Hình thái, chuyền dạng và độc học của Chì

Là bài báo cáo về chuyển dạng, hình thái, tích lũy sinh học và độc học của kim loại chì, chì có hình dạng như thế nào trong môi trường, chuyển dạng như thế nào, chì có độc như thế nào đối với sức khỏe, kim loại chì được sử lý như thế nào trong môi trường, đại học lâm nghiệp

 GVHD: Ths Bùi Văn Năng

 Nhóm 01

 Chủ đề: Tìm hiểu về hình thái, sự chuyển hóa và độc học của chất Chì trong môi trường

Thảo luận nhóm môn Độc học môi trường

Danh sách nhóm 01

 1 Giới thiệu chung về chì

 2 Nguồn gốc phát sinh vào môi trường

 3 Các dạng tồn tại, chuyển dạng và con đường di chuyển

- Chì là kim loại nặng có khối lượng là 207,1 d = 11.3g/cm3 màu xám xanh

- Chì không mùi, không vị, không hòa tan ,dẫn điện kém so với các kim loại khác

- Chì có tính mềm, dễ cán mỏng, dễ cắt và dễ định hình

 Tính chất hóa học

- Chì có thể tác dụng với axit HNO3 ,Chì bị oxi hóa và tạo phức với Clo

1 số hợp chất của chì :

- PbO :dùng để chế tạo chì axetat,  chì cacbonat, chế tạo acquy

- PbS : được sử dụng để chế tạo kim loại, sơn, vecni

- Ngoài ra có các hợp chất khác như muối chì PbSO3

1 Giới thiệu chung về chì

2 Nguồn gốc phát sinh

- Từ vỏ trái đất

- Các hoạt động núi lửa

- Động đất, xói mòn, phong hóa trái

đất

- Công nghiệp kỹ thuật điện tử

- Công nghiệp hóa chất

- Trong kỹ thuật quân sự

- Trong ngành năng lượng học nguyên

tử và kỹ thuật hạt nhân

- Trong nghệ thuật và y học (3)

 Trong không khí

+ Các nguồn phát thải chì vào không khí: các nhà máy luyện kim, các nguồn giao thông vận tải, động đất núi lửa, gió cuốn bụi chì từ đất

+ Theo số liệu năm 1990-1993: tổng lượng chì phát thải ước tính 3307 tấn/năm Cụ thể:

+ Nhà máy luyện kim 840 tấn/năm+ Sản xuất hóa học 181 tấn/năm+ Các hoạt động sản xuất khác 553 tấn/năm+ Nguồn giao thông 418 tấn/năm

………

-

2 Nguồn gốc phát sinh vào môi trường

 Trong nước

- Chì được phát thải vào trong nước chủ yếu từ các nguồn:

+ Đạn chì, chì buộc vào lưỡi câu, lưới đánh cá

+ Nước thải từ các nhà máy luyện kim

+ Nguồn nước rỉ từ các kim loại đồ điện tử trong gia đình, đường ống dẫn nước (ống đồng)

 Trong đất

- Bụi chì lắng đọng từ không khí

- từ các cơ sở luyện kim, khai thác khoáng sản, khai thác than đá

2 Nguồn gốc phát sinh vào môi trường

 Trong không khí

a) Dạng tồn tại

- Các hợp chất chì vô cơ tồn tại chủ yếu trong các hạt bụi

+ Chì được thải ra từ các khu khai thác quặng, nhà máy luyện kim có dạng chính trong không khí là các hợp chất chì-lưu huỳnh: PbSO4, PbS, PbO.PbSO 4

+ Chì được thải ra từ đốt nhiên liệu hóa thạch có dạng chính: PbCl 2, PbO

-Từ các nhà máy luyện kim, chì được đi kèm với các hạt bụi từ 1,5 - 10 và nhỏ hơn 1 với các hạt bụi sinh ra từ quá trình đốt nhiên liệu

3 Các dạng tồn tại và con đường di chuyển

 Trong không khí

b) con đường di chuyển

*Phụ thuộc vào kích thước hạt bụi:

+ Với kích thước >2 các hạt bụi được lắng ở gần nguồn phát thải

+ Các hạt bụi kích thước nhỏ hơn có thể di chuyển hàng nghìn kilomet

*Chì được phân tán và rời ra khỏi không khí bởi 2 quá trình chủ yếu là: Quá trình lắng đọng là lắng đọng khô và lắng đọng ượt

3 Các dạng tồn tại và con đường di chuyển

 Trong nước

a) Các dạng tồn tại (1)

- Lượng chì hòa tan trong nước mặt phụ thuộc vào pH của nước và nồng độ muối hòa tan:

+ Với pH > 5,4 Tổng lượng chì hòa tan sấp xỉ khoảng 30 trong nước cứng và 500 trong nước mềm.

+ Với sự suất hiện của những ion Sunfate và nồng độ chì hạn chế -> hình thành chì sunfat

+ Với pH > 5.4 chì ở các dạng chì carbonate, PbCO3 và Pb 2(OH)2CO 3, và các dạng chì không tan khác

- Ở nước ngọt chì tồn tại dưới dạng hóa trị 2 (Pb2+) tại pH dưới 7.5 nhưng ở điều kiện kiềm cũng có thể chuyển thành PbCO3

- Ở nước biển chì tồn tại dưới dạng chì cloride và chì cacbonat

3 Các dạng tồn tại và con đường di chuyển

 Trong nước

b) Sự vận chuyển

- Tạo phức với các phối tử vô cơ hoặc hữu cơ

- Tạo bông hoặc keo tụ

- Một phần đáng kể chì được mang đi cùng dòng nước bao gồm: các hạt bụi keo hoặc các hạt bụi chì không tan lớn hơn của chì cacbonat, chì oxit, chì hydroxide

- Chì có thể bị hấp thụ ion trên bề mặt khoáng của trầm tích, hoặc được mang bở 1 phần sinh vật lơ lửng hoặc các vật chất hữu cơ vô sinh trong nước

3 Các dạng tồn tại và con đường di chuyển

 Trong đất

a) Các dạng tồn tại

- Phụ thuộc vào pH của đất, loại đất, kích cỡ hạt đất, nồng độ chất dinh dưỡng trong đất, sự có mặt của chất keo vô

cơ và ion oxide, sự trao đổi cation, và lượng chì trong đất

+ Tại nơi có pH trung tính: chì-cacbon hưu cơ chiếm ưu thế

+ Tại nơi có pH thấp, chì hòa tan ở dạng vô cơ chiếm ưu thế

+ Trong dung dịch đất, hấp thụ các hạt mùn keo,

+Dạng cacbonat và trong mạng tinh thế aluminsilicat

3 Các dạng tồn tại và con đường di chuyển

 Trong đất

b) con đường di chuyển

- Sự di chuyển của chì trong đất sẽ tăng trong môi trường axit thấp

- Lượng chì trong đất phụ thuộc lớn vào sự lắng đọng từ trong không khí Hầu hết lượng chì sẽ được giữ lại trong đất, rất ít được rửa trôi theo dòng nước hoặc đi vào nước ngầm trừ trong điều kiện axit

- Bị hấp thụ vào các hạt keo đất

- theo nước ngấm vào nguồn nước ngầm

- Bị hấp thụ vào các quần thể sinh vật

3 Các dạng tồn tại và con đường di chuyển

 Qua đường hô hấp: từ các hạt bụi ngoài không khí

- Khoảng 30-50% lượng chì được hít vào và lắng đọng trong phổi, sau đó tiếp tục đi đến các cơ quan khác

 Qua đường tiêu hóa: Phụ thuộc vào: dạng tồn tại hóa học của chì, kích thước hạt bụi chì, trạng thái no đói, chế

độ dinh dưỡng, độ tuổi

- Khoảng 5% hấp thụ qua con đường ăn và uống đối với người trưởng thành

- Khoảng 50% đối với trẻ nhỏ

- chế độ ăn nghèo caxi, sắt, đồng, magie, photpho làm tăng khả năng hấp thụ chì

 Qua da: Chủ yếu do quá trình tiếp xúc với bụi chì và tiếp xúc trực tiếp với bột chì nitrat, bột chì kim loại

Con đường xâm nhập vào cơ thể con người

- Trong cơ thể con người chì không bị chuyển dạng chỉ di chuyển từ cơ quan này đến cơ quan khác

- Sau khi đi vào cơ thể con người -> máu -> ( gan, thận, cơ, não)

- Sau vài tuần -> (xương, răng, tóc, móng)

- Sau đó được đào thải qua đường: phân, nước tiểu và mồ hôi

Sự di chuyển của chì trong cơ thể con người

 Thực vật

- Khả năng tích lũy sinh học của cây từ đất phụ thuộc vào các yếu tố: sự trao đổi cation, pH, lượng chất dinh dưỡng,

độ ẩm đất, và sự cải tạo của con người vào đất

=> sự tích lũy sinh học sẽ tăng khi pH và hàm lượng chất dưỡng trong đất giảm

- Thực vật hấp thụ chì chủ yếu qua bộ rễ, 1 phần từ sự lặng đọng bụi chứa chì trong không khí đến lá

- Hàm lượng chì cao nhất hiện diện trong vỏ và cành cây

4 Khả năng tích tụ sinh học

 Thực vật

Bảng các loài thực vật hấp thụ chì

4 Khả năng tích tụ sinh học

Tạp chí phát triển khoa học và công nghệ: tập 10, số 1, 2007

 Động vật

- Động vật hấp thụ chì chủ yếu thông 2 con đường: Qua hít không khí ô nhiễm và ăn các loài thực vật nhiễm chì

- Trong sinh vật dưới nước: nồng độ chì phát hiện cao nhất ở các loài sinh vật đáy và tảo, thấp nhất ở các loài động vật ăn thịt

=> chì không khuếch đại sinh học trong chuỗi thúc ăn của sinh vật dưới nước và trên cạn

- 1 số loài tích tụ chì cao: Loài Hàu mỹ (Crassostrea virginica), Rong nước ngọt (Senenastrum capricornutum), Cá hồi (Salmo gairdneri)

- Các dạng chì hữu cơ: hợp chất chì trialkyl, chì tetraalkyl độc hơn các dạng chì vô cơ và bị tích tụ trong hệ sinh vật dưới nước

4 Khả năng tích tụ sinh học

 Cơ thể con người:

- Chì được lưu ở các mô mềm và máu là 25-36 ngày và trong các mô cứng là vài thập kỷ

- Trong xương và răng tích tụ từ 40-70% lượng chì có trong máu người trưởng thành

4 Khả năng tích tụ sinh học

- Sự tác động của chì trong cơ thể phụ thuộc vào sự phân bố của chì, các ái lực của nó đối với các liên kết, cấu tạo

tế bào, cấu trúc của mô

- Theo EPA, 1986: chì có khả năng làm thay đổi quá trình vận chuyển ion trong cơ thể, cản trở sự phát triển và chức năng của nhiều cơ quan, đặc biệt là hệ thần kinh trung ương => từ đó gây ra rất nhiều bệnh

5 Tác động của chì đến cơ thể con người

Các bệnh gây ra bởi nhiễm chì

• + Khi bị nhiễm chì, cơ thể rơi vào trạng thái hưng phấn, mất ngủ, gây mệt mỏi Về lâu dài sẽ làm rối loạn thần kinh, tuần hoàn

và ảnh hưởng nhiều bộ phận khác; đối với trẻ em, chì có thể gây chậm phát triển trí tuệ

• + Bệnh thiếu máu: thường xảy ra khi bị nhiễm độc chì vô cơ và thưởng xảy ra trong giai đoạn cuối, nhưng ngay khi tiếp xúc với chì, người ta đã phát hiện ra rối loạn tổ hợp máu.

• + Chì gây giảm hệ số thông minh (IQ) ngay cả với mức máu bị nhiễm chì thấp Máu nhiễn chì quá cao sẽ làm tổn thương não.

• + Chì tác động đến tủy xương, thay thế canxi trong xương và tác động đến sự hình thành huyết cầu tố do sự liên kết với sắt trong máu

• + Chì tác động lên hệ men cơ bản, đặc biệt là men vận chuyển hydro, ngăn cản một số enzyme trong quá trình tổng hợp hồng cầu, ngăn sự oxy hóa của gluco và oxy.

 Khi bị nhiễm độc chì thường bị rối loạn bộ phận tạo huyết, rối loạn não, viêm thận, liệt, đau khớp, cao huyết áp… xuất hiện biểu hiện khi lượng chì trong máu là 0,3ppm

5 Tác động của chì đến cơ thể con người

 Đối với hệ sinh thái nước

- Các sinh vật sống trong môi trường nước có khả năng tích tụ chì từ đó ảnh hưởng đến cơ thể sinh vật

- Ở nước biển do chì tồn tại nhiều ở dạng PbCl2 do vậy các sinh vật ở biển bị ảnh hưởng ít hơn so với các nguồn nước gần nguồn thải

- Đối với chì tồn tại lơ lửng trong nước, các loài sinh vật ở tầng giữa như cá sẽ bị tác động

- Chì tồn tại nhiều ở bùn đáy do đó các sinh vật như lươn, cua, 1 số loài tôm bị ảnh hưởng rất lớn, có thể dẫn đến chết hàng loạt

5 Tác động của chì đến hệ sinh thái

 Đối với hệ sinh thái đất

- Chì kết hợp với các chất dinh dưỡng trong đất, dẫn tới suy giảm chất lượng đất

- Bị rễ của các loài cây hấp thụ vào trong cơ thể rồi sau đó sẽ chuyển đến các loài sinh vật khác trong mạng lưới thức ăn

- Chì kiềm chế các vi sinh vật khoáng hóa nitơ và phân giải cellulose

5 Tác động của chì đến hệ sinh thái

 Ngăn ngừa

- Hạn chế chì trong xăng và cấm cấm sử dụng chì trong sơn

- Sử lý nước thải, khí thải từ các nhà máy luyện kim, khu khai thác quặng

- Quy hoạch hợp lý các khu công nghiệp giảm tác động xấu đến khu dân cư

- Tổ chức tuyên truyền giáo dục hạn chế ảnh hưởng của chì như:

+ Cung cấp chế độ ăn hợp lý, đủ dinh dưỡng

 Xử lý chì

- Sử dụng các biện pháp sinh học trong xử lý chì như một số các cây: cây Bèo tây, cỏ Vetiver, cỏ Mần chầu, cây Dương sỉ

- Sử dụng nano sắt tách các kim loại nặng trong nước

- Vi khuẩn KSF để xử lý chì trong nước

6 Ngăn ngừa và xử lý nhiễm chì

 Chì và các hợp chất của chì có nhiều ứng dụng trong cuộc sống, công nghiệp, y tế… bên cạnh đó khi chì và hợp chất của chì đi vào môi trường nó sẽ xâm nhập vào cơ thể gây nên các bệnh về phổi , máu, não… đặc biệt là khi xâm nhập vào trẻ em sẽ gây nên các bệnh về thần kinh ảnh hưởng đến não, làm giảm trí tuệ Bất

cứ một hàm lượng nhỏ nào của chì có trong cơ thể đều gây ảnh hưởng đến sức khỏe

- Công tác quản lý, thanh tra còn nhiều bất cập chưa quản lý được các sản phẩm có chứa các chất độc chì trôi nổi trên thị trường, tuyên truyền chưa thường xuyên liên tục, còn thiếu kinh nghiệm

7 Kết luận

 1 Theo FEDRIP (Federal Research In Progress) 2005: “6 Potential for human exposure”

 2 Lê Huy Bá: “Độc Học Môi Trường, tập 2”, Trường Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh

 3 Tạp chí phát triển KH&CN, tập 10, số 01-2007: “Lantana camara l., Thực vật có khả năng hấp thụ chì trong

Cảm ơn thầy và các bạn đã lắng nghe