Vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên phổ biến và trầm trọng trên thế giới cũng như ở nước ta. Tốc độ công nghiệp hoá, hiện đại hoá và sự gia tăng dân số đã đưa đến sự khai thác ngày càng triệt để nguồn tài nguyên của Trái đất, đồng thời làm ô nhiễm môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nguồn nước bởi những chất thải có hàm lượng kim loại nặng cao. Kim loại nặng có Hg, Cd, Pb, As, Sb, Cr, Cu, Zn, Mn, ...
thường không tham gia hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hoá của các thể sinh vật và thường tích lũy trong cơ thể chúng. Vì vậy, chúng là các nguyên tố độc hại với sinh
vật. Ô nhiễm kim loại nặng biểu hiện ở nồng độ cao của các kim loại nặng trong nước.
Hiện tượng nước bị ô nhiễm kim loại nặng thường gặp trong các lưu vực nước gần các khu công nghiệp, các thành phố lớn và khu vực khai thác khoáng sản. Loại chất thải này có độc tính lớn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống của động vật, thực vật nói chung và con người nói riêng. Trong một số trường hợp, xuất hiện hiện tượng chết hàng loạt cá và thuỷ sinh vật. Khi nhiễm vào cơ thể con người, các kim loại nặng tích luỹ phần lớn trong xương, não, thận, cơ bắp thịt và gây ra những tác động như rối loạn thần kinh, thiếu máu, ... nặng hơn nữa là căn bệnh ung thư.
1.4.2. Giới thiệu về niken và chì a) Niken
Trong tự nhiên, niken xuất hiện ở dạng hợp chất với lưu huỳnh trong khoáng chất millerit, với Asen trong khoáng chất niccolit, và với Asen cùng lưu huỳnh trong quặng Niken.
Niken thường có mặt trong các chất sa lắng, trầm tích, trong thủy hải sản và trong một số thực vật. Niken là kim loại có tính linh động cao trong môi trường nước, có khả năng tạo phức bền với các chất hữu cơ [16].
Niken có hai dạng thù hình: α-Ni lục phương bền ở dưới 2500C và β-Ni lập phương tâm diện bền ở trên 2500C. Niken là kim loại có tính linh động cao trong môi trường nước, có khả năng tạo phức bền với các chất hữu cơ.
Khoảng 65% lượng niken được tiêu thụ ở phương Tây được dùng để sản xuất thép không gỉ. 12% được dùng làm “siêu hợp kim” và 23% còn lại được dùng trong luyện thép, pin sạc, chất xúc tác và các hóa chất khác, đúc tiền, sản phẩm đúc, và bảng kim loại.
Niken có thể gây các bệnh về da, tăng khả năng mắc bệnh ung thư đường hô hấp… Khi bị nhiễm độc Niken, các enzim mất hoạt tính, cản trở quá trình tổng hợp protein của cơ thể. Cơ thể bị nhiễm Niken chủ yếu qua đường hô hấp, gây các triệu chứng khó chịu, buồn nôn, đau đầu, nếu tiếp xúc nhiều sẽ ảnh hưởng đến phổi, hệ thần kinh trung ương, gan, thận và có thể sẽ gây ra các chứng bệnh kinh niên. Nếu da tiếp xúc lâu dài với Niken sẽ gây ra hiện tượng viêm da, xuất hiện dị ứng ở một số người.
b) Chì
Chì có khả năng gây độc cho con người nhiều nhất và nổi tiếng nhất. Lịch sử đã có nhiều xác nhận về tác hại của nhiễm độc chì. Qua các nghiên cứu về hàm lượng chì có trong các bộ xương người La mã cổ đại, người ta cho rằng: sự sụp đổ của đế chế La mã cổ đại hùng mạnh là do giai cấp trí thức thời bấy giờ bị ngộ độc chì mãn tính, vì họ thường xuyên phải dùng nước, được dẫn bằng các đường ống làm bằng chì, hoặc sử dụng các dụng cụ trong sinh hoạt, ăn uống làm bằng hợp kim của chì.
Nguyên nhân làm cho chì xâm nhập vào cơ thể con người là do chì ngấm vào thực phẩm qua bát, đĩa, sứ, tráng men có pha chì dưới dạng hòa tan dùng để đựng thức ăn hoặc làm các dụng cụ nhà bếp. Một lượng chì có thể ngấm vào thức ăn, nếu dụng cụ đựng thức ăn làm bằng thiếc có pha chì hoặc có lớp thiếc mỏng chống rỉ, tráng ở ngoài, có lẫn chì hoặc trong nguồn nước có chứa hàm lượng chì cao hoặc ăn phải những thực phẩm từ động thực vật có nhiễm chì qua dây chuyền thực phẩm. Nó tác động đến tuỷ, xương và các quá trình hình thành huyết cầu tố. Nó thay thế Ca trong xương. Thực vật trồng trên đất có hàm lượng chì cao sẽ hấp thụ chì và tích tụ lại sau đó sẽ xâm nhập vào động vật ăn nó. Đặc tính nổi bật của chì là sau khi nó xâm nhập vào cơ thể nó ít bị đào thải mà tích tụ lại theo thời gian. Chì xâm nhập vào cơ thể con người qua nước uống, không khí bị ô nhiễm, ăn phải động vật bị nhiễm độc chì. Khi vào cơ thể nó bắt đầu tích tụ lại và đến một mức độ nào đó mới bắt đầu gây độc hại.
Tác dụng hoá sinh chủ yếu của chì là do chì gây ức chế một số enzym quan trọng trong quá trình tổng hợp máu, dẫn đến không tạo được hồng cầu. Chẳng hạn chì ức chế sự tạo thành sản phẩm trung gian trong trong quá trình hình thành hồng cầu là delta – amino levulinic axit. Đây là chất quan trọng để tổng hợp porphobilinogen. Nói chung, chì phá huỷ quá trình tổng hợp hemoglobin và các sắc tố cần thiết khác cho máu như cytochroms.
Khi hàm lượng chì trong máu khoảng 0,3ppm thì nó ngăn cản quá trình sử dụng oxi để oxi hoá glucozơ, tạo ra năng lượng cho quá trình sống do đó làm cho cơ thể mệt mỏi. Ở nồng độ cao hơn (> 0,8ppm) có thể gây nên thiếu máu do thiếu hemoglobin.
Hàm lượng chì trong máu khoảng (> 0,5 – 0,8ppm) gây rối loạn chức năng của thận và phá huỷ não. Xương là nơi, tích tụ chì trong cơ thể, ở đó chì tương tác với các mô mềm của cơ thể và thể hiện độc tính của nó. Theo WHO, nồng độ chì tối đa cho phép trong nước uống là 0,05mg/l.
Hình 1.8. Tác hại của chì đối với con người
Ngày nay, ô nhiễm chì được ghi nhận nhiều nhất là chì có trong xăng ô tô, ở dạng ankyl- chì, với vai trò là chất chống kích nổ. Ngoài ra, chì có thể gây ô nhiễm môi trường khi nó có mặt trong khói các nhà máy luyện kim loại màu hoặc trong khu vực có mỏ chì, kim loại đang được khai thác.
Muốn đề phòng nhiễm độc chì, trong sản xuất thực phẩm, chỉ nên sử dụng rộng rãi các kim loại có sức bền cao như thép inox và các kim loại không có chì như nhôm, các hợp kim của nhôm để thay thế các dụng cụ có tráng lớp thiếc, chì chống gỉ. Hạn chế và bỏ hẵn việc sản xuất cũng như sử dụng nhiên liệu xăng có pha chì, hạn chế sự phát tán chì trong khói các nhà máy luyện kim, trồng nhiều cây xanh vì rằng cây xanh là nơi tích tụ chì cũng như các kim loại nặng có trong đất và trong không khí (95% từ không khí và 5% từ đất) chủ yếu là trong lá cây và một ít trong quả, hạt.
CHƯƠNG 2