Nghiên cứu xác định hàm lượng pb, cd, zn, cu trong một số loài nhuyễn thể ở khu vực sông cấm, tỉnh nghệ an

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

664
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian học tập và thực hành tại phịng thí nghiệm khoa Hóa Học - Trƣờng
Đại học Vinh, với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ của mọi ngƣời, em đã hoàn thành đồ
án tốt nghiệp của mình.
Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo giảng dạy tại trƣờng Đại học Vinh, các
thầy cơ giáo trong khoa Hóa học đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức
từ khi mới bƣớc chân vào trƣờng cho đến bây giờ.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới cô giáo PGS. TS. Phan Thị Hồng
Tuyết ngƣời đã trực tiếp giao đề tài, hƣớng dẫn, giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đề tài
tốt nghiệp của mình.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bè bạn đã ln quan tâm,
giúp đỡ, động viên em trong suốt thời gian qua.
Tuy nhiên, để hoàn thành luận văn em đã cố gắng hết sức nhƣng khơng tránh khỏi sai
sót, mong q thầy cơ, bạn bè góp ý chân thành để em hồn thiện đồ án tốt nghiệp của
mình.

Sinh viên
Nguyễn Thị Lệ Thủy

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

1

Lớp: 50K – HTP

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

MỤC LỤC
TRANG BÌA………………………………………………………………………………..i
LỜI CẢM ƠN……………………………………………………………………………ii
MỤC LỤC……………………………………………………………………………….iii
DANH MỤC CÁC BẢNG……………………………………………………………...iv
DANH MỤC CÁC HÌNH…………………………………………………………….. ..v
LỜI MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………...vi
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN……………………………………………………………..1
1.1. Giới thiệu chung về kim loại nặng và tình hình ơ nhiễm kim loại nặng……………...1
1.1.1. Định nghĩa và nguồn phát sinh kim loại nặng…………………………………..1
1.1.2. Tính chất và tác hại của kim loại nặng………………………………………….1
1.1.3. Các nguyên tố Pb, Cu, Zn, Cd; tác dụng sinh hóa và độc tính của chúng……..3
1.1.4. Sự tích tụ các kim loại nặng trong một số loài nhuyễn thể……………………..9
1.1.5. Giới hạn an toàn của các kim loại nặng Pb, Cu, Zn, Cd……………………….13
1.1.6. Tình hình ơ nhiễm kim loại nặng trên tồn thế giới và ở Việt Nam…………....15
1.2. Giới thiệu một số loài nhuyễn thể và khu vực nghiên cứu………………………….19
1.2.1. Động vật nhuyễn thể…………………………………………………………..19
1.2.2. Khái quát khu vực nghiên cứu…………………………………………………23
1.3. Các phƣơng pháp xác định các kim loại Pb, Zn, Cu, Cd…………………………....24
1.3.1. Cơ sở của phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS………………………..24
1.3.2. Nguyên tắc của phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS………………….24
1.3.3. Ƣu, nhƣợc điểm của phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS……………. 27
1.3.4. Ứng dụng của phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS…………………...28
1.4. Các phƣơng pháp xử lý mẫu………………………………………………………..29
1.4.1. Phƣơng pháp vơ cơ hóa mẫu ƣớt……………………………………………..31
1.4.2. Phƣơng pháp vơ cơ hóa mẫu khơ……………………………………………..31

1.4.3. Phƣơng pháp vơ cơ hóa mẫu khơ - ƣớt kết hợp………………………………31
CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ THỰC NGHIỆM……………………………………….33
2.1. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất………………………………………………………..33
2.1.1. Thiết bị, dụng cụ………………………………………………………………..33
2.1.2. Hóa chất………………………………………………………………………..34
2.2. Lấy mẫu……………………………………………………………………………..34
SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

2

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

2.2.1. Địa điểm lấy mẫu……………………………………………………………….34
2.2.2. Thông tin mẫu………………………………………………………………….34
2.2.3. Chuẩn bị mẫu để vơ cơ hóa mẫu……………………………………………….35
2.2.4. Xử lý mẫu………………………………………………………………………35
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN…………………………………………...40
3.1. Điều kiện để xác định Pb, Cu, Zn, Cd trong một số loài nhuyễn thể bằng phƣơng pháp
phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)……………………………………………………………40
3.2. Kết quả xác định hàm lƣợng Pb, Cu, Zn, Cd trong nƣớc và nhuyễn thể bằng phƣơng
pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)……………………………………………………..41
3.2.1. Kết quả xác định hàm lƣợng Pb………………………………………………..41
3.2.2. Kết quả xác định hàm lƣợng Zn………………………………………………..43
3.2.3. Kết quả xác định hàm lƣợng Cu………………………………………………..44
3.2.4. Kết quả xác định hàm lƣợng Cd………………………………………………..46

3.3. Kết quả xác định hàm lƣợng Pb, Cu, Zn và Cd trong mẫu nƣớc sông bằng phƣơng pháp
phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) …………………………………………………………...47
3.4. Kết quả và đánh giá chung về sự tich lũy các kim loại Pb, Cu, Zn, Cd trong mẫu nƣớc
và các nhuyễn thể…………………………………………………………………………48
KẾT LUẬN……………………………………………………………………………...50
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………………..51

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

3

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Kim loại chì……………………………………………………………………..3
Hình 1.2 Kim loại cadimi…………………………………………………………………5
Hình 1.3 Kim loại kẽm……………………………………………………………………6
Hình 1.4 Kim loại đồng…………………………………………………………………...8
Hình 1.5: Nghệ An khai thác vàng làm ơ nhiễm nguồn nƣớc sinh hoạt…………………17
Hình 1.6: Hình ảnh Cầu Cấm bắc qua sơng Cấm………………………………………..23
Hình 1.7: Hình ảnh sơng Cấm tại khu vực nghiên cứu…………………………………..23
Hình 1.8: Ngƣời dân sử dụng nguồn nƣớc để sinh hoạt…………………………………24
Hình 1.9: Sơ đồ thiết bị đo mẫu…………………………………………………………..26
Hình 2.1: Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS – 6300……………………34
Hình 2.2: Địa điểm lấy mẫu………………………………………………………………34

Hình 2.3 : Sơ đồ phá mẫu…………………………………………………………………36
Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn hàm lƣợng Pb trong mẫu phân tích
và giới hạn tiêu chuẩn…………………………………………………………………….42
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn hàm lƣợng Cu trong mẫu phân tích
và giới hạn tiêu chuẩn…………………………………………………………………….43
Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn hàm lƣợng Zn trong mẫu phân tích
và giới hạn tiêu chuẩn…………………………………………………………………….45
Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn hàm lƣợng Cd trong mẫu phân tích
và giới hạn tiêu chuẩn…………………………………………………………………….46
Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn hàm lƣợng Pb, Cu, Zn, Cd trong mẫu nƣớc
và giới hạn tiêu chuẩn……………………………………………………………………..48

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

4

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Hàm lƣợng đồng và kẽm trong một số loài nhuyễn thể
ở vùng biển Senegal [30]...................................................................................................10
Bảng 1.2 Hàm lƣợng cadimi trong loài Brachidontes pharaonis và
loài Pinctada radiata ở vịnh Akuyu, Thổ Nhĩ Kỳ. [28]......................................................10
Bảng 1.3 Hàm lƣợng chì và cadimi trong một số loài nhuyễn thể
ở vùng biển Đà Nẵng. [20]..................................................................................................11

Bảng 1.4 Hàm lƣợng đồng và kẽm trong một số loài nhuyễn thể
ở vùng biển Đà Nẵng [11]...................................................................................................12
Bảng 1.5 Giới hạn cho phép của hàm lƣợng chì và cadimi trong
một số loại thực phẩm........................................................................................................13
Bảng 1.6 Quy định lƣợng ăn vào tối đa cho phép hàng ngày và hàng
tuần của chì và cadimi trong thực phẩm.............................................................................13
Bảng 1.7 Mức tối đa cho phép của chì và cadimi ăn vào đối với trẻ em
theo trọng lƣợng cơ thể......................................................................................................14
Bảng 1.8 Giới hạn cho phép của hàm lƣợng đồng và kẽm trong một số loại thực phẩm..14
Bảng 1.9 Giới hạn cho phép của hàm lƣợng Cu, Zn. Pb, Cd trong nƣớc sinh hoạt……..15
Bảng 1.10.Tải lƣợng một số chất gây ô nhiễm đổ ra biển của một số hệ thống song…….18
Bảng 1.11. Tải lƣợng chất gây ơ nhiễm đổ ra biển Hải Phịng – Quảng Ninh……………18
Bảng 1.12: Độ nhạy của các nguvên tố theo phép đo AAS……………………………..28
Bảng 2.1 Thông tin mẫu…………………………………………………………………..35
Bảng 2.2 Các bƣớc xử lý mẫu nƣớc……………………………………………………...37
Bảng 3.1 . Điều kiện đo mẫu trên máy phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa Máy Perkin – Elmer
3300……………………………………………………………………………………… 40
Bảng 3.2 . Điều kiện đo mẫu trên máy phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa, lò graphit……...40
Bảng 3.3: Hàm lƣợng chì trong mẫu ốc và trai……………………………………………41
Bảng 3.4: Hàm lƣợng kẽm trong mẫu ốc và trai………………………………………….43
Bảng 3.5: Hàm lƣợng đồng trong mẫu ốc và trai…………………………………………44
Bảng 3.6: Hàm lƣợng cadimi trong mẫu ốc và trai……………………………………….46
Bảng 3.7 Hàm lƣợng Cu, Zn. Pb, Cd trong mẫu nƣớc sông Cấm.....................................47
Bảng 3.8: Giá trị giới hạn các thông số chất lƣợng nƣớc mặt …………………………...47
SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

5

Lớp: 50K – HTP

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài:
Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của q trình cơng nghiệp hóa đất nƣớc,
chất thải công nghiệp cũng đang ngày một tăng về số lƣợng, đa dạng về chủng loại trong đó
có kim loại nặng gây nên hiện tƣợng ô nhiễm môi trƣờng. Hiện nay, vấn đề ô nhiễm kim
loại nặng trong các nguồn nƣớc đang diễn ra ở rất nhiều nơi trên thế giới. Nhuyễn thể hai
mảnh vỏ có khả năng đặc biệt tích tụ những chất gây ơ nhiễm nhất định trong mô của chúng
với hàm lƣợng cao hơn nhiều so với mơi trƣờng bên ngồi, nơi chúng sinh sống. Với những
đặc tính vốn có nhƣ: lấy thức ăn theo kiểu lọc nƣớc; có khả năng tích lũy một hàm lƣợng
lớn các kim loại nặng mà khơng 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
lƣợng phong phú, dễ thu mẫu; có kích thƣớc phù hợp dễ cung cấp những mơ đủ lớn cho
việc phân tích. Do đó nhuyễn thể hai mảnh vỏ là sinh vật đƣợc chọn nghiên cứu sử dụng
làm sinh vật chỉ thị môi trƣờng mang lại hiệu quả cao.
Để góp phần đánh giá sự tích tụ kim loại trong nhuyễn thể hai mảnh vỏ em đã chọn đề
tài: “Nghiên cứu xác định hàm lƣợng Pb, Cd, Zn, Cu trong một số loài nhuyễn

thể ở khu vực sông Cấm, tỉnh Nghệ An”, để làm đề tài khóa luận tốt nghiệp đại
học.
Ý nghĩa khoa học và tực tiễn của đề tài:
Nghiên cứu sự tích lũy các kim loại Cu, Zn,Cd, Pb trong các loài nhuyễn thể là
hƣớng nghiên cứu đang đƣợc các nhà phân tích thực phẩm, môi trƣờng quan tâm, với đối
tƣợng là các loài nhuyễn thể đƣợc sử dụng làm thực phẩm và vùng nghiên cứu gắn với địa
phƣơng, do đó đề tài vừa có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Kết quả của đề tài là tài liệu
tham khảo cho cơ quan chức năng ở Nghệ An đánh giá hàm lƣợng nguyên tố lƣợng và một

số nguyên tố kim loại nặng độc hại, nhƣ Pb và Cd để sử dụng hiệu quả, an toàn nguồn thực
phẩm nhuyễn thể và nguồn nƣớc.
Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Xác định hàm lƣợng chì, cadimi, đồng và kẽm trong một số loài nhuyễn thể (lựa
chọn mẫu trai và ốc) ở Nghệ An bằng phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS.

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

6

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

- Trên cơ sở đó xây dựng một phƣơng pháp phân tích phù hợp đối với nhuyễn thể hai
mảnh vỏ.
- Từ đó rút ra nhận xét về mức độ tích tụ các kim loại này trong các lồi nhuyễn thể
nghiên cứu.
- Tìm hiểu mối liên quan giữa sự tích lũy các kim loại nghiên cứu trong mô của các
mẫu trai, ốc và môi trƣờng sống của chúng.

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

7

Lớp: 50K – HTP

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu chung về kim lại nặng và tình hình ơ nhiễm kim loại nặng.
1.1.1 Định nghĩa và nguồn phát sinh kim loại nặng
Kim loại nặng là những kim loại có tỷ trọng lớn hơn 5g/cm3 và thơng thƣờng chỉ
những kim loại hoặc các á kim liên quan đến sự ô nhiễm và độc hại. Tuy nhiên chúng cũng
bao gồm những nguyên tố kim loại cần thiết cho một số sinh vật ở nồng độ thấp. Kim loại
nặng đƣợc đƣợc chia làm 3 loại: các kim loại độc (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, As, Co,
Sn,…), những kim loại quý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,…), các kim loại phóng xạ (U, Th, Ra,
Am,…).
Trong tự nhiên, kim loại nặng chủ yếu tồn tại trong đất và nƣớc, hàm lƣợng của
chúng thƣờng tăng cao do tác động của con ngƣời. Các kim loại nặng hòa tan do tác động
của con ngƣời là nguồn gây ô nhiễm kim loại nặng chủ yếu khi chúng đi vào môi trƣờng đất
và nƣớc. Các kim loại hòa tan trong nƣớc do hoạt động của con ngƣời nhƣ Cd, Cu, Pb và Zn
thải ra ƣớc tính là nhiều hơn so với nguồn kim loại có trong tự nhiên, đặc biệt đối với chì 17
lần. Nguồn kim loại nặng đi vào đất và nƣớc do tác động của con ngƣời bằng các con đƣờng
chủ yếu nhƣ bón phân, bã bùn cống và thuốc bảo vệ thực vật và các con đƣờng phụ nhƣ
khai khoáng và kỹ nghệ hay lắng đọng từ khơng khí.
Nguồn gốc tự nhiên: kim loại nặng đƣợc phát hiện ở khắp mọi nơi, trong nƣớc, trong
đất, trong đá và xâm nhập vào trong các ao, hồ, sơng, suối… qua các q trình tự nhiên,
phong hóa, xói mịn, rửa trơi đất, đá.
Nguồn gốc nhân tạo: trong các q trình sản xuất cơng nghiệp (nhƣ khai thác khoáng sản,
chế biến quặng kim loại, mạ kim, luyện kim, chế biến sơn, thuốc nhuộm, dƣợc phẩm, mỹ
phẩm, hóa chất, xăng, dầu…), nƣớc thải sinh hoạt, hoạt động sản xuất nơng nghiệp ( hóa
chất bảo vệ thực vật), dƣợc phẩm …đã đƣa các kim loại nặng quay trở lại mơi trƣờng.
1.1.2 Tính chất và tác hại của kim loại nặng

Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học, không độc khi ở dạng nguyên tố tự do
nhƣng nguy hiểm đối với sinh vật sống khi ở dạng cation do khả năng gắn kết với các chuỗi
cacbon ngắn dẫn đến sự tích tụ trong cơ thể sinh vật sau nhiều năm.
Đối với con ngƣời, có khoảng 12 nguyên tố kim loại nặng gây độc nhƣ chì, thủy
ngân, nhơm, arsenic, cadmium, nickel… Một số kim loại nặng đƣợc tìm thấy trong cơ thể
và thiết yếu cho sức khỏe con ngƣời, chẳng hạn nhƣ sắt, kẽm, cobalt, manganese và đồng
mặc dù với lƣợng rất ít nhƣng nó hiện diện trong q trình chuyển hóa. Tuy nhiên, ở mức
SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

8

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

thừa của các nguyên tố thiết yếu có thể nguy hại đến đời sống của sinh vật. Các nguyên tố
kim loại còn lại là các ngun tố khơng thiết yếu và có thể gây độc tính cao khi hiện diện
trong cơ thể, tuy nhiên tính độc chỉ thể hiện khi chúng đi vào chuỗi thức ăn. Các nguyên tố
này bao gồm thủy ngân, nickel, chì, arsenic, cadmium, nhơm, platinum và đồng ở dạng ion
kim loại. Chúng đi vào cơ thể qua các con đƣờng hấp thụ của cơ thể nhƣ hô hấp, tiêu hóa và
qua da. Nếu kim loại nặng đi vào cơ thể và tích lũy bên trong tế bào lớn hơn sự phân giải
chúng thì chúng sẽ tăng dần và sự ngộ độc sẽ xuất hiện. Do vậy ngƣời ta bị ngộ độc không
những với hàm lƣợng cao của kim loại nặng mà cả khi với hàm lƣợng thấp và thời gian kéo
dài sẽ đạt đến hàm lƣợng gây độc.
Kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể ngƣời qua đƣờng hơ hấp, thức ăn hay hấp thụ
qua da đƣợc tích tụ trong các mô theo thời gian sẽ đạt tới hàm lƣợng gây độc. Các nghiên
cứu đã chỉ ra rằng kim loại nặng có thể gây rối loạn hành vi của con ngƣời do tác động trực

tiếp đến chức năng tƣ duy và thần kinh. Gây độc cho các cơ quan trong cơ thể nhƣ máu,
gan, thận, cơ quan sản xuất hoocmon, cơ quan sinh sản, hệ thần kinh gây rối loạn chức năng
sinh hóa trong cơ thể do đó làm tăng khả năng bị dị ứng, gây biến đổi gen. Các kim loại
nặng còn làm tăng độ axit trong máu, cơ thể sẽ rút canxi từ xƣơng để duy trì pH thích hợp
trong máu dẫn đến bệnh lỗng xƣơng. Các nghiên cứu mới đây đã chỉ ra rằng hàm lƣợng
nhỏ các kim loại nặng có thể gây độc hại cho sức khỏe con ngƣời nhƣng chúng gây hậu quả
khác nhau trên những con ngƣời cụ thể khác nhau.
Sự nhiễm độc kim loại nặng không phải là hiện tƣợng chỉ có trong thời hiện đại. Các
nhà sử học đã nói đến trƣờng hợp ô nhiễm rƣợu vang và nƣớc nho do dùng bình chứa và
dụng cụ đun nấu thức ăn làm bằng chì nhƣ là một nguyên nhân làm suy yếu và sụp đổ đế
quốc La Mã.
Sự nhiễm độc kim loại nặng đã tăng lên nhanh chóng từ những năm 50 của thế kỷ
trƣớc do hậu quả của việc sử dụng ngày càng nhiều các kim loại nặng trong các ngành sản
xuất công nghiệp. Ngày nay sự nhiễm độc mãn tính có thể xuất phát từ việc dùng chì trong
sơn, nƣớc máy, các hóa chất trong q trình chế biến thực phẩm, các sản phẩm “chăm sóc
con ngƣời” (mỹ phẩm, dầu gội đầu, thuốc nhuộm tóc, thuốc đánh răng, xà phịng,…). Trong
xã hội ngày nay, con ngƣời khơng thể tránh đƣợc sự nhiễm các hóa chất độc và các kim
loại.
Độc tính của các kim loại nặng chủ yếu do chúng có thể sinh các gốc tự do, đó là các
phần tử mất cân bằng năng lƣợng, chứa những điện tử không cặp đôi chúng chiếm điện tử từ
SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

9

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

các phân tử khác để lặp lại sự cân bằng của chúng. Các gốc tự do tồn tại tự nhiên khi các
phân tử của tế bào phản ứng với O2 (bị ôxi hóa ) nhƣng khi có mặt các kim loại nặng – tác
nhân cản trở q trình ơxi hóa, sẽ sinh ra các gốc tự do vô tổ chức, không kiểm sốt đƣợc.
Các gốc tự do này phá hủy các mơ trong toàn cơ thể gây nhiều bệnh tật. Cụ thể:
Đối với ngƣời: Gây độc hại cấp tính, thí dụ thuỷ ngân, cadimi hay asen với liều cao
có thể gây ngộ độc chết ngƣời ngay. Gây độc hại mãn tính hoặc tích luỹ thí dụ chì với liều
lƣợng 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 hƣ hỏng thức ăn, thí dụ chỉ cần cho vết đồng sẽ kích thích q
trình oxi hoá và tự oxi hoá của dầu mỡ. Làm giảm giá trị dinh dƣỡng của thực phẩm, chỉ cần
vết kim loại nặng cũng đủ để kích thích sự phân huỷ vitamin C, vitamin B1,…
1.1.3 Các nguyên tố chì, cadimi, kẽm, đồng; tác dụng sinh hóa và độc tính của
chúng.
1.1.3.1 Ngun tố chì
Chì là một kim loại mềm, nặng, độc hại và
có thể tạo hình. Chì có màu trắng xanh khi mới cắt
nhƣng bắt đầu xỉn màu thành xám khi tiếp xúc với
khơng khí.
Chì có ký hiệu hóa học là Pb, có số hiệu
nguyên tử Z = 82, thuộc nhóm IVA, chu kỳ 6 trong

Hình 1.1 Kim loại chì

bảng hệ thống tuần hoàn. Khối lƣợng nguyên tử là 207,2 đvC. Thế ion hóa 7,416 eV, nhiệt
độ nóng chảy 327,46oC, nhiệt độ sơi 1749oC, khối lƣợng riêng 11,34 g/cm3.
Chì trong tự nhiên chiếm khoảng 0,0016 % khối lƣợng vỏ Trái đất, phân bố trong
170 khống vật khác nhau.

 Tác dụng sinh hóa của chì

Tác dụng sinh hóa quan trọng của chì là sự can thiệp vào việc tổng hợp hemoglobin dẫn
đến sự phá vỡ hồng cầu (các bệnh về máu).
Chì ức chế nhiều loại enzim then chốt liên quan đến quá trình tổng hợp hemoglobin do
sự tích lũy của các hợp chất trung gian của quá trình trao đổi chất. Kết quả là phá hủy quá
trình tổng hợp hemoglobin cũng nhƣ các sắc tố hô hấp khác cần thiết trong máu nhƣ
cytochromes.

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

10

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

Cuối cùng, chì cản trở việc sử dụng oxi và glucoza để sản sinh năng lƣợng trong quá
trình sống. Khi hàm lƣợng chì trong máu khoảng 0,3 ppm thì nó ngăn cản q trình sử dụng
oxi để oxi hóa glucoza tạo ra năng lƣợng cho q trình sống, do đó làm cho cơ thể mệt mỏi.
Ở các nồng độ cao hơn có thể gây hiện tƣợng thiếu máu (thiếu hemoglobin) nếu hàm lƣợng
chì trong máu khoảng 0,5 – 0,8 ppm gây ra sự rối loạn chức năng thận và phá hủy não.
Ở nồng độ cao hơn ( >0,8 ppm) có thể gây thiếu máu do thiếu hemoglobin.
Xƣơng là nơi tàng trữ, tích tụ chì của cơ thể. Sau đó phần chì này có thể tƣơng tác
cùng với photphat trong xƣơng và thể hiện tính độc hại khi truyền vào mơ mềm của cơ thể.
Chì nhiễm vào cơ thể qua da, đƣờng tiêu hóa, hơ hấp. Nhiễm chì có thể dẫn đến vơ sinh, sảy
thai, mắc phải các rối loạn về thần kinh, thiếu máu, đau đầu, sƣng khớp, chóng mặt. Ở trẻ
em, chỉ số IQ sẽ khơng cao, đơi khi có những biểu hiện rối loạn hành vi. Do chì tích lũy dần
trong cơ thể một cách chậm chạp nên những triệu chứng sẽ khơng đƣợc nhận biết kịp thời.

 Độc tính của chì
Trong sản xuất cơng nghiệp thì Pb có vai trị quan trọng, nhƣng đối với cơ thể thì chƣa
chứng minh đƣợc Pb có vai trị tích cực gì. Song độc tính của Pb và các hợp chất của nó đối
với cơ thể ngƣời và động vật thì quá rõ. Khơng khí, nƣớc và thực phẩm bị ơ nhiễm Pb đều
rất nguy hiểm cho mọi ngƣời, nhất là trẻ em đang phát triển và động vật.
Chì gây ngộ độc cho hệ thần kinh trung ƣơng, hệ thần kinh ngoại biên, tác động lên hệ
enzym chứa nhóm hoạt động có hyđro.
Với nồng độ trong máu cao hơn 80 mg/l có thể xảy ra các bệnh về não do việc gây tổn
thƣơng đến các tiểu động mạch, mao mạch não và phù não, tăng áp suất dịch não tủy, thối
hóa các nơron thần kinh.
Ngƣời bị nhiễm độc chì sẽ bị rối loạn bộ phận tạo huyết (tủy xƣơng). Tùy theo mức độ
nhiễm độc có thể bị đau bụng, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp, tai biến não, nhiễm độc
nặng có thể gây tử vong. Đặc tính nổi bật là sau khi xâm nhập vào cơ thể, chì ít bị đào thải
mà tích tụ theo thời gian rồi mới gây độc.
Ngồi ra muối chì cịn gây rối loạn tổng hợp hemoglobin, giảm thời gian sống của hồng
cầu, thay đổi hình dạng tế bào, gây xơ vữa động mạch, làm con ngƣời bị ngu đần, mất cảm
giác...
Chì gây ung thƣ thận thơng qua việc thay đổi hình thái và chức năng của các tế bào ống
thận làm giảm chức năng vận chuyển năng lƣợng là tiểu đƣờng, tiểu đạm. Chì ảnh hƣởng
đến chức năng sinh sản, gây vô sinh, sảy thai và chết sơ sinh.
SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

11

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

1.1.3.2 Nguyên tố cadimi
Cadimi là kim loại mềm, màu trắng xanh, dễ nóng chảy, có khối lƣợng nguyên tử là
112,41 đvC khối lƣợng riêng 8,63 g/cm3 nhiệt độ nóng chảy 321oC, nhiệt độ sôi 767oC,
nhiệt thăng hoa 112 kJ/mol, độ dẫn điện 13.
Cadimi có ký hiệu hóa học là Cd (tên Latin :
Cadmium). Số hiệu nguyên tử Z = 48. Thuộc nhóm IIB, chu
kỳ 5 trong bảng hệ thống tuần hoàn.
Trong thiên nhiên, Cd tồn tại ở dạng bền vững là Cd (II). Trữ
lƣợng của Cadimi trong vỏ Trái đất là 7,6.10-6% tổng số
ngun tử tƣơng ứng. Khống vật chính của Cadimi là
grenokit (CdS), khoáng vật này hiếm khi tồn tại riêng mà

Hình 1.2 Kim loại cadimi

thƣờng ở lẫn với khống vật của kẽm và thủy ngân là xinaba
hay thần sa ( HgS).

 Tác dụng sinh hóa của cadimi
Sau khi xâm nhập vào cơ thể, cadimi đƣợc gắn vào trong các mô dƣới dạng một hợp
chất với một protein có chọn lọc và có trọng lƣợng phân tử thấp nhƣng giàu nhóm tiol (-SH)
là metalothionein. Metalothionein thƣờng có 61 axit amin trong đó có 20 axit amin cystein
và khơng có axit amin thơm. Chính sự tổng hợp nên hợp chất metalothionein này đƣợc kích
thích khi có mặt của cadimi. Metalothionein tập trung nhiều nhất ở gan và thận, nơi mà
cadimi thƣờng tích lũy ( khoảng 50 – 60 % lƣợng cadimi trong cơ thể).

 Độc tính của cadimi
Cadimi là nguyên tố rất độc. Trong tự nhiên cadimi thƣờng đƣợc tìm thấy trong các
khống vật có chứa kẽm. Nhiễm độc cadimi gây nên chứng bệnh giòn xƣơng. Ở nồng độ

cao, cadimi gây đau thận, thiếu máu và phá huỷ tuỷ xƣơng.
Phần lớn cadimi thâm nhập vào cơ thể con ngƣời đƣợc giữ lại ở thận và đƣợc đào
thải, cịn một phần ít (khoảng 1%) đƣợc giữ lại trong thận, do cadimi liên kết với protein tạo
thành metallotionein có ở thận. Phần cịn lại đƣợc giữ lại trong cơ thể và dần dần đƣợc tích
luỹ cùng với tuổi tác. Khi lƣợng cadimi đƣợc tích trữ lớn, nó có thể thế chỗ ion Zn 2+ 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 thƣ.
Cadimi thâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua con đƣờng thực phẩm. Theo nhiều nghiên
cứu của các chuyên gia thì ngƣời hút thuốc lá cũng có nguy cơ nhiễm cadimi. Đã có nhiều
SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

12

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

bằng chứng cho thấy cadimi có thể gây ung thƣ qua đƣờng hơ hấp. Tùy theo mức độ nhiễm
độc mà có thể gây ung thƣ phổi, thủng vách ngăn mũi, đặc biệt có thể gây tổn thƣơng tuyến
thận dẫn đến protein tuyến niệu, ảnh hƣởng đến nội tiết, máu, tim mạch... Nhiễm độc cadimi
xảy ra ở nhiều nơi trên thế giới, điển hình là Nhật Bản.
1.1.3.3 Nguyên tố kẽm
Kẽm là một kim loại màu trắng xanh nhạt ở nhiệt độ
thƣờng nhƣng khi nấu đến 100 – 150oC nó trở nên mềm,
dẻo, dễ dát mỏng, dễ kéo dài.
Kẽm có ký hiệu hóa học là Zn ( tên Latin : zincum),
có số hiệu nguyên tử Z = 30, thuộc nhóm IIB, chu kỳ 4

trong bảng hệ thống tuần hồn. Khối lƣợng ngun tử là

Hình 1.3 Kim loại kẽm

65,37 đvC. Thế ion hóa 17,96 eV, nhiệt độ nóng chảy 419,5oC, nhiệt độ sơi 906oC, khối
lƣợng riêng 7,13 g/cm3, nhiệt thăng hoa 140kJ/mol, độ dẫn điện là 16.
Trữ lƣợng trong thiên nhiên của kẽm là khoảng 5.10-3% khối lƣợng vỏ trái đất,
1,5.10-3% tổng số nguyên tử của vỏ trái đất, tức là nguyên tố tƣơng đối phổ biến. Khoáng
vật chứa kẽm là quặng blen kẽm (ZnS), calamin (ZnCO3), phranclinit hay ferit kẽm
(Zn(FeO2)2), ngồi ra cịn có Zincit (ZnO). Trong nƣớc biển kẽm tồn tại chủ yếu ở dạng ion
tự do Zn2+ và chiếm khoảng 5.10-6% khối lƣợng.

 Tác dụng sinh hóa của kẽm
Kẽm đóng vai trị sinh học không thể thiếu đối với sức khỏe con ngƣời, cho dù kẽm
chỉ chiếm khoảng vài phần triệu trọng lƣợng khô của cơ thể.
Kẽm đƣợc đƣa vào cơ thể chủ yếu qua đƣờng tiêu hóa, đƣợc hấp thụ phần lớn ở ruột
non. Nó đƣợc thải ra ngồi với một lƣợng lớn qua dịch ruột, dịch tụy ( 2 – 5 mg), còn lại
qua nƣớc tiểu ( 0,5 – 0,8 mg) và mồ hôi ( 0,5 mg). Khi vào cơ thể, phần lớn kẽm tập trung
trong tế bào, chỉ một lƣợng nhỏ trong huyết tƣơng, dạng gắn kết với albumin và
2_macropolysaccaride.
Lƣợng kẽm trong cơ thể có liên quan chặt chẽ với môi trƣờng sống và chế độ dinh
dƣỡng. Thiếu kẽm ảnh hƣởng đến sự phát triển bình thƣờng của cơ thể và hơn nữa có thể
cịn là ngun nhân gây nên nhiều bệnh nguy hiểm, ảnh hƣởng lâu dài đến cuộc sống và
sinh mạng của con ngƣời.
Kẽm 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. Kẽm có trong thành phần của hơn 80 loại enzym khác nhau,
SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

13

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

đặc biệt có trong hệ thống enzym vận chuyển, thủy phân, đồng hóa, xúc tác phản ứng gắn
kết các chuỗi trong phân tử ADN, xúc tác phản ứng oxi hóa cung cấp năng lƣợng. Ngồi ra
kẽm cịn hoạt hóa nhiều enzym khác nhau nhƣ amylase, pencreatinase ...
Đặc biệt, kẽm có vai trị 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 nhƣ hệ thần kinh trung ƣơng, da, niêm mạc, hệ tiêu hóa, hệ tuần hồn ...
rất nhạy cảm với sự thiếu hụt kẽm. Nếu thiếu kẽm, trẻ sẽ biếng ăn.
Một vai trò cũng rất quan trọng khác của kẽm là vừa cấu trúc vừa tham gia vào duy
trì chức năng của hàng loạt cơ quan quan trọng. Kẽm có độ tập trung cao trong não, đặc biệt
là vùng vỏ não. Nếu thiếu kẽm 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.
Kẽm tham gia điều hịa chức năng của hệ thống nội tiết và có trong thành phần các
hormon (tuyến yên, tuyến thƣợng thận, tuyến sinh dục...). Hệ thống này có vai trị quan
trọng trong việc phối hợp với hệ thần kinh trung ƣơng, điều hịa hoạt động sống trong và
ngồi cơ thể, phản ứng với các kích thích từ mơi trƣờng và xã hội, làm cho con ngƣời 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 hƣởng đến q trình thích nghi và phát triển của con ngƣời.
Ngồi ra, các cơng trình nghiên cứu cịn cho thấy kẽm có vai trị làm giảm độc tính
của các kim loại độc nhƣ nhơm (Al), asen (As), cadimi (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 đƣợc tăng cƣờng nhờ kẽm, bởi nó hoạt hóa hệ thống này thơng qua cơ chế kích thích
các đại thực bào, tăng các limpho T ... Vì vậy, khi thiếu kẽm nguy cơ nhiễm khuẩn ở bệnh
nhân sẽ tăng lên.

Sự có mặt của kẽm sẽ giúp cho q trình hấp thu và chuyển hóa các nguyên tố khác
cần thiết cho sự sống nhƣ đồng (Cu), mangan (Mn), magie (Mg) ... Do vậy, khi cơ thể thiếu
kẽm sẽ kéo theo sự thiếu hụt hoặc rối loạn chuyển hóa của nhiều yếu tố, ảnh hƣởng rất lớn
đến sức khỏe.

 Độc tính của kẽm
Kẽm ít độc tính. Hàm lƣợng trong thức ăn thấp. Ăn vào hơn 150 mg kẽm mỗi ngày có
thể gây rối loạn chuyển hóa đồng và sắt, nhƣng chỉ có ý nghĩa khi các ion này bị giới hạn.
Lƣợng kẽm rất cao ( 450 mg/ngày) làm thiếu đồng và gây thiếu máu nguyên bào sắt. Nếu
lƣợng kẽm quá cao có thể gây suy giảm chức năng miễn dịch. Q liều có thể gây buồn nơn,
SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

14

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

phát ban, sự khử nƣớc và loét dạ dày. Kẽm làm giảm hấp thu tetracycline. Nên tránh điều trị
kẽm trong thai kỳ và cho con bú.
1.1.3.4 Nguyên tố đồng
Đồng là một kim loại mềm, dẻo, dễ uốn, màu đỏ, có hóa trị I và II.
Đồng có ký hiệu hóa học là Cu ( tên Latin :
cuprum), có số hiệu nguyên tử Z = 29, thuộc nhóm IB,
chu kỳ 4 trong bảng hệ thống tuần hoàn. Khối lƣợng
nguyên tử là 63,546 đvC. Thế ion hóa 20,29 eV, nhiệt độ
nóng chảy 1083oC, nhiệt độ sôi 2543oC, nhiệt thăng hoa

339,6 kJ/mol, khối lƣợng riêng 8,94 g/cm3, độ dẫn
điện 57.

Hình 4. Kim loại đồng

Trong tự nhiên, đồng là nguyên tố tƣơng đối phổ biến,

Hình 1.4 Kim loạ i đồng

đồng chiếm khoảng 1.10-20 % khối lƣợng vỏ trái đất, vào khoảng 3.10-3 % tổng số nguyên tử
của vỏ trái đất. Đồng có thể tồn tại ở cả hai dạng hợp chất và dạng tự do, dạng tự do đƣợc
gọi là kim loại tự sinh, thƣờng có hàm lƣợng bé.

 Tác dụng sinh hóa của đồng
Đồng là nguyên tố vi lƣợng rất cần thiết cho các loài động, thực vật bậc cao. Trong
cơ thể con ngƣời, đồng có trong thành phần của một số protein, enzym và tập trung chủ yếu
ở gan. Đồng đƣợc tìm thấy trong một số loại enzym.
Theo tiêu chuẩn RDA của Mỹ về hàm lƣợng của đồng đối với ngƣời trƣởng thành là
0,9 mg/ngày.
Hợp chất của đồng là cần thiết đối với quá trình tổng hợp hemoglobin và
photpholipid. Sự thiếu đồng gây nên bệnh thiếu máu. Trong máu của động vật bậc thấp (ốc,
sò và động vật thân mềm) có chất máu là hemocyanin, chứa đồng và có chức năng nhƣ
hemoglobin ở trong máu của động vật có xƣơng sống.
Đồng đƣợc vận chuyển chủ yếu trong máu bởi protein trong huyết tƣơng gọi là
cerulopasmin. Đồng đƣợc hấp thụ trong ruột non và đƣợc vận chuyển đến gan bằng liên kết
với albumin. Bệnh Wilson sinh ra bởi cơ thể giữ lại đồng, không tiết ra bởi gan vào trong
mật, có thể dẫn đến tổn thƣơng não và gan.
Ngƣời ta cho rằng kẽm và đồng cạnh tranh về phƣơng diện hấp thụ trong bộ máy tiêu
hóa vì việc ăn uống dƣ thừa chất này sẽ làm thiếu hụt chất kia.

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

15

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

Các nghiên cứu cho thấy một số ngƣời mắc bệnh về thần kinh có nồng độ đồng cao hơn
trong cơ thể. Hợp chất của đồng không độc bằng hợp chất của kim loại nặng nhƣ chì và thủy
ngân. Muối đồng rất độc với nấm mốc và rêu tảo. Ngƣời ta dùng CuSO4 để chống mốc cho
gỗ, dùng nƣớc boocđô là hỗn hợp của dung dịch CuSO4 và vữa vôi để trừ bọ cho một số cây
trồng.

 Độc tính của đồng
Khi thiếu đồng, hoạt động của các men oxi hóa bị yếu đi rất nhiều. Tuy nhiên, khi hàm
lƣợng muối đồng cao sẽ gây tổn thƣơng cho đƣờng tiêu hóa, gan thận, niêm mạc, hạ huyết
áp, hơn mê, đau dạ dày, thậm chí tử vong. Đối với ngƣời lớn tỉ lệ hấp thụ và lƣu trữ đồng
tùy thuộc vào lƣợng đƣa vào cơ thể hằng ngày. Sự kích thích đa cấp có thể xảy ra ở ngƣời
lớn vì sự thối hóa gan nhân đậu, cơ chế điều chỉnh đồng hóa suy giảm hiệu quả và do ăn
uống lâu ngày nƣớc có nồng độ đồng cao dẫn đến nguy cơ suy gan. Nguyên nhân dẫn đến
ngộ độc đồng của con ngƣời có thể là do: uống nƣớc thông qua ống dẫn nƣớc đồng, ăn thực
phẩm có chứa lƣợng đồng cao (nhƣ nho, nấm, tơm …), các hồ bơi có sử dụng thuốc diệt tảo
( Algaecides) có chứa đồng để vệ sinh hồ - đây là một chất độc đối với động vật: đối với
ngƣời từ 60 – 100 mg/kg thể trọng gây buồn nôn, đến 1 g/kg thể trọng sẽ gây tử vong.
Mọi hợp chất của đồng đều là những chất độc, khoảng 30g CuSO4 có khả năng gây chết
ngƣời. Nồng độ an tồn của đồng trong nƣớc uống đối với con ngƣời dao động theo từng

nguồn, khoảng 1.5÷ mg/l. Lƣợng đồng đi vào cơ thể ngƣời theo đƣờng thức ăn mỗi ngày
khoảng 2 ÷ 4 mg/l.
1.1.4 Sự tích tụ các nguyên tố Cu, Zn, Cd, Pb trong một số loài nhuyễn thể
1.1.4.1 Sự tích tụ kim loại nặng trong một số lồi nhuyễn thể ở trên thế giới:
Trong một số loài nhuyễn thể cũng có chứa kim loại nặng. Việc nghiên cứu kiểm
sốt kim loại nặng trong nhuyễn thể đƣợc thực hiện ở nhiều nƣớc, với nhiều khu vực biển
khác nhau. Kết quả nghiên cứu sự tích lũy các kim loại Cu, Zn, Cd, Pb trong một số loài
nhuyễn thể ở một số vùng biển trên thế giới đã đƣợc nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu.
Một số kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày ở các bảng 1.1, 1.2, 1.3, 1.4.

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

16

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

Bảng 1.1 Hàm lƣợng đồng và kẽm trong một số loài nhuyễn thể ở vùng biển Senegal [30]

Cu ( μg/g)

Tên loài

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 lƣợng cadimi cũng đã đƣợc tìm thấy trong một số lồi nhuyễn thể ở vịnh Akkuyu,

Thổ Nhĩ Kỳ thu đƣợc trong bảng 1.2 :
Bảng 1.2 Hàm lƣợng cadimi trong loài Brachidontes pharaonis và loài Pinctada radiata ở
vịnh Akuyu, Thổ Nhĩ Kỳ. [28]

Cá thể

Hàm lƣợng Cd (μg/g)

Brachidontes pharaonis (một loài trai)

0,0058 ± 0,00034

Pinctada radiata (một loài sị)

0,0605 ± 0,00467

1.1.4.2 Sự tích tụ kim loại nặng trong một số loài nhuyễn thể ở Việt Nam:
Ở Việt Nam, vấn đề sự tích lũy các kim loại nặng trong các lồi nhuyễn thể cũng đã
đƣợc một số nhóm tác giả quan tâm nghiên cứu. Nhóm tác giả Lê Thị Mùi và cộng sự [11,
20], Dƣơng Công Vinh và cộng sự [16], đã nghiên cứu sự tích lũy các kim loại trong các
lồi nhuyễn thể nhƣ: hàu, sị, nghêu, điệp... tại vùng biển Đà Nẵng, Việt Nam. Kết quả xác
định hàm lƣợng một số kim loại nặng đƣợc trình bày ở bảng 1.3 và bảng 1.4.

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

17

Lớp: 50K – HTP

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

Bảng 1.3 Hàm lƣợng chì và cadimi trong một số lồi nhuyễn thể ở vùng biển Đà Nẵng .[20]

Địa điểm

Ngày lấy

lấy mẫu

mẫu

12/05/2007

12/05/2007

Loại nhuyễn thể

Hàu
(Ostrea Rivularis)
Nghêu trắng
(Mertrix Lyrata)

Chiều dài
vỏ (mm)

Hàm lƣợng kim loại (μg/g
khối lƣợng ƣớt)

Pb

Cd

75

0,3868

0,0406

44

0,5170

0,0802

45

0,3568

0,1152

45

0,3878

0,1092

85

1,2257

0,8508

45

0,1662

-

44

0,0650

-

Nghêu lụa
12/05/2007
Biển Nam Ô

(Paphia
Undulata)
Nghêu dầu

14/05/2007

(Mertrix Mertrix
LinnĐ)
Điệp

14/05/2007

(Chlamys
Nobylis)
Nghêu dầu

Biển Thành

05/05/2007

(Mertrix Mertrix
LinnĐ)

Bình
05/05/2007

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

Nghêu trắng
(Mertrix Lyrata)

18

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

Bảng 1.4 Hàm lƣợng đồng và kẽm trong một số loài nhuyễn thể ở vùng biển Đà Nẵng .[11]

Địa điểm lấy

Ngày lấy

mẫu

mẫu

04/04/2008

04/04/2008

12/04/2008

Biển Nam Ô

05/04/2008

Loại nhuyễn thể
Nghêu lụa
(Paphia Undulata)
Vẹm xanh
(Perna Viridis)
Nghêu dầu
(Mertrix LinnĐ)
Nghêu trắng
(Mertrix Lyrata)

Chiều dài
vỏ (mm)

Hàm lƣợng kim loại (μg/g
khối lƣợng ƣớt)
Cu

Zn

43 – 45

13,66 ±0,14

28,70 ±1,72

100 – 105

19,17 ±0,26

33,72 ±1,12

34 – 38

15,27 ±0,31

24,13 ±0,58

34 – 41

19,32 ±0,26

34,60 ±0,61

50 – 58

16,27 ±0,22

29,09 ±0,34

72 – 76

19,54 ±0,16

38,22 ±0,92

82 – 85

19,15 ±0,86

32,42 ±0,92

52 – 56

14,24 ±0,37

25,60 ±0,42

42 – 47

12,40 ±0,22

24,70 ±0,17

35 – 37

12,49 ± 0,42

20,47 ± 0,54

Sị lơng
12/04/2008

(Anadara
Subcrenata)

06/04/2008

07/04/2008

Hàu
(Ostrea Rivularis)
Điệp
( Chlamys Nobylis)
Sị lơng

06/04/2008

Subcrenata)

Biển Thành

Bình

( Anadara

14/04/2008

14/04/2008

Nghêu lụa
(Paphia Undulata)
Nghêu dầu
(Mertrix LinnĐ)

Các kết quả nghiên cứu đều cho thấy, hầu hết các lồi nhuyễn thể nghiên cứu đều có khả
năng tích lũy các kim loại: Cu, Zn, Cd, Pb... Hàm lƣợng kim loại nặng chì, cadimi, đồng và
kẽm trong các loài nhuyễn thể hai mảnh vỏ khác nhau là khác nhau. Điều này đƣợc giải
thích trên cơ sở đời sống sinh lý từng lồi và tính phàm ăn của chúng thể hiện qua khả năng
lọc nƣớc.
SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

19

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

1.1.5 Giới hạn an toàn của kim loại nặng : Cu, Zn, Cd, Pb

* Theo qui định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa học trong thực phẩm (kèm
quyết định số 46/2007/QĐ-BYT), hàm lƣợng chì và cadimi cho phép trong thực phẩm
không vƣợt quá giới hạn :
+ Đối với chì : < 1,5 μg/g thực phẩm .
+ Đối với cadimi : < 1 μg/g thực phẩm.
1.1.5.1 Giới hạn an tồn của chì và cadimi trong thực phẩm
Theo quy định 46 /2007/QĐ-BYT, hàm lƣợng chì và cadimi cho phép trong một số loại
thực phẩm không vƣợt quá giới hạn ở bảng 1.5.
Bảng 1.5 Giới hạn cho phép của hàm lƣợng 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 lƣợng ăn vào tối đa cho
phép hàng ngày (PTDL) và hàng tuần (PTWI) của chì và cadimi trong thực phẩm đƣợc thể
hiện ở bảng 1.6.
Bảng 1.6. Quy định lƣợng ăn vào tối đa cho phép hàng ngày và hàng tuần của chì và
cadimi trong thực phẩm.

Ngun tố

PTWI (mg.kg-1wbweek-1)

PTDI (μg.kg-1wbday-1)

Pb

0,025

3,6

Cd

0,007

1,0

Trong đó :
SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

20

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

PTWI : Lƣợng ăn vào tối đa cho phép hàng tuần, đơn vị tính : mg/kg trọng lƣợng cơ thể
trên một tuần.
PTDI : Lƣợng ăn vào tối đa cho phép hàng ngày, đơn vị tính : μg/kg trọng lƣợng cơ thể
trên một ngày.
Dựa theo cân nặng trung bình của trẻ bình thƣờng mức tối đa ăn vào (kể cả nƣớc uống)
một ngày của Pb và Cd đƣợc 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 lƣợng
cơ thể.

Lƣợng kim loại

6 tháng

12 tháng

24 tháng

36 tháng

nặng cho phép

(TB : 7,5 kg)

(TB : 10 kg)

(TB : 12,3 kg)

(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

1.1.5.2 Giới hạn an toàn của đồng và kẽm trong thực phẩm
Theo quy định 46 /2007/QĐ-BYT, hàm lƣợng đồng và kẽm cho phép trong một số loại
thực phẩm không vƣợt quá giới hạn ở bảng 1.8.
Bảng 1.8 Giới hạn cho phép của hàm lƣợng đồng và kẽm trong một số loại thực phẩm

Thực phẩm

Cu (mg/kg)

Zn (mg/kg)

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

1.1.5.3 Giới hạn an toàn của Cu, Pb, Cd và Zn trong nƣớc
Theo QCVN 08:2008/BTNMT, hàm lƣợng đồng và kẽm cho phép trong nƣớc sinh hoạt
không vƣợt quá giới hạn ở bảng 1.9.

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

21

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

Bảng 1.9 Giới hạn cho phép của hàm lƣợng Cu, Zn. Pb, Cd trong nƣớc mặt

STT

Tên chỉ tiêu

Giới hạn cho phép

1

Hàm lƣợng Cu

0.1 mg/l

2

Hàm lƣợng Zn

0.5 mg/l

3

Hàm lƣợng Pb

0.02 mg/l

4

Hàm lƣợng Cd

0.005 mg/l

1.1.6 Tình hình ơ nhiễm kim loại nặng trên tồn thế giới và ở Việt Nam
1.1.6.1 Tình hình ơ nhiễm kim loại nặng trên thế giới
Hiện nay nhiều quốc gia trên thế giới bị ô nhiễm nặng, ô nhiễm không khí do hoạt
động sản xuất nơng nghiệp, cơng nghiệp, ơ nhiễm nguồn nƣớc sinh hoạt do các nhà máy chế
biến thủy sản, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật …Ơ nhiễm nghiêm trọng hơn hết là ô nhiễm
bởi các kim loại nặng, ô nhiễm kim loại nặng ảnh hƣởng rất lớn đến đời sống của con
ngƣời. Tình trạng ơ nhiễm kim loại nặng thƣờng gặp ở các khu công nghiệp, các thành phố
lớn, khu vực sản xuất nông nghiệp và các khu vực khai thác khoáng sản. Từ các nguồn phát
thải, các kim loại nặng đi vào môi trƣờng đất, nƣớc, khơng khí gây ơ nhiễm mơi trƣờng,
ảnh hƣởng đến sức khỏe, đời sống sinh vật trên trái đất và tốn kém nhiều chi phí để khắc
phục, xử lý.
Hiện nay, tình trạng ơ nhiễm Pb, Cd, Zn, Cu cũng nhƣ các kim loại nặng khác diễn
ra ở nhiều nơi, nhiều nƣớc trên thế giới, từ các nƣớc phát triển đến các nƣớc đang phát triển,
cũng nhƣ các nƣớc chƣa phát triển, tuy nhiên mức độ ô nhiễm trầm trọng thƣờng xảy ra cục
bộ tại một số khu vực nhất định. Hoạt động công nghiệp đặc biệt là công nghiệp khai thác
khoáng sản, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, sử dụng phân bón, giao thơng, luyện kim, sản
xuất sơn, ống nhựa, từ các quá trình tự nhiên … đã đƣa vào mơi trƣờng một lƣợng lớn kim
loại nặng. Đã có nhiều nơi trên thế giới bị ô nhiễm kim loại nặng và đã để lại một hệ lụy to
lớn cho xã hội.
Một số thông số cụ thể ở các nƣớc trên thế giới:
Ở Rumani, năm 2000 vụ tai nạn hàm mỏ xảy ra tại công ty Aurul đã thải ra 50 đến

100 tấn xianua và kim loại nặng (nhƣ đồng) vào dịng sơng gần Baia Mare (thuộc vùng
Đơng-Bắc). Sự nhiễm độc này đã khiến các loài thủy sản ở đây chết hàng loạt, tổn hại đến
hệ thực vật và làm bẩn nguồn nƣớc sạch, ảnh hƣởng đến cuộc sống của 2,5 triệu ngƣời.

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

22

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

Cubatao (Brazil), thành phố của hàng lọat các khu liên hợp công nghiệp cơ khí và
hố dầu. Nhƣng các cơng ty ở đây đã “vô tƣ” thải các chất thải công nghiệp (kẽm, fenola,
thuỷ ngân, dầu) vào các dịng sơng của thành phố từ nhiều thập kỉ nay. Việc xử lý nguồn
nƣớc thải chƣa đƣợc thực hiện đầy đủ theo đúng quy định. Ngƣời dân thành phố thƣờng
xuyên mắc các bệnh liên quan đến đƣờng hô hấp, mặc dù Ngân hàng thế giới đã khuyến cáo
Brazil áp dụng các điều luật bảo vệ hệ sinh thái nghiêm khắc trong những năm qua.
Kabu (Bắc Ấn Độ) - Thành phố trên sông, với 2,4 triệu dân , là nơi tập trung của
nhiều xƣởng thuộc da. Những khảo sát, nghiên cứu của Chính phủ đã cho thấy một vài khu
vực có mạch nƣớc ngầm đã bị nhiễm độc do phẩm nhuộm, các chất hoá học độc hại (crom,
chì). Một chƣơng trình chỉ đạo làm sạch nguồn nƣớc ngầm đang đƣợc triển khai.
Linfen (Trung Quốc) - Đây là thành phố của đồng. Mức độ ô nhiễm bầu khí quyển
do khí thải máy bay, khí đioxit của lƣu huỳnh, và chì là rất nặng nề. Vấn dề nghiêm trọng
đặt ra ở Linfen là các bệnh về hô hấp xảy ra nhiều ở trẻ em và ngƣời cao tuổi.
Tại Thiên Tân (Trung Quốc), nơi sản xuất hơn một nửa lƣợng chì cho Trung Quốc,
do cơng nghệ thấp và quản lý kém nên một lƣợng lớn chì và các kim loại nặng độc hại khác

từ mỏ và quá trình khai thác chế biến đã thốt ra mơi trƣờng, sau đó nhiễm vào máu của trẻ
em. Lƣợng chì tìm thấy trong lúa mì ở đây cao gấp 24 lần tiêu chuẩn cho phép gây ảnh
hƣởng cho khoảng 140 nghìn ngƣời.
Marilao (Philipine) Hệ thống các sông gần vùng ngoại ô tỉnh Bulacan ở Philipines là
nơi lƣu thơng hàng hố cho các khu vực thuộc da, tinh chế kim loại, đúc chì. Các chất ô
nhiễm gây ra các vấn đề về sức khoẻ cho cƣ dân trong vùng và xa hơn nó còn gây hại tới
ngành đánh bắt tại vịnh Manille.
Ở Irắc, đất bị ô nhiễm metyl thuỷ ngân từ thuốc bảo vệ thực vật đã làm hơn 6.000
ngƣời nhiễm độc và 88 ngƣời chết.
Ở Nhật Bản trong những năm 1950 – 1960, một mỏ Zn – Pb tại vùng Valley thuộc
tỉnh Toyama đã gây ô nhiễm nặng nƣớc sông và đất ruộng làm cho hàm lƣợng Cd trong gạo
lên đến 0,7mg/kg cao gấp 10 lần cho phép. Sự kiện ngộ độc hàng loạt ở vịnh Manimata
(Nhật Bản) năm 1953, là một minh chứng rất rõ về quá trình nhiễm thuỷ ngân từ công
nghiệp vào thức ăn của con ngƣời.
Tại Thái Lan, theo báo cáo của Viện Quốc tế Quản lý Nƣớc (IWMI) (2004) thì ruộng
lúa thuộc tỉnh Tak đã bị nhiễm Cd cao gấp 94 lần tiêu chuẩn, hàm lƣợng Cd trong gạo, tỏi,
đậu nành sản xuất tại đây cao hơn khoảng từ 16 – 126 lần tiêu chuẩn cho phép.
SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

23

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

1.1.6.2 Tình hình ơ nhiễm kim loại nặng ở Việt Nam
Việt Nam là nƣớc nông nghiệp nhƣng hoạt động công nghiệp đem lại 20%

GDP/năm. Q trình phát triển cơng nghiệp hố hiện đại hố gắn liền với tình trạng ơ nhiễm
mơi trƣờng gia tăng, nhất là ở các trung tâm công nghiệp và các thành phố lớn. Ô nhiễm do
kim loại nặng thải ra từ các ngành công nghiệp là một nguy cơ đe doạ đối với sức khoẻ
ngƣời dân và môi trƣờng sinh thái.
Tình trạng khai thác thiếc ồ ạt ở Quỳ Hợp tỉnh Nghệ An cùng đã làm ô nhiễm nguồn
nƣớc do nhiễm độc kim loại nặng. Hậu quả làm cho cá chết hàng loạt, hơn 100 con trâu, bò,
ngựa ở xã Châu Cƣờng cũng đã chết do uống nƣớc nhiễm độc. Nhiều ngƣời dân địa phƣơng
bị mắc bệnh tâm thần, viêm da, tay chân tê cứng, nhức mỏi khớp xƣơng.

Hình 1.5: Nghệ An khai thác vàng làm ơ nhiễm nguồn nước sinh hoạt
(nguồn: vinacomin.vn)

Đất ở khu vực xung quanh nhà máy Pin Văn Điển và nhà máy phân lân Văn Điển
(Hà Nội) có hàm lƣợng 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 ppm.
Một số khu vực biển đã có biểu hiện ơ nhiễm kim loại nặng, Theo số liệu năm 2000
của các trạm quan trắc biển, các trầm tích chủ yếu bị ơ nhiễm bởi các kim loại nặng nhƣ:
Zn, Cu, Cd, As và Hg.

SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

24

Lớp: 50K – HTP


Đồ án tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Phan Thị Hồng Thuyết

Bảng 1.10 Tải lƣợng một số chất gây ô nhiễm đổ ra biển của một số hệ thống sông

Thông 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

102

2921

Sài Gịn-Đồng Nai

26

Mê Kơng

1825

190

12775

982

13

128

Cả nƣớc

14184

2063

21739

2407

133

1082

(Nguồn: Chương trình Nghiên cứu biển cấp nhà nước KT.03.07)
Bảng 1.11 Tải lƣợng chất gây ơ nhiễm đổ ra biển Hải Phịng – 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 đƣợc quan tâm vì kim
loại nặng chủ yếu xâm nhập vào cơ thể con ngƣời qua con đƣờng 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 nhƣ: mồng tơi, hành, cải xanh, muống cạn, ngải cứu, muống
nƣớc thì hàm lƣợng các kim loại nặng nhƣ 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 mƣơng 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 nhƣ năm 2008, Nhà máy bột ngọt Vedan đã bị phát hiện việc đổ nƣớc thải chƣa xử lí ra
sơng Thị Vải đã gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nƣớc và thiệt hại nặng nề cho ngƣời dân
trong khu vực đã bị cơ quan nhà nƣớc 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 lƣợng cao hơn mức cho phép 30 lần.
Các dẫn liệu trên cho thấy tình hình ơ nhiễm kim loại nặng trên thế giới và Việt Nam
đã và đang gây ảnh hƣởng rất lớn đến sức khoẻ, chất lƣợng cuộc sống và con ngƣời. Mặc dù
SVTH: Nguyễn Thị Lệ Thủy

25

Lớp: 50K – HTP