MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận văn Những vấn đề sức khỏe do ô nhiễm môi trƣờng, do tiếp xúc với hóa chất độc hại, ô nhiễm kim loại nặng là mối quan tâm lớn trên thế giới, đặc biệt ở các nƣớc đang phát triển. Hiện nay, ở nƣớc ta cùng với quá trình phát triển công nghiệp, nông nghiệp, các dịch vụ công cộng nhƣ y tế, du lịch, thƣơng mại, đặc biệt là các hoạt động tái chế sắt thép, chì ắc quy, chất thải nhựa tại các làng nghề … đã làm cho môi trƣờng bị ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt là ô nhiễm kim loại nặng. Chì là kim loại đƣợc sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày và hầu nhƣ ở tất cả các loại hình sản xuất công nghiệp, đặc biệt trong các hoạt động tái chế sắt, thép, chì, ắc quy, v.
Đây là những hoạt động phổ biến tại các nƣớc đang phát triển trong đó có Việt Nam. Tại các làng nghề tái chế, theo báo cáo của UBND xã Chỉ Đạo, năm 2015, thôn Nghĩa Lộ hiện có gần 20 cơ sở sản xuất, tái chế nhựa ắc quy. Hầu hết các cơ sở này đều tự phát và nằm ngay trong khu dân cƣ. Mỗi khi các cơ sở đi vào sản xuất, dù bất kỳ ai đi qua đều cảm thấy khó thở bởi mùi nhựa bốc ra và khó chịu bởi tình trạng ô nhiễm tiếng ồn tại đây.
Làng nghề Đa Hội có cách đây hơn 400 năm từ một làng nghề thủ công hiện nay Đa Hội đã trở thành một trung tâm sản xuất sắt thép có công suất 350.000 tấn mỗi năm, tƣơng đƣơng với công suất của cả khu gang thép Thái Nguyên. Tuy nhiên, sự phát triển ồ ạt, tự phát, thiếu quy hoạch khiến làng nghề phát triển nhƣng không đi cùng với tính bền vững trong “nội tại”, làm tăng khả năng gây ô nhiễm môi trƣờng của các chất thải từ quá trình sản xuất. Môi trƣờng không khí tại các khu vực sản xuất có khả năng bị ô nhiễm bụi (chủ yếu là bụi sắt), tiếng ồn, CO, nhiệt tùy thuộc vào quy trình sản xuất và lƣợng phát thải các yếu tố nguy cơ ra môi trƣờng trong từng công đoạn. Ở Việt Nam, vấn đề ô nhiễm chì trong môi trƣờng cũng đƣợc nhiều nhà khoa học nghiên cứu.
Ở những khu vực ít nguy cơ, hàm lƣợng chì trong đất hầu hết nằm trong giới hạn cho phép nhƣ ở làng nghề Mẫn Xá (37,76mg/kg), đất phù sa ở Hà Nội, Hải Phòng, Hà Giang (21-33mg/kg), khu vực Văn Điển (25,28mg/kg), khu vực Luan van 2 nhà máy Hanel (21,46 - 7,93mg/kg). Ở những khu vực có nguy cơ cao nhƣ khu dân cƣ gần các khu vực khai khoáng, luyện kim màu, khu vực làng nghề tái chế kim loại, môi trƣờng bị ô nhiễm rất nặng nề, nhƣ khu vực mỏ chì Làng Hích (Thái Nguyên) hàm lƣợng chì trong đất vƣờn nhà dân từ 230-360ppm, ở làng nghề Đông Mai (Hƣng Yên), hàm lƣợng chì trung bình trong đất là 34877 mg/kg (từ 21079- 56774 mg/kg), cao hơn TCCP rất nhiều lần [7] Ô nhiễm chì trong môi trƣờng sống có thể ảnh hƣởng rất lớn đến sức khỏe cộng đồng. Con đƣờng ngộ độc chì chủ yếu là qua thức ăn hoặc nƣớc uống có nhiễm chì. Chì trong đất, bụi, không khí, nƣớc ăn uống, thực phẩm có thể thâm nhập vào cơ thể qua đƣờng tiêu hóa, hô hấp rồi vào máu gây nhiễm độc các cơ quan trong cơ thể, ảnh hƣởng đến sự phát triển về thể chất, trí tuệ và hành vi của trẻ em dù ở liều lƣợng thấp.
Chì cũng gây ra tác hại lâu dài đối với ngƣời lớn nhƣ làm tăng nguy cơ có thể gây sẩy thai, thai chết lƣu, sinh non và sinh thiếu tháng cũng nhƣ gây ra các dị tật nhỏ ở thai nhi. Do vậy đề tài “Đánh giá thực trạng ô nhiễm chì tại một số khu vực sản xuất công nghiệp và làng nghề tại miền Bắc” là cấp thiết. Mục tiêu nghiên cứu 2. Xác định một số khu vực và đối tƣợng có nguy cơ ô nhiễm chì cao.
Đánh giá mức độ ô nhiễm chì trong các đối tƣợng môi trƣờng có nguy cơ gây ô nhiễm cao. Trên cơ sở đó kiến nghị một số giải pháp kiểm soát ô nhiễm chì trong khu vực nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu 3. Lựa chọn khu vực có nguy cơ ô nhiễm chì cao.
Thu thập số liệu về điều kiện kinh tế xã hội, môi trƣờng tự nhiên, các nghiên cứu ô nhiễm môi trƣờng. Lấy mẫu phân tích, đánh giá ô nhiễm chì: Luan van 3 3. Tại 02 khu vực sản xuất công nghiệp: khu dân cƣ sống xung quanh nhà máy luyện kim màu – Thái Nguyên và công ty cổ phần ắc quy Tia Sáng – Hải Phòng. Tại 02 làng nghề: Làng nghề tái chế chì, nhựa – Hƣng Yên và làng nghề đúc tái chế kim loại – Bắc Ninh.
Trên cơ sở đó kiến nghị một số giải pháp kiểm soát ô nhiễm chì trong một số khu dân cƣ xung quanh khu vực sản xuất công nghiệp và làng nghề. Luan van 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Chì và các dạng hóa học trong môi trƣờng Nguyên tố Pb ở nhóm IV Bảng tuần hoàn Mendeleev, số thứ tự nguyên tố: 82, trọng lƣợng nguyên tử: 207,19; là kim loại màu xám phớt xanh, mềm, dễ dát thành tấm mỏng, có tỷ trọng cao (11,34 g/cm3 ở 20oC), nhiệt độ nóng chảy thấp (327oC), nhiệt độ sôi 1755oC. Trong tự nhiên chủ yếu gặp Pb ở dạng hoá trị +2, rất hiếm khi gặp ở dạng hoá trị 4 (nhƣ PbO2, Pb3O4). Hợp chất chì hoá trị 4 là chất oxy hoá mạnh [28].
Hàm lƣợng trung bình của Pb trong vỏ Trái đất (Clarke) là 16 ppm. Điều đáng chú ý là Clarke của Pb thay đổi theo thời gian, vì Pb luôn đƣợc thành tạo do sự phân rã các nguyên tố phóng xạ mạnh. Pb phân bố không đều trong các địa quyển và trong các đá. Hàm lƣợng Pb trong thuỷ quyển 4,5.10-7 ppm, còn trong thiên thạch là 0,2 ppm.
Hàm lƣợng của Pb (ppm) trong đá siêu bazơ: 0,1; đá bazơ: 8; đá trung tính: 15; đá axit: 20; cát kết: 5-17; đá phiến sét: 11-24; đá carbonat: 4-18; trong đất: 10; trong sinh vật: 0,5; trong tro thực vật: 10; trong nƣớc biển: 2,7 g/l. Mặc dù số Clarke của Pb nhỏ nhƣng đôi khi nó tạo thành các tích tụ có trữ lƣợng rất lớn, thuộc nhiều loại hình nguồn gốc khác nhau, từ trầm tích, trầm tích biến chất đến nhiệt dịch [28]. Pb là nguyên tố ƣa đồng nên tập trung chủ yếu trong mạch nhiệt dịch, tạo hợp chất với lƣu huỳnh, đặc biệt là trong mạch nhiệt dịch nhiệt độ trung bình, ở đó có thể gặp cộng sinh Cu-Zn-Pb trong tổ hợp khoáng vật chalcopyrit-sphalerit-galenit. Trong điều kiện của đới ngoại sinh thì các khoáng vật của chì, trƣớc hết là galenit, tỏ ra không bền, dễ dàng bị phá huỷ và dần dần chuyển thành khoáng vật thứ sinh vững bền hơn.
Sự biến đổi khoáng vật nguyên sinh của Pb (galenit) xảy ra theo giai đoạn và tuỳ thuộc vào điều kiện môi trƣờng [28]. Sulfat Pb (anglesit) kém hoà tan nên thƣờng tạo thành vỏ bọc quanh galenit và nằm lại tại chỗ trong vỏ phong hoá. Trong môi trƣờng carbonat thì sulfat Pb dễ chuyển thành carbonat Pb (cerussit); còn vanadat Pb (vanadinit) thì thành tạo trong Luan van 5 môi trƣờng kiềm. Hợp chất của Pb2+ với các anion [CrO4], [MoO4], [VO4],.
là những hợp chất có màu, dễ nhận biết. Nói chung, hợp chất thứ sinh của Pb trong đới ngoại sinh là những hợp chất vững bền, có độ hoà tan kém, chính vì vậy Pb di chuyển kém hơn nhiều so với Cu và Zn, nằm lại tại chỗ hoặc không xa phạm vi tích tụ ban đầu. Trong đá sét, đặc biệt là đá phiến chứa bitum thì hàm hàm lƣợng Pb tăng cao rõ rệt, có khi đạt đến vài phần trăm. Pb ở đây có thể dƣới dạng PbS hoặc hợp chất oxy.
Khả năng di chuyển của Pb tƣơng tự nguyên tố Cu, tức là các hợp chất Pb 2+ có khả năng di chuyển mạnh trong môi trƣờng axit có độ pH <5,4. Độ hoà tan của các hợp chất của Pb rất thấp, hợp chất hoà tan nhất là PbSO4 - 42 mg/l, còn PbCO3 chỉ 1,1 mg/l; các hợp chất khác của Pb có khả năng khá bền vững hơn trong đới oxy hoá. Điều nay làm cho hàm lƣợng Pb trong nƣớc tự nhiên thƣờng thấp. Độ pH trầm đọng của các hydroxyt của Pb là 6,0.
Tuy nhiên, ngƣời ta cũng gặp Pb trong các loại nƣớc kiềm (pH đến 10,5) nhƣng không nhiều [1]. Ảnh hƣởng của chì đến sức khỏe và môi trƣờng 1.1 Ảnh hƣởng của chì đến sức khỏe con ngƣời Pb phải ở dạng linh động trong môi trƣờng thì mới có khả năng theo chuỗi thức ăn (hoặc không khí) vào cơ thể con ngƣời, từ đó mới có thể gây hại. Ở dạng bền vững trong môi trƣờng thì Pb hầu nhƣ không có hại đối với cơ thể bởi lẽ cơ thể sống khó có thể hấp thụ đƣợc nó. Nhƣng dạng bền vững cũng chỉ ở cơ chế động, khi đi vào môi trƣờng đất, nƣớc.
có đặc trƣng môi trƣờng (Eh, pH) thay đổi chúng lại trở nên linh động. Nguy cơ phơi nhiễm của Pb sẽ thể hiện khi hàm lƣợng của nó tăng cao hơn mức bình thƣờng trong cơ thể hay trong từng bộ phận. Với các nồng độ cao hơn trong máu (> 0,8 ppm), Pb có thể gây nên hiện tƣợng thiếu máu do thiếu hemoglobin. Khi hàm lƣợng Pb trong máu nằm trong khoảng (> 0,5-0,8 ppm) thì Pb gây ra sự rối loạn chức năng của thận và phá huỷ não [1].2 Ảnh hƣởng của chì đối với môi trƣờng, hệ sinh thái Khả năng xâm nhập vào cơ thể của sinh vật nƣớc của chì phụ thuộc vào tính chất hóa học của môi trƣờng nƣớc (pH, độ cứng, thành phần của anion của nƣớc), Luan van 6 các thành phần đặc trƣng lý hóa của cặn lắng (thành phần khoáng, kích thƣớc hạt cặn, độ rỗng của lớp cặn), thành phần hữu cơ trong nƣớc, nồng độ và tính chất hóa lý của các chất rắn lơ lửng.
Chì đƣợc hấp thụ từ môi trƣờng nƣớc vào cơ thể sinh vật dƣới dạng các cation hoặc oxyanion là những phần tử dễ dàng xuyên qua lớp màng tế bào của sinh vật. Trong nƣớc biển, chì thƣờng có khuynh hƣớng kết tủa dƣới dạng PbCl 2. Vì vậy, hàm lƣợng chì hòa tan trong nƣớc biển rất thấp nên chì có thể xâm nhập vào thể sinh vật biển ở những khu vực gần nguồn ô nhiễm hoặc ở các sinh vật đáy. Cá là loài sinh vật nằm ở điểm đầu của chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái nƣớc.
Quá trình hấp thụ của cá chủ yếu xảy ra qua đƣờng hô hấp [1].