KHÓA LUẬN tốt NGHIỆP dược học FULL (KIỂM NGHIỆM và độc CHẤT) đánh giá rủi ro hàm lượng kim loại nặng trong rau muống và ảnh hưởng tới sức khỏe con người ở TP HCM

Kếtquả phântíchhàmlượngAs trongđất...72 Hình3.22.. Kếtquả phântíchhàmlượngPb trongđất...76 Hình3.26.. Kếtquả phântíchhàmlượngPb trongnướcruộng...76 Hình3.27.. Kếtquả phântíchhàmlượngPb t

MỤCLỤC MỤCLỤC I DANHMỤCBẢNG III DANHMỤCHÌNH IV DANHMỤCCHỮVIẾTTẮT VI TÓMTẮTLUẬNVĂN VII

MỞĐẦU 1

1 TÍNHCẤPTHIẾTCỦAĐỀTÀI 1

2 MỤCTIÊUNGHIÊNCỨU 1

3 ĐỐITƯỢNGNGHIÊNCỨU 2

4 PHẠMVINGHIÊNCỨU 2

5 ÝNGHĨAKHOAHỌCVÀTHỰCTIỄN CỦAĐỀTÀI 4

5.1 Ýnghĩakhoahọc 4

5.2 Ýnghĩathựctiễn 4

5.3 Tínhmớicủađềtài 4

CHƯƠNG1.TỔNGQUANVỀVẤNĐỀNGHIÊNCỨU 5

1.1 TỔNGQUANVỀKLN 5

1.1.1 KháiniệmKLN 5

1.1.2 Vaitròcủa kimloại vàcâytrồng 6

1.1.2.1 Nguồngốcvànguyên nhânônhiễmKLNtrongraumuống 6

1.1.2.2 Khảnănglantruyềnônhiễmcủakimloại 12

1.1.2.3 CơchếhấpthụKLNvàothựcvật 15

1.1.2.4 CácyếutốảnhhưởngđếnsựtíchlũyvàlantruyềnKLN 17

1.1.3 Độctínhcủakimloại 19

1.1.3.1 CácyếutốảnhhưởngđếntínhđộcKLN trongđất 19

1.1.3.2 CácyếutốảnhhưởngđếntínhđộcKLNđốivớisinhvật 20

1.1.3.3 Độctínhvàảnhhưởng củaAs,Cd,Pbvà Zn 22

1.2 TỔNGQUANVỀRAUMUỐNG 29

1.2.1 Giớithiệu 29

1.2.2 Phânloạiraumuống 29

1.2.3 Phânbố 30

1.2.4 Đặcđiểmsinhhọc 30

1.2.5 Giátrịdinhdưỡng 31

1.2.6 Côngdụngcủaraumuống 32

1.3 TÌNHHÌNHÔ NHIỄMKLN 33

1.3.1 Trongnướcvà bùnhiệnnayởTp.HồChíMinh 33

1.3.2 TìnhhìnhônhiễmKLNtrongrau 34

1.4 TỔNGQUANVỀHIỆNTRẠNGTRỒNGVÀTIÊUTHỤRAUMUỐNGT ẠITPHCM 35

i

1.4.1 Tổngquanvềtìnhhình trồngrau 35

1.4.2 Tìnhhìnhtiêuthụraumuống&nguycơđốivớisứckhỏengườitiêudùng 36

1.5 TỔNGQUANTÌNHHÌNHNGHIÊNCỨUTRONGVÀNGOÀINƯỚC 37

1.5.1 Tìnhhìnhnghiêncứutrongnước 37

1.5.2 Tìnhhìnhnghiêncứungoàinước 41

CHƯƠNG2.NỘIDUNGVÀPHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU 43

2.1.N Ộ I DUNGNGHIÊNCỨU……… 44

2.2 PHƯƠNGPHÁP NGHIÊNCỨU 44

2.2.1 Phươngpháp phântíchvàtổnghợpthôngtin 44

2.2.2 Phươngphápthốngkê 44

2.2.3 Phươngphápđiềutra,khảosát 44

2.2.4 Phươngphápthumẫu 47

2.2.4.1 Chọnđiểmlấymẫu 47

2.2.4.2 Lấymẫu,bảoquảnmẫuvàxửlýmẫu 49

2.2.5 SửdụngphươngphápICP-MSđểxácđịnhhàmlượngcáckimloạivilượngtrongraumuống 52

2.2.5.1 Cấutạocủathiếtbị khốiphổ-cảmứngphổ plasma 53

2.2.5.2 ƯuđiểmcủaphươngphápphântíchbằngICP-MS 53

2.2.5.3 Nhiễu 54

2.2.6 Phươngpháp đánhgiá tíchtụsinhhọc 55

2.2.7 Phươngphápđánhgiárủirosứckhỏe(1989)củacơquanbảovệmôitrườngHoaKỳUS -EPA 55 CHƯƠNG3.KẾTQUẢ& THẢOLUẬN 57

3.1 THẢOLUẬNKẾTQUẢĐIỀUTRAVỀT Ì N H HÌNHSẢNXUẤT&TIÊUT H Ụ RAUMUỐNG 57

3.1.1 Thảoluậnkếtquảđiềutravềtìnhhìnhtiêuthụ raumuống 57

3.1.2 Thảoluậnkếtquảđiềutravềt ì n h hìnhsảnxuấtraumuống 65

3.2 KẾTQUẢPHÂNTÍCH 70

3.2.1 ĐộpHvà độẩmcủanước&đất 70

3.2.2 HàmlượngAstrongđất,nướcruộngvàtrongcâyraumuống 72

3.2.3 HàmlượngPbtrongđất,nướcruộngvàtrongcâyraumuống 75

3.2.4 HàmlượngCdtrongđất,nướcruộngvàtrongcâyraumuống 78

3.2.5 HàmlượngZntrongđất,nướcruộngvàtrongcâyraumuống 80

3.3 ĐÁNHG I Á R Ủ I ROH À M L Ư Ợ N G A s , P b , C d V À ZnT R O N G R A U MUỐNG 82

3.3.1 KếtquảđánhgiárủirohàmlượngAsenđốivớisứckhỏeconngười 82

3.3.2 KếtquảđánhgiárủirohàmlượngChìđốivớisứckhỏeconngười 83

3.3.3 KếtquảđánhgiárủirohàmlượngCdđốivớisứckhỏeconngười 83

3.3.4 KếtquảđánhgiárủirohàmlượngZnđốivớisứckhỏeconngười 84

KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ 87

TÀILIỆUTHAMKHẢO 88

DANHMỤCBẢNG

Bảng1.1NồngđộthườngthấycủacácKLNtrongcácchếphẩmnôngnghiệp(Đơnvịmg/kg) 8

Bảng1 2 H à m l ư ợ n g mộts ố K L N t r o n g c á c s ả n p h ẩ m dùngt r o n g n ô n g n g h i ệ p (m g/ kg ) 8

Bảng1.3.HàmlượngKLNtrongcácloạiphânbónbántrênthịtrường(mg/kg) 8

Bảng1.4HàmlượngkimloạinặngtrongđấtthảiKCNvàluyệnkim 10

Bảng1.5.KếtquảquantrắcchấtlượngmôitrườngkhôngkhítừhoạtđộnggiaothôngởTpHCMt ừ2010đếntháng5/2012 11

Bảng1.6.HàmlượngKLNtrongnhớtcơbảnvànhớtđãquasửdụng 12

Bảng1.7.P h ạ m vipHchoquátrìnhkếttủamộtsốkimloại 13

Bảng1.8.C á c dạngtồntạicủaKLNtrongđấtvàcáchxácđịnh 14

Bảng1.9.K h ả nănglinhđộngcủamộtsốnguyêntốKLNtrongđất 14

Bảng1.10.Thànhphầntrongláraumuống 31

Bảng1.11.Thànhphầntrongláraumuống 31

Bảng1.12TìnhhìnhnhiễmKLNtrongnướcruộngtạikhuvựcTP.HCM 34

Bảng1.13.KếtquảsảnxuấtraumuốngnướccủaTp.HồChíMinhnăm2013 36

Bảng1.14.KếtquảphântíchhàmlượngPbtíchlũytrongraumuống 41

Bảng2.1.Sốlượngphiếukhảo sátđốivớingườisửdụngraumuốngchotừngkhuvựcnghiêncứu 46

Bảng2.2.Sốlượngphiếukhảosátđốivớingườitrồngraumuốngchotừngkhuvựcng hiêncứu 46

Bảng2.3.ĐặcđiểmcácmẫutạiTpHCM 48

Bảng2.4.ĐịađiểmlấymẫucủavùngtrồngRMNởTp.HồChíMinh 48

Bảng2.5giớihạnpháthiệnmộtsốnguyêntố(ngcm-3) 54

Bảng2.6:SựtươngquangiữagiátrịRQvàmứcđộrủiro 56

DANHMỤCHÌNH

Hình1.1.C á c con đườngKLNtheophân bóntồntạivàđivàotrong đất 5

Hình1.2C h u ỗ i dâychuyềnKLNtheophânbóntồntạivàđivàotrongđấtvàxâmn h ậ p vàocơthể 7

Hình1.3 MôhìnhtrạngtháicácKLNtrongmôitrườngđất 15

Hình1.4 Phânbố hàmlượngKLNtrongcácbộphậncủacây 17

Hình2.1 Cácbướctiếnhànhđiều trathôngtin 44

Hình2.2.Bảnđồ vịtrílấymẫu 47

Hình2.3.Máyphântíchkhốiphổ cảmứngplasmaICP-MS 52

Hình2.4.ỨngdụngphươngphápphântíchICP-MStrongcáclĩnhvực 53

Hình3.1 Khuvựcngườitiêudùngchọnmua 57

Hình3.2Nguyênnhânlựachọnnhàcungcấp 57

Hình3.3Tầnsuấtrautrongkhẩu phầnăntrongtuần 58

Hình3.4Cáchlàmsạchraumuống 59

Hình3.5 Hiệntượngnướcsaukhirửaraumuống 60

Hình3.6Tìnhhìnhnắmbắtthôngtinvề việc ruộngnhớtlênraumuống 61

Hình3.7 Ảnhhưởng củanhớtđếnsứckhỏengườitiêudùng 61

Hình3.8TìnhhìnhnắmbắtthôngtinhàmlượngKLNtrongmau muống 62

Hình3.9Cácphươngtiệntruyềnthông 63

Hình3.10 Mứcđộảnhhưởngkhiănraumuống 63

Hình3.11 Triệuchứngsaukhiănraumuống 64

Hình3.12 Mứcđộcquantrọngcủaviệclựachọnraumuống 64

Hình3.13 Cơcấu sảnlượngcácloạiraumuốngnướcđượctrồng 65

Hình3.14 Thành phần cácloạiphânbónchoraumuống 66

Hình3.15Biểuđồlượngphânhóahọcsửdụngđểbónsaumỗiđợtgặthái(kg/1000m2) 67

Hình3.16BiểuđồthôngtinđếnvớingườinôngdânvềhàmlượngchấtđộchạinhưKL N trongraumuống 69

Hình3.17Biểu đồnguồnthông tinđếnvớingườinôngdân vềhàmlượngchấtđộc hạin hưKLNtrong raumuống 69

Hình3.18 Biểuđồcáchthứcđểtrồng raumuốngantoàn 70

Hình3.19 GiátrịpHcủanướcruộng raumuống 71

Hình3.20 Giátrịđộẩmcủađấttrồngrau muống 71

Hình3.21 Kếtquả phântíchhàmlượngAs trongđất 72

Hình3.22 Kếtquả phântíchhàmlượngAstrongnướcruộng 73

Hình3.23 HàmlượngAsentrongraumuống 73

Hình3.24.HệsốtíchlũysinhhọcBCFđốivớiAscủađấttrồngvàcâyraumuống 73Hình3.25

Kếtquả phântíchhàmlượngPb trongđất 76

Hình3.26 Kếtquả phântíchhàmlượngPb trongnướcruộng 76

Hình3.27 Kếtquả phântíchhàmlượngPb trongraumuống 76

Hình3.28.HệsốtíchlũysinhhọcBCFđốivớiPbcủađấttrồngvàcâyraumuống 77Hình3.29 Kếtquả phântíchhàmlượngCd trongđất 78

Hình3.30 Kếtquả phântíchhàmlượngCdtrongnướcruộng 79

Hình3.31 HàmlượngCdtrongraumuống 79

Hình3.32.HệsốtíchlũysinhhọcBCFđốivớiCdcủađấttrồngvàcâyraumuống 79Hình3.33 Kếtquả phântíchhàmlượngZntrongđất 80

Hình3.34 Kếtquả phântíchhàmlượngZntrongnướcruộng 81

Hình3.35 Kếtquả phântíchhàmlượngZntrongraumuống 81

Hình3.36.HệsốtíchlũysinhhọcBCFđốivớiZncủađấttrồngvàcâyraumuống 81H ìn h 3.37 Kếtquảrủi ro(RQ)hàmlượngAstrongraumuống 82

Hình3.38 Kếtquảrủi ro(RQ)hàmlượngPbtrongraumuống 83

Hình3.39 Kếtquảrủi ro(RQ)hàmlượngCd trongrau muống 83

Hình3.40 Kếtquảrủi ro(RQ)hàmlượngZntrongraumuống 84

Kếtquảđiềutrathôngtinchothấyngườisửdụngraumuốngcóýthứcbảovệsứckhỏe,thôngtinvềônhiễmtrongraumuốngđếnđượcvớingườitiêudùng.Đốivớingườitrồngrau,cònthiếuýthứcvềvệsinhantoànthựcphẩm(VSATTP)vìlợinhuận,thuậntiệnchosảnxuấtvàmứcđộsửdụngphânbónkhônghợplýdẫnđếnônhiễmKLN

k o f environmentalc o n t a m i n a t i o n , especiallyheavymetalresiduesinsoil,directlyinfluencingthequalityo f vegetablecrops

Keywords:waterspinach,heavymetal,foodsafety.

MỞĐẦU

1. TÍNHCẤPTHIẾTCỦAĐỀTÀI

Ngàynay,thếgiớiđãxácđịnhđượcnhiềunguyêntốkimloạicóvaitròcựckỳquantrọngđốivớisinhvậtvàconngười.Tuynhiênnếuhàmlượnglớnhơnmứcgiớihạnch op hé pc

h ún g sẽgây độchạ ic hoc ơ t h ể Sự t h i ế u hụ thaymấtcâ nbằ ngc ủa nhiềukim

loạivilượngtrongcácbộphậncủacơthểnhưgan,tóc,máu,huyếtthanh l à nhữngnguyênnhâ

n haydấuhiệucủabệnhtật,ốmđauhaysuydinhdưỡngvàcóthểg ây tửvong

KLNcóthểxâmnhập

vàocơthểconngườichủyếuthôngquađườngtiêuhóavàhôhấp.CácnguồnthảiKLNtừcáckhucôngnghiệpvàokhôngkhí,nước,đất,thựcp hẩm rồixâmnhậpvàocơthểconngườiquađườngănuống,hítthởdẫnđếnsựnhiễmđộc.Dođó,việcnghiêncứuvàphântíchcácKLNtrongmôitrườngsống,trongthựcphẩm vàtácđộngcủachúngtớicơthểconngườinhằmđềracácbiệnpháptốiưubảovệvàchămsócsứckhoẻcộngđồnglàmộtviệcvôcùngcầnthiết.Nhucầuvềthựcph ẩm sạch,đảmbảosứckhỏeđãtrởthànhnhucầuthiếtyếu,cấpbáchvàđượctoànx ã hộiquantâm

nước.Thànhphốcónhucầusửdụngraurấtlớn,theosốliệucủaChicụcBảovệthựcvậtTpHCMchobiết,mỗingàyThànhphốtiêuthụkhoảng9.000tấnrauquảcácloại.Vớimứcđột i êu thụrauvàcáchquảnlývềmặtantoànvệsinhthựcphẩmnhưhiệnnaythìtồntạinhiềunguycơđốivớisứckhỏengườidânTpHCM.Trongnhữngnămgầnđâymộtsốnghiêncứuđãchỉrarằngcácloạirauxanhcóthểtíchtụmộtsốchấtônhiễm[2,11,17,

21,23,25,29,31,36]đặc biệt

là cácKLNtích luỹtrongcơ thểchúngvớihàmlượng cao hơnnhiềulầnsovớihàmlượngởmôitrườngbênngoài.Tùythuộcvàomôitrườngsống,n h ư raumuốngnướcsốngtạicáckênhrạchbịônhiễmdophátthảicácchấtnguyhạit ừ cácnhàmáycủacáckhucôngnghiệp, màraumuốngcóthểtíchlũymộtsốKLNđ ộ c hạivàcácloạivisinhgâyhạichosứckhỏe

Đểgópphầnđánhgiá,xácđịnhsựtíchtụsinhhọcKLNvànhữngrủirovềsứckhỏekhitiêuthụraumuống,chúngtôitiếnhànhthựchiệnđềtài:“Đánhgiárủirohàmlượng kim loạinặngtrongraumuốngvàảnhhưởngtớisức khoẻ conngườiởTP.H ồ

C h í Minh”đểtìmragiảiphápnhằm hạnchếrủiro đối với sứckhỏe, đưaranhữngkhuyếncáođốivớingườidân

2. MỤCTIÊUNGHIÊNCỨU

 Đánhgiádưlượng,mứcđộrủirođốivớisứckhỏeconngườimộtsốkim

 Tínhtoán,đánhgiáđộrủirotừnhữngảnhhưởngcủaKLNđốivớisứckhỏeđốivớiconngười

lượngKLNtrongsảnphẩmraumuống,vàtrongmôitrườngđấtvànước.GópphầnhạnchếtácđộngcủaKLNđốivớisứckhỏeconngười

3. ĐỐITƢỢNGNGHIÊNCỨU

Câyraumuốngnướctrồngtrênk hu vựcT p HCM ThànhphầnKLNônhiễmchứatrongcâyraumuống,cụthểlàhàmlượngAs,Pb,CdvàZn

4. PHẠMVINGHIÊNCỨU

TạiTpHCM,theocácphươngtiệnthôngtinđạichúng,hiệnnaycónhữngđiểmnóngv ềviệcmấta n t o à n v ệsinhr a u muốngmàđ ề tàiđ ặ cb i ệtq u a n tâm,n h ưr a u muốngtrồngtạimộtsốvùngnhưquanhlưuvựccủakênhThamLương(Q.12),rạchCầuLớn,rautrênđườngNgôChíQuốc(phườngBìnhChiểu,Q.ThủĐức)nằmbênk ê n h BaBò(dẫnnướcthảiônhiễmcủakhucôngnghiệpĐồngAnthuộcBìnhDương)vàcốngthoátnướcgầncầuvượtGòDưa;raumuốngởquận12nằmbênkênhxảthảic ủak h u c ô n g n g h i ệpVĩnhL ộc Đ ề tàic ũngc h ú trọngc á c v ù n g c ó sảnl ượngr a u muốnglớnvàtậptrungthâmcanhsảnsuấttrongkhuvựcTpHCMnhưquận8,quận7 , huyệnCủChi Đềtàithựchiệnchỉgiớihạntrongphạmvi20vịtrílấymẫuđốivới4kimloạiAs,Pb,CdvàZn,với3loạimẫulàđất,nướcvàraumuống.Vịtrílấymẫuđượclựa chọndựatrênphân tíchphiếuđiều trathôngtinvà dựatrênnhữngđiểmnóngvềATVSTPđốivớiraumuốngmàcơquanquảnlýquantâmnhưChicụcbảoVệ ThựcVật,ChiCụcVSATTP

 LýdochọnCadimi,Chì,Asen,Kẽmđểnghiêncứu [5,6,7,27,28,39]

Cáckimloạinàythườngtươngtácvớicáchệenzymetrongcơthểtừđóứcchếh o ạt độngcủacácenzymenàyvàdẫnđếnsựtraođổichấtcủacơthểsốngbịrốiloạnvìcácnguyêntốnàycókhảnăngliênkếtmạnhvớinhóm–

SHcótrongenzim.Cáck im loạinặngkhitươngtácvớicácphântửchấthữucơcókhảnăngsảnsinhracácgốctựdo, là các phần tửmấtcânbằng năng lượng,chứa nhữngđiệntửkhôngcặp

đôi.Chúngchiếmđiệntửcủacácphântửkhácđểlậplạisựcânbằngcủachúng.Cácgốctựdotồntạitrongcơthểsinhradocácphântửcủatếbàophảnứngvớioxy(bịoxyhóa),nhưngkhicómặtcáckimloạinặng–tácnhâncảntrởquátrìnhoxy hóasẽsinh

ra các gốctựdovôtổchức, khôngkiểmsoátđược.Các gốctựdonàypháhủycácmôtrongcơthểgâynhiềubệnhtật.

Ởnồngđộcao,cadimigâyđauthận,thiếumáuvàpháhuỷtuỷxương.Phầnlớncadimithâmnhậpvàocơthểconngườiđượcgiữlạiởthậnvàđượcđàothải,cònmộtphầnít(khoảng1

%)đượcgiữlạitrongthận,docadimiliênkếtvớiproteintạothànhm e t a ll o t i o n e in cóởthận.Phầncònlạiđượcgiữlạitrongcơthểvàdầndầnđượctíchluỹcùngvớituổitác.Khilượngcadimiđượctíchtrữlớn,nócóthểthếchỗionZn2+trongcácenzimquantrọngvàgâyrarốiloạntiêuhoávàcácchứngbệnhrốiloạnchức

năngthận,thiếumáu,tănghuyếtáp,pháhuỷtuỷsống,gâyungthư.Cơquannghiêncứ u ungthưquốctế(IARC–

International AgencyforResearchonCancer)đãxếpcadimivàhợpchấtcủanóvàonhóm2A

TácdụngsinhhóachủyếucủaPblàtácdụngcủanóđếnsựtổnghợpmáudẫnđếnsựphávỡhồngcầu.ChìứcchếALA–

dehydraseenzym,dođógiaiđoạntiếptheotạothànhporphobiliogenkhôngthểxảyra.Kếtquảlàpháhủyquátrìnhtổnghợphemoglobin cũngn hư các s ắc t ố hôhấp

k h á c c ầ n t h i ế t trong máun h ư cytochromes C u ố i c ù n g, c h ì c ả n t r ở v i ệ c sửd ụ n g

o x i v à g l u c oz a đ ể sảnsi n h n ă n g lượngtrongquátrìnhsốngXươnglànơitàngtrữ,tíchtụchìcủacơthể.Sauđóphầnchìnàycóthểtươngtáccùngvớiphotphattrongxươngvàthểhiệntínhđộchạikhitruyềnvàomômềmcủacơthể.Nhiễmchìcóthểdẫnđếnvôsinh,sảythai,mắcphảicácrốiloạnvềthầnkinh,thiếumáu,đauđầu,sưngkhớp,chóngmặt.Ởtrẻem,chỉsốIQsẽkhôngcao,đôikhicónhữngbiểuhiệnrốiloạnhànhvi

Asenngoàiviệctấncôngvàocácenzimthìnócònlàmđôngtụprotein.Asencanthiệpvàomộtsốquátrìnhlàmrốiloạnsựchuyểnhóaphotpho,ngăncảnsựsảnsinhran ă n g lượng.AsenđượcquyđịnhlàchấtđộchạibảngA,tổchứcnghiêncứuungthưth ế giới IARCđãxếpAsen

độcA s e n gâyungthưda,làmtổnthươnggan,gâybệnhdạdày,bệnhngoàida,bệnhtim

m ạch… A sen xâmnhậpvàocơthểqua3conđườnglàtiêuhóa,hôhấpvàtiếpxúcquada.Asenthâmnhậpquađườngtiêuhóachủyếuthôngquathựcphẩmmànhiềun hấtlàtrongđồănbiển,đặcbiệtlàđộngvậtnhuyễnthể.Hoặcdotiếpxúcvớithuốcbảovệthựcvật,hóachất,thuốc,nướcuốngcóhàm

lượngAscao.Aslắngđọngtrongkhôngkhígâytáchạitrựctiếpchoconngườiquađườnghôhấp.Ngoàira,Asencònxâmnhậpvàocơthểngườiquatiếpxúcvớida

thamgiavàothànhphầncấutrúctếbàovàđặcbiệtlàtácđộngđếnhầuhếtc á c quátrìnhsinhhọctrongcơthể.Kẽmcótrongthànhphầncủahơn80loạienzym

khácnhau,đặcbiệtcótronghệthốngenzymvậnchuyển,thủyphân,đồnghóa,xúctácp h ả n ứnggắnkếtcácchuỗitrongphântửADN,xúctácphảnứngoxihóacungcấpnăngl ư ợ n

g N g o à i r a , k ẽ m c ò n h o ạ t h ó a nhiềue n z y m k h á c nhaun h ư

a m y l a s e , p e n cr e a ti n a se Đặcbiệt,kẽmcóvaitròsinhhọcrấtquantrọnglàtácđộngchọnlọclênq uá t r ì n h t ổ n g h ợ p , p h â n g i ả i ac i d n u c l e ic v à p r o t e i n –

n h ữ n g t h à n h p h ầ n q u a n trọngnhấtcủasựsống.Vìvậy,cáccơquannhưhệthầnkinhtrungương,da,niêmmạc,hệ tiêu hóa, hệtuần hoàn, rấtnhạycảm

trẻsẽ biếngăn.Kẽmcònthamgiađiềuhòachứcnăngcủahệthốngnộitiếtvàcótrongthànhphầncáchormon(tuyếnyên,tuyếnthượngthận,tuyếnsinhdục )

Raumuốngcó2loạilàmọcdướinướcvàtrêncạn,cũngnhưnhiềucáchtrồngk hác nhaunhưraumuốngruộng,raumuốngphao,raumuốngbè,raumuốngthúng.Ởđ â yđềtàinghiêncứuhàmlượngtíchlũyKLNtrongRMN.Đềtàichútrọngsựtíchl ũyhà m l ư ợ n g K L N t r

o n g b ù n , n ước,r a u muốngt r o n g k ê n h , r ạcht r ê n địab à n T p H C M Đềtàilựachọnraumuốngnướcđượctrồngtrênruộngnước,sửdụngnướctừk ên h rạchđểdẫnnướcvàoruộngraumuốngđểnghiêncứu,vìtìnhtrạngônhiễmmôit rư ờng phứctạptrênhệ

Hình 1.1 bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

cm3t r ởlên.cònvềkhíacạnhđộchọcthì,thuậtngữ“Kimloạinặng”chủyếuđượcdùngđểchỉcáckimloạicónguycơgâyracáctácđộngtiêucựcđốivớimôitrường.[5,6,7]

Hình1.1.B ả n g tuầnhoàncácnguyêntốhóahọc

KLNphânbốrộngrãitrênvỏtráiđất.Chúngđượcphonghóatừcácdạngđấtđátựnhiên, tồntại trongmôitrườngdướidạngbụihayhòatan trongnước sông hồ,nướcbiển ,

ratừhoạtđộngcủaconngườinhư:hoạtđộngsảnxuấtcôngnghiệp(khaikhoáng,giaothông,ch ế biếnquạngkimloại, ),nướcthảisinhhoạt,hoạtđộngsảnxuấtnôngnghiệp(hóach ất bảovệ thựcvật,thuốctrừsâudiệtcỏ )…đãkhiếncho hàmlượngKLNtrongmôitr ư ờn g t ă n g lênđángkể

làcácnguyêntốvilượngkhôngthểthiếu,sựmấtcânbằngcácnàycóảnhhưởngtrựctiếptớisứckhỏecủaconngười.Sắtgiúpngừabệnhthiếumáu,kẽmlàtácnhânquantrọngt

ronghơn100l o ạ i E n z y m e T r ê n n h ã n c ủ a c á c l ọ t h u ố c vitamin,t h u ố c b ổ x u n g k

h o á n g c h ấ t

thườngcóCr,Cu,Fe,Zn,Mn,Mg,K,chúngcóhàm

lượngthấpvàđượcbiếtđếnnhưlượngvết.Lượngnhỏcáckimloạinàycótrongkhẩuphầnăncủaconngườivìchúngl à thànhphầnquantrọngtrongcácphântửsinhhọcnhưhemoglobin,hợpchấtsinhhóacầnthiếtkhác.Nhưngnếucơthểhấpthumộtlượnglớncáckimloạinày,chúngc ó thểgâyrốiloạnquá

trìnhsinhlí,gâyđộcchocơthểhoặclàmmấttínhnăngcủacáckim loạikhác

[28]

KLNcóđộctínhlàcáckimloạicótỷtrọngítnhấtlớngấp5lầntỷtrọngcủanước.Chúnglàcáckimloạibền(khôngthamgiavàoquátrìnhionhóatrongc ơ thể)vàcótínhtíchtụsinhhọc(chuyểntiếptrongchuỗithứcănvàđivàocơthển gư ời ) Cáckimloạinàybaogồm:Hg,Ni,Pb,As,Cd,Al,Pt,Cu,Cr,Mn….CácKLNkhixâmnhậpvàocơthểsinhvậtgâyđộctính.[38]Nghiêncứunàytậptrungvào4KLNđặctrưngchotínhchấtđộchạicủaKLN,cũ n

g nhưmứcđộphổbiếnvàphânbốônhiễmcủachúnghiệnnạy.ĐólàAsen(As),Chì(Pb),Ca

(Pb),Asen(As),vàCadimium(Cd)đứnghàngthứnhất,bavàthứsáutheoxếploạihoạttínhcủaMỹ

1.1.2.V a i tròcủakimloạivàcâytrồng [5,6,7,10,14,15,27,35,37,38]

Nhiềunguyêntốk i m loạicóýnghĩaquantrọngtrongđờisốngcủasinhvật,trungbìnhhàmlượngkimloạitrong sinhkhốikhôcủasinhvậtkhoảngtừ1đến100ppm.Ở hàmlượngcaohơnthườnggâyđộchạichosinhvật.Khoảngcáchtừđủđếndưth ừ a làrấthẹp.Mộtvàikimloạinhư:Ca,Co,Cr,Cu,Fe,K,Mg,Mn,Na,Ni,vàZnlànhữngnguyêntốc ầ n thiếttrongthựcvật,đượcs ử d ụ n g chocácquátrìnhoxyhóak h ử , ổnđịnhphântử,làthànhphầncủarấtnhiềuloạienzym,điềuchỉnháplựcthẩmt h ấ u Cònmộtsốkimloạikhông

cóvaitròsinhhọc,khôngcầnthiếtnhư:Ag, Al,Au,Pb,Hg…sẽgâyđộc lâudàiđốivớisinhvật.Cáckimloạikhôngcầnthiếtnàysẽthaythếvàovịtrícủacáckimloạicầnthiết.Ởnồngđộcao,cảhainguyêntốkimloạicần thi ết và khôngcầnthiếtđềucóthểlàmtổnhạimàngtếbào,thayđổiđặctính

Hóa chất BVTV, phân hóa học, chứa KLN,

Kim loại nặng, kích tốsing trưởng, dư lượng kháng sinh, độc tố VSV, nấm mốc, trong thức ăn, nước uống gia súc gia cầm

Dư lượng độc

tố trong thực vật: rau, cỏ

Dư lượng độc

tố trong sản phẩm gia súc, gia cầm và chất thải Độc tố phát

tán trong môi trường

Tích tụ độc tốtrong người

Phânc huồng

Nước ruộng

Thuốc BVTV

- Cácquátrìnhvậtlýbàomòn,thấm,bayhơivàhấpthụvàothựcvật

- Tínhchấthóahọccủađất.

NóảnhhưởngđếncáctươngtácgiữaKLNvàcácpharắntrongđất,nướctrongđ ất, khítrongvàtrênđất.SựhấpthụKLNtừtrongđấtvàocácphầntửđấtlàyếutốquantrọngnhấtlàmhạnchếsựdiđộngcủacáckimloạinày.KhảnănghấpthuKLNc ủ a Cadimi,Asen,Pbtừnguồnphânbón

 Cadimicótínhlinhđộngcaotrongđấtnênrấtdễđivàothựcvật MứchấpthuCadimithayđổinhiềut ù y thuộcvà ol o ạ i cây:r a u di ếp, cầ n t â , cải b ắ p hấp thunh i

ều Cadiminhưngkhoaitây,bắp,đậutây,đậuHàlanhấpthuíthơnrấtnhiều

 Asencómứchấpthucủathựcvậtthườngthấp(hệsốhấpthutừ0,01đến0,1)vàmứcgâyđộcchocâytừ40–200mg/kgđấttùythuộcvàohóatínhcủađất

 ChìcóxuhướngtíchtụtrêntấngđấtbềmặtvìcácmuốicủanóittantrongnướcởtrongkhoảngpHcủamôitrườngdovậymàcũngítdiđộngNồngđộchìtrongnướctrongđấtchỉbằngkhoảng0,05đến0,13%hàmlượngchìtrongđất.Hệsốh ấ p thuchìtrongthựcvậtthấp(0,01–

0,1)donóíttantrongnước.Doviệcsửdụngchìtrong q uá trìnhcôngnghiệptrước đâ y (sơn,xăngdầu ) ch o nênhàm lượngchìtrongđấtởkhuvựcthànhthịthườngcao,cóthểđến1840mg/kg

nhiễmchứanhiềuKLNruộngchorau.

Kimloạitrongđấtbanđầumộtphầnđượcsinhratừcácquátrìnhhoạtđộngđịahoác

ủ a k h o á n g v ậ t m ẹ v à đ i và o đ ấ t t h ô n g q u a q u á t r ì n h p h o n g h o á h o á h ọ c Tuynhiên,vớiquátrìnhphonghoáhoáhọcthìlượngkim

loạiđivàođấtlàkhôngđángkểmàchủyếukimloạiđivàođấtlàdocáchoạtđộngsảnxuấtcủaconngười.[7]

Hiệnnay,TpHCMđãpháttriểnvàdầnhìnhthànhcácvùngdựtrữnôngnghiệpchothànhphốnhằmđảmbảoanninhlươngthực.Vìvậytồntạicácvùngnôngthôntrongthànhphố,vàcácvùngnôngnghiệpnàygầncáckhucôngnghiệplàđiềutấtyếu.V ù n g trồngraucầnsửdụnglượngnướclớnđểruộngvàcanhtácnôngnghiệp,khôngt r án h khỏiviệcsửdụngnguồnnướcthảitừcáckhucôngnghiệpthảira.Hiệntạiviệcq uảnlýnguồnnướccònnhiềubấtcậpbởivậylượngnướcthảiônhiễmchảyvàovùngc a n h tácnôngnghiệp,gâynhiềunguycơđốivớisứckhỏeconngười

CácloạihìnhcôngnghiệpcóphátsinhônhiễmKLNchủyếulàcôngnghiệpmạđ iện , c

ô n g n g h i ệ p t h u ộ c d a , c ô n g n g h i ệ p s ả n x u ấ t l i n h k i ệ n đ i ệ n v à đ i ệ n t ử , c ô n

g nghiệpluyệnkim,dệtnhuộm,sơn,thuốcbảovệthựcvật,bộtmàu,…

trongđómạđiệnv à thuộcdalàhaingànhcómứcđộgâyônhiễmmôitrườngcaonhấtbởihàmlượngKLN.

Bảng1.4HàmlƣợngkimloạinặngtrongđấtthảiKCNvàluyệnkim[15]

Hàmlƣợngkimloạinặng(mg/

kgtrọnglƣợngđấtkhô) Khucôngnghiệp Ngànhluyệnkim

Sắt:30.800–31.600Đồng:5–8.000Crom:3–9.574Chì:545–11.000Kẽm:1 2 0 0 –28.900

Sắt:25.000–210.000Đồng:1.600–1.800Cadimi:1–833Chì:3–19.000Kẽm: 100–446.000Bộtàinguyênvàmôitrườngbanhànhthôngtưngày07tháng05năm2013banh à n h danhmụclĩnhvực,ngànhsảnxuất,chếbiếncónướcthảichứaKLNphụcvụt í nh phíbảovệmôitrườngđốivớinướcthải.Cụthểgồm14ngànhnghềphát sinhKLNtrongnướcthải:

ĐốivớitừngngànhnghềphátsinhratừngloạiKLNcụthể,tuykhôngphảilàtấtcảnhưngdanhsáchchothấycósựhiệndiệncủamộtsốkimloạiđiểnhìnhnàođót r o ng mộtsốngànhcôngnghiệpđặctrưng

ặng.

KLNsinhradướidạngbụi,khóitừkhíthảitừcácnhàmáyđốtthan,lònung,bụithảicủacáckhucôngnghiệphóachất,cáclòcao,khíthảicủacácloạixecóđộngcơxăng Saukhipháttánvàomôitrường,chúnglưuchuyểntrongkhôngkhí.Mộtphầnb a o gồmcácphầntửKLNnhấtrơixuốngđấtởdạngkếttủakhô.CònlạiphầnlớnK L N trongkhíquyểnhòatantheonướcmưaxuốngmặtđấtlàdạngkếttủaướt

Hiệnnaykhíthảitừcácloạihìnhgiaothôngthảiramôitrườngmộtlượnglớnkhíth ải chứahàmlượngKLNnguyhại.Sốlượngxemáy,ôtôcàngtăngthìđồngthời

%vƣợt chuẩn

á o c h í , truyềnthôngđạichúngquantâm,đưaracôngluận.Nhưnghiệnnay,tìnhtrạngvẫnđ a n g diễnraâmỉ.Chưacómộtbáocáo,hoặccáccuộcđiềutrachínhthức,cũngnhưkếtluậnchínhthứcvềtìnhtrạngnày,nhưngquakhảosátngườitrồngrau,ngườisửdụngraumuống,thìcómộtbộphậnkhôngnhỏngườisửdụngraumuốngbiếtđượctìnhtrạngtrên.Kểcảngườidântạicáckhuvựcxungquanhvùngtrồngraumuốngchor ằ n g đã

tậnmắtchứngkiếnhành động phunnhớtthải nhằmloại bỏsâu bệnhcũngnhưbảoquảnraumuốngsauthuhoạch

Phunnhớtthảilênraumuốngmụcđíchlànhằmthaythếthuốctrừsâungănngừasâu bệnh,ngoàiratrongdầunhớtthảicóchứanhiềuhydrocacbon,chấtnàysẽgiúpnướctrongraukhóbayhơi.Vìvậykhiphundầunhớtvớinồngđộnhẹlênrau,nhớtsẽp h ủ lớpmỏngtrênbềmặtthânvàlárau,làmraumuốngcómàuxanhmướt,tươilâuvàkhôngbịsâuănlá.Chínhvìnhằmgiảmchiphíchămsócrau,tănglợinhuậnmàng ười nôngdânphómặcnhữngnguycơđốivớisứckhỏecủangườisửdụng.

Ngườinôngdânkhôngbiếthoặckhôngquantâmtrongnhớtthảicónhữngthànhphầnđộchại.Dầunhớtthảilàphếliệucủadầunhờn,đ ượ c sảnxuấttừdầuthô,cónh iềuchấtcócấutrúcđavòng.Càngchứanhiềuchấtđavòng,dầunhớtcàngđượcđ án h giácaovềchấtlượngbôitrơn.Chấtcóchứacacbonđavònglạiđượcxemlàchấtgây

racáccănbệnhungthư.Ngoàiradầunhớtthảicònchứamộthàmlượngđadạngc ác KLN,cụthểđượcthểhiệnởbảng1.6

1.1.2.2. Khảnănglantruyềnônhiễm củakimloại [3,5,6,7,15,16,20]

Lượngkimloạitoànphầncótrongđấtkhônghoàntoànđượccácnguyêntốđượcvậnchuyểnđếnrễ,cókhinóchỉlàphầnnhỏcầnthiếtchocâytrồng.Mặtkhác,hàml ư ợ n g KLNtrongdungdịchđấtthấphơnhàmlượngmàcâytrồnghấpthụ,chínhvìthế,mộtphầnlớncácKLNcóđặctínhsinhhọcđượctồntạiởpharắn

RấtítkimloạikếttủaởpH=7haytrongmôitrườngacid,màphầnlớnởgiátrịpHkiềmyếuhoặckiềm

Kết tủa với sôda; Kết tủa với Ca(OH)2;

Bảng1.7chỉphạmvipHchoquátrìnhkếttủacủa mộtsốkimloạithườnggặptrongcôngnghiệpluyệnkimvàgiacôngkimloại.Đốivớinhữngkimloạitạothànhhydroxytlưỡngtínhnhưcrom,nhôm,kẽm(nhữngkimloạinàyhòatancảtrongacidv à trongkiềm)thìthựchiệnquátrìnhkếttủaởgiátrịpHkhôngcao

ChìvàCadimiởgiátrịpHcao(10,5–

12)kếttủadướidạnghydroxytvàởpHthấphơn(7–10)thìkếttủadạngmuốicacbonat.NếutrongnướcthảicómặtnhiềukimloạithìcàngthuậnlợichoquátrìnhkếttủavìởgiátrịpHnhấtđịnhđộhòatancủakimloạitrongdungdịchcómặtcáckimloạik h á c sẽgiảm,cóthểdomộthayđồngthờicácnguyênnhânsau:

g t h e o phươngpháptríchlyTessieretal,.1979[51]đượctrìnhbàytrongbảng1.8

h n ồ n g đ ộ b ằ n g m á y h ấ p quanphổhấpthunguyêntử.

Liênk ế t

v ớ i sắtoxytvà

magiêoxyt

Tồntạiởdạngliênkếtvớisắtoxytvàmagiêoxytn

-h ư l à -h ạ t n -h ỏ , k-hốir

ắ n , g ắ n v ớ i h ạ t hoặcc

h ỉ l à l ớ p p h ủ b ê n ngoàicủa nh ữn gh ạt nhỏ

-NH2OH.HCl0,04MtrongCH3COOH25%( v /

v ) , t r o n g t h ờ i g i a n 6 h , ở 960C.Sauđólytâm,lọcvàxácđịnhnồngđộbằngmáyhấpquanphổhấpthunguyêntử

-HNO30,02MtrongH2O230%(w/v)trongthờigian2hởnhiệtđộ85oCvàpH=2và tiếpt h e o t h ê m CH3COON

H43,2M t r o n g H N O320%(w/v)vớiH2O23 0 % (w/

n)trongthờigian3h,ởnhiệtđộ850C.Sauđólytâm,lọcvàxácđịnhnồngđộbằng

Residual -B ề n , g i ữ t r o n g c ấ u

trúc.Khôngbịgiảithoáttrongđiềukiệntựnhiên

PhaloãngmẫuvớiHFđậmđặcvàH

-NO3đậmđặc,trongthờigian1hởnhiệtđộphòng.Sauđólytâm,lọcvàxácđịnhnồngđộbằngmáy

hấpquanphổhấpthunguyêntử

Trong5dạngtồntạicủaKLNthì2dạngđầu(exchangeablevàcarbonate)làlinhđộng,sẽgâyônhiễmmôitrường

TùyvàomứcđộlinhđộngcủachúngvàdungdịchđấtmàcácKLNcóthểtồntạiởbốndạngkhácnhau.Haidạngtồntạiđầu,kimloạiởdạngionvàcósẵntrongdungdịch,dạngthứba,mặcdùtồntại ởpharắnnhưngcóthểđivàodungdịchkhicầnthiếtvà trở nên có sẵn

hấpthụv ào câydướidạngionthôngquahệthốngrễ.Cóhaicáchhấpthuionvàorễ:hấpthụch ủđộngvàhấpthụbịđộng.

vùngrộngkhoảng1-2mmgiữarễvà vùngđấtxungquanh.Cơchếhấpthụcóthểbiếnđổivớicácionkhácnhau,nhưngnhữngionđượchấpthụvàotrongrễbởicùngmộtcơchếsẽcạnhtranhvớinhau,vídụnhưsựhấpthụcủaZnđượchạnchếbởi

CuvàH+nh ưn gkhôngbịhạnchếbởiFevàMn

Giaiđoạn2:CácKLNbịhấpthụtrongtếbàocóthểbịmấttínhlinhđộnghaytínhđộctrongtếbàochất,thôngquaquátrìnhkếthợptạophứcvớicácphântửhữuc ơ hoặcbịsalắngxuốngcáckhuvựcgiàuelectron

Giaiđoạn3:Cáckimloạiởtrongtếbàocóthểđượcchuyểntừtếbàonàysangtếbàokhácthôngquaconđườnghợpsẽđivàomaodẫnrễvàđưatớimầmnon.Sựdi chuyểncủacácdungdịchtrongmaodẫnrễlànguyênnhângâyracácdòngthở(sựd i chuyểnkhối-

dòngchảykhối).Cáccationtựd o cóthểp hả n ứngvớicácnhómmangđiệnâmcủathànhtếb à o maodẫnrễ,đâychínhlàlýdolàmcảntrởsựvậnchuyểncủaKLNhaylàmquátrì

loạitựdonhưcácaxithữucơ,aminoacidtrongmaodẫnrễsẽlàm

giảmmứcđộl i n h độngcủaKLNvàchophépchúngdichuyểnvàocácmầmnon

Giaiđoạn4:Vớisự gópmặtcủa kimloại trongcâylàmbiến đổigenvàlàmmấttính linhđộngcủakimloạitrongrễ.KLN tíchlũytrongrễc h i ế m 80-

9 0 %tổngl ư ợ n g kimloạihấpthụ.Hầuhếtcáckimloạiđượctíchlũytrongrễcâyđềuởtrongk h ô n g bàovàđượcliênkếtvàocáchợpchấtpectinvàproteincủathànhtếb à o Ngoàiramộtsốl o à i câycókhảnăngtíchlũyKLNởphầntrêncủacây

Hình1.4.PhânbốhàmlượngKLNtrongcácbộphậncủacây

1.1.2.4. CácyếutốảnhhưởngđếnsựtíchlũyvàlantruyềnKLN [1,5,6,7,10,15,27,37]

Trongmôitrườngnướcruộng,cácchỉtiêunhưnồngđộ,sựlantruyền,cácbiếnđ ổivàđộctínhcủahóachấtđượckiểmsoátbởinhiềuyếutố:cácđặctínhlýhóahọccủ a hợpchất,cácđặctínhcủahệsinhtháivànguồngốcphátsinhcủachấtđộcđótr on gmôitrường

Quátrìnhlantruyềnvàtíchtụđộcchấttrongmôitrườngnướcruộng phụthuộcvàocácyếutốsau:

Phụthuộcvàotínhchấtvậtlý,hóahọccủađộcchất.Cáctínhchấtnàybaogồmt ín h tantrongnước,tínhbềnvềmặthóahọc,khảnăngphânhủysinhhọc,khảnăngbốchơi,hấpthụcủachất

Cácchấtdễtantrongnướcthìdễdànglantruyềntrongnướcvàdễdànghấpthụv ào cơthể

Cácchấtbềnvềmặthóahọc,khóphânhủysinhhọcthìtồntạilâuvàđượclantruyềnrộnghơncácchấtdễphânhủy

Cácchấtdễdànglắngtụ,ítlantruyềnrộng

Bốchơilàmgiảmnồngđộchấtđộccótrongmôitrườngnước

Phụthuộc vàop Hcủa môitrường pHm ô i trường ảnhhưởngtính t a n, t ín h tanch ấ t hóa họcvà quá trình sinh trưởng phát triểncủa hệ sinh vật có trong nước vàtrongcácchấtlơlửng,đất

Phụthuộcvàotrầmtíchcủadòngsônghồlànơitiếpnhậnchấtđộc

Phụthuộcvàovisinhvậtcótrongđất,cácloạicá,độngvậtthủysinh.Sinhvậtsi

nướcvàchuyểnh ó a chấtđộccótrongnướctừdạngđộcđếndạngítđộchơn,thànhdạngphâncựcdễtantrongnướchơn

Tốcđộlantruyềnđộcchấtphụthuộcvàotínhchấtcủađất.Vídụnhưtốcđộlantruyềnđộcchấttrongđấtvàtrongkhoángrấtnhỏsovớilantruyềntrongđất

TốcđộlantruyềncácioncótrongđấtphụthuộcvàopHcủađất

Vídụ:ởmôitrườngaxitthìcácionkimloạidễtantrongnướchơnlàmôitrườngkiềmnênđượclantruyềnrộngvànhanhhơntrongđất

Phụthuộcvàoquátrìnhphảnứngxãyratrongđất

Vídụ: sản phẩm của phản ứng những chất dễkết tủa khó lantruyềntrongđấthơnsovớicácchấtdễtantrongnước

Phụthuộcvàoquátrìnhhấpthụvàobềmặtchấtrắnvàquátrìnhhấpthụvàobềmặtchấtlỏngcủacácchất

Ví dụ:những chất dễhấp thụvào bềmặtchấtlỏng dễlan truyền trongđấthơncácch ất khóhấpthụ

Phụthuộcvàotìnhtrạngchônlấpcácchấtthảinguyhại,nếuchônlấpkhônghợpvệsinhsẽlàmròrỉvàlanrộngramôitrườngbênngoài

1.1.3. Độctínhcủakimloại [1,5,6,7]

KLNxâmnhậpvàocơthểngườiquađườnghôhấp,thứcănhayhấpthụquadađượctích tụ trong cácmôtheo thờigian sẽđạt tớihàmlượnggâyđộc Các nghiêncứuđãchỉrarằngKLNcóthểgâyrốiloạnhànhvicủaconngườidotác

độngtrựctiếpđếnchứcnăngtưduyvàthầnkinh.Gâyđộcchocáccơquantrongcơthểnhưmáu,gan,t h ậ n , cơ q u a n sả n xuấthoocmon,c ơ q ua n s i n h sả n , h ệ t h ầ n kinhg â y rốil o

ạ n ch ứ c n ă n g sinhhóatrongcơthểdođólàmtăngkhảnăngbịdịứng,gâybiếnđổigen.CácKLNcònlàmtăngđộaxittrongmáu,cơthểsẽrútcanxitừxươngđểduy

trìpHthíchhợptrongmáudẫnđến bệnhloãngxương.Cácnghiên cứumớiđâyđãchỉrarằnghàmlượng nhỏcácKLNcóthểgâyđộchạichosứckhỏeconngườinhưngchúnggâyhậuquảkhácnhautrênnhữngconngườicụthểkhácnhau

SựnhiễmđộcKLN khôngphảilàhiệntượngchỉcótrongthờihiệnđại.Cácnhàsửhọcđãnóiđếntrườnghợpônhiễmrượuvangvànướcnhododùngbìnhchứav àdụngcụđunnấuthứcănlàmbằngchìnhưlàmộtnguyênnhânlàmsuyyếuvàsụpđ ổ đếquốcLaMã.Bệnhđiêndại“AliceởWonderland”hồithếkỷ19ởnhữngngườilàmmũdohọđãdùngthủyngânnhưmộtloạinguyênliệu.Họthườngbịrốiloạnýt h ứ c donhiễmđộcthủyngân.[21]

50củathếkỷtrướcdohậuquảcủaviệcsửdụngngàycàngnhiềucácKLNtrongcácngànhsảnxuấtcôngng hi ệp Ngàynaysựnhiễmđộcmãntínhcóthểxuấtpháttừviệcdùngchìtrongsơn,n ước máy,cáchóachấttrongquátrìnhchếbiếnthựcphẩm,cácsảnphẩm“chămsócc o nngười”(mỹphẩm,dầugộiđầu,thuốcnhuộmtóc,thuốcđánhrăng,xàphòng,

…).Trongxãhộingàynay,conngườikhôngthểtránhđượcsựnhiễmcáchóachấtđộcvàcáckimloại

ĐộctínhcủacácKLNchủyếudochúngcóthểsinhcácgốctựdo,đólàcácphầnt

ử mấtcânbằng nă n g l ượ ng , c h ứ a nhữngđiệntử k h ô n g cặpđôi chúng chi ếm điệntửtừcácphântửkhácđểlặplạisựcânbằngcủachúng.CácgốctựdotồntạitựnhiênkhicácphântửcủatếbàophảnứngvớiO2( b ịôxihóa)nhưngkhicómặtcácKLN–

tácnhâncảntrởquátrìnhôxihóa,sẽsinhracácgốctựdovôtổchức,khôngkiểmsoátđược.Cácgốctựdonàypháhủycácmôtrongtoàncơthểgâynhiềubệnhtật.[7]

1.1.3.1. CácyếutốảnhhưởngđếntínhđộcKLNtrongđất [10,39]

Keođấtcấutạobởi4lớptừtrongrangoàilànhân,lớpionquyếtđịnhthếthườngl àđiệntíchâm,lớpionkhôngdichuyểnmangđiệntíchtráidấuvớilớpionquyếtđịnh

thếvàlớpioncókhảnăngtraođổiđiệntíchvớimôitrườngbênngoài.Vớicấutrúcnày keođấtcókhảnănghấpthụtraođốiiongiữabềmặtcủakeođấtvớidungdịchđấtbao quanhnó.Sựxâmnhậpcủađộcchấtvàomôitrườngđấtđượcthựchiệnthôngquahoạttínhcủakeođấtvàdungdịchđất

 Nhữngđ i ề u k i ệ n k h á c c ủ a đất:c h ế đ ộ n ư ớ c , đ ộ ẩm,đ ộ c h u a t r o n g đ ấ t c ó ả n h

h ư ởn g đếnsựcungcấpO2đ ểgiảiđộcvàphânbốlạinồngđộcủahơiđộc.Sựlantruyềnônhiễm vàđềrakếhoạchcảitạo,bảotồnnôngnghiệpgặpkhókhăntrongq u á tr ì nh t ập

tr u n g c h ấ t ô nhiễmnặng.Có thểsửdụng vi sinh vậtđểphân giảimộtsố độc chất

hoạtđộngtrồngtrọt.Nhữngchấtđộckhôngcóchấtđặctrịlànguyênnhânđểchấtônhiễmh ò a t a n v à o n ư ớ c gâyr a t ì n h t r ạ n g l a n r ộ n g ô n h i ễ m t h à n h c á c m ả n

g ô nhiễm.Màngtếbàotạoracácmảngônhiễmhữucơchứacácvisinhvậthữucơ.Kếtquảcácmàngnàylàmchonhữngchấtônhiễmtăngtínhthấmquamàng.Quát rì nh qua ng hợ

pở 140Ccủa c ác t ế b à o của t ả o l à m mấtđiKa li trong t ả o và v i k h u ẩn Sựpháttriểncủacácchấtđộcdoônhiễmhữucơlàmphávỡcânbằngsinhhọcvàgâyđộclýhóa

1.1.3.2. CácyếutốảnhhưởngđếntínhđộcKLNđốivớisinhvật [1,5,6,7,27,39]

Mứcđộgâyđộccủa

mộttácchấtcóhạilêncơthểsinhvậtphụthuộcrấtnhiềuyếutố , cảmôitrườngxungquanhlẫntrạngtháicủacơthểbịtácđộng,đặctrưnggiốngloài,giớitính,sựthíchnghi,khảnăngđềkhánghoặcđộmẫncảmcủacáccáthể

 Bảnchấtcủahoáchất:tínhchấthoáhọc,vậtlýquyếtđịnhhoạttínhsinhhọc

 Bảnchấthoáhọccủahoáchấtquyếtđịnhthụthểđặcbiệtvàbảnchấtliênkết

 Tínhc h ấ t h o á l ý v à đột a n t r o n g m ỡ s ẽ quyếtđ ị n h t ố c đ ộ v à p h ạ m v i dịchuyểnquamàngtếbàovànồngđộtạicơquantiếpnhận.Trongquátrìnhb i ế n

đ ổ i s i n h h ọ c , c ơ t h ể t h ư ờ n g c h u y ể n đ ổ i c á c đ u ô i t a n t r o n g m ỡ t h à n h dạngdễbịloạibỏ

 Cácđiềukiệntiếpxúc

 Liềulượng/nồngđộtạivịtrítiếpxúcsẽquyếtđịnhmứcđộcủasựđápứng

 Conđườngtiếpxúcrấtquantrọng,vídụkhihítphảimethylenechloridesẽsinhracáckhốiu,nhưngnếunuốtnóthìlạikhôngsinhu

 Thờigiantiếpxúc:ngắngâycáctáchạicóthểkhắcphục,dài,gâycáctách ại n

nhiễmđộcngắnalcoholgâymấtkhảnănglọcmỡcủagan,nhưngvềlâudàisẽgâysơgan

 Giống,loài,giớitính,tuổivàcácyếutốditruyền

 Mộtchấtcóthểrấtđộcvớiloài nàynhưngkh ôn g hềgâytáchạiv ới loàikhác.V í d ụ B -

naphthaminegâyu ở b à n g q u a n g c ủ a l i n h t r ư ở n g , c h u ộ t chũ i , ch ó nhưnglạikhôngsaoởchuộtbạchvàchuộtchù

 Bộphậnbịtácđộngcũngkhácnhauở cácloàikhácnhau.Vídụ dibutylnitrosaminegâyuởganchuộtcốngvàchuộtlangnhưnglại gâyubàngquangvàthựcquảnchuộtnhắt

Sựkhác biệt loàicó thể bao gồmkhácbiệt vịtrí tác động, sựchuyểnhoá sinhhọc,tìnhtrạngsinh lý.Tuyvậysự khác biệt loàigiốngmangtính định lượngvì sựđápứngc ủ a cácloàithườnglàgiốngnhauhơnlàkhácnhau

 Tuổitáccủaloàibịtácđộngcũngảnhhưởngđếnđápứng.Vídụparathiolgâyđộcnhiềuchochuộtmớisinhhơnlàchuộtlớn.Cơsởcủasựkhácbiệtnàyliênquanđếnkíchthướccơthể(trọnglượng,diệntíchbềmặt,cấutạocơthể,khảnăngchuyểnhoásinhhọc…)

 Sựkhácbiệtvềgiớitínhcũngảnhhưởngđếnđápứng.VídụkhitiếpxúcvớiDDTlâudài,chuộtđựcnhạycảm

hơnchuộtcái10lần.Chuộtđựcnhạycảmnhấtvớitổnthươnghệtiếtniệudohydrocarbonbayhơi,sauđósinhuthận.Sựkhácbiệtvềgiớitínhthườngxuấthiệnkhitrưởngthành.Cơthểcólẽdosựđiềukhiểncủahormon

Điềukiệndinhdưỡngcủacơthểvàtìnhtrạngbệnhtậtcóảnhhưởngtớiphảnứngcủacơthểvớihoáchất.Chếđộănuốngđủproteinvàcácnguyêntốvilượngcóthểbảo vệcơthểchốnglạichấtđộc.Sựthiếuhụtvitamincóthểkéodàithờigiantácđộng

 2loạitươngtácchéo

 Sinhhọc:ảnhhưởngcủahoáchấtlênsựđịnhvịvàhoạttínhthụthểcủaloàihoáchấtkhác

 Hoáhọccácphảnứnggiữacácloạihoáchấttạonêncácchấtcóhoạttínhhaymấthoạttính

Cáctươngtácchéohoáhọccóthểxuấthiệnbênngoàicơthể(trongkhôngkhí,nư

sinhhọc(baogồmsựhấpthụ,phânbố,chuyểnhoásinhhọc,bàitiết,độnghọc)vàhoạttínhcủathụthể

[Ar]3d104s24p3,v ới cấuhìnhcósựthamgiacủacácobitandnêntrongcáchợpchấtAscóthểcósốôxihóa+3,+5và–3.[16]

nhưngíttồntạiởdạngnguyênchấttrongtựnhiên.trongtựnhiênnóthườngnằmdướidạngsunfua,dạngthườnggặpnhấttrongđấtlàaseno pyrit(FeAsS)cóthểch ứ a đến5%,kếđếnlàenargit(Cu3AsS4),orpiment(As3S3),realgar(As4S4)hoặcd ư ớ i dạngmuốikimloại–

asenathoặcasenit.ThườngthìcáccácdạnghợpchấthữucơcủaAsenítđộchơnhợpchấtasenvôcơ

Asenđ ư ợ c d ù n g t r o n g c ô n g n g h i ệ p đ ể l à m mộts ố h ợ p k i m , s ả n s u ấ t t r a n s i

t o r , l a s er , cácchấtbándẫn,sảnxuấtthủytinh,bộtmàu,dệt,giấy,keo,dánkimloại,chấtc

h ố n g mốimọt.Ngoàiranócònđượcdùngtrongngànhthuộcda,vàmộtsốítđượcdùngtrongchănnuôi,dượcphẩm

LượnghấpthuAsenvôcơtrungbìnhhàngngàytừnướctươngđươngvớilượngtừthựcphẩm,hấpthutừkhôngkhíkhôngđángkể.Bìnhquânlượngtiếpnhậnasenởmỗingườitừ3nguồntrênhàngngàybaogồmxấpxỉ40µgtừthựcphẩm(trongđó10µgAsvôcơ),xấpxỉ10µgtừnướcănuống,và<1µgtừkhôngkhí

TừlâuasenvôcơđượcxemlàchấtgâyungthưchongườivàđãđượcIARCxếpvàonhóm1.Tỷlệmắcungthưdatươngđốicaovàcóthểcácungthưkhácgiatăngtheoliềulượngasenvàtuổiđờiđãđượcghinhậnởnhữngcụmdâncưuốngnướccónồngđộasencao

Asenkhôngthểhiệnđặctínhgâyungthưtrongnhữngthửnghiệmsinhhọchạnđ ị n

h ởcácloàiđộngvậtcósẵn,nhưngnóchokếtquảdươngtínhtrongnhữngnghiêncứ u đượcnhằmđánhgiátăngtrườngkhốiu.Asencũngkhôngbiểuhiệnlàchấtgâyđ ộ t biếngenởvikhuẩnvàđộngvậtcóvú,mặcdùnócólàmrốiloạnnhiễmsắcthểtr on gmộtsốtếbàođượcnuốicấy,baogồmcảcáctếbàoconngười,cácảnhhưởngnàykhôngxảyratrongthửnghiệminvitro

WHO/FAPđề nghịgiátrịhướngdẫntối đacho phép củaAsen trongnướcuốnglà0,01mg/l,trongraulà1mg/kg.

Phạmviphânbố:Chìtrongtựnhiênchiếmkhoảng0,0016%khốilượngvỏTráiđất,p

hânbốtrong170khoángvậtkhácnhaunhưngquantrọngnhấtlàgalena(PbS),anglesite(PbSO4)vàcerussite(PbCO3),hàm lượngChìtrongcáckhoánglầnlượtlà8 8 %,68%và77%

- Trongđất:Pbchủyếutồntạiởdạnghóatrị2vàđượcchiarathành10dạng:h o àtantrongnước,traođổi,cacbonat,dạngdễkhử,phứcliênkếtvớichấthữucơ,kếthợpvớioxitFeởdạngvôđịnh

hình,kếthợpvớioxitFeởdạngtinhthể,dạng sunfitvàcácdạngcònlại.TrạngtháitồntạicủaPbtrongđấtphụthuộcrấtnhiềuv à o p H c ủ a đ ấ t , k h i pHđ ấ t t h ấ p t h ì k h ả n ă n g

d i đ ộ n g c ủ a P b t ă n g v à n gư ợclạikhipHđấtcaothìPbbịcốđịnhdướidạngkếttủaPb(OH)2[10]

- Trongnước:Pbcó3dạngtồntạilàhoàtan,lơlửngởdạngkeovàphứcchất

Trongmôitrườngnước,tínhnăngcủahợpchấtchìđượcxácđịnhquađộtan.Đ ộ

t an củ a ch ì phụ thuộc vàopH,pHtăngthìđộ tan giảmvà phụ thuộcvào cácyếutốkhác nhưhàml ư ợ n g ion khác củanước vàđiềukiện ôxyhoákhử.TrongnướcsinhhoạtvớipH=6,Pbtồntạiởdạngvôcơ,ítcóởdạngkeo.Trongnướcmặts ử d ụ n g c h o n ô n g n g h i ệ p n ế u p H = 7 , P b n ằ m d ạ n g k e o N h ờ t á c d ụ n g

Chìthườngđượcsửdụngtrongcôngnghiệpsơnvìđặctínhchốngănmòn.Mộtsốngànhcôngnghiệpđặctrưngphátthảichìbaogồm:sảnxuấtsơn,sảnxuấtpin,đốtn h i ê n liệu,sảnxuấtxăng,sảnxuấtkimloại,thuốctrừsâu,mựcin,sảnxuấtnhiềuloạithiếtbịhóahọc:ống,van,cánhkhuấy,côn,bơm,máysấykhô.…

Chìlàmộtkimloạimềmđượcbiếtđếntừlâu.Nóđượcsửdụngrộngrãivàdễx âmnhậpvàocơthểconngườiquachuỗithứcăn(65%),nước(20%)vàkhôngkhí(15%)

tráicây,raucủ,thịt,ngũcố c , thức ăn biển, nướcuống nhẹ và rượu.Chìxâm nhập vào

sựănmòncủađườngốngđốivớinhữngnguồnnướccótínhacidnhẹ.Nócókhảnăngtíchlũylâudàitrongcơthể.Cóthểgâyramộtvàiảnhhưởngkhôngmongmuốnnhư:

- Ảnhhưởngcủachìđếnmôitrường

Chìxuấthiệntựnhiêntrongmôitrường.Tuynhiên,hầuhếtnồngđộchìđượctìmthấytrongmôitrườnglàdohoạtđộngcủaconngười.Vìứngdụngcủachìtrongxăngdầudođómuốichìthảivàomôitrườngquakhóixe,nhữnghạtlớnsẽrơixuốngđấtngayl ậ p t ứ c g â y ô n h i ễ

m đ ấ t v à n ư ớ c b ề mặt,n h ữ n g h ạ t n h ỏ sẽv ậ n chuyểnmộtk h o ả n g dàitrongkhôngkhívàlưulạitrongkhíquyển.Mộtphầnchìsẽrơilạitráiđấtk h i mưa.ChutrìnhChìgâyradohoạtđộngcủaconngườicóphạmvirộnghơnchutrìnhtrongtựnhiên

Chìtíchlũytrongcơthểcủasinhvậtnướcngọt,sinhvậttrongđấtvàcảsinhvậtbiển.Làmộthóachấtđộchại,cóthểtíchlũytrongcáthểsinhvậtvàcũngcóthểtoànbộchuỗithứcăn

Cadmilànguyêntốrấtđộc.Giớihạntốiđachophépcủacadmi:

[41]T r o n g

nước :0 , 0 1 mg/l(hay10ppb),Trongkhôngkhí :0,001mg/m3,

Trongthựcphẩm :0,001-0,5mg/kg

Phạmviphânbố:ướctínhkhoảng¾Cadmium(Cd)đượcsửdụngrộngrãitrongsản xu

ấtpinNi-Cd,¼cònlạiđượcsửdụngchủyếutrongcôngnghiệpsảnxuấtthuốcnhuộm,sơn,ximạ,vànhựa.Ngoàira,Cdthườngđượcsửdụngtrongmạsắtđểhạnc h ế sựănmòn

Cdlàsảnphẩmphụtrongngànhcôngnghiệpchiếtxuấtcủakẽm,chìvàđồng.Cdcó nhiềutrongphânbónvàthuốctrừsâunênkhithảivàomôitrườngchúngdễdàngxâmnhậpv à o

n ư ớ c ngầmvà đ ấ t l ắ n g Theot í n h t o á n t r ê n t h ế g i ớ i, t ổ n g l ư ợ n g Cdđượcthảivàomôitrườngkhoảng25 000 tấn/năm K h o ả n g mộtn ử a thảivào sông, mộtphầnnhỏ thải vàomôitrườngkhông khí,phần còn lại thải ra từcác hoạtđộngsảnx u ấ t củaconngười[41]

Cdxâmnhậpvàocơthểnguờiquaconđườngănuống.Mộtsốthựcphẩmnhưgan,nấm,sòhến,bột cacao và rongbiển khôchứa một lượngCd khivào cơ thểngườisẽ

cơthểcủan h ữ ng ngườilàmviệcgầnnguồnthảinguyhạihoặcnhữngnhàmáycóthảiCdvàomôitrườngkhôngkhí.KhihítphảiCdsẽảnhhưởngđếnphổi,thậmchícóthểgâytửvong.Đầut iê nCd sẽ v ậ n chuyểntớ iganth eo máu,tạiđâykếthợpvới proteint ạo thànhdạngphứcsauđóvậnchuyểnvàothận.Cdtíchlũytrongthậngâynguyhạichob ộ phậnlọcthận.NồngđộngưỡngCadmigâytáchạithậnlà200g/l

toànnhưtrênthìWHOquiđịnhnồngđộcadmitrongnướcuốnglà0 , 0 0 5 mg/l.T i ê u c h u ẩ n môit r ư ờ n g V i ệ t N a m ( 1 9 9 5 ) c h o p h é p n ồ n g đ ộ c a d m i l à 0,01mg/

lđốivớinướcsinhhoạt,nướcngầm;0,005mg/lđốivớinướcbiểnvenbờ

Cdphátsinhtừquátrìnhsảnxuấtkẽm,phânhóahọcvàsinhhọcchủyếuđượcthảivàomôitrườngđất.Cdcũngphátthảivàokhôngkhídohoạtđộngđốtchấtthảivàđốtnhiênliệu.NgoàiraCdcònđượcthảiratừhoạtđộngsảnxuấtphânphosphat.MộtphầnCdđivàotrongđấtsaukhibónphânlênđấttrồngvàmộtphầnvàomôitrườngnướcmặttheodòngchấtthảicủacáccôngtysảnxuấtphânđổvàosông,suối,kênhrạch.DovậyđấtlắngthườngcóchứanhiềuCd