Xác định hàm lượng kim loại nặng đồng, chì, kẽm, cadimi và mangan trong một số loài nhuyễn thể ở sông, biển vùng nghệ an

1
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA HÓA HỌC
-------------------

TRỊNH THỊ LUÂN

XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG KI, LOẠI NẶNG
ĐỒNG, CHÌ, KẼM, CADIMI VÀ MANGAN TRONG MỘT SƠ
LỒI NHUYỄN THỂ Ở SỒN, BIỂN VÙNG NGHỆ AN

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH SƢ PHẠM HÓA HỌC

VINH - 2011


2

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
KHOA HÓA HỌC
-------------------

XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG KIM LOẠI NẶNG
ĐỒNG, CHÌ, KẼM, CADIMI VÀ MANGAN TRONG MỘT SỐ
LỒI NHUYỄN THỂ Ở SƠNG, BIỂN VÙNG NGHỆ AN

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUN NGÀNH : HĨA VƠ CƠ

Giáo viên hướng dẫn:

TS. Phan Thị Hồng Tuyết

Sinh viên thực hiện:

Trịnh Thị Luân

Lớp:

48A – Hóa

VINH – 2011


3

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này em xin bày tỏ lòng biết ơn đến giảng viên,
tiến sĩ Phan Thị Hồng Tuyết đã giao đề tài, hết lòng hƣớng dẫn, chỉ bảo, truyền
đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt q trình hồn thành luận
văn.
Em xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Hóa Học, Ban giám hiệu
trƣờng Đại Học Vinh, cùng các thầy cô giáo và các cơ kỹ thuật viên phịng thí
nghiệm khoa Hóa đã hết lịng giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho em hoàn thành luận
văn này.
Tuy nhiên, trong đề tài này đang cịn có nhiều khuyết điểm, thiếu sót nên
mong q thầy cơ và các bạn góp ý để em học hỏi rút kinh nghiệm và từ đó em
tích lũy đƣợc những kinh nghiệm quý báu cho công tác nghiên cứu sau này.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn đến tất cả những ngƣời đã quan
tâm, giúp đỡ em hoàn thành luận văn này.

Vinh, năm 2011

Tác giả: Trịnh Thị Luân


4

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1:

Các hằng số vật lý của chì .................................................................... 4

Bảng 2:

Các hằng số vật lý của cadimidi ........................................................... 6

Bảng 3:

Các hằng số vật lý của kẽm .................................................................. 7

Bảng 4:

Các hằng số vật lý của đồng ................................................................. 8

Bảng 5:

Các hằng số vật lý của mangan ............................................................ 9

Bảng 6:

Giá trị dinh dƣỡng của một số loài nhuyễn thể .................................. 13

Bảng 7:

Tiêu chuẩn bộ y tế về giới hạn hàm lƣợng kim loại nặng trong nƣớc
ăn ....................................................................................................... 14

Bảng 8:

Giới hạn hàm lƣợng tổng số của một số kim loại trong một
số loài đất ........................................................................................... 16

Bảng 9:

Nồng độ tối đa cho của một số kim loại nặng trong khơng khí ......... 16

Bảng10:

Tác hại của kim loại nặng .................................................................. 19

Bảng 11: Hàm lƣợng cadimi trong lồi trai và sị ở vịnh Akkuyu,
Thổ Nhĩ Kỳ.......................................................................................... 23
Bảng 12: Hàm lƣợng kim loại đồng, kèm trong một số loài nhuyễn thể ở
vùng biển Senegal .............................................................................. 23
Bảng 13:

Hàm lƣợng kim loại đồng, kèm trong một số loài nhuyễn thể ở
vùng biển Mauritania ......................................................................... 23

Bảng 14: Hàm lƣợng chì, cadimi và kẽm trong một số mẫu vẹm xanh ở
Lăng Cô – Thừa Thiên Huế .............................................................. 24
Bảng 15: Hàm lƣợng chì và cadimi trong một số lồi nhuyễn thể ở vùng
biển Đà Nẵng.................................................................................... 24
Bảng 16: Bảng lấy mẫu...................................................................................... 36
Bảng 17: Bảng thơng tin xử lí mẫu........................... ........................................... 40


5
Bảng 18: Kết quả xác định hàm lƣợng đồng (Cu) trong một số loài nhuyễn
thể ở Nghệ An ................................................................................... 42
Bảng 19:

Kết quả xác định hàm lƣợng chì (Pb) trong một số loài nhuyễn thể
ở Nghệ An ......................................................................................... 43

Bảng 20:

Kết quả xác định hàm lƣợng Cacdimi (Cd) trong một số loài
nhuyễn thể ở Nghệ An ..................................................................... 43

Bảng 21:

Kết quả xác định hàm lƣợng kẽm (Zn) trong một số loài
nhuyễn thể ở Nghệ An ..................................................................... 44

Bảng 22:

Kết quả xác định hàm lƣợng mangan (Mn) trong một số loài
nhuyễn thể ở Nghệ An ...................................................................... 45

6

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1:

Kim loại chì ............................................................................................. 5

Hình 2:

Kim loại cadimidi.................................................................................... 6

Hình 3:

Kim loại kẽm ........................................................................................... 7

Hình 4:

Kim loại đồng.......................................................................................... 8

Hình 5:

Kim loại mangan ..................................................................................... 9

Hình 6:

Vẹm cỏ xanh ......................................................................................... 11

Hình 7:

Ngao vân ............................................................................................... 11

Hình 8:

Sị huyết ................................................................................................. 12

Hình 9:

Trai lớn .................................................................................................. 12

Hình 10: Cách cắt cơ khép vỏ của con trai .......................................................... 37
Hình 11: Mơ của trai ......................................................................................... 37
Hình 12: Mơ của trùng trục. ................................................................................ 37
Hình 13: Sơ đồ xử lý mẫu ................................................................................... 39
Hình 14.1: Đƣờng cong cực phổ mẫu trắng ........................................................... 46
Hình 14.2: Đƣờng cong cực phổ mẫu trai sơng Lam. ............................................ 46
Hình 14.3: Đƣờng cong cực phổ mẫu trùng trục sơng Lam .................................. 47
Hình 14.4: Đƣờng cong cực phổ mẫu nghêu Cửa Lị. ........................................... 47
Hình 14.5: Đƣờng cong cực phổ mẫu trắng ........................................................... 48


7
hình 14.6: Đƣờng cong cực phổ mẫu trai sơng Lam............................................. 48
Hình 14.7: Đƣờng cong cực phổ mẫu trùng trục sơng lam.................................... 49
Hình 14.8: Đƣờng cong cực phổ mẫu nghêu Cửa Lò ............................................ 49


8

MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1
PHẦN 1: TỔNG QUAN .......................................................................................... 3
I. Giới thiệu về kim loại nặng. ................................................................................. 3
1.1. Kim loại nặng và các dạng tồn tại của kim loại nặng
trong môi trƣờng ................................................................................................ 3
1.2. Giới thiệu về các kim loại nặng Pb, Cd, Zn, Cu và Mn .................................... 4
1.2.1. Kim loại chì (Pb) ............................................................................................ 4
1.2.2. Kim loại cadimi .............................................................................................. 5
1.2.3. Kim loại kẽm .................................................................................................. 7
1.2.4. Kim loại đồng ................................................................................................. 8
1.2.5. Kim loại mangan ........................................................................................... 9
II. Giới thiệu về một số loài nhuyễn thể................................................................... 9
2.1. Đặc điểm chung................................................................................................. 9
2.2. Giá trị kinh tế của nhuyễn thể ......................................................................... 10
2.3. Một số loài nhuyễn thể tiêu biểu. .................................................................... 10
2.3.1. Vẹm. ............................................................................................................ 10
2.3.2. Ngao (Nghêu) .............................................................................................. 11
2.3.3. Sò ................................................................................................................. 12


9
2.3.4. Trai .............................................................................................................. 12
III. Sự xuất hiện các kim loại nặng trong mơi trƣờng và sự tích tụ của chúng
trong nhuyễn thể. ............................................................................................. 13
3.1. Các kim loại nặng Cu, Zn, Cd, Pb, và Mn trong các môi trƣờng. ................. 13
3.1.1. Trong môi trƣờng nƣớc ................................................................................ 13
3.1.2. Trong môi trƣờng đất. .................................................................................. 15

3.1.3. Trong khơng khí ........................................................................................... 16
3.2. Sự tích tụ kim loại nặng trong các loài nhuyễn thể........................................ 17
3.3. Tác hại của kim loại nặng .............................................................................. 18
3.3.1. Tính chất độc hại của chì ............................................................................ 19
3.3.2. Tính chất độc hại của cadimi ...................................................................... 20
3.3.3. Tính chất độc hại của kẽm .......................................................................... 21
3.3.4. Tính độc hại của đồng ................................................................................. 21
3.3.5. Tính chất độc hại của mangan..................................................................... 22
IV. Tình hình nghiên cứu kim loại nặng ở trong nƣớc và một số nƣớc
trên thế giới ..................................................................................................... 22
4.1. Tình hình nghiên cứu và kiểm sốt kim loại nặng ở một số nƣớc trên
thế giới........................................................................................................ .. 22
4.2. Tình hình nghiên cứu và kiểm sốt kim loại nặng ở trong nƣớc. .................. 24
V. Các phƣơng pháp xử lý mẫu phân tích kim loại trong thực phẩm
nhuyễn thể. ....................................................................................................... 25


10
5.1. Yêu cầu chung của kỹ thuật xử lý mẫu. ......................................................... 25
5.2. Phƣơng pháp vơ cơ hóa mẫu khơ. ................................................................. 26
5.3. Phƣơng pháp hóa mẫu ƣớt. ............................................................................ 26
5.4. Phƣơng pháp vơ cơ hóa mẫu khơ ƣớt kết hợp ............................................... 27
VI. Các phƣơng pháp xác định kim loại nặng: Cu, Pb, Cd, Zn, Mn...................... 27
6.1. Phƣơng pháp phổ hấp thụ AAS....................................................................... 27
6.1.1. Sự xuất hiện phổ hấp thụ nguyên tử............................................................. 27
6.1.2. Nguyên tắc và trang bị của phép đo AAS ................................................... 28
6.1.3. Ƣu nhƣợc điểm của phép đo. ...................................................................... 29
6.1.4. Các yếu tố ảnh hƣởng trong AAS ............................................................... 30
6.2. Phƣơng pháp cực phổ ...................................................................................... 30
6.2.1. Cơ sở của phƣơng pháp cực phổ. ................................................................. 31

6.2.2. Các phƣơng pháp phân tích cực phổ ............................................................ 31
6.2.3. Phƣơng pháp cực phổ xung vi phân ............................................................. 32
PHẦN 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ............................ 35
I. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất ............................................................................ .35
1.1. Thiết bị, dụng cụ.............................................................................................. 35
1.2. Hóa chất........................................................................................................... 35
1.3. Pha chế dung dịch. ......................................................................................... 36
II. Lấy mẫu và xử lý mẫu. ...................................................................................... 36
2.1. Lấy mẫu. .......................................................................................................... 36


11
2.2. Chuẩn bị mẫu. ................................................................................................. 36
2.3. Địa điểm lấy mẫu. ........................................................................................... 37
2.4. Xử lý mẫu. ....................................................................................................... 38
PHẦN 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 41
I. Điều kiện chung để xác định đồng thời hàm lƣợng đồng, chì, cadimi, kẽm và
mangan trong một số loài nhuyễn thể ở Nghệ An bằng phƣơng pháp vơn-ampe
hồ tan xung vi phân ............................................................................................. .41
II. Kết quả xác định đồng thời hàm lƣợng đồng, chì, cacdimi, kẽm và mangan
trong một số loài nhuyễn thể ở Nghệ An bằng phƣơng pháp vơn-ampe hịa tan
xung vi phân. ......................................................................................................... .41
1. Kết quả xác định hàm lƣợng đồng .................................................................... 42
2. Kết quả xác định hàm lƣợng chì ....................................................................... .43
3. Kết quả xác định hàm lƣợng cacdimi................................................................. 43
4. Kết quả xác định hàm lƣợng kẽm ...................................................................... 44
5. Kết quả xác định hàm lƣợng mangan................................................................. 45
III. Các đƣờng cong cực phổ thu đƣợc khi hịa tan đồng thời hàm lƣợng đồng,
chì, cacdimi, kẽm và mangan trong mẫu trắng và mẫu thực ................................ 46
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................ 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO. ..................................................................................... 51


12

MỞ ĐẦU
Xã hội ngày càng phát triển, q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đã và
đang làm gia tăng nguy cơ gây ơ nhiễm mơi trƣờng, trong đó phải kể đến hàm
lƣợng kim loại nặng. Một số kim loại nặng nhƣ Cu, Pb, Zn, Cd, Mn, Hg….có
thể gây độc ở ngay nồng độ quan sát đƣợc trong đất và nƣớc. Chúng đƣợc đánh
giá là các nguyên tố độc ở dạng vết, có thể gây ngộ độc tức thời hoặc lâu dài đến
đời sống sinh vật và sức khỏe con ngƣời.
Kim loại nặng là khái niệm để chỉ những kim loại có khối lƣợng riêng lớn
hơn 5g/cm3 và đƣợc xem nhƣ nguyên tố vi lƣợng. Kim loại nặng gây độc hại với
cơ thể sinh vật, môi trƣờng khi hàm lƣợng của chúng vƣợt quá tiêu chuẩn cho
phép và liên quan đến vấn đề ô nhiễm môi trƣờng. Nguồn gốc phát sinh kim loại
nặng có thể là tự nhiên (nhƣ Asen), hoặc từ hoạt động của con ngƣời, chủ yếu là
từ công nghiệp (các chất thải công nghiệp ) và nông nghiệp, hàng hải (các chế
phẩm phục vụ nông nghiệp, hàng hải…). Có một số hợp chất kim loại nặng bị
thụ động và đọng lại trong đất, song có một số hợp chất có thể hịa tan dƣới tác
động của nhiều yếu tố khác nhau, nhất là do độ chua của đất, của nƣớc mƣa.
Điều này tạo điều kiện để các kim loại nặng phát tán rộng vào nguồn nƣớc.
Môi trƣờng biển nhƣ cái thùng khổng lồ chứa nhiều kim loại nặng (KLN),
một số các kim loại nặng đƣợc cho là ô nhiễm khi hàm lƣợng đủ lớn làm ảnh
hƣởng đến hệ sinh thái. Ơ nhiễm mơi trƣờng đƣợc đánh giá hiệu quả thơng qua
cơ thể sống trong đó nhuyễn thể 2 mảnh vỏ sống cố định tại một địa điểm và hơ
hấp bằng mang, có đời sống lọc nƣớc nên vừa có vai trị làm sạch mơi trƣờng, có
giá trị kinh tế, giá trị dinh dƣỡng cao, vừa là sinh vật tích lũy nhiều kim loại
nặng và nhiều chất khác trong cơ thể, do vậy chúng đƣợc dùng làm sinh vật chỉ
thị để đánh giá sự ô nhiễm kim loại nặng trong mơi trƣờng nƣớc vì sự tích lũy

kim loại nặng trong cơ thể chúng tƣơng xứng với sự ô nhiễm môi trƣờng. Bên


13
cạnh đó, việc phân tích xác định hàm lƣợng kim loại nặng trong những đối
tƣợng đó nhằm cung cấp thơng tin đến sự tiêu thụ sản phẩm thủy sản.
Ở Việt Nam, số lƣợng nghiên cứu sử dụng loài thân mềm, chủ yếu là các
loài 2 mảnh vỏ để chỉ thị ô nhiễm kim loại nặng chƣa đƣợc công bố nhiều. Vì
vậy để góp phần đánh giá sự tích tụ các kim loại nặng Cu, Pb, Zn, Cd, Mn trong
nhuyễn thể 2 mảnh vỏ chúng tôi đã chọn đề tài : “ Xác định hàm lượng kim loại
nặng như Cu, Pb, Zn, Cd, Mn trong một số loài nhuyễn thể ở sông, biển vùng
Nghệ An “


14

PHẦN 1: TỔNG QUAN
I. Giới thiệu về kim loại nặng.
1.1. Kim loại nặng và các dạng tồn tại của kim loại nặng trong môi trƣờng
[5,11].
Thuật ngữ kim loại nặng nhằm nói tới bất cứ kim loại nào có khối lƣợng
riêng (d >5 g/cm3) và thể hiện độc tính ở nồng độ thấp. Tuy nhiên độ độc của
KLN còn phụ thuộc vào các dạng tồn tại của chúng ở trong môi trƣờng. Chúng
có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau nhƣng chủ yếu ở các dạng sau đây: dạng
linh động, liên kết với hữu cơ, liên kết với gốc cacbonat, với oxit sắt …
- Dạng linh động: Các kim loại nặng đƣợc hấp phụ trên bề mặt các hạt
đất (hạt sét, các oxit sắt và oxit mangan bị solvat hóa)
- Dạng liên kết cacbonat: Các kim loại nặng tồn tại dƣới dạng các muối
cacbonat (CO32-) trong môi trƣờng đất và nƣớc.
- Dạng liên kết oxit sắt, oxit mangan: Dạng này dễ hình thành do các oxit

sắt và oxit mangan tồn tại trong đất và các trầm tích dƣới biển. Các oxit này là
những chất loại bỏ rất tốt các kim loại nặng nhờ q trình nhiệt động học khơng
ổn định dƣới điều kiện khử.
- Dạng liên kết với chất hữu cơ: KLN liên kết với các chất hữu cơ khác
nhau nhƣ: sinh vật đất, sản phẩm phân giải của chất hữu cơ… do đặc tính của sự
tạo phức và peptit hóa của chất hữu cơ làm cho các kim loại tích lũy trong mơi
trƣờng bị oxi hóa, phân giải dẫn đến giải phóng các kim loại nặng vào mơi
trƣờng.
- Dạng còn lại: Bao gồm các kim loại nặng nằm trong cấu trúc tinh thể
của các khoáng vật nguyên sinh và thứ sinh. Dạng này rất khó giải phóng ra mơi
trƣờng dƣới các điều kiện bình thƣờng mà chỉ dƣới tác dụng của các q trình
phong hóa, đặc biệt là phong hóa hóa học và phong hóa sinh học mà các KLN
dần dần đƣợc giải phóng ra mơi trƣờng.


15
1.2. Giới thiệu về các kim loại nặng Pb, Cd, Zn, Cu và Mn.
1.2.1. Kim loại chì (Pb) [11,22]
Chì có kí hiệu hóa học là Pb (plumbum). Chì thể hiện rõ nhất tính kim
loại và tồn tại ở dạng kim loại với cách gói ghém sít sao kiểu lập phƣơng của các
nguyên tử.
Có các hằng số vật lý nhƣ sau :
Bảng 1: Các hằng số vật lý của chì
Số thứ tự trong bảng tuần hoàn
Khối lƣợng nguyên tử
Cấu tạo lớp vỏ điện tử phía ngồi
Thế ion hóa

82
207,2

4f145d106s2p3
7,416 ev

Nhiệt độ nóng chảy

3270C

Nhiệt độ sơi

17490C

Độ âm điện

2,33

Chì là 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
và sử dụng phổ biến trong thực tế nhƣ dùng trong xây dựng, dùng để làm các
tấm điện cực trong ăcquy, dây cáp điện, các ống dẫn trong cơng nghiệp hóa học
và một phần của nhiều hợp kim.
Trong tự nhiên, chì có mặt trong quặng sunfua (PbS), quặng đƣợc tìm
cùng với Zn, Cu, Cd. Do q trình phong hóa và các q trình sau phong hóa,
các khống vật chứa Pb bị hịa tan và đi vào nƣớc ngầm. Đây là nguồn tự nhiên
chiếm một tỉ lệ nhỏ.
Chì chỉ tƣơng tác ở trên bề mặt với dung dịch axit clohidric và axit
sunfuric dƣới 80% vì bị bao bởi lớp muối khó tan (PbCl2 và PbSO4 ) nhƣng với
dung dịch đậm đặc hơn của các axit đó, chì có thể tan vì muối khó tan của lớp
bảo vệ đã chuyển thành hợp chất tan.

16
PbCl2 + 2HCl = H2PbCl4
PbSO4 + H2SO4 = Pb(HSO4)2
Với axit nitric ở bất kì nồng độ nào, chì tƣơng tác nhƣ là

một kim loại.
3Pb + 8HNO3 = 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Đặc biệt, khi có mặt oxi chì có thể tƣơng tác với
nƣớc.
2Pb + 2H2O + O2 = 2Pb(OH)2

Hình 1: Kim loại chì

Đối với nguồn gây ơ nhiễm nhân tạo chủ yếu là do chì có trong nƣớc thải
của các cơ sở sản xuất pin, acquy, luyện kim, hóa dầu. Chì cịn đƣợc đƣa vào
mơi trƣờng nƣớc từ nguồn khơng khí bị ơ nhiễm, do khí thải giao thơng, sự đốt
cháy các nhiên liệu xăng chứa Pb. Chì đƣợc trộn thêm vào dƣới dạng Pb(CH3)4
và Pb(C2H5)4 cùng với các chất làm sạch 1,2-đicloetan và 1,2-đibrometan. Cuối
cùng, chì cũng đi vào các nguồn nƣớc ngầm gây ô nhiễm môi trƣờng nặng.
Môi trƣờng sống của các lồi nhuyễn thể là mơi trƣờng nƣớc. Chính vì
vậy sự tồn tại chì trong cơ thể chúng là một điều tất yếu nguyên nhân có thể qua
đƣờng hơ hấp, đƣờng tuần hồn và chủ yếu là qua đƣờng tiêu hóa.
1.2.2. Kim loại cadimi [11,22]
Cadimi có kí hiệu hóa học là Cd, số hiệu nguyên tử bằng 48 và là kim
loại chuyển tiếp, tƣơng đối hiếm, màu trắng ánh xanh có tính độc.
Có các hằng số vật lý nhƣ sau :


17
Bảng 2: Các hằng số vật lý của cadimi

Số thứ tự trong bảng tuần hoàn

48

Khối lƣợng nguyên tử

112,411

Cấu tạo lớp vỏ điện tử phía ngồi

4d105s2

Thế ion hóa

8,993 ev

Nhiệt độ nóng chảy

321,070C

Nhiệt độ sôi
Khối lƣợng riêng
Độ âm điện

7670C
8,642 g/cm3
1,69

Trong tự nhiên, Cd có mặt trong quặng grenohit( CdS ), quặng đa kim
cùng với kẽm, Cu, Pb. Cũng giống Pb, do quá trình phong hóa và sau phong

hóa, các khống vật chứa Cd bị hòa tan và đi vào mạch nƣớc ngầm.
Trạng thái oxi hóa phổ biến của Cd là +2, nhƣng có thể tìm thấy các hợp
chất mà nó có số oxi hóa là +1. Cd là kim loại tƣơng đối hoạt động, nó tác dụng
với oxi, halogen, lƣu huỳnh, photpho.
Cadimi tan tốt trong dung dịch axit nhƣ HCl, HNO3.
Cd + 2HCl = CdCl2 + H2
3Cd + 8HNO3 = 3Cd(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Hình 2: Kim loại cadimi
Cadimi đƣợc sử dụng trong các loại pin, trong công nghiệp luyện kim, chế
tạo đồ nhựa, trong các chất màu, trong lớp sơn phủ, các chất mạ kim loại và các
chất làm ổn định cho plastic.
Nguồn tự nhiên gây ô nhiễm cadimi do bụi núi lửa, bụi vũ trụ, cháy
rừng… Nguồn nhân tạo là từ cơng nghiệp luyện kim, mạ, sơn, chất dẻo…
Ngồi ra,con ngƣời cũng tham gia vào quá trình làm tăng lƣợng Cd trong
nƣớc. Việc khai khoáng, luyện kim và đốt nhiên liệu hóa thạch đã làm cho lƣợng


18
Cd đi vào nguồn nƣớc nhiều hơn và kéo theo đó sẽ tạo nên nhiễm bẩn nguồn
nƣớc trên diện rộng.
1.2.3. Kim loại kẽm [11,22]
Kẽm có kí hiệu hóa học là Zn và là nguyên tố phổ biến thứ 23 trong vỏ
trái đất.
Có các hằng số vật lý nhƣ sau :
Bảng 3: Các hằng số vật lý của kẽm
Số thứ tự trong bảng tuần hoàn

30

Khối lƣợng nguyên tử

65,39

Cấu tạo lớp vỏ điện tử phía ngồi

3d104s2

Thế ion hóa

9,394 ev

Nhiệt độ nóng chảy

419,580C

Nhiệt độ sôi
Khối lƣợng riêng
Độ âm điện

90720C
7,14 g/cm3
1,65

Kẽm chiếm 0,0015% tổng số nguyên tử. Trong tự nhiên kẽm tồn tại ở
dạng quặng sphalerit(ZnS), calamin(ZnCO3)
Kẽm tồn tại ở trong hầu hết môi trƣờng nƣớc, đất, khơng khí,mà ngun
nhân là do các nguồn nƣớc thải đƣa vào. Đó là nƣớc thải của các nhà máy luyện
kim, cơng nghiệp hóa chất, các nhà máy sợi tổng hợp, ion phức với xianua,
cacbonat, sunfua.

Hình 3: Kim loại kẽm


19
1.2.4. Kim loại đồng [11,22]
Đồng có kí hiệu hóa học là Cu, cũng là một nguyên tố phổ biến trong vỏ
trái đất
Có các hằng số vật lý nhƣ sau :
Bảng 4: Các hằng số vật lý của đồng
Số thứ tự trong bảng tuần hoàn

29

Khối lƣợng nguyên tử

63,546

Cấu tạo lớp vỏ điện tử phía ngồi

3d104s1

Thế ion hóa

7,736 ev

Nhiệt độ nóng chảy
Nhiệt độ sôi
Khối lƣợng riêng
Độ âm điện

1084,630C
25630C
8,94 g/cm3
1,9

Đồng chiếm 0,003% tổng số các nguyên tử, đƣợc dùng làm dây dẫn điện,
xây dựng công nghiệp mạ kim loại và là thành phần của nhiều hợp kim. Trong
tự nhiên cu tồn tại dƣới dạng khống vật chancopirit (CuFS2), Cuprit
(Cu2O),Covelin (CuS), đơi khi đồng cũng tồn tại dƣới dạng đơn chất và cũng là
một nguyên tố cần thiết cho cơ thể con ngƣời, nhu cầu hàng ngày của con ngƣời
khoảng 2mg.

Hình 4: kim loại đồng


20
1.2.5. Kim loại mangan [11,22]
Mangan có kí hiệu hố học là Mn, là nguyên tố đa hoá trị nên oxit
mangan tồn tại ở nhiều dạng khác nhau nhƣ MnO, MnO2, Mn2O3...
Có các hằng số vật lý ở bảng sau :
Bảng 5: Các hằng số vật lý của Mangan
Số thứ tự trong bảng tuần hoàn

25

Khối lƣợng nguyên tử

54,938

Cấu tạo lớp vỏ điện tử phía ngồi

2d54s2

Thế ion hóa

7,435 ev

Nhiệt độ nóng chảy

12460C

Nhiệt độ sơi

20610C

Khối lƣợng riêng

7,47 g/cm3

Độ âm điện

1,55

Mangan đƣợc tìm thấy ở dạng tự do trong tự nhiên (đôi khi kết hợp với
Fe) và một số khoáng vật. Ở dạng tự do Mn là kim loại quan trọng trong các hợp
kim công nghiệp, đặc biệt là thép không gỉ.
Mangan đi vào mơi trƣờng nƣớc do q trình rửa
trơi, xói mịn, do các chất thải cơng nghiệp luyện kim,
acquy, phân bón hóa học.

Hình 5: Kim loại mangan
II. Giới thiệu về một số loài nhuyễn thể.
2.1. Đặc điểm chung [3,21].
Ngành thân mềm hay còn gọi là nhuyễn thể là một ngành trong phân loại
sinh học có đặc điểm nhƣ: cơ thể mềm, có thể có vỏ đá vơi che chở và nâng đỡ,
tùy lối sống mà vỏ và cấu tạo cỏ thể có thể thay đổi, có cấu tạo tƣơng đối đồng


21
nhất trong cả lớp cơ thể và đối xứng hai bên. Phần lớn lớp hai mảnh vỏ sống ít
hoạt động, di chuyển chậm trong bùn.
Ngành thân mềm có nhiều chủng loại rất đa dạng, phong phú. Trong các
khu vực nhiệt đới bao gồm cả Việt Nam, lồi này có hơn 90.000 lồi hiện hữu,
trong đó các lồi nhƣ trai, sị, ốc, hến, ngao, mực…Chúng phân bố ở các môi
trƣờng nhƣ biển, sông suối, ao, hồ và nƣớc lợ.
Một số sống trên cạn, một số nhỏ chuyển qua lối sống chui rúc đục các
vỏ gỗ của tàu thuyền nhƣ con hà. Chính do sự chịu đựng đƣợc với nhiều thay
đổi của ngoại cảnh và với phƣơng thức sống đa dạng nên nhiều nhóm nhuyễn
thể có sự phân bố rộng và mật độ cũng rất cao. Khả năng này cho phép phát
triển nghề nuôi nhuyễn thể nhƣ ngọc trai, hầu, vẹm….Sản lƣợng nhuyễn thể của
nƣớc ta có thể đạt tới hàng chục ngàn tấn/năm nhƣng chủ yếu là khai thác tự
nhiên còn nghề nuôi cung cấp số lƣợng không đáng kể.
2.2. Giá trị kinh tế của nhuyễn thể [21,22].
Nhuyễn thể hai mảnh vỏ là các nguồn thực phẩm giàu đạm và có giá tri
xuất khẩu cao. Thịt nhuyễn thể có mùi vị thơm ngon và nhiều đạm, chúng là
thức ăn quan trọng, cần thiết và phổ biến đối với con ngƣời. Các phần cơ thể của
nhuyễn thể đƣợc dùng làm nguyên liệu sản xuất các đồ rất độc đáo nhƣ sản xuất
khuy áo, chng gió, đồ trang trí. Ngồi ra các vỏ trai có lớp xà cừ đẹp dùng làm
đồ trang sức, đồ gỗ khảm trai và cho hàng mỹ nghệ.
Hiện nay Việt Nam đã và đang xuất khẩu một lƣợng rất lớn nhuyễn thể

sang thị trƣờng EU, với hàm lƣợng lớn và giá trị kinh tế cao nên giá xuất khẩu
sang thị trƣờng nƣớc ngoài cũng tăng lên. Trong 5 tháng đầu năm 2010, cả nƣớc
đã xuất khẩu 39 nghìn tấn hải sản nhuyễn thể, giá trị trên 148 triệu USD.
2.3. Một số lồi nhuyễn thể tiêu biểu
2.3.1. Vẹm [3,21,22].
Vẹm có khả năng khai thác cao thứ hai trong loài nhuyễn thể. Khắp bờ
biển Việt Nam ở tuyến có vật bám là có vẹm, sơng vùng phân bố tập trung là
Quảng Ninh, Hải Phòng, Nghệ Tĩnh.


22
Vẹm ở nƣớc ta thƣờng gặp 10 lồi và có ý nghĩa hơn cả là vẹm cỏ xanh
(Mytylus smaragdinus), vẹm vỏ dày (M.gassitesta) và
vẹm thƣờng (M.edulis).
Thịt vẹm có nhiều glycoges và nhiều chất ngấm
nên hƣơng vị ngon ngọt. Vẹm dùng để ăn tƣơi, phơi
khơ, làm lạnh, ƣớp đơng, làm hộp….
Hình 6: Vẹm cỏ xanh
2.3.2. Ngao (Nghêu) [3,21,22].
Cơ thể nghêu đƣợc bao bọc bởi hai mảnh vỏ bằng
nhau có dạng hình tam giác, vỏ dầy chắc, cạnh trƣớc ngắn
hơn, dính chặt nhau bằng một bản lề và góc vỏ có răng
khớp rất khít. Mặt trong vỏ nhẵn trơn, màu trắng, bên
ngồi vỏ có màu trắng ngà, trắng xám hoặc nâu.
Có một số lồi họ nghêu sau.
Hình 7: Ngao vân


Nghêu lụa: có hình bầu dục dài, dài 54mm, cao 30 mm, rộng 16 mm,

mặt nguyệt rõ ràng, da vỏ láng, mặt vỏ có nhiều vân phóng xạ màu tím gấp khúc
dạng hình mạng lƣới. Có thể ăn tƣơi hoặc dùng để hấp, luộc, nƣớng.


Nghêu trắng, ngao dầu, ngao vạng : vỏ có dạng hình tam giác, da vỏ

màu nâu, trơn bóng. Ngao lớn có chiều dài 130 mm, cao 110 mm, rộng 58 mm.
Tại Việt Nam, ngao dầu đƣợc phân bố tập trung ở các vùng biển thuộc các tỉnh
Nghệ An, Thanh Hóa, Thái Bình, Nam Định…


Ngao vân : Sống ở đáy cát, dùng ống hút nƣớc để lấy thức ăn từ bên

ngồi. Vỏ hình tam giác, con lớn có thể dài 62 mm,cao 49 mm, rộng 28 mm. Da
vỏ láng màu vàng sữa, phân bố chủ yếu ở vùng Nghệ An.
Sản lƣợng ngao đƣợc sếp vào hạng thứ ba trong loài nhuyễn thể. Ngao
có nhiều loại nhƣng giá trị hơn cả là ngao dầu (Meretrixmeretirix), ngao mặt
(Miluiusonra) và ngao vân (Venerips). Tất cả các bãi triều đều có ngao, những
vùng có sản lƣợng ngao lớn là ven biển thuộc Hà Nam Ninh, Thanh Hóa,


23
Huế….Ngao phát triển phổ biến và ở nhiều nơi vì thế số lƣợng sản lƣợng đến
nay ta vẫn chƣa thống kê đƣợc.
2.3.3. Sị [3,21,22].
Sị có nhiều loại nhƣng ở nƣớc ta có giá trị hơn cả vẫn là sị huyết (A.Agranosa) và sị anti (A.A antiquate). Sị huyết có lớp vỏ dày cứng chắc có dạng
hình trứng và phân bố khắp nơi ở bờ biển Việt
Nam,nhƣng tập trung nhiều ở Quảng Ninh, Nam Hà,
Hải Phịng….Sị huyết có hàm lƣợng dinh dƣỡng cao,
thịt thơm ngon. Là thức ăn ƣa thích và phổ biến ở các

nhà hàng đặc sản, có thể ăn tƣơi, hấp, luộc, nƣớng.
Hình 8: Sị huyết
2.3.4. Trai [3,21,22].
Trai là lồi hai mảnh vỏ sống chủ yếu ở vùng sơng nƣớc, trai có rất
nhiều loại và có giá trị dinh dƣỡng cao. Trai sống tập trung ở các vùng
sông Thanh Hóa, Nghệ An, Bến Tre….
Chủ yếu là trai cỡ lớn (họ Unionidae), trai cỡ rất
nhỏ (họ Corbiculidae) và nhiều họ trai khác nhƣ trai họ
Mitilidae, họ Amblemidae…
Trai còn đƣợc dùng lấy ngọc nhƣ:
Hình 9: Trai lớn
 Trai ngọc trắng: Là đối tƣợng ni lấy ngọc,ngồi ra mặt trong của vỏ
trai đƣợc dùng làm đồ trang sức, mỹ nghệ có giá trị cao.
 Trai ngọc môi vàng: Cũng là đối tƣợng lấy ngọc. Vỏ trai có kích thƣớc
lớn, mặt trong vỏ trai có lớp xà cừ màu óng ánh đƣợc sử dụng làm đồ mỹ nghệ,
khảm trai.
Ngồi ra cịn một số loài nhuyễn thể khác nữa là bào ngƣ, diệp, hầu…tất
cả đều có giá trị xuất khẩu và giá trị dinh dƣỡng cao.


24
Bảng 6: Giá trị dinh dƣỡng của một số loài nhuyễn thể [13].
Thành phần chính
Kcal

Muối khống

Gam

Vitamin

mg

Calories Moisture Protein lipid glucid Ash Calci Iron

Mg
Na

A

B1

B2 PP C

Sò huyết
61

81,3

11,7

1,1

3,5

2,4

181

10,

5

107

0,35 0,06 0,35 2,1 0

Nghêu lụa
64

82,3

10,3

0,5

4,5

2,4

94

112

5,7

-

0

0,16 -

2

6,7

240

62

0

0,82 2,6 0

Ngao
63

83,1

11,2

1,1

2,6

118

162

Tóm lại: Các lồi nhuyễn thể hai mảnh vỏ có đời sống lọc nƣớc lấy
thực vật và động vật nổi cũng nhƣ cặn bã hữu cơ làm thức ăn, góp phần làm

sạch mơi trƣờng nƣớc. Tuy nhiên trong quá trình lọc nƣớc thì đồng thời các kim
loại tan trong nƣớc cũng đƣợc tích lũy theo thời gian trong cơ thể chúng do vậy
chúng đƣợc dùng làm sinh vật chỉ thị để đánh giá sự ô nhiễm kim loại nặng
trong mơi trƣờng nƣớc với tích lũy kim loại nặng trong cơ thể chúng tƣơng xứng
với sự ô nhiễm mơi trƣờng. Bên cạnh đó, việc phân tích xác định hàm lƣợng kim
loại nặng trong những đối tƣợng đó nhằm cung cấp thông tin đến sự tiêu thụ
thủy sản.
III. Sự xuất hiện các kim loại nặng trong môi trƣờng và sự tích tụ của
chúng trong nhuyễn thể.
3.1. Các kim loại nặng Cu, Zn, Cd, Pb, và Mn trong các môi trƣờng.
3.1.1. Trong mơi trƣờng nƣớc [5].
Kim loại nặng có Hg,Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn,…thƣờng không
tham gia hoặc ít tham gia vào q trình sinh hóa của các cơ thể sinh vật và


25
thƣờng tích lũy trong cơ thể chúng. Vì vậy, chúng là các nguyên tố độc hại với
sinh vật.
Hiện tƣợng nƣớc bị ô nhiễm kim loại nặng thƣờng gặp trong các lƣu vực
nƣớc gần các khu công nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai thác khống
sản. Ơ nhiễm kim loại nặng biểu hiện ở nồng độ cao của các kim loại nặng trong
nƣớc. Trong một số trƣờng hợp, xuất hiện hiện tƣợng chết hàng loạt cá và thủy
sinh vật.
Nguyên nhân chủ yếu gây ô nhiễm kim loại nặng là q trình đổ vào mơi
trƣờng nƣớc các nƣớc thải cơng nghiệp và nƣớc thải độc hại khơng xử lí hoặc xử
lí khơng đạt u cầu. Ơ nhiễm nƣớc bởi kim loại nặng có tác động tiêu cực tới
mơi trƣờng sống của sinh vật và con ngƣời.
Kim loại nặng tồn tại trong môi trƣờng nƣớc từ nhiều nguồn khác nhau
nhƣ: nƣớc thải từ các khu công nghiệp và nƣớc thải sinh hoạt, từ đƣờng giao
thông, y tế, sản xuất nông nghiệp….

Nhiễm độc nguồn nƣớc chủ yếu là do các kim loại nặng Cu, Hg, Zn, Cd,
Pb, Cr, Mn…gây ra. Nguồn nƣớc mặt bị ô nhiễm nặng sẽ kéo theo môi trƣờng
đất, ô nhiễm nguồn nƣớc ngầm và cả ô nhiễm không khí.
Mặt khác, những nguồn nƣớc biển cho thấy hàm lƣợng các kim loại độc
hại, do bị nhiễm bẩn trong nƣớc biển bề mặt đã tăng cao và có vùng đã tăng cao
quá mức quy định.
Bảng 7: Tiêu chuẩn bộ y tế về giới hạn hàm lƣợng kim loại nặng
trong nƣớc ăn uống [18]
STT

Chỉ Tiêu

Đơn Vị

Giới Hạn

1

Hàm lƣợng Amoni tính theo NH4-

mg/l

3

2

Hàm lƣợng Antimony

mg/l

0,005

3

Hàm lƣợng Asen

mg/l

0,01

4

Hàm lƣợng Bari

mg/l

0,7

5

Hàm lƣợng Cadimi

mg/l

0,003