Ảnh hưởng của nước rỉ từ ống nhựa PVC lên sức sống và sinh sản của hai loài vi giáp xác Ceriodaphnia cornuta và Daphnia magna

Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(SI):SI96-SI103 Open Access Full Text Article Bài nghiên cứu 1Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM 2Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Liên hệ Nguyễn Văn Tài, Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Email: nvtai.sdh19@hcmut.edu.vn Lịch sử  Ngày nhận: 10/8/2020  Ngày chấp nhận: 11/11/2020  Ngày đăng: 21/12/2020 DOI :10.32508/stdjns.v4i1.998 Bản quyền © ĐHQG Tp.HCM. Đây là bài báo công bố mở được phát hành theo các điều khoản của the Creative Commons Attribution 4.0 International license. Ảnh hưởng của nước rỉ từ ống nhựa PVC lên sức sống và sinh sản của hai loài vi giáp xác Ceriodaphnia cornuta vàDaphniamagna Nguyễn Văn Tài1,2,*, Đào Thanh Sơn1,2 Use your smartphone to scan this QR code and download this article TÓM TẮT Sự hiện diện và các tác động của nhựa là mối quan ngại lớn đối với môi trường, hệ sinh thái và sức khỏe con người trong những năm gần đây. Sản phẩm nhựa có thể chứa phụ gia độc hại (như phthalate, bisphenol) dễ dàng bị rỉ ra khỏi bề mặt của nhựa và đi vào trong môi trường, gây ảnh hưởng bất lợi đến các loài sinh vật trong hệ sinh thái thủy vực. Tuy nhiên, độc tính của các phụ gia rỉ nhựa lên thủy sinh vật bao gồm vi giáp xác vẫn chưa được hiểu biết đầy đủ. Vì thế, mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá ảnh hưởng mãn tính của rỉ nhựa từ ống nhựa polyvinyl chloride (PVC) ở các nồng độ từ 0, 10 và 100 mg PVC/L lên sức sống và sự sinh sản của hai loài vi giáp xác loài ôn đới, Daphniamagna, và loài nhiệt đới, Ceriodaphnia cornuta. Kết quả cho thấy, rỉ từ ống nhựa PVC ở nồng độ 100 mg PVC/L không ảnh hưởng xấu lên tỷ lệ sống và sinh sản của loài D.magna, nhưng làm suy giảm đến 50% sức sống và 60% khả năng sinh sản của loài C. cornuta. Loài vi giáp xác nhiệt đới C. cornuta dễ bị tổn thương hơn loài vi giáp xác từ vùng ôn đới, D.magna. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng rủi ro về sức khỏe của ống nhựa PVC và chúng tôi đề xuất chọn C. cornuta làm sinh vật mẫu sử dụng cho nghiên cứu về độc học và đánh giá chất lượng môi trường nước. Từ khoá: nước rỉ nhựa, ống nước PVC, tác động xấu, vi giáp xác Daphnia, Ceriodaphnia MỞĐẦU Nhựa đã và đang dần trở nên phổ biến và là một phần không thể thiếu cho cuộc sống hiện đại bởi những ưu điểm vượt trội. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây cũng đã ghi nhận được các tác động bất lợi của nhựa và các thành phần phụ gia của nhựa lên sự sinh trưởng và phát triển của các loài thủy sinh vật trong thủy vực 1. Ống nhựa PVC có các chất phụ gia có thể chiếm đến 15–60% khối lượng của nhựa PVC2, vì thế nguy cơ các thành phần phụ gia độc hại có trong nhựa PVC bị rỉ ra (leached out) khỏi bề mặt vật liệu và đi vào trong môi trường nước là rất cao 3–5. Một số sản phẩm nhựa khác nhau (ống nước, đồ gia dụng, bao bì) có chứamột số phụ gia giống nhau (như phthalate, bisphenol A, nonylphenol) mặc dù tỷ lệ của các phụ gia trong sản phẩm là khác nhau. Rỉ nhựa từ các sản phẩm nhựa polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), epoxy, đã từng được ghi nhận có ảnh hưởng cấp tính lên sức sống của loài vi giáp xác Daphnia magna và loài copepod Nitocra spinipes6–8 . Ngoài ra, kết quả nghiên cứu của Silva và cộng sự (2016) cũng đã cho thấy rỉ nhựa từ các sản phẩm nhựa polypropylene có thể gây độc cho ấu trùng vẹm nâu Perna perna9. Bên cạnh đó, trong nghiên cứu củaHamlin và cộng sự (2015) cho biết rỉ nhựa từ các túi nhựa PE được phát hiện có chứa nonylphenol, một loại phụ gia nhựa có thể gây ức chế nội bào và phá hủyDNAcủa sinh vật10. Đồng thời, nhóm tác giả còn ghi nhận được sức sống của loài cá Pseudochromis fridmani cũng đã bị suy giảm đến hơn 60% khi phơi nhiễm với các loại rỉ nhựa này10. Tương tự với nonylphenol, các phụ gia được sử dụng phổ biến như phthalate, bisphenol, cũng đã từng được ghi nhận có tác động tiêu cực làm thay đổi kích thước cơ thể, suy giảm khả năng sinh sản, làm thay đổi hàm lượng lipid trong cơ thể, ức chế các hoạt động của các enzyme và làm thay đổi các phản ứng sinh hóa bên trong tế bào của D. magna11–14. Trong hệ sinh thái thủy nước ngọt, các loài vi giáp xác như D. magna và Ceriodaphnia cornuta có sự phân bố rộng rãi trong thủy vực và có độ nhạy cao với chất ô nhiễm, do đó chúng được sử dụng trong các đánh giá độc học trên thế giới và cả Việt Nam15–19. Việt Nam là một trong bốn quốc gia có lượng phát thải nhựa ra môi trường nước lớn nhất toàn cầu20, tuy nhiên vấn đề ô nhiễm nhựa ở Việt Nam hiện nay vẫn chưa nhận được sự quan tâm đúng mức và đánh giá đầy đủ. Các nghiên cứu về ảnh hưởng của các vật liệu nhựa được sử dụng phổ biến đến các loài sinh vật quan trọng trong hệ sinh thái thủy vực tại Việt Nam vẫn còn khá hạn chế. Vì vậy, mục tiêu của nghiên cứu này nhằm đánh giá các ảnh hưởng mãn tính của rỉ nhựa (plas- tic leachate) từ ống nhựa PVC đến sự sinh trưởng và phát triển của loài vi giáp xác ôn đớiD. magna và loài vi giáp xác nhiệt đới C. cornuta. Trích dẫn bài báo này: Nguyen VT, Dao TS. Ảnh hưởng của nước rỉ từ ống nhựa PVC lên sức sống và sinh sản của hai loài vi giáp xác Ceriodaphnia cornuta và Daphnia magna. Sci. Tech. Dev. J. - Nat. Sci.; 4(SI):SI96-SI103. SI96 Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(SI):SI96-SI103 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Nước rỉ từ ống nhựa PVC Ống nhựa được sử dụng trong nghiên cứu này là loại ống nhựa PVC Bình Minh chuyên dùng cho ngành nước, có đường kính ống (F) 21 mm (Hình 1a), được mua tại một cửa hàng vật tư xây dựng tại TP. Hồ Chí Minh. Quá trình chuẩn bị rỉ nhựa được tham khảo theo Lithner và cs. (2009) với một vài điều chỉnh nhỏ6. Cụ thể, nước rỉ nhựa từ ống nhựa PVC được chuẩn bị bằng cách cho 50 g ống nhựa PVC được cắt nhỏ với diện tích tiếp xúc khoảng 25 cm2 (đường kính ống khoảng 2 cm, chiều dài ống 2 cm) vào bình thủy tinh chứa 1 lít nước cất (Hình 1b). Sau đó, bình thủy tinh chứa nước cất cùng với ống nhựa được đặt ra bên ngoài dưới ánh sáng trực tiếp trong 14 ngày. Phần dung dịch thu được với nồng độ 50 g PVC/L được sử dụng làm dung dịch gốc để pha loãng thành các nồng độ phơi nhiễm cho thí nghiệm. Sinh vật thí nghiệm Hai loài giáp xác được sử dụng trongnghiên cứunày là Daphnia magna và Ceriodaphania cornuta (Hình 1c, d). Daphnia magna được cung cấp trực tiếp từ công ty MicroBioTest (Bỉ), trong khi C. cornuta được phân lập từ khu vực đồng bằng sông Mekong. Cả hai loài giáp xác đều được nuôi duy trì qua nhiều thế hệ trong điều kiện phòng thí nghiệm theo hướng dẫn của APHA (2012) (21). Cụ thể, D. magna được nuôi trong môi trường nhân tạo ISO18, với điều kiện kiểm soát tại nhiệt độ 25 1oC, cường độ ánh sáng < 1000 Lux và chu kỳ 14 giờ sáng: 10 giờ tối21. Tương tự, C. cornuta được nuôi duy trì trong môi trường nhân tạo COMBO 22 ở nhiệt độ 25  1 oC, cường độ ánh sáng 600 Lux và chu kỳ 12 giờ sáng: 12 giờ tối17,21. Cả hai loài sinh vật được cho ăn bằng hỗn hợp gồm vi tảo lụcNannocloropsis sp. và YTC (một hỗn hợp giàu dinhdưỡng)23. Vi tảo được nuôi trongmôi trườngZ8 trong điều kiện phòng thí nghiệm như đã nêu trên24. Thiết kế thí nghiệm Trước khi tiến hành thí nghiệm, khoảng 30 cá thể sinh vật (vi giáp xác) khỏemạnh được lựa chọn ngẫu nhiên và chuyển sang nuôi trong: (i) bình thủy tinh 1 L chứa 600 mL môi trường nhân tạo ISO đối với D. magna và (ii) nuôi trong 10 bình thủy tinh 50 mL chứa 30 mL môi trường COMBO (3 cá thể/ bình) đối với C. cornuta. Sau đó, con non (< 24 h tuổi) từ các bình nuôi này sẽ được sử dụng cho các thí nghiệm phơi nhiễm mãn tính với nước rỉ nhựa21. Trong nghiên cứu này, các nồng độ thí nghiệm của nước rỉ nhựa được lựa chọn dựa trên các công bố trước đây liên quan đến nồng độ của nhựa trong thủy vực và độc tính của các các loại nước rỉ nhựa đã từng được ghi nhận trên các loài thủy sinh vật6–8. Theo đó, hàm lượng nhựa từng được ghi nhận trong môi trường có thể lên đến 5.5 mg/L25, tuy nhiên với sự phát thải không ngừng như hiệnnay hàm lượngnhựa trongmôi trường có thể tiếp tục tăng cao trong tương lai. Lithner và cộng sự (2009) đã từng đã dùng nước rỉ nhựa với nồng độ lên đến 100 g nhựa/L để nghiên cứu với D. magna6. Vì thế, cả hai loài sinh vật trong nghiên cứu này được cho phơi nhiễm với nước rỉ nhựa từ ống nhựa PVC tại các nồng độ 0 (đối chứng), 10, và 100 mg/L. Việc thiết kế thí nghiệm phơi nhiễm mãn tính nước rỉ nhựa từ ống nước PVC lên hai loài vi giáp xác này được thực hiện theo hướng dẫn của APHA (2012) và một số công bố trước đây với một vài điều chỉnh nhỏ17,18,21. Đối với thí nghiệm trên D. magna, ở mỗi nồng độ thí nghiệm, 2 cá thể con nonD. magna (<24 h) được nuôi trong cùng một bình thủy tinh 100 mL có chứa 80 mL môi trường ISO (2 con/bình) và được lặp lại 10 lần (n=10). Đối với thí nghiệm phơi nhiễm trên C. cornuta, ở mỗi lô thí nghiệm, mỗi cá thể con non (<24 h tuổi) được nuôi trong ống thủy tinh 15mL chứa 10mLmôi trườngCOMBO(1 con/ ống) và được lặp lại 10 lần (n=10). Trong các lô thí nghiệm, sinh vật được cho ăn hàng ngày bằng hỗn hợp vi tảo Nan- nochloropsis sp. và YTC23. Môi trường nuôi trong các bình thí nghiệm được thay mới hoàn toàn 3 lần/ tuần21. Thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện phòng thí nghiệm như đã nêu trên và kéo dài trong 21 ngày đối với phơi nhiễm trênD.magna và 14 ngày đối với phơi nhiễm trên C. cornuta. Trong suốt thời gian thí nghiệm, sức sống và sinh sản của sinh vật được theo dõi và ghi nhận hàng ngày thông qua việc đếm tổng số lượng sinh vật còn sống và số con non sinh ra trong mỗi bình thí nghiệm. Các cá thể chết và con non sinh ra được loại bỏ ra khỏi các bình thí nghiệm trong quá trình ghi nhận sức sống và sinh sản của sinh vật. Sức sống của hai loài vi giáp xác (D. magna và C. cor- nuta) được đánh giá dựa vào tỷ lệ phần trăm sức sống của sinh vật trong suốt thời gian thí nghiệm. Theo APHA (2012), sự khác biệt về tỷ lệ sống (%) giữa các lô phơi nhiễm so với đối chứng có ý nghĩa khi cách biệt là 20%21. Sinh sản của sinh vật được tổng kết bằng cách tính tổng số con non được sinh ra bởi tất cả những sinh vật mẹ trong từng lô thí nghiệm, trong suốt thời gian phơi nhiễm (21 ngày đối vớiD. magna; 14 ngày đối với C. cornuta). Đồng thời, tỷ lệ tổng con non của lô phơi nhiễm so với lô đối chứng cũng được sử dụng để đánh giá về sự ảnh hưởng của nước rỉ nhựa (từ ống nước PVC) lên sự sinh sản của vi giáp xác. SI97 Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(SI):SI96-SI103 Hình 1: Vật liệu thí nghiệm: (a) Ống nhựa PVC sử dụng cho thí nghiệm; (b) Bình thủy tinh chứa ống nhựa PVC trong quá trình chuẩn bị nước rỉ nhựa; (c) Sinh vật thí nghiệm Daphniamagna; và (d) Ceriodaphnia cornuta. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Ảnh hưởng của nước rỉ nhựa từ ống nhựa PVC lên sức sống của vi giáp Sau thời gian thí nghiệm, ở các lô đối chứng, tỷ lệ sống sót của D. magna và C. cornuta đều đạt 100% (Hình 2), điều này hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu của thí nghiệm mãn tính theo hướng dẫn của APHA (2012)21. Tỷ lệ sống sót của D. magna trong các lô phơi nhiễm với nước rỉ nhựa từ ống nhựa PVCởnồng độ 10 và 100 mg/L đều đạt 90% sau khi kết thúc thí nghiệm (Hình 2a). Sức sống của D. magna ở các lô phơi nhiễm với nước rỉ nhựa đã bị suy giảm so với đối chứng (90% so với 100%), tuy nhiên sự khác biệt này không có ý nghĩa về mặt thống kê theo APHA (2012)21. Một vài nghiên cứu trước đây đã cho thấy nước rỉ nhựa từ một số sản phẩm có nguồn gốc từ nhựa PVC có ảnh hưởng cấp tính đến sức sống của loài vi giáp xác D. magna tương ứng với giá trị 48h- EC50 là 2 g/L6,7. Bên cạnh đó, công bố trước đây của Schrank và cộng sự (2019) cũng đã từng ghi nhận sức sống của D. magna có thể bị suy giảm gần 20% trong thí nghiệm phơi nhiễm mãn tính với nhựa PVC 5. Sự hiện diện của các chất phụ gia bị rỉ ra khỏi bề mặt của nhựa, thường xuyên được cho là nguyên nhân gây ra sự suy giảm sức sống của loài vi giáp xác D. magna5–7. Trên thực tế, nhựa PVC có thể chứa tối đa đến 60% các chất phụ gia khác nhau theo khối lượng, chủ yếu là các dẫn xuất của phthalate, bisphenol, và các kim loại nặng2,26. Được biết đến như là các hợp chất gây rối loạn nội tiết, các dẫn xuất của phthalate và bisphenol có thể ảnh hưởng tiêu cực đến họat động sinh hóa, hình thái, khả năng sinh sản và sức sống của D. magna11,13,14,27,28. Đối với C. cornuta, toàn bộ sinh vật trong phơi nhiễm với nước rỉ nhựa ở nồng độ 10 mg/L đều sống khỏe cho đến khi kết thúc thí nghiệm, trái lại ở nồng độ phơi nhiễm 100 mg/L, sức sống của C. cortuna đã bị suy giảm và chỉ còn khoảng 50% sinh vật còn sống sau 14 ngày thí nghiệm (Hình 2b). Như vậy, nước rỉ nhựa đã có các tác động khác nhau lên sức sống của hai loài vi giáp xác D. magna và C. cornuta. Cụ thể, với cùng nồng độ phơi nhiễm 100 mg/L, sức sống của loài vi giáp xác nhiệt đới C. cornuta đã bị suy giảm gần 50%, trong khi sức sống của D. magna không có sự khác biệt so với đối chứng trong suốt thời gian thí nghiệm. Sự khác biệt này có thể được giải thích bởi các loài sinh vật có các phản ứng khác nhau đối với chất ô nhiễm trong môi trường, tùy thuộc vào nồng độ của các chất ô nhiễm, độ nhạy và ngưỡng chịu đựng của từng loài sinh vật19. Do-Hong và cộng sự (2004) cũng đã ghi nhận loài vi giáp xác nhiệt đới C. cornuta có độ nhạy cao hơn từ 3–10 lần so với loài vi giáp xác ôn đới D. magna trong các phơi nhiễm với thuốc bảo vệ thực vật có chứa hoạt chất Diazinon cùng với thuốc trừ sâu methyl parathion và kim loại thủy ngân17. Tương tự, Vo và cộng sự (2016) cũng đã từng ghi nhận C. cor- nuta thể hiện độ nhạy hơn so với hai loài vi giáp xác Daphnia lunholtzi vàD. magna trong phơi nhiễm với hợp chất gây rối loạn nội tiết nolnyphenol19. Kết quả nghiên cứu này đã cho thấy loài vi giáp xác nhiệt đới C. cornuta có độ nhạy cao và phù hợp để được sử dụng trong các nghiên cứu đánh giá độc học. Vì thế, việc sử dụng loài vi giáp xác này trong các nghiên cứu đánh giá độc học cần được đề xuất để giúp việc đánh giá mang tính đại diện và ý nghĩa cao hơn đối với hệ sinh thái của Việt Nam. Bên cạnh đó, sự suy giảm tỷ lệ sống sót của sinh vật trong phơi nhiễm mãn tính đã cho thấy nước rỉ nhựa từ ống nước PVC với nồng độ 100 mg/L đã có những tác động bất lợi lên loài vi giáp xác nhiệt đới C. cornuta. Bisphenol A ở nồng độ 13,8 mg/L có thể gây suy giảm đến 50% sức sống của D. magna trong phơi nhiễm mãn tính với thời gian 21 ngày27. Tương tự, độc tính gây tử vong cấp tính của Di (2-ethylhexyl)phthalate, SI98 Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(SI):SI96-SI103 Hình 2: Sức sống của Daphniamagna (a) và Ceriodaphnia cornuta (b) trong thời gian phơi nhiễm với nước rỉ nhựa từ ống nhựa PVC ở các nồng độ thí nghiệm một dẫn xuất phổ biến của phthalate, cũng được ghi nhận trên loài vi giáp xác D. magna với các giá trị 48 h-LC50 tương ứng với 0,5 mg/L14. Ngoài ra, sự hiện diện các kim loại nặng có trong nước rỉ nhựa PVC như: Pb, Zn, Cd cũng được cho là nguyên nhân gây ra độc tínhmạnhmẽđến sức sống của loàiD.magna7,26. Kim loại Zn từng được phát hiện với nồng độ lên tới 1,6 mg/L trong mẫu nước rỉ nhựa PVC và được xem là thành phần vô cơ liên quan trực tiếp đến độc tính của nước rỉ nhựa PVC lên D. magna. Ngoài ra, nồng độ của các kim loại nặng khác như Cu và Pb trong các mẫu nước rỉ nhựa này cũng cao hơn từ 9– 22 lần so với các mẫu nước đối chứng (nước khử ion)7. Mặt khác, sự hiện diện cùng lúc của nhiều độc chất có trong nước rỉ nhựa có thể làm gia tăng độc tính của nước rỉ nhựa lên sinh vật so với độc tính của từng chất riêng lẽ gây ra5. Vì thế, sự suy giảm sức sống của loài C. cornuta trong nghiên cứu này có thể được giải thích bởi sinh vật đã phải chịu tác động cùng lúc bởi nhiều độc chất có trong thành phần của nước rỉ nhựa từ ống nhựa PVC. Phân tích hóa học để định tính và định lượng các chất độc trong nhựa PVC nên được thực hiện trong những nghiên cứu kế tiếp, giúp làm sáng tỏ kết quả hiện tại. Theo hiểu biết của chúng tôi, đây là những ghi nhận đầu tiên về ảnh hưởng mãn tính của nước rỉ nhựa từ nhựa PVC lên loài vi giáp xác nhiệt đới C. cornuta. SI99 Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(SI):SI96-SI103 Ảnh hưởng của nước rỉ nhựa từ ống nhựa PVC lên sự sinh sản của vi giáp xác Trong 21 ngày thí nghiệm với D. magna, số con non sản sinh ra trong các lô đối chứng, 10 mg/L và 100 mg/L lần lượt là 684, 616 và 527 con. Tương tự như vậy, số con non của C. cornuta trong vòng 14 ngày thí nghiệm của các lô đối chứng, 10 mg/L và 100 mg/L lần lượt là 65, 58 và 39 con (Bảng 1). Tổng số con non sinh ra trong các lô thí nghiệm phơi nhiễm với nước rỉ nhựa đã có sự khác biệt và thấp hơn so với đối chứng. Đối với D. magna, sau 21 ngày thí nghiệm, tổng số con non sinh ra trong các lô phơi nhiễm với nước rỉ nhựa tại nồng độ 10 và 100 mg/L thấp hơn và chỉ tương đương khoảng 90% và 80% so với tổng số con non được sinh ra trong lô đối chứng (Hình 3a). Kết quả tương tự cũng được ghi nhận trên loài vi giáp xác C. cornuta khi tổng số con non sinh ra trong phơi nhiễm với 10 mg/L và 100 mg/L nước rỉ nhựa tương đương khoảng 90% và 60% so với số lô đối chứng (Hình 3b). Kết quả thí nghiệm đã cho thấy, nước rỉ nhựa từ ống nhựa PVC đã có các tác động bất lợi làm suy giảm sức sinh sản của cả hai loài vi giáp xác và mức độ tác động phụ thuộc vào nồng độ khác nhau của nước rỉ nhựa. Ở nồng độ 10 mg/L, rỉ nhựa không có các tác động quá lớn đến khả năng sinh sản của hai loài vi giáp xác, tuy nhiên với nồng độ phơi nhiễm cao hơn (100 mg/L), sức sinh sản của loài vi giáp xác nhiệt đới C. cornuta có thể bị suy giảm đến hơn 40% trong khi ở loài D. magna là gần 20%. Kết quả này có sự tương đồng với công bố trước đây của Schrank và cộng sự (2019) đã cho thấy phơi nhiễm với nhựa PVC có thể tác động đến khả năng sinh sản của D. magna như làm chậm thời gian thành thục và làm giảm số lượng con non trên mỗi lần đẻ của D. magna5. Ngoài ra, cũng như đã thảo luận ở trên, sự hiện diện của các hợp chất phụ gia nhựa trong nước rỉ nhựa cũng có thể là nguyên nhân làm suy giảm khả năng sinh sản của hai loài vi giáp xác này. Các dẫn xuất của bisphenol có nguồn gốc từ lignin (Lignin- dirived bisphenol, LD-BP) và bisphenolA với nồng độ vượtmức 2mg/Lđã từngđược ghi nhận có ảnhhưởng tiêu cực đến khả năng sinh sản của sinh của loài vi giáp xác D. magna13. Khả năng sinh sản của loài vi giáp xác nhiệt đới C. silvestrii cũng đã bị suy giảm đến hơn 50% khi sinh vật được cho phơi nhiễm với hai dẫn xuất của bisphenol là Bisphenol A ở nồng độ 3,11 mg/L hay nonylphenol với nồng độ 32 mg/L12. Mặt khác, sự hiện diện đồng thời của nhiều thành phần phụ gia nhựa khác nhau cùng với các kim loại nặng có trong nước rỉ nhựa cũng góp phần lý giải cho các tác động làm suy giảm khả năng sinh sản trên sinh vật của nước rỉ nhựa từ ống nhựa PVC. Theo hiểu biết của nhóm tác giả, đây là những ghi nhận đầu tiên về các tác động mãn tính của nước rỉ nhựa từ ống nhựa PVC đến khả năng sinh sản của hai loài vi giáp xác D. magna và C. cornuta. Sự suy giảm khả năng sinh sản của sinh vật trong nghiên cứu này đã cho thấy sự hiện diện của nhựa PVC trong thủy vực có thể làm suy giảmmật độ của quần thể sinh vật có nguy cơ gây mất cân bằng sinh thái và đa dạng sinh học trong hệ sinh thái thủy vực. Vì thế, việc sử dụng cũng như thải bỏ ống nhựa PVC nói riêng và các vật dụng nhựa nói chung có thể chứa đựng những rủi ro cho sức khỏe của con người, môi trường và hệ sinh thái. KẾT LUẬN Kết quả của nghiên cứu cho thấy nước rỉ nhựa từ ống nhựa PVC đã có ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức sống và khả năng sinh sản của loài vi giáp xác nhiệt đới C. cornuta. Tương tự, khả năng sinh sản của loài vi giáp xác ôn đới D. magna cũng bị suy giảm trong phơi nhiễm với nước rỉ nhựa ở nồng độ 100mg/L. Kết quả của nghiên cứu này là những ghi nhận đầu tiên về độc tính của nước rỉ nhựa PVC lên một trong những loài vi giáp xác có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái thủy vực của Việt Nam, C. cortuna. Vì thế, việc quản lý và kiểm soát phát thải nhựa ramôi trường cần được đề xuất. Cần thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu phân tích thành phần hóa học cùng với đánh giá độc tính của nhiều vật liệu nhựa khác nhau lên các loài sinh vật trong hệ sinh thái thủy vực. Kết quả của nghiên cứu cũng cho thấy loài vi giáp xác nhiệt đới C. cornuta có độ nhạy khá cao với chất ô nhiễm, vì thế loài vi giáp xác này nên được xem xét là sinh vật kiểu mẫu để sử dụng trong các thí nghiệm đánh giá độc học ở Việt Nam. LỜI CẢMƠN Nghiên cứu này được tài trợ bởi Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh trong khuôn khổ đề tài mã số C2020- 20-41. DANHMỤC TỪ VIẾT TẮT C. cornuta: Ceriodaphnia cornuta D. magna: Daphnia magna PE: Polyethylene PVC: Polyvinyl chloride XUNGĐỘT LỢI ÍCH TÁC GIẢ Các tác giả tuyên bố rằng họ không có xung đột lợi ích. ĐÓNGGÓP CỦA CÁC TÁC GIẢ Nguyễn Văn Tài thiết kế thí nghiệm, thu thập số liệu và tham gia viết bài viết. SI00 Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(SI):SI96-SI103 Bảng 1: Số lượng tổng số con non của vi giáp xác sinh ra trong thí nghiệm với nước rỉ nhựa (21 ngày đối vớiD. magna và 14 ngày đối với C. cornuta) Lô thí nghiệm Loài vi giáp xác Đối chứng 10 mg/L 100 mg/L Daphnia magna 684 con 616 con 527 con Ceriodaphnia cornuta 65 con 58 con 39 con Hình 3: Tỷ lệ tổng số con non của Daphnia magna (a) và Ceriodaphnia cornuta (b) ở các lô phơi nhiễm với nước rỉ nhựa so với đối chứng trong thời gian thí nghiệm ĐàoThanh Sơn thiết kế thí nghiệm, xử lý số liệu, tham gia viết và chỉnh sửa bài viết. TÀI LIỆU THAMKHẢO 1. Hermabessiere L, Dehaut A, Paul-Pont I, Lacroix C, Jezequel R., Soudant P., Duflos G. Occurrence and effects of plastic additives on marine environments and organisms: a review. Chemosphere. 2017; 182: 781-793.;PMID: 28545000. Avail- able from: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.05.096. 2. Navarro R, Perrino MP, Tardajos MG, Reinecke H. Phtha- late Plasticizers Covalently Bound to PVC: Plasticization with suppressed migration. Macromolecules. 2010; 43: 2377- 2381.;Available from: https://doi.org/10.1021/ma902740t. 3. Al-Malack MH. Effect of UV-Radiation on the migration of vinyl chloride monomer from unplasticized PVC pipes. Jour- nal of Environmental Science and Health. 2004; 39(1): 145- 157. ;PMID: 15030148. Available from: https://doi.org/10.1081/ ESE-120027374. 4. Carlos KS, deJager LS, Begley TH. Investigation of the pri- mary plasticizers present in polyvinyl chloride (PVC) products currently authorized as food contact materials. Food Addi- tives & Contaminants: Part A. 2018; 35(6): 1214-1222. ;PMID: 29510083. Available from: https://doi.org/10.1080/19440049. SI101 Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ – Khoa học Tự nhiên, 4(SI):SI96-SI103 2018.1447695. 5. Schrank I, Trotter B, Dummert J, Scholz-Bottcher BM, Loder MGJ, Laforsch C. Effects of microplastic particles and leach- ing additive on the life history and morphology of Daphnia magna. Environmental Pollution. 2019; 255(2): 113233.;PMID: 31610509. Available from: https://doi.org/10.1016/j.envpol. 2019.113233. 6. Lithner D, Damberg J, Dave G, Larsson A. Leachates from plas- tic consumer products - Screening for toxicity with Daphnia magna. Chemosphere. 2009; 74: 1195-1200. ;PMID: 19108869. Available from: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2008. 11.022. 7. Lithner D, Nordensvan I, Dave G. Comparative acute toxic- ity of leachates from plastic products made of polypropy- lene, polyethylene, PVC, acrylonitrile-butadiene-styrene, and epoxy to Daphnia magna. Environmental Science and Pollu- tion Research. 2012; 19: 1763-1772. ;PMID: 22183785. Avail- able from: https://doi.org/10.1007/s11356-011-0663-5. 8. Bejgarn S, Macleod M, Bogdal C, Breitholtz M. Toxicity of leachate from weathering plastics: An exploratory screening study with Nitocra spinipes. Chemosphere. 2015; 132: 114- 119. ;PMID: 25828916. Available from: https://doi.org/10.1016/ j.chemosphere.2015.03.010. 9. Silva PPG, Nobre CR, Resaffe P, Pereira CDS, Gusmão F. Leachate from microplastics impairs larval development in brown mussels. Water Research. 2016; 106: 364-370. ;PMID: 27750125. Available from: https://doi.org/10.1016/j.watres. 2016.10.016. 10. Hamlin HJ, Marciano K, Downs CA. Migration of nonylphenol from food-grade plastic is toxic to the coral reef fish species Pseudochromis fridmani. Chemosphere. 2015; 139: 223-228. ;PMID: 26134675. Available from: https://doi.org/10.1016/j. chemosphere.2015.06.032. 11. Seyoum A & Pradhan A. Effect of phthalates on development, reproduction, fatmetabolism and lifespan in Daphniamagna. Science of the Total Environment. 2019; 654: 969-977. ;PMID: 30453266. Available from: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv. 2018.11.158. 12. Spadoto M, Sueitt APE, Galinaro CA, Pinto TS, Pompei CME, Botta CMR, Vieira EM. Ecotoxicological effects of bisphenol A and nonylphenol on the freshwater cladocerans Ceriodaph- nia silvestrii and Daphnia similis. Drug and Chemical Toxicol- ogy. 2017; 41(181): 1-10. ;PMID: 29115172. Available from: https://doi.org/10.1080/01480545.2017.1381109. 13. Li D, Chen H, Bi R, Xie H, Zhou Y, Luo Y, Xie L. Individ- ual and binary mixture effects of bisphenol A and lignin- derivedbisphenol inDaphniamagnaunder chronic exposure. Chemosphere. 2017; 191: 779-786. ;PMID: 29080539. Avail- able from: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.10.022. 14. Wang Y, Wang T, Ban Y, Shen C, Shen Q, Chai X, Zhao W, Wei J. Di (2 ethylhexyl) Phthalate exposure modulates antioxidant enzyme activity and gene expression in juvenile and adult Daphnia magna. Archives of Environmental Contamination and Toxicity. 2018; 75(1): 145-156. ;PMID: 29797027. Available from: https://doi.org/10.1007/s00244-018-0535-9. 15. Lampert W. Daphnia: model herbivore, predator and prey. Polish Journal of Ecology. 2006; 54(4): 607-620.;. 16. Adema DMM. Daphnia magna as a test animal in acute and chronic toxicity tests. Hydrobiologia. 1978; 59(2): 125-134. ;Available from: https://doi.org/10.1007/BF00020773. 17. Do-Hong LC, Slooten KBV, Tarradellas J. Tropical ecotoxicity testing with Ceriodaphnia cornuta. Environmental Toxicol- ogy. 2004; 19(5): 497-504. ;PMID: 15352266. Available from: https://doi.org/10.1002/tox.20055. 18. Dao TS, Do-Hong LC,Wiegand C. Chronic effects of cyanobac- terial toxins on Daphnia magna and their offspring. Toxicon. 2010; 55: 1244-1254. ;PMID: 20132836. Available from: https: //doi.org/10.1016/j.toxicon.2010.01.014. 19. Vo TMC, Nguyen TS, Dao TS. Ảnh hưởng của hợp chất gây rối loạn nội tiết nonylphenol lên sức sống và sinh sản của ba loài vi giáp xác, Ceriodaphnia cornuta, Daphnia lumholtzi, và Daphnia magna. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 2016; 43: 34-41. ;Available from: https://doi.org/10.22144/ctu. jvn.2016.152. 20. Jambeck JR, Geyer R, Wilcox C, Siegler TR, Perryman M, An- drady A, Narayan R, Law KL. Plastic waste inputs from land into the ocean. Science. 2015; 347(6223): 768-771. ;PMID: 25678662. Available from: https://doi.org/10.1126/science. 1260352. 21. APHA. Standard methods for the examination of water and wastewater (22nd ed.). Washington, DC: American Public Health Association, American Water Works Association and Water Environment Federation. 2012;. 22. Kilham SS, Kreeger DA, Lynn SG, Goulden CE, Herrera L. COMBO: A defined freshwater culture medium for algae and zooplankton. Hydrobiologia. 1998; 377: 147-159;Available from: https://doi.org/10.1023/A:1003231628456. 23. US Environmental Protection Agency (US. EPA). Methods for measuring the acute toxicity of effluents and receivingwaters to freshwater and marine organisms (5th ed.). Office of water, Washington, DC. 2002;. 24. Kotai J. Introductions for Preparation of Modified Nutrient So- lution Z8 for Algae. Norwegian Institute for Water research, Oslo, B-11/69; 1972.;. 25. Lasee S, Mauricio J, Thompson WA, Karnjanapiboonwong A, Kasumba J, Subbiah S, Morse AN, Anderson TA. Microplas- tic in a freshwater environment receiving treated wastewater effluent. Integrated Environmental Assessment and Manage- ment. 2017; 13(3): 528-532. ;PMID: 28440932. Available from: https://doi.org/10.1002/ieam.1915. 26. Thornton J. Environmental Impact of Polyvinyl Chloride Build- ing Materials. Healthy Building Network, Washington, DC. 2002;. 27. Jemec A, Tisler T, Erjavec B, Pintar A. Antioxidant responses and whole-organism changes in Daphnia magna acutely and chronically exposed to endocrine disruptor bisphenol A. Eco- toxicology and Environmental Safety. 2012; 86: 213-218. ;PMID: 23062560. Available from: https://doi.org/10.1016/j. ecoenv.2012.09.016. 28. Le TPD,NguyenVT, VoTMC, BuiNH,DaoTS. Transgenerational effects of the plasticizer di-2-ethylhexyl phthalate on survival, growth, and reproduction of Daphnia magna. Environmental Sciences. 2019; 61(4): 64-69. ;Available from: https://doi.org/ 10.31276/VJSTE.61(4).64-69. SI102 Science & Technology Development Journal – Natural Sciences, 4(SI):SI96-SI103 Open Access Full Text Article Research Article 1Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT), Ho Chi Minh City 2Vietnam National University, Ho Chi Minh City Correspondence Nguyen Van Tai, Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT), Ho Chi Minh City Vietnam National University, Ho Chi Minh City Email: nvtai.sdh19@hcmut.edu.vn History  Received: 10/8/2020  Accepted: 11/11/2020  Published: 21/12/2020 DOI :10.32508/stdjns.v4i1.998 Copyright © VNU-HCM Press. This is an open- access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International license. Effects of PVC pipe leachates on the survival and reproduction of twomicro-crustacean species Ceriodaphnia cornuta andDaphnia magna Nguyen Van Tai1,2,*, Dao Thanh Son1,2 Use your smartphone to scan this QR code and download this article ABSTRACT The occurrence and impacts of plastic are among the most concerns on the environment, ecosys- tems, and human health in recent years. Plastic products may contain harmful additives (e.g. ph- thalate, bisphenol) which can easily be leached out of the surface of the plastic materials and enter the environment causing negative effects on organisms in aquatic ecosystems. However, the tox- icity of the leached plastic additives on aquatic organisms including micro-crustaceans have not been fully understood. Therefore, this study aims to evaluate the chronic effects of the leachate from the polyvinyl chloride (PVC) water pipes at the concentration of 0, 10 and 100 mg PVC/L on the survival and reproduction of twomicro-crustacean species: Daphniamagna, and Ceriodaphnia cornuta. The results showed that the leachate from PVC pipes at the concentration of 100 mg/L did not adversely affect on survival and reproduction of D. magna, but reduced up to 50% of the survival rate and 60% of the reproduction of C. cornuta. The tropical micro-crustacean species C. cornutawasmore vulnerable than the temperate one, D.magna. The results revealed the potential health risks of the PVC water pipe, and we recommend C. cornuta as a model organism using for toxicological investigation and environmental assessment. Key words: plastic leachate, PVC water pipes, negative impacts, micro-crustacean Daphnia, Ceriodaphnia Cite this article: Nguyen VT, Dao TS. Effects of PVC pipe leachates on the survival and reproduction of two micro-crustacean species Ceriodaphnia cornuta and Daphnia magna. Sci. Tech. Dev. J. - Nat. Sci.; 4(SI):SI96-SI103. SI103