Nghiên cứu sự thay đổi một số nhân tố sinh thái chủ đạo theo các đai độ cao ở dãy Hoàng Liên Sơn thuộc tỉnh Lào Cai phục vụ bảo tồn đa dạng sinh học thực vật bậc cao có mạch Nghiên cứu sự thay đổi một số nhân tố sinh thái chủ đạo theo các đai độ cao ở dãy Hoàng Liên Sơn thuộc tỉnh Lào Cai phục vụ bảo tồn đa dạng sinh học thực vật bậc cao có mạch luận văn tốt nghiệp thạc sĩ
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Dƣơng Thanh Nghi ̣ NGHIÊN CỨU SỰ TÍCH TỤ MỘT SỐ NHĨM CHẤT OCP VÀ PCB TRONG MÔI TRƢỜNG BIỂN VEN BỜ TỪ TRÀ CỔ ĐẾN CỬA LỊ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MƠI TRƢỜNG Hà Nội - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Dƣơng Thanh Nghi ̣ NGHIÊN CỨU SỰ TÍCH TỤ MỘT SỐ NHĨM CHẤT OCP VÀ PCB TRONG MÔI TRƢỜNG BIỂN VEN BỜ TỪ TRÀ CỔ ĐẾN CỬA LỊ Chun ngành: Mơi trƣờng đấ t và nƣớc Mã số: 62 44 03 03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS TRẦN ĐƢ́C THẠNH PGS TS TRẦN VĂN QUY Hà Nội - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi thực Các số liệu, kết luận án trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khoa học TÁC GIẢ LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Trƣờng đại học Khoa học Tự nhiên, Khoa Môi trƣờng tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thời gian nghiên cứu hoàn thành Luận án Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới hai thầy giáo hƣớng dẫn PGS TS Trần Đức Thạnh PGS TS Trần Văn Quy tận tình giúp đỡ tác giả từ bƣớc xây dựng ý tƣởng nghiên cứu, nhƣ suốt trình nghiên cứu hoàn thiện Luận án Hai thầy quan tâm động viên, ủng hộ hỗ trợ điều kiện tốt để tác giả hoàn thành Luận án Tác giả xin đƣợc bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Đỗ Quang Huy, TS Lƣu Văn Diệu, TS Nguyễn Đức Cự, PGS TS Nguyễn Mạnh Khải, PGS TS Nguyễn Thị Hà, PGS.TS Trịnh Thị Thanh, PGS.TS Trần Yêm, PGS.TS Đồng Kim Loan, PGS TSKH Nguyễn Xuân Hải đóng góp nhiều ý kiến quý báu thiết thực để tác giả hoàn thiện luận án Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy, cô giáo Khoa Môi trƣờng đồng nghiệp Viện Tài Nguyên Môi trƣờng biển tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả thời gian học tập nghiên cứu Cuối nhƣng khơng phải nhất, với tình yêu từ đáy lòng, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới bố mẹ, anh em vợ tác giả, ngƣời thân yêu gia đình bên cạnh, động viên tác giả vật chất tinh thần để tác giả vững tâm hoàn thành luận án TÁC GIẢ MỤC LỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 13 1.1 Nguồn phát sinh số tác động 13 1.1.1 Nguồn phát sinh OCP và PCB 13 1.1.2 Tác động OCP và PCB 17 1.2 Tình hình nghiên cứu OCP và PCB môi trƣờng 19 1.2.1 Tình hình nghiên cứu OCP và PCB thế giới 19 1.2.2 Tình hình nghiên cứu OCP và PCB ở Viê ̣t Nam 22 1.3 Điều kiện tự nhiên vùng biển ven bờ phía bắc Việt Nam 28 1.3.1 Điạ hình và trầ m tích 28 1.3.2 Khí hậu và thủy văn 30 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 32 2.1.1 Chất ô nhiễm hữu bền nhóm OCP và PCB 32 2.1.2 Vùng biển ven bờ từ Trà Cổ đến Cửa Lò 34 2.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu 36 2.2.1 Phương pháp tổng hợp tài liệu vùng nghiên cứu 36 2.2.2 Phương pháp lấy mẫu nghiên cứu 40 2.2.3 Phương pháp phân tích OCP và PCB 42 2.2.4 Phương pháp thống kê so sánh với tiêu chuẩn môi trường 46 2.2.5 Phương pháp phân tích cấp hạt trầm tích 46 2.2.6 Phương pháp đánh giá tích tụ hệ số BAF và BSAF 48 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 51 3.1 Đặc điểm hóa lý môi trƣờng tự nhiên vùng nghiên cứu 51 3.1.1 Đặc điểm hóa lý mơi trường nước ven bờ 51 3.1.2 Đặc điểm hóa lý mơi trường trầ m tích ven bờ 53 3.2 Đặc điểm hình thái mẫu ngao Meretrix lyrata vùng ven bờ 54 3.3 Giới hạn phát OCP PCB phƣơng pháp phân tích 56 3.4 Kết xác đinh ̣ hàm lƣơ ̣ng OCP PCB các mẫu môi trƣờng và sinh vâ ̣t biển ven bờ phía Bắc Việt Nam 57 3.4.1 Kế t quả xác đinh ̣ OCP và PCB nước biển ven bờ 57 3.4.1.1 Hàm lượng OCP nước biển ven bờ 57 3.4.1.2 Hàm lượng PCB nước biển ven bờ 60 3.4.1.3 So sánh hàm lượng OCP và PCB nước biể n ven bờ 63 3.4.2 Kế t quả xác đinh ̣ OCP và PCB trầ m tích biển ven bờ 64 3.4.2.1 Hàm lượng OCP trầm tích biển ven bờ 64 3.4.2.2 Hàm lượng PCB trầm tích biển ven bờ 67 3.4.2.3 So sánh hàm lượng OCP và PCB trầ m tích biể n ven bờ 69 3.4.3 Kế t quả xác đinh ̣ OCP và PCB thiṭ ngao biển ven bờ 70 3.4.3.1 Hàm lượng OCP mô thịt ngao biển ven bờ 70 3.4.3.2 Hàm lượng PCB mô thịt ngao biển ven bờ 73 3.4.3.3 So sánh hàm lượng OCP và PCB thi ̣t ngao biể n ven bờ 76 3.5 Sự phân bố OCP và PCB biể n ven bờ phía Bắ c Viêṭ Nam 77 3.5.1 Đặc điểm phân bố OCP biển ven bờ phía Bắc Việt Nam 77 3.5.2 Đặc điểm phân bố PCB biển ven bờ phía Bắc Việt Nam 78 3.5.3 So sánh đặc điểm phân bố OCP và PCB BVB phía Bắ c Viê ̣t Nam 79 3.6 Đánh giá khả tích tu ̣ sinh ho ̣c với OCP và PCB mô thịt ngao 81 3.6.1 Khả tích tụ sinh học với OCP 81 3.6.1.1 Hệ số tích tụ sinh học với OCP nước biển ven bờ (BAF) 81 3.6.1.2 Hệ số tích tụ sinh học với OCP trầm tích biển ven bờ 83 3.6.1.3 So sánh đánh giá hệ số BAF và BSAF ngao với OCP 86 3.6.2 Khả tích tụ sinh học PCB 87 3.6.2.1 Hệ số tích tụ sinh học PCB nước biển ven bờ 87 3.6.2.2 Hệ số tích tụ sinh học PCB ngao trầm tích biển ven bờ 90 3.6.2.3 So sánh BAF và BSAF ngao với PCB 93 3.6.3 So sánh khả tích tụ sinh học nhóm OCP và PCB 94 3.6.3.1 So sánh BAF ngao với PCB và OCP nước biển ven bờ 94 3.6.3.2 So sánh BSAF ngao với PCB và OCP trầm tích biển ven bờ 95 3.7 Xu hƣớng phân bố và tích tu ̣ sinh ho ̣c của OCP và PCB 96 3.7.1 Xu hướng phân bố hàm lượng OCP và PCB 96 3.7.2 Xu hướng tích tụ sinh học ngao với OCP và PCB 98 KẾT LUẬN 100 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ ĐƢỢC CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 PHỤ LỤC 115 CÁC CHỮ VIẾT TẮT BA: Tích tụ sinh học (Bioaccumulation) BAF: Hệ số tích tụ sinh học nƣớc (Bioaccumulation Factor) BC: Hàm lƣợng tích tụ sinh học (Bioconcentration) BCF: Hệ số tích tụ sinh học (Bioconcentration factor) BiA: Khả tiếp nhận sinh học (Bioavailability) BM: Khuếch đại sinh học (Biomagnification) BSAF: Hệ số tích tụ sinh học trầm tích (Bioaccumulation in sediment factor) BVB: Biển ven bờ BVN: Bắc Việt Nam BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trƣờng EC: Hàm lƣợng chất ô nhiễm môi trƣờng (Environment concentration) ECdirectly: Hàm lƣợng chất ô nhiễm trực tiếp từ môi trƣờng (Concentration of contaminant in living environment) Eh: Thế xy hóa khử EQGs: Các hƣớng dẫn chất lƣợng môi trƣờng FCindirectly: Hàm lƣợng chất ô nhiễm gián tiếp từ thức ăn (Concentration of contaminant in Food) FDA US: Cục Quản lý Dƣợc Thực phẩm Hoa Kỳ (Food and Drug Administration in United State) GC/ECD: Sắc ký khí/đầu đo cộng kết điện tử (Gas Chromatography/ Electron Capture Detector) GHCP: Giới hạn cho phép HCBVTV: Hóa chất bảo vệ thực vật KOW: Hệ số phân bố chất octanol nƣớc (Octanol-Water Partition Coefficient) MDL: Giới hạn phát phƣơng pháp (Method Detection Limit) LD50: Ngƣỡng gây chết 50% (Lethal dose, 50%) OCP: Thuốc trừ sâu clo (Organic Chlorinated Pesticide) PANAP: Mạng lƣới Châu Thái bình dƣơng chống thuốc trừ sâu (Pesticide Action Network Asia and the Pacific) PCB: Hợp chất clo hóa biphenyl (Polychlo Biphenyl) POP: Chất nhiễm hữu khó phân hủy (Persistent Organic Pollutant) Ppm: Phần triệu (Part per million) QCVN: Quy chuẩn Việt Nam Rq: Hệ số rủi ro (Risk quotient) R: Độ thu hồi (Recovery) SD: Độ lệch chuẩn (Standard Deviation) TB.: Trung bình DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Biến đổi sử dụng thuốc sâu toàn cầu 14 Bảng 1.2 Sản lượng PCB ở số nước qua giai đoạn 16 Bảng 1.3 Sự xuấ t hiê ̣n PCB các loài động vật 20 Bảng 1.4 Nguồn cung cấp nước và bùn cát lơ lửng từ sông vùng thuộc dải bờ Tây Vịnh Bắc Bộ (nhiều năm trước hồ Hồ Bình) 31 Bảng 2.1 Vị trí và số lượng mẫu khảo sát 37 Bảng 2.4 Phân loại trầm tích biển bở rời theo thành phần độ hạt 47 Bảng 3.1 Đặc điểm hóa lý nước biển ven bờ vị trí lấy mẫu 51 Bảng 3.2 Đặc điểm trầ m tích mă ̣t ven bờ vị trí lấy mẫu 53 Bảng 3.3 Đặc điểm hình thái ngao Meretrix Lyrata S ven bờ vị trí lấy mẫu 55 Bảng 3.4 Độ thu hồi, độ lệch chuẩn và giới hạn phát phương pháp 56 Bảng 3.5 Hàm lượng OCP nước biển ven bờ từ Trà Cổ đến Cửa Lò 60 Bảng 3.6 Hàm lượng PCB nước biển ven bờ từ Trà Cổ đến Cửa Lò 63 Bảng 3.7 Hàm lượng OCP trầm tích biển ven bờ từ Trà Cổ đến Cửa Lò 66 Bảng 3.8 Hàm lượng PCB trầm tích biển ven bờ từ Trà Cổ đến Cửa Lò 69 Bảng 3.9 Hàm lượng OCP thịt ngao biển ven bờ từ Trà Cổ đến Cửa Lò 73 Bảng 3.10 Hàm lượng PCB thịt ngao biển ven bờ từ Trà Cổ đến Cửa Lò 76 Bảng 3.11 Tỷ lệ hàm lượng OCP nước - trầ m tích - mô thiṭ ngao 78 Bảng 3.12 Tỷ lệ hàm lượng PCB nước - trầ m tích - mô thiṭ ngao 79 Bảng 3.13 Tỷ lệ hàm lượng OCP với PCB hợp phần biển ven bờ từ Trà Cổ đến Cửa Lò 80 Bảng 3.14 Hê ̣ số tích tụ sinh học của ngao với OCP nước vùng biển ven bờ phía bắc Việt Nam từ Trà Cổ đến Cửa Lò 81 Bảng 3.15 Hê ̣ số tích tụ sinh học ngao với OCP trầm tích biển ven bờ phía bắc Việt Nam từ Trà Cổ đến Cửa Lò 84 Bảng 3.16 Hê ̣ số tích tụ sinh học của ngao với PCB nước vùng biển ven bờ phía bắc Việt Nam từ Trà Cổ đến Cửa Lò 88 Bảng 3.17 Hê ̣ số tích tụ sinh học của ngao với PCBs trầm tích biển ven bờ phía bắc Việt Nam từ Trà Cổ đến Cửa Lò 91 Bảng 3.18 Xu hướng phân bố hàm lượng OCP và PCB biển ven bờ phía bắc Việt Nam từ Trà Cổ đến Cửa Lò 97 ... đƣa số liệu hàm lƣợng OCP PCB nƣớc, trầm tích sinh vật biển ngao 11 Meretrix lyrata Trên sở đánh giá biến động OCP PCB nƣớc, trầm tích, sinh vật có tính chất theo mùa, theo vùng tích tụ sinh học. .. POP mô động thực vật cao nhƣ nêu trên; POP trở thành mối quan tâm lớn cộng đồng, có vấn đề bảo vệ sức khỏe hoạch định sách quản lý mơi trƣờng POP phạm vi tồn cầu [1, 85] Ở Việt Nam, nghiên cứu đánh... tụ sinh học đáng ý nằm đầu chuỗi thức ăn quần xã cạn nhƣ dƣới nƣớc [93] Tích tụ sinh học dẫn đến hàm lƣợng POP có sinh vật cao Một số POP tƣ̀ môi trƣờng nƣớc vào đế n trƣ́ng chim với hệ số