Luận án Đánh giá hàm lượng thuốc trừ sâu clo hữu cơ trong nước, trầm tích, thủy sinh vật tại cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai và thử nghiệm độc tính của DDTs lên phôi, ấu trùng hàu Thái Bình Dương, cá medaka

Tên luận án:

ĐÁNH GIÁ HÀM LƯỢNG THUỐC TRỪ SÂU CLO HỮU CƠ TRONG NƯỚC, TRẦM TÍCH, THỦY SINH VẬT TẠI CỬA SÔNG SÀI GÒN – ĐỒNG NAI VÀ THỬ NGHIỆM ĐỘC TÍNH CỦA DDTs LÊN PHÔI, ẤU TRÙNG HÀU THÁI BÌNH DƯƠNG, CÁ MEDAKA

Ngành:

Kỹ thuật Môi trường

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung đánh giá hàm lượng thuốc trừ sâu clo hữu cơ (OCPs) trong nước, trầm tích và thủy sinh vật tại cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai, đồng thời thử nghiệm độc tính của DDTs lên phôi, ấu trùng hàu Thái Bình Dương và cá medaka. Nghiên cứu được thực hiện từ năm 2017-2018 nhằm xác định hiện trạng ô nhiễm OCPs theo mùa và nhóm, nguồn gốc ô nhiễm, và tác động độc tính của DDTs đến sinh trưởng của các loài thủy sinh.

Kết quả cho thấy sáu loại OCPs được phát hiện với nồng độ khác nhau trong nước và trầm tích, với hàm lượng cao hơn vào mùa mưa so với mùa khô. DDTs là hóa chất có nồng độ cao nhất trong các mẫu nước. Nồng độ OCPs trong nước ở nhóm 1 (liên quan đến hoạt động nông nghiệp) cao hơn đáng kể so với nhóm 2. Đối với trầm tích, nồng độ OCPs cũng cao hơn vào mùa mưa, với nhóm 1 có nồng độ DDTs, HCHs, aldrin, heptachlor, dieldrin và endrin cao hơn nhiều so với nhóm 2.

OCPs cũng được ghi nhận trong cá và các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ tại cửa sông Sài Gòn – Đồng Nai. Sò huyết có hàm lượng OCPs cao nhất (trung bình 34,108 µg/kg), tiếp theo là cá bống bớp, trai, vẹm xanh, ngao và hàu. Nồng độ DDTs là cao nhất, sau đó là HCHs. Các vị trí sông phụ có nồng độ DDTs và OCPs tổng thể cao hơn đáng kể so với sông chính, cho thấy sự tiếp nhận ô nhiễm từ các nhánh sông chảy qua khu vực nông nghiệp. Phân tích thành phần chính chỉ ra các nguồn ô nhiễm khác nhau cho OCPs trong nước, trầm tích và sinh vật.

Đánh giá độc tính của DDTs lên phôi, ấu trùng hàu Thái Bình Dương và cá medaka cho thấy tác động đáng kể. Tỷ lệ phôi hàu chậm phát triển và tử vong tăng tuyến tính theo nồng độ DDTs trong cả môi trường nước và trầm tích, với giá trị LC50 và EC50 được xác định cụ thể. Đối với cá medaka, nồng độ DDT càng cao và thời gian phơi nhiễm càng dài thì tỷ lệ tử vong càng tăng, với giá trị LC50 giảm dần theo thời gian.

Các phân tích hình thái (SEM, TEM) và sinh học phân tử (qRT-PCR) đã chứng minh DDT gây biến đổi cấu trúc hình thái phôi, ấu trùng hàu và cá medaka, phá hủy bào quan bên trong, và làm thay đổi sự biểu hiện của các gen p53, rara1, wnt ở cá medaka.

Nghiên cứu nhấn mạnh sự cần thiết của việc theo dõi liên tục OCPs và các chất gây ô nhiễm khác để giảm thiểu tác động đến sức khỏe con người và môi trường sinh thái.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của luận án
  • 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
  • 3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án

• CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

  • 1.1. Tổng quan về hóa chất BVTV
  • 1.2. Tình hình nghiên cứu và hiện trạng tồn dư hóa chất BVTV trong môi trường sinh thái thủy sinh
  • 1.3. Tổng quan về hàu Thái Bình Dương (Crassostrea gigas), cá medaka (Oryzias latipes) và ứng dụng trong đánh giá độc học sinh thái
  • 1.4. Tổng quan về khu vực nghiên cứu

• CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

  • 2.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm
  • 2.2. Địa điểm lấy mẫu
  • 2.3. Các phương pháp lấy mẫu
  • 2.4. Phương pháp phân tích mẫu
    • 2.4.1. Phân tích các thông số hóa lý
    • 2.4.2. Xác định OCPs trong mẫu nước
    • 2.4.3. Xác định OCPs trong mẫu trầm tích
    • 2.4.4. Xác định OCPs trong mẫu sinh vật
  • 2.5. Các phương pháp thử nghiệm trên phôi-ấu trùng hàu Thái Bình Dương và cá medaka
    • 2.5.1. Phôi, ấu trùng hàu Thái Bình Dương
    • 2.5.2. Phôi, ấu trùng cá medaka
  • 2.6. Các phương pháp đánh giá độc tính
    • 2.6.1. Xác định LC50, EC50 và tỷ lệ sống chết
    • 2.6.2. Phương pháp phân tích qRT-PCR để đánh giá ảnh hưởng của hóa chất BVTV đến cá medaka ở mức độ sinh học phân tử
    • 2.6.3. Các phương pháp quan sát hình thái, cấu tạo tế bào
  • 2.7. Xử lý thống kê số liệu

• CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

  • 3.1. Phân nhóm địa điểm lấy mẫu
  • 3.2. Hiện trạng OCPs trong nước và trầm tích
    • 3.2.1. Các thông số hóa lý trong nước mặt và trầm tích
    • 3.2.2. Nồng độ OCPs trong nước
      • 3.2.2.1. Biến thiên theo mùa
      • 3.2.2.2. Thay đổi theo không gian (theo các nhóm)
    • 3.2.3. Nồng độ OCPs trong trầm tích
      • 3.2.3.1. Biến thiên theo mùa
      • 3.2.3.2. Thay đổi theo không gian (theo các nhóm)
    • 3.2.4. Mối liên hệ giữa nồng độ OCPs trong nước và trong trầm tích
    • 3.2.5. Đánh giá nguồn gốc ô nhiễm OCPs bằng phân tích thành phần chính
  • 3.3. OCPs trong cá và nhuyễn thể hai mảnh vỏ
    • 3.3.1. Nồng độ các OCPs trong sinh vật theo loài
      • 3.3.1.1. Tổng OCPs
      • 3.3.1.2. Nhóm HCHs và đồng phân
      • 3.3.1.3. Nhóm DDTs và đồng phân
      • 3.3.1.4. Endosulfans
      • 3.3.1.5. Các nhóm OCPs khác (heptachlor, aldrin, dieldrin, endrin)
    • 3.3.2. Nồng độ các OCPs trong sinh vật theo không gian (vị trí)
    • 3.3.3. Nguồn ô nhiễm OCPs trong sinh vật
  • 3.4. Đánh giá độc tính của DDT
    • 3.4.1. Độc tính của DDT đến sinh trưởng của phôi, ấu trùng hàu Thái Bình Dương
      • 3.4.1.1. Khảo sát trong môi trường nước
      • 3.4.1.2. Khảo sát trong môi trường trầm tích
      • 3.4.1.3. Khảo sát hình thái phôi và ấu trùng hàu
    • 3.4.2. Độc tính của DDT đến sinh trưởng của phôi cá medaka
      • 3.4.2.1. Đánh giá độc tính của DDT đến sinh trưởng và phát triển phôi cá medaka O. Latipes
      • 3.4.2.2. Đánh giá độc tính LC50 số cá thể tại thời điểm phơi nhiễm DDT
      • 3.4.2.3. Khảo sát hình thái phôi cá medaka
      • 3.4.2.4. Đánh giá độc tính của DDT bằng phương pháp phân tích RT-PCR
    • 3.4.3. Kết quả đánh giá hình thái, cấu trúc gan cá medaka

• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

• NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN