Chương I: Phương pháp nghiên cứu Chương II: Kết quả và thảo luận Kết luận và kiến nghị CHUONG 1- TONG QUAN VAN ĐÈ NGHIÊN CUU 1. Đặc điểm của một số kim loại nặng. Tổng quan vềkim loại nặng Dinh nghĩa về kim loại nặng có sự thay đổi theo thời gian. Theo Bjerrum (1936) kim loại nặng là các nguyên tổ kim loại ở dạng nguyên tổ có tỷ trong cao hơn 7g/em”.
Kim loại nặng có thể tồn tại trong khí quyền (dạng hơi), thủy quyền (các muối hòa tan), địa. qguyễn dụng rắn không tan, khoáng, quặng. va sinh quyên (hong cơ thé con người, động thực vat). Chúng được chia làm 3 loại: các kim loại độc (Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Ca, As, Co, Sn.
những kim loại quý (Pd, Pt, Au, Ag, Ru,.) và các kim loại phóng xạ (U, Th, Ra, Am,. Cũng như nhiều nguyên tổ khác, các kim loại có thé ein thiết hoặc không cần thiết cho cây trồng. Mỗi loại cây trồng cần có một số loại kim loại nặng với một khoảng him lượng tối ưu cho quá trình sinh trường phát triển. Ngoài ra, kim loại nặng trong môi trường thường không bị phân hủy sinh học mà tích tụ trong sinh vật tham gia chuyển hóa sinh học.
Do vậy, sự tổn dư kim loi năng có thé gây ra những tác hại nghiêm trọng đối với sức khỏe con người thông qua chuổi thức L1-LI, Nui gắcphát sinh kim loại nặng Kim loại ning trong môi trường được tạo ra từ hai nguồn chủ yếu là nguồn tự nhiên (cée hoạt động của núi lửa, lắng đọng từ khí quyển, sự phong hóa của đá mẹ và khoáng vit.) và nguồn nhân tạo (hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, khai khoáng giao thông. Nguồn nhân tạo do tác động của con người là nguồn gây ô nhiễm kim loại năng chủ yếu ở nhiều nơi. Các kim loại do hoạt động của con người như As, Cd, Cu, Ni và Zn thải ra ước tính là nhiều hơn so với các nguồn kim loại có trong tự nhiên, đặc biệt đối với Pb là 17 lần [4], Nguồn kim loại nặng đi vào dit và nước do tác động của con người bằng các con đường chủ yếu như bón phân, bã bùn cổng, thuốc bảo vệ thực vật và các con đường phụ như khai khoảng, kỹ nghệ hay King đọng từ không khí đình 1.1 Phin bin [Nước | [Chie Thuốc | [Kỹngh. | [Láng và các tưới thải và bảo vệ | khai dong từ.
chất ải bãbòn | |thực | khosng va tạo đất cống vật giao thong | quyển DAT Xổi môn đất NƯỚC MAT NƯỚC NGÂM. Ô nhiễm kim loại nặng do tác động của con người đối với đất và nước [5] Rau là cây trồng có hồi gian sinh trưởng tương đối ngắn nhưng lại cho một khối lượng sản phẩm (năng suit, sản lượng) rit ao, từ 20 - 60 tinfha do vậy cây rau đồi hỏi phải được bón nhiễu phân và đất trồng rau phải là đất tương đối tốt. Việc sử dụng phân bón cũng làm tích lấy kim loại nặng trong đất do kim loại nặng có khá nhiễu trong sản phẩm dùng làm phân bón.1, Hàm lượng một số KLN trong một số phân bón thông thường [6] Nguyên — Bin (hải —|Phẩmchuồng, Phin tin Vôi — Phânđạm là (mg/Äg) (mgÑg) | (mg/kg) | (mg/kg) | (mg/kg) Cụ | 5-3300 2-60 1-300 | 2-195 | <1-is Pb | 50-3000 | 66-15 | 7-2235 | 20-1950 | 2-27 Zn | 100-49000 | 15-250 | 50-1450 | 10-450 | 1-42 Hóa chất BVTV cũng là một nguồn đưa KLN vào môi trường nông nghiệp: nhiều loại thuế trừ sâu, digt nắm và vật gây hại cho mùa màng có chứa các mudi KLN rit độ ‘vi dụ: HgCl; và các hợp chất hữu cơ có chứa Hạ, CuSO,, NasAsOg (gặp ở thuốc diệt côn tring và một số động vật không xương), đặc điểm có thời gian phân huỷ chậm 6 thắng dén 2 năm, nó có th tạo nên một dư lượng đáng kể trong đất và bị lõi can vào chu trình đắc, nước, cây rồng, vật nuôi và con người và gly nên hiện tượng mit cân bằng đối với vi sinh vật và sinh học trong đất.2, Tính chất của kim loại nặng Kim loại nặng không bị phân hủy sinh học |S], không độc khi ở dang nguyên tổ tự do nhưng nguy hiểm đối với sinh vật sống khi ở dạng cation do khả năng gin kết với các chuỗi cacbon ngắn sit ích tụ rong cơ thé sinh vật sau nhiều năm |9]. Đối với con người, có khoảng 12 nguyên tổ kim loại nặng gây độc như Pb, thủy ngân, nhôm.
arsenic, cadmium, nickel. Một số kim loại nặng được tim thấy trong cơ thé vat é yếu cho sức khỏe con người như sit (9], Zn, magnesium, cobalt, manganese, molybdenum và Cu mặc dù với lượng tắt t nhưng nó hiện diện trong quá tinh chuyển hóa. ở mức thửa của các nguyên tổ thiết yu có thé nguy hại đến đồi sống sinh vt. Cae nguyên tổ kim loại cồn lạ là ác nguyên tổ không thiết yếu và có thể gây độc tính cao khi hiện diện trong cơ thể, tuy nhiên độc tính chỉ thé biện khi chúng đi vào chuỗi thức ăn.
Các nguyên tố này bao gồm thủy ngân, nickel, chỉ, arsenic. cadmium, nhôm, platinum và đồng ở dạng ion kim loại. Chúng đi vào cơ thể qua các son đường hip thụ của cơ thể như hô hấp, tiêu hóa và qua da. Nếu kim loại năng đi vào cơ thé vàtích lay bên trong tế bào lớn hơn sự phân giải chúng tì chúng sẽ tăng dẫn và sự ngộ độc sẽ xuất hiện.
Do vậy người ta bị ngộ độc không những với him lượng cao của kim loi nặng mà củ khi với hàm lượng thấp và thời gian kéo di sé đạt đến hàm lượng gây độc. Tính độc hại của kim loại nặng được thể hiện qua: () Một s im loại nặng có thé bị chuyển từ tinh độc thấp sang tính độc cao hơn trong một vải điều kiện môi trường, ví dụ thủy ngân. (2) Sự tích tụ và khuếch đại sinh học của làm tốn hại các hoạt động sinh lý bình thường và sau cùng gây nguy hiểm cho sức khỏe con người @) Tinh độc của các nguyên tổ này có thể ở một nồng độ rất thấp khoảng 0.2, Ảnh hường cia Kim loại nặng đẫn mỗi trường và sức khỏe con ngư Với hàm lượng vượt quá giới hạn cho phép. kim loại nặng có thể gây 6 nhiễm môi trường, mắt cân bằng sinh thái và suy giảm các quần thể sinh vật Nhigu nghiên cứu về ảnh hưởng của kim loại nặng trong vùng phụ cận tinh luyện Pb lớn nhất thể giới tại Port Pirie nước Ue đã chỉ ra ring 20 loài cá và giáp xác đã bị biển mắt hoặc giảm số lượng.
Tại Anh, con sông Severn Estuary đã bị ô nhiễm kim loại nặng như Pb, cadmium và nhiễu nguyên tổ khác từ các nguồn khác nhan [I1]. Đây có thể là nguyên nhân gây suy giảm quần thể cá. Sau đó, quản thể cá ở con sông này đã gia tăng ở lại khi mức độô nhiễm môi trường nước giảm [12] Khi sinh vật sống trong môi trường bị 6 nhiễm, khả năng tch tụ chất ô nhiễm trong cơ thể đặc biệt kim loại nặng là rất cao. Những năm gần đây, một số báo cáo về ảnh hưởng của As đối với sức khỏe con người đã được nêu ra tại An Độ, Trung Qué Bangladesh.
Ước tính hàng triệu người có nguy cơ bị ngộ độc do ảnh hưởng của kim. loại nặng As. Tai Việt Nam, khoảng 10 tiệu người ở đồng bằng sông Hồng, 500 ngàn lên 1 triệu người ở đồng bằng sông Cửu Long bị ngộ độc mãn tinh do uống nước. giếng khoan có chứa As [13] 1.
Ảnh hướng của Pb dén sự phát triển của thực vật và sức khỏe con người ca. Nguồn gây ô nhiễm Pb trong dat Ban chất dé me: “Trong tự nhiên, Pb có trong nhiễu loại khoáng vật. Do đó hàm lượng nguyên tổ Pb trong dit cũng phụ thuộc nhiều vào nguồn gốc đá mẹ và khoáng Theo Lindsay (1979), lượng Pb trung bình có trong các đá khoảng l6mg/lz [4] "Nghiên cứu của Sheila M.Ross (1994) him lượng Pb trong đá Grannit từ 20-24 mg/kg, còn trong đá bazan chi có từ 3 đến 5 mg/kg (bảng 1.2, Hàm lượng Pb trong các loại đá hình thành đất quan trong [3] Đá phần xuất Đã trim ch ban Essa Siêu basie như | Basie như. Granit | Dé voi [semen Diệp Thạch 01~14 3-5 20= mà sat] 8.10 | 20-3 Theo Alina Kabata- Pendias và Henryk Pendias(1985), đá phún xuất chua và trim tích sết thường có nhiễu Pb.
Ty lệ Pb biển động trong khoảng 10 - 40 ppm, còn trong di phún xuất siêu basic và rằm tích cacbonat tỷ lệ Ph thấp hơn, biển động trong khoảng 0. Hàm lượng Pb trong một số loại đã chủ yêu [15] Loại Đá Ham lượng Pb (mg/kg) Dé phún xuất Đá siêu basic: Dunit, Peridodt. 041-10 i basie: Basalt, Gabbro 3-8 Đã trung gian: Diorit, Syenit 12-15 Đã chua: Rhyolit, Trachyt, Dacit 10-20 Đá trầm tích Tem tích sét 20-40 Diệp thạch Đá cát Đá vôi, đá đôlômit Các nghiên cứu về him lượng Pb tong di cũng chúng minh rằng bản chất của đã mỹ là một trong các nguyên nhân làm him lượng Pb trong đít hình thành cao. Chính vì hàm lượng Po trong các loại đá mẹ khắc nhau nên đất hình thành có him lượng Pb công rất Khác nhau, nhất là lại ở các nước khác nhau.
Điều này được khẳng định bởi nghiên cứu của Alina Kabata và Henryk Pendias(1985 qua ) bảng 1.3 [15] Sit dung phân bón hóa học và thud trữ sâu Trong sản xuất nông nghiệp, việc sử dụng các chất bón vào đất như: phân hữu cơ, fy hoá học, thuốc bảo vệ thực vật, thậm chi nước thải, đã làm tăng thêm các kim loại vết có tính độc cho đắt nông nghiệp. Ngay cả với hàm lượng Pb rắt thấp tong một số phân bón nhưng nếu bón nhiều lần có thể đạt tới ngưỡng gây độc. Pb là một trong các nguyên t có nhiều trong nước cổng rãnh và bin Baing 14. Him lượng Pb trong mội số chất ding tam phân bón nông nghiệp [lồ] Chất bồ sung Him lượng Pb (mg/kg) Nước, bin cổng thi 2-7000 Phin rác 13-2240 Phan bón sân trại 04-27 Phan phot phat 4— 1000 Phân nưat 2-120 Voi 20-1250 Thuốc bảo vệ thự vật 11-26 Nước tưới 20 (Qua bảng 1.4 cho thấy: Pb trong phân rác rất cao có khỉ lên dén 2240 mgikg và đặc biệt cao ở bùn cổng thải lên tới 7000 mg/kg.
Nhìn chung, éu bổ sung các chất này vào bảm lượng P trong đắt ng đăng kể Theo Alina Kabata Pendias và Henryk Pendias (1985) tìm thấy hàm lượng Pb trong "bùn thải hỗ xí rắt cao, trong với tương đổi lớn và thm chỉ tim thấy Pb cả trong thuốc bảo vệ thực vật 15] (bang 1. Hàm lượng Pb trong một sé loại phân bón và thuốc BVTV [15] Các loại phân bón.