PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Năm 1946, ở vùng Funchen thuộc quận Toyoma (Nhật Bản) xuất hiện một
hội chứng với đặc điểm là biến dạng xương, dễ gẫy xương, đau cơ, rối loạn thận,
nhất là ở phụ nữ lớn tuổi sinh đẻ, làm hàng trăm người chết. Người bệnh thường bị
dằn vặt bởi những cơn đau đớn, nên người Nhật gọi là bệnh Itai (bệnh đau đớn).
Năm 1955, ở huyện Phusan cũng xuất hiện bệnh như trên và kết quả khám
nghiệm cho thấy bộ xương bị gẫy ở 70 chỗ, cơ thể co ngắn lại 30 cm. Những cái
chết thương tâm như vậy đã thu hút sự chú ý của giới y học trong và ngoài nước.
Cuối cùng, qua nghiên cứu đã phát hiện ra nguyên nhân: Công ty khoáng
sản khai thác mỏ và Xí Nghiệp Luyện Kim đã thải phế liệu xuống sông khiến
cho gạo, cá, tôm, cua ở đây chứa hàm lượng Cd cực cao - hàm luợng hấp thụ
mỗi ngày lên tới 600mg và gây nhiễm độc trầm trọng cho người.
Do vậy, Song hành cùng những thành tựu và đóng góp của ngành công
nghiệp khai thác khoáng sản là những hậu quả về môi trường tại các vùng khai thác.
Trong đó, ô nhiễm kim loại nặng đang là một mối lo ngại, cụ thể là Cd, cadimi là
một kim loại nặng, độc, ít bị hấp thụ trong đất và trong trầm tích, nó rất dễ đi vào cơ
thể người thông qua thức ăn, nước uống. Khi thâm nhập được vào cơ thể người,
cadimi được tích lũy trong thận và xương gây phá hủy chức năng thận và làm biến
dạng xương. Vì một số lý do trên em tiến hành tìm hiểu, nghiên cứu: "Ảnh hưởng của
Cd đối với sức khỏe con người do nước thải của hoạt động khai thác khoáng sản".
1
PHẦN II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
2.1. Ô nhiễm và suy thoái nguồn nước do hoạt động khoáng sản
Trong HĐKS, nước được sử dụng với khối lượng lớn cho hầu hết công đoạn
sản xuất. Quá trình sản xuất, tháo khô mỏ, đổ thải, v.v , đã gây những tác động tiêu
cực tới nguồn nước sản xuất nông nghiệp ở khu vực xung quanh khai trường. HĐKS
làm thay đổi địa hình, hệ thống nước mặt, điều kiện tàng trữ và thoát nước (tác
động cơ học); làm thay đổi tính chất vật lý, thành phần hoá học của nước (tác
động hoá học).
Khai thác tài nguyên dẫn đến môi trường nước bị ô nhiễm và cạn kiệt
Một khu vực khai thác kim loại nặng tại huyện Bát Xát (Lào Cai).

trong phát triển kinh tế đất nước. Trong đó, ngành công nghiệp khai thác khoáng
sản đã có nhiều đóng góp to lớn. Tuy nhiên, bên cạnh những thành tích không thể
phủ nhận, do nhiều nguyên nhân, việc khai thác khoáng sản đã để lại hậu quả về
môi trường, không chỉ ở các vùng khai thác mà cả ở những bãi thải, trong đó ô
nhiễm kim loại nặng đang là mối quan tâm không chỉ đối với những người làm
nhiệm vụ bảo vệ môi trường mà là của toàn xã hội.
2.2. Cadimi là gì? Cadimi độc thế nào?
Cadimi là ký hiệu Cd, là một kim lọai rất độc hại cho cơ thể con người và
động vật. Cd. Nguyên tố hoá học nhóm IIB, chu kì 5 bảng tuần hoàn các nguyên tố
hoá học; số thứ tự 48; nguyên tử khối 112,41. Do nhà hoá học Đức Stơrômayơ (F.
Stromeyer) tìm ra (1817). Là kim loại nặng, mềm, màu trắng xanh, dễ nóng chảy;
khối lượng riêng 8,65 g/cm
3
; t
nc
= 321,1
o
C, t
s
= 766,5
o
C. Bị mờ xỉn trong không
4
khí ẩm; vì có màng oxit bao phủ nên không bị gỉ. Dễ tan trong HNO
3
. Là một
nguyên tố hiếm, chiếm 8.10
–6
% khối lượng vỏ Trái Đất. Trong thiên nhiên, thường
tồn tại cùng với kẽm, đồng. Điều chế bằng cách dùng kẽm khử hoặc điện phân

3
, CdCO
3
). Zn là nguyên tố cần thiết cho cơ thể sống thì
Cd lại không cần thiết cho cơ thể sống và có thể thay thế bằng Zn trong một số cấu
trúc của cơ thể trữ lại trong người và gây độc.
Đặc trưng của chúng là dòng vật chất đi vào khí quyến ít ỏi (cỡ nonagam).
Lượng các hợp chất Zn phát thải khoảng trừng 900.10
3
tấn/năm (95% do hoạt động
nhân tạo), còn đối với Cadimi là 8-9.10
3
tấn/năm (90% do hoạt động nhân tạo).
Hàm lượng của Cd và Zn được thể hiện qua bảng sau:
Hàm lượng của Cd và Zn được thể hiện qua bảng sau:
Thành phần môi trường Đơn vị Kẽm Cadimi
Vỏ trái đất mg.kg
1
75 0,11
Trầm tích đáy biển mg.kg
1
165 0,42
Trầm tích sông mg.kg
1
350 1
Đất mg.kg
1
60 0,6
Nước sông
µg.l

Nguồn gốc Cd đi vào nước là do quá trình khai thác Zn (tuyển nổi) và những
ứng dụng trong công nghiệp (quá trình gia công xử lý bề mặt có dùng các loại bột
màu là hợp chất của kẽm).
Độ linh động của các hợp chất Zn và Cd trong thủy quyển được xác định bởi
độ tan của hydroxyt, cacbonat, sunfit kẽm hay cadimi và ảnh hưởng của độ hòa tan
do sự thay đổi pH và sự tạo phức.
Những hợp chất của cadimi khó hòa tan như CdCO
3
(pK
L
= 13), Cd(OH)
2
(pK
L
= 13,8), CdS (pK
L
= 27,2), sẽ trở lên linh dộng dễ tan khi pH của môi trường
giảm xuống, theo cân bằng sau:
Cd(OH)
2

(R)
+ 2H
+
(L)
↔ Cd
L
+2
+ 2H
2

Trong môi trường thiếu oxy, sẽ xuất hiện CdS kết tủa:
CdCl
+
+ H
2
S ↔ CdS + 2H
+
+Cl
-
Nếu gặp oxy sẽ được các vi sinh vật giúp đỡ để oxy hóa thành sunfat và trở
lên linh động hơn: CdS + 2O
2
↔Cd
+2
+SO
4
-2
* Hiệu ứng hóa sinh của Cd:
Trong tự nhiên Cd có trong khoáng vật chứa kẽm. Cây cối đang phát triển đòi
hỏi Zn và chúng cũng tách và làm giầu Cd với một cơ chế hóa sinh tương tự.
Phần lớn Cd xâm nhập vào cơ thể được giữ lại ở thận và được đào thải. Một
phần nhỏ được liên kết mạnh nhất với protein của cơ thể thành thionin - kim loại có
mặt ở thận và phần còn lại được giữ trong cơ thể, tích tụ lại và tăng dần cùng tuổi tác.
Đến khi lượng Cd đủ lớn nó sẽ thế chỗ Zn ở các enzim quan trọng gây ra rối
loạn trao đổi chất.
Cd → Cd tự do trong cơ thể → Trao đổi với Zn trong enzim. Tác hại
+ Rối loạn chức năng thận.
+ Thiếu máu.
+ Tăng huyết áp.
+ Phá hủy tủy xương.

các nhà khoa học gọi là ”gạo cađimi” và bị xếp vào lọai lương thực độc hại cấm sử
dụng. Vì sao ”gạo cađimi” lại bị cấm sử dụng? Muốn giải đáp câu hỏi này, chúng
ta hãy xem lại bi kịch xảy ra ở Nhật Bản xung quanh những hạt ”gạo cađimi”.
Năm 1955, ở huyện Phusan nước Nhật xuất hiện một lọai bệnh kỳ lạ. Thoạt
nhiên người bệnh cảm thấy đau lưng và các khớp xương, sau đó vài ngày thấy đau
đớn toàn thân, ngay thở và ăn uống cũng rất đau. Tiếp đó xương trong cơ thể bệnh
nhân tự gãy và dẫn đến tử vong, nhiều người bệnh không chịu nổi đau đớn đã tự sát.
Kết quả khám nghiệm tử thi cho thấy, có tử thi xương bị gãy ở 70 chỗ, cơ thể co
ngắn lại khỏang 30 cm. Các bác sĩ không biết kết luận đó là bệnh gì và tạm gọi là
”bệnh đau xương”. Căn bệnh kỳ lạ hoành hành suốt hơn 20 năm, chỉ riêng từ 1963 -
1967 đã có 207 người chết vì bệnh này, số người mắc bệnh không thống kê xuể.
8
Sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng, các nhà khoa học đã tìm ra thủ phạm của căn
bệnh kỳ lạ này và chất cađimi trong gạo. Cađimi sau khi xâm nhập vào cơ thể con
người sẽ lọai bỏ chất canxi trong xương và thế vào đó khiến cho xương bị xốp,
giòn, dễ gãy. Vùng đồng bằng huyện Phusan ở Nhật Bản vốn là nơi đất đai phì
nhiêu màu mỡ, từng được mệnh danh là ”quê hương của gạo và cá”. Nhưng năm
1931, một công ty khóang sản đã khai thác một mỏ kẽm (Zn) và mở xưởng luyện
kẽm ở thượng lưu sông Sen tông. Nước thải của xưởng luyện kẽm này có chứa
chất cađimi chảy vào sông Sentông, dân chúng ở huyện Phusan không hay biết vẫn
tiếp tục dẫn nước sông tưới ruộng. Chẳng bao lâu vùng đồng bằng phì nhiêu bị ô
nhiễm. Cađimi xâm nhập vào lúa gạo rồi xâm nhập vào cơ thể con người gây ra
căn bệnh quái ác kể trên.
Kể từ đó trở đi không riêng Nhật Bản mà tất cả các nước trên thế giới đều
cảnh báo và nghiêm cấm dân chúng không được ăn gạo đã bị nhiễm chất cađimi.
Ví dụ 2: Đồ chơi, đồ trang sức có chất độc cadimi:
Hơn 7.500 món trong số 7.608 sợi dây chuyền, lắc tay, nhẫn xi mạ Trung Quốc
bị quản lý thị trường TP HCM thu giữ trong vụ scandal hồi tháng 01/2010 vừa được
9
xác nhận là chứa chất cadimi. Đây là kết quả xét nghiệm chính thức đầu tiên kể từ sau

- Phương pháp điện hóa: Dựa trên cơ sở của quá trình oxi hoá khử để tách kim
loại trên các điện cực nhúng trong nước thải chứa kim loại nặng khi có dòng điện
một chiều chạy qua. Bằng phương pháp này cho phép tách các ion kim loại ra khỏi
nước mà không cần cho thêm hoá chất, tuy nhiên thích hợp cho nước thải có nồng
độ kim loại cao (>1 g/l).
- Phương pháp sinh học: Dựa trên nguyên tắc một số loài thực vật, vi sinh vật
trong nước sử dụng kim loại như chất vi lượng trong quá trình phát triển. Sau thời
gian điều tra, nghiên cứu nhóm chuyên gia Viện Công nghệ Môi trường đã xác
11
định được 5 loài thực vật đáp ứng các yêu cầu khả năng hấp thụ, chống chịu kim loại
nặng, tốc độ tăng trưởng, khả năng nhân giống và biện pháp gieo trồng Đó là các
loài ráng sẹo gà dải (Pteris vittata), ráng chò chanh (Pityrogramma calomelanes) - 2
loài bản địa, cỏ vetiver hay còn gọi là hương lau (Vetiveria zizanioides), cỏ mần trầu
(Eleusina indica) và nghể nước (Polygonum hydro piper).
Trong số các loài thực vật này, cỏ vetiver đã được gây trồng từ lâu tại các tỉnh
Nam Định, Thái Bình và một số tỉnh ven biển miền Trung để chiết xuất tinh dầu.
Nhờ có bộ rễ rất phát triển mà gần đây loài cỏ này được trồng để chống xói lở đất
trên đường Hồ Chí Minh. Cỏ vetiver còn có khả năng hấp thụ rất tốt các chất hòa
tan trong nước như nitơ (N), phốt pho (P) và các nguyên tố kim loại nặng có trong
nước bị ô nhiễm.
Cỏ vetiver là 1 trong 5 loài thực vật được trồng để hút kim loại nặng
* Ăn uống, sử dụng trang sức, đồ chơi như thế nào để phòng tránh nhiễm độc
(Cd) hiệu quả?
12
Ô nhiễm kim loại xảy ra khắp mọi nơi và hầu như ai cũng gặp phải ở mức độ
này hay mức độ khác. Tuy vậy, vẫn có những bí quyết không phải nhỏ có thể giúp
chúng ta giảm thiểu nguy cơ ngộ độc kim loại, đó là:
- Tránh ăn uống các thực phẩm chứa KL có hàm lượng cao. Như đã biết, tổng
lượng cadmi đổ vào đại dương lên tới 8.000 tấn/năm và chúng thường tích tụ với
hàm lượng cao ở các loài thuỷ sản, nhất là tôm, cua, mực thẻ, bạch tuộc… khiến

nhiễm độc Cd do nước thải của ngành công nghiệp khai khoáng. Để giảm những
tác động có hại đến sức khoẻ con người từ kim loại nặng điều đáng quan tâm nhất là
phải giảm lượng thải từ các nguồn thải có chứa Cd như:
- Các cơ sở sản xuất nên áp dụng công nghệ sạch, sản xuất sạch hơn.
- Các cơ sở sản xuất lắp đặt hệ thống xử lý ô nhiễm ngay từ khi thành lập.
- Nguồn thải Cd vào môi trường một phần là do quá trình khai thác Zn (tuyển
nổi) và những ứng dụng trong công nghiệp. Vì vậy, ta nên tập trung sản xuất sạch hơn
ngay từ giai đoạn đầu.
Các biện pháp giảm thiểu nồng độ của nguyên tố Cd vào môi trường cần thực
hiện một cách đồng bộ các giải pháp trên.
14