ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI

1. Cơ chế lan truyền độc chất trong môi trường khí và tác động của chất độc trong không khí đến con người, môi trường. a. Cơ chế lan truyền Cơ chế và sự lan truyền của độc chất là một quá trình rất phức tạp. Các chất ô nhiễm khi thải ra khí quyển sẽ chịu sự ảnh hưởng của các yếu tố về khí tượng thuỷ văn cùng với các yếu tố về nguồn ô nhiễm, chúng sẽ phát tán pha loãng trong khí quyển và đồng thời xảy ra quá trình biến đổi hoá học, sa lắng khô, sa lắng ướt,… Cơ chế khuếch tán: Là cơ chế chủ động, di động một cách ngẫu nhiên từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp cho đến khi hòa tan. • Khuếch tán trong 1 pha: pha khí. • Khuếch tán trong 2 pha: kết hợp hơi và nước. Cơ chế đối lưu: Là cơ chế thụ động, phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện khí tượng thuỷ văn • Cơ chế đồng nhất: theo dòng chảy, không khuếch tán (khí di chuyển diện hẹp dưới tác động của gió) • Cơ chế không đồng nhất: các khí, các hơi được hấp thụ và lắng đọng trong các hạt bụi rắn hoặc lỏng, bị rơi xuống từ trên cao xuống đất hoặc nước. Đặc điểm sự lan truyền: lan truyền không biên giới và lan truyền diện rộng. b. Tác động đến con người, môi trường  Ảnh hưởng của chất động đến người và động vật Chất ô nhiễm trong không khí chủ yếu xâm nhập vào cơ thể qua con đường hô hấp. Các loại độc chất khác nhau có cơ chế tác dụng lên cơ thể sinh vật và tác dụng gây độc khác nhau.  Tác động kích thích lên đường hô hấp trên: Các hạt có tác dụng kích thích lên đường hô hấp trên chủ yếu là các hạt có kích thước lớn, khi vào cơ thể chúng đọng lại trên các đường hô hấp trên và gây hại cho các bộ phận đó. Các chất bao gồm bụi kiềm : NH3, SO3  Tác động gây ngạt: các chất khí tác động gây ngạt theo 2 cơ chế

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG

VÀ SỨC KHỎE CON NGƯỜI

1 Cơ chế lan truyền độc chất trong môi trường khí và tác động của chất độc trong không khí đến con người, môi trường.

a Cơ chế lan truyền

Cơ chế và sự lan truyền của độc chất là một quá trình rất phức tạp

Các chất ô nhiễm khi thải ra khí quyển sẽ chịu sự ảnh hưởng của các yếu tố về khí tượng thuỷ văn cùng với các yếu tố về nguồn ô nhiễm, chúng sẽ phát tán pha loãng trong khí quyển và đồng thời xảy ra quá trình biến đổi hoá học, sa lắng khô, sa lắng ướt,…

- Cơ chế khuếch tán:

Là cơ chế chủ động, di động một cách ngẫu nhiên từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp cho đến khi hòa tan

 Khuếch tán trong 1 pha: pha khí

 Khuếch tán trong 2 pha: kết hợp hơi và nước

- Cơ chế đối lưu:

Là cơ chế thụ động, phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện khí tượng thuỷ văn

 Cơ chế đồng nhất: theo dòng chảy, không khuếch tán (khí di chuyển diện hẹp dưới tác động của gió)

 Cơ chế không đồng nhất: các khí, các hơi được hấp thụ và lắng đọng trong các hạt bụi rắn hoặc lỏng, bị rơi xuống từ trên cao xuống đất hoặc nước

- Đặc điểm sự lan truyền: lan truyền không biên giới và lan truyền diện rộng

b Tác động đến con người, môi trường

 Ảnh hưởng của chất động đến người và động vật

Chất ô nhiễm trong không khí chủ yếu xâm nhập vào cơ thể qua con đường hô hấp Các loại độc chất khác nhau có cơ chế tác dụng lên cơ thể sinh vật và tác dụng gây độc khác nhau

 Tác động kích thích lên đường hô hấp trên: Các hạt có tác dụng kích thích lên đường hô hấp trên chủ yếu là các hạt có kích thước lớn, khi vào cơ thể chúng đọng lại trên các đường hô hấp trên và gây hại cho các bộ phận đó Các chất bao gồm bụi kiềm : NH3, SO3

 Tác động gây ngạt: các chất khí tác động gây ngạt theo 2 cơ chế

 Các chất khí CO2, CH4, SO2…có trong không khí, làm pha loãng nồng độ oxy

có trong không khí, ngăn cản việc lấy oxy trong không khí

1

 Các chất trong không khí tác dụng trực tiếp ngăn cản khả năng vận chuyển oxy của hemoglobin (Hb)

Ví dụ: CO tác dụng vs Hb ngăn cản khả năng vận chuyển oxy của Hb

NO2 tăng khả năng tạo methemoglobin trong máu, giảm khả năng vận chuyển oxy trong máu

 Các chất tác động lên phổi: gây các bệnh liên quan đến phổi như ung thư phổi, viêm phổi, bệnh bụi phổi,…

 Các chất gây mê và gây tê: etylen, etyl ete, xeton Các chất này tác dụng lên hệ thần kinh gây mê và tê

 Các chất gây dị ứng: như phấn hoa, isocyanat hữu cơ Các chất này gây ra những phản ứng miễn dịch không bình thường là nguyên nhân dẫn đến dị ứng

 Các chất tác dụng lên thận: như Pb, Hg, các chất này tích động trong thận gây sỏi thận, protein niệu

 Các chất tác dụng lên hệ thống tạo máu: các chất này ngăn cản sản xuất protein trong máu, gây ra bệnh thiếu máu, và các bệnh liên quan đến hô hấp

 Các tác động khác: một số dung môi hữu cơ dễ dàng tích tụ trong cơ thể gây rối loạn sinh lý, gây đột biến gen

 Ảnh hưởng tới thực vật

Hầu hết các chất ô nhiễm trong môi trường không khí đều có ảnh hưởng xấu đến thực vật Biểu hiện đó là:

 Tác động lên sự phát triển của cây như là kìm hãm sự phát triển của cây, chồi non không có khả năng nảy chồi, hoặc kích thích phát triển làm lá phát triển quá nhanh, phiến lá bị quăn

 Bụi bám làm ảnh hưởng quá trình quang hợp của lá

 Vàng lá, hoa quả bị lép, bị nứt, bị thui mức độ cao hơn thì lá cây, hoa quả bị rụng và bị chết hoại

 Ảnh hưởng đến cơ sở hạ tầng:

 Ăn mòn bê tông

 Mài mòn ,làm mất màu chất sơn trên bề mặt sản phẩm

2

2 Trình bày về độc học của tác nhân điển hình: Kim loại (Pb, Hg, Cd); POP (dioxin và PCBs); khí (CO; SO 2 ; NO x ;); một số tác nhân sinh học : dạng, nguồn (Dạng tồn tại; Nguồn gốc ,đường xâm nhập vào cơ thể con người; tính độc; triệu chứng, phòng ngừa, ví dụ về sự cố nhiễm độc do môi trường điển hình).

1) Kim loại

-Tự nhiên: là thành phần của vỏ trái đất, tích tụ thành khoáng chất

- Nhân tạo:

 Công nghiệp: chất thải rắn, khí thải, nước thải của khu khai thác và chế biến quặng, sản xuất sơn, acquy

 Nông nghiệp: thuốc trừ sâu, khói thải khu sản xuất nông nghiệp

 Giao thông: khí thải các động cơ sử dụng xăng

 Hoạt động quân sự: trong các động cơ, xe cộ như xe tăng, máy bay, trong đạn

 Hoạt động hằng ngày: sơn, acquy, khói thuốc lá

 Dạng tồn tại

 Môi trường không khí: tồn tại dưới dạng các hợp chất vô cơ, còn gọi là các hạt bụi chì vô cơ

 Môi trường nước: Chì phát thải từ các điểm khai khoáng và

nghiền quặng xâm nhập vào môi trường nước dưới dạng PbS, các oxit chì và

cacbonat chì

 Môi trường đất :Đối với loại đất phát triển trên đá vôi, chì chủ yếu tồn tại dưới dạng muối cacbonat, các phức trung hòa và các cation chì

Còn đối với đất có độ pH trung bình và thấp thì các dạng tồn tại chủ yếu của chì là Pb(OH)2, Pb3(PO4)2,Pb5(PO4)3OH

 Chì từ môi trường đi vào cơ thể qua con đường hô hấp là đường xâm nhập chủ yêu,chiếm 50-70%

 Sự nhiễm độc này là hậu quả của việc hít thở các khói bụi chì trong không khí

 Ở 6000C hơi chì bay lên, đủ để nồng độ hơi chì trong môi trường lao động vượt quá mức cho phép, ảnh hưởng đến hô hấp

3

Khi ăn thức ăn bị thôi nhiễm chì, từ các dụng cụ, chén, đĩa, muỗng, đũa có sơn màu lòe loẹt, tay bẩn dính bụi chì, ăn uống tại nơi làm việc, bụi chì đọng vào thực phẩm, không vệ sinh cá nhân, hoặc trẻ em mút, ngậm đồ chơi có sử dụng sơn pha chì,… Chì

và các dẫn xuất của chì sẽ huyển thành clorua, một loại muối có khả năng hấp thu qua niêm mạc ruột để đi vào cơ thể

Chì vô cơ hấp thụ qua da rất ít, chì qua da khi bụi chì bám vào vùng da bị tổn thương hoặc khi có sự tiếp xúc với các chất có chứa chì, mà điển hình là xăng pha chì

Sự phát triển hệ thần kinh phôi thai đặc biệt dễ bị tác động bởi sự nhiễm độc chì Chất độc sẽ ảnh hưởng đến thai nhi qua nhau thai và đứa trẻ qua sữa mẹ

Chì qua nhau thai nên mẹ mang thai bị ngộ độc chì thì con sinh ra cũng bị ngộ độc chì Nồng độ chì trong máu của con bằng 80% nồng độ chì trong máu của mẹ

 Tính độc:

 Chì và hợp chất của chì đều độc, nếu càng dễ hòa tan thì độc tính càng cao

 Nếu hít phải nồng độ hơi chì trong khoâng khí quá 0,15mg/m3 thì công nhân

có thể bị nhiễm độc, nếu ăn phải 1g bụi chì thì có thể chết

 Triệu chứng

Nguyên nhân do muối chì hòa tan được hấp thu nhanh vào cơ thể gây ra:

 Rối loạn tiêu hóa: buồn nôn, nôn, đau thượng vị, có thể gây tiêu chảy

 Tòan thân suy sụp nhanh chóng: lo lắng, mạch nhỏ, tuột sút, co giật

 Dấu hiệu viêm thận hoặc viêm gan – thận (tiểu ít, protein niệu đạm huyết tăng, vàng da, có thể dẫn đến tử vong)

 Toàn thân suy sụp, mệt mỏi, ít ngủ, nhức đầu, đau cơ xương, rối loạn tiêu hóa như táo bón, ăn không ngon

 Ở chân răng nơi tiếp xúc với lợi có đường viền chì do ứ đọng sunfua chì

 Cơn đau bụng chì: dữ dội, thường đau ở vùng thượng vị Đau bụng kèm theo nôn dữ dội, kèm theo táo bón, huyết áp tăng và không cứng bụng

 Liệt do chì: liệt thần kinh quay, liệt cơ chuỗi

 Tai biến não: nhức đầu dữ dội, co giật động kinh mê sảng, dễ tử vong

 Viêm thận: thường xuất hiện chậm, có thể có hồng cầu trong nước tiểu

4

 Phòng ngừa

 Tăng cường tuyên truyền, giáo dục sức khỏe, nâng cao nhận thức của người dân

 Giữ vệ sinh môi trường: giám sát đánh giá tình trạng ô nhiễm do chì và có các biện pháp can thiệp, xử lý thích hợp để tránh ô nhiễm và ngộ độc

 Đảm bảo an toàn lao động, đặc biệt với nghề nghiệp có nguy cơ nhiễm độc chì cần đảm bảo môi trường và an toàn lao động

 Gia đình, nhà trường : thực hiện với cá nhân cho trẻ đặc biệt rửa tay,cắt móng tay, không đưa tay và mọi vật lên miệng

 Sự cố điển hình:

Các nạn nhân làm việc tại những nhà máy chế biến thiếc tại thành phố Thiệu Hưng,

phía đông tỉnh duyên hải Chiết Giang, China Daily đưa tin Các kết quả kiểm tra cho

thấy trong số hơn 600 người có 26 người lớn và 103 trẻ em bị nhiễm độc chì nghiêm trọng

 Nguồn gốc

 Tự nhiên

Tồn tại trong vỏ trái đất, khoáng vật, hoạt động của núi lửa…

 Nhân tạo

 Công nghiệp:

 Khai thác mỏ :thủy ngân, vàng, đồng, kẽm, bạc…

 Quá trình mạ vàng, bạc theo phương pháp hóa học sử dụng hỗn hống thủy ngân

 Quá trình sản xuất chlorate, ka li có liên quan tới Hg, clo và chất ăn da soda

 Các ngành thuộc kỹ nghệ điện Thủy ngân được dung để chế tạo các đèn hơi thủy ngân, các máy nắn và ngắt dòng, các thiết bị kiểm tra công nghệ

 Công nghiệp bột giấy

 Sản xuất clo, thép, photphat, vàng

Sử dụng thủy ngân hữu cơ để sản xuất thuốc diệt loài gặm nhấm, diệt nấm, công nghệ

xử lý hạt giống chống nấm, sâu bệnh

 Các loại hợp chất thủy ngân hữu cơ dưới dạng dược phẩm

 Quá trình sản xuất và bảo quản vắcxin

 Hg có trong một số dụng cụ y khoa

5

 Nha khoa sử dụng hàn trám răng.

Nguồn thải thủy ngân từ việc đốt hay chôn lấp các chất thải đô thị, nước thải sinh hoạt

Thủy ngân có mặt trong phong vũ kế thủy ngân, bơm khuyếch tán, tích điện kế thủy ngân và nhiều thiết bị phòng thí nghiệm khác

 Dạng tồn tại:

Thuỷ ngân là một kim loại rất dễ thay đổi dạng tồn tại cũng như tính chất Rất dễ bay hơi, nó dễ dàng chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi ở nhiệt độ phòng Khi có mặt oxy, thuỷ ngân dễ dàng bị oxy hoá chuyển từ dạng kim loại , dạng lỏng hoặc khí sang trạng thái ion, (Hg2+) Nó cũng dễ dàng kết hợp với những phân tử hữu cơ tạo nên nhiều dẫn xuất thuỷ ngân

 Tính độc:

 Hg ( kim loại) dạng lỏng Trơ và không độc độc thường có trong các nhiệt kế

 Hg ( hơi): ở nhiệt độ thường thủy ngân kim loại chuyển về dạng hơi Độ bay hơi cao ( rất độc đối với não)

 Hg2+ ( phổ biến là Hg2Cl2) : Tạo hợp chất không tan với clorua, độc tính thấp

 Hg2+ :Rất độc, khó di chuyển qua màng sinh học

 Con đường xâm nhập:

Ở nhiệt độ thường, kim loại thủy ngân bay hơi vào không khí và dễ dàng xâm nhập vào cơ thể con người và động vật qua con đường hô hấp

Thủy ngân có khả năng tích lũy trong chuỗi thức ăn và xâm nhập vào cơ thể chủ yếu

là qua thực phẩm rồi tiếp tục tích lũy trong cơ thể

Da cũng có khả năng hấp thụ Hg và các hợp chất của Hg tuy không mạnh bằng qua đường hô hấp và tiêu hóa thủy ngân tiếp xúc với da do dùng thuốc, trám răng, mỹ phẩm, các chế phẩm bôi ngoài da mà trong thành phần có chứa muối thủy ngân

 Triệu chứng:

 Nhiễm độc cấp tính:

 Ảnh hưởng đến hô hấp, giảm clo huyết, nhiễm axit, gây viêm loét miệng, bỏng đường tiêu hóa, nôn ra máu, toàn thân suy sụp

 Khó thở, chuột rút, giật cơ, mê sảng và bệnh nhân thường tử vong trong vòng

24 đến 36 giờ

6

 Nhiễm độc bán cấp tính:

 Triệu chứng hô hấp: ho, kích ứng phế quản

– Triệu chứng dạ dày–ruột (tiêu hoá): nôn, tiêu chảy

– Đau do viêm lợi

– Loét trong miệng; Đôi khi tăng anbumin niệu

 Nhiễm độc mãn tính:

 Bực dọc, vô cảm, đần độn và đau đầu liên miên

 Rối loạn thần kinh cảm giác và chỉ huy cũng là một phần của hội chứng thần kinh

 Rối loạn cảm giác

 Phòng ngừa:

 Quy định nồng độ tối đa cho phép của thủy ngân sử dụng trong các lĩnh vực có

sử dụng thủy ngân

 Hạn chế sử dụng hoặc tìm chất thay thế nếu có

 Tổ chức kế hoạch và kế hoạch hóa lao động để giảm tiếp xúc với Hg

 Không cho làm việc với Hg đối với các đối tượng sau: nữ dưới 18 tuổi, những người bị bệnh thần kinh, tiêu hoá, gan, thận, người nghiện rượu Phải khám định kỳ khi làm việc trong môi trường phơi nhiễm thủy ngân

 Chống Hg bay hơi và bụi Hg bằng thông gió hợp lý

 Nâng cao kiến thức về thủy ngân cũng như cách xử lý khi gặp sự cố liên quan tới thủy ngân cho mọi người

 Sử dụng các công nghệ xử lý hơi thủy ngân

 Nguồn gốc:

 Tự nhiên:

 Các hoạt động núi lửa, hay những hiện tượng tự nhiên khác như cháy rừng…

 Tồn tại trong đất, cát, đá, than đá, than bùn…

 Cadmium còn có thể đi vào nước thông qua sự xói mòn và hạ nguồn các con sông từ các mỏ khoáng cũ và các nguồn phân khoáng

 Nhân tạo

 Công nghiệp:

 Nhà máy sản xuất nhuộm, trong những hợp kim để mạ, trong các sơn men trên

đồ gốm, nhựa PVC, trong sản xuất ắc quy có công suất lớn, pin, làm thanh điều chỉnh trong lò phản ứng hạt nhân…

 Chất thải của khu khai thác và chế biến khoáng sản

 Nông nghiệp:

7

Sử dụng phân bón trong nông nghiệp, đất bùn…

 Trong sinh hoạt:

Nước thải, chất thải rắn trong quá trình sinh hoạt thải ra

 Dạng tồn tại:

Tồn tại ở các dạng: Cadimi oxit CdO, Cadimi hidroxit Cd(OH)2, Muối Cd(II)

ảnh hưởng đến hệ hô hấp và các cơ quan khác

đường hô hấp (25-50% lượng vào)

thể (tính trung bình cho người lớn) qua đường hô hấp khoảng 0,15µg/m³, với thể tích không khí thở hàng ngày ≈ 15m³/ngày thì lượng Cd được hấp thụ là 0,04 µg/m³ (25%)

nước uống chỉ hấp thụ 3-5%, còn lại được đào thải qua phân nguyên dạng

từ 10-25 µg/ngày, nhưng chỉ 0,6-1,3µg được hấp thụ

Đường xâm nhập qua da rất ít và không đặc trưng cho Cd Ngâm tay vào nước có chứa Cd trong 5 giờ, chỉ có 1,8% lượng Cd trong nước thấm vào da

 Khả năng thấm qua màng của nhau thai chủa Cd rất hạn chế

 Ngay cả khi tiếp xúc ở liều cao cũng thấy ít lượng Cd truyền từ mẹ sang con qua nhau thai ở gia đoạn cuối của thời kỳ mang thai

 Tính độc

chất kích ứng và rất độc

chết người trong 2 giờ

động vật người ta thu được kết quả chúng bị teo tinh hoàn, ung thư tinh hoàn, và theo dõi trên người thì đã có kết quả về ung thư tuyến tiền liệt

8

 Nhiễm độc cấp tính

dạ dày – ruột, co cơ thượng vị, đôi khi nôn ra máu, tiêu chảy

 Khó thở, xanh tím mặt, ho

do hít phải Cd được đánh giá từ 15 – 20%, xảy ra sau khi hít phả Cd từ 1 – 3 ngày

 Gây ra các rối loạn chức năng ống thận và quá trình tái hấp thu các chất, đặc biệt là tái hấp thu protein do phát triển xơ hóa màng ống thận, sỏi thận

 Đau nhức xương

 Tổn thương hệ hô hấp

 Ung thư phổi, ung thư cơ quan sinh sản

 Phòng ngừa

 Chế độ ăn uống của canxi và phosphate phải được tăng lên, cung cấp đủ kẽm

và protein

 Địa điểm sản xuất không nên ăn và hút thuốc lá

 Đồ dùng cadmium mạ không thể được lưu trữ thực phẩm, đặc biệt là các loại thực phẩm có tính axit như giấm

 Để ngăn chặn cadmium trên ô nhiễm môi trường, công tác bảo vệ môi trường phải được thực hiện nghiêm chỉnh thi hành các tiêu chuẩn sức khỏe môi trường cadmium

 Sự cố điển hình

Năm 2013 phát hiện gạo của tỉnh Hồ Nam –Trung Quốc nhiễm Cd vượt quá nồng độ cho phép

Nguồn tự nhiên

Các núi lửa đang hoạt động, nạn cháy rừng là một nguồn ô nhiễm dioxin, furan trong không khí

 Nguồn nhân tạo

 Phát sinh trong quá trình sản xuất thuốc diệt cỏ và các hợp chất clo hữu cơ khác, là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất này

9

 Phát sinh do quá trình đốt cháy nhiên liệu, cháy rừng, thiêu hủy rác thải và từ nguồn khí thải của các phương tiện giao thông

 Dạng tồn tại

 Trong khí quyển Dioxin và furan tồn tại dưới dạng hơi hoặc bám vào các hạt bụi

 Trong địa quyển liên kết với các chất ô nhiễm hữu cơ khác có trong đất

 Trong thủy quyển, dioxin và furan ít tan trong nước mà chủ yếu có ở đáy bùn, trầm tích biển

 Sinh quyển, dioxin và furan tồn tại trong các mô mỡ của động vật, thực vật qua chuỗi thức ăn tích tụ lại trong cơ thể con người

 Dioxin còn có nhiều trong một số sản phẩm thực phẩm rau quả, thịt và sản phẩm sữa

Đioxin nhập vào cơ thế người chủ yếu là qua con đường ăn uống (tới 98%) bởi những thực phẩm nhiễm độc đioxin, qua đường hô hấp (2%) Đioxin là loại hợp chất ưa mỡ, khi xâm nhập vào cơ thể chúng tích luỹ chủ yếu trong mô mỡ (hệ số phân bố của 2,3,7,8-TCDD trong mô mỡ là 300, da là 30, gan là 25, sữa là 13, máu là 10, thành ruột: 10, thận: 7, bắp thịt: 4, mật: 0,5 và nước tiểu 0,00005)

Dioxin có độc tính cao và tác động của dioxin diễn ra ở cấp độ tế bào, gen

Liều gây độc của dioxin

 Triệu chứng

 PCDD được xếp vào nhóm 2B các chất có thể gây ung thư

 Suy giảm miễn dịch, làm teo các cơ quan limpho, tiêu biến bạch huyết cầu

 Làm thay đổi tế bào ở tất cả các giai đoạn phát triển ở tinh hoàn con đực, tiêu biến sinh sản

 Tăng quá trình chết theo chương trình của tế bào ở một số vùng sau não giữa, gây suy giảm chức năng của não bộ

 Nổi mụn và các tổn thương da

 Ức chế protein kinaza C trong các tế bào cơ nhẵn động mạch chủ

 Truyền thông và tư vấn về dự phòng phơi nhiễm dioxin trong thực phẩm tại cộng đồng

 Xử lí nhiễm độc Dioxin

 Không sử dụng và sãn xuất các chất có chứa dioxin

 Sự cố điển hình

10