Đồ án Ô nhiễm kim loại nặng

Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC.
Lời cảm ơn.................................................................................................................5
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀÔ NHIỄM KIM LOẠI NẶNG.....................................6
I.1.Đại cương về các kim loại nặng và ảnh hưởng của chúng đến môi trường.....6
I.2. Ô nhiễm kim loại nặng và hậu quả của chúng .................................................8
I.3. Nhiễm độc Chì một hiểm hoạ môi trường........................................................9
I.4. Asen trong nước uống......................................................................................13
I.5. Cadimi một kim loại độc hại hiện đại...........................................................15
I.6. Thiếc và sự ô nhiễm của nó.............................................................................17
I.6.1. Động vật có vú ở biển và sự ô nhiễm toàn cầu do thiếc..........................19
I.6.2. Các hợp chất cơ thiếc trong cá ở Nhật Bản và trong vịnh Aercachon.. .20
I.7. Ô nhiễm thuỷ ngân trong môi trường...............................................................21
CHƯƠNG II. MÔI TRƯỜNG NƯỚC HÀ NỘI VÀ NGUỒN GỐC GÂY Ô NHIỄM
KIM LOẠI NẶNG.......................................................................................................24
II.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên của thành phố Hà Nội...........................................24
II.1.1.Đặc điểm điạ lý tự nhiên..........................................................................24
II.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội..........................................................................26
II.2. Đặc điểm nước mặt của thành phố Hà Nội....................................................26
II.2.1. Hệ thống sông.........................................................................................26
II.2.2. Hệ thống hồ ao........................................................................................27
II.2.3. Hệ thống mương......................................................................................29
II.3. Đặc điểm nước ngầm khu vực Hà Nội...........................................................30
II.3.1. Tầng chứa nước Holoxen ( QIV)............................................................30
II.3.2.Tầng cách trầm tích Pleistoxen ( QIII)..................................................32
II.3.3. Tầng chứa nước lỗ hổng trầm tích Pleistoxen giữa trên (QII-III).........32
II.4.Nguồn gốc gây ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường nước Hà Nội .......33
CHƯƠNG III. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬLÝ KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC..36
III.1. Tổng quan các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước.....................36
III.2. Phương pháp kết tủa hoá học.......................................................................36

III.3. Phương pháp trao đổi Ion..............................................................................37
III.4. Phương pháp điện hoá..................................................................................38
III.5. Phương pháp oxy hoá- khử...........................................................................38
III.6. Xử lý nước thải có chứa kim loại nặng bằng phương pháp tạo Pherit........39
III.6. Vấn đề xử lý kim loại nặng trong nước thải tại Việt nam..........................41
CHƯƠNG IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KIM LOẠI NẶNG..............43
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

1


Đồ án tốt nghiệp

IV.1. Tổng quan các phương pháp phân tích kim loại.........................................43
IV.2. Xử lý mẫu để xác định hàm lượng kim loại nặng........................................43
IV.2.1. Giới thiệu...............................................................................................43
IV.2.2. Lọc..........................................................................................................44
IV.2.3. Xử lý mẫu xác định kim loại có thể tan trong axit...............................44
IV.2.4. Xử lý mẫu để xác định tổng số kim loại nặng .....................................44
IV.2.5. Phân huỷ mẫu bằng HNO3....................................................................45
IV.2.6. Phân huỷ mẫu bằng HNO3 và HCl.......................................................46
IV.2.7. Phân huỷ mẫu bằng hỗn hợp hai axit HNO3 và H2SO4......................46
IV.2.8. Phân huỷ mẫu bằng hỗn hợp axit HNO3 và HClO4............................47
IV.2.9. Phân huỷ mẫu bằng hỗn hợp axit HClO4, HNO3 và HF......................48
IV.2.10. Phân huỷ mẫu bằng phương pháp khô ( tro hoá )..............................48
IV.2.11. Phân huỷ mẫu bằng thiết bị vi sóng....................................................49
IV.3. Phương pháp quang phổ phát xạ nguồn Plasma ghép nối cảm ứng ( ICPAES)........................................................................................................................49
IV.3.1. Giới thiệu phương pháp.........................................................................49
IV.3.2. Các loại nhiễu........................................................................................50
IV.3.3. Áp dụng phương pháp ICP-AES xác định kim loại nặng trong mẫu

nước....................................................................................................................51
IV.4. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) để xác định hàm lượng
kim loại nặng.........................................................................................................54
IV.4.1. Giới thiệu...............................................................................................54
IV.4.2. Xác định kim loại bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
ngọn lửa (Flame AAS).......................................................................................54
IV.4.3. Phương pháp AAS dùng ngọn lửa Acetylen-không khí nén(Ac-Air)
làm nguồn nguyên tử hoá..................................................................................56
IV.4.4. Phương pháp chiết trước khi đo quang phổ dùng ngọn lửa không khí
nén – Acetylen..................................................................................................57
IV.5. Phương pháp cực phổ xác định hàm lượng kim loại nặng trong nước........58
IV.5.1. Đặc điểm chung.....................................................................................58
IV.5.2. Cơ sở lý thuyết.......................................................................................59
IV.5.3. Các phương pháp phân tích Von-Ampe..............................................64
CHƯƠNG V. QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ KẾT QUẢ...................................66
.
V.1. Các địa điểm lấy mẫu.....................................................................................66
V.2. Lựa chọn phương pháp phân tích................................................................68
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

2


Đồ án tốt nghiệp

V.3. Kết quả phân tích kim loại nặng trong nguồn nước mặt Hà Nội................68
V.3.1. Kết quả phân tích As trong các mẫu nước mặt.....................................68
V.3.2. Kết quả phân tích tổng Cr, Zn trong các mẫu nước mặt.......................70
V.3.3. Kết quả phân tích Pb trong các mẫu nước mặt.....................................72
V.3.4. Kết quả phân tích Cd trong các mẫu nước mặt.....................................73

V.3.5. Kết quả phân tích Fe, Mn trong các mẫu nước mặt.............................74
V.3.6. Một số kết luận từ kết quả phân tích ở trên..........................................75
V.4. Kết quả phân tích kim loại nặng trong nước ngầm Hà Nội........................75
Phụ lục....................................................................................................................77
Tài liệu tham khảo..........................................................................................79
.....................................................................................................................................81

Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

3


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

4


Đồ án tốt nghiệp

Lời cảm ơn.
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em đã được sự hướng dẫn chỉ bảo tận
tình của thầy giáo TS. Vũ Đức Thảo. Em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy. Em
cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Viện khoa học và công nghệ môi
trường và các bạn bè đã giúp đỡ em hoàn thành bản luận văn này.
Người thực hiện: Nguyễn Nhật Quang.

Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

5


Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG.
I.1.Đại cương về các kim loại nặng và ảnh hưởng của chúng đến môi trường.
Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5 g/cm 3. Chúng
có thể tồn tại trong khí quyển (dạng hơi), thuỷ quyển( các muối hoà tan), địa
quyển( dạng rắn không tan, khoáng, quặng...) và sinh quyển ( trong cơ thể con
người, động thực vật). Cũng như nhiều nguyên tố khác, các kim loại nặng có thể
cần thiết cho sinh vật cây trồng hoặc động vật, hoặc không cần thiết. Những kim
loại cần thiết cho sinh vật nhưng chỉ có nghĩa “ cần thiết “ ở một hàm lượng nhất
định nào đó, nếu ít hơn hoặc nhiều hơn thì lại gây tác động ngược lại. Những kim
loại không cần thiết, khi vào cơ thể sinh vật ngay cả ở dạng vết ( rất ít) cũng có thể
gây tác động độc hại. Với quá trình trao đổi chất, những kim loại này thường được
xếp loại độc. Ví dụ như niken, đối với thực vật thì niken không cần thiết và là chất
độc, nhưng đối với động vật, niken lại rất cần thiết ở hàm lượng thấp.
Với những kim loại cần thiết đối với sinh vật cần lưu ý về hàm lượng của
chúng trong sinh vật. Nếu ít quá sẽ gây ảnh hưởng tới quá trình trao đổi chất, nếu
nhiều quá sẽ gây độc. Như vậy sẽ tồn tại một khoảng hàm lượng tối ưu của kim
loại, và chỉ có giá trị ở đúng sinh vật hay một cơ quan của sinh vật mà nó có tác
dụng, ở giá trị này sẽ có tác động tích cực lên sự phát triển hoặc sản phẩm của quá
trình trao đổi chất. Kim loại nặng trong môi trường thường không bị phân huỷ sinh
học mà tích tụ trong sinh vật, tham gia chuyển hoá sinh học tạo thành các hợp chất
độc hại hoặc ít độc hại hơn. Chúng cũng có thể tích tụ trong hệ thống phi sinh
học( không khí, đất nước, trầm tích) và được chuyển hoá nhờ sự biến đổi của các
yếu tố vật lý và hoá học như nhiệt độ áp suất dòng chảy, oxy,nước... Nhiều hoạt
động nhân tạo cũng tham gia vào quá trình biến đổi các kim loại nặng và là nguyên
nhân gây ảnh hưởng tới vòng tuần hoàn vật chất hoá địa, sinh học của nhiều loại.

Mức độ ảnh hưởng của các hoạt động nhân tạo của các vòng tuần hoàn kim
loại có thể định tính qua một số hệ số khác nhau. Bên cạnh các hệ số kỷ thuật, còn
có một số yếu tố sau:
• Hệ số lan truyền IF( Interference factor) toàn cầu là tỷ lệ giữa lượng vật chất
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

6


Đồ án tốt nghiệp

do nhân tạo của một kim loại đi vào khí quyển và lượng vật chất trong tự
nhiên của kim loại đó.
• Hệ số tích tụ địa chất Igeo là logarit của tỷ lệ nồng độ nguyên tố trong trầm
tích của sông và trong cơ thể sống:
 I

CE
1.5 B F
eo

g

=log

 CF nồng độ kim loại trong trầm tích của
sông.
 BF nồng độ kim loại trong cơ thể sống.
• Hệ số tích tụ khí quyển(EF) là tỷ lệ giữa nồng độ tương đối của một kim
loại trong khí quyển và trong vỏ Trái Đất dựa trên nồng độ của nhôm tương

ứng:
Ảnh hưởng sinh học và hoá

(C kl / C Al )khiquyen
(C kl / C Al )voTD

EF=

học của kim loại nặng trong môi trường còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ
hoà tan của các muối, tính oxy khử, khả năng tạo phức và khả năng tích tụ sinh
học. Ví dụ, muối của các kim loại dễ tan hơn muối của kim loại kiềm thổ nên
chúng dễ đi vào thuỷ quyển hơn. Một số hợp chất kim loại có tính oxy hoá mạnh
sẳn sàng tham gia các phản ứng trao đổi tạo nên các chất mới. Các dẫn xuất của N,
S dễ kết hợp với các cacbua kim loại nặng (Zn 2+,Co2+,Mn2+,Fe2+...) tạo thành các
phức chất bền vững. Một số kim loại nặng lại có thể tạo nên các bậc oxy hoá khác
nhau bền vững trong điều kiện môi trường để tham gia phản ứng oxi hoá khử
chuyển hoá thành chất ít độc hơn( Fe2+/Fe3+). Một số kim loại tham gia phản ứng
chuyển hoá sinh học với thành phần trong cơ thể sống tạo nên các hợp chất cơ- kim
loại( alky hoá như (CH3)2Hg, CH3Hg+,...) tích tụ trong sinh vật và gây tác động độc
hại.
Các kim loại nặng không phân bố đều trong các thành phần môi trường cũng
như ngay cả trong một thành phần môi trường cho nên hàm lượng kim loại nặng ở
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

7


Đồ án tốt nghiệp

một số khu vực địa phương thường rất có ý nghĩa trong quá trình tuần hoàn của

kim loại. Một số kim loại nặng tồn tại trong nước ở dạng hoà tan nhưng cũng có
nhiêu kim loại nặng lại tạo thành trong nước ở dạng khó hoà tan và tham gia vào
các chuyển hoá sinh học. Trong đáy biển có nhiều mỏ quặng kim loại ( ví dụ
Mangan...)[sách hoá học môi trường]
(hình)
I.2. Ô nhiễm kim loại nặng và hậu quả của chúng .
Ngày nay con người tiếp xúc trực tiếp với kim loại nặng ở nhiều dạng thức
khác nhau. Kim loại nặng đã đi vào cơ thể con người và sinh vật qua chuỗi thức
ăn . Loài người tiếp xúc lâu dài với các kim loại độc hại trong môi trường với liều
lượng khác nhau. Giáo sư Jerome Nriagu thuộc trường đại học Michigan khẳng
định: “ Hơn 1 tỷ người đã thành các vật thí nghiệm thực sự khi tiếp xúc với những
kim loại độc có hàm lượng cao trong môi trường”. Theo tác giả này, nhiều triệu
người bị các chứng nhiễm độc kim loại dưới mức phát bệnh. Như ta sẽ thấy sau
đây, phần lớn những người nhiễm độc ở các nước đang phát triển, Liên xô cũ và
Trung Âu, nhưng có nhiều khu đô thị của các nước phát triển đã trở thành nơi bị ô
nhiễm nặng bởi kim loại. Sự nhiễm độc ngày càng tràn lan, nhất là nếu như việc xả
chất thải cứ tiếp tục theo mức độ hiện nay thì ta khó lòng hy vọng sự tăng trưởng
này có khi nào giảm đi được. Trong một nghiên cứu số lượng kim loại xả ra trên
toàn cầu, khẳng định là nó gia tăng ở thế giới thứ ba, có lẽ do việc các công nghiệp
gây ô nhiễm nhất được đưa sang các nước phương Nam và giảm bớt ở các nước
công nghiệp, do đó người và các sinh vật khác phải tiếp xúc với kim loại ở mức
cao hơn nhiều so với mức họ vẫn sống”. Về mặt này, thuỷ ngân, Crom,Cadimi, Chì
ở trong số những kim loại nặng độc hại nhất, sau đó đến Đồng.
Lẽ tất nhiên,nếu ta loại trừ các kim loại độc hại nhất hoặc các kim loại không
có chút ích lợi nào cho người mà ta đã biết như Chì, Cadimi thì ở đây cũng thế, “
chính là liều lượng tạo chất độc”, như Paracelse đã nói ở thời Trung cổ. Trong một
chế độ ăn uống bình thường, người ta tiêu thụ từ 2 đến 5 mg đồng mỗi ngày. Thấp
hơn số lượng này sinh ra bệnh thiếu máu và ở trường hợp đặc biệt của các trẻ em,
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

8


Đồ án tốt nghiệp

người ta thấy có sự chậm tâm thần vận động, nhưng nếu liều lượng cao hơn 15
mg/ngày, những triệu chứng nôn mữa và đau bụng xuất hiện và ở các ca nghiêm
trọng có thể tiến đến hôn mê và tử vong.
Kim loại, hợp kim và hợp chất kim loại rất cần cho khoa học và công nghệ hiện
đại dù rằng ngày nay, việc thay thế bằng các hợp chất hữu cơ trong một số ứng
dụng quan trọng(sợi quang và những chất bán dẫn hữu cơ) không còn là ngoại lệ.
Rất hiếm thấy một kim loại mà không có một ứng dụng nào đó. Văn minh và kinh
tế của những quốc gia từ thời cổ đại đều dựa ít nhất là một phần vào các kim loại.
Đối với cuộc sống hiện đại thì luôn cần đến kim loại, dù rằng chất dẻo hiện nay đã
thay thế kim loại trong một số ứng dụng. Thế nhưng nhiều khi cũng cần đến các
xúc tác kim loại để xúc tiến quá trình polyme hoá tạo thành các chất dẻo.Những
chất xúc tác một khi dùng rồi được thải ra môi trường. Các kim loại của chúng có
thể gây ra những hiểm hoạ ghê gớm không lường trước được: bệnh Minamata
chẳng phải là bắt nguồn từ thuỷ ngân của chất xúc tác phản ứng polyme hoá hay
sao? Sự thật là không tránh được một quá trình công nghiệp tạo ra những chất thải
kim loại làm cho môi trường trở nên một bãi rác.
Bệnh dịch âm ỉ và nguy hại của các vụ nhiễm độc kim loại nặng càng thêm
nghiêm trọng do các kim loại nặng hiển nhiên là không phân huỷ được và là
nguyên tố tồn tại lâu bền trong môi trường sống của con người và động vật. Thật
ra, chúng tồn tại vĩnh viễn nếu như ta so sánh thời gian tồn tại của chúng với tuổi
thọ của sinh vật ( ta không bàn đến các phản ứng phóng xạ). Trong điều kiện bình
thường thì không thể nào biến đổi và phá huỷ được chúng. Thế nhưng, dưới tác
động của một số vi khuẩn, chúng có thể kết hợp với các hợp chất hữu cơ để tạo nên
những chất rất độc có khả năng len lỏi vào mạch thực phẩm và đi vào cơ thể con
người như trường hợp metyl thuỷ ngân ở Minâmta. Người ta cho rằng sự độc hại

gây nên do tất cả các kim loại nặng được thải hàng năm vào sinh quyển vượt xa
độc hại của tất cả các chất thải hữu cơ và phóng xạ.
I.3. Nhiễm độc Chì một hiểm hoạ môi trường.
Cách đây 8000 năm khi loài người bắt đầu luyện chì bên cạnh khói, chì là chất
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

9


Đồ án tốt nghiệp

độc nhân tạo trong khí quyển. Ngày nay ngộ độc chì vẫn tiếp tục là một bệnh do
tiếp xúc với độc tố chì trong nghề nghiệp và môi trường, tuy đây là một bệnh có
thể phòng ngừa được.
Rủi ro ngộ độc chỉ thay đổi rất lớn phụ thuộc vào nơi sinh trú và làm việc. ở
thành phố Băng Cốc, thành phố Mexico và Jakarta phạm vi tiếp xúc chì rất lớn do
việc gia tăng sử dụng xe động cơ. Tuy vậy có thành phố như Chicogo và
Washington tiếp xúc với chì phần lớn do hàm lượng chì thoát ra từ sơn trong nội
thất. Nói chung con người tiếp xúc và ngộ độc chì từ các nguồn : dùng xăng pha
chì, sơn có chì , ống chì trong hệ thống cấp nước, các quá trình khai mỏ, luyện chì
và các chất đốt có chì. Các nguồn khác phải thải chì bao gồm các đường hàn trong
bình đựng thức ăn, men sứ gốm, acquy, pin và đồ mỹ phẩm...
Chì đặc biệt độc hại đối với não và thận, hệ thống sinh sản và hệ thống tim
mạch của con người. Khi bị nhiễm độc chì thì sẽ ảnh hưởng có hại tới chức năng
của trí óc, thận, gây vô sinh, sẩy thai và tăng huyết áp. Đặc biệt chì là mối nguy hại
đối với trẻ em. Một số kết quả nghiên cứu cho ta thấy nhiễm độc chì làm giảm
mạnh chỉ số thông minh (IQ) của trẻ em ở tuổi đi học. Một số đánh giá cho thấy cứ
10µg/dl tăng về chì trong máu sẽ gây ra mức giảm từ 1 đến 5 điểm IQ đối với trẻ
em bị nhiễm chì. Nhiễm chì làm cho hệ thần kinh luôn căng thẳng, phạm tội và sự
rối loạn trong tập trung chú ý ở trẻ em từ 7-11 tuổi. ở tuổi trung niên nhiễm độc chì

sẽ làm cho huyết áp tăng gây nhiều rỏi ro về bệnh tim mạch. Khác với các hoá chất
mà tác động lên sức khoẻ khi ở nồng độ thấp còn chưa chắc chắn, việc nhiễm chì
mặc dù ở mức thấp cũng sẽ bị ngộ độc cao. Dù mức chì 10µg/dl là mốc giới hạn có
ảnh hưởng đến sức khoẻ, nhiều nhà khoa học không cho là ở mức thấp hơn là
không có hại đến cơ thể con người. Một số nghiên cứu đã phát hiện ra tác hại đối
với trẻ em khi mức chì trong máu mới từ 5-10µg/dl.
Ô nhiễm chì gây hại cho sức khoẻ hiện nay vẫn là một hiểm hoạ môi trường
chung ở các nước công nghiệp và các nước đang phát triển. Trong trẻ em đô thị các
nước đang phát triển phần lớn các em dưới 2 tuổi có mức chì trung bình trong máu
lớn hơn 10µg/dl. Một cuộc khảo sát tại 17 điểm nghiên cứu của Trung Quốc đã xác
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

10


Đồ án tốt nghiệp

định được từ 65-99.5% trẻ em sống trong vùng công nghiệp và giao thông phát
triển mạnh có mức chì trong máu vượt 10µg/dl. Ngay cả các vùng ngoại vi có đến
50% trẻ em có mức chì trong máu không chấp nhận được. Ở Châu Phi mặc dù
trình độ công nghiệp hoá và mức sử dụng ô tô tương đối thấp song ô nhiễm chì
vẫn là một vấn đề nghiêm trọng. Tại Nigeria 15-30% trẻ em ở các đô thị có mức
chì trong máu lớn hơn 25µg/dl.
Số người nhiễm chì đặc biệt cao trong dân nghèo của các nước công nghiệp và
đang phát triển tương tự nhau. Trong vùng đô thị, người nghèo phải sống gần các
trục giao thông chính bị ô nhiễm chì cao từ phát thải của các xe có động cơ có mật
độ và lưu lượng vận tải cao. Họ cũng sống trong các nhà cũ kỷ mà các rủi ro từ sơn
gốc chì cũng khá nghiêm trọng. Thêm vào đó chì có thể được hấp thụ nhiều hơn từ
các lỗ chân lông rỗng và khi thức ăn hàng ngày thiếu các yếu tố vi lượng chính như
sắt, canxi , kẽm.

Gần đây nhiều phát hiện nguồn nhiễm độc chì từ xăng dầu pha chì chiếm vị trí
quan trọng. Mặc dù lượng chì trong xăng dầu pha chì chỉ chiếm 2,2% tổng lượng
chì sử dụng, xăng có chì vẫn là duy nhất lớn của tất cả phát thải trong vùng đô thị.
Ước tính khoảng 90% tổng lượng chì phát thải vào khí quyển do dùng xăng pha
chì, số dân của hơn 100 nước bị uy hiếp bởi không khí bị ô nhiễm chì. Bên cạnh
việc bị ngộ độc chì cấp tính đối với sức khoẻ thông qua việc hít thở, các phát thải
chì từ các xe có động cơ cũng có thể tích tụ trong đất, gây nhiễm độc nước uống và
đi vào chuỗi thức ăn.
Việc dùng xăng pha chì có lịch sử lâu dài. Năm 1922 các nhà máy ô tô thực
hiện việc pha chì vào xăng nhằm nâng cao hiệu suất tác hại tới sức khoẻ do chì
tăng lên. Trong các phòng thí nghiệm của tập đoàn Standarad Oil, 5 trong 49 công
nhân chết và 35 bị hiện tượng thần kinh nghiêm trọng do ngộ độc chì hữu cơ. Sau
đó Bang New York, thành phố Philadenlphia và một số khu đô thị khác lập tức
cấm bán xăng pha chì. Tuy nhiên sự giận dữ tức thời đó lắng xuống và việc dùng
xăng pha chì tiếp tục. Lượng chì pha vào xăng tăng rất nhanh, 375000 tấn hàng
năm trong những năm 70 của thế kỷ này. Sau đó do các cải tiến của xe đòi hỏi phải
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

11


Đồ án tốt nghiệp

dùng xăng không pha chì, năm 1985 cơ quan bảo vệ môi trường của Mỷ (UEPA)
quyết định việc châm dứt dùng xăng pha chì bằng 1 lệnh thời hạn 1 năm. Lợi ích
đối với sức khỏe của công chúng là rất lớn. Giữa năm 1970 và 1990 mức trung
bình của lượng chì trong máu của dân Mỹ giảm từ 14.5 xuống 2.8µg/dl. Điều này
cho thấy 40-60% mức chì trong máu của dân Mỹ gắn với việc dùng xăng pha chì.
Tương tự như vậy, sau khi xăng không pha chì vào thành phố Mexico năm 1990
mức chì trung bình trong máu trong học sinh giảm từ 16.5-11.14µg/dl năm 1992.

Kết quả to lớn của chương trình này cuối năm 1996 chỉ mới thuyết phục 14
quốc gia chấm dứt hoàn toàn. Nhưng đến nay có rất nhiều nước đã chấm dứt hoàn
toàn việc dùng xăng pha chì.
Sự phát thải chì cũng uy hiếp nghiêm trọng lên sức khoẻ của nhân dân các đô
thị do sự gia tăng tốc độ đô thị hoá và sự tăng sử dụng xe có động cơ với xăng pha
chì. ở khu vực Mỷ La Tinh một số nước đã nỗ lực giảm chì trong xăng nhưng
không theo kịp với đà phát triển của đô thị và mức tăng số xe hơi tư nhân, đã dẫn
đến tăng tổng lượng phát thải chì . ở phần lớn các nước Châu Âu khoảng một nửa
số xe ô tô dùng xăng không chì trong khi một số còn lại dùng xăng với 0.15 gam
chì/lít.
Bên cạnh xăng pha chì các nguồn phát thải chì khác cũng không kém phần
nguy hiểm. Các trường hợp ngộ độc chì thường xảy ra với các công nhân nghành
khai mỏ và nấu quặng chì. Các nghiên cứu cho thấy là các công nhân nấu chì có
mức trung bình trong máu là 77.4 µg/dl, trong trẻ em sống gần nơi nấu chì là 63.3
µg/dl.
Việc tái tạo các acquy, pin cũng là nguồn quan trọng gây nhiễm độc chì. Trên
thế giới có tới 63 % các nhà máy acquy, pin dùng chì. ở Mêhico, Caribe, Ấn độ
công nghiệp gia đình chì trong acquy thì toàn gia đình bị nhiễm độc chì cực cao. Ở
Jamaica trẻ em sống gần nơi nấu chì có mức chì trong máu cao hơn 3 lần so với
nới khác. Năm 1991 một sự bùng nổ ô nhiễm chì ở Trinidad và Tobaco đã làm cho
đất bị nhiễm chì bởi các chất thải từ tái tạo acquy, pin. Mức chì trong máu của trẻ
em trong vùng thay đổi từ 17 đến 235µg/dl với mức trung bình 72.1µg/dl.
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

12


Đồ án tốt nghiệp

Đồ gốm sứ tráng men có chì, thuốc nhuộm có chì trong đồ chơi của trẻ em và

bút chì cũng là nguồn gây ra nhiễm độc chì. Gần 30% dân Mehicô dùng gốm sứ
tráng men thường xuyên có nguy cơ nhiễm chì từ nguồn duy nhất này. Hợp kim
hàn chì trong các thùng nhôm cũng đặt ra rủi ro lớn và ở Hondurus, các nghiên cứu
cho thấy các cặn chì trong các thùng chứa thức ăn đạt từ 13 đến 14.8 mg/kilo cao
hơn mức quy định của WHO.
Ở nước Mỷ, mặc dù có nhiều tiến bộ trong việc giảm sử dụng chì, giảm mức
nhiễm chì trong máu, nhiễm độc chì vẫn còn là nguy hiểm chính đối với sức khoẻ
của trẻ em dưới 6 tuổi. Khoảng 1.7 triệu trẻ em nước Mỷ có mức chì trong máu
vượt quá 10µg/dl và mức chì trung bình cao nhất ở trong người nghèo, các thị dân,
trẻ em Mỷ gốc châu Phi. Sơn gốc chì là con đường gây nhiễm chính. Mặc dù sơn
có chì đã bị cấm trong việc sơn các nhà từ những năm 1978, khoảng 75 % các đơn
vị nhà xây dựng trước năm 1980 đều sơn gốc chì. Vì loại sơn này hiện nay vẫn còn
được tiếp tục sử dụng ở khắp các nước trên thế giới nên việc nhiễm độc chì vẫn
còn ở những nước này.
Các thông tin dữ liệu từ các khu vực trên thế giới đã khẳng định ô nhiễm chì và
nhiễm độc chì là một hiểm hoạ môi trường ảnh hưởng đặc biệt tới sức khoẻ của thế
hệ trẻ, tương lai giống nòi , cần được đặc biệt quan tâm trong chiến lược môi
trường và sức khoẻ của đất nước [2].
[2] Tạp chí bảo vệ môi trường số 1- 2000.
I.4. Asen trong nước uống.
Asen có thể phát hiện thấy trong nước chảy qua đá giàu asen. Người dân nhiều
nước trên thế giới sử dụng nước uống chứa nhiều asen trong một thời gian dài đều
bị ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ. Asen phân bố rất rộng trên vỏ trái đất.
Asen thâm nhập vào nguồn nước do các khoáng vật và quặng hoà tan, đồng thời
các hàm lượng asen trong nước ngầm ở một số vùng tăng cao do sói mòn từ các
vùng đá địa phương. Ngoài ra các dòng thải công nghiệp cũng góp phần bổ sung
lượng asen vào nguồn nước ở một số vùng. Asen còn được sử dụng ở quy mô
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

13

Đồ án tốt nghiệp

thương mại, như trong các tác nhân hợp kim và các thuốc bảo quản gỗ.
Đốt các nhiên liệu hoá thạch là một nguồn asen trong môi trường do lắng đọng
phân tán trong khí quyển. Asen vô cơ có thể tìm thấy trong môi trường dưới một
vài dạng, nhưng trong các vùng nước tự nhiên và từ đó có trong nước uống, đều
dưới dạng asen hoá trị 3 hoặc asen hoá trị 5. Các loại asen hữu cơ khá dồi dào
trong hải sản, hầu như ít có hại tới sức khoẻ và bị cơ thể loại dể dàng.
Asen trong nước uống là mối nguy cơ lớn nhất đối với sức khoẻ cộng đồng.
Nhiễm độc asen mãn tính, do tiếp xúc lâu dài qua nước uống khác rất nhiều với
nhiễm cấp tính. Những triệu chứng tức thời của nhiễm cấp tính có biểu hiện rỏ
ràng nhất là nôn mửa, viêm thực quản và đau vùng ổ bụng và đi ngoài ra nước gạo
lẫn máu. Dùng liệu pháp điều giải độc cấp tính có thể mang lại hiệu quả, tuy nhiên
không dùng cách điều trị này đối với trường hợp nhiễm độc lâu dài. Các triệu
chứng và dấu hiệu nhiễm độc do asen, biểu hiện rất khác nhau ở mỗi người, mỗi
nhóm dân cư và ở các khu vực. Do đó, không có một định nghĩa chung về nhiễm
độc asen. Điều này càng làm cho công tác đánh giá mức độ tốn kém về y tế đối với
asen càng trở nên phức tạp. Tương tự vẫn chưa có phương pháp xác định những
trường hợp nào bị ưng thư nội tạng do asen và trường hợp do các tác nhân khác
gây nên.
Mức tiếp xúc asen lâu dài qua nước uống gây bệnh ung thư da, phổi, bàng
quang đường niệu và thận, cũng như những biến đổi về da như biến đổi nhiễm sắc
tố và biểu bì dày lên(sừng hoá,bệnh sừng). Tăng rủi ro ung thư phổi và bàng quang
và các tổn thương da liên quan tới asen đã phát hiện thấy các nồng độ dưới
0.05mg/l asen chứa trong nước uống.
Hấp thụ asen qua da rất ít, do vậy rửa tay chân, tắm giặt... bằng nước có chứa
asen không gây rủi ro tới sức khoẻ con người. Khi tiếp xúc lâu dài với asen theo
dõi thấy những biểu hiện đầu tiên trên da: thay đổi nhiễm sắc tố, rồi sau đó là da bị

sừng hoá. Sau đó có hiện tượng ung thư da và thường pháp triển sau 10 năm. Hiện
nay chúng ta chưa làm rỏ được mối liên quan giữa tiếp xúc asen và những ảnh
hưởng tới sức khoẻ khác. Chẳng hạn, một số kết quả nghiên cứu cho biết tăng
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

14


Đồ án tốt nghiệp

huyết áp và bệnh tim khác, tiểu đường và những ảnh hưởng về sinh đẻ.
Tiếp xúc với asen qua nước uống đã được chứng minh là nguyên nhân gây ra
một bệnh nghiêm trọng về các mạch máu dẫn tới hoại thư ở Trung Quốc, nổi tiếng
là Bênh chân đen. Bệnh này không phát hiện thấy các nước khác trên thế giới, song
có thể tình trạng suy dinh dưỡng đã góp phần phát triển bênh này. Tuy nhiên, kết
quả nghiên cứu cho thấy, asen đã gây ra một vài biến dạng khác ít nghiêm trọng
hơn về viêm thần kinh ngoại biên.
Để xác định chuẩn xác các hàm lượng asen trong nước uống có liên quan tới
sức khoẻ cần phải có điều kiện phân tích phòng thí nghiệm, sử dụng những kỷ
thuật và các phương tiện tinh vi và đắt tiền, cũng như cần cán bộ nhân viên được
đào tạo, là vấn đề mà nhiều nơi trên thế giới không dễ gì có được hoặc có đủ kinh
phí làm được[3].
[3]. Tạp chí khoa học công nghệ môi trường.
I.5. Cadimi một kim loại độc hại hiện đại.
Cadimi là một kim loại độc có trong tự nhiên với nồng độ thấp, được khám phá
ra từ năm 1917, nhưng từ 1930 mới được sử dụng với số lượng đang kể . Sản
lượng cadimi trên thế giới là 18000 đến 25000 tấn/ năm. Trong các quặng cadimi
bao giờ cũng có thiếc tạo thành một cặp ma quỷ, vì nếu thiếc cần cho tế bào ở dạng
vết, thì cadimi không có một lợi ích sinh học nào được biết. Cadimi có rất nhiều
ứng dụng trong các lĩnh vực như chất quang dẫn, chất bán dẫn, pin, đèn chân

không, màn X-quang và màn nhấp nháy. Các chất này còn được dùng trong kỷ
thuật đúc, điện, sản xuất gương, trong lĩnh vực bôi trơn, phân tích hoá học và còn
được dùng trong lĩnh vực thú y do tính chất diệt nấm và diệt giun và trong xúc tác.
Chúng còn được dùng trong que hàn và nhất là trong các que hàn nhôm.
Do có nhiều ứng dụng mà người ta chỉ thu hồi được 10% Cadimi đã sử dụng
còn phần lớn bị thoát vào môi trường, kể cả quặng bẩn và xỉ có khi chứa đến 30%
kim loại này. Khi người ta cộng thêm vào lượng chất thải này số lượng thoát ra từ
quá trình đốt cháy nhiên liệu hoá thạch tới 5000 tấn/năm thì số lượng thoát tự
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

15


Đồ án tốt nghiệp

nhiên trở nên không quan trọng, thậm chí không đáng kể.
Ở đây ta nên ghi nhớ là quặng thải( cộng thêm với các chất thải ở các mỏ hình
thành tử ngay chính quá trình khai thác) là nguồn chất thải chính của nghành công
nghiệp hoá chất. Chất thải có thể tích lớn nhất là các photphat nhiễm Cadimi với
hàm lượng khác nhau tuỳ theo nguồn gốc địa lý. ở Mỷ chẳng hạn, năm 1988 công
nghiệp phốt phát đã sản sinh ra 204 triệu tấn chất thải lỏng. Ta có thể nhận thấy sự
quá tải về Cadimi của hệ sinh thái và các đại dương. Hơn nữa, do các vùng quặng
giàu ít dần đi, người ta phải khai thác các mỏ ngày càng nghèo và tạo ra nhiều chất
thải hơn cho cùng 1 lượng quặng những kim loại nặng sẽ gia tăng trong môi trường
của chúng ta một cách mạnh mẽ và liên tục.
Cadimi đổ vào hệ sinh thái từ nhiều nguồn khác nhau:
• Khói bụi, nước thải khi chế biến chì , thiếc,sắt ,thép...
• Nước rữa trong nghành đúc điện.
• Khi bào mòn các lốp xe, trong trường hợp này thì Cadimi có
trong chất xúc tiến lưu hoá và các nhiên liệu diesel.

• Trong phân lân, trong đó có Cadimi là tạp chất.
• Trong bùn thải của các trạm làm sạch nước.
Người ta ước tính tổng lượng Cadimi đổ vào đại dương lên tới 8000 tấn/năm
mà một nữa có nguồn gốc từ các hoạt động của con người. Người ta chưa biết
được sự tiến triển của Cadimi trong các đại dương sẽ như thế nào. Cuối cùng
Cadimi và các hợp chất của nó có trong danh sách đen của công ước Luôn don về
cấm thải các chất độc ra biển.
Nhưng Cadimi cũng có trong không khí của một sô xí nghiệp( ví dụ như nhà
máy sản xuất pin). Sự tiếp xúc nghề nghiệp với chất này đặc biệt nguy hiểm khi nó
ở dạng khói. ở đây cũng cần chú ý rằng những người nghiện thuốc lá hít nhiều
Cadimi. Một điếu thuốc lá chứa 1.5-2µg kim loại này và người nghiện hít vào 10%
lượng này. Hút một gói thuốc lá một ngày sẽ làm tăng gấp đôi lượng Cadimi đi vào
cơ thể.
Cadimi tích tụ vào cơ thể con người và tồn tại rất lâu. Nó thường nằm ở gan
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

16


Đồ án tốt nghiệp

và thận. Một sự tiếp xúc lâu dài với nồng độ nhỏ của kim loại này có khả năng dẫn
đến chứng khí thũng, các bệnh phổi và các rối loạn về thận.
Năm 1946 một hội chứng có đặc điểm là biến dạng xương, đau cơ, dễ gãy
xương và rối loạn thận được chuẩn đoán ở những phụ nữ lớn tuổi, sinh đẻ nhiều, đã
thu hút sự chú ý của giới y học vùng Funchu thuộc quận Toyoma Nhật Bản. Họ gọi
tên bệnh này là Itai-Itai ( hay bệnh đau đớn). Hội chứng này đã làm hàng trăm
người chết. Những nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các bênh nhân hấp thụ một
lượng Cadimi khoảng 600µg mỗi ngày do ăn gạo bị nhiễm độc bởi nước sông
Jintsu, con sông bị ô nhiễm bởi quặng và xỉ từ một nhà máy chế biến Cadimi.

Những người bị bệnh anbumin niệu và protein niệu là do tiếp xúc với Cadimi
không dưới 20 năm. Sự theo dõi những người làm việc trong các ngành nghề phải
tiếp xúc với Cadimi khẳng định là họ bị các loại bệnh mạn tính này. Đối với nam
giới thì Cadimi là chất gây độc cho thận và tác động của nó có tính tích luỷ và âm
thầm. Hơn nữa độc tính của Cadimi gây rối loạn chuyển hoá canxi, tác động đến
xương và các khớp, gây đau khớp, đau xương thậm chí gây bênh loãng xương.
Hàm lượng Cadimi cao trong nước uống còn gây ra chứng tăng huyết áp ở chuột
thí nghiệm. Cadimi cũng chính là tác nhân gây ung thư và gây quái thai ở loài gặm
nhấm này. Năm 1965 Cadimi cũng bị nghi ngờ là đã gây ra bệnh ung thư tuyến
tiền liệt ở những công nhân làm việc trong một nhà máy pin ở Anh.
I.6. Thiếc và sự ô nhiễm của nó.
Thiếc trong môi trường thiên nhiên tồn tại chủ yếu dưới dạng đá ( Cassiterit
SnO2). Bên cạnh đó thiếc còn có trong các thành phần nhiên liệu hoá thạch và hàng
loạt khoáng khá. Phản ứng của thiếc trong môi trường như sau:
Sn2+ ⇔ Sn4++ 2eNgười ta đã chứng minh thiếc tồn tại trong vỏ Trái Đất là ở dạng khử Sn2+. Do
các quá trình gia công quặng hoặc quá trình phong hoá mà thiếc có thể ở dạng
SnO2 ít hoà tan tạo thành dung dich keo.
Bảng I.1. cho biết nồng độ trung bình của thiếc trong môi trường. Sự tích tụ
các hợp chất thiếc chủ yếu trong các động thực vật phù du và trong bụi của khí
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

17


Đồ án tốt nghiệp

quyển. Thời gian lưu của thiếc trong khí quyển, trong nước biển khoảng 105 năm.
BảngI.1. Nồng độ trung bình của thiếc trong môi trường.
Nồng độ

Đơn vị

Đá núi lữa

2-4

mg.kg-1

Đất sét

4-6

mg.kg-1

Sỏi cát

0.5

mg.kg-1

5-100

mg.kg-1

9

mg.m-3

4
10

1000

mg.m-3
mg.m-3
mg.m-3

Thực vật biển

1

mg.kg-1

Thực vật trên cạn

0.3

mg.kg-1

Động vật biển

0.2-20

mg.kg-1

Động vật trên cạn

0.15

mg.kg-1

Pha rắn

Đất
Nước nguồn
Nước ngọt
Nước biển
Khí quyển
Bụi công nghiệp
Sinh quyển

Các sản phẩm của thiếc trên thế giới ước tính khoảng 250.10 3 tấn năm. Trong
đó 5% tổng số lượng này phục vụ cho sản xuất các chất hữu cơ ở dạng dialkyl
thiếc như là phụ gia cho quá trình sản xuất các vật liệu nhân tạo hoặc ở dạng
trialkyl như tri-n-butyl oxit thiếc là chất bảo vệ thực vật. Trimetyl thiếc và các dẫn
xuất của chúng rất độc, chúng cũng dễ bị phân huỷ chỉ trong vài ngày. Người ta
ước tính rằng, khoảng chừng 0.5.103 tấn thuốc bảo vệ thực vật chứa thiếc hằng năm
sẽ đi vào thuỷ quyển và sẽ tham gia các phản ứng tại đó dưới sự phân ly của liên
kết cacbon-thiếc. Các hợp chất vô cơ của thiếc ít độc hơn so với các muối vô cơ
của chì, asen hoặc Cadimi.
Ta xét qua sự ô nhiễm do Thiếc:
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

18


Đồ án tốt nghiệp

I.6.1. Động vật có vú ở biển và sự ô nhiễm toàn cầu do thiếc.
Nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến tác động độc hại của những hợp
chất cơ thiếc lên những hệ sống dưới nước đã miêu tả sự chậm lớn của các vi tảo

biển, sự dầy bất bình thường của vỏ sò trong lưu vực Arcachon được phát hiện
năm 1974. Trên thực tế là ngày nay, hợp chất này đã đã gây ô nhiễm môi trường và
thực phẩm trên phạm vi toàn thế giới như tổ chức y tế thế giới chỉ ra từ những
năm 1980. Thế nhưng, phần lớn các công trình đều tự giới hạn trong việc nghiên
cứu dư lượng của những hợp chất này ở các sinh vật biển có mức dinh dưỡng thấp
như tảo, động vật thân mềm và cá. Đối với các động vật có vú như họ cá voi( cá
ông, cá nhà táng, cá heo...), động vật chân vây( con moóc, sư tử biển, hải cẩu...)
những con vật ăn mồi ở trình độ dinh dưỡng cao, thì chưa có công trình nào đề cập
đến. Điều này đã thúc đẩy những nhà động vật học và môi trường của hai trường
đại học Nhật Bản bắt tay vào công việc đó. Người ta biết rằng các động vật này
tích tụ qua chuỗi thực phẩm những hợp chất cơ Clo( ĐT và PCB chẳng hạn).
Những nhà nghiên cứu Nhật cho rằng do khả năng chuyển hoá đặc biệt của các
động vật biển có vú này và sự hoà tan rất thấp của các hợp chất thiếc, sự gia tăng
của chúng trong các sinh vật này là chắc chắn.
Mười hai mẫu tất cả là con đực thuộc 8 loài ở các biển và đại dương khác nhau
đã phân tích ( lớp mở dưới da) từ năm 1981 đến 1993. Trong tất cả các con vật
này, trừ một con cá voi ở biển Nam cực, đều có các hợp chất cơ thiếc trong mở.
Những nồng độ cao nhất đã được tìm thấy ở nhứng cá thể sống ở nước ven bờ
của quần đảo Nhật với chiều hướng rỏ rệt là có sự giảm bớt các quần thể sống ở
các biển mở. Cá heo sống ở biển nội địa Seto của Nhật có nồng độ cao nhất của
trong tất cả động vật nghiên cứu, tới 770 mg/kg trọng lượng tươi. Rỏ ràng là hàm
lượng này chỉ ra rằng một phần là do các hợp chất này hay được dùng trong sơn
chống hà và trong nuôi trồng thuỷ sản ở Nhật Bản.
Mặc dù cá heo và động vật chân vây có nguồn gốc từ miền Nam biển Trung
Hoa và vịnh Bângan có lượng thấp hơn nhiều, nhưng đây là điều mà ta nghĩ đến sự
ô nhiễm biển ở qui mô toàn cầu bởi hợp chất kim loại này.
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

19

Đồ án tốt nghiệp

Các nhà nghiên cứu Nhật đã phân tích các loại cá khác nhau và thấy chúng có
những hàm lượng tương đương với hàm lượng ở động vật có vú, chứng tỏ đã có
một dịch chuyển các hợp chất này theo chuổi thực phẩm. Sự tích tụ các hợp chất
này đã gợi ra một khả năng giảm sút các chức năng thiết yếu về chuyển hoá và bài
tiết.
Những động vật biển có vú có thể được sử dụng như vật chỉ thị sinh học có giá
trị đánh giá sự ô nhiễm toàn cầu và tác động độc hại của nó lên hệ sinh thái dưới
nước. Chính quyền Hồng Kông, nghe theo những người bảo vệ thiên nhiên, đã
quyết định dành một vùng biển 1000h để làm nơi bảo tồn loài Sousa Chinensis
hoặc cá heo trắng Trung Quốc. Đây là một loài cá hiếm, bị đe doạ một phần do
nước thải không xử lý và các kim loại nặng và phần khác bởi một trạm nhiên liệu
lớn được xây dựng để cung cấp cho sân bay mới Chek Lap Kok. Những công trình
nạo vét sẽ làm cho các động vật có vú tiếp xúc với kim loại nặng và chịu tác động
độc hại của chúng.
I.6.2. Các hợp chất cơ thiếc trong cá ở Nhật Bản và trong vịnh Aercachon.
Như đã nêu trên, tình hình đặc biệt nghiêm trọng ở Nhật Bản là do việc sử
dụng một cách thủ cựu những hợp chất này trong nghành nuôi trồng thuỷ sản. Tuy
nhiên, do sự ô nhiễm nghiêm trọng đối với cá nên Liên đoàn các nhà đánh cá Nhật
Bản đã quyết định cấm sử dụng các chất này từ năm 1987. Bộ luật thông qua năm
1989 đã hợp pháp hoá quyết định trên và có tính đến sự thoái biến yếu cũng như tỷ
tích tụ cao và tính độc lâu dài của chúng.
Nhưng chính quyền Nhật Bản đã không cấm tất cả các hợp chất cơ thiếc. Một
số người chỉ thấy là sự sản xuất và sử dụng chúng đã được quy định, việc nhập
khẩu những chất này đã được kiểm tra, các nhà sản xuất phải tuân thủ những
hướng dẫn kỷ thuật. Viện Khoa học Vệ sinh quốc gia Tokyo tháng 6 và tháng 8
năm 1988 đã phân tích cá mua từ thị trường bán lẽ và các loại tôm cua nuôi cua
nuôi được mua vào tháng 10 năm 1987. Các nhà nghiên cứu khẳng định rằng sự ô

nhiễm các hợp chất cơ thiếc là phổ biến trên toàn quốc cả ở trong môi trường biển
lẫn trong các loài hải sản. Theo họ thì điều đặc biệt đáng lo ngại là hàm lượng các
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

20


Đồ án tốt nghiệp

chất này cao trong các loài cá bị ô nhiễm nặng nhất hoặc phải loại bỏ nguyên nhân
gây ra sự ô nhiễm này. Những lời tuyên bố của các nhà khoa học và những phân
tích của họ không đủ để huỷ bỏ sự ô nhiễm, nhất là bộ luật được ban bố còn lâu
mới chấm dứt được việc sử dụng những hợp chất này.
Cũng chính nhóm các nhà nghiên cứu đã làm lại những phân tích đối với cá
mua từ tháng 4 đến tháng 8 năm 1991 tại các chợ ở Tokyo. Họ đã phát hiện thấy
không dưới 13 hợp chất cơ thiếc và họ nhấn mạnh đến những nguy cơ đặc biệt mà
các loài hải sản có thể gây ra. Người tiêu dùng Nhật Bản ăn hàng ngày các hợp
chất này mà không hề biết. Không ai biết những gì có thể xảy ra đối với sức khoẻ
của mình.
Năm 1994 các nhà nghiên cứu thuộc Đại học tổng hợp Pau ở vùng Adour đã
chứng minh sự tồn lưu các hợp chất cơ thiếc ở vùng vịnh Arcachon. Trong những
củ cà rốt dài 30 cm trồng ở 14 vùng trầm tích thuộc vịnh này, năm 1990 người ta
phát hiện ra đều chứa hợp chất cơ thiếc . Kim loại này luôn có mặt ở đây với một
hàm lượng đáng kể. Vào mùa hè, vịnh Arcachon đã đón tiếp đến 15000 du thuyền.
Theo lời của các nhà nghiên cứu Đại học Paul thì các quy định không được tôn
trọng. Hơn nữa có sự giải phóng chậm chạp và liên tục các hợp chất tích tụ trong
lớp trầm tích vào thời kỳ ô nhiễm nặng. Hơn nữa, trong những bể nuôi sò, nước có
nồng độ dưới 20mg/l được coi là ngưỡng không gây tác hại đối với sự sinh sản,
nhưng nó vẫn gây ra một vài dị dạng ở vỏ sò chứng tỏ kim loại này vẫn còn gây ra
độc hại.

I.7. Ô nhiễm thuỷ ngân trong môi trường.
Thuỷ ngân là một trong các kim loại nặng rất được quan tâm trong môi trường
cùng với chì và cadimi. Trong địa quyển thuỷ ngân tồn tại chủ yếu dưới dạng
sunfit và sẽ được biến đổi do các vi sinh vật từ Hg +2 thành Hg hoặc do quá trình
metyl hoá hoặc dimetyl hoá. Trong hệ thống nước bảo hoà oxy, có thể thấy thuỷ
ngân ở dạng Hg+2 tạo thành từ Hg0. Trong điều kiện yếm khí thường gặp thuỷ ngân
ở dạng Hg+2 hoặc phức chất với HgS2-2.
Các phản ứng metyl hoá sinh học của thuỷ ngân có ý nghĩa quan trọng đối với
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

21


Đồ án tốt nghiệp

tính dộc của các hợp chất thuỷ ngân, vì các dẫn xuất thuỷ ngân hữu cơ là chất tan
trong mỡ và có thể tích tụ nhiều trong các động vật thuỷ sinh.
Các hợp chất thuỷ ngân được ứng dụng rông rải trong các ngành kỷ thuật khác
nhau( quá trình điện phân, xúc tác, thuốc bảo vệ thực vật...) Tổng sản lượng thuỷ
ngân trên toàn cầu khoản 10.10 3 tấn/ năm. Dưới đây là bảng về tỷ lệ sử dụng thuỷ
ngân trên toàn cầu, trong các nghành kỷ thuật. Ta thấy thuỷ ngân sử dụng cho công
nghiệp điện phân, kỷ thuật điện tử là chiếm ưu thế. Vì vậy để giảm thiểu thuỷ ngân
đi vào trong môi trường cần chú ý giảm lượng thuỷ ngân dùng trong các ngành
trên. [sách hoá học môi trường]

Bảng I.2. Tỷ lệ sử dụng thuỷ ngân trong một số ngành kỷ thuật.
Lĩnh vực
Điện phân

Tỷ lệ sử dụng %

35

Kỷ thuật điện tử

26

Thuốc bảo vệ thực vật

12

Chế tạo xúc tác

2

Nha khoa

5

Dược phẩm

1

Các lĩnh vực khác

19

Các hợp chất thuỷ ngân được sử dụng làm thuốc trừ sâu nấm( thí dụ dùng để
trừ các loại hạt giống), cũng như dùng trong công nghiệp sản xuất giấy và làm chất
xúc tác trong quá trình tổng hợp chất dẻo. Các hợp chất thuỷ ngân khác nhau ở tính
độc và độ bền vững. Cùng với những chất thải sản xuất, thuỷ ngân ở dạng kim loại

hoặc dạng liên kết còn chuyển vào nước thải công nghiệp hoặc vào không khí( và
khi đó tan vào trong nước). Không có một loại chất trừ sinh vật hại hiện đại nào
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

22


Đồ án tốt nghiệp

được nghiên cứu nhiều như thuỷ ngân trong quan hệ tuần hoàn của nó với chuổi
thực phẩm, những nguy hiểm do nó gây ra đối với con người và động vật. Điều
này liên quan trước hết đến metyl thuỷ ngân chất diệt có hiệu quả đặc biệt nhưng
cũng là chất rất độc đối với động vật máu nóng và nó rất bền vững. Trong lượng
thuỷ ngân mà ta nhận được từ thực phẩm thì khoảng gần một nữa là từ các thực
phẩm có nguồn gốc động vật, một phần ba có nguồn gốc thực vật.
Mỗi năm toàn thế giới sản xuất ra 9000 tấn thuỷ ngân trong đó 5000 tấn sau đó
rơi vào đại dương. Theo một tài liệu nghiên cứu cho biết tại hồ Oasington trong
100 năm trở lại đây lượng thuỷ ngân trong bùn tăng lên gấp 100 lần. Tại Mỹ, trong
một cái hồ, nước thải công nghiệp của một nhà máy chảy vào, chứa các hợp chất
thuỷ ngân liên kết dưới dạng các hợp chất vô cơ( ít độc), các hợp chất thuỷ ngân
này được các loài thực vật hấp thụ , bị khử thành thuỷ ngân sau đó đi vào khí
quyển dưới dạng thuỷ ngân nguyên tố rất độc ở trạng thái khí.
Thuỷ ngân có thể thâm nhập vào nguồn nước dưới dạng những hình thức và từ
nguồn gốc rất khác nhau. Về mặt số lượng, chiếm vị trí hàng đầu có lẽ là nguồn
thải công nghiệp của các nhà máy hoá chất. Tuy nhiên, không ngoại trừ nước mưa
rửa trôi các hoá chất xử lý các loại hạt gieo trồng, trong môi trường nước một
phần đáng kể của thuỷ ngân , cuối cùng cũng chuyển hoá thành metyl thuỷ ngân,
nên trong chuổi thực phẩm lại xuất hiện chính cái hợp chất bền và rất độc này.

Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

23


Đồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG II. MÔI TRƯỜNG NƯỚC HÀ NỘI VÀ NGUỒN GỐC GÂY Ô
NHIỄM KIM LOẠI NẶNG.
II.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên của thành phố Hà Nội.
II.1.1.Đặc điểm điạ lý tự nhiên.
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

24


Đồ án tốt nghiệp

Hà Nội – Thủ đô nước CHXHCN ≈ Việt Nam là trung tâm kinh tế, chính trị,
xã hội , công nghiệp, văn hóa.... của cả nước. Với dân số đông ( khoảng 4 triệu
người), Hà nội có tiềm lực tăng trưởng kinh tế cao và thực tế là một khu vực tăng
trưởng kinh tế với tốc độ cao nhất cả nước (9 %). Hiện nay tốc độ tăng trưởng và
mở rộng kinh tế không những thu hút các nhà đầu tư trong nước mà cả các tập
đoàn kinh tế nước ngoài.
Về vị trí toàn bộ thành phố nằm trong đồng bằng châu thổ sông Hồng, con
sông lớn nhất miền Bắc Việt Nam và có vai trò rất quan trọng trong mọi lĩnh vực
cuộc sống của thủ đô, nhất là trong lĩnh vực bổ cập nước cho các tầng chứa nước.
Hiện nay Hà Nội có diện tích 930 km 2, chiếm 0,3 % diện tích cả nước. Về vị trí địa
lý, thủ đô Hà Nội tiếp giáp với tỉnh Thái Nguyên ở phía Bắc, tỉnh Bắc Ninh ở phía
Đông Bắc, tỉnh Hưng Yên ở phía Đông Nam, tỉnh Vĩnh Phúc ở phía Tây Bắc và
tỉnh Hà Tây ở phía Nam và Tây Nam.

Thành phố có địa hình thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam với độ nghiêng
nhỏ, độ nghiêng trung bình khoảng 0,3 % đến 0,5%.
Mạng thủy văn của thành phố rất phát triển. Trong thành phố có các sông chảy
qua là sông Hồng, sông Đuống, sông Nhuệ, sông Lừ, sông Sét, sông Tô Lịch..
Đáng chú ý là sông Hồng, con sông lớn nhất miền Bắc và có ảnh hưởng quan trọng
, trực tiếp đến đời sống của thủ đô. Thủ đô Hà Nội có khoảng 111 hồ lớn nhỏ [11],
trong đó lớn nhất là Hồ Tây với diện tích là 535ha [11]. Hồ Tây đóng vai trò la lá
phổi của thành phố, trong thời gian hiện nay Hồ Tây được xây dựng thành những
khu du lịch mới. Việc xây dựng này ngoài những kết quả tích cực thì nó còn làm
cho diện tích chức nước của hồ thu hẹp lại, có tác động đến hệ sinh thái và môi
sinh. Khi các khu du lịch được đưa vào khai thác đã có những tác động xấu đến
môi trường.
Về khí hậu, Hà Nội có khí hậu nóng ẩm, chia ra hai màu rõ rệt. Mùa mưa từ
thàng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Lượng mưa trung
bình đạt khoảng 1678 mm, mưa nhiều nhất vào tháng 7-8 và ít nhất vào tháng 1-2.
Nhiệt độ trung bình thành phố khoảng 21-240 C.
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

25