NGHIÊN cứu ẢNH HƯỞNG của ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG (as, cd, pb, zn) tới THÀNH PHẦN LOÀI của ốc cạn (LAND SNAILS) ở CHỢ đồn, bắc kạn

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN
NĂM HỌC 2014-2015

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM KIM LOẠI
NẶNG (As, Cd, Pb, Zn) TỚI THÀNH PHẦN LOÀI CỦA
ỐC CẠN (LAND SNAILS) Ở CHỢ ĐỒN, BẮC KẠN

Thuộc nhóm ngành: Khoa học Môi trường

HÀ NỘI – 4/2015


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN
NĂM HỌC 2014-2015

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM KIM LOẠI
NẶNG (As, Cd, Pb, Zn)TỚI THÀNH PHẦN LOÀI CỦA
ỐC CẠN (LAND SNAILS) Ở CHỢ ĐỒN, BẮC KẠN
Thuộc nhóm ngành: Khoa học Môi trường
Sinh viên thực hiện

1. Đào Văn Hải
2. Ngô Thị Hiền
3. Trịnh Thị Thủy
4. Bùi Thị Trang

Dân tộc: Kinh
Lớp ĐH2KM2 Khoa:Môi Trường

Năm thứ: 3

Ngành học: Công nghệ kỹ thuật môi trường
Người hướng dẫn: Th.s Nguyễn Thị Hoài Thương

HÀ NỘI – 4/2015

/Số năm đào tạo:4


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn tới Khoa Môi
Trường Trường Đại Học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tạo điều kiện để
nhóm hoàn thành đề tài này. Đặc biệt chúng em xin cảm ơn cô Nguyễn Thị Hoài
Thương và thầy Hoàng Ngọc Khắc đã trực tiếp hướng dẫn cho nhóm trong quá
trình đi thực tế và viết báo cáo. Qua đây chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến
Phòng tài nguyên môi trường huyện Chợ Đồn cùng các anh, chị làm việc tại phòng
đã giúp đỡ nhóm hoàn thành đề tài.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài 1 cách hoàn chỉnh nhất. Song
do buổi đầu mới làm quen với công tác nghiên cứu khoa học cũng như còn nhiều
hạn chế về mặt kiến thức nên không tránh khỏi những thiếu sót mà bản thân chúng
em chưa thấy được, chúng em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô. Em

xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 23 tháng 4 năm 2015


MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU..............................................................................................7
MỞ ĐẦU...........................................................................................................................1
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI..................................................................................................1
2. MỤC TIÊU, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU..............................................2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU..................................................3
1.1 KIM LOẠI NẶNG VÀ CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG
ĐẤT, NGUỒN GỐC PHÁT SINH............................................................................3
1.1.1 Kim loại nặng và các dạng tồn tại trong đất............................................................3
1.1.2 Nguồn gốc phát sinh của kim loại nặng trong đất...................................................3
2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.....................................................................................20
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.......................................23
3.1.2 Thực trạng sử dụng tài nguyên..............................................................................25
3.1.3. Tình hình phát triển kinh tế - xã hội huyện Chợ Đồn..........................................28

Kết quả phân tích hàm lượng từng nguyên tố KLN của các mẫu đất thu được
ở một số khu vực thuộc huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn thể hiện ở bảng 12............30
3.2.1. Kết quả phân tích Asen (As)..................................................................30
Kết quả phân tích hàm lượng Asen trong đất tại một số khu vực huyện Chợ
Đồn, tỉnh Bắc Kạn thu được thể hiện ở biểu đồ 1...................................................30
3.2.2. Kết quả phân tích Cadimi (Cd).............................................................31
3.2.3. Kết quả phân tích Chì (Pb)...................................................................32
3.2.4. Kết quả phân tích Kẽm (Zn)..................................................................33
3.2.5. Đánh giá sự ô nhiễm kim loại nặng trong đất ở từng loại đất nghiên
cứu thuộc huyện chợ Đồn........................................................................................34
3.2.5.1. Kết quả phân tích kim loại nặng trong đất khai thác khoáng sản......35

3.2.5.2. Kết quả phân tích kim loại nặng trong đất nông nghiệp (đất trồng
trọt).......................................................................................................................... 36


3.2.5.3. Kết quả phân tích kim loại nặng trong đất đồi rừng..........................37
Hàm lượng As, Cd, Pb của các mẫu phân tích đều vượt quá GHCP của
QCVN, riêng đối với Zn các mẫu phân tích đều nằm trong GHCP. Đất ở khu vực
này đã ô nhiễm KLN (As, Pb, Cd). Hàm lượng Cd tuy thấp hơn rất nhiều so với
hàm lượng As, Pb, Zn nhưng lại là KLN có hàm lượng vượt quá GHCP nhiều nhất.
Nguyên nhân vì Cd là một KLN rất độc đối với con người và môi trường, nó cũng
là một trong rất ít nguyên tố không cần thiết cho cơ thể con người do vậy hàm
lượng cho phép của Cd thấp -2mg/kg trong khi các KLN khác có GHCP cao hơn
(Zn – 200mg/kg). Cụ thể mẫu 04 có hàm lượng Cd 51,35mg/kg thấp hơn nhiều so
với Pb 319,97 mg/kg và As 116,29mg/kg nhưng Cd gấp 25,5 lần GHCP trong khi
As là 9,6 lần và Pb gấp 4,5 lần...............................................................................37
3.2.5.4 Kết quả phân tích hàm lượng kim loại nặng trong đất trên núi đá vôi
................................................................................................................................. 38
3.3.1. Mối quan hệ giữa thành phần loài ốc cạn với hàm lượng Asen (As) trong đất
tại khu vực Chợ Đồn...................................................................................................39
3.3.2. Mối quan hệ giữa thành phần loài ốc cạn với hàm lượng Cadimi (Cd) trong
đất tại khu vực Chợ Đồn.............................................................................................41
3.3.3. Mối quan hệ giữa thành phần loài ốc cạn với hàm lượng Chì ( Pb) trong đất
tại khu vực Chợ Đồn...................................................................................................43
3.3.4. Mối quan hệ giữa thành phần loài ốc cạn với hàm lượn Kẽm (Zn) trong đất tại
khu vực Chợ Đồn........................................................................................................45
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................48
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................50
PHỤ LỤC 1........................................................................................................................i
PHỤ LỤC 2.......................................................................................................................1

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AAS

: Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử

ĐDSH

: Đa dạng sinh học

GHCP

: Giới hạn cho phép

KLN

: Kim loại nặng

QCVN

: Quy chuẩn Việt Nam


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. Hàm lượng của 1 số kim loại nặng trong một số loại đất đá
Bảng 2. Sự phát thải toàn cầu của một số KLN
Bảng 3. Hàm lượng kim loại nặng trong đất của một số mỏ tại Anh.
Bảng 4. Trị số trung bình KLN trong bùn cống rãnh thành phố
Bảng 5. Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của các KLN xem là độc nhất đối với
thực vật trong đất nông nghiệp.

Bảng 6. Hàm lượng KLN ở tầng đất mặt trong một số loại đất ở Việt Nam
Bảng 7. Hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp ở một số vùng của Việt
Nam
Bảng 8. Hàm lượng kim loại nặng trong đất tại khu vực công ty Pin Văn Điền và
Orion – Hanel
Bảng 9. Hàm lượng Cd, Pb, As trong đất ở Bắc Cạn và Thái Nguyên
Bảng 10. Đặc điểm vị trí mẫu phân tích
Bảng 11. Các chỉ tiêu về kinh tế - xã hội huyện Chợ Đồn giai đoạn 2011 – 2013
Bảng 12. Số liệu phân tích các chỉ tiêu kim loại nặng (As, Pb, Cd, Zn)
Bảng 13. Hàm lượng As và thành phần loài ốc cạn
Bảng 14. Hàm lượng Cd và thành phần loài ốc cạn
Bảng 15. Hàm lượng Pb và thành phần loài ốc cạn
Bảng 16. Hàm lượng Zn và thành phần loài ốc cạn


THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1. Thông tin chung:
- Tên đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của ô nhiễm kim loại nặng( As, Cd, Pb, Zn)
tới thành phần loài của ốc cạn ở Chợ Đồn, Bắc Kạn
- Sinh viên thực hiện:

1. Đào Văn Hải
2. Ngô Thị Hiền
3. Trịnh Thị Thủy
4. Bùi Thị Trang

- Lớp: ĐH2KM2

Khoa: MÔI TRƯỜNG

Năm thứ: 3 Số năm đào tạo: 4

- Người hướng dẫn: Th.s Nguyễn Thị Hoài Thương
2. Mục tiêu đề tài:
- Xác định hàm lượng kim loại nặng trong đất
-

Đánh giá hiện trạng hàm lượng kim loại nặng của đất nghiên cứu tại Chợ Đồn
( Bắc Kạn ).

-

Thành phần loài ốc cạn thay đổi thế nào khi nồng độ kim loại nặng tại khu vực
Chợ Đồn thay đổi

3. Tính mới và sáng tạo:
Đề tài đã nghiên cứu, đánh giá được hàm lượng KLN trong đất , cho thấy đất ô
nhiễm KLN rất cao. Tìm ra được mối quan hệ giữa thành phần loài ốc và hàm
lượng KLN.
4. Kết quả nghiên cứu:
Kết quả cho thấy tất cả các khu vực nghiên cứu đều bị ô nhiễm Cd và Pb, trong đó
mức độ ô nhiễm Cd là rất cao. Có 2 khu vực ô nhiễm Zn tuy chưa ở mức độ cao
nhưng cũng đáng lưu ý.
5. Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc
phòngvà khả năng áp dụng của đề tài:


6.Công bố khoa học của sinh viêntừ kết quả nghiên cứu của đề tài(ghi rõ tên
tạp chí nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của cơ sở đã áp dụng các kết quả nghiên
cứu (nếu có):

Ngày 22 tháng 04

năm 2015

Sinh viên chịu trách nhiệm chính
thực hiện đề tài
(ký, họ và tên)

Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên
thực hiện đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi):

Ngày

tháng

năm 2015

Xác nhận của trường đại học

Người hướng dẫn

(ký tên và đóng dấu)

(ký, họ và tên)


THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN
CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆNĐỀ TÀI
I. SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN:

Ảnh 4x6
Họ và tên:
Sinh ngày:
tháng
năm
Nơi sinh:
Lớp:
Khóa:
Khoa:
Địa chỉ liên hệ:
Điện thoại:
Email:
II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP(kê khai thành tích của sinh viên từ năm thứ 1 đến
năm đang học):
* Năm thứ 1:
Ngành học:
Khoa:
Kết quả xếp loại học tập:
Sơ lược thành tích:
* Năm thứ 2:
Ngành học:
Khoa:
Kết quả xếp loại học tập:
Sơ lược thành tích:
...

Xác nhận của trường đại học
(ký tên và đóng dấu)

Ngày

tháng
năm
Sinh viên chịu trách nhiệm chính
thực hiện đề tài
(ký, họ và tên)


MỞ ĐẦU
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Đất là nơi con người và hầu hết các sinh vật sinh sống và phát triển, là nơi
các công trình dân dụng, công nghiệp và văn hóa của con người được xây dựng.
Không chỉ có thế, đất còn là một nguồn tài nguyên quý giá, là tư liệu sản xuất đặc
biệt được con người sử dụng vào các hoạt động sản xuất nông nghiệp của mình để
cung cấp lương thực thực phẩm. Nhưng hiện nay, cùng với ô nhiễm nước, ô nhiễm
không khí thì ô nhiễm đất đai đang trở nên đáng báo động. Ô nhiễm đất làm ảnh
hưởng xấu đến các tính chất của đất, làm giảm năng suất cây trồng và làm ảnh
hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người. Sự tích lũy kim loại nặng trong đất
cũng chính là một mối nguy hiểm lớn.Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong môi
trường đất đã và đang diễn ra tại nhiều nơi trên thế giới trong đó có Việt
Nam.Chính vì vậy, việc đánh giá phát hiện và xử lí ô nhiễm kim loại nặng trong đất
có một ý nghĩa hết sức quan trọng trong quá trình phát triển của mỗi vùng, mỗi
quốc gia. Tại Việt Nam, Bắc Kạn là một tỉnh có tài nguyên khoáng sản phong phú
về chủng loại, là một lợi thế so sánh lớn trong việc phát triển các ngành công
nghiệp luyện kim, khai khoáng…Nhất là tại khu vực Chợ Đồn thuộc tỉnh Bắc Kạn
hiện có các mỏ quặng sắt, chì, kẽm… với trữ lượng lớn.Tuy nhiên đa số khi phát
triển những ngành công nghiệp này đều kéo theo quá trình phát tán các kim loại
nặng, chất ô nhiễm ra môi trường xung quanh gây giảm thiểu chất lượng môi
trường. Nguồn kim loại nặng chủ yếu là do con người tạo ra gồm đốt nhiên liệu ,
chế tạo kim loại, đúc kim loại, hỏa thiêu rác và sản xuất xi măng. Kim loại nặng
được đưa vào đất thông qua các loại phân bón, thuốc sát trùng và trong các chất

thải được đưa vào làm phân bón trong nông nghiệp. Các kim loại nặng chủ yếu tìm
thấy trong đất là: As, Cd, Pb, Zn. Ở gần các nhà máy luyện kim, nồng độ Cd cao. Ở
gần nhà máy chế tạo kim loại hoặc ở các vùng đất nông nghiệp dùng thuốc chứa As
thì nồng độ As cao, đôi khi đến 600 μg/g. Nguồn chì gồm có: nơi chế tạo các sản
phẩm kim loại, chì từ tetraetyl chì của xăng trong xe, trong sơn và từ lò luyện kim.
Nồng độ chì trong đất có khi lên đến 10%. Mặc dù mức độ ô nhiễm kim loại nặng
trong đất ở Việt Nam chưa đến mức báo động nhưng việc nghiên cứu ảnh hưởng
của chúng lên sinh vật là cần thiết...Chúng ta có thể đánh giá sơ bộ sự ô nhiễm kim
loại nặng trong đất thông qua các sinh vật chỉ thị ô nhiễm mà ở đây cụ thể là loài ốc
cạn, như thế vừa nhanh chóng lại tiết kiệm được kinh phí. Do vậy, xuất phát từ nhu
1


cầu khoa học và thực tiễn, dưới sự hướng dẫn của cô Nguyễn Thị Hoài Thương
chúng tôi chọn thực hiện đề tài " Nghiên cứu ảnh hưởng của ô nhiễm kim loại
nặng (As, Cd, Pb, Zn) tới thành phần loài của ốc cạn ở Chợ Đồn, Bắc Kạn”
nhằm nghiên cứu và đánh giá về sự tương quan giữa nồng độ trung bình của hàm
lượng các kim loại nặng trong môi trường đất và thành phần loài của ốc cạn trên
môi trường đó. Qua đó có thể sử dụng ốc đất làm sinh vật chỉ thị để đánh giá nhanh
hàm lượng một số kim loại nặng trong đất ở nhiều địa điểm khác nhau.
2. MỤC TIÊU, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
-

Xác định được hàm lượng một số kim loại nặng trong đất khu vực huyện Chợ
Đồn, tỉnh Bắc Kạn.

-

Xác định được mối quan hệ giữa thành phần loài ốc cạn với hàm lượng một số

kim loại nặng trong đất tại khu vực Chợ Đồn.

Ý nghĩa của đề tài nghiên cứu
Đánh giá được tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất của huyện Chợ Đồn,
sự tương quan giữa hàm lượng kim loại nặng trong đất với thành phần loài ốc cạn
để từ đó có thể sử dụng ốc cạn như một loài chỉ thị cho hàm lượng kim loại nặng
trong đất.

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 KIM LOẠI NẶNG VÀ CÁC DẠNG TỒN TẠI CỦA KIM LOẠI NẶNG
TRONG ĐẤT, NGUỒN GỐC PHÁT SINH
1.1.1 Kim loại nặng và các dạng tồn tại trong đất
Cho đến nay, nói đến kim loại nặng là người ta nghĩ đến những nguyên tố có
liên quan tới các tính chất không tốt trong một lĩnh vực nào đó, thậm chí bao gồm
cả nhôm (Al) với mật độ phân tử chỉ là 2,7 kg.dm -3 và As có mật độ phân tử là 5,7
kg.dm-3 nhưng nó không phải là kim loại mà là á kim [1]. Thuật ngữ “kim loại
nặng” dùng ở đây chủ yếu đề cập đến những kim loại và á kim có liên quan đến vấn
đề ô nhiễm môi trường và có độc tính cao đối với cơ thể sống, như là Cd, Cu, Cr,
Hg, Ni, Pb, Zn và As. Kim loại nặng có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm 3 .Trong
nghiên cứu này, chúng tôi tập trung vào các kim loại là As, Pb, Cd và Zn vì theo
khảo sát, đánh giá hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng tại một số vùng khai thác mỏ
đặc trưng của Bắc Kạn thì đây là những nguyên tố vượt qua tiêu chuẩn cho phép
nhiều lần ở trong đất.
Kim loại nặng tồn tại ở nhiều dạng khác nhau trong đất tuy nhiên chủ yếu là ở
các dạng chính sau: dạng linh động , liên kết với hữu cơ, liên kết với gốc cacbonat,
với oxit sắt, oxit mangan:
- Dạng linh động: kim loại nặng được hấp phụ trên bề mặt các hạt đất

- Dạng liên kết cacbonat: kim loại nặng tồn tại dưới dạng các muối cacbonat CO 32trong đất. Sự tồn tại và liên kết này phụ thuộc nhiều vào pH cũng như lượng
cacbonat trong đất.
-Dạng liên kết với chất hữu cơ: kim loại nặng liên kết với các chất hữu cơ khác
nhau như sinh vật đất, sản phẩm phân giải của các chất hữu cơ…
- Dạng liên kết với oxit sắt, oxit mangan: dạng này dễ hình thành do các oxit này
tồn tại trong đất. Các oxit này là những chất loại bỏ rất tốt các kim loại nặng nhờ
quá trình nhiệt động học không ổn định dưới điều kiện khử.
1.1.2 Nguồn gốc phát sinh của kim loại nặng trong đất
Ban đầu kim loại trong đất được sinh ra từ các hoạt động địa hóa của khoáng
vật mẹ và đi vào đất thông qua quá trình phong hóa hóa học. Trong các khoáng vật
hình thành nên đất thường chứa 1 hàm lượng nhất định kim loại nặng, trong điều
3


kiện bình thường chúng là những nguyên tố trung lượng và vi lượng không thể
thiếu cho cây trồng và sinh vật trong đất, tuy nhiên trong 1 số điều kiện đặc biệt
chúng vượt 1 giới hạn nhất định và trở thành đất ô nhiễm.Ví dụ như chì, trong các
đá magma, Pb có xu thế tăng dần hàm lượng từ siêu mafic đến axit. Trong các đá
magma, Pb chủ yếu tập trung trong khoáng vật felspat, tiếp đó là những khoáng vật
tạo đá xẫm màu mà đặc biệt là biotit.
Trong thành phần tạo đá trầm tích và biến chất: Ở khu vực Đông Bắc Bộ, Pb
được xếp vào nhóm nguyên tố quặng kim loại (Sn, Cu, Pb, Zn, Ga, Ag) rất phổ
biến; chúng được phát hiện với hàm lượng cao trong các đá trầm tích và trầm tích
biến chất, đặc biệt trong các đá Paleozoi. Ở khu vực Tây Bắc Bộ, Pb và Cu là 2
nguyên tố quặng kim loại phổ biến với hàm lượng cao trong các đá trầm tích và
trầm tích biến chất. Pb thường tập trung cao trong các đá trầm tích ở 2 bên tả và
hữu ngạn sông Đà. Tuy nhiên, trong điều kiện bình thường, chì là nguyên tố kém
linh động.
Tuy nhiên, với các quá trình của tự nhiên như phong hóa hóa học thì lượng
kim loại đi vào đất không đáng kể mà chủ yếu là do hoạt động của con người. Đó là

các hoạt động như:
-

Sản xuất công nghiệp

Các hoạt động công nghiệp rất phong phú và đa dạng, chúng có thể là nguồn
gây ô nhiễm đất một cách trực tiếp hoặc gián tiếp. Nguồn gây ô nhiễm trực tiếp là
khi chúng được thải trực tiếp vào môi trường đất, nguồn gây ô nhiễm gián tiếp là
chúng được thải vào môi trường nước, môi trường không khí nhưng do quá trình
vận chuyển, lắng đọng chúng di chuyển đến vào đất.
Chất thải kim loại, hoạt động khai khoáng quặng chứa kim loại: Các chất thải
kim loại, đặc biệt là các kim loại nặng (Pb, Zn, Cd) thường có nhiều ở các khu vực
khai thác hầm mỏ các khu công nghiệp và đô thị.
+ Đào, xới và cặn thải thông qua phong hóa xói mòn kèm theo gió cuốn khiến As,
Cd, Pb nhiễm vào đất. Đồng thời có thể khuếch tán vào đất qua lũ, nạo vét bùn
song.
+ Trong quá trình vận chuyển quặng có thể bị gió cuốn theo1 phần bụi chứa các
kim loại nặng vào đất.
+ Công nghiệp sắt thép: Pb
4


Nguồn gốc chính của kim loại nặng trong chất thải:
+Các loại bình điện (pin, acquy) có mức chất thải kim loại nặng cao nhất: 93%
tổng số lượng thủy ngân, khoảng 45% số lượng Cadmium (Cd).
+Sắt phế liệu chứa khoảng 40% số lượng chì (Pb), 30% đồng (Cu), 10% crôm
(Cr).
+Các chất thải mịn (<20 mm) chứa 43% Cu thải, 20% Pb và 12% nickel (Ni).
+38% Cd thải và 25% Ni là chất dẻo.
-

Hoạt động sản xuất nông nghiệp

+ Sử dựng phân bón hóa học: As, Cd và Zn
+ Sử dụng phân chuồng: As, Zn
+ Thuốc bảo vệ thực vật: As, Pb trong thuốc dử dụng cho cây ăn quả; Zn sử dụng
trogn thuốc trừ nấm
+ Nước tưới: có thể Cd, Pb
-

Do trầm tích từ không khí

+ Từ đô thị và khu công nghiệp bao gốm chất thải, thiêu đốt cây cối: Cd, Pb
+ Khói linh động: Pb.
+ Đốt cháy xăng dầu (bao gồm các trạm xăng): As, Pb, Zn, Cd. Nguồn chì quan
trọng trong khí quyển là do khí xả của động cơ đốt trong dùng xăng hay dầu có pha
chì. Bụi thành phố, đô thị, đường xá cao tốc rất giầu chì. Nồng độ chì ở các phố
buôn bán sầm uất có thể đến 1 – 4 gam/kg bụi [4].
-

Từ rác thải

+Bùn cặn: có thể bùn cặn chứa thành phần các chất hữu cơ, vô cơ, kim loại tạo nên
các hỗn hợp các phức chất và đơn chất khó phân hủy, chủ yếu Cd, Pb, Zn.
+ Rửa trôi từ đất: As, Cd, Pb.
+ Phế thải: Nước rỉ từ các hầm ủ và bãi chôn lấp có tải lượng ô nhiễm chất hữu cơ
rất cao (thông qua chỉ số BOD và COD) cũng như các kim loại nặng như Cu, Zn,
Pb, Al, Fe, Cd, Hg và cả các chất như P, N, … cũng cao. Nước rỉ này sẽ ngấm
xuống đất.
+ Đốt rác, bụi thải: Pb.

5


1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT TRÊN
THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
Các nghiên cứu về kim loại nặng đã được tiến hành trên thế giới từ rất sớm.
Alter Michell đã tiến hành nghiên cứu và phân tích hàm lượng kim loại nặng trong
một số loại đất đá năm 1964 và thu được kết quả như sau:
Bảng 1.Hàm lượng của 1 số kim loại nặng trong một số loại đất đá
(Đơn vị: mg/kg)
Nguyên
Đá mắc-ma
Siêu bazơ
Bazơ
tố
Cr
2000 - 2980
200
1040 –
Mn
1500 - 2000
1300
Co
110 – 150
35 – 50
Ni
2000
150
Cu
10 – 42

90 – 100
Zn
50 – 58
100
Cd
0.12
0.13 – 0.2
Sn
0.5
1 – 1.5
Hg
0.004
0.01 – 0.08

Đá trầm tích
Đá vôi
Đá cát
10 – 11
35

Axit
4
400 – 600

620 – 1100

1
0.5
10 – 13
40 – 52

0.09 – 0.2
3 – 3.5
0.08

0.1 – 4
7 – 12
5.5 – 15
20 - 25
0.08 – 0.1
0.5 - 4
0.05 – 0.16

Đá phân
90 - 100

4 – 60

850

0.3
19 - 20
2–9
68 - 76
30
39 – 50
16 – 30 10 – 120
0.05
0.2
0.5
4–6

0.03 - 0.29 0.18 – 0.5

Dựa vào bảng 1 ta thấy được tùy từng loại đá khác nhau mà hàm lượng kim
loại nặng trong đất đá khác nhau.Thông thường hàm lượng kim loại nặng hình
thành trong đá lớn hơn măcma đá trầm tích.
Năm 1982, Galloway và Fressmas đã tiến hành sự nghiên cứu phát thải toàn
cầu của một số kim loại nặng do tự nhiên và nhân tạo:
Bảng 2.Sự phát thải toàn cầu của một số KLN (Đơn vị: 108 g/năm)
Nguyên tố
Sb
As
Cd
Cr
Co
Cu
Pb
Mn
Hg
Mo

Tự nhiên
9,8
28
2,9
580
70
190
59
6,100
0,4

11
6

Nhân tạo
380
780
55
940
44
2,600
20,000
3,200
110
510


Ni
Se
Ag
Sn

280
4,1
0,6
52

980
140
50
430

Theo Thomas (1986), các nguyên tố KLN như: Cu, Zn, Hg, Cd… thường
chưa trong phế thải của các nhà máy luyện kim màu, sản xuất ô tô.
Ở nước Anh, kết quả điều tra môi trường đất của 53 thành phố, thị xã về các
KLN như Pb, Cu, Zn, Ni cho thấy: các KLN trên thường có nhiều ở khu vực khai
thác mỏ,và có hàm lượng Pb tổng số vượt trên 200ppm, ở nhiều vùng nông nghiệp
đã vượt trên 500ppm.
P.A. Shelmerdine và cs. (2004) cho biết ở nhiều vùng khai thác khoáng sản
của Anh đất bị nhiễm kim loại nặng ở mức đáng lo ngại
Bảng 3. Hàm lượng kim loại nặng trong đất của một số mỏ tại Anh.
Đơn vị: mg/kg
Nguyên
tố

Mỏ chì Cumbria

Mỏ thiếc, đồng Mỏ
Cornwall
Devon

đồng Hàm
lượng
trung
bình
trong đất ở Anh
(mg/kg)

As

127,7 -366,8

280,7 – 2331,6

87,5 -1246,8

10,4

Cu

283,5 -2637,6

399,7 -3588,8

512,6 -2696,7

23

Cd

1,2 -69,0

ND-1,7

ND

0,8

Pb

5704,8 -19436,9

37,7 -1638,7

53,5 -450,6

74

Zn

794,4 -20972,3

190,6- 759,2

28,6 – 515,3

97

(Nguồn P.A. Shelmerdine và cs. 2004)
Các chất thải từ các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, khai khoáng… đã làm
ô nhiễm không chỉ môi trường đất mà còn làm ô nhiễm môi trường nước các con
sông , biển. Theo Setevenson (1986), nếu hàng năm có 20 tấn bùn được đổ ra trên
1ha đất và sau 20 năm dung dịch đất sẽ có khoảng 8ppm Zn và 5ppm Cd. Phân tích
các mẫu bùn cống rãnh người ta thu được kết quả KLN ở bảng sau:
Bảng 4.Trị số trung bình KLN trong bùn cống rãnh thành phố (Đơn vị: ppm)
Bùn cống rãnh

Al

Fe

Mn

Cu
7

Zn

Pb

Ni

Cd

Cr

Hg


Bùn cống rãnh
thành phố
Bùn nhà máy dệt
Bùn nhà máy
rượu
Bùn nhà máy chế
biến gỗ
Bùn cống rãnh ở
Anh

7280

2370

150 565 2220

520

100

28

1040

5

-

-

-

394

864

129

63

4

2490

-

-

-

-

81

255

29

18

2

117

-

-

-

-

53

122

42

119

2

81

-

-

-

-

800 3000

700

80

-

250

-

Đất bị ô nhiễm KLN làm giảm năng suất cây trồng ảnh hưởng đến công sản
dẫn đến tác động xấu đến sức khỏe con người. Vì vậy, nhiều nước trên thế giới đã
quy định mức ô nhiễm KLN. Do đó việc đánh giá và phân loại ô nhiễm KLN rất
quan trọng trong việc bảo vệ nguồn tài nguyên này cũng như bảo vệ sức khỏe cộng
đồng.
Bảng 5. Hàm lượng tối đa cho phép (MAC) của các KLN xem là độc nhất
đối với thực vật trong đất nông nghiệp. (Đơn vị: mg/kg)
Nguyên tố
Cu
Zn
Pb

Áo
100
300
100

Canada
100
400
200

Balan
100
300
100

Nhật

125
250
400

Anh
50
150
50

Đức
50
300
500

Ở Việt Nam đã có những nghiên cứu bước đầu về KLN trong đất, và đã chỉ ra
rằng hàm lượng của các nguyên tố KLN trong đất phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc
đá mẹ và mẫu chất hình thành nên các kim loại đó.
Các tác giả Trần Công Tấu và Trần Công Khánh (1988) đã công bố hàm
lượng KLN dạng tổng số và dễ tiêu ở tầng đất mặt 0-20cm của một số loại đất đã
đưa ra 7 độc tố (Co, Cr, Fe, Mn, Pb, Zn) tập trung chủ yếu ở hai loại đất chính ở
Việt Nam, trong đó đất feralit phát triển trên đá bazan có hàm lượng các nguyên tố
trên (trừ Pb) cao nhất.
Bảng 6. Hàm lượng KLN ở tầng đất mặt trong một số loại đất ở Việt Nam
(Đơn vị: mg/kg)
Loại đất

Dạng

Co

Cr

Fe

Mn

Ni

Đất feralit

TS
DĐ

59,5
0,46

257,6
<0,36

125091
<0,83

1192
55,5

227,1
0,96

8

Pb

Zn

9
81
<0,51 <0,51


Đất phù sa
vùng
ĐBSCL
Đất phù ra
vùng ĐBSH
Đất xám
phát triển
trên granit
miền trung
TS

TS

6,1

30,8

17924

239

18,6

29,1

36,2

DĐ

0,52

<0,36

1,45

134,7

<0,57

<0,51

1,1

TS
DĐ

13,6
0,24

43,2
<0,36

42280
<0.83

227
43,8

34,9
<0,57

37,1
0,29

86,7
0,6

TS

1,2

9,9

5848

26

2,6

9,3

11,6

DĐ

<0,1

<0,36

<2,83

0,42

0,62

<0,51 <0,51

TS
DĐ

1,9
0,48

25,9
<0,36

8823
19,8

26,9
14,5

12,4
1,14

23,4
<0,51

21,4
4,89

Ghi chú: -TS: Tổng số; -DĐ: Di động
Nghiên cứu của tác giả Lê Đức (1998) cũng chỉ ra rằng hàm lượng KLN trong
các loại đất khác nhau có giá trị thành phần nguyên tố khác nhau phụ thuộc vào
nguồn gốc đá mẹ.Trong đất Ferasols phát triển trên đá vôi hàm lượng các nguyên tố
Cu, Mn, Mo tương ứng đạt 52mg/kg; 827mg/kg; 2,51 mg/kg. Trên đất Ferrasols có
nguồn gốc Gnai thì hàm lượng của Cu và Mn có xu hướng ít hơn, tương ứng hàm
lượng các nguyên tố này có trong đât là 28mg/kg và 758mg/kg.
Các kết luận tương tự cũng được Hồ Thị Lam Trà và Kazuhiko Egashira
(2001) đưa ra khi nghiên cứu hàm lượng các KLN của nhiều loại đất khác
nhau.Theo tác giả, đất phát triển trên đá vôi có hàm lượng Cu và Zn khá cao:
106mg/kg và 53mg/kg nhưng lại thấp ở đất phát triển trên đá cát: 16mg/kg và
32mg/kg. Hàm lượng Pb ở mức trung bình và Cd có hàm lượng thấp ở tất cả các
loại đá [11].
Bảng 7.Hàm lượng kim loại nặng trong đất nông nghiệp ở một số vùng của
Việt Nam (Đơn vị: mg/kg)
Địa điểm

Đá mẹ và
mẫu chất

Cây trồng

Cu

Pb

Zn

Cd

Hải Phòng

Phù sa

Lúa

24

33

89

0,09

Hà Nội

Phù sa

Lúa-rau

22

24

159

0,09

Hà Giang

Phù sa

Lúa

24

21

57

0,05

Bắc giang

Đá vôi

Cây ăn quả

16

19

32

0,07

Sơn La

Đá vôi

Cây ăn quả

58

27

144

0,04

9


Ninh Bình

Đá vôi

Mía

106

33

153

0,02

Nghệ An

Đá bazan

Caosu

47

24

159

0,02

Đắc Lắc

Đá bazan

Lúa

90

10

124

0,08

Gia Lai

Đá bazan

Cao su

83

11

105

-

Lâm Đồng

Đá bazan

Cà phê

49

11

80

-

Hiện nay Việt Nam đang đẩy mạnh phát triển kinh tế-xã hội, nhiều khu đô thị,
khu công nghiệp, khu khai thác khoáng sản…được mở ra dẫn tới tình trạng ô nhiễm
môi trường đất do hoạt động sản xuất của con người ngày càng trở nên nghiêm
trọng.
Kết quả thăm dò địa chất đã phát hiện được khoảng 5000 mỏ và điểm quặng,
khoảng 1000 mỏ đã và đang được tổ chức khai thác. Riêng 2 diện tích chiếm đất
đối với một số mỏ khoáng sản kim loại đã ngừng khai thác lên tới 3749 ha [2]. Số
lượng mỏ đang hoạt động trên cả nước là gần 900, trong đó mỏ khoáng sản kim
loại là 90. Chỉ tính riêng diện tích đất đã sử dụng trong khai thác thiếc là trên
300ha, trong khi đó diện tích được hoàn thổ chỉ là 55,8 ha, chiếm gần 20%. Tuy
nhiên đất đã được hoàn thổ thì chất lượng kém chưa đáp ứng cho việc canh tác.
Như kết quả phân tích đất trồng ở khu vực mỏ thiếc Sơn Dương, Tuyên Quang có
hàm lượng As là 642mg/kg và Cu là 235mg/kg [5], trong khi tiêu chuẩn đặt ra
tương ứng là 12 mg/kg và 50mg/kg (QCVN 03:2008/BTNMT). Trước đó, Nguyễn
Văn Bình và cộng sự khi nghiên cứu sự phân bố của kim loại nặng As, Pb, Bi, Sn,
Cu, Cd, Fe, W trong khu vực mỏ thiếc đang khai thác tại Sơn Dương, Tuyên Quang
đã xác định sự có mặt của các kim loại này trong các mẫu đất, nước, bùn thải ven
suối cao hơn tiêu chuẩn cho phép và là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm
môi trường.
Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Lê Văn Khoa và cộng sự (1999) ở khu
vực công ty Pin Văn Điển và công ty Orion – Hanel cho thấy: nước thải của hai
khu vực trên đều có chứa các KLN đặc thù trong quá trình sản xuất, với hàm lượng
vượt quá TCVN 5945/1994 đối với nước mặt loại B. Trong trầm tính mương
Hanel, 2 kim loại vượt quá hàm lượng nền là Pb (3,3-10,25 lần), Hg (1,56-2,24
lần). Đất gần công ty Pin Văn Điền có hàm lượng Zn cao hơn hàm lượng tối đa gây
độc cho thực vật đất nông nghiệp, theo tiêu chuẩn của Anh từ 1,33-1,79 lần.

10


Bảng 8. Hàm lượng kim loại nặng trong đất tại khu vực công ty Pin Văn
Điền và Orion – Hanel (Đơn vị: mg/kg)
Độ
0-20
20-40

Khu vực Văn Điền
Pb
Zn
Cd
32,6 268,2 0,98
3
5
5
25,2 256,0
0,91
8
8

Cu
31,4
2
25,5
4

Hg
0,122

0,096

Cu
21,3
4
18,2
2

Khu vực Hanel
Pb
Zn
Cd
27,9
0,31
44,5
3
2
21,4 39,2 0,27
6
5
5

Hg
0,078
0,034

Kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Ngọc Nông (2003) cho thấy rằng,
hàm lượng của các nguyên tố Cd, Pb, As trong đất ở Bắc Cạn và Thái Nguyên càng
lớn đối với vùng gần đô thị, khu công nghiệp và khu dân cư tập trung. Tuy hàm
lượng của các nguyên tố chưa vượt quá TCCP nhưng hàm lượng Cd, Pb, As khá

cao trong vài loại đất ở vùng thành phố Thái Nguyên đang là sự cảnh báo về môi
trường.
Bảng 9. Hàm lượng Cd, Pb, As trong đất ở Bắc Cạn và Thái Nguyên
(Đơn vị: mg/kg)
Nguyên tố
Cd
Pb

Bắc Kạn
0,46-1,05
1,87-3,12

Thái Nguyên
0,78-1,59
1,25-2,98

As

1,25-2,98

1,88-5,12
(Nguồn Nguyễn Ngọc Nông, 2003)

Năm 2002, ông Nguyễn Ngọc Quỳnh, Lê Huy Bá và cộng sự đã nghiên cứu
ảnh hưởng của các khu công nghiệp tới hàm lượng KLN trong tầng đất mặt. Các
mẫu được lấy tại các huyện Nhà Bè, Bình Chánh, khu vực gần các khu công
nghiệp, nơi có nguy cơ ô nhiễm Cd và Zn rất cao thì hàm lượng của chúng có thể
đạt từ 7,6-25,5 mg/kg.
Theo tài liệu thu thập được, tác giả Phạm Quang Hà và cộng sự (2000) đã
nghiên cứu về đất nông nghiệp ở làng nghề đúc nhôm, chì Văn Môn và đã có kết

luận như sau: Hàm lượng KLN trong đất nông nghiệp của làng nghề này khá cao,
trung bình hàm lượng Cu là 41,1 mg/kg; Pb là 39,7 mg/kg; Zn là 11,3 mg/kg.
1.3. ĐỘC TÍNH CỦA KIM LOẠI NẶNG ĐỐI VỚI TỚI SINH VẬT

11


Một số kim loại nặng như Zn, Fe, Cu, Mn, Mo, B... rất cần cho sinh trưởng và
phát triển của sinh vật, là những nguyên tố dinh dưỡng vi lượng cần thiết không thể
thiếu trong quá trình sinh trưởng và phát triển của sinh vật. Song khi ở nồng độ quá
cao hoặc quá thấp thì đều bất lợi cho cơ thể sinh vật. Có thể nói rằng phần lớn kim
loại nặng đều là những nguyên tố có tính độc cao đối với cơ thể sống. Do đó, sự
cân bằng trong cơ thể và khả năng chịu đựng là rất quan trọng để duy trì sự sống để
làm cho độ độc cấp tính giảm bớt đi và ở mức thấp mà Cd và As là những điển
hình. Kim loại nặng tương tác và làm biến đổi nội bào hoặc liên kết với nội bào
hình thành nên những enzyme phân hủy protein, tăng sự tổng hợp các protein dị
thường là những cơ chế gây độc thường gặp nhất của nhiều kim loại nặng.
Về đặc tính cơ bản, kim loại không thể phân hủy thành các hợp phần nhỏ hơn
để gây độc, chúng thường gắn kết với các hợp chất hữu cơ. Hệ thống enzyme trong
cơ thể không có chức năng khử độc gây ra bởi kim loại nặng. Những kim loại gây
ung thư thường không liên kết với các enzyme. Ngược lại, kim loại nặng không yêu
cầu sự hoạt hóa sinh học, mà phân tử hữu cơ trải qua quá trình bổ sung vào hệ
thống enzyme và tạo ra những biến đổi.
Đối với đa số sinh vật đất, tính độc hại giảm dần theo thứ tự: As > Cd > Zn >
Pb. Các kim loại nặng có thể gây độc hại và ảnh hưởng đến cả số lượng cá thể và
cả đa dạng về thành phần loài của các vi sinh vật đất. Tuy nhiên ảnh hưởng của mỗi
nguyên tố đối với các sinh vật không giống nhau:
 Asen (As): là kim loại có thể tồn tại ở dạng tổng hợp chất vô cơ và hữu
cơ. Trong tự nhiên tồn tại trong các khoáng chất. Asen là một trong những chất có
độ độc rất cao. Độc tính của thạch tín phụ thuộc vào công thức hóa học của nó.

Trong nước ngầm thạch tín được tìm thấy chủ yếu ở dạng Asenit (Asen III) hoặc
Asenat (Asen V). Asenit có thể được ôxy hóa và Asenat có thể quay lại Asenit khi
nước ngầm thiếu ôxy. Ở nồng độ thấp thì kích thích sinh trưởng, nồng độ cao gây
độc cho động thực vật. As phân bố không đồng đều trong các dạng của các loại đá
chính và hàm lượng của As trong đá dao động từ 0,5 đến 2,5 ppm. Chỉ duy nhất
trong trầm tích sét là có As với hàm lượng trung bình khoảng 13ppm. As có ái lực
mạnh để hình thành hay làm xuất hiện nhiều loại khoáng, và khoảng hơn 200 loại
khoáng vật chứa As có xấp xỉ 60% asenat. Hợp chất asenit thường không ở dạng tự
do. Nguyên tố này liên kết mạnh trong các trầm tích của nhiều kim loại và do đó
được xem như chất chỉ thị tốt cho các nghiên cứu sâu về địa hóa học.
12


Nếu không tính đến một số hợp chất hiếm có của As thì hợp chất độc nhất của
As là Asin-AsH3 (hợp chất này có liều gây chết LD50 với chuột là 3 mg/kg), sau
đó đến Asenit (liều gây chết LD50 với chuột là 20-60 mg/kg) và Asenat trong đó
Asenit có độc tính gấp 60 lần so với Asenat [4]. Đến nay có thể kết luận chắc chắn
về các bệnh do nhiễm Asen như: Sừng hóa da, hắc tố da và mất sắc tố da, bệnh
Bowen, bệnh đen và rụng móng chân. Bệnh sừng hóa da thường xuất hiện ở tay,
chân, lòng bàn tay, gan bàn chân – phần cơ thể cọ xát nhiều hoặc tiếp xúc ánh sáng
nhiều lâu ngày sẽ tạo thành các đinh cứng màu trắng gây loang rộng gây đau đớn.
Bệnh hắc tố da và mất sắc tố da bị đen sạm, da bị lốm đốm trắng dẫn đến tế bào bị
phá hủy và làm hỏng da. Biểu hiện đầu tiên của bệnh Bowen là một phần cơ thể 7
đỏ ửng, sau đó bị chảy nước và lở loét. Bệnh đen và rụng móng chân có thể dẫn
đến hoại tử, rụng dần từng đốt ngón chân. Sau 15-20 năm kể từ khi phát hiện,
người nhiễm độc As sẽ chuyển sang ung thư và chết.
 Cađimi (Cd): là kim loại được sử dụng trong công nghiệp luyện kim, chế
tạo đồ nhựa; hợp chất Cd được sử dụng để sản xuất pin Ag-Cd. Cd rất độc đối với
người và môi trường, là một trong rất ít nguyên tố không cần thiết cho cơ thể con
người. Cd xâm nhập vào cơ thể được tích tụ ở thận và xương; gây nhiễu hoạt động

của một số enzim, gây tăng huyết áp, ung thư phổi, thủng vách ngăn mũi, làm rối
loạn chức năng thận, phá huỷ tuỷ xương, gây ảnh hưởng đến nội tiết, máu, tim
mạch. Nguyên tố này và dung dịch các hợp chất của nó là những chất cực độc thậm
chí chỉ với nồng độ rất thấp và được tích lũy sinh học trong cơ thể cũng như trong
các hệ sinh thái. Cd khi vào cơ thể và tác động đến thận đầu tiên. Thường xuyên
tiếp xúc với Cd (200 µ g/ngày) sẽ dẫn đến suy thận ở những người trên 50 tuổi.
Ngoài ra, Cd cũng liên quan đến ung thư tuyến tiền liệt, ung thư vú và các
bệnh liên quan đến xương như bệnh Itai-Itai xuất hiện ở lưu vực sông Jinzu của
Nhật Bản. Cd ức chế quá trình cố định canxi trong xương làm xương giòn, dễ gẫy .
Hít thở phải bụi có chứa Cd nhanh chóng dẫn đến các vấn đề đối với hệ hô hấp và
thận, có thể dẫn đến tử vong (thường là do hỏng thận). Nuốt phải một lượng nhỏ Cd
có thể bị ngộ độc tức thì và tổn thương gan và thận. Ngoài tổn thương thận, người
bệnh còn chịu các chứng loãng xương và nhuyễn xương. Các vấn đề ngộ độc
nghiêm trọng có thể sinh ra từ phơi nhiễm lâu dài Cd từ các bể mạ điện bằng Cd.
Hút thuốc lá cũng là con đường dẫn đến tích lũy Cd trong cơ thể.

13


 Kẽm (Zn): là thành phần tự nhiên của thức ăn, là nguyên tố vi lượng cần
thiết cho cơ thể. Kẽm thể hiện vai trò sinh lý ở nhiều mặt, có vai trò quan trọng
trong quá trình oxi hóa - khử. Nó tham gia vào thành phần của nhiều enzim (như
dehydrogenaza, proteinaza, peptidaza, photphohydrolaza). Theo Lindsay (1972),
chức năng cơ bản của Zn trong thực vật liên quan đến sự trao đổi chất của protein,
hydratcacbon, trao đổi P, tham gia vào quá trình trao đổi vitamin và các chất sinh
trưởng của thực vật. Kẽm ảnh hưởng đến tính thấm của màng tế bào và làm bền
vững những thành phần của tế bào nhất là các vi sinh vật. Người ta cho rằng sự có
mặt của Zn tăng cường sự chống chịu của thực vật trong điều kiện thời tiết khô,
nóng và bệnh tật do nấm và vi khuẩn gây ra. Các loại thực vật khác nhau thì phản
ứng khác nhau với sự thiếu hụt Zn. Thiếu Zn sẽ phá vỡ quá trình trao đổi cacbon,

kìm hãm sự tạo thành đường sacaro, tinh bột và chất diệp lục. Cây sẽ xuất hiện
những biến đổi về hình thái lá, có dấu hiệu hoại tử. Kẽm rất cần thiết cho các cây
lấy hạt, thiếu Zn hạt sẽ không được tạo thành. Tuy nhiên, nếu hàm lượng Zn cao có
thể gây độc cho cây trồng, vật nuôi và cả con người. Hàm lượng Zn trong cây thay
đổi từ mức thấp nhất 1mg/kg đến mức cao nhất 1000 mg/kg đối với đơn vị khối
lượng khô. Hàm lượng của Zn trong thực vật 11 thường từ 20-100 mg/kg, biến
động từ 1,2 -73 mg/kg trong táo, rau xà lách. Giá trị trung bình của Zn trong hạt lúa
mì khoảng 22-33 mg/kg chất khô.
Trong lúa mạch đen chứa rất ít Zn và ít hơn lúa mì. Sự thiếu hụt Zn trong thực
vật chỉ xảy ra khi hàm lượng Zn là 10 -20 mg/kg. Mặc dù vậy, những giá trị này
cũng rất biến động vì dấu hiệu thiếu Zn của thực vật phụ thuộc vào kiểu gen di
truyền và ảnh hưởng của sự phản ứng của Zn với các nguyên tố khác trong mô thực
vật (Shkolnik, M. J, 1974). Kẽm có thể gây ngộ độc cho con người do tích luỹ
trong quá trinh tiêu thụ thực phẩm cho nên với hàm lượng kẽm được quy định giới
hạn trong thức ăn (từ 5 đến 10 ppm) không ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu
dùng. Ngộ độc do kẽm cũng là ngộ độc do cấp tính, do ăn nhầm phải một lượng lớn
kẽm (5-10g ZnSO4 hoặc 3-5g ZnCl2) có thể gây chết người với triệu chứng như có
vị kim loại khó chịu và dai dẳng trong miệng, nôn, ỉa chảy, mồ hôi lạnh, mạch đập
khẽ, chết sau 10 đến 48 giây.
 Chì (Pb): là nguyên tố có độc tính cao và được nghiên cứu rất kĩ về độc tố.
Sau khi vào cơ thể người lớn 94% lượng chì tích tụ trong xương, ở trẻ em do xương
kém đậm đặc nên 64% lượng chì trong xương còn lại vào máu và thận. Đầu tiên chì
14


gây rối loạn tiêu hoá, nôn, tiêu chảy, đau bụng từng cơn dữ dội, làm giảm lượng
hồng cầu do can thiệp vào quá trình tổng hợp hemoglobin, giảm máu đến thận gây
tiểu đạm, tiểu máu, suy thận.
Chì gây độc cho hệ thần kinh trung ương, hệ thần kinh ngoại biên, tác động
lên hệ enzim có nhóm hoạt động chứa hyđro. Đặc tính nổi bật là sau khi xâm nhập

vào cơ thể, chì ít bị đào thải mà tích tụ theo thời gian rồi mới gây độc. Người bị
nhiễm độc chì sẽ bị rối loạn bộ phận tạo huyết (tuỷ xương). Tuỳ theo mức độ
nhiễm độc có thể bị đau bụng, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp, tai biến não,
nhiễm độc nặng có thể gây tử vong. Khi chì trong máu vượt quá 0,3 ppm sẽ thấy
triệu chứng thiếu máu do thiếu hemoglobin. Khi chì nhiều hơn (0,5 - 0,8 ppm) chức
năng thận bị rối loạn và cuối cùng ảnh hưởng đến thần kinh. Do chì và canxi giống
nhau về mặt hoá học nên chì có thể đổi chỗ cho canxi nằm lại trong cơ thể, sau này
chì này lại có thể theo lân từ xương ra gây độc cho các mô mềm. Chì là một kim
loại có khả năng tích luỹ cao. Nó có khuynh hướng tích luỹ trong đất và trầm tích.
Con người tiếp xúc với chì thông qua nhiều con đường như không khí, thực
phẩm,... Người ta chống ngộ độc chì bằng cách xử lý với các tác nhân tạo được
chelat với chì; cho nạn nhân ngộ độc chì uống dung dịch chelat canxi để Ca++ đổi
chỗ cho Pb++. Pb++ bị tống ra ngoài sẽ được thải ra theo nước giải. Nồng độ chì
cao gây phù não, phá huỷ tế bào não. Biểu hiện: người bị kích thích, co giật, hôn
mê và tử vong. Nếu sống sót cũng bị di chứng thần kinh không phục hồi được.
Ngoài ra, nó còn làm ngừng sự phát triển của xương và tạo đường viền đen ở chân
răng. Trẻ em dễ bị ngộ độc chì hơn người lớn. Với nồng độ chì trong máu 6 µ g/dl,
quá trình chuyển hoá tế bào não ở trẻ sẽ bị cản trở làm gián đoạn dẫn truyền thông
tin giữa tế bào thần kinh với các tế bào khác. Cứ tăng 10-20 µ g/dl chì trong máu
thì chỉ số IQ giảm 2-5 điểm. Khi nồng độ chì trong máu lên tới 100-120 µ g/dl
(người lớn); 80-100 µ g/dl (trẻ em) thì dẫn đến tử vong. Thời gian bán huỷ để thải
chì ra khỏi thận là 7 năm, khỏi xương là 32 năm do đó tác hại của chì thường kéo
dài [4].
Do tính độc của chì nên đã dẫn đến những thảm cảnh hết sức đau buồn. Trong
10 thành phố ô nhiễm nhất thế giới năm 2006, đứng đầu là các thành phố khai thác
và chế biến chì như thành phố Kabwe (Zambia), khu khai thác mỏ và luyện kim,
mức độ chì trung bình trong máu của trẻ cao gấp 5-10 lần mức cho phép của Mỹ. Ở
đây tuổi thọ rất thấp, trẻ sơ sinh bị khuyết tật, tỷ lệ hen ở trẻ là 90% và nhiều bé
15