Phân tích các phương pháp xử lý kim loại nặng trong nước

ðồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC.
Lời cảm ơn.................................................................................................................4
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG.........................5
I.1.ðại cương về các kim loại nặng và ảnh hưởng của chúng ñến môi trường. ....5
I.2. Ô nhiễm kim loại nặng và hậu quả của chúng ................................................8
I.3. Nhiễm ñộc Chì một hiểm hoạ môi trường......................................................9
I.4. Asen trong nước uống................................................................................... 13
I.5. Cadimi một kim loại ñộc hại hiện ñại.......................................................... 15
I.6. Thiếc và sự ô nhiễm của nó. ......................................................................... 17
I.6.1. ðộng 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. ðặc ñiểm ñịa lý tự nhiên của thành phố Hà Nội. ........................................ 24
II.1.1.ðặc ñiểm ñiạ lý tự nhiên. ...................................................................... 24
II.1.2. ðặc ñiểm kinh tế xã hội. ...................................................................... 26
II.2. ðặc ñiểm 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. ðặc ñiểm nước ngầm khu vực Hà Nội........................................................ 30
II.3.1. Tầng chứa nước Holoxen ( QIV)........................................................... 31
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

Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

1


ðồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG III. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ 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 ñổi Ion........................................................................... 37
III.4.

Phương pháp ñiện hoá..................................................................... 38

III.5. Phương pháp oxy hoá- khử. ....................................................................... 39
III.6. Xử lý nước thải có chứa kim loại nặng bằng phương pháp tạo Pherit. ..... 39
III.6. Vấn ñề xử lý kim loại nặng trong nước thải tại Việt nam. ........................ 41
CHƯƠNG IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KIM LOẠI NẶNG. .... 43
IV.1. Tổng quan các phương pháp phân tích kim loại........................................ 43
IV.2. Xử lý mẫu ñể xác ñịnh hàm lượng kim loại nặng. .................................... 44
IV.2.1. Giới thiệu. ........................................................................................... 44
IV.2.2. Lọc. ..................................................................................................... 44
IV.2.3. Xử lý mẫu xác ñịnh kim loại có thể tan trong axit. ............................ 45
IV.2.4. Xử lý mẫu ñể xác ñịnh tổng số kim loại nặng ................................... 45
IV.2.5. Phân huỷ mẫu bằng HNO3.................................................................. 46
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. ..................... 47
IV.2.8. Phân huỷ mẫu bằng hỗn hợp axit HNO3 và HClO4............................ 48
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 ) ............................ 49
IV.2.11. Phân huỷ mẫu bằng thiết bị vi sóng.................................................. 50
IV.3. Phương pháp quang phổ phát xạ nguồn Plasma ghép nối cảm ứng ( ICPAES). ................................................................................................................... 50
IV.3.1. Giới thiệu phương pháp...................................................................... 50
IV.3.2. Các loại nhiễu. .................................................................................... 51
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

2


ðồ án tốt nghiệp

IV.3.3. Áp dụng phương pháp ICP-AES xác ñịnh kim loại nặng trong mẫu
nước................................................................................................................. 52
IV.4. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) ñể xác ñịnh hàm lượng
kim loại nặng....................................................................................................... 55
IV.4.1. Giới thiệu. ........................................................................................... 55
IV.4.2. Xác ñịnh kim loại bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
ngọn lửa (Flame AAS).................................................................................... 55
IV.4.3. Phương pháp AAS dùng ngọn lửa Acetylen-không khí nén(Ac-Air)
làm nguồn nguyên tử hoá................................................................................ 57
IV.4.4. Phương pháp chiết trước khi ño quang phổ dùng ngọn lửa không khí
nén – Acetylen. ............................................................................................... 58
IV.5. Phương pháp cực phổ xác ñịnh hàm lượng kim loại nặng trong nước...... 59
IV.5.1. ðặc ñiểm chung. ................................................................................. 59
IV.5.2. Cơ sở lý thuyết.................................................................................... 60
IV.5.3. Các phương pháp phân tích Von-Ampe. ............................................ 65
CHƯƠNG V.

QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH VÀ KẾT QUẢ. .......................... 67

V.1. Các ñịa ñiểm lấy mẫu.................................................................................. 67
V.2. Lựa chọn phương pháp phân tích................................................................ 70
V.3. Kết quả phân tích kim loại nặng trong nguồn nước mặt Hà Nội................ 70
V.3.1. Kết quả phân tích As trong các mẫu nước mặt.................................... 70
V.3.2. Kết quả phân tích tổng Cr, Zn trong các mẫu nước mặt...................... 72
V.3.3. Kết quả phân tích Pb trong các mẫu nước mặt. .................................. 74
V.3.4. Kết quả phân tích Cd trong các mẫu nước mặt................................... 75
V.3.5. Kết quả phân tích Fe, Mn trong các mẫu nước mặt............................ 76
V.3.6. Một số kết luận từ kết quả phân tích ở trên. ........................................ 77
V.4. Kết quả phân tích kim loại nặng trong nước ngầm Hà Nội. ....................... 77
Phụ lục.................................................................................................................... 79
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

3


ðồ án tốt nghiệp

Tài liệu tham khảo. ............................................................................................... 82

Lời cảm ơn.
Trong quá trình làm ñồ án tốt nghiệp, em ñã ñược sự hướng dẫn chỉ bảo tận
tình của thầy giáo TS. Vũ ðức Thảo. Em bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy. Em
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

4

ðồ án tốt nghiệp

cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Viện khoa học và công nghệ môi
trường và các bạn bè ñã giúp ñỡ em hoàn thành bản luận văn này.
Người thực hiện: Nguyễn Nhật Quang.

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG.
I.1.ðại cương về các kim loại nặng và ảnh hưởng của chúng ñến môi trường.
Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5 g/cm3. Chúng
có thể tồn tại trong khí quyển (dạng hơi), thuỷ quyển( các muối hoà tan), ñịa
quyển( dạng rắn không tan, khoáng, quặng...) và sinh quyển ( trong cơ thể con
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

5


ðồ án tốt nghiệp

người, ñộng thực vật). Cũng như nhiều nguyên tố khác, các kim loại nặng có thể
cần thiết cho sinh vật cây trồng hoặc ñộng vật, hoặc không cần thiết. Những kim
loại cần thiết cho sinh vật nhưng chỉ có nghĩa “ cần thiết “ ở một hàm lượng nhất
ñịnh nào ñó, nếu ít hơn hoặc nhiều hơn thì lại gây tác ñộng 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 ñộng ñộc hại. Với quá trình trao ñổi chất, những kim loại này thường ñược
xếp loại ñộc. Ví dụ như niken, ñối với thực vật thì niken không cần thiết và là chất
ñộc, nhưng ñối với ñộng vật, niken lại rất cần thiết ở hàm lượng thấp.
Với những kim loại cần thiết ñối 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 ñổi chất, nếu
nhiều quá sẽ gây ñộc. Như vậy sẽ tồn tại một khoảng hàm lượng tối ưu của kim
loại, và chỉ có giá trị ở ñúng sinh vật hay một cơ quan của sinh vật mà nó có tác
dụng, ở giá trị này sẽ có tác ñộng tích cực lên sự phát triển hoặc sản phẩm của quá
trình trao ñổi 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
ñộc hại hoặc ít ñộc hại hơn. Chúng cũng có thể tích tụ trong hệ thống phi sinh học(
không khí, ñất nước, trầm tích) và ñược chuyển hoá nhờ sự biến ñổi của các yếu tố
vật lý và hoá học như nhiệt ñộ áp suất dòng chảy, oxy,nước... Nhiều hoạt ñộng
nhân tạo cũng tham gia vào quá trình biến ñổi các kim loại nặng và là nguyên nhân
gây ảnh hưởng tới vòng tuần hoàn vật chất hoá ñịa, sinh học của nhiều loại.
Mức ñộ ảnh hưởng của các hoạt ñộng nhân tạo của các vòng tuần hoàn kim
loại có thể ñịnh 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
do nhân tạo của một kim loại ñi vào khí quyển và lượng vật chất trong tự
nhiên của kim loại ñó.
• Hệ số tích tụ ñịa chất Igeo là logarit của tỷ lệ nồng ñộ nguyên tố trong trầm
tích của sông và trong cơ thể sống:

Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

6


ðồ án tốt nghiệp

Igeo =log

CE
1 .5 B F

CF nồng ñộ kim loại trong trầm tích của
sông.
BF nồng ñộ kim loại trong cơ thể sống.
• Hệ số tích tụ khí quyển(EF) là tỷ lệ giữa nồng ñộ tương ñối của một kim
loại trong khí quyển và trong vỏ Trái ðất dựa trên nồng ñộ của nhôm tương
ứng:
EF=

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

Ảnh hưởng sinh học và hoá học của kim loại nặng trong môi trường còn phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như ñộ 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 ñi vào thuỷ quyển hơn. Một số hợp chất kim
loại có tính oxy hoá mạnh sẳn sàng tham gia các phản ứng trao ñổi tạo nên các chất
mới. Các dẫn xuất của N, S

dễ kết hợp với các cacbua kim loại nặng

(Zn2+,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 ñiều kiện môi trường
ñể tham gia phản ứng oxi hoá khử chuyển hoá thành chất ít ñộc 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 ñộng ñộc hại.
Các kim loại nặng không phân bố ñều trong các thành phần môi trường cũng

như ngay cả trong một thành phần môi trường cho nên hàm lượng kim loại nặng ở
một số khu vực ñịa 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 ñáy biển có nhiều mỏ quặng kim loại ( ví dụ
Mangan...)[sách hoá học môi trường]
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

7


ðồ án tốt nghiệp

(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 ñã ñi vào cơ thể con người và sinh vật qua chuỗi thức ăn
. Loài người tiếp xúc lâu dài với các kim loại ñộc hại trong môi trường với liều
lượng khác nhau. Giáo sư Jerome Nriagu thuộc trường ñại học Michigan khẳng
ñịnh: “ Hơn 1 tỷ người ñã thành các vật thí nghiệm thực sự khi tiếp xúc với những
kim loại ñộc có hàm lượng cao trong môi trường”. Theo tác giả này, nhiều triệu
người bị các chứng nhiễm ñộc kim loại dưới mức phát bệnh. Như ta sẽ thấy sau
ñây, phần lớn những người nhiễm ñộc ở các nước ñang phát triển, Liên xô cũ và
Trung Âu, nhưng có nhiều khu ñô thị của các nước phát triển ñã trở thành nơi bị ô
nhiễm nặng bởi kim loại. Sự nhiễm ñộc ngày càng tràn lan, nhất là nếu như việc xả
chất thải cứ tiếp tục theo mức ñộ hiện nay thì ta khó lòng hy vọng sự tăng trưởng
này có khi nào giảm ñi ñược. Trong một nghiên cứu số lượng kim loại xả ra trên
toàn cầu, khẳng ñịnh là nó gia tăng ở thế giới thứ ba, có lẽ do việc các công nghiệp
gây ô nhiễm nhất ñược ñưa sang các nước phương Nam và giảm bớt ở các nước

công nghiệp, do ñó 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 ñộc hại nhất, sau ñó ñến ðồng.
Lẽ tất nhiên,nếu ta loại trừ các kim loại ñộc hại nhất hoặc các kim loại không
có chút ích lợi nào cho người mà ta ñã biết như Chì, Cadimi thì ở ñây cũng thế, “
chính là liều lượng tạo chất ñộc”, như Paracelse ñã nói ở thời Trung cổ. Trong một
chế ñộ ăn uống bình thường, người ta tiêu thụ từ 2 ñến 5 mg ñồng mỗi ngày. Thấp
hơn số lượng này sinh ra bệnh thiếu máu và ở trường hợp ñặc biệt của các trẻ em,
người ta thấy có sự chậm tâm thần vận ñộng, nhưng nếu liều lượng cao hơn 15
mg/ngày, những triệu chứng nôn mữa và ñau bụng xuất hiện và ở các ca nghiêm
trọng có thể tiến ñến hôn mê và tử vong.
Kim loại, hợp kim và hợp chất kim loại rất cần cho khoa học và công nghệ hiện
ñại dù rằng ngày nay, việc thay thế bằng các hợp chất hữu cơ trong một số ứng
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

8


ðồ án tốt nghiệp

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 ñó. Văn minh và kinh
tế của những quốc gia từ thời cổ ñại ñều dựa ít nhất là một phần vào các kim loại.
ðối với cuộc sống hiện ñại thì luôn cần ñến kim loại, dù rằng chất dẻo hiện nay ñã
thay thế kim loại trong một số ứng dụng. Thế nhưng nhiều khi cũng cần ñến các
xúc tác kim loại ñể xúc tiến quá trình polyme hoá tạo thành các chất dẻo.Những
chất xúc tác một khi dùng rồi ñược thải ra môi trường. Các kim loại của chúng có
thể gây ra những hiểm hoạ ghê gớm không lường trước ñược: 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 ñược 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 ñộc kim loại nặng càng thêm
nghiêm trọng do các kim loại nặng hiển nhiên là không phân huỷ ñược và là
nguyên tố tồn tại lâu bền trong môi trường sống của con người và ñộng 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 ñến các phản ứng phóng xạ). Trong ñiều kiện bình
thường thì không thể nào biến ñổi và phá huỷ ñược chúng. Thế nhưng, dưới tác
ñộng của một số vi khuẩn, chúng có thể kết hợp với các hợp chất hữu cơ ñể tạo nên
những chất rất ñộc có khả năng len lỏi vào mạch thực phẩm và ñi vào cơ thể con
người như trường hợp metyl thuỷ ngân ở Minâmta. Người ta cho rằng sự ñộc hại
gây nên do tất cả các kim loại nặng ñược thải hàng năm vào sinh quyển vượt xa
ñộc hại của tất cả các chất thải hữu cơ và phóng xạ.
I.3. Nhiễm ñộc Chì một hiểm hoạ môi trường.
Cách ñây 8000 năm khi loài người bắt ñầu luyện chì bên cạnh khói, chì là chất
ñộc nhân tạo trong khí quyển. Ngày nay ngộ ñộc chì vẫn tiếp tục là một bệnh do
tiếp xúc với ñộc tố chì trong nghề nghiệp và môi trường, tuy ñây là một bệnh có
thể phòng ngừa ñược.
Rủi ro ngộ ñộc chỉ thay ñổi 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
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

9


ðồ án tốt nghiệp

việc gia tăng sử dụng xe ñộng 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 ñộc 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 ñốt có chì. Các nguồn khác phải thải chì bao gồm các ñường hàn trong
bình ñựng thức ăn, men sứ gốm, acquy, pin và ñồ mỹ phẩm...
Chì ñặc biệt ñộc hại ñối với não và thận, hệ thống sinh sản và hệ thống tim
mạch của con người. Khi bị nhiễm ñộc chì thì sẽ ảnh hưởng có hại tới chức năng
của trí óc, thận, gây vô sinh, sẩy thai và tăng huyết áp. ðặc biệt chì là mối nguy hại
ñối với trẻ em. Một số kết quả nghiên cứu cho ta thấy nhiễm ñộc chì làm giảm
mạnh chỉ số thông minh (IQ) của trẻ em ở tuổi ñi học. Một số ñánh giá cho thấy cứ
10µg/dl tăng về chì trong máu sẽ gây ra mức giảm từ 1 ñến 5 ñiểm IQ ñối 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 ñộc chì
sẽ làm cho huyết áp tăng gây nhiều rỏi ro về bệnh tim mạch. Khác với các hoá chất
mà tác ñộng lên sức khoẻ khi ở nồng ñộ thấp còn chưa chắc chắn, việc nhiễm chì
mặc dù ở mức thấp cũng sẽ bị ngộ ñộc cao. Dù mức chì 10µg/dl là mốc giới hạn có
ảnh hưởng ñến sức khoẻ, nhiều nhà khoa học không cho là ở mức thấp hơn là
không có hại ñến cơ thể con người. Một số nghiên cứu ñã phát hiện ra tác hại ñối
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 ñang phát triển. Trong trẻ em ñô thị các
nước ñang 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 ñiểm nghiên cứu của Trung Quốc ñã xác
ñịnh ñược 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 ñến
50% trẻ em có mức chì trong máu không chấp nhận ñược. Ở Châu Phi mặc dù
trình ñộ công nghiệp hoá và mức sử dụng ô tô tương ñối thấp song ô nhiễm chì
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

10

ðồ án tốt nghiệp

vẫn là một vấn ñề nghiêm trọng. Tại Nigeria 15-30% trẻ em ở các ñô thị có mức
chì trong máu lớn hơn 25µg/dl.
Số người nhiễm chì ñặc biệt cao trong dân nghèo của các nước công nghiệp và
ñang phát triển tương tự nhau. Trong vùng ñô thị, người nghèo phải sống gần các
trục giao thông chính bị ô nhiễm chì cao từ phát thải của các xe có ñộng cơ có mật
ñộ 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 ñó chì có thể ñược 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 ñây nhiều phát hiện nguồn nhiễm ñộc 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 ñô 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 ñộc chì cấp tính ñối với sức khoẻ thông qua việc hít thở, các phát thải
chì từ các xe có ñộng cơ cũng có thể tích tụ trong ñất, gây nhiễm ñộc nước uống và
ñi 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 ñoàn Standarad Oil, 5 trong 49 công
nhân chết và 35 bị hiện tượng thần kinh nghiêm trọng do ngộ ñộc chì hữu cơ. Sau
ñó Bang New York, thành phố Philadenlphia và một số khu ñô thị khác lập tức
cấm bán xăng pha chì. Tuy nhiên sự giận dữ tức thời ñó 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 ñó do các cải tiến của xe ñòi hỏi phải
dùng xăng không pha chì, năm 1985 cơ quan bảo vệ môi trường của Mỷ (UEPA)

quyết ñịnh việc châm dứt dùng xăng pha chì bằng 1 lệnh thời hạn 1 năm. Lợi ích
ñối 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. ðiều này
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

11


ỏn tt nghip

cho thy 40-60% mc chỡ trong mỏu ca dõn M gn vi vic dựng xng pha chỡ.
Tng t nh vy, sau khi xng khụng pha chỡ vo thnh ph Mexico nm 1990
mc chỡ trung bỡnh trong mỏu trong hc sinh gim t 16.5-11.14àg/dl nm 1992.
Kt qu to ln ca chng trỡnh ny cui nm 1996 ch mi thuyt phc 14
quc gia chm dt hon ton. Nhng ủn nay cú rt nhiu nc ủó chm dt hon
ton vic dựng xng pha chỡ.
S phỏt thi chỡ cng uy hip nghiờm trng lờn sc kho ca nhõn dõn cỏc ủụ
th do s gia tng tc ủ ủụ th hoỏ v s tng s dng xe cú ủng c vi xng pha
chỡ. khu vc M La Tinh mt s nc ủó n lc gim chỡ trong xng nhng
khụng theo kp vi ủ phỏt trin ca ủụ th v mc tng s xe hi t nhõn, ủó dn
ủn tng tng lng phỏt thi chỡ . phn ln cỏc nc Chõu u khong mt na
s xe ụ tụ dựng xng khụng chỡ trong khi mt s cũn li dựng xng vi 0.15 gam
chỡ/lớt.
Bờn cnh xng pha chỡ cỏc ngun phỏt thi chỡ khỏc cng khụng kộm phn
nguy him. Cỏc trng hp ng ủc chỡ thng xy ra vi cỏc cụng nhõn nghnh
khai m v nu qung chỡ. Cỏc nghiờn cu cho thy l cỏc cụng nhõn nu chỡ cú
mc trung bỡnh trong mỏu l 77.4 àg/dl, trong tr em sng gn ni nu chỡ l 63.3
àg/dl.
Vic tỏi to cỏc acquy, pin cng l ngun quan trng gõy nhim ủc chỡ. Trờn

th gii cú ti 63 % cỏc nh mỏy acquy, pin dựng chỡ. Mờhico, Caribe, n ủ
cụng nghip gia ủỡnh chỡ trong acquy thỡ ton gia ủỡnh b nhim ủc chỡ cc cao.
Jamaica tr em sng gn ni nu chỡ cú mc chỡ trong mỏu cao hn 3 ln so vi
ni khỏc. Nm 1991 mt s bựng n ụ nhim chỡ Trinidad v Tobaco ủó lm cho
ủt b nhim chỡ bi cỏc cht thi t tỏi to acquy, pin. Mc chỡ trong mỏu ca tr
em trong vựng thay ủi t 17 ủn 235àg/dl vi mc trung bỡnh 72.1àg/dl.
gm s trỏng men cú chỡ, thuc nhum cú chỡ trong ủ chi ca tr em v
bỳt chỡ cng l ngun gõy ra nhim ủc chỡ. Gn 30% dõn Mehicụ dựng gm s
trỏng men thng xuyờn cú nguy c nhim chỡ t ngun duy nht ny. Hp kim
hn chỡ trong cỏc thựng nhụm cng ủt ra ri ro ln v Hondurus, cỏc nghiờn cu
Nguyn Nht Quang- CNMTB K44.
Chia seừ: CN. Nguyeón Thanh Tuự Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

12


ỏn tt nghip

cho thy cỏc cn chỡ trong cỏc thựng cha thc n ủt t 13 ủn 14.8 mg/kilo cao
hn mc quy ủnh ca WHO.
nc M, mc dự cú nhiu tin b trong vic gim s dng chỡ, gim mc
nhim chỡ trong mỏu, nhim ủc chỡ vn cũn l nguy him chớnh ủi vi sc kho
ca tr em di 6 tui. Khong 1.7 triu tr em nc M cú mc chỡ trong mỏu
vt quỏ 10àg/dl v mc chỡ trung bỡnh cao nht trong ngi nghốo, cỏc th dõn,
tr em M gc chõu Phi. Sn gc chỡ l con ủng gõy nhim chớnh. Mc dự sn
cú chỡ ủó b cm trong vic sn cỏc nh t nhng nm 1978, khong 75 % cỏc ủn
v nh xõy dng trc nm 1980 ủu sn gc chỡ. Vỡ loi sn ny hin nay vn cũn
ủc tip tc s dng khp cỏc nc trờn th gii nờn vic nhim ủc chỡ vn
cũn nhng nc ny.
Cỏc thụng tin d liu t cỏc khu vc trờn th gii ủó khng ủnh ụ nhim chỡ v

nhim ủc chỡ l mt him ho mụi trng nh hng ủc bit ti sc kho ca th
h tr, tng lai ging nũi , cn ủc ủc bit quan tõm trong chin lc mụi
trng v sc kho ca ủt nc [2].
[2] Tp chớ bo v mụi trng s 1- 2000.
I.4. Asen trong nc ung.
Asen cú th phỏt hin thy trong nc chy qua ủỏ giu asen. Ngi dõn nhiu
nc trờn th gii s dng nc ung cha nhiu asen trong mt thi gian di ủu
b nh hng nghiờm trng ủn sc kho. Asen phõn b rt rng trờn v trỏi ủt.
Asen thõm nhp vo ngun nc do cỏc khoỏng vt v qung ho tan, ủng thi
cỏc hm lng asen trong nc ngm mt s vựng tng cao do súi mũn t cỏc
vựng ủỏ ủa phng. Ngoi ra cỏc dũng thi cụng nghip cng gúp phn b sung
lng asen vo ngun nc mt s vựng. Asen cũn ủc s dng quy mụ
thng mi, nh trong cỏc tỏc nhõn hp kim v cỏc thuc bo qun g.
t cỏc nhiờn liu hoỏ thch l mt ngun asen trong mụi trng do lng ủng
phõn tỏn trong khớ quyn. Asen vụ c cú th tỡm thy trong mụi trng di mt
vi dng, nhng trong cỏc vựng nc t nhiờn v t ủú cú trong nc ung, ủu
Nguyn Nht Quang- CNMTB K44.
Chia seừ: CN. Nguyeón Thanh Tuự Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

13


ðồ án tốt nghiệp

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 ñối với sức khoẻ cộng ñồng.
Nhiễm ñộc 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 ñau vùng ổ bụng và ñi ngoài ra nước gạo

lẫn máu. Dùng liệu pháp ñiều giải ñộc cấp tính có thể mang lại hiệu quả, tuy nhiên
không dùng cách ñiều trị này ñối với trường hợp nhiễm ñộc lâu dài. Các triệu
chứng và dấu hiệu nhiễm ñộc do asen, biểu hiện rất khác nhau ở mỗi người, mỗi
nhóm dân cư và ở các khu vực. Do ñó, không có một ñịnh nghĩa chung về nhiễm
ñộc asen. ðiều này càng làm cho công tác ñánh giá mức ñộ tốn kém về y tế ñối với
asen càng trở nên phức tạp. Tương tự vẫn chưa có phương pháp xác ñịnh 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 ñường niệu và thận, cũng như những biến ñổi về da như biến ñổi 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 ñã phát hiện thấy các nồng ñộ 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 ñầu tiên trên da: thay ñổi nhiễm sắc tố, rồi sau ñó là da bị
sừng hoá. Sau ñó có hiện tượng ung thư da và thường pháp triển sau 10 năm. Hiện
nay chúng ta chưa làm rỏ ñược 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
huyết áp và bệnh tim khác, tiểu ñường và những ảnh hưởng về sinh ñẻ.
Tiếp xúc với asen qua nước uống ñã ñược 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 ñen. Bệnh này không phát hiện thấy các nước khác trên thế giới, song
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

14


ðồ án tốt nghiệp

có thể tình trạng suy dinh dưỡng ñã góp phần phát triển bênh này. Tuy nhiên, kết
quả nghiên cứu cho thấy, asen ñã gây ra một vài biến dạng khác ít nghiêm trọng
hơn về viêm thần kinh ngoại biên.
ðể xác ñịnh chuẩn xác các hàm lượng asen trong nước uống có liên quan tới
sức khoẻ cần phải có ñiều kiện phân tích phòng thí nghiệm, sử dụng những kỷ
thuật và các phương tiện tinh vi và ñắt tiền, cũng như cần cán bộ nhân viên ñược
ñào tạo, là vấn ñề mà nhiều nơi trên thế giới không dễ gì có ñược hoặc có ñủ kinh
phí làm ñược[3].
[3]. Tạp chí khoa học công nghệ môi trường.
I.5. Cadimi một kim loại ñộc hại hiện ñại.
Cadimi là một kim loại ñộc có trong tự nhiên với nồng ñộ thấp, ñược khám phá
ra từ năm 1917, nhưng từ 1930 mới ñược sử dụng với số lượng ñang kể . Sản
lượng cadimi trên thế giới là 18000 ñến 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 ñược biết. Cadimi có rất nhiều
ứng dụng trong các lĩnh vực như chất quang dẫn, chất bán dẫn, pin, ñèn chân
không, màn X-quang và màn nhấp nháy. Các chất này còn ñược dùng trong kỷ
thuật ñúc, ñiện, sản xuất gương, trong lĩnh vực bôi trơn, phân tích hoá học và còn
ñược dùng trong lĩnh vực thú y do tính chất diệt nấm và diệt giun và trong xúc tác.
Chúng còn ñược dùng trong que hàn và nhất là trong các que hàn nhôm.
Do có nhiều ứng dụng mà người ta chỉ thu hồi ñược 10% Cadimi ñã sử dụng
còn phần lớn bị thoát vào môi trường, kể cả quặng bẩn và xỉ có khi chứa ñến 30%
kim loại này. Khi người ta cộng thêm vào lượng chất thải này số lượng thoát ra từ
quá trình ñốt cháy nhiên liệu hoá thạch tới 5000 tấn/năm thì số lượng thoát tự
nhiên trở nên không quan trọng, thậm chí không ñáng kể.
Ở ñây 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
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.

Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

15


ðồ án tốt nghiệp

hàm lượng khác nhau tuỳ theo nguồn gốc ñịa lý. ở Mỷ chẳng hạn, năm 1988 công
nghiệp phốt phát ñã 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 ñại dương. Hơn nữa, do các vùng quặng
giàu ít dần ñi, 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 ñổ vào hệ sinh thái từ nhiều nguồn khác nhau:
• Khói bụi, nước thải khi chế biến chì , thiếc,sắt ,thép...
• Nước rữa trong nghành ñúc ñiện.
• 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 ñó có Cadimi là tạp chất.
• Trong bùn thải của các trạm làm sạch nước.
Người ta ước tính tổng lượng Cadimi ñổ vào ñại dương lên tới 8000 tấn/năm
mà một nữa có nguồn gốc từ các hoạt ñộng của con người. Người ta chưa biết
ñược sự tiến triển của Cadimi trong các ñại dương sẽ như thế nào. Cuối cùng
Cadimi và các hợp chất của nó có trong danh sách ñen của công ước Luôn don về
cấm thải các chất ñộc 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 ñặc biệt nguy hiểm khi nó
ở dạng khói. ở ñây cũng cần chú ý rằng những người nghiện thuốc lá hít nhiều
Cadimi. Một ñiếu 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 ñôi lượng Cadimi ñi vào

cơ thể.
Cadimi tích tụ vào cơ thể con người và tồn tại rất lâu. Nó thường nằm ở gan
và thận. Một sự tiếp xúc lâu dài với nồng ñộ nhỏ của kim loại này có khả năng dẫn
ñến chứng khí thũng, các bệnh phổi và các rối loạn về thận.
Năm 1946 một hội chứng có ñặc ñiểm là biến dạng xương, ñau cơ, dễ gãy
xương và rối loạn thận ñược chuẩn ñoán ở những phụ nữ lớn tuổi, sinh ñẻ nhiều, ñã
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

16


ðồ án tốt nghiệp

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 sơng
Jintsu, con sơng bị ơ 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
khơng 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. ðối 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 hố canxi, tác động đến
xương và các khớp, gây đau khớp, đau xương thậm chí gây bênh lỗng 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 qi thai ở lồi gặm
nhấm này. Năm 1965 Cadimi cũng bị nghi ngờ là đã gây ra bệnh ung thư tuyến
tiền liệt ở những cơng nhân làm việc trong một nhà máy pin ở Anh.
I.6. Thiếc và sự ơ nhiễm của nó.

Thiếc trong mơi trường thiên nhiên tồn tại chủ yếu dưới dạng đá ( Cassiterit
SnO2). Bên cạnh đó thiếc còn có trong các thành phần nhiên liệu hố thạch và hàng
loạt khống khá. Phản ứng của thiếc trong mơi trường như sau:
Sn2+ ⇔ Sn4++ 2eNgười ta đã chứng minh thiếc tồn tại trong vỏ Trái ðất là ở dạng khử Sn2+. Do
các q trình gia cơng quặng hoặc q trình phong hố mà thiếc có thể ở dạng
SnO2 ít hồ tan tạo thành dung dich keo.
Bảng I.1. cho biết nồng độ trung bình của thiếc trong mơi trường. Sự tích tụ
các hợp chất thiếc chủ yếu trong các động thực vật phù du và trong bụi của khí
quyển. Thời gian lưu của thiếc trong khí quyển, trong nước biển khoảng 105 năm.
BảngI.1. Nồng độ trung bình của thiếc trong mơi trường.
Nồng độ

ðơn vị

Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia sẽ: CN. Nguyễn Thanh Tú – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

17


ðồ án tốt nghiệp

Pha rắn
ðá núi lữa

2-4

mg.kg-1

ðất sét

4-6

mg.kg-1

Sỏi cát

0.5

mg.kg-1

ðất

5-100

mg.kg-1

Nước ngọt

9

mg.m-3

Nước biển

4

mg.m-3

Khí quyển

10

mg.m-3

Bụi công nghiệp

1000

mg.m-3

Thực vật biển

1

mg.kg-1

Thực vật trên cạn

0.3

mg.kg-1

ðộng vật biển

0.2-20

mg.kg-1

ðộng vật trên cạn

0.15

mg.kg-1

Nước nguồn

Sinh quyển

Các sản phẩm của thiếc trên thế giới ước tính khoảng 250.103 tấn năm. Trong
ñó 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 ñộc, 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 ñi vào thuỷ quyển và sẽ tham gia các phản ứng tại ñó dưới sự phân ly của
liên kết cacbon-thiếc. Các hợp chất vô cơ của thiếc ít ñộc 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.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

18


ðồ án tốt nghiệp

I.6.1. ðộng vật có vú ở biển và sự ô nhiễm toàn cầu do thiếc.
Nhiều công trình nghiên cứu liên quan ñến tác ñộng ñộc hại của những hợp

chất cơ thiếc lên những hệ sống dưới nước ñã miêu tả sự chậm lớn của các vi tảo
biển, sự dầy bất bình thường của vỏ sò trong lưu vực Arcachon ñược phát hiện
năm 1974. Trên thực tế là ngày nay, hợp chất này ñã ñã 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 ñều 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, ñộng vật thân mềm và cá. ðối với các ñộng vật có vú như họ cá voi( cá ông, cá
nhà táng, cá heo...), ñộng vật chân vây( con moóc, sư tử biển, hải cẩu...) những con
vật ăn mồi ở trình ñộ dinh dưỡng cao, thì chưa có công trình nào ñề cập ñến. ðiều
này ñã thúc ñẩy những nhà ñộng vật học và môi trường của hai trường ñại học
Nhật Bản bắt tay vào công việc ñó. Người ta biết rằng các ñộng vật này tích tụ qua
chuỗi thực phẩm những hợp chất cơ Clo( ðT và PCB chẳng hạn). Những nhà
nghiên cứu Nhật cho rằng do khả năng chuyển hoá ñặc biệt của các ñộng 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 ñực thuộc 8 loài ở các biển và ñại dương khác nhau
ñã phân tích ( lớp mở dưới da) từ năm 1981 ñến 1993. Trong tất cả các con vật
này, trừ một con cá voi ở biển Nam cực, ñều có các hợp chất cơ thiếc trong mở.
Những nồng ñộ cao nhất ñã ñược tìm thấy ở nhứng cá thể sống ở nước ven bờ
của quần ñảo 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 ñịa Seto của Nhật có nồng ñộ cao nhất của
trong tất cả ñộng 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 ñược dùng trong sơn
chống hà và trong nuôi trồng thuỷ sản ở Nhật Bản.
Mặc dù cá heo và ñộng vật chân vây có nguồn gốc từ miền Nam biển Trung
Hoa và vịnh Bângan có lượng thấp hơn nhiều, nhưng ñây là ñiều mà ta nghĩ ñến sự
ô nhiễm biển ở qui mô toàn cầu bởi hợp chất kim loại này.
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

19


ðồ án tốt nghiệp

Các nhà nghiên cứu Nhật ñã phân tích các loại cá khác nhau và thấy chúng có
những hàm lượng tương ñương với hàm lượng ở ñộng vật có vú, chứng tỏ ñã có
một dịch chuyển các hợp chất này theo chuổi thực phẩm. Sự tích tụ các hợp chất
này ñã gợi ra một khả năng giảm sút các chức năng thiết yếu về chuyển hoá và bài
tiết.
Những ñộng vật biển có vú có thể ñược sử dụng như vật chỉ thị sinh học có giá
trị ñánh giá sự ô nhiễm toàn cầu và tác ñộng ñộc hại của nó lên hệ sinh thái dưới
nước. Chính quyền Hồng Kông, nghe theo những người bảo vệ thiên nhiên, ñã
quyết ñịnh dành một vùng biển 1000h ñể làm nơi bảo tồn loài Sousa Chinensis
hoặc cá heo trắng Trung Quốc. ðây là một loài cá hiếm, bị ñe doạ một phần do
nước thải không xử lý và các kim loại nặng và phần khác bởi một trạm nhiên liệu
lớn ñược xây dựng ñể cung cấp cho sân bay mới Chek Lap Kok. Những công trình
nạo vét sẽ làm cho các ñộng vật có vú tiếp xúc với kim loại nặng và chịu tác ñộng
ñộc hại của chúng.
I.6.2. Các hợp chất cơ thiếc trong cá ở Nhật Bản và trong vịnh Aercachon.
Như ñã nêu trên, tình hình ñặc 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 ñối với cá nên Liên ñoàn các nhà ñánh cá Nhật
Bản ñã quyết ñịnh cấm sử dụng các chất này từ năm 1987. Bộ luật thông qua năm
1989 ñã hợp pháp hoá quyết ñịnh trên và có tính ñến sự thoái biến yếu cũng như tỷ
tích tụ cao và tính ñộc lâu dài của chúng.
Nhưng chính quyền Nhật Bản ñã không cấm tất cả các hợp chất cơ thiếc. Một
số người chỉ thấy là sự sản xuất và sử dụng chúng ñã ñược quy ñịnh, việc nhập
khẩu những chất này ñã ñược 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 ñã phân tích cá mua từ thị trường bán lẽ và các loại tôm cua nuôi cua
nuôi ñược mua vào tháng 10 năm 1987. Các nhà nghiên cứu khẳng ñịnh 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 ñiều ñặc biệt ñáng lo ngại là hàm lượng các
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

20


ðồ 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 ñủ ñể huỷ bỏ sự ô nhiễm, nhất là bộ luật ñược ban bố còn lâu
mới chấm dứt ñược việc sử dụng những hợp chất này.
Cũng chính nhóm các nhà nghiên cứu ñã làm lại những phân tích ñối với cá
mua từ tháng 4 ñến tháng 8 năm 1991 tại các chợ ở Tokyo. Họ ñã phát hiện thấy
không dưới 13 hợp chất cơ thiếc và họ nhấn mạnh ñến những nguy cơ ñặc 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 ñối với sức khoẻ
của mình.
Năm 1994 các nhà nghiên cứu thuộc ðại học tổng hợp Pau ở vùng Adour ñã
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 ñều chứa hợp chất cơ thiếc . Kim loại này luôn có mặt ở ñây với một
hàm lượng ñáng kể. Vào mùa hè, vịnh Arcachon ñã ñón tiếp ñến 15000 du thuyền.
Theo lời của các nhà nghiên cứu ðại học Paul thì các quy ñịnh không ñược 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 ñộ dưới 20mg/l ñược coi là ngưỡng không gây tác hại ñối 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
ñộc hại.
I.7. Ô nhiễm thuỷ ngân trong môi trường.
Thuỷ ngân là một trong các kim loại nặng rất ñược quan tâm trong môi trường
cùng với chì và cadimi. Trong ñịa quyển thuỷ ngân tồn tại chủ yếu dưới dạng
sunfit và sẽ ñược biến ñổi 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 ñiều kiện yếm khí thường gặp thuỷ ngân
ở dạng Hg+2 hoặc phức chất với HgS2-2.

Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

21


ðồ án tốt nghiệp

Các phản ứng metyl hoá sinh học của thuỷ ngân có ý nghĩa quan trọng ñối với
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 ñộng vật thuỷ sinh.
Các hợp chất thuỷ ngân ñược ứng dụng rông rải trong các ngành kỷ thuật khác
nhau( quá trình ñiện phân, xúc tác, thuốc bảo vệ thực vật...) Tổng sản lượng thuỷ
ngân trên toàn cầu khoản 10.103 tấn/ năm. Dưới ñây 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 ñiện phân, kỷ thuật ñiện tử là chiếm ưu thế. Vì vậy ñể giảm thiểu thuỷ ngân
ñi 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

Tỷ lệ sử dụng %

ðiện phân

35

Kỷ thuật ñiện 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 ñược sử dụng làm thuốc trừ sâu nấm( thí dụ dùng ñể
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
ñộc và ñộ bền vững. Cùng với những chất thải sản xuất, thuỷ ngân ở dạng kim loại
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

22


ðồ án tốt nghiệp

hoặc dạng liên kết còn chuyển vào nước thải công nghiệp hoặc vào không khí( và
khi ñó tan vào trong nước). Không có một loại chất trừ sinh vật hại hiện ñại nào
ñược nghiên cứu nhiều như thuỷ ngân trong quan hệ tuần hoàn của nó với chuổi
thực phẩm, những nguy hiểm do nó gây ra ñối với con người và ñộng vật. ðiều này
liên quan trước hết ñến metyl thuỷ ngân chất diệt có hiệu quả ñặc biệt nhưng cũng
là chất rất ñộc ñối với ñộng vật máu nóng và nó rất bền vững. Trong lượng thuỷ
ngân mà ta nhận ñược từ thực phẩm thì khoảng gần một nữa là từ các thực phẩm
có nguồn gốc ñộng vật, một phần ba có nguồn gốc thực vật.
Mỗi năm toàn thế giới sản xuất ra 9000 tấn thuỷ ngân trong ñó 5000 tấn sau ñó
rơi vào ñại dương. Theo một tài liệu nghiên cứu cho biết tại hồ Oasington trong
100 năm trở lại ñây 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 ñộc), các hợp chất thuỷ ngân
này ñược các loài thực vật hấp thụ , bị khử thành thuỷ ngân sau ñó ñi vào khí
quyển dưới dạng thuỷ ngân nguyên tố rất ñộc 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 ñầu 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 ñáng 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 ñộc này.

Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

23


ðồ án tốt nghiệp

CHƯƠNG II. MÔI TRƯỜNG NƯỚC HÀ NỘI VÀ NGUỒN GỐC GÂY Ô
NHIỄM KIM LOẠI NẶNG.
II.1. ðặc ñiểm ñịa lý tự nhiên của thành phố Hà Nội.
II.1.1.ðặc ñiểm ñiạ lý tự nhiên.
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

24


ðồ án tốt nghiệp

Hà Nội – Thủ ñô nước CHXHCN Việt Nam là trung tâm kinh tế, chính trị, xã
hội , công nghiệp, văn hóa.... của cả nước. Với dân số ñông ( 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 ñộ cao nhất cả nước ( ≈ 9 %). Hiện nay tốc ñộ tăng trưởng và
mở rộng kinh tế không những thu hút các nhà ñầu tư trong nước mà cả các tập
ñoàn kinh tế nước ngoài.
Về vị trí toàn bộ thành phố nằm trong ñồng 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 ñô, nhất là trong lĩnh vực bổ cập nước cho các tầng chứa nước.
Hiện nay Hà Nội có diện tích 930 km2, chiếm 0,3 % diện tích cả nước. Về vị trí ñịa
lý, thủ ñô Hà Nội tiếp giáp với tỉnh Thái Nguyên ở phía Bắc, tỉnh Bắc Ninh ở phía
ðông Bắc, tỉnh Hưng Yên ở phía ðông Nam, tỉnh Vĩnh Phúc ở phía Tây Bắc và
tỉnh Hà Tây ở phía Nam và Tây Nam.
Thành phố có ñịa hình thấp dần từ Tây Bắc xuống ðông Nam với ñộ nghiêng
nhỏ, ñộ nghiêng trung bình khoảng 0,3 % ñến 0,5%.
Mạng thủy văn của thành phố rất phát triển. Trong thành phố có các sông chảy
qua là sông Hồng, sông ðuống, sông Nhuệ, sông Lừ, sông Sét, sông Tô Lịch..
ðáng chú ý là sông Hồng, con sông lớn nhất miền Bắc và có ảnh hưởng quan trọng
, trực tiếp ñến ñời sống của thủ ñô. Thủ ñô Hà Nội có khoảng 111 hồ lớn nhỏ [11],
trong ñó lớn nhất là Hồ Tây với diện tích là 535ha [11]. Hồ Tây ñóng vai trò la lá
phổi của thành phố, trong thời gian hiện nay Hồ Tây ñược 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 ñộng ñến hệ sinh thái và môi
sinh. Khi các khu du lịch ñược ñưa vào khai thác ñã có những tác ñộng xấu ñến
môi trường.
Về khí hậu, Hà Nội có khí hậu nóng ẩm, chia ra hai màu rõ rệt. Mùa mưa từ
thàng 5 ñến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 ñến tháng 4 năm sau. Lượng mưa trung
bình ñạt khoảng 1678 mm, mưa nhiều nhất vào tháng 7-8 và ít nhất vào tháng 1-2.
Nhiệt ñộ trung bình thành phố khoảng 21-240 C.
Nguyễn Nhật Quang- CNMTB K44.
Chia seõ: CN. Nguyeãn Thanh Tuù – Email: www.facebook.com/daykem.quynhon - www.daykemquynhon.ucoz.com

25