vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong môi trường; ảnh hưởng của nó đến con người và các phương pháp xử lý

Kim loại nặng có trong đất tồn tại dưới dạng ionthường được cây cỏ, thực vật hấp thụ làm cho các thực vật này nhiễm kim loại nặng… Và nó có thể đi vào cơ thể con người và động vật thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN NGÀNH: QUÁN LÝ MÔI TRƯỜNG

KHÓA: 2010



MÔN: HÓA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

VẤN ĐỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG

TRONG MÔI TRƯỜNG;

ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN CON NGƯỜI

VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ

GIẢNG VIÊN : TS MAI TUẤN ANH HỌC VIÊN : BÙI THỊ DIỆU LINH

VÕ THỊ HỒNG PHONG NGUYỄN THỊ VINH

TP Hồ Chí Minh, tháng 7/2011

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

CHƯƠNG 1 5

TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG 5

1.1 MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ 5

1.2 MÔI TRƯỜNG ĐẤT 5

1.3 MÔI TRƯỜNG NƯỚC 6

CHƯƠNG 2 8

NGUỒN GỐC Ô NHIỄM CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG 8

2.1 CROM 8

2.1.1 Nguồn phát sinh 8

2.1.2 Tiêu chuẩn cho phép của Crom trong nước 8

2.2 ĐỒNG 8

2.3 CHÌ 9

2.3.1 Nguồn phát sinh 9

2.3.2 Tiêu chuẩn cho phép của Pb trong nước 9

2.4 THỦY NGÂN 9

2.4.1 Nguồn phát sinh 9

2.4.2 Tiêu chuẩn cho phép của thủy ngân trong nước 10

2.5.CADIMI 11

2.5.1 Nguồn gốc phát sinh 11

2.5.2 Tiêu chuẩn cho phép của Cd trong nước 11

2.6 ASEN 11

2.6.1 Nguồn gốc phát sinh 11

2.6.2 Tiêu chuẩn của As trong nước 12

2.7 NIKEN 12

2.7.1 Nguồn gốc phát sinh 12

2.7.2 Nồng độ giới hạn 12

CHƯƠNG 3 14

ẢNH HƯỞNG CỦA KIM LOẠI ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƯỜI 14

3.1 CADIMI (Cd) 14

3.1.1 Cd gây bệnh 14

3.1.2 Phòng ngừa 15

3.2 THỦY NGÂN (Hg) 15

3.2.1 Hiệu ứng sức khỏe 15

3.2.2 Những sự kiện nhiễm độc thủy ngân tiêu biểu của thế kỷ XX 15

3.3 ASENIC (As) 16

3.3.1 Tính độc 16

3.3.2 Ảnh hưởng đến con người 16

3.4 CHÌ (Pb) 16

3.4.1 Đặc tính 16

3.4.2 Độc tố chì 16

3.4.3 Ảnh hưởng 16

3.4.4 Biện pháp ngăn chặn và xử lý 16

3.5 MANGAN (Mn) 16

3.6 CROM (Cr) 17

3.7 SẮT (Fe) 17

3.8 ĐỒNG (Cu) 17

3.9 KẼM (Zn) 17

3.10 NIKEN (Ni) 17

3.11 THIẾC (Sn) 17

3.12 THALIUM (Ti) 18

3.13 NHÔM (Al) 18

3.14 MỘT SỐ BIỆN PHÁP HẠN CHẾ KIM LOẠI NẶNG 18

3.14.1 Sử dụng thực vật 18

3.14.2 Bọt biển hút lim loại 18

3.14.3 Một số biện pháp khác hạn chế kim loại nặng 18

CHƯƠNG 4 19

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KIM LOẠI NẶNG 19

4.1 PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC 19

4.1.1.Hấp thu sinh học 19

4.1.2 Chuyển hóa sinh học 21

4.1.3 Phương pháp bãi lau sậy 23

4.2 PHƯƠNG PHÁP KẾT TỦA 24

4.3 PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HÓA 26

4.3.1 Cơ chế chung của quá trình điện hóa 27

4.3.2 Sử dụng trực tiếp phương pháp điện hóa để xử lý kim loại nặng (Tích lũy điện cực) 27

4.3.3 Thẩm tách điện hóa (điện thẩm tách) 29

4.4 PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ VÀ TRAO ĐỔI ION 30

4.4.1 Hấp phụ 30

4.4.2 Trao đổi ion 32

4.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC 35

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN 36

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM KIM LOẠI NẶNG

Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3 Các kim loại quantrọng nhất trong việc xử lý nước là Zn, Cu, Pb, Cd, Hg, Ni, Cr, As, Một vài các kim loạitrong số này có thể cần thiết cho cơ thể sống (bao gồm động vật, thực vật, các vi sinh vật)khi chúng ở một hàm lượng nhất định như Zn, Cu, Fe Tuy nhiên khi ở một lượng lớn hơnhoặc nhỏ hơn nó sẽ trở nên độc hại Những nguyên tố như Pb, Cd, Ni không có lợi ích nàocho cơ thể sống Những kim loại này khi đi vào cơ thể động vật hoặc thực vật ngay cả ởdạng vết cũng có thể gây độc hại

Trong tự nhiên, kim loại nặng tồn tại trong ba môi trường: môi trường khí, môi trường nước

và môi trường đất

1.1 MÔI TRƯỜNG KHÔNG KHÍ

Trong môi trường khí, kim loại nặng thường tồn tại ở dạng hơi kim loại Các hơi kim loạinày phần lớn là rất độc, có thể đi vào cơ thể con người và động vật khác qua đường hô hấp

Từ đó gây ra nhiều bệnh nguy hiểm cho con người và động vật

1.2 MÔI TRƯỜNG ĐẤT

Trong môi trường đất thì các kim loại nặng thường tồn tại ở dưới dạng kim loại nguyênchất, các khoáng kim loại, hoặc các ion Kim loại nặng có trong đất tồn tại dưới dạng ionthường được cây cỏ, thực vật hấp thụ làm cho các thực vật này nhiễm kim loại nặng… Và

nó có thể đi vào cơ thể con người và động vật thông qua đường tiêu hóa khi người và độngvật tiêu thụ các loại thực vật này

Hiện trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất ở Việt Nam

Theo nghiên cứu của Phạm Quang Hà (2001) về hàm lượng Cd trong một số loại đất ở ViệtNam cho thấy, hàm lượng Cd trong đất phù sa với mức dao động là 12% và đối với đất xám

là 29% Nhìn chung, hàm lượng Cd trong đất xám là thấp nhất, trung bình khoảng 0,47 ppm,tiếp theo là đất phù sa 0,82 ppm và cao nhất là đất đỏ 1,24 ppm So với tiêu chuẩn chấtlượng nền môi trường đất nông nghiệp ở Canada là 1,4 mg/kg đất thì về cơ bản đất nôngnghiệp nước ta còn sạch, đặc biệt là trong đất xám và đất phù sa Ngược lại hàm lượng trongcác mẫu bùn rất cao (đạt giá trị lớn nhất là 60,33 ppm) tạo ao giữa thôn có ngành nghềtruyền thống là đúc đồng, nhôm

Bảng 1.1: Hàm lượng các kim loại nặng trong đất ở Việt Nam

1.3 MÔI TRƯỜNG NƯỚC

Trong môi trường nước thì kim loại nặng tồn tại dưới dạng ion hoặc phức chất Trong bamôi trường thì môi trường nước là môi trường có khả năng phát tán kim loại nặng đi xa nhất

và rộng nhất Trong những điều kiện thích hợp kim loại nặng trong môi trường nước có thểphát tán vào môi trường đất hoặc khí Kim loại nặng trong nước làm ô nhiễm cây trồng khicác cây trồng này được tưới bằng nguồn nước có chứa kim loại nặng hoặc đất trồng cây bị ônhiễm bởi nguồn nước có chứa kim loại nặng đi qua nó Do đó kim loại nặng trong môitrường nước có thể đi vào cơ thể con người thông qua con đường ăn hoặc uống

Bảng 1.2: Các kim loại nặng và ảnh hưởng của chúng đến cơ thể sống

Tên kim loại

phân tử (g)

Khối lượng riêng (g/cm 3 ) đến thực vật Ảnh hưởng đến động vật Ảnh hưởng

Các quá trình sản xuất công nghiệp, quá trình khai khoáng, quá trình tinh chế quặng, kimloại, sản xuất kim loại thành phẩm là các nguồn chính gây ô nhiễm kim loại nặng trongmôi trường nước Thêm vào đó, các hợp chất của kim loại nặng được sử dụng rộng rãi trongcác nghành công nghiệp khác như quá trình tạo màu và nhuộm, ở các sản phẩm của thuộc

da, cao su , dệt, giấy, luyện kim, mạ điện và nhiều nghành khác cũng là nguồn đáng kểgây ô nhiễm kim loại nặng Khác biệt so với nước thải nghành công nghiệp, nước thải sinhhoạt thường có chứa trong nó một lượng kim loại nhất định bởi quá trình tiếp xúc lâu dàivới Cu, Zn, hoặc Pb của đường ống hoặc bể chứa

Sự tồn tại của kim loại nặng ở trong nước thải sinh hoạt do các tác nhân trong các mỹ phẩmdùng để trang điểm, rửa mặt Một vài hóa chất được sử dụng trong nông nghiệp cũng làmgia tăng ô nhiễm kim loại nặng như: Cu được thêm vào thức ăn cho lợn và được bài tiết ramột lượng lớn bởi các loài động vật

Kim loại nặng được phân loại nói chung là chất độc hại hoặc rất độc hại đối với các độngvật sống dưới nước hoặc rất nhiều các loài thực vật mặc dù ngay cả khi với mỗi loài hoặcmột nhóm loài có liên quan gần gũi tới nhau thì chúng đều có độ nhạy cảm với ảnh hưởngcủa kim loại là khác nhau Nói chung trong môi trường nước thì kim loại nặng có thể đượcliệt kê sẵp xếp theo thứ tự giảm độc hại như sau: Hg, Cd, Cu, Ni, Pb, Cr, Co Tuy nhiên sựsắp xếp này chỉ là tương đối và các vị trí của các nguyên tố này trong chuỗi sẽ rất khác nhauvới từng loài, từng điều kiện và đặc điểm môi trường Phân chia theo sự khác biệt về đặctính của độ nhạy cảm với các kim loại, độc tính của các kim loại rất đa dạng với các điềukiện môi trường chính bởi vì ảnh hưởng của điều kiện môi trường khác nhau lên các đặctính của từng kim loại Nghiên cứu ảnh hưởng, hậu quả của kim loại nặng trong nước tớisinh thái thường gặp những cản trở bởi thực tế là các tạp chất ô nhiễm khác luôn luôn cómặt, do đó khó có thể xác định được mức độ ô nhiễm hay hậu quả của các kim loại có trongnước thải gây nên với môi trường sinh thái

Trong môi trường thì các kim loại nặng tồn tại trong các hợp chất vô cơ hoặc hữu cơ Cómột vài bằng chứng cho thấy rằng khi trong nước thải có chứa các hợp chất hữu cơ thì độctính của kim loại đối với các động thực vật sống giảm đi Tuy nhiên cũng có khi sự tồn tạimột số các hợp chất hữu cơ mà sự có mặt của nó cùng với các kim loại nặng lại làm tăngthêm độc tính của kim loại nặng đó Ví dụ như metyl thủy ngân

Đối với con người một số các kim loại khi tồn tại một hàm lượng nhất định trong cơ thể conngười sẽ có ích, tuy nhiên khi nồng độ của các kim loại này lớn hoặc thấp hơn mức chophép thì nó sẽ là chất độc gây rối loạn trong cơ thể con người và tạo ra các bệnh nguy hiểmnhư rối loạn cơ quan thần kinh, phá hủy gan, thận hoặc gây ra các bệnh ung thư

CHƯƠNG 2 NGUỒN GỐC Ô NHIỄM CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI NẶNG 2.1 CROM

CTHH: Cr (Cr3+, Cr6+)

2.1.1 Nguồn phát sinh

Crom nói chung được biết đến trong trang trí của các sản phẩm mạ crom Hầu hết các quặngcrom sản xuất được sử dụng trong sản xuất thép không rỉ Tuy nhiên, crom kim loại là chấtkhông độc hại, chỉ các hợp chất của crom dưới dạng ion Cr3+, Cr6+ mới có độc tính Trongmôi trường nước, crom chủ yếu xuất hiện dưới dạng Cr3+, Cr6+ Cr6+ xuất hiện trong nướcthải dưới dạng các hợp chất CrO42- (pH >7) Cr2O72- (pH 7) Các hợp chất của crom đượcthêm vào nước làm lạnh để ngăn chặn sự ăn mòn Chúng cũng được sử dụng trong các quátrình sản xuất như :

+ Tạo màu, nhuộm

+ Tananh hóa

+ Điện cực nhôm và các quá trình mạ kim loại và mạ điện khác

+ Trong các nghành công nghiệp hóa chất

Trong các quá trình mạ trong công nghiệp thì nghành sản xuất ô tô sản xuất ra nhiều cácsản phẩm mạ crom nhất Nguồn chính của việc thải các hợp chất crom là các axit crom được

sử dụng trong quá trình mạ

Cr3+ xuất hiện trong nước thải phần lớn là do quá trình khử Cr6+ trong nước thải côngnghiệp Tuy nhiên trong các nước thải mạ vẫn có chứa Cr3+ kể cả khi chưa khử

2.1.2 Tiêu chuẩn cho phép của Crom trong nước

Theo tiêu chuẩn của tổ chức WHO nồng độ cho phép của Crom trong nước uống là 0,05mg/l, ở Việt Nam nồng độ crom cho phép trong nước sinh hoạt đối với Cr3+ là 0,05 mg/l và

Cr6+ là 0,01 mg/l

2.2 ĐỒNG

CTHH: Cu (Cu+, Cu2+)Nguồn thải chính của đồng trong nước thải công nghiệp là nước thải quá trình mạ và nướcthải quá trình rửa, ngâm trong bể có chứa đồng Các bể làm bằng đồng và đồng thau thường

bị các axit mạnh, trong các quá trình chứa, đựng các dung dịch, oxi hóa làm đồng tan vàotrong dung dịch Còn trong các quá trình mạ, đồng được sử dụng làm nguyên liệu chínhhoặc chỉ là lớp phủ cho các kim loại như vàng, bạc

Đồng trong nước thải thường tồn tại dưới các dạng: các muối Cu2+ như CuCl2, CuSO4 hoặc tồn tại dưới dạng các muối phức Ví dụ như khi đồng được kết hợp với kiềm (NaOH)tạo ra: Na2[Cu(OH)4]

2.3 CHÌ

CTHH: Pb (Pb2+)

2.3.1 Nguồn phát sinh

* Nguồn gốc tự nhiên

Hàm lượng chì trong vỏ trái đất 10-20 mg/kg

Trong nước ngầm và nước mặt nồng độ của chì không vượt quá 10 g/l

Trong không khí lượng chì đưa vào khí quyển khoảng: 330.000 tấn/năm, trong đó 80-90%bắt nguồn từ chất phụ gia akyl chì

* Nguồn nhân tạo

Lượng chì tiêu thụ trên thế giới ngày một tăng do vậy lượng chì thải ra môi trường ngàycàng lớn Các nguồn thải ra chì chính là:

- Khai thác quặng có chứa chì như: mỏ chì sunfit (PbS), chì cacbonat (PbCO3) và chì sunfat (PbSO4) ;

2.3.2 Tiêu chuẩn cho phép của Pb trong nước

Nồng độ cho phép tối đa của chì trong nước uống của tổ chức WHO là 0,05 mg/l Quychuẩn cho phép của chì trong nước sinh hoạt của Việt Nam là 0,02 mg/l

* Nguồn gốc nhân tạo

Hàng năm thế giới khai thác khoảng 10.000 tấn thủy ngân kim loại Trong quá trình khaithác một phần thủy ngân bị mất trong môi trường và có phần thải trực tiếp vào khí quyển

Một số các nguồn sau cũng đóng góp vào ô nhiễm môi trường do thủy ngân như:

- Luyện quặng kim loại sunfit;

- Trong công nghiệp sản xuất các dụng cụ đo lường có sử dụng thủy ngân;

- Tinh luyện vàng;

- Trong nha khoa dùng hỗn hợp Cu-Hg để hàn răng có thể chứa tới 70% thủy ngân;

- Thủy ngân được dùng trong một số loại mỹ phẩm (nhất là đối với người da đen) đểlàm sáng da

* Các dạng của thủy ngân trong môi trường sống và cơ thể con người

Thủy ngân tồn tại trong môi trường tự nhiên và cơ thể sống của con người dưới dạng: Hgnguyên tố, các hợp chất của Hg là Hg+ và Hg2+

Độ tan của thủy ngân tăng dần theo thứ tự: Hg (nguyên tố) <Hg2Cl2< CH3Hg+<HgCl2

Hơi thủy ngân kim loại được chuyển sang dạng hòa tan rồi tích tụ hạt, hoặc bám vào các hạtbụi lắng xuống đất, nước

Khi thực vật tiếp xúc với nước có chứa thủy ngân dạng hòa tan, các thực vật này hấp thụchúng Và quá trình biến đổi đầu tiên trong quá trình tích luỹ sinh học là chuyển từ dạngthủy ngân vô cơ sang thủy ngân CH3-Hg+ (metyl thủy ngân), quá trình biến đổi này có thểkhông cần enzim hoặc các tác động vi khuẩn khác… Metyl thủy ngân được tích luỹ vào cácdây chuyền thực phẩm rồi có thể theo con đường tiêu hóa đi vào cơ thể con người

Phần lớn lượng thủy ngân được hấp thụ vào cơ thể con người là qua đường hô hấp Kết quảnghiên cứu cho thấy 80% lượng hơi thủy ngân được cơ thể con người hấp thụ trong khi đóchỉ có dưới 1% lượng thủy ngân lỏng được hấp thụ khi ta đưa thủy ngân lỏng có trong thựcphẩm qua đường tiêu hóa (Tỷ lệ này tùy theo điều kiện từng người, từng cá thể) Trong các

cơ thể con người và một số loài động vật khác thì thường là xảy ra các quá trình biến đổi

Hg trong cơ thể như:

- Oxi hóa Hg kim loại thành Hg2+;

- Methyl hóa thủy ngân vô cơ thành metyl thủy ngân (CH3-Hg)+;

- Các muối Hg dễ dàng chuyển hóa thành metyl thủy ngân do các vi khuẩn yếm khí tạomêtan gây nên

2.4.2 Tiêu chuẩn cho phép của thủy ngân trong nước

Tiêu chuẩn của tổ chức WHO đối với nồng độ thủy ngân trong nước uống là 0,001 mg/l

Quy chuẩn của Việt Nam về nồng độ của Crom trong nước sinh hoạt là 0,001 mg/l

CTHH: Cd (Cd 2+ )

2.5.1 Nguồn gốc phát sinh

* Nguồn gốc tự nhiên

- Cd có trong khoáng vật chứa các kim loại khác đặc biệt là kẽm (Zn)

- Cd có trong các nham thạch của núi lửa

* Nguồn gốc nhân tạo

Cd cũng giống như các kim loại khác được sử dụng trong các hoạt động sản xuất và sinhhoạt của con người Các hoạt động công nghiệp là nguồn chính để phát sinh ra các chất thải

có chứa Cd:

- Công nghiệp luyện kim ;

- Trong quá trình lọc dầu ;

- Trong công nghiệp khai thác quặng;

- Trong quá trình đốt cháy than và các chất thải rắn;

- Trong công nghiệp điện tử;

- Trong các hoạt động của nghành cơ khí có sử dụng Cd;

- Trong công nghiệp sản xuất pin, acquy;

- Trong công nghiệp mạ

2.5.2 Tiêu chuẩn cho phép của Cd trong nước

Tiêu chuẩn của WHO đối với nồng độ tối đa của nước uống là: 0,005 mg/l Quy chuẩn ViệtNam cho phép nồng độ Cadimi trong nước sinh hoạt: 0,005 mg/l

* Nguồn gốc nhân tạo

Các nguồn phát sinh ra chất thải có chứa Asen là :

- Tinh luyện quặng;

- Sản xuất năng lượng;

- Sản xuất ximăng;

- Thuốc trừ sâu có chứa Asen

2.6.2 Tiêu chuẩn của As trong nước

Tiêu chuẩn của As của tổ chức WHO đối với nước uống là 0,05 mg/l Quy chuẩn của ViệtNam cho nồng độ tối đa của As trong nước sinh hoạt là 0,01 mg/l

2.7 NIKEN

2.7.1 Nguồn gốc phát sinh

* Nguồn gốc tự nhiên

Trong tự nhiên niken thường phát sinh từ các nguồn như sau:

+ Từ các nham thạch của núi lửa + Từ các muối ở biển

+ Từ các vụ cháy rừng

* Nguồn gốc nhân tạo

Nước thải chứa Niken chủ yếu có nguồn gốc từ nước thải mạ điện, trong công nghiệp mạđiện niken thường tồn tại chủ yếu dưới dạng muối niken sunfat, clorua, hay citrat Ngoài raNiken còn có trong một số các ngành công nghiệp sau:

+ Công nghiệp sản xuất pin, acquy + Công nghiệp luyện kim

+ Công nghiệp dầu mỏ và các sản phẩm từ dầu mỏ

Đặc biệt trong các công nghiệp sản xuất các hợp kim có chứa niken, theo thống kê trên thếgiới thì có tới 75% niken được sản xuất là từ các sản phẩm hợp kim như hợp kim thép, hợpkim niken đồng - niken, niken kim loại và các hợp kim khác

NgườiNước thải

Bảng 2.1: Ảnh hưởng của một số kim loại nặng lên cơ thể của một số loài vật

Nguyên tố Loài thí nghiệm Tác động lên bào thai

Asen Chuột lang Dị tật ở mắt, thận kém phát triển, quái thai, lòi não

Chuột lang

Sẩy thai nhiều dị tật

Dị tật ở não, mắt, các chi mặt và đầu

Chì

Chuột nhàChuột nhắt

Gà conChuột lang

Bào thai bị chếtSẩy thai nhiều dị tậtChậm lớn, dị tật ở mắt và cổ

Dị tật ở đốt sốt cùng và mắt, tật nứt đốt sống, quáithai lòi não

Coban Gà con Dị tật ở mắt và các chi

Thủy ngân

ChimChuột nhắt

Ngộ độc bào thai

Tỷ lệ bào thai chết cao, biến dạng vòm miệng, chậmlớn và chậm phát triển não

Niken Chuột nhà Sẩy thai, chậm lớn, dị tật ở mắt

Sơ đồ dây chuyền đường đi của kim loại nặng từ môi trường nước

vào cơ thể con người

CHƯƠNG 3 ẢNH HƯỞNG CỦA KIM LOẠI ĐẾN SỨC KHỎE CON NGƯỜI

Phần lớn các kim loại nặng được xâm nhập vào cơ thể qua đường hô hấp, đường miệng,đường tiêu hóa, qua da,… và được tích lũy ở phổi, thận, gan, tụy, tuyến giáp Sau đó chúngđược loại thải qua kết trạng và thận Một phần nhỏ được thải qua da và nước bọt

Kim loại nặng tương tác với kim loại vi chất trong cơ thể có thể giảm hoặc tăng độc tính củakim loại riêng

Hình thành phức kim loại – protein: kim loại nặng liên kết với protein sẽ nằm lâu trong cơthể, tích tụ nhiều đến ngưỡng gây độc

Khả năng gây độc phục thuộc vào nhiều yếu tố: tuổi, tình trạng sức khỏe, cách sống, y tế, Nhiễm kim loại nặng gây ra nhiều bệnh nghiêm trọng như: ung thư, các bệnh về thần kinh.Một số kim loại nặng và ảnh hưởng của nó đối với sức khỏe con người:

cơ thể Cd có khả năng tấn công và lấn át vị trí của Zn trong cấu trúc của enzymeCarboxypeptidase A và làm rối loạn chức năng trao đổi chất

Thức ăn là con đường chính để Cd đi vào cơ thể nhưng bên cạnh đó việc hút thuốc lá và hơikhói có chứa nhiều CdO, cũng là nguồn quan trọng đưa Cd vào cơ thể Tổ chức Lương thựcQuốc tế (FAO) và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đề nghị lượng Cd có thể chấp nhận đượcđưa vào cơ thể tối đa 40 – 500 g/tuần, tương đương khoảng 70 g/ngày Theo thống kê củaPage, Bingham và Chang (1981), lượng Cd vào cơ thể trung bình trên thế giới hiện naykhoảng 25 – 75 g/ngày Đây rõ ràng có vấn đề vì lượng Cd xâm nhập vào cơ thể con ngườiđang xấp xỉ ở ngưỡng trên tiêu chuẩn cho phép Chính vì vậy những người hút thuốc lá cóthể thêm vào cơ thể một lượng Cd dư thừa từ 20 – 35 g Cd/ngày

3.1.1 Cd gây bệnh

- Ngộ độc mãn tính: gây vàng men răng, rối loạn chức năng gan, loãng xương, thiếumáu, tăng huyết áp, nếu có thai thì bị dị dạng thai

- Ngộ độc cấp: trong vòng 4 – 24 giờ (tùy theo lượng, đường nhiễm) sẽ gây đau thắtngực, khó thở, tím tái, sốt cao, nhịp tim chậm, buồn nôn, nôn, đau bụng tiêu chảy.

- Ung thư tiền liệt tuyến, ung thư phổi

- Ngộ độc Cd ở Pháp, bệnh Itai Itai ở Nhật

Itai Itai: Itai-Itai là kết quả của việc ngộ độc Cadimi lâu dài do các sản phẩm phụ của quátrình khai thác mỏ được thải xuống ở thượng nguồn sông Jinzu Xương của các bệnh nhânnày bị mất khoáng chất ở mức cao

3.1.2 Phòng ngừa

- Không nên ăn thực phẩm nghi ngờ nhiễm Cadimi

- Tránh việc tạo ra Cadimi làm ô nhiễm môi trường

- Có thiết bị bảo vệ khi làm việc với Cd

3.2 THỦY NGÂN (Hg)

3.2.1 Hiệu ứng sức khỏe

Thủy ngân là một trong số các nguyên tố độc chất cho con người và nhiều động vật bậc cao.Mặc dù thủy ngân có độc tính dưới dạng ion, muối thủy ngân có tính độc cao với các sựnguy hiểm khác nhau Vài loại thủy ngân hữu cơ, đặc biệt như Ankyl Hg thì được xem nhưrất độc đối với con người do ảnh hưởng đến hệ thần kinh, nhất là Methyl Hg (CH3Hg+)cóảnh hưởng rất mạnh, độc đến mức chỉ vài microlit rơi vào da có thể gây tử vong Thông quaquá trình tích lũy sinh học, methuy thủy ngân nằm trong chuỗi thức ăn, đạt đến mức tích lũycao trong một số loài như cá ngừ

Thủy ngân nguyên tố lỏng là ít độc, nhưng hơi, các hợp chất và muối của nó là rất độc và lànguyên nhân gây ra các tổn thương não và gan khi con người tiếp xúc, hít thở hay ăn phải

3.2.2 Những sự kiện nhiễm độc thủy ngân tiêu biểu của thế kỷ XX

Vào 1953 – 1960, một nhà máy hóa chất ở Nhật đã thải chất thải thủy ngân vào vịnhMinamata gây ra hậu quả nặng nề

Chứng bệnh Minamata là một dạng ngộ độc thủy ngân Thủy ngân tấn công hệ thần kinhtrung ương và hệ nội tiết và ảnh hưởng tới miệng, các cơ quai hàm và răng

Sự phơi nhiễm kéo dài gây ra các tổn thương não và gây tử vong Nó có thể gây ra các rủi rohay khuyết tật đối với các thai nhi

1972, ở Irac có tới 450 nông dân đã chết sau khi ăn loại lúa mạch đã nhiễm độc thủy ngân

do thuốc trừ sâu

3.3 ASENIC (As)

3.3.1 Tính độc

- Phụ thuộc vào trạng thái hóa học và vật lý của hợp chất

- Arsenic vô cơ là độc nhất

- Arsenic tồn tại trong cơ thể dạng Methyl Asen (As3+)

- Nhiễm độc cấp tính và mãn tính

3.3.2 Ảnh hưởng đến con người

- Viêm da, viêm màng kết, thủng xoang mũi

- Bệnh trên các mạch máu ngoại vi

- Rối loạn hệ thần kinh, tuần hoàn máu

- Ung thư trên cách tay, đầu

- Vẩy sừng do asen

- Viêm tróc da

3.4 CHÌ (Pb)

3.4.1 Đặc tính: là kim loại nặng, mềm, độc hại, có tính tạo hình, có màu trắng xanh.

3.4.2 Độc tố chì: hấp thụ chì vào cơ thể từ ăn uống, nước và không khí.

3.4.3 Ảnh hưởng

- Ức chế enzym tổng hợp máu, dẫn đến phá vỡ hồng cầu

- Tương tác cùng với photphat trong xương thể hiện tính độc khi truyền vào các mômềm của cơ thể

- Một số dạng nhiễm chì được biết đến là: nhiễm độc mãn tính, nhiễm độc nghiêm trọng

- Nhiễm độc chì thường làm rối loạn trí óc, nhẹ thì nhức đầu co giật, có thể dẫn đếnđộng kinh, hôn mê, có thể dãn đến tử vong, viêm thận, thấp khớp

3.4.4 Biện pháp ngăn chặn và xử lý

- Hạn chế xử dụng than pha chì

- Áp dụng những biện pháo xử lý chất thải

- Thay thế các vậy liệu có chứa chì

- Chữa nhiễm độc chì bằng các tác nhân có khả năng liên kết mạnh với chì

3.5 MANGAN (Mn)

- Là nguyên tố vi lượng rất cần cho cơ thể

- Mangan có nhiều trong các loại thực phẩm

3.6 CROM (Cr)

- Crom III không độc, nhưng Crom VI rất độc Nếu phơi nhiễm lâu ngày với crom thìmắt xẽ bị tổn thương nặng, có thể dẫn đến tử vong

- Theo tổ chức WHO, nồng độ Crom tối đa cho phép trong nước uống là 0.05 mg/L

- Crom được công nhận là tác nhân gây ung thư

- Ngộ độc kẽm sẽ thấy miệng có vị kim loại, đau bụng, mạch chậm, co giật

- Lượng kẽm tiếp nhận tối đa hằng ngày có thể chịu đựng được là 1mg/kg thể trọng

3.10 NIKEN (Ni)

Ảnh hưởng:

- Rối loạn chức năng thận

- Nhồi máu cơ tim

Nhiễm độc nhôm có thể gây ra:

- Bệnh thiếu máu, chứng nhuyễn xương;

- Bệnh suy thoái thần kinh (bệnh Alzheimer);

- Viêm ruột kết, lú lẫn, táo bón, khô da, suy thận,

3.14 MỘT SỐ BIỆN PHÁP HẠN CHẾ KIM LOẠI NẶNG

3.14.1 Sử dụng thực vật

3.14.2 Bọt biển hút lim loại

- Vật liệu này là một gel khí – một dạng xốp rắn làm từ một loại gel mà ở đó hầu hếtthành phần lỏng đã được thay thế bằng khí;

- Các gel khí chứa những hợp chất nặng, có sulfua hoặc selen thay cho oxy

Tách KLN ra khỏi nước bằng đá ong:

Nước  Bình lọc  hộp chứa vật liệu đá ong  Nước đã khử kim loại nặng

3.14.3 Một số biện pháp khác hạn chế kim loại nặng

- Sử dụng các “kim loại tốt” ức chế, chiếm chỗ để thải loại những “kim loại xấu”

- Một số sản phẩm chống độc có hiệu quả cao như EDTA, Alginat, Fucoidan

- Miếng dán thải độc Forest Sap với tính năng hỗ trợ thải độc, nhất là kim loại nặng, quagan bàn chân