BÀI-THẢO-LUẬN-Độc-học-môi-trường - Copy

Nhóm các độc chất điển hình là những hợp chất hữu cơ thơm đa vòng có gắn nhóm thế clo, là những hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học, hóa học, quang học.. Có khả năng tích tụ sinh học q

BÀI THẢO LUẬN

Chủ đề: Độc học của một số nhóm độc chất điển hình

Lớp học phần thứ 2 - tiết 4,5

1 Đặng Thị Thu Hoài – Nhóm trưởng

DANH SÁCH NHÓM

1 Độc học của PCB

3 Độc học của Đioxin

NỘI DUNG

Nhóm các độc chất điển hình là những hợp chất hữu cơ thơm đa vòng có gắn nhóm thế clo, là những hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học, hóa học, quang học Có khả năng tích tụ sinh học qua chuỗi thức ăn, lưu trữ trong thời gian dài, có khả năng phát tán xa từ các nguồn phát thải và tác động xấu đến sức khỏe con người và hệ sinh thái.

Đặc điểm chung của nhóm các độc chất này là khó phân hủy, khó bay hơi và khuếch tán trong không khí; ít tan trong nước, tan tốt trong mỡ và tính độc rất cao

Tổng quan về một số nhóm độc chất điển hình

Trong môi trường có một số nhóm độc chất điển hình sau: PCB, HCB, Dioxin, PAH, furan, một số nhóm thuốc bảo vệ thực vật như DDT, Heptaclo, Aldrin,…

PCB (Policlobiphenyl) là hợp chất clo hóa của hợp chất biphenyl, tùy theo số lượng và vị trí nhóm thế của clo mà có khoảng 209 đồng phân của PCB.

1 Độc học của PCB

Đây là một nhóm các hợp chất nhân tạo được sử dụng rộng rãi trong quá khứ, chủ yếu trong các thiết bị điện nhưng chúng đã bị cấm vào cuối những năm 1970 ở nhiều nước bởi những nguy cơ gây hại cho môi trường và sức khỏe Tuy nhiên, PCB là những hợp chất rất bền vững, hiện nay chúng vẫn còn tồn tại trong môi trường Có khoảng 130 trong 209 loại phân tử PCB từng được sử dụng trong mục đích thương mại.

Ở trạng thái nguyên chất, hầu hết PCB đều ở dạng tinh thể, không mùi, không vị và không màu.

Ở nhiệt độ thấp PCB không kết tinh mà đóng rắn thành nhựa

PCB ít tan trong nước, nhưng tan tốt trong các dung môi hữu cơ, chất béo và hiđrocacbon Khi số nguyên tử clo thế trong phân tử PCB tăng thì nhiệt độ nóng chảy và khả năng hoà tan trong chất béo tăng nhưng độ tan trong nước và áp suất hơi giảm Do PCB có khả năng tích luỹ tốt trong chất béo và các mô mỡ nên chúng rất nguy hiểm đối với con người và sinh vật

1.1 Một số tính chất lý hóa của PCB

PCB là chất ít độc cấp tính, nhưng nếu tiếp xúc nhiều trong sản xuất công nghiệp sẽ tạo ra các bệnh da và thận PCB không thể hiện tính độc ngay tức khắc nhưng khi bị nhiễm ở liều lượng 0,2

- 0,5g PCB/kg, bệnh nhân có thể bị xám da, hỏng mắt, nổi mụn…

Theo nghiên cứu ở chuột cho thấy LD50 đối với chuột (qua đường miệng) là 1g PCB/kg khối lượng cơ thể;

1.2 Tính độc

Tính độc của PCB phụ thuộc vào cấu trúc đồng vị của PCB.

Ví dụ: Các PCB chứa các nguyên tử clo ở vị trí meta và para như các PCB 126, 77, 169, 105 có tính độc tương tự dioxin

 PCB không thể hiện tính độc ngay tức khắc nhưng khi bị nhiễm ở liều lượng 0,2 - 0,5g

PCB/kg, bệnh nhân có thể bị xám da, hỏng

PCB thoát ra môi trường bằng nhiều con đường, như thải trực tiếp dầu biến thế, tụ điện, chất lưu thuỷ lực sau

sử dụng ra môi trường PCB có thể đi vào môi trường do phế thải ở các bãi rác, dưới dạng hỗn hợp với chất thải nhựa, sơn, hoặc do thiêu đốt không hoàn toàn các chất thải chứa PCB, hoặc do sự dò rỉ, cháy nổ các thiết

bị điện như biến thế,tụ điện và các thiết bị chứa PCB khác

Khi được thải vào môi trường PCB đi vào đất, nước và bay hơi vào không khí Trong môi trường, PCB có kích thước lớn và ít tan trong nước, do đó có khuynh hướng tách khỏi pha nước phân cực và hấp phụ trên bề mặt đất,trầm tích hoặc các hạt keo lơ lửng

1.3 PCB trong môi trường

Trong môi trường nước, quá trình lắng đọng trầm tích của các PCB cũng diễn ra mạnh Quá trình tích luỹ PCB trong trầm tích giúp cố định PCB trong một khoảng thời gian dài trong nước Vào mùa hè, do sự thay đổi nhiệt độ tốc độ tái hoà tan PCB từ trầm tích vào nước và bay hơi từ nước vào không khí Trong không khí được vận chuyển nhờ các quá trình lắng đọng khô và lắng đọng ướt quay trở lại mặt đất và môi trường nước

PCB thuộc vào các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ (thời gian bán huỷ của PCB trong đất, trầm tích, nước mặt khoảng 6 năm) Tuy đã ngừng sử dụng, xong chúng còn tồn tại trong môi trường và trong các thiết bị cũ, kho bãi vẫn khiến chúng ta quan tâm

Tích tụ và đào thải:

Cũng như các hợp chất hữu cơ khó phân hủy khác, PCB rất khó đào thải PCB sau khi đi vào

cơ thể tích tụ trong gan, da, ruột và một ít trong não

PCB có khả năng gây ung thư và hàng loạt ảnh hưởng khác ở sinh vật bao gồm ảnh hưởng đến hệ miễn dịch, hệ thần kinh, hệ nội tiết, hệ sinh dục, da, tim mạch…

Ung thư : PC được xếp vào nhóm 2A các chất có khả năng gây ung thư Các bằng chứng gây ung thư trên động vật

đã đủ (ung thư gan ở chuột ăn thức ăn chứa PCB) Tuy nhiên, chưa có những kết luận chính xác đồng loại nào của PCB, ở dạng nguyên hay các dạng chuyển hoá của chúng là nguyên nhân trực tiếp gây ung thư Đối với người, thông qua nghiên cứu của dịch tễ học được thực hiện với các công nhân làm việc trong Môi trường có PCB có các

tế bào ung thư và khối u ác tính

1.5 Một số ảnh hưởng của PCB

Áp chế miễn dịch: PCB gây ảnh hưởng miễn dịch làm teo các cơ quan limpho vàlàm giảm lượng bạch cầu máu Ảnh

hưởng rõ hơn đối với hệ miễn dịch là dáp ứng khángthể (thí nghiệm với chuột, thỏ và khỉ Rhesus có hệ miễn dịch giống của người) Kết quả thu được cho thấy có ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ miễn dịch bao gồm sự suy giảm đáng kể tuyến ức, tuyến đặc trưng cho hệ miễn dịch ở khỉ con

Hệ thần kinh: Ảnh hưởng của PCB lên hệ thần kinh đã được nghiên cứu ở khỉ và các động vật khác Khỉ mới sinh có

dấu hiệu giảm sút về sự phát triển thần kinh bao gồm giảm thị giác, trí nhớ kém Trẻ em bú sữa mẹ nhiễm PCB cũng thấy xuất hiện các dấu hiệu như ở khỉ

Hệ nội tiết: Làm tăng kích thước và cản trở sự hoạt động bình thường của tuyếnnội tiết, như làm giảm lượng các homon tuyến giáp ở cả động vật và người, ảnh hưởng đến sự trưởng thành và phát triển của cơ thể.

 Hệ sinh dục: Ảnh hưởng của PCB đến hệ sinh dục, làm rối loạn chức năng sinh sản

HCB tên đầy đủ là Hexachlorobenzene là các hợp chất Chlorobenzenes bao gồm vòng benzene được thay thế hydro bằng các nguyên tử Clo.

 HCB là tinh thể màu trắng HCB hầu như không hòa tan trong nước (hòa tan bão hòa trong nước

ở 25°C: 5 mg/l) nhưng tan trong ete, benzen và clorofom, tan trong lipid và dễ bay hơi (áp suất bay hơi: 2.3 10-3 Pa)

2.1 Một số tính chất lý hóa của HCB

 Theo kết quả kiểm kê ở Canada, HCB tồn tại chủ yếu trong đất, chiếm 88,2%, tiếp đến là

không khí (9,6%) và trầm tích (2%), nước chỉ có 0,2% Nồng độ HCB trong môi trường bình quân, từ 18 -55 pg/m3 không khí, 1 – 100 ng/lít trong nước

 HCB là một chất hữu cơ bền vững trong tự nhiên

2.2 Sự tồn tại của HCB trong môi trường

 HCB độc hại qua thở, ăn, uống, da, mắt, tác động lâu dài gây ảnh hưởng tới sức khỏe và môi trường.

 Con người bị nhiễm HCB quá mức quy định trong nhiều năm có thể bị các bệnh về gan hoặc các vấn đề về

thận, sinh sản và tăng nguy cơ ung thư

+) Liều lượng qua đường ăn uống LD50 đối với chuột: 10,000 mg/kg

+) Liều lượng qua đường hô hấp LC50 đối với chuột: 3,600 mg/m3

 HCB được kiểm soát theo quy định – nồng độ cực đại cho phép (Maximum Contaminant Level (MCL) là

0,001 (mg/L) hay 1 (ppb) đối với nước; và 1ng/m3 không khí

2.3 Độc tính và cơ chế gây độc của HCB

Dioxin là tên gọi chung của một nhóm hàng trăm các hợp chất hóa học tồn tại bền vững trong môi trường cũng như

trong cơ thể con người và các sin vật khác Tùy theo số nguyên tử Cl và vị trí không gian của những nguyên tử này, dioxine có 75 đồn phân PCDD (poly-chloro-dibenzo-dioxines) và 135 đồng phân PCDF (poly-chloro-dibenzo-furanes) với độc tính khác nhau

 Dioxin còn bao gồm nhóm các poly-chloro-biphényles, là các chất tương tự dioxine, bao gồm 419 chất hóa học trong đó có 29 chất đặc biệt nguy hiểm Trong số các hợp chất dioxine, TCDD là nhóm độc nhất

3 Độc học của Dioxin

Dioxin là sản phẩm phụ của nhiều quá trình sản xuất chất hóa học công nghiệp liên quan đến clo như các hệ thống đốt chất thải, sản xuất hóa chất và thuốc trừ sâu và dây chuyền tẩy trắng trong sản xuất giấy.

Công thức hoá học là 2,3,7,8 tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD)

Thành phần của dioxin bao gồm bảy chất TCDD, thay đổi theo sự hoán chuyển của phân tử clor,

10 chất polychlorinated-dibenzofurans (PCDF) và 12 chất polychlorinated diphenyls (PCB)

2,3,7,8-TCDD có tinh thể màu trắng, không mùi, không hút ẩm, nhiệt độ nóng chảy 305 - 306oC,nhiệt độ sôi 412,2oC, tan tốt trong các dung môi hữu cơ (benzen: 570 mg/L, clorofom: 370 mg/L, axeton: 110 mg/L, metanol:10 mg/L…), nhưng ít tan trong nước (330 ng/L)

Các chất đồng loại PCDD/PCDF đều là những chất rắn, có nhiệt độ nóng chảy khá cao, áp suất hơi rất thấp, rất ít tan trong nước,ít bay hơi ở nhiệt độ thường, có khả năng bám dính rất lớn đối với các chất bề mặt phát triển , có hệ

số phân bố rất cao trong hệ octanol-nước

3.1 Một số tính chất lý hóa của Dioxin

Đioxin có độc tính cao và tác động của đioxin diễn ra ở cấp độ tế bào, gen Sựnguy hiểm của đioxin Không chỉ ở liều tiếp xúc rất nhỏ mà tai hại hơn là ảnh hưởng có thểkéo dài từ thế hệ này sang thế hệ khác.

3.2 Tính độc

Giá trị LD50 của 2,3,7,8-TCDD đối với một số động vật và người được trình bày ở bảng sau:

PCDD/PCDF có thể gây ung thư và hàng loạt ảnh hưởng khác ở sinh vật bao gồm ảnh hưởng đến

hệ miễn dịch, hệ sinh dục và sinh sản, hệ nội tiết, hệ thần kinh, tim mạch, da, gan, máu

Trong không khí: đioxin bám vào các hạt bụi, tồn tại dưới dạng sol khí, từ đó phát tán đi mọi nơi.

Trong nước: đioxin ở dạng hấp phụ nằm ở cặn đáy và trên các hạt huyền phù lơ lửng, lắng đọng xuống đáy hoặc phát tán đi các nơi theo dòng chảy

 Trong đất: do cấu trúc electron của đioxin có đồng thời các trung tâm cho (mật độ electron cực đại đặc trưng cho orbital) và nhận (mật độ electron cực tiểu đặc trưng cho p-orbital), đioxin có thể tham gia vào các tương tác n-p và p- p, nên dễ dàng kết hợp vớicác hợp chất hữu cơ trong đất, đặc biệt là các polime sinh học như axit humic hoặc tồn tại dưới dạng phức phân tử với các chất tan trong nước, di chuyển theo dòng nước

n-3.3 Dioxin trong môi trường

PCDD/PCDF được xếp vào loại các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ độc hại Nó rất bền vững trong môi trường, thời gian bán huỷ của đioxin:

Hấp thụ:

Dioxin hấp thụ vào cơ thể qua đường tiêu hóa do ăn phải thực phẩm có chứa dioxin như sữa, thịt,

cá, một số loại rau củ quả…; qua đường hô hấp do hít phải khỏi thải có chứa dioxin Khoảng 90% dioxin hấp thụ vào cơ thể qua đường tiêu hóa

Do tính chất dễ tan trong mỡ của dioxin nên dễ dàng thấm qua màng ruột và phổi đi vào hệ tuần hoàn máu Thời gian lưu trữ của dioxin trong máu không lâu, máu sẽ đưa dioxin đến các mô mỡ của các

cơ quan trong cơ thể

3.4 Hấp thụ và chuyển hóa của Dioxin trong cơ thể

dioxin-AhR-+ Tác động lên AND làm rối loạn quá trình sinh tổng hợp của một số protein như protein sửa chữa lỗi sai AND, protein sinh trưởng và phát triển tế bào, enzyme tham gia chuyển hoá chất độc ở giai đoạn 1 và 2 dẫn đến khả năng gây đột biến gen và ung thư của các tác nhân môi trường.

+ Liên kết với thụ thể ER (estrogen receptor) thụ thể hoocmon sinh dục nữ làm rối loạn chức năng sinh sản, tăng khả năng ung thư buồng trứng, ung thư tử cung, ung thư vú, biến đổi giới tính,…

+ Suy giảm miễn dịch của cơ thể, tăng khả năng nhiễm vi khuẩn, vi rút gây bệnh của cơ thể

Tích tụ và đào thải:

Khi lượng dioxin vào trong cơ thể thấp thì dioxin chủ yếu được tích tụ trong các mo mỡ Nhưng khi nồng độ trong cơ thể cao nó sẽ tích tụ trong gan và liên kết bền vững với các protein tỏng gan

Dioxin đào thải rất chậm, thời gian bán phân hủy kéo dài vài năm, vài chục cho hơn đến 100 năm

Dioxin phần nhỏ đào thải qua đường nước tiểu, chủ yếu đào thải qua sữa mẹ và truyền từ mẹ sáng con

 Các bệnh trên da: người bị nhiễm độc Dioxin có thể bị lở loét, nổi mụn trứng cá

Gây độc trên mắt: gây đỏ, phù kết mạc, viêm mống mắt, giác mạc

Gây xuất huyết: Chảy máu đường tiêu hóa

Tổn thương gan: Qua các dấu hiệu lâm sàng và chỉ tiêu men gan các nhà khoa học cho rằng gan

là cơ quan bị Dioxin gây tổn thương trước nhất

3.5 Một số ảnh hưởng của Dioxin đối với sức khỏe

Sẩy thai, quái thai và rối loạn nhiễm sắc thể: Tỷ lệ sẩy thai và sinh con quái thai ở các vùng bị nhiễm Dioxin là rất cao.

Gây ung thư: Dioxin là tác nhân gây ung thư, nhất là ung thư gan

Chất độc màu da cam (Dioxin) là một loại thuosc diệt cỏ được quân độ Mỹ sử dụng rải xuống để tàn phá rừng Việt Nam trong chiến tranh.

Hiện nay vẫn còn nhiều vùng bị nhiễm Dioxin nặng được coi là điểm nóng ví dụ như vùng dân

cư phía nam tỉnh Biên Hòa và sân bay Biên Hòa, sân bay Đà Nẵng, sân bay Phú Lộc, A Lưới

Hậu quả do chất độc này để lại rất lớn và lâu dài, sau 30 năm chiến tranh nhưng hậu quả của chất độc này để lại vẫn chưa được khắc phục

Tình trạng nhiễm độc Dioxin ở Việt Nam

+ Theo số liệu điều tra thì ở 478.893 cựu chiến binh thì có đến 28.817 cựu chiến binh tham gia ở những chiến trường bị rải chất độc màu da cam.

+ Tỷ lệ sinh con dị tật bẩm sinh và sẩy thai ở các vùng bị nhiễm Dioxin cao gấp 3 đến 4 lần ở những vùng khác không bị nhiễm

+ Ở các tỉnh tây nguyên có tỷ lệ nạn nhân nhiễm chất độc hóa học cao, chiếm 0,8 đến 3% dân số toàn tỉnh: Kon Tum 3,6%, Gia Lai 1,3% , Dak Lak 0,7%

+ Ảnh hưởng của dioxin rất lâu dài, hiện nay ở Việt Nam dị Tật bẩm sinh vẫn còn xuất hiện ở thể hệ con cháu F3

THE END

THANKS YOU FOR WATCHING!