong mang cá

khoảng từ 0,82 đến 1,44 mg/kg mang khô, ứng với nồng độ Cd trong

nước từ 0,66 đến 2,00 mg/L.

Tích luỹ Cd trong gan cá: Tích lũy Cd trong gan cá sống trong

nước ô nhiễm tăng theo nồng độ Cd trong nước và tăng theo thời gian

ô nhiễm. Hàm lượng Cd trong gan cá ô nhiễm sau 20 ngày sống trong

nước ô nhiễm là 1,84 ± 0,17; 2,06 ± 0,04 và 2,53 ± 0,05 mg/kg

tương ứng với nồng độ Cd trong nước lần lượt là 0,66; 1,00 và 2,00

13

mg/L. Gan là bộ phận tích lũy liên tục, chuyển hóa và loại bỏ kim loại

nhờ metallothionein. Vì Cd tính hoá học tương tự như Zn nên Cd dễ

Hình 3.21. Tích lũy Cd trong gan

Hình 3.22. Tích lũy Cd trong thịt cá

dàng xâm nhập vào cơ thể nhờ protein vận chuyển Zn.

Tích luỹ Cd trong thịt cá: Hàm lượng Cd trong thịt cá ô nhiễm tăng

theo thời gian và theo nồng độ Cd trong nước ô nhiễm. Khi nồng độ

Cd trong nước tăng từ 0,66 đến 2,00 mg/L thì tích lũy Cd trong thịt cá

sau 4, 12 và 20 ngày sống trong nước ô nhiễm lần lượt là 0,14 đến 0,19

mg/kg, 0,15 đến 0,24 mg/kg và 0,29 đến 0,39 mg/kg.

Tích lũy Cd trong mang, gan và thịt cá tăng khi tăng nồng độ Cd

trong nước và kéo dài thời gian sống trong nước ô nhiễm. Tích lũy Cd

trong cá ô nhiễm theo thứ tự sau: Gan > mang > thịt. Kết quả này

phù hợp với kết quả nghiên cứu của Kah Hin Low et al. (2011),

hàm lượng kim loại nặng trong gan cá Điêu hồng ở Jelebu, Malaysia

cao hơn so với mang và thịt. 3.3.2.2. Sự đào thải Cd của cá Điêu hồng ô nhiễm sống trong nước sạch (thôi nhiễm)

Sau 10 ngày sống trong nước sạch, cá đối chứng khoẻ mạnh nhưng

cá ô nhiễm Cd vẫn có dấu hiệu mệt mỏi, phản ứng chậm, ít bơi lội và

ăn rất ít. Sau 10 ngày thôi nhiễm Cd, trọng lượng cá đối chứng tăng

12,3%, nhưng trọng lượng cá sống trong nước ô nhiễm Cd 0,66 đến

1,00 mg/L chỉ tăng khoảng 3,2 đến 4,7%; đặc biệt cá ô nhiễm Cd 2,00

mg/L chỉ tăng 1,9% so với trọng lượng cá ô nhiễm khi mới bắt đầu

14

sống trong nước sạch. Điều này cho thấy độc tính và tác hại kéo dài

của Cd đối với cá Điêu hồng.

Sau 10 ngày kể từ lúc thôi ô nhiễm Cd, hàm lượng Cd trong mang,

gan và thịt cá giảm từ 26 - 54%, trong khi trọng lượng cá thí nghiệm

chỉ tăng < 4%. Tốc độ tăng trọng lượng của cá thí nghiệm nhỏ hơn

đáng kể so với tốc độ giảm Cd trong cá, như vậy lượng Cd trong cá

ô nhiễm giảm là do quá trình đào thải Cd của cá. Thứ tự đào thải Cd

như sau: Mang > thịt > gan.

Sự đào thải kim loại có liên quan đến chức năng của từng bộ phận

trong cơ thể. Mang cá tiếp xúc trực tiếp với môi trường nước, do

chênh lệch hàm lượng Cd giữa mang cá và môi trường nước nên Cd

dễ dàng di chuyển từ mang vào trong nước do đó độ giảm Cd trong

mang nhiều (34 đến 54%). Trong cơ thể động vật, gan có chức năng

tích lũy, chuyển hóa sinh học và đào thải kim loại. Với chức năng

thải độc nên kim loại nặng từ các bộ phận khác trong cơ thể sẽ được

chuyển đến gan, do đó, hàm lượng Cd trong thịt cá Điêu hồng ô nhiễm

trong nghiên cứu này giảm nhanh hơn so với gan cá.

Bảng 3.13. Phần trăm Cd đào thải sau 10 ngày cá ô nhiễm sống trong nước sạch

Thí nghiệm

Ô nhiễm 0,66Cd 1,0Cd 2,0Cd Tỷ lệ đào thải (%) Gan 34,2 26,4 28,1 Mang 54,3 33,8 46,0 Thịt 48,9 27,8 30,5

3.3.2.3. Sự khử độc cadimi trong cơ thể cá Điêu hồng

Lượng Cd ở dạng phức Cd-MT trong gan cá Điêu hồng ô nhiễm

chỉ chiếm 59,8% so với tổng hàm lượng Cd. Khi cá bị ô nhiễm Cd,

lượng MT trong gan được dùng để tổng hợp phức Cd-MT, sau đó

phức này sẽ được lưu giữ và tích lũy ở gan đồng thời theo máu đến

15

các cơ quan khác để tích lũy và đào thải từ đó làm giảm độc tính của

Cd. Trong thịt, Cd tích lũy chủ yếu ở dạng phức Cd-MT (chiếm tỉ lệ

85,3%). Tỉ lệ hàm lượng Cd-MT so với tổng hàm lượng Cd

chỉ phụ thuộc vào ái lực của mô thịt đối với phức Cd-MT.

Bảng 3.10. Hàm lượng Cd ở dạng phức với MT so sánh với hàm lượng Cd tổng trong gan và thịt cá ô nhiễm

Mẫu cá Tổng hàm lượng Cd (mg/kg) Tỉ lệ chuyển hóa %

Gan Thịt 59,8 85,3 2,536 ± 0,053 0,394 ± 0,022 Hàm lượng Cd trong phức với MT (mg/kg) 1,517 ± 0,108 0,336 ± 0,019

Hình 3.29. Độ giảm cortisol trong cá ô nhiễm so với cá đối chứng

Hình 3.25. Tỷ lệ giữa tích lũy Cd trong cá và nồng độ Cd trong nước

Khi nồng độ Cd trong nước thấp, cá chưa nhận biết ngộ độc nên

chủ động trao đổi chất nên Cd trong nước đi vào cơ thể cá qua 2

con đường chủ động và khuếch tán thụ động. Khi nồng độ Cd trong

nước cao, cá nhận biết ngộ độc nên hạn chế trao đổi chất, lượng Cd đi

vào cơ thể cá chủ yếu qua con đường khuếch tán thụ động. Còn lượng

Cd đi vào cơ thể cá sống trong nước ô nhiễm Cd nồng độ cao nhiều

hơn đáng kể so với cá sống trong nước ô nhiễm Cd nồng độ thấp.

Tuy nhiên, sự gia tăng lượng Cd tích lũy trong cá không đáng kể

so với sự gia tăng nồng độ Cd trong nước, vì vậy, tỷ lệ Cdcá/Cdnước

giảm khi nồng độ Cd trong nước tăng (Hình 3.25).

16

3.3.2.4. Ảnh hưởng của Cd trong nước đến sự thay đổi cortisol trong huyết tương cá Điêu hồng

Hàm lượng cortisol trong huyết tương cá sống trong nước ô nhiễm:

Nồng độ Cd trong nước càng cao và thời gian sống trong nước

ô nhiễm càng dài thì độ giảm cortisol trong huyết tương cá ô nhiễm

so với cá đối chứng càng lớn (Hình 3.29). Ngày thứ 20 kể từ lúc

ô nhiễm, cortisol trong cá ô nhiễm giảm từ 78 đến 91% so với cá

đối chứng, do đó Cd gây căng thẳng cho cá. Chất độc trong nước

tác động lên tuyến yên, vùng dưới đồi và tuyến thượng thận làm

giảm sinh hóc-môn kích thích tuyến thượng thận để giải phóng ra

cortisol. Một số nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng Cd gây tăng

hàm lượng cortisol trong cá Anguilla rostrata lesueur và Oreochromis

mossombicus, nhưng gây giảm hàm lượng cortisol đối với cá

Oncorhynchus mykiss ở nồng độ ô nhiễm cao.

Sự thay đổi hàm lượng cortisol trong huyết tương cá ô nhiễm sống

trong nước sạch: Sau 10 ngày cá ô nhiễm sống trong nước sạch, hàm

lượng cortisol trong huyết tương cá tăng đáng kể (21,0 đến 64,4%) so

với hàm lượng cortisol trong cá ô nhiễm khi mới bắt đầu sống trong

nước sạch. Sự tăng hàm lượng cortisol trong huyết tương cá ô nhiễm

sau 10 ngày sống trong nước sạch cho thấy, cá Điêu hồng sống trong

nước ô nhiễm Cd (0,66 đến 2,00 mg/L) trong vòng 20 ngày chưa bị

hỏng hệ nội tiết.

3.4. Nghiên cứu về chì 3.4.1. Ngưỡng độc cấp tính của Pb (LC50 trong 96 giờ)

Hình 3.31 cho thấy lượng cá chết tăng theo nồng độ Pb và theo thời

gian sống trong nước ô nhiễm. Cá sống trong nước có nồng độ Pb cao,

biểu mô mang sẽ bị hỏng dẫn đến chết do ngạt thở. Độc tính của Pb

đối với cá Điêu hồng cao, ngưỡng độc cấp tính của Pb (LC50 trong 96

giờ) đối với cá Điêu hồng tính được là 3,24 mg/L. Kết quả này

17

phù hợp với các nghiên cứu trước đây, LC50 của Pb trong 96 giờ

Hình 3.34. Tích lũy Pb trong mang cá

Hình 3.31. Ảnh hưởng của Pb trong nước đến lượng cá chết trong 96 giờ

đối với loài Capoeta fusca là 7,58 mgPb/L và Goldfish là 5,02 mg/L.

3.4.2. Nghiên cứu độc mãn tính của Pb đối với cá Điêu hồng 3.4.2.1. Sự tích lũy Pb trong cá Điêu hồng sống trong nước ô nhiễm

Quan sát quá trình phát triển của cá đối chứng cho thấy cá

rất khỏe mạnh, linh hoạt, phản ứng nhanh, ăn bình thường. Trong khi

đó, cá sống trong nước ô nhiễm Pb có dấu hiệu tương đối mệt mỏi,

ít bơi lội, phản ứng chậm, ăn kém. Nồng độ Pb trong nước càng cao

thì cá càng chậm phát triển. Sau 20 ngày, trọng lượng cá đối chứng

tăng khoảng 19,3% nhưng trọng lượng cá ô nhiễm chỉ tăng khoảng từ

5,0 đến 8,7%.

Tích lũy Pb trong mang cá: Tích lũy Pb trong mang cá sống trong

nước ô nhiễm cao hơn đáng kể so với cá đối chứng, tích lũy Pb trong

mang cá tăng theo thời gian và nồng độ Pb trong nước. Khi nồng độ

Pb trong nước tăng từ 0,12 đến 0,33 mg/L, tích lũy Pb trong mang cá

sau 20 ngày sống trong nước ô nhiễm tăng khoảng từ 8,63 đến 9,03

mg/kg, cao hơn từ 10,6 đến 11,1 lần so với mang cá đối chứng.

Tích lũy Pb trong gan cá: Tích lũy Pb trong gan cá ô nhiễm tăng

theo thời gian và nồng độ Pb trong nước. Sau 20 ngày sống trong nước

18

ô nhiễm Pb (0,12 đến 0,33 mg/L), tích lũy Pb trong gan cá là 3,86 đến

5,99 mg/kg, cao hơn từ 6,0 đến 9,4 lần so với gan cá đối chứng.

Tích luỹ Pb trong thịt cá: Hàm lượng Pb trong thịt cá ô nhiễm

cao hơn đáng kể so với thịt cá đối chứng. Sau 4 ngày sống trong nước

ô nhiễm Pb, hàm lượng Pb trong thịt cá trong khoảng từ 0,13 đến 0,24

mg/kg chất khô. Kéo dài thời gian sống lên đến 20 ngày, tích lũy Pb

trong thịt cá ô nhiễm tăng lên đáng kể (0,43 đến 0,95 mg/kg), cao hơn

từ 6,1 đến 13,6 lần so với thịt cá đối chứng.

Hình 3.35. Tích lũy Pb trong gan Hình 3.36. Tích lũy Pb trong thịt cá

Tích lũy Pb trong mang, gan và thịt cá Điêu hồng sống trong nước

ô nhiễm tăng theo nồng độ Pb trong nước và cao hơn đáng kể so với

cá đối chứng. Thứ tự tích lũy Pb trong cá như sau: Mang > > gan > >

thịt. Kết quả nghiên cứu hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu trước đây,

cá Điêu hồng sống trong môi trường tự nhiên ở Jelebu, Malaysia cũng

tích luỹ Pb trong mang cá nhiều hơn so với bộ phận khác trong cơ thể.

Mang cá là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với Pb trong nước. Vì

mang cá có diện tích bề mặt lớn và tích điện âm nên có khuynh hướng

hút cation và kết quả gia tăng lượng Pb tích lũy trong mang. Tích luỹ

Pb trong thịt thấp hơn rất nhiều so với trong gan, do gan là bộ phận

hoạt động liên tục trong khi đó thịt là bộ phận ít hoạt động hơn.

Kết quả này cũng phù hợp với giả thuyết: Tích lũy kim loại trong thịt

tăng lên đáng kể khi lượng kim loại tích lũy trong gan đạt mức tối đa.

19

Hình 3.38. Tỷ lệ Pb tích lũy trong cá ô nhiễm và lượng Pb trong nước Hình 3.40. Ảnh hưởng của Pb trong nước đến hàm lượng cortisol

Khi nồng độ Pb trong nước thấp, do không nhận biết ngộ độc nên

cá chủ động trao đổi chất nên Pb trong nước đi vào cơ thể cá qua 2

con đường chủ động trao đổi và khuếch tán thụ động. Khi nồng độ Pb

trong nước cao, cá nhận biết ngộ độc nên hạn chế trao đổi chất, lượng

Pb đi vào cơ thể chủ yếu qua con đường khuếch tán thụ động. Mặc dù,

lượng Pb đi vào cơ thể cá sống trong nước ô nhiễm Pb ở nồng độ cao

nhiều hơn so với nồng độ thấp, tuy nhiên, sự gia tăng lượng Pb trong

cá không đáng kể so với sự tăng nồng độ Pb trong nước nuôi cá do đó

tỷ lệ Pbcá/Pbnước giảm khi nồng độ Pb trong nước tăng. 3.4.2.2. Sự đào thải Pb của cá Điêu hồng ô nhiễm sống trong nước sạch (thôi nhiễm)

Quan sát quá trình phát triển của cá đối chứng cho thấy cá rất

khỏe mạnh, ăn bình thường. Trong khi đó, cá ô nhiễm Pb, mặc dù được

sống trong nước sạch nhưng mệt mỏi, ít bơi lội, ăn kém. Sau 10 ngày

thôi nhiễm, trọng lượng cá đối chứng tăng 12,3%, trong khi đó

trọng lượng cá ô nhiễm chỉ tăng khoảng từ 2,9 đến 4,0%.

Độ giảm hàm lượng Pb trong mang, gan và thịt cá sau 10 ngày sống

trong nước sạch nhanh hơn độ tăng trọng lượng, như vậy đã xảy ra

quá trình đào thải Pb trong cá ô nhiễm. Thứ tự đào thải Pb trong cá

thí nghiệm là: Mang > gan > thịt. Kết quả này phù hợp với công bố

của Mustafa Kalay và M. Canli, đào thải Pb từ mang cá nhiều hơn gan.

20

Khả năng loại bỏ Pb phụ thuộc vào vai trò khác nhau của mang,

gan và thịt trong việc đào thải chì. Mặc dù đã xảy ra quá trình đào thải

Pb trong cá ô nhiễm, tuy nhiên, sau 10 ngày đào thải, hàm lượng Pb

vẫn còn cao hơn đáng kể so với cá đối chứng. Vậy để loại bỏ hoàn

toàn Pb trong cơ thể, cần thời gian đào thải hơn 10 ngày.

Bảng 3.16. Phần trăm Pb đào thải sau 10 ngày thôi nhiễm

Thí nghiệm

Ô nhiễm 0,12Pb 0,18Pb 0,33Pb Tỷ lệ đào thải (%) Gan 26,7 22,7 14,6 Thịt 15,0 18,0 14,7 Mang 39,3 18,7 14,2

3.4.2.3. Sự khử độc chì trong cơ thể cá Điêu hồng sống trong nước ô nhiễm

Sau 20 ngày sống trong nước ô nhiễm, ở gan và thịt cá Điêu hồng

đều tồn tại chì ở dạng hợp chất vô cơ và hữu cơ, trong đó, dạng vô cơ

là chủ yếu. Dạng chì vô cơ trong gan và thịt cá chiếm tỉ lệ khoảng

84,7% và 66,2% so với tổng hàm lượng chì trong gan và thịt cá sống trong nước ô nhiễm Pb2+. Khả năng chuyển hóa từ dạng chì vô cơ (Pb2+) sang dạng chì hữu cơ trong cá Điêu hồng tương đối kém. Bảng 3.14. Dạng hóa học của chì trong gan và thịt cá ô nhiễm

Dạng hóa học của chì Mẫu cá Tổng hàm lượng chì (mg/kg)

Gan cá 5,985 ± 0,123 Chì vô cơ (mg/kg) 5,072 ± 0,115 Chì hữu cơ (mg/kg) 0,891 ± 0,095

Thịt cá 0,947 ± 0,045 0,627 ± 0,072 0,335 ± 0,085

3.4.2.4. Ảnh hưởng của Pb trong nước đến sự thay đổi hàm lượng cortisol trong huyết tương cá Điêu hồng

Hàm lượng cortisol trong huyết tương cá sống trong nước ô nhiễm:

Lượng cortisol trong huyết tương cá đối chứng tăng theo thời gian.

Trong khi đó, lượng cortisol trong huyết tương cá ô nhiễm giảm

21

đáng kể theo thời gian. Nồng độ Pb trong nước càng cao thì hàm lượng

cortisol sinh ra trong cá càng thấp (Hình 3.40). Như vậy, Pb gây

rối loạn nội tiết của cá Điêu hồng theo kiểu giảm sinh cortisol.

Sự thay đổi hàm lượng cortisol trong cá ô nhiễm sống trong nước

sạch: Sau 10 ngày thôi ô nhiễm Pb, lượng cortisol trong huyết tương

cá đối chứng tăng 5,4%, nhưng trong cá ô nhiễm tăng đáng kể (từ 11,9

đến 30,3%) so với lượng cortisol trong cá ô nhiễm khi mới bắt đầu

sống trong nước sạch. Hệ nội tiết cá Điêu hồng có thể phục hồi khi cá

sống trong nước sạch. Cá Điêu hồng sống 20 ngày trong nước ô nhiễm

Pb (0,12 đến 0,33 mg/L) chưa bị tổn thương nghiêm trọng hệ nội tiết.

Cd Pb As Các quy luật, ảnh hưởng

19,6 mg/L 3,24 mg/L 29,26 mg/L LC50 trong 96 giờ

Trọng lượng

Ảnh hưởng đáng kể tới sự phát triển của cá thí nghiệm; trọng lượng cá sống trong nước ô nhiễm tăng nhưng không đáng kể so với cá đối chứng. Tích lũy kim loại trong cá ô nhiễm tăng theo thời gian và nồng độ kim loại trong nước.

Gan>mang>thịt Mang>gan>thịt Thịt >gan>mang Tích lũy giống nhau Tích lũy khác nhau

m ễ i h n i ơ h P

Rối loạn cortisol

-Rối loạn nội tiết; - Giảm sinh cortisol trong cá ô theo nhiễm Cd nồng độ Cd và theo thời gian ô nhiễm. -Rối loạn nội tiết; - Giảm sinh cortisol trong cá ô theo nhiễm Pb nồng độ Pb và theo thời gian ô nhiễm. -Rối loạn nội tiết; - Thời gian đầu tăng sinh cortisol, sau đó giảm sinh khi nồng độ ô nhiễm tăng và kéo dài thời gian ô nhiễm.

22

Cd Pb As Các quy luật, ảnh hưởng

Trọng lượng

-Do tác hại kéo dài của kim loại nên trọng lượng cá ô nhiễm không tăng hoặc tăng không đáng kể so với cá đối chứng. -Đã xảy ra quá trình đào thải kim loại nặng trong cá ô nhiễm khi được sống trong nước sạch.

Mang> thịt>gan Mang >gan> thịt Gan > mang≈thịt

Đào thải giống nhau Đào thải khác nhau

m ễ i h n i ô h T

Rối loạn cortisol

-Tăng sinh cortisol khi cá ô sống nhiễm trong nước sạch, có dấu hiệu phục hồi hệ nội tiết; - Cd chưa gây tổn hại nghiêm trọng hệ nội tiết. -Tăng sinh cortisol khi cá ô sống nhiễm trong nước sạch, có dấu hiệu phục hồi hệ nội tiết; - Cd chưa gây tổn hại nghiêm trọng hệ nội tiết.

- Cortisol ít thay đổi khi cá bị ô nhiễm ở nồng độ thấp, nhưng tiếp tục giảm ở nồng độ cao; - As gây tổn hại hệ nội tiết; không có dấu hiệu phục hồi sau 10 ngày.

Hình 3.43. Hàm lượng Cd, Pb và As trong cá ô nhiễm so sánh với giới hạn cho phép tối đa

3.5. Tích lũy kim loại nặng trong thịt cá tươi so với giới hạn cho phép cảnh báo nguy cơ

Hình 3.43 cho thấy lượng kim loại Cd và Pb tích lũy trong thịt cá

Điêu hồng ô nhiễm cao hơn đáng kể so với quy định của Bộ Y tế Việt

Nam về giới hạn tối đa ô nhiễm kim loại nặng trong thịt cá tươi. Kết

23

quả ước tính lượng kim loại As, Cd và Pb (μg/kg trọng lượng cơ

thể/tuần) vào cơ thể người qua chế độ ăn cá ô nhiễm hàng ngày được

trình bày trên bảng 3.17. Kết quả cho thấy lượng kim loại nặng đi vào

cơ thể người qua chế độ ăn cá ô nhiễm hàng tuần thấp hơn so với giá

trị cho phép của Bộ Y tế Việt Nam. Vì vậy, có thể kết luận rằng ăn cá

ô nhiễm trong thí nghiệm chưa nguy hại đến sức khỏe người tiêu dùng. Bảng 3.17. Lượng kim loại nặng vào cơ thể hàng tuần

Giới hạn chấp nhận tạm thời (𝜇g/kg thể trọng/tuần)

Mức kim loại ô nhiễm 1/30 LC50 1/20 LC50 1/10 LC50

Cd 1,4 1,5 1,9 7

Hàm lượng kim loại nặng vào cơ thể (𝜇g/kg thể trọng/tuần)

Pb 2,1 4,3 4,5 25

As 10,8 12,5 14,3 15

KẾT LUẬN

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đã thu được trong quá trình

hoàn thành luận án, có thể đưa ra một số kết luận như sau:

1. Ngưỡng độc cấp tính LC50 trong 96 giờ đối với cá Điêu hồng là

19,6 mgCd/L, 3,24 mgPb/L và 29,26 mgAs/L.

2. Đã xác định được 3 quy luật tích luỹ Cd, Pb và As trong cá

Điêu hồng. Tích lũy Cd, Pb và As trong cá thí nghiệm tăng theo

nồng độ Cd, Pb và As trong nước và tăng theo thời gian. Tích luỹ Cd,

Pb và As trong cá theo thứ tự sau: Gan > mang > thịt cá; mang > gan

> thịt cá và thịt > gan > mang cá.

3. Đã xác định được 3 quy luật đào thải Cd, Pb và As trong

cá Điêu hồng. Đào thải Cd, Pb và As theo thứ tự sau: Mang > thịt >

gan cá; mang > gan > thịt cá và gan > mang ≈ thịt cá.

24

4. Cd và Pb gây rối loạn nội tiết theo kiểu giảm sinh cortisol khi cá

sống trong nước ô nhiễm, tuy nhiên, lượng cortisol trong huyết tương

tăng sau khi cá ô nhiễm sống trong nước sạch. As gây rối loạn nội tiết

cá thí nghiệm theo kiểu tăng sinh cortisol trong thời gian đầu (4 ngày

ô nhiễm) và giảm sinh nếu kéo dài thời gian sống trong nước ô nhiễm

(20 ngày). Lượng cortisol trong huyết tương cá ô nhiễm không tăng

hoặc tiếp tục giảm sau khi được sống trong nước sạch. Điều này chứng

tỏ cá Điêu hồng ô nhiễm asen khó hồi phục hệ nội tiết.

25

CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BỐ

the in

Tạp chí ISI: 1. Nguyen Quoc Thang, Nguyen Thi Kim Phuong and Le Van Tan, “Endocrine stress response in Oreochromis sp. from exposure to waterborne cadmium: The plasma cortisol analysis.” Toxicological & Environmental Chemistry, vol. 99(2), pp. 285-293, 2017. 2. Nguyen Quoc Thang, Bui The Huy, Le Van Tan and Nguyen Thi Kim Phuong, “Lead and Arsenic Accumulation and Its Effects on Plasma Cortisol Levels in Oreochromis sp.”, Bull. Environ. Contam. Toxicol., vol 99(2), pp.187-193, 2017. Tạp chí trong nước: 3. Nguyen Quoc Thang, Le Van Tan, Le Thi Thanh Huong, Nguyen Thi Kim Phuong, “Determination of cortisol in oreochromis. Sp plasma using the RP-HPLC (Reverse Phase – High Performance Liquid Chromatography).”, Vietnam Journal of Chemistry, vol. 53(5), pp. 559-563, 2015. 4. Nguyễn Quốc Thắng, Lê Văn Tán, Nguyễn Thị Kim Phượng, “Xác định hàm lượng cadimi trong một số loài cá nước ngọt bằng phương pháp ICP-OES.”, Tạp chí Hóa học, số 53(6), tr. 756-759, 2015. 5. Nguyen Quoc Thang, Le Van Tan, Nguyen Thi Kim Phuong, “The ICP-MS validated for measuring arsenic levels in muscle tissues of freshwater fishes in Ho Chi Minh City.”, Vietnam Journal of Chemistry, vol. 54(4), pp. 439-442, 2016. 6. Nguyen Quoc Thang , Le Van Tan, Nguyen Thi Kim Phuong, “Cadmium accumulation and elimination tissues of Oreochromis sp.”, Vietnam Journal of Chemistry, vol. 55(2), pp. 244- 247, 2017.