Đánh giá sự tích lũy kim loại nặng của một số loại rau ăn lá do ảnh hưởng của nước tưới

Ô nhiễm môi trường nước, đất bởi kim loại nặng ngày càng gia tăng và đang ở mức báo động. Theo tổ chức bảo vệ môi trường của Mỹ (USEPA) thì 8 nguyên tố kim loại được xếp vào danh sách các chất độc hại hàng đầu: Pb, As, Hg, Cd, Cr, Ni, Cu, Be.

Những năm gần đây, vấn đề ngộ độc thực phẩm trong đó có ngộ độc rau xanh đang bùng phát, sự ngộ độc đã gây ra các bệnh cấp tính hay mãn tính ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ con người. Rau xanh là nguồn thực phẩm quan trọng không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của dân Việt Nam.

Do đó, việc đảm bảo chất lượng và an toàn về rau xanh cần phải được quan tâm hàng đầu. Sử dụng rau an toàn vừa là nhu cầu, vừa là quyền lợi của người dân. Vì vậy, nghiên cứu về ảnh hưởng và tích lũy kim loại nặng lên thương phẩm rau xanh là cần thiết nhằm góp phần giải quyết vấn đề đảm bảo an toàn thực phẩm và bảo vệ sức khỏe cho người tiêu dùng.

Rau ăn lá thuộc nhóm có nhu cầu nước lớn, lượng nước trong rau chiếm từ 75-95% khối lượng. Hơn nữa, kim loại nặng tích tụ trong các phần ăn được của rau ăn lá nhiều hơn so với ngũ cốc hoặc cây ăn quả (Arora et al., 2008; Usda, 2014; Atamaleki et al., 2021). Nên khi tưới bằng nước có chứa hàm lượng kim loại nặng vượt ngưỡng sẽ tiềm ẩn nguy cơ tích lũy trong rau, gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng.

Vai trò của kim loại và cây trồng

Nhiều nguyên tố kim loại có ý nghĩa quan trọng trong đời sống của sinh vật, trung bình hàm lượng kim loại trong sinh khối khô của sinh vật dao động từ 1 đến 100 ppm. Ở hàm lượng cao hơn thường gây độc hại cho sinh vật. Khoảng cách từ đủ đến dư thừa là rất hẹp. Một vài kim loại như: Ca, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, và Zn là những nguyên tố cần thiết trong thực vật, được sử dụng cho các quá trình oxy hóa khử, ổn định phân tử, là thành phần của rất nhiều loại enzyme, điều chỉnh áp lực thẩm thấu.

Còn một số kim loại không có vai trò sinh học, không cần thiết như: Ag, Al, Au, Pb, Hg… sẽ gây độc lâu dài đối với sinh vật. Các kim loại không cần thiết này sẽ thay thế vào vị trí của các kim loại cần thiết. Ở nồng độ cao, cả hai nguyên tố kim loại cần thiết và không cần thiết đều có thể làm tổn hại màng tế bào, thay đổi đặc tính của enzyme, phá vỡ cấu trúc và chức năng của tế bào.

Thực vật hấp thụ tất cả các nguyên tố nằm ở xung quanh vùng rễ. Để xem kim loại cần thiết hay không cần thiết cho cây thì phải loại bỏ kim loại đó ra khỏi môi trường để tìm hiểu:

(1) Khả năng hoàn chỉnh chu trình sống của thực vật?

(2) Có thể thay thế kim loại cần thiết (vi, đa lượng)?

(3) Sự liên quan trực tiếp của kim loại đến quá trình trao đổi chất? Thực vật hấp thụ kim loại ở cả 3 dạng: cation (Ca²⁺), anion (MoO₄^2-) và dạng khí (Hg, Se) qua khí khổng của lá. Dạng hóa học của kim loại rất quan trọng bởi vì có liên quan tới khả năng hấp thụ của thực vật. Ví dụ: Cd tạo phức với clorua làm cho cây khó hấp thụ.

Tình hình nghiên cứu kim loại nặng trong rau xanh ở Việt Nam

Các nghiên cứu tập trung vào đánh giá hiện trạng kim loại nặng trong nước sử dụng trong nông nghiệp và sự hấp thụ tích lũy một số kim loại nặng lên các thực phẩm khác nhau. Sự hấp thụ và tích lũy kim loại nặng lên thực vật còn được ứng dụng trong các công nghệ xử lý nhằm loại bỏ các kim loại nặng tồn dư trong đất, nước.

Theo đề tài nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong bùn đáy, trong nước và trong một số loại rau thủy sinh như ngó sen, rau muống, rau nhút, kèo nèo của tiến sĩ Bùi Cách Tuyến, Hiệu trưởng Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM cho thấy: Nhiều mẫu nước, mẫu rau được lấy phân tích từ Thạnh Lộc (Quận 12), kênh Tham Lương (Quận Tân Bình), nguồn nước thải từ Khu Công nghiệp Vĩnh Lộc, Xí nghiệp Sơn Hải, Xí nghiệp Dệt Thăng Long (Bình Chánh), Suối Cái (Thủ Đức) không đảm bảo an toàn, rất nhiều loại bị ô nhiễm nặng. Hàm lượng kẽm trong mẫu nước trồng rau muống ở Bình Chánh cao gấp 30 lần mức cho phép. Hàm lượng chì trong 2 mẫu nước trồng rau nhút ở Thạnh Xuân có hàm lượng chì cao gấp 8,4 – 15,3 lần mức cho phép. Một mẫu nước trồng rau muống ở Thạnh Xuân có hàm lượng chì cao gấp 2,24 lần mức cho phép. Một mẫu rau muống ở Bình Chánh có hàm lượng chì cao gấp 3,9 lần mức cho phép. Một mẫu ngó sen ở Tân Bình có hàm lượng chì cao gấp 13,65 lần mức cho phép. Hàm lượng kim loại đồng tại một ruộng rau muống ở Thạnh Xuân cao gấp 2 lần mức cho phép. Hàm lượng kẽm tại các ao rau muống ở Thạnh Xuân cao gấp 2 – 4,12 lần mức cho phép. Một ao sen ở Thạnh Xuân có hàm lượng chì trong nước cao gấp 1,9 – 2,4 lần mức cho phép, ao rau nhút ở Thạnh Xuân có hàm lượng chì cao gấp 28,4 – 35,4 lần mức cho phép.

Lương Thị Hồng Vân và Nguyễn Mai Huệ (2002), đã điều tra hàm lượng Pb, As trong rau, quả (rau muống, mồng tơi, cải xanh, ngải cứu, rau ngót, khoai lang, chuối, đu đủ…) trồng tại các vùng xung quanh xưởng luyện kim màu Thái Nguyên và thu được kết quả như sau: hàm lượng Pb và As trong rau quả ăn được trồng tại vùng có xưởng luyện kim màu Thái Nguyên cao hơn mức an toàn cho phép từ 2 đến 6 lần.

Vũ Đình Tuấn và cộng sự (2004), cũng đã điều tra hiện trạng kim loại nặng trong đất và cây rau vùng ngoại thành Hà Nội, kết quả cho thấy: lượng Pb trong 13 mẫu rau và lượng Cd trong 11 mẫu rau trồng tại Từ Liêm đặc biệt là nhóm rau gia vị và rau ăn lá nấu chín (tía tô, mùi, hành, tỏi, kinh giới, rau ngót, cải ngọt, mồng tơi…) vượt khỏi tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam.

Lê Đức và các cộng sự (2005) đã nghiên cứu ảnh hưởng của Pb²⁺, Cu²⁺ đến giun đất, rau cải và ảnh hưởng của Pb, Cu, Zn, Cd đến cây mạ trên nền đất phù sa sông Hồng. Kết quả cho thấy, ảnh hưởng trực tiếp của Pb²⁺, Cu²⁺ đến sự nảy mầm của hạt rau cải cũng như sự sinh rễ, sinh lá và chiều cao trung bình của cây cải, tùy thuộc vào độc tính của từng nguyên tố (Pb, Cu, Zn, Cd) ở những nồng độ lớn nhỏ khác nhau đã ảnh hưởng đến bộ rễ cũng như gây chết cây mạ.

Từ một số kêt quả phân tích trên NACEN có một số khuyến cáo như sau:

Đối với người trồng rau:

– Sử dụng nguồn nước tưới rau không bị ô nhiễm bởi kim loại nặng tại các khu công nghiệp

– Dùng các loại phân bón đạt tiêu chuẩn, có nguồn gốc rõ ràng

–  Không sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật ko có nguồn gốc rõ ràng, đã bị cấm hoặc hạn chế sử dụng

– Thiết lập các quy trình sản xuất rau an toàn, đạt tiêu chuẩn.

– Nếu rau được trồng trong môi trường đất có hàm lượng kẽm khoảng 56mg/Kg đất và nồng độ Zn trong nước tưới là 2 ppm thì người trồng rau không nên kéo dài thời gian thu hoạch sau 30 ngày.

Đối với người tiêu dùng:

– Không sử dụng các loại rau không rõ nguồn gốc, xuất xứ

– Không sử dụng các loại rau có màu sắc khác thường, mùi vị lạ

– Không sử dụng các loại rau có nguồn gốc từ các khu công nghiệp, khu chế suất – Khi sử dụng các loại rau nên rửa sạch trước khi nấu chín.