ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TÍCH LUỸ CADIMI (Cd) TRONG ĐẤT NÔNG
NGHIỆP, GẠO VÀ RỦI RO ĐỐI VỚI SỨC KHOẺ CON NGƯỜI
TẠI MỘT SỐ LÀNG NGHỀ TÁI CHẾ Ở TỈNH BẮC NINH
Ngô c Minh
1
, Rupert Lloyd Hough
2
,
Nguyn Mnh Khi
3
, Lê Th Thy
4
SUMMARY
Cadmium concentration in paddy soil and rice grain and its potential health risks due
to dietary intake in some metal recycling villages in the red river delta
This study was carried out in Van Mon and Chau Khe commune (Bac Ninh province), where paddy
soils and rice crops can be assumed to have been affected by wastewater, smoke and dust from 2 of
the biggest metal recycling villages in Red river delta for a long time. In this study, Cd content in 60
pairs of paddy soil and relevant polished rice samples which were collected in during harvesting of
rice in field from 2 metal recycling villages and 2 “reference sites” were investigated. Samples were
digested by aqua - regia ingestion method and then were determined for Cd by ICP - MS. The
analytical results indicated that Cd concentration in paddy soil in both of study sites was not
exceeded the MAC of TCVN 7209 - 2002. However, mean Cd concentration in soil of trade villages
was higher by 2 - 5 times than the background sites. Cd of polished grain was regarded to be in a
normal range for rice as comparing with Proposed Maximum Levels of FAO/WHO, EC but exceeded
as comparing with Japan Permissible Limits. The results also showed that Average weekly intake of
Cd from rice in population of recycling villages was 8.6 - 20.2 µg/kg BW per week that it was higher
by 1.5 - 4 times more than “reference sites” and 1.5 - 3 times than the PTWIs recommended by
JECFA/WHO - FAO. Hazard quotient index (HQI; defined as the ratio of actual daily intake to ‘safe’
daily intake) for dietary Cd for the background site was <1, indicating that actual intake was within
‘safe’ limits. However, in the contaminated sites the HQI of Cd was 1.5 - 3 times higher than in the
4
Vin Môi trưng N ông nghip – Vin Khoa hc N ông nghip Vit N am
N ghiên cu này là mt hp phn ca d
án “Hưng ti gim thiu ri ro ca kim loi
nng i vi h canh tác có tưi Vit
N am”. Bên cnh vic ánh giá mc ô
nhim Cd trong t nông nghip và s tích
lũy Cd trong nông sn (go) ti 2 trong nhng
làng ngh tái ch kim loi ln nht ng bng
sông Hng, nghiên cu s bưc u tip cn
phương pháp tính toán ch s liu lưng ri ro
(HQI) ánh giá nguy cơ ri ro do phơi
nhim Cd i vi sc khe con ngưi qua
vic s dng lương thc (go).
II. VT LIU VÀ PHƯƠN G PHÁP
N GHIÊN CU
1. Địa điểm và đối tượng nghiên cứu
a. Địa điểm nghiên cứu:
- im Văn Môn
+ Vùng làng ngh: Xã Văn Môn thuc
huyn Yên Phong là nơi có làng ngh tái
ch nhôm và kim loi màu ln nht min
Bc. Mi năm làng ngh Mn Xá, xã Văn
Môn s dng 8.000 - 10.000 tn ph liu
làm nguyên liu u vào, trong ó ch yu
là nhôm (khong 70%), chì (khong 7%),
còn li là kim loi khác (Cu, Zn ). Mi
năm cho ra th trưng t 4.500 - 5.000 tn
nhôm luyn và nhôm úc.
+ Vùng i chng: Xã ông Th (cách
FAO/UN ESCO: Eutric Fluvisols).
t: t xám bc màu (Tên
FAO/UN ESCO: Plinthic Acrisols).
Cây trng: Lúa (ly ngu nhiên các
ging lúa do dân trng).
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Điều tra, phỏng vấn
Nghiên cu s dng phương pháp ánh
giá nhanh có s tham gia ca ngưi dân
(PRA) thu thp thông tin. 120 h dân
ưc la chn ngu nhiên tin hành
phng vn, thu thp thông tin ti các khu
vc nghiên cu (30 h/vùng nghiên cu).
Các thông tin ưc thu thp phc v cho
nghiên cu này bao gm:
- Thông tin cơ bn v kinh t h gia
ình, SXNN
- Thông tin các ch s y sinh (tui, gii,
chiu cao, cân nng ).
- Thông tin v quá trình phơi nhim cht
ô nhim (thi gian, hình thc phơi nhim ).
- Thông tin v tiêu th lương thc, thc
phNm (ngun gc, cách thc s dng thc
ăn, tn sut tiêu th các loi thc ăn ).
2.2. Phương pháp thu thập và xử lý mẫu
Các mu t ưc ly tng mt, trên
t 2 lúa. Tt c mu t và mu lúa ly
theo tng cp ti cùng mt thi im (giai
on thu hoch - v xuân 2007) và cùng
mt v trí. Tng s có 60 v trí ly mu
:HCl
vi t l 3:1), t l chit rút 1:10. Dung dch
sau khi công phá ưc nh mc, lc qua
giy lc băng xanh và dùng xác nh
hàm lưng Cd trên máy ICP - MS (Máy
quang ph hp ph cm ng kép Plasma).
Mu go ưc công phá bng dung dch
HN O
3
c (65%) vi t l chit rút 2:15 (2 g
go:15 ml HN O
3
c); dung dch sau khi
công phá ưc nh mc n th tích xác
nh, lc qua giy lc băng xanh và dùng
xác hàm lưng Cd trên máy ICP - MS.
Tt c các mu u ưc phân tích 2
ln lp li và phân tích kèm vi mu chuNn.
2.4. Phương pháp tính toán chỉ số rủi ro
Theo phương pháp ca US - EPA, công
thc chung tính ch s liu lưng ri ro ca
mt cht n sc khe con ngưi như sau:
RfDATBW
EDEFIRC
HQI
××
×
×
×
=
Thang ánh giá ca US - EPA:
HQI ≥ 1: c cht có th gây nên các
tác ng có hi i vi sc khe con ngưi.
HQI < 1: Chưa xut hin các tác ng
có hi i vi sc khe.
3. Xử lý số liệu
Chương trình MS - Access, MS - Excel
và SfW 5.0 ưc s dng , tng hp, tính
toán và x lý thng kê. S khác bit v giá
tr trung bình tính theo phân phi Student
vi α = 0,05.
III. KT QU VÀ THO LUN
1. Một số tính chất của đất nghiên cứu
Bảng 1. Một số tính chất lý, hóa học trong đất vùng nghiên cứu
Thông số
pH
KCl (
1:5) OC (%) Sét (%)
ĐC LN ĐC LN ĐC LN
Điểm Văn
Môn
Dao động 4,20 - 5,04
4,60 - 5,37 0,97 - 1,75
0,78 - 1,97 11,0 - 21,9 9,2 - 20,0
Trung bình
( ±ĐLC)
4,32a
24,7a
( ± 5,0)
23,2a
( ± 6,38)
TCVN 7377 - 2004 4,59 4,59 1,85 1,85 - -
Kt qu phân tích t ti các im
nghiên cu ưc trình bày bng 1, s liu
bng cho thy: Ti im Văn Môn, t
làng ngh do nh hưng ca nưc thi tái
ch nhôm (vi tính kim) ã có pH
KCl
t
trung bình > 5, khác bit có ý nghĩa so vi
t vùng i chng (ch t trung bình 4,32).
So sánh vi tiêu chuNn TCVN 7377 - 2004
i vi t xám bc màu (GT trung bình:
4,29), thì pH ca t làng ngh Văn Môn
cao v c giá tr trung bình ln khong dao
dng. t ca im Châu Khê không có s
khác bit v pH
KCl
gia hai vùng (trung bình
là 4,68 và 4,72) và tương ương tiêu chuNn
ca t phù sa (GT trung bình: 4,59).
Các thông s v hàm lưng cacbon hu
cơ (OC) và cp ht sét ca t vùng làng
ngh và i chng ti c hai im nghiên
cu không có s khác bit có ý nghĩa và
tương i phù hp vi c trưng chung ca
796 - 2006 nhưng ã vưt ngưng an toàn
ca TC Trung Quc. Hàm lưng Cd
ct
trong
t vùng i chng ch dao ng trong
khong 0,042 - 0,189 mg/kg t khô, trung
bình là 0,075 mg/kg, thp hơn gn 5 ln so
vi trung bình t làng ngh. Kt qu trên
khng nh: Tuy mu t trng lúa Văn
Môn chưa vưt gii hn cho phép ca các
tiêu chuNn v Cd ca Vit N am và quc t
nhưng phn ln t nông nghip xã Văn
Môn ã b ô nhim Cd, c bit ô nhim
nghiêm trng ti các khu rung ven làng
ngh, nơi hng chu thưng xuyên ca nưc
thi và s lng ng nhiu nht cht ô
nhim qua nưc mưa.
Hàm lượng Cd trong đất (ppm).
VM - L.NGHỀ TC Al
VM - ĐỐI CHỨNG
CK - L.NGHỀ TC FeCK - ĐỐI CHỨNG
TCVN 7209-2002: 2 ppm
10TCN 796-2006: 1,4 ppm
TC Trung Quốc: 0,3 ppm
TC Australia: 1,0 ppm
Hình 1. Hàm lượng Cd cường toan trong đất
Hàm lưng Cd
ct
trong t lúa ti làng
t ô nhim t trong 2 im nghiên cu
ch yu do ngun gc nhân to (do nưc
thi, do lng ng t không khí ) vì cùng
mt loi mu cht hình thành t (im
Văn Môn và i chng là t phù sa ít
chua, im Châu Khê và i chng là t
xám bc màu) thì không th có s khác
bit quá ln v hàm lưng kim loi nng
trong t. Vn ô nhim KLN trong t
nông nghip 2 làng ngh là h qu tng
hp ca ô nhim kim loi nng t nưc
thi, lng ng t không khí ca nhiu
cơ s sn xut a phương.
3. Hàm lượng Cd trong gạo vùng
nghiên cứu
Thông thưng, ánh giá mc ô
nhim kim loi nng trong nông sn, ngưi
ta thưng hay so sánh vi giá tr ghi trong
tiêu chuNn. Tuy nhiên, b tiêu chuNn v Cd
trong go ca Vit N am hin nay chưa y
, vì vy bên cnh vic so sánh vi hàm
lưng Cd trong go gia hai vùng sch và ô
nhim, nhóm tác gi còn s dng mc
khuyn cáo v Cd do FAO/WHO và EC
ban hành và tiêu chuNn Cd trong go sch
ca mt s nưc châu Á (N ht Bn) có
căn c so sánh ánh giá kt qu thu ưc.
Kt qu phân tích hàm lưng Cd trong
mu go ti khu vc 2 làng ngh và vùng
i chng ưc th hin trên hình 2.
trong t chưa vưt tiêu chuNn cho phép
nhưng Cd trong go li cao. Như vy, vn
là liu ngưng giá tr an toàn ca TCVN 7209
- 2002 i vi Cd trong t (2 mg/kg) có phi
là ngưng m bo an toàn, trong khi ngưng
cho phép hàm lưng Cd trong t các quc
gia trên th gii thp hơn nhiu: Tiêu chuNn
Trung Quc ch là 0,3 mg/kg t, tiêu chuNn
Australia là 1 mg/kg t.
4. Đánh giá chỉ số liều lượng rủi ro của Cd từ gạo tại khu vực nghiên cứu
4.1. Lượng gạo tiêu thụ và lượng Cd đưa vào cơ thể qua gạo
Bảng 2. Lượng gạo tiêu thụ của người dân vùng nghiên cứu
Thông số thống kê
Lượng gạo tiêu thụ (g.người
-
1
.ngày
-
1
)
Văn Môn Châu Khê
Đối chứng Làng nghề Đối chứng Làng nghề
Số người được điều tra 136 128 109 210
Khoảng dao động 60 - 960 60 - 1000 45 - 940 60 - 960
Trung bình 418
Kt qu tính toán trình bày trong
hình 3 cho thy: Lưng Cd ưa vào cơ
th ca ngưi dân vùng ô nhim
im Văn Môn và Châu Khê (ln lưt
là 20,2 và 8,61 µg.kgTLCT
-1
.tun
-1
) cao
hơn gn 4 và 1,5 ln so vi các vùng i
chng tương ng (ln lưt là 5,11 và
4,76 µg.kgTLCT
-1
.tun
-1
), ng thi vưt
ngưng an toàn theo quy nh ca T
chc Y t th gii (JECFA/WHO) v liu
lưng Cd ti thích ưc phép ưa vào cơ
th (Provisional tolerable weekly intake -
PTWI: 7 µg). áng cnh báo là lưng Cd ưa
vào cơ th qua go ăn ca ngưi dân vùng
làng ngh Văn Môn cao gp gn 3 ln so vi
tiêu chuNn WHO (20,2 µg.kgTLCT
-1
.tun
-1
so
vi 7 µg.kgTLCT
-1
Số người được điều tra 136 117 109 210
Khoảng dao động 0,18 - 2,91 0,20 - 8,31 0,12 - 1,62 0,23 - 4,25
Trung bình 0,73
2,68
0,86
1,23
Độ lệch chuẩn 0,47 1,69 0,34 0,87
VM-Đối chứng VM-Làng nghề CK-Đối chứng CK-Làng nghề
Theo s liu v HQI cho nhn xét: Mc
dù lưng go ưc s dng hai vùng
không có s khác bit nhiu nhưng HQI
vùng làng ngh luôn cao hơn vùng i
chng, c th là: HQI 2 vùng làng ngh
(trung bình là 2,89 i vi làng ngh TC
nhôm và 1,23 vi làng ngh TC st) cao
gp 1,5 và 3 ln so vi HQI các vùng i
chng tương ng (trung bình t 0,73 và
0,86). So sánh vi mc gii hn v HQI ca
US - EPA ưa ra (<1), thì HQI ca c hai
vùng ô nhim ã vưt ngưng an toàn,
trong ó HQI ca vùng làng ngh Văn Môn
vưt tiêu chuNn gn 3 ln. iu này có
nghĩa ngưi dân làng ngh Văn Môn phi
chu nguy cơ nh hưng ca Cd trong go
i vi sc khe cao hơn gn 3 ln so vi
theo tui vn nm trong ngưng an toàn
(< 1). Như vy, cn thit phi có nhng
cnh báo nghiêm túc i vi vn sc
khe ngưi dân làng ngh do phơi nhim
Cd thông qua thc phNm, nht là vi i
tưng lao ng làm vic ti làng ngh tái
ch nhôm và KLM Văn Môn
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
<13 tuổi 13-60 tuổi >60 tuổi
Chỉ số liều lượng rủi ro (HQI)
VM-Đối chứng
VM-Làng nghề
TC US-EPA
Hình 4. Chỉ số HQI phân chia theo độ tuổi
điểm Văn Môn
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
<13 tuổi 13-60 tuổi >60 tuổi
nht la tui lao ng chính (13 - 60 tui).
TÀI LIU THAM KHO
1 Afshar M, Ghazaei S, Saad E., 2000. Determination of cadmium in Amol and
Thailand rice, 4th international Iranian Congress on poisoning, Theran, Iran,
available in the: Http://www.irandoc.ac.ir
2 Bộ Y tế, 2007. Quyt nh s 2824/Q - BYT, N hu cu dinh dưng khuyn ngh cho
ngưi Vit N am, ngày 30 tháng 7 năm 2007.
3 Grasmück D., Scholz R.W., 2005. Risk perception of heavy metal soil contamination
by high - exposed and low - exposed inhabitants: The role of knowledge and
emotional concerns. Risk Analysis, 25 (3), 611 - 622.
4 Mushtakova, VM., Fomina, VA., Rogovin, VV., 2005. Toxic effect of heavy metals on
human blood neutrophils. Biol Bull, 32, 276 - 284.
5 Khai, .M., Ha, P.Q., Vinh. .C., Gustafsson, J.P., Öborn, I , 2008. Effects of
biosolids application on soil chemical properties in peri - urban agricultural
systems. VN U Journal of scinence, Earth sciences, 24, 202 - 212.
6 Lê Thị Thủy, guyễn Công Vinh, guyễn Mạnh Khải, gô Đức Minh, Phạm Quang Hà,
Ingrid Öborn, 2008. ánh giá mc ô nhim kim loi nng trong t và s tích lũy
trong nông sn ti mt s làng ngh tnh Bc N inh. Tp chí N ông nghip và PTN T, s
10, 62 - 66.
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
10
7 Watanabe T, Shimbo S, Moon CS, Zhang ZW, Ikeda M, 1996. Cadmium Contents in
rice samples from various areas in the world. Sci. Total Environ, 184: 191 - 196.
gười phản biện: guyễn Văn Vấn