TÁC DỤNG CỦA CADMIUM ĐỐI VỚI CON NGƯỜI VÀ GIA SÚC pdf

Cd xâm nhập vào môi trường từ sự nóng chảy của các kim loại nặng và sự thấm của một vài loại phân phosphate.. CHUỖI đỘC TỐ CỦA CADMIUM 3.1 Sự chuyển hoá Nếu con người hoặc ựộng vật ăn sả

TÁC DỤNG CỦA CADMIUM đỐI VỚI CON NGƯỜI VÀ GIA SÚC

Ths Lê Tài Năng∗

∗ Giảng viên BM Sinh học, Khoa Sư phạm

Email: ltnang@agu.edu.vn

1 đẶT VẤN đỀ

Cadmium (Cd) là một trong những kim loại nặng di ựộng trong ựất và cây trồng

đá phosphate thường ựược sử dụng ựể làm phân phosphate có chứa nguyên tố (Cd) điều ựáng quan tâm

là việc sử dụng phân phosphate sẽ tăng dần lượng Cd trong tầng ựế cày của ựất có thể dẫn ựến Cd hiện diện trong các sản phẩm nông nghiệp vượt tiêu chuẩn cho phép của WHO

Phân bón Việt Nam thường ựược nhập khẩu từ Úc, Nga, Canada Tuy nhiên chưa có những chắnh sách quan tâm ựúng mức ựến việc sử dụng phân bón Có một sự mâu thuẩn giữa lợi nhuận và việc bảo vệ môi trường

Một lượng lớn các chất thải hoá học ựã thải trực tiếp vào môi trường Vì vậy cần phải thực hiện việc ựo ựạc, kiểm tra, quản lắ ựể giới hạn, thông qua các chắnh sách của Nhà Nước và cần phải nâng cao vai trò của các viện, các trường ựại học, các sở Khoa học Công nghệ Môi trường cho việc giải quyết các vấn ựề trở ngại về môi trường

Tổng quan về tác ựộng của Cd ựã ựược ựề cập trong các nghiên cứu, các bài giảng cũng như tạp chắ của tất

cả các vùng, các nước trên thế giới

2 CÁC SẢN PHẨM VÀ TÁC DỤNG CỦA KIM LOẠI NẶNG

Thuật ngữ "kim loại nặng" thường ựề cập ựến những kim loại có nồng ựộ cao gây ra các trở ngại cho môi trường Những nguyên tố ựó bao gồm: Cd, Hg, Cu, Ni, Pb, Ag, Fe, Mn (Depledge et al., 1980) Trong thuật ngữ ựịa lắ, các nguyên tố này ựược ựịnh nghĩa khi chúng hiện diện với nồng ựộ không quá 1000 ppm trong vỏ quả ựất Nồng ựộ cao của các nguyên tố này thường xảy ra trong tự nhiên là kết quả của hiện tượng ựịa lắ như hình thành các quặng mỏ Sự phong hoá ựá, sự thấm lâu, sự giảm cấp sẽ làm cho các nguyên tố này phóng thắch vào sinh quyển

Con người thải các kim loại nặng thông qua các hoạt ựộng công nghiệp, nông nghiệp và chất thải nội ựịa, cũng như việc sử dụng các loại thuốc nông dược Khi các kim loại nặng này tác ựộng ựến môi trường, chúng sẽ chuyển hoá nhanh chống và bị khử bởi các hoạt ựộng trao ựổi chất Kết quả là chúng sẽ ựược tắch luỹ Vì vậy, cần phải ựo ựạc và kiểm soát các kim loại này khi chúng ựược thải vào môi trường Các kim loại này ựầu tiên ựược sử dụng ựể làm pin, làm lớp tráng kim loại, chất nhuộm màu Cd cũng là một kim loại nặng Cd xâm nhập vào môi trường từ sự nóng chảy của các kim loại nặng và sự thấm của một vài loại phân phosphate Cd là một trong 15 chất hàng ựầu gây hại cho sức khoẻ con người

Vấn ựề này ựặc biệt liên quan ựến đồng bằng Sông Cửu Long Tại Việt Nam ựể thâm canh tăng vụ, nông dân thường sử dụng lượng lớn phân bón (khoảng 2.720.000 tấn năm 1999) Mỗi năm trung bình khoảng 400 -

500 triệu USD ựể nhập phân bón cho nông nghiệp

3 CHUỖI đỘC TỐ CỦA CADMIUM

3.1 Sự chuyển hoá

Nếu con người hoặc ựộng vật ăn sản phẩm có chứa Cd2+, Cd sẽ di chuyển vào huyết thanh kết hợp với các acid amin hoặc protein là metallothionein (Cd-MT) ựược ựưa vào gan, mật và lọc qua tiểu cầu thận, tái hấp thu vào các ống thận Khi cấu trúc liên kết (Cd-MT) bị phá huỷ, Cd tự do kắch thắch sự hình thành liên kết mới với (Cd-MT) trở lại các tiểu cầu thận Cd ựưa vào cơ thể từ các muối CdCl2, CdSO4, CdO

3.2 độ ựộc cấp tắnh và mãn tắnh

a) độ ựộc cấp tắnh

Sự ngộ độc cĩ thể dẫn đến triệu chứng viêm phổi, phát hiện sau 24 giờ, rất khĩ chẩn đốn Dấu hiệu nhận biết là hơi thở ngắn, sốt cao, ĩi, nhức đầu, bị sốc và dẫn đến tử vong Sự ngộ độc này là kết quả của việc ăn thực phẩm và uống nước cĩ nhiễm Cd Chẳng hạn như sự ngộ độc xảy ra ở trường tiểu học Thuỵ ðiển là nguyên nhân của sự nhiễm độc Cd trong nước trái cây Nồng độ Cd trong nước lên đến 15 mg/L (Friberg et al, 1986)

b) ðộ độc mãn tính

Triệu chứng phát hiện là sự viêm phổi và viêm tiểu cầu thận, ảnh hưởng đến xương Sự ngộ độc tại Nhật xảy ra 1960, nơi phát hiện bệnh Itai- itai do việc sử dụng nước tưới từ quặng mỏ nhiễm độc Cd Triệu chứng là đau ở ngực, lưng và chân Khi bệnh tiến triển sẽ dẫn đến gãy xương

4 TÍNH NĂNG CỦA CADMIUM

Cadmium cĩ độ độc cao và là kim loại nặng di động trong hệ thống cây trồng, động vật và con người 4.1 Cadmium trong đất

Cadmium vào trong đất từ mưa acid sự phong hố quặng mỏ phân bĩn cadmium bị mất từ đất bởi sự thấm lẫn sự di chuyển vào trong cỏ hoặc sản phẩm cây trồng hoặc kết hợp với các loại khống trong đất Sự tích luỹ

Cd và tác dụng của nĩ tuỳ thuộc vào cân bằng của các tiến trình này Khi Cd đi vào trong đất nĩ kết hợp với các nguyên tố khác Zn, Cu, Ni làm ảnh hưởng đến các tiến trình của vi sinh vật trong đất

4.2 Mức độ Cd trong đất

Trong tự nhiên hàm lượng Cd trong đất từ 0.1 - 0.5ppm nhưng cao hơn hay thấp hơn tuỳ thuộc vào nhiều nhân tố ðối với đá biến tính cĩ hàm lượng Cd thấp hơn từ 0.02 - 0.2ppm trong khi đĩ đá trầm tích từ 0.1 - 25ppm Phân photphate cĩ từ 10 - 200ppm Cd

Cd trong đất được phân biệt rõ làm 3 vùng chủ yếu liên quan đến ảnh hưởng đối với sức khoẻ con người

và mơi trường, 3 vùng đĩ là : vùng đất nơng nghiệp, vùng đất khơng phải nơng nghiệp và vùng đất kiểm sốt Tại vùng kiểm sốt Cd hầu như khơng di động và khơng cĩ những ảnh hưởng ðối với Cd trong vùng đất khơng nơng nghiệp cũng khơng ảnh hưởng đến sức khoẻ và khơng di chuyển vào chuỗi thức ăn Tuy nhiên, nĩ

cĩ thể gián tiếp qua vùng đất nơng nghiệp qua đường khơng khí và đường nước nhưng ở mức độ thấp Cd trong vùng đất nơng nghiệp cũng khơng di chuyển nhưng nĩ sẽ trở nên di động trong điều kiện đất acid và mức

độ Cd gia tăng khi sử dụng phân photphate và bùn

4.3 Cadmium trong nước

Trong tự nhiên Cd được tìm thấy chủ yếu ở lớp đáy bùn nhưng hàm lượng thấp Hàm lượng Cd trong nguồn nước tự nhiên khơng bị ơ nhiễm thường khoảng < 1mg/l Trung bình trong nước biển chứa < 5mg/l ( WHO 1992) và 5 - 20 mg/l (OECD 1994) ở mức độ cao hơn từ 110mg/l (CRC.1996)

Trong vùng thành thị và khu nơng nghiệp 10 - 4000mg/l tuỳ thuộc vào điều kiện vị trí khí hậu Cd trong nước tồn tại dưới dạng ion hợp chất vơ cơ Tại vùng đất nhiễm Cd cĩ thể ảnh hưởng đến nguồn nước tưới cho nơng nghiệp những con sơng cĩ thể di chuyển Cd với khoảng cách 50km từ nguồn (WHO 1992)

5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ðẾN SỰ TÍCH LUỸ CADMIUM

Nhiệt độ là nhân tố ảnh hưởng đến sự tích luỹ và đào thải Cd các nhân tố khác là độ mặn, hàm lượng oxy, điều kiện khí hậu, sự khác biệt về điều kiện vật lý giữa các vùng Cd cũng cĩ thể thay đổi hàm lượng trong điều kiện oxy hố khử pH

6 CADMIUM TRONG CÂY TRỒNG

Cây trồng hấp thu Cd tuỳ thuộc vào các nhân tố trong đất thường sự hấp thu gia tăng trong đất acid, đất cĩ sẵn lượng Cd, nhiệt độ đất, ẩm độ

Cây trồng hấp thu Cd và sự tích luỹ trong thực phẩm tuỳ thuộc vào đặc tính của cây trồng Mức độ khác nhau theo trình tự sau: hạt ngũ cốc < rễ cây < lá các loại rau quả

7 CADMIUM TRONG GIA SÚC

ðối với gia súc chăn thả trên đồng cỏ hàm lượng Cd được hấp thu vào cơ thể khi cây trồng được bĩn một lượng bùn Sự nhiễm Cd trong bùn là nguyên nhân làm tăng lượng Cd trong cơ thể gia súc

Có một tiềm năng rất lớn về sự tích luỹ Cd trong các loài chim (60-120ppm), nguyên nhân do ăn các loài ñộng vật không xương sống như các loài sâu Tạp chí khoa học ngày 21/6/2001 (journal Nature) báo cáo có khoảng 46% loài chim khảo sát trong phạm vi 10.000km2 ở phía bắc Colorado ñã tìm thấy lượng Cd tích luỹ trong thận khoảng 100ppm

8 CADMIUM ðỐI VỚI CON NGƯỜI

Con người hấp thu Cd thông qua thực phẩm, thuốc lá và một lượng nhỏ từ nước uống và do ô nhiễm không khí Thường sự hấp thu không quá 5% sự tích luỹ chủ yếu qua thận, gan và xương Một người hút thuốc

lá sẽ hấp thu lượng Cd gấp ñôi người không hút thuốc

Trung bình lượng Cd là 20 microgram/ngày theo tiêu chuẩn WHO 70 microgram/ngày Một lượng nhỏ Cd xảy ra trong không khí, ñất, nước, thực phẩm ðối với hầu hết mọi người, thức ăn là nguồn gốc khởi ñầu cho

sự tích luỹ Cd Cây trồng hấp thu Cd từ ñất, cá hấp thu Cd từ nước Sự tích luỹ Cd ảnh hưởng ñến sức khoẻ con người Ở mức ñộ nhiễm ñộc Cd cao sẽ dẫn ñến sự phá huỷ thận, gây gãy xương ảnh hưởng ñến viêm phổi

và ung thư phổi

9 MỘT SỐ CHÍNH SÁCH KIỂM SOÁT SỰ TÍCH LUỸ CADMIUM

Các tiêu chuẩn môi trường thường là công cụ hợp pháp cho phép kiểm soát các ñiểm hoặc các vùng ô nhiễm ðiểm kiểm soát có thể là từ một nguồn hay những vùng khác nhau Cd có thể ñến từ nhiều nguồn chẳng hạn từ trong tự nhiên là ñất có thể ñi vào trong cây trồng hay bị rữa trôi từ ñất xuống nguồn nước di chuyển vào vào nguồn nước công cộng và nước cấp sinh hoạt Sự bộc phát Cd các nguồn này rất khó kiểm soát

Nghị ñịnh EC (Cộng ñồng Châu Âu ) giới hạn cho phép lượng Cd trong ñất cày từ 1-3mg/kg Các ñiều lệ cũng quy ñịnh cụ thể ñối với phân bón tại Colorado

-1990: 200 mg/kgP

- 1995:150 mg/kgP

- 1998: 110 mg/kgP

Hiện nay chỉ có cách duy nhất là sản xuất phân bón với hàm lượng Cd thấp, nghĩa là sử dụng ñá phosphate

có hàm lượng Cd thấp Công nghệ sản xuất phân bón ñang ñược cải tiến cho tiến trình loại bỏ Cd trong tương lai, tuy nhiên ñồi hỏi các kỷ thuật phức tạp nhưng chắc chắn rằng ñiều này sẽ ñược khắc phục

Tại Mỹ một số tiêu chuẩn ñã ñược quy ñịnh cho phép giới hạn mức ñộ Cd Chi nhánh bảo vệ môi trường ñưa ra quy ñịnh giới hạn mức ñộ Cd phóng thích vào không khí và nguồn nước cho các nhà máy phân xưởng sản xuất EPA ñề nghị mức ñộ cho phép tối ña Cd trong nước uống là 0.01mg/l

Tại Việt Nam, việc sử dụng nông dược ngày càng tăng gấp 3 lần từ 1994 khi so sánh với những năm 1980

Vì vậy cần có sự kiểm soát ño ñạt quản lý giới hạn ô nhiễm thông qua các chính sách như:

- Giới hạn lượng chất thải trong môi trường

- Các ñộc chất hoá học sẽ ảnh hưởng ñến con người ngay cả ở nồng ñộ thấp

- Ban hành các quy luật môi trường

- Các quy luật và quy ñịnh ñối với công ty nơi sản xuất các loại nông dược nếu vi phạm sẽ bị xử phạt

- Phổ biến rộng rãi các tiêu chuẩn quy ñịnh chất thải

- Thực hiện thuế môi trường ñối với trường hợp thải trực tiếp gây ô nhiễm

-Ứng dụng báo cáo ñánh giá tác ñộng môi trường

- Phổ biến các báo cáo về hiện trạng môi trường cho các công ty khu nông nghiệp nơi sản xuất nông dược

- Tăng cường vai trò của viện các trường ñại học, các sở khoa học công nghệ môi trường ñể giải quyết vấn

ñề ô nhiễm môi trường.