0
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH
ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA MÔI TRƯỜNG

Đề Tài:

ĐÁNH GIÁ RỦI RO CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG
TRẦM TÍCH TẠI HỆ THỐNG SÔNG RẠCH
Tp.HỒ CHÍ MINH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP

GVHD: TS. Lê Thị Hồng Trân
Th.S Trần Thị Hồng Hạnh
Thực hiện: Nhóm Green_pro

1

học. KLN trong môi trường nước có thể tích lũy trong các chuỗi thức ăn và phá hủy hệ sinh thái
cũng như gây nguy hiểm đối với sức khỏe con người. Trong đề tài này nhóm chúng em nghiên
cứu những rủi ro từ 4 kim loại nặng: Pb, Hg, Cr, Cd. Đây là những kim loại nặng thường có
trong nước thải công nghiệp, chúng có độc tính cao đối với con người và các động vật khác
thông qua con đường tích lũy sinh học.
2. Mục tiêu nghiên cứu.
2
Đánh giá thực trạng ô nhiễm kim loại nặng chứa trong trầm tích tại hệ thống sông rạch Thành
phố Hồ Chí Minh và đánh giá những rủi ro của chúng.
Đưa ra kiến nghị, giải pháp làm giảm kim loại nặng trong nước.
3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu.
3.1. Nội dung nghiên cứu
3.1.1. Nghiên cứu tổng quan về vấn đề ô nhiễm kim loại nặng trong nước.
Kim loại nặng là khái niệm để chỉ các kim loại có nguyên tử lượng cao và thường có độc
tính đối với sự sống. Kim loại nặng thường liên quan đến vấn đề ô nhiễm môi trường. Nguồn
gốc phát thải của kim loại nặng có thể là tự nhiên (như asen-As), hoặc từ hoạt động của con
người, chủ yếu là từ công nghiệp (các chất thải công nghiệp) và từ nông nghiệp, hàng hải (các
chế phẩm phục vụ nông nghiệp, hàng hải ).

Bảng 1: Tiêu chuẩn bộ y tế về giới hạn kim loại nặng trong nước
3

Một số chất tẩy rửa gia dụng có chứa các tác nhân tạo phức mạnh (như EDTA, NTA) khi
thải ra cũng góp phần làm tăng khả năng phát tán của kim loại nặng.Các kim loại nặng có mặt
Sự kiện bị ngộ độc cadimi trên thế giới là sự kiện cũng xảy ra ở Nhật Bản với bệnh Itai -
Itai nổi tiếng có liên quan đến ô nhiễm nguồn nước bởi cadimi. Cadimi, do có số phối tử là 4, dễ
dàng tạo ra các tương tác với protein và chuyển vào gan, thận. Tuy nhiên cadimi lại ít đi vào hệ
thần kinh vì nguyên tố này khó tạo thành các hợp chất hữu cơ ái lipit ( lipophillic ),là những
chất dễ đi vào hệ thần kinh. Trong khi đó, thuỷ ngân và chì lại dễ đi vào hệ thần kinh do tạo
thành các hợp chất alkyl ái lipit. Các kim loại nặng như chì, cadimi có thể tập trung trong
5

nhóm chính:
6
- Rủi ro do các nguồn vật lý (được quan tâm nhiều nhất là những rủi ro về bức xạ từ các nhà
máy hạt nhân hoặc trung tâm nghiên cứu hạt nhân).
- Rủi ro do hóa chất
- Rủi ro sinh học (Đánh giá rủi ro đối với lĩnh vực an toàn thực phẩm hoặc đánh giá rủi ro
đối với những sinh vật biến đổi gen)
a) Đánh giá rủi ro sinh thái (EcoRA):
Về cơ bản đánh giá rủi ro sinh thái (EcoRA) được phát triển từ đánh giá rủi ro sức khỏe
(HRA).HAR được quan tâm đến những cá nhân, cùng với tình trạng bệnh tật và số người tử
vong. Trong khi đó, EcoRA lại chú trọng đến quần thể, và những ảnh hưởng của các chất lên tỷ
lệ tử vong và khả năng sinh sản. EcoRA đánh giá trên diện rộng, trên rất nhiều sinh vật.
Đánh giá rủi ro sinh thái có 3 nhóm:
- Đánh giá rủi ro sinh thái do hóa chất.
- Đánh giá rủi ro sinh thái đối với các hóa chất bảo vệ thực vật.
- Đánh giá rủi ro sinh thái đối với sinh vật biến đổi gen.
b) Đánh giá rủi ro công nghiệp(IRA)
Có các nội dung:
- Đánh giá rủi ro đối với các địa điểm đặc biệt có sự phát thải không theo quy trình .
- Đánh giá rủi ro đối với các địa điểm đặc biệt có sự phát thải theo quy trình.
- Đánh giá rủi ro trong giao thông.
- Đánh giá rủi ro trong việc lập kế hoạch tài chính.
- Đánh giá rủi ro sản phẩm và đánh giá chu trình sản phẩm.
- Đưa ra các số liệu về giảm thiểu rủi ro.
3.1.2.3. Quy trình đánh giá rủi ro môi trường:
Đối với cả 3 phương pháp HRA, EcoRA, IRA nhìn chung khi đánh giá thường áp dụng
chung 1 phương pháp luận. Trong phạm vi đề tài này chỉ đánh giá rủi ro sức khỏe và đánh giá

- Các nguy hại hóa học: độc chất, cháy, nổ, ô nhiễm…
- Các nguy hại sinh học: động vật, thực vật, vi sinh…
- Các hiện tượng tự nhiên: thời tiết ( băng tuyết, sương mù,…), nhiệt độ, nước…
Xác định mối nguy hại (hazard identification)
Xác định mối nguy hại là phân tích khoa học nhằm xác định xem có mối quan hệ nhận
quả nào hiện hữu giữa một chất ô nhiễm và các tác động xấu nào đó hay không.
Mục đích của xác định mối nguy hại
Mục đích là tìm kiếm các thông tin liên quan có được từ thí nghiệm trong phòng thí
nghiệm, nghiên cứu dịch tễ học, phân tích tại hiện trường, nhằm diễn đạt sự hiện diện các mối
nguy hại đối với sức khỏe con người trong môi trường.
Nội dung xác định mối nguy hại
Bước 1: Lựa chọn tác nhân- Hóa chất
Bước 2: Mô tả đặc trưng tác nhân- Hóa chất
Bước 3: Mô tả địa điểm
Các phương pháp xác định mối nguy hại
- Danh mục kiểm tra ( checklist)
- Não công (brainstorming)
- Các phương pháp liến quan đến phân tích hệ thống sản xuất, bao gồm:
- Phân tích nguy hại sơ bộ (PHA)
- Xác định mối nguy hại (HAZID)
- Phân hạng rủi ro nhanh chóng (RRR)
- Phân tích khẩn cấp và các tác động của các kiểu hỏng hóc (FMECA)
- Phân tích các kiểu hỏng hóc và tác động ( FMEA)
- Phân tích điều hành và nguy hại (HAZOP)
- Dữ liệu thống kê , cơ sở dữ liệu ( experience data,- data bases)
- Phương pháp phân tích cây sự kiện (ETA)
- Phương pháp phân tích cây sai lầm (FTA)
 Đánh giá liều lượng - phản ứng
Các khái niệm liên quan đến đánh giá liều lượng- phản ứng
9

di chuyển từ nguồn đến vật nhận (receptor).
10
Môi giới môi trường: Môi giới môi trường là các phương tiện truyền dẫn ô nhiễm như
không khí,đất nước.
Đánh giá phơi nhiễm (Exposure Assessment): Đánh giá phơi nhiễm là tiến trình xác định
quần thể bị phơi nhiễm,xác định các tuyến phơi nhiễm tiềm tang và đo hay ước lượng độ lớn
(cường độ), độ kéo dài và tần suất của phơi nhiễm.
Quá trình đánh giá phơi nhiễm có thề phức tap vì sự hỗn hợp, pha lẫn của hóa chất và
phương tiện phơi nhiễm.
Đánh giá phơi nhiễm gồm;
 Xác định nguồn
 Nồng độ trong môi trường
 Sự phơi nhiễm
 Liều lượng
 Sự không chắc chắn.

11

Hình 2 : Phương pháp luận đánh giá phơi nhiễm
CÁC BƢỚC TRONG DÁNH GIÁ PHƠI NHIỄM:
1. Xác định vật tiếp nhận
2. Xác định các dường dẫn quan trọng
3. Ước lượng phơi niễm bởi tuyến tiếp xúc (Intake)
4. Xác định các yếu tố phơi nhiễm

ILCR cho cá nhân sẽ là tổng các rủi ro của các hóa chất xác định đi qua tất cả các
đường truyền.
Rủi ro không gây ung thư (rủi ro không có ngưỡng):
Đối với các chất không gây ung thư, khi tính rủi ro không ngưỡng cần phải tính:
Đối với một chất, ta có tỷ số nguy hại:
HQ = CDI / RfD
Trong đó:
HQ(Hazard quotient) tỉ số nguy hại
HQ ≤ 1 : không có hoặc có ít rủi ro.
13
HQ > 1 : có rủi ro.
CDI (chronic daily intake) : liều tiếp nhận hàng ngày mãn tính của chất ô nhiễm trung bình
suốt 70 năm (đơn vị là : mg/kg – ngày).
RfD : liều tham chiếu
CDI và RfD được diễn đạt trong cùng đơn vị và dựa trên cùng thời kỳ phơi nhiễm.
 Quản lý rủi ro môi trường
Quản lý rủi ro là sự áp dụng có hệ thống các chính sách quản lý, các quy trình và kinh
nghiệm thực tế cho các nhiệm vụ phân tích,đánh giá và kiểm soát rủi ro.
Bước quản lý rủi ro cung cấp một cơ sở hiệu quả cho các quyết định liện quan đến rủi
ro.Quản lý rủi ro là tiến trình giảm thiểu hay loại trừ các mối nguy hại hay tối thiểu là các thiệt
hại mà chúng gây ra. Tiến trình đánh giá rủi ro và nhận thức rủi ro là cơ sở cho bước quản lý rủi
ro.
3.1.4. Đề xuất định hướng kế hoạch giảm thiểu và quản lý rủi ro gây ra ô nhiễm
kim loại nặng
3.2. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập thông tin
Phương pháp điều tra thu thập số liệu.

hợp tiếp xúc liên tục để cấp cao của lãnh đạo và nó cũng có thể gây tử vong, sẩy thai. Trong
ngắn hạn, dẫn đến có hoặc có thể có một ảnh hưởng trên hệ thống của hầu hết các cơ quan của
cơ thể. Mức độ thấp khi tiếp xúc với yếu tố này có thể làm giảm khả năng nhận thức của trẻ em.
 Thủy ngân (Hg):
Thủy ngân là kim loại được sử dụng trong nông nghiệp (thuốc chống nấm) và trong công nghiệp
(làm điện cực). Trong tự nhiên, thủy ngân được đưa vào môi trường từ nguồn khí núi lửa. Ở các
vùng có mỏ thủy ngân, nồng độ thủy ngân trong nước khá cao. Nhiều loại nước thải công
nghiệp có chứa thủy ngân ở dạng muối vô cơ của Hg(I), Hg(II) hoặc các hợp chất hữu cơ chứa
thủy ngân.
Tiếp xúc với thủy ngân mãn tính methyl ảnh hưởng đến hệ thống thần kinh trung ương
(CNS) và các triệu chứng có thể bao gồm: khó chịu, mất trí nhớ, thay đổi hành vi, mờ mắt, suy
giảm trí nhớ, chậm phát triển,
 Cadmium(Cd)
Sử dụng trong công nghiệp mạ điện, hàn, pin NiCd, và để kiểm soát phản ứng phân hạch
nguyên tử. Cadmium hợp chất được sử dụng cho các chất lân quang màu đen và trắng truyền
hình và trong các chất lân quang màu xanh lá cây và màu xanh cho các ống truyền hình màu.
Muối Cadmium có ứng dụng rộng rãi. Cadmi sulfua được sử dụng như là một sắc tố màu vàng.
Cadmium và các hợp chất của nó là độc hại.
Hít phải bụi mịn và khói có thể gây viêm phổi và có thể tử vong. Cadmium cũng là một
mối nguy hiểm môi trường tiềm năng. Con người tiếp xúc với cadmium môi trường chủ yếu là
kết quả của quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, phân bón phốt phát, các nguồn tự nhiên, sắt
và sản xuất thép, sản xuất xi măng và các hoạt động liên quan, sản xuất kim loại màu, và chất
thải rắn đô thị thiêu đốt gây độc tính trong thực phẩm bị ô nhiễm và nước gây bất thường về
thận, bao gồm cả đạm và glucosuria . Các nạn nhân bị ngộ độc này là gần như sau mãn kinh phụ
nữ độc quyền với chất sắt thấp và các cửa hàng khoáng sản khác của cơ thể.
 Crom (Cr)
Thường được sử dụng trong ngành luyện kim, làm thuốc nhuộm và sơn, làm chất chống
ăn mòn trong các thiết bị giếng khoan, cromit được dùng để nung gạch, ngói.
Crom kim loại và các hợp chất crom (III) thông thường không được coi là nguy hiểm cho sức
khỏe, nhưng các hợp chất crom hóa trị sáu (crom VI) lại là độc hại nếu nuốt/hít phải. Liều tử


Hình 3: Sơ đồ vị trí lấy mẫu trện hệ thống kênh rạch tại Tp.Hồ Chí Minh

Các thông số địa hóa môi trường đặc trưng (pH, Eh, Ec, DO, TDS và nhiệt độ) cho từng

16
vị trí khảo sát được đo trực tiếp tại hiện trường để đánh giá vai trò của các yếu tố này đến sự tích
lũy của kim loại nặng trong trầm tích.
Các mẫu được tách ra phần cỡ hạt 63µm bằng phương pháp rây ướt. Sau đó, phần mẫu
này được sấy khô tự nhiên. Để phân tích tổng hàm lượng kim loại, khoảng 5g mẫu được ngâm
trong hỗn hợp axit 15 ml HCl và 5 ml HNO3 đậm đặc trong bình cầu với thời gian khoảng 10-
12 giờ. Sau đó, dung dịch được đun nóng ở nhiệt độ 80 C trong 2h.
Hàm lượng các kim loại nặng được xác định bằng máy hấp thu nguyên tử ngọn lửa (AAS),
model Analyst - 300 PERKIN ELMER - USA tại Phòng thí nghiệm chất lượng môi trường của
Viện Môi trường và Tài nguyên. Hàm lượng các nguyên tố chính như Fe, Al, Mn, Si, … được

4.3.2. Đánh giá độc tính(ước lượng mối nguy hại)
Là bước thứ hai trong quá trình đánh giá, ước lượng mối nguy hại đôi khi có tính chất
chủ quan do có sự can thiệp của con người. ĐRM cần phải xét đến ước lượng mối nguy hại,
trong bước này nhiều mô hình được sử dụng để ước lượng cùng với phương pháp đánh giá độc
tính để xác định các chất ô nhiễm. mục đích của việc ước lượng mối nguy hại:
 Xem xét hệ thống chung có các thành phần là các vấn đề riêng
 Xác định tần suất xuất hiện và mức độ nguy hiểm của các hậu quả
17
 Xác định ranh giới của các vấn đề thực tiễn tương ứng về mặt quản lí, công nghệ của dự
án.
Các phương pháp nghiên cứu thường được sử dụng để xác định độc tính trong ĐRM:
Thí nghiệm độc tố trên động vật trong phòng thí nghiệm
Nghiên cứu thí nghiệm trên người
4.3.3. Đánh giá phơi nhiễm.
Đánh giá phơi nhiễm nhằm ước lượng được mức độ trên thực tế hay các nguồn tiếp
nhận tiềm năng đến khả năng phơi nhiễm với chất ô nhiễm môi trường.
4.3.4. Đặc tính của rủi ro.
Đặc tính rủi ro hay mô tả rủi ro là bước cuối cùng trong mô hình và quá trình ước lượng
phạm vi các tác đông bất lợi đến nguồn tiếp nhận tiềm năng dưới điều kiện phơi nhiễm.
Phương pháp được biết đến là phương pháp thương số(the quotient) là phương pháp phổ
biến nhất của mô tả bán định lượng. phương pháp này chủ yếu tính tỉ lệ biểu thị cho nồng độ dự
báo(PEC) được chia bởi một nồng độ dự báo ngưỡng(PNEC). Giá trị nồng độ ngưỡng này có
thể được ước lượng từ các dữ liệu sẵn có trong tài liệu cho những chất tinh khiết, và sử dụng cho
những giá trị đo đạc thí nghiệm.khi thương số (quotient) Q>1, rủi ro được xem là đáng kể, Q
càng lớn thì rủi ro càng lớn và ngược lại. nồng độ ngưỡng trong cơ thể sinh vật, thực tế, được
đại diện một cách tổng quát bởi EC10, hay EC20, hoặc NOEC, được chia bởi một hệ số an toàn,
nếu không có EC10 hoặc NOEC thì EC50 thỉnh thoảng được dùng kèm theo một hệ số an toàn.

ISQG
35
0,15
0.6
0,02
Q
0.41
0.15
0.13

Sông Sài Gòn
Min
Max
Trung bình

3.31
63.1
23.8

0.01
0.12
0.06

0.03
0.24
0.10

19.5
41.5
28

ISQG
35
0.15
0.6
0.02
18
Q
0.51
0.4
0.1

Kênh Nhiêu
Lộc- Thị Nghè
Min
Max
Trung bình
117
19.9
52.3
0.04
0.06
0.05
0.04
2.1
1.35
25.1
85.9

0.07 82.6
1800
710
ISQG
35
0.15
0.6
0.02
Q
0.37
0.4
0.12

Kênh Tân Hóa-
Lò Gốm
Min
Max
Trung bình

8.95
30.2
39.15

0.02
0.04
0.03


0.12
0.06 0.07
0.24
0.14 24.9
35.7
30
ISQG
35
0.15
0.6
0.02
Q
0.3
0.4
0.2 Kết quả phân tích các kim loại nặng cho thấy sự khác biệt khá rõ. Trầm tích sông Sài Gòn
và Nhà Bè có hàm lượng kim loại khá thấp phản ánh sự pha loãng của các chất ô nhiễm. Trong
khi đó. tại các kênh rạch, đặc biệt là Tân Hóa-Lò Gốm, Tàu Hũ-Bến Nghé có sự tăng cao hàm
lượng các kim loại nặng Cr. Vị trí đặc biệt ô nhiễm là tại Tân Hóa- Lò Gốm 3 (Cầu Hậu Giang)
và Tàu Hũ- Bến Nghé 2 (cửa kênh Tàu Hũ-Bến Nghé). Hàm lượng kim loại tại vị trí TH-LG 3
như sau: 16.5 mg/kg, 0.03 mg/kg, 4.31 mg/kg, 805 mg/kg. Đây là nơi tập trung các cơ sở gia
công kim loại.