Phần lớn những nước cú nền cụng ngiệp phỏt triển thỡ việc gõy ụ nhiễm mụi trường cú xu hướng cao hơn và hàm lượng Pb trong đất ở những nước này cũng
nhiều hơn.
Trong tự nhiờn, quỏ trỡnh phong húa đỏ cũng gõy nờn lượng Pb nhỏ xõm nhập vào đất, đặc biệt là cỏc loại đỏ trầm tớch cú chứa lưu huỳnh, đỏ phiến sột. Do vậy, đất hỡnh thành trờn cỏc loại đỏ này thường cú hàm lượng Pb giàu hơn đất khỏc. Tuy
nhiờn, nguồn tự nhiờn gõy ụ nhiễm Pb trong đất khụng đỏng kể so với nguồn nhõn tạo.
Việt Nam là một đất nước đang trong thời kỡ cụng nghiệp húa – hiện đại húa đó khuyến khớch cỏc thành phần kinh tế, cỏc ngành nghề truyền truyền thống mở
rộng phỏt triển. Trong đú quan tõm đến 1 số ngành nghề thủ cụng ở cỏc vựng nụng thụn như nghề tỏi chế và tỏi sử dụng cỏc phế liệu: đồng, chỡ,… Chớnh cỏc hoạt động này gõy ụ nhiễm mụi trường đất do cỏc kim loại như Pb, Cu,…
Hàm lượng cỏc kim loại này nếu ở mức cao tồn đọng trong đất rất dễ theo chu trỡnh đất – cõy trồng – động vật – con người gõy ảnh hưởng đến sức khỏe con người và động vật. Khi chỡ tớch tụ trong mụi trường đất thỡ việc làm giảm lượng chỡ này
25
trở nờn rất khú khăn bởi lẽ Pb là nguyờn tố kim loại nặng tồn tại ở nhiều dạng khỏc nhau và được cỏc hạt đất giữ chặt. Để giảm lượng chỡ này cú thể dựa vào tớnh chất của 1 số dung dịch cú khả năng rửa được chỡ ra khỏi đất, tuy nhiờn đõy cũng là 1
biện phỏp khú khăn và tốn kộm. Chớnh vỡ thế trờn thế giới việc ỏp dụng phương phỏp húa lý để giảm Pb trong đất chưa được mở rộng, cỏch thụng dụng nhất là hạn
chế hàm lượng Pb ngay từ khõu đầu vào để trỏnh khả năng xõm nhập của Pb vào đất.
v Mụi trường nước
Kinh tế ngày càng phỏt triển, đồng hành với sự ụ nhiễm của đất là tỡnh trạng
nước bị nhiễm cỏc kim loại nặng ngày càng tăng, đặc biệt là chỡ (Pb).
* Hàm lượng trong nước tự nhiờn và nước thải:
Trong nước tự nhiờn hàm lượng chỡ thường rất nhỏ, nằm trong khoảng 0,001 – 0,023 mg/l. Trong nước sinh hoạt cũng thường cú vết chỡ (vỡ nước chảy qua ống dẫn cú chỡ). Trong nước thải của cỏc nhà mỏy hoỏ chất và khu luyện kim thường chứa lượng chỡ đỏng kể.
ã Nhà mỏy sản xuất Pb-Zn : 5,0 – 7,0 mg/l.
ã Nhà mỏy sản xuất Mo-W : 0 - 16,0 mg/l.
* Tớnh độc của chỡ:
Khi nồng độ chỡ trong nước uống là 0,042 – 1,0 mg/l sẽ xuất hiện triệu chứng bị ngộ độc kinh niờn ở người; nồng độ 0,18 mg/l động vật mỏu núng bị ngộ độc.
Trong nước khi nồng độ chỡ lớn hơn 5 mg/l thỡ thực vật bị ngộ độc.
* Nồng độ giới hạn cho phộp của chỡ:
ã Nước uống : 0 – 0,1 mg/l tuỳ tiờu chuẩn từng nước.
ã Nước tới nụng nghiệp: 0,1 mg/l.
ã Nước cho chăn nuụi : 0,05 mg/l.
Nước ngầm chứa ớt chỡ hơn(0,01mg/l), nước biển chứa 0,03mg/l. Trong nước cấp chảy qua cỏc đường ống dẫn bằng chỡ cú thể thấy lượng chỡ trong nước lờn tới 100 mg/l. Cỏc hợp chất Pb ở dạng hũa tan hay huyền phự sẽ theo dũng chảy ra biển. Một phần đỏng kể hợp chất chỡ đi vào cơ thể sống theo dõy chuyền thực phẩm hoặc
được giữ lại ở lớp trầm tớch. Nước ngọt chứa chỡ chủ yếu ở dạng cỏc phức cacbonat,
nuớc biển chứa hợp chất chỡ chủ yếu ở dạng phức clorua, trong khi trong nước của
đất, chỡ lại ở dạng phức của cỏc axit humic hoặc fulvic.
Mụi trường khụng khớ
Khi nhiờn liệu bị đốt chỏy trong động cơ ở nhiệt độ cao thỡ TEL sẽ phõn ly,
đốt chỏy tỏc dụng với oxi tạo ra oxit chỡ (PbO):
(CH3CH2)4Pb + 13O2 → 8CO2 + 10H2O + Pb Pb + O2 → PbO
Pb và PbO tiếp tục phản ứng với 1,2-diclorometan và 1,2-dibomometan
trong xăng sinh ra PbCl2, PbBr2.
Cỏc hợp chất chỡ vụ cơ và hữu cơ dễ bay hơi khuếch tỏn vào khớ quyển, nhờ chuyển
động của cỏc dũng khớ trong lớp khớ quyển thấp, cỏc hợp chất chỡ, bụi chỡ được
phỏn tỏn ra trờn khu vực rộng lớn. Thời gian lưu trung bỡnh của cỏc hợp chất chỡ trong khụng khớ là 14 ngày sau đú nhờ quỏ trỡnh sa lắng khụ hay ướt cỏc hợp chất, bụi này được giữ lại trờn bề mặt thạch quyển hay đi vào thuỷ quyển. Trờn mặt đất bụi chỡ bỏm trờn bề mặt thực vật cản trở quỏ trỡnh quang hợp. Chỡ trong đất hầu như tồn tại vĩnh cửu, cỏc chất hữu cơ trong đất giữ lại chỡ rất hiệu quả do đú làm nhiễm
bẩn nặng đất (300-500 ppm). Trong thuỷ quyển cỏc hợp chất chỡ tồn tại ở dạng kết tủa hay bị hydrat hoỏ,cỏc phản ứng hoà tan, hợp chất huyền phự…được hấp thụ một phần bởi thực vật thuỷ sinh (rau muống, rau nhỳt..) tớch tụ trong đú và thụng qua
chuỗi thức ăn vào cơ thể con người.
PbO + 2OH- + H2O → Pb(OH)4 3Pb + 8HNO3 → 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O
1.3.2. Nhiễm độc chỡ và những ảnh hưởng đối với con người
1.3.2.1. Nguồn tiếp xỳc
Trong sinh hoạt hằng ngày của mỗi người, việc tiếp xỳc trực tiếp hay giỏn tiếp với chỡ trong mụi trường sống xung quanh là điều hoàn toàn cú thể xảy ra. Chỡ đến từ nhiều nguồn khỏc nhau, bao gồm : khụng khớ, thực phẩm, nguồn nước, mỹ phẩm, sơn, đồ chơi trẻ em, vv…
27
a. Tiếp xỳc qua mụi trường sống
* Qua mụi trường khụng khớ: cỏc nhà mỏy, xớ nghiệp thải ra hơi khúi bụi chỡ ảnh
hưởng đến dõn cư sống chung quanh khu vực đú. * Qua nguồn nước:
Nước chảy tràn ở khu vực sản xuất nụng nghiệp cú chứa dư lượng thuốc trừ
sõu và thuốc trừ cỏ chứa chỡ làm nước bị ụ nhiễm chỡ.
Nhiều ngành cụng nghiệp như luyện kim, xi mạ, sản xuất đồ điện tử thải ra lượng nước thải cú chứa hàn lượng chỡ cao.
Chỡ trong nguồn nước cú khả năng tớch tụ và khuếch đại trong chuỗi thức ăn, gõy ảnh hưởng trực tiếp giỏn tiếp đến sức khỏe con người.
Do sơn, cỏc vật dụng trong gia đỡnh cú lẫn chỡ, đồ chơi trẻ em nhiễm chỡ cao: gõy nhiễm độc chỡ khi trẻ em ngậm, nhai, tiếp xỳc với những chỗ, đồ vật đú.
b. Tiếp xỳc qua mụi trường làm việc
Cú rất nhiều ngành nghề sử dụng chỡ hoặc cỏc hợp chất chỡ vụ cơ. Người làm việc phải tiếp xỳc với chỡ ở mật độ cao, dễ dàng dẫn đến nguy cơ nhiễm độc chỡ, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe.
Một số ngành nghề phổ biến tiếp xỳc với chỡ:
ỹ Chế tạo và tỏi chế acquy chỡ
ỹ Khai thỏc và chế biến quặng chỡ và phế liệu cú chỡ.
Sử dụng chỡ và cỏc hợp kim chỡ để thi cụng hoặc chế tạo cỏc dụng cụ khỏc
nhau: Hàn cỏc ống chỡ trong cụng nghiệp húa chất, cỏc ống chỡ dõn dụng, ống chỡ
nối cỏc linh kiện điện tử trong cỏc bảng mạch điện tử, chế tạo cụng cụ.
ỹ Đỳc chữ in và sắp chữ in
ỹ Pha chế, sử dụng sơn, vecni, mực in, mattit cú gốc là cỏc hợp chất chỡ ỹ Sử dụng trong luyện kim: đỳc, mạ, giỏt mỏng chỡ và hợp kim chỡ, chế tạo,
cắt xộn, đỏnh búng cỏc vật liệu chỡ và hợp kim chỡ.
ỹ Trỏng men, in hoa đồ gốm bằng hợp chất chỡ, trong cụng nghệ cao su, chất
c. Tiếp xỳc qua thực phẩm
Trong cỏc bữa ăn hàng ngày, những thực phẩm ngoài việc cung cấp chất dinh dưỡng cao như gạo, thịt lợn, thịt bũ, rau muống, tụm, cam, quýt,.. cũn cú nguy cơ nhiễm chỡ cao.
Trỏi cõy khụ cũng là thực phẩm dễ nhiễm chỡ. Theo quyết định 46 của Bộ Y tế về quy định giới hạn tối đa ụ nhiễm sinh học và húa học trong thực phẩm, hàm
lượng chỡ trong trỏi cõy là 0,1mg/kg, với quả loại nhỏ là 0,2mg/kg, nhưng giới hạn này ỏp dụng cho trỏi cõy tươi. Do lượng nước mất đi trong trỏi cõy khụ nờn so với giới đú thỡ hàm lượng chỡ trong 1kg trỏi cõy khụ chắc chắn sẽ cao hơn đỏng kể.
Ngoài ra, một số loại thuốc nam khụng rừ nguồn gốc như mẫu đơn, chu sa là cỏc loại trong thành phần cú kim loại nặng hàm lượng cao.
Năm 2012, Việt Nam đó phỏt hiện một số trẻ em bị nhiễm chỡ do dựng thuốc cam , một loại thuốc được xem là thuốc gia truyền bổ tỡ và cú rất nhiều lợi ớch cho trẻ nhỏ, từ tưa lưỡi, tiờu chảy, tỏo bún đến khả năng kớch thớch ngon miệng.
1.3.2.2. Ảnh hưởng đối với cơ thể con người
v Mỏu
a. Rối loạn tổng hợp Heme
Trong hồng cầu, chỡ gõy rối loạn sinh tổng hợp Heme ở nhiểu giai đoạn hoạt
tớnh của enzym, tỏc động vào việc sử dụng Fe, gõy nhiễu sự tổng hợp Globin của hồng cầu.
b. Ảnh hưởng đến hỡnh thỏi tế bào
Trong nhiễm độc chỡ, chỡ ức chế men 5-pyridine nuclease gõy xuất hiện hồng cầu hạt ỏi kiềm do tớch tụ pyrimidine nucleotit, nhưng khụng cú mối liờn quan về số lượng giữa hồng cầu hạt kiềm và chỡ huyết.
c. Ảnh hưởng đến tuổi thọ hồng cầu
Trong những trường hợp thiếu mỏu do nhiễm độc chỡ, tuổi thọ hồng cầu
thường ngắn lại vỡ chỡ kiềm hóm hoạt động của Na-K-ATP ở màng tế bào gõy hiện tượng tan huyết, làm ngắn tuổi thọ hồng cầu.
29
Chỡ tỏc động đến hệ thống tạo huyết bởi cơ chế nhiều men trong quỏ trỡnh tạo Hemoglobin và gõy ra tỡnh trạng thiếu mỏu.
Thiếu mỏu là ảnh hưởng sớm và đặc trưng của nhiễm độc chỡ. Tola và cộng
tỏc viờn đó nờu rừ chỡ ảnh hường đến hemoglobin khi lượng chỡ huyết lờn khoảng
50μg/100ml.
v Hệ thần kinh
Tỏc hại này phụ thuộc vào thời gian tiếp xỳc và nồng độ hơi chỡ
ã Bệnh nóo do chỡ: bệnh nhõn vật vó, nhức đầu, co giật, hụn mờ. Nếu tử vong sẽ thấy phự nóo, nếu khỏi để lại di chứng đần độn.
ã Đối với hệ thần kinh ngoại biờn: cỏc bộ phận vận động bị tổn thương, suy
nhược cỏc cơ duỗi, mất cảm giỏc đau.
v Thận
Viờm thận cấp do nhiễm chỡ thường hiếm gặp. Hiện tượng viờm thận thường xảy ra sau khi hấp thụ chỡ liều thấp, dài ngày. Tiếp xỳc với chỡ thời gian dài với nồng độ lờn đến 70μg/100ml cú nguy cơ dẫn đến bệnh thận món tớnh khụng hồi
phục.
Hai nguyờn nhõn cú thể lớ giải:
ã Chỡ gõy tổn thương mạch mỏu, nhất là mao mạch, gõy tổn thương vi tuần hoàn thận.
ã Chỡ cú khả năng gõy tổn thương tế bào nhu mụ thận, men N-Axetyl-Beta-D- gluco saminidase ở ống thận.
v Tiờu húa
Cơn đau bụng chỡ: là một bỏo hiệu sớm khỏ thường xuyờn về nguy cơ nhiễm
độc nặng hơn do tiếp xỳc kộo dài. v Tim mạch
Trong bệnh nóo chỡ thẩm thấu mao mạch tăng, động mạch thận biến đổi xơ
húa. Tăng huyết ỏp: khụng rừ là do ảnh hưởng trực tiếp đến mạch mỏu hay do hậu quả của việc ảnh hưởng đến thận. Tỏc động đến tim.
v Sinh sản
Cú những mối liờn quan về sinh non, con chết khi mới sinh ở những phụ nữ
tiếp xỳc trực tiếp với chỡ.
Bệnh nhiễm độc chỡ và gia tăng hấp thu chỡ làm giảm khả năng sinh sản ở nam giới dẫn đến tỡnh trạng tinh trựng yếu, số lượng ớt, biến dạng.
1.4. Cỏc phương phỏp xỏc định chỡ.
Hiện nay cú rất nhiều phương phỏp khỏc nhau để xỏc định chỡ như phương
phỏp phõn tớch khối lượng, phõn tớch thể tớch, trắc quang, điện hoỏ, phổ phõn tử
UV - VIS, phổ phỏt xạ nguyờn tử (AES), phổ hấp thụ nguyờn tử (AAS), quang phổ phỏt xạ plasma (ICP)…Sau đõy là một số phương phỏp xỏc định chỡ:
1.4.1. Phương phỏp phõn tớch húa học
Nhúm cỏc phương phỏp này dựng để xỏc định hàm lượng lớn (đa lượng) của
cỏc chất, thụng thường > 0,05%, tức là mức độ miligam. Cỏc trang thiết bị và dụng cụ cho cỏc phương phỏp này đơn giản và khụng đắt tiền.
1.4.1.1. Phương phỏp phõn tớch khối lượng
Nguyờn tắc: Dựa trờn kết tủa chất cần phõn tớch với thuốc thử phự hợp. Lọc,
rửa, sấy hoặc nung rồi cõn và từ đú xỏc định được hàm lượng chất phõn tớch. Vớ dụ: Kết tủa chỳng dưới dạng PbSO4.
1.4.1.2. Phương phỏp phõn tớch thể tớch
* Xỏc định Pb bằng phương phỏp chuẩn độ Complexon:
Đối với chỡ, ta cú thể chuẩn độ trực tiếp bằng EDTA hay chuẩn độ ngược bằng
Zn2+ hoặc chuẩn độ thay thế với ZnY2- chỉ thị ET00.
Cỏch 1: Chuẩn độ trực tiếp Pb2+ bằng EDTA ở pH trung tớnh hoặc kiềm (pH = 8
- 12) chỉ thị ET00.
Pb2+ + H2Y2- = PbY2- + 2H+
Tuy nhiờn, Pb rất dễ thuỷ phõn nờn trước khi tăng pH phải cho Pb2+ tạo phức kộm bền với tactrac hoặc trietanolamin.
31
chớnh xỏc dung dịch EDTA đó biết nồng độ ở pH = 10. Sau đú chuẩn độ EDTA dư bằng Zn2+ với chỉ thị ET00. Tại điểm tương đương dung dịch xuất hiện màu xanh.
Pb2+ + H2Y2- → PbY2 - + 2H+ Zn2+ + H2Y2-(dư) → ZnY2 - + 2H+ ZnInd + H2Y2- → ZnY2- + HInd
( đỏ nho) ( xanh)
Cỏch 3: Chuẩn độ giỏn tiếp (thay thế) dựng ZnY2-, chỉ thị ETOO
Do phức PbY2- bền hơn ZnY2- ở pH = 10 nờn Pb2+ sẽ đẩy Zn2+ ra khỏi phức
ZnY2-. Sau đú, chuẩn Zn2+ sẽ xỏc định được Pb2+ Pb2+ + ZnY2- → Zn2+ + PbY2- ZnInd + H2Y2- → ZnY2- + HInd
(đỏ nho) (xanh)
Phương phỏp phõn tớch thể tớch cú ưu điểm là nhanh chúng và dễ thực hiện,
tuy nhiờn cũng giống như phương phỏp phõn tớch khối lượng, phương phỏp này cũng khụng được sử dụng trong phõn tớch lượng vết, vỡ phải thực hiện quỏ trỡnh làm giầu phức tạp.
1.4.2. Phương phỏp phõn tớch cụng cụ.
1.4.2.1 Phương phỏp điện hoỏ
a. Phương phỏp cực phổ
Phương phỏp này sử dụng điện cực giọt thủy ngõn. Người ta tiến hành điện
phõn và đo cường độ dũng với một dóy dung dịch chuẩn biết trước nồng độ, trong
đú được quột thế tuyến tớnh rất chậm theo thời gian đồng thời ghi dũng là hàm của
thế trờn điện cực giọt thủy ngõn rơi. Cường độ dũng phụ thuộc thế điện phõn trong dung dịch và thế điện cực.
Dựa vào đồ thị xỏc định được nồng độ chất phõn tớch khi biết cường độ dũng. Giỏ trị nửa thế súng cho biết thành phần định tớnh, chiều cao súng cho biết
thành phần định lượng của chất phõn tớch. Cực phổ và Von- Ampe:
Phương phỏp cực phổ núi chung cho độ nhạy chỉ đạt cỡ 10-4- 10-5M.
Phương phỏp cực phổ xỏc định Pb chưa phỏt huy được hết tớnh ưu việt của nú vỡ
vậy phải kết hợp với làm giàu thỡ mới tăng được độ nhạy. b. Phương phỏp Von -Ampe hoà tan
Danh từ Von - Ampe được sử dụng để chỉ một nhúm cỏc phương phỏp
phõn tớch điện húa sử dụng điện cực làm việc khụng phải chỉ là điện cực giọt rơi
thủy ngõn như trong phương phỏp cực phổ.
Ưu điểm nổi bật của phương phỏp này là cú độ nhạy cao từ 10-6 10-8 M và xỏc định được nhiều kim loại.
Nguyờn tắc chung của phương phỏp Von - Ampe hũa tan (SV) bao gồm hai giai đoạn (hỡnh 1.3b). Giai đoạn 1 là điện phõn làm giàu chất phõn tớch lờn bề mặt điện cực làm việc. Giai đoạn 2 hũa tan chất phõn tớch bằng quột thế ngược chiều và
ghi dũng hũa tan. Với kĩ thuật ghi đo hiện đại cộng với việc vi tớnh húa, phương
phỏp phỏp Von - Ampe hũa tan xung vi phõn đang là một trong những phương phỏp phõn tớch vết kim loại nặng nhạy nhất hiện nay, đạt tới 10-9 ữ 10 -10 M.
1.4.2.2 Phương phỏp quang phổ
a. Phương phỏp trắc quang
Nguyờn tắc: Phương phỏp xỏc định dựa trờn việc đo độ hấp thụ ỏnh sỏng của
một dung dịch phức tạo thành giữa ion cần xỏc định với một thuốc thử vụ cơ hay