Kim loại nặng là gì? Tác hại và cách loại bỏ chúng

Trong cuộc sống hàng ngày, chắc hẳn chúng ta đã từng nghe về khái niệm "kim loại nặng". Nhưng bạn có thực sự hiểu rõ về kim loại nặng là gì? Đây là một trong những yếu tố có thể gây hại cho sức khỏe của chúng ta nếu không được kiểm soát. Trong bài viết này, hãy cùng Viện đào tạo Vinacontrol tìm hiểu về khái niệm kim loại nặng, những loại kim loại thuộc nhóm này, và cách loại bỏ chúng ra khỏi sản phẩm bạn sử dụng hằng ngày.

1. Kim loại nặng là gì?

Kim loại nặng là những kim loại có khối lượng riêng trên 5 g/cm3.

Các kim loại này có số nguyên tử cao và thường sẽ thể hiện tính kim loại tại nhiệt độ phòng. Kim loại nặng nhất chứa lượng yếu tố nhiễm bẩn tương đối cao, dao động trong khoảng 3.5 đến 7g/cm3 và rất độc hoặc độc ở nồng độ thấp.  Các thành phần này không thể bị phân hủy trong tự nhiên. Kim loại nặng được xem là nguyên tố vi lượng thiết yếu cho cây trồng và súc vật.

Các kim loại khi tồn tại ở dạng nguyên tố thì không có hại nhưng khi ở dạng ion thì lại vô cùng có hại cho sức khỏe khi tiếp xúc với cơ thể vì nó có thể liên kết các chuỗi cacbon ngắn khó đào thải và dễ gây ngộ độc. Một số kim loại tốt cho sức khỏe nhưng nhiều kim loại không tham gia vào quá trình sinh hóa của cơ thể nhưng lại làm nhiễm độc khi tiếp xúc.

Kim loại nặng có ảnh hướng xấu đến sức khỏe con người

2. Các kim loại được xếp vào kim loại nặng

2.1 Chì (Pb)

Chì có ký hiệu hóa là Pb, là nguyên tố hóa học có độc tính cao với cơ thể người. Chì thâm nhập vào cơ thể người qua không khí, nguồn thức ăn, nước uống bị nhiễm chì.

Khi vào cơ thể, chì phát tán chất độc đến hệ thần kinh trung ương, hệ thần kinh ngoại biên và ảnh hưởng đến hệ enzim có nhóm hoạt động chứa hydro. Tuy nhiên, ở trong cơ thể, chì lại ít bị đào thải ra ngoài mà lại tích tụ dần dần rồi mới gây độc.

Người bị tác động bởi độc chì bị rối loạn hệ thống tủy xương có vai trò tạo huyết. Nhiễm độc ở mức độ nhẹ có thể mắc các bệnh như đau bụng, viêm thận, viêm khớp, cao huyết áp, tai biến,ảnh hưởng đến sinh sản...mức độ nặng có thể dẫn đến tử vong.

Chì được ứng dụng phổ biến trong quay phim, gốm sứ, máy ảnh, thuốc trừ sâu, hàn, luyện kim,... và được đưa vào môi trường trong quá trình tinh luyện kim loại, hợp kim và xăng dầu tinh chế.

Đối với nước uống đóng chai và nước ngầm, hàm lượng chì cho phép là 10 µg/L (theo quy chuẩn về nước sinh hoạt của Bộ Y Tế)

Chì là kim loại có độc tính cao với sức khỏe con người

2.2 Thủy ngân (Hg)

Thủy ngân là một kim loại nặng thể lỏng, không tan trong nước và bốc hơi ở nhiệt độ phòng. Thủy ngân tinh khiết tập trung hầu hết trong các loại kim khoáng ở trong đá. Quá trình khai thác nỏ kim loại, đặc biệt là Đồng và Kẽm có thể khiến thủy ngân nhiễm vào đất. Quá trình sản xuất công nghiệp luyện kim, chất ăn mòn cũng thải ra nhiều thủy ngân. Ngoài ra, kim loại này còn có trong bùn ở các cống, rãnh.

Thủy ngân thường được sử dụng chủ yếu trong sản xuất các loại hóa chất, trong kỹ thuật điện và điện tử, có trong một số thiết bị y tế như nhiệt kế, máy đo huyết áp. Con người có thể nhiễm độc thủy ngân sau một thời gian phơi nhiễm, có thể kể đến như phơi nhiễm theo dạng tiêu hóa do ăn phải các thực  máy lọc nước ion kiềm hẩm chứa thủy ngân, hít phải thủy ngân bay hơi, tiếp xúc qua da,...

Người nhiễm độc thủy ngân cấp tính sẽ có các triệu chứng như ho, khó thở, tím tái, buồn nôn, đau thắt ngực, có thể ngất và tử vong. Thủy ngân có thể tấn công hệ thần kinh trung ương và hệ nội tiết, ảnh hưởng tới miệng, quai hàm, răng, gây khuyết tật thai nhi, lâu dài có thể bị ung thư. Sau khi nhiễm độc, người bệnh dễ bị kích thích, cáu gắt, rối loạn tiêu hóa, rối loạn thần kinh, viêm lợi, chân run,... Trong đó, một trong những hợp chất độc nhất là Dimetyl thủy ngân, chỉ vài microlit rơi vào da có thể gây tử vong.

Nồng độ tối đa cho phép của WHO trong nước uống là 1mg/l, nước nuôi thuỷ sản là 0.5mg/l

Thủy ngân là một kim loại nặng, thể lỏng

2.3 Thạch tín (Asen)

Thạch tín (Asen) mang ký hiệu hóa học là As. Trong tự nhiên, thạch tín là nguyên tố có trong nước và cả trong đất, không khí, thực phẩm. 

Thạch tín là á kim cực độc, được mệnh danh là “Vua của các chất độc”, có thể làm chết người khi người trưởng thành uống một lượng chỉ bằng nửa hạt ngô. Asen tồn tại ở 2 dạng tổng hợp chất hữu cơ và vô cơ, dạng hợp chất hữu cơ có độc tính ít hơn so với dạng hợp chất vô cơ. Với nồng độ thấp thì Asen có khả năng kích thích sinh trưởng nhưng với nồng độ cao thì sẽ gây nhiễm độc cho động thực vật.

Trong tự nhiên, Asen có trong nguồn nước ngầm ở mọi nơi. Ô nhiễm Asen có thể xuất phát từ quá trình luyện kim và khai thác, đốt than, sử dụng thuốc trừ sâu.Thạch tín thâm nhập vào trong cơ thể qua 3 con đường: da, hô hấp và ăn uống.

Đối với nước uống đóng chai, lượng Asen cho phép là 10 µg/L. Đối với nước ngầm, ngưỡng cho phép là 50 µg/L (theo Quy chuẩn của Bộ Y tế).

Thạch tín là một kim lại cực độc với cơ thể con người

2.4 Mangan (Mn)

Theo các nhà nghiên cứu, mỗi ngày cơ thể cần khoảng 30 – 50 mg Mangan/kg trọng lượng cơ thể. Nếu vượt quá hàm lượng tiêu chuẩn, Mangan có thể gây độc cho tế bào, gây tổn thương thận, hệ tuần hoàn, phổi, tác động xấu lên hệ thần kinh trung ương.

Thông qua quá trình xói mòn, rửa trôi, do các chất thải từ phân hóa học, công nghiệp luyện kim,... Mangan có thể xâm nhập vào nguồn nước. Theo nghiên cứu của PGS.TS. Trần Hồng Côn, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội thì sử dụng nước nhiễm Mangan vượt quá mức cho phép trong thời gian dài sẽ dẫn đến sự suy giảm sức khỏe như sau:

• Từ 1 - 5 năm: Mệt mỏi, nôn mửa, giảm bạch cầu và hồng cầu, rối loạn nhịp tim, thay đổi sắc tố da.
• Từ 5 - 10 năm: Da trở nên sừng hóa, tổn thương mạch máu, ung thư gan, ảnh hưởng đến sức khỏe thai nhi khi mang thai.
• Từ 10 - 15 năm: Gây ung thư da, bàng quang, phổi, thận, nguy hại đến hệ thần kinh.

Mangan tồn tại trong cơ thể người quá mức cho phép sẽ dẫn đến cơ thể có thể mắc ung thư

2.5 Cadimi (Cd)

Cadimi (Cd) là kim loại có độc tính cao, thường được sử dụng để chế tạo đồ nhựa, luyện kim, sản xuất pin, là thành phần của phân bón. Nguồn tự nhiên gây ra tình trạng ô nhiễm Cadimi có thể do cháy rừng, bụi núi lửa, bụi vũ trụ,...

Cadimi chủ yếu xâm nhập vào cơ thể thông qua đường hô hấp, thực phẩm và nước uống. Cơ chế gây độc của kim loại nặng này đó là khi xâm nhập vào cơ thể sẽ tích tụ ở thận, xương, phá hủy xương, dẫn đến tăng huyết áp, thủng vách ngăn mũi, ảnh hưởng đến máu, tim mạch, nội tiết và tăng nguy cơ ung thư phổi,...

Tiêu chuẩn theo WHO cho nước uống 0,003 mg/l.

Cadimi là kim loại có độc tính cao, thường được sử dụng để chế tạo đồ nhựa

2.6 Crom (Cr)

Crom có mặt trong nước dưới 2 dạng Cr (III) và Cr(VI). Cr (III) không có độc tố nhưng Cr (VI) lại gây độc với động thực vật. Crom xuất hiện trong đốt hóa thạch nhiên liệu, sản xuất cromat, sản xuất nhựa và các ngành công nghiệp da.

Kim loại này lẫn vào nguồn nước do lượng nước thải từ các nhà máy mạ điện, nhuộm thuộc da, chất nổ, mực in,... Con người sử dụng nguồn nước có chứa Crom vượt ngưỡng quy định có khả năng mắc các bệnh như viêm gan, viêm thận, loét dạ dày, ruột non và cả ung thư phổi.

Hàm lượng Crom cho phép đối với nguồn nước uống đóng chai và nước ngầm là 50 µg/L (theo Quy chuẩn của Bộ Y tế)

Crom không có độc tố như lại gây lại cho động thực vật

3. Kim loại nặng ảnh hưởng như thế nào đến sức khỏe con người

Kim loại nặng tồn tại trong tự nhiên và bị ô nhiễm qua các hoạt động khai thác, xả chất thải, rò rỉ nước thải từ đô thị, các ngành công nghiệp như điện tử chế tạo kim loại hay mạ điện,... Kim loại nặng tích tụ lâu ngày trong nguồn nước ngầm và gây ảnh hưởng đến thực phẩm, nước uống.

Theo EPA - Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ và IARC - Cơ quan Quốc tế Nghiên cứu về ung thư, kim loại nặng được coi như tác nhận gây ra ung thư ở con người.  Kim loại nặng xâm nhập vào đồ ăn, thức uống của con người theo nhiều con đường khác nhau. Thành phần này có trong nước sẽ làm mất đi các thành phần tự nhiên có trong nước tạo ra nguồn nước mang nhiều độc tố hơn.

Sử dụng nguồn nước có chứa hàm lượng kim loại nặng vượt ngưỡng cho pháp sẽ gây ảnh hưởng trầm trọng đến sức khỏe con người và có thể để lại di chứng. Khi cơ thể tích tụ kim loại nặng với hàm lượng lớn sẽ gặp biến chứng nặng, có thể tổn thương não và bị co rút cơ.

Kim loại nặng tiếp xúc với màng tế bào sẽ gây tác động đến phân chia ADN, có khả năng làm chết thai, gây ra dị dạng, quái thai cho các thế hệ sau này. Nếu sử dụng phải nguồn nước sinh hoạt có chứa kim loại nặng thì không thể tránh bị nhiễm các bệnh về da như kích ứng da, thời gian dài có thể mắc viêm da,...

Kim loại nặng nhất trong nước khi thâm nhập vào cơ thể sẽ làm rối loạn quá trình trao đổi chất, khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng và hoạt động bài tiết; quá trình sinh trưởng và phát triển cũng bị kìm hãm. Từ đó, con người dễ gặp phải các hiện tượng như rối loạn tiêu hóa, rối loạn tim mạch và các chức năng hệ thống thần kinh.

Hơn nữa, sử dụng nước lẫn tạp chất kim loại nặng chính là mầm mống của những căn bệnh ung thư đáng sợ như cổ tử cung, vòm họng, dạ dày,..

Bàn tay của người bị nhiễm độc kim loại nặng

4. Những cách loại bỏ kim loại nặng trong nước, thực phẩm hiệu quả tốt nhất

Loại bỏ kim loại nặng khỏi nước và thực phẩm là một vấn đề quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh môi trường đang bị ô nhiễm. Dưới đây là một số cách loại bỏ kim loại nặng có thể áp dụng trong cuộc sống hàng ngày:

• Sử dụng các thiết bị lọc nước chuyên dụng dùng cho hộ gia đình.
• Nếu không có máy lọc, hãy mua nước tại các cơ sở được chứng nhận HACCP hoặc ISO 22000.
• Đối với thực phẩm, cần rửa kỹ với nước và ngâm trong nước muối để loại bỏ các tạp chất
• Chọn mua thực phẩm từ các nguồn tin cậy, đã được chứng nhận chất lượng sản phẩm.

Tóm lại, kim loại nặng có ảnh hưởng nguy hại đến sức khỏe của bạn, do đó việc lựa chọn sản phẩm đảm bảo chất lượng là rất quan trọng. Vì vậy, khi mua bất kỳ sản phẩm gì, hãy đảm bảo rằng chúng đạt những tiêu chuẩn như ISO 22000 hoặc HACCP về an toàn thực phẩm. Mong rằng với những thông tin trên, Viện đào tạo Vinacontrol đã cung cấp thông tin hữu ích đến bạn.