TRÍCH YẾU LUẬN ÁN TIẾN SĨ
1. TÓM TẮT MỞ ĐẦU
Họ và tên tác giả: Phạm Thị Hồng
Tên luận án: Nghiên cứu tỉnh độc của kim loại Pb đối với Moina dubia trong hệ sinh thái nước ngọt hồ Hà Nội
Ngành: Kỹ thuật môi trường
Mã số: 9520320
Cơ sở đào tạo: Trưởng Đại học Bách Khoa Hà Nội
II. NỘI DUNG BẢN TRÍCH YẾU
1. Mục đích và đối tượng nghiên cứu của luận án.
* Mục đích nghiên cứu:
– Nghiên cứu các tác động của các cation chính trong môi trường thủy vực tới ngưỡng độc cấp tỉnh EC50 của chì đối với Moina dubia là loài động vật phù du đặc trưng cho thủy vực nước ngọt hồ Hà Nội. Trên cơ sở đó phát triển thuật toán mô hình liên kết phối tử sinh học (BLM) phù hợp để tỉnh toán ngưỡng độc cấp tính của chỉ đến Moina dubia trong điều kiện thủy vực nước ngọt hồ Hà Nội
– Đánh giá ảnh hưởng độc tỉnh mạn tính đến sự phát triển và sự phục hồi tổn thương của Moina dubia khi phơi nhiễm mạn tỉnh với chỉ.
* Đối tượng nghiên cứu:
Chỉ là kim loại phổ biến có độc tỉnh mạn tỉnh và cấp tỉnh rõ rệt đối với sinh vật thủy sinh. Chỉ được sử dụng nhiều trong cuộc sống hiện đại từ sản xuất đến các sản phẩm tiêu dùng và trong hoạt động giao thông, nông nghiệp trở thành tác nhân gây rủi ro cao tới hệ sinh thái thủy sinh.
Moina dubia là sinh vật bản địa phân bố rộng khắp các thủy vực nước ngọt khu vực đồng bằng Bắc bộ, đặc biệt là trong các thủy vực hồ tĩnh. Đây là sinh vật đóng vai trò quan trọng trong chuỗi và lưới thức ăn trong hệ sinh thái thủy vực. Moina dubia nằm trong nhóm các động vật nổi nhạy cảm nhất đối với kim loại và được ứng dụng như là chỉ thị cho ô nhiễm kim loại.
2. Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng.
– Phương pháp lý thuyết: Thực hiện nghiên cứu tổng quan các vấn đề về lựa chọn đối tượng nghiện cứu là chỉ trên sinh vật thử nghiệm là M.dubia và tổng quan về phương pháp tiếp cận và phát triển mô hình BLM. Đánh giá tổng quan về xu hướng nghiên cứu và các tác động mạn tính của kim loại đối với động vật nổi.
– Phương pháp thực nghiệm: Quan trắc và lấy mẫu hiện trưởng theo các theo các tiêu chuẩn kỹ thuật ở Việt Nam và Thế giới; thực nghiệm nghiên cứu ngưỡng độc cấp tỉnh thông qua xác định EC50-24h của kim loại đến sinh vật thứ nghiệm trong phòng thínghiệm; thực hiện các thử nghiệm đánh giá ảnh hưởng mạn tính của chỉ lên M.dubia trong phòng thí nghiệm
– Phương pháp kế thừa: Nghiên cứu đã kế thừa các nguyên lý tính toán về mô hình BLM; Kế thừa các phương pháp đánh giá ảnh hưởng độc mạn tính và cấp tỉnh của kim loại trên sinh vật thử nghiệm.
– Phương pháp thống kê: Sử dụng thống kê T-test trên phần mềm SPSS 20.
– Phương pháp mô hình hóa: Luận án đã ứng dụng mô hình PHREEQC đề tính toán dạng tồn tại các nguyên tố trong dung dịch, phần mềm viết trên ngôn ngữ C mở đăng trên website của cục khảo sát địa chất Hoa Ki (USGS). Phần giải thuật tỉnh toán giả trị EC50 của mô hình được viết trên ngôn ngữ Python.
3. Các kết quả và kết luận chính của luận án
Xác định các đặc điểm môi trường, phân bố các loài sinh vật phù du trong hệ sinh thái thủy vực nước ngọt hồ Hà Nội. Nghiên cứu đã phân lập, nuôi thành công M.dubia trong phòng thí nghiệm minh chứng đây là loài thích hợp đổi với các thí nghiệm độc học, nhạy cảm với ô nhiễm kim loại ngay cả khi phơi nhiễm ở nồng độ chỉ rất nhỏ.
Cung cấp bộ số liệu độc học cấp tích của chỉ phục vụ cho việc phát triển mô hình liên kết phối từ sinh học ở Việt Nam. Bộ số liệu phù hợp để giúp tính toán nhanh ngưỡng độc cấp tỉnh của chỉ tại hệ sinh thái thủy vực hồ Hà Nội.
Đưa ra các bước giải thuật toán học của mô hình BLM làm cơ sở để phát triển các nghiên cứu về độc học cấp tích đối với kim loại khi sử dụng mô hình độc học BLM cho các thủy vực ở Việt Nam.
Đánh giá độc tính mạn tính của Pb đối với sinh vật Moina dubia ở nồng độ thấp (tại ngưỡng khuyến cáo theo QCVN) ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và sinh sản của sinh vật. Nghiên cứu đã chỉ ra với mức phơi nhiễm thấp, tác động của kim loại tích lũy dần các ảnh hưởng qua các thế hệ và chỉ biểu hiện ra sau thời gian phơi nhiễm đủ dài (6 thế hệ phơi nhiễm). Đã đánh giá được khả năng phục hồi các tỉnh trạng của sinh vật khi phơi nhiễm mạn tính chỉ trong thời gian dài khi phơi nhiễm từ 6-7 thế hệ trở về. Từ thế hệ thứ 8 sinh vật mất khả năng thích nghi, chỉ có dấu hiệu làm suy giảm loài và giảm đa dạng sinh học ngay cả khi ở nồng độ rất thấp.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
– Ý nghĩa khoa học:
Luận án góp phần bổ sung cơ sở khoa học về nghiên cứu độc học môi trường đổi với kim loại chỉ trong môi trường nước thể hiện qua:
+ Quy trình ứng dụng mô hình liên kết phối từ sinh học BLM để tính toán giá trị ECs0 là đặc trưng cho ngưỡng độc cấp tỉnh của kim loại nặng đến thủy sinh vật phù du trong môi trường nước ngọt đối với các đặc tính môi trường khác nhau.
+ Phát triển phương thức đánh giá ngưỡng độc mạn tỉnh của kim loại đến sinh vật phủ du ở nồng độ chỉ thấp trong điều kiện thực tế.
– Ý nghĩa thực tiễn:
Đánh giá ngưỡng độc cấp tỉnh và tác động độc mạn tính của Pb đến Moina dubia, một mắt xích quan trọng trong chuỗi thức ăn cho phép đưa ra những thông tin cụ thể làm cơ sở cho việc đánh giá rủi ro và xây dựng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng môi trường.
Luận án góp phần từng bước hoàn thiện quy trình thực nghiệm và mô hình tỉnh toán có thể được áp dụng đối với các nghiên cứu trong tương lai về độc học môi trường của các kim loại nặng khác và trên các đối tượng sinh vật nghiên cứu khác.
