2.2. Ảnh hưởng của ô nhiễm kim loại nặng đến sức khỏe con người

2.2. Ảnh hưởng của ô nhiễm kim loại nặng đến sức khỏe con người * Kẽm (Zn)

Quá trình khai khác khoáng sản gây ô nhiễm và suy thoái môi trường đất ở mức độ nghiêm trọng nhất và là một thực tế đáng báo động. Các dạng ô nhiễm môi trường tại những mỏ đã và đang khai thác rất đa dạng như ô nhiễm đất, nước mặt, nước ngầm với các tác nhân gây ô nhiễm là axit, KLN, các loại khí độc v.v… Hiện tượng suy giảm chất lượng nước mặt, nước ngầm ở nhiều nơi do ô nhiễm KLN có nguồn gốc công nghiệp như Ni, Cr, Pb, As, Cu, Se, Hg, Cd… cần phải sớm có giải pháp xử lý. Nhiều KLN rất độc đối với con người và môi trường cho dù ở nồng độ rất thấp.

Mặc dù Zn là vi chất cần thiết cho sức khỏe, tuy nhiên nếu hàm lượng Zn vượt quá mức cần thiết sẽ có hại cho sức khỏe. Hấp thụ quá nhiều Zn làm ngăn chặn sự hấp thu đồng và sắt. Ion Zn tự do trong dung dịch là chất có độc tính cao đối với thực vật, động vật không xương sống và thậm chí là cả động vật có xương sống. Mô hình hoạt động của ion tự do đã được công bố trong một số ấn phẩm, cho thấy rằng chỉ một lượng nhỏ mol ion kẽm tự do cũng giết đi một số sinh vật. Khi hàm lượng kẽm trong đất nhiều sẽ gây độc hại tới thực vật, làm rễ không phát triển được, mất diệp lục, lá nhỏ, có màu vàng, gây ra những hậu quả nghiêm trọng, dẫn đến làm giảm năng suất cây trồng, làm nghèo thảm thực vật, suy giảm đa dạng sinh học.. Nhiều diện tích đất canh tác nông nghiệp phải bỏ hoang, diện tích đất trống đồi trọc tăng lên. Sự tích tụ hàm lượng Zn cao trong đất sẽ làm tăng khả năng hấp thụ các nguyên tố có hại trong cây trồng, vật nuôi và gián tiếp gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người. Zn thường tích tụ chủ yếu ở trong gan, gây ra các bệnh về gan, viêm da, mù màu, ung thư…

* Chì (Pb)

Chì là nguyên tố thuộc nhóm IV, số hiệu nguyên tử là 82, có hai trạng thái oxy hóa bền là Pb(II) và Pb(IV), có bốn đồng vị là 204Pb, 206Pb, 207Pb,

208Pb. Chì là kim loại nặng có khối lượng 207,2 đ.v.c, trọng lượng riêng là 11,3 g/cm3, màu trắng xám, dễ nóng chảy ở nhiệt độ 3270C. Pb có tính mềm, dễ cán mỏng, dễ cắt và dễ định hình. Chính vì vậy mà nó được sử dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp.

Trong môi trường, Pb tồn tại trong đất từ 150 đến 5000 năm và chủ yếu tồn tại dưới dạng ion của các hợp chất vô cơ và hữu cơ. Chì 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.

* Crom (Cr)

Nước thải từ công nghiệp mạ điện, công nghiệp khai thác mỏ, nung đốt các nhiên liệu hóa thạch,… là các nguồn gây ô nhiễm crom. Crom có trong nước thải thường gặp ở dạng Cr(III) và Cr(VI). Cr(III) không độc nhưng Cr(VI) rất độc hại đối với cơ thể người, nó gây nguy hiểm cho gan, thận và đường hô hấp, gây ra các bệnh về răng, miệng, kích thích da,...

* Mangan

Mangan là một trong các nguyên tố vi lượng cần thiết cho sức khoẻ con người trong quá trình sinh trưởng và phát triển. Do mangan được hấp thụ rất ít qua đường ruột nên hầu như không ai bị ngộ độc do ăn hoặc uống thực phẩm có chứa nhiều mangan hơn nhu cầu cần thiết (2 – 5mg/ngày). Tuy nhiên, ngộ độc mangan vẫn có thể xảy ra, gây rối loạn hoạt động thần kinh với biểu hiện rung giật kiểu Parkinson. Cũng có một số trường hợp ngộ độc mangan là do

nguồn nước uống bị ô nhiễm nặng mangan do rò rỉ từ bãi chôn pin, ắc quy vào nguồn nước sinh hoạt, uống thuốc có chứa mangan liều cao và kéo dài, hoặc do tắm hơi nước khoáng có nhiều mangan thường xuyên.

* Niken

Niken được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp hoá chất, luyện kim, điện tử,… Vì vậy, nó thường có mặt trong nước thải. Niken vào cơ thể chủ yếu qua con đường hô hấp, nó gây ra 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, còn nếu da tiếp xúc lâu dài với niken sẽ gây hiện tượng viêm da, xuất hiện dị ứng,…

2.3. Các biện pháp xử lý ô nhiễm kim loại nặng trong đất sau khai thác khoáng sản 2.3.1. Một số phương pháp phổ biến xử lý đất ô nhiễm kim loại nặng

* Phương pháp đào và chuyển chỗ (Dig and Haul)

Đào và chuyển chỗ là phương pháp xử lý chuyển chỗ đất nhằm di chuyển các chất độc hại đến một nơi khác an toàn hơn.

Với phương pháp này, các chất ô nhiễm không được loại bỏ khỏi đất ô nhiễm mà đơm giản chỉ là đào lên và chuyển đất ô nhiễm đi chỗ khác với hy vọng là không bị ô nhiễm ở những nơi cần thiết [9]. * Phương pháp cố định hoặc cô đặc (Stabilization/Solidification)

Cố định hoặc cô đặc chất ô nhiễm có thể là phương pháp xử lý tại chỗ hoặc chuyển chỗ. Phương pháp này liên quan đến hỗn hợp các chất đặc trưng được thêm vào đất, hoặc là các thuốc thử, các chất phản ứng với đất ô nhiễm để làm giảm tính linh động và hoà tan của các chất ô nhiễm.

Các tác nhân liên kết được sử dụng bao gồm tro bay, xi măng hoặc rác đốt. Mặc dù quá trình này đã được chứng minh là hiệu quả với chất ô nhiễm là kim loại nặng nhưng lại có khả năng tái nhân liên kết hoặc thay đổi pH đất.

Phương pháp cố định hoặc cô đặc không xử lý được chất ô nhiễm từ ma trận đất nhưng nó có thể nén các chất ô nhiễm lại trong môi trường đất [9]. * Phương pháp thuỷ tinh hoá (Vitrification)

Phương pháp thuỷ tinh hoá là quá trình xử lý bởi nhiệt, có thể được xử dụng để xử lý đất tại chỗ hay chuyển chỗ. Đây là quá trình chuyển chất ô nhiễm thành dạng thuỷ tinh cố định.

Đối với phương pháp này, cho dòng điện chạy qua một dãy điện cực than chì, làm nóng chảy đất ở nhiệt độ rất cao (1500 - 20000C). Thuỷ tinh bền được hình thành, kết hợp chặt chẽ và cố định kim loại khi đất được làm lạnh. Một nắp đậy khí thải được nắp đặt trên vùng xử lý. Nắp này được sử dụng để thu thập và xử lý các khí thải (các kim loại bay hơi) được thải ra trong suốt quá trình xử lý.

Hiện nay phương pháp này được sử dụng khá rộng rãi nhưng chỉ được áp dụng trên diện tích nhỏ, chi phí giá thành cao, yêu cầu kỹ thuật hiện đại nên người ta cần tìm kiếm những phương pháp khác có hiệu quả kinh tế cao hơn, thân thiện hơn với môi trường [23]. * Phương pháp rửa đất (Soil washing)

Rửa đất là công nghệ xử lý đất chuyển vị, có thể được sử dụng để xử lý đất ô nhiễm KLN. Quá trình này dựa vào cơ chế hút và tách vật lý để loại bỏ chất ô nhiễm ra khỏi đất. Quá trình vật lý loại bỏ những hạt kim loại có kích thước lớn và vận chuyển các chất ô nhiễm vào pha lỏng. Dung dịch làm sạch đất có thể trung tính hoặc chứa các yếu tố hoạt tính bề mặt. Các chất thường dùng trong các dung dịch làm sạch đất là HCl, EDTA, HNO3 và CaCl2. Quá trình này sẽ làm giảm nồng độ kim loại trong đất và tạo ra một dịch lỏng với nồng độ kim loại cao và tiếp tục xử lý.

Ở những nơi có nhiều chất ô nhiễm hỗn hợp, phương pháp này sẽ gặp khó khăn vì khó xác định dung dịch rửa thích hợp. Hơn nữa đất ô nhiễm với nhiều phức chất khác nhau sử dụng phương pháp này sẽ rất tốn kém [29].