Tiểu Luận An Toàn Thực Phẩm- Đề Tài : Tồn Dư Kim Loại Nặng Trên Rau

Đề tài Tồn dư kim loại nặng trên rau
Mục lục
1. Mở đầu
2. Nội dung
2.1 Khái quát về tồn dư kim loại năng trên rau
a, Khái niệm
b, Phân loại
c,Nguyên nhân
d, Cơ chế tác động chung
2.2 Nhiễm độc thạch tín
a, Cơ chế tác động
b, Thực trạng trong sản xuất
c, Tác động và hậu quả đối với con người
d, Giải pháp
3. Kết luận


1. Mở đầu
Rau là nguồn thức ăn có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống con
người, rau cung cấp vitamin, khoáng xơ… cần thiết cho con người. Tuy
nhiên hiện nay vấn đề rau an toàn vẫn chưa đảm bảo phục vụ nhu cầu con
người, một phần do nông dân chưa hiểu biết về tác hại của phân bón, hóa
chất sử dụng trên rau khiến tình trạng rau nhiễm kim loại nặng đang trở
nên phổ biến ảnh hưởng đến sức khỏe cũng như tính mạng người dân.
Nhận thấy tầm quan trọng của rau xanh và tính độc hại của kim loại
nặng dến sức khỏe con người nên chúng tôi đã nghiên cứu về đề tài “ Tồn
dư kim loại nặng trên rau ’’.
2. Nội dung
2.1 Khái quát về tồn dư kim loại nặng trên rau
a, Khái niệm
- Kim loại nặng là những nguyên tố có số nguyên tử cao và thường

thể hiện tính kim loại ở nhiệt độ phịng. Nó bao gồm những kim loại
chuyển tiếp, một số metalioid, lantan, actini. Có hai quan điểm chính về
kim loại nặng:
+ Theo tỉ trọng : kim loại nặng là các kim loại có tỉ trọng lớn hơn 5
gồm: Pb (11,34), Cd (8,6), As ( 5,72), Zn (7,1), Cu (8,96), Fe, Cr, Mn...
Trong đó một số nguyên tố cần cho dinh dưỡng của cây trồng: Mn,
Co, Cu, Zn, Fe... Các nguyên tố này cần với cây trồng một hàm lượng
nhỏ gọi là nguyên tố vi lượng, nếu hàm lượng quá cao sẽ gây độc cho
cây trồng.
+ Theo độc học : kim loại nặng là các kim loại có nguy cơ gây nên
các vấn đề về môi trường gồm: Cu, Zn, Pb, Cd, Hg, Cr, Co, Fe, As,...
Trong đó 4 nguyên tố được quan tâm nhiều là Pd, As, Cd, Hg. Các
nguyên tố này hiện nay chưa biết được vai trò sinh thái của chúng
nhưng nếu dư thừa lượng nhỏ thì tác hại rất lớn.
- Tồn dư kim loại nặng trên rau : Rau tồn dư kim loại nặng là rau
được trồng trong vùng đất, nước có nhiễm kim loại nặng quá chỉ tiêu
cho phép.


b, Phân loại
- Nhiễm độc do Chì (Pb): trung bình trong khẩu phần ăn có lẫn từ
0,003-0,005mg Chì/kg, ngồi ra cịn có thể khoảng 0,0013mg Chì/kg từ
khơng khí bị nhiễm bẩn. Chì bắt đầu gây độc khi hàm lượng trong máu
> 0.3 ppm
- Nhiêm độc thạch tín(As): trên thế giới quy định rằng nếu hằng ngày
hấp thụ vào cơ thể từ 0,007-0,6mg Asen/kg thể trọng thì khơng bị
nhiễm độc.nếu nhiễm qua máu sẽ bị độc hơn rất nhiều so với đường
tiêu hóa. Liều Asen gây chết người sau 24h là 2mg/kg thể trọng.
- Nhiễm độc thủy ngân: triệu trứng nhiễm độc thể hiện khi cơ thể có
nồng độ thủy ngân vượt quá 20 phần triệu trong 100ml máu và trong

nước tiểu vượt quá 60 phần triệu trong một lít.
- Nhiễm độc cadimi (Cd): khi nồng độ cadimi vượt quá 10 phần triệu
gam trong một lít nước tiểu hoặc vượt quá 5 phần triệu trong 100ml
máu
- Nhiễm độc các nguyên tố vi lượng: đồng ( Cu), kẽm ( Zn), thiếc
(Sn), sắt (Fe), mangan ( Mn), …
Theo TCVN nồng độ cho phép trong rau cải là: Cu 30 ppm
(30mg/kg rau tươi), Zn(40ppm), Cd(1ppm), As(1ppm) …
c, Nguyên nhân
- Bị nhiễm từ đất : hàm lượng chì, đồng , kẽm trong đất cao.
- Bị nhiễm từ nước : nước thải từ khu công nghiệp, bệnh viện …
- Bị nhiễm từ khơng khí : khí thải cơng nghiệp
- Bị nhiễm từ phân bón :chủ yếu là phân chuồng chưa xử lí ngồi kim
loại nặng cịn có nguy cơ nhiễm giun, sán.
Ví dụ : Một cuộc nghiên cứu đại quy mô với trên 1.600 mẫu đất,
nước ở 478 vùng rau ở Hà Nội được phân tích để tìm các chỉ tiêu
kim loại nặng, tồn dư thuốc BVTV, nhiễm vi sinh vật gây bệnh
đã cho kết quả là: 370 vùng đủ điều kiện, 108 vùng (97 vùng phân


tán, 11 vùng tập trung) với diện tích 932 ha chiếm 35,3% diện tích
canh tác khơng đủ điều kiện về đất, nước tưới để sản xuất rau an
toàn. Cụ thể, 77 vùng có chỉ tiêu kim loại nặng trong nước tưới vượt
quy định cho phép bao gồm 16 vùng tưới bằng nguồn nước ngầm và
61 vùng tưới bằng nguồn nước mặt. 36 vùng có chỉ tiêu về hàm
lượng kim loại nặng trong đất vượt quy định cho phép ( chủ yếu là
đồng, cadimi và kẽm) ( theo: Báo Nông nghiệp Việt Nam).
d, Cơ chế tác động chung
Kim loại liên kết với protein.
-

Tác động tới Enzyme:
Kim loại là một chất kìm hãm liên kết với enzyme bằng liên kết
đồng hóa trị tạo phức hợp enzyme- chất kìm hãm ( EI).

 Kìm hãm hoạt động của enzyme
 Kìm hãm tổng hợp enzyme
- Tác động tới các bào quan tế bào :
Kim loại liên kết với protein làm mất hoạt tính của protein, làm
hỏng cấu trúc của các bào quan ( với kim loại nặng chủ yếu là làm
hỏng lưới nội chất).
2.2 Nhiễm độc thạch tín
a, Cơ chế tác động

Về mặt hóa học Asen là một á kim, trong danh mục các chất kiểm
soát được xếp cùng hang với kim loại nặng. Asen thường nằm trong


thuốc trừ sâu, thuốc trừ nấm, thuốc trừ cỏ. Trong các hợp chất có
Asen thì hợp chất As+3 là độc nhất. As+3 tác động vào nhóm -SH của
enzyme do vậy ức chế hoạt động của enzyme:
SH
O
S
Enzym

+
SH

As

O-

Enym

O

As

O- +3OH-

O

Enzyme pyruvate dehydrogenaz trong chu trình acid citric tạo phức
với Aa+3 ngăn cản việc tạo ATP.

O-O

As
OAsenit

HS CH3
+
HS

S

CH3

-O

CH

CH2
S

(CH2)4
C

As

O

Protein
Đihidrolipolic axit – protein

CH2

CH
(CH2)4
C

O

protein
Phức bị thụ động

hóa
của protein và
asen

Vì As giống P về mặt hóa học, As can thiệp vào các q trình sinh hóa có sự
tham gia của nguyên tố lân.
Trong việc tạo ATP bước tổng hợp 1,3 diphosphoglyxerate từ
glyxeraldehyd 3 phosphat là rất quan trọng. Tuy nhiên khi có mặt (AsO3)-3 thì
(PO4)-3 bị chiếm chỗ nên hình thành 11,3 diphosphoglyxerat mà hình thành 1
Aseno 3 phosphoglyxerat sau đó chất này tự thủy phân chẳng cần sự tham gia
của enzyme để tạo thành 3 phosphoglyxerat và Asenic chứ khơng thành ATP.

CH2
H

C

OPO32OH

CH2
phophat

H

OPO42-

C

OH

Qúa trình phụ

C O

C

O

dẫn đến tạo thành

H

OPO 32-

ATP

Glixerandehit 3- photphat
CH2OPO32-

1,3- điphotphoglixeat


Asen
H
photphoglixerat

C

C

OH

quá trình tự phân hủy

3+
Asenit

O

ngăn cản sự tào thành ATP
OO
As
O
O1- Asen-3 photphoglixerat

As (V)
2GSH
GSSG
As(III)
Methyltransferase

SAM
CH3As(V)

S-adenosylhomo-cysteine
2GSH
GSSG

CH3As(III)
Methyltrasferase

SAM

S-adenosylhomo-cysteine

( CH3) 2As(V)


Sự methyl hóa asenic bởi tế bào động vật có vú trong cơ thế giảm
độc Asenic của tế bào, trong q trình này có sự tham gia tích cực của các
chất nhường gốc methyl
b, Thực trạng trong sản xuất
Asen ở trạng thái rắn là chất bột màu trắng, khi tan trong nước thì khơng
màu , khơng mùi vị nên rất khó phát hiện bằng trực giác.Nguồn nhiễm Asen
là từ đất và nước.

- Tầng khống chứa asen bị phong hóa chuyển Asen từ dạng khó tan
thành dạng tan.


- Asen từ hóa chất thuốc trừ sâu, chất thải nhà máy cơng nghiệp vải
vóc, thức ăn chăn ni, dược phẩm…ngấm dần vào lòng đất xuống
mạch nước ngầm và được bơm lên để sử dụng.
- Rau trồng ở vùng đất và nước ơ nhiễm có nguy cơ nhiễm kim loại
nặng cao hơn các vùng khác.
Theo công bố của Viện Y học lao động và Vệ sinh môi trường,
trong số 11500 mẫu nước ở 11 huyện thì thấy 40% trong đó bị
nhiễm asen, có nơi với nồng độ cao gấp hàng chục lần.
Việt Nam được đánh dấu trên bản đồ ô nhiễm Asen của thế giới.

c, Tác động và hậu quả đối với con người
- Độc tính của Asen:
+ Nồng độ Asen trong máu là 1-4 mcrg/l, nêu vượt quá 50 mcrg/l sẽ

gây độc cho cơ thể.
+Biểu hiện khi nhiễm độc:
Khi ngộ độc là rối loạn tiêu hóa: đau bụng dữ dội, nôn và tiêu
chảy dễn đến mất nước nghiêm trọng. Hậu quả là cái chết đột ngột
sau 12-48h, nếu sống sót để lại di chứng là tổn thương da và thần
kinh.


Khi nhiễm độc cục bộ gây nên bệnh về da là ăn da, chai sừng da ở
long bàn tay, bàn chân, loét da, hỏng viêm mạc mũi.

- Tác động tới con người:
+ Con người khi sử dụng rau nhiễm kim loại nặng sẽ có những ảnh
hưởng xấu .
+ Asen có thể gây nên 19 bệnh khác nhau phổ biến là ung thư da
và phổi. Nếu bị nhiễm độc asen với liều lượng dù nhỏ nhưng tích tụ
trong thời gian dài, sau 5 – 10 năm, sẽ gây: mệt mỏi, buồn nơn, hồng
cầu và bạch cầu giảm. Tích tụ Asen lâu ngày gây nên da mặt xám,
rụng tóc, giảm trí nhớ, mạch máu bị tổn thương, bệnh rối loạn nhịp
tim, đau mắt, đau tai, bệnh viêm dạ dày và ruột làm kiệt sức, gây
mụn lóet, bệnh ung thư, bệnh gây cảm giác về sự di động bị rối loạn,
bệnh tiểu đường. Người uống nước ơ nhiễm arsen lâu ngày sẽ có
triệu chứng các đốm sẫm màu trên thân thể hay đầu các chi, niêm
mạc lưỡi hoặc sừng hóa da, gây sạm và mất sắc tố.
Theo số liệu của WHO cứ 10.000 người thì có 6 người bị ung thư
do sử dụng nước ăn có nồng độ asen lớn hơn 0,01 mg/lít nước.


d, Giải pháp
Từ việc phân tích các con đường ơ nhiễm trên của các nguyên tố kim

loại nặng có thể thấy vấn đề phịng ơ nhiễm và ngộ độc kim loại nặng là vấn
đề cần thiết, phải gắn liền với các giải pháp xử lý chất thải, bảo vệ môi
trường, đất, nước và khơng khí khỏi nguy cơ ơ nhiễm.
- Vệ sinh nguồn nước sinh hoạt : lọc nước và sử dụng nước khơng có
Asen. Tiêu chuẩn cơng bố năm 2002 của Bộ Y tế, hàm lượng Asen
cho phép trong nước sinh hoạt phải dưới 0,01 mg/lít.
Biện pháp thơng thường là dùng bể lọc cát, sỏi, than hoạt tính kết
hợp với giàn phun mưa hoặc một vài biện pháp oxi hóa => giảm rõ
rệt hàm lượng sắt và Asen đi kèm xuống thấp.

Vật liệu xử lý nước nhiễm asen
Xử lí bằng bể lắng hay dân gian gọi là phơi nước : dùng ánh nắng
mặt trời và oxy để loại bỏ Asen khỏi nguồn nước.


Nhà nước có chương trình “ Nước sạch nơng thơn’’ hiện là một đề
án quốc gia để giảm thiểu tác hại của Asen và các nguy cơ ô nhiễm
nước.
Tuy nhiên vấn đề kỹ thuật và đầu tư chưa giải quyết triệt để lọc
nhiễm Asen xuống dưới mức cho phép.
- Giảm nguồn nhiễm Asen : xử lí chất thải cơng nghiệp, hạn chế việc
sử dụng thuốc bảo vệ thực vật…
Lựa chọn nguồn thực phẩm an toàn: rau sạch như lựa chọn loại tươi,
cịn ngun cuống, khơng dập nát, khơng có những đốm màu khác
nhau..Thận trọng với những loại rau: rau muống, xà lách, rau cải
xoong, tần ô, cải bẹ xanh, cải ngọt, rau má, đậu đũa, khổ qua, táo Thái
Lan... Không mua rau đã héo úa, dập nát hay có mùi lạ, có dấu hiệu bất
thường như quá mập, quá phồng hoặc dính các hạt bụi nhỏ. Tránh mua
rau có rễ bám nhiều đất vì đó là nguồn vi sinh gây hư hỏng nhanh rau
quả. Và cách bảo quan rau tốt nhất là để ở ngăn tủ mát. Rau nên nhặt

sạch, bỏ lá giập, rửa dưới vòi nước nhiều lần, để ráo và cho vào túi
nylon buộc chặt để ăn dần.
3. Kết luận
Các kim loại nặng nói chung cũng như kim loại Asen nói riêng chúng
được hấp thụ vào cơ thể với hàm lượng nhất định chúng đồng vai trò
hết sức quan trọng với cơ thể, tuy nhiên nếu sử dụng với hàm lượng
vượt mức gới hạn cho phép chúng gây ngộ độc với cơ thể. Các kim loại
nặng không những gây tác hại với cơ thể mà còn gây tác hại tới rau củ :
thức đẩy quá trình làm hư hỏng rau củ, làm giảm giá trị cảm quan thực
phẩm.
Để đảm bảo chất lượng vệ sinh an tồn thực phẩm địi hỏi ý thức của
mỗi người sản xuất cũng như sự thơng thái về phía người tiêu dùng, để
người dân khơng phải lo lắng khi lựa chọn rau sạch đảm bảo chất lượng
để không ảnh hưởng đến sức khỏe của gia đình mình.
Đây là các loại rau trồng trên kênh rạch ô nhiễm hoặc sử dụng nước thải
công nghiệp để tưới cho rau. Nhiều loại rau sinh trưởng trong vùng đất thấp,


ao hồ, kênh rạch như rau muống, rau nhút, rau cần, rau ơm, kèo nèo, ngó
sen... sẽ dễ bị tích tụ những kim loại nặng như đồng, chì, kẽm, thủy ngân...
do nguồn nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp, cơ sở sản xuất thải ra kênh
rạch chưa được xử lý triệt để đó là cảnh báo của các nhà chun mơn về vệ
sinh an tồn thực phẩm. Những loại rau bị nhiễm kim loại nặng không thể
nào xử lý hết chất độc trên rau cho dù đã được rửa sạch bằng nước rửa rau,
kể cả nấu chín cũng khơng có tác dụng.
Bị nhiễm từ nguồn phân chuồng
người trồng rau phần lớn đều sử dụng phân chuồng từ heo, gà, trâu, bị.
Trong khi heo, gà hiện nay được ni từ thức ăn tổng hợp là khá phổ biến.
Thức ăn tổng hợp khơng cịn an tồn như trước, vì trong thành phần thức ăn
tổng hợp có nhiều khống vi lượng Cu, Zn, Fe, Mn, Co... Hàm lượng kim loại

nặng chứa trong phân sẽ xâm nhập vào đất trồng và tồn lưu trong các loại
nông sản đặc biệt là đối với các loại rau ăn lá như cải ngọt, cải xanh, xà lách.
Hàm lượng chì, kẽm, đồng khá cao
1.2. Tính độc của Đồng (Cu) - Đối với cây trồng: Theo kết quả nghiên cứu
nhiều cơng trình cho thấy Cu có vai trị rất quan trọng đối với sự phát triển
của cây trồng. Cây trồng thiếu Cu thường có tỷ lệ quang hợp bất thường,
điều này cho thấy Cu có liên quan đến mức phản ứng oxit hố của cây. Lý do
chính của điều này là trong cây thiếu chất Cu thì quá trình oxit hố Acid
Ascorbic bị chậm, Cu hình thành một số lớn chất hữu cơ tổng hợp với
protein, Acid amin và một số chất khác mà chúng ta thường gặp trong nước
trái cây. - Ngoài những ảnh hưởng do thiếu Cu, thì việc thừa Cu cũng xảy ra
những biểu hiện ngộ độc mà chúng có thể dẫn tới tình trạng cây chết. Lý do
của việc này là do dùng thuốc diệt nấm, thuốc trừ sâu, đã khiến cho chất liệu
Cu bị cặn lại trong đất từ năm này qua năm khác, ngay cả bón phân Sulfat Cu
cũng gây tác hại tương tự.


1.3. Tính độc của Cadmium (Cd) - Đối với cây trồng: Rau diếp, cần tây, củ cải,
cải bắp có xu hướng tích luỹ Cd khá cao, trong khi đó củ khoai tây, bắp, đậu
trịn, đậu dài được tích luỹ một số lượng Cd nhiều nhất trong các loại thực
phẩm, lá cà chua được tìm thấy tích luỹ Cd khoảng 70 lần so với lá cà rốt
trong cùng biện pháp trồng trọt giống nhau. Trong các cây, Cd tập trung cao
trong các rễ cây hơn các bộ phận khác ở các loài yến mạch, đậu nành, cỏ,
hạt bắp, cà chua, nhưng các lồi này sẽ khơng phát triển được khi tích luỹ Cd
ở rễ cây. Tuy nhiên, trong rau diếp, cà rốt, cây thuốc lá, khoai tây, Cd được
chứa nhiều nhất trong lá. Trong cây đậu nành, 2% Cd được tích luỹ hiện diện
trong lá và 8% ở các chồi. Cd trong mô cây thực phẩm là một yếu tố quan
trọng trong việc giải quyết sự tích luỹ chất Cd trong cơ thể con người. Sự tập
trung Cd trong mô thực vật có thể gây ra thơng tin sai lệch của quần thể.
1.4. Tính độc của Arsenic (As) - Đối với cây trồng: Arsenic được nhiều người

biết đến do tính độc của một số hợp chất có trong nó. Sự hấp thụ As của
nhiều cây trồng trên đất liền không quá lớn, thậm chí ở đất trồng tương đối
nhiều As, cây trồng thường khơng có chứa lượng As gây nguy hiểm. As khác
hẳn với một số kim loại nặng bình thường vì đa số các hợp chất As hữu cơ ít
độc hơn các As vô cơ. Lượng As trong các cây có thể ăn được thường rất ít.
Sự có mặt của As trong đất ảnh hưởng đến sự thay đổi pH, khi độc tố As
tăng lên khiến đất trồng trở nên chua hơn, nồng độ pH < 5 khi có sự kết hợp
giữa các loại nguyên tố khác nhau như Fe, Al. Chất độc ảnh hưởng từ As làm
giảm đột ngột sự chuyển động trong nước hay làm đổi màu của lá kéo theo
sự chết lá cây, hạt giống thì ngừng phát triển. Cây đậu và những cây họ Đậu
(Fabaceae) rất nhạy cảm đối với độc tố As.