Chương 1: Giới thiệu Nội dung nghiên cứu - Xây dựng đường chuẩn Cu, Pb, Zn theo các thông số tối ưu mà phòng thí nghiệm đã có - Khảo sát mức độ ảnh hưởng của Pb trong nước tưới đến sự hấp thụ kim loại cần thiết Cu, Zn của cây rau muống - Nghiên cứu sự tích lũy Pb trong thương phẩm rau muống tưới nước ô nhiễm Pb - So sánh hàm lượng Cu, Pb, Zn trong thương phẩm rau muống với giới hạn cho phép Cu, Pb, Zn trong rau xanh của Việt Nam - Ước lượng hàm lượng Cu, Pb, Zn trung bình hấp thụ vào cơ thể người trong 1 ngày. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Kết quả của đồ án là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo ở các lĩnh vực có liên quan về hàm lượng kim loại nặng và đối tượng cây trồng khác. Kết quả nghiên cứu của đồ án góp phần định hướng cho việc sử dụng hợp lý và có hiệu quả đối với nước tưới chứa kim loại nặng trên rau xanh. Trang 2 Chương 2: Tổng quan tài liệu Chương 2.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình nhiễm kim loại nặng trong rau hiện nay [1, 35, 40] Hiện nay dân số đang gia tăng trên thế giới cũng như Việt Nam, người ta cần có nhiều loại thực phẩm để cung cấp cho bữa ăn hàng ngày. Trong đó rau xanh là loại thức ăn cần thiết và không thể thiếu trong bữa ăn của mọi gia đình. Rau là nguồn thức ăn bổ dưỡng nuôi sống con người. Rau không những chứa một lượng lớn các sinh tố A, B C… mà còn chứa các nguyên tố vi, đa lượng rất cần thiết trong cấu tạo tế bào.
Rau còn là một nguồn dược liệu quý góp phần bảo vệ sức khỏe cho con người. Trước quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngày càng cao cùng với việc đô thị hóa phát triển và xây dựng cơ sở hạ tầng đã khiến diện tích đất vườn ngày càng bị thu hẹp nên người dân phải tận dụng từng tấc đất để trồng trọt. Nước ta là một nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa, được thiên nhiên ưu đãi nên có nguồn rau dồi dào quanh năm. Rau được trồng ở nhiều nơi để đáp ứng cho nhu cầu tiêu dùng hàng ngày, trong đó nổi bật cho một số khu vực trồng rau với sản lượng lớn như một số tỉnh ở phía Bắc, Đà Lạt, Đồng Nai, Tây Ninh, Bình Dương, Long An, Tiền Giang, các huyện ngoại thành thành phố Hồ Chí Minh như Hóc Môn, Củ Chi, Bình Chánh… Tuy nhiên, hiện nay do chạy theo lợi nhuận để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, người ta phải tăng năng suất, tăng sản lượng rau để đạt mức thu nhập cao.
Do vậy người ta sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón bao gồm phân hữu cơ và phân vô cơ (phân hóa học), hiện nay sử dụng rất nhiều phân hóa học. Một số nơi còn sử dụng nước ở các kênh rạch, nước thải từ các xí nghiệp, nhà máy để tưới rau. Với tình hình này, nó đã gây hậu quả lớn cho sức khỏe của người tiêu dùng, quan trọng là dư lượng các chất được tích lũy trong rau mà con người sử dụng hàng ngày trong đó có các kim loại nặng như: Cu, Pb, Zn, Fe, Cd, Cr… Những loại rau bị nhiễm kim loại nặng không thể nào xử lý hết chất độc trên rau cho dù đã được rửa bằng nước rửa rau, kể cả nấu chín cũng không có tác dụng. Rau trồng ở các nơi có nhiều khu công nghiệp sẽ dễ bị nhiễm kim loại nặng từ các chất thải.
Tại Bình Chánh khu vực xung quanh các khu công nghiệp Tân Tạo, Lê Minh Xuân có khá nhiều người trồng rau muống nước, sen trên ruộng cũng như trên các ao có sẵn. Vùng này trồng lúa cho năng suất rất thấp cho nên nhiều hộ bỏ hẳn cây lúa chuyển qua trồng rau muống, sen do thu nhập cao gấp 2, 3 lần cây lúa mà không tốn nhiều chi phí. Theo bà con trồng rau, sen ở Bình Chánh, không ai biết về vấn đề nhiễm độc kim loại nặng đối với rau. Cho nên hầu hết đều sử dụng nguồn nước từ kênh, rạch kể cả khu vực lân cận các khu công nghiệp có nguồn nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp để tưới rau.
Kênh Tham Lương hứng nước thải của nhiều nhà máy trong khu vực với màu nước đen ngòm pha lẫn với màu đỏ hoặc nâu nhưng nhiều hộ trồng rau ở Tân Bình, Gò Vấp, Q.12 vẫn sử dụng. Con Suối Cái đi qua Q.9 hứng nguồn nước thải từ nhiều nhà máy trong khu vực gây ô nhiễm nặng trong vùng đến nỗi không ai dám lội xuống suối vì sẽ bị ngứa, lở loét. Nước Suối Cái thường xuyên bốc mùi hôi thối rất khó chịu. Có lúc nước màu đỏ, có khi màu như nước gạo vo nhưng dân vẫn sử dụng nước để tưới rau.
Chị Bùi Thị Hồi ở phường Linh Trung, Thủ Đức trồng rau muống sát cạnh Suối Cái cho biết, ở đây đâu có nước tưới rau, nên phải canh lúc nước suối trong lấy lên tưới. Ông Tư Sua có 2 vuông trồng rau muống trên 1.000m2 bên cạnh Bệnh viện Đa khoa khu vực Thủ Đức cho biết, ông cũng như gần chục hộ trồng rau muống, rau nhút ở đây đều sử dụng nguồn nước thải từ bệnh viện. Trang 3 Chương 2: Tổng quan tài liệu Tại một số khu vực ở Tân Bình, Gò Vấp, Bình Thạnh, Q.8 nhiều hộ gia đình sinh sống chủ yếu bằng cách cắt rau muống từ những đám rau sống trên kênh rạch mang ra chợ bán. Đối với nguồn rau này, theo kỹ sư Nguyễn Thiện, Chi cục phó Chi cục Bảo vệ thực vật TP.HCM, ngoài việc rau bị nhiễm các chất kim loại nặng còn bị nhiễm vi sinh gây các chứng bệnh sán, lãi.
Theo đề tài nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong bùn đáy, trong nước và trong một số loại rau thủy sinh như ngó sen, rau muống, rau nhút, kèo nèo của tiến sĩ Bùi Cách Tuyến, Hiệu trưởng Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM cho thấy: Nhiều mẫu nước, mẫu rau được lấy phân tích từ Thạnh Lộc (Q.12), kênh Tham Lương (Q.Tân Bình), nguồn nước thải từ Khu Công nghiệp Vĩnh Lộc, Xí nghiệp Sơn Hải, Xí nghiệp Dệt Thăng Long (Bình Chánh), Suối Cái (Thủ Đức) không an toàn. Rất nhiều loại bị ô nhiễm nặng. Hàm lượng kẽm trong mẫu nước trồng rau muống ở Bình Chánh cao gấp 30 lần mức cho phép. Hàm lượng chì trong 2 mẫu nước trồng rau nhút ở Thạnh Xuân có hàm lượng chì cao gấp 8,4 - 15,3 lần mức cho phép.
Một mẫu nước trồng rau muống ở Thạnh Xuân có hàm lượng chì cao gấp 2,24 lần mức cho phép. Một mẫu rau muống ở Bình Chánh có hàm lượng chì cao gấp 3,9 lần mức cho phép. Một mẫu ngó sen ở Tân Bình có hàm lượng chì cao gấp 13,65 lần mức cho phép. Hàm lượng kim loại đồng tại một ruộng rau muống ở Thạnh Xuân cao gấp 2 lần mức cho phép.
Hàm lượng kẽm tại các ao rau muống ở Thạnh Xuân cao gấp 2 - 4,12 lần mức cho phép. Một ao sen ở Thạnh Xuân có hàm lượng chì trong nước cao gấp 1,9 - 2,4 lần mức cho phép, ao rau nhút ở Thạnh Xuân có hàm lượng chì cao gấp 28,4 - 35,4 lần mức cho phép.2 Tổng quan về kim loại đồng (Cu) [5, 6, 18, 22] Đồng là một kim loại có màu vàng ánh đỏ, có độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt cao (trong số các kim loại nguyên chất ở nhiệt độ phòng chỉ có bạc có độ dẫn điện cao hơn). Đồng có thể được tìm thấy như là đồng tự nhiên hoặc trong dạng khoáng chất. Các khoáng chất chẳng hạn như cacbonat azurit (2CuCO3Cu(OH)2) và malachit (CuCO3Cu(OH)2) là các nguồn để sản xuất đồng, cũng như là các sunfua như chalcopyrit (CuFeS2), bornit (Cu5FeS4), covellit (CuS), chalcocit (Cu2S) và các oxit như cuprit (Cu2O).1: Tinh thể Đồng Trang 4 Chương 2: Tổng quan tài liệu Cu trong thực vật Quá trình hấp thu Cu vào thực vật phụ thuộc vào Ca2+.
Trong cây Cu chủ yếu tham gia liên kết với các chất hữu cơ có trong chất nguyên sinh. Hàm lượng đồng trong cây biến động từ 5 – 20 ppm. Thời kỳ cây con hàm lượng đồng trong cây là cao nhất, sau đó giảm dần trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển. Cu có vai trò trong trao đổi nitơ, hơn 70% đồng trong cây là ở trong các phân tử diệp lục tố, nó có vai trò quan trọng trong quá trình đồng hóa của cây, thiếu đồng phân tử diệp lục tố hóa già sớm, cây còi cọc.
Đồng xúc tiến cho quá trình hình thành vitamin A, protein và trao đổi hydrat cacbon trong cây. Triệu chứng thiếu đồng xuất hiện đầu tiên ở các loại lá non trên ngọn trong thời kỳ đẻ nhánh, nảy chồi. Ban đầu các lá non trên ngọn chuyển màu vàng trắng, lá non xoắn lại, khô dần, cây lùn. Cu đối với con người Tổng hàm lượng đồng trong cơ thể người khoảng 100 – 150 mg.
Đồng là một thành phần cần thiết cho cơ thể do thức ăn đưa vào hàng ngày từ 0,033 đến 0,05 mg/kg thể trọng. Liều lượng đồng chấp nhận hàng ngày cho người là 0,5 mg/kg thể trọng. Đồng không gây ngộ độc tích luỹ, nhưng nếu ăn phải một lượng lớn muối đồng, thì bị ngộ độc cấp tính. Triệu trứng biểu hiện ngay như nôn nhiều và như vậy sẽ làm thoát ra ngoài phần lớn đồng ăn phải.
Cũng vì vậy mà ít thấy trường hợp chết người do bị ngộ độc đồng. Chất nôn có màu xanh đặc hiệu của đồng, sau khi nôn, nước bọt vẫn tiếp tục ra nhiều, và trong một thời gian dài vẫn còn dư vị đồng trong miệng. Cu là thành phần của nhiều enzyme oxy hóa như cytochrome oxidase, superixode dismutase, tyrosinase, amine oxidase…Trong máu, Cu sẽ gắn với ceruloplasmin để tham gia vào phản ứng oxi hóa Fe2+ thành Fe3+. Đây chính là phản ứng rất quan trọng vì chỉ có dạng ion Fe3+ được transferrin protein vận chuyển đến nơi dự trữ sắt ở gan.
Thiếu đồng dẫn đến thiếu máu, da tái nhợt, chậm phát triển trí tuệ, với mức Cu thấp cũng được coi là nguyên nhân của hội chứng tóc xoăn Menke mà nó thể hiện những rối loạn sắc tố và các rối loạn khác của tóc. Mặt khác, Cu là nguyên tố rất không có lợi trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm do nó xúc tác phản ứng oxy hóa nhiều hợp chất quan trọng như acid asocorbic, lipid… 2.3 Tổng quan về kim loại kẽm (Zn) [5, 6, 18, 24] Kẽm là một kim loại hoạt động trung bình có thể kết hợp với oxy và các á kim khác, có phản ứng với axit giải phóng hydro. Trạng thái oxy hóa phổ biến của Zn là +2.