MỘT SỐ NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG THƯỜNG GẶP
TRONG NƯỚC VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG
ThS. Doãn Văn Kiệt
Trưởng bộ môn hoá
Abstract. Water is the precious natural resource,an indispensiable factor to the living which is existent
anywhere with presence of water. However, in accordance with the living development, the industrialization and
the agriculture cultivation have more and more bad effect on this resource. In a lot ofs place, the surface water
and the underground water are badly polluted, which leads to the harmful influence on the water quality, and on
the people’s health as well as animals and plant’s life productivity. One of the elements resusting in the
environment with micro quantity elements, therefore, our understanding to these elements is extremely essential.
In this article, we would like to give out some basic knowledge of the element.
Tóm tắt. Nước là nguồn tài nguyên thiên nhiên qúy giá, là yếu tố không thể thiếu cho sự sống, ở đâu có nước
ở đó có sự sống. Tuy nhiên cùng với sự phát triển của sự sống, quá trình đô thị hoá, công nghiệp hoá, và thâm
canh nông nghiệp ngày càng phát triển đã có nhiều ảnh hưởng xấu đến nguồn tài nguyên này. Nhiều nơi nguồn
nước bề mặt thậm chí cả nước ngầm đã bị ô nhiễm nghiêm trọng gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng của nước và
ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người và động vật làm giảm năng xuất và chất lượng cây trồng. Một trong
những chất có tác dụng gây ô nhiễm là các nguyên tố vi lượng.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ.
Các nguyên tố vi lượng là các nguyên tố có rất ít trong nước chỉ vào cỡ vài ppm, nồng
độ của chúng tuỳ thuộc vào nguồn nước, chúng thường là các kim loại nặng (Pb, Cd, Hg, …)
hoặc các nguyên tố á kim (F, Cl, Se,…). Một số trong chúng khi có nồng độ vừa phải thì
không có ảnh hưởng xấu tới người và vật nuôi thậm chí còn có tác dụng tốt, tuy nhiên khi có
nồng độ cao chúng lại trở thành những chất nhiễm độc mạnh gây ra một số tác động xấu cho
người và vật nuôi. Ví dụ như các kim loại nặng khi có nồng độ cao có thể tác động đến gốc
sunfat trong enzim, làm vô hiệu hoá các enzim hoặc phong toả màng tế bào, ngoài ra chúng
còn có xu hướng tạo kết tủa với các muối hoặc làm xúc tác cho một số quá trình phân huỷ các
protein có các nhóm axit cacboxyl (-COOH) và nhóm amin (- NH2) là những nhóm dễ liên kết
với các kim loại nặng. Các kim loại Cd,Cu,Pb,Hg còn liên kết với các màng tế bào, ngăn cản
quá trình vận chuyển chất qua màng tế bào gây ảnh hưởng tới quá trình trao đổi chất của tế
bào, đây chính là một trong các nguyên nhân gây ra bệnh ung thư và một số bệnh khác.
Vì các lí do trên mà việc tìm hiểu và xác định chính xác hàm lượng các nguyên tố này
trong nước sinh hoạt và nông, ngư nghiệp là một việc làm hết sức cần thiết để từ đó có thể sử
dụng các nguồn nước cho phù hợp để có thể bảo vệ được sức khoẻ cho người và vật nuôi.
Đây chính là định hướng nghiên cứu khoa học của bộ môn hoá Trường Đại Học Tây Bắc
trong giai đoạn từ 2005 – 2010. Chúng tôi sẽ lần lượt giới thiệu kết quả nghiên cứu của thầy,
trò bộ môn hoá trong các số thông tin khoa học của nhà trường, trong số này sẽ giới thiệu cho
bạn đọc một số thông tin về các kim loại nặng thường có trong nước thải và nước tự nhiên.
II. NỘI DUNG.
Giới thiệu một số nguyên tố kim loại nặng thường có trong nước thải và nước tự
nhiên.
1.Đồng(Cu)
Là kim loại mầu đỏ, tỉ khối 8,96. Nhiệt độ nóng chảy 10830 C, nhiệt độ sôi 25430C;
Các muối tan trong nước là Clorua, nitrat, sunfat.
+) Hàm lượng đồng trong nước tự nhiên và nước thải:
Trong nước tự nhiên và nước sinh hoạt hàm lượng của đồng thường không lớn, dao
động trong khoảng từ 0,001 mg/l đến 1mg/l. Các nguồn nước ở gần những xí nghiệp tuyển
quặng đồng hàm lượng có thể lên đến 100 mg/l.
Trong nước thải của các nhà máy, xí nghiệp thường có chứa lượng đồng cao và khác
nhau:
Nhà máy sản xuất Pb- Zn : 0,4 – 8 mg/l
Nhà máy sản xuất Sn : trên dưới 0,1 mg/l
Nhà máy sản xuất Mo- W : TB 27,2 mg/l
Nhà máy sản xuất Ni- Co : 1 – 1,5 mg/l
+) Tính độc:
Khi hàm lượng đồng trong cơ thể người là 10g/kg thể trọng gây tử vong, liều lượng 60
– 100 mg/kg gây nên buồn nôn, mửa oẹ.
Với cá, khi hàm lượng Cu là 0,002 mg/l đã có 50% cá thí nghiệm bị chết.
Với khuẩn lam khi hàm lượng Cu là 0,01 mg/l làm chúng chết.
Với thực vật khi hàm lượng Cu là 0,1 mg/l đã gây độc, khi hàm lượng Cu là 0,17 –
0,20 mg/l gây độc cho củ cải đường, cà chua, đại mạch.
+) Nồng độ giới hạn cho phép:
Với nước uống và hồ chứa: 0,02 – 1,5 mg/l tuỳ theo tiêu chuẩn từng nước *
Nước tới cây nông nghiệp: 0,2mg/l riêng với đất rất thiếu đồng có thể dùng nước chứa
tới 5 mg/l để tới trong thời gian ngắn.
2. Chì (Pb)
Là kim loại có mầu xám tro, tỉ khối 11,33; Nhiệt độ nóng chảy 327,40C, nhiệt độ sôi
17450C, các muối tan trong nước clorua, nitrat, axetat.
+) Hàm lượng trong nước tự nhiên và nước thải:
Trong nước tự nhiên hàm lượng chì thường rất nhỏ, nằm trong khoảng 0,001 – 0,023
mg/l. Trong nước sinh hoạt cũng thường có vết chì (vì nước chảy qua ống dẫn có chì).
Trong nước thải của các nhà máy hoá chất và khu luyện kim thường chứa lượng chì
đáng kể.
Nhà máy sản xuất Pb- Zn : 5,0 – 7,0 mg/l
Nhà máy sản xuất Mo- W : 0 - 16,0 mg/l
+) Tính độc:
Khi nồng độ chì trong nước uống là 0,042 – 1,0 mg/l sẽ xuất hiện triệu chứng bị ngộ
độc kinh niên ở người ; nồng độ 0,18 mg/l động vật máu nóng bị ngộ độc.
Trong nước tới nồng độ chì lớn hơn 5 mg/l thì thực vật bị ngộ độc.
+) Nồng độ giới hạn cho phép
Nước uống : 0 – 0,1 mg/l tuỳ tiêu chuẩn từng nước.
Nước tới nông nghiệp: 0,1 mg/l
Nước cho chăn nuôi : 0,05 mg/l
3. Kẽm (Zn)
Kẽm là kim loại có mầu trắng bạc, tỉ khối 6,77, nhiệt độ sôi 906,20C ; Các muối tan
trong nước clorua, sunfat, nitrat.
+) Hàm lượng trong nước tự nhiên và nước thải.
Trong nước tự nhiên hàm lượng kẽm thường rất nhỏ nằm trong khoảng từ 0,0001 –
5,77 mg/l. lượng kẽm trong nước tự nhiên chủ yếu do các nguồn nước thải đưa vào đặc biệt là
nước thải của các nhà máy luyện kim, hoá chất.
Nhà máy sản xuất Pb- Zn : 1,0 mg/l
Nhà máy làm giầu kim loại mầu: 40 - 50 mg/l
+) Tính độc.
Kẽm và các hợp chất của chúng ít ảnh hưởng đến các động vật thân nhiệt ổn định mà
chỉ ảnh hưởng đến các động vật biến nhiệt. Nồng độ kẽm trong kẽm sunfat là 0,4 mg/l gây tử
vong cho cá gai trong 7 ngày.
+) Nồng độ giới hạn cho phép.
Nước uống: 1 -15 mg/l theo tiêu chuẩn từng nước.
Nước tưới ruộng: 5 mg/l
4. Thuỷ ngân (Hg)
Là kim loại có mầu sáng bạc, dạng lỏng. Các muối tan trong nướclà clorua, sunfat,
nitrat, clorat.
+) Hàm lượng trong nước tự nhiên và nước thải.
Hàm lượng thuỷ ngân trong nước tự nhiên rất nhỏ, nằm trong khoảng 3. 10-5 – 2,8.10-
3mg/l. Ơ một số vùng công nghiệp do có sử dụng thuỷ ngân nên nồng độ thuỷngân sẽ cao hơn.
+) Tính độc.
Thuỷ ngân và hợp chất của nó thường rất độc đối với cơ thể sống.
Thuỷ ngân sẽ gây độc cho người khi nồng độ trong nước của chúng là 0,005 mg/l, với
cá là 0,008 mg/l.
+) Nồng độ giới hạn cho phép.
Nước uống: 0,0001 -0,001 mg/l theo tiêu chuẩn từng nước.
Nước tưới nông nghiệp : 0,005 mg/l
5. Sắt (Fe)
Là kim loại trắng bạc, tỉ khối 7,874, thường tan trong nước dưới dạng bicacbonat và
hidroxit.
+) Hàm lượng trong nước tự nhiên và nước thải.
Hàm lượng sắt trong nước tự nhiên dao động trong một giới hạn lớn từ 0,01 – 26,1
mg/l, tuỳ thuộc vào nguồn nước và những vùng mà nguồn nước chảy qua. Ngoài ra còn tuỳ
thuộc vào độ pH và sự có mặt của một số chất như cacbonat, CO2, O2, các chất hữu cơ tan
trong nước, chúng sẽ oxi hoá hay khử sắt và làm cho sắt có thể tồn tại ở dạng tan hay kết tủa.
+) Tính độc.
Đối với người và động vật có thân nhiệt ổn định, sắt ít gây độc tuy nhiên khi nồng độ
sắt cao sẽ làm cho nước có mầu vàng và mùi tanh khó chịu.
Với động vật biến nhiệt: Thỏ bị ngộ độc khi hàm lượng Fe là 890mg/kg thể trọng, với
chuột là từ 984 – 1986mg/kg thể trọng.
+) Nồng độ giới hạn cho phép.
Nước uống : 0,2 – 1,5 mg/l tuỳ thuộc tiêu chuẩn từng nước.
Nước thải: 2- 10 mg/l.
6. Mangan (Mn)
Là kim loại trắng bạc, tỉ khối 7,44. Các muối tan trong nước là clorua, sunfat, nitrat.
+) Hàm lượng trong nước tự nhiên và nước thải.
Hàm lượng mangan trong nước tự nhiên trung bình là 0,58mg/l, hàm lượng này còn
phụ thuộc vào nguồn nước và các khu vực nước chảy qua. Trong nước thải sinh hoạt hàm
lượng mangan dao động trong khoảng 0,47 – 0,5 mg/l.
+) Tính độc.
Có nhiều giả thiết cho mangan là tác nhân gây đột biến đối với các động vật thân nhiệt
ổn định.
Với sinh vật dưới nước Mn ít gây độc.
Với cây trồng, khi hàm lượng Mn là 2 mg/l sẽ gây độc cho họ đậu, 5 – 10 mg/l gây
độc cho cà chua.
+) Nồng độ giới hạn cho phép.
Nước uống : 0,01 – 0,5 mg/l tuỳ thuộc tiêu chuẩn từng nước.
Nước thải: nhỏ hơn 1 mg/l.
Trong các số sau chúng tôi sẽ tiếp tục chuyển tải tới bạn đọc về các nguyên tố vi lượng
còn lại và các phương pháp phân tích chúng cũng như các kết quả mà giáo viên và sinh viên
trường Đại Học Tây Bắc nghiên cứu và xác định được tại một số nguồn nước ở khu vực Tây
Bắc.
* Hiện nay Việt Nam đã thống nhất được bộ tiêu chuẩn về nước chúng tôi sẽ cung cấp
tới các bạn sau.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Văn Khoa. Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón và cây trồng. NXB
Giáo dục – 2001
2. Từ Vọng Nghi. Phương pháp phân tích nước. NXB khoa học và kỹ thuật