Bài giảng Kim loại nặng trong nước

Kim loại nặng trong nước Nội dung thuyết trình Phần I Định nghĩa Nguồn gốc của kim loại nặng Quá trình nước bị ô nhiễm kim loại nặng Các kim loại nặng thường hoặc ít tham gia vào quá trình sinh hóa của các cơ thể sinh vật Các kim loại nặng thường tích lũy trong cơ thể sinh vật Ô nhiễm kim loại nặng biểu hiện ở nồng độ cao của các kim loại nặng trong nước. Trong một số trường hợp xuất hiện hiện tượng cá và các thủy sinh vật chết hàng loạt. Phạm vi ứng dụng và độc tính của 1 số KLN Nhôm (Al) : Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và dân dụng Đưa vào cơ thể người gây bệnh Alzheimer Nồng độ Al trong nước : < 0,2mg/L ( WHO ) Antimon : sử dụng trong vải chống cháy, trong lưu hóa cao su, sản xuất sơn, dụng cụ nhiệt điện, khuôn in, gốm sứ, pháo hoa, chất diệt kí sinh trong bệnh sán máng. Gây ra các bệnh về đường ruột, tim, hô hấp và da Phạm vi ứng dụng và độc tính của 1 số KLN Arsen (As): Được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp transitor, thuộc da, thủy tinh, thuốc bảo vệ thực vật, dược phẩm… Gây ung thư biểu mô da, phế quản…Nồng độ giới hạn của As trong nước uống là 0,01mg/L Bari (Ba): Sử dụng trong ngành nhựa, sản xuất cao su, dệt nhuộm, chất bôi trơn, dược phẩm, giấy, thép, mỹ phẩm... Bari gây ra sự co mạch, co giật, tê liệt ở người. Nồng độ giới hạn của Bari là 0,3mg/L. Phạm vi ứng dụng và độc tính của 1 số KLN Cadmi (Cd) : Sử dụng rộng rãi trong sản xuất pin, sơn, nhựa, phân bón… Gây bệnh Itai Itai (nhiễm độc ở nồng độ cao); cao huyết áp, tổn thương thận …(tiếp xúc với nồng độ thấp trong thời gian dài) Niken (Ni): Sử dụng trong sản xuất thép, hợp kim, pin, hóa chất… Có thể gây ung thư phổi, xoang mũi, phế quản…Gây dị ứng da khi tiếp xúc. Nồng độ cho phép của Ni trong nước là 0,02mg/L Phạm vi ứng dụng và độc tính của 1 số KLN Crom (Cr) : Sử dụng trong công nghiệp luyện kim, vật chịu lửa, công nghiệp mạ, sản xuất sơn Là chất rất độc gây hại cho da và gan. Có thể gây ung thư. Nồng độ cho phép của Cr trong nước là 0,1mg/L Đồng (Cu) : Ứng dụng trong thương mại với nhiều mục đích Nguyên tố gây kích thích nhưng thông thường không gây hại cho người ở nồng độ thấp. Nếu tiếp xúc ở một lượng nhất định sẽ gây bệnh Wilson. Nồng độ cho phép của Cu là 1,3mg/L Phạm vi ứng dụng và độc tính của 1 số KLN Chì (Pb) : Dùng trong công nghiệp sản xuất pin, acquy, chất hàn, bột màu, đạn, men, gốm sứ, chất ổn định nhựa,… Chất có độc tính cao và nó được xem là chất gây ung thư Thủy ngân (Hg) : Sử dụng rộng rãi trong hỗn hống, dụng cụ khoa học, pin, đèn huỳnh quang, điện phân Clo… Nhiễm độc Methyl thủy ngân còn dẫn đến phân lập nhiễm sắc thể, phá vỡ nhiễm sắc và ngăn chia sự phân chia tế bào. Vì tính chất độc của thủy ngân mà tiêu chuẩn thủy ngân trong nước uống hiện nay rất nhỏ 0,002mg/L hay 0,2µg/L Phần II Arsen Tên gọi trong dân gian là thạch tín Phổ biến trong mô động thực vật Được biết đến như một chất độc có khả năng tích lũy và gây ung thư Tiêu chuẩn về Asen trong nước : tổ chức WHO : 0,01mg/L bộ Y tế Việt Nam : 0,01mg/L Arsen Quá trình hòa tan các chất & quặng mỏ Từ nước thải công nghiệp Sự lắng đọng không khí Xâm nhập Asen vào môi trường nước Arsen Khử các oxit hidroxit giàu Asen Sự oxi hóa các khoáng sunfua Giải phóng Asen vào môi trường nước Giải phóng Asen vào môi trường nước Giải phóng Asen vào môi trường nước Giải phóng Asen vào môi trường nước Giải phóng Asen vào môi trường nước Giải phóng Asen vào môi trường nước Arsen Nguyên tố vi lượng cần thiết Hóa chất có mặt trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau Có vai trò trong quá trình tổng hợp protein ,nucleic, hemoglobin Cần thiết cho quá trình sinh trưởng và phát triển của sinh vật Vai trò của Arsen Arsen Tác hại của Arsen Thủy ngân Là kim loại duy nhất tồn tại dưới dạng lỏng ở nhiệt độ thường Là kim loại độc được gây ra bởi đặc tính dễ bay hơi Là kim loại dễ dàng kết hợp với các phân tử khác ( kim loại, phân tử chất vô cơ hoặc hữu cơ) Là kim loại được đặc trung bởi khả năng dễ bay hơi Một số đặc trưng cơ bản của Thủy ngân Thủy ngân Thủy ngân hữu cơ Thủy ngân vô cơ Thủy ngân Thủy ngân kim loại : có tính trơ và không độc nhưng ở dạng ion thì rất độc Clorua thủy ngân : có độc tính cao và rất dễ gặp Metyl thủy ngân : gây nguy hiểm cho các hệ thần kinh, tác động mạnh lên não Thủy ngân dạng hơi : rất độc và có độ bay hơi cao nên dễ gây tác động lên não Độc tính của Thủy ngân Thủy ngân Thủy ngân đi vào môi trường như một chất gây ô nhiễm từ nhiều ngành công nghiệp khác nhau : Các xí nghiệp sử dụng than làm nhiên liệu là nguồn lớn nhất Các công nghệ trong nhiều ngành công nghiệp Các ứng dụng y học, kể cả trong quá trình sản xuất và bảo quản vacxin Các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm liên quan đến các hợp chất của thủy ngân và lưu huỳnh. Cadmi Kim loại mềm, dẻo, dễ uốn, màu trắng ánh xanh Tương tự như Zn về nhiều phương diện Trạng thái oxi hóa phổ biến nhất là +2 Đặc tính nổi bật của Cadmi Cadmi Khoảng ¾ Cd sản xuất ra được sử dụng trong các loại pin Phần lớn trong ¼ còn lại sử dụng chủ yếu trong các chất màu, chất sơn phủ.. Còn lại được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau Phạm vi ứng dụng của Cadmi Cadmi Lượng Cd trong đất tăng lên là do nước bị ô nhiễm Cd thấm vào đất, từ bùn cống rãnh, do Cd trong không khí sa lắng Nguồn gây ô nhiễm Cadmi Trong quá trình phát triển của lúa mì, gạo thì Cd tập trung ở trong lõi của hạt lúa Có khoảng 1mcg Cd/ 1 điếu thuốc. Hút thuốc là lâu ngày thì nguy cơ ngộ độc Cd tăng Ống dẫn nước cũng có thể là nguồn tập trung Cd Cadmi Độc tính của Cadmi Cd có độc tính cao đối với thủy sinh Cd cũng có độc tính cao với cơ thể, thận là cơ quan dễ bị tổn thương nhất. Nồng độ Cd gây tổn thương thận là 200µg/L Tiêu chuẩn Việt Nam (1995) cho phép nồng độ Cd là 0,01 mg/L đối với nước sinh hoạt, nước ngầm; 0,005 mg/L đối với nước biển ven bờ; 0,01 mg/L đối với nước thải công nghiệp đổ vào nguồn nước loại A và 0,02 mg/L đối với nước thải công nghiệp đổ vào nguồn nước loại B. Selen Là một phi kim, trong tự nhiên rất hiếm thấy ở dạng nguyên tố Đối với sinh vật nó độc hại khi ở liều lượng lớn nhưng ở lượng vết thì cần thiết Nhu cầu về Se ở thực vật phụ thuộc theo loài Phạm vi ứng dụng của Selen Selen Nguồn phát sinh Selen Có mặt trong tự nhiên ở một số dạng hc vô cơ : selenua, slenat và selenit Có mặt trong các hợp chất hữu cơ như dimetyl selenua, selenocystein.. Ống dẫn nước cũng có thể là nguồn tập trung Cd Selen Thiếu hụt Selen có thể dẫn đến bệnh Kenshan- bệnh có tiềm năng gây tử vong Thiếu hụt Selen cũng góp phần vào bệnh Kashin – Beck Cần thiết để chuyển hóa hoocmon tuyến giáp Thyroxin thành dạng đơn hóa Vai trò của Selen Selen Được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực : nhiếp ảnh, y học, điện tử, dinh dưỡng… Ứng dụng của Selen Phụ phẩm trong tinh luyện đồng và acid sulfuric Là chất xúc tác ttrong nhiều phản ứng hóa học Dùng để xác định cấu trúc protein và acid nucleic bằng tinh thể học tia X Selen Là chất vi dinh dưỡng thiết yếu nhưng có độc tính nếu dùng thái quá Selenit và Selenat cực độc và có tác động tương tự như Arsen Ngộ độc Selen cũng có thể xảy ra từ các hệ thống cung cấp nước Độc tính của Selen Phần III Phương pháp kết tủa Phương pháp trao đổi ion Phương pháp hấp phụ Một số phương pháp xử lý và thu hồi KLN www.themegallery.com