Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Xác định đồng thời hàm lượng vết kẽm, cadimi, chì và đồng trong đất trồng rau và rau xanh khu vực thành phố Thái Nguyên bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LAVANH SITTHILATH

XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI HÀM LƯỢNG VẾT KẼM, CADIMI,
CHÌ VÀ ĐỒNG TRONG MẪU ĐẤT TRỒNG VÀ MẪU RAU XANH
KHU VỰC THÁI NGUYÊN BẰNG PHƯƠNG PHÁP
VON-AMPE HỊA TAN

LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2018


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LAVANH SITTHILATH

XÁC ĐỊNH ĐỒNG THỜI HÀM LƯỢNG VẾT KẼM, CADIMI,
CHÌ VÀ ĐỒNG TRONG MẪU ĐẤT TRỒNG VÀ MẪU RAU XANH
KHU VỰC THÁI NGUYÊN BẰNG PHƯƠNG PHÁP
VON-AMPE HỊA TAN
Ngành: Hóa Phân tích
Mã số: 60.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Dương Thị Tú Anh

THÁI NGUYÊN - 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Đề tài: “Xác định đồng thời hàm lượng vết kẽm,
cadimi, chì và đồng trong mẫu đất trồng và mẫu rau xanh khu vực thành phố
Thái Nguyên bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan” là do bản thân tôi thực
hiện. Cács ố liệu, kết quả trong đề tài là trung thực.Nếu sai sự thật tôi xin
chịu trách nhiệm.
Thái Nguyên, tháng 4 năm 2018
Tác giả luận văn

LAVANH SITTHILATH

Xác nhận

Xác nhận

của Trưởng khoa chuyên môn

của Người hướng dẫn khoa học

PGS.TS. Nguyễn Thị Hiền Lan

PGS.TS. Dương Thị Tú Anh

i


LỜI CẢM ƠN

Để luận văn được hồn thành và có kết quả như ngày hơm nay,em xin bày tỏ
lịng biết ơn sâu sắc tới cô giáo PGS.TS. Dương Thị Tú Anh,người đã tận tình
hướng dẫn chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện và hoàn
thành đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm - Đại học
Thái Nguyên, các thầy, cơ giáo trong bộ mơn Hóa học Cơ sở, các thầy, cơ giáo và
cán bộ các phịng thí nghiệm thuộc Khoa Hóa học - Trường Đại học Sư phạm- Đại
học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong q trình hồn thành luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn Đại sứ quán nước Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Lào,
Ban Giám Hiệu, các thầy, cô giáo, các bạn đồng nghiệp trường Kỹ thuật Nông
nghiệp Đông Kham Xang, nơi em đang công tác đã tạo mọi điều kiện để em được
học tập và hoàn thành luận văn.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè đã quan tâm,
động viên em và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trong q trình nghiên cứu.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện luận văn một cách hoàn chỉnh nhất,
song do lần đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, cũng như hạn chế về
thời gian, kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em
mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn để luận văn của em được hoàn
chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 4 năm 2018
Tác giả luận văn

LAVANH SITTHILATH

ii


MỤC LỤC

Trang
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT ...................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................................ vi
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
Chương 1: TỔNG QUAN........................................................................................... 3
1.1. Cơng dụng và độc tính của kẽm, cadimi, chì, đờng............................................... 3
1.1.1. Công dụng và độc tính của kẽm ........................................................................ 3
1.1.2. Công dụng và độc tính của cadimi ..................................................................... 5
1.1.3. Công dụng và độc tính của chì ........................................................................... 6
1.1.4. Cơng dụng và độc tính của đồng ........................................................................ 7
1.2. Một số vấn đề về đất trồng và rau trồng ................................................................ 8
1.2.1. Một số vấn đề về đất trồng ................................................................................. 8
1.2.2. Một số vấn đề về rau trồng ............................................................................... 11
1.3. Một số công trình nghiên cứu xác định hàm lượng kẽm, cadimi, chì và đồng
trong đất trồng và rau xanh đã được công bố ............................................................. 12
1.3.1. Ở Việt Nam ....................................................................................................... 12
1.3.2. Trên thế giới ...................................................................................................... 15
1.4. Phương pháp Von - ampe hòa tan ....................................................................... 18
1.5. Quy chuẩn Việt nam về giới hạn cho phép của một số kim loại nặng trong
đất trồng và rau trồng .................................................................................................. 19
Chương 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 21
2.1. Thiết bị dụng cụ và hóa chất ................................................................................ 21
2.1.1. Thiết bị và dụng cụ ........................................................................................... 21
2.1.2. Hóa chất ............................................................................................................ 21
2.2. Nội dung nghiên cứu............................................................................................ 23
2.3. Thực nghiệm - Phương pháp nghiên cứu ............................................................ 23

iii


2.3.1. Nghiên cứu khảo sát các điều kiện thí nghiệm thích hợp cho phép ghi đo
xác định đồng thời Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) .................................................... 24
2.3.2. Đánh giá độ đúng, độ chụm của phép đo và giới hạn phát hiện, giới hạn
định lượng của phương pháp ...................................................................................... 26
Chương 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ................................................................... 29
3.1. Kết quả nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến phép đo xác định đồng thời
Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) bằng phương pháp DPASV sử dụng điện cực làm
việc BiFE/CNTP ......................................................................................................... 29
3.1.1. Nghiên cứu sự xuất hiện pic của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) .................... 29
3.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của các chất nền khác nhau ......................................... 30
3.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của pH ......................................................................... 31
3.1.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của thế điện phân ........................................................ 33
3.1.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ quay điện cực ............................................. 35
3.1.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ quét thế ...................................................... 37
3.1.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian điện phân ............................................... 39
3.1.8. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất tạo màng ......................................... 40
3.1.9. Ảnh hưởng của các ion cản trở ......................................................................... 42
3.2. Đánh giá độ đúng, độ chụm của phép đo,giới hạn phát hiện, giới hạn định
lượng của phương pháp .............................................................................................. 43
3.2.1. Đánh giá độ đúng của phép đo ......................................................................... 43
3.2.2. Đánh giá độ chụm của phép đo......................................................................... 44
3.2.3. Giới hạn phát hiện (Limit of Detection - LOD) ............................................... 46
3.2.4. Giới hạn định lượng(Limit Of Quantity - LOQ) .............................................. 47
3.3. Phân tích mẫu thực................................................................................................. 47
3.3.1. Vị trí lấy mẫu ..................................................................................................... 47
3.3.2. Lấy mẫu và bảo quản mẫu ................................................................................ 50

3.3.3. Phân hủy mẫu đất.............................................................................................. 50
3.3.4. Kết quả phân tích hàm lượng Zn, Cd, Pb và Cu trong mẫu nghiên cứu........... 50
KẾT LUẬN ................................................................................................................ 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 65

iv


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
STT

Ký hiệu chữ

Tiếng Việt

viết tắt

1

Ip

2

ĐKTN

3

Tiếng Anh

Dịng pic

Peak Current

Điều kiện thí nghiệm

Experimental conditions

LOD

Giới hạn phát hiện

Limit of Detection

4

LOQ

Giới hạn định lượng

Limit Of Quantity

5

BiFE/ CNTP

6

Ep

Thế đỉnh pic

Peak Potential

7

Eđp

Thế điện phân

Deposition Potential

8

tđf

Thời gian điện phân

Deposition Time

9

ASV

10

DPASV

Điện cực màng bitmut trên

Bitmut film electrode per

đế nano cacbon ống nhão

paste nano carbon tubes

Von-Ampe hòa tan anot

Anodic Stripping
Voltammetry

Von-ampe hoà tan anot xung

Differential Pulse Anodic

vi phân

Stripping Voltammetry

iv


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về giới hạn cho phép của một số kim
loại nặng trong đất (theo QCVN 03-MT:2015/BTNMT) .......................... 19
Bảng 1.2. Quy chuẩn kĩ thuật Quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng
trong thực phẩm (QCVN 8-2: 2011/BYT) ................................................ 20
Bảng 3.1. Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) ở các chất nền khác
nhau............................................................................................................ 30
Bảng 3.2. Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) tương ứng với pH

khác nhau của dung dịch đệm axetat ......................................................... 32
Bảng 3.3. Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) ở các giá trị thế điện
phân (Eđp) khác nhau .................................................................................. 34
Bảng 3.4. Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) ở các giá trị tốc độ
quay điện cực khác nhau............................................................................ 36
Bảng 3.5. Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) ở các giá trị tốc độ
quét thế khác nhau ..................................................................................... 38
Bảng 3.6. Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) ở các thời gian điện
phân làm giàu khác nhau ........................................................................... 39
Bảng 3.7. Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) ở các giá trị nồng độ
chất tạo màng khác nhau............................................................................ 41
Bảng 3.8. Các điều kiện thí nghiệm thích hợp cho phép đo xác định đồng thời
Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) .................................................................. 43
Bảng 3.9. Kết quả phân tích xác định đồng thời Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II)
trong mẫu dung dịch chuẩn ....................................................................... 44
Bảng 3.10. Các giá trị Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) trong 10 lần đo lặp lại ....... 45
Bảng 3.11. Vị trí, địa điểm và thời gian lấy mẫu đất ................................................... 49
Bảng 3.12. Kết quả phân tích hàm lượng Zn trong các mẫu đất trồng ở 4 đợt ........... 51
Bảng 3.13. Kết quả phân tích hàm lượng Cd trong các mẫu đất trồng ở 4 đợt ........... 52
Bảng 3.14. Kết quả phân tích hàm lượng Pb trong các mẫu đất trồng ở 4 đợt............ 53
Bảng 3.15. Kết quả phân tích hàm lượng Cu trong các mẫu đất trồng ở 4 đợt ........... 54

v


Bảng 3.16. Kết quả phân tích hàm lượng Zn, Cd, Pb và Cu trong mẫu đất đợt 1 ...... 55
Bảng 3.17. Kết quả phân tích hàm lượng Zn (µg/g) trong các mẫu rau trồng ở 4 đợt ..... 56
Bảng 3.18. Kết quả phân tích hàm lượng Cd (µg/g) trong các mẫu rau trồng ở 4 đợt ..... 57
Bảng 3.19. Kết quả phân tích hàm lượng Pb (µg/g) trong các mẫu rau trồng ở 4 đợt ..... 58
Bảng 3.20. Kết quả phân tích hàm lượng Cu (µg/g) trong các mẫu rau trồng ở 4 đợt ..... 59

Bảng 3.21. Kết quả phân tích hàm lượng Zn, Cd, Pb và Cu trong mẫu rau đợt 1 ....... 60

vi


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 3.1. Đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) .................................. 29
Hình 3.2. Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) ở các chất
nền khác nhau ............................................................................................. 30
Hình 3.3. Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) ở các giá trị
pH khác nhau .............................................................................................. 31
Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và
Cu(II) vào giá trị pH dung dịch .................................................................. 32
Hình 3.5. Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) ở các giá trị
thế điện phân khác nhau ............................................................................. 33
Hình 3.6. Đờ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và u(II)
vào thế điện phân (Eđp) ............................................................................... 34
Hình 3.7. Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) ở các tốc độ
quay điện cựckhác nhau ............................................................................. 35
Hình 3.8. Sự phụ thuộc Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) vào tốc độ quay
điện cực ...................................................................................................... 36
Hình 3.9. Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) ở các tốc độ
quét thế khác nhau ...................................................................................... 37
Hình 3.10. Sự phụ thuộc Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) vào tốc độ quét thế ........ 38
Hình 3.11. Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) ở các thời
gian điện phân khác nhau ........................................................................... 39
Hình 3.12. Sự phụ thuộc Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) vào thời gian
điện phân .................................................................................................... 40
Hình 3.13. Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) ở các giá trị

nồng độ chất tạo màng khác nhau .............................................................. 41
Hình 3.14. Sự phụ thuộc Ip của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) vào nồng độ chất
tạo màng ..................................................................................................... 42
Hình 3.15. Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) trong mẫu
dung dịch chuẩn ......................................................................................... 44

vi


Hình 3.16. Các đường DPASV của Zn(II), Cd(II), Pb(II) và Cu(II) trong 10 lần
đo lặp lại ..................................................................................................... 45
Hình 3.17. Bản đồ các điểm lấy mẫu phường Túc Duyên, Thái Nguyên .................. 48
Hình 3.18. Hình ảnh lấy mẫu thực tại phường Túc Dun, Thái Ngun ................. 48
Hình 3.19. Đờ thị biểu diễn hàm lượng Zn ở các mẫu đất ở 4 đợt ............................. 51
Hình 3.20. Đờ thị biểu diễn hàm lượng Cd trong các mẫu đất ở 4 đợt ..................... 52
Hình 3.21. Đồ thị biểu diễn hàm lượng Pb trong các mẫu đất ở 4 đợt ...................... 53
Hình 3.22. Đờ thị biểu diễn hàm lượng Cu trong các mẫu đất ở 4 đợt ...................... 54
Hình 3.23. Đờ thị biểu diễn hàm lượng Zn, Cd, Pb và Cu trong các mẫu đất đợt 1 ............ 55
Hình 3.24. Đờ thị biểu diễn hàm lượng Zn trong các mẫu rau ở 4 đợt ...................... 56
Hình 3.25. Đờ thị biểu diễn hàm lượng Cd trong các mẫu rau ở 4 đợt ...................... 57
Hình 3.26. Đờ thị biểu diễn hàm lượng Pb trong các mẫu rau ở 4 đợt ...................... 58
Hình 3.27. Đờ thị biểu diễn hàm lượng Cu trong các mẫu rau ở 4 đợt ...................... 59
Hình 3.28. Đờ thị biểu diễn hàm lượng Zn, Cd, Pb và Cu trong mẫu rau đợt 1......... 60

vii


MỞ ĐẦU
Xã hội càng phát triển, vấn đề ô nhiễm môi trường càng được đặt lên hàng
đầu, ô nhiễm môi trường từ nhiều nguồn khác nhau là mối nguy cơ đe dọa sự sống

của mn lồi. Nhu cầu phát triển kinh tế nhanh với mục tiêu lợi nhuận cao, con
người đã cố tình bỏ qua các tác động đến mơi trường một cách trực tiếp hoặc gián
tiếp. Tốc độ đô thị hóa, cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa rất nhanh chóng ở các nước
phát triển là nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng cho nước, đất và khơng
khí. Do đó con người cần phải nhanh chóng đề xuất thêm các biện pháp bảo vệ môi
trường một cách hiệu quả nhất.
Một trong các tác nhân gây ô nhiễm khơng thể khơng kể đến đó là các kim loại
nặng như: kẽm (Zn), cadimi (Cd), chì (Pb), đờng (Cu)…. Sự nhiễm độc bởi các kim
loại nặng nói chung cũng như Zn, Cd, Pb và Cu nói riêng góp phần khơng nhỏ trong
việc gây ra những bệnh nan y và nguy hại đối với con người và động vật. Kim loại
Zn, Cu là nguyên tố cần thiết cho cơ thể ở nồng độ thấp, tuy nhiên ở nồng độ cao
chúng gây ra các vấn đề về tim mạch, tiêu hóa, thận,…và có thể dẫn đến tử vong; Cd
và Pb là các kim loại có tính độc cao với con người và động vật, chúng là mầm mống
có thể gây ra các bệnh ung thư, bệnh về xương, bệnh tim mạch…
Trong bối cảnh hiện nay, những người làm nông nghiệp không tránh khỏi việc
sử dụng các loại thuốc trừ sâu và thuốc bảo vệ thực vật, bên cạnh đó là các loại phân
bón hóa học. Chính bởi vậy, bên cạnh những hiệu quả tích cực, đờng thời nó cũng
làm phát sinh rất nhiều tác động xấu đến mơi trường, có thể nói đây cũng là một trong
những nguồn gây ra sự ô nhiễm các kim loại nặng đối với môi trường. Sự có mặt của
chúng trong mơi trường với hàm lượng vượt quá giới hạn cho phép sẽ gây ảnh hưởng
trực tiếp tới cuộc sống của con người.
Phường Túc Duyên là khu vực trờng rau chính của thành phố Thái Ngun,
nơi có diện tích trờng rau lớn nhất và sản lượng cao nhất. Vấn đề về chất lượng rau
nhận được nhiều sự quan tâm từ người dân và các cơ quan quản lý ở đây, đặc biệt là
sự tích lũy của kim loại nặng trong đất trồng và các sản phẩm rau. Trong các nghiên
cứu những năm gần đây, đất trồng và rau xanh tại khu vực nghiên cứu đã bị ô nhiễm
kim loại nặng, đặc biệt là Pb và Cd, vì khu vực này đã bị ảnh hưởng bởi các nguồn

1

nước thải từ các khu công nghiệp đầu nguồn, khu dân cư xung quanh khu vực nghiên
cứu qua nguồn nước ở sơng Cầu.
Chính vì vậy, việc xác định và kiểm sốt được hàm lượng vết các kim loại
nặng nói chung, Zn, Cd, Pb và Cu nói riêng trong đất trờng và rau xanh là việc làm
rất cần thiết và cấp bách để góp phần đưa ngành sản xuất rau của phường Túc Duyên
nói riêng và cả nước nói chung tiến tới một nền nông nghiệp sạch bền vững.
Trên thực tế để có thể xác định định lượng Zn, Cd, Pb và Cu bằng các phương
pháp phân tích khác nhau như: quang phổ hấp thụ ngyên tử (AAS), quang phổ phát
xạ nguyên tử (AES), khối phổ plasma cảm ứng (ICP-MS).... Trong đó phương pháp
Von-Ampe hịa tan (SV) là phương pháp có độ nhạy và độ chính xác cao cho phép
xác định lượng vết và siêu vết kim loại, đặc biệt có thể xác định đồng thời hàm lượng
vết các kim loại khác nhau trong cùng mẫu phân tích.
Xuất phát từ những lí do trên, chúng tơi lựa chọn và thực hiện đề tài: “Xác
định đồng thời hàm lượng vết kẽm, cadimi, chì và đồng trong đất trồng rau và rau
xanh khu vực thành phố Thái Nguyên bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan”.
Với đề tài này chúng tôi đề ra nhiệm vụ:
- Lựa chọn được các điều kiện thí nghiệm thích hợp cho phép xác định đồng
thời hàm lượng vết Zn, Cd, Pb và Cu bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan sử dụng
điện cực màng bitmut trên đế nano cacbon ống nhão (BiFE/CNTP).
- Đánh giá độ đúng, độ chụm, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của
phương pháp phân tích thông qua mẫu chuẩn.
- Xác định đồng thời hàm lượng vết Zn, Cd, Pb và Cu trong một số mẫu đất
trồng và rau xanh khu vực thành phố Thái Nguyên.

2


Chương 1
TỔNG QUAN

1.1. Công dụng và độc tính của kẽm, cadimi, chì, đồng
1.1.1. Công dụng và độc tính của kẽm
1.1.1.1. Công dụng của kẽm
Kẽm (Zn) là một trong số những kim loại có nhiều ứng dụng rộng rãi trong
mọi lĩnh vực: đời sống, khoa học công nghệ, công nghiệp, y học, dược học....
Trong công nghiệp, Zn được sản xuất chủ yếu để làm chất bảo vệ sắt, thép
khỏi sự ăn mòn và chế tạo hợp kim. Zn cũng được dùng làm nguyên liệu sản xuất pin,
tấm in, chất khử trong tinh chế vàng, bạc. Trong y học, hợp chất của Zn được sử dụng
làm thuốc gây nôn, giảm đau, chữa ngứa, thuốc sát trùng. Một số hợp chất hữu cơ của
Zn còn được sử dụng làm chất bảo vệ thực vật. Zn từ nước thải của các quá trình sản
xuất này thâm nhập vào nguồn nước, đất [12], [18].
Đối với cơ thể sống, Zn tham gia vào thành phần cấu trúc tế bào và đặc biệt là
tác động đến hầu hết các quá trình sinh học trong cơ thể. Zn có trong thành phần của
hơn 80 loại enzym khác nhau, đặc biệt có trong hệ thống enzym vận chuyển, thủy
phân, đờng hóa, xúc tác phản ứng gắn kết các chuỗi trong phân tử AND, xúc tác phản
ứng oxi hóa cung cấp năng lượng. Nó cũng rất cần thiết cho việc đổi mới các mô ruột
và sản sinh mật giúp cho tiêu hóa khỏe mạnh.
Ngồi ra, Zn cịn hoạt hóa nhiều enzym khác nhau như amylase,
pencretinase.... Đặc biệt, Zn có vai trò sinh học rất quan trọng là tác động chọn lọc
lên quá trình tổng hợp, phân giải axit nucleic và protein những thành phần quan trọng
nhất của sự sống. Vì vậy, các cơ quan như hệ thần kinh trung ương, da và niêm mạc,
hệ tiêu hóa, tuần hồn... rất nhạy cảm với sự thiếu hụt kẽm. Trẻ em thiếu Zn sẽ biếng
ăn. Một vai trò cũng rất quan trọng khác của Zn là vừa có cấu trúc vừa tham gia vào
duy trì chức năng của hàng loạt cơ quan quan trọng. Zn có độ tập trung cao trong não,
đặc biệt là vùng hải mã (hippocampus), vỏ não, bó sợi rêu. Nếu thiếu Zn ở các cấu
trúc thần kinh, có thể dẫn đến nhiều loại rối loạn thần kinh và có thể là yếu tố góp
phần phát sinh bệnh tâm thần phân liệt [12], [18].

3

Vai trò hết sức quan trọng nữa của Zn là nó tham gia điều hịa chức năng của
hệ thống nội tiết và có trong thành phần các hormon (tuyến yên, tuyến thượng thận,
tuyến sinh dục...). Hệ thống này có vai trò quan trọng trong việc phối hợp với hệ thần
kinh trung ương, điều hịa hoạt động sống trong và ngồi cơ thể, phản ứng với các
kích thích từ mơi trường và xã hội làm cho con người phát triển và thích nghi với
từng giai đoạn và các tình huống phong phú của cuộc sống. Vì thế thiếu kẽm có thể
ảnh hưởng tới q trình thích nghi và phát triển của con người [12], [18].
Ngồi ra, nhiều cơng trình nghiên cứu cịn cho thấy Zn có vai trị làm giảm độc
tính của các kim loại độc như nhôm (Al), asen (As), Cd.... Góp phần vào q trình
giảm lão hóa, thơng qua việc ức chế sự oxi hóa và ổn định màng tế bào. Khả năng
miễn dịch của cơ thể được tăng cường nhờ Zn, bởi nó hoạt hóa hệ thống này thông
qua cơ chế kích thích các đại thực bào, tăng các tế bào limpho T. Vì vậy, khi thiếu
kẽm, nguy cơ nhiễm khuẩn ở bệnh nhân sẽ tăng lên [1],[22],[27]
Cũng cần nói thêm rằng, kẽm khơng chỉ quan trọng trong hoạt động sống với
vai trò độc lập, mà còn quan trọng hơn khi sự có mặt của nó sẽ giúp cho q trình hấp
thu và chuyển hóa các ngun tố khác cần thiết cho sự sống như Cu, mangan (Mn),
magie (Mg).... Do vậy, khi cơ thể thiếu Zn sẽ kéo theo sự thiếu hụt hoặc rối loạn
chuyển hóa của nhiều yếu tố, ảnh hưởng rất lớn đến tình trạng sức khỏe. Zn là thành
phần tự nhiên của thức ăn và cần thiết cho đời sống con người. Một khẩu phần mẫu
cung cấp hàng ngày từ 0,17 - 0,25 mg Zn/kg thể trọng [1].
1.1.2.2. Độc tính của kẽm
Mặc dù Zn là vi chất cần thiết cho sức khỏe, tuy nhiên nếu hàm lượng Zn vượt
quá mức cần thiết sẽ có hại cho sức khỏe. Hấp thụ quá nhiều Zn làm ngăn chặn sự
hấp thu đồng và sắt. Ion Zn tự do trong dung dịch là chất có độc tính cao đối với thực
vật, ðộng vật không xýõng sống và thậm chí là cả động vật có xương sống. Mơ hình
hoạt động của ion tự do đã được công bố trong một số ấn phẩm, cho thấy rằng chỉ
một lượng nhỏ mol ion Zn tự do cũng giết đi một số sinh vật.
Đối với cây trồng, sự dư thừa Zn cũng gây độc đối với cây trờng khi Zn tích tụ
trong đất quá cao, dư thừa Zn cũng gây ra bệnh mất diệp lục. Sự tích tụ Zn trong cây

quả nhiều cũng gây một số mối liên hệ đến mức dư lượng Zn trong cơ thể người và góp
phần phát triển thêm sự tích tụ Zn trong mơi trường mà đặc biệt là môi trường đất.

4


Đối với con người, hàm lượng Zn được quy định giới hạn trong thức ăn là từ 5
- 10 ppm. Ngộ độc do Zn cũng là ngộ độc cấp tính, do ăn nhầm phải một lượng lớn
Zn (5 - 10g ZnSO4 hoặc 3 - 5g ZnCl2) có thể gây chết người với triệu chứng như có vị
kim loại khó chịu và dai dẳng trong miệng, nôn, tiêu chảy, mồ hôi lạnh, mạch đập
chậm, chết sau 10 - 48 giây [22].
1.1.2. Công dụng và độc tính của cadimi
1.1.2.1. Công dụng của cadimi
Các ứng dụng chủ yếu của cadimi (Cd) trong trong công nghiệp như: lớp mạ
bảo vệ thép, chất ổn định trong PVC, chất tạo màu trong nhựa và thủy tinh và trong
hợp phần của nhiều hợp kim là một trong những ngun nhân giải phóng Cd vào mơi
trường [1].
Hàm lượng của Cd trong phân lân biến động khác nhau tùy thuộc vào ng̀n
gốc của đá photphat. Phân lân có ng̀n gốc từ đá phốt phát Bắc Carolina chứa Cd
0,054 g.kg-1, phân lân có ng̀n gốc từ đá Sechura chứa hàm lượng Cd 0,012 g.kg-1,
trong khi đó phân lân có ng̀n gốc từ đá photphat Gafsa chứa hàm lượng Cd 0,07
g.kg-1 [1].
1.1.2.2. Độc tính của Cadimi
Kim loại Cd được dùng trong công nghiệp luyện kim và chế tạo đồ nhựa. Hợp
chất của Cd được dùng phổ biến để làm pin. Cd xâm nhập vào môi trường qua nước
thải và phân tán ô nhiễm từ phân bón.
Cd xâm nhiễm vào nước uống do các ống nước mạ kiềm không tinh khiết hoặc
từ các mối hàn và vài loại chất gắn kim loại. Tuy vậy lượng Cd trong nước không quá
1 mg/L. Theo tiêu chuẩn của WHO, nồng độ Cd cho nước uống là 0,003 mg/L.
Thực phẩm là ng̀n Cd chính nhiễm vào cơ thể người. Theo nhiều chuyên gia,

hút thuốc cũng là nguyên nhân đáng kể gây nhiễm Cd. Sự hấp thụ hợp chất Cd tùy
thuộc vào độ hòa tan của chúng. Cd tích tụ phần lớn ở thận và có thời gian bán hủy
sinh học dài từ 10 - 35 năm. Đã có chứng cứ cho biết Cd là chất gây ung thư đường hơ
hấp. Cd có độc tính cao đối với động vật thủy sinh và con người. Khi người bị nhiễm
độc Cd, tùy theo mức độ nhiễm sẽ bị ung thư phổi, thủng vách ngăn mũi, đặc biệt là
gây tổn thương thận dẫn đến protein niệu. Ngồi ra cịn ảnh hưởng tới nội tiết, máu, tim

5


mạch. Nồng độ cao, Cd gây đau thận, thiếu máu, phá hủy tủy xương. Các hợp chất
chứa Cd cũng là các chất gây ung thư.
Phần lớn Cd thâm nhập vào cơ thể người được đào thải qua thận. Một phần nhỏ
được liên kết mạnh với protein của cơ thể thành thionin – kim loại có mặt ở thận và
phần cịn lại được giữ trong cơ thể và dần dần được tích lũy theo thời gian [12], [18].
Nghiên cứu 1021 người đàn ông và phụ nữ bị nhiễm độc Cd ở Thụy Điển cho
thấy nhiễm độc kim loại này có liên quan đến gia tăng nguy cơ gãy xương ở độ tuổi
trên 50. Bệnh Itai-itai, một loại bệnh nghiêm trọng liên quan tới xương ở lưu vực
sông Jinzu tại Nhật Bản, lần đầu tiên gợi ý rằng Cd có thể gây mất xương nghiêm
trọng. Itai-itai là kết quả của việc ngộ độc Cd lâu dài do các sản phẩm phụ của q
trình khai thác mỏ được thải xuống ở thượng ng̀n sơng Jinzu. Xương của các bệnh
nhân này bị mất khống chất ở mức cao. Những bệnh nhân với bệnh này đều bị tổn
hại thận, xương đau nhức trở nên giòn và dễ gãy. Cd xâm nhập vào cơ thể con người
chủ yếu qua thức ăn từ thực vật được trồng trên đất giàu Cd hoặc tưới bằng nước có
chứa nhiều Cd, hít thở bụi Cd thường xun có thể làm hại phổi, vào trong phổi Cd sẽ
thấm vào máu và được phân phối đi khắp nơi. Phần lớn Cd xâm nhập vào cơ thể con
người được giữ lại ở thận và được đào thải, cịn một phần ít (khoảng 1%) vẫn được
giữ lại trong cơ thể và dần dần được tích luỹ cùng với tuổi tác. Khi lượng Cd được
tích trữ lớn, nó có thể thế chỗ Zn trong các enzim quan trọng và gây ra rối loạn tiêu
hoá và các chứng bệnh rối loạn chức năng thận, thiếu máu, tăng huyết áp, phá huỷ tuỷ

sống, gây ung thư [19], [27].
1.1.3. Công dụng và độc tính của chì
1.1.3.1. Công dụng của chì
Chì (Pb) cũng được ứng dụng khá rộng rãi trong công nghiệp, đời sống....
Trong công nghiệp, Pb được sử dụng để chế tạo pin, acquy chì - axit, hợp kim,
thiết bị bảo vệ tia phóng xạ trong lị phản ứng hạt nhân.... Lượng lớn Pb được dùng để
điều chế nhiều hợp kim quan trọng: thiếc hàn chứa 20 90%Sn và 10 80%Pb. Hợp
kim ổ trục chứa 80%Sn, 12%Sb, 6%Cu và 2%Pb. Hợp chất Pb hữu cơ: Pb(CH3)4,
Pb(C2H5)4 một thời gian dài được sử dụng khá phổ biến làm chất phụ gia cho xăng và
dầu bôi trơn, hiện nay đã được thay thế. Pb hấp thụ tốt tia phóng xạ và tia rơnghen
nên được làm tấm bảo vệ khi làm việc với những tia đó. Tường của phịng thí nghiệm
phóng xạ được lót bằng gạch Pb, mỗi viên gạch đó thường nặng hơn 10kg [1].

6


1.1.3.2. Độc tính của chì
Theo khuyến cáo của tổ chức FAO/WHO, hàm lượng Pb cơ thể tiếp nhận qua
đường thức ăn tối đa hàng ngày là 3,4 - 4 μg/kg cơ thể. Tiêu chuẩn tối đa cho phép
của WHO, nồng độ Pb trong nước uống không vượt quá 0,05 mg/L.
Vai trị tích cực của Pb đối với cơ thể người là rất ít, ngược lại nó là nguyên tố
có độc tính cao đối với sực khoẻ con người và động vật. Khi cơ thể nhiễm độc Pb sẽ
gây ức chế một số enzim quan trọng của quá trình tổng hợp máu gây cản trở q trình
tạo hờng cầu, đó là sản phẩm delta - amino levulinic axit, nó là thành phần rất quan
trọng để tổng hợp porphobilinogen. Nói chung Pb phá hủy quá trình tổng hợp
hemoglobin và các sắc tố khác cần thiết cho máu như cytochromes [2], [27].
Khi hàm lượng Pb trong máu đạt khoảng 0,3ppm thì nó ngăn cản q trình sử
dụng oxi để oxi hóa glucozơ tạo ra năng lượng cho q trình sống, do đó làm cho cơ
thể mệt mỏi. Ở nồng độ cao hơn (> 8ppm) có thể gây nên bệnh thiếu máu do thiếu
các sắc tố cầu. Hàm lượng Pb trong máu nằm khoảng 0,5 0,8 ppm gây rối loạn chức

năng của thận và phá hủy tế bào não. Xương là nơi tích tụ và tàng trữ Pb trong cơ thể,
ở đó tương tác với photphat trong xương rồi chuyển vào các mô mềm của cơ thể để
thể hiện độc tính của nó [2].
Ngày nay hiểm họa môi trường do sản phẩm sinh ra từ các động cơ đốt “xăng
chì” và ng̀n nước thải cơng nghiệp địi hỏi phải kiểm tra lượng Pb trong khơng khí,
trong đất và trong nước.
1.1.4. Cơng dụng và đợc tính của đồng
1.1.4.1. Công dụng của đồng
Đồng (Cu) là kim loại màu quan trọng đối với công nghiệp và kĩ thuật, khoảng
trên 50% lượng Cu khai thác hàng năm được dùng sản xuất dây dẫn điện, trên 30% được
dùng chế tạo hợp kim. Ngồi ra, do có khả năng dẫn nhiệt tốt và chịu ăn mòn, Cu kim
loại còn được dùng chế tạo thiết bị trao đổi nhiệt, sinh hàn và chân không, chế tạo nồi
hơi, ống dẫn dầu và dẫn nhiên liệu. Một số hợp chất của Cu được sử dụng làm chất màu
trang trí mỹ thuật, chất liệu trừ nấm mốc và cả thuốc trừ sâu trong nông nghiệp. Cu là
nguyên tố vi lượng cần thiết trong cơ thể người, có nhiều vai trị sinh lí, nó tham gia vào
q trình tạo hờng cầu, bạch cầu và là thành phần của nhiều enzym. Cu tham gia tạo sắc
tố hô hấp hemoglobin [27].

7


1.1.4.2. Độc tính của đờng
Cu là ngun tố cơ bản cần thiết cho sinh vật ở mức độ nhất định, lượng đưa vào
cơ thể khoảng 1 - 3 mg/ngày. Các hợp chất của Cu không độc lắm, các muối Cu gây
tổn thương đường tiêu hóa, gan, thận, niêm mạc. Độc nhất là muối đờng xianua.
Cu có trong nước với nờng độ lớn 1 mg/L có thể tạo vết bẩn trên quần áo hay
các đồ vật được giặt giũ trong nước đó. Nờng độ an tồn của Cu trong nước uống đối
với con người dao động theo từng ng̀n, nhưng có xu hướng nằm trong khỏang 1,5 –
2 mg/L. Mức cao nhất có thể chịu được về Cu trong chế độ ăn uống đối với cơ thể
người mỗi ngày khoảng 2 - 4 mg/L. Khi vào cơ thể Cu sẽ liên kết với màng tế bào

ngăn cản quá trình vận chuyển chất qua màng [12], [18].
Khi hàm lượng Cu trong cơ thể người là 10 g/kg thể trọng gây tử vong, liều
lượng 60 - 100 mg/kg gây nôn mửa. Cu ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe do
thiếu hụt cũng như dư thừa. Bệnh thiếu máu do thiếu hụt sắt (Fe) ở trẻ em đôi khi
cũng được kết hợp với sự thiếu hụt Cu.
Với cá, khi hàm lượng Cu là 0,002 mg/L đã có 50% cá thí nghiệm bị chết. Với
khuẩn lam, khi hàm lượng Cu là 0,01 mg/L sẽ làm chúng chết.
Với thực vật, khi hàm lượng Cu là 0,1 mg/L đã gây độc; khi hàm lượng Cu là
0,17-0,20 mg/L gây độc cho củ cải đường, cà chua, đại mạch. Việc thừa Cu cũng gây
ra những biểu hiện ngộ độc mà chúng có thể dẫn tới tình trạng cây chết. Lý do của việc
này là do dùng thuốc diệt nấm, thuốc trừ sâu đã khiến cho chất liệu Cu bị cặn lại trong
đất từ năm này qua năm khác, ngay cả bón phân CuSO4 cũng gây tác hại tương tự.
Mọi hợp chất của Cu đều là những chất độc, khoảng 30 gam CuSO4 có khả
năng gây chết người. Nờng độ an toàn của Cu trong nước uống và nước mặt là 0,02 1,5 mg/L tùy theo tiêu chuẩn của từng quốc gia. Nước tưới cây nông nghiệp là 0,2
mg/L, riêng với đất rất thiếu Cu có thể dùng nước chứa tới 5 mg/L để tưới trong thời
gian ngắn [27].
1.2. Một số vấn đề về đất trồng và rau trồng
1.2.1. Một số vấn đề về đất trồng
Đất là một thành phần quan trọng của môi trường, là một tài nguyên vô giá mà
tự nhiên đã ban tặng cho con người. Đất là tư liệu sản xuất đặc biệt, là đối tượng lao
động độc đáo, là một yếu tố cấu thành của hệ sinh thái Trái Đất. Trên quan điểm sinh

8


thái học, đất là một tài nguyên tái tạo, là vật mang của nhiều hệ sinh thái khác trên
trái đất. Với sức ép ngày càng tăng về dân số đã kéo theo sự phát triển mạnh về công
nghiệp, đô thị hố, việc làm và giao thơng, làm cho tài ngun đất bị khai thác mạnh
và sự suy thối mơi trường ngày càng trở nên nghiêm trọng. Con người tác động vào
đất cũng chính là tác động vào các hệ sinh thái mà đất “mang” trên mình nó. Như

vậy, tuỳ thuộc vào phương thức đối xử của con người đối với đất mà đất có thể phát
triển theo chiều hướng tốt và cũng có thể phát triển theo chiều hướng xấu. Cho nên
việc bảo vệ mơi trường đất, duy trì sức sản xuất lâu dài của đất là một trong những
chiến lược quan trọng của nước ta trong việc sử dụng hợp lý và lâu bền các nguồn tài
nguyên thiên nhiên.
Ngày nay, với tốc độ phát triển mạnh mẽ của công nghiệp và hình thành nhiều
thành phố lớn, vấn đề ơ nhiễm ngày càng trở nên nghiêm trọng. Khói từ nhà máy, từ
hoạt động giao thơng làm ơ nhiễm bầu khí quyển. Nước thải từ các nhà máy, khu dân
cư làm ô nhiễm nguồn nước. Phế thải từ các khu công nghiệp, các làng nghề và việc
sử dụng phân bón hố học, bùn thải, thuốc bảo vệ thực vật trong nông nghiệp làm ô
nhiễm nghiêm trọng nguồn tài nguyên đất.
Hiện nay, ở các vùng nông thôn miền Bắc, tập quán sử dụng phân bắc và phân
chuồng tươi trong canh tác vẫn cịn phổ biến. Chỉ tính riêng trong nội thành Hà Nội,
hàng năm lượng phân bắc thải ra khoảng 550.000 tấn; trong khi đó, cơng ty Vệ sinh
mơi trường chỉ đảm bảo thu được 1/3, số cịn lại được nơng dân chở về bón cho cây
trờng gây mất vệ sinh và gây ô nhiễm đất. Ở các vùng nông thôn phía nam, đặc biệt là
vùng đồng bằng sông Cửu Long, phân tươi ở một số nơi cịn được coi là ng̀n thức
ăn cho cá [11].
Tại vùng trồng rau Mai Dịch (Từ Liêm, Hà Nội) mật độ trứng giun đũa là 27,4
trứng/100g đất; trứng giun tóc là 3,2 trứng/100g đất. Theo điều tra của Viện Thổ
nhưỡng–Nơng hóa (1993-1994), tại một số vùng trồng rau, nông dân chủ yếu sử dụng
phân bắc tươi với liều lượng khoảng từ 7 – 12 tấn/ha. Do vậy, trong 1 lít nước mương
máng khu trờng rau có tới 360 E.coli, ở nước giếng công cộng là 20, còn trong đất lên
tới 2105/100g đất. Như vậy ở Việt Nam, tình hình đất bị nhiễm trứng giun ký sinh,
nhiễm trùng vi sinh vật nổi lên ở từng nơi, từng lúc, nhất là ở vùng nông thôn và vùng
trồng rau hàng hóa...[7].

9

Hiện trạng ô nhiễm đất ở gần trung tâm công nghiệp, nhà máy luyện kim,
xung quanh lò gạch, gốm sứ ngày càng tăng. Đất của một số vùng kề cận khu cơng
nghiệp ở Hà Nội, Thái Ngun, khu hóa chất Đức Giang, Khu cơng nghiệp Văn
Điền, Việt Trì,... đã có hiện tượng bị ô nhiễm do các loại chất thải. Ví dụ, đất ở
quanh khu nhà máy Văn Điền, hóa chất Đức Giang, hàm lượng sunfat tích lũy trong
đất một phần có ng̀n gốc từ khói nhà máy, bụi, khói xăng của các phương tiện
giao thông cơ giới [4].
Việt Nam là một trong những nước đang phát triển, nông nghiệp chiếm một vai
trò quan trọng với 75% lao động và 80% dân số sống về nông nghiệp. Do vậy việc sử
dụng phân bón trong nơng nghiệp, đặc biệt là phân bón hóa học ngày một tăng lên. Ở
một số vùng sản xuất rau thâm canh, phân bón hóa học đã bị lạm dụng quá mức gây
mất cân đối dinh dưỡng với cây trồng, làm giảm chất lượng nông sản và làm suy thối
đất vùng sản xuất rau. Ví dụ, phân lân là loại phân hóa học khó hịa tan trong nước, chỉ
khoảng 10% phân lân bón vào đất là có thể hòa tan được cho cây hút, còn hơn 90%
lượng phân bón vào đất khơng hịa tan trong nước được tích trữ lại trong đất. Chúng
làm thay đổi thành phần và tính chất đất, nếu khơng sử dụng hợp lý sẽ làm chai cứng
đất, làm chua đất, làm thay đổi cân bằng dinh dưỡng giữa đất và cây trồng [7].
Đa số các hóa chất bảo vệ thực vật phân hủy trong nước rất chậm (từ 6 – 24
tháng) tạo ra dư lượng đáng kể trong đất. Trung bình có khoảng 50% lượng thuốc trừ
sâu được phun đã rớt xuống đất và đi vào chu trình đất – cây – động vật – người [7].
Tất cả những nguồn gây ô nhiễm này đều là nguyên nhân của sự tích tụ quá
mức hàm lượng kim loại nặng trong đất và nước. Với sự tích tụ q mức lượng kim
loại nặng trong mơi trường đất đã làm cho thảm thực vật trên mặt đất bị mất đi, nhiều
lồi khơng thể sống được ở những vùng đất chứa lượng kim loại nặng quá cao. Đất
giảm lượng tích luỹ mùn và trở nên chặt hơn, nghèo dinh dưỡng hơn. Những cây có
thể mọc được ở những vùng đất chứa lượng kim loại nặng cao thì ngay trong bản thân
chúng cũng sẽ chứa lượng kim loại nặng nhất định và lượng kim loại nặng nhất định
này cao hơn mức bình thýờng mà chúng có được do chúng hút các chất dinh dưỡng
trong đất [13].

10


Việc tăng cường sử dụng các chất hóa học có tác động mạnh đến môi trýờng
đất, gây hại đến nhiều hệ sinh vật sống trong đất, các loài động-thực vật sống trên đất
làm nhiễu loạn cân bằng sinh học. Ðất thiếu sinh vật sống trở thành môi trường trơ,
gây cản trở cho việc sử dụng đất lâu dài và gián tiếp tác động tiêu cực đến cây trồng.
Các kim loại nặng tích luỹ trong đất từ đó đi vào nơng sản, thực phẩm và theo
chuỗi thức ăn kim loại nặng trong đất sẽ được tích tụ trong thực vật và vào cơ thể con
người. Nếu cơ thể con người tích tụ lượng kim loại nặng càng lớn sẽ gây ra nhiều loại
bệnh nguy hiểm ảnh hưởng tới sức khoẻ và tính mạng của con người [13].
1.2.2. Mợt số vấn đề về rau trờng
Rau xanh nằm trong nhóm những thực phẩm giàu dinh dưỡng, mang lại nhiều
lợi ích sức khỏe. Rau chứa hàng trăm các chất dinh dưỡng khác nhau, trong đó có
nhiều dưỡng chất thiết yếu cho hoạt động bình thường của cơ thể. Ăn nhiều rau quả
sẽ giúp hạn chế đến mức thấp nhất nguy cơ mắc bệnh tim mạch. Ngồi ra chúng cịn
bảo vệ khỏi các căn bệnh ung thư, đường ruột chống lại bệnh đục thủy tinh thể, và
suy giảm thị lực. Cây rau là một trong những loại cây trồng mang lại giá trị kinh tế
cao cho người dân ở nhiều vùng trên cả nước, là loại cây có thể trờng được ở nhiều
vùng sinh thái khác nhau. Mặt khác rau là loại cây trờng có thời gian sinh trưởng
ngắn và có thể trờng nhiều vụ trong năm. Do vậy rau được coi là loại cây trồng chủ
lực trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp ở nhiều quốc gia.
Rau xanh là thực phẩm cần thiết cho cuộc sống hàng ngày và không thay thế
được, rau không chỉ cung cấp lượng dinh dưỡng nhất định đặc biệt là chất khoáng và
các loại vitamin trong khẩu phần ăn hàng ngày mà còn cung cấp cellulose giúp cho
cơ thể tiêu hóa thức ăn dễ đào thải nhanh cholesterol và các chất độc khác ra khỏi cơ
thể, rau còn là nguồn dược liệu quý làm tăng sức khỏe và kéo dài tuổi thọ của con
người. Có thể thấy ng̀n dinh dưỡng từ rau xanh rất phong phú, chúng bao gồm:
vitamin, protein, lipit, gluxit, các chất khoáng và chất xơ,…đáng chú ý là vitamin và
chất khống có trong rau ưu thế hơn một số loại cây trồng khác [5].

Ngày nay sự gia tăng về dân số thế giới cũng như Việt Nam, cũng như nhu cầu
gia tăng về lương thực thực phẩm, cụ thể là cung cấp trong các bữa ăn hàng ngày, rau
là thực phẩm không thể thiếu, là nguồn thức ăn bổ dưỡng nuôi sống con người. Trước

11


nhu cầu của người tiêu dùng tăng cao người làm nông nghiệp đẩy mạnh nâng cao
năng suất nhưng chưa chú trọng đến chất lượng, độ an toàn của thực phẩm, và việc sử
dụng các thuốc bảo vệ thực vật đã làm giảm chất lượng các sản phẩm nơng nghiệp,
ngồi ra các sản phẩm nơng nghiệp cịn bị ảnh hưởng bởi các ng̀n chất thải của các
nhà máy xí nghiệp, khu công nghiệp và nước thả đô thị, đặc biệt ở các thành phố lớn.
Thái nguyên là một trung tâm công nghiệp ở khu vực phía Bắc Việt Nam. Ở đây tập
trung các nhà máy xí nghiệp lớn như: Nhà máy gang thép Thái Nguyên, Nhà máy
giấy Hoàng Văn Thụ, nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn,…vì vậy lượng chất thải đổ ra
môi trường từ các nhà máy là rất lớn.
Một số vấn đề vấn đề quan trọng trong sản xuất và tiêu thụ rau xanh ở nước ta
hiện nay là không chỉ nhằm đáp ứng về số lượng ngày càng tăng mà cần đảm bảo về
chất lượng rau cung cấp trên thị trường. Nhưng sản xuất rau của Việt Nam chủ yếu
vẫn theo hộ gia đình, sản xuất phụ thuộc nhiều vào phân bón, hóa chất bảo vệ thực
vật và mơi trường sản xuất bị ảnh hưởng khá lớn bởi chất thải công nghiệp, chất thải
sinh hoạt. Việc chạy theo lợi nhuận, áp dụng thiếu chọn lọc các tiến bộ khoa học kĩ
thuật cùng với sự thiếu hiểu biết của người trồng rau đã làm cho sản phẩm rau xanh
bị ô nhiễm NO-3, kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh và hóa chất bảo vệ thực vật.
Hiện nay nhiều vụ ngộ độc thực phẩm do ăn rau không sạch đã xuất hiện ngày càng
nhiều và mức độ ngày càng nghiêm trọng. Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến ngộ độc là
do thực phẩm có dư lượng thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật và nhiễm vi sinh do ôi
thiu hoặc kém vệ sinh. Trong đó, tỉ lệ ngộ độc do vi sinh và thuốc trừ sâu chiếm tới
75,8% [5].
1.3. Một số cơng trình nghiên cứu xác định hàm lượng kẽm, cadimi, chì và đồng

trong đất trồng và rau xanh đã được công bố
1.3.1. Ở Việt Nam
Trong khoảng chục năm trở lại đây, tại Việt Nam, các nghiên cứu cũng
tậptrung vào đánh giá hiện trạng kim loại nặng trong nước sử dụng trong nông nghiệp
và sự hấp thụ tích lũy mộtsố kim loại nặng trong đất trồng.
Các tác giả Dương Thị Tú Anh, Mai Xuân Trường, Vũ Văn Nhượng [3] khi
nghiên cứu “Xác định đồng thời hàm lượng vết Cd(II), Pb(II) và Cu(II) trong một số

12


mẫu đất khu vực xung quanh thành phố Thái Nguyên bằng phương pháp Von-Ampe
hòa tan anot” đã cho thấy các mẫu đất phân tích đều có chứa hàm lượng các ion kim
loại nặng Cd(II), Pb(II) và Cu(II), trong đó hàm lượng Cu(II) trong các mẫu phân tích
đều lớn hơn cả.
Tác giả Dương Thị Tú Anh khi nghiên cứu “Phân tích xác định dạng các kim
loại nặng Zn, Cd, Pb và Cu trong trầm tích thuộc lưu vực sơng Cầu” bằng phương
pháp Von-Ampe hòa tan đã cho thấy trong các mẫu trầm tích đều chứa các kim loại
nặng Zn, Cd, Pb và Cu; tiềm năng lan truyền ô nhiễm và tích lũy sinh học của Zn là
lớn nhất, sau đó là Cu, Pb và Cd. Trong các mẫu phân tích mực độ rủi ro của các kim
loại giảm dần theo thứ tự Pb > Cu > Zn > Cd. [1]
Nguyễn Thị Lan Hương [9] khi “Nghiên cứu hàm lượng Cu, Pb, Zn trong đất
nông nghiệp do ảnh hưởng của nước tưới sông Nhuệ” bằng phương pháp quang phổ
hấp thụ nguyên tử (AAS) đã cho thấy hàm lượng Cu, Pb, Zn trong các mẫu đất sử
dụng nước tưới của sơng Nhuệ có sự khác nhau giữa các khu vực nghiên cứu và giữa
các mùa nghiên cứu. Hàm lượng Cu và Zn đo được tại một số điểm lấy mẫu đất đã
vượt quá tiêu chuẩn cho phép đối với hàm lượng kim lượng nặng trong đất.
Trong nghên cứu ‘‘Hàm lượng một số kim loại nặng trong môi trường đất và
nước vùng canh tác nông nghiệp (hoa – rau – cây ăn quả) tại xã Phú Diễn và xã Tây
Tựu (Hà Nội)’’ của các tác giả Nguyễn Thị Mai Hương, Lê Thị Phương Quỳnh,

Nguyễn Thị Bích Ngọc, Christina Seilder, Matthias Kaendler, Dương Thị Thủy [10].
Bài báo trình bày kết quả phân tích hàm lượng một số kim loại nặng như Cr, Mn, Ni,
Cu, Pb, Cd, As, Sb, Zn trong môi trường đất và nước vùng canh tác rau – hoa – cây
ăn quả vùng Tây Tựu và Phú Diễn. Kết quả cho thấy nhìn chung đa số hàm lượng các
kim loại nặng này vẫn nằm trong giá trị cho phép của quy chuẩn Việt Nam cho nước
tưới tiêu thủy lợi.
Nhóm tác giả Nguyễn Ngân Hà, Nguyễn Minh Phương, Nguyễn Mai Anh khi
nghiên cứu “Đánh giá hiện trạng môi trường đất và sự tích lũy một số kim loại nặng,
nitrat trong rau trồng ở phường Yên Nghĩa, quận Hà Đông, thành phố Hà Nội” bằng
phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) đã cho thấy đất trồng rau ở phường
Yên Nghĩa không bị ô nhiễm Cu, Pb, Cd, As dạng linh động và hầu hết các mẫu đất

13


này đều có hàm lượng Cu, Pb, Cd dạng tổng số nằm ở mức thấp hơn giới hạn cho
phép, trừ mẫu đất trờng rau cải cúc có hàm lượng Cd tổng số vừa chạm ngưỡng ô
nhiễm. Tất cả các mẫu đất nghiên cứu đều bị ô nhiễm As dạng tổng số với hàm lượng
vượt ngưỡng cho phép từ 1,14 – 2,86 lần. [5]
Các tác giả Nguyễn Xuân Hải và Ngô Thị Lan Phương [6] khi “Nghiên cứu sự
tích lũy của kim loại nặng trong đất các vùng trồng rau ngoại thành Hà Nội” bằng
phương pháp phổ khối plasma cảm ứng (ICP-MS) đã cho thấy ở vùng ngoại thành Hà
Nội (Vân Nội và Vĩnh Quỳnh) đều có dấu hiệu tích lũy lượng lớn Cd trong đất hoặc
bùn cao hơn tiêu chuẩn Việt Nam dành cho đất nông nghiệp và hàm lượng các kim loại
nặng di động trong mẫu đất chỉ chiếm một phần nhỏ của lượng tổng số (1,4 - 1,8%).
Tác giả Nguyễn Viết Thành khi “Nghiên cứu hàm lượng một số kim loại nặng
Cu(II), Pb(II), Zn(II) trong đất nông nghiệp do ảnh hưởng của nước tưới sông Nhuệ’’
cho thấy một số điểm mẫu nước đã có hàm lượng kim loại nặng Cu, Pb, Zn vượt quá
tiêu chuẩn cho phép đối với chất lượng nước mặt cột A2-QCVN 08:2008/BTNMT.
Điểm WS2 (Phú Diễn): 1,213 mgZn/l vượt 1,213 lần; điểm WS5 (Thanh Liệt): 0,328

mgCu/l vượt 1,64 lần; 0,045mgPb/l vượt 2,25 lần. [14]
Nhóm tác giả Lương Thị Hồng Vân và Nguyễn Mai Huệ , đã nghiên
cứu xác định hàm lượng Pb, As trong rau, quả (rau muống, mờng tơi, cải xanh, ngải
cứu, rau ngót, khoai lang, chuối, đu đủ...) trồng tại các vùng xung quanh xưởng luyện
kim màu Thái Nguyên và thu được kết quả như sau: hàm lượng Pb và As trong rau
quả ăn được trờng tại vùng có xưởng luyện kim màu Thái Nguyên cao hơn mức an
toàn cho phép từ 2 đến 6 lần. [17]
Trong nghiên cứu của mình, hai tác giả Vũ Đình Tuấn và Phạm Quang Hà
cũng đã phân tích đánh giá hiện trạng KLN trong đất và cây rau vùng ngoại thành Hà
Nội, kết quả cho thấy: lượng Pb trong 13 mẫu rau và lượng Cd trong 11 mẫu rau
trờng tại Từ Liêm đặc biệt là nhóm rau gia vị và rau ăn lá nấu chín (tía tơ, mùi, hành,
tỏi, kinh giới, rau ngót, cải ngọt, mờng tơi...), vượt khỏi tiêu chuẩn cho phép của Việt
Nam. [16]
Phạm Ngọc Thuỵ và các cộng sự đã phân tích đánh giá sự có mặt của Pb, Hg,
As, Cd trong đất nước và một số rau trồng ở khu vực Đông Anh, Hà Nội. Kết quả

14