Tiểu luận Kim loại nặng trong nước sinh hoạt: tác hại, phương pháp xác định và ngưỡng cho phép

Tiểu luận KIM LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT: TÁC HẠI, PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP Nhóm 5 - TTA. K19 Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trang 1 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM Chuyên đề LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT. TÁC HẠI CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI A – ĐẶT VẤN ĐỀ Trong sinh hoạt hàng ngày của đời sống con người, nước là yếu tố không thể thiếu. Nước uống, nước rửa được gọi dưới một tên chung: nước sinh hoạt. Nước sinh hoạt có thể được khai thác từ các nguồn: nước ngầm, nước bề mặt (ao, hồ, sông, suối), nước mưa. Kết qủa đánh giá của chương trình KC12 ở Việt Nam cho thấy: tổng lượng nước cần dùng cả năm của nước ta chiếm 8.8% tổng lượng dòng chảy năm 1999, tăng lên 12.5% trong năm 2000, và được dự báo sẽ tăng 16,5% vào năm 2010. [7] Tốc độ đô thị hóa, quá trình công nghiệp hóa ngày càng diễn ra nhanh và mạnh mẽ. Bên cạnh đó, sự gia tăng dân số, sự phát triển mạnh mẽ của ngành giao thông vận tải… gây một áp lực rất lớn đến môi trường nói chung và nước sinh hoạt nói riêng. Nước thải công nghiệp chưa qua xử lý; Ô nhiễm không khí (trong đó có sự ô nhiễm chì – Pb, asen – As…); Nước thải từ khu khai thác quặng; Lạm dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật… là những nguyên nhân làm cho nguồn nước sinh hoạt bị ô nhiễm kim loại nặng. (2,4tr m3/năm là lượng nước thải không qua xử lý có hàm lượng khá lớn kim loại nặng tự do của 10 cơ sở khai thác quặng ở Thái Nguyên [1]) Hàng năm có 2,2 triệu người chết do các căn bệnh liên quan đến nguồn nước ô nhiễm và điều kiện vệ sinh kém, với 12.000 km3 nước sạch hiện bị ô nhiễm nghiêm trọng[2.Tr9]. Việc con người phải hít thở bầu không khí ô nhiễm; Sử dụng nước uống, nước rửa, lương thực, thực phẩm nhiễm kim loại nặng; Tiếp xúc trực tiếp với các vật liệu có chứa kim loại nặng (sơn tường có hàm lượng chì cao)… dẫn tới sự tích tụ kim loại nặng trong cơ thể. Nếu vượt quá ngưỡng quy định, bất cứ kim loại nào cũng có thể sẽ gây ngộ độc kim loại cho cơ thể dẫn tới nhiều ca tử vong hoặc khiến con người mang di họa suốt đời [3]. Một số kim loại nặng trong đó cadimi (Cd) khi thâm nhập được vào cơ thể người, được tích lũy trong thận và xương gây phá hủy chức năng thận và làm biến dạng xương. Còn nhiễm độc asen (As) có thể bị tổn thương thận, rối loạn chức năng tim mạch, suy hô hấp, gan to... Vì vậy, việc xác định yếu tố kim loại nặng trong nước và hàm lượng của chúng có Nhóm 5 - TTA. K19 Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trang 2 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM Chuyên đề LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT. TÁC HẠI CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI nhiều ý nghĩa trong khoa học và thực tiễn. Có rất nhiều đối tượng kim loại nặng tồn dư trong nước sinh hoạt làm ảnh hưởng tới sức khỏe và đời sống con người. Do điều kiện và khả năng có hạn vì vậy trong chuyên đề này, chúng em xin đi sâu tìm hiểu ba đối tượng chính có ảnh hưởng nghiêm trọng nhất đến môi trường và sức khỏe con người đó là: Asen (As), Chì (Pb) và Thủy ngân (Hg). Nhóm 5 - TTA. K19 Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trang 3 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM Chuyên đề LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT. TÁC HẠI CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI B – NỘI DUNG 1 Khái niệm chung về kim loại nặng Theo từ điển KHKT do NXBKH&KT Hà Nội năm 2000, kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng lớn hơn 5g/cm3. Một số kim loại nặng có thể cần thiết cho sinh vật, chúng được xem là nguyên tố vi lượng. Một số không cần thiết cho sự sống, khi đi vào cơ thể sinh vật có thể không gây độc hại gì. Kim loại nặng gây độc hại với môi trường và cơ thể sinh vật khi hàm lượng của chúng vượt quá tiêu chuẩn cho phép. 2 Xác định hàm lượng kim loại nặng trong nước sinh hoạt 2.2 Các phương pháp phân tích công cụ xác định lượng vết ion kim loại nặng. 2.2.1 Các phương pháp điện hoá. Phương pháp cực phổ Phương pháp cực phổ cổ điển dùng điện cực giọt Hg rơi là cực làm việc trong đó thể được quét tuyến tính rất chậm theo thời gian (thường 1-5mV/s), đồng thời ghi dòng là hàm của thế điện cực giọt Hg rơi. Sóng cực phổ có dạng hình bậc thang, dựa vào chiều cao của sóng có thể định lượng được chất phân tích. Tuy nhiên, phương pháp cực phổ bị ảnh hưởng rất lớn của dòng tụ điện nên giới hạn phát hiện kém, cỡ 10-5 - 10-6M. Nhằm loại trừ ảnh hưởng trên đồng thời tăng độ nhạy và độ chọn lọc, hiện nay đã có các phương pháp cực phổ hiện đại: cực phổ xung vi phân (DPP), cực phổ sóng vuông (SQWP)... cho phép phân tích lượng vết của nhiều nguyên tố. 2.2.2 Các phương pháp quang phổ. • Phương pháp phổ hấp thụ phân tử (UV-VIS). [6]
Nguyên tắc: phương pháp xác định dựa trên việc đo độ hấp thụ ánh sáng của một dung dịch phức tạo thành giữa ion cần xác định với một thuốc thử vô cơ hay hữu cơ trong môi trường thích hợp khi được chiếu bởi chùm sáng. Phương trình định lượng của phép đo là: Nhóm 5 - TTA. K19 Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trang 4 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM Chuyên đề LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT. TÁC HẠI CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI A= KxC A: Độ hấp thụ quang. K: Hằng số thực nghiệm. C: Nồng độ nguyên tố phân tích. Phương pháp này cho phép xác định nồng độ chất ở khoảng 10-5 - 10-7M và là một trong những phương pháp được sử dụng khá phổ biến để xác định hàm lượng các kim loại vì nó đơn giản và rất tiện lợi.
Phương pháp phổ phát xạ nguyên tử (AES). Khi ở điều kiện thường, nguyên tử không phát và không thu năng lượng nhưng nếu bị kích thích thì các điện tử hoá trị sẽ nhận năng lượng chuyển lên trạng thái có năng lượng cao hơn (trạng thái kích thích). Trạng thái này không bền, chúng có xu hướng giải phóng năng lượng để trở về trạng thái ban đầu bền vững dưới dạng các bức xạ. Chính các bức xạ này gọi là phổ phát xạ của nguyên tử. Phương pháp phổ AES dựa trên sự xuất hiện phổ phát xạ nguyên tử tự do của nguyên tố phân tích ở trạng thái khí khi có sự tương tác với một nguồn năng lượng phù hợp. Hiện nay, người ta dùng một số nguồn năng lượng để kích thích phổ AES: ngọn lửa đèn khí, hồ quang, tia lửa điện, tia laze, plasma cao tần cảm ứng (ICP), tia X... trong đó, ngọn lửa đèn khí, hồ quang, tia lửa điện đã được dùng từ lâu nhưng độ nhạy không cao. Còn ICP, tia laze là những nguồn mới được đưa vào sử dụng khoảng hơn chục năm trở lại đây nhưng cho độ nhạy rất cao. • Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) Sự xuất hiện của phổ AAS: Ở điều kiện thường, nguyên tử không thu hay phát năng lượng và gọi là trạng thái cơ bản (nghèo năng lượng, bền vững). Nhưng khi ở trạng thái hơi tự do, nếu ta kích thích chúng bằng một năng lượng dưới dạng chùm tia sáng có bước sóng xác định thì các nguyên tử đó sẽ hấp thụ bức xạ có bước sóng nhất định ứng đúng với tia bức xạ mà chúng có thể phát ra được trong quá trình phát xạ của nó. Nhóm 5 - TTA. K19 Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trang 5 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM Chuyên đề LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT. TÁC HẠI CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI Khi đó, nguyên tử chuyển lên trạng thái có năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản. Quá trình đó được gọi là quá trình hấp thụ năng lượng của nguyên tử tự do ở trạng thái hơi và tạo ra phổ nguyên tử của nguyên tố đó. Phổ sinh ra trong quá trình này được gọi là phổ hấp thụ nguyên tử AAS. 2.3 Một số phương pháp tách và làm giàu lượng vết ion kim loại nặng. Trong thực tế phân tích, hàm lượng các chất trong mẫu, đặc biệt là hàm lượng các ion kim loại nặng, thường rất nhỏ, nằm dưới giới hạn phát hiện của các công cụ phân tích. Vì vậy, trước khi xác định chúng cần phải tách và làm giàu. Để tách và làm giàu các kim loại nặng trong nước thường dùng một số phương pháp thông dụng như: phương pháp hoá học, phương pháp hoá lí hay phương pháp sinh hoá. Dưới đây là một vài biện pháp chính để xử lí, thu hồi các ion kim loại nặng đã được nghiên cứu, ứng dụng trên cơ sở các phương pháp hoá học. 2.3.1 Phương pháp cộng kết. Cộng kết là phương pháp sử dụng các chất hữu cơ hay vô cơ đưa vào đối tượng phân tích để cộng kết các nguyên tố khi hàm lượng của chúng rất nhỏ. Đây là một trong những phương pháp hiệu quả để tách và làm giàu ion kim loại trong nước. Bản chất của quá trình cộng kết cho đến nay mặc dù chưa được thống nhất song có thể xem là sự hấp lưu và hấp phụ các ion cộng kết trên bề mặt các chất cộng kết, tạo thành các dung dịch rắn giữa các cấu tử hay sự tạo thành các trung tâm kết tinh. Ví dụ, có thể đưa vào nguồn nước một số chất như phèn nhôm, phèn sắt để tạo thành các kết tủa keo của nhôm, sắt. Chính các kết tủa này sẽ hấp phụ các ion khác, chất khác có mặt trong nước. 2.3.2 Phương pháp hấp phụ. • Nguyên lý chung của phương pháp hấp phụ. Hấp thụ có thể diễn ra ở bề mặt ranh giới giữa 2 pha lỏng và khí, lỏng và rắn hay khí và rắn. Bản chất của quá trình hấp phụ là hình thành liên kết giữa các phân tử chất bị hấp phụ với bề mặt chất hấp phụ. Hiện tượng hấp phụ được chia thành Nhóm 5 - TTA. K19 Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trang 6 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM Chuyên đề LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT. TÁC HẠI CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI hai loại: hấp phụ vật lý, hấp phụ hoá học. Hấp phụ vật lí hình thành liên kết bởi lực Vanderwaals yếu, không có sự phân bố lại mật độ electron trên phân tử chất hấp phụ và bề mặt chất hấp phụ. Hấp phụ hoá học hình thành liên kết hoá học, có sự sắp xếp lại mật độ electron giữa chất bị hấp phụ và chất hấp phụ. Liên kết này có thể là hoàn toàn ion hay cộng hoá trị. • Quy luật chung của quá trình hấp phụ. Hấp phụ là một quá trình thuận nghịch, nghĩa là sau khi chất bẩn đó bị hấp phụ rồi có thể di chuyển ngược lại từ bề mặt chất hấp phụ vào dung dịch. Hiện tượng này gọi là khử hấp phụ (giải hấp). Với những điều kiện như nhau, tốc độ của quá trình thuận nghịch tương ứng tỷ lệ với nồng độ chất hấp phụ trong dung dịch đạt giá trị cao nhất thì tốc độ hấp phụ cũng lớn nhất. Khi nồng độ chất hấp trên bề mặt chất hấp phụ tăng, số phân tử đó bị hấp phụ sẽ di chuyển trở lại dung dịch ngày càng nhiều hơn. Người ta phân biệt giữa 2 kiểu hấp phụ: hấp phụ trong điều kiện tĩnh và hấp phụ trong điều kiện động.  Hấp phụ trong điều kiện tĩnh: không có sự dịch chuyển của phân tử chất lỏng (chất chứa hấp phụ) so với phân tử chất hấp phụ. Biện pháp thực hiện là cho chất hấp phụ vào nước và khuấy trộn trong một khoảng thời gian đủ để đạt được trạng thái cân bằng. Tiếp theo, cho lắng hoặc lọc để giữ lại chất hấp phụ và tách nước ra.  Hấp phụ trong điều kiện động: là có sự chuyển động tương đối của phân tử chất lỏng so với phân tử chất hấp phụ. Biện pháp thực hiện là cho chất lỏng (chứa chất bị hấp phụ) chảy qua lớp vật liệu hấp phụ. Nhóm 5 - TTA. K19 Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trang 7 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM Chuyên đề LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT. TÁC HẠI CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI • Các phương trình hấp phụ  Dung lượng hấp phụ q: số mg kim loại bị hấp phụ trên 1 gam vật liệu hấp phụ ở thời điểm t V m CCq ads t0 t × − = (1) C0 và Ct là nồng độ kim loại trong pha lỏng ở thời điểm ban đầu và ở thời điểm t (mg/l). mads : là lượng vật liệu hấp phụ (g). V : thể tích dung dịch (lít).  Đường đẳng nhiệt hấp phụ: Phương trình cân bằng hấp phụ thường được sử dụng là phương trình Langmuir nhận được bằng cách kết hợp phương trình tốc độ hấp phụ và giải hấp. dt dθ = kads . Ce . N . (1 – θt) – kd . N . θt (2) N : phần vật liệu đã hấp phụ kim loại. θt = m t q q Khi quá trình hấp phụ đạt cân bằng: eL emL e c.k1 c.q.kq + = (3) Với kL = d asd k k kL là hằng số Langmuir; qm là dung lượng hấp phụ cực đại (mg/g); qe là dung lượng hấp phụ kim loại ở trạng thái cân bằng (mg/g). Biến đổi phương trình (3) ta thu được phương trình: Nhóm 5 - TTA. K19 Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trang 8 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM Chuyên đề LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT. TÁC HẠI CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI m e mLe e q C q.k 1 q C += (4) Phương trình (4) được áp dụng để xác định các hằng số Langmuir: qm, kL. • Một số vật liệu hấp phụ  Than hoạt tính: Than hoạt tính được coi là một trong những chất hấp phụ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp do có diện tích tiếp xúc bề mặt riêng khoảng 300 – 1000 (m2/g), lỗ xốp bé có đường kính lỗ từ 30 – 90A0. Than hoạt tính được ứng dụng nhiều trong quá trình xử lí dòng chảy, xử lí nguồn nước uống, thu hồi dung môi, xử lí tách loại các ion kim loại nặng trong nước thải, hấp phụ các chất màu, các chất hữu cơ độc hại. Hầu hết, các vật liệu cacbon đều xốp dễ thấm nước. Để mở rộng thêm cấu trúc bề mặt, người ta thực hiện quá trình hoạt hoá than với hai giai đoạn: Giai đoạn 1: Cung cấp lượng nhiệt lên tới 6000C trong sự thiếu không khí gọi là giai đoạn than hoá. Giai đoạn 2: Than hoạt tính này được hoạt hoá với hơi nước ở 10000C hoặc được xử lý hoá học đối với axit hay muối axit.  Một số vật liệu hấp phụ khác * Sợi lignin cenlulo sau khi được oxi hoá để chuyển nhóm hydroxyl thành nhóm cacboxyl trở thành một loại vật liệu hấp phụ tốt có khả năng tách loại các ion Ni(II), Zn(II), Fe(II) từ dung dịch nước. Sự hấp phụ tuân theo mô hình Langmuir với dung tích là 4.33mg Ni/g; 7.88mg Zn/g; 7.49mg Fe/g. Dung lượng hấp phụ giảm khi pH giảm. Khả năng giải hấp và tái sử dụng cũng đã được nghiên cứu, cơ chế hấp phụ là trao đổi ion. * Sự tách loại các ion Pb (II), Ni (II), Cr (III), Cu (II) từ dung dịch nước bởi khoáng pagorskite đã được nghiên cứu. Với mô hình hấp phụ Langmuir có hệ số tương quan R2 nằm trong khoảng 0.953 – 0.994. Dung lượng hấp phụ là 62.1 Nhóm 5 - TTA. K19 Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trang 9 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM Chuyên đề LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT. TÁC HẠI CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI mgPb/g, 33.4 mgNi/g, 58.5 mgCr/g, 30.7 mgCu/g ở pH = 7, nhiệt độ 250C với các hạt có kích cỡ 125µm. Theo một số nghiên cứu, khả năng tách loại tăng khi tăng thời gian hấp phụ, lượng chất hấp phụ và pH của dung dịch. Trật tự hấp phụ là Pb> Cr > Ni > Cu. 2.3.3 Phương pháp chiết lỏng – lỏng. • Nguyên tắc: phương pháp dựa trên sự rút chất bằng các dung môi hữu cơ. Điều kiện chủ yếu để tách được chất phân tích là độ tan của chất cần được chiết rút trong dung môi hữu cơ. Chất được chiết thường được tạo thành do phản ứng xảy ra trong môi trường nước, trong đó các ion cần xác định tương tác với thuốc thử mà phần lớn là thuốc thử hữu cơ. Trong trường hợp này, dung môi hữu cơ phải không trộn lẫn nước. Sự tách và làm giàu chất bằng phương pháp chiết lỏng – lỏng có nhiều ưu điểm hơn so với một số phương pháp làm giàu khác và sự kết hợp giữa phương pháp chiết với các phương pháp xác định tiếp theo (trắc quang, cực phổ...) có ý nghĩa rất lớn trong phân tích. Một số hệ chiết thường dùng trong tách làm giàu Cu, Pb, Cd:
Hệ chiết Cu, Pb, Cd- dithizonat trong CCl4 hoặc CHCl3, sau đó xác định chúng bằng phương pháp phổ hấp thụ phân tử (UV- VIS).
Có thể chiết phức halogenua hoặc thioxianat cadimi vào dung môi hữu cơ: Xiclohexanol; Metyl isobutyl xeton-MIBK; Dietyl ete...
Tạo phức chelat với Na (natri dietyl dithiocacbarmat) từ dung dịch đệm amoni xitrat ở pH= 9,5, dung môi chiết là MIBK. Cuối cùng thu phần chiết để xác định các kim loại theo phương pháp khác nhau. 2.3.4 Phương pháp chiết pha rắn (SPE). Định nghĩa về chiết pha rắn Chiết pha rắn (SPE) (Solid- Phase Extraction) là quá trình phân bố chất tan giữa hai pha lỏng- rắn. Pha rắn có thể là các hạt silicagel xốp, các polime hữu cơ Nhóm 5 - TTA. K19 Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trang 10 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM Chuyên đề LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT. TÁC HẠI CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI hoặc các loại nhựa trao đổi ion hay than hoạt tính. Quá trình chiết có thể thực hiện ở điều kiện tĩnh hay điều kiện động. Các chất bị giữ lại trên pha rắn có thể được tách ra bằng cách rửa giải với dung môi thích hợp. Thông thường thể tích cần thiết để rửa giải hoàn toàn chất phân tích luôn nhỏ hơn rất nhiều so với thể tích của dung dịch mẫu ban đầu, vì thế mà mẫu được làm giàu. Các cơ chế chiết pha rắn Về cơ bản thì SPE cũng giống với HPLC có các cơ chế chính, đó là: Cơ chế hấp thụ pha thường, cơ chế hấp thụ pha đảo và cơ chế trao đổi ion. Tuy nhiên SPE khác với HPLC là: Trong HPLC sự tách chất phân tích ra khỏi nhau trong hệ dòng chảy liên tục của pha động còn SPE giữ chất phân tích lại trên pha rắn sau đó rửa giải chất phân tích ra khỏi pha rắn với dung môi phù hợp. Các chất phân tích sẽ được tách khỏi dung dịch ban đầu với nồng độ đậm đặc hơn và tinh khiết hơn. 3 Ngưỡng cho phép về hàm lượng một số kim loại nặng trong nước sinh hoạt [8] STTTên chỉ tiêu Ðơn vịGiới hạn tối đa Hàm lượng nhôm mg/l 0,2 Hàm lượng Antimon mg/l 0,005 Hàm lượng Asen mg/l 0,01 Hàm lượng Bari mg/l 0,7 Hàm lượng Bo tính chung cho cả Borat và Axit boricmg/l 0,3 Hàm lượng Cadimi mg/l 0,003 Hàm lượng Crom mg/l 0,05 Hàm lượng Ðồng mg/l 2 Hàm lượng Sắt mg/l 0,5 Nhóm 5 - TTA. K19 Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trang 11 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM Chuyên đề LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT. TÁC HẠI CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI Hàm lượng Chì mg/l 0,01 Hàm lượng Mangan mg/l 0,5 Hàm lượng Thuỷ ngân mg/l 0,001 Hàm lượng Molybden mg/l 0,07 Hàm lượng Niken mg/l 0,02 Hàm lượng Selen mg/l 0,01 Hàm lượng Natri mg/l 200 Hàm lượng kẽm mg/l 3 4 Tác hại của một số kim loại nặng phổ biến (Asen; Chì: Thủy ngân) 4.1 Asen – Hiệu ứng hóa sinh và tính độc 4.1.1 Hiệu ứng hóa sinh của Asen[4. Tr 222] Về mặt hóa học Asen là một á kim, trong danh mục các hóa chất cần kiểm soát được xếp cùng hàng với kim loại nặng. Asen thường nằm trong thuốc trừ sâu, thuốc trừ nấm (fungicide) và thuốc trừ cỏ (herbicide). Trong các hợp chất có asen thì hợp chất chứa As+3 là độc nhất. As+3 tác động vào nhóm –SH của men do vậy ức chế hoạt động của men: Men pyruvate dehydrogenaz trong chu trình acid citric tạo phức với As+3 ngăn cản việc tạo ATP: Nhóm 5 - TTA. K19 Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trang 12 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM Chuyên đề LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT. TÁC HẠI CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI Vì As giống P về mặt hóa học, As can thiệp vào các quá trình sinh hóa có sự tham gia của nguyên tố lân. Trong việc tạo ATP bước tổng hợp 1,3 diphosphoglyxerate từ glyxeraldehyd 3 phosphat là rất quan trọng. Tuy nhiên khi có mặt (AsO3)-3 thì (PO4)-3 bij chiếm chỗ nên không hình thành 1,3 diphosphoglyxerat mà lại hình thành 1 Aseno 3 phosphoglyxerat sau đó chất này lại tự thủy phân chẳng cần sự tham gia của men để lại tạo thành 3 phosphoglyxerat và Asenic chứ không thành ATP 4.1.2 Cơ chế tính độc của Asen lên cơ thể sinh vật và màng tế bào [9] Cơ chế gây độc của asen lê cơ thể sinh vật As tự do cũng như hợp chất của nó rất độc. Trong hợp chất thì hợp chất của As(III) là độc nhất. Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã xếp As vào nhóm độc loại A gồm: Hg, Pb, Se, Cd, As. Người bị nhiễm độc As thường có tỷ lệ bị đột biến NST rất cao. Ngoài việc gây nhiễm độc cấp tính As còn gây độc mãn tính do tích luỹ Nhóm 5 - TTA. K19 Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trang 13 XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ NGƯỠNG CHO PHÉP CỦA MỘT SỐ KIM Chuyên đề LOẠI NẶNG TRONG NƯỚC SINH HOẠT. TÁC HẠI CỦA CHÚNG ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI trong gan với các mức độ khác nhau, liều gây tử vong là 0,1g ( tính theo As2O3) Từ lâu, Asen ở dạng hợp chất vô cơ đã được sử dụng làm chất độc (thạch tín), một lượng lớn Asen loại này có thể gây chết người, mức độ nhiễm nhẹ hơn có thể thương tổn các mô hay các