Sự ô nhiễm của kim loại nặng trong môi trường nước

ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

A. Lí do chọn đề tài
Việt Nam là một nước có hệ thống sông ngòi chằng chịt, do đó các ao, hồ nước ngọt
phân bố rất dày đặc và kéo dài khắp cả nước. Ao, hồ có nhiệm vụ chính là chứa nước
sạch để nuôi trồng thủy sản, tạo cảnh quan và nó còn có nhiệm vụ điều tiết nước mưa,
điều hoà khí hậu, đặc biệt đó còn là môi trường sống của các sinh vật ở nước. Cùng với
sự phát triển của các nghành công nghiệp thì vấn đề ô nhiễm môi trường cũng trở nên cấp
bách. Đối với nguồn nước thì cũng không ngoại lệ, các ao hồ hiện nay đang bị ô nhiễm
trầm trọng. Các nguồn nước thải chưa qua xử lí vẫn ồ ạt đổ ra ngoài, một số ít tàn dư của
thuốc hóa học… đó trở thành những nguyên nhân chính làm ô nhiễm nghiêm trọng
nguồn nước.
Ô nhiễm nguồn nước ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe cũng như bệnh tật của con
người. Nguồn nước bị ô nhiễm có thể làm lây lan và phát tán một số loại bệnh nguy hiểm
ở người. Đối với một số sinh vật ở nước thì nguồn nước bị ô nhiễm sẽ tác động rất lớn
đến sự sống của các sinh vật ở nước.
Vấn đề ô nhiễm nguồn nước ngày càng trở nên nghiêm trọng. Đặc biệt là ở các ao, hồ
đô thị, các song và kênh dẫn nước thải, vấn đề ô nhiễm dinh dưỡng đang làm cho chất
lượng nước thay đổi theo chiều hướng bất lợi kể cả cho các mục đích sử dụng nước và
các hệ sinh thái. Vì thế nhóm em chọn đề tài “ sự ô nhiễm của kim loại nặng trong môi
trường nước” để đi sâu vào vấn đề này hơn.
B. Giơí thiệu chung về kim loại nặng
Kim loại nặng là những kim loại có phân tử lượng lớn hơn 52(g) bao gồm một số loại
như As, Cd, Cr, Cu, Pb,Hg,Se, Zn….. chúng có nguồn gốc từ các nguồn nước thải trong
công nghiệp, nông nghiệp cũng như trong tự nhiên.
VD: cadimi có nguồn gốc từ chất thải công nghiệp,trong chất thải khi khai thác
quặng.crôm trong mạ kim loại nước thải của sản phẩm gốc crôm hay chì trong công
nghiệp than ,dầu mỏ.thuỷ ngân trong chất thải công nghiệp khai thác khoáng sản,thuốc
trừ sâu.

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 1


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Chúng đều có những tác hại nhất định như As có thể gây ung thư,Cd có thể gây ra
huyết áp cao, đau thận phá huỷ các mô và tế bào máu,chì rất độc ảnh hưởng tới thận và
thần kinh hay thủy ngân là một kim loại rất độc. Các kim loại này khi thải vào nước làm
cho nước bị nhiễm bẩn mất đi một số tính chất hóa lý đặc biệt cũng như những tính chất
và thành phần thay đổi làm ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái và sức khoẻ con
người. Việc nhận biết nước bị ô nhiễm có thể căn cứ vào trạng thái hóa học, vật lý, hóa
lý, sinh học của nước. Ví dụ như khi nước bị ô nhiễm sẽ có mùi khó chịu, vị không bình
thường, màu không trong suốt, số lượng cá và các thủy sinh vật khác giảm cỏ dại phát
triển, nhiều mùn hoặc có váng dầu mỡ trên mặt nước.

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 2


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Nồng độ tối đa cho phép của một số kim loại nặng trong các loại nước

Số lượng ngày càng tăng của kim loại nặng trong môi trường là nguyên nhân gây
nhiễm độc đối với đất, không khí và nước. Việc loại trừ các thành phần chứa kim loại
nặng độc ra khỏi các nguồn nước, đặc biệt là nước thải công nghiệp là mục tiêu môi
trường quan trọng bặc nhất phải giải quyết hiện nay.
Đã có nhiều giải pháp được đưa ra nhằm loại bỏ kim loại nặng trong nước thải trước

khi thải ra môi trường. Bên cạnh các phương pháp hóa- lý với những ưu thế không thể
phủ nhận được người ta đã bắt đầu nghiên cứu sử dụng các biện pháp sinh học vì nhiều
loài sinh vật có khả năng hấp thụ kim loại nặng. Xử lý kim loại nặng dựa trên hiện tượng
hấp thụ sinh học (biosorption) có thể là một giải pháp công nghệ của tương lai. Trong số
các sinh vật có khả năng đóng vai trò là chất hấp thụ sinh học (biosorbent) thì các loài tảo
được đặc biệt chú ý. Rất nhiều trong số đó là các loài tảo có kích thước hiển vi hay còn
gọi là vi tảo (microalgae).
• Ô nhiễm kim loại trong nước thải công nghiệp:

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 3


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Hầu hết các kim loại nặng như Pb, Hg, Cd, As, Cu, Zn, Fe, Cr, Co, Mn, Se, Mo…tồn
tại trong nước ở dạng ion. Chúng phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, trong đó chủ yếu
là từ các hoạt động công nghiệp.
Khác với các chất thải hữu cơ có thể tự phân hủy trong đa số trường hợp, các kim loại
nặng khi đã phóng thích vào môi trường thì sẽ tồn tại lâu dài. Chúng tích tụ vào các mô
sống qua chuỗi thức ăn mà ở đó con người là mắc xích cuối cùng.
Qúa trình này bắt đầu với những nồng độ rất thấp của các kim loại nặng tồn tại trong
nước hoặc cặn lắng, rồi sau đó được tích tụ nhanh trong các động vật và thực vật sống
trong nước. Tiếp đến là ác động vật khác sử dụng các thực vật và động vật này làm thức
ăn, dẫn đến nồng độ các kim loại nặng được tích lũy trong cơ thể sinh vật trở nên cao
hơn. Cuối cùng ở sinh vật cao nhất trong chuỗi thức ăn, nồng độ kim loại sẽ đủ lớn để
gây ra độc hại. Con người, xét theo quan điểm sinh thái, thường có vị trí cuối cùng trong
chuỗi thức ăn, vì thế họ vừa là thủ phạm vừa là nạn nhân của ô nhiễm kim loại nặng.
Nguồn ô nhiễm kim loại nặng từ các hoạt động công nghiệp là hết sức phong phú:

công nghiệp hóa chất, khai khoáng, gia công và chế biến kim loại, công nghiệp pin và ắc
qui, công nghiệp thuộc da…

Ô nhiễm khim loại nặng đối với nguồn nước
C. Nguyên nhân gây ô nhiễm kim loại nặng trong nước
GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 4


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

 Công cuộc công nghiệp hóa
Công cuộc công nghiệp hoá được gắn với tình trạng ô nhiễm gia tăng. Ô nhiễm do
kim loại nặng thải ra từ các ngành công nghiệp là một mối đe dọa nghiêm trọng đối với
sức khỏe nhân dân và sự an toàn của hệ sinh thái.
Việt Nam là nước có nền kinh tế nông nghiệp nhưng hoạt động công nghiệp đem lại
20% GDP. Nhịp độ phát triển công nghiệp nhanh đạt trên 10%. Sự phát triển trong hoạt
động công nghiệp đang vượt sự phát triển của cơ sở hạ tầng.
Hiện nay, các ngành công nghiệp đều đổ trực tiếp chất thải chưa được xử lý vào môi
trường. Kim loại nặng và độc tố là các thành phần đặc trưng của các chất thải công
nghiệp. Theo kết quả quan trắc và phân tích môi trường, hàm lượng Đồng, Chì, Catsmi
và Côban ở các vùng nước ven biển gần các thị trấn và trung tâm công nghiệp lớn nhiều
hơn so với mức tự nhiên của chúng trong nước biển. Đặc biệt, Đồng và Kẽm được coi là
hàm lượng cao không thể chấp nhận được, và Thủy ngân, mặc dỳ chưa đạt tới “mức ô
nhiễm”, nhưng đã đạt tới mức cho phép.

Hình ảnh mô phỏng lượng KLN thải ra môi trường do sự tập trung CNH và HDH

1. Ô nhiễm các kim loại nặng: arsenic, cadmium, sắt, coban, crom, đồng, mangan,

thuỷ ngân, molypden, niken, chì, selen, vanadium và kẽm.
GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 5


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

+ Thủy ngân ( Hg ) : thủy ngân là kim loại được sử dụng trong nông nghiệp (thuốc
chống nấm) và trong công nghiệp (làm điện cực). Trong tự nhiên, thủy ngân được đưa
vào môi trường từ nguồn khí núi lửa. Ở các vùng có mỏ thủy ngân, nồng độ thủy ngân
trong nước khá cao. Nhiều loại nước thải công nghiệp có chứa thủy ngân ở dạng muối vô
cơ của Hg(I), Hg(II) hoặc các hợp chất hữu cơ chứa thủy ngân.
Thủy ngân là kim loại nặng rất độc đối với con người. Vào thập niên 50, 60, ô nhiễm
thủy ngân hữu cơ ở vịnh Minamata, Nhật Bản, đã gây tích lũy Hg trong hải sản. Hơn
1000 người đã chết do bị nhiễm độc thủy ngân sau khi ăn các loại hải sản đánh bắt trong
vịnh này. Đây là một trong các sự cố môi trường nghiêm trọng nhất trong lịch sử hiện
đại. Thủy ngân cũng rất độc với các động vật khác và các vi sinh vật. Nhiều loại hợp chất
của thủy ngân được dùng để diệt nấm mốc.
+ Chì (Pb): chì có trong nước thải của các cơ sở sản xuất pin, acqui, luyện kim, hóa
dầu. Chì còn được đưa vào môi trường nước từ nguồn không khí bị ô nhiễm do khí thải
giao thông. Chì có khả năng tích lũy trong cơ thể, gây độc thần kinh, gây chết nếu bị
nhiễm độc nặng. Chì cũng rất độc đối với động vật thủy sinh. Các hợp chất chì hữu cơ
độc gấp 10 – 100 lần so với chì vô cơ đối với các loại cá.
+ Cadmium (Cd): bao gồm điện, khai thác mỏ,ngành công nghiệp nhựa cũng như
nước thải. nguyên nhân gây ra bệnh thận.
+ Asen (As): asen trong các nguồn nước có thể do các nguồn gây ô nhiễm tự nhiên
(các loại khoáng chứa asen) hoặc nguồn nhân tạo (luyện kim, khai khoáng...). Asen
thường có mặt trong nước dưới dạng asenit (AsO3 3-), asenat (AsO4 3-) hoặc asen hữu
cơ (các hợp chất loại methyl asen có trong môi trường do các phản ứng chuyển hóa sinh

học asen vô cơ). Asen và các hợp chất của nó là các chất độc mạnh (cho người, các động
vật khác và vi sinh vật), nó có khả năng tích lũy trong cơ thể và gây ung thư. Độc tính
của các dạng hợp chất asen: As(III) > As(V) > Asen hữu cơ.

Nồng độ tối đa cho phép của một số kim loại nặng trong các loại nước:

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 6


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

2. Kim loại nặng xảy ra trong cấu trúc địa chất ,qua trình xảy ra trong tự nhiên. Ví dụ
những cơn mưa lớn sẽ làm nước chảy rỉ các kim loại nặng ra khỏi thành tạo địa chất. quá
trình xảy ra nghiêm trọng khi các địa chất này bị quá vỡ bởi các hoạt động khai thác mỏ.
những quá trình tiếp xúc với các khu vực khai thác ra nước và không khí có thể dẫn đến
những hậu quả như thác nước mỏ acid (AMD). Hoạt động chế biến khoáng sản cũng có
thể tạo ra ô nhiễm kim loại nặng đáng kể, từ những quá trình khai thác trực tiếp (thường
kéo theo việc giảm kích thước – giúp tăng diện tích bề mặt để chuyển khối lượng và tạo
ra nước thải) cũng như thong qua lọc từ quặng và chất thải các kho dự trữ.
3. Trong lĩnh vưc công nghiệp hoạt động khai thác khoáng sản gây ra ô nhiễm kim
loại nặng cao, nghành công nghiệp mạ điện có thể thải ra lượng lớn nước thải giàu kim
loại , tự nhiên sẽ là một nước gây ô nhiễm nhiều hơn là những ngành công nghiệp chế
biến thực phẩm, ví dụ. Đây không phải là để nói rằng cầu thủ trong ngành công nghiệp
này nhất thiết sẽ gây ô nhiễm, và nó là trong thực tế, lợi ích kinh tế tốt nhất của ngành
công nghiệp mạ điện để giảm thiểu chất thải kim loại, vì đây là tỉ lệ nghịch với tài nguyên
hiệu quả. Giảm tổn thất bằng cách giảm thiểu kéo ra từ phòng tắm mạ dẫn đến thải kim
loại giảm, ví dụ. Ngành công nghiệp sản xuất ắc quy chì-axit là một ví dụ khác của một
ngành công nghiệp mà có thể tạo ra nước thải giàu kim loại cũng như ô nhiễm chì trong

không khí mà sau đó có thể được gửi vào tài nguyên nước mặt (và tất nhiêntrên đất).
Vì vậy, rõ ràng, nơi mà một ngành công nghiệp sử dụng các kim loại nặng như
nguyên liệu đầu vào quan trọng, ô nhiễm có nguy cơ gia tăng. Một ví dụ về một nguồn
không điểm lớn của ô nhiễm kim loại nặng là thế hệ điện đốt than, mà có thể gây ô nhiễm
GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 7


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

nguồn nước qua lắng đọng trên không của thủy ngân phát ra từ ống khói của lò hơi. Các
công nghệ như chà ướt có sẵn để loại bỏ nhiều thủy ngân này, nhưng tất nhiên nước thải
sản xuất phải được xử lý một cách an toàn để ngăn ngừa ô nhiễm tiếp theo. Một vài quá
trình có mục tiêu chính của việc loại bỏ lưu huỳnh dioxit, với KLN chào đón sản phẩm
phụ của quá trình chà. Các ngành công nghiệp cũng tạo ra một lượng lớn tro mà chính nó
có chứa các kim loại nặng, bao gồm cả uranium.
4. Hầu hết các kim loại nặng như Pb, Hg, Cd, As, Cu, Zn, Fe, Cr, Co, Mn, Se, Mo...
tồn tại trong nước ở dạng ion. Chúng phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, trong đó chủ
yếu là từ các hoạt động công nghiệp. Khác với các chất thải hữu cơ có thể tự phân hủy
trong đa số trường hợp, các kim loại nặng khi đã phóng thích vào môi trường thì sẽ tồn
tại lâu dài. Chúng tích tụ vào các mô sống qua chuỗi thức ăn mà ở đó con người là mắt
xích cuối cùng. Quá trình này bắt đầu với những nồng độ rất thấp của các kim loại nặng
tồn tại trong nước hoặc cặn lắng, rồi sau đó được tích tụ nhanh trong các động vật và thực
vật sống trong nước. Tiếp đến là các động vật khác sử dụng các thực vật và động vật này
làm thức ăn, dẫn đến nồng độ các kim loại nặng được tích lũy trong cơ thể sinh vật trở
nên cao hơn. Cuối cùng ở sinh vật cao nhất trong chuỗi thức ăn, nồng độ kim loại sẽ đủ
lớn để gây ra độc hại.
Con người, xét theo quan điểm sinh thái, thường có vị trí cuối cùng trong chuỗi thức
ăn, vì thế họ vừa là thủ phạm vừa là nạn nhân của ô nhiễm kim loại nặng. Nguồn ô nhiễm

kim loại nặng từ các hoạt động công nghiệp là hết sức phong phú: công nghiệp hóa chất,
khai khoáng, gia công và chế biến kim loại, công nghiệp pin và ắc qui, công nghiệp thuộc
da...
 Sự tập trung công nghiệp – đô thị hoá cao độ gây tác động lớn đối với ô nhiễm trong
đó ô nhiễm môi trường nước hết sức nghiêm trọng.
 Các dòng nước thải gây ô nhiễm môi trường nước mặt. nước ngầm, làm gây ô nhiễm
môi trường đất.

 Nước thải sinh hoạt từ các thành phố lớn

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 8


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Sông Tô Lịch ở Hà Nội bị ô nhiễm nghiêm trọng

Hệ thống kênh rạch ở TP HCM đang bị ô nhiễm

1. Ô nhiễm nhân tạo:
a. Nước thải từ sinh hoạt đô thị

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 9


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Nước thải sinh hoạt (domestic wastewater): là nước thải phát sinh từ các hộ gia đình,
bệnh viện, khách sạn, cơ quan trường học, chứa các chất thải trong quá trình sinh hoạt, vệ
sinh của con người. Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ dễ bị
phân hủy sinh học (cacbohydrat, protein, dầu mỡ), chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), chất
rắn và vi trùng. Tùy theo mức sống và lối sống mà lượng nước thải cũng như tải lượng
các chất có trong nước thải của mỗi người trong một ngày là khác nhau. Nhìn chung mức
sống càng cao thì lượng nước thải và tải lượng thải càng cao.
b. Nước thải từ hoạt động công nghiệp
Nước thải công nghiệp (industrial wastewater): là nước thải từ các cơ sở sản xuất
công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải. Khác với nước thải sinh hoạt hay
nước thải đô thị, nước thải công nghiệp không có thành phần cơ bản giống nhau, mà phụ
thuộc vào ngành sản xuất công nghiệp cụ thể. Ví dụ: nước thải của các xí nghiệp chế biến
thực phẩm thường chứa lượng lớn các chất hữu cơ; nước thải của các xí nghiệp thuộc da
ngoài các chất hữu cơ còn có các kim loại nặng, sulfua,... Người ta thường sử dụng đại
lượng PE (population equivalent) để so sánh một cách tương đối mức độ gây ô nhiễm của
nước thải công nghiệp với nước thải đô thị. Đại lượng này được xác định dựa vào lượng
thải trung bình của một người trong một ngày đối với một tác nhân gây ô nhiễm xác định.
Các tác nhân gây ô nhiễm chính thường được sử dụng để so sánh là COD (nhu cầu oxy
hóa học), BOD5 (nhu cầu oxy sinh hóa), SS (chất rắn lơ lửng). Ngoài các nguồn gây ô
nhiễm chính như trên thì còn có các nguồn gây ô nhiếm nước khác như từ y tế hay từ các
hoạt động sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp của con người…
2. Ô nhiễm do tự nhiên:
Là do mưa,tuyết tan, lũ lụt, gió bão… hoặc do các sản phẩm hoạt động sống của sinh
vật, kể cả xác chết của chúng. Cây cối, sinh vật chết đi, chúng bị vi sinh vật phân hủy
thành chất hữu cơ. Một phần sẽ ngấm vào lòng đất, sau đó ăn sâu vào nước ngầm, gây ô
nhiễm hoặc theo dòng nước ngầm hòa vào dòng lớn. Lụt lội có thể làm nước mất sự trong
sạch, khuấy động những chất dơ trong hệ thống cống rãnh, mang theo nhiều chất thải độc
hại từ nơi đổ rác và cuốn theo các loại hoá chất trước đây đã được cất giữ. Nước lụt có
thể bị ô nhiễm do hoá chất dùng trong nông nghiệp, kỹ nghệ hoặc do các tác nhân độc hại

ở các khu phế thải. Công nhân thu dọn lân cận các công trường kỹ nghệ bị lụt có thể bị
tác hại bởi nước ô nhiễm hoá chất. Ô nhiễm nước do các yếu tố tự nhiên (núi lửa, xói
mòn, bão, lụt,...) có thể rất nghiêm trọng, nhưng không thường xuyên , và không phải là
nguyên nhân chính gây suy thoái chất lượng nước toàn cầu.

 Các chất hữu cơ
GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 10


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

1. Các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học (các chất tiêu thụ oxi):
Cacbonhidrat, protein, chất béo… thường có mặt trong nước thải sinh hoạt, nước thải
đô thị , nước thải công nghiệp chế biến thực phẩm là các chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh
học. Trong nước thaỉ sinh hoạt, có khoảng 60-80% lượng chất hữu cơ thuộc loại dễ bị
phân huỷ sinh học.Chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học thường ảnh hưởng có hại đến
nguồn lợi thuỷ sản, vì khi bị phân huỷ các chất này sẽ làm giảm oxy hoà tan trong nước,
dẫn đến chết tôm cá.
2. Các chất hữu cơ bền vững:
Các chất hữu cơ có độc tính cao thường là các chất bền vững, khó bị vi sinh vật phân
huỷ trong môi trường. Một số chất hữu cơ có khả năng tồn lưu lâu dài trong môi trường
và tích luỹ sinh học trong cơ thể sinh vật. Do có khả năng tích luỹ sinh học, nên chúng có
thể thâm nhập vào chuỗi thức ăn và từ đó đi vào cơ thể con người.
Các chất polychlorophenol(PCPs), polychlorobiphenyl(PCBs: polychlorinated
biphenyls), các hydrocacbon đa vòng ngưng tụ(PAHs: polycyclic aromatic
hydrocacbons), các hợp chất dị vòng N, hoặc O là các hợp chất hữu cơ bền vững. Các
chất này thường có trong nước thải công nghiệp, nước chảy tràn từ đồng ruộng (có chứa
nhiều thuốc trừ sâu, diệt cỏ, kích thoích sinh trưởng…). Các hợp chất này thường là các

tác nhân gây ô nhiễm nguy hiểm, ngay cả khi có mặt với nồng độ rất nhỏ trong môi
trường.
 Nhóm hợp chất phenol :
Phenol và các dẫn xuất phenol có trong nước thải của một số nghành công nghiệp(lọc
hoá dầu, sản xuất bột giấy, nhuộm…). Các hợp chất này làm cho nước có mùi, gây tác
hại cho hệ sinh thái nước, sức khoẻ con người, một số dẫn xuất phenol có khả năng gây
ung thư (carcinogens). TCVN 5942-1995 quy định nồng độ tối đa của các hợp chất
phenol trong nước bề mặt dùng cho sinh hoạt là 0,001 mg/l.

 Nhóm hoá chất bảo vệ thực vật(HCBVTV) hữu cơ.
Hiện nay có hàng trăm, thậm chí hàng ngàn các loại HCBVTV đang được sản xuất và
sử dụng để diệt sâu, côn trùng, nấm mốc, diệt cỏ. Trong số đó phần lớn là các hợp chất
hữu cơ, chúng được chia thành các nhóm:
• Photpho hữu cơ
GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 11


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

• Clo hữu cơ
• Cacbamat
• Phenoxyaxetic
• Pyrethroid
Hầu hết các chất này có độ tính cao đối với con người và động vật. Nhiều nhất trong
số đó, đặc biệt là các clo hữu cơ, bị phân huỷ rất chậm trong môi trường, có khả năng tích
luỹ trong cơ thể sinh vật và con người. Nhiều trong số các HCBVTV là tác nhân gây ung
thư. TCVN 5942-1995 quy định nồmg độ tối đa cho phép của tổng các HCBVTV trong
nước bề mặt là 0,15 mg/l, riêng với DDT là 0,01 mg/l.

 Nhóm hợp chất dioxin:
Nhóm dioxin là hai nhóm hợp chất tạp chất sinh ra trong quá trình sản xuất các hợp
chất clo hoá. Dioxin cũng được tạo thành khi đốt cháy các hợp chất clo hoá ở nhiệt độ
thấp (dưới 1000o C). Hai nhóm hóa chất này là polychlorinated dibenzopdioxins(PCDDs) và polychlorinated dibenzofurans(PCDFs).
 Nhóm hợp chất polychlorinated biphenyl(PCBs):
PCB là nhóm hợp chất có từ 1 đến 10 nguyên tử clo gắn vào các vị trí khác nhau của
phân tử phenyl. Có thể có đến 209 hợp chất thuộc loại này. Công nghiệp thường sản xuất
được các hỗn hợp chứa nhiều loại PCB khác nhau, tuỳ thuộc vào điều kiện, trong đó
thông thường có một ít tạp chất dioxin.
PCBs bền hoá học và cách điện tốt, nên được dùng làm dầu biến thế và tụ điện, ngoài
ra chúng còn được dùng làm dầu bôi trơn, dầu thuỷ lực, tác nhân truyền nhiệt…
Đến khoảng thập niên 1960 người ta đã phát hiện ra nguy cơ gây ô nhiễm PCBs từ
các nghành công nghiệp. PCBs lúc đó đã có mặt gần như khắp nơi, đặc biệt là nguy cơ
tích luỹ PCBs trong mô mỡ động vật. Trong mô mỡ của nhiều loại động vật có vú ở biển
có chứa nồng độ PCBs lớn gấp 10 triệu lần PCBs trong nước. Những năm cuối thập niên
1970, việc sản xuất PCBs bắt đầu bị đình chỉ ở hầu hết các nước.
PCBs có thể làm giảm khă năng sinh sản, giảm khả năng học tập của trẻ em; chúng
cũng có thể là tác nhân gây ung thư. Tuy vậy, cũng như các dioxin, bằng chứng về tác hại
của PCBs cũng chưa rõ lắm, do nồng độ của chúng trong môi trường thường rất nhỏ và
tác hại lại có xu hướng diễn ra sau một thời gian đủ dài.
GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 12


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

 Nhóm hợp chất hidrocacbon đa vòng ngưng tụ (polynuclear aromatic
hidrocacbon PAHs):
Các hợp chất PAH thường chứa hai hay nhiều vòng thơm. PAH là sản phẩm phụ của

các quá trình cháy khômg hoàn toàn như: cháy rừng, cháy thảo nguyên, núi lửa phun trào
(quá trình tự nhiên); động cơ xe máy, lò nung than cốc, sản xuất nhựa asphalt, sản xuất
thuốc lá, nướng thịt…(quá trình nhân tạo).
Các PAH thường gây hại khi tiếp xúc với liều lượng nhỏ trong một thời gian dài,
nhưng không gây hại đáng kể nếu dùng một lượng lớn trong một lần. Trong số các hợp
chất PAH có 8 hợp chất được xem là tác nhân gây ung thư. Thông thường thực phẩm
hằng ngày là nguồn đưa PAHs chính vào cơ thể người(95%), thuốc lá, rau không rửa
sạch, ngũ cốc chưa được tinh chế, thịt cá xông khói là các nguồn đưa một lượng đáng kể
PAHs vào cơ thể.
 Dầu mỡ:
1. Dầu mỡ
Dầu mỡ là chất khó tan trong nước, nhưng tan được trong các dung môi hữu cơ. Dầu
mỡ có thành phần hóa học rất phức tạp. Dầu thô có chứa hàng ngàn các phân tử khác
nhau, nhưng phần lớn là các Hidro cacbon có số cacbon từ 2 đến 26. Trong dầu thô còn
có các hợp chất lưu huỳnh, nitơ, kim loại. Các loại dầu nhiên liệu sau tinh chế (dầu DO2,
FO) và một số sản phẩm dầu mỡ khác còn chứa các chất độc như PAHs, PCBs,…Do đó,
dầu mỡ thường có độc tính cao và tương đối bền trong môi trường nước. Độc tính và tác
động của dầu mỡ đến hệ sinh thái nước không giống nhau mà phụ thuộc vào loại dầu mỡ.
Hầu hết các loại động thực vật đều bị tác hại của dầu mỡ. Các loại động thực vật thủy
sinh dễ bị chết do dầu mỡ ngăn cản quá trình hô hấp, quang hợp và cung cấp năng lượng.
Tuy nhiên, một số loại tảo lại kém nhạy cảm với dầu mỡ, do đó trong điều kiện ô nhiễm
dầu mỡ, nhiều loại tảo lại phát triển mạnh.
Giao thông thủy, khai thác và đặc biệt vận chuyển dầu thô là nguồn gây ô nhiễm dầu
mỡ chủ yếu đối với môi trường nước.
2. Các chất có màu:
Nước nguyên chất không có màu, nhưng nước trong tự nhiên thường có màu do các
chất có mặt trong nước như:

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 13


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

- Các chất hữu cơ do xác thực vật bị phân hủy sắt và mangan dạng keo hoặc dạng
hòa tan, các chất thải công nghiệp.
- Các chất thải công nghiệp (phẩm màu, crom, tanin, Lignin…)
Màu thực của nước tạo ra do các chất hòa tan hoặc chất keo có trong nước. Màu biểu
kiến của nước do các chất rắn lơ lửng trong nước gây ra.
Ngoài các tác hại có thể có của các chất gây màu trong nước, nước có màu còn được
xem là không đạt tiêu chuẩn về mặt cảm quan, gây trở ngại cho nhiều mục đích khác
nhau.
3. Các chất gây mùi vị:
Nhiều chất có thể gây mùi vị cho nước. Trong đó, nhiều chất có tác hại đến sức khỏe
con người cũng như gây các tác hại khác đến động thực vật và hệ sinh thái như:
- Các chất hữu cơ từ nước thải đô thị, nước thải công nghiệp.
- Các sản phẩm của quá trình phân hủy xác động thực vật.
- Dầu mỡ và các sản phẩm dầu mỡ.
Cũng như các chất gây màu, các chất gây mùi vị có thể gây hại cho đời sống động
thực vật và làm giảm chất lượng nước về mặt cảm quan. Tuy nhiên một số khoáng chất
có mặt trong nước tạo ra vị nước tự nhiên, không thể thiếu được trong nước uống sạch,
do chúng là nguồn cung cấp các chất vi lượng cần thiết cho cơ thể con người. Khi hàm
lượng các chất khoáng này thấp hoặc không có, nước uống sẽ trở nên rất nhạt nhẽo.

D. Tác hại của ô nhiễm kim loại nặng
Hầu hết các kim loại nặng như Pb, Hg, Cd, As, Cu, Zn, Fe, Cr, Co, Mn, Se, Mo... tồn
tại trong nước ở dạng ion. Chúng phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, trong đó chủ yếu
là từ các hoạt động công nghiệp. Khác với các chất thải hữu cơ có thể tự phân hủy trong
đa số trường hợp, các kim loại nặng khi đã phóng thích vào môi trường thì sẽ tồn tại lâu

dài. Chúng tích tụ vào các mô sống qua chuỗi thức ăn mà ở đó con người là mắt xích cuối
cùng.
Quá trình này bắt đầu với những nồng độ rất thấp của các kim loại nặng tồn tại trong
nước hoặc cặn lắng, rồi sau đó được tích tụ nhanh trong các động vật và thực vật sống
GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 14


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

trong nước. Tiếp đến là các động vật khác sử dụng các thực vật và động vật này làm thức
ăn, dẫn đến nồng độ các kim loại nặng được tích lũy trong cơ thể sinh vật trở nên cao
hơn. Cuối cùng ở sinh vật cao nhất trong chuỗi thức ăn, nồng độ kim loại sẽ đủ lớn để
gây ra độc hại.
Con người, xét theo quan điểm sinh thái, thường có vị trí cuối cùng trong chuỗi thức
ăn, vì thế họ vừa là thủ phạm vừa là nạn nhân của ô nhiễm kim loại nặng.
1. Đối với sức khoẻ con người:
Khi hàm lượng kim loại nặng trong nước trên mức cho phép chúng sẽ gây những ảnh
hưởng co hại đến sức khoẻ con người một số gây bệnh ung thư,thần kinh,cũng như các
bộ phận khác vì vậy chúng ta cần biết tác hại của nó mà tìm cách phòng tránh.

Cá ngừ, cá kiếm, tôm hùm chứa hàm lượng thủy ngân cao gây ảnh hưởng tới sức
khoẻ của người tiêu dung

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 15

ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Những chứng tích kinh hoàng về căn bệnh Minamata do thuỷ ngân đem lại

2. Đối với môi trường:
Nước bị ô nhiễm kim loại nặng sẽ có những tác hại đến động thực vật,sức khoẻ con
người.Tác động xấu đến môi trường sinh thái.
Độc hại đối với cá và các sinh vật thủy sinh khác.
- Tác động xấu tới chất lượng hệ thống cống rãnh.
- Ảnh hưởng xấu tới quá trình xử lý sinh học.
- Làm ô nhiễm nước mặt và nước ngầm.
Cho đến nay, độc tính của nhiều kim loại nặng đối với môi trường và con người được
biết khá chi tiết. Trong số đó Pb, Cr, Cd, As, Hg, Cu, Ni,... là những kim loại nặng vô
cùng độc hại. Các tác động và cơ chế gây độc của nhiều kim loại nặng đối với cơ thể
người và động vật cũng đã được tìm ra, tuy nhiên nhân loại đã phải trả một giá khá đắt để
có được nhận thức này. Bệnh Minamata ở Nhật Bản, câu chuyện về loài chim scopa ở
Thụy Điển, vụ ô nhiễm Cadmi ở Cộng Hòa Liên Bang Đức những năm 70..., là những ký
ức đau buồn liên quan tới sự thiếu hiểu biết của chúng ta đối với việc sử dụng và quản lý
các hợp chất chứa các kim loại nặng độc hại.

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 16


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

E. Các biện pháp khắc phục ô nhiễm

• Tăng cường kiểm tra,thanh tra các cơ sở trên lưu vực sông nếu phát hiện vi phạm sẽ

xử lý thật nghiêm theo quy định của pháp luật.
• Xây dựng và tăng cường kiểm tra các hệ thống xử lý nước thải.
• Nâng cao ý thức của mọi nguồi về việc xử lý nước thải sinh hoạt và các khu công
nghiệp trước khi đưa ra môi trường.
• Kết hợp các phương pháp xử lý ô nhiễm hợp lý để tìm ra cách khắc phục.

1. Xử lý ô nhiễm kim loại nặng bằng các phương pháp hóa lý.
Bằng con đường xử lý hóa học người ta có thể loại trừ kim loại nặng ra khỏi nước
thải. Với các nguồn nước thải công nghiệp có nồng độ kim loại nặng cao và pH cực đoan
thì việc xử lý chúng bằng các phương pháp hóa lý là rất ưu thế.
Các phương pháp hóa lý thường được sử dụng là:
- Phương pháp bay hơi.
GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 17


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

- Phương pháp kết tủa hóa học.
- Phương pháp trao đổi ion Phương pháp hấp phụ.
- Kỹ thuật màng.
- Phương pháp điện hóa.
Khi nồng độ kim loại trong nước thải cao, khối lượng nước thải không quá lớn thì các
phương pháp xử lý hóa-lý tỏ ra rất hiệu quả. Tuy nhiên, nước thải sau khi được xử lý vẫn
còn một lượng kim loại nặng nhất định. Điều này không phải là không nguy hiểm đối với
môi trường. Điều quan trọng là phương thức xử lý hóa lý có thể không hiệu quả hoặc quá
đắt khi nồng độ khởi đầu của kim loại nặng trong nước thải chỉ khoảng 10-100 mg/lít. Và
như vậy, trong những điều kiện mà phương pháp xử lý hóa lý tỏ ra quá đắt và quá phức
tạp thì các biện pháp sinh học có cơ hội thay thế một cách thành công.

2. Xử lý ô nhiễm kim loại nặng bằng các phương pháp sinh học.
Cơ sở của phương pháp này là hiện tượng nhiều loài sinh vật (thực vật thủy sinh, tảo,
nấm, vi khuẩn...) có khả năng giữ lại trên bề mặt hoặc thu nhận vào bên trong các tế bào
của cơ thể chúng các kim loại nặng tồn tại trong đất và nước (hiện tượng hấp thu sinh
học-biosorption).
Các phương pháp sinh học để xử lý kim loại nặng bao gồm:
- Sử dụng các vi sinh vật kỵ khí và hiếu khí
- Sử dụng thực vật thủy sinh.
- Sử dụng các vật liệu sinh học.
3. Khả năng sử dụng vi tảo để xử lý kim loại nặng trong nước thải.
-

Nhiều loại vi tảo có khả năng thu nhận kim loại nặng ở mức độ cao, nồng độ kim loại

nặng tích lũy bên trong các cấu trúc tế bào của chúng có thể cao gấp hàng nghìn lần nồng
độ trong tự nhiên.

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 18


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

-

Diện tích bề mặt riêng của sinh khối vi tảo vô cùng lớn làm cho chúng rất hiệu qủa

trong việc loại trừ và tái thu hồi kim loại nặng trong nước thải.
- Sự hấp thu sinh học các ion kim loại nhờ tảo tốt hơn so với sự kết tủa hóa học ở khả

năng thích nghi với sự thay đổi pH và nồng độ kim loại nặng; tốt hơn phương pháp trao
đổi ion và thẩm thấu ngược ở khả năng nhạy cảm với sự hiện diện của chất rắn lơ lửng,
các chấthữu cơ, và sự hiện diện của các kim loại khác.
-

Có khả năng xử lý với một thể tích lớn nước thải với tốc độ nhanh.

- Có tính chọn lọc cao nên nồng độ kim loại nặng còn lại sau xử lý sinh học có thể chỉ
còn thấp hơn 1ppm trong nhiều trường hợp.
-

Hệ thống xử lý sinh học không cần các thiết bị hóa chất đắt tiền, dễ vận hành, phù hợp

với các điều kiện hóa lý khác nhau nên giá thành thấp
- Trong hoạt động quang hợp của mình, vi tảo còn thu nhận một lượng lớn khí CO2,
các muối dinh dưỡng, có tác dụng làm giảm hiệu ứng nhà kính, ngăn ngừa và khắc phục
tình trạng phì dưỡng (eutrophication) của môi trường nước.
Chính vì thế vi tảo có thể là một lựa chọn đơn giản và hiệu quả để loại trừ kim loại
nặng trong nước thải công nghiệpcòn một lượng kim loại nặng nhất định. Điều này không
phải là không nguy hiểm đối với môi trường. Điều quan trọng là phương thức xử lý hóa
lý có thể không hiệu quả hoặc quá đắt khi nồng độ khởi đầu của kim loại nặng trong nước
thải chỉ khoảng 10-100 mg/lít. Và như vậy, trong những điều kiện mà phương pháp xử lý
hóa lý tỏ ra quá đắt và quá phức tạp thì các biện pháp sinh học có cơ hội thay thế một
cách thành công.

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 19

ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Sử dụng bèo Nhật Bản đã làm nước thải ở làng nghề hết hôi thối và các kim loại
nặng cũng được xử lí

Ngoài ra sử dụng phương pháp này còn có những khuyết điểm:
- Thách thức lớn nhất đối với việc sử dụng vi tảo để loại trừ kim loại nặng trong nước
thải là khả năng hấp thu kim loại nặng của các loài tảo khác nhau là rất khác nhau. Trong
số hàng ngàn loài vi tảo đã được phân loại thì mới chỉ có rất ít loài được nghiên cứu về
khả năng thu nhận kim loại nặng của chúng. Việc tìm kiếm, chọn lọc những chủng, loài
tảo có khả năng hấp thu mạnh mẽ kim loại nặng là một nhiệm vụ to lớn của các nhà
nghiên cứu hiện nay. Trạng thái của sinh khối tảo, cách thức tiền xử lý sinh khối trước
khi đem hấp thu kim loại nặng cũng có những ảnh hưởng quan trọng tới năng lực hấp thu.
Vì lý do thương mại, các chủng tảo có khả năng hấp thu kim loại nặng cao và phương
pháp tiền xử lý sinh khối thường không được công bố.
- Do kích thức nhỏ nên việc thu hồi sinh khối vi tảo từ môi trường xử lý là khá khó
khăn.
Hiện đây vẫn là một công đoạn tốn kém nhất. Giải pháp cho vấn đề này có thể là sử
dụng các tế bào vi tảo được cố định trong các chất mang như silicagel, polyacrylamide,

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 20


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

polyvinyl, polyurethane, agar, alginat, carrageenan, chitosan... Rất nhiều nghiên cứu hiện
đang triển khai theo hướng này.
- Các nguồn nước thải có chứa kim loại nặng trong nhiều trường hợp còn chứa nhiều

thành phần hóa học khác có độc tính cao với các sinh vật sống vì vậy cần phải tiến hành
xử lý sơ bộ trước khi đưa tảo vào để xử lý kim loại nặng. Có thể nói rằng vi tảo chỉ thực
hiện một số công đoạn trong quá trình xử lý nước thải, chủ yếu là tham gia vào giai đoạn
xử lý cấp II và cấp III.
4. Xử lý kim loại nặng bằng phương pháp hoá học.
Các oin kim loại nặng như thuỷ ngân ,cd,zn ,Pb, As,Cu,Ni dược loại ra khỏi nước
bằng phương pháp hoá học .Bản chất của phương pháp là chuyển các chất tan trong nước
thành không tan bằng cách thêm tác nhân và tách dưới dạng kết tủa .chất thường dùng là
hydroxyt Ca và Na , CaCO3 ,Na2SO4 các chất thải khác nhau như là xỉ Fe-Cr chứa CaO
51,3%; MgO 9,2%; SiO2 27,4%; Cr2O3 41,3%; Al2O3 7,2%; FeO 0.73%.
Ví dụ:
+ Xử lý nước thải chứa muối Zn bằng NaOH.
Zn2+ + 2OH-  Zn(OH)2
+ Khi pH= 5,4, Zn(OH)2 bắt đầu lắng.khi pH=10,5 bắt đầu tan các Zn(OH) 2
lưỡng tính.Do đó quá trình xử lý cần tiến hành với pH=8-9.
+ Khi sử dụng xoda ta có phản ứng.
2ZnCl2+2Na2CO3+H2O  4NaCl+ Zn(OH)2+ ZnCO3+ CO2
+ Khi pH= 7-9,5 hình thành cacbonat có thành phần 2ZnCO 3; 3Zn(OH)2-; khi
pH>= 10 thành phần hydroxyt tăng.
4. Các phương pháp khác

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 21


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Sử dụng vật liệu xốp này sẽ hút các kim loại nặng trong dung dịch giống như một
tấm bọt biển

Vật liệu xốp này sẽ hút các kim loại nặng trong dung dịch giống như một tấm bọt
biển, hứa hẹn có ích trong việc loại bỏ chất ô nhiễm khỏi nước. Sản phẩm là phát minh
của các nhà khoa học Mỹ.
Vật liệu này là một gel khí - một dạng xốp rắn làm từ một loại gel mà ở đó hầu hết
thành phần lỏng đã được thay thế bằng khí.
Các loại gel khí truyền thống, được làm từ silic và carbon, đã có mặt từ nhiều thập kỷ.
Chúng trắng, không màu và không hấp thụ ánh sáng. Nhiều loại trong đó là các ôxit.

GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 22


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Dùng bùn đỏ xử lý ô nhiễm kim loại trong nước thải

Bùn đỏ là sản phẩm (chất thải rắn) của quá trình khai thác bauxite và tinh chế
Alumina. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu xử lý bùn đỏ, nhằm mục đích loại bỏ một
phần hoặc tiêu hủy an toàn và vận dụng thành phần có ích của nó.
Đó là giảm được lượng chất thải trong quá trình khai thác, chế biến bauxite, vừa tận
dụng chất thải dư thừa trong khai thác, chế biến quặng tạo ra loại vật liệu có khả năng xử
lý các ô nhiễm ion kim loại nặng, các chất độc hại khác trong môi trường nước.
Đây là nhu cầu thực tế và bức xúc hiện nay tại các khu kinh tế Tây Nguyên và nhiều
địa phương, như Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn và ven biển Miền Trung.
Kết quả nghiên cứu ban đầu cho thấy sự hấp phụ của vật liệu chế tạo từ bùn đỏ Bảo
Lộc - Lâm Đồng với ion kim loại nặng Pb 2+ và các thông số hóa lý, hấp phụ đẳng nhiệt
khác, đã chỉ ra khả năng sử dụng bùn đỏ để xử lý ô nhiễm chất thải. Đó là trộn bùn đỏ với
các loại phụ gia như dầu cốc, cao lanh, thủy tinh lỏng (Na 2SiO3) theo tỷ lệ nhất định,
thêm lượng nước phù hợp và trộn nhuyễn.

Hạt vật liệu có đường kính cỡ 2,5mm, nung mẫu ở các nhiệt độ khác nhau từ 400-900
độ C. Trong đó mẫu C1 được chọn vì có dung lượng hấp và 0% hấp là tốt nhất, đáp ứng
được yêu cầu của một vật liệu hấp phụ thực tế.
GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 23


ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Phát triển hệ thống CEP nhằm loại bỏ kim loại nặng khỏi nước

Các kỹ sư làm việc tại Đại học Brown, Hoa Kỳ, đã phát triển hệ thống CEP,
giúp loại bỏ kim loại nặng ra khỏi nguồn nước. Nghiên cứu này nằm trong nỗ lực làm
giảm nồng độ của các kim loại nặng (catmi, đồng và Niken) trong các mẫu nước bị ô
nhiễm và biến đổi các mẫu nước này thành nước sạch phù hợp theo tiêu chuẩn đã được
quy định.
Kết quả của nghiên cứu này đã được đăng tải trên tạp chí The Chemical Engineering
Journal.
Hệ thống CEP (thực hiện 02 chức năng chính: tập trung các ion dương và biến
chúng thành các kim loại ở thể rắn, rồi loại bỏ chúng) hoạt động bằng cách đối chiếu dấu
vết và làm gia tăng nồng độ kim loại nặng trong nước.
Trong giai đoạn đầu, các mẫu nước ô nhiễm kim loại nặng được đưa vào bể chứa, sau
đó: axit (axit sunfuric) hoặc chất nền (natri hidroxit) sẽ được thêm vào nhằm làm thay đổi
độ pH của nước, có tác dụng phân tách các phân tử nước ra khỏi các kết tủa kim loại,
nằm ở đáy bể chứa. Nước sạch (đã được xử lý) được rút ra khỏi bể chứa và những mẫu
nước nhiễm bẩn khác lại được đưa vào.
GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 24

ĐỀ TÀI: SỰ Ô NHIỄM CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Quá trình này được lặp lại cho đến khi nồng độ ion dương kim loại trong dung dịch đã
đạt đến đỉnh điểm, thì dung dịch này sẽ được chuyển đến thiết bị phun điện hạt
(SPE) mà tại đây quy trình luyện kim điện (điện triết) diễn ra, biến đổi các ion dương
kim loại thành các kim loại ổn định ở thể rắn và loại bỏ chúng.
Lúc này, lượng nước sạch lại được đưa về các hồ chứa nước, nơi mà các ion dương
kim loại (nếu có) lại được kết tủa một lần nữa và biến đổi thành thể rắn. Quá trình cứ lặp
lại nhiều lần theo chu kỳ để đạt tới tiêu chuẩn nước uống sạch.

Nên ăn nhiều hành tây và tỏi vì chúng có thể loại bỏ được các yếu tố độc hại từ các
chất bị ô nhiễm như nước thải công nghiệp
Các nhà nghiên cứu công nghệ sinh học Rahul Negi, Gouri Satpathy, Yogesh Tyagi
và Rajinder Gupta của trường Đại học GGS Indraprastha Delhi, Ấn Độ cho biết Allium
có trong hành và tỏi (thường bị bỏ đi từ quá trình xử lý và đóng hộp thức ăn) có thể loại
bỏ được các yếu tố độc hại từ các chất bị ô nhiễm như nước thải công nghiệp chẳng hạn.
Khi sử dụng Allium để trích xuất kim loại nặng, hiệu quả trích ly đạt 70%, đặc biệt độ
trích ly tối đa có thể đạt được đối với chì, một trong những kim loại gây ô nhiễm môi
trường gây phiền toái nhất.
GVHD: Phạm Thị Hà

Trang 25