MỞ ĐẦU
Đất là nguồn tài nguyên có giới hạn, có vai trò đặc biệt quan trọng đối với
hoạt động nông nghiệp, bảo vệ môi trường và sự sống trên toàn cầu. Thế nhưng hiện
nay, chất lượng đất đang ngày một suy giảm, ô nhiễm môi trường đất đang diễn ra
trên quy mô rộng lớn. Đặc biệt, ô nhiễm đất bởi các kim loại nặng (KLN) đang là vấn
đề thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên toàn thế giới do tính chất độc hại
và bền vững của chúng trong môi trường.
Hầu hết, các nghiên cứu sớm về giun đất chủ yếu tập trung đến thành phần và
các khu hệ giun đất như công trình nghiên cứu về khu hệ giun đất ở Ấn Độ của
Stephenson J, khu hệ giun đất ở New Zeland của Lee k.E, 1959,… công trình nghiên
cứu về thành phần loài giun đất ở Việt Nam của Thái Trần Bái, của Phạm Thị Hồng
Hà... Trong những năm gần đây, đã có nhiều nghiên cứu về mối quan hệ giữa sự tích
lũy kim loại nặng trong đất và trong các loài giun đất ở các môi trường đất ô nhiễm
KLN nhưng chủ yếu tập trung ở các nước Anh, Pháp, Mỹ, Hà Lan, Trung Quốc, như
công trình nghiên cứu của Quanying Wang, Dongmei Chu, Long Cang, Lianzhenli,
Haowen Zhu (Trung Quốc) về ảnh hưởng của đất ô nhiễm kim loại nặng tới sinh khối
của giun đất; công trình nghiên cứu của André Amar và cộng sự (2005) về sự thay
đổi hàm lượng KLN trong giun đất ở các khu vực đất khác nhau . Ở Việt Nam, chưa
có một công trình nghiên cứu nào về mối tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng
trong đất và trong các loài giun đất được công bố.
Hiện nay, bên cạnh việc quan trắc ô nhiễm KLN trực tiếp bằng các phương
pháp lý, hóa thì việc sử dụng các sinh vật tích tụ làm chỉ thị sinh học để quan trắc môi
trường đã được quan tâm nghiên cứu và đưa lại nhiều kết quả có ý nghĩa cho khoa
học và thực tiễn. Do đó thông qua việc phân tích hàm lượng KLN tích lũy trong cơ
thể giun đất có thể đánh giá được mức độ ô nhiễm KLN trong môi trường đất, qua đó
có thể tìm kiếm các giải pháp thích hợp nhằm kiểm soát và phục hồi hiện trạng ô
nhiễm môi trường đất .Và hiện nay Kinh Tế Mở Chu Lai - Huyện Núi Thanh- Tỉnh
Quảng Nam đang phát triển nhanh và mạnh các ngành công nghiệp: thép, luyện kim,
điện tử, bao bì, gạch men, cơ khí, khai khoáng, may mặc, chế biến lâm sản nên nguy
cơ đất bị ô nhiễm KLN rất cao. Nhận thấy việc khảo sát ô nhiễm KLN xung quanh
khu Kinh Tế Mở Chu Lai là vấn đề hết sức cần thiết, xuất phát từ cơ sở lý luận thực

giới. Còn ở Kabwe (Zambia) các mỏ khai thác và lò nấu chì đã ngừng hoạt động từ
lâu, nhưng nồng độ chì ở đây vẫn ở mức khủng khiếp. Tính trung bình thì trẻ em ở
Kabwe có nồng độ chì cao gấp 10 lần mức cho phép của Cơ quan bảo vệ môi trường
Mỹ và có thể gây tử vong. Khi các chuyên gia của Mỹ lấy mẫu máu của trẻ em tại
Kabwe để phân tích, các thiết bị của họ trục trặc liên tục vì mọi chỉ số đều vượt
ngưỡng tối đa.
Tại Norilsk (Nga) các cơ sở khai thác và chế biến kim loại đã thải ra môi
trường một lượng lớn các KLN vượt giới hạn cho phép, khu vực này là nơi có các tổ
hợp luyện kim lớn nhất thế giới với hơn 4 triệu tấn Cd, Cu, Pb, Ni, As, Se và Sn được
khai thác mỗi năm .
Thiên Anh, Trung Quốc là một thành phố công nghiệp, Thiên Anh chiếm
khoảng hơn một nửa sản lượng chì của Trung Quốc. Thứ kim loại độc hại này ngấm
vào nước và đất trồng của Thiên Anh và ngấm vào máu trẻ em sinh ra tại đây. Đó có
thể là nguyên nhân dẫn tới việc các em nhỏ ở Thiên Anh có chỉ số IQ thấp. Qua kiểm
tra, lúa mỳ trồng ở Thiên Anh chứa lượng chì cao gấp 24 lần chuẩn của Trung Quốc
Kabwe, Zambia khi các mỏ chì lớn được phát hiện gần Kabwe năm 1902,
Zambia là một thuộc địa của Anh, và có rất ít quan tâm tới ảnh hưởng của kim loại
độc hại với người dân nơi đây. Đáng buồn thay, tình trạng này tới nay hầu như không
được cải thiện. Và cho dù công việc khai thác, chế biến chì không còn hoạt động
nhưng mức ô nhiễm chì ở Kabwe là rất lớn. Tính trung bình, mức nhiễm chì ở trẻ em
cao hơn chuẩn cho phép của Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ từ 5-10 lần, và có thể
thậm chí còn cao hơn mức gây tử vong. Song cũng có một tia hy vọng khi Ngân hàng
Thế giới gần đây đã thông báo một dự án làm sạch môi trường trị giá 40 triệu USD
cho thành phố.
Sumgayit, Azerbaijan loại chất ô nhiễm là chất hữu cơ, dầu và KLN . Hàng
năm, rất nhiều nhà máy của Sumgayit đã phát thải khoảng 120.000 tấn khí thải độc
hại có cả thủy ngân vào không khí. Phần lớn các nhà máy này đã đóng cửa, nhưng
vấn đề ô nhiễm vẫn còn.
Và ở Châu Á là một trong những nơi có tình trạng ô nhiễm KLN cao trên
trên thế giới, trong đó đặt biệt là Trung Quốc với hơn 10% đất bị ô nhiễm Pb, tại Thái

vượt từ 1 - 10 lần Tiêu chuẩn cho phép.
Ở mỏ than núi Hồng (xã Yên Lãng), mỏ thiếc (xã Hà Thượng, huyện Đại Từ),
mỏ sắt Trại Cau và mỏ chì, kẽm làng Hích, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. Kết
quả phân tích mẫu đất cho thấy, mỏ than núi Hồng là điểm nóng về ô nhiễm asen
trong đất, thường hàm lượng từ 202-3.690ppm (1ppm = 1 phần triệu), gấp 17-308 lần
tiêu chuẩn Việt Nam về hàm lượng asen trong đất. Trong khi đó, mỏ kẽm, chì làng
Hích có hàm lượng chì và kẽm tương ứng là 13.028ppm và 9.863ppm; gấp 186 lần
tiêu chuẩn cho phép đối với chì và 49 lần đối với kẽm. Mỏ thiếc xã Hà Thượng bị ô
nhiễm asen nghiêm trọng, có nơi hàm lượng asen trong đất lên đến 15.146 ppm, gấp
1.262 lần quy định.
Có thể nói rằng vấn đề ô nhiễm nói chung và ô nhiễm KLN đã và đang thách
thức môi trường Việt Nam, các loại ô nhiễm thường thấy tại các đô thị Việt Nam là ô
nhiễm nguồn nước mặt,ô nhiễm bụi, ô nhiễm KLN và các chất độc hại như Pb, Hg,
As.
Ô nhiễm KLN ở Việt Nam chưa xảy ra trên diện rộng tuy nhiên, đã có hiện
tượng ô nhiễm cục bộ ở một số khu vực đặt biệt là một số KCN và các làng nghề tái
chế kim loại.
1.2. Độc chất Asen(As) và chì (Pb)
1.2.1. Đ ộc ch ất Asen (As)
Asen hay còn gọi là thạch tín, một nguyên tố hóa học có ký hiệu As và số
nguyên tử 33. Asen lần đầu tiên được Albertus Magnus (Đức) viết về nó vào năm
1250. Khối lượng nguyên tử của nó bằng 74,92. Vị trí của nó trong bảng tuần hoàn
được đề cập ở bảng mé bên phải. Asen là một á kim gây ngộ độc khét tiếng và có
nhiều dạng thù hình: màu vàng (phân tử phi kim) và một vài dạng màu đen và xám (á
kim) chỉ là số ít mà người ta có thể nhìn thấy. Ba dạng có tính kim loại của asen với
cấu trúc tinh thể khác nhau cũng được tìm thấy trong tự nhiên (các khoáng vật asen
sensu stricto và hiếm hơn là asenolamprit cùng parasenolamprit), nhưng nói chung nó
hay tồn tại dưới dạng các hợp chất asenua và asenat. Vài trăm loại khoáng vật như
thế đã được biết tới. Asen và các hợp chất của nó được sử dụng như là thuốc trừ dịch
hại, thuốc trừ cỏ, thuốc trừ sâu và trong một loạt các hợp kim.

phản ứng hóa sinh học và vì thế nó gây ra ngộ độc. Tuy nhiên, ở các liều thấp hơn
mức gây ngộ độc thì các hợp chất asen hòa tan lại đóng vai trò của các chất kích thích
và đã từng phổ biến với các liều nhỏ như là các loại thuốc chữa bệnh cho con người
vào giữa thế kỷ 18.
1.2.2. Đ ộc chất Chì(Pb)
Chì là một chính nhóm phần tử với các Pb biểu tượng (từ tiếng Latinh :
plumbum) và số nguyên tử 82. Chì là một, mềm dẻo kim loại nghèo. Nó cũng được
tính là một trong những kim loại nặng. Kim loại chì có màu xanh - trắng sau khi mới
cắt, nhưng nó nhanh chóng bị xỉn màu đến một màu xám đục khi tiếp xúc với không
khí. Chì có một ánh bạc crôm sáng bóng khi nó tan chảy thành chất lỏng.
Chì được sử dụng trong xây dựng xây dựng, pin axit chì, đạn và các mũi chích
ngừa, trọng lượng, như là một phần của các chất hàn, pewters, hợp kim dễ nóng chảy
và như là một lá chắn bức xạ. Chì có cao nhất số nguyên tử của tất cả các yếu tố ổn
định, mặc dù cao hơn phần tử tiếp theo, bismuth, có một nửa cuộc sống đó là quá dài
(dài hơn nhiều so với tuổi của vũ trụ) mà nó có thể được coi là ổn định. Bốn đồng vị
ổn định có 82 proton, một số kỳ diệu trong mô hình lớp hạt nhân của hạt nhân nguyên
tử .
Chì là một chất độc đối với động vật. Nó gây tổn thương hệ thần kinh và gây
ra não rối loạn, quá nhiều cũng gây ra rối loạn dẫn máu trong động vật có vú. Cũng
giống như các phần tử thủy ngân, một kim loại nặng, chì là một tiềm năng chất độc
thần kinh mà tích tụ trong cả hai mô mềm và xương. Nhiễm độc chì đã được ghi từ
La Mã cổ đại, Hy Lạp cổ đại và cổ đại Trung Quốc .
Chì là thường tìm thấy trong quặng với kẽm, bạc và (dồi dào nhất) bằng đồng,
và được tách ra cùng với các kim loại này. Các lãnh đạo chính khoáng sản là galen
(PbS), trong đó có 86,6% chì, phổ biến các giống khác được cerussite (PbCO
3)
và
anglesit (PbSO
4
)

tiêu thụ rác thải gia tăng liên quan đến nồng độ Cd, Cu và Zn trong cơ thể của nó (có
nguồn gốc từ đất ô nhiễm KLN) có thể là do sự gia tăng về nhu cầu năng lượng cần
thiết cho việc điều hoà, giải độc các kim loại nặng Cd, Cu và Zn .
Theo nghiên cứu của một số tác giả ở Trung Quốc (Quanying Wang, Dongmei
Chu, Long Cang, Lianzhenli, Haowen Zhu) về ảnh hưởng của đất ô nhiễm kim loại
nặng tới sinh khối của giun đất và hệ vi sinh vật đất trong vùng lân cận của một mỏ
đồng bị bỏ hoang ở Đông Nam Kinh, Trung Quốc đã cho thấy giun đất có thể sử
dụng như chỉ thị sinh học trong việc đánh giá tình trạng đất ô nhiễm KLN. Nồng độ
KLN trong giun đất ở các vị trí lấy mẫu là khác nhau. Ngay cả trong cùng một vị trí lấy mẫu, KLN
tập trung ở các mô khác biệt đáng kể giữa các loài giun đất khác nhau. Nồng độ Cu trong họ
Moniligastridae tương quan chặt chẽ với nồng độ Cu trong đất, trong khi nồng độ Cd và Zn trong
Moniligastridae tương quan yếu.
Phương pháp nhằm khắc phục hiện tượng tích luỹ sinh học là nuôi giun tại các
khu vực nhiễm kim loại và chất hữu cơ. Tại Ấn Độ, một dự án lớn áp dụng phương
pháp này đã mang lại thành công. Phương pháp sử dụng chất xúc tác là vi trùng và
một loại giun đặc biệt đã đem lại kết quả khả quan trong việc cải tạo, tăng độ phì
nhiêu cho đất, đồng thời giảm đáng kể lượng kim loại nặng tích tụ.
Theo Science Daily, nhóm nghiên cứu do nhà hóa học Meru Lue Marco Parra,
ĐH Occidental Lisadro Alvarado (Venezuela) dẫn đầu đã tiến hành hai nghiên cứu
khả thi về việc sử dụng giun và sâu trong xử lý nước thải.
Nghiên cứu đầu tiên dùng Vermicompost – dạng sản phẩm phân bón hữu cơ giàu
chất dinh dưỡng, được tạo ra từ nhiều loại sâu và giun đất – để hấp thu nước thải bị
nhiễm các kim loại niken, vanadium, crom và chì. Nghiên cứu thứ hai dùng giun đất
trực tiếp cho việc cải thiện đất ở các bãi rác nhiễm asen và thủy ngân.
Kết quả cho thấy giun đất giúp loại bỏ asen 42 - 72% và loại bỏ thủy ngân 7,5 -30,2%
trong thời gian hai tuần.
Sự tích tụ các chất thải rắn cũng như các kim loại độc hại từ những máy tính
lỗi thời, thiết bị cầm tay điện tử bỏ đi… trong các bãi rác sẽ gây ô nhiễm nghiêm
trọng đất, nước ngầm và tầng nước mặt. Nghiên cứu trên vì vậy có ý nghĩa quan
trọng, có thể mở ra một phương pháp xử lý sinh học hiệu quả, rẻ tiền thay thế các

Tiến sĩ Huỳnh Thị Kim Hối, thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, đã nghiên
cứu kinh nghiệm dân gian, kết hợp với các kiến thức khoa học hiện đại để cho ra đời
một quy trình xử lý rác thải nhờ giun đất Phillipinnes. Loài giun này có tên khoa học
là perionyx excavalus, có thể tiêu hoá chất thải rất tốt.
Theo tính toán, để phân hủy 1 tấn rác hữu cơ trong một năm, nguời ta cần
khoảng 1.000 con giun giống và các thế hệ con cháu của chúng. Hiện tại, đề tài
nghiên cứu đã được ứng dụng cho việc xử lý rác thải ở các thành phố lớn.
Trên thực tế, việc nuôi giun đất để xử lý ô nhiễm môi trường đã được nhân
dân ta áp dụng từ lâu. Kinh nghiệm này đã được phổ biến rộng rãi nhất ở Hà Đông.
Nhân dân ở đây thường làm chuồng gà phía trên và nuôi giun đất phía dưới, vì phân
do gà thải ra là nguồn thức ăn tốt cho giun đất. Mặt khác nhờ giun đùn đất, tiêu hoá
và thải ra chất hữu cơ, mà sau một thời gian, đất ở phía dưới chuồng gà sẽ tơi xốp, rất
tốt cho cây trồng. Khi đó, người ta lại chuyển chuồng gà ra chỗ khác, cứ như vậy...
Chu trình khép kín này khiến cho việc nuôi gia cầm không gây ô nhiễm môi trường.
Theo nghiên cứu của Đặng Văn Minh, Trường Đại Học nông lâm Thái Nguyên
về mối quan hệ giữa giun đất và chất lượng đất trồng chè tại huyện Đồng Hỷ, Thái
Nguyên cho thấy rằng sự thay đổi về số lượng giun đất phụ thuộc vào độ ẩm đất, sự
thay đổi về số lượng giun tỉ lệ thuận với sự thay đổi hàm lượng cacbon hửu cơ và tỉ
lệ nghịch với giun trong đất.
Việc nghiên cứu sử dụng giun đất làm chỉ thị còn mới mẻ ở Việt Nam do dó
vấn đề nghiên cứu sự tích lũy KLN và mối tương quan giữa hàm lượng KLN trong
cơ thể giun đất và trong môi trường đất có tính thực tiễn hệ thống chỉ thị sinh học và
tăng cường hiệu quả công tác giám sát môi trường đất ở Việt Nam.

CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯƠNG, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Đối t ượng nghiên cứu
Các loài giun đất thuộc giống pheretima,họ Megascolecidae, bộ Lumbricimorpha
thuộc lớp giun ít tơ Oligochaeta, phân ngành có đai (Clitellata), ngành giun đốt