1. Nguồn gốc gây ô nhiễm của một số chất độc vô cơ
1.1. Chì và các hệ chất của nó
Chì là một kim loại mềm màu xám, nó chịu được ăn mòn, nhưng hòa tan được trong acid nước và acid sulfuric nóng. Độ tan trong nước của các hợp chất vô cơ của chì rất thay đổi. Các acid và sulfid ít tan, nhưng các muối của nitrat, clorid, clorat chì tan được trong nước khi đun nóng. Chì tạo muối với các acid hữu cơ như acid acetic, acid lactic.
1.1.1. Nguồn gốc của chì trong môi trường
- Nguồn gốc của chì trong tự nhiên có ở:
+ Vỏ trái cây: hàm lượng trung bình của chì là 10 - 20mg/ kg. Hàm lượng chì trong đất thay dồi phụ thuộc vào hoạt động của con người, đặc điểm của đất, thường đao động trong khoảng 10 - 70 mg/ kg.
+ Trầm tích: trước cách mạng công nghiệp, hàm lượng chì trong trầm tích ở nước ngọt và biển rất thấp, khoảng 10% mức hiện nay.
+ Nước: Nồng độ chì rất thay đổi ở trong nước nhưng trong nước ngầm và nước mặt, nồng độ chì không vượt quá 10µg/1. Trong nước biển nồng độ chì thay đổi theo vị trí địa lý, theo chiều sâu. Ở bề mặt chì có nồng độ cao cỡ 3 - 30µg/l, càng xuống sâu, nồng độ càng giảm.
quyển khoảng 330.000 tấn, trong đó 80 - 90% bắt nguồn từ chất phụ gia alkyl chì. - Nguồn nhân tạo:
+ Lượng chì tiêu thụ hàng năm trên thế giới ngày một tăng. Lượng chì tiêu thụ được khai thác từ các mỏ chì sulfid (Galena PbS), chì carbonat (Cerrusite PbCO3) và chì sulfat PbSO4 các nước có lượng chì khai thác nhiều là Canada, Mỹ, Australia và Peru.
Người ta đánh giá chì có nguồn gốc tự nhiên gây ô nhiễm môi trường không khí đáng kể, nguồn ô nhiễm chủ yếu là do hoạt động của con người: quy trình khai thác chì, tinh luyện chì.... ước tính những biến đổi của các loại đá và hoạt động của núi lửa đã đưa vào khí quyển hàng năm 19.000 tấn bụi chì. Trong khi đó lượng chì phát tán hàng năm vào khí quyển từ các mỏ chì và nhà máy tinh luyện chì là 126.000 tấn. Mức độ gây ô nhiễm chì phụ thuộc vào nhiều yếu tố.
+ Trình độ sản xuất.
+ Khả năng kiểm soát ô nhiễm. + Khí hậu...
- Do những đặc tính hóa lý nên chì được sử dụng rất phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp, đó là:
+ 24 nước phát triển khối OECD chiếm 65% + Liên Xô và Đông Á (cũ) chiếm 21%. + Đông Á chiếm 9%
65% chì tiêu thụ ở các nước OECD được sử dụng chủ yếu vào: + Sản xuất accu 63%.
+ Sản xuất chất màu 10%. + Cáp 5%.
+ Luyện thép 4%. + Phụ gia xăng dầu 2%. + Quy trình khác 16%.
Qua quy trình sản xuất chì ở các ngành công nghiệp này đã đưa chì vào không khí 332.000 tấn, thải vào đất gây ô nhiễm môi trường đất nước.
1.1.2. Vòng tuần hoàn chì trong môi trường
Quá trình lắng đọng của chì là từ khí quyển lên bề mặt cây cối, nhà cửa, đất đai, nguồn nước. Quá trình vận chuyển chì giữa các thành phần của môi trường diễn ra liên tục. Sự vận chuyển và phân bố chì xuất hiện từ nguồn tĩnh, nguồn di động và nguồn tự nhiên được thực hiện chủ yếu qua trung gian là khí quyển. Phần chính chì phát ra khí quyển được lắng đọng gần nguồn thải, chỉ những hạt có đường kính d < 2µm được vận chuyển đi xa theo gió gây ô nhiễm. Chì từ khí quyển có thể đi vào cơ thể sống qua ô nhiễm thực phẩm, nước, bụi hay trực tiếp qua đường hô hấp.
Quá trình phân bố phụ thuộc vào: - Trị số pH của nước.
- Hàm lượng muối hòa tan (TDS).
- Sự có mặt của chất hữu cơ tạo phức có chì.
1.1.3. Nồng độ chì trong môi trường và sự phơi nhiễm của người.
Mức độ phơi nhiễm của chì phụ thuộc: - Tình trạng hút thuốc lá.
- Nghề nghiệp.
- Vị trí nhà ở: gần đường ô tô, cạnh nhà máy luyện thép, nơi giải trí. - Đối với trẻ em: do không khí, nước uống, thức ăn, đồ chơi.
- Nồng độ chì trong không khí, nước rất thay đổi, phụ thuộc vào những yếu tố như mức độ công nghiệp hóa, đô thị hóa...
+ Trong thành phố không dùng xăng pha chì, người ta thấy nồng độ chì khoảng 0,2µg/m3 không khí.
+ Không khí gần lò luyện thép có thể chứa 10µg/m3
- Trong nước: trong nước trọng tại nguồn hàm lượng chì thường nhỏ hơn 5µg/1. Nếu lấy ở vòi qua ống nước, hàm lượng chì có thể đến 100µg/1, nhất là khì nước nằm lại trong ống nước nhiều giờ.
- Người ta ước tính lượng chì thâm nhập vào người:
+ Qua không khí ô nhiễm ở thành phố dùng xăng pha chì khoảng 10µg/ngày. + Qua nước uống: 15µg/ngày.
+ Thực phẩm: 200 - 300µg/ngày.
- Trong khi đó lượng chì trao đổi trong cơ thể là 20µg/ngày. Như vậy lượng chì dư trên 200µg/ngày gây nguy hiểm cho hoạt động sống của con người. Nếu không khí có hàm lượng chì cao vượt quá tiêu chuẩn cho phép, mức thâm nhiễm chì tăng cao, đạt 1mg/ngày trở lên, có thể gây ngộ độc mạn tính.
- Chì thể hiện độc tính trên nhiều cơ quan và các hệ cơ quan của người.
+ Khi nồng độ chì trong máu dưới 1,2µmol/l (25 µg/dI) người ta ghi nhận có sự giảm hệ bố thông minh (IQ).
+ Thực nghiệm trên súc vật chứng minh mối quan hệ nhân quả giữa mức độ phơi nhiễm và tác động thần kinh. Đã phát hiện những suy giảm trong chức năng thần kinh khi nồng độ chì - máu vượt quá 0,53 - 0,72µmol/l (II 15µg/dI), những suy giảm này có thể tồn tại lâu sau khi hết phơi nhiễm.
+ Khi nồng độ chì - máu trên 1,44µ/mol/l (30 µg/dI) xuất hiện sự suy giảm tốc độ dẫn truyền thần kinh ngoại biên ở người. Nếu chì - máu trên 1,92 µmol/l (40 µg/dI) có thể rối loạn chức năng vận động và chức năng của hệ thần kinh thực vật.