Tap chi so 04 - trungtamnhietdoivietnga.com.vntrungtamnhietdoivietnga.com.vn/wp-content/uploads/2015/09/Tap-chi... · benzol, chì, dicloretan, dioxin Hệ tiêu hoá - viêm gan

MỤC LỤC

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

1. V.A. Trufakin

Sự rối loạn nhịp sinh học và độc học miễn dịch benzapiren

03

NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

2. Nguyễn Phương Nam, Nguyễn Thị Ngọc Dung, Phạm Thị Duyên, Nguyễn Thành Lợi, Chu Lan Anh, Đỗ Hồng Giang

Hiệu quả điều trị điếc đột ngột bằng kết hợp đồng thời oxy cao áp với dùng thuốc

12

3. Ngô Cao Cường

Đánh giá tác động của vi sinh vật đến chất lượng nhiên liệu diesel (L-0,05-62) trong điều kiện nhiệt đới

21

4. Nguyễn Kim Thùy, Lê Bảo Hưng

Đánh giá đặc điểm ô nhiễm asen trong nước và trầm tích sông Đáy bằng các phương pháp thống kê và hệ thống thông tin địa lý (GIS)

28

5. Trịnh Khắc Sáu, Nguyễn Thị Thu Lý

Nghiên cứu sử dụng thiết bị lấy mẫu không khí thụ động với phin lọc xốp polyurethane để quan trắc PCDD/PCDF theo mùa

36

6. Phạm Hồng Phương, Nhezdoly V.K.

Đặc điểm di cư của trứng cá - cá con thuộc bộ cá Trích (Clupeifomes) tại hạ lưu sông Hồng.

44

7. Bùi Xuân Phương, Trịnh Quốc Khánh, Trần Hữu Côi, Đinh Thế Dũng, Nguyễn Tiến Tùng, Lê Xuân Phong

Bước đầu nghiên cứu sự hình thành phản xạ có điều kiện của chó H’mông cộc đuôi trong huấn luyện nghiệp vụ

52

8. Е.В. Ганжа, Е.Д. Павлов, Во Тхи Ха, Нгуен Вьет Туи

О плоидности радужной форели, выращиваемой в провинции Лам Донг на хозяйстве Клонг Кланъ

59

9. Bùi Bá Xuân, Kharchenco U.I.

Nghiên cứu ăn mòn thép cacbon trong môi trường khí quyển, đất và nước khu vực ven biển Nha Trang

66

THÔNG TIN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

10. В. Т. Ерофеев, А. И. Родин, В. Ф. Смирнов, А. Д. Богатов, С. В. Казначеев, Е. Н. Сураева, М. А. Родина

Биоцидные Цементы

73

11. Калинина О.В., Phạm Ngọc Quang, Võ Viết Cường, Trần Thị Nhài, Phạm Thị Hà Giang

Điều tra nhiễm vi rút viêm gan B (HBV) ở cộng đồng dân cư xã X (huyện Gio Linh, tỉnh Quảng Trị)

87

12. Nguyễn Văn Khanh, Nguyễn Văn Hiệp, Lương Thị Mơ

Khảo sát đặc điểm tâm lý của dân cư vùng bị phơi nhiễm chất Da cam/Dioxin tại huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương

92

13. Nguyễn Quốc Vân, Đinh Thị Vân

Ứng dụng chíp peltier để chế tạo tủ bảo quản khí tài quang học

96

14. Đồng Phạm Khôi, Nguyễn Văn Lâm

Nghiên cứu thiết kế chế tạo modul kết nối tín hiệu của thiết bị áp kế Lava

101

Những vấn đề chung

Tạp chí Khoa học và Công nghệ nhiệt đới, Số 04, 09 - 2013 3

SỰ RỐI LOẠN NHỊP SINH HỌC VÀ ĐỘC HỌC MIỄN DỊCH BENZAPIREN

V.A.TRUFAKIN

… Đầu tiên là phá huỷ môi trường sống trên trái đất, và sứ mệnh sau đó của con người là tiêu diệt giống nòi của mình

Jean-Baptiste Lamarck

Thiên nhiên không làm trái ý con người, nếu như con người không làm trái các quy luật của nó

A.I. Ghersen

Mắt xích quan trọng nhất của quá trình phi tự nhiên hoá môi trường là đưa vào sinh quyển các tác nhân vật lý, hoá học có thể xâm nhập vào tế bào của

cơ thể... vì đe dọa phá huỷ cơ chất sinh học của con người N.P. Đubinhin

1. Sự phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp hiện đại kéo theo việc thành lập các tổ hợp sản xuất trên vùng lãnh thổ rộng lớn, khí đốt hóa các thành phố, hoá học hóa nông nghiệp, dẫn đến sự lưu hành rộng rãi của các chất độc công nghiệp và sinh hoạt, các hidrocacbua đa vòng thơm, các chất diệt cỏ... Hiện nay đã biết hơn 50.000 các hoá chất hoá học gây ô nhiễm không khí, đất, nước. Ngoài ra, số lượng các chất lạ sinh học (xenobiotic) tổng hợp lại tăng lên đều đặn. Điều này gia tăng gánh nặng nhân sinh và ảnh hưởng nghiêm trọng đến tình trạng sức khoẻ của cộng đồng.

Hình 1 biểu thị mô hình liên quan giữa mức độ ô nhiễm môi trường xung quanh và trạng thái sức khỏe của con người, được trình bày bằng mối quan hệ nghịch biến giữa các đại lượng. Môi trường càng ô nhiễm, sức khoẻ càng giảm sút.

Hình 1. Mô hình liên quan giữa mức độ ô nhiễm môi trường xung quanh

và trạng thái sức khỏe của con người



Những nghiên cứu khoa học và phân tích thống kê xác nhận một cách thuyết phục là sự mắc bệnh gia tăng được quan sát thấy những vùng có hàm lượng các chất độc hại cao trong môi trường xung quanh. Trong đó, các chất độc hại khác nhau gây ảnh hưởng chủ yếu đến các cơ quan bảo vệ và các hệ khác nhau trong cơ thể, tạo thành các bệnh mạn tính đặc trưng cho từng vùng (bảng 1).

Bảng 1. Nguyên nhân sinh thái của bệnh lý cơ quan bảo vệ và các hệ trong cơ thể người

Chất độc sinh thái Bệnh lý

Những bụi hạt cứng, SO2, NO2,

NO, CO Cơ quan hô hấp: Viêm phổi, viêm phế quản, bệnh đường hô hấp cấp

Thuốc trừ sâu, hidrocacbua thơm, benzol, chì, dicloretan, dioxin

Hệ tiêu hoá - viêm gan nhiễm độc, viêm ống mật, viêm túi mật, loét dạ dày - hành tá tràng, biến dạng vi khuẩn, viêm dạ dày, viêm ruột

SO2, NO2, NO, CO, bụi, phenol, formaldehyt, hidrocacbon đa vòng thơm, protein

Hệ miễn dịch - suy giảm miễn dịch bẩm sinh, dị ứng (hen phế quản), các bệnh tự miễn

Thuỷ ngân, chì, uran, silic, dung môi hữu cơ

Hệ bài tiết - các bệnh thận do rối loạn chuyển hoá, tinh thể niệu, viêm bể thận

Các chất độc xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp, qua da, qua niêm mạc cũng như qua đường thực phẩm (hình 2).

Hình 2. Con đường xâm nhập các chất ô nhiễm vào cơ thể con người

Các chất ô nhiễm

Khí quyển Ao, hồ Đất

Động vật

Thực phẩm

Con người

Thực vật Động vật thuỷ sinh



Ở đây, các chất độc trước hết sẽ tác động vào các cơ quan bảo vệ. Các cơ quan

này có thể lập thành một số “tuyến bảo vệ” có ảnh hưởng đến chức năng của nhau

(hình 3).

Hình 3. Sơ đồ tương tác theo chức năng của các tuyến bảo vệ

nhằm giữ môi trường trong lành bên trong cơ thể

Tác động lâu dài hoặc nồng độ cao của các nhân tố ô nhiễm môi trường xung

quanh dẫn đến ô nhiễm môi trường bên trong cơ thể người, làm cạn kiệt khả năng

phòng chống, phá huỷ chức năng của các cơ quan bảo vệ và dẫn đến xuất hiện các

bệnh lý có nguyên nhân sinh thái (hình 4).

Con đường xâm nhập vào cơ thể của các yếu tố gây độc trong môi trường

Các chất hoá học có phân tử thấp (xenonbiotic, độc tố,

chất chuyển hoá)

Các chất hoá học phân tử cao và chất hữu cơ

Gan (hệ monooxigen)

Hệ miễn dịch

Hệ bài tiết (thận, đường mật, dạ dày, ruột, da dòng lympho)

Nước tiểu, mật, phân, mồ hôi, khí thở

Máu Da Phổi và đường Đường hô hấp tiêu hoá

Tuyến bảo vệ I

Tuyến bảo vệ II

Tuyến bảo vệ III



Hình 4. Sơ đồ hậu quả do sự ô nhiễm môi trường bên trong cơ thể con người

2. Tuy nhiên, sự rối loạn chức năng của các cơ quan bảo vệ có thể xuất hiện do tác động của các nguyên nhân khác, ví dụ rối loạn nhịp hoạt động.

Như đã biết, đối với trạng thái hoạt động của cơ thể sống thì tính tổ chức về mặt thời gian quan trọng không kém về mặt không gian. Chúng tôi đã chứng minh được rằng hoạt động của hệ miễn dịch cũng có tính nhịp điệu. Nhịp sinh học theo ngày đêm của các hệ miễn dịch gắn với các chu trình hoóc - môn, chu trình giấc ngủ - sảng khoái, và nó gắn liền với sự luân phiên có nhịp điệu của các chu kỳ sáng tối trong chu trình ngày đêm.

Có thể thấy, trong tổ chức theo cấu tạo - thời gian của hệ miễn dịch của chuột vào các thời điểm khác nhau của chu trình ngày - đêm có sự thay đổi tỷ lệ các chỉ số đảm bảo các chức năng miễn dịch khác nhau. Điều này tạo ra sự biến đổi của khả năng hệ đáp ứng các tác động lạ (kháng thể) vào các thời điểm khác nhau trong ngày.

Gan là cơ quan bảo vệ quan trọng của tuyến bảo vệ thứ 2. Trong gan xảy ra sự chuyển hoá các chất độc thành các hợp chất, sau đó được đưa ra khỏi cơ thể. Gan đồng thời là tuyến tiêu hoá lớn nhất. Rối loạn chức năng gan ảnh hưởng xấu đến hoạt động của hệ tiêu hoá, là nơi qua đó thải loại nhiều chất độc hại. Tồn tại những cứ liệu về hoạt động theo nhịp điệu của cơ quan tiêu hoá và gan người (hình 5).

Mối quan hệ “cơ thể - môi trường xung quanh” Ô nhiễm môi trường xung quanh Ô nhiễm môi trường trong cơ thể

Biến đổi quá trình hoá học của môi trường trong cơ thể con người

Phá huỷ chức năng bảo vệ của các cơ quan bảo vệ chủ yếu và các hệ (gan, thận, hệ miễn dịch, hệ lympho, phổi, da, niêm mạc đường tiêu hoá)

Giảm khả năng thích nghi và phòng chống của cơ thể

Nguy cơ bệnh mạn tính và hình thái bệnh lý của các bệnh thông thường

Giảm sức khoẻ và chất lượng cuộc sống



Hình 5. Sự tổ chức theo thời gian ngày đêm của các chức năng của gan người

Trong nửa ngày đầu tiên, gan bài tiết một lượng mật lớn, tiêu hao glycogen và chuyển nó thành đường đơn, giải phóng nước, tạo ra số lượng urê lớn và tích luỹ mỡ. Trong nửa thứ hai của ngày, gan bắt đầu tiêu hoá và hấp thu đường, tích luỹ glycogen và nước, khi đó thể tích của các tế bào gan tăng khoảng 3 lần. Số lượng glycogen tối đa ở trong gan vào lúc 3 giờ sáng, tối thiểu lúc 15 giờ. Từ 3 giờ đến 15 giờ tiêu hao glycogen, còn từ 15 giờ đến 3 giờ - dự trữ glycogen

Như đã biết, chế độ chiếu sáng là một trong những tác nhân mạnh nhất tạo sự đồng bộ của nhịp sinh học ngày đêm ở động vật có vú. Sự phá vỡ nó dẫn đến sự không ăn khớp các quá trình sinh lý theo thời gian, làm sai lệch các chương trình tuần hoàn của cơ thể (hội chứng desynchronosis). Ngày nay desynchronosis là yếu tố sinh thái đáng kể có xuất xứ nhân sinh. Con người ngày càng nhiều gặp phải các tình huống dẫn đến rối loạn nhịp sinh học (chuyến bay qua nhiều múi giờ, công việc theo ca kíp...), gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người (mất ngủ, căng thẳng thần kinh, giảm miễn dịch, tăng nguy cơ bị ung thư). Hội chứng desynchronosis có thể làm tăng khả năng gây bệnh của tác động có hại do phá vỡ sự phối hợp của các hệ thống điều hành và bảo vệ.

Chúng tôi đã phát hiện ra là hệ miễn dịch phản ứng lại sự vi phạm chế độ ánh sáng bằng giảm đáp ứng miễn dịch và sự loạn nhịp sinh học chức năng của các cơ quan miễn dịch tuyến ức và tuyến lách.

Việc phá vỡ chế độ chiếu sáng (chiếu suốt ngày đêm) làm thay đổi động học ngày đêm của cấu trúc mô gan và các hạch lympho gan. Sự biến động theo ngày đêm của tế bào gan và các mao mạch bị thay đổi. Trong hạch lympho gan, sự biến động ngày đêm về tỷ lệ các vùng khác nhau là vỏ và tuỷ thực hiện các chức năng khác nhau trong quá trình đảm bảo miễn dịch và giải độc các độc tố bị làm bằng (hình 6).

Sử dụng glucozơ, tổng hợp glycogen, tích luỹ nước, giảm tạo mật

Tạo mật tối đa, phân giải

glycogen, tạo urê, tích luỹ lipit

Tạo mật tối thiểu, tái tạo



Mật độ thể tích của bào tương tế bào gan Mật độ thể tích của mao mạch xoang gan

Hạch lympho đối chứng Hạch lympho trong chế độ desynchronosis

Hình 6. Sự thay đổi trong ngày của chỉ số hình thái gan và hạch lympho

ở các chế độ chiếu sáng bình thường và liên tục

Đã ghi nhận được các dấu hiệu siêu cấu trúc của sự rối loạn chức năng tế bào gan. Việc tổng hợp protein bị giảm sút (số lượng và mật độ thể tích các ống dẫn của lưới hạt nguyên sinh chất giảm, sự “rắc đầy” ribosom), các quá trình năng lượng bị rối loạn (ty lạp thể biến dạng). Các tế bào Kupferov được chuyên môn hoá cho việc bắt và xử lý các chất lạ có dạng hình tròn là dạng đặc trưng khi chức năng này bị phong tỏa (hình 7).

Hình 7. Hình ảnh kính hiển vi điện tử của các tế bào gan và tế bào Kupferov của gan chuột bị giam trong điều kiện chiếu sáng suốt ngày đêm

Chất vỏ Chất tuỷ Chất vỏ Chất tuỷ



Đã phát hiện protein Bcl-2 trong mô gan động vật sống trong điều kiện chiếu sáng cả ngày đêm bằng phương pháp biotin-streptovidin gián tiếp với nhuộm đỏ bằng hematoxilin. Kết quả cho thấy có sự gia tăng protein Bcl-2. Như vậy, đã xảy ra sự hoạt hóa chuyển mạch phân tử của quá trình tiêu hủy các tế bào theo chương trình (apoptosis) do Bcl-2 trong mô gan. Có thể đây là dấu hiệu hoạt động của các quá trình điều hòa, do như đã biết protein Bcl-2 ngăn chặn tác dụng gây độc của các gốc hidroxin, đảm bảo việc bảo vệ chống oxy hóa cho tế bào.

Như vậy, có thể kết luận sự phá vỡ chế độ chiếu sáng làm thay đổi cách tổ chức theo cấu tạo - thời gian của các cơ quan và hệ thống bảo vệ quan trọng nhất như gan và hệ miễn dịch, điều này gắn liền với làm giảm chức năng của chúng.

3. Các công trình nghiên cứu trong lĩnh vực miễn dịch học sinh thái cho thấy các chất độc công nghiệp cũng tác động trực tiếp lên hệ miễn dịch, dẫn đến sự phát triển của các hội chứng bệnh lý miễn dịch. Theo các chuyên gia nghiên cứu về ung thư trên thế giới, có tới 70% các trường hợp chuẩn đoán ung thư ở người do các yếu tố hoá học gây nên. Trong số các hóa chất, hidrocacbua thơm đa vòng -3,4-benzapiren (BP) rất nguy hiểm, gây ảnh hưởng rất lớn đến hệ sinh thái và có khả năng gợi đến “sự mỏi mệt hoá học”. BP đặc biệt nguy hiểm do có thể gây nên số lượng lớn đột biến và không phải lúc nào cũng biểu hiện ở thế hệ thứ nhất, mà chúng tích luỹ dần và gây bệnh ở các thế hệ sau, gây nên sự “bùng nổ” bệnh tính. BP phổ biến rộng rãi trong môi trường: Chúng có trong khói thải ô tô, khói công nghiệp, khói thuốc lá, trong một số thực phẩm hun khói, mỡ rán quá lửa, trong nước thải. BP tác động đến hệ miễn dịch gây giảm chức năng nói chung, làm tăng các bệnh truyền nhiễm và ung thư, làm tăng nguy cơ phát triển các bệnh tự miễn (viêm khớp dạng thấp, luput ban đỏ...) và các bệnh dị ứng. Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy, BP gây giảm đáp ứng miễn dịch, thay đổi trọng lượng và số lượng tế bào trong các cơ quan của hệ thống miễn dịch (tuyến ức, tuyến lách), đồng thời gây rối loạn chức năng thực bào - đó là các tế bào có nhiệm vụ bắt và khử các kháng nguyên lạ (bảng 2).

Bảng 2. Ảnh hưởng benzapiren đến các chỉ số hệ miễn dịch của chuột bạch và chuột đồng

Chỉ số Tác động của BP

Đáp ứng miễn dịch các tế bào tạo kháng thể trong lách

Chỉ số trọng lượng lách

Chỉ số trọng lượng tuyến ức

Số lượng tế bào tuyến ức

Hematocrit tự phát

Hematocrit kích thích

Số thực bào



Người ta đã phát hiện ra rằng, trong trường hợp rối loạn đồng bộ, BP gây nên những biến đổi thành phần tiểu quần thể tế bào lympho nhiều hơn so với ở điều kiện ánh sáng bình thường (bảng 3).

Bảng 3. Sự biến đổi thành phần tế bào lympho trong các điều kiện ánh sáng

Chỉ số Chế độ thường Desynchronosis

% tế bào lympho trong hạch lympho ---

% nguyên bào trong hạch lympho ---

% tế bào lympho trong tuyến ức ---

% nguyên bào trong tuyến ức ---

% tế bào lympho trong máu ---

% bạch cầu đa nhân trong máu ---

% CD4+ trong lách ---

% CD8+ trong lách --- ---

% CD4+ trong tuyến ức ---


% CD4+/ CD8+ trong tuyến ức ---



Nếu như ở điều kiện ánh sáng thường benzapirin chỉ gây giảm tỷ lệ % CD4 trong tuyến ức, thì điều kiện chiếu sáng suốt ngày đêm BP gây giảm tỷ lệ % tế bào lympho trong hạch lympho, tuyến ức, máu và giảm nồng độ tế bào CD8 trong tuyến ức.

Tác động của độc chất còn làm xảy ra sự biến đổi cấu trúc nhân của các tế bào miễn dịch, điều này chứng tỏ chúng có tác động không tốt tới bộ máy di truyền. Hiệu ứng này khác nhau tuỳ theo tần suất luân phiên sáng tối. Ở chế độ chiếu sáng bình thường, BP dẫn đến những thay đổi được xem là sự tăng cường tổng hợp protein do tế bào lympho, điều này có thể là biểu hiện của việc kích hoạt đáp ứng lại tác động của sản phẩm phân hủy tế bào do BP. Ở điều kiện chiếu sáng suốt ngày đêm, BP làm giảm số lượng ADN trong các tế bào của các tổ chức lympho và được xem như làm suy giảm khả năng điều hòa của hệ thống miễn dịch, giống như sự suy giảm thích nghi.



Những số liệu nêu trên cho thấy sự thay đổi nhịp luân phiên sáng tối làm rối

loạn tổ chức theo cấu tạo - thời gian của hệ miễn dịch và cơ quan có liên quan chặt

chẽ với nó về mặt chức năng là gan, và điều này được phản ánh trong trạng thái của

các cơ quan bảo vệ quan trọng nhất này. Do làm mất tính thống nhất của các hệ

thống điều hòa cân bằng nội môi, hội chứng desynchronosis làm tăng khả năng gây

bệnh của các ảnh hưởng có hại, trong đó có chất độc sinh thái.

LỜI KẾT

Sự rối loạn nhịp luân phiên sáng tối là yếu tố sinh thái đáng kể trong xã hội

công nghiệp hóa hiện đại, dẫn đến tình trạng sức khỏe của con người bị xấu đi, chức

năng của hệ miễn dịch bị giảm sút, làm tăng tác động tiêu cực của các yếu tố sinh

thái bất lợi. Các vấn đề này là cơ sở cho việc cần phải nghiên cứu và áp dụng các

biện pháp điều chỉnh và phòng bệnh cho hội chứng desynchronosis trong các

chương trình chữa trị, phục hồi và cải thiện sức khỏe, đặc biệt ở các khu vực bất lợi

về sinh thái hay cho những người phải chịu tác động của hội chứng desynchronosis

trong cuộc sống của mình.

Nghiên cứu khoa học công nghệ


HIỆU QUẢ ĐIỀU TRỊ ĐIẾC ĐỘT NGỘT BẰNG KẾT HỢP ĐỒNG THỜI OXY CAO ÁP VỚI DÙNG THUỐC

NGUYỄN PHƯƠNG NAM (1), NGUYỄN THỊ NGỌC DUNG (2), PHẠM THỊ DUYÊN (1),

NGUYỄN THÀNH LỢI (2), CHU LAN ANH (2), ĐỖ HỒNG GIANG (2)

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Điếc đột ngột là bệnh lý thường gặp ở chuyên khoa Tai Mũi Họng, tần suất ước tính khoảng 1/5000 người mỗi năm. Những năm gần đây, tỷ lệ này có xu hướng tăng. Bệnh có thể gặp ở mọi lứa tuổi, nhiều nhất là lứa tuổi trung niên. Khoảng 80% bệnh nhân (BN) bị điếc đột ngột không rõ nguyên nhân, vì vậy việc điều trị còn gặp nhiều khó khăn [3].

Một số nghiên cứu ở ngoài nước đã sử dụng oxy cao áp kết hợp với dùng thuốc để điều trị BN điếc đột ngột ngay từ đầu hoặc sử dụng oxy cao áp sau khi đã điều trị bằng thuốc thất bại. Kết quả nhìn chung cho thấy nhóm có sử dụng oxy cao áp phục hồi thính lực tốt hơn nhóm điều trị bằng thuốc đơn thuần [5, 6, 7, 8, 9]. Những năm gần đây tại Bệnh viện Tai Mũi Họng thành phố Hồ Chí Minh, BN điếc đột ngột sau khi điều trị bằng thuốc đơn thuần 5 ngày có mức độ phục hồi thính lực dưới 10 dB được chỉ định điều trị kết hợp oxy cao áp. Kết quả cho thấy thính lực BN tiếp tục cải thiện tương đối tốt [2]. Như vậy, nếu kết hợp oxy cao áp với thuốc ngay từ ngày điều trị đầu tiên thì mức độ cải thiện thính lực của BN điếc đột ngột có thể còn cao hơn nữa.

Chúng tôi thực hiện nghiên cứu này nhằm mục tiêu xác định tỷ lệ cải thiện thính lực ở BN điếc đột ngột sau điều trị bằng phương pháp kết hợp đồng thời oxy cao áp với thuốc so với chỉ điều trị bằng thuốc và đánh giá ảnh hưởng của việc điều trị sớm và lứa tuổi BN tới kết quả điều trị.

II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu

300 BN điếc đột ngột điều trị tại Bệnh viện Tai Mũi Họng thành phố Hồ Chí Minh và Trung tâm Oxy cao áp thuộc Chi nhánh phía Nam, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga từ tháng 01/2011 đến tháng 5/2012.

Tiêu chuẩn chọn BN:

- Tuổi trên 15.

- Điếc xảy ra đột ngột từ vài giờ đến vài ngày.

- Điếc tiếp nhận 1 tai hoặc cả 2 tai.

- Mất ít nhất 30 dB ở 3 tần số.

- Dạng điếc tiếp nhận trên thính lực đồ đơn âm trong ngưỡng.

Loại trừ BN có các bệnh lý chống chỉ định điều trị oxy cao áp: Tràn khí màng phổi tự phát, viêm phổi, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính, chứng sợ buồng kín.



2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Thiết kế nghiên cứu

Thử nghiệm lâm sàng có đối chứng.

2.2.2. Phương tiện nghiên cứu

- Máy đo thính lực và nhĩ lượng để chẩn đoán và theo dõi điều trị.

- Thuốc, oxy tinh khiết dùng cho y tế.

- Máy OXCA model NG90/IIIB (Trung Quốc, 2006).

2.2.3. Các bước thực hiện

BN được chia ngẫu nhiên làm 2 nhóm, mỗi nhóm 150 người: Nhóm điều trị bằng thuốc đơn thuần (nhóm chứng) và nhóm điều trị kết hợp đồng thời oxy cao áp với thuốc (nhóm nghiên cứu).

+ Liệu trình điều trị BN nhóm chứng:

- Corticoide liều cao, giảm liều dần (ngày 1 và 2: Solumedrol 40 mg tiêm tĩnh mạch ngày 3 lần, mỗi lần 1 lọ; ngày 3: Solumedrol 40 mg tiêm tĩnh mạch ngày 2 lần, mỗi lần 1 lọ; ngày 4 và 5: Solumedrol 40 mg tiêm tĩnh mạch ngày 1 lần 1 lọ; ngày 6 và 7: Prednisolon 5 mg uống ngày 6 viên chia làm 2 lần; ngày 8: Prednisolon 5 mg uống ngày 4 viên 1 lần; ngày 9 và 10: Prednisolon 5 mg uống ngày 2 viên 1 lần).

- Nootropyl: Truyền tĩnh mạch 12 g/ngày (pha trong 250 ml Glucose 5%) trong 10 ngày.

- Sibelium 5 mg: Uống ngày 2 viên chia làm 2 lần trong 10 ngày.

+ Liệu trình điều trị BN nhóm nghiên cứu:

- Thuốc dùng như BN nhóm chứng.

- Kết hợp điều trị oxy cao áp: Áp suất 2,5 ATA mỗi ngày 60 phút trong 10 ngày.

2.2.4. Đánh giá kết quả điều trị Đánh giá kết quả sau 10 ngày điều trị dựa vào các tiêu chí:

+ Mức độ cải thiện thính lực sau điều trị so với trước điều trị ở 3 tần số nghe kém nhất:

- Tốt: Thính lực cải thiện ≥ 30 dB.

- Trung bình: Thính lực cải thiện từ 10 - 29 dB.

- Kém: Thính lực cải thiện dưới 10 dB, như cũ hoặc nặng thêm.

+ Mức độ cải thiện triệu chứng ù tai sau điều trị so với trước điều trị:

- Tốt: Triệu chứng cải thiện ≥ 80% hoặc hết triệu chứng.

- Trung bình: Triệu chứng cải thiện từ 50% đến 79%.

- Kém: Triệu chứng cải thiện dưới 50%, như cũ hoặc nặng thêm.



2.2.5. Xử lý và phân tích số liệu

Xử lý và phân tích số liệu bằng chương trình SPSS 16.0. Tỷ suất, tỷ số được sử dụng để phân tích các biến số định tính (không liên tục). Trung bình, độ lệch chuẩn được sử dụng để phân tích các biến số định lượng (liên tục). Kiểm định X2 và t-test được sử dụng để so sánh tỷ lệ và trung bình của các nhóm. Ngưỡng 0,05 được sử dụng để loại bỏ giả thuyết không trong thống kê.

III. KẾT QUẢ

3.1. Đặc điểm BN nghiên cứu

Phân bố BN theo lứa tuổi, giới, nghề nghiệp, thời gian mắc bệnh và triệu chứng ù tai trước điều trị được đưa ra ở bảng 1.

Bảng 1. Phân bố BN theo lứa tuổi, giới, nghề nghiệp, thời gian mắc bệnh và triệu chứng ù tai trước điều trị

Đặc điểm BN Nhóm chứng

(n = 150) Nhóm nghiên cứu (n = 150)

Cộng (n = 300)

< 50 tuổi 104 (69,3%) 114 (76,0%) 218 (72,7%) ≥ 50 tuổi 46 (30,7%) 36 (24,0%) 82 (27,3%)

Nhỏ - lớn nhất 16 - 79 tuổi 16 - 68 tuổi 16 - 79 tuổi Trung bình 41,6 ± 13,7 tuổi 39,1 ± 12,9 tuổi 40,4 ± 13,4 tuổi

Lứa tuổi

p > 0,05 Nam 76 (50,7%) 74 (49,3%) 150 (50,0%) Nữ 74 (49,3%) 76 (50,7%) 150 (50,0%) Giới p > 0,05

Lao động trí óc 43 (28,7%) 55 (36,7%) 98 (32,7%) Công nhân 18 (12%) 17 (11,3%) 35 (11,7%) Nghề khác 89 (59,3%) 78 (52,0% 167 (55,6%)

Nghề nghiệp

p > 0,05 ≤ 7 ngày 103 (68,7%) 97 (64,6%) 200 (66,6%) > 7 ngày 47 (31,3%) 53 (35,4%) 100 (33,4%)

Ngắn - dài nhất 1 - 45 1 - 33 1 - 45 Trung bình 8,5 ± 8,1 ngày 8,9 ± 7,1 ngày 8,7 ± 7,6 ngày

Thời gian mắc bệnh

p > 0,05 Tai phải 61 (40,7%) 65 (43,3%) 126 (42,0%) Tai trái 52 (34,7%) 54 (36,0%) 106 (35,3%) Cả 2 tai 37 (24,6%) 31 (20,7%) 68 (22,7%)

Số tai điếc

p > 0,05 Có triệu chứng 146 (97,3%) 144 (96,0%) 290 (96,7%)

Không có triệu chứng

4 (2,7%) 6 (4,0%) 10 (3,3%) Triệu chứng ù tai

p > 0,05



Như vậy, nhóm chứng có 187 tai bị điếc đột ngột, nhóm nghiên cứu có 181 tai

bị điếc đột ngột. Phân bố BN theo lứa tuổi, giới, nghề nghiệp, thời gian mắc bệnh và

triệu chứng ù tai trước điều trị giữa 2 nhóm không có sự khác biệt (p > 0,05).

Bảng 2. Phân bố số tai bị điếc đột ngột theo lứa tuổi và thời gian mắc bệnh của BN

Đặc điểm phân bố Nhóm chứng

(n = 187) Nhóm nghiên cứu (n = 181)

Cộng (n = 368)

< 50 tuổi 121 (64,7%) 131 (72,4%) 252 (68,5%)

≥ 50 tuổi 66 (35,3%) 50 (27,6%) 116 (31,5%) Theo

lứa tuổi

p > 0,05

≤ 7 ngày 131 (70,0%) 115 (63,5%) 246 (66,8%)

> 7 ngày 56 (30,0%) 66 (36,5%) 122 (33,2%) Thời gian mắc bệnh

p > 0,05

Phân bố số tai bị điếc đột ngột theo lứa tuổi và thời gian mắc bệnh của BN

giữa 2 nhóm không có sự khác biệt (p > 0,05).

3.2. Hiệu quả điều trị

Mức độ cải thiện triệu chứng ù tai được đưa ra ở bảng 3.

Bảng 3. Mức độ cải thiện triệu chứng ù tai

Mức độ cải thiện triệu chứng ù tai

Nhóm chứng (n = 146)

Nhóm nghiên cứu (n = 144)

Cộng (n = 290)

Tốt 31 (21,2%) 41 (28,5%) 72 (24,8%)

Trung bình 89 (61,0%) 94 (65,3%) 183 (63,1%)

Kém 26 (17,8%) 9 (6,2%) 35 (12,1%)

p < 0,01

Như vậy, mức độ cải thiện triệu chứng ù tai giữa 2 nhóm có sự khác biệt

(p < 0,01). Mức độ cải thiện thính lực được đưa ra ở bảng 4.



Bảng 4. Mức độ cải thiện thính lực

Mức độ cải thiện thính lực

Nhóm chứng (n = 187)

Nhóm nghiên cứu (n = 181)

Cộng (n = 368)

Tốt 51/187 (27,3%) 63/181 (34,8%) 114/368 (31,0%) Trung bình 57/187 (30,5%) 65/181 (35,9%) 122/368 (33,1%)

Kém 79/187 (42,2%) 53/181 (29,3%) 132/368 (35,9%) Kết quả chung

p < 0,05 Tốt 38/113 (33,6%) 49/119 (41,2%) 87/232 (37,5%)

Trung bình 32/113 (28,3%) 43/119 (36,1%) 75/232 (32,3%) Kém 43/113 (38,1%) 27/119 (22,7%) 70/232 (30,2%)

Điếc 1 tai

p < 0,05 Tốt 13/74 (17,6%) 14/62 (22,6%) 27/136 (19,8%)

Trung bình 25/74 (33,8%) 22/62 (35,5%) 47/136 (34,6%) Kém 36/74 (48,6%) 26/62 (41,9%) 62/136 (45,6%)

Điếc 2 tai

p > 0,05 Tốt 36/121 (29,8%) 49/131 (37,4%) 85/252 (33,8%)

Trung bình 35/121 ((28,9%) 46/131 (35,1%) 81/252 (32,1%) Kém 50/121 (41,3%) 36/131 (27,5%) 86/252 (34,1%)

Tuổi dưới 50

p > 0,05 Tốt 15/66 (22,7%) 14/50 (28,0%) 29/116 (25,0%)

Trung bình 22/66 (33,3%) 19/50 (38,0%) 41/116 (35,3%) Kém 29/66 (44,0%) 17/50 (34,0%) 46/116 (39,7%)

Tuổi từ 50 trở

lên p > 0,05

Tốt 43/131 (32,8%) 46/115 (40,0%) 89/246 (36,2%) Trung bình 43/131 (32,8%) 42/115 (36,5%) 85/246 (34,5%)

Kém 45/131 (34,4%) 27/115 (23,5%) 72/246 (29,3%)

Mắc bệnh ≤ 7 ngày

p > 0,05 Tốt 8/56 (14,3%) 17/66 (25,8%) 25/122 (20,5%)

Trung bình 14/56 (25,0%) 23/66 (34,8%) 37/122 (30,3%) Kém 34/56 (60,7%) 26/66 (39,4%) 60/122 (49,2%)

Mắc bệnh trên 7 ngày p > 0,05

Mức độ cải thiện thính lực giữa 2 nhóm có sự khác biệt. Bên cạnh đó, khi so sánh mức độ cải thiện thính lực của BN theo số tai điếc, theo lứa tuổi và theo thời gian mắc bệnh chúng tôi nhận thấy: Tỷ lệ cải thiện thính lực của BN điếc một tai cao hơn BN điếc 2 tai (p < 0,05), của BN lứa tuổi dưới 50 cao hơn BN tuổi từ 50 trở lên (p > 0,05), của BN mắc bệnh trong vòng 7 ngày cao hơn BN mắc bệnh trên 7 ngày (p < 0,05) ở cả 2 nhóm.



IV. BÀN LUẬN

4.1. Đặc điểm BN điếc đột ngột

Tỷ lệ BN điếc đột ngột phân bố theo lứa tuổi tương đối đồng đều ở cả 2 nhóm với tuổi trung bình 40,4 ± 13,4. BN nam và nữ chiếm tỷ lệ gần tương đương nhau ở cả 2 nhóm. BN lao động trí óc chiếm tỷ lệ cao hơn lao động chân tay. Nhìn chung, phân bố tỷ lệ BN theo lứa tuổi, giới tính và nghề nghiệp giữa 2 nhóm không có sự khác biệt (p > 0,05).

Kết quả của chúng tôi tương đương với Chu Lan Anh [1], Võ Tá Kiêm [2], Bùi Thị Ngọc Thúy [4], phù hợp với nhận định chung: Điếc đột ngột có thể gặp ở mọi lứa tuổi, không phân biệt giới tính và nghề nghiệp. Tuy nhiên, có ý kiến cho rằng người lao động trí óc thường có áp lực công việc lớn, dễ gây căng thẳng, mệt mỏi, stress... dẫn đến co thắt mạch máu, tổn thương tinh thần và vùng cảm nhận nghe ở tai, do đó dễ bị điếc đột ngột. Cũng có ý kiến cho rằng điếc đột ngột không liên quan đến nghề nghiệp, ngoại trừ các nghề đặc thù thường xuyên tiếp xúc với tiếng ồn lớn và cường độ lao động cao.

Thời gian từ khi BN bị điếc đột ngột đến lúc vào viện khám bệnh trung bình là 8,7 ± 7,6 ngày (nhóm chứng 8,5 ± 8,1 ngày, nhóm nghiên cứu 8,9 ± 7,1 ngày, không có sự khác biệt giữa 2 nhóm, p > 0,05). Đa số BN có thời gian mắc bệnh trong vòng 7 ngày (nhóm chứng 68,7%, nhóm nghiên cứu 64,6%). Kết quả này phù hợp với Chu Lan Anh [1] và Bùi Thị Ngọc Thúy [4]. Điều này cho thấy mức độ ảnh hưởng của điếc đột ngột đối với đời sống bình thường khiến BN không thể chần chừ trong việc đi khám và điều trị, mặt khác cũng chứng tỏ đa số BN điếc đột ngột có ý thức rất cao về tình hình bị bệnh.

BN điếc 1 tai chiếm 77,3% (trong đó điếc tai phải chiếm 42%, điếc tai trái chiếm 35,3%); BN điếc cả 2 tai chiếm 22,7%. Phân bố tỷ lệ số tai bị điếc đột ngột của BN theo lứa tuổi và thời gian mắc bệnh không có sự khác biệt giữa 2 nhóm (p > 0,05). Nghiên cứu của Võ Tá Kiêm [2] cho thấy BN điếc tai phải 41,3%, điếc tai trái 36,7% và điếc cả 2 tai 22%; nghiên cứu của Bùi Thị Ngọc Thúy [4] cho thấy BN điếc tai phải 38,7%, điếc tai trái 35,5% và điếc cả 2 tai 25,8%. Như vậy, kết quả của chúng tôi là tương đương và phù hợp với nhận xét rằng tỷ lệ BN điếc 1 tai cao hơn điếc cả 2 tai, tỷ lệ điếc tai phải có xu hướng cao hơn điếc tai trái.

4.2. Về triệu chứng ù tai

Ù tai là triệu chứng thường gặp, có liên quan tới tổn thương tai trong ở BN điếc đột ngột. Trong nghiên cứu của chúng tôi, khi chưa được điều trị BN có triệu chứng ù tai chiếm tỷ lệ rất cao ở cả 2 nhóm (trung bình 96,7%) và tỷ lệ BN có triệu chứng ù tai giữa 2 nhóm không có sự khác biệt (p > 0,05). Sau điều trị, mức độ cải thiện triệu chứng ù tai ở nhóm nghiên cứu (tốt 28,5%, tốt và trung bình 93,8%) cao hơn ở nhóm chứng (tốt 21,2%, tốt và trung bình 82,2%), sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,01).



Kết quả của chúng tôi phù hợp với nghiên cứu của Chu Lan Anh [1] và Võ Tá Kiêm [2]: BN điếc đột ngột có triệu chứng ù tai chiếm tỷ lệ rất cao, nhóm BN điều trị kết hợp đồng thời oxy cao áp với thuốc có tỷ lệ cải thiện mức độ tốt và trung bình cao hơn nhóm điều trị thuốc đơn thuần.

4.3. Về hiệu quả cải thiện thính lực

Các nghiên cứu về điếc đột ngột ở trong và ngoài nước nhìn chung đều đưa ra nhận định: Điếc đột ngột do bất cứ nguyên nhân nào cũng liên quan đến tình trạng thiếu máu (thiếu oxy) cục bộ của cơ quan Corti. Mục đích điều trị là chống lại tình trạng thiếu máu cục bộ và khắc phục hậu quả của nó ở ốc tai. Trong trường hợp này, oxy cao áp là phương pháp điều trị tối ưu, phù hợp với cơ chế bệnh sinh, hiệu quả đã được khẳng định qua nhiều nghiên cứu [1, 2, 5, 6, 7, 8, 9]. Trong nghiên cứu của chúng tôi, mức độ cải thiện thính lực ở nhóm nghiên cứu có tỷ lệ tốt 34,8%, tốt và trung bình 70,7%, cao hơn các tỷ lệ này ở nhóm chứng (tốt 27,3%, tốt và trung bình 57,8%) với p < 0,05; tỷ lệ cải thiện thính lực mức tốt, mức tốt và trung bình ở BN điếc 1 tai cao hơn BN điếc cả 2 tai ở cả 2 nhóm (p < 0,05).

Tuổi đời BN điếc đột ngột có liên quan tới kết quả điều trị, BN trong lứa tuổi dưới 50 tuổi thường có tiên lượng về mức độ cải thiện thính lực tốt hơn BN trong lứa tuổi từ 50 trở lên [2, 5, 9]. Kết quả của chúng tôi cho thấy tỷ lệ cải thiện thính lực mức tốt, mức tốt và trung bình ở nhóm nghiên cứu cao hơn nhóm chứng trong mọi lứa tuổi, tuy nhiên sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05); tỷ lệ cải thiện thính lực mức tốt, mức tốt và trung bình ở lứa tuổi dưới 50 cao hơn lứa tuổi từ 50 trở lên ở cả 2 nhóm, tuy nhiên sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05).

BN điếc đột ngột được điều trị sớm thường có tiên lượng về mức độ cải thiện thính lực tốt hơn so với BN điều trị muộn [1, 2]. Kết quả của chúng tôi cho thấy tỷ lệ cải thiện thính lực mức tốt, mức tốt và trung bình ở nhóm nghiên cứu cao hơn nhóm chứng ở cả BN có thời gian mắc bệnh trong vòng 7 ngày hay trên 7 ngày, tuy nhiên sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05); tỷ lệ cải thiện thính lực mức tốt, mức tốt và trung bình ở BN có thời gian mắc bệnh trong vòng 7 ngày cao hơn BN có thời gian mắc bệnh trên 7 ngày ở cả 2 nhóm, sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05).

Các kết quả trên của chúng tôi phù hợp với nghiên cứu của Chu Lan Anh [1], Võ Tá Kiêm [2], Cekin E [5] và Dundar K [6]: Nhóm điều trị kết hợp đồng thời oxy cao áp với thuốc có tỷ lệ cải thiện thính lực mức tốt, mức tốt và trung bình cao hơn nhóm điều trị bằng thuốc đơn thuần (p < 0,05). Tỷ lệ cải thiện thính lực mức tốt, mức tốt và trung bình ở BN điếc 1 tai cao hơn BN điếc cả 2 tai; ở BN lứa tuổi dưới 50 cao hơn BN lứa tuổi từ 50 trở lên; ở BN có thời gian mắc bệnh trong vòng 7 ngày cao hơn BN có thời gian mắc bệnh trên 7 ngày ở cả 2 nhóm.



V. KẾT LUẬN

Nghiên cứu điều trị cho BN điếc đột ngột bằng phương pháp kết hợp đồng thời

oxy cao áp với thuốc cho thấy:

- BN điếc đột ngột điều trị bằng oxy cao áp kết hợp đồng thời với thuốc có tỷ

lệ cải thiện thính lực mức tốt 34,8%, mức tốt và trung bình 70,7%, cao hơn so với

điều trị bằng thuốc đơn thuần, có mức tốt 27,3%, mức tốt và trung bình 57,8%; sự

khác biệt có ý nghĩa thống kê với p < 0,05.

- BN lứa tuổi dưới 50 có tỷ lệ cải thiện thính lực tốt 37,4%, tốt và trung bình

72,5%, cao hơn BN lứa tuổi từ 50 trở lên, có tỷ lệ cải thiện thính lực tốt 28%, tốt và

trung bình 66% (p > 0,05); BN bắt đầu điều trị trong vòng 7 ngày có tỷ lệ cải thiện

thính lực tốt 40%, tốt và trung bình 76,5%, cao hơn BN bắt đầu điều trị sau 7 ngày,

có tỷ lệ cải thiện thính lực tốt 25,8%, tốt và trung bình 60,6% (p < 0,05).

Kết quả chung về cải thiện thính lực ở nhóm nghiên cứu cao hơn nhóm chứng

có ý nghĩa thống kê (p < 0,05).

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Chu Lan Anh, Nguyễn Thành Lợi, Huỳnh Khắc Cường, Điều trị điếc đột ngột bằng Oxy cao áp tại Bệnh viện Tai Mũi Họng thành phố Hồ Chí Minh, Hội nghị khoa học kỹ thuật y dược toàn quốc, Cần Thơ, 30-31/5/2003.

2. Võ Tá Kiêm, Nguyễn Phương Nam, Nguyễn Kim Phong, Chu Lan Anh, Nguyễn Thành Lợi, Đánh giá hiệu quả của Oxy cao áp trong điều trị điếc đột ngột, Tạp chí Y học thành phố Hồ Chí Minh, 2010, 14 (1):44-51.

3. Nhan Trường Sơn, Điếc đột ngột, Tai Mũi Họng, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội, 2008, T2, tr.291-304.

4. Bùi Thị Ngọc Thúy, Nghiên cứu diễn tiến lâu dài của điếc đột ngột và tìm hiểu các yếu tố nguy cơ của bệnh, Luận văn thạc sĩ y học, Đại học Y Dược thành phố Hồ Chí Minh, 2004.

5. Cekin E, Cincik H, Ulubil SA, Gungor A, Effectiveness of hyperbaric oxygen therapy in management of sudden hearing loss, Journal Otolaryngology, Epub, 2009, 123(6):609-612.

6. Dundar K, Gumus T, Ay H, Yestiser S, Ertugrul E, Effectiveness of hyperbaric oxygen on sudden sensorineural hearing loss: Prospective clinical research, Journal of Otolaryngology, 2007, 36(1):32-37.



7. Fujimura T, Suzuki H, Shiomori T, Udaka T, Mori T, Hyperbaric oxygen and steroid therapy for idiopathic sudden sensorineural hearing loss, Eur Arch Otorhinolaryngol, 2007, 264(8):861-866.

8. Holy R, Navara M, Dosel P, Fundova P, Hyperbaric oxygen therapy in idiopathic sudden sensorineural hearing loss in association with combined treatment, Undersea Hyperb Med, 2011, 38(2):137-142.

9. Topuz E, Yigit O, Cinar U, Seven H, Should hyperbaric oxygen be added to treatment in idiopathic sudden sensorineural hearing loss?, Eur Arch Otorhinolaryngol, 2004, 261(7):393-396.

SUMMARY

TREATMENT EFECT OF SUDDEN DEAFNESS BY HYPERBARIC

OXYGEN AND MEDICINE COMBINATION

300 patients with sudden deafness were randomly divided into 2 groups: Control group of 150 patients was treated with conventional drug therapy, and study group of 150 patients was treated with conventional drug regimens combining with hyperbaric oxygen, 60 minutes per day for 10 days.

Patients with sudden deafness treated with high-pressure oxygen combined with drugs have good hearing improvement rate of 34.8%, and good and average hearing improvement rate of 70.7%, that is higher than drug therapy alone, that is 27.3% of good hearing improvement and 57.8% of good and average hearing improvement (p < 0.05).

Patients under age 50 have hearing improvement rate (37.4% good, good and average 72.5%) higher than patients aged 50 or older (28% good, 66% good and average) (p > 0.05); patients starting treatment within 7 days have hearing improvement rate (40% good, good and average 76.5%) higher than patients starting treatment after 7 days (25.8% good, good and average 60.6%) (p < 0.05).

Từ khoá: Điếc đột ngột, oxy cao áp, sudden deafness, hyperbaric oxygen

Nhận bài ngày 23 tháng 5 năm 2013

Hoàn thiện ngày 18 tháng 9 năm 2013 (1) Chi nhánh phía Nam, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga

(2) Bệnh viện Tai Mũi Họng thành phố Hồ Chí Minh



ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA VI SINH VẬT ĐẾN CHẤT LƯỢNG NHIÊN LIỆU DIESEL (L-0,05-62) TRONG ĐIỀU KIỆN NHIỆT ĐỚI

NGÔ CAO CƯỜNG

I. MỞ ĐẦU

Dầu mỏ và các sản phẩm từ dầu mỏ là nguồn năng lượng quan trọng cho sự phát triển kinh tế các nước trên thế giới, đảm bảo cho an ninh kinh tế, quốc phòng của mỗi quốc gia. Trong bảo quản và khai thác nhiên liệu, vi sinh vật (VSV) sử dụng nhiên liệu làm nguồn cacbon duy nhất để sinh trưởng, phát triển. Chúng có thể xuất hiện ở các bể chứa hay trong các thiết bị, máy móc sử dụng nhiên liệu [6, 9]. Dựa vào khả năng phân hủy dầu này của VSV, một số nghiên cứu đã tập trung vào ứng dụng để xử lý môi trường ô nhiễm dầu và các sản phẩm dầu mỏ. Tuy nhiên, sự phát triển của VSV trong nhiên liệu có thể dẫn đến sự thay đổi thành phần và chất lượng của nhiên liệu. Nghiên cứu của Livinhenko cho thấy VSV phát triển trong các sản phẩm dầu mỏ làm cho hàm lượng nhựa tăng gấp đôi, hàm lượng parafin giảm 9,5% - 10,4% so với đối chứng, đồng thời làm tăng chỉ số axit, hàm lượng nhựa, hàm lượng tro, tạp chất cơ học… [2, 4, 5]. Tác giả Lại Thúy Hiền cũng đã cho thấy VSV làm thay đổi thành phần của nhiên liệu JetA1 [3, 6]. Mặt khác, trong quá trình bảo quản, khai thác và sử dụng nhiên liệu, VSV lây nhiễm có thể bám vào các màng lọc, chi tiết bơm nhiên liệu, sinh trưởng và làm thay đổi tốc độ dòng, dẫn tới giảm công suất cũng như ảnh hưởng tới đặc tính kỹ thuật của thiết bị.

Hiện nay, nhiên liệu diesel (DO) mác L-0,05-62 được nhập từ nước ngoài để sử dụng cho các thiết bị chuyên dụng cần được bảo quản dài hạn trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, sao cho các chỉ số kỹ thuật của nhiên liệu không bị thay đổi [3, 6, 7]. Bởi vậy, trong nghiên cứu này chúng tôi đánh giá khả năng tác động của VSV tới chất lượng và đặc tính kỹ thuật của nhiên liệu DO dùng cho tàu thuyền thông qua phân lập VSV xuất hiện trong quá trình bảo quản và thử nghiệm gia tốc để đánh giá tác động của các VSV phân lập được, làm cơ sở bước đầu cho việc tìm ra giải pháp bảo quản lâu dài.

II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu

Nhiên liệu DO nhập khẩu mác L-0,05-62.


2.2.1. Phương pháp làm giàu và phân lập VSV

Lọc 2 lít nhiên liệu DO qua bông thủy tinh, cho bông lọc vào 50 ml môi trường khoáng (thành phần: 3g KNO3; 0,3g KH2PO4; 0,7g Na2HPO4; 0,4g MgSO4; 1 lít nước máy; pH 7,2) đã khử trùng và bổ sung 5 ml nhiên liệu DO. Nuôi cấy ở điều kiện lắc 200 vòng/phút, nhiệt độ 30oC. Sau 7 ngày nuôi cấy, chuyển 5 ml dịch nuôi ở bình tam giác ban đầu sang bình tam giác chứa 45 ml môi trường khoáng mới có bổ sung 5 ml nhiên liệu DO như ban đầu. Sau ba lần làm giàu VSV tiến hành phân lập trên các môi trường đặc trưng cho nấm men, vi khuẩn và vi nấm [7].



2.2.2. Làm sạch và giữ giống VSV

Từ một khuẩn lạc trên môi trường đặc trưng, dùng que cấy thu một lượng tế bào vừa đủ, ria cấy trên môi trường đĩa thạch. Nuôi cấy các đĩa thạch trong tủ ấm nhiệt độ 30oC/48 giờ và thu nhận những khuẩn lạc riêng rẽ. Bảo quản các chủng VSV theo phương pháp giữ giống của ATCC (American Type Culture Collection).

2.2.3. Nhuộm Gram và quan sát tế bào VSV trên kính hiển vi

Các chủng vi khuẩn được nuôi cấy trên môi trường đặc trưng sau thời gian 48 giờ, lấy ra quan sát hình dạng, màu sắc, đặc tính bề mặt, làm tiêu bản và nhuộm theo phương pháp nhuộm Gram và quan sát hình thái tế bào dưới kính hiển vi có độ phóng đại từ 40 đến 1.500 lần [7].

2.2.4. Phương pháp thử nghiệm gia tốc độ bền sinh học của nhiên liệu theo tiêu chuẩn GOST 9023 - 74 trong điều kiện Việt Nam

Cho vào mỗi ống nghiệm 3 ml môi trường khoáng Gost đã khử trùng và 0,3 ml dịch huyền phù VSV, lắc đều VSV được bổ sung, cho tiếp vào đó 1 ml nhiên liệu DO, mỗi chủng cấy 3 ống nghiệm. Nuôi cấy ở cùng điều kiện nhiệt độ 30oC, với thời gian 7 ngày thử nghiệm ở hai trạng thái tĩnh và động (lắc tốc độ 200 vòng/phút). Kết quả thử nghiệm đánh giá theo quy định của tiêu chuẩn [9].

III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Phân lập VSV có trong nhiên liệu DO

Đã tiến hành làm giàu VSV trên môi trường khoáng và cơ chất duy nhất là nhiên liệu DO nhập khẩu được bảo quản trong các kho chứa ở Việt Nam. Kết quả phân lập VSV trên những môi trường đặc trưng cho thấy có sự xuất hiện của 2 chủng vi khuẩn SB1, SB2 và 1 chủng nấm men SY1, không có sự xuất hiện của vi nấm. Nghiên cứu đặc điểm hình thái khuẩn lạc, tế bào và nhuộm Gram, chúng tôi thu được kết quả như trong bảng 1 và hình 1.

Bảng 1. Đặc điểm hình thái khuẩn lạc các chủng phân lập

STT Kí hiệu Đặc điểm hình thái

khuẩn lạc

Đặc điểm tế bào,

nhuộm Gram Ghi chú

1 SB1 Khuẩn lạc màu vàng, bề mặt trơn bóng

Hình que,

Gram âm Vi khuẩn

2 SB2 Khuẩn lạc trong, bề mặt bóng Hình cầu,

Gram âm Vi khuẩn

3 SY1 Khuẩn lạc màu trắng đục, bềmặt trơn bóng

Hình cầu Nấm men



Hình 1. Hình thái khuẩn lạc chủng vi khuẩn SB1, SB2 và nấm men SY1

Đặc điểm hình thái tế bào của các chủng SB1, SB2 và SY1 được thể hiện ở hình 2.

Hình 2. Hình ảnh hiển vi của các VSV phân lập

Hai chủng vi khuẩn SB1, SB2 phân lập trong nhiên liệu DO đều thuộc nhóm vi

khuẩn Gram âm, với hình dạng tương ứng là hình que và hình cầu nhỏ. Điều này phù

hợp với các nghiên cứu trước đây cho thấy các chủng vi khuẩn xuất hiện trong trong

các sản phẩm dầu mỏ phần lớn đều thuộc nhóm vi khuẩn Gram âm [6, 9]. Việc phân

loại các chủng vi khuẩn này đến loài đang được nghiên cứu tiếp tục.

3.2. Thử nghiệm gia tốc độ bền sinh học của nhiên liệu theo tiêu chuẩn

GOST 9023 - 74 trong điều kiện Việt Nam

Chúng tôi đã tiến hành thử nghiệm mẫu nhiên liệu DO mác L-0,05-62 theo

tiêu chuẩn GOST 9023 - 74. Việc thử nghiệm được tiến hành ở hai trạng thái tĩnh và

động trên các chủng vi khuẩn SB1, SB2, nấm men SY1 và hỗn hợp (MIX) của ba

chủng SB1, SB2, SY1. Riêng mẫu đối chứng ĐC không bổ sung VSV thử nghiệm.

Kết quả thu được được ở trạng thái tĩnh được trình bày ở bảng 2.



Bảng 2. Kết quả thử nghiệm mẫu nhiên liệu ở trạng thái tĩnh

TT

Mẫu thử nghiệm

Độ đục môi trường

Biến đổi màu môi trường

Khả năng tạo màng giữa pha nhiên liệu với môi trường

Khả năng tạo kết tủa

1 SB1 - - - - - - - - - - - -

2 SB2 + + + - - - + + + - - -

3 SY1 - - - - - - - - - - - -

4 MIX + + + - - - + + + + + +

5 ĐC - - - - - - - - - - - -

Còn kết quả thu được được ở trạng thái động được trình bày ở bảng 3.

Bảng 3. Kết quả thử nghiệm mẫu nhiên liệu ở trạng thái động

TT

Mẫu thử nghiệm

Độ đục môi trường

Biến đổi màu môi trường

Khả năng tạo kết tủa

1 SB1 - - - - - - - - -

2 SB2 + + + - - - + + +

3 SY1 - - - - - - - - -

4 MIX + + + - - - + + +

5 ĐC - - - - - - - - -

Ghi chú: - Không xuất hiện; + Có xuất hiện

Kết quả thử nghiệm ở trạng thái tĩnh (bảng 2), các mẫu thử nghiệm với chủng SB2, MIX chủng đã có hiện tượng làm môi trường bị đục, tạo màng giữa pha nhiên liệu với môi trường, còn hai chủng SB1 và SY1 không làm xuất hiện những hiện tượng này. Như vậy chủng SB2 có khả năng sử dụng nhiên liệu DO làm nguồn cacbon duy nhất để sinh trưởng và phát triển. Mặt khác ở trạng tĩnh, MIX chủng có hiện tượng kết tủa còn SB2 thì không, sự kết tủa chứng tỏ lượng VSV trong mẫu thử nhiều. Có thể các chủng SB1, SY1 đã sử dụng các sản phẩm phân hủy nhiên liệu DO của SB2. Kết quả thử nghiệm ở trạng thái động (bảng 3) cho thấy, chủng SB2 và MIX chủng có tạo kết tủa, làm đục môi trường, trong khi đó chủng SB1, SY1 không có hiện tượng như trên. Kết quả này một lần nữa cho thấy chủng SB2 là chủng VSV có khả năng sử dụng nhiên liệu DO làm nguồn cơ chất. Khi so sánh thử nghiệm ở trạng thái tĩnh và trạng thái động đối với chủng SB2 ta thấy, trạng thái tĩnh không tạo kết tủa nhưng ở trạng thái động lại có kết tủa. Điều này có thể do việc nuôi cấy chủng SB2 có lắc đã tạo điều kiện cho sự tiếp xúc của vi khuẩn SB2 với nhiên liệu và oxy tốt hơn, làm số lượng tế bào chủng SB2 tăng nhanh và tạo kết tủa. Mặt khác, ở thử nghiệm tĩnh, chủng SB2 luôn tạo màng ở pha ngăn cách giữa dầu và môi trường



khoáng, chứng tỏ có sự phát triển của chủng SB2. Kết quả này cho thấy rất có thể chủng SB2 thuộc nhóm vi khuẩn hiếu khí tùy tiện và có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt trên nguồn nhiên liệu DO hơn những chủng còn lại. Điều này cũng phù hợp với nghiên cứu [6] về đa dạng VSV trong bể chứa nhiên liệu JetA1, các VSV thường tập trung ở cặn đáy, nơi tiếp giáp giữa lớp nước và nhiên liệu.

Căn cứ theo tiêu chuẩn GOST 9023 - 74, nhiên liệu mác L-0,05-62 được coi là không bền với VSV trong điều kiện Việt Nam.

3.3. Phân tích đánh giá ảnh hưởng của VSV đến chất lượng, chỉ tiêu kỹ thuật của nhiên liệu

Mẫu nhiên liệu thử nghiệm cho vào bình vô trùng, với tỷ lệ theo thể tích giữa môi trường khoáng : nhiên liệu : dịch huyền phù VSV là 30:10:3. Nuôi ở điều kiện tĩnh, nhiệt độ 30oC, sau thời gian 3 tháng đem đi phân tích kết quả. Từ các yêu cầu về chỉ tiêu của nhiên liệu DO mác L-0,05-62 do nhà sản xuất đưa ra phù hợp với động cơ tua bin khí dùng cho tàu hải quân và căn cứ vào điều kiện xác định các chỉ tiêu kỹ thuật tại Trung tâm Hóa nghiệm xăng dầu - Cục Xăng dầu, chúng tôi chọn phân tích 15 chỉ tiêu kỹ thuật đặc trưng cho chất lượng nhiên liệu. Kết quả phân tích các chỉ tiêu kỹ thuật (tại Trung tâm Hóa nghiệm xăng dầu - Cục Xăng dầu) của mẫu nhiên liệu sau thời gian thử nghiệm có mẫu đối chứng so với yêu cầu chỉ tiêu kỹ thuật của nhiên liệu DO mác L-0,05-62 do РОСНЕФТЬ đưa ra cho thấy, trong 15 chỉ tiêu phân tích có 4 chỉ tiêu vượt mức quy định yêu cầu kỹ thuật nhiên liệu nghiên cứu. Các chỉ tiêu có sự thay đổi vượt ra ngoài quy định là độ nhớt động học, nhiệt độ chớp lửa, hàm lượng lưu huỳnh tổng số và độ axit của mẫu thử nghiệm với VSV (bảng 4). Điều này cho thấy khả năng tác động của VSV làm thay đổi chất lượng của nhiên liệu sau thời gian thử nghiệm gia tốc ở trong phòng thí nghiệm là rất cao. Hai chỉ tiêu về hàm lượng lưu huỳnh tổng số và độ axit có sự thay đổi lớn. Hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu tăng có thể do sự chuyển hóa từ môi trường bởi VSV. Theo như tài liệu đã công bố, hai chỉ tiêu này có sự ảnh hưởng lớn tới tính năng và độ bền động cơ khi sử dụng nhiên liệu DO dẫn tới làm gia tăng sự ăn mòn với các bộ phận và thiết bị trong động cơ, làm giảm tuổi thọ động cơ.

Bảng 4. Kết quả các chỉ tiêu vượt quá quy định

TT Tên chỉ tiêu Quy định Mẫu thử nghiệm

Mẫu đối chứng

1 Độ nhớt động học ở 20oC 3,0 - 6,0 6,84 5,787

2 Nhiệt độ chớp lửa cốc kín, oC Không thấp

hơn 70 80 67

3 Hàm lượng lưu huỳnh tổng số mg/kg

Không quá 0,05

0,11 0,04

4 Độ axit, mg KOH/100ml Không quá 5 6,336 4,01



Từ các dẫn liệu trên cho thấy sự phát triển của VSV trong nhiên liệu trong thử nghiệm gia tốc đã ảnh hưởng tới chất lượng nhiên liệu, làm thay đổi một số chỉ tiêu kỹ thuật của nhiên liệu, vượt ngưỡng cho phép của mác nhiên liệu. Điều này có nghĩa nhiên liệu này khi được bảo quản lâu dài trong điều kiện tự nhiên có thể bị suy giảm chất lượng

IV. KẾT LUẬN

1. Đã phân lập được hai chủng vi khuẩn và một chủng nấm men trong mẫu nhiên liệu DO mác L-0,05-62 được nhập khẩu từ Liên bang Nga; các chủng vi khuẩn đều thuộc nhóm vi khuẩn Gram âm.

2. Việc thử nghiệm gia tốc độ bền vi sinh của nhiên liệu theo GOST 9023 - 74 cho thấy nhiên liệu mác L-0,05-62 được coi là không bền với VSV trong điều kiện nóng ẩm. VSV có mặt trong nhiên liệu DO đã làm một số thông số như độ nhớt động học, nhiệt độ chớp lửa cốc kín, hàm lượng lưu huỳnh tổng số và độ axit thay đổi vượt ngưỡng cho phép. Điều này có thể xem là dự báo về sự phá hủy sinh học của nhiên liệu DO mác L-0,05-62 khi được bảo quản lâu dài trong điều kiện nhiệt đới Việt Nam và cần được tính đến khi tìm biện pháp bảo quản.


1. Nguyễn Văn Ngọc, Báo cáo khoa học đề tài, Nghiên cứu ảnh hưởng của sự thay đổi chỉ số màu sắc đến chất lượng nhiên liệu Jet A-1, 2005, tr.1-30.

2. Đặng Phương Nga, Luận án thạc sĩ khoa học sinh học, Nghiên cứu đặc điểm một số chủng vi khuẩn thường gặp trong nhiên liệu máy bay JetA1 và ảnh hưởng của chúng đến chất lượng các sản phẩm dầu mỏ, Hà Nội, 1998, tr.1-14.

3. Kiều Đình Kiển, Các sản phẩm dầu mỏ và hóa dầu, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1999, tr.113-131.

4. Lại Thúy Hiền, Giáo trình sau đại học - vi sinh vật dầu mỏ, NXB Khoa học tự nhiên và công nghệ, Hà Nội, 2011, tr7-179.

5. Lại Thúy Hiền, Đặng Cẩm Hà, Lý Kim Bảng, Vi sinh vật trong xăng, diezel và dầu nhờn ở Việt Nam, Hà Nội, 1989.

6. Nguyễn Thành Lương, Động cơ đốt trong, phương tiện giao thông Tập 1, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội, 2002.

7. Egorov N.X (Nguyễn Lân Dũng dịch), Thực tập vi sinh vật học, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1976, tr.72-80; 145-165; 201-217.

8. Frederick J, Passman, Fuel and fuel system Microbiology, fudamentals, dianosis and contamination control, Mayfiel, PA 6-2003, tr.1-13; 29-31; 98-106.

9. ТОПЛИВА НЕФТЯНЫЕ, Метод лабораторных испытаний биостойкости топлив, защищенных противомикробными присадками (ГОСТ 9.023 - 74), Государственный комитет стандартов совета министров ссср, Москва



SUMMARY

EVALUATION OF THE IMPACT OF MICROORGANISM ON THE

QUALITY OF DIESEL FUEL (L-0.05-62) IN TROPICAL CONDITIONS

It is known that bacteria, yeast and fungi are potentially petroleum degrading microorganisms. In our study, we have found two bacterial strains and one yeast strain from imported diesel fuel grade L-0.05-62. The results of accelerated test according to the GOST 9023 - 74 in laboratory show that the diesel fuel can be affected by the microorganisms during long-term preservation in tropical conditions. After testing for 3 months the microorganisms change a number of parameters such as kinematic viscosity, closed cup flash point, sulfur and the acidity exceeding the threshold.

Từ khoá: Diesel fuel, microorganisms.


Hoàn thiện ngày 17 tháng 9 năm 2013

Phân viện Công nghệ sinh học, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga



ĐÁNH GIÁ ĐẶC ĐIỂM Ô NHIỄM ASEN TRONG NƯỚC VÀ TRẦM TÍCH SÔNG ĐÁY BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP THỐNG KÊ VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)

NGUYỄN KIM THÙY, LÊ BẢO HƯNG

I. GIỚI THIỆU

Sông Đáy nằm ở phía Tây - Nam của đồng bằng Bắc Bộ. Đây là một trong những con sông quan trọng của nước ta. Lưu vực sông trải trên diện tích hành chính của 5 tỉnh, thành phố (Hòa Bình, Hà Nội, Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình). Những năm gần đây, tình hình kinh tế - xã hội của các tỉnh, thành này đang trên đà khởi sắc, có tốc độ phát triển tăng một cách đáng kể. Tốc độ công nghiệp hóa, đô thị hóa đã có tác dụng thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của nền kinh tế, nhưng mặt trái của nó là ảnh hưởng xấu đến môi trường khu vực nói chung cũng như lưu vực sông Đáy nói riêng [1]. Số lượng các độc chất phân tán trong môi trường ngày một nhiều hơn do các hoạt động sản xuất và tiêu thụ đa dạng của con người, trong số đó phải kể đến các kim loại nặng, đặc biệt là asen (As). Vì vậy, việc xác định sự phân bố của As trong nước, trầm tích sông Đáy và từ đó đánh giá mức độ nhiễm độc, phân loại và đánh giá một số đặc điểm như nguồn gốc, khả năng lan truyền ô nhiễm là cần thiết cho việc xây dựng biện pháp loại trừ hay hạn chế ô nhiễm lan rộng.

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp thống kê kết hợp hệ thống thông tin địa lý (GIS) để khảo sát phân bố không gian và nguồn gốc phát sinh ô nhiễm. Nhờ tích hợp các thông tin địa lý, các phần mềm và số liệu phân tích về hàm lượng nguyên tố As trong nước và trầm tích hệ thống sông Đáy, công nghệ GIS sẽ đưa ra những dự báo về sự phân bố ô nhiễm As trên khu vực.

II. THỰC NGHIỆM

2.1. Hóa chất và dụng cụ

- Hóa chất sử dụng HNO3, H2SO4, HF và dung dịch chuẩn đa nguyên tố dùng cho phân tích ICP-MS là loại siêu tinh khiết của Merck.

- Mẫu chuẩn CRM: MESS - 3 (mẫu trầm tích biển để xác định hàm lượng kim loại vết, được Hội đồng nghiên cứu Quốc gia Canada đảm bảo và kiểm soát chất lượng).

- Dụng cụ thí nghiệm: Cốc teflon 50 ml, bình định mức các loại 50 ml, 25 ml, cốc 50 ml, phễu lọc, pipet các loại, màng lọc cenlluloze Whatman 0,45 μm, máy bơm hút chân không KNF Neuberger Laboport.

- Thiết bị: Máy đo ICP-MS (ELAN 9000) và các thiết bị phụ khác.

2.2. Lấy mẫu

Mẫu trầm tích đáy được lấy bằng gầu inox sạch ở các vị trí trên lưu vực sông Đáy. Mẫu trầm tích được lấy 2 lần, vào mùa mưa (tháng 8) và mùa khô (tháng 12).



Các mẫu nước được lấy ở độ sâu 20 cm dưới bề mặt ở các vị trí như trên hình 1 và được lấy ở cùng vị trí với mẫu trầm tích. Chúng tôi đã tiến hành lấy mẫu tại các vị trí trên theo 5 đợt, trong đó có 3 đợt vào mùa mưa (vào các tháng 6, 8 và tháng 9 năm 2010) và 2 đợt vào mùa khô (vào cuối tháng 10 và tháng 12 năm 2010). Các vị trí lẫy mẫu đều được ghi lại tọa độ.

Mẫu nước sau khi đưa về phòng thí nghiệm được lọc qua màng lọc cenlulozo Whatman 0,45 μm thu được mẫu chất rắn lơ lửng nằm phía trên màng lọc.

Hình 1. Sơ đồ các vị trí lấy mẫu

2.3. Xử lý mẫu sơ bộ và bảo quản mẫu

Mẫu nước và mẫu trầm tích mặt được lấy, xử lý sơ bộ và bảo quản theo đúng Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5945 - 1995.



2.4. Phương pháp xử lý và phân tích mẫu

Các mẫu chất rắn lơ lửng và mẫu trầm tích đáy của hệ thống sông được xử lý bằng phương pháp xử lý mẫu hệ kín (xử lý mẫu trong lò vi sóng) để tận dụng những ưu điểm vượt trội như: Thời gian xử lý mẫu ngắn, phân huỷ mẫu triệt để và không mất chất phân tích, hiệu suất xử lý mẫu cao [2, 8].

Hàm lượng kim loại As trong nước ở dạng hòa tan, dạng chất rắn lơ lửng và trong trầm tích được phân tích trên hệ thống thiết bị khối phổ plasma cảm ứng ICP - MS Elan 9000 PerkinElmer với các điều kiện tối ưu đã được nghiên cứu [5, 8].

2.5. Xử lý số liệu phân tích hàm lượng As

Các số liệu phân tích hàm lượng As được lưu dưới dạng MS Excel, sau đó được chuyển vào phần mềm MINITAB để xử lý thống kê bằng phân tích phương sai (ANOVA) và phân tích nhóm (cluster analysis hay CA) [6].

Phân bố hàm lượng As ô nhiễm trong khu vực được nghiên cứu thông qua công cụ GIS nhờ sử dụng phần mềm ArcView [4].


3.1. Đánh giá mức độ ô nhiễm As trong các mẫu nước và trầm tích hệ thống sông Đáy

Kết quả phân tích tổng hàm lượng As trong các mẫu nước, chất rắn lơ lửng và trầm tích tại 10 địa điểm thuộc lưu vực sông Đáy sau khi xử lý thống kê sơ bộ (tính giá trị trung bình và độ lệch chuẩn) được trình bày ở bảng 1.

Bảng 1. Kết quả phân tích tổng hàm lượng As

Hàm lượng As Địa điểm Mùa Mẫu nước

(μg/l) Mẫu chất rắn lơ

lửng (mg/kg) Mẫu trầm tích

(mg/kg)

Mưa 14,7 ± 6,02 1063 ± 531,7 Khô 40,6 ± 28,9 1425 ± 934,5

Min 5,22 475,2 Mai Lĩnh

Max 69,6 2360

2242 ± 117,6

Mưa 9,33 ± 1,41 766,8 ± 539,7

Khô 9,82 ± 3,27 244,2 ± 64,76

Min 6,56 139,4 Khê Tang

Max 13,1 1841

1081 ± 760,69

Mưa 1,58 ± 0,526 64,95 ± 33,29 Khô 2,92 ± 1,65 176,9 ± 44,12

Min 1,22 31,66 Ba Thá

Max 6,21 234,9

137,6 ± 39,35



Hàm lượng As Địa điểm Mùa Mẫu nước

(μg/l) Mẫu chất rắn lơ

lửng (mg/kg) Mẫu trầm tích

(mg/kg)

Mưa 2,62 ± 0,658 31,92 ± 15,23 Khô 3,22 ± 1,21 133,1 ± 98,05

Min 1,99 15,32 Tế Tiêu

Max 5,63 3096

156,0 ± 75,18

Mưa 2,40 ± 0,417 225,6 ± 69,56

Khô 3,32 ± 0,254 1754 ± 1341

Min 1,83 86,43 Cầu Quế

Max 3,57 3096

1754 ± 1342

Mưa 6,45 ± 2,7 9 819,3 ± 362,7 Khô 9,75 ± 3,91 1829 ± 446,8

Min 3,48 111,1 Ba Đa

Max 13,7 2276

1831 ± 446,8

Mưa 3,63 ± 0,513 392,7 ± 119,0 Khô 7,78 ± 4,82 557,0 ± 60,14

Min 2,63 155,9 Cầu Đọ

Max 12,6 617,1

573,9 ± 43,22

Mưa 3,01 ± 0,664 272,5 ± 157,7

Khô 9,94 ± 7,95 291,3 ± 40,25

Min 1,70 91,62 Đoan Vỹ

Max 17,9 586,6

459,1 ± 127,5

Mưa 1,33 ± 0,551 64,76 ± 49,52 Khô 3,92 ± 1,53 255,3 ± 73,24

Min 0,446 4,636 Gián Khẩu

Max 5,45 328,5

255,3 ± 73,24

Mưa 2,13 ± 0,628 190,0 ± 125,5 Khô 4,83 ± 0,11 270,8 ± 83,88

Min 1,50 64,52 Khánh Cư

Max 4,93 315,5

293,1 ± 22,37

(Tổng hàm lượng từng kim loại trung bình theo mùa ± độ lệch chuẩn, lớn nhất - Max và nhỏ nhất - Min)

Theo Quy chuẩn Việt Nam QCVN 08:2008/BTNMT thì nồng độ As trong nước tại các địa điểm thuộc hệ thống sông Đáy vẫn nằm trong giới hạn cho phép (đối với nước dùng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi, giao thông vận tải là 0,05 mg/l). Dựa vào quy chuẩn chất lượng trầm tích về kim loại nặng (QCVN 03:2008/BTNMT) có



thể thấy hàm lượng As đã vượt quá ngưỡng cho phép 11 - 186 lần. Sự chênh lệch này trước hết có thể do trầm tích sông Đáy chứa hàm lượng sắt oxit lớn (hàm lượng Fe từ 71590 ± 594,5 đến 210800 ± 13770 mg/kg [5]) là chất đã hấp phụ và giữ As lại trong trầm tích và là lý do làm cho hàm lượng As trong nước nhỏ. Sự hấp phụ As của sắt oxit đã được thử nghiệm và chứng minh trong một số nghiên cứu của PGS TS Trần Hồng Côn và cộng sự [7].

3.2. Đánh giá đặc điểm ô nhiễm As trên lưu vực sông Đáy

Công cụ bản đồ GIS được dùng để thiết lập phân bố không gian về hàm lượng As tại 8 vị trí trên sông Đáy. Hình 2 và hình 3 mô tả phân bố không gian về hàm lượng As tại các vị trí lấy mẫu.

Hình 2. Phân bố hàm lượng As trong nước sông Đáy



Hình 3. Phân bố hàm lượng As trong trầm tích sông Đáy

Các bản đồ phân bố As trên cho thấy hàm lượng As trong nước và trầm tích của sông Đáy không chịu ảnh hưởng của dòng chảy: Hàm lượng kim loại nặng không tăng dần hay giảm dần theo dòng chảy từ đầu nguồn xuống cuối nguồn.

Tiếp theo, có thể thấy hàm lượng As trong nước và trầm tích của lưu vực sông Đáy đều có xu hướng cao ở đầu nguồn (cụ thể là tại địa điểm Mai Lĩnh). Điều này được giải thích do đầu nguồn sông là một khúc sông chết, không có nguồn nước nuôi sông. Tại các địa điểm lấy mẫu thuộc khu vực tỉnh Hà Nam, hàm lượng As trong cả nước và trầm tích đều cao hơn so với các khu vực lân cận, nguyên nhân có thể là ô nhiễm do hoạt động dân sinh. Hiện nay, trên địa phận tỉnh Hà Nam có 22.700 nhà máy xí nghiệp (theo Niên giám thống kê 2007). Ngoài ra, lưu vực sông Đáy tại địa phận này cũng tiếp nhận nguồn nước từ các sông nhánh của các tỉnh lân



cận như Nam Định (tỉnh Nam Định cũng có đến 36.000 nhà máy, xí nghiệp). Như vậy phân bố As trong nước và trầm tích sông Đáy chịu ảnh hưởng của các yếu tố địa chất hay hoạt động dân sinh nơi dòng sông chảy qua.

Nếu kết hợp với phân tích nhóm áp dụng cho vị trí lẫy mẫu, có thể thấy nhóm 1 (gồm mẫu được lấy tại Mai Lĩnh, Khê Tang, là các địa điểm lấy mẫu thuộc đầu nguồn lưu vực sông) và nhóm 2 là mẫu được lấy tại Khánh Cư ở cuối nguồn sông Đáy có sự khác biệt lớn về hàm lượng các kim loại nặng so với mẫu lấy từ các địa điểm còn lại (gồm các mẫu được lấy tại Ba Thá, Tế Tiêu, Cầu Quế, Ba Đa, Cầu Đọ, Đoan Vỹ, Gián Khẩu). Nhóm các địa điểm này nằm kế tiếp nhau dọc theo lưu vực sông Đáy và có mức độ tương đồng lên đến 87,35% (hình 4).

Hình 4. Biểu đồ mức độ tương đồng giữa các địa điểm lấy mẫu

Như vậy, kết quả phân tích nhóm cũng khá phù hợp với các kết quả thu được từ việc biểu diễn phân bố không gian hàm lượng As trong nước và trầm tích của sông Đáy bằng việc ứng dụng GIS.

IV. KẾT LUẬN

1. Đã xác định hàm lượng As trong các mẫu nước, trầm tích và chất rắn lơ lửng của lưu vực sông Đáy. Hàm lượng As trong nước thấp hơn tiêu chuẩn, nhưng As trong trầm tích lại cao hơn tiêu chuẩn nhiều lần, có thể do trầm tích sông Đáy có hàm lượng sắt oxit cao.

2. Việc ứng dụng phân tích thống kê và GIS cho thấy hàm lượng As trong nước và trầm tích sông Đáy không chịu ảnh hưởng của dòng chảy, mà do ảnh hưởng của yếu tố địa chất hay hoạt động dân sinh nơi dòng sông chảy qua; kết quả thu được cũng cho thấy khả năng ứng dụng kết hợp phân tích thống kê và GIS trong đánh giá ô nhiễm môi trường.

Mai Lĩnh Khê Tang Ba Thá Cầu Quế Tế Tiêu Ba Đa Cầu Đọ Đoan Vỹ Gián Khẩu Khánh Cư

Địa điểm

40,34

60,23

80,11

100,00

Mứ

c độ

tươ

ng đồn

g (%

)




1. Bộ khoa học và công nghệ, Tuyển tập báo cáo hội thảo khoa học lần thứ nhất, 2008, tr.106, Chương trình KC.08/06/10.

2. Phạm Luận, Giáo trình Những vấn đề cơ sở của các kỹ thuật xử lý mẫu phân tích, Phần 1: Những vấn đề cơ sở lý thuyết, 2004.

3. Phan Thị Dung, Đánh giá mức độ tích lũy kim loại nặng trong trầm tích sông Nhuệ, Luận văn tiến sỹ, 2009.

4. Nguyễn Hồng Phương, Đặng Văn Hữu, Phần mềm AcrView GIS, NXB ĐHQG Hà Nội, 2006.

5. Nguyễn Kim Thùy, Khảo sát, đánh giá sự phân bố hàm lượng các kim loại nặng trong nước và trầm tích hệ thống sông Đáy, Luận văn thạc sỹ, 2012.

6. Tạ Thị Thảo, Giáo trình chemometrics, Đại học Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2005.

7. Trần Hồng Côn và cộng sự, Nghiên cứu chế tạo bộ lọc nhiều tầng để khử kim loại nặng, các chất hữu cơ và vi khuẩn trong nước cấp đạt tiêu chuẩn nước uống trực tiếp, Đề tài khoa học tiêu biểu ĐHQGHN, 2012.

8. M.Bettinellia, G. M. Beone, S. Speziaa and C. Baffi, Determination of heavy metals in soils and sediments by microwave-assisted digestion and inductively coupled plasma optical emission spectrometry analysis, Analytica Chimica Acta, 10/2000, 424(2):289-296.

SUMMARY

EVALUATION OF ARSENIC POLLUTION CHARACTERISTICS IN WATER AND SEDIMENT OF THE DAY RIVER BASIN SYSTEM USING STATISTICAL

METHODS AND GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM (GIS)

In the article As contents of water, sediment and suspended solids of the Day River Basin are identified and treated using statistical methods and GIS. It was found that the concentration of As in water samples is lower than permitted standards, but in sediment samples it is much higher than the permitted standards, which could be caused by high concentration of iron oxide of the sediments. The application of statistical analysis and GIS shows that the concentrations of As in water and sediment samples are not influenced by river flow, but by geological factors and human activities. The finding also shows the ability to combine statistical methods and GIS in studying environmental pollution.

Từ khoá: Distribution of Arsenic, statistic method, cluster analysis (CA), geographic information system (GIS).



Phân viện Hóa - Môi trường, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga



NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG THIẾT BỊ LẤY MẪU KHÔNG KHÍ THỤ ĐỘNG VỚI PHIN LỌC XỐP POLYURETHANE ĐỂ QUAN TRẮC

PCDD/PCDF THEO MÙA

TRỊNH KHẮC SÁU, NGUYỄN THỊ THU LÝ

I. MỞ ĐẦU

Lấy mẫu không khí thụ động với phin lọc xốp polyurethane (PUF) đã được sử dụng ở một số khu vực trên thế giới để quan trắc, đánh giá ô nhiễm theo mùa và phân bố không gian của một số chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ [1-8] nhưng còn chưa được nghiên cứu ứng dụng đối với PCDD/PCDF. Ưu điểm của thiết bị lấy mẫu thụ động là rẻ tiền, dễ sử dụng, không phải dùng điện. Thời gian lấy mẫu có thể kéo dài liên tục theo tháng hoặc theo mùa. Phương pháp lấy mẫu cho phép quan trắc các chất ô nhiễm trong không khí, trung bình hoá số liệu theo thời gian và không gian lấy mẫu. Tiếp theo nghiên cứu trước đây [9], chúng tôi đã tiến hành thử nghiệm thiết bị lấy mẫu không khí thụ động với phin lọc PUF để quan trắc PCDD/PCDF theo mùa trong điều kiện tự nhiên vùng khí hậu nhiệt đới ở Việt Nam.

II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1. Vật liệu

2.1.1. Thiết bị lấy mẫu không khí thụ động

Sử dụng thiết bị lấy mẫu không khí thụ động ngoài trời TE-200 PAS của hãng Tisch Environmental Inc (Mỹ). Treo cách mặt đất 2,5 m.

2.1.2. Phin lọc PUF

Phin lọc PUF hình tròn, đường kính 14 cm, dày 1,27 cm của Tisch Environmental Inc. Làm sạch phin lọc bằng cách chiết soxhlet với axeton, sau đó với hexan trong 24 h để loại bỏ hết các chất nhiễm bẩn. Làm khô phin lọc trong tủ sấy chân không ở 50ºC trong 5 h và bảo quản kín trước khi sử dụng.

2.1.3. Các chất chuẩn đồng vị đánh dấu 13C-PCDD/PCDF

Dung dịch gồm 15 chất chuẩn chiết đồng vị đánh dấu 13C-PCDD/PCDF của hãng Cambridge Isotope Laboratories (Mỹ) dùng để thêm vào mẫu trước khi chiết như mô tả trong phương pháp US.EPA1613B [10] đã được sử dụng làm dung dịch thí nghiệm thêm lên các phin lọc ngay từ khi bắt đầu quan trắc. Dung dịch này có kí hiệu CL với nồng độ của 13C-PCDD/PCDF là 2.000 pg/ml, của 13C-OCDD là 4.000 pg/mL trong axeton.

2.1.4. Các chất đồng loại PCDD/PCDF tự nhiên

Các chất đồng loại PCDD/PCDF tự nhiên được chiết, làm sạch, tách từ đất nhiễm dioxin [11] theo các thủ tục như mô tả trong phương pháp US.EPA1613B. Dung dịch thí nghiệm là mẫu có kí hiệu CN pha trong hexan. Nồng độ PCDD/PCDF và tổng độ độc TEQPCDD/PCDF

của 50 μl dung dịch CN được ghi ở bảng 1.



2.2. Phương pháp tiến hành

2.2.1. Đánh giá khả năng lưu giữ PCDD/PCDF trên phin lọc PUF

Để đánh giá khả năng lưu giữ PCDD/PCDF trên phin lọc PUF, chúng tôi sử

dụng phương pháp thêm các chất PCDD/PCDF tự nhiên (dung dịch CN) và các chất

chuẩn đánh dấu đồng vị 13C-PCDD/PCDF (dung dịch CL). Sau 8 đến 12 tuần thử

nghiệm, tiến hành thu mẫu để xác định hiệu suất lưu giữ các chất PCDD/PCDF tự

nhiên và hiệu suất thu hồi các chất chuẩn 13C-PCDD/PCDF đã thêm vào phin lọc.

Đặt phin lọc PUF sạch vào thiết bị. Ở thiết bị lấy mẫu thụ động thứ nhất, chỉ

thêm PCDD/PCDF tự nhiên bằng cách dùng xilanh hút 50 μl dung dịch CN rồi nhỏ đều

từng giọt lên bề mặt phin lọc. Ở thiết bị lấy mẫu thụ động thứ hai, chỉ thêm các chất

chuẩn đánh dấu 13C-PCDD/PCDF bằng cách dùng pipet hút 1 ml dung dịch CL rồi nhỏ

đều lên phin lọc. Treo cả hai thiết bị ở cùng một nơi tại Hà Nội. Thời gian thử nghiệm

như nhau: 8 tuần mùa hè từ ngày 11/4/2012, 12 tuần mùa thu từ ngày 22/8/2012, 12

tuần mùa đông từ ngày 14/11/2012 và 12 tuần mùa xuân từ ngày 04/02/2013.

2.2.2. Đánh giá hoạt động của thiết bị lấy mẫu không khí thụ động

Kiểm tra hoạt động của thiết bị lấy mẫu thụ động thông qua đánh giá khả năng

hấp phụ PCDD/PCDF từ không khí trên phin lọc chỉ thêm các chất chuẩn đánh dấu

đồng vị 13C-PCDD/PCDF.

2.2.3. Phân tích PCDD/PCDF

Các phin lọc thử nghiệm với dung dịch CN được thêm 15 chất chuẩn chiết 13C-

PCDD/PCDF, chất chuẩn làm sạch 37Cl4-2,3,7,8-TCDD và 2 chất chuẩn xác định hiệu

suất thu hồi 13C12-PCDD. Các phin lọc thử nghiệm với dung dịch CL không cần thêm

15 chất chuẩn chiết 13C-PCDD/PCDF nhưng phải thêm 2 chất chuẩn xác định hiệu suất

thu hồi 13C12-PCDD và chất chuẩn làm sạch 37Cl4-2,3,7,8-TCDD. Tiến hành chiết, tách,

làm sạch mẫu, làm giàu các chất phân tích theo phương pháp US.EPA1613B.

Phân tích PCDD/PCDF bằng máy sắc kí khí Agilent 7890A ghép nối khối phổ

phân giải cao AutoSpec Premier (Waters). Độ phân giải của MS > 10.000.

III. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Nồng độ các chất đồng loại độc, tổng độ độc TEQPCDD/PCDF trong dung dịch CN

và các mẫu thử nghiệm, hiệu suất lưu giữ PCDD/PCDF và các chất chuẩn đánh dấu 13C-PCDD/PCDF trên các phin lọc PUF được ghi ở bảng 1.



Bảng 1. Nồng độ PCDD/PCDF và hiệu suất lưu giữ trong các mẫu thử nghiệm

Kí hiệu mẫu CN KTĐ

06 KTĐ

08 KTĐ

10 KTĐ

12 KTĐ

05 KTĐ

07 KTĐ

09 KTĐ

11

Loại mẫu thử nghiệm Dung

dịch CN Mẫu

thêm CN Mẫu

thêm CN

Mẫu thêm CN

Mẫu thêm CN

Mẫu thêm CL

Mẫu thêm CL

Mẫu thêm CL

Mẫu thêm CL

Thời gian lấy mẫu t = 0 8 tuần mùa hè

12 tuần mùa thu

12 tuần mùa đông

12 tuần mùa xuân

8 tuần mùa hè

12 tuần mùa thu

12 tuần mùa đông

12 tuần mùa xuân

Nhiệt độ (ºC): - Max 28-39 28-35 25-33 26-34 28-39 28-35 25-33 26-34

- Trung bình 25-32 24-31 16-21 20-26 25-32 24-31 16-21 20-26

- Min 22-25 16-24 9-11 12-16 22-25 16-24 9-11 12-16

Chất phân tích Lượng PCDD/PCDF tìm thấy (pg/mẫu) Hiệu suất lưu giữ 13C-PCDD/PCDF (%)

2,3,7,8-TCDD 4930 4294 4376 4394 4357 105,4 111,5 116,3 108

1,2,3,7,8-PeCDD 4,09 3,44 5,66 8,59 6,13 117,3 124,4 127,5 124,2

1,2,3,4,7,8-HxCDD 0,44 0,86 1,58 2,76 2,06 114,8 110,7 115,2 102,9

1,2,3,6,7,8-HxCDD 1,89 3,95 5,49 8,03 8,10 94,4 98,3 94,3 88,5

1,2,3,7,8,9-HxCDD 0,86 2,09 3,29 4,93 4,13 - - - -

1,2,3,4,6,7,8-HpCDD 4,68 10,9 17,5 31,8 28,4 98,1 83,1 110,8 116,2

OCDD 121 133 163 229 272 82,3 76,9 108,8 82,8

2,3,7,8-TCDF 6,37 12,4 21,8 22,7 21,6 98,0 109,2 111,1 83,4

1,2,3,7,8-PeCDF 0,53 4,64 12,1 17,1 10,9 114,3 110,3 146,3 116,9

2,3,4,7,8-PeCDF 0,59 5,61 13,8 19,9 12,6 107,3 112,9 118,5 104,7

1,2,3,4,7,8-HxCDF 0,50 4,88 11,2 16,7 11,0 85,9 91,8 95,8 92,4

1,2,3,6,7,8-HxCDF 0,38 3,97 9,82 15,3 9,66 93,6 95,7 110,7 102,3

2,3,4,6,7,8-HxCDF 0,68 4,79 8,60 13,1 10,7 86,3 99,2 97,6 92,5

1,2,3,7,8,9-HxCDF 0,37 1,21 2,99 5,55 3,40 60,8 89,5 69,3 65,2

1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 1,14 10,2 18,5 35,3 26,5 69,9 80,9 80,8 96,7

1,2,3,4,7,8,9-HpCDF 0,34 1,12 1,41 9,68 3,57 56,5 75,6 77,4 76,7

OCDF 0,93 2,71 4,30 17,1 13,7 - - - -

Tổng TEQPCDD/PCDF 4936 4304 4396 4423 4377 - - - -

Hiệu suất lưu giữ (%) - 87,2 89,1 89,6 88,7 - - - -

Hiệu suất lưu giữ PCDD/PCDF của phin lọc PUF được đánh giá thông qua tỷ lệ phần trăm tổng độ độc TEQPCDD/PCDF so với mẫu kiểm soát CN đối với các mẫu đã được thêm PCDD/PCDF tự nhiên. Bảng 1 cho thấy hiệu suất lưu giữ các chất PCDD/PCDF của phin lọc PUF sau thời gian thử nghiệm 8 tuần mùa hè ở mẫu KTĐ06 là 87,2%. Các mẫu nghiên cứu trong mùa thu KTĐ08, mùa đông KTĐ10 và mùa xuân KTĐ12 với nhiệt độ thấp hơn so với mùa hè đã được chúng tôi kéo dài thời



gian thử nghiệm thành 12 tuần. Nhưng hiệu suất lưu giữ PCDD/PCDF ở các mẫu này không hề giảm mà vẫn rất cao, từ 88,7% đến 89,6% và cao hơn từ 1,5% đến 2,4% so với mùa hè. Khả năng lưu giữ tốt nhất là vào mùa đông ở mẫu KTĐ10 đạt đến 89,6%.

Như vậy, khả năng lưu giữ PCDD/PCDF của phin lọc PUF có sự phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường và độ ẩm không khí. Ở nhiệt độ cao như mùa hè, phin lọc PUF lưu giữ PCDD/PCDF kém hơn một chút so với các mùa còn lại vì nhiệt độ tăng đã làm giảm khả năng hấp phụ của phin lọc. Mùa xuân có nhiệt độ thấp hơn mùa thu nhưng do độ ẩm không khí cao hơn nên cũng làm giảm khả năng hấp phụ của phin lọc. Do vậy, khả năng lưu giữ PCDD/PCDF trong mùa xuân (88,7%) thấp hơn một chút so với mùa thu (89,1%). Điều này hoàn toàn phù hợp với giá trị tổng TEQPCDD/PCDF theo các mùa như đã ghi ở bảng 1.

Khả năng lưu giữ PCDD/PCDF của phin lọc PUF còn được đánh giá thông qua hiệu suất lưu giữ các chất chuẩn đánh dấu 13C-PCDD/PCDF đối với các mẫu được thêm dung dịch CL (bảng 1). Hiệu suất thu hồi của 13C-PCDD/PCDF trong mẫu KTĐ05 thử nghiệm vào mùa hè đạt từ 56,5% đến 117,3%; mẫu KTĐ07 vào mùa thu: 75,6% đến 124,4%; mẫu KTĐ09 vào mùa đông: 69,3% đến 146,3%; mẫu KTĐ11 vào mùa xuân: 65,2% đến 124,2%. Hiệu suất thu hồi cao nhất là vào mùa đông và thấp nhất là vào mùa hè. Điều này cũng phù hợp với hiệu suất lưu giữ PCDD/PCDF đã đề cập ở phần trên.

Hiệu suất thu hồi tất cả các chất 13C-PCDD/PCDF ở 4 mùa khác nhau đạt từ 56,5% đến 146,3% hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu bắt buộc nêu trong phương pháp US.EPA1613B (từ 17% đến 185%) [10] và hướng dẫn quan trắc các chất POP của chương trình Môi trường Liên hợp quốc (40 - 150%) [12]. Như vậy, các chất chuẩn đánh dấu 13C-PCDD/PCDF cũng được lưu giữ rất tốt trên phin lọc PUF. Chúng rất ổn định và bền vững trong thời gian dài đến 12 tuần ở các mùa khác nhau. Vì vậy, chúng có thể được thêm trực tiếp vào phin lọc PUF ngay từ khi bắt đầu lấy mẫu và dùng để định lượng các chất PCDD/PCDF đã được hấp phụ trên phin lọc. Đây là ưu điểm có thể so sánh được với các phương pháp lấy mẫu không khí chủ động khác.

Do 2, 3, 7, 8 - TCDD thêm vào phin lọc PUF có nồng độ cao nên lượng tìm thấy của chất này sau khi kết thúc lấy mẫu có giảm so với mẫu kiểm soát CN (bảng 1). Các chất đồng loại khác có nồng độ thấp hơn so với lượng PCDD/PCDF hấp phụ được từ không khí nên lượng tìm thấy của chúng trên phin lọc PUF đều cao hơn so với mẫu kiểm soát CN, nghĩa là phin lọc PUF đã hấp phụ thêm cả PCDD/PCDF từ không khí môi trường xung quanh. Điều này hoàn toàn phù hợp với nồng độ PCDD/PCDF tìm thấy trên các phin lọc KTĐ05, KTĐ07, KTĐ09 và KTĐ11 được trình bày ở bảng 2. Đây là các mẫu thử nghiệm được thêm các chất chuẩn đánh dấu đồng vị 13C-PCDD/PCDF lên phin lọc ngay từ khi bắt đầu lấy mẫu.



Bảng 2. Lượng PCDD/PCDF (pg/phin lọc/ngày) đã được hấp phụ trên các phin lọc

Kí hiệu mẫu KTĐ05 KTĐ07 KTĐ09 KTĐ11

Thời gian lấy mẫu Mùa hè Mùa thu Mùa đông Mùa xuân

2,3,7,8-TCDD 0,050 0,041 0,058 0,039

1,2,3,7,8-PeCDD 0,029 0,035 0,079 0,038

1,2,3,4,7,8-HxCDD 0,019 0,018 0,047 0,023

1,2,3,6,7,8-HxCDD 0,054 0,068 0,077 0,055

1,2,3,7,8,9-HxCDD 0,032 0,028 0,050 0,030

1,2,3,4,6,7,8-HpCDD 0,139 0,181 0,303 0,308

OCDD 0,408 1,374 1,479 1,412

2,3,7,8-TCDF 0,133 0,218 0,321 0,201

1,2,3,7,8-PeCDF 0,077 0,141 0,200 0,110

2,3,4,7,8-PeCDF 0,131 0,168 0,328 0,151

1,2,3,4,7,8-HxCDF 0,092 0,130 0,220 0,110

1,2,3,6,7,8-HxCDF 0,090 0,117 0,188 0,091

2,3,4,6,7,8-HxCDF 0,102 0,108 0,232 0,126

1,2,3,7,8,9-HxCDF 0,059 0,026 0,119 0,049

1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 0,252 0,232 0,569 0,340

1,2,3,4,7,8,9-HpCDF 0,033 0,031 0,115 0,047

OCDF 0,075 0,064 0,216 0,126

Tổng TEQPCDD/PCDF 0,211 0,242 0,447 0,235

Bảng 2 là lượng PCDD/PCDF đã được các phin lọc hấp phụ từ không khí trong 4 mùa thử nghiệm. Để dễ dàng so sánh, chúng tôi đã quy đổi đơn vị nồng độ tính theo mùa (pg/phin lọc/mùa) thành nồng độ tính theo ngày (pg/phin lọc/ngày). Lượng PCDD/PCDF được phin lọc hấp phụ trong 1 ngày mùa hè là 0,211 pg-TEQ/phin lọc/ngày, mùa thu: 0,242; mùa đông: 0,447 và mùa xuân: 0,235. Như vậy, ta có thể thấy mức ô nhiễm trong không khí thấp nhất là vào mùa hè và cao nhất là vào mùa đông theo thứ tự: Mùa hè < Mùa xuân < Mùa thu < Mùa đông.

Hình 1 minh hoạ đặc trưng ô nhiễm các chất đồng loại độc của PCDD/PCDF trong không khí ở khu vực đặt thiết bị lấy mẫu thụ động. Ta thấy đặc trưng ô nhiễm PCDD/PCDF ở các mùa là khá giống nhau. Điều này có nghĩa là thiết bị lấy mẫu không khí thụ động hoạt động ổn định.



0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

2,3,

7,8-

TCDD

1,2,

3,7,

8-PeC

DD

1,2,

3,4,

7,8-H

xCDD

1,2,

3,6,

7,8-H

xCDD

1,2,

3,7,

8,9-H

xCDD

1,2,

3,4,

6,7,8

-HpC

DD

OCDD

2,3,

7,8-

TCDF

1,2,

3,7,

8-PeC

DF

2,3,

4,7,

8-PeC

DF

1,2,

3,4,

7,8-H

xCDF

1,2,

3,6,

7,8-H

xCDF

2,3,

4,6,

7,8-H

xCDF

1,2,

3,7,

8,9-H

xCDF

1,2,

3,4,

6,7,8

-HpC

DF

1,2,

3,4,

7,8,9

-HpC

DF

OCDF

Total

TEQ

Nồng độ (pg/phin lọc/ngày)

Mùa hè Mùa thu Mùa đông Mùa xuân

Hình 1. Đặc trưng ô nhiễm PCDD/PCDF trong không khí ở khu vực nghiên cứu

Việc đảm bảo chất lượng và kiểm soát chất lượng cũng đã được thực hiện. Kết

quả phân tích các mẫu trắng phương pháp với phin lọc PUF sạch cho thấy không có

bất cứ sự lây nhiễm nào của PCDD/PCDF trong quá trình chuẩn bị mẫu. Nồng độ

PCDD/PCDF tìm thấy trong các mẫu thử nghiệm đều cao hơn nhiều lần so với giới

hạn phát hiện trong các mẫu trắng. Mẫu lặp (mẫu duplicate) với hệ số khác biệt < 35%

cho thấy thiết bị lấy mẫu hoạt động ổn định và kết quả phân tích là chấp nhận được.

IV. KẾT LUẬN

Đã nghiên cứu ứng dụng thiết bị lấy mẫu không khí thụ động với phin lọc PUF

để quan trắc PCDD/PCDF theo mùa tại Hà Nội. Hiệu suất lưu giữ các chất đồng loại

PCDD/PCDF trên phin lọc trong mùa hè, mùa thu, mùa đông và mùa xuân đều đạt rất

cao, từ 87,2% đến 89,6%. Các chất chuẩn đồng vị đánh dấu 13C-PCDD/PCDF bền

vững, ổn định khi được thêm vào phin lọc từ lúc bắt đầu lấy mẫu. Hiệu suất lưu giữ 13C-PCDD/PCDF đạt từ 56,5% đến 146,3% đáp ứng được yêu cầu của phương pháp

lấy mẫu và phương pháp phân tích. Các đặc trưng và mức ô nhiễm theo mùa của các

chất đồng loại độc của PCDD/PCDF trong không khí ở khu vực nghiên cứu khá giống

nhau. Như vậy, thiết bị lấy mẫu không khí thụ động với phin lọc PUF có thể sử dụng

để quan trắc PCDD/PCDF theo mùa trong điều kiện tự nhiên của khí hậu nhiệt đới.




1. UNEP, Guidance on the global monitoring plan for persistent organic pollutants, Geneva, Switzerland, May 2007, p.47-62.

2. Gouin T., Harner T., Blanchard P., Mackay D., Passive and active air samplers as complementary methods for investigating persistent organic pollutants in the Great Lakes Basin, Environ. Sci. Technol., 2005, 39:9115-9122.

3. Pozo K., Harner T., Wania F., Muir D.C.G., Barrie L.A., Jones K.C., Global Atmospheric Passive Sampling (GAPS) Study, Organohalogen Compounds, 2005, 67:1323-1326.

4. Pozo K., Harner T., Wania F., Muir D.C.G., Jones K.C., Barrie L.A., Toward a global network for persistent organic pollutants in air: Results from the global atmospheric passive sampling study, Environ. Sci. Technol., 2006, 40:4867- 4873.

5. Lee S.C., Harner T., Pozo K., Shoeib M., Wania F., Muir D.C.G., Barrie L.A., Jones K.C., Polychlorinated naphthalenes in the global atmospheric passive sampling study, Environ. Sci. Technol., 2007, 41:2680-2687.

6. Estellano V.H., Pozo K., Harner T., Franken M., Zaballa M., Altitudinal and seasonal variations of persistent organic pollutants in the Bolivian Andes mountains, Environ. Sci. Technol., 2008, 42:2528-2534.

7. Pozo K., Harner T., Lee S.C., Wania F., Muir D.C.G., Jones K.C., Seasonally Resolved Concentrations of Persistent Organic Pollutants in the Global Atmosphere from the First Year of the GAPS Study, Environ. Sci. Technol., 2009, 43:796-803.

8. Pozo K., Harner T., Shoeib M., Urrutia R., Barra R., Parra O., Focardi S., Passive-sampler derived air concentrations of persistent organic pollutants on a north-south transect in Chile, Environ. Sci. Technol., 2004, 38: 6529-6537.

9. Trịnh Khắc Sáu, Nghiêm Xuân Trường, Lê Bảo Hưng, Nguyễn Thanh Tuấn, Đánh giá khả năng sử dụng phin lọc xốp polyurethane lấy mẫu không khí thụ động phân tích PCDD/PCDF, Tạp chí Hoá học, 2012, 50 (4A):391-394.

10. US. Environmental Protection Agency, Method 1613B Tetra- through octa-chlorinated dioxins and furans by isotope dilution HRGC/HRMS, Washington, DC, 1994, p.1-86.

11. Sau T.K., Truong N.X., Hung L.B., Khue D.N., Net N.X., Son L.K., Tuan N.T., Dung N.T., The characteristics of dioxin pollution in hotspot area and the adsorption isotherms on the activated carbons,

Organohalogen

Compounds, 2008, 70:554-557.

12. UNEP, Guidance on the global monitoring plan for persistent organic pollutants, Geneva, Switzerland, May 2007, p.132-133.



SUMMARY

A STUDY ON USING PASSIVE AIR SAMPLER WITH POLYURETHANE FOAM FILTER FOR SEASONAL MONITORING PCDDs/PCDFs

In the article the application of passive air sampler with PUF filter for seasonal monitoring PCDDs/PCDFs in Hanoi is studied. The efficiency of native PCDDs/PCDFs retention on PUF filters in summer, autumn, winter and spring is very high ranging from 87.2% to 89.6%. The 13C-labeled PCDDs/PCDFs standards added to the PUF filters from the beginning of the sampling are stable. Their recovery is found from 56,5% to 146,3%, which satisfies the requirements of sampling and analytical methods. The seasonal properties and pollution level of PCDDs/PCDFs congeners in the air at the study spot are quite similar. It is shown that the passive air sampler with PUF filter is feasible and suitable for seasonal monitoring PCDDs/PCDFs in air in tropical climate.

Từ khoá: Phin lọc PUF, lấy mẫu không khí thụ động, hiệu suất lưu giữ, PCDD/PCDF.



Phân viện Hoá - Môi trường, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga



ĐẶC ĐIỂM DI CƯ CỦA TRỨNG CÁ - CÁ CON THUỘC BỘ CÁ TRÍCH (CLUPEIFOMES) TẠI HẠ LƯU SÔNG HỒNG

PHẠM HỒNG PHƯƠNG (1), NHEZDOLY V.K. (2)

I. MỞ ĐẦU

Trứng cá - cá con trôi dạt theo dòng chảy có thể gọi là sự di cư thụ động của cá [9]. Quá trình này có vai trò quan trọng trong việc tái định cư về mật độ và phân bố của các loài cá trên các lưu vực sông. Ở nước ngoài, nghiên cứu di cư của trứng cá - cá con được tiến hành đối với cá Hồi - Salmonid anadromous. Tại Nga, các nghiên cứu về di cư của nhiều loài cá đã được tiến hành, điển hình là các nghiên cứu về sự di cư cá trên các sông Volga, Ili và các hồ chứa [9, 10, 12]. Ở Việt Nam, từ 2002 đến 2006, nhóm nghiên cứu thủy sinh thuộc Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga đã tiến hành các nghiên cứu sự di cư của trứng cá và cá con tại sông Cái, Nha Trang [7].

Sông Hồng là một sông lớn có chiều dài 1.149 km, trong đó có 510 km nằm trong lãnh thổ Việt Nam. Việc nghiên cứu đặc điểm phân bố của trứng cá - cá con vùng hạ lưu, đặc biệt ở khu vực cửa sông, nơi có tác động của dòng triều còn ít được thực hiện.

Bộ cá Trích (Clupeiformes) thuộc lớp cá Vây tia (Actinopterygii) là một trong những bộ cá xương nguyên thủy sống trong môi trường nước biển và nước ngọt [8]. Nghiên cứu phân tích định loại mẫu vật và các kết quả điều tra phỏng vấn cho thấy họ cá Trích di cư vào lưu vực sông Hồng để đẻ gồm 2 loài là cá Mòi cờ hoa Clupanodon thrissa [3] và cá Cháy - Tenualosa reevesii [3, 5]. Tuy nhiên, loài cá Cháy trong những năm gần đây hầu như không được bắt gặp mà chỉ thấy loài cá Mòi cờ hoa. Cá Mòi cờ hoa có tập tính di cư từ biển vào các sông lớn để sinh sản, đẻ trứng trôi nổi theo dòng chảy. Cá Mòi có sức sinh sản cao, mỗi cá thể cho 2 - 5 vạn trứng một mùa. Thời vụ cá đẻ từ cuối tháng 3 đến tháng 5, rộ nhất vào trung tuần tháng 4. Cá Mòi đã được đưa vào Sách Đỏ Việt Nam (1992, 2001, 2007) và danh sách các loài cần bảo vệ của ngành Thủy sản từ năm 1996 [1]. Đây là loài cá có giá trị thực phẩm, thịt ngon, sản lượng khai thác ở hạ lưu các sông khá cao, ước tính vào thập kỷ 60 của thế kỷ trước, hàng năm ở miền Bắc đạt 800 tấn. Cá Mòi có triển vọng trở thành cá nuôi ở đầm nước lợ [2].

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu bước đầu về đặc điểm phân bố và di cư của trứng cá - cá con bộ cá Trích vùng hạ lưu sông Hồng, một trong những bộ cá có giá trị kinh tế và có vòng đời di cư sông biển điển hình.

II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1. Địa điểm và thời gian lấy mẫu

Việc thu mẫu trứng cá - cá con được tiến hành vào cuối mùa khô, từ cuối tháng 4 đến giữa tháng 5 năm 2009. Thời điểm lấy mẫu mỗi lần cách nhau 2 giờ trong suốt ngày đêm, mỗi lần thả lưới 30 phút. Địa điểm lấy mẫu gồm 7 điểm trên sông Hồng (hình 1) đoạn từ Phú Thọ đến cầu Tân Đệ, Thái Bình (cách bờ biển từ 65 - 250 km) và các phụ lưu của sông Hồng là sông Đà và sông Lô (khu vực ngã ba sông Đà - Lô - Thao). Tại mỗi điểm, mẫu được lấy ở 3 độ sâu: Tầng mặt (0,5 m), tầng giữa (5 m) và tầng đáy (10 m).



Hình 1. Vị trí các điểm thu mẫu

2. Phương pháp thu và xử lý mẫu

Mẫu trứng cá - cá con được thu bằng lưới thụ động, miệng lưới hình chữ nhật, diện tích 0,2 m2 (50 x 40 cm). Các mẫu trứng cá - cá con ngay sau khi thu được đem cố định trong dung dịch formalin 4 - 8%, lọc tách trong phòng thí nghiệm và bảo quản trong cồn 70o. Thành phần loài cá được xác định bằng kính lúp soi nổi, định loại bằng các tài liệu ngư loại học [3, 4, 5, 6]. Các thông số như tốc độ dòng chảy, nhiệt độ, độ trong của nước tại các thời điểm và vị trí lấy mẫu được đo và sử dụng trong phân tích kết quả.

III. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

Cuối tháng 4 và đến giữa tháng 5 năm 2009, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu thành phần và phân bố của trứng cá - cá con thuộc bộ cá Trích vùng hạ lưu sông Hồng theo chu kỳ ngày đêm và các tầng nước khác nhau, đánh giá về mật độ, sự phân bố của trứng cá - cá con. Qua thời gian lấy mẫu 6 ngày đêm liên tục với 217 mẫu, đã xác định được 3.338 trứng cá - cá con (bảng 1).

Bảng 1. Vị trí, thời gian và số lượng mẫu

Điểm thu mẫu Số lượng

TT Khoảng cách từ

biển, km

Độ trong

Vị trí thu mẫu Thời gian thu mẫu Tổng

số mẫu

Tổng số trứng cá và cá con

1 65 70 Cầu Tân Đệ - 500 m (hạ lưu cầu) 28 - 29/4/09 36 2089

2 100 70 Cầu Yên Lệnh - 500 m (hạ lưu cầu) 30/4 - 1/5/09 36 49

3 175 60 Cầu Thăng Long -500 m (hạ lưu cầu) 25/5/09 1 11

4 210 50 Sơn Tây 4 - 5/5/09 36 197 5 230 40 Sông Lô 11 - 12/5/09 36 677 6 245 150 Sông Đà 6 - 7/5/09 36 278 7 250 10 Sông Thao 9 - 10/5/09 36 35

Tổng số 217 3338



Kết quả phân tích đã xác định được thành phần loài cá di cư gồm 8 bộ (bảng 2). Về số lượng loài, bộ cá Trích - Clupeifomes chiếm tỷ lệ 62,7%, bộ cá Chép - Cypriniformes: 18,4%, bộ cá Vược - Perciformes: 17,1% và các bộ khác chiếm 1,8%. Trong tổng số trứng cá - cá con thu được, trứng cá chiếm 66,1%; cá con chiếm 33,9%. Trong đó về trứng cá, bộ cá Trích chiếm thành phần chủ yếu (93%), trong khi các mẫu cá con hầu hết lại thuộc hai bộ cá Vược (50,2%) và cá Chép (41,9%). Về kích thước, các mẫu trứng cá của bộ cá Trích thường có đường kính 0,8 - 1,2 mm. Chiều dài thân của các mẫu cá con từ 4,5 đến 37,0 mm, phổ biến là trong khoảng 5 - 12 mm (85%).

Bảng 2. Thành phần phiêu sinh cá lưu vực sông Hồng

Điểm thu mẫu Các bộ

1 2 3 4 5 6 7

Trứng cá/ cá con

Bộ cá Trích Clupeiformes

2023/14 33/1 0 7/11 0/3 0 0 2063/29

Bộ cá Chép Cypriniformes

13/17 2/12 0/10 76/62 20/343 12/19 18/11 141/474

Bộ cá Vược Perciformes

0/6 0/1 0/1 0/41 2/270 0/244 0/5 2/568

Bộ cá Nheo Siluriformes

0/0 0/0 0/0 0/0 0/28 0/1 0/1 0/30

Bộ cá Ốt me Osmeriformes

0/1 0 0 0 0/4 0/1 0 0/6

Bộ cá Nhái Beloniformes

0/4 0 0 0 0 0 0 0/4

Bộ cá Đối Mugiliformes

0/1 0 0 0 0 0 0 0/1

Bộ cá Nóc Tetraodontiformes

0/1 0 0 0 0 0 0 0/1

Các bộ khác 0/10 0 0 0 0/9 0 0 0/19

Tổng số 2036/54 35/14 0/11 83/114 22/657 12/265 18/17 2206/1132

Phân tích số liệu từ 7 điểm thu mẫu trứng cá - cá con nước ngọt lưu vực hạ lưu

sông Hồng cho thấy có sự khác nhau rõ rệt mật độ trứng cá - cá con giữa các điểm thu

mẫu. Mật độ trứng cá - cá con hạ lưu sông Hồng ở các điểm gần cửa sông cao hơn

đáng kể so với những điểm ở xa cửa sông. Ngoài ra, tại các điểm số 5, 6, 7 hầu hết các

mẫu trứng cá - cá con thuộc bộ cá Vược, tại điểm số 4 chủ yếu là trứng cá - cá con bộ

cá Chép, còn tại các điểm số 1, 2 lại chủ yếu là trứng cá - cá con của bộ cá Trích.



Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy sự xuất hiện của trứng cá - cá con thuộc bộ

cá Trích chỉ tập trung chủ yếu tại hai điểm số 1 và số 2, cách biển từ 60 đến 100 km

và cách nhau 40 km. Phân tích các số liệu thu được về số lượng trứng cá - cá con

tại các điểm số 1 và 2 cũng cho thấy có sự khác nhau về thời điểm di cư của

trứng cá - cá con bộ cá Trích (hình 2). Tại điểm số 1, mật độ di cư lớn nhất của

trứng cá - cá con vào thời điểm từ 23 giờ đến 1 giờ sáng, đạt số lượng từ 331 đến

345 trứng cá - cá con trong 100 m3 nước. Tại điểm số 2, mật độ trứng cá - cá con

thấp hơn đáng kể, chỉ đạt tối đa 5 - 10 trứng cá - cá con trong 100 m3 nước và vào

thời điểm từ 5 - 7 giờ sáng. Tuy nhiên, sự di cư của trứng diễn ra chủ yếu là vào

ban đêm với tỷ lệ mẫu thu được chiếm đến 85%.

Hình 2. Sự biến động số lượng của trứng cá - cá con bộ cá Trích theo chu kỳ

ngày đêm tại điểm số 1 (theo thứ tự tầng mặt, tầng giữa, tầng đáy)

Phân tích các số liệu quan trắc về mật độ trứng cá - cá con thuộc bộ cá

Trích tại điểm số 1 và số 2 theo chiều thẳng đứng cũng cho thấy sự khác nhau về

mật độ giữa các điểm cũng như các tầng nước khác nhau. Tại điểm số 1, mật độ

trứng cá - cá con tập trung chủ yếu ở tầng mặt và tầng đáy (63,1% và 36,2%),

tầng giữa (0,7%). Tại điểm số 2, tầng mặt và tầng giữa cao hơn, lần lượt là

57,3% và 35%, còn lại là tầng đáy 7,7% (hình 3). Ðiều này dẫn đến một câu hỏi

rất thú vị là tại sao tại điểm số 1 lại có mật độ trứng cá - cá con ở tầng giữa thấp

hơn rất nhiều (0,7%) so với điểm số 2 là 36,2%. Sự khác nhau này được lý giải

khi nghiên cứu về dòng chảy của hạ lưu sông Hồng và thủy triều là yếu tố ảnh

hưởng đến mật độ trứng cá - cá con.

Số lượng

trứng cá-

cá con/100m3

0.00 50.00

100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00

11,00 13,00 15,00 17,00 19,00 21,00 23,00 1,00 3,00 5,00 7,00 9,00 Thời gian



Hình 3. Mật độ trứng cá - cá con theo các tầng nước tại điểm số 1 và 2

Quan sát dòng chảy tại điểm số 1 cho thấy hàng ngày có sự thay đổi dòng

chảy của sông theo hướng từ sông ra biển và ngược lại từ biển vào sông, do ảnh

hưởng của thuỷ triều. Giữa các chu kỳ thay đổi hướng chảy của sông là thời gian

nước đứng. Tại thời điểm này, tính chất thuỷ văn của sông giống trong các hồ

chứa. Điều này liên quan đến sự phân bố mật độ di cư của trứng cá - cá con ở các

tầng nước khác nhau. Theo kết quả phân tích về định lượng cho thấy, hầu hết thời

gian trong ngày, mật độ trứng cá Trích ở tầng đáy lớn hơn tầng mặt. Mật độ trứng

cá tầng đáy tập trung lớn nhất vào khoảng thời gian thủy triều đạt đỉnh. Sau khi

thủy triều đạt đỉnh, ảnh hưởng của thuỷ triều giảm, nước có hướng chảy từ sông ra

biển, trứng cá Trích di cư chủ yếu ở tầng mặt và có mật độ lớn nhất khi đỉnh triều

là thấp nhất, tốc độ dòng chảy theo hướng sông ra biển là lớn nhất (hình 4). Tại

điểm số 2 hầu như không có ảnh hưởng của thủy triều đến dòng chảy của sông,

dòng chảy tại đây chỉ chảy từ sông ra biển nên mật độ của trứng cá - cá con hầu

như không bị tác động, chúng tập trung chủ yếu tại tầng mặt và tầng giữa. Kết quả

này cho thấy thủy triều và tốc độ dòng chảy bề mặt của sông có ảnh hưởng lớn đến

sự di cư của trứng cá - cá con thuộc bộ cá Trích ra biển để tiếp tục phát triển trong

các giai đoạn sinh trưởng tiếp theo.

Điểm số 1

Điểm số 2

57.3

34.98

7.74

63.11

0.67

36.22

0

10

20

30

40

50

60

70

Tỷ lệ (%)

Tầng mặt Tầng giữa

Tầng đáy



Hình 4. Biểu đồ phân bố mật độ trứng cá - cá con theo thời gian tại tầng mặt và tầng đáy ở điểm số 1

Kết quả nghiên cứu, phân tích định loại các mẫu thu được tại điểm số 1 và 2 cho

thấy họ cá Trích di cư vào lưu vực sông Hồng để đẻ gồm 2 loài là cá Mòi cờ hoa -

Clupanodon thrissa (Linnaeus, 1758) và cá Cháy - Tenualosa reevesii (Richardson,

1846). Căn cứ mật độ, thời điểm thành thục sinh sản (các mẫu cá thu được đều có

tuyến sinh dục của cá đực và cá cái trong giai đoạn 5, 6), tốc độ trung bình của dòng

chảy có thể cho rằng loài cá Mòi chỉ đẻ trứng tại đoạn sông nằm cách cửa biển 60

đến 120 km. Địa điểm cụ thể của khu vực cá đẻ trứng cũng là vấn đề cần được

nghiên cứu trong thời gian tiếp theo. Các kết quả nghiên cứu về trứng cá - cá con

trên đây có thể cung cấp thông tin cho việc quy hoạch và xây dựng các khu bảo tồn

nhằm bảo vệ các bãi đẻ của cá Trích tại hạ lưu sông Hồng, góp phần bảo tồn quần

thể các loài cá quý và bảo vệ đa dạng sinh học.

IV. KẾT LUẬN

1. Cuối mùa khô, đầu mùa mưa, hiện tượng di cư trứng cá - cá con diễn ra tại

tất cả các điểm lấy mẫu ở trên 200 km hạ lưu sông Hồng, trong đó bộ cá Trích -

Clupeifomes chiếm tỷ lệ cao nhất (62,7%). Các mẫu phiêu sinh thuộc bộ cá Trích

hầu hết là trứng cá, chiếm 93% tổng số trứng cá - cá con, có đường kính khoảng

0,8 - 1,2 mm.

2. Sự di cư trứng cá - cá con bộ cá Trích xảy ra chủ yếu ở gần cửa biển, có mật

độ và phân bố phụ thuộc vào các yếu tố không gian và thời gian, liên quan chặt chẽ

với hoạt động của thủy triều và dòng chảy của hạ lưu sông Hồng.

Mật độ

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

Thời gian

11,00 13,00 15,00 17,00 19,00 21,00 23,00 1,00 3,00 5,00 7,00 9,00 0

3

1

2

0.5

1.5

2.5

3.5

4 Tầng mặt Tầng đáy Cao trình mực nước

v=0 v=0 v=0

Biển ← SôngBiển ← Sông Biển → Sông




1. Bộ Thuỷ Sản, Nguồn lợi thuỷ sản Việt Nam, NXB Nông Nghiệp, 1996, tr.616.

2. I.F.Pravdin (Phan Thị Minh Giang dịch), Hướng dẫn nghiên cứu cá, NXB

Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội, 1973.

3. Mai Đình Yên, Định loại cá nước ngọt phía Bắc Việt Nam, NXB Khoa học và

Kỹ thuật Hà Nội, 1978.

4. Mai Đình Yên và cộng sự, Định loại các loài cá nước ngọt Nam Bộ, NXB

Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội, 1992.

5. Maurice Kottelat, Fresshwater fishes of Northern Vietnam, The WB, 2001.

6. Mori T, Các nghiên cứu về sự phân bố địa lý của các loài cá nước ngọt ở

Đông Á, Tokyo, 1936, tr.88.

7. Nezdoly V.K., Ngô Chí Thiện, Nguyễn Duy Toàn, Sự di cư của cá phiêu sinh

cá sông Cái đến biển Nha Trang, Kỷ yếu Hội nghị quốc tế về phát triển hiện

đại hoá ngành Thuỷ sản của Việt Nam trong bối cảnh toàn cầu, Trường Đại

học Nha Trang, Việt Nam, 11/2006, tr.34-39.

8. Nguyễn Văn Hào, Ngô Văn Sỹ, Cá nước ngọt Việt Nam, tập I, (Cyprinidae), 2001.

9. Pavlov D.S., Nezdoly V.K., Khodorevskaya R.P., nnk…, Sự di cư của cá

phiêu sinh cá tại sông Volga và Ili, M.: Nauka, 1981, tr.320.

10. Nezdoly V.K., Bước đầu nghiên cứu sự di cư của cá vùng hạ lưu sông Ili.

VNIRO, M., 1982, tr.24.

11. Nezdoly V.K., Ostrovsky M.P., Di cư vùng hạ lưu của trứng và ấu trùng của

các loài cá ăn thực vật trong hồ chứa, IEMEZH ASUSSR, 1989, tr.84-102.

12. Pavlov D.S., Pakhorukov A.M., Nezdoly V.K., Kuragina G.N., Ersler A.L.,

Nekrasov N., Brodsky D.A., Một số quy luật của di cư hạ lưu của cá con trong

các con sông Volga và Kuban, Tạp chí Ichthyology, 1977, tr.415-428.



SUMMARY

MIGRATION CHARACTERISTICS OF CLUPEIFOMES

ICHTHYOPLANKTON IN THE DOWNSTREAM OF THE RED RIVER

The study describes some migration charateristics of Clupeiformes

ichthyoplanton in downstream of the Red river at the end of the dry season. At that

time the migratory phenomenon takes place at all sampling points along 200 km

downstream of the river. It is found that among the ichthyoplanton collected the

Clupeifomes account for the highest percentage (62,7%) and of which 93% is eggs.

The migration of Clupeiformes ichthyoplanton occurs mostly near the estuary. Its

density and distribution depend on the location and time of sampling, and closely

relate to the flow and tide at the downstream.



(1) Viện Sinh thái nhiệt đới, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga (2) Viện Các vấn đề Sinh thái và Tiến hoá LB Nga



BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SỰ HÌNH THÀNH PHẢN XẠ CÓ ĐIỀU KIỆN CỦA CHÓ H’MÔNG CỘC ĐUÔI

TRONG HUẤN LUYỆN NGHIỆP VỤ

BÙI XUÂN PHƯƠNG (1), TRỊNH QUỐC KHÁNH (1), TRẦN HỮU CÔI (1), ĐINH THẾ DŨNG (1), NGUYỄN TIẾN TÙNG (1), LÊ XUÂN PHONG (2)

I. MỞ ĐẦU

Đối với công tác huấn luyện chó, quá trình hình thành phản xạ có điều kiện là một trong những tiêu chí quan trọng để đánh giá và lựa chọn cá thể có khả năng sử dụng làm chó nghiệp vụ.

Giống chó bản địa Việt Nam được các chuyên gia khuyển học đánh giá rất cao, bởi vì chúng có hệ thần kinh linh hoạt và khả năng huấn luyện nghiệp vụ cao [4, 5, 6].

Trong thời gian qua, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga phối hợp với Cục Quản lý, huấn luyện và sử dụng chó nghiệp vụ (C69), Tổng cục VII, Bộ Công an tiến hành nghiên cứu, huấn luyện và đánh giá giống chó H’mông cộc đuôi để sử dụng trong công tác nghiệp vụ. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, giống chó này không thua kém các giống chó nhập nội ở một số khoa mục nghiệp vụ như kỷ luật cơ bản, lùng sục và phát hiện ma túy. Bài báo này trình bày một số kết quả nghiên cứu ban đầu về sự hình thành phản xạ có điều kiện của chó H’mông cộc đuôi nhằm mục đích đóng góp thêm cơ sở khoa học cho việc đánh giá và chọn giống trong công tác nghiệp vụ.

II. THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

- Thời gian nghiên cứu: 2010 - 2012.

- Địa điểm nghiên cứu: Nghiên cứu được tiến hành tại Trạm Hoà Lạc, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga và Cục Quản lý, huấn luyện và sử dụng chó nghiệp vụ, Tổng cục VII, Bộ Công an.

2.2. Nội dung nghiên cứu

- Sự hình thành phản xạ có điều kiện ban đầu của chó H’mông cộc đuôi;

- Đánh giá sự ảnh hưởng của các điều kiện ngoại cảnh tới sự hình thành phản xạ có điều kiện của chó H’mông cộc đuôi;

- So sánh khả năng hình thành phản xạ có điều kiện của giống chó H’mông cộc đuôi với một số giống chó nhập nội.


- Sử dụng phương pháp huấn luyện theo giáo trình huấn luyện của Cục Quản lý, huấn luyện và sử dụng chó nghiệp vụ, Tổng cục VII, Bộ Công an [1, 2, 3]. Quá trình huấn luyện có 3 giai đoạn:



- Giai đoạn thứ nhất: Giai đoạn tổng quát hay giai đoạn ban đầu, được tính từ thời điểm bắt đầu huấn luyện tới khi chó thực hiện được động tác lần đầu tiên khi nghe lệnh của huấn luyện viên (HLV) và HLV đứng ngay cạnh chó;

- Giai đoạn thứ 2: Giai đoạn tập trung, là giai đoạn tính từ khi kết thúc giai đoạn thứ nhất cho tới khi chó thực hiện được mệnh lệnh lần đầu tiên khi HLV đứng cách xa chó 20 m;

- Giai đoạn thứ 3: Giai đoạn ổn định, là giai đoạn tính từ khi kết thúc giai đoạn 2 đến khi chó thực hiện được 5 lần liên tục khi nhận lệnh của HLV khi HLV đứng cách xa chó 30 m.

Thí nghiệm được tiến hành ở bãi tập có diện tích khoảng trên 150 m2. Tiến hành thí nghiệm đối với những cá thể chó khoẻ mạnh, trong điều kiện thời tiết tốt, trời quang mây và vào buổi sáng. Thí nghiệm được thực hiện trong 2 môi trường:

- Môi trường ít có yếu tố ngoại cảnh tác động, là nơi tương đối yên tĩnh, không có tiếng ồn, không có người nói chuyện, đi lại (MT1).

- Môi trường có yếu tố tác động, là nơi có ít sự tác động của yếu tố ngoại cảnh, tương đối yên tĩnh, trong quá trình tập có người đi lại, nói chuyện bình thường, nhưng không được trêu chó (MT2).

Khi huấn luyện chó thực hiện động tác “ngồi”, động tác được lặp lại cho tới khi chó thực hiện ngay động tác “ngồi” đối với khẩu lệnh của HLV mà không cần bất cứ kích thích không điều kiện nào khác thì lập tức dừng huấn luyện. Các chỉ tiêu dùng để đánh giá là số lần bắt chó phải thực hiện động tác tính từ thời điểm bắt đầu huấn luyện cho tới khi dừng huấn luyện cũng như số lần phải tác động cơ học, số lần khen, số lần thưởng thức ăn trong quá trình chó thực hiện động tác “ngồi” để có được phản xạ có điều kiện trong động tác này.

Các số liệu được tổng hợp và ghi vào hồ sơ của chó cùng với thời gian thực hiện, tình trạng của chó và điều kiện thời tiết.

Số liệu được tổng hợp và xử lý bằng phần mềm Microsoft Office Excel (2003), với độ tin cậy P = 95% (α = 0,05). n là số lượng chó thí nghiệm.


3.1. Kết quả huấn huyện động tác “ngồi”

Các chỉ số huấn luyện thu được đối với chó H’mông cộc đuôi về phản xạ vâng lời thực hiện động tác “ngồi” tính cho cả 3 giai đoạn huấn luyện trong điều kiện ít có yếu tố ngoại cảnh tác động được trình bày ở bảng 1.



Bảng 1. Kết quả huấn huyện động tác “ngồi” (n = 20)

Chỉ tiêu đánh giá Kết quả

Số lần lặp lại động tác (lần) 116,25 ± 1,48

Số lần kích thích cơ học (lần) 37,6 ± 1,39

Số lần khen (lần) 94,45 ± 1,04

Số lần thưởng thức ăn (lần) 25,65 ± 0,95

Như vậy, để hình thành phản xạ vâng lời của giống chó H’mông cộc đuôi ở điều kiện không có người nói chuyện, đi lại, số lần lặp lại động tác trung bình là 116,25 lần cùng với 37,6 lần kích thích cơ học; 94,45 lần khen thưởng động viên và 25,65 lần thưởng thức ăn.

3.2. Ảnh hưởng của môi trường huấn luyện tới kết quả huấn luyện động tác “ngồi” ở giai đoạn thứ nhất

Các kích thích thu hút bên ngoài (trong nghiên cứu này là người đi lại, nói chuyện ở khu vực huấn luyện) gây ra phản ứng đáp lại của chó, làm xuất hiện những vùng hưng phấn mạnh (trội) ở vỏ não, và theo quy luật cảm ứng tương hỗ, tạo ra sự ức chế các phản xạ có điều kiện và ảnh hưởng xấu đến hoạt động phản xạ có điều kiện của chó đối với tín hiệu của HLV. Tuy vậy, từng bước chó có thể quen với nhiều kích thích thu hút từ bên ngoài và không còn chú ý đến chúng nhờ kỹ năng của HLV đánh giá đúng tình hình và điều khiển chó trong các tình huống khác nhau. Cùng với củng cố kỹ năng, trong huấn luyện cần từng bước bổ sung ảnh hưởng của những kích thích thu hút bên ngoài. Sự tập trung của chó vào kích thích thu hút từ bên ngoài bị giảm dần nhờ việc lặp lại khẩu lệnh với âm sắc nghiêm khắc kết hợp với khẩu lệnh cấm (sai) với thái độ đe doạ.

Chúng tôi chỉ đánh giá ảnh hưởng của môi trường huấn luyện tới khả năng hình thành phản xạ có điều kiện của chó H’mông cộc đuôi ở giai đoạn thứ nhất, vì đây là giai đoạn chịu ảnh hưởng mạnh nhất của ngoại cảnh, thông qua 2 yếu tố đánh giá là số lần lặp lại động tác và số lần kích thích cơ học. Các yếu tố khác được cho là như nhau trong quá trình đánh giá. Kết quả được trình bày ở bảng 2.

Bảng 2. Kết quả huấn luyện giai đoạn thứ nhất động tác “ngồi” ở các môi trường huấn luyện khác nhau (n = 20)

Chỉ tiêu theo dõi Kết quả ở MT1 Kết quả ở MT2 P

Số lần lặp lại động tác (lần) 45,2 ± 1,96 59,3 ± 1,87 < 0,05

Số lần kích thích cơ học (lần) 23,1 ± 1,29 30,1 ± 1,15 < 0,05



Có thể thấy, ở giai đoạn thứ nhất môi trường huấn luyện ảnh hưởng khá nhiều

tới sự hình thành phản xạ có điều kiện của giống chó H’mông cộc đuôi. Ở MT1,

phản xạ “ngồi” hình thành sau 45,2 lần, còn ở MT2 phản xạ “ngồi” được hình thành

sau 59,3 lần (sai khác có ý nghĩa thống kê). Tương tự, số lần tác động cơ học lên chó

ở MT1 là 23,1 lần, trong khi đó ở MT2 là 30,1 lần.

3.3. Ảnh hưởng của độ tuổi đến kết quả huấn luyện động tác “ngồi”

Những cá thể ở độ tuổi khác nhau có cùng dạng thần kinh cao cấp và phản ứng

trội thì phải có cách huấn luyện khác nhau. Chó 8 tháng tuổi là chó đã hoàn thiện về

phát triển thể hình, song về thần kinh vẫn chưa phát triển hoàn thiện. Khi huấn luyện

chó chưa trưởng thành, phải sử dụng các phương pháp huấn luyện giáo dưỡng. Chó

12 tháng tuổi là chó đã trưởng thành về mọi mặt, đặc biệt là hệ thần kinh của chó. Vì

vậy ở đây, chúng tôi tiến hành đánh giá việc huấn luyện chó ở độ tuổi 8 tháng tuổi

và 12 tháng tuổi. Kết quả cụ thể được trình bày ở bảng 3.

Bảng 3. Kết quả huấn luyện động tác “ngồi” ở các độ tuổi khác nhau (n = 10)

Chỉ tiêu đánh giá Kết quả cho 8 tháng tuổi

Kết quả cho 12 tháng tuổi

P


Số lần kích thích cơ học (lần) 37,4 ± 2,13 37,8 ± 1,89 > 0,05

Số lần khen (lần) 93,7 ± 1,49 95,2 ± 1,36 > 0,05

Số lần thưởng thức ăn (lần) 25,2 ± 0,92 26,3 ± 1,54 > 0,05

Có thể thấy, khả năng hình thành phản xạ của chó có phụ thuộc vào độ tuổi.

Chó 8 tháng tuổi có khả năng hình thành phản xạ có điều kiện nhanh hơn. Với cùng

một động tác, trung bình chó 8 tháng tuổi thực hiện 113,9 lần để có phản xạ, trong

khi đó chó 12 tháng tuổi phải thực hiện 118,6 lần. Do những cá thể khác nhau

thường sở hữu những phản ứng không mong muốn khác nhau, việc xây dựng các

phản xạ có điều kiện mới mất nhiều thời gian cho việc khắc phục các phản ứng

không mong muốn và các cố tật của chúng.

Trong giai đoạn 8 tháng tuổi, thần kinh của chó tuy chưa phát triển hoàn

chỉnh, nhưng trong quá trình huấn luyện cũng đã thể hiện sự mềm dẻo và linh hoạt

giống ở chó 12 tháng tuổi. Cụ thể là với chó 8 tháng tuổi, số lần kích thích cơ học,

số lần khen thưởng và thưởng thức ăn lần lượt là 37,4; 93,4 và 25,4 lần, còn với chó

12 tháng tuổi thì các chỉ tiêu này lần lượt là 38,2; 95,6 và 25,6 lần.



3.4. Ảnh hưởng của giới tính tới huấn luyện động tác “ngồi”

Chó cái thường dễ huấn luyện, điềm đạm và cân bằng hơn, làm việc tốt, tự tin,

nhưng nhiều khi thần kinh yếu và chịu sự ảnh hưởng của các quá trình sinh lý theo

chu kỳ sinh sản (kinh nguyệt, chửa đẻ…). Đây là vấn đề cần phải chú ý trong huấn

luyện. Việc huấn luyện cường độ cao, quá tải sẽ làm chúng bỏ việc, căng thẳng thần

kinh, do đó không được dùng kích thích mạnh và kéo dài. Trong giai đoạn đầu huấn

luyện, cần cho chúng được giải lao nhiều lần, giải tỏa ức chế bằng thả chơi tự do

hoặc trò chơi ngắn.

Chó đực thường khó huấn luyện hơn, nhưng thường có hệ thần kinh vững,

làm việc khoẻ và bền bỉ. Những cá thể đã bị thiến ít hiệu dụng trong huấn luyện

và công việc do phản xạ có điều kiện ở chúng không ổn định và khó nâng lên

mức kỹ năng.

Chúng tôi đã khảo sát ảnh hưởng của giới tính tới quá trình hình thành phản

xạ “ngồi” của chó H’mông cộc đuôi ở giai đoạn trưởng thành. Kết quả được trình

bày ở bảng 4.

Bảng 4. Ảnh hưởng của giới tính tới kết quả huấn luyện động tác ngồi (n = 10)

Chỉ tiêu đánh giá Kết quả cho

chó giống đực Kết quả cho chó giống cái

P


Số lần kích thích cơ học (lần) 37,5 ± 1,83 37,7 ± 2,19 > 0,05

Số lần khen (lần) 94,9 ± 1,76 94 ± 1,13 > 0,05

Số lần thưởng thức ăn (lần) 26,2 ± 1,57 25,1 ± 1,03 >0,05

Giống đực sau 118,2 lần thực hiện động tác thì có được phản xạ có điều kiện, còn ở giống cái là 114,3 lần. Khi so sánh thấy chúng sai khác về ý nghĩa thống kê, nghĩa là ở giống cái sự hình thành phản xạ có điều kiện nhanh hơn so với ở giống đực. Chỉ tiêu về kích thích cơ học ở giống cái là 37,7 lần, còn ở giống đực là 37,5 lần. Số lần khen và thưởng thức ăn ở giống đực là 94,9 lần và 26,2 lần, ở giống cái là 94 lần và 25,1 lần. Khi so sánh không thấy có sự sai khác về mặt ý nghĩa thống kê.

3.5. So sánh khả năng hình thành phản xạ có điều kiện của chó H’mông cộc đuôi với chó nhập nội

Bảng 5 trình bày kết quả huấn luyện động tác “ngồi” của chó H’mông cộc đuôi và một số giống chó nhập nội tại Cục Quản lý, huấn luyện và sử dụng chó nghiệp vụ, Tổng cục VII, Bộ Công an.



Bảng 5. Kết quả huấn luyện động tác “ngồi” của các giống chó

H’mông cộc đuôi và chó nhập nội

Giống chó Số lần thực hiện

H'mông cộc đuôi (n = 15) 116,1 ± 3,03a

Becgie (n = 15) 105,53 ± 3,84b

Labrado (n = 15) 111,6 ± 4,25a

Ghi chú: Trong cùng cột, các giá trị trung bình không mang chữ cái nào giống

nhau thì khác nhau có ý nghĩa thống kê (p < 0,05).

Như vậy, để hình thành phản xạ có điều kiện này thì cần 116,1 lần, 105,53 lần

và 111,6 lần lặp lại động tác cho các giống chó H’mông cộc đuôi, Becgie và

Labrado. Có thể thấy, chó Becgie có sự hình thành phản xạ nhanh hơn chó H’mông

cộc đuôi và Labrado, còn hai giống H’mông cộc đuôi và chó Labrado có sự hình

thành phản xạ có điều kiện nhanh như nhau. Tuy nhiên, khi đánh giá trực quan

chúng tôi nhận thấy, mặc dù sự hình thành phản xạ có điều kiện không nhanh bằng

Becgie, nhưng chó H’mông cộc đuôi có khả năng thực hiện động tác chính xác và

nhanh hơn các giống chó mà chúng tôi đã theo dõi.

IV. KẾT LUẬN

1. Để hình thành động tác “ngồi”, giống chó H’mông cộc đuôi cần số lần lặp

lại động tác trung bình là 116,25 lần.

2. Môi trường huấn luyện, tuổi và giới tính có ảnh hưởng khá rõ rệt tới việc

hình thành phản xạ có điều kiện của chó H’mông cộc đuôi. Chó 8 tháng tuổi có khả

năng hình thành động tác “ngồi” nhanh hơn so với chó 12 tháng tuổi, chó cái có khả

năng hình thành phản xạ này nhanh hơn ở chó đực.

3. Chó H’mông cộc đuôi có khả năng hình thành động tác “ngồi” tương đương

với chó Labrado, song chậm hơn chó Becgie.




1. Bộ Công an (C69), Phương pháp huấn luyện chó nghiệp vụ, Nhà xuất bản Công an Nhân dân, 1999.

2. Bộ Công an (C69), Giáo trình huấn luyện chó nghiệp vụ các động tác cơ bản, Nhà xuất bản Công an Nhân dân, 2009.

3. Bộ Công an (C69), Giáo trình huấn luyện chó nghiệp vụ truy tìm dấu vết hơi, Nhà xuất bản Công an Nhân dân, 2009.

4. Bộ tư lệnh Biên phòng (Trường 24), Viện Chăn nuôi Quốc Gia, Kết quả nghiên cứu lai tạo chó nghiệp vụ Việt Nam (1991 - 1994), 4/1995.

5. Đỗ Xuân Thanh, Nguyễn Thiện, Võ Văn Sự, Đặc điểm chó thuần, lai nghiệp vụ tại trường 24, 1996, 2(3):286-293.

6. Trần Anh Tuấn, Nguyễn Thiện, Đỗ Xuân Thanh, Võ Văn Sự, Một số đặc điểm sinh học của một số giống cho nghiệp vụ nước ta, Tuyển tập các công trình nghiên cứu chăn nuôi, Viện Chăn nuôi, NXB NN, 1993, tr.154-161.

SUMMARY

INITIAL STUDY OF THE FORMATION OF CONDITIONED REFLEX OF DOMESTIC H’MONG SHORT TAILED DOGS IN TRAINING

In the article the formation of sitting action of domestic H’mong short tailed

dogs is studied. It is found that for these dogs the sitting action formation needs

116.25 times performing repeated action on average. Environmental condition of

training, age and gender of the dogs have fairly significant impact on the formation

of the reflex. 8-month-old dogs are capable of forming sitting action faster than the

12-month-old ones, and female dogs do it faster than male ones.

Also, H’mong short tailed and Labrado breeds are similar in acquiring the action,

but it takes them more time to acquire than Becgie breed.

Từ khoá: H’mong domestic dog, conditioned feflex.



(1) Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga, Bộ Quốc phòng

(2) Cục Quản lý, huấn luyện và sử dụng chó nghiệp vụ, Tổng cục VII, Bộ Công an



О ПЛОИДНОСТИ РАДУЖНОЙ ФОРЕЛИ, ВЫРАЩИВАЕМОЙ В ПРОВИНЦИИ ЛАМ ДОНГ НА ХОЗЯЙСТВЕ КЛОНГ КЛАНЬ

Е.В. ГАНЖА (1), Е.Д. ПАВЛОВ (1), ВО ТХИ ХА (2), НГУЕН ВЪЕТ ТУИ (3)

ВВЕДЕНИЕ

В южном Вьетнаме на рыбоводном хозяйстве Клонг Клань в течение шести последних лет проводится успешное культивирование радужной форели Oncorhynchus mykiss (=Parasalmo mykiss). Хозяйство Клонг Клань импортировало икру форели из Финляндии (2007 г.) и из США (2008 г.). Из всей завезенной икры должно было вырасти однополое женское стадо. Поскольку вся радужная форель на хозяйстве была представлена только самками, требовалось искусственно провести инверсию пола у части вылупившихся личинок (икра из США), с целью последующего формирования собственного однопологоматочного стада и осуществления искусственного воспроизводства на основе собственных производителей. Проведенный в 2010 г. гистологический анализ (Павлов и др., 2013) выявил значительные аномалии в строении половых желез не только у рыб, подвергнутых инверсии пола, но и у контрольной группы рыб, выращенных из той же партии икры. Гонады у исследованных рыб в возрасте 1+ практически не развивались, причем в контрольной группе количество таких дистрофичных гонад было значительно бóльшим, чем в подопытных группах. В связи с тем, что условия содержания радужной форели на хозяйстве не могли привести к таким серьезным нарушениям репродуктивной функции у всего стада, была выдвинуто предположение, что форель, полученная из икры, завезенной из США, триплоидна. Известно, что у рыб-триплоидов уже на ранних этапах жизненного цикла может быть заблокирована дифференцировка пола и дальнейшее развитие половых клеток (Gervai et all, 1980; Thorgaard, 1983), что и приводит к недоразвитию их гонад. Отметим, что американская компания Troutlodge, являющаяся поставщиком посадочного материала для хозяйства Клонг Клань, продает как диплоидную, так и триплоидную радужную форель, поэтому сохранялась вероятность импорта триплоидной форели.

В соответствии с вышеизложенным, целью данной работы состояло определить плоидность радужной форели, культивируемой на хозяйстве Клонг-Кланх.

МЕТОДИКА

Объект исследования - радужная форель, выращенная в аквакультуре высокогорного района провинции Лам Донг. Материал по радужной форели собран в в апреле-июне 2010 г. на экспериментальном рыбоводном хозяйстве "Клонг Клань" (Klong Klanh) Научно-исследовательского института аквакультуры № 3 (Research Institute of Aquaculture № 3 - RIA 3). Хозяйство расположено в 50 км на северо-восток от г. Да Лат на высокогорном плато (1485 м над уровнем моря), разделено руслом реки на 2 участка, с каскадным водоснабжением каждого из горных речек (рис. 1).



Рис. 1. Схема бассейнов хозяйства Клонг-Клань, построенная

на основе координат GPS

Определение плоидности рыб проводили по косвенной методике основанной на различиях в размерах эритроцитов у диплоидных и триплоидных рыб (Васильев и др., 2005; Лебедева, 2007; Wlasow et all, 2004; Dorota et all, 2006; Jankun et all, 2007). Известно, что размерные показатели эритроцитов у триплоидов несколько превышают таковые у диплоидов. Цитометрический анализ эритроцитов проводили у рыб трех возрастов: Cеголетки, годовики, двухлетки. Двухлеткам соответствовали половозрелые самки, выращенные из икры, завезенной из Финляндии; а годовикам - рыбы, выращенные из икры, импортированной из США. Сеголетки радужной форели были получены на хозяйстве путем оплодотворения икры от двухлеток форели, спермой самцов, привезенных с другого хозяйства, расположенном на севере Вьетнама.

Для цитометрического анализа эритроцитов на предметные стекла делали мазки крови, которые затем окрашивали азур-эозином по Романовскому и изучали под микроскопом Leica DC на увеличении ок. 10 × об. 100. Использовали две методики - упрощенная, заключающаяся в измерении диаметра ядра и площади эритроцита (Васильев и др., 2005; Wlasow et all, 2004), и вычисление ядерно-плазматического отношения (ЯПО) (Янкова, 2006; Апаликова, 2008), которое рассчитывали по формуле: ЯПО = площадь ядра / площадь клетки. Измерения эритроцитов и их ядер осуществляли при помощи программы Image J. По размеру ядер, площади эритроцитов и ядерно-плазматическому соотношению у изученных рыб судили о плоидности.

Измерение площади эритроцитов проведено у 18 сеголеток, 34 годовиков и 12 двухлеток (всего 4435 измерений), а ядерно-плазменного отношения - у 6, 7 и 6 экз. рыб (всего 351 измерение) соответственно.

Статистическая обработка материала выполнена с использованием прикладной программы Microsoft Office Excel 2003. Достоверность различий определяли по критерию Стьюдента.



РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Измерены диаметры ядер эритроцитов у подопытных групп двухлеток (влияли андрогенным гормоном с целью переопределения пола), производителей радужной форели в возрасте 2+ и сеголеток вьетнамской генерации (рис. 2). В крови рыб в возрасте 1+, выращенных из американской партии икры, средний диаметр ядер эритроцитов составлял 8,9 ± 0,04 (6,0-14,0) мкм, у особей финского происхождения в возрасте 2+ - 6,3 ± 0,02 (5,0-10,5) мкм, а у сеголеток вьетнамской генерации - 5,6 ± 0,04 (4,0-9,0) мкм. Различия между первой и второй, первой и третьей возрастными группами рыб достоверны (p<0,001). Сходные различия в диаметре ядер эритроцитов были отмечены в крови диплоидного и триплоидного гольца Salvelinus fontinalis (Woznicki, Kuzminski, 2002). Так, диаметр ядер у эритроцитов в крови диплоидного гольца варьировал от 5,9 до 8,5 мкм, а у триплоидного - от 8,2 до 10,6 мкм.

Отметим, что диаметры ядер эритроцитов у производителей радужной форели достоверно крупнее, чем у их потомства, что, вероятно, обусловлено увеличением размеров эритроцитов в крови радужной форели на протяжении ее жизни. Исходя из этого предположения, диаметры ядер производителей радужной форели должны быть крупнее, чем у двухлеток, либо не различаться. Однако размеры ядер эритроцитов в крови трехлеток достоверно (в 1,4 раза, при р < 0,001) мельче, чем у двухлеток, что указывает на триплоидию последних (Woznicki, Kuzminski, 2002). Увеличенные ядра эритроцитов у триплоидов обусловлены бóльшим содержанием генетического материала, чем у диплоидов.

Рис. 2. Распределение индивидуальных размеров ядер эритроцитов в крови радужной форели американского (контроль 1+) и финского происхождения

(производители и их потомство), выращенной в южном Вьетнаме.



Диаметры ядер эритроцитов в крови у контрольных и подопытных особей радужной форели американского происхождения в возрасте 1+ практически не различаются (p > 0,05) и в среднем составляют 8,7-8,9 мкм.

Средняя площадь эритроцитов в крови производителей радужной форели финского происхождения составляла 409 ± 5,6 (264-587) мкм2, ее потомства (сеголетки вьетнамской генерации) - 384 ± 15,2 (151-656) мкм2, а у двухлеток форели американского происхождения (контрольная группа) - 584 ± 10,1 (367-1121) мкм2. Эритроциты крови двухлеток форели американского происхождения достоверно (p < 0,001) в 1,42 крупнее, чем у производителей форели финского происхождения, и в 1,52 раза больше, чем у сеголеток вьетнамской генерации. Известно, что площадь эритроцитов у триплоидных рыб примерно в 1,3-1,5 раза больше, чем у диплоидных (Васильев и др., 2005; Лебедева, 2007), что подтверждают полученные нами данные.

Ядерно-плазменное отношение характеризует изменения соотношения количества цитоплазматического и ядерного материала, произошедшие в эритроците в связи с триплоидией исследуемых нами рыб. Ядерно-плазменное отношение эритроцитов в крови производителей радужной форели финского происхождения составляло 0,16 ± 0,004 (0,07-0,31), ее потомства (сеголетки вьетнамской генерации) -0,19 ± 0,004 (0,12-0,31), а у двухлеток форели американского происхождения (контрольная группа) - 0,21 ± 0,004 (0,12-0,42). Различия между изученными тремя группами рыб достоверны (p < 0,001). Очевидно, что высокий показатель у сеголеток вьетнамской генерации по сравнению с родительскими особями обусловлен различием в возрасте этих рыб. Учитывая полученные данные по форели финского происхождения, видна тенденция к снижению с возрастом объема ядерного материала по отношению к цитоплазматическому. Следовательно, можно ожидать, что ядерно-плазменное отношение у двухлеток радужной форели американского происхождения должно занимать промежуточное значение между приведёнными параметрами сеголеток (0+) и трёхлеток (2+). Однако у производителей форели финского происхождения (2+) отношение объёма ядерного материала к цитоплазматическому меньше, чем у рыб американского происхождения (1+), что также может быть связано с увеличенным ядром в эритроцитах и отражать триплоидию форели американского происхождения.

Кроме крупных ядер, некоторые эритроциты в крови радужной форели в возрасте 0+ и 1+ имеют специфические нарушения, редко встречающиеся в норме. Во многих эритроцитах (5,8% у сеголеток вьетнамской генерации, 9,6% у двухлеток американской генерации) выявлена высокая доля сегментированных ("двойных") ядер (рис. 3 а). Некоторые эритроциты (1,9% у сеголеток, 2,1% у двухлеток) подвержены амитозу (рис. 3 б). В крови производителей финского происхождения в возрасте 2+ такие нарушения встречались редко. Известно (Wlasow et all, 2004), что в крови диплоидов такие аномалии эритроцитов немногочисленны, и в норме доля сегментированных ("двойных") ядер в эритроцитах не превышает 1%. В крови



триплоидных рыб доля аномалий в строении эритроцитов, наоборот, достаточно высокая (Wlasow et all, 2004). На увеличение аномалий эритроцитов у исследуемых двухлеток могло оказать влияние искусственное гормональное воздействие (Гершанович, 1986). Отметим, что обнаруженные нарушения в крови сеголеток радужной форели вьетнамской (собственной) генерации из рыбоводного хозяйства Клонг-Клань не могут быть обусловлены их триплоидией и, вероятно, связаны, прежде всего, с качеством половых продуктов производителей, технологией их получения, оплодотворения, инкубацией икры и условиями выращивания.

Рис. 3. Аномалии эритроцитов в крови радужной форели в возрасте 0 (вьетнамская генерация) (а) и 1+ (американская генерация) (б).а -

сегментированное двойное ядро (стрелка); б - амитоз эритроцита (стрелки). Увеличение: ок. 10 об. 100.

ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Таким образом, по применённым критериям двухлетки радужной форели американского происхождения (поставка икры - «Troutlodge», США) триплоидны. Следующие косвенные факты отражают её триплоидность:

1. Многие половые железы у радужной форели американского происхождения в возрасте 1+ имеют слишком малые размеры для данного возраста рыб (Мурза, Христофоров, 1991), что характеризует задержку их развития.

2. У радужной форели контрольной группы по сравнению с подопытной задержаны сроки дифференцировки и возможного переопределения пола.

3. Гонады радужной форели имеют многочисленные ярко выраженные количественные и качественные (анатомические и цитологические) нарушения, редко встречающиеся в таком количестве у лососевых рыб в норме (Захарова, Чмилевский, 1983; Алёшин, Чмилевский, 1987; Мурза, Христофоров, 1991; Bonnet et all, 2007).

а б



4. Ядерно-плазматическое отношение и диаметр ядер эритроцитов двухлеток радужной форели, выращенных из икры США, достоверно (p<0,001) больше, чем у рыб в возрасте 0+ и 2+, которых мы относим к диплоидам.

5. В крови форели в возрасте 1+ выявлена высокая доля (2,1-9,6%) аномалий в строении эритроцитов, не характерная в норме (Wlasow et all, 2004).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алёшин С.А., Чмилевский Д.А., Функциональные корреляции процессов формирования фонда половых клеток радужной форели с условиями питания в раннем онтогенезе, Л. ГосНИОРХ, 1987, Bып 263, c.35-43.

2. Апаликова О.В., Филогенетический анализ двух форм серебряного карася Carassius auratus gibelio Bloch на основе изменчивости митохондриальной ДНК, Автореф., диссертации на соискание учёной степени канд. биологических наук, Владивосток, 2008, c.25.

3. ВасильевВ.П., ЛебедеваЕ.Б., ВасильеваЕ.Д., ЛевенковаЕ.С., РысковА.П., Уникальный диплоидно-тетраплоидный однополо-двуполый комплекс рыб (Pisces, Cobitidae), ДАН. Т., 2005, 404, №4, c.559-561.

4. Гершанович А.Д., Пути интенсификации роста рыб при выращивании. Обзорная информация ЦНИИТЭИРХ, М., 1986, Вып 1, c.1-66.

5. Захарова Н.И., Чмилевский Д.А., Влияние пониженной температуры на развитие гонад радужной форели (Salmo gairdneri), Сборник научных трудов ГосНИОРХ, 1983, Вып 203, c.40-46.

6. Лебедева Е.Б., Структура и распространение клонально-бисексуальных комплексов рыб р. Cobitis (Cobitidae), Автореф. на соиск. учен.степ. к.б. н. Москва, 2007, c.25.

7. Мурза И. Г., Христофоров О. Л., Определение степени зрелости гонад и прогнозирование возраста достижения половой зрелости у атлантического лосося и кумжи, Ленинград.: Изд. ГосНИОРХ, 1991, c.102.

8. ПавловЕ.Д., ГанжаЕ.В., НгуенВьет Туи, НгуенТи Хуан Ту, Состояние половых желёз годовиков триплоидной радужной форели Oncorhynchus mykiss в высокогорных условиях южного Вьетнама при воздействии андрогенного гормона, 2013.

9. Янкова Н.В., Эколого-морфологические особенности диплоидно-триплоидных комплексов серебряного карася Carassius auratus gibelio Bloch на примере озер междуречья Тобол-Тавда, Автореф. диссертации на соискание учёной степени канд. биологических наук. Тюмень, 2006, c.23.

10. Bonnet E., Montfort J., Esquerre D., Hugot K., Fostier A., Bobe J., Effect of photoperiod manipulation on rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) egg quality: A genomic study, Aquaculture, 2006, V.268, Is.1-4, p.13-22.

11. Dorota F.B., Jankun M., Woznicki P., Chromosome number and erythrocyte nuclei length in triploid Siberian sturgeon Acipenser baeri (Brandt), Caryologia, 2006, V.59, №4, p.319-321.



12. Gervai J., Peter S., Nagy A., Horvath L., Csanyi V., Induced triploidy in carp, Cyprinus carpio L, J. of Fish Biol., 1980, V. 17, p.667-671.

13. Jankun M., Kuzminski H., Furgala-Selezniow G., Cytologic ploidy determination in fish - an example of two salmonid species, Environmental biotechnology, 2007, 3(2):52-56.

14. Thorgaard G. H., Chromosome set manipulation and sex control in fish, In Hoar W.S., Randall D.J., Donaldson E.M., eds. Fish Physiology, 1983, V.9, Reproduction, Part B, Behavior and fertility control. Academic Press, New York, USA, p.405-434.

15. Wlasow T., Kuzminsi H., Woznicki P., Ziomek E., Blood cell alteration in triploid brook trout Salvelinus fontinalis (Mitchill), Acta vet. Brno., 2004, №73, p.115-118.

16. Woznicki P., Kuzminski H., Chromosome numer and erythrocyte nuclei length in triploid brook trout (Salvelinus fontinalis), Caryologia, 2002, 55(4):295-298.

TÓM TẮT

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỨC BỘI THỂ Ở CÁ HỒI VÂN

NUÔI TẠI TRẠI CÁ KLONG KLANH, TỈNH LÂM ĐỒNG

Nghiên cứu mức độ bội thể ở cá Hồi vân được ươm nở bằng trứng cá nhập từ Mỹ và nuôi tại trại cá Klong Klanh, tỉnh Lâm Đồng. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho phép khẳng định cá Hồi tam bội ở độ tuổi 1+ có kích thước tuyến sinh dục nhỏ hơn so với tuổi của nó, điều này chứng tỏ có sự ức chế quá trình phát triển của tuyến sinh dục. Thực nghiệm cũng cho thấy, có sự phá hủy về cấu tạo tuyến sinh dục, một đặc điểm rất hiếm gặp ở cá Hồi (nói chung).

Trong máu của cá Hồi ở độ tuổi 1+ có 2,1 - 9,6% tế bào hồng cầu có kích thước không bình thường. Bên cạnh đó, tỷ lệ giữa tế bào chất - nhân và đường kính nhân tế bào hồng cầu rất lớn so với cá Hồi lưỡng bội.



(1) Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва (2) ПО Тропцентра, Нячанг, СРВ

(3) Научно-исследовательский институт аквакультуры № 3 - RIA 3, Нячанг



NGHIÊN CỨU ĂN MÒN THÉP CACBON TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ QUYỂN, ĐẤT VÀ NƯỚC KHU VỰC VEN BIỂN NHA TRANG

BÙI BÁ XUÂN, KHARCHENCO U.I.


Thép cacbon là vật liệu được sử dụng phổ biến trong xây dựng, chế tạo máy và trong sản xuất vũ khí trang bị kỹ thuật. Các trang bị kỹ thuật chế tạo từ các loại thép cacbon có thể làm việc trong môi trường khí quyển (nhiều loại vũ khí trang bị kỹ thuật khác nhau), môi trường đất (các hệ đường ống...), môi trường nước biển (các loại tàu thuyền...). Việc nghiên cứu xác định tốc độ ăn mòn cũng như cơ chế ăn mòn các loại thép này trong môi trường không khí, đất và nước luôn đã và đang được quan tâm. Bài báo trình bày các kết quả nghiên cứu xác định tốc độ ăn mòn và một số đặc điểm ăn mòn thép cacbon trong môi trường không khí, đất và nước ven biển khu vực Vịnh Nha Trang của Việt Nam.

II. THỰC NGHIỆM

2.1. Địa điểm thử nghiệm

- Các mẫu kim loại thử nghiệm ăn mòn khí quyển được đặt tại Trạm Thử nghiệm Đầm Bấy (trạm trên đảo, trong Vịnh Nha trang, cách bờ biển 100 m, 12°12'53,23" vĩ độ Bắc, 109°12'34,89" kinh độ Đông) và tại Trạm KIS (số 30 Nguyễn Thiện Thuật - Nha Trang, cách biển 1.000 m, 12°14'14,77" vĩ độ Bắc, 109°11'36,28" kinh độ Đông).

- Các mẫu thử nghiệm ăn mòn đất đặt tại Trạm Thử nghiệm Đầm Bấy, cách bờ biển 50 m, ở độ sâu 1,5 m.

- Thử nghiệm ăn mòn trong nước biển đặt ở giá thử nghiệm biển tại Trạm Thử nghiệm Đầm Bấy, giá đặt cách bờ biển 70 m, độ sâu treo mẫu 1,5 - 1,8 m.

- Trạm Thử nghiệm Đầm Bấy có các thông số đặc trưng như sau:

+ Môi trường nước biển: Nhiệt độ: 25 - 30,3oC; рН: 7,1 - 8,1; độ mặn: 27 - 35‰; oxy hòa tan: 4,9 - 9,6 mg/l; số lượng vi sinh vật dị dưỡng: 80,7 - 120 nghìn Tb/ml; số lượng vi sinh vật oxy hóa dầu: 0,12 - 1,15 nghìn Tb/ml; số lượng vi sinh vật nhóm đường ruột: 0,4 - 0,9 nghìn Tb/ml [1].

+ Môi trường đất: nhiệt độ 26,3 - 26,6oС; độ sâu 1,5 m; рН 7,1 - 7,9; độ mặn 15 - 19 ‰; thành phần cát 95%; điện trở suất 55 - 60 Ω.cm [2].

+ Môi trường khí quyển [3]: Hàm lượng Cl- sa lắng tại Trạm Thử nghiệm Đầm Bấy là 70,6 mg/m2.ngày đêm, tại Trạm KIS là 35,6 mg/m2.ngày đêm (xác định bằng phương pháp nến ướt).

Trạm thử nghiệm được xây dựng theo GOST 9.906-83. Thời gian tiến hành thử nghiệm: Từ tháng 5 năm 2004 đến tháng 8 năm 2011.



2.2. Quy trình thử nghiệm và tính kết quả

Mẫu thử nghiệm là thép CT-08, CT-10 và CT-20 theo tiêu chuẩn GOST 9.907-83 và GOST 9.909-86. Mẫu có kích thước 100 x 150 x 1 (2 hoặc 3) mm và tuân thủ tiêu chuẩn ISO/DIS 8565. Một môi trường thử nghiệm đặt 15 mẫu của mỗi mác thép. Mẫu đối chứng được đặt trong bình hút ẩm.

Trước khi thử nghiệm, mẫu được xử lý bề mặt theo GOST 9.909-86. Các sản phẩm ăn mòn được tẩy bằng cách phối hợp các phương pháp làm sạch cơ học và hóa học theo GOST 9.907-83 và ISO/DIS 8407. Mẫu được cân trên cân phân tích, độ chính xác 10-4 g. Xác định tổn thất khối lượng do ăn mòn theo GOST 9.907-83, có sử dụng những khuyến nghị trong công trình của Vũ Đình Huy [4].

Tốc độ ăn mòn được xác định theo công thức sau:

K = ST

mm 21 − (g/cm2.ngày đêm)

trong đó: m1, m2 - tương ứng là khối lượng mẫu trước và sau khi thí nghiệm, g;

S - diện tích của mẫu, m2; T- thời gian thử nghiệm mẫu, ngày đêm.

Chiều sâu ăn mòn được xác định sau 15 tháng thử nghiệm. Sử dụng kính hiển vi soi nổi để đo độ sâu ăn mòn trên diện tích 10 cm2 bề mặt mẫu. Trên mỗi một cm2

đo 3 điểm (tổng số 30 điểm), sau đó tính chiều sâu trung bình.

Chỉ số hoạt tính của vi sinh vật hiếu khí (Aaer) và yếm khí (Aanaer) được xác định theo phương pháp đếm khuẩn lạc.


3.1. Tốc độ ăn mòn thép cacbon trong môi trường không khí ven biển

Hình ảnh bề ngoài các mẫu thép cacbon sau 4 năm thử nghiệm (từ 2004 đến 2008) tại trạm KIS được giới thiệu trong hình 1.

A B C

А: Mẫu СT-08; B: Mẫu СT-10; C: Mẫu СT-20

Hình 1. Hình dạng bên ngoài của mẫu hợp kim cacbon sau 4 năm thử nghiệm

Sau thời gian thử nghiệm, bề mặt mẫu có màu nâu sẫm, cả hai mặt có lớp sản phẩm ăn mòn dày, tơi xốp và bị lở ra khi tác động cơ học; mặt trái của mẫu tối hơn; bề mặt của mẫu bị gỉ nặng, không đều và gồ ghề [5].

Tốc độ ăn mòn trung bình của các mẫu kim loại và hợp kim nghiên cứu sau 4 năm thử nghiệm được trình bày tại bảng 1.



Bảng 1. Tốc độ ăn mòn thép cacbon trong khí quyển ven biển Nha Trang

Ký hiệu mẫu Tên vật liệu Tốc độ ăn mòn, g/m2.ngày đêm tại Trạm KIS

Tốc độ ăn mòn g/m2.ngày đêm

tại Trạm Đầm Bấy K.1 СT-08 0,26 0,58 K.2 СT-10 0,22 0,50 K.3 СT-20 0,28 0,74

Dạng ăn mòn của thép cacbon trong khí quyển biển chủ yếu là ăn mòn bề mặt [5] với các khu vực ăn mòn tương đối đồng đều; ăn mòn rìa cũng xuất hiện trên cạnh mẫu. Tốc độ ăn mòn của thép CT-20 là lớn nhất với 0,74 g/m2.ngày đêm. Tốc độ ăn mòn thép cacbon tại Trạm Thử nghiệm Đầm Bấy cao hơn hẳn tại Trạm KIS. Điều này được giải thích là do Trạm Thử nghiệm Đầm Bấy có khoảng cách đến biển ngắn hơn, do đó có hàm lượng Cl- trong không khí cao hơn.

3.2. Tốc độ ăn mòn thép cacbon trong môi trường đất ven biển

Đề tài đã tiến hành đặt thử nghiệm 15 mẫu thép CT-10 trong môi trường đất (hình 2), kích thước mẫu 100 x 150 x 1,5 mm, để xác định tốc độ ăn mòn trong điều kiện không được bảo vệ. Thời gian thu mẫu là 10, 20, 30, 40 và 50 ngày.

Hình 2. Đặt mẫu thử nghiệm tốc độ ăn mòn của thép trong môi trường đất

Kết quả xác định tốc độ ăn mòn sau thử nghiệm được trình bày trong bảng 2.

Bảng 2. Tốc độ ăn mòn trung bình của thép CT-10 không được bảo vệ trong đất

Kí hiệu mẫu Khối lượng trước thử nghiệm, g

Khối lượng sau thử

nghiệm, g

Tổn thất khối lượng, g

Tốc độ ăn mòn (g/m2.ngày đêm)

D.1 (10 ngày) 316,5025 316,0160 0,4865 3,09 D.2 (20 ngày) 317,1484 316,2065 0,9419 2,99 D.3 (30 ngày) 316,1135 314,7215 1,3920 2,95 D.4 (40 ngày) 316,2339 314,5247 1,7092 2,71 D.5 (50 ngày) 316,7110 314,7284 1,9826 2,52

Kết quả thử nghiệm ăn mòn thép CT10 trong môi trường đất ven biển cho thấy tốc độ ăn mòn tương đối cao, đạt tới 3,09 g/m2/ngày đêm. Tốc độ ăn mòn diễn ra cao nhất trong giai đoạn đầu thử nghiệm, sau đó giảm dần và ổn định ở mức xấp xỉ 2,52 g/m2.ngày đêm [2].



3.3. Tốc độ ăn mòn thép cacbon trong môi trường nước biển Nha Trang và mức độ hoạt động của vi sinh vật trên các mẫu thép thử nghiệm

Để xác định mức độ ăn mòn của các vật liệu, kết cấu thép làm việc trong môi trường nước biển, chúng tôi đã tiến hành xác định tốc độ ăn mòn của vật liệu thép và hợp kim trong nước biển theo phương pháp của tác giả Vũ Đình Huy [4].

Thử nghiệm tự nhiên được tiến hành với 45 mẫu thép CT-08, CT-10, CT-20, kích thước 100 x 150 x 1,5 mm tại vịnh Nha Trang (hình 3).

Hình 3. Mẫu thử nghiệm ăn mòn thép cacbon trong nước biển

Sau một thời gian dài thử nghiệm (15 tháng) trong nước biển, bề mặt các mẫu thử nghiệm bị bám bẩn bởi một lớp rất dày (hình 4). Sinh khối bám bẩn đạt từ 7,4 đến 7,7 kg/m2 trên các mẫu thép cacbon.

Trên bề mặt mẫu thấy rõ các bóng khí hình thành (hình 5). Theo [5], những bóng khí này là sản phẩm của quá trình tổng hợp sunphat của vi sinh vật hiếu khí. Tiến hành thu sản phẩm ăn mòn tại vị trí bóng khí và phân lập, xác định thành phần vi sinh vật.

СT-08 СT-10 СT-20

Hình 4. Các mẫu sau 15 tháng thử nghiệm tại Trạm Thử nghiệm Đầm Bấy

Hình 5. Bóng khí hình thành trên bề mặt mẫu



Bảng 3 trình bày một số đặc trưng ăn mòn các mẫu thép cacbon đã nghiên cứu.

Theo số liệu trong bảng 3, nhận thấy tốc độ ăn mòn thép CT-20 là lớn nhất, tốc độ trung bình đạt tới 3,49 g/m2. ngày đêm và chiều sâu ăn mòn là 204,7 μm. Mẫu CT-10 có tốc độ ăn mòn trung bình là 3,08 g/m2.ngày đêm và chiều sâu ăn mòn đạt tới 181 μm.

Bảng 3. Đặc trưng ăn mòn của mẫu sau 15 tháng thử nghiệm

Kim loại

Ký hiệu mẫu

Tổn thất khối

lượng, g

Tốc độ ăn mòn, g/m2. ngày đêm

Chiều sâu ăn mòn,

10-6m

Miêu tả hình dạng ăn mòn

13 21,065 2,91 171,0 Vết ăn mòn không đều 14 20,355 2,81 165,3 Ăn mòn ở mép mẫu 15 22,417 3,10 182,0 Ăn mòn sâu

CT-08

16 23,001 3,18 186,8 Ăn mòn không đều Giá trị trung bình 21,709 3,00 176,3

29 24,242 3,39 199,2 Vết ăn mòn không đều, bị phá huỷ ở mép mẫu



CT-10


Giá trị trung bình 22,021 3,08 181,0




CT-20


Giá trị trung bình 24,909 3,49 204,7

Tác động ăn mòn trên các mẫu thép CT-08, CT-10, CT-20 mang các đặc trưng giống nhau với các vết lấm tấm riêng rẽ. Ăn mòn dạng vỏ sò và các vết tròn lớn xuất hiện dưới chân tổ của các Balanus đã chết, rất hiếm gặp dưới chân tổ của các Balanus còn sống.

Mức độ hoạt động của vi sinh vật trên bề mặt các mẫu kim loại được xác định theo cơ chất, do cơ chất thể hiện rõ mối liên hệ giữa các chỉ số hoạt động của vi sinh vật với các chỉ số ăn mòn. Các cơ chất đó là ramnoza (S4), natri xitrat (S10) và tinh bột (S17) đối với hợp kim cacbon và nhôm, còn đối với thép hợp kim 12Х18Н10T là lactoza (S3), natri propionat (S7) và dextran (S18) [1].

Kết quả xác định mức độ hoạt động men vi sinh vật trình bày trong bảng 4.



Bảng 4. Các chỉ số hoạt tính của vi sinh vật hiếu khí (Aaer) và yếm khí (Aanaer) trên bề mặt các mẫu nghiên cứu sau 15 tháng thử nghiệm

Kim loại Ký hiệu mẫu Aaer Аanaer 13 68,78 3 14 75,94 2 15 132,7 2

CT-08

16 87,47 2 29 38,90 2 30 75,91 0,5 31 51,75 3

CT-10

32 69,39 3 21 89,67 4 22 80,85 4 23 56,91 2 24 83,51 2 38 33,66 2 39 23,42 0,5

CT-20

40 23,15 0,5

Như đã chỉ ra trong bảng 4, khả năng hoạt động hình thành sunphat trên các mẫu CT-20 là cao nhất. Mức độ hoạt động hình thành sunphat cao nhất ghi nhận được là ở mẫu số 21, chỉ số Aaer đạt 89,67 tương ứng với tốc độ ăn mòn và độ sâu ăn mòn cao nhất là 3,86 g/m2. ngày đêm và 226,6 μm.

IV. KẾT LUẬN

Kết quả nghiên cứu ăn mòn, phá hủy kim loại trong các môi trường khí quyển biển, nước biển và đất ven biển đối với 03 loại thép cacbon CT-08, CT-10 và CT-20 tại các trạm thử nghiệm ở Nha Trang cho thấy:

- Dạng ăn mòn trong môi trường khí quyển biển chủ yếu là ăn mòn bề mặt, tương đối đồng đều. Tốc độ ăn mòn ở Trạm Thử nghiệm Đầm Bấy cao hơn ở Trạm KIS. Thép CT-20 bị ăn mòn nhanh nhất, tốc độ ăn mòn trung bình cho 4 năm thử nghiệm đạt 0,74 g/m2.ngày đêm.

- Thép CT-10 trong môi trường đất ven biển có tốc độ bị ăn mòn tương đối cao, đạt trung bình 3,09 g/m2.ngày đêm trong 10 ngày đầu. Tốc độ ăn mòn cao nhất trong giai đoạn đầu thử nghiệm, sau đó giảm dần và ổn định ở mức khoảng 2,52 g/m2.ngày đêm.

- Trong môi trường nước biển, thép CT-20 bị ăn mòn nhanh nhất (3,49 g/m2.ngày đêm), so với thép CT-08 bị ăn mòn chậm nhất (3,00 g/m2.ngày đêm).

- Động thái ăn mòn trên các mẫu thép CT-08, CT-10, CT-20 mang các đặc trưng giống nhau. Khả năng hoạt động hình thành sunphat có thể là nguyên nhân chính làm tăng tốc độ ăn mòn đối với thép cabon.




1. Beleneva I.A., Kharchenko U.V., Kovantruk IU.L., Application of the multisubstrate testing method to the characterization of marine microbial fouling communities on metal and alloys, Biologiya Morya, 36(2):145, 2010.

2. Bùi Bá Xuân, Nghiên cứu công nghệ chế tạo Protector nền Zn dùng để bảo vệ chống ăn mòn các kết cấu thép và công trình vùng biển, Luận án Tiến sĩ, Đại học Bách khoa Tp. Hồ Chí Minh, 2012.

3. Bùi Bá Xuân, Kovantruk IU.L., Philitrev N.L., Nguyễn Nhị Trự, Ăn mòn đối với một số kim loại màu và hợp kim trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm Việt Nam, Tạp chí Khoa học và Phát triển, ĐH Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, tập 10, số 10, 2007.

4. Ву Динъ Вуй, Атмосферная коррозия металлов в тропиках, Москва, Наука, 1994, с.91.

5. Bùi Bá Xuân, Kovantruk IU. L, Philitrev N.L, Phan Bá Tứ, Báo cáo kết quả đề tài T1.1, Chi nhánh Ven biển, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga, 2008.

6. Trịnh Xuân Sén, Ăn mòn và bảo vệ kim loại, Nxb. Đại học QG Hà Nội, 2006.

SUMMARY

RESEARCH ON CORROSION OF CARBON STEEL IN AIR,

SOIL AND SEA WATER OF NHA TRANG COASTAL AREA

Research results on corrosion in the coastal air, soil and sea water in the weather testing stations in Nha Trang, Viet Nam shows that: the corrosion types of carbon steel in the air is almost uniform. Corrosion rate of the CT-20 steel in the air is the highest and reached 0.74 g/m2.day (after 4 years of testing) in comparison with the corrosion rates of CT-08 and CT-10 steels. The corrosion rate of CT-10 steel in the coastal soil is relatively high, reaching 3.09 g/m2.day (after 10 days), then decreased gradually and stabilized at about 2.52 g/m2.day (after 50 days). In the sea water, the corrosion rate of CT-20 steel reached 3.49 g/m2.day, compared with corrosion rate of 3.00 g/m2.day of CT-08 steel. Corrosion areas on the samples like a shell and a big circle appear under the nest of the died Balanus, and very rarely appear in the case of alive Balanus. Fouling biomass rearched 7.4 to 7.7 kg/m2.

Từ khóa: Corrosion rate of carbon steels, corrosion in soil, corrosion in sea water, atmospheric corrosion, Nha Trang, Viet Nam



Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga

Thông tin khoa học công nghệ


БИОЦИДНЫЕ ЦЕМЕНТЫ

В. Т. ЕРОФЕЕВ, А. И. РОДИН, В. Ф. СМИРНОВ, А. Д. БОГАТОВ,

С. В. КАЗНАЧЕЕВ, Е. Н. СУРАЕВА, М. А. РОДИНА

Введение

Производство строительных материалов - одна из самых перспективных сфер деятельности человека. Из широкой номенклатуры различных видов строительных материалов наибольший объем их производства приходится на бетоны и растворы, изготавливаемые на цементных связующих. Как у нас в стране, так и за рубежом интенсивно ведутся исследования по разработке новых видов цементов и совершенствованию известных. Так, к настоящему времени разработаны сульфатостойкие, гидрофобные, пластифицированные и другие виды портландцемента, выбираемые для применения с учетом эксплуатационных условий в зданиях и сооружениях. Взаимодействие строительных материалов, изделий и конструкций, изготовленных на вышеперечисленных связующих, с биологическими средами природного и техногенного происхождения сопровождается различными физико-химическими процессами. Долгое время факт биокоррозии в недостаточной степени учитывался при проектировании зданий и сооружений, а ведь при недостаточной стойкости к микробиологической коррозии снижается эксплуатационная надежность изделий и конструкций, ухудшается их внешний вид.

Под действием плесневых грибов пришли в негодность железобетонные конструкции на Кировоградском, Каменец-Подольском, Киевском и других мясокомбинатах [9]. Серьезное повреждение бетонных стен под действием микроорганизмов было обнаружено в туннеле Варшавского метро [3]. По этой же причине обрушился козырек станции метро «Сенная площадь» в г. Санкт-Петербурге [5]. Примеров можно привести еще очень много. Установлено, что в настоящее время более 50% общего объема регистрируемых в мире повреждений связано с деятельностью микроорганизмов.

Ежегодный экономический ущерб от биоповреждений в мире достигает 40 млрд долларов, что составляет более 2% от стоимости всей промышленной продукции, производимой человеком на планете. Ежегодно расширяется перечень заболеваний людей, вызванных микроскопическими организмами.

Придание портландцементу, сульфатостойким, гидрофобным, пластифицированным и другим цементам фунгицидных и бактерицидных свойств, а также создание специальных биоцидных цементов является важным направлением в современном строительном материаловедении.



Одним из наиболее эффективных и длительно действующих способов придания стойкости строительным материалам и конструкциям в условиях агрессивного воздействия микроорганизмов является применение биоцидных соединений. Последние вводятся в состав материала в процессе его изготовления или методом пропитки. Все известные биоцидные препараты по механизму воздействия на микроорганизмы делятся на 3 группы: окислители, фенолы, ПАВ (влияют на функцию пограничных структур клетки, вызывая ее повреждение); тяжелые металлы, азотистые соединения, спирты (нарушают функцию белков и ферментов); азотная кислота, окись этилена, некоторые антибиотики (реагируют с ДНК) [12].

Добиться бактерицидного и фунгицидного состава цементных композитов достаточно сложно. Из-за большого количества соединений, входящих в состав портландцемента, трудно предсказать дальнейший ход реакций цементных минералов с вводимыми биоцидными добавками. Кроме того, на стадии затворения цементные композиты обладают высоким уровнем рН, что делает бессмысленным применение большинства органических добавок. Единственным выходом из ситуации по приданию цементным композитам бактерицидных и фунгицидных свойств до недавнего времени было введение на стадии затворения малорастворимых токсичных препаратов. Желаемый результат был достигнут. Например, из результатов ряда исследований [1, 2, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13] следует, что применение модифицированных наполнителей в цементных композитах, обработанных раствором перманганата калия 7,5% концентрации, который придает материалу фунгицидные свойства, позволяет повысить грибостойкость материалов; введение в состав цементных композитов технического лигносульфоната СДБ, суперпластификатора на основе нафталинсульфокислоты (С-З), смолы нейтрализованной воздухововлекающей (СНВ) в количествах, не превышающих 1% от массы цемента, влияет на устойчивость материалов к обрастанию микроскопическими грибами. Доказана эффективность использования катапина в качестве бактерицида для бетона; подтверждена эффективность введения в цементные растворы на основе портландцемента, кварцевого песка и арил-(арилокси)силанов в количестве 0,5-2,5%, 0,05% 1,2-дибром-2,4-дицианобутана, жидкого полиамина, древесно-смоляных масел, 3% пиросульфата натрия от массы цементного связующего, придающих материалу биоцидные свойства; предложен в качестве биоцида для цементных композитов латекс АБП-40, который также придает материалу фунгицидные свойства.



Безусловно, исследователи добились положительных результатов, но параллельно с этим возник целый ряд новых проблем. Во-первых, некоторые из предложенных препаратов оказывают негативное влияние на физико-механические свойства материалов и изделий. Во-вторых, некоторые биоцидные препараты достаточно быстро вымываются из толщи бетона, что приводит к скорой потере материалом биоцидных свойств. В-третьих, токсическое воздействие, которое оказывают отдельные препараты на микроорганизмы, опасно для людей и животных. Существенным недостатком является и достаточно высокая стоимость некоторых видов добавок. Все приведенные факты подтверждают необходимость поиска новых решений по приданию цементным композитам биоцидных свойств.

На основе анализа сложившейся ситуации поставлена цель исследований, заключающаяся в разработке технологии получения биоцидного портландцемента, отличающегося экологичностью, высокими физико-механическими и эксплуатационными показателями и относительно низкой себестоимостью производства.

Технология получения. Материалы и методы исследований

Разработанная нами технология получения биоцидного портландцемента основывается на совместном помоле цементного клинкера, двуводного гипса, разработанных нами биоцидных добавок (смесь простых, дешевых, нетоксичных, хорошо растворимых химических препаратов) и иных функциональных добавок.

Для подтверждения возможности использования разработанных в МГУ им. Н. П. Огарёва биоцидных добавок при производстве цементов, а также в цементных композитах для придания последним фунгицидных свойств нами был проведен следующий эксперимент. Клинкер цементного завода ОАО «Мордовцемент» минералогического состава 3CaO.SiO2 (59-63%), 2CaO.SiO2 (16-18%), 3CaO.Al2O3 (6-7,5%), 4CaO.Al2O3.Fe2O3 (11-12%) размалывался до удельной поверхности частиц 3 000 см2/г совместно с двуводным гипсом (CaSO4.2H2O) второго сорта (ГОСТ 4013) Порецкого месторождения и разработанными нами комплексными добавками: добавкой № 1, придающей фунгицидные свойства материалу и повышающей его прочностные характеристики, и добавкой № 2, придающей фунгицидные свойства и понижающей водоотделение цемента. Содержание двуводного гипса варьировалось в пределах от 0 до 8 мас. ч. на 100 мас. ч. клинкера, содержание добавки № 1 - от 0 до 6 мас. ч., добавки № 2 - от 0 до 4,5 мас. ч.



Исследование обрастаемости плесневыми грибами проводилось по ГОСТ

9.049-91 (метод 1 и метод 3) на образцах-балочках из цементного камня,

полученного из раствора нормальной густоты, с размерами 1 x 1 x 3 см.

Идентификация микромицетов проводилась на основании их морфолого-

культуральных особенностей с использованием определителей: К. Б. Рейпера, С.

А. Тома (Raper, Thom, 1949); К. Б. Рейпера, Д. И. Феннела (Raper, Fennell, 1965);

Н. М. Пидопличко (1971); М. А. Литвинова (1967); А. А. Милько (1974); Т. С.

Кириленко (1977); К. Донша, В. Гамса (Donch, Gams, 1980); А. Ю. Лугаускаса,

А. Н. Микульскене, Д. Ю. Шляужене (1987); В. И. Билая, Э. З. Коваль (1988).

Исследование основных физико-механических свойств цементов

проводилось по ГОСТ 310.1-76, 310.3-76, 310.4-81, 310.6-85.

Результаты и их обсуждение

На первом этапе исследований была проведена оптимизация составов

биоцидных портландцементов по показателям обрастаемости, а также

определен видовой состав микромицетов на поверхности цементного камня

сразу после изготовления по стандартной технологии и после месяца

испытанный по методу 3 ГОСТ 9.049-91. Результаты приведены в табл. 1 и 2.

Из представленных в табл. 1 данных следует, что материалы,

изготовленные на связующем, содержащем 100 мас. ч. клинкера, 6 мас. ч.

двуводного гипса и 4,5 мас. ч. добавки № 1, приобретают ярко выраженные

фунгицидные свойства.

Идентификация микромицетов на поверхности цементного камня после 1

месяца испытаний по методу 3 показывает доминирование видов Pen.

сyclopium и Asp. terreus практически на всех составах. Именно эти грибы

наиболее распространены на предприятиях перерабатывающей

промышленности и относятся к числу особенно агрессивных вредителей

строительных конструкций. Следует заметить, что на образцах составов № 16-

20 обрастаемость данными микромицетами незначительная, а на образцах

состава № 19 и вовсе отсутствует.



Таблица 1. Влияние содержания CaSO4.2H2O и добавки № 1 на обрастаемость цементного камня и видовой состав доминирующих микромицетов

Оценка роста грибов, баллы

№ состава

Содержание

двуводного

гипса

,

Добавка

№ 1

, мас

. ч.

Метод

1

Метод

3

Характеристика по ГОСТ

9.049-91

Идентификация доминирующих микромицетов около поверхности цементного камня после 1 месяца

испытаний по методу 3

1 0 0 0 4 Грибостоек Pen. cyclopium 2 2 0 0 4 Грибостоек Pen. cyclopium 3 4 0 0 4 Грибостоек Pen. cyclopium, Asp. niger 4 6 0 0 4 Грибостоек Pen. cyclopium 5 8 0 0 4 Грибостоек Pen. cyclopium, Asp. terreus 6 0 1,5 2 4 Грибостоек Pen. cyclopium, Pen. funiculosum 7 2 1,5 2 4 Грибостоек Pen. cyclopium 8 4 1,5 0 4 Грибостоек Pen. cyclopium, Pen. funiculosum 9 6 1,5 2 4 Грибостоек Pen. cyclopium

10 8 1,5 2 4 Грибостоек Pen. cyclopium, Asp. terreus, Paecilomyces variotii

11 0 3 0 2 Грибостоек Asp. terreus 12 2 3 2 3 Грибостоек Pen. cyclopium, Pen. funiculosum 13 4 3 2 4 Грибостоек Pen. cyclopium, Asp. terreus

14 6 3 2 4 Грибостоек Paecilomyces variotii, Pen. cyclopium, Asp. terreus

15 8 3 2 4 Грибостоек Asp. terreus, Paecilomyces variotii 16 0 4,5 0 3 Грибостоек Asp. terreus, Pen. cyclopium 17 2 4,5 0 3 Грибостоек Asp. terreus, Pen. cyclopium

18 4 4,5 0 3 Грибостоек Pen. cyclopium, Asp. terreus, Asp. niger

19 6 4,5 0 0 (0) Фунгициден -

20 8 4,5 0 3 Грибостоек Pen. cyclopium, Asp. terreus, Pen. funiculosum

21 0 6 1 3 Грибостоек Pen. cyclopium, Asp. terreus 22 2 6 1 4 Грибостоек Pen. cyclopium 23 4 6 1 3 Грибостоек Asp. terreus, Pen. cyclopium 24 6 6 0 4 Грибостоек Asp. terreus, Pen. cyclopium

25 8 6 2 4 Грибостоек Asp. terreus, Pen. cyclopium

Цемент, изготовленный на связующем, содержащем 100 мас. ч.

клинкера, 0-8 мас. ч. двуводного гипса и 3-4,5 мас. ч. добавки № 2, также

приобретает ярко выраженные фунгицидные свойства (см. табл. 2).



Таблица 2. Влияние содержания CaSO4.2H2O и добавки № 2 на обрастаемость цементного камня и видовой состав микромицетов

Оценка роста

грибов, баллы

№ состава


двуводного

гипса

, асс.

ч.

Добавка

№ 2

, асс.

ч.

Метод

1

Метод

3

Характеристика по ГОСТ

9.049-91

Идентификация микромицетов на поверхности цементного камня сразу после изготовления по стандартной технологии

1 0 0 0 4 Грибостоек Paecilomyces variotii, P. claviforme, A. ustus, A. terreus

2 2 0 0 4 Грибостоек A. niger, P. urticae, A. ustus, P. lanosum

3 4 0 0 4 Грибостоек

A. niger, Chaetomium dolichortrichum, Сhaetomium bostrychodes, A. ustus, P. meleagrinum, P. urticae, P. canescens, A. terreus, P. nigricans, P. claviforme, A. brevipes


A. niger, A.ustus, Chaetomium dolichortrichum, Chaetomium globosum, A. Terreus, A.versicolar, P. Lanosum, A. Brevipes, дрожжи


P. chrysogenum, P. meleagrinum, P. canescens, P. urticae, P. nigricans, A. ustus, A.oryzae, Chaetomium globosum, Cladosporium sphaerospermum, Alternaria brassicae, A. various, A. brevipes, дрожжи

6 0 1,5 0 3 Грибостоек A. ustus, P. notatum, Cladosporium herbarum, A. clavatus, P. urticae, A. terreus

7 2 1,5 0 3 Грибостоек P. claviforme, A. ustus, P. urticae, A. terreus

8 4 1,5 0 3 Грибостоек

Chaetomium dolichortrichum, A. Fumigatus, A. Ustus, Verticillium nubilum, Mucor circinelloides, P. Urticae, Verticillium album

9 6 1,5 0 3 Грибостоек P. claviforme, P.cyclopium, P. canescens, A. ustus, P. meleagrinum, Cladosporium resinae

10 8 1,5 0 3 Грибостоек A. ustus, A. terreus, Alternaria pluriseptata, A. niger, P. urticae, P. claviforme, бактерии



11 0 3 0 0 (40 мм) ФунгициденP. notatum, P. canescens, A. ustus, P. oxalicum, P. claviforme, Verticillium album, A. terreus

12 2 3 0 0 (40 мм) Фунгициден A. ustus, A. terreus

13 4 3 0 0 (40 мм) ФунгициденP. chrysogenum, P. notatum, A. ustus, P. meleagrinum, P. claviforme

14 6 3 0 0 (40 мм) ФунгициденP. claviforme, A. terreus, A. ustus, Fusarium moniliforme, бактерии

15 8 3 0 0 (40 мм) ФунгициденFusarium moniliforme, P. claviforme, A. terreus

16 0 4,5 0 0 (40 мм) Фунгициден Mucor corticola, A. terreus

17 2 4,5 0 0 (40 мм) Фунгициден P. claviforme, A. ustus, A. terreus

18 4 4,5 0 0 (40 мм) ФунгициденP. canescens, P. meleagrinum, P. urticae, P. claviforme

19 6 4,5 0 0 (40 мм) Фунгициден A.clavatus, A. ustus

20 8 4,5 0 0 (40 мм) Фунгициден A. niger, A. ustus, P. claviforme

Идентификация микромицетов на поверхности цементного камня, приготовленного по стандартной технологии, говорит о том, что уже сразу после изготовления строительные композиты в толще и на поверхности имеют огромное количество разнообразных микроорганизмов. При использовании таких материалов в условиях, благоприятных для данных микромицетов, потенциальная возможность быстрого разрастания плесневых грибов огромная. Необходимо заметить, что потенциальный видовой состав микроорганизмов на поверхности цементного камня на биоцидном портландцементе (составы № 11-20), изготовленном с применением добавки № 2, незначителен по сравнению с другими составами.

Второй этап исследований заключался в определении влияния разработанных нами биоцидных добавок на основные физико-механические характеристики цемента.

Испытание по ГОСТ 310.3-76. Нормальная густота портландцемента, изготовленного с применением добавки № 1, не изменяется от количественного содержания добавки и двуводного гипса и для всех 25 составов, представленных в табл.1, равна 26%. Иными словами, добавка № 1 не оказывает влияния на реологические свойства модифицированного портландцемента.

Нормальная густота портландцемента, изготовленного с применением добавки № 2 (см. табл. 2), для составов № 1-5 составила 26%, для составов № 6-10 - 28%, для составов № 11-15 - 27,5% и для составов № 16-20 - 26,5%. Все говорит о том, что при небольшом содержании добавки № 2 происходит ухудшение реологических свойств цемента.

Образцы-лепешки всех составов для определения равномерности изменения объема выдержали испытания по ГОСТу.



Таблица 3. Влияние содержания CaSO4.2H2O и добавки № 1 на сроки схватывания модифицированного

портландцемента

Таблица 4. Влияние содержания CaSO4.2H2O и добавки № 2 на сроки схватывания модифицированного

портландцемента Сроки схватывания цемента,

ч-мин Сроки схватывания цемента,

ч-мин №

состава начало конец

№ состава

конец 1 1 - 00 2 - 45 1 0 - 35 2 - 00 2 3 - 35 4 - 40 2 3 - 15 4 - 05 3 3 - 45 4 - 50 3 3 - 20 4 - 20 4 4 - 25 5 - 10 4 3 - 00 4 - 20 5 5 - 10 5 - 40 5 3 - 45 5 - 00 6 1 - 25 3 - 25 6 0 - 45 1 - 20 7 3 - 45 6 - 00 7 0 - 55 1 - 35 8 8 - 30 9 - 20 8 2 - 35 4 - 15 9 9 - 20 10 - 10 9 6 - 25 7 - 40 10 9 - 55 10 - 30 10 6 - 05 7 - 10 11 0 - 55 1 - 25 11 0 - 25 1 - 15 12 1 - 30 2 - 40 12 0 - 30 1 - 20 13 3 - 40 4 - 35 13 0 - 55 1 - 55 14 7 - 05 7 - 55 14 2 - 05 4 - 30 15 8 - 05 8 - 45 15 5 - 45 7 - 40 16 0 - 35 1 - 00 16 0 - 10 0 - 15 17 0 - 40 1 - 10 17 0 - 10 0 - 15 18 1 - 00 2 - 20 18 0 - 15 0 - 50 19 3 - 00 4 - 30 19 0 - 40 1 - 50 20 3 - 55 5 - 55 20 1 - 30 3 - 30 21 0 - 30 0 - 55 22 0 - 35 1 - 05 23 0 - 55 1 - 40 24 2 - 45 3 - 20 25 3 - 30 4 - 30

Сроки схватывания портландцемента, модифицированного добавкой № 1, отвечают требованиям ГОСТ 310.3-76, кроме составов № 9, 10, 16, 17, 21 и 22. Характерной особенностью его твердения является то, что с увеличением содержания добавки № 1 от 3 до 4,5 мас. ч. и CaSO4.2H2O от 4 до 8 мас. ч. на 100 мас. ч. клинкера временные рамки от начала до конца схватывания практически идентичны тем, что характерны для рядового портландцемента (табл. 3). Все это говорит о том, что возникновение каких-либо технологических трудностей применения на строительной площадке портландцемента, модифицированного добавкой № 1 маловероятно.



Сроки схватывания портландцемента, модифицированного добавкой № 2, также отвечают требованиям ГОСТ 310.3-76, кроме составов № 1, 11,12, 16, 17, 18, 19. Особенность его твердения заключается в том, что с увеличением содержания добавки более 4 мас. ч. на 100 мас. ч. клинкера и при любом предельно допустимом содержании CaSO4.2H2O время начала схватывания цемента выходит за рамки норм, приведенных в ГОСТ 310-3.76 (табл. 4).

Испытание по ГОСТ 310.4-81. Экспериментальные результаты влияния биоцидной добавки № 1 на прочностные характеристики модифицированного портландцемента представлены на рис. 1 и в уравнениях (1) и (2).

Рис. 1. Влияние содержания CaSO4.2H2O и добавки № 1 на прочность цемента:

а - при сжатии; б - при изгибе

Y = 1,242 + 0,379X1 - 0,644X2 + 0,422X12 + 0,277X1X2 - 0,485X2

2 - - 0,197X1

4 + 0,209X12X2 - 0,028X1X2

2 + 0,502X24 - 0,408X1

7 - - 0,267X1

4X2 - 0,031X12X2

2 - 0,088X1X24 + 0,129X2

7 (1) Y = 1,197 + 0,119X1 - 0,180X2 - 0,053X12 + 0,128X1X2 - 0,697X22 - - 0,046X14 + 0,092X12X2 - 0,024X1X22 + 0,260X24 + 0,111X17 - - 0,037X14X2 - 0,116X12X22 - 0,170X1X24 + 0,562X27 (2)

С применением биоцидной добавки № 1 в дозировках от 1 до 3,5 мас. ч. на 100 мас. ч. клинкера при содержании в цементе 5-8 мас. ч. CaSO4.2H2O прочность цемента при сжатии увеличивается на 50%. Иными словами, при тех же энергозатратах, что и на производство портландцемента М500, возможно получение цемента М700.

Согласно приведенным выше данным, биоцидность портландцемента достигается при содержании добавки № 1 в цементе в количестве 4,5 мас. ч. на 100 мас. ч. клинкера при содержании в цементе 6 мас. ч. CaSO4.2H2O. Анализируя рис.1, а и уравнение (1), можно сказать, что биоцидный портландцемент имеет повышенную (на 20%) прочность при сжатии, по сравнению с рядовым портландцементом. При тех же энергозатратах, что и на производство портландцемента М500, с применением этой добавки возможно получение биоцидного портландцемента М600.


добавки

№ 1

, мас

. ч.

0 2 4 6 8 Содержание CaSO4.2H2O, мас. ч.


6

4,5

3

1,5

0


добавки

№ 1

, мас

. ч. 6

4,5

3

1,5

0



Анализируя воздействие биоцидной добавки на реологические свойства, кинетику твердения модифицированного портландцемета, а также зная состав добавки, можно предположить, что механизм действия добавки № 1 на прочностные характеристики цемента заключается в положительном действии сульфатной коррозии на стадии затворения цементного теста. В результате чего образование гидросульфоалюмината кальция, который, как известно, способен увеличиться до 2,86 раза своего объема, происходит с меньшим негативным воздействием на структуру цементного камня. Данное предположение подтверждается и прочностными показателями модифицированного портландцемента при изгибе.

Прочность цемента при изгибе, как показывают рис.1, б и уравнение (2), увеличивается при тех же дозировках добавки № 1 и CaSO4.2H2O, которые положительно повлияли и на прочность цемента при сжатии. Максимальное значение прочности модифицированного портландцемента при изгибе на 25-30% больше прочности рядового портландцементе. Данное значение достигается введением биоцидной добавки № 1 в количестве 2-4 мас. ч. на 100 мас. ч. клинкера при содержании в цементе 6-8 мас. ч. CaSO4.2H2O. Прочность биоцидного портландцемента при изгибе больше прочности рядового портландцемента на 10%.

Экспериментальные результаты влияния биоцидной добавки № 2 на прочностные характеристики модифицированного портландцемента представлены на рис. 2 и в уравнениях (3) и (4).

Рис. 2. Влияние содержания CaSO4.2H2O и добавки №2 на прочность цемента:

а - при сжатии; б - при изгибе

Y = 0,625 + 0,058X1 + 0,054X2 + 0,206X12 - 0,018X1X2 + 0,050X2

2 -

- 0,034X14 + 0,113X1

2X2 + 0,017X1X22 - 0,218X2

4 - 0,085X17-

- 0,150X14X2 - 0,203X1

2X22 + 0,085X1X2

4 + 0,172X27 (3)

Y = 0,640 + 0,092X1 + 0,148X2 + 0,379X12 - 0,245X1X2 + 0,195X22 -

- 0,007X14 + 0,148X12X2 - 0,008X1X22 - 0,224X24 - 0,197X17 +

+ 0,049X14X2 - 0,204X12X22 + 0,115X1X24 + 0,073X27 (4)


б)

4,5

3

1,5

0

4,5

3

1,5

0


добавки

№ 2

, мас

. ч.


добавки

№ 2

, мас

. ч.


а)



Как видно из рис. 2 и уравнений (3) и (4), биоцидная добавка № 2 несколько снижает прочностные показатели портландцемента. Фунгицидные свойства достигаются при содержании в нем данной добавки в количестве 3-4,5 мас. ч. на 100 мас. ч. клинкера при любом предельно допустимом содержании CaSO4.2H2O. Получить биоцидный портландцемент, модифицированный добавкой № 2 марки не менее М400 можно при содержании CaSO4.2H2O 6-8 мас. ч. на 100 мас. ч. клинкера.

Проанализировав влияние данной добавки на реологические характеристики портландцемента, а также кинетику его твердения, мы пришли к выводу, что снижение прочности в большей степени объясняется увеличением количественного содержания воды затворения.

Необходимо отметить, что, в отличие от биоцидной добавки № 1, добавка № 2 разрабатывалась с целью улучшения такого показателя цемента, как водоотделение, которое, как известно, напрямую влияет на прочностные показатели строительных растворов различного назначения.

Испытание по ГОСТ 310.6-85. Экспериментальные показатели влияния биоцидных добавок на водоотделение модифицированного портландцемента представлены на рис. 3 и в уравнениях (5) и (6).

а) б)

Рис. 3. Водоотделение цемента (%) в зависимости от содержания: а - CaSO4.2H2O и добавки № 1; б - CaSO4.2H2O и добавки № 2

Y = 30,808 + 7,096X1 - 7,527X2 - 8,969X12 + 3,553X1X2 + 2,842X2

2 +

+ 2,025X14 + 2,142X1

2X2 - 12,817X1X22 + 4,161X2

4 + 6,372X17 -

- 0,372X14X2 + 9,224X1

2X22 - 4,252X1X2

4 - 9,721X27 (5)

0 2 4 6 8

Содержание CaSO4.2H2O, мас. ч.

0 2 4 6 8

Содержание CaSO4.2H2O, мас. ч.


добавки

№ 2

, мас

. ч.

4,5

3

1,5

0


добавки

№ 1

, мас

. ч. 6

4,5

3

1,5

0



Согласно экспериментальным данным, представленным на рис. 3, а и в уравнении (5), водоотделение портландцемента, модифицированного биоцидной добавкой № 1, уменьшается с увеличением ее содержания при незначительном увеличении содержания CaSO4.2H2O в цементе. Увеличение водоотделения, наоборот, происходит с ростом содержания CaSO4.2H2O при незначительном увеличении содержания добавки № 1 в цементе.

Водоотделение биоцидных составов портландцемента, модифицированных добавкой № 1, составляет 27 - 31%.

Y = 0,616 - 10,241X1 + 21,441X2 + 16,891X12 - 44,377X1X2 +

+ 38,903X22 + 3,794X1

4 + 0,376X12X2 + 5,173X1X2

2 - 18,192X24 -

- 7,335X17+ 6,926X1

4X2 - 13,245X12X2

2 + 35,900X1X24 - 3,114X2

7 (6)

Низкое водоотделение портландцемента достигается введением при помоле разработанной биоцидной добавки № 2. Согласно экспериментальным данным, представленным на рис. 3, б и в уравнении (6), при содержании данной добавки в количестве 0,5-4 мас. ч. на 100 мас. ч. клинкера при любом предельно допустимом содержании CaSO4.2H2O водоотделение цемента находится в пределах допустимых 25%. При содержании данной добавки 1-3,5 мас. ч. на 100 мас.ч. клинкера, возможно добиться прекращения водоотделения. Данное явление объясняется особенностями химических соединений, входящих в состав биоцидной добавки № 2.

Выводы

Подводя итог вышеизложенного, можно сказать, что разработан эффективный метод придания цементным композитам бактерицидных и фунгицидных свойств.

Биоцидный портландцемент повышенной прочности (М600) содержит добавку № 1 в количестве 4,5 мас. ч. на 100 мас. ч. клинкера при содержании 6 мас.ч. CaSO4.2H2O.

Биоцидный портландцемент с пониженным водоотделением (0-4%) содержит добавку № 2 в количестве 3-4 мас. ч. на 100 мас. ч. клинкера при содержании 6-7 мас. ч. CaSO4.2H2O.

Новый строительный материал - биоцидный портландцемент показал улучшение физико-механических и эксплуатационных характеристик цементного камня. Отмечается положительный экономический эффект от его производства и применения. А главное, сопротивление цементных композитов биокоррозии теперь стало абсолютно безвредным для человека.



Библиографический список

1. Гончаров В. В., Биоцидные строительные растворы и бетоны, Бетон и железобетон, 1984, № 3.

2. Ерофеев В. Т., Биодеградация и биосопротивление цементных бетонов, В. Т. Ерофеев, Е. А. Морозов, А. Д. Богатов [и др.], Биоповреждения и биокоррозия в строительстве: материалы Междунар. науч. техн. конф., Саранск, 2004, c.135-140.

3. Заботин К. П., Полимерные оловоорганические биоциды и окружающая среда, К. П. Заботин, А. Н. Шмелева, З. Г. Чернорукова [и др.], IV Всесоюзная конференция по биоповреждениям: тез. докл. Н. Новгород, 1991, c.29-30.

4. Иванов Ф. М., Защита железобетонных транспортных сооружений от коррозии, Ф. М. Иванов, М.: Транспорт, 1968, c.175.

5. Карпенко Н. И., Проблемы биоповреждений и биозащиты строительных материалов, изделий и конструкций, Н. И. Карпенко, В. Т. Ерофеев, В. Ф. Смирнов [и др.], Биоповреждения и биокоррозия в строительстве: материалы Междунар. науч. техн. конф., Саранск, 2004, c.6-11.

6. Ларионов Н. М., Биостойкий бетон на основе химической добавки и активированной воды затворения: дис. … канд. техн. наук, Н. М. Ларионова, Л., 1990, c.179.

7. Морозов Е. А, Исследование устойчивости цементных композитных материалов к действию микромицетов, Е. А. Морозов, Д. А. Губанов, В. Т. Ерофеев, Биоповреждения и биокоррозия в строительстве: материалы Междунар. науч. техн. конф., Саранск, 2006, c.175-177.

8. Рогинская Е. Л., Биоцидные бетоны для животноводческих помещений: дис. … канд. техн. наук, Е. Л. Рогинская, М.: МИСИ, 1987, c.171.

9. Савченко-Бельская М. А., Прочность и долговечность железобетонных конструкций в агрессивных микробиологических средах, Повышение надежности и долговечности машин и сооружений: тез. докл. 4-й респ. науч. техн. конф. : в 2 ч. - Киев, 1991, Ч. 2, c.68-69.

10. Серебреник В. А., Бетоны пониженной проницаемости, стойкие к микробиологической коррозии: дис. … канд. тех. наук, В. А. Серебреник, М. : МИСИ, 1989, c.204.



11. Соломатов В. И., Биологическое сопротивление материалов, В. И. Соломатов, В. Т. Ерофеев, В. Ф. Смирнов [и др.]., Саранск : Изд-во Мордов. унта., 2001, c.196.

12. Чурбанова И. Н., Микробиология: Учеб. для вузов, И. Н. Чурбанова, М.: Высш. шк., 1987, c.237.

13. Шпынова Л. Г., Бактерицидный бетон, Л. Г. Шпынова, И. А. Иваськевич, Бетон и железобетон, 1985, № 8, c.29-30.

The urgency of working out of biocidal cements is described in work; the way of giving cements foungicide and bactericidal properties is offered; efficiency of the application, of biocidal additives developed in the Mordovian State University of N.P.Ogaryov is confirmed; results of experimental researches of physicomechanical properties of the cements modified by developed biocidal additives are presented.

Ключевые слова: микромицеты, биоцидный цемент, фунгицидные и бактерицидные свойства, физико-механические свойства.



ĐIỀU TRA NHIỄM VI RÚT VIÊM GAN B (HBV) Ở CỘNG ĐỒNG DÂN CƯ XÃ X (HUYỆN GIO LINH, TỈNH QUẢNG TRỊ)

КАЛИНИНА О.В., PHẠM NGỌC QUANG, VÕ VIẾT CƯỜNG,

TRẦN THỊ NHÀI, PHẠM THỊ HÀ GIANG


Nhiễm vi rút viêm gan B (HBV) đang là vấn đề lớn của y tế công cộng. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), khoảng 2/3 dân số thế giới nhiễm HBV, trong đó gần 400 triệu người trở thành người mang HBsAg mạn tính. Hàng năm, có hơn một triệu người trên thế giới tử vong vì các bệnh lý liên quan đến nhiễm HBV như viêm gan mạn tính hoạt động, suy gan, xơ gan, ung thư gan nguyên phát [10].

Theo phân vùng dịch tễ nhiễm HBV, Việt Nam nằm trong khu vực có sự lưu hành cao. Tỷ lệ người mang HBsAg (+) dao động từ 8% - 12% [3], tỷ lệ người mang ít nhất một trong những dấu ấn của HBV chiếm tỷ lệ từ 60% - 80% [3, 6].

Để xác định tình trạng nhiễm HBV trong cộng đồng cũng như sàng lọc người cho máu, thông thường là phát hiện kháng nguyên bề mặt HBsAg của HBV. Tuy vậy, khi phát triển nhân lên và xâm nhập vào tế bào gan thì HBV trút bỏ phần kháng nguyên bề mặt HBsAg ở ngoài và chỉ có vật liệu di truyền HBV-DNA đi vào tế bào gan để điều hành tổng hợp các vi rút mới, dấu ấn HBsAg chỉ là xét nghiệm gián tiếp xác định sự có mặt của HBV. Vì vậy dấu ấn HBV-DNA được phát hiện bằng kỹ thuật sinh học phân tử mới phản ánh trực tiếp sự có mặt của hạt vi rút trong máu.

Trong nghiên cứu này, để xác định tỷ lệ nhiễm HBV trong cộng đồng dân cư xã X (Gio Linh, Quảng Trị) chúng tôi xác định đồng thời cả hai dấu ấn (HBsAg và HBV-DNA), để qua đó có thông tin chính xác về tình hình nhiễm HBV trong một cộng đồng.

II. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng

- 260 người (92 nam, 168 nữ), tuổi từ 18 - 65 tuổi, có thời gian sinh sống ở xã X trên 5 năm tính đến tháng 4/2013.

- Cỡ mẫu nghiên cứu được tính theo công thức:

21 / 2

2. .

Zn p q

dα−=

Trong đó, p là tỷ lệ nhiễm HBV (lấy p = 12%, là tỷ lệ nhiễm HBV trung bình ở Việt Nam); q = 1 - p; d = 0,04 (sai số cho phép); Z1-α/2 = 1,96. Tính được cỡ mẫu n = 253 người, trong nghiên cứu này chúng tôi lấy n = 260 người.



2.2. Vật liệu

* Sinh phẩm

- Bộ sinh phẩm phát hiện HBsAg: Monolisa™ HBsAg ULTRA (Biorad, Pháp).

- Kít tách chiết và tinh sạch DNA tổng số: RIBO-prep (AmpliSens, Nga).

- Bộ sinh phẩm phát hiện HBV-DNA: real-time PCR AmpliSens® HBV-FRT (AmpliSens, Nga).

* Thiết bị - Hệ thống máy ELISA (Biotek, Mỹ).

- Máy nhân gen Rotor - Gene 6000 (Qiagen- Đức).


* Điều tra cắt ngang

- Thu thập mẫu máu ngẫu nhiên, thường quy theo kỹ thuật của Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương.

- Điều tra các yếu tố liên quan tới tình trạng phơi nhiễm bằng mẫu phiếu điều tra đối với từng đối tượng cho máu.

* Kỹ thuật áp dụng

- Phát hiện kháng nguyên bề mặt HBsAg theo nguyên lý kỹ thuật miễn dịch gắn men (ELISA: Enzyme liked immune asober asay).

- Phát hiện dấu ấn HBV-DNA bằng kỹ thuật PCR huỳnh quang điểm.

- Kết quả xử lý bằng phần mềm thống kê SPSS 11.5


Kết quả xét nghiệm HBsAg cộng đồng dân cư xã X được trình bày ở bảng 1.

Bảng 1. Tỷ lệ người mang HBsAg tại xã X.

HBsAg (+) HBsAg (-) Giới tính

Mẫu xét nghiệm n % n %

P(1;2)

Nam 92 12 13,04 80 86,96

Nữ 168 17 10,12 151 89,88 ≥ 0,05

Tổng 260 29 11,15 231 88,85

Kết quả bảng 1 cho thấy tỷ lệ chung người mang HBsAg trong cộng đồng là 11,15%; trong đó nam chiếm tỷ lệ 13,04%; nữ 10,12%, không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở nam và nữ, với p > 0,05. Theo WHO, tỷ lệ mang HBsAg có sự khác nhau giữa các quốc gia, các vùng địa lý và các đối tượng nghiên cứu [10]. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với nghiên cứu của Trần Kim Phụng [7] về tỷ lệ mang HBsAg trong quần thể dân cư tại một số vùng nông thôn tại tỉnh Quảng Trị là 11,5% và tương đương với tỷ lệ lưu hành của HBsAg trong cộng đồng dân cư nước ta (9% - 20%) [1, 5, 6].



Kết quả xét nghiệm HBV-DNA cộng đồng dân cư xã X được trình bày ở bảng 2.

Bảng 2. Tỷ lệ phát hiện dấu ấn HBV-DNA tại xã X

HBV-DNA (+) HBV-DNA (-) Giới tính


P(1;2)

Nam 92 14 15,22 78 84,78

Nữ 168 15 8,93 153 91,07 P < 0,05

Tổng 260 29 11,15 231 88,85

Kết quả bảng 2 cho thấy tỷ lệ phát hiện dấu ấn HBV-DNA là: 11,15% (29/260), nam 15,22%; nữ 8,93%, sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê với p < 0,05. Tỷ lệ nam giới có dấu ấn HBV-DNA cao hơn ở nữ trong nghiên cứu này có thể giải thích là do ngẫu nhiên với lượng mẫu thu thập ở cộng đồng còn nhỏ.

Kết quả tổng hợp phát hiện các dấu ấn HBsAg và HBV-DNA được trình bày ở bảng 3.

Bảng 3. Kết quả phát hiện các dấu ấn HBsAg và HBV-DNA

Tần suất phát hiện Loại dấu ấn

n %

HBV- DNA (+) và HBsAg (+) 23 8,85 (23/260)

HBV-DNA (-) và HBsAg (+) 6 20,7 (6/29)

HBV-DNA (+) và HBsAg (-) 6 2,6 (6/231)

Kết quả bảng 3 cho thấy, tỷ lệ phát hiện đồng thời dấu ấn HBV-DNA và HBsAg trong các đối tượng nghiên cứu là 8,85% (23/260), còn nếu chỉ so với các đối tượng HBsAg (+) là 79,31% (23/29). Kết quả nghiên cứu của Dunford và cộng sự cho thấy tỷ lệ phát hiện HBV-DNA trên các đối tượng HBsAg (+) là 73% (273/376) [2], trong khi đó, nghiên cứu của Nguyễn Đình Ứng trên 11 đối tượng HBsAg (+) có tỷ lệ phát hiện HBV-DNA rất cao, 100% (11/11) [9]. Như vậy, trong số 29 trường hợp HBsAg dương tính có 6 trường hợp HBV-DNA âm tính. Theo cơ chế phát triển và nhân lên của HBV trong tế bào gan, không phải bất cứ trường hợp nào có kháng nguyên HBsAg là có HBV-DNA. Do lớp áo ngoài của vi rút luôn được sản xuất quá mức, còn HBV-DNA là dấu ấn gắn liền với sự có mặt của hạt vi rút (phát hiện genome). Ngoài ra, trong số 29 trường hợp có HBV-DNA dương tính có 6 trường hợp HBsAg âm tính, có thể do dấu ấn HBsAg không có giá trị trong đánh giá giai đoạn hoạt động của HBV, còn dấu ấn HBV-DNA phần nào phản ánh được sự phát triển của vi rút đang phá vỡ tế bào gan và tung ra ngoài máu ngoại vi.

Như vậy, tỷ lệ phát hiện dấu ấn HBV-DNA trong các mẫu HBsAg (-) là 2,6% (6/231). Theo một số công bố trong và ngoài nước, các trường hợp như trên có tên gọi là nhiễm HBV ẩn [4, 8]. Ngoài ra, số liệu trên còn có thể giải thích do tại thời điểm xét nghiệm nồng độ HBsAg trong huyết thanh dưới ngưỡng phát hiện của bộ sinh phẩm nên kết quả âm tính với HBsAg. Các trường hợp này cần tiếp tục được theo dõi và xét nghiệm lại sau 3 - 6 tháng.



Bảng 4. Tần suất nhiễm HBV theo nhóm tuổi

HBV (+) HBV (-) Nhóm tuổi


p

18-29 45 7 15,55 38 84,40 P (1;3;4) ≥ 0,05 30 - 39 57 4 7,14 52 92,86 P (1;2) < 0,05 40 - 49 85 14 16,47 83 83,57 P (3;2) < 0,05 50 - 65 63 10 15,87 52 83, 88 P (4;2) < 0,05 Tổng 260 35 13,46 225 86,54

Kết quả bảng 4 cho thấy, tỷ lệ nhiễm HBV chung của các đối tượng nghiên cứu là 13,46% (35/260). Tỷ lệ nhiễm HBV cao nhất ở nhóm tuổi 40 - 49 (16,43%), thấp ở nhóm tuổi 30 - 39 (7,14%) (p < 0,05). Kết quả một số nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ nhiễm HBV tăng dần theo tuổi, thường tỷ lệ này cao nhất ở nhóm tuổi đang lao động 18 - 49 tuổi và giảm dần sau 50 tuổi [5, 6]. Trong nghiên cứu này, tỷ lệ nhiễm HBV ở nhóm tuổi 30 - 39 thấp hơn so với các nghiên cứu đã công bố. Điều này có thể giải thích là do ở nhóm tuổi này có tới 79,90% (45/57) đối tượng là nữ, là đối tượng nghiên cứu có tỷ lệ nhiễm HBV thấp hơn so với nam nên ảnh hưởng đến tỷ lệ nhiễm HBV chung của nhóm tuổi. Ngoài ra do ảnh hưởng của cỡ mẫu nên số lượng mẫu trong các nhóm tuổi chưa phản ánh hết tình trạng nhiễm HBV.

IV. KẾT LUẬN

Kết quả điều tra nhiễm HBV tại xã X tỉnh Quảng Trị cho thấy:

- Tỷ lệ người mang HBsAg là 11,15% (29/260), trong đó ở nam là 13,04% và ở nữ là 10,12% (p > 0,05);

- Tỷ lệ phát hiện dấu ấn HBV-DNA là 11,15% (29/260), trong đó ở nam là 15,22% và ở nữ là 8,93% (p < 0,05); tỷ lệ phát hiện HBV-DNA trên đối tượng có HBsAg (+) là 79,31% (23/29), trên đối tượng có HBsAg (-) là 2,60% (6/231).


1. Nguyễn Văn Bằng, Nguyễn Thị Vân Anh, Tỷ lệ mang HBsAg và một số yếu tố nguy cơ mang HBsAg của các thành viên trong hộ gia đình: Nghiên cứu cộng đồng tại một số xã miền Trung (Xã Quỳnh Đôi, huyện Quỳnh Lưu, Nghệ An), Tạp chí Y dược học TP Hồ Chí Minh, 2010, Tập 14, số 4, tr.116 - 122.

2. Dunford L, Carr MJ, Dean J, Nguyen LT, Ta Thi TH, et al, A Multicentre Molecular Analysis of Hepatitis B and Blood-Borne Virus Coinfections in Viet Nam, PLoS ONE, 2012, 7(6): e39027. doi:10.1371/ journal. pone. 0039027.

3. Bùi Đại, Nguyễn Văn Mùi, Nguyễn Hoàng Tuấn, Bệnh truyền nhiễm, Nhà xuất bản Y học, 2002.



4. Gutiérrez-García ML., Fernandez-Rodriguez CM., Lledo-Navarro JL., Buhigas-Garcia I., Prevalence of occult hepatitis B virus infection, 2011, World J Gastroenterol (2011), 17(12):1538-42. doi: 10.3748/wjg.v17.i12. 1538.

5. Ngô Việt Hùng và cs., Đánh giá thực trạng nhiễm vi rút viêm gan B tại Hải Phòng, Tạp chí Y học Dự phòng, 2006, Tập 15, số 5, tr.78.

6. Phạm Văn Lĩnh, Trần Thị Minh Diễm, Trần Đình Hậu, Ngô Viết Lộc, Nghiên cứu tình trạng nhiễm vi rút viêm gan B tại tỉnh Thừa Thiên - Huế, Tạp chí Y học thực hành, 2006, Số 3, tr.82-85.

7. Trần Kim Phụng, Nghiên cứu tỷ lệ viêm gan B và viêm gan C ở một số vùng tỉnh Quảng Trị, Tạp chí Y học thực hành, 2010, Số 9, tr.32-34.

8. Bùi Xuân Trường, Nguyễn Văn Bằng, Yoshihiko Yano, Yasushi Seo, Trần Minh Phương, Yoshitake Nayashi, Nguyễn Khánh Trạch, Trần Quỵ, Thông báo ban đầu về tỷ lệ nhiễm vi rút viêm gan B trên người Việt Nam có kháng nguyên bề mặt HBsAg âm tính, Tạp chí Nghiên cứu y học, 2007, số 1, tr.28-32.

9. Nguyễn Đình Ứng, Đỗ Ngọc Ánh, Vũ Xuân Nghĩa, Nguyễn Thị Huyền, Hoàng Văn Lương, Khảo sát tình trạng nhiễm Vi rút viêm gan B ở một số đối tượng trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc, Tạp chí Y dược học Quân sự, 2011, Số 5, tr85-90.

10. Worid Health Organization, Wkly Epidemiol Rec, 2004, 79(28):253-264.

SUMMARY

THE INVESTIGATION OF HEPATITIS B VIRUS INFECTION (HBV)

IN X COMMUNE (GIO LINH - QUANG TRI PROVINCE)

In the study blood collected from 260 residents in X commune (Gio Linh, Quang Tri) is examined for HBsAg by ELISA method and HBV-DNA by real - time PCR. It is found that HBsAg carrying rate is 11.15% (29/260), 13.04% for males and 10.12% for females (p > 0.05); 11.15% of the residents (29/260) are HBV-DNA positive, in which 15.22% for males and 8.93% for females. The rate of HBV-DNA positive in subjects with HBsAg (+) is 79.31% (23/29) and in subjects with HBsAg (-) is 2.60% (6/231);

Từ khóa: HBV-DNA, HBsAg, hepatitis B virus infection



Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga



KHẢO SÁT ĐẶC ĐIỂM TÂM LÝ CỦA DÂN CƯ VÙNG BỊ PHƠI NHIỄM CHẤT DA CAM/DIOXIN TẠI

HUYỆN TÂN UYÊN, TỈNH BÌNH DƯƠNG

NGUYỄN VĂN KHANH, NGUYỄN VĂN HIỆP, LƯƠNG THỊ MƠ


Chất độc Da cam/Dioxin không chỉ hủy hoại môi trường sống, mà còn gây hậu quả tâm sinh lý khôn lường. Nạn nhân bị nhiễm chất độc Da cam/Dioxin ngoài nguy cơ bị mắc nhiều bệnh hiểm nghèo như ung thư, dị dạng và các bệnh mãn tính đeo đẳng suốt cả cuộc đời còn phải chịu một hậu quả kinh khủng khác, đó là sự tổn thương tinh thần nghiêm trọng của những người rơi vào “vòng da cam” ám ảnh. Họ thường bị ức chế tâm lý, sức khỏe và tinh thần bị suy sụp, và có hoàn cảnh giống nhau như nghèo khổ, thiếu ăn do thiếu nhân lực lao động và phải dành phần lớn chi phí cho việc điều trị bệnh tật. Nhiều nghiên cứu trước đây ở các đối tượng bị phơi nhiễm chất Da cam/Dioxin đều cho thấy có sự gia tăng tỷ lệ bị suy nhược thần kinh và biểu hiện rối loạn tâm thần [1-4]. Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phương pháp đánh giá đặc điểm tâm lý bằng các test xác định khả năng lưu giữ và tái hiện trí nhớ, test đánh giá sự phân bố và chuyển dời chú ý, test Beck (lo âu), test Zung (trầm cảm) để khảo sát tình trạng tâm lý hiện nay của dân cư vùng bị phơi nhiễm.

II. ĐỊA ĐIỂM VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Bình Mỹ và Tân Bình là 2 xã của huyện Tân Uyên nằm trong vành đai chiến khu D, nơi trước kia diễn ra các cuộc chiến ác liệt, có dân cư ổn định là dân bản địa được chọn làm địa điểm lập nhóm nghiên cứu. Nhóm chứng được lập tại xã Hội Nghĩa, do là xã mới được thành lập vào năm 1975, có dân cư chủ yếu là người từ miền Bắc và đồng bằng sông Cửu Long đến lập nghiệp và định cư lại.

Đối tượng nghiên cứu có tuổi từ 18 trở lên, đặc biệt là lứa tuổi trên 40. Ưu tiên người dân bản địa. Nếu là người nhập cư phải có thời gian sống tại địa phương trên 10 năm.

III. KẾT QUẢ

Thống kê các test tâm lý ở nhóm nghiên cứu và nhóm chứng được trình bày tại các bảng 1 - 8.

Bảng 1. Kết quả xác định khả năng di chuyển lưu giữ và tái hiện trí nhớ giữa các đối tượng thuộc xã Tân Bình và Hội Nghĩa

Xã Tân Bình (n = 290) Xã Hội Nghĩa (n = 341) Kết quả

Số người Tỷ lệ, % Số người Tỷ lệ, % P

Giỏi 19 6,55 32 9,38 > 0,05 Khá 105 36,20 133 39,00 > 0,05

Trung bình 106 36,55 92 26,97 < 0,05 Kém 60 20,70 84 24,65 > 0,05



Số đạt kết quả trung bình ở xã Tân Bình chiếm 36,55% so với xã Hội Nghĩa chỉ chiếm 26,97% và có ý nghĩa thống kê với P < 0,05.

Bảng 2. Kết quả xác định khả năng di chuyển lưu giữ và tái hiện trí nhớ giữa các đối tượng thuộc xã Bình Mỹ và Hội Nghĩa

Xã Bình Mỹ (n = 302) Xã Hội Nghĩa (n = 341) Kết quả


Giỏi 18 5,96 32 9,38 > 0,05 Khá 76 25,16 133 39,00 < 0,05

Trung bình 82 27,15 92 26,97 > 0,05 Kém 126 41,73 84 24,65 < 0,05

Tỷ lệ khá ở xã Hội Nghĩa chiếm 39% so với 25,16% ở xã Bình Mỹ. Đặc biệt, ở xã Bình Mỹ kết quả tỷ lệ kém cao hơn nhiều và có ý nghĩa thống kê với P < 0,05.

Bảng 3. Kết quả sự phân bố và chuyển dời chú ý giữa xã Tân Bình và Hội Nghĩa



Giỏi 5 1,72 12 3,52 > 0,05 Khá 8 2,76 18 5,28 > 0,05

Trung bình 19 6,55 26 7,62 > 0,05 Kém 258 88,97 285 83,58 > 0,05

Tỷ lệ giỏi, khá, trung bình và kém có khác nhau, nhưng không có ý nghĩa thống kê.

Bảng 4. Kết quả sự phân bố và chuyển dời chú ý giữa xã Bình Mỹ và Hội Nghĩa



Giỏi 6 1,98 12 3,52 > 0,05 Khá 12 3,97 18 5,28 > 0,05

Trung bình 14 4,64 26 7,62 > 0,05 Kém 270 89,41 285 83,58 < 0,05

Tỷ lệ kém ở xã Bình Mỹ chiếm 89,41% so với 83,58% ở xã Hội Nghĩa, sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê với P < 0,05.

Bảng 5. Kết quả đánh giá sự trầm cảm trên cơ sở test Beck giữa xã Tân Bình và Hội Nghĩa


Số người Tỷ lệ, % Số người Tỷ lệ, %

P

Bình thường 260 89,65 320 93,84 > 0,05 Trầm cảm nhẹ 19 6,55 20 5,86 > 0,05 Trầm cảm vừa 11 3,80 1 0,30 < 0,05



Số người bị trầm cảm vừa ở xã Tân Bình chiếm 3,8%, xã Hội Nghĩa chiếm

0,3%, sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê với P < 0,05.

Bảng 6. Kết quả đánh giá sự trầm cảm trên cơ sở test Beck giữa xã Bình Mỹ và Hội Nghĩa



Bình thường 182 60,26 320 93,84 < 0,05

Trầm cảm nhẹ 79 26,15 20 5,86 < 0,05

Trầm cảm vừa 36 11,93 1 0,30 < 0,05

Trầm cảm nặng 5 1,66 0 0 < 0,05

Sự khác biệt giữa 2 xã có ý nghĩa thống kê, đặc biệt trầm cảm nặng chỉ gặp ở

xã Tân Bình chiếm tỷ lệ 1,66%.

Bảng 7. Kết quả đánh giá sự lo âu qua test Zung giữa hai xã Tân Bình và Hội Nghĩa



Bình thường 239 82,41 335 98,24 < 0,05

Lo âu nhẹ 48 16,55 6 1,76 < 0,05

Lo âu vừa 3 1,04 0 0 > 0,05

Tuy lo âu vừa chỉ gặp ở xã Tân Bình chiếm 1,04%, nhưng không có ý nghĩa

thống kê.

Bảng 8. Kết quả đánh giá sự lo âu qua test Zung giữa hai xã Bình Mỹ và Hội Nghĩa



Bình thường 243 80,46 335 98,24 < 0,05

Lo âu nhẹ 54 17,88 6 1,76 < 0,05

Lo âu vừa 5 1,66 0 0 < 0,05

Tỷ lệ người bình thường xã Hội Nghĩa cao hơn xã Bình Mỹ, nhưng mức độ lo âu nhẹ và lo âu vừa xã Bình Mỹ cao hơn và có ý nghĩa thống kê với P < 0,05.



III. KẾT LUẬN

1. Khả năng di chuyển khối lượng chú ý và trí nhớ ngắn hạn của nhóm chứng

có kết quả đạt giỏi cao hơn nhóm nghiên cứu và có kết quả kém thấp hơn nhóm

nghiên cứu.

2. Tỷ lệ bị trầm cảm vừa cao hơn ở nhóm chứng, song trầm cảm nặng chỉ gặp

ở nhóm nghiên cứu.

3. Nhóm nghiên cứu có tỷ lệ người bình thường (không lo âu) thấp hơn nhóm

chứng, trong khi đó lo âu nhẹ lại chiếm tỷ lệ cao hơn. Đặc biệt, lo âu vừa chỉ gặp ở

nhóm nghiên cứu.


1. Báo cáo tóm tắt Hội nghị khoa học Việt - Mỹ về ảnh hưởng của chất Da

cam/Dioxin lên sức khỏe con người và môi trường, Hà Nội, 3/2012.

2. Nguyễn Văn Nguyên, Nghiên cứu tác động hậu quả lâu dài của chất độc Da

cam đối với con người ở khu vực sân bay Biên Hòa và biện pháp khắc phục,

Phần nghiên cứu y sinh học thuộc dự án Z1, Hà Nội, 1998.

3. Hội nạn nhân chất độc Da cam /Dioxin Việt Nam, Dioxin nỗi đau nhân loại,

Lương tri và hành động, Hà Nội, 2005.

4. Nguyễn Văn Tuấn, Chất độc Da cam/Dioxin và hệ quả, NXB Trẻ, 2004.

Chi nhánh Phía Nam, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga



ỨNG DỤNG CHÍP PELTIER ĐỂ CHẾ TẠO TỦ BẢO QUẢN KHÍ TÀI QUANG HỌC

NGUYỄN QUỐC VÂN, ĐINH THỊ VÂN


Sự xuống cấp khí tài quang học do không khí ẩm, bao gồm ăn mòn kim loại phần thân khí tài, lão hóa phần cao su, keo dán, nghiêm trọng nhất là sự phá hủy thấu kính do nấm mốc là vấn đề chưa được giải quyết triệt để. Nấm mốc phát triển được khi có đầy đủ bốn yếu tố: Nhiệt độ, độ ẩm, bào tử nấm mốc, chất dinh dưỡng. Nhiệt độ để nấm mốc phát triển được ở trong khoảng 2 ÷ 40oC, thuận lợi nhất là ở khoảng 22 ÷ 27oC. Độ ẩm thuận lợi để nấm mốc phát triển là RH > 75% [1, 2, 8]. Trong quá trình phát triển, nấm mốc không những sử dụng vật liệu làm thức ăn để đồng hóa, mà các chất thải ra của chúng cũng tiếp tục phá hủy lớp màng phản quang trên bề mặt thấu kính. Nấm mốc có thể phát triển rộng và ăn sâu vào lớp tráng phủ bề mặt hay phản quang, làm giảm chất lượng hay làm hỏng hoàn toàn thấu kính. Một trong những biện pháp chống phá hủy sinh học cho dụng cụ quang học là bảo quản trong khí khô và nhiệt độ không thuận lợi cho nấm mốc phát triển. Nhóm tác tác giả đã đặt vấn đề nghiên cứu ứng dụng khả năng làm lạnh của sò nóng lạnh hay chíp bán dẫn Peltier trong việc tách ẩm để làm tủ bảo quản khí tài quang học.

II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO

Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý ẩm sử dụng chíp Peltier được giới thiệu tại hình 1.

Không gian trong tủ bảo quản

1

2 3

5

4

6

Hình 1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống xử lý ẩm sử dụng chip Peltier

1. Giàn lạnh; 2. Thanh bán dẫn; 3. Giàn tản nhiệt;

4. Không khí ẩm; 5. Không khí khô; 6. Nước ngưng tụ.



Bộ tách ẩm gồm chíp Peltier 2 có công suất phù hợp được gắn với giàn lạnh (1) và giàn tản nhiệt (3) rồi gắn vào tủ bảo quản, mặt làm lạnh quay vào trong. Khi vận hành, nếu độ ẩm tương đối trong tủ RH > 60%, bộ điều khiển kích hoạt bộ tách ẩm hoạt động. Không khí ẩm trong tủ bảo quản (4) có nhiệt độ và độ ẩm cao tiếp xúc với giàn lạnh (1) có nhiệt độ thấp sẽ bị đọng sương, hơi ẩm ngưng tụ thành giọt nước trên bề mặt giàn lạnh và được dẫn xuống khay chứa nước và thoát ra ngoài thông qua các ống mao mạch. Không khí khô được đẩy lên phía trên tủ qua quạt gắn phía trên vỏ bộ tách ẩm, và thay vào đó là không khí ẩm. Quá trình tiếp diễn cho đến khi độ ẩm RH trong tủ nhỏ hơn 40% thì bộ tách ẩm ngưng hoạt động. Do sự xâm nhập ẩm từ bên ngoài nên độ ẩm trong tủ từ từ tăng lên, khi vượt ngưỡng 60% bộ điều khiển lại kích hoạt bộ tách ẩm hoạt động và chu trình lại tiếp diễn như trên [3, 4, 5].

Đã tính toán lựa chọn công suất bộ bán dẫn tách ẩm ứng với việc duy trì nhiệt độ trong tủ là 30oC, độ ẩm RH giảm từ 100% xuống 40% có chú ý đến khả năng xâm nhập ẩm do hở... Từ thực nghiệm đã đo khả năng tách ẩm trong điều kiện nhiệt độ ~30oC, độ ẩm tương đối RH ~ 80% của bộ tách ẩm công suất 25 W, lượng nước tách được ~11 g/h. Căn cứ vào tình hình thực tế tại kho bảo quản cũng như để đảm bảo tính cơ động, đã lựa chọn thể tích tủ ~1 m3, thanh bán dẫn có công suất 25 W, chu kỳ hoạt động của bộ tách ẩm là ~ 2 h sau 6 h ngưng hoạt động.

Trong tính toán thiết kế phần điều khiển tách ẩm, hệ thống điều khiển sử dụng phương pháp điều chỉnh tự động mạch vòng kín (hình 2).

Hình 2. Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển độ ẩm tủ bảo quản

Hệ thống điều khiển có vòng phản hồi là bộ cảm biến tín hiệu ẩm, được chuyển đổi và khuyếch đại thành tín hiệu điện áp UφSv. Tín hiệu phản hồi được so sánh với tín hiệu cài đặt trước UφPv đưa ra độ sai lệch e = UφSv - UφPv. Bộ điều khiển sẽ điều khiển bộ tách ẩm làm việc theo tín hiệu sai lệch e [6, 7, 8].

Đã chế tạo tủ bảo quản khí tài quang học (VNEOMC-01) có khả năng cất chứa bảo quản khoảng 200 khí tài cỡ nhỏ như: Ống nhòm, phương hướng bàn, kính ngắm các loại (hình 3).



Hình 3. Tủ bảo quản VNEOMC - 01

Thông số kỹ thuật của VNEOMC - 01:

- Kích thước: 1700 x 900 x 650 mm.

- Thể tích: 1 m3.

- Điện áp: 220 V; Công suất: 25 W.

- Điện năng tiêu thụ: 0,15 Kwh/ngày, trong điều kiện tủ chứa đầy khí tài.

- Phạm vi khống chế độ ẩm: (20 ÷ 80)%.

- Độ ẩm cài đặt: (40 ÷ 60)%.

Đã tiến hành thử nghiệm hoạt động của tủ bảo quản khí tài quang học (VNEOMC-01) tại đơn vị và kiểm tra khả năng tách ẩm của tủ bảo quản. Đồ thị ghi biến thiên độ ẩm trong tủ được giới thiệu tại hình 4.

Hình 4. Đồ thị biến thiên độ ẩm trong tủ bảo quản



Đồ thị hình 4 cho thấy, khi vận hành tủ trong quá trình bảo quản thực tế, độ ẩm không gian tủ luôn duy trì trong khoảng từ 40 đến 60%. Khoảng độ ẩm này hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu bảo quản chống nấm mốc cho khí tài quang học.

Danh mục các khí tài được bảo quản thử nghiệm trong tủ bảo quản VN-EOMC01 tại kho X nêu trong bảng 1, thời gian bảo quản khoảng 18 tháng. Trước khi tiến hành niêm cất, đã tiến hành lau chùi bề mặt thấu kính khí tài.

Bảng 1. Danh mục, số lượng khí tài bảo quản thực tế tại đơn vị

STT Tên khí tài Số

lượng STT Tên khí tài

Số lượng

01 Ống nhòm 6X30 Liên xô

05 08 Kính ngắm 14.5 02

02 Ống nhòm 8X30 Liên xô

05 09 Kính ngắm cao xạ 37 02

03 Ống nhòm 8X30 TQ 05 10 Ống nhòm 8X30 Liên xô

05

04 Ống nhòm 8X30 VN 05 11 Ống nhòm 8X30 TQ 05

05 Kính ngắm cối 82 05 12 Ống nhòm 8X30 VN 05

06 Kinh ngắm cối 60 05 13 Kính ngắm cối 82 05

07 Phương hướng bàn 02

Kết quả kiểm tra hiệu quả chống nấm mốc khí tài được bảo quản trong tủ bảo quản VN - EOMC01 cho thấy toàn bộ bề mặt thấu kính khí tài sạch sẽ, không có dấu hiệu xuất hiện nấm, mốc và chất lượng khí tài vẫn đảm bảo như trước khi đưa vào bảo quản. Ngoài ra, tủ hoạt động rất tiết kiệm năng lượng (~ 1 kWh/tháng). Có thể sử dụng nguồn điện một chiều bằng ắc quy ở những vùng không có điện lưới. Nhóm tác giả đang tiếp tục kiểm tra độ ổn định hoạt động của thiết bị có tính đến sự ảnh hưởng của khí hậu biển nhiệt đới để có thể ứng dụng tủ bảo quản khí tài quang học VNEOMC-01 tại các đơn vị đóng quân ở vùng biển đảo.

III. KẾT LUẬN

Đã chế tạo tủ bảo quản khí tài quang học VNEOMC - 01 sử dụng chíp Peltier, tủ có khả năng tự động duy trì độ ẩm bảo quản theo điều kiện tiêu chuẩn (40 - 60)%. Đã đưa tủ vào áp dụng thử niêm cất khí tài quang học với kết quả tốt, sử dụng năng lượng tiết kiệm. Kết quả thu được có thể áp dụng rộng rãi trong toàn quân trong điều kiện nhà kho bảo quản bình thường cũng như cơ động bảo quản trong quá trình huấn luyện diễn tập dài ngày ở thao trường.




1. Nguyễn Đức Hùng, Đặng Văn Đường, Tạp chí nghiên cứu KHKTQS, 1993, Số 4.

2. Lê Chí Hiệp, Kỹ thật điều hòa không khí, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 1997.

3. Nguyễn Đức Hùng và cộng sự, Sổ tay bảo quản thiết bị, vật tư, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1992.

4. Nguyễn Minh Thái, Kỹ thuật xử lý không khí ẩm, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2007.

5. Hà Đăng Trung, Nguyễn Quân, Cơ sở kỹ thuật điều tiết không khí, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1997.

6. Stephen Jay Gould, The Lying Stones of Marrakech, Pub. Three River Press, 2000, p.27-52.

7. Ernst Ruska, The Early Development of Electron Lenses and Electron Microscopy, Pub. Hizrel, 1980, p.140.

8. Y. Oshikane et al, Observation of nanostructure by scanning near-field optical microscope with small sphere probe, Sci. Technol. Adv. Mater., 2007, Vol.8, p.181.



Chi nhánh phía Nam, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga



NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MODUL KẾT NỐI TÍN HIỆU CỦA THIẾT BỊ ÁP KẾ LAVA

ĐỒNG PHẠM KHÔI, NGUYỄN VĂN LÂM


Khi thí nghiệm thuốc phóng keo bằng phương pháp áp kế trên tổ hợp đo - tính toán Lava (hay thiết bị áp kế Lava) trong điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam, chúng tôi nhận thấy các modul kết nối tín hiệu, modul đốt nóng và kiểm soát nhiệt độ lò nhiệt là các bộ phận hay bị chập cháy, dẫn đến việc tổ hợp phải ngừng hoạt động. Nhằm phục vụ công tác đảm bảo kỹ thuật của thiết bị áp kế Lava, bên cạnh việc chế tạo giá thử để sửa chữa các modul, cụm chi tiết [1] thì một nội dung nghiên cứu có tính cấp thiết là thiết kế, chế tạo mới các modul và cụm chi tiết hay hỏng hóc bằng nguyên vật liệu trong nước phù hợp điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu, thiết kế và chế tạo modul kết nối tín hiệu dùng thay thế cho các modul loại này của thiết bị Lava khi chúng bị hỏng.

II. THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM

Modul kết nối tín hiệu được dùng để kết nối các tín hiệu từ các cảm biến đến các modul của khối điều khiển điện - khí và là trung tâm liên kết các bộ phận khác nhau trong thiết bị áp kế Lava. Chức năng của modul kết nối tín hiệu bao gồm [2, 3, 4, 5]:

a. Nhận tín hiệu chập - tách giữa kim và màng từ 32 đatric để đưa tới bộ điều khiển PLC I-8431.

b. Chuyển các tín hiệu nguồn dòng từ bộ điều khiển PLC I-8431 tới 4 cảm biến nhiệt PT-RTD-100, nhận lại các tín hiệu điện áp từ 4 cảm biến nhiệt PT-RTD-100 này và chuyển tới bộ điều khiển PLC I-8431 để xử lý.

c. Nhận tín hiệu từ bộ điều khiển PLC I-8431 và trực tiếp điều khiển 8 van khí.

d. Đưa ra các tín hiệu báo hiệu về nguồn 1 chiều: +5V, +12V, +20V, +24V.

Phần mềm được chúng tôi dùng để thiết kế modul kết nối tín hiệu là Orcad 10.5. Phương pháp thiết kế tuân thủ các khâu vẽ sơ đồ nguyên lý rồi kết xuất sang sơ đồ mạch in, đặt làm mạch in rồi lắp ráp các linh kiện vào mạch, cuối cùng là thử nghiệm hoạt động của mạch.

Sơ đồ nguyên lý của modul kết nối được nghiên cứu xác lập trên cơ sở modul mẫu của thiết bị áp kế Lava và được giới thiệu ở hình 1. Việc lựa chọn các chi tiết, linh kiện cho sơ đồ nguyên lý đã tính đến ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu nhiệt đới cũng như điều kiện khai thác thiết bị trong nước. Đối với tụ hóa, tụ ceramic, tụ gốm và các loại tụ dán thì chọn loại tụ có điện áp giới hạn cao hơn nhằm tăng khả năng chịu áp khi nguồn điện lưới không ổn định (+50V so với +35V của sơ đồ nguyên lý). Các điện trở băng, trở dán và trở thường cũng chọn loại có khả năng chịu dòng cao hơn nhằm tăng độ tin cậy cho mạch mà không ảnh hưởng tới chức năng hoạt động của modul.



Hình 1. Sơ đồ nguyên lý của modul kết nối tín hiệu

Tiếp theo kết xuất sang sơ đồ mạch in, sắp xếp lại các linh kiện sao cho hợp lý, một số các đường tín hiệu quan trọng của mạch như các tín hiệu từ các cảm biến nhiệt độ PT-RTD-100, các tín hiệu nhận biết chập - tách kim màng đatric được vẽ bằng tay để đảm bảo độ chính xác và tuân theo ý muốn của người thiết kế. Trong giai đoạn này, với các đường mạch chịu dòng lớn được thiết kế tăng độ rộng đường mạch để tăng khả năng chịu dòng, các đường tín hiệu có điện áp cao được thiết kế cách xa nhau để giảm nguy cơ chập cháy khi độ ẩm môi trường làm việc tăng cao. Hình 2 là sơ đồ mạch sau khi đã sửa chữa và hoàn thiện

Hình 2. Sơ đồ mạch sau khi đã sửa chữa và hoàn thiện.



Sau khi đã sửa lại các đường mạch cho tối ưu, mạch được phủ mass trên cả 2 lớp nhằm tăng độ vững chắc và tăng khả năng chống nhiễu cho mạch.

Modul kết nối tín hiệu đã được chế tạo đúng theo tính toán thiết kế (hình 3). Các vật tư linh kiện của modul kết nối tín hiệu đều có ở thị trường, có thể mua được, kể cả vật tư phải nhập từ nước ngoài.

Hình 3. Modul kết nối tín hiệu

Để kiểm tra hoạt động của modul chế tạo được, chúng tôi đã sử dụng giá thử để kiểm tra và sửa chữa thiết bị Lava [1]. Việc đưa các tín hiệu thử tương tự Lava từ giá thử vào kiểm tra các chức năng của modul cho thấy modul hoạt động tốt và đủ điều kiện để thay thế cho modul kết nối trong thiết bị Lava.

Việc sử dụng các tín hiệu thử để kiểm tra hoạt động của modul kết nối tín hiệu mới chế tạo và so sánh với modul cùng loại của Nga cho thấy các thông số là như nhau. Modul trên cũng đã được thử nghiệm thực tế trên 1 thiết bị Lava trong thời gian là 1 năm. Thiết bị Lava có lắp đặt “modul kết nối tín hiệu” thử nghiệm hoạt động bình thường và đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật của hệ thống. Kết quả này cho thấy “modul kết nối tín hiệu” mới chế tạo hoàn toàn có thể đáp ứng yêu cầu của việc dùng làm modul thay thế các modul cùng loại bị hỏng của thiết bị áp kế Lava.

III. KẾT LUẬN

Modul kết nối tín hiệu của thiết bị Lava đã được nghiên cứu thiết kế, chế tạo nhằm thay thế việc phải nhập ngoại modul tương tự khi chúng bị hỏng. Quá trình thiết kế có tính đến các yếu tố phù hợp với điều kiện Việt Nam như tăng khả năng chống nhiễu, tăng khả năng chịu dòng và chịu áp cho các linh kiện và các đường mạch in, giảm thiểu khả năng chập cháy do nguồn điện không ổn định hoặc do hoạt động trong môi trường có độ ẩm cao. Sản phẩm sau khi chế tạo đã được thử nghiệm thực tế trong 1 năm và cho thấy khả năng làm việc tốt, hoàn toàn đáp ứng nhu cầu cho việc sửa chữa thiết bị Lava.




1. Nguyễn Văn Lâm, Đồng Phạm Khôi, Nghiên cứu chế tạo giá thử phục vụ sửa chữa thiết bị áp kế Lava, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nhiệt đới, Số 3 (2013), tr. 94-105.

2. Ветлугин А. А., Измерительно-вычислительный комплекс ЛАВА, Руководство по эксплуатация, 2008.

3. Ветлугин А. А., Измерительный-вычислительный комплекс Вулкан 2000 Р, Программное обеспечение, Версия 3.0, Руководство пользователя, 2004.

4. Методические указания Измерительно-вычислительный комплекс “ВУЛКАН 2000”, Методы и средства поверки, 2000.

5. ТУ 6-90, Измерительно-вычислительный комплекс “ВУЛКАН-2000”, Технические условия.



Viện Độ bền nhiệt đới, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga

Documents

Tap chi so 04 - trungtamnhietdoivietnga.com.vntrungtamnhietdoivietnga.com.vn/wp-content/uploads/2015/09/Tap-chi... · benzol, chì, dicloretan, dioxin Hệ tiêu hoá - viêm gan