Nhiều nước Đông Âu trước đây đã phát triển công nghiệp theo công nghệ cũ và sử dụng rất nhiều loại chế phẩm trong nông nghiệp nên nước và đất ở nhiều vùng, và nhất là trong cặn lắng của các dòng sông, bị nhiễm kim loại nặng ở mức độ rất cao, cao hơn tiêu chuẩn cho phép 1.000 – 10.000 lần.
Có một số hợp chất kim loại nặng bị thụ động và đọng lại trong đất, song có một số hợp chất có thể hoà tan dưới tác động của nhiều yếu tố khác nhau, nhất là do độ chua của đất, của nước mưa. Điều này tạo điều kiện để các kim loại nặng có thể phát tán rộng vào nguồn nước ngầm, nước mặt và gây ô nhiễm đất.
Một số chất tẩy rửa gia dụng có chứa các tác nhân tạo phức mạnh (như EDTA, NTA) khi thải ra cũng góp phần làm tăng khả năng phát tán của kim loại nặng.
Các kim loại nặng có mặt trong nước, đất qua nhiều giai đoạn khác nhau trước sau cũng đi vào chuỗi thức ăn của con người. Chẳng hạn các vi sinh vật có thể chuyển thuỷ ngân (Hg) thành hợp chất metyl thủy ngân (CH3)2Hg, sau đó qua động vật phù du, tôm, cá…mà thuỷ ngân đi vào thức ăn của con người. Sự kiện ngộ độc hàng loạt ở Vịnh Manimata (Nhật Bản) năm 1953 là một minh chứng rất rõ về quá trình nhiễm thủy ngân từ công nghiệp vào thức ăn của con người.
Khi đã nhiễm vào cơ thể, kim loại nặng (ví dụ thuỷ ngân) có thể tích tụ lại trong các mô. Đồng thời với quá trình đó cơ thể lại đào thải dần kim loại nặng. Nhưng các nghiên cứu cho thấy tốc độ tích tụ kim loại nặng thường nhanh hơn tốc độ đào thải rất nhiều. Thời gian để đào thải được một nửa lượng kim loại nặng khỏi cơ thể được xác định bằng khái niệm chu kỳ bán thải sinh học (biologocal half – life), tức là qua thời gian đó nồng độ kim loại nặng chỉ còn một nửa so với trước đó, ví dụ với thuỷ ngân chu kỳ này vào khoảng 80 ngày, với cadimi là hơn 10 năm. Điều này cho thấy cadimi tồn tại rất lâu trong cơ thể nếu bị nhiễm phải.
Sự kiện bị ngộ độc cadimi trên thế giới là sự kiện cũng xảy ra ở Nhật Bản với bệnh Itai – Itai nổi tiếng có liên quan đến ô nhiễm nguồn nước bởi cadimi.
Cadimi, do có số phối tử là 4, dễ dàng tạo ra các tương tác với protein và chuyển vào gan, thận. Tuy nhiên cadimi lại ít đi vào hệ thần kinh vì nguyên tố này khó tạo thành các hợp chất hữu cơ ái lipit ( lipophillic ),là những chất dễ đi vào hệ thần kinh. Trong khi đó, thuỷ ngân và chì lại dễ đi vào hệ thần kinh do tạo thành các hợp chất alkyl ái lipit.
Các kim loại nặng như chì, cadimi có thể tập trung trong xương, ức chế emzym axit 5-amino-levulin và gây bệnh thiếu máu. Cadimi có khả năng đuổi kẽm khỏi một số emzym và gây bệnh máu heamatopoiesis, v.v…
Tóm lại cơ chế nhiễm độc của các kim loại nặng rất đa dạng và phức tạp và hiện nay vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu cả về lĩnh vực bệnh học và điều trị.
Kim loại nặng là những kim lợi 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 sứ ống, 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.
Chì (Pb): là nguyên tố có độc tính cao đối với sức khoẻ con người. Chì gây độc cho hệ thần kinh trung ương, hệ thần kinh ngoại biên, tác động lên hệ enzim có nhóm hoạt động chứa hyđro. Người bị nhiễm độc chì sẽ bị rối loạn bộ phận tạo huyết (tuỷ xương). Tuỳ theo mức độ nhiễm độc có thể bị đau bụng, đau khớp, viêm thận, cao huyết áp, tai biến não, nhiễm độc nặng có thể gây tử vong. Đặc tính nổi bật là sau khi xâm nhập vào cơ thể, chì ít bị đào thải mà tích tụ theo thời gian rồi mới gây độc.
– Chì đi vào cơ thể con người qua nước uống, không khí và thức ăn bị nhiễm chì.
– Chì tích tụ ở xương, kìm hãm quá trình chuyển hoá canxi bằng cách kìm hãm sự chuyển hoá vitamin D.
– Tiêu chuẩn tối đa cho phép theo WHO nồng độ chì trong nước uống: £ 0,05 mg/ml.
Thuỷ ngân (Hg): tính độc phụ thuộc vào dạng hoá học của nó. Thuỷ ngân nguyên tố tương đối trơ, không độc. Nếu nuốt phải thuỷ ngân kim loại thì sau đó sẽ được thải ra mà không gây hậu quả nghiêm trọng. Nhưng thuỷ ngân dễ bay hơi ở nhiệt độ thường nên nếu hít phải sẽ rất độc. Thuỷ ngân có khả năng phản ứng với axit amin chứa lưu huỳnh, các hemoglobin, abumin; có khả năng liên kết màng tế bào, làm thay đổi hàm lượng kali, thay đổi cân bằng axit bazơ của các mô, làm thiếu hụt năng lượng cung cấp cho tế bào thần kinh. Trẻ em bị ngộ độc thuỷ ngân sẽ bị phân liệt, co giật không chủ động. Trong nước, metyl thủy ngân là dạng độc nhất, nó làm phân liệt nhiễm sắc thể và ngăn cản quá trình phân chia tế bào.
– Thuỷ ngân đưa vào môi trường từ các chất thải, bụi khói của các nhà máy luyện kim, sản xuất đèn huỳnh quang, nhiệt kế, thuốc bảo vệ thực vật, bột giấy…
– Nồng độ tối đa cho phép của WHO trong nước uống là 1mg/l; nước nuôi thuỷ sản là 0,5mg/l.
Asen (As): là kim loại có thể tồn tại ở dạng tổng hợp chất vô cơ và hữu cơ. Trong tự nhiên tồn tại trong các khoáng chất. Nồng độ thấp thì kích thích sinh trưởng, nồng độ cao gây độc cho động thực vật.
– Nguồn tự nhiên gây ô nhiễm asen là núi lửa, bụi đại dương. Nguồn nhân tạo gây ô nhiễm asen là quá trình nung chảy đồng, chì, kẽm, luyện thép, đốt rừng, sử dụng thuốc trừ sâu…
– Asen có thể gây ra 19 căn bệnh khác nhau. Các ảnh hưởng chính đối với sức khoẻ con người: làm keo tụ protein do tạo phức với asen III và phá huỷ quá trình photpho hoá; gây ung thư tiểu mô da, phổi, phế quản, xoang…
– Tiêu chuẩn cho phép theo WHO nồng độ asen trong nước uống là 50mg/l.
Cađimi (Cd): là kim loại được sử dụng trong công nghiệp luyện kim, chế tạo đồ nhựa; hợp chất cađimi được sử dụng để sản xuất pin.
Nguồn tự nhiên gây ô nhiễm cađimi do bụi núi lửa, bụi vũ trụ, cháy rừng… Nguồn nhân tạo là từ công nghiệp luyện kim, mạ, sơn, chất dẻo…
– Cađimi xâm nhập vào cơ thể người qua con đường hô hấp, thực phẩm. Theo nhiều nghiên cứu thì người hút thuốc lá có nguy cơ bị nhiễm cađimi.
– Cađimi xâm nhập vào cơ thể được tích tụ ở thận và xương; gây nhiễu hoạt động của một số enzim, gây tăng huyết áp, ung thư phổi, thủng vách ngăn mũi, làm rối loạn chức năng thận, phá huỷ tuỷ xương, gây ảnh hưởng đến nội tiết, máu, tim mạch.
– Tiêu chuẩn theo WHO cho nước uống £ 0,003 mg/l.
Crom (Cr): tồn tại trong nước với 2 dạng Cr (III), Cr (VI). Cr (III) không độc nhưng Cr (VI) độc đối với động thực vật. Với người Cr (VI) gây loét dạ dày, ruột non, viêm gan, viêm thận, ung thư phổi.
– Crom xâm nhập vào nguồn nước từ các nguồn nước thải của các nhà máy mạ điện, nhuộm, thuộc da, chất nổ, mực in, in tráng ảnh…
– Tiêu chuẩn WHO quy định hàm lượng crom trong nước uống là £ 0,005 mg/l.
Mangan (Mn): là nguyên tố vi lượng, nhu cầu mỗi ngày khoảng 30 – 50 mg/kg trọng lượng cơ thể. Nếu hàm lượng lớn gây độc cho cơ thể; gây độc với nguyên sinh chất của tế bào, đặc biệt là tác động lên hệ thần kinh trung ương, gây tổn thương thận, bộ máy tuần hoàn, phổi, ngộ độc nặng gây tử vong.
– Mangan đi vào môi trường nước do quá trình rửa trôi, xói mòn, do các chất thải công nghiệp luyện kim, acqui, phân hoá học.
– Tiêu chuẩn qui định của WHO trong nước uống là £ 0,1 mg/l.
(Nguồn: Tạp chí Hoá học & Ứng dụng)
Leave a Reply