Chúng ta thường nghe nhắc đến khái niệm kim loại nặng, nhưng thực chất kim loại nặng là gì? Nguồn gốc của chúng từ đâu? Và liệu kim loại nặng có tác động tiêu cực đến sức khỏe con người hay không?
Nếu bạn cũng đang thắc mắc về những vấn đề này, thì bạn không phải là người duy nhất. Để giải đáp những câu hỏi đó, hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây từ dịch vụ thu gom rác thải công nghiệp Quang Minh. Chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn những thông tin cần thiết để hiểu rõ hơn về kim loại nặng và nhận thức được ảnh hưởng của chúng đến sức khỏe con người.
Kim loại nặng là gì? Có nguy hiểm không?
Kim loại nặng là gì?
Kim loại nặng là những kim loại có mật độ lớn hơn 5 g/cm3. Những kim loại này thường có số nguyên tử cao và thể hiện tính chất kim loại ở nhiệt độ phòng. Các kim loại nặng nhất thường chứa hàm lượng yếu tố ô nhiễm tương đối cao, dao động từ 3.5 đến 7 g/cm3 và có khả năng gây độc hại, ngay cả ở nồng độ thấp.
Các thành phần này không thể bị phân hủy tự nhiên. Kim loại nặng được coi là các nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự phát triển của cây trồng và động vật.
Kim loại nặng có nguy hiểm không?
Các kim loại khi ở trạng thái nguyên tố thường không gây hại, nhưng khi chuyển sang dạng ion thì lại có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Điều này là do chúng có khả năng kết hợp với các chuỗi cacbon ngắn, dẫn đến khó khăn trong việc đào thải và dễ gây ra tình trạng ngộ độc.
Một số kim loại có lợi cho sức khỏe, tuy nhiên cũng có nhiều kim loại không tham gia vào các quá trình sinh hóa trong cơ thể mà vẫn có thể gây ra hiện tượng nhiễm độc khi tiếp xúc.
Các kim loại được xếp vào kim loại nặng
Kim loại nặng nhất được phân loại thành ba nhóm chính: kim loại độc hại (bao gồm Hg, Cr, Pb, Zn, Cu, Ni, Cd, Sn, Co, As,…); kim loại quý giá (như Ag, Au, Pt, Pd, Ru,…); và kim loại phóng xạ (gồm Ra, Am, Th, U,…).
Thạch tín (Asen)
Thạch tín, hay còn gọi là Asen, có ký hiệu hóa học là As. Trong môi trường tự nhiên, thạch tín tồn tại trong nước, đất, không khí và thực phẩm.
Asen được xem là một á kim cực kỳ độc hại, thường được gọi là “Vua của các chất độc”, vì chỉ cần một lượng nhỏ tương đương nửa hạt ngô cũng đủ để gây tử vong cho người trưởng thành. Asen có hai dạng chính: hợp chất hữu cơ và hợp chất vô cơ, trong đó hợp chất hữu cơ ít độc hơn so với hợp chất vô cơ.
Ở nồng độ thấp, Asen có thể kích thích sự phát triển, nhưng ở nồng độ cao lại gây ra tình trạng nhiễm độc cho động vật và thực vật.
Trong tự nhiên, Asen có mặt trong nguồn nước ngầm ở khắp nơi. Ô nhiễm Asen có thể xảy ra do các hoạt động như luyện kim, khai thác khoáng sản, đốt than và sử dụng thuốc trừ sâu. Thạch tín có thể xâm nhập vào cơ thể qua ba con đường: qua da, hô hấp và tiêu hóa.
Đối với nước uống đóng chai, mức Asen tối đa cho phép là 10 µg/L, trong khi đối với nước ngầm, ngưỡng cho phép là 50 µg/L theo quy định của Bộ Y tế.
Chì
Chì, với ký hiệu hóa học là Pb, là một nguyên tố có độc tính cao đối với con người. Chì có thể xâm nhập vào cơ thể thông qua không khí, thực phẩm và nước uống bị ô nhiễm.
Khi chì vào cơ thể, nó phát tán độc tố đến hệ thần kinh trung ương, hệ thần kinh ngoại biên và ảnh hưởng đến các enzym có chứa nhóm hoạt động hydro. Đặc biệt, chì trong cơ thể thường ít được đào thải mà tích tụ dần dần, dẫn đến tình trạng ngộ độc.
Những người tiếp xúc với chì có thể gặp phải rối loạn trong hệ thống tủy xương, nơi sản xuất tế bào máu. Mức độ nhiễm độc nhẹ có thể gây ra các triệu chứng như đau bụng, viêm thận, viêm khớp, huyết áp cao, tai biến và ảnh hưởng đến khả năng sinh sản. Trong trường hợp nặng, ngộ độc chì có thể dẫn đến tử vong.
Chì được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như quay phim, gốm sứ, máy ảnh, thuốc trừ sâu, hàn và luyện kim. Nó cũng được phát thải vào môi trường trong quá trình tinh chế kim loại, hợp kim và xăng dầu.
Đối với nước uống đóng chai và nước ngầm, hàm lượng chì tối đa cho phép là 10 µg/L, theo quy định về nước sinh hoạt của Bộ Y Tế.
Crom
Crom tồn tại trong môi trường nước dưới hai dạng chính là Cr (III) và Cr (VI). Trong khi Cr (III) không gây độc hại, thì Cr (VI) lại có khả năng gây độc cho cả động vật và thực vật.
Crom thường được tìm thấy trong các quá trình như đốt nhiên liệu hóa thạch, sản xuất cromat, chế biến nhựa và trong ngành công nghiệp da.
Kim loại này có thể xâm nhập vào nguồn nước do sự xả thải từ các nhà máy mạ điện, nhuộm da, sản xuất chất nổ, mực in, và nhiều hoạt động công nghiệp khác.
Việc con người sử dụng nguồn nước chứa crom vượt mức quy định có thể dẫn đến nguy cơ mắc các bệnh như viêm gan, viêm thận, loét dạ dày, ruột non, và thậm chí ung thư phổi.
Theo quy định của Bộ Y tế, hàm lượng crom tối đa cho phép trong nước uống đóng chai và nước ngầm là 50 µg/L.
Thủy Ngân
Tính độc hại của thủy ngân (Hg) phụ thuộc vào dạng hóa học mà nó tồn tại. Thủy ngân ở dạng nguyên tố có tính chất tương đối ổn định và không gây độc hại. Nếu vô tình nuốt phải thủy ngân kim loại, cơ thể có khả năng đào thải mà không gặp phải hậu quả nghiêm trọng. Tuy nhiên, thủy ngân ở nhiệt độ phòng rất dễ bay hơi và có thể trở nên cực kỳ độc hại khi hít vào.
Thủy ngân tự nhiên có mặt trong các nguồn như mỏ khoáng sản, lớp trầm tích, quá trình phong hóa đất, đá, và hoạt động núi lửa. Thủy ngân nhân tạo được sinh ra từ các hoạt động khai thác, chế biến, cũng như ứng dụng trong đèn pin và đèn hơi thủy ngân.
Thủy ngân có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua da, đường hô hấp hoặc thông qua chế độ ăn uống. Sau khi thâm nhập, thủy ngân có khả năng phản ứng với các axit amin chứa lưu huỳnh, hemoglobin và albumin.
Hơn nữa, thủy ngân còn liên kết với màng tế bào, làm thay đổi nồng độ kali, ảnh hưởng đến cân bằng axit-bazơ trong mô và dẫn đến suy giảm năng lượng cung cấp cho tế bào thần kinh.
Trẻ em bị ngộ độc thủy ngân có thể gặp phải các triệu chứng như phân liệt, co giật không kiểm soát. Sự tiếp xúc với thủy ngân có thể gây ra tổn thương não, suy nhược hệ thần kinh, mù lòa hoặc suy thận.
Trong môi trường nước, metyl thủy ngân là dạng độc hại nhất, có khả năng gây phân liệt nhiễm sắc thể và cản trở quá trình phân chia tế bào.
Theo quy định của Bộ Y tế, hàm lượng thủy ngân cho phép trong nước uống đóng chai là 6 µg/L và trong nước ngầm là 1 µg/L.
Cadimi
Cadimi, với ký hiệu hóa học là Cd, là một loại kim loại phổ biến trong lĩnh vực công nghiệp luyện kim và sản xuất nhựa. Các hợp chất của Cadimi thường được ứng dụng trong quá trình sản xuất pin.
Cadimi có thể xâm nhập vào cơ thể con người thông qua thực phẩm, nước uống và qua đường hô hấp.
Theo quy định của Bộ Y tế, hàm lượng Cadimi cho phép trong nước đóng chai là 3 µg/L và trong nước ngầm là 5 µg/L.
Nguồn gốc của các kim loại nặng
Kim loại nặng xuất hiện từ nhiều nguồn khác nhau, chủ yếu là do các hoạt động sản xuất công nghiệp. Những kim loại này có mặt ở khắp nơi trong môi trường, bao gồm nước, đất và không khí.
Nhiều loại kim loại nặng như Crom, thủy ngân,… đã tồn tại tự nhiên thông qua các hiện tượng như phun trào núi lửa và quá trình phong hóa của đá.
Các thành phần này thường được tìm thấy trong máy móc, thiết bị điện tử và các vật dụng hàng ngày.
Trong lĩnh vực công nghiệp, kim loại nặng chủ yếu phát sinh từ việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, khai thác khoáng sản, cũng như từ các hoạt động sản xuất và xả thải tại các nhà máy, xí nghiệp.
Trong nông nghiệp, kim loại nặng có thể được tìm thấy trong phân bón và thuốc bảo vệ thực vật. Hơn nữa, các hoạt động giao thông, mỹ phẩm, thực phẩm và phụ gia thực phẩm cũng góp phần vào sự hình thành của các kim loại nặng.
Môi trường nước có khả năng phân tán các thành phần này một cách rộng rãi, thậm chí lan truyền vào đất và không khí.
Những tác hại của kim loại nặng đối với sức khỏe
Kim loại nặng có mặt trong tự nhiên và bị ô nhiễm do các hoạt động khai thác, xả thải, rò rỉ nước thải từ đô thị, cũng như từ các ngành công nghiệp như điện tử, chế tạo kim loại và mạ điện.
Những kim loại nặng này tích tụ theo thời gian trong nguồn nước ngầm, gây ảnh hưởng tiêu cực đến thực phẩm và nước uống.
Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) và Cơ quan Quốc tế Nghiên cứu về Ung thư (IARC), kim loại nặng được xác định là một yếu tố nguy cơ gây ung thư ở con người.
Chúng có thể xâm nhập vào thực phẩm và đồ uống của con người qua nhiều con đường khác nhau. Sự hiện diện của kim loại nặng trong nước làm giảm đi các thành phần tự nhiên, dẫn đến việc hình thành nguồn nước chứa nhiều độc tố hơn.
Việc sử dụng nguồn nước có hàm lượng kim loại nặng vượt quá giới hạn cho phép sẽ gây ra những tác động nghiêm trọng đến sức khỏe con người và có thể để lại di chứng lâu dài. Khi cơ thể tích tụ một lượng lớn kim loại nặng, người bệnh có thể gặp phải những biến chứng nghiêm trọng, bao gồm tổn thương não và co rút cơ.
Kim loại nặng tiếp xúc với màng tế bào có thể ảnh hưởng đến quá trình phân chia ADN, gây ra nguy cơ chết thai, dị tật bẩm sinh và quái thai cho các thế hệ sau.
Nếu sử dụng nguồn nước sinh hoạt chứa kim loại nặng, người dân có thể mắc phải các vấn đề về da như kích ứng, và nếu kéo dài có thể dẫn đến viêm da.
Ngoài ra, khi kim loại nặng xâm nhập vào cơ thể, chúng có thể làm rối loạn quá trình trao đổi chất, khả năng hấp thụ dinh dưỡng và chức năng bài tiết; từ đó cản trở sự phát triển và tăng trưởng. Điều này khiến con người dễ dàng gặp phải các vấn đề như rối loạn tiêu hóa, rối loạn tim mạch và các rối loạn liên quan đến hệ thần kinh.
Hơn nữa, việc sử dụng nước có chứa kim loại nặng chính là nguyên nhân tiềm ẩn dẫn đến các căn bệnh ung thư nguy hiểm như ung thư cổ tử cung, vòm họng, dạ dày, và nhiều loại ung thư khác.
5 Giải pháp loại bỏ kim loại nặng trong nước, thực phẩm hiệu quả tốt nhất
Tác động của kim loại trong nước rất nghiêm trọng, do đó, chúng ta cần tìm kiếm những biện pháp hợp lý để khắc phục triệt để vấn đề này. Dưới đây là 5 phương pháp phổ biến hiện nay để loại bỏ kim loại nặng, đặc biệt 2 phương pháp cuối cùng là giải pháp tối ưu không thể bỏ qua!
Giải pháp cho hệ thống sinh học
Xử lý sinh học là quy trình công nghệ nhằm khai thác các hệ thống sinh học, bao gồm động thực vật và các sinh vật khác, với mục đích loại bỏ các chất ô nhiễm trong môi trường. Đối với nguồn nước có hàm lượng kim loại nặng cao, cần áp dụng các biện pháp sinh học như sử dụng vi khuẩn hoặc thực vật thủy sinh như Azolla, Lemna, Phigateites để xử lý.
Tuy nhiên, phương pháp xử lý sinh học chỉ phù hợp cho việc xử lý nước thải mà không thể áp dụng cho nước uống. Phương pháp này không có khả năng chuyển hóa hoàn toàn mà có thể tích lũy dần trong thực vật, từ đó gây ra tác động tiêu cực đến môi trường khi đạt đến một nồng độ nhất định.
Sử dụng chất xúc tác quang
Chất xúc tác quang được xem là một phương pháp hiệu quả trong việc xử lý nước thải có chứa kim loại nặng, với quy trình thực hiện tương đối đơn giản và chi phí thấp. Để tiến hành xử lý, cần sử dụng tia cực tím nhằm khử Cr trong môi trường có nồng độ pH nhất định, đồng thời bổ sung oxalate để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình giảm nồng độ Cr.
Trao đổi ion
Phương pháp này thường được sử dụng để loại bỏ sắt và mangan trong nước với hiệu quả cao. Đối với những khu vực có nồng độ thấp hơn nhựa, chúng ta có thể áp dụng phương pháp này để khử kim loại nặng trong nước thông qua việc cho nhựa trao đổi ion tiếp xúc với nước.
Phương pháp xử lý này có ưu điểm là thực hiện tương đối đơn giản và có khả năng loại bỏ sắt từ các chất rắn ion.
Sử dụng hệ thống lọc nước gia đình RO
Máy lọc nước RO được xem là giải pháp hiệu quả nhất để xử lý tình trạng nước bị ô nhiễm kim loại nặng. Các thiết bị lọc nước RO ứng dụng công nghệ thẩm thấu ngược với màng RO có kích thước lỗ siêu nhỏ chỉ khoảng 0,001 micromet, cho phép chỉ các phân tử nước đi qua.
Nhờ vào đặc tính này, các kim loại nặng, tạp chất, rong rêu và cặn bẩn đều không thể vượt qua lớp màng này, từ đó đảm bảo nguồn nước đầu ra đạt tiêu chuẩn sạch và tinh khiết.
Sản phẩm máy lọc nước gia đình của Karofi có khả năng xử lý mọi loại nước đầu vào với chất lượng khác nhau (như nước nhiễm sắt, nước nhiễm phèn,…) và cung cấp nguồn nước sạch có thể sử dụng ngay.
Sử dụng hệ thống lọc nước đầu nguồn
Việc áp dụng hệ thống lọc nước đầu nguồn là một biện pháp hiệu quả trong việc xử lý nước bị ô nhiễm sắt.
Hệ thống lọc tổng thường bao gồm từ 2 đến 3 cột lọc, với nhiều lõi lọc đa năng được chế tạo từ vật liệu cao cấp và trang bị công nghệ lọc tiên tiến. Điều này giúp loại bỏ các kim loại nặng, bụi bẩn, tạp chất, phù sa, vi khuẩn và virus, mang lại nguồn nước đạt tiêu chuẩn với độ tinh khiết cao.
Thiết bị này có khả năng lọc mạnh mẽ, với công suất từ 1500 đến 2500 L/H, đáp ứng nhu cầu sử dụng nước sạch liên tục cho người tiêu dùng. Người dùng có thể hoàn toàn yên tâm mà không phải lo lắng về việc thiếu nước sạch.
Như vậy, chúng tôi đã hoàn tất việc chia sẻ những kiến thức cơ bản nhất về kim loại nặng. Có lẽ sau khi đọc xong bài viết của dịch vụ thu gom rác thải công nghiệp Quang Minh, bạn đã tích lũy được những thông tin hữu ích và có thể áp dụng trong những tình huống cần thiết.
