Xác định hàm lượng các kim loại nặng chì, cadimi, kẽm, đồng trong nhuyễn thể hai mảnh ở vùng biển cửa lò nghệ an

TRƯờNG đại học vinh
KHOA hóa học
---------------------------

đồ án tốt nghiệp
Đề tài:
Xác định hàm l-ợng các kim loại
nặng chì, cadimi, kẽm, đồng trong
nhuyễn thể hai mảnh ở vùng biển
cửa lò - nghệ an

GV h-íng dÉn: TS. Phan thÞ hång
tut

SV thùc hiƯn : trần văn hải
MSSV
: 0752040593
Lớp
: 48K - CNTP

Nghệ An tháng 1/2012


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này em xin bày tỏ long biết ơn đến
tiến sỹ Phan Thị Hồng Tuyết đã nhiệt tình hướng dẫn và chỉ bảo cho em suốt
quá trình làm đồ án này.
Em cũng chân thành cảm ơn Trưởng bộ mơn hóa thực phẩm, tiến sỹ Trần
Đình Thắng, ban chủ nhiệm Khoa Hóa, Ban giám hiệu trường Đại Học Vinh
cùng các thầy cô giáo cùng các thầy cơ kỹ thuật viên phịng thí nghiệm Khoa
Hóa học, đã hết lịng giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ án

tốt nghiệp này
Nhân dịp này em cũng bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến cha mẹ, anh
chị và bạn bè đã động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện vật chất lẫn tinh thần
để em hoàn thành tốt đồ án này.
Trong đồ án này mặc dù em đã rất cố gắng nhưng vẫn cịn nhiều khuyết
điểm và thiếu sót mong quy thầy cơ giáo và các bạn đóng góp ý kiến cho cơng
tác nghiên cứu của mình tốt hơn.
Vinh, ngày 11 tháng 1 năm 2012
Sinh viên

Trần Văn Hải


TĨM TẮT ĐỒ ÁN
Ơ nhiễm kim loại nặng trong hệ sinh thái là vấn đề đáng quan tâm, một số
kim loại nặng dạng vết cũng trở nên nguy hiểm thong qua con đường tích lũy
sinh học. Kim loại nặng trong mơi trường nước cũng có thể tích lũy trong các
chuỗi thức ăn và phá hủy hệ sinh thái cũng như gây nguy hiểm đối với sức khỏe
con người.
Trong nghiên cứu này chúng tơi trình bày kết quả xác định hàm lượng
kim loại nặng Pb, Cd, Zn, Cu của các loài ngao, sò huyết, ốc bươu, vẹm.
Được thu hồi mẫu trong khoảng thời gian từ ngày 19 đến ngày 20 tháng 8
năm 2011 ở vùng biển Của Lị và vùng sơng Yên Thành. Bằng phương pháp
Von-ampe hòa tan.
Kết quả nghiên cứu là cơ sở bước đầu cho việc sử dụng loài nhuyễn thể
trong giám sát sinh học. Nó có ứng dụng to lớn trong việc áp dụng để xử
lysmooi trương ô nhiễm. Đồng thời có hướng thích hợpđể sử dụng lồi thực
phẩm giàu đạm và bổ dưỡng từ nhuyễn thể…

MỤC LỤC
Trang
Mở đầu................................................................................................................... 1
Phần 1:. TỔNG QUAN ......................................................................................... 2
A. CÁC KIM LOẠI CHÌ, CADIMI, ĐỒNG, KẼM; SỰ TỒN TẠI CỦA KIM
LOẠI NẶNG TRONG THỰC PHẨM VÀ TÁC DỤNG SINH HÓA ..... 2
I. Giới thiệu về nguyên tố chì và tác dụng sinh hóa của chì ................................ 2
1.1. Giới thiệu về ngun tố chì ............................................................................ 2
1.1.1. Vị trí, cấu tạo và tính chất của chì............................................................... 2
1.1.2. Tính chất vật lí của chì ................................................................................ 2
1.1.3. Tính chất hóa học của chì............................................................................ 2
1.2.Trạng thái tự nhiên và tác dụng sinh học của chì ........................................... 4
1.3. Nguy cơ nhiễm độc chì đối với người và động vật ....................................... 5
1.4. Chì trong thực phẩm ....................................................................................... 7
1.5. Điều kiện nhiễm độc chì trong thực phẩm .................................................... 8
1.5.1. Đồ uống ....................................................................................................... 8
1.5.2. Rượu vang .................................................................................................. 9
1.5.3. Thức ăn ........................................................................................................ 9
1.5.4. Dụng cụ nấu và đựng thức ăn.................................................................... 10
1.6. Chì trong nhuyễn thể .................................................................................... 11
II. Giới thiệu về nguyên tố kẽm và tác dụng của kẽm ........................................ 11
2.1.1. Vị trí, cấu tạo và tính chất của kẽm........................................................... 11
2.1.2. Tính chất vật lý .......................................................................................... 11
2.1.3. Tính chất hóa học ...................................................................................... 12
2.2. Tác dụng của kẽm ........................................................................................ 13
III. Giới thiệu về nguyên tố cadimi; trạng thái tự nhiên và độc tính ................. 15


3.1. Giới thiệu về nguyên tố cadimi .................................................................... 15
3.2.1. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng ............................................................... 15

3.2.2. Tính độc của cadimi .................................................................................. 16
3.2.3. Ứng dụng của cadimi ............................................................................... 19
3.2.4. Cd trong nhuyễn thể .................................................................................. 19
IV. Giới thiệu về nguyên tố đồng; Vai trò sinh học của đồng ............................ 20
4.1. Giới thiệu về nguyên tố đồng ....................................................................... 20
4.2. Vai trò sinh học ............................................................................................ 20
4.3. Phịng ngừa ................................................................................................... 21
4.4. Tính chất độc hại của đồng .......................................................................... 21
B. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ LOẠI NHUYỄN THỂ HAI MẢNH VỎ ........ 22
I. Sò huyết............................................................................................................ 22
I.1. Hình thái........................................................................................................ 22
I.2. Phân bố và mơi trường sống ......................................................................... 22
I.3. Đặc điểm sinh học ......................................................................................... 23
II. Ngao ................................................................................................................ 23
II.1. Hình thái ...................................................................................................... 23
II.2.Phân bố và mơi trường sống ......................................................................... 24
II.3. Đặc điểm sinh học ....................................................................................... 24
III. Nghêu lụa ...................................................................................................... 25
III.1. Hình thái .................................................................................................... 25
III.2. Phân bố và môi trường sống ...................................................................... 25
IV. Các giá trị kinh tế của nguyễn thể ................................................................. 25
C.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ MẪU ĐỂ PHÂN TÍCH KIM LOẠI NẶNG
TRONG THỰC PHẨM ........................................................................... 27
I. Phương pháp vơ cơ hóa mấu ướt ..................................................................... 29


II.Phương pháp vơ cơ hóa mẫu khơ .................................................................... 30
III.Phương pháp vơ cơ hóa mẫu khơ – ướt kết hợp ............................................ 31
D.CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KIM LOẠI NẶNG ............................... 32
I. Phương pháp chuẩn độ Complexon ................................................................. 32

II. Phương pháp đo quang ................................................................................... 33
III. Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử ............................................................. 34
IV. Phương pháp phân tích cực phổ .................................................................... 35
4.1. Đặc điểm chung ........................................................................................... 35
4.2. Cơ sở của phương pháp cực phổ .................................................................. 36
4.3. Phạm vi ứng dụng của phương pháp phân tích cực phổ .............................. 36
4.4. Q trình của phương pháp phân tích cực phổ ............................................ 37
4.5. Phương pháp Von – Ampe hòa tan anot xung vi phân ................................ 37
4.6. Phương pháp phân tích định lượng .............................................................. 39
4.6.1. Phương pháp mẫu tiêu chuẩn .................................................................... 39
4.6.2. Phương pháp đường chuẩn ........................................................................ 39
4.6.3. Phương pháp thêm chuẩn .......................................................................... 40
PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ........................ 41
I. Dungh cụ, thiết bị, hóa chất ............................................................................. 41
II. Pha chế dung dịch ........................................................................................... 41
2.1. Pha chế dung dịch Pb2 ................................................................................ 42
2.2. Pha chế dung dịch Zn 2 ............................................................................... 42
2.3. Pha chế dung dịch Cd 2 ............................................................................... 42
2.4. Pha chế dung dịch Cu 2 ............................................................................... 42
2.5. Các dung dịch khác ...................................................................................... 42
III. Chuẩn bị mẫu và xữ lý mẫu .......................................................................... 43
3.1. Lấy mẫu ....................................................................................................... 43


3.2. Chuẩn bị mẫu để vơ cơ hóa mẫu .................................................................. 43
3.3. Địa điểm lấy mẫu ........................................................................................ 44
3.4. Xữ lý mẫu ................................................................................................... 44
PHẦN III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 47
I . Điều kiện chung để xác định đồng thời hàm lượng chì, cadimi, kẽm, đồng
trong một số lồi nhuyễn thể ở Nghệ An bằng phương pháp Von –Ampe

hòa tan anot .............................................................................................. 47
1. Kết quả xác định chì ........................................................................................ 51
2. Kết quả xác định cadimi ................................................................................. 52
3. Kết quả xác định kẽm ...................................................................................... 53
4. Kết quả xác định đồng ..................................................................................... 53
KẾTLUẬN ........................................................................................................ 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………56



MỞ ĐẦU
Nhuyễn thể là loại thực phẩm cao cấp giàu đạm. Chúng cung cấp những
nguyên tố vi lượng cho cơ thể. Nhưng với hàm lượng đủ lớn một số kim loại thì
nó sẽ gây độc cho cơ thể và ảnh hưởng đến hệ sinh thái.
Nhuyễn thể hai mảnh vỏ thường sống cố định tại một điểm, hơ hấp bằng
mang, có đời sống lọc nước nên chúng tích lũy nhiều kim loại nặng và nhiều
chất khác trong cơ thể. Bởi môi trường biển như một cái thùng chứa nhiều kim
loại nặng. Vì vậy, các loại nhuyễn thể chẳng hạn như trai và sị tích lũy cadimi
trong cơ thể chúng gấp 100000 lần cao hơn trong nước mà nó sống. Do đó,
chúng đặc trưng cho mức độ ô nhiễm bởi các chất độc hại khu vực đó.
Xác định hàm lượng kim loại nặng có trong nhuyễn thể có thể đánh giá
được mức độ ô nhiễm biển bởi các độc chất kim loại nặng.
Các kim loại nặng đồng, chì, cadimi, kẽm thường tồn tại trong nhuyễn thể
với hàm lượng khá lớn. Sự tồn tại chì, cadimi ở hàm lượng vượt giơí hạn cho
phép đều ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của chúng ta. Cịn đồng, kẽm tồn tại với
hàm lượng cho phép có tác dụng tốt, nhưng quá lớn sẽ gây ảnh hưởng đến sức
khỏe của con người. Kiểm soát được hàm lượng các kim loại nặng trong thực
phẩm nói chung và trong nhuyễn thể nói riêng sẽ giúp chúng ta sử dụng được
nguồn thực phẩm tự nhiên bổ sung một cách an tồn.
Có nhiều phương pháp xác định Cu, Pb, Cd, Zn như: phương pháp chuẩn

độ oxi hóa – khử, phương pháp chuẩn độ tạo phức, phương pháp trắc quang,
phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử, phương pháp cực phổ, phương pháp
Von – Ampe hịa tan anot…Trong đó, phương pháp Von – Ampe hòa tan anot là
phương pháp cho độ nhạy, độ chính xác, độ lặp lại của phép đo cao nên dùng để
xác định hàm lượng bé, trung bình hoặc hàm lượng lớn với các nguyên tố đặc
biệt, đối với nguyên tố vi lượng phép đo vẫn cho kết quả chính xác. Vì những lý
do trên chúng tơi chọn phương pháp Von – Ampe hòa tan anot để ngiên cứu đề
tài: “ Xác định hàm lượng đồng, chì, cadimi, kẽm trong nhuyễn thể ở biển Diễn
Thành – Diễn Châu và sông Lam Nghệ An ”.
1


PHẦN 1: TỔNG QUAN
A. CÁC KIM LOẠI CHÌ, CADIMI, ĐỒNG, KẼM; SỰ TỒN TẠI
CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG THỰC PHẨM VÀ TÁC DỤNG SINH
HÓA. [1], [ 5], [7], [ 9], [10], [11], [12], [14], [26]
I. Giới thiệu về nguyên tố chì và tác dụng sinh hóa của chì.
I.1. Giới thiệu về ngun tố chì.
I.1.1. Vị trí, cấu tạo và tính chất của chì.
Kí hiệu hóa học của chì: Pb
Số hiệu nguyên tử: 82
Khối lượng nguyên tử: 207,2
Lớp electron ngoài cùng: 4 f 14 5d10 6s 2 6 p 2
Thể ion hóa: 7,416 eV
Nhiệt độ nóng chảy: 327, 460 C
Nhiệt độ sôi: 17490 C
Khối lượng riêng: 11,34 g / cm3
Độ âm điện: 2,33
I.1.2. Tính chất vật lí của chì
Chì thể hiện rõ rệt nhất là tính kim loại. Nó chỉ tồn tại ở dạng kim loại với

kiểu lập phương . Pb là kim loại màu xám thẫm. Là kim loại dẫn điện, rất mềm,
dùng móng taycó thể rạch được, dễ dát mỏng.
Pb và các hợp chất của chì đều rất độc. Chúng rất nguy hiểm ở chỗ khó có
những phương tiện để cứu chữa khi bị nhiễm độc lâu dài cho nên cần hết sức
cẩn thận khi tiếp xúc với chúng.
I.1.3. Tính chất hóa học của chì.
Ở điều kiện thường, chì bị oxi hóa tạo thành lớp oxít màu xám xanh bao
bọc trên mặt bảo vệ cho chì khơng tiếp tục bị oxi hóa nữa.
2


2Pb  O2  2PbO2
Tương tác với nhiều halogen và nguyên tố không kim loại khác:

Pb  Cl2  PbCl2
Pb + S  PbS
Trong môi trường nước, màng oxit bao bọc ngồi tách dần và tiếp tục tác
dụng. Tính năng của hợp chất chì được xác định chủ yếu thơng qua độ tan của
nó. Độ tan của chì phụ thuộc vào pH, pH tăng thì độ tan giảm và phụ thuộc vào
các yếu tố khác như độ muối ( hàm lượng ion khác nhau ) của nước, điều kiện
oxi hóa khử. Chì trong nước này có nguồn gốc tự nhiên chiếm tỷ lệ khiêm tốn
chủ yếu là đường ống dẫn các thiết bị tiếp xúc có chứa chì.
Trong khí quyển, chì tương đối giàu hơn so với các kim loại nặng khác.
Nguồn chính của chì phân tán trong khơng khí là do sự đốt cháy các nhiên liệu
dùng các hợp chất của chì là tăng trị số octan thêm vào dưới dạng Pb(CH 3 )4 và

Pb(C2 H 5 )4 . Cùng với các chất gây ơ nhiễm khác, chì được loại bỏ khỏi khí
quyển do q trình sa lắng khơ và ướt. Kết quả là bụi thành phố và đất bên
đường ngày càng giàu chì và nnồng độ điển hình cỡ vào khoảng 1000 – 4000
mg/kg.

Chì có thế điện cực âm nên về nguyên tắc chúng tan được trong các axit.
Pb chỉ tương tác trên bề mặt với dung dịch HCl lỗng và H 2 SO4 80 %. Vì bị
bao bởi lớp muối khó tan ( PbCl2 và PbSO4 ) nhưng vối dung dịch đậm đặc
hơn các axit đó Pb có thể tan được vì muối khó tan của lớp bảo vệ đã chuyển
thành hợp chất tan.

PbCl2  2 HCl  H 2 PbCl4
PbSO4  H 2 SO4  Pb( HSO4 )2
Với axit HNO3 ở bất kỳ nồng độ nào chì đều tương tác như là 1 kim loại

3Pb  8HNO3loãng  3Pb( NO3 )2  2 NO  4H 2O

3


Chì khi có mặt O2 nó có thẻ tương tác với nước

Pb  2H 2O  O2  2Pb(OH )2
Pb có thể tan trong axit acetic và các axit hữu cơ khác

2Pb  4CH3COOH+O2  2Pb(CH3COO)2  2H 2O
Chì tương tác với dung dịch kiềm khi đun nóng giải phóng khí H 2

Pb  2KOH  2H 2O  K  Pb(OH )4   H 2
I.2. Trạng thái tự nhiên và tác dụng sinh hóa của chì
Trong thiên nhiên, chì chiếm 1.104 % trong tổng số nguyên tử của vỏ
Trái Đất. Chì là một trong bảy kim loại ( Au, Ag, Cu, Fe, Sn, Pb, Hg ) mà con
người đã biết từ thời thượng cổ Ai Cập đã chế được hợp kimthau từ thiếc, đồng
và đã dùng Pb để đúc tiền, đúc tượng và những vật dụng khác.
Chì được dùng làm tấm điện cực trong ắc quy, dây cáp điện, đầu đạn và

các ống dẫn trong cơng nghiệp hóa học. Những lượng rất lớn được dùng để điều
chế nhiều hợp kim quan trọng.
Quá trình điều chế Pb gồm 2 giai đoạn: Đốt cháy galen để chuyển galen
thành oxit rồi dùng than cốc khử oxit thành kim loại ở trong lò đứng.

2 PbS  3O2  2 PbO  2SO2
PbO  C  Pb  CO
Tác dụng sinh hóa của Pb chủ yếu là tác dụng của nó tới sự tổng hợp máu
dẫn tới phá hồng cầu. Chì ức chế một số enzim quan trọng của q trình tơngtr
hợp máu do sự tích lũy các hợp chất trung gian của quá trình trao đổi chất. Kết
quả là phá hủy quá trình tổng hợp hemoglobin cũng như các sắc tố hơ hấp khác
cần thiết trong máu như cytochromes.
Cuối cùng, chỉ cản trở việc sử dụng oxi và gflucoza để sản sinh năng
lượng trong q trình sống. Sự cản trở này có thể tìm thấy khi nồng độ cồn trong
máu nằm khoảng 0,3 ppm. Ở nồng độ cao hơn có thể gây thiếu máu, nếu hàm

4


lượng chì trong máu khoảng 0,5 – 0.8 ppm gây ra sự rối loạn chức năng thận và
pha hủy não.
Dạng tồn tại của chì trong nước là dạng có hóa trih II, có nồng độ 0,1 mg/l
nó kìm hãm q trình oxi hóa amoniac thanhỳ nitrat cũng như phần lớn các kim
loại nặng, chì tích tụ lại trong cơ thể sống tropng nước. Với các loại thực phẩm
bậc cao hệ số làm giàu có thể lên tới 100 lần và ở loại béo có thể đạt trên 46
nghìn lần.
Xương là nơi tàng trữ tích tụ chì của cơ thể. Sau đó phần chì này có thể
tương tác cùng với photphat trong xương và thể hiện tính độc hại khi truyền vào
các mơ mềm của cơ thể. Chì nhiễm vào cơ thể qua da, đường tiêu hóa, hơ hấp.
Người bị nhiễm độc chì sẽ mắc một số bệnh như thiếu máu, đau đầu, sưng khớp,

chóng mặt.
Chính vì tác hại nguy hiểm của chì đối với con người như vậy nên các
nước trên thế giới đều có quy định chặt chẽ về hàm lượng chì tối đa cho phép có
trong nước khơng vượt quá 100 g / l ( TCVN, ƯHO – 2008 ).
Hàm lượng chì tối đa cho phép trong thịt tươi, thịt kho đông lạnh không vượt
quá 0,5 g / g (TCVN: 7047 – 2006), đối với các loại thủy sản khác thì hàm lượng
chì tối đa cho phép khơng vượt quá 0,5 g / g (TCVN: 5649 – 2006).
I.3. Nguy cơ nhiễm độc chì đối với người và động vật
Chì là kim loại độc thường gặp nhất. Hầu như mọi sinh vật đều khơng có
nhu cầu sinh hóa về chì.
Chứng thiếu máu do nhiễm độc chì.
Hệ thống thần kinh cũng là một cơ quan đích dễ tấn cơng bởi chì khi
nhiễm với nồng độ cao hơn 80 mg/dl có thể xảy ra các bệnh mao mạch, dẫn tối
phù não, tăng áp suất dịch não tủy, thối hóa các nẻuon và có sự tăng thần kinh
đệm. Trạng thái này được kết hợp với các biểu hiện lâm sàng mật điều hịa, vận
động khó khăn, giảm ý thức, ngơ ngác, hơn mê và co giật. Khi phục hồi thường

5


đi kèm theo các di chứng như động ki9nh, sự đần độn và trong một vài trường
hợp bị bệnh thần kinh thị giác và mù.
Chì gây ung thư ở chuột, nhưng cho đến nay chưa có dữ liệu về ảnh
hưởng của nó ở người. Nhiễm độc thậnu cấp tính do chì thường làm thay đổi
hình thái và chứ năng của các tế bào ống thận. Chì ảnh hưởng khơng mong
muốn đến chức năng sinh sản, chủ yếu do độc tính của nó đối với giao tử của
con đực và con cái, từ đó sẽ xuất hiện vơ sinh, sẩy thai và chết sơ sinh.
Các hợp chất hữu cơ của chì xâm nhập vào hệ thần kinh gây ra các bệnh
về não.
Trong sản xất cơng nghiệp thì chì có vai trị quan trọng, tuy nhiên đây là

ngun tố có tính độc với cơ thể người và sinh vật.Việc nhiễm độc chì có thể là
cấp tính hoặc tích lũy nhiều năm qua chuỗi thức ăn của hệ sinh thái. Khơng khí,
nước và thực phẩm bị ơ nhiễm chì đều rất nguy hiểm cho mọi người, nhất là trẻ
em đang phát triển và động vật. Chì làm sự phát triển bộ não của trẻ em bị ảnh
hưởng, chì ức chế mọi hoạt động của các enzim, không chỉ ở não mà các bộ
phận tạo máu, nó là tác nhân phá hủy hồng cầu.
Khi hàm lượng chì trong máu khoảng 0,3 ppm thì nmó ngăn cản q trình
sử dụng oxi để oxi hóa glucoza tạo năng lượng cho q trình sống, do đó làm
cho cơ thể người mệt mỏi. ở nồng độ cao hơn 0,8 ppm có thể gây nên thiếu máu
do thiếu hemoglobin. Hàm lượng chì trong máu nằm trong khoảng 0,5 – 0,8
ppm gây raq sự rối loạn chức năng của thận và phá hủy não.
Vì thế tốt nhất là tránh những nơi có chì bất kỳ ở dạng nào, đồng thời
trong dinh dưỡng chú ý dùng các loại thực phẩm có hàm lượng chì dưới quy
định cho phép, như có đủ canxi và magie để hạn chế tác động của chì. Vì chúng
ta khơng muốn thiị cũng có mmột lượng chì rất nhỏ nhất định vẫn thâm nhập
vào cơ thể của chúng ta qua đường ăn uống và hít thở. Vì thế nên uống sữa, ăn
nhiều rau xanh, các loại thức ăn và đồ uống giàu vitamin B1 và vitamin C thì có
lợi cho việc chống lại và hạn chế ảnh hưởng của chì trong cơ thể.

6


Chì là thành phần khơng cần thiết của khẩu phần ăn. Trung bình liều
lượng chì do thức ăn, thức uống cung cấp chom khẩu phần ăn hằng ngày từ
0.0033 – 0.005 mg/kg thể trọng. Nghĩa là trung bình một ngày, một người lớn ăn
vào cơ thể từ 0,25 – 0,35 mg chì. Với liều lượng đó hàm lượng chì tích lũy sẽ
tăng dần theo tuổi nhưng cho đến nay chưa có gì chứng minh rằng sự tích lũy
liều lượng đó có thể gây ngộ độc đối với người bình thường khỏe mạnh.
Liều lượng tối đa chì có thể chhấp nhận hằng ngày cho người, do thức ăn
cung cấp, được tạm thời quy định là 0,005 mg/kg thể trọng.

Ngộ độc cấp tính do chì thường ít gặp. Thường là ngộ độc mãn tính do ăn
phải thức ăn có chứa một lượng chì tuy ít nhưng liên tục hàng ngày. Chỉ cần
hằng ngày cơ thể hấp thu từ 1 mg trở lên thì sau một năm sẽ có những triệu
chứng như: hơi thở thối, sưng lợi với viền đen ở lợi, da vàng, đau bụng dữ dội,
táo bón, đau klhớp xương, bại liệt chi trên ( tay bị biến dạng ), mạch yếu, nước
tiểu ít, trong nước tiểu có poephỷin, phụ nữ dễ bị sảy thai.
I.4. Chì trong thực phẩm
Để đánh giá đúng tác hại của chì nhiễm trong thực phẩmcần khảo sát vai
trò của một số nguyên tố khác nhau ảnh hưởng tới độc tính của chì đối với cơ
thể con người.
a. Khả năng hịa tan của chì
Trong cơng nghiệp, chì được coi là 1 kim loại đước sử dụng lâu đời do
tính chống chịu ăn mịn của nó. Ngược lại, khi có mặt oxi của khơng khí chì rất
dễ dàng bị tấn cơng và bị hịa tan bởi axit yếu như:
Axit cacbonic trong nước thải tiêu dùng
Axit hữu cơ trong các loại hoa quả hoặc các sản phẩm chế biến ( axit
citric, axit tactric, axit malic…).
Axit béo không no được giải phóng ra do q trình oxi kóa một số loại dầu.
b. Hệ số xâm nhập vào đường ruột:

7


Dạng vật lý của thực phẩm
Các nghiên cứu cho thấy Pb đưa vào cơ thể độc lập hoặc cùng với thức ăn
dẫn tới phần trăm hấp thụ rất khác nhau.
Thành phần của thực phẩm:
Các nguyên tố vô cơ: các nguyên tố khống có ảnh hưởng khác nhau đối
với sự nhiễm độc của chì.
Caxi có một vài tính chất giống chì nên có thể cạnh tranh với chì trong sự

kết hợp với một số protein của màng nhầy ruột có vai trị tích cực trong hấp thụ
chì, do đó giảm được nhiễm độc chì. Nhiều cơng trình nghiên cứu thực phẩm
cho thấy chế độ ăn giàu canxi ở người cũng như ở động vật đều làm giảm sự
nhiễm độc bởi chì.
Ion photphat cũng làm giảm dáng kể sự hấp thụ dung dịch Pb2O3 ( từ 63
% xuống 10 % ) nhờ tính khơng hồn tồn của nó. Tác dụng này càng lớn nếu
hấp thụ đồng thời CaCO3 .
Glũit không ảnh hưởng tới sự hấp thụ chì qua đường ruột tỷừ lactose.
Vitamin D có lợi cho việc hấp thu chì qua đường ruột.
Vitamin C, axit citric và một số axit amin cũng tạo thuận lợi cho việc hấp
thụ chì.
Rượu etylic làm tăng sự hấp thụ chì do làm thay đổi tính thẩm thấu của
ruột hoặc do làm tăng độ axit của dạ dày.
Ngược lại, axit phytic ( thường có trong bánh mì ) làm giảm đáng kể sự
hấp thụ chì.
I.5. Điều kiện nhiễm độc chì trong thực phẩm
I.5.1. Đồ uống
Nước từ lâu đã được nói đến như là nguyên nhân của nhiều trường hợp
nhiễm chì. Các đường ống đẫn nước bằng chì và nước xâm thực từ các vùng đất

8


granit là nguồn gốc nhiễm độc chì. Hiện nay, đã cấm sử dụng dạng ống nước
này nên số vụ nhiễm độc loại này khơng cịn tăng nữa.
I.5.2. Rượu vang
Thường rượu vang không dẫn đến ngộ độc, nhưng khi uống rượu vang
đều đặn thường xun thì trong rượu vang có thể gây ra sự nhiễm độc chì tiềm
ẩn. Rượu vang bình thường đã chứa 1 lượng chì khoảng 200  g / g nhất là đối
với rượu vang trắng và rượu văng hồng thường có phản ứng axit hơn. Sự có mặt

của chì trong rượu vang do nhiều nguyên nhân khác nhau, nhưng khơng có
nhuồn nhiễm chì nào lại lớn hơn nhiễm chì từ nút chai. Nói chung, rượu văng
chất lượng cao thường được đựng trong chai đậy nút có phủ 1 lớp thiếc mà
thành phần của nó chủ yếu là chì. Qua q trình bảo quản nhiều năm, do tính
thẩm thấu trở lại khối rượu vang. Nếu chất lượng nút chai rượu vang thấp thì chỉ
sau vài tuần nút chai đã bị ngấm rượu, do đó chỉ sau 6 tháng hàm lượng chì đã
đạt tới khoảng 1 mg/l.
I.5.3. Thức ăn
Chì ít bị nhiễm một cách tự nhiên vào thức ăn.
Đối với thức ăn nguồn gốc thực vật: Chì khơng phải là một chất độc hệ
thống, bởi vì nó khơng khuếch tán được vào trong hệ mạch của cây nên không
làm nhiễm hoặc nhiễm rất ít các p-hần có thể ăn được của cây. Người ta cũng
cho thấy rễ chỉ có thể hấp thụ khi hàm lượng trong đất vượt quá một ngưỡng rất
cao, hơn 1000 mg/kg. Từ đặc tính này cho thấy khả năng nhiễm chì qua chuỗi
thực phẩm là rất ít.
Ngược lại, lá hay quả có thể bị nhiễm chì ở nhiều mức độ khác nhau do
việc bám bụi chì từ mơi trường tiếp cận xung quanh ( nhà máy, đường cao tốc ).
Đây là là nguy cơ lớn cho người và gia súc khi ăn các thực vật bị ơ nhiễm.
Cịn thức ăn nguồn gốc động vật: Thức ăn dạng năỳ cũng ít bị nhgiễm, tuy
nhiên những vùng quanh đường cao tốc và nhà máy thải bụi chì, sự ơ nhiễm chì

9


là do bụi chì làm cho lượng chì trong các bộ phận gan và thận tăng lên ở mức độ
không bình thường.
I.5.4. Dụng cụ nấu và đựng thức ăn.
Đồ gốm và sứ được tạo màu, trang bị bằng men chì là nguồn gốc của sự
hấp thụ chì hằng ngày. Đặc biệt, các loại đồ vật bằng sứ được sản xuất với mục
đích trang trí nhưng vẫn được sử dụng để dựng salad cũng là nguồn gốc gây độc

trầm trọng. Thực tế, chất lượng nước men cũng như nhiệt độ nấu có ảnh hưởng
tới sự hịa tan của chì vào thức ăn có tính axit cao.
Một dạng nhiễm khác là do việc sử dụng rất phổ biến các bao bì kim loại.
Đa số các hộp đựng đồ hộp có mối hàn kim loại thường có thành phần là chì. Vì
vậy, khi bảo quản thực phẩm có độ axit cao lâu ngày lượng chì hịa tan vào tới
thức ăn có thể đạt tới ppm ( mg/kg ) nhất là đối với nước quả đơi khi lượng chì
chưa tới 1 mg/l.
Theo nhiều tài liệu cơng bố thì lượng chì đi vào thức ăn hằng ngày
khoảng 80 – 150  g . Lượng này yhấp hơn liều lượng được phép tạm thời của
FAO – ÓM năm 1972 là 3 mg/ tuần.
Các biện pháp dự phịng nhiễm độc chì
Phương pháp đánh giá mức độ nhiễm chì thươnhf phải xác định nồng độ
chì trong máu. Định lượng chì trong máu cũng được coi là một phương tiện đơn
giản để tạo lập mối quan hệ cố hữu giữa liều lượng và tác dụng. Đối với chì,
lượng chì giới hạn 35  g/100ml máu ( hay 1,7  ml/l ) được coi là “mức độ
hiệu ứng sinh học ”. Người ta cho thấy rằng, ở người trưởng thành ngay từ nồng
độ cao hơn một chút ( 40 – 50  g / 100 ml máu ) mới xuất hiện những rối loạn
ít nhiều về q trình sinh tổng hợp hay ảnh hưởng ít nhiều tới hệ thần kinh trung
ương và ngoại biên.
Viện hàn lâm y học quốc gia Pháp đưa ra các quy định sau làm giảm
nhiễm chì thực phẩm.

10


- Nước uống: cấm sử dụng chì trong sản xuất ống dẫn nước và xử lý nước.
- Rượu vang: cấm sử dụng nút chai có chì.
- Đồ hộp: tránh hàn bằng chì, nên sử dụng hàn điện.
- Giới hạn cho phép về hàm lượng chì trong thực phẩm khác nhau giữa
mỗi loại.

I.6. Chì trong nhuyễn thể
Trong tự nhiên, chì có mặt trong quặng chì ( PbS ), quặng đa kim cùng
với kẽm, đồng, cadimi. Do q trình phong hóa và các q trình sau phong hóa,
các khống vật chứa chì bị hòa tan và đi vào nước ngầm. Đây là nguồn tự nhiên
chiếm tỷ lệ nhỏ.
Đối với nguồn gây ô nhiễm nhân tạo chủ yếu là do sự đốt cháy các nhiên
liệu xăng chứa chì. Chì được trộn thêm vào dưới dạng Pb(CH 3 )4 và

Pb(C2 H 5 )4 cùng với các chất làm sạch: 1,2 – đicloetan và 1,2 – đibrommetan.
Và cuối cùng, chì cũng đi vào các nguồn nước ngầm, gây ô nhiễm diện rộng.
Môi trường sống của loại nhuyễn thể là nước. Chính vì vậy, sự tồn tại chì
trong cơ thể chúng ta là 1 điều tất yếu. Ngun nhân có thể qua đường hơ hấp,
đường tuần hồn và chủ yếu là đường tiêu hóa.
Theo dự thảo lần thứ 4 của TCVN: 2010, hàm lượng chì tối đa cho phép
trong thịt nhuyễn thể 2 mảnh võ: 1,5 mg/kg thịt nhuễn thể.
II. Giới thiệu về nguyên tố kẽm và tác dụng của kẽm
II.1. Giới thiệu về nguyên tố kẽm
II.1.1. Vị trí, cấu tạo và tính chất của kẽm
Kí hiệu hóa học: Zn
Số thứ tự: 30
Khối lượng nguyên tử: 65,37
Cấu hình electron:  Ar  3d10 4s 2

11


Bán kính nguyên tử: ( A0 ): 1,39
Bán kính ion Zn2 ( A0 ) : 0,83
Thể điện cực tiêu chuẩn ( V ) Zn2 / Zn = - 0,763

I1  9,39eV
Năng lượng ion hóa: I 2  17,96eV

I 3  39,70eV
Do năng lượng ion hóa thứ 3 tương đối lớn, nên trạng thái oxi hóa + 2 đặc
trưng đối với kẽm.
Kẽm là nguyên tố tương đối phổ biến trong thiên nhiên, trữ lượng kẽm
trong võ quả đất là 1,5.103% tổng số nguyên tử.
II.1.2 Tính chất vật lý
Kẽm là một kium loại màu trắng xanh nhạt ở nhiệt độ thường nhưng khi
nấu đến 100 – 150 0 C nó trở nên mềm dẻo, dễ dát mỏng, dễ kéo dài.
Trong khơng khí ẩm, nó bị phủ lớp màng oxit và mất ánh kim.
Dưới đây là một vài thông số vật lý của kẽm:
- Khối lượng riêng ( g / cm3 ): 7,13
- Nhiệt độ nóng chảy ( 0 C ): 419
- Nhiệt độ sôi ( o C ): 907
- Độ dẫn điện ( Hg = 1 ): 16
II.1.3. Tính chất hóa học
Kẽm là kim loại tương đối hoạt động, song ở nhiệt độ thường kẽm bền với
nước và có màng oxit bảo vệ.
Khi tác dụng với HCl và H 2 SO4 loãng nó sẽ đẩy H 2 ra và tạo thành
muối tương ứng:

Zn  2H 3O   2H 2O   Zn( H 2O)4   H 2
2

12


Hidro sẽ thoát ra mãnh liệt khi cho kẽm tác dụng với dung dịch kiềm:

Zn  2H 2O  2OH    Zn( NH 3 )4  (OH )2  H 2
Khi hòa tan kẽm trong axit sunfuric đặc và axit nitric ta sẽ được các muối
tương ứng và các sản phẩm khác nhau của sự khử.

Zn  2H 2 SO4  ZnSO4  SO2  2H 2O
Axit nitric loãng bị khử đến NH 3 :

4Zn  10HNO3loãng  4Zn( NO3 )2  NH 4 NO3  3H 2O
Nếu nồng độ đặc hơn thì có N 2O hay NO thoát ra:

3Zn  8HNO3  3Zn(NO3 )2  2 NO  4H 2O
Thực tế, khi cho axit nitric tác dụng với kẽm kim loại, ta sẽ được nhiều
sản phẩm khử khác nhau của axit nitric, giứ chúng trong dung dịch sẽ có một
cân bằng. Tùy thuộc vào nồng độ axit đem dùng và nhiệt độ mà 1 trong các axit
nitơ sẽ chiếm ưu thế.
II.2. Tác dụng của kẽm
Kẽm là dinh dưỡng cần thiết và nó sẽ gây ra chứng bệnh nếu thiếu hụt
cũng như dư thừa. Trong cơ thể con người, Zn được tích lũy chủ yếu trong gan,
là bộ phận tích lũy chính của cac nguyên tố vi lượng trong cơ thể, khoảng 2 g Zn
được nhận lọc mỗi ngày. Trong máu, 2/3 Zn được kết nối với anbumin và hầu
hết các phần còn lại được tạo phức chất với Lamda – macroglobin. Zn cịn có
khả năng gây ung thư đột biến, gây ngộ độc hệ thần kinh, sự nhạy cảm, sự sinh
sản gây độc đến hệ miễn nhiễm.
Sự thiếu hụt Zn trong cơ thể gây ra các triệu chứng như bệnh liệt dương,
teo tinh hoàn, mù màu, viêm da, bệnh về gan và một số triệu chứng khác.
Kẽm còn làm tăng khả năng đáp ứng miễn dịch của cơ thể như kích thích
tuyến ức, tăng khả năng thực bào, tăng tạo các tế bào limpo T miễn dịch thậm

13

chí có tác dụng phịng chống ung thư. Vì vậy, kẽm còn được mệnh danh là “
ngọn lửa của sinh mạng ”.
Kẽm là kim loại được sử dụng phổ biến hàng thứ tư sau sắt, nhơm, đồng
tính theo lượng sản xuất hằng năm.
+ Trong thực đơn hằng ngày, kẽm có trong thành phần của các loại
khoáng chất và vitamin. Người ta cho rằng kẽm có thuộc tính chống oxi hóa, do
vậy, nó được sử dụng như là nguyên tố vi lượng để chống sự chết yểu của da và
cơ trong cơ thể ( lão hóa ). Trong các biệt dược chứa 1 lượng lớn kẽm, người ta
cho rằng nó có tác dụng làm nhanh vết thương.
+ Gluconat glicin kẽm trong các viên nang hình thoi có tác dụng chống cảm.
* Tính chất độc hại của kẽm:
Kẽm là một trong những nguyên tố vi lượng cần thiết cho thực vật, động
vật và con người. Chúng có trong thành phần tự nhiên của nhiều loại thức ăn
một khẩu phần mẫu cung cấp hằng ngày từ 0,17 – 0,25 mg Zn/kg thể trọng.
Nói chung tất cả các loại động vật đều chịu đựng được hàm lượng kẽm
nhất định, kim loại mà ít gây độc nếu hàm lượng thấp và khẩu phần ăn chứa
nhiều độc, sắt và chịu tác động tương hỗ giữa các yếu tố khác.
Do có giới hạn bảo đảm chắc chắn giữa nồng độ sẽ có trong khẩu phần ăn
bình thường hằng ngày, với hàm lượng kẽm có thể gây ngộ độc do tích lũy, cho
nên với hàm lượng được giới hạn trong thức ăn ( từ 5 – 10 ppm ) không gây ảng
hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.
Ngộ độc do kẽm cũng là ngộ độc cấp tính, do ăn nhầm một lượng kẽm ( 3
– 5 g ZnCl2 hoặc 5 – 10 g ZnSO4 ) có thể gây chết người với triệu chứng như
có vị kim loại khó chịu và dai dẳng trong miệng, nôn, ỉa chảy, mồ hôi lạnh,
mạch đập khẽ, chết sau 10 đến 48 giây.

14

III. Giới thiệu về nguyên tố cadimi; trạng thái tự nhiên và độc tính
III.1. Giới thiệu về nguyên tố cadimi
Cadimi kí hiệu là Cd
Số thứ tự: 48
Khối lượng nguyên tử là: 112
Cd là nguyên tố thuộc chu kì 6 thuộc nhóm II B có AO – d đã điền đủ 10e
Nên cấu hình ( n – 1 )d 10 tương đối bền, do đó khơng có khả năng mất 1
hoặc 2 electron – d tạo ra những trạng thái oxi hóa +2 hoặc +3 nghĩa là electron
hóa trị của chúng chỉ là electron – s. Năng lượng ion hóa thứ 3 rất cao của Cd đã
làm cho năng lượng sonvat hóa hay năng lượng tạo thành mạng lưới tinh thể
khơng đủ để làm bền được cho trạng thái oxi hóa cao nhất của Cd chỉ là + 2.
Tổng năng lượng ion hóa thứ nhất và thứ hai của Cd lớn hơn nhiều so với
nguyên tố nhóm II A ở trong cùng chu kì. Nguyên nhân do lớp vỏ 18e của nó
chắn các e – s với hạt nhân hiệu quả hơn so với 8e bền của khí hiếm.
Là kim loại màu trắng bạc nặng, mềm, dễ dát mỏng, nhiệt độ nóng chảy
320,9 0 C; nhiệt độ sơi: 767 0 C. Bị mờ trong khơng khí ẩm vì nó có màng oxit
bao phủ. Cd dễ tan trong axit nhất là axit nitric.
Cd dùng để mạ vỏ ôtô, máy bay và tàu biển chế tạo hợp kim làm điện
cực ăc quy kiềm, hợp kim Cu – Cd, dùng làm thanh điều chỉnh trong lò phản
ứng hạt nhân.
III.2. Trạng thái thiên nhiên và độc tính của Cd
III.2.1. Trạng thái tự nhiên và ứng dụng
Trong tự nhiên, Cd kém phổ biến trữ lượng của nó trong vỏ trái đất là
7,6.10 6 % .
Khống vật của Cd thường là Glenolkip ( CdS ) khoáng vật này hiếm khi
ở riêng và thường lẫn với khoáng vật của kẽm

15

Cd là một kim loại độc hiện đại nó chỉ mới như một nguyên tố vào năm
1817 và được sử dụng trong công nghiệp vào khoảng 50 năm trước.
Hiện nay, Cd là một kim loại quan trọng và nhiều ứng quan trọng khác
nhau đặc biệt Cd được sử dụng chủ yếu trong mạ điện, vì nó có đặc tính khơng
mịn ngồi ra, Cd cịn được sử dụng làm chất màu cho công nghệ sơn và công
nghệ chất dẻo và là catot cho các nguồn bin niken cadimi; sản phẩm phụ của
cơng nghệ luyện chì và kẽm
III.2.2 Tính độc của cadimi
Sau khi xâm nhập vào cơ thể, Cd được gắn vào trong các mô dưới dạng
hỗn hợp chất với 1 protein có chọn lọc và có trọng lượng phân tử thấp nhưng do
nhóm tiol ( - SH ) là metalothionein. Metalothionein thường có 61 axit amin
trong đó có 20 axit amin cystein và khơng có axit amin thơm. Chính sự tổng hợp
nên hợp chất của metalothionein này được kích thích khi có mặt Cd.
Metathionein tập trung nhiều nhất ở gan và thận nơi mà Cd thường tích lũy; 50 60 % lượng Cd thường tích lũy ở gan và thận. Lúc đầu, khu trú trong gan nơi
thường diễn ra sự tổng hợp metathionein sau đó nó được vận chuyển tơí thận
nhờ protein này. Ở đây, Cd sẽ được giữ lại rất lâu bởi vì thời gian bán sống của
chúng ở bộ phận này có thể vượt quá 17 năm ở những đối tượng bị nhiễm trung
bình. Sự lưu giữ này được thực hiện một cách chọn lọc ở vỏ thượng thận. Dựa
vào kết quả nhận được ở động vật và người sau khi chết cho thấy nồng độ tới
hạn của Cd trong thận là 200 ppm ( 200  g cadimi/1 g mu tươi. Nếu vượt quá
giá trị này sẽ xuất hiện “ chứng bài tiết ra phức protein cadimi ”. Được đặc trưng
bằng sự xuất hiện protein phân tử lượng thấp (  30000 ) trong nước tiểu cũng
như bởi việc tăng nhanh của protein liên kết retinol ( RBP ). Độc tính của Cd là
cịn thể hiện rõ trong căn bệnh về xương. Bệnh này lần đầu tiên được miêu tả ở
Pháp dưới dạng chứng loãng xương khi chiếu tia X người ta nhìn thấy những vết
thương nứt cân đối thường nằm ở cổ xương đùi. Dạng độc tính này dường như

16

có liên quan đến sự rối loạn của q trình chuyển hóa canxi, vì nó thường xảy ra
ở phụ nữ sau khi mãn kinh, gây đau giữ dội ở xương chậu và hai chân.
Độc tính cấp là hậu quả của những tác dụng cục bộ: Sau khi ăn vào,
những biểu thị lâm sàng là buồn nôn, nôn mửa và đau bụng. Các enzym được
giải phóng sez làn phá hủy khơng thể phục hồi được các màng tế bào cơ sở của
phế nang, kể cả việc làm gẫy các vách vá sơ hóa các khe, kẽ. Những tổn thương
mà ta nhìn thấy là phù phổivà các bệnh về phổi.
Gần đây người ta cịn thấy rõ tính độc của cadimi liên quan đến nguy cơ
tăng huyết áp và khả năng gây bệnh ung thư. Nhiều thực nghiệm trên động vật
cho thấy chuột uống nước chứa cadimi đều bị tăng huyết áp nhất là đến hệ động
mạch. Sự tăng huyết áp này có thể là do sự giữ Na, sự co mạch, sự tăng remi
huyết và bài tiết remi. Một nghiên cứu gần đây cho thấy cadimi làm tăng áp lực
tâm tương và tâm thu ở những công nhân nhiễm cadimi do nghề nghiệp.
Về nguy cơ gây bệnh ung thư tinh hoàn đã được chứng minh đối với động
vật, còn đối với người các cuộc điều tra dịch tể học cho thấy nhiều trường hợp
mắc bệnh ung thư tuyến tiền liệt và phổi sau khi làm việc trong mơi trường có
cadimi vẫn cịn là vấn đề còn tranh cãi.
- Đối với cây trồng: rau diếp, cần tây, củ cải, cải, cải bắp có xu hướng tích
lũy cadimi khá cao trong các loại thực phẩm, lá cà chua được tìm thấy tích lũy
cadimi khoảng 70 lần so với lá cà rốt trong cùng biện pháp trồng trọt giống
nhau. Trong các cây cadimi tập trung cao trong rễ cây còn hơn các bộ phận khác
ở các loài yến mạch, đậu nành, cỏ, hạt bắp, cà chua nhưng trong các lồi này sẽ
khơng phát triển được khi tích lũy ở rễ cây. Tuy nhiên, trong rau diếp, cà rốt, cây
thuốc lá, khoai tây, cadimi chứa nhiều nhất trong lá. Trong đậu nành, 2 %
cadimi được tích lũy hiện diện trong lá và 8 % ở các chồi, cadimi trong mô cây
thực phẩm là một yếu tố quan trọng trong việc giải quyết sự tích lũy chất cadimi
trong cơ thể con người.

17