Luận văn nghiên cứu xác định hàm lượng zn, cd, pb, cu trong các mô của ngao dầu ở vùng biển đồ sơn hải phòng luận văn thạc sỹ hóa học

2

LỜI CẢM ƠN
Tơi xin chân thành bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc của mình tới TS. Phan
Thị Hồng Tuyết – Người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tơi trong
suốt q trình học tập nghiên cứu và thực hiện luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cơ khoa Hóa đã đóng góp những ý
kiến q báu của mình, các thầy, các cơ kỹ thuật viên phụ trách phịng thí
nghiệm đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho việc nghiên cứu và hoàn thành luận
văn.
Qua đây tôi cũng xin cám ơn Ban Giám hiệu, Ban lãnh đạo Khoa Hóa,
Khoa Sau đại học – Trường Đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho
tôi hồn thành luận văn này.
Tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè cùng với các đồng nghiệp đã nhiệt tình
giúp đỡ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tơi hồn thành tốt
luận văn.
Tuy nhiên, trong luận văn sẽ khơng tránh được những khuyết điểm và
thiếu sót nên tôi rất mong quý thầy cô và các bạn góp ý để hồn thiện hơn luận
văn và tích lũy kinh nghiệm cho công tác nghiên cứu sau này.
Xin chân thành cảm ơn!
Vinh, Tháng 12 năm 2011

Hoàng Thu Phương


3

MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................2
NỘI DUNG.......................................................................................................9

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.............................................................................9
1.1. Giới thiệu chung về kim loại nặng và tình hình ơ nhiễm kim loại nặng
1.1.1. Nguồn gốc xuất hiện và sự di chuyển các kim loại nặng[6]..................9
1.1.2. Vai trò và tác hại của kim loại nặng......................................................11
1.1.3. Sự xâm nhập của kim loại nặng vào cơ thể sinh vật.............................12
1.1.4. Qúa trình tích luỹ kim loại nặng theo chuỗi thực phẩm........................14
1.1.5. Sự tích tụ các nguyên tố đồng, kẽm, cadimi, chì trong một số loài
nhuyễn thể.......................................................................................................15
1.1.6.2 Giới hạn an toàn của đồng và kẽm trong thực phẩm ..............................................19

1.1.7. Tình hình ơ nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Việt Nam................20
1.1.7.1. Tình hình ơ nhiễm kim loại nặng trên thế giới...................................20
1.1.7.2. Tình hình ơ nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam....................................22
1.2. Giới thiệu các ngun tố chì, cadimi, kẽm, đồng: tác dụng sinh hóa và
độc tính của chúng.[14],[15][22][30]..............................................................25
1.2.1. Ngun tố chì........................................................................................25
1.2.1.1. Vị trí , trạng thái tự nhiên của chì...........................................................................25

1.2.2. Nguyên tố cadimi..................................................................................29
1.2.2.1. Vị trí, trạng thái tự nhiên của cadimi......................................................................29
1.2.2.3. Tác dụng sinh hóa của cadimi................................................................................30

1.2.3. Ngun tố kẽm......................................................................................34
1.2.3.1. Vị trí, trạng thái tự nhiên của kẽm.........................................................................34

1.2.4. Nguyên tố đồng....................................................................................38
1.2.4.1. Vị trí, trạng thái tự nhiên của đồng.........................................................................38

CHƯƠNG 2 : THỰC NGHIỆM ..................................................................56
2.1. Thiết bị, dụng cụ, hoá chất ......................................................................56

2.1.1. Thiết bị, dụng cụ....................................................................................56
2.2.1.2. Địa điểm lấy mẫu ..............................................................................59
2.2.1.3. Thông tin mẫu ...................................................................................60
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..................................................65
3.1. Điều kiện chung để xác định đồng thời hàm lượng đồng, kẽm, cadimi, chì
trong các mô của ngao dầu bằng phương pháp cực phổ..................................65
KẾT LUẬN.....................................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................77


4

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 . Hàm lượng đồng và kẽm trong một số loài nhuyễn thể ở vùng
biển Senegal [31]……………………………………………….....................17
Bảng 1.2. Hàm lượng cadimi trong loài Brachidontes pharaonis và loài
Pinctada radiata ở vịnh Akuyu, Thổ Nhĩ Kỳ[28]…………………………... 17
Bảng 1.3 . Hàm lượng chì và cadimi trong một số lồi nhuyễn thể ở
vùng biển Đà Nẵng năm 2007[21]……………………………………… .....18
Bảng 1.4. Hàm lượng chì và cadimi trong một số lồi nhuyễn thể ở vùng biển
Đà Nẵng năm 2008[13]...................................................................................19
Bảng 1.5: Giới hạn cho phép của hàm lượng chì và cadimi trong một
số loại thực phẩm………………………………………………………….....20
Bảng 1.6: Quy định lượng ăn vào tối đa cho phép hàng ngày và hàng
tuần của chì và cadimi trong thực phẩm………………………………. ....... 21
Bảng 1.7: Mức tối đa cho phép của chì và cadimi ăn vào đối với trẻ em
theo trọng lượng cơ thể…………………………………………………….. 21
Bảng 1.8: Giới hạn cho phép của hàm lượng đồng và kẽm trong một số
loại thực phẩm..……………………………………………………………...22
Bảng 1.9. Tải lượng một số chất gây ô nhiễm đổ ra biển của một số hệ

thống sông…………………………………………………………………...26
Bảng 1.10. Tải lượng chất gây ô nhiễm đổ ra biển Hải Phịng – Quảng
Ninh………………………………………………………………………….26
Bảng 2.1. Khối lượng các phần mơ trong một mẫu ngao dầu……………….62
Bảng 2.2. Các bước xử lý mẫu……………………………………………....65
Bảng 3.1. Hàm lượng kim loại trong 1g mẫu tươi từng mô và trong 1 gam
mẫu tươi gồm tổng các phần mô của Ngao ở cửa sông Lạch Tray… …….....67
Bảng 3.2. Hàm lượng kim loại trong 1 gam mẫu tươi từng mô và trong 1
gam mẫu tươi gồm tổng các phần mô của Ngao ở cửa sông Văn Úc… ....….67
Bảng 3.3. Tỉ lệ % khối lượng mỗi phần mô………………………………... 69


5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Q trình tích luỹ kim loại theo chuỗi thực phẩm………..……..... 16
Hình 1.2. Kim loại chì…………………………………………………….....27
Hình 1.3. Kim loại cadimi…………………………………………………...31
Hình 1.4 Sơ đồ tích lũy cadimi……………………………………………....36
Hình 1.5. Kim loại kẽm……………………………………………………...36
Hình 1.6. Kim loại đồng……………………………………………………..40
Hình 1.7. Ngao dầu………………………………………………………......44
Hình 1.8. Cấu tạo ngao……………………………………………………....46
Hình 1.9. Cấu tạo nội quan của
ngao………………………………………...47
Hình 1.10. Cấu tạo hệ tiêu hố của ngao dầu …………………………….....48
Hình 2.1. Bản đồ địa điểm lấy mẫu……………………………………….....61
Hình 3.1. Đường cong von-ampe hịa tan đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu trong
mẫu trắng………….........................................................................................70
Hình 3.2. Đường cong von-ampe hịa tan đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu trong

mẫu Chân ngao Lạch Tray( I1)…………………..………….……………....70
Hình 3.3. Đường cong von-ampe hịa tan đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu trong mẫu
Nội quan ngao Lạch Tray( I2 )………………………………………............71
Hình 3.4. Đường cong von-ampe hịa tan đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu trong
mẫu Mang ngao Lạch Tray (I3)…………………………………………….71
Hình 3.5. Đường cong von-ampe hịa tan đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu trong
mẫu Áo ngao Lạch Tray (I4)………………………………………………..72
Hình 3.6. Đường cong von-ampe hòa tan đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu trong mẫu
Cơ khép vỏ ngao Lạch Tray (I5)…………………………………………....72
Hình 3.7. Đường cong von-ampe hòa tan đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu trong
mẫu Chân ngao Văn Úc (II1)….…………………………………………....73
Hình 3.8. Đường cong von-ampe hòa tan đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu trong
mẫu Nội quan ngao Văn Úc (II2)…………………………………………....73


6

Hình 3.9. Đường cong von-ampe hịa tan đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu trong mẫu
Mang ngao Văn Úc (II3)……………...…………..………………………....74
Hình 3.10. Đường cong von-ampe hòa tan đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu trong
mẫu Áo ngao Văn Úc (II4)……………….………………………………....74
Hình 3.11. Đường cong von-ampe hòa tan đồng thời Zn, Cd, Pb, Cu trong
mẫu Cơ khép vỏ ngao Văn Úc(II5)……………………………………….....75

MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của xã hội thì q trình cơng nghiệp hóa hiện đại
hóa cũng như nhu cầu phát triển của nơng nghiệp khơng ngừng gia tăng. Các
nhà máy, xí nghiệp, khu cơng nghiệp được xây dựng ngày càng nhiều, các
q trình sản xuất, các sản phẩm phế thải của các nhà máy, xí nghiệp đã làm
xấu đi mơi trường sống của chúng ta. Các quá trình thâm canh tăng vụ, tăng

năng suất cây trồng đã đưa vào tự nhiên một lượng thuốc bảo vệ thực vật. Và
cũng từ đó vấn đề ô nhiễm môi trường đặc biệt là ô nhiễm kim loại nặng ngày
càng gia tăng, nó đã và đang trở thành vấn đề nóng bỏng khơng chỉ trong
nước mà cả phạm vi tồn cầu.
Nhiều kim loại nặng đóng vai trị là những nguyên tố vi lượng cần thiết
cho sinh vật. Sự thiếu hụt hay mất cân bằng của nhiều kim loại vi lượng trong
các bộ phận của cơ thể như gan, tóc, máu, huyết thanh ... là những nguyên
nhân hay dấu hiệu của bệnh tật, ốm đau hay suy dinh dưỡng. Tuy nhiên, một
vài trong số đó được xem là chất độc khi hàm lượng tăng cao. Với một hàm
lượng rất nhỏ các kim loại nặng cũng đủ gây độc cho người và động vật, gây
bệnh ung thư thậm chí gây tử vong. Một vài gam thuỷ ngân (Hg) hoặc cađimi
cũng đủ gây chết người, một số kim loại nặng như: Pb, Hg, Cd,… có thể gây
ngộ độc ngay ở nồng độ rất thấp.Kim loại nặng xâm nhập khơng khí, vào


7

nước, vào đất, vào thực phẩm rồi xâm nhập vào cơ thể con người qua đường
ăn uống, hít thở dẫn đến sự nhiễm độc.
Kim loại nặng là các kim loại thường có độc tính đối với mơi trường và
hệ sinh thái. Những kim loại nặng nguy hiểm về phương diện gây ô nhiễm
môi trường thường được biết đến như: Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, As, Cr,… Các
kim loại này có nguồn gốc từ q trình sản xuất cơng nghiệp hoá chất, luyện
kim, hoạt động khai thác mỏ, các hoá chất dùng trong nông nghiệp, giao
thông vận tải, y tế…
Loại nhuyễn thể hai mảnh vỏ có vai trị làm sạch mơi trường, có giá trị
kinh tế và giá trị dinh dưỡng cao song chúng có khả năng đặc biệt trong việc
tích tụ những chất gây ơ nhiễm nhất định trong mơ của chúng vì những đặc
tính vốn có như: lấy thức ăn theo kiểu lọc nước; có khả năng tích lũy một hàm
lượng lớn các kim loại nặng mà không bị ngộ độc; có lối sống tĩnh tại, di

chuyển chậm để đảm bảo rằng chất ơ nhiễm mà nó tích tụ có liên quan đến
khu vực nghiên cứu; phân bố rộng, có số lượng phong phú, dễ thu mẫu; có
kích thước phù hợp dễ cung cấp những mô đủ lớn cho việc phân tích…Mặt
khác vì sự tích luỹ kim loại nặng trong cơ thể chúng với hàm lượng cao hơn
nhiều lần so với mơi trường bên ngồi, nơi chúng sinh sống nên những lồi
này tượng trưng cho ơ nhiễm của khu vực nghiên cứu Ví dụ: Ở con sị có thể
tích tụ một hàm lượng Cd trong mơ của chúng cao gấp 100.000 lần so với
hàm lượng Cd có trong mơi trường nước nơi chúng sinh sống [28] nên những
lồi nhuyễn thể hai mảnh vỏ đã được nghiên cứu sử dụng làm sinh vật quan
trắc môi trường nước bị ô nhiễm bởi kim loại nặng mang lại hiệu quả cao.
Hiện nay, các lồi nhuyễn thể nói chung và lồi nhuyễn thể hai mảnh
vỏ nói riêng đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều chương trình quan trắc ơ
nhiễm trên thế giới, các loài nhuyễn thể đã được sử dụng cho mạng lưới quan
trắc ơ nhiễm kim loại nặng tồn cầu(Goldber, 1983). Từ nghiên cứu của


8

Goldber (1975) và Phillips (1976), loài Mytilus galloprovincialis được sử
dụng rộng rãi như sinh vật chỉ thị ô nhiễm ở các khu vực ven biển dựa trên
khả năng tích luỹ các kim loại Hg, Zn, Cu, Cd, Ni, Mn, Cr. Nghiên cứu của
Aysun Turkmen và cộng sự ở Vịnh Iskenderun, Thổ Nhĩ Kỳ cho thấy có sự
tích tụ khá cao các kim loại như: Zn, Ni, Cd, Fe, Cu, Cd, Mn, Cr, Co ở 2 loài
Chama pacifica và Ostrea stentina . Ở Việt Nam vấn đề nghiên cứu về sinh
vật tích tụ dù cịn khá mới mẻ nhưng cũng được rất nhiều người quan tâm, đã
có một số nghiên cứu kim loại nặng được thực hiện trên một số thực vật và
động vật như: rau muống, bèo tây, cây ngổ nước, vẹm xanh, nghêu lụa, nghêu
trắng, ngao dầu, hến, ốc hương,… Các kim loại nặng được nghiên cứu là các
kim loại nặng có độc tính cao như: As, Ag, Hg, Cd, Pb, Cu,...Tuy nhiên các
nghiên cứu này chưa nhiều.

Ngoài việc sử dụng các phương pháp lý hóa trắc quang ơ nhiễm kim
loại nặng thì phương pháp phân tích hóa sinh hữu cơ mơ cơ thể của các lồi
sinh vật nhuyễn thể cũng đã được ứng dụng trên thế giới và mang lại nhiều
thành tựu quan trọng. Thông qua việc phân tích hàm lượng kim loại nặng
trong mơ của các lồi nhuyễn thể, ta có thể đánh giá được chất lượng mơi
trường chúng sinh sống. Từ đó, việc đánh giá các chất ô nhiễm này dễ dàng
hơn nhiều so với các phương pháp phân tích lý hóa. Nhiều kim loại nặng
được đánh giá là độc ở dạng vết và có thể gây ngộ độc tức thời hoặc ảnh
hưởng lâu dài đến sinh vật như Pb, Cd, As,… Một số kim loại khác với hàm
lượng nhỏ là nguyên tố vi lượng có lợi nhưng với hàm lượng lớn cũng có khả
năng gây hại, như Cu, Zn. Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong thực
phẩm nói chung và trong các lồi nhuyễn thể nói riêng là yêu cầu cần thiết
cho việc sử dụng thực phẩm an toàn.


9

Hiện nay, có nhiều phương pháp phân tích cho phép xác định các kim
loại với độ nhạy và độ chính xác cao, trong đó phương pháp cực phổ có độ
chính xác độ chọn lọc, độ nhạy và độ tin cậy cao, có thể xác định được hàm
lượng các kim loại có nồng độ thấp. Từ những cơ sở khoa học trên Tôi chọn
đề tài cho luận văn tốt nghiệp là: “Nghiên cứu xác hàm lượng Cu, Zn, Cd,
Pb trong các mô của ngao dầu ở vùng biển Đồ Sơn – Hải Phòng”.

NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về kim loại nặng và tình hình ơ nhiễm kim loại nặng
1.1.1. Nguồn gốc xuất hiện và sự di chuyển các kim loại nặng[6]
Nguồn tự nhiên: kim loại nặng phát hiện ở mọi nơi, trong đá, đất và xâm
nhập vào thủy vực qua các q trình tự nhiên, phong hóa, xói mịn, rửa trơi.

Nguồn nhân tạo:các q trình sản xuất cơng nghiệp (như khai khoáng, chế
biến quặng kim loại, chế biến sơn, thuốc nhuộm,…), nước thải sinh hoạt,
nơng nghiệp( hóa chất bảo vệ thực vật)
- Đồng (Cu): được dùng nhiều trong sơn chống thấm nước trên tàu thuyền,
các thiết bị điện tử, ống nước. Nước thải sinh hoạt là nguồn chính đưa Cu vào
nước. Cu tồn tại ở hai dạng là: dạng hòa tan và các hạt nhỏ.
- Kẽm (Zn) :nguồn ô nhiễm kẽm chính là công nghiệp luyện kim, công
nghiệp pin, các nhà máy rác, các sản phẩm chống ăn mịn, sơn, nhựa, cao su.
Cơ thể con người có thể tích tụ Zn và nếu Zn tích tụ với hàm lượng quá cao
thì chỉ trong thời gian ngắn sẽ gây bệnh nôn mửa, đau dạ dày. Nước chứa hàm
lượng Zn cao rất độc đối sinh vật. Trai, ốc cũng tích tụ một lượng lớn Zn
trong cơ thể chún


10

- Nguồn ô nhiễm Cadimi (Cd) xuất phát từ ô nhiễm khơng khí, khai thác
mỏ, pin Ni- Cd, nhà máy luyện kim. Cd tồn tại chủ yếu dưới dạng hòa tan
trong nước.
- Chì (Pb) có trong vũ khí đạn dược, gốm sứ, xăng dầu, thủy tinh chì. Chì
cũng được dùng nhiều trong vật liệu xây dựng, cơng nghiệp cơ khí, pin.
Trong nước
Kim loại nặng tồn tại trong môi trường nước từ nhiều nguồn khác nhau
như: nước thải từ các khu công nghiệp và nước thải sinh hoạt, từ giao thông, y
tế, sản xuất nơng nghiệp (phân bón, thuốc trừ sâu), khai thác khống sản,
cơng nghệ mạ kim loại.
Nguồn nước mặt bị ô nhiễm kim loại nặng sẽ kéo theo ô nhiễm môi
trường đất, ô nhiễm nguồn nước ngầm, ô nhiễm khơng khí.
Trong đất
Nguồn gốc xuất hiện các kim loại nặng trong đất là do: chất thải công

nghiệp, kỹ nghệ pin, hoạt động khai thác khống sản, cơ khí, giao thơng, chất
thải sinh hoạt và phân bón, các hố chất dùng trong các ngành nơng nghiệp.
Ở Việt Nam tình hình ơ nhiễm đất bởi kim loại nặng nhìn chung khơng
phổ biến. Tuy nhiên trường hợp cục bộ gần khu công nghiệp, đặc biệt ở
những làng nghề tái chế kim loại, tình trạng ô nhiễm kim loại nặng diễn ra
khá trầm trọng.
Trong khơng khí
Kim loại nặng tồn dư trong khơng khí do các nguồn sau:Cơng nghiệp
luyện kim, cơ khí thải ra nhiều khói bụi kim loại, khói thải do dùng nhiên liệu
hố thạch, phương tiện giao thơng hố chất độc hại trong q trình luyện
gang, thép, nhiệt luyện kim loại.
Khí thải ở các nhà máy luyện kim thường có nhiệt độ cao 300 – 400 0C
nên dễ dàng được phân tán ra nếu kết hợp được với ống khói cao


11

1.1.2. Vai trò và tác hại của kim loại nặng
Một số kim loại nặng rất cần thiết cho cơ thể sống và con người. Chúng là
các nguyên tố vi lượng không thể thiếu, sự mất cân bằng các nguyên tố vi
lượng này có ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe của con người. Sắt giúp ngăn
ngừa bệnh thiếu máu, kẽm là tác nhân quan trọng trong hơn 100 loại enzyme.
Trên nhãn của các lọ thuốc vitamin, thuốc bổ xung khoáng chất thường có Cr,
Cu, Fe, Mn, Mg, K, Zn, chúng có hàm lượng thấp và được biết đến như lượng
vết. Lượng nhỏ các kim loại này có trong khẩu phần ăn của con người vì
chúng là thành phần quan trọng trong các phân tử sinh học như hemoglobin,
hợp chất sinh hóa cần thiết khác. Nhưng nếu cơ thể hấp thu một lượng lớn các
kim loại này, chúng có thể gây rối loạn quá trình sinh lý, gây độc cho cơ thể
hoặc làm mất tính năng của các kim loại khác[22].
Kim loại nặng có độc tính là các kim loại có tỷ trọng lớn gấp 5 lần tỷ

trọng của nước. Chúng là các kim loại bền (không tham gia vào các q trình
sinh hố trong cơ thể) và có tính tích tụ sinh học (chuyển tiếp trong chuỗi
thức ăn và đi vào cơ thể con người). Những kim loại nặng có tính độc cao
nguy hiểm là: Thuỷ ngân (Hg), Cadimi (Cd), Chì (Pb), Niken (Ni). Các kim
loại nặng có tính độc mạnh là Asen (As), Crôm (Cr), Kẽm (Zn), Thiếc (Sn)...
Các kim loại nặng khi xâm nhập vào cơ thể sinh vật sẽ gây độc
tính[24]. Các nghiên cứu đã chỉ ra kim loại nặng gây độc cho các cơ quan
trong cơ thể như máu, gan, thận, cơ quan sản xuất hoocmôn, cơ quan sinh sản,
hệ thần kinh gây rối loạn chức năng sinh hóa trong cơ thể do đó làm tăng khả
năng bị di ứng, gây biến đổi gen. Các kim loại gây độc thường là tương tác
với các hệ enzyme trong cơ thể từ đó ức chế hoạt động của các enzyme này và
dẫn đến sự trao đổi chất của cơ thể sống bị rối loạn. Các kim loại nặng khi
tương tác với các phân tử chất hữu cơ có khả năng sản sinh ra các gốc tự do,
là các phần tử mất cân bằng năng lượng, chứa những điện tử không cặp đôi .


12

Chúng chiếm điện tử của các phân tử khác để lập lại sự cân bằng của chúng.
Các gốc tự do tồn tại trong cơ thể sinh ra do các phân tử của tế bào phản ứng
với oxy (bị oxy hóa), nhưng khi có mặt các kim loại nặng – tác nhân cản trở
q trình oxy hóa sẽ sinh ra các gốc tự do vơ tổ chức, khơng kiểm sốt được.
Các gốc tự do này phá hủy các mô trong cơ thể gây nhiều bệnh tật[6].
Các kim loại nặng nếu tồn tại dư trong thực phẩm với hàm lượng quá
cao sẽ gây tác hại cho sức khoẻ người tiêu dùng. Biểu hiện trước hết là ngộ
độc mãn tính.
− Đối với người:
Gây độc hại cấp tính, thí dụ thuỷ ngân hay asen với liều cao có thể gây
ngộ độc chết người ngay.
Gây độc hại mãn tính hoặc tích luỹ thí dụ chì với liều lượng nhỏ hàng

ngày, liên tục, sau một thời gian sẽ gây nhiễm độc chì, rất khó chữa, các kim
loại khác gây sỏi thận.
− Đối với thức ăn:
Làm hư hỏng thức ăn, thí dụ chỉ cần cho vết đồng sẽ kích thích q
trình oxi hố và tự oxi hố của dầu mỡ.
Làm giảm giá trị dinh dưỡng của thực phẩm, thí dụ chỉ cần vết kim loại
nặng cũng đủ để kích thích sự phân huỷ vitamin C, vitamin B1,…
1.1.3. Sự xâm nhập của kim loại nặng vào cơ thể sinh vật
Kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể người có thể thơng qua các con
đường khác nhau, q trình hấp thụ qua đường hô hấp, thức ăn hay hấp thụ
qua da được tích tụ trong các mơ và theo thời gian sẽ đạt tới hàm lượng gây
độc.
− Hô hấp


13

Khơng khí được cơ thể sống hít vào có những chất ơ nhiễm khơng chỉ ở
dạng khí mà cịn ở dạng lỏng, bụi rắn có khả năng bay hơi. Các chất độc sau
khi được hấp thụ qua màng nhầy sẽ lan toả đi vào máu, gây ngộ độc.
Các chất độc ở dạng rắn hay lỏng, lơ lửng trong khơng khí như sương
mù, khói,… với hạt nhỏ hơn 1 micron có thể vào phổi. Bụi khí độc có kích
thước phân tử từ 1 – 5 micron đi vào các phế quản hay phế nang. Tồn bộ phế
nang có diện tích rất lớn với một mạng lưới mao mạch dày đặc giúp chất độc
khuếch tán nhanh vào máu, không qua gan và khơng được giải độc như theo
đường tiêu hố mà đi ngay qua tim để đi đến các phủ tạng, đặc biệt hệ thần
kinh trung ương. Do đó, chất độc xâm nhập qua đường hô hấp tác động gây
độc nhanh và rất nguy hiểm.
− Tiêu hoá
Thức ăn, nước uống bị nhiễm bẩn khơng đảm bảo qui tắc an tồn vệ sinh

thực phẩm hay bản thân có thức ăn chứa kim loại nên kim loại nặng dễ xâm
nhập vào cơ thể sinh vật và gây bệnh. Chỉ có một số độc chất đi vào não, còn
lại độc chất chủ yếu đi qua gan, thận, qua sữa mẹ, tuyến mồ hôi và tuyến sinh
dục.
− Tiếp xúc
Da có vai trị bảo vệ chống tác động của yếu tố hoá học, vật lý và sinh học.
Do một số yếu tố nhạy cảm với lớp mỡ dưới da nên kim loại nặng có thể đi
qua da, vào hệ tuần hoàn chung của cơ thể. Nhiễm độc qua da càng xảy ra dễ
dàng nếu da bị tổn thương về mặt cơ học (chấn thương), lý học (bỏng), các
chất hố học (các chất kích thích và ăn da, gây bỏng). Nếu nhiễm qua niêm
mạc càng nguy hiểm hơn vì niêm mạc có mật độ mao mạch dày.
Khi các chất độc hoặc chất lạ đi vào cơ thể thông qua một hoặc nhiều
đường trên, chúng sẽ đi vào máu. Sau đó chúng có thể bị đào thải ra khỏi cơ
thể bằng một sự chuyển hoá sang một thể khác hoặc bài tiết qua gan, thận


14

(các chất độc tan được trong nước), qua phổi (các chất độc có tính bay hơi
cao). Các chất độc khơng bài tiết ra có thể tồn lưu, tích luỹ trong các mô, các
cơ quan nội tạng rồi gây các bệnh nguy hiểm như ung thư hoặc các bệnh đột
biến về gan hoặc di truyền.
1.1.4. Qúa trình tích luỹ kim loại nặng theo chuỗi thực phẩm
Con đường chuyển năng lượng từ cơ thể sinh vật này sang cơ thể sinh
vật khác là dây chuyền thực phẩm. Nếu trong cơ thể sinh vật của một mắc
xích trong dây chuyền thực phẩm nào đó có chất độc thì chất độc này sẽ được
chuyển sang sinh vật khác có bậc dinh dưỡng cao hơn. Trong dây chuyền thực
phẩm ở hình 1.1, thì con người là sinh vật có bậc cao nhất có nghĩa là con
người là sinh vật có khả năng tích luỹ nhiều nhất các chất độc trong dây
chuyền thực phẩm.

Con người
0,6

Động vật có vú

Chim ăn cá
3,15

Chim ăn thịt
4,0

Cá
0,17 – 2,07

Tơm
0,16

Mảnh vỡ hữu
sinh

Ốc sên
bùn

Sinh vật hữu sinh
0,03

Trai, hến
0,42

Côn trùng

0,23 – 0,3

Phiêu sinh
0,04

Thực vật
vùng đầm lầy


15

Hình 1.1: Qúa trình tích luỹ kim loại theo chuỗi thực phẩm
1.1.5. Sự tích tụ các nguyên tố đồng, kẽm, cadimi, chì trong một số lồi
nhuyễn thể
Trong một số lồi nhuyễn thể cũng có chứa kim loại nặng. Việc nghiên
cứu kiểm soát kim loại nặng trong nhuyễn thể được thực hiện ở nhiều nước,
với nhiều khu vực biển khác nhau.
Hàm lượng đồng, kẽm đã được tìm thấy trong một số loài nhuyễn thể
năm 2006 ở vùng biển Senegal thu được trong bảng 1.1 :
Bảng 1.1 . Hàm lượng đồng và kẽm trong một số loài nhuyễn thể ở vùng
biển Senegal [31]
Tên loài

Cu ( μg/g)

Zn ( μg/g)

Vẹm (Perna Perna) ở Morocco coast

7,2 ± 0,73

121,6 ± 6,1

Ngao (Tridacna squamosa) ở Cap Timiris

8,4 ± 0,87

49,8 ± 4,2

Ngao (Tridacna squamosa) ở M. Hejral

26,17 ± 6,74

59,97 ± 7,16

Hàu (Crassostrea gasar) ở Wet season

47,16 ± 7,35

2320 ± 180

Điệp (Chlamys varia) ở Cameroom

3,83 ± 0,55

39,04 ± 0,8

Hàm lượng cadimi cũng đã được tìm thấy trong một số loài nhuyễn thể
ở vịnh Akkuyu, Thổ Nhĩ Kỳ thu được trong bảng 1.2 :
Bảng 1.2. Hàm lượng cadimi trong loài Brachidontes pharaonis và loài

Pinctada radiata ở vịnh Akuyu, Thổ Nhĩ Kỳ[28].
Cá thể

Hàm lượng Cd (μg/g)


16

Brachidontes pharaonis (một loài trai)

0,0058 ± 0,00034

Pinctada radiata (một loài sò)

0,0605 ± 0,00467

Tại vùng biển Đà Nẵng, Việt Nam người ta tiến hành nghiên cứu một
số loài nhuyễn thể và kết quả cũng thu được hàm lượng một số kim loại nặng
như trong bảng 1.3 và bảng 1.4:
Bảng 1.3 . Hàm lượng chì và cadimi trong một số lồi nhuyễn thể ở vùng
biển Đà Nẵng năm 2007[21].
Địa
điểm
lấy mẫu

Ngày lấy
mẫu

Loại nhuyễn thể

Chiều
dài vỏ
(mm)

Hàm lượng kim loại
(μg/g khối lượng
ướt)
Pb

Cd

12/05/200
7

0,3868

0,0406

Nghêu trắng
(Mertrix Lyrata)

44

0,5170

0,0802

12/05/200
7

Nghêu lụa
(Paphia Undulata)

45

0,3568

0,1152

14/05/200
7

Nghêu dầu
(Mertrix Mertrix
LinnĐ)

45

0,3878

0,1092

14/05/200
7

Biển
Thành
Bình

75

12/05/200
7
Biển
Nam Ơ

Hàu
(Ostrea Rivularis)

Điệp
(Chlamys Nobylis)

85

1,2257

0,8508

05/05/200
7

Nghêu dầu
(Mertrix Mertrix
LinnĐ)

45

0,1662

-

05/05/200
7

Nghêu trắng
(Mertrix Lyrata)

44

0,0650

-


17

Bảng 1.4. Hàm lượng chì, cadimi trong một số lồi nhuyễn thể ở vùng biển
Đà Nẵng năm 2008[13].
Địa
điểm
lấy mẫu

Ngày lấy
mẫu

Loại nhuyễn
thể

Chiều dài
vỏ (mm)

04/04/200
8

Nghêu lụa
(Paphia
Undulata)

04/04/200
8

Hàm lượng kim loại
(μg/g khối lượng ướt)

43 – 45

13,66 ±
0,14

28,70 ±
1,72

Vẹm xanh
(Perna Viridis)

100 – 105

19,17 ±
0,26

33,72 ±
1,12

Nghêu dầu
(Mertrix
Mertrix LinnĐ)

34 – 38

15,27 ±
0,31

24,13 ±
0,58

05/04/200
8

Nghêu trắng
(Mertrix
Lyrata)

34 – 41

19,32 ±
0,26

34,60 ±
0,61

12/04/200
8

Sị lơng
(Anadara
Subcrenata)

50 – 58

16,27 ±
0,22

29,09 ±
0,34

06/04/200
8

Hàu
(Ostrea
Rivularis)

72 – 76

19,54 ±
0,16

38,22 ±
0,92

07/04/200
8
Biển
Thành
Bình

Cd

12/04/200
8

Biển
Nam Ơ

Pb

Điệp
( Chlamys
Nobylis)

82 – 85

19,15 ±
0,86

32,42 ±
0,92

06/04/200
8

Sị lơng
( Anadara
Subcrenata)

52 – 56

14,24 ±
0,37

25,60 ±
0,42

14/04/200
8

Nghêu lụa
(Paphia
Undulata)

42 – 47

12,40
0,22

± 24,70
0,17

±

18

14/04/200
8

Nghêu
dầu
(Mertrix
35 – 37
Mertrix LinnĐ)

12,49
0,42

± 20,47
0,54

±

Như vậy, hàm lượng kim loại nặng chì, cadimi trong các lồi nhuyễn
thể hai mảnh vỏ khác nhau là khác nhau. Điều này được giải thích trên cơ sở
đời sống sinh lý từng lồi và tính phàm ăn của chúng thể hiện qua khả năng
lọc nước.
1.1. 6. Giới hạn an toàn của kim loại nặng : đồng, kẽm, cadimi, chì trong
thực phẩm [1]
1.1.6.1 Giới hạn an tồn của chì và cadimi trong thực phẩm
Theo quyết định 46 /2007/QĐ-BYT, hàm lượng chì và cadimi cho phép
trong một số loại thực phẩm không vượt quá giới hạn ở bảng 1.5:
Bảng 1.5: Giới hạn cho phép của hàm lượng chì và cadimi trong một số

loại thực phẩm
Thực phẩm

Pb (mg/kg)

Cd (mg/kg)

Sữa và sản phẩm sữa

0,02

1

Rau, quả

0,1

0,05

Thịt và sản phẩm thịt

0,1

0,05

Cá và sản phẩm cá

0,2

0,05

Nhuyễn thể hai mảnh vỏ

1,5

1,0

Ủy ban chuyên viên quốc tế FAO/WHO 1998 đã quy định hàm lượng
ăn vào tối đa cho phép hàng ngày (PTDL) và hàng tuần (PTWI) của chì và
cadimi trong thực phẩm được thể hiện ở bảng 1.6 :


19

Bảng 1.6: Quy định lượng ăn vào tối đa cho phép hàng ngày và hàng tuần
của chì và cadimi trong thực phẩm.
Nguyên tố

PTWI (mg.kg-1wbweek-1)

PTDI (μg.kg-1wbday-1)

Pb

0,025

3,6

Cd

0,007

1,0

Trong đó :
PTWI : Lượng ăn vào tối đa cho phép hàng tuần, đơn vị tính : mg/kg
trọng lượng cơ thể trên một tuần.
PTDI : Lượng ăn vào tối đa cho phép hàng ngày, đơn vị tính : μg/kg
trọng lượng cơ thể trên một ngày.
Dựa theo cân nặng trung bình của trẻ bình thường mức tối đa ăn
vào (kể cả nước uống) một ngày của Pb và Cd được trình bày trong bảng 1.7
Bảng 1.7: Mức tối đa cho phép của chì và cadimi ăn vào đối với trẻ em theo
trọng lượng cơ thể.
Lượng kim loại
6 tháng
nặng cho phép (TB : 7,5 kg)

12 tháng
(TB : 10 kg)

24 tháng
(TB : 12,3
kg)

36 tháng
(TB : 14,2
kg)

Pb (μg/ngày)

27,0

36,0

44,2

51,1

Cd (μg/ngày)

7,5

10,0

12,3

14,2

1.1.6.2 Giới hạn an toàn của đồng và kẽm trong thực phẩm
Theo quy định 46 /2007/QĐ-BYT, hàm lượng đồng và kẽm cho phép
trong một số loại thực phẩm không vượt quá giới hạn ở bảng 1.8:
Bảng 1.8: Giới hạn cho phép của hàm lượng đồng và kẽm trong một số loại
thực phẩm
Thực phẩm

Cu (mg/kg)

Zn (mg/kg)

20

Sữa và sản phẩm sữa

30

40

Rau, quả

30

40

Thịt và sản phẩm thịt

20

40

Cá và sản phẩm cá

30

100

Nhuyễn thể hai mảnh vỏ

30

100

1.1.7. Tình hình ô nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Việt Nam
1.1.7.1. Tình hình ơ nhiễm kim loại nặng trên thế giới
Tình trạng ơ nhiễm kim loại nặng thường gặp ở các khu công nghiệp,
các thành phố lớn, khu vực hoạt động nơng nghiệp và khu vực khai thác
khống sản. Từ các nguồn phát thải các kim loại nặng đi vào mơi trường đất,
nước, khơng khí gây ơ nhiễm mơi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe, đời sống
sinh vật và tốn kém chi phí để khắc phục, xử lý.
Hiện nay, tình trạng ơ nhiễm đồng, kẽm, cadimi, chì cũng như các kim
loại nặng khác diễn ra ở nhiều nơi, từ các nước phát triển đến các nước đang
phát triển, tuy nhiên mức độ trầm trọng thường xảy ra cục bộ tại một số khu
vực. Hoạt động công nghiệp đặc biệt là cơng nghiệp khai khống, sử dụng
thuốc bảo vệ thực vật, sử dụng phân bón, giao thơng, từ tự nhiên … đã đưa
vào môi trường một lượng lớn kim loại nặng.
Ở Nhật Bản trong những năm 1950 – 1960, hoạt động khai khoáng Zn
– Pb tại vùng Valley thuộc tỉnh Toyama đã gây ô nhiễm nặng nước sông Jinzu
và đất ruộng làm cho hàm lượng Cd trong gạo lên đến 0,7 mg/kg cao gấp 10
lần cho phép đã làm hàng trăm người dân sống trong khu vực bị bệnh do
nhiễm độc cadimi có tên gọi là "itai - itai", nghĩa là "đau đau" trong tiếng
Nhật. Hầu hết nạn nhân đều bị tổn thương thận, loãng xương và nhiều người


21

đã chết. Tại Thái Lan, theo báo cáo của Viện Quốc tế Quản lý Nước (IWMI)
(2004) thì ruộng lúa thuộc tỉnh Tak đã bị nhiễm Cd cao gấp 94 lần tiêu chuẩn,
hàm lượng Cd trong gạo, tỏi, đậu nành sản xuất tại đây cao hơn khoảng từ
16– 126 lần tiêu chuẩn cho phép.
Năm 1953 ở Nhật Bản, một nhà máy sản xuất hóa chất đã thải metyl

thủy ngân ra vịnh Minamata, thông qua con đường thực phẩm đã gây ra các
triệu chứng bệnh thần kinh và được biết đến như là bệnh "Minamata"[7]. Ở
tỉnh Creuse (Pháp) từ năm 1905 – 1955 hoạt động khai thác vàng đã thải ra
550.000 tấn cianua và thuỷ ngân gây ô nhiễm nặng cho một vùng rộng lớn và
nước sông Tardes. Ở Irắc, đất bị ô nhiễm metyl thuỷ ngân từ thuốc bảo vệ
thực vật đã làm hơn 6.000 người nhiễm độc và 88 người chết. Ở dạng muối
vô cơ, thủy ngân đã gây nên các rối loạn thần kinh cho cơng nhân làm mũ
(nón) trong công nghiệp làm mũ của Hà Lan và trở nên nổi tiếng với cụm từ
"mad as a hatter".
Ở một số vùng trên thế giới như Đài Loan, Nam Mỹ, Banglades... nồng
độ của asen trong nước ngầm khá cao. Cư dân sinh sống và sử dụng nước
ngầm ở các vùng có nồng độ asen cao thường bị mắc các bệnh như bệnh sừng
hóa, tăng hắc tố da ... Phơi nhiễm ở mức nồng độ cao hơn có thể dẫn đến hậu
quả nghiêm trọng như bị hoại tử đầu ngón tay, ngón chân, bệnh "blackfoot",
ung thư ...
Tại Thiên Tân (Trung Quốc), nơi sản xuất hơn một nửa lượng chì cho
Trung Quốc, do công nghệ thấp và quản lý kém nên một lượng lớn chì và các
kim loại nặng độc hại khác từ mỏ và quá trình khai thác chế biến đã phát tán
vào môi trường cao gấp 24 lần tiêu chuẩn cho phép gây ảnh hưởng nghiêm
trọng cho khoảng 140.000 người.
Ở Sukinda (Ấn Độ), nơi có một trong những mỏ crom lộ thiên lớn nhất
thế giới, 60% nước uống ở đây bị nhiễm Cr +6 ở mức cao gấp hai lần tiêu


22

chuẩn quốc tế. Theo ước tính của một nhóm y tế Ấn Độ, 84,75% số người
chết ở khu mỏ này đều liên quan đến các bệnh do crom gây ra. Vapi – một
thành phố khác của Ấn Độ, theo điều tra cho thấy hàm lượng thủy ngân trong
nước ngầm của thành phố cao hơn 96 lần so với tiêu chuẩn an toàn của Tổ

chức Y tế thế giới (WHO), các kim loại nặng bị phát tán vào khơng khí và
nhiễm vào các sản phẩm của địa phương, số người có nguy cơ ảnh hưởng lên
đến 71.000 người. Ở thành phố La Oraya – một thành phố mỏ của Peru,
99% số trẻ em có hàm lượng Pb nhiễm vào trong máu vượt quá mức cho
phép, theo khảo sát năm 1999, hàm lượng Pb, Cu, Zn ở đây cao gấp 3 lần so
với giới hạn cho phép và chúng sẽ tồn tại trong đất của thành phố này hàng
thế kỷ nữa. [Theo thống kê năm 2006 của tổ chức nghiên cứu môi trường
quốc tế Viện Blacksmith].[9]
1.1.7.2. Tình hình ơ nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam
Việt Nam là nước nông nghiệp nhưng hoạt động cơng nghiệp đem lại
20% GDP/năm. Q trình phát triển cơng nghiệp hố hiện đại hố gắn liền
với tình trạng ô nhiễm môi trường gia tăng, nhất là ở các trung tâm cơng
nghiệp và các thành phố lớn. Ơ nhiễm do kim loại nặng thải ra từ các ngành
công nghiệp là một nguy cơ đe doạ đối với sức khoẻ người dân và mơi trường
sinh thái.
Ơ nhiễm As tại Việt Nam thường phân bố rộng và là một trong những
quốc gia ô nhiễm As cao trên thế giới. Từ năm 1995 – 2000, nhiều nghiên cứu
đã cho thấy nồng độ As trong các mẫu nước khảo sát ở thượng lưu sông Mã,
Sơn La, Phú Thọ, Bắc Giang, Hưng Yên, Nam Định, Thanh Hoá,… Đều vượt
tiêu chuẩn cho phép nước sinh hoạt quốc tế và Việt Nam. Ngồi ra, tình trạng
ô nhiễm kim loại nặng Cd và Pb cũng gia tăng nhanh chóng, mức độ ơ nhiễm
nghiêm trọng nhất vẫn là các thành phố lớn, các khu dân cư, khu công nghiệp,


23

các làng nghề truyền thống… Tại thành phố Việt Trì tỉnh Phú Thọ, hiện trạng
ô nhiễm kim loại nặng mà nhất là As trong nước ngầm đã xảy ra, vùng có khả
năng ơ nhiễm cao nhất là phường Bạch Hạc. [36].
Theo Lê Huy Bá (2004) tại huyện Tân Trụ (Long An), hàm lượng Cd

trong nước từ 2 – 8 mg/l gấp 40 – 60 lần tiêu chuẩn cho phép, Pb từ 0,7 – 2,7
mg/l gấp 7-27 lần tiêu chuẩn cho phép. Tình trạng khai thác thiếc ồ ạt ở Quỳ
Hợp tỉnh Nghệ An cùng đã làm ô nhiễm nguồn nước do nhiễm độc kim loại
nặng. Hậu quả làm cho cá chết hàng loạt, hơn 100 con trâu, bò, ngựa ở xã
Châu Cường cũng đã chết do uống nước nhiễm độc. Nhiều người dân địa
phương bị mắc bệnh tâm thần, viêm da, tay chân tê cứng, nhức mỏi khớp
xương. Đất ở khu vực xung quanh nhà máy Pin Văn Điển và nhà máy phân
lân Văn Điển (Hà Nội) có hàm lượng kim loại nặng là: Pb 17,44 – 2047 ppm;
Cu 12,85 – 49,69 ppm; Mn 172,78 – 2018,05 ppm; Zn 25,190 – 243,477
pmm.
Một số khu vực biển đã có biểu hiện ô nhiễm kim loại nặng, Theo số
liệu năm 2000 của các trạm quan trắc biển, các trầm tích chủ yếu bị ô nhiễm
bởi các kim loại nặng như: Zn, Cu, Cd, As và Hg .

Bảng 1.9. Tải lượng một số chất gây ô nhiễm đổ ra biển của một số hệ
thống sơng
Thơng số (đơn vị tấn/năm)

Hệ thống
sơng

Cu

Pb

Zn

As

Hg

Cd

Thái Bình

4101

154

3352

120

17

164

Hồng

2817

730

2015

448

11

18

Hàn

37

15

79

Thu Bồn

62

16

192


24

Sài Gịn-

102

Đồng Nai

2921

26

Mê Kơng

1825

190

12775

982

13

128

Cả nước

14184

2063

21739

2407

133

1082

(Nguồn: Chương trình Nghiên cứu biển cấp nhà nước KT.03.07)
Bảng 1.10. Tải lượng chất gây ô nhiễm đổ ra biển Hải Phòng – Quảng Ninh

Chất gây ô nhiễm (đơn vị tấn/năm)
Cu

Pb

Zn

Hg

As

Cd

65,29

45,12

840,73

5,13

45,89

9,44

(Nguồn: Báo cáo hiện trạng môi trường Việt Nam 2003, Phạm Văn Ninh)
Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm là vấn đề cần được
quan tâm vì kim loại nặng chủ yếu xâm nhập vào cơ thể con người qua con
đường tích luỹ sinh học. Theo kết quả phân tích 4/2004 tại thơn Bằng B, xã
Hồng Liệt, huyện Thanh Trì, Hà Nội qua các mẫu rau dùng để phân tích

như: mồng tơi, hành, cải xanh, muống cạn, ngải cứu, muống nước thì hàm
lượng các kim loại nặng như Cu, Zn, Pb, Cd, Hg, As là cao so với tiêu chuẩn
của WHO. Ở thành phố Hồ Chí Minh nhiều hệ thống kênh rạch, ao mương đã
phải hứng chịu một cách lâu dài các chất thải độc hại từ hàng ngàn nhà máy,
cơ sở sản xuất trên địa bàn. Ví dụ như năm 2008, Nhà máy bột ngọt Vedan đã
bị phát hiện việc đổ nước thải chưa xử lí ra sơng Thị Vải đã gây ơ nhiễm
nghiêm trọng nguồn nước và thiệt hại nặng nề cho người dân trong khu vực
đã bị cơ quan nhà nước xử lý. Những cơng trình nghiên cứu gần đây của một
số nhà khoa học cho thấy rau bán ở các chợ trong thành phố Hồ Chí Minh,
nhiều loại nhiễm kim loại nặng đặc biệt chì có hàm lượng cao hơn mức cho
phép 30 lần. Theo nghiên cứu của Phó giáo sư tiến sĩ Bùi Cách Tuyến (Đại


25

học Nông Lâm TP.HCM) hàm lượng kẽm trong các mẫu rau muống ở quận
Bình Chánh cao gấp 30 lần mức cho phép.
Các dẫn liệu trên cho thấy tình hình ơ nhiễm kim loại nặng trên thế giới
và Việt Nam đã và đang gây ảnh hưởng rất lớn đến sức khoẻ, chất lượng cuộc
sống và con người. Mặc dù tình trạng ô nhiễm kim loại nặng ở nước ta tuy
chưa ở mức phổ biến và trầm trọng, song một số vùng nhất là các vùng gần
khu cơng nghiệp đã có dấu hiệu ơ nhiễm kim loại nặng cục bộ. Vì vậy việc
nghiên cứu công cụ nhằm nâng cao hiệu quả đánh giá ơ nhiễm kim loại nặng
là vấn đề có ý nghĩa thực tiễn nhằm quan trắc và kiểm soát các ảnh hưởng của
nó đến đời sống con người và mơi trường.
1.2. Giới thiệu các nguyên tố chì, cadimi, kẽm, đồng: tác dụng sinh hóa
và độc tính của chúng.[14],[15][22]
[30]
1.2.1. Ngun tố chì
1.2.1.1. Vị trí , trạng thái tự nhiên của

chì
Chì có ký hiệu hóa học là Pb ( tên
Latin : Plumbum), có số hiệu nguyên tử
Z = 82, thuộc nhóm IVA, chu kỳ 6 trong
bảng hệ thống tuần hồn. Khối lượng

Hình 1.2. Kim loại chì

nguyên tử là 207,2 đvC. Thế ion hóa 7,416 eV, nhiệt độ nóng chảy 327,46 0C,
nhiệt độ sôi 17490C, khối lượng riêng 11,34 g/cm3, độ âm điện 2,33.
Trữ lượng trong thiên nhiên của chì là khoảng 1,6.10 -3 % khối lượng vỏ
trái đất ứng với khoảng 1,6.10 -4 % tổng số nguyên tử của vỏ trái đất, tức là
ngun tố ít phổ biến. Chì có 18 đồng vị trong đó có 4 đồng vị bền:
(52,3%),

207

Pb (22,6 %),

206

Pb (23,6%),

204

208

Pb

Pb (1,48%). Chì tồn tại ở trạng thái

oxi hố 0, +2, +4 trong đó muối chì hố trị 2 là bền và hay gặp nhất. Có


26

khoảng 170 khống vật của chì chủ yếu là: Galen (PbS), Cerndute (PbCO 3),
Anglesite (PbSO4) và pyromorphite [Pb5Cl(PO4)3]. Trong khí quyển chì tương
đối giàu hơn so với kim loại khác. Nguồn chính của chì phân tán trong khơng
khí xuất phát từ quá trình đốt cháy các nhiên liệu xăng chứa chì. Chì được
trộn thêm dưới dạng Pb(CH 3)4 và Pb(C2H5)4 cùng với các chất làm sạch 1,2đicloetan và 1,2-đibrometan.
1.2.1.2. Ứng dụng của chì
- Chì được dùng làm tấm điện cực trong ăcquy, dây cáp điện, đầu đạn và
các ống dẫn trong cơng nghiệp hóa học.
- Chì được sử dụng như chất nhuộm trắng trong sơn, thành phần màu
trong tráng men.
-

Chì hấp thụ tốt tia phóng xạ và tia rơnghen nên được dùng làm những
tấm bảo vệ phóng xạ hạt nhân.

1.2.1.3. Tác dụng sinh hóa của chì
Tác dụng sinh hóa chủ yếu của chì là tác dụng của nó đến sự tổng hợp
máu dẫn đến sự phá vỡ hồng cầu. Chì ức chế một số enzym quan trọng của
quá trình tổng hợp máu do sự tích lũy của các hợp chất trung gian của quá
trình trao đổi chất. Một phần quan trọng của tổng hợp máu là do sự chuyển
hóa delta–amino levunilicaxit (ALA–dehydrase). Chì ức chế ALA –
dehydrase enzym, do đó giai đoạn tiếp theo tạo thành porpho biliogen không
thể xảy ra. Kết quả là phá hủy quá trình tổng hợp hemoglobin cũng như các
sắc tố hô hấp khác cần thiết trong máu như cytochromes.

Cuối cùng, chì cản trở việc sử dụng oxi và glucoza để sản sinh năng
lượng trong quá trình sống. Sự cản trở này có thể tìm thấy khi nồng độ cồn
trong máu nằm khoảng 0,3 ppm. Ở các nồng độ cao hơn có thể gây hiện
tượng thiếu máu (thiếu hemoglobin) nếu hàm lượng chì trong máu khoảng
0,5 – 0,8 ppm gây ra sự rối loạn chức năng thận và phá hủy não.