Môn độc chất học môi trường xyanua – một cõi đi về

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN MÔN : ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA – MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN TP Hồ Chí Minh 4/2014 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN MỤC LỤC MỞ ĐẦU I GIỚI THIỆU Nguồn gốc hình thành phát triển Mục tiêu thực Ý nghĩa khoa học thực tiễn .5 II NỘI DUNG Tổng quan xyanua .5 1.1 Xyanua 1.2 Cấu tạo chức 1.3 Tính chất vật lý hóa học xyanua 11 Các phản ứng xyanua 14 Các xyanua đơn giản 15 Các muối xyanua 17 4.1 Kali Xyanua(KCN) 17 4.2 Natri xyanua(NaCN) 19 4.3 Canxi Cyanua Ca(CN)2 19 4.4 Niken Cyanua Ni(CN)2 20 4.5 Đồng Cyanua 20 4.6 Kẽm Cyanua Zn(CN)2 20 4.7 Thủy ngân Cyanua 20 4.8 Xyanogen .21 Các phức chất xyanua 22 Một số phức xyanua khác 23 6.1 Xyanogen clorua 24 6.2 Xyanat 25 6.3 Thioxyanat .25 Phương pháp định lượng xyanuavà phương pháp quản lí 26 ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN 7.1 Phương pháp thể tích 26 7.2 Phương pháp so màu 28 7.3 Phương pháp phân tích chuẩn độ 28 7.4 Phương pháp xác định vết màu (nhỏ giọt) 28 Xác định hàm lượng xyanua chuẩn độ tạo phức .28 8.1 Phương pháp định tính 29 8.2 Phương pháp định lượng 30 8.3 Định lượng số dẫn xuất xyanua 31 III SỰ CHUYỂN HÓA VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA XYANUA 32 Sự tồn chuyển hóa hợp chất cyanide mơi trường .33 Hình thức chuyển hố, tồn lưu tác động xyanua thể sinh vật người 34 2.1 Sự chuyển hóa thể người 34 2.2 Sự chuyển hóa xyanua hệ sinh thái 39 Ảnh hưởng xyanua 40 3.1 Ảnh hưởng Xyanua người .41 3.2 Ảnh hưởng cyanide đến sức khoẻ 42 3.3 Ảnh hưởng Xyanua môi trường 44 Cơ chế gây độc giải độc xyanua .46 4.1 Cơ chế gây độc .46 4.2 Cơ chế giải độc .49 Phương pháp xử lí xyanua 50 Sản xuất, vận chuyển lưu trữ Cyanide 50 IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 Kết luận 51 Kiến nghị 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN MỞ ĐẦU Hiện vấn đề nhiễm độc xyanua xã hội quan tâm Với hàm lượng xyanua định gây nhiễm độc cho người để lại hậu nghiêm trọng Xyanua ngăn chặn tế bào tiêu thụ oxi xem tác nhân làm ngạt Biểu điển hình ngộ độc cấp tính sốc nghiễm toan Người bị ngộ độc xyanua thường bị chóng mặt, buồn nơn, mệt mỏi, co giật bất tỉnh dẫn tới tử vong nồng độ xyanua máu lớn 1mg/l Hàng năm giới có hàng nghìn người bị chết nhiễm độc xyanua Trên giới có nhiều loại thực phẩm chứa hàm lượng xyanua lớn Vì việc nghiên cứu xác định kiểm sốt hàm lượng xyanua thực phẩm cần thiết Hiện nay, có nhiều phương pháp xác định hàm lượng xyanua phương pháp cực phổ xung vi phân điện cực giọt thủy ngân rơi phương pháp có độ xác, độ chọn lọc, độ nhạy độ tin cậy cao xác định hàm lượng xyanua có nồng độ thấp Do chúng em chọn đề tài “XYANUA – MỘT CÕI ĐI VỀ” ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ I GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN GIỚI THIỆU Cyanua loại chất cực độc, cần 0,15- 0,2 gram giết chết người khỏe mạnh Sau ăn uống phải chất độc này, nạn nhân thường có triệu chứng chóng mặt, nhức đầu, nơn ói, cảm giác lo lắng, sợ hãi, tay chân lạnh, co giật, hôn mê dẫn đến tử vong Tiếp xúc với lượng lớn cyanide gây tổn thương cho não tim mạch, tiếp xúc liều lượng thấp gây hậu khó thở, đau tim, nôn mửa, thay đổi máu, đau đầu, làm rộng tuyến giáp Cyanide tìm thấy 415 số 1430 danh sách quốc gia ưu tiên xác định thông qua Cơ quan bảo vệ môi trường (EPA) Thường xuyên bị nhiễm lượng nhỏ cyanide gây nên chứng viêm da, Bệnh tuyến giáp, phối hợp bắp Nguồn gốc hình thành phát triển Xyanua tên kinh hoàng sử dụng chiến tranh giới thứ nhất, Đức quốc xã sử dụng làm vũ khí chiến tranh cướp sinh mạng hàng triệu người khắp châu Âu Lịch sử xyanua bắt đầu vào năm 1704 Béc-lin với thí nghiệm JC Dippel and H Diesbach.Một thí nghiệm đơn giản thực cách trộn hỗn hợp máu khô với Kali ( Potassium Carbonat ) với Ion Sulfat màu xanh cây.Hỗn hợp chất màu xanh đậm Chúng gọi “màu xanh Bec-lin” Đức “xanh Phổ” Anh Năm 1782 nhà khoa học Thụy Điển Scheele đun nóng hợp chất với axit Sulfuric lỗng Ơng nhận thấy có axit hình thành axit tan nướcAxit Hydro xyanua ( dạng hợp chất xyanua) Tên xyanua gọi tiếng Hy lạp “ Kyanos” có nghĩa màu xanh Sau vào năm 1811 nhà khoa học người Pháp Gay Lussac thí nghiệm thành cơng tìm thành phần cấu tạo Hydro xyanua bao gồm Hydro, Cacbon, Nitơ Đến ngày nay, nhà khoa học có nhiều nghiên cứu tìm hiểu rõ ràng đặc điểm cấu tạo thành phần tính chất xyanua hợp chất chúng ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Xyanua chất độc ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác sống chiến tranh,công nghiệp đặc biệt ngành khai thác vàng,ứng dụng y học, thuốc trừ sâu… Mục tiêu thực Trong giới hạn đề tài, chuyên đề xin làm rõ,cung cấp kiến thức tổng quan, xyanua hợp chất chúng Nêu nguồn gốc, đặc điểm thành phần cấu tạo, đặc tính lí hóa,độc tính cách nhận biết, phịng ngừa nguy phơi nhiễm xyanua Ý nghĩa khoa học thực tiễn Cung cấp kiến thức khoa học xyanua tới bạn sinh viên.Góp phần tìm hiểu thêm độc chất tới người đọc ( người nghe).Giúp nâng cao ý thức bảo vệ môi trường,sử dụng hợp lí loại sản phẩm thành phần có chứa xyanua II NỘI DUNG Tổng quan xyanua 1.1 Xyanua 1.1.1 Định nghĩa Xyanua (cyanide) anion axit xyanhidric, có cơng thức cấu tạo: C N :  Ion CN khơng màu nên muối xyanua nói chung không màu Muối xyanua tan HCN độc Tuy nhiên muối kim loại HCN lại có vai trị lớn nhiều ngành cơng nghiệp như: - Công nghiệp mạ vàng, bạc, đồng kim loại khác - Công nghiệp khai thác vàng, lấy vàng phương pháp xyanua hóa - Cơng nghiệp sản xuất pigmen màu cho ngành công nghiệp sơn, vẽ, công nghiệp sản xuất thuốc trừ sâu…  Để phát ion CN người ta dùng phương pháp phân tích định tính Xyanua bị thủy phân mạnh dung dịch theo phản ứng: ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG Recommandé pour toi Suite du document ci-dessous Sản xuất tinh dầu quế tự nhiên để kiểm soát 34 Khoa Kinh Tế 100% (2) XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Vì dung dịch có tính bazơ có mùi hidroxyanua Những phức chất xyanua thường bền phức chất halogenua Muối xyanua HCN có tính khử Khi đun nóng dung dịch muối xyanua bị oxi khơng khí oxi hóa thành xyanat phản ứng xảy chậm 1.1.2 Nguồn gốc phát sinh a Nguồn gơc tự nhiên Xyanua tìm thấy dạng đơn chất mà chủ yếu tồn dạng hợp chất Xyanua phản ứng với kim loại hợp chất hữu khác Sodium cyanide ( Natri Xyanua ), Potassium cyanide ( Kali Xyanua ) hợp chất xyanua đơn giản Xyanua sản sinh vi khuẩn, nấm tìm thấy số loại thức ăn hay thực vật Xyanua có thức ăn chế biến từ loại thực vật : hạnh nhân, hạt chồi kê, đậu, đậu tương, đậu nành, rau bina, măng tre,cây sắn… Hình 1: Hạt Apricot (hạt mơ) Những hạt giống anh đào, mận, đào, hạnh nhân, mơ hay chí táo có chứa chất glycoside cyanogenetic mà hấp thu vào thể, chuyển đổi thànhhydrogen cyanide ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Thổ Nhĩ Kỳ nơi có số lượng tiêu thụ hạt lớn giới Bí người dân rang hạt trước chế biến ăn thường ăn kèm với sữa bữa sáng hàng ngày Cây sắ Á, châu Phi Nam Mỹ thích hình thành xyanua, lít) Hạ Sản phẩm protein đậu nành 0,07-0,3 Vỏ đậu tương 1.24 Hố mai, trọng lượng ướt 89-2170 Sản xuất nước anh đào từ trái đọ sức 5.1 Sản xuất nước anh đào có chứa hố 100% nghiền nát 23 Nước ép trái thương mại Dâu tây ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG 4.6 XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Mơ 2.2 Tỉa 1.9 Thực phẩm nhiệt đới Sắn (cay đắng) / vỏ rễ khô 2360 Sắn (cay đắng) / 300 Sắn (cay đắng) / toàn củ 380 Sắn (ngọt) / 451 Sắn (ngọt) / toàn củ 445 Bột Gari (Nigeria) 10,6-22,1 Lúa miến / toàn nhà máy chưa trưởng thành 2400 Tre / chưa trưởng thành đầu chụp 7700 Đậu lima từ Java (màu) 3000 Đậu lima fom Puerto Rico (màu đen) 2900 ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN hay sờ phải cyanide ảnh hưởng đến thể giống Da tiếp xúc với hydrogen cyanide hay muối cyanide có tượng bị tấy lên bị đau Những cơng nhân hít phải khí hydrogen cyanide liều lượng thấp từ đến 10 ppm khoảng thời gian năm bị khó thở, đau vùng tim, nôn mửa, thay đổi máu, đau đầu làm rộng tuyến giáp Triệu chứng hít thở sodium cyanide (NaCN): co giật, mơ hồ, hoa mắt, chóng mặt, đau đầu, thở nặng nhọc, thở dốc, buồn nôn,nôn mửa, bất tỉnh, thể yếu, ngạt thở, nhịp tim khơng bình thường, đau ngực Sodium cyanide hấp thụ qua da Khi ăn trúng sodium cyanide, có tượng chảy nước miếng, co thắt bụng, có cảm giác nóng rát Triệu chứng hít thở potassium cyanide (KCN): đau cổ, đau đầu, mơ hồ, co giật, yếu, thở dốc, bất tỉnh Khi da tiếp xúc với potassium cyanide gây nóng rát, đau Potassium cyanide tiếp xúc với mắt làm đỏ gây đau mắt Khi ăn trúng thực phẩm có chứa potassium cyanide, có cảm giác nóng rát, buồn nơn, nơn mửa, tiêu chảy Triệu chứng hít thở calcium cyanide (Ca(CN)2): có cảm giác nóng rát, ho,hoa mắt, chóng mặt, đau đầu, da có màu đỏ, thở nặng nhọc, thở ngắn, buồn nôn, nôn mửa, mơ hồ, bất tỉnh, hôn mê, chết Calcium cyanide hấp thụ qua da, làm da bị nóng, đau, ngứa, lên nốt sần Calcium cyanide làm tổn thương mắt, giảm thị lực,có thể khả nhìn tạm thời Khi ăn phải thức ăn có chứa calcium cyanide, người bị rơi vào trạng thái mơ hồ, cảm giác rát miệng, tê khan cổ, bị co giật sau tê liệt Triệu chứng hít thở hay ăn phải thực phẩm có chứa iodine cyanide (CNI): người có cảm giác mơ hồ, ho, chóng mặt, đau đầu, thở nặng nhọc, buồn nôn, nôn mửa, thể yếu, bất tỉnh.Iodine cyanide hấp thụ qua da mắt làm da, mắt bị tấy đỏ Một vài trẻ em ăn lượng lớn mơ, có chứa cyanide thành phần đường phức nó, có tượng thở nhanh, tụt huyết áp, đau đầu, có vài trẻ bị mê, vài trẻ bị chết Hiện chưa có báo cáo cho cyanide trực tiếp gây khuyết tật cho thai nhi hay khó khăn việc sinh nở người Tuy nhiên, khuyết tật bào thai thấy lồi chuột ăn rễ sắn Những ảnh hưởng bất lợi cho khả sinh sản ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN tìm thấy lồi chuột uống nước có chứa sodium cyanide (NaCN) Những nghiên cứu tác động cyanide lên động vật tiến hành giống người 3.2 Ảnh hưởng cyanide đến sức khoẻ Để bảo vệ cộng đồng khỏi tác động có hại độc chất hố học đồng thời tìm kiếm cách chữa trị cho người bị lây nhiễm, nhà khoa học thực nhiều thử nghiệm Một cách để nhận biết xem chất hố học có làm bị thương người hay khơng xem chất hóa học hấp thu, sử dụng, khỏi thể người Nhiễm lượng lớn cyanide gây chết Khả gây hại có nghiêm trọng hay khơng cịn phụ thuộc vào thành phần hình thành nên cyanide ví dụ khí hydrogen cyanide hay muối cyanide Bị nhiễm lượng lớn cyanide thời gian ngắn có hại cho não tim mạch, gây nên mê chết Khi người hít vào 546 ppm hydrogen cyanide chết vòng 10 phút sau bị nhiễm độc chất Nếu hít phải khí hydrogen cyanide nồng độ 110 ppm thời gian 1h đe dọa đến tính mạng Những người ăn phải lớn lượng thực phẩm có chứa cyanide thời gian ngắn bị chết Một vài dấu hiệu để nhận biết thể bị nhiễm cyanide: thở dốc,sâu nhanh, co giật bất tỉnh Những dấu hiệu xuất nhanh, phụ thuộc vào lượng thức ăn đưa vào thể Khi tiếp xúc với cyanide hình thức ăn, uống, thở hay sờ phải cyanide ảnh hưởng đến thể giống Da tiếp xúc với hydrogen cyanide hay muối cyanide có tượng bị tấy lên bị đau Những cơng nhân hít phải khí hydrogen cyanide liều lượng thấp từ đến 10 ppm khoảng thời gian năm bị khó thở, đau vùng tim, nôn mửa, thay đổi máu, đau đầu làm rộng tuyến giáp Triệu chứng hít thở sodium cyanide (NaCN): co giật, mơ hồ, hoa mắt, chóng mặt, đau đầu, thở nặng nhọc, thở dốc, buồn nôn,nôn mửa, bất tỉnh, thể yếu, ngạt thở, nhịp tim khơng bình thường, đau ngực Sodium cyanide hấp thụ qua da Khi ăn trúng sodium cyanide, có tượng chảy nước miếng, co thắt bụng, có cảm giác nóng rát ĐỘC CHẤT HỌC MƠI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Triệu chứng hít thở potassium cyanide (KCN): đau cổ, đau đầu, mơ hồ, co giật, yếu, thở dốc, bất tỉnh Khi da tiếp xúc với potassium cyanide gây nóng rát, đau Potassium cyanide tiếp xúc với mắt làm đỏ gây đau mắt Khi ăn trúng thực phẩm có chứa potassium cyanide, có cảm giác nóng rát, buồn nơn, nơn mửa, tiêu chảy Triệu chứng hít thở calcium cyanide (Ca(CN)2): có cảm giác nóng rát, ho,hoa mắt, chóng mặt, đau đầu, da có màu đỏ, thở nặng nhọc, thở ngắn, buồn nôn, nôn mửa, mơ hồ, bất tỉnh, hôn mê, chết Calcium cyanide hấp thụ qua da, làm da bị nóng, đau, ngứa, lên nốt sần Calcium cyanide làm tổn thương mắt, giảm thị lực,có thể khả nhìn tạm thời Khi ăn phải thức ăn có chứa calcium cyanide, người bị rơi vào trạng thái mơ hồ, cảm giác rát miệng, tê khan cổ, bị co giật sau tê liệt Triệu chứng hít thở hay ăn phải thực phẩm có chứa iodine cyanide (CNI): người có cảm giác mơ hồ, ho, chóng mặt, đau đầu, thở nặng nhọc, buồn nôn, nôn mửa, thể yếu, bất tỉnh.Iodine cyanide hấp thụ qua da mắt làm da, mắt bị tấy đỏ Một vài trẻ em ăn lượng lớn mơ, có chứa cyanide thành phần đường phức nó, có tượng thở nhanh, tụt huyết áp, đau đầu, có vài trẻ bị hôn mê, vài trẻ bị chết Hiện chưa có báo cáo cho cyanide trực tiếp gây khuyết tật cho thai nhi hay khó khăn việc sinh nở người Tuy nhiên, khuyết tật bào thai thấy loài chuột ăn rễ sắn Những ảnh hưởng bất lợi cho khả sinh sản tìm thấy lồi chuột uống nước có chứa sodium cyanide (NaCN) Những nghiên cứu tác động cyanide lên động vật tiến hành giống người Chưa có báo cáo việc cyanide gây ung thư cho người động vật EPA cho cyanide phân loại được, giống chất gây ung thư người 3.3 Ảnh hưởng Xyanua môi trường Ảnh hưởng đến động vật hoang dã: Mặc dù xyanua phản ứng dễ dàng mơi trường làm thối hóa hình thức hợp muối ổn định khác nhau, độc hại nhiều sinh vật sống nồng độ thấp ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Vật thủy sản: Cá động vật thuỷ sinh đặc biệt nhạy cảm tiếp xúc xyanua Nồng độ cyanide tự môi trường nước khác nhau, 5,0-7,2 microgram lít giảm hiệu suất bơi ức chế sinh sản nhiều loài cá Tác dụng phụ khác bao gồm tỷ lệ tử vong chậm trễ, bệnh lý, nhạy cảm với ăn thịt, hô hấp bị gián đoạn, rối loạn osmoregulatory mô hình phát triển thay đổi Nồng độ 20-76 microgram lít miễn phí xyanua gây chết nhiều loài, nồng độ vượt 200 microgram lít nhanh chóng độc hại hầu hết loài cá Xương sống trải nghiệm hiệu ứng bất lợi không gây chết 18-43 microgram lít miễn phí xyanua, hiệu ứng gây chết người 30 đến 100 microgram lít (mặc dù nồng độ khoảng 3-7 microgram lít gây chết amphipod Gammarus pulex) Tảo thực vật vĩ mơ chịu đựng nồng độ môi trường cao nhiều so với xyanua tự cá động vật không xương, tác dụng phụ 160 microgram lít trở lên Thực vật thủy sinh không bị ảnh hưởng cyanide nồng độ gây chết hầu hết lồi nước cá biển khơng xương sống Tuy nhiên, nhạy cảm khác để xyanua dẫn đến thay đổi cấu trúc cộng đồng thực vật, với độ phơi sáng xyanua để lại cộng đồng thực vật chiếm ưu lồi nhạy cảm Độc tính xyanua thủy sinh hydrogen cyanide bị ion hóa, khơng liên quang hóa phân hủy từ hợp chất chứa xyanua Tác dụng độc hại cyanide ion vào sinh vật nước không cho quan trọng, tác động quang phân cốt thép fericyanua Do đó, nồng độ hydro xyanua nước có ý nghĩa việc xác định độc tính đời sống thủy sinh tổng nồng độ xyanua Sự nhạy cảm sinh vật nước để xyanua loài cụ thể, bị ảnh hưởng pH nước, nhiệt độ hàm lượng oxy, giai đoạn sống tình trạng sinh vật Chim: Báo cáo LD50 miệng cho loài chim nằm khoảng từ 0,8 mg cho kg trọng lượng thể (chim bồ câu đua Mỹ) 11,1 mg cho kg trọng lượng thể (gà nước) Các triệu chứng bao gồm thở hổn hển, mắt nhấp nháy, tiết nước bọt thờ xuất nửa đến năm phút sau uống loài nhạy cảm hơn, lên đến mười phút sau uống ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN loài chịu Tiếp xúc với liều cao kết sâu, khó thở sau thở hổn hển thở liên tục cạn tất loài Tỷ lệ tử vong thường xảy 15 đến 30 phút, nhiên lồi chim sống sót thường xun bị thu hồi, trao đổi chất nhanh chóng cyanide để thiocyanate tiết Động vật có vú: độc Cyanide động vật có vú tương đối phổ biến số lượng lớn nhà máy thức ăn gia súc cyanogenic lúa miến, sudan cỏ ngô Nồng độ xyanua nhà máy thường cao vào mùa xuân hoa Điều kiện nuôi trồng khô nâng cao tích tụ glycoside cyanogenic nhà máy định tăng việc sử dụng nhà máy làm thức ăn Báo cáo miệng LD50 cho động vật có vú khoảng từ 2,1 mg cho kg trọng lượng thể (sói) để 6,0-10,0 mg cho kg trọng lượng thể (phịng thí nghiệm chuột trắng) Các triệu chứng ngộ độc cấp tính thường xảy vịng mười phút uống, bao gồm: kích thích ban đầu với chấn động cơ; tiết nước bọt; chảy nước mắt; đại tiện; tiểu; khó thở, phối hợp bắp, thở hổn hển co giật Nói chung, độ nhạy xyanua cho gia súc chung giảm từ gia súc cừu ngựa cho lợn; hươu nai sừng xuất để tương đối kháng Mặc dù mơi trường có sẵn nhiều lồi thực vật, độc tính xyanua khơng phổ biến số yếu tố quan trọng: Cyanide có kiên trì thấp mơi trường khơng tích lũy lưu trữ động vật có vú nghiên cứu Khơng có biomagnification báo cáo xyanua chuỗi thức ăn Mặc dù xyanua nhiễm độc mãn tính tồn tại, xyanua có độc tính mãn tính Liều gây chết lặp lặp lại xyanua dẫn đến tác dụng phụ tích lũy Nhiều lồi chịu đựng xyanua liều liên tục gây chết đáng kể thời gian dài thời gian Cơ chế gây độc giải độc xyanua 4.1 Cơ chế gây độc ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Hình 8: Cơ chế gây độc Xyanua Phần lớn xyanua Protein ràng buộc (60%).Phần lại phản ứng thuận nghịch với kim loại đặc biệt Ion sắt ( Fe 3+) Coban Xyanua phản ứng với hợp chất có chứa lưu huỳnh ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Hình 9: Quá trình hoạt động tế bào Xyanua gây ức chế enzym sản sinh men cytochrome oxidase có ty thể Enzym cần thiết để tổng hợp Adenosine Triphotphate ( ATP ).Ngăn cản chuỗi truyền điện tử, kết q trình hơ hấp tế bào không thực hiện, Pyruvate không sử dụng Xyanua gây chết tế bào, mô, toàn thể sống Tuy nhiên lượng nhiễm độc Xyanua cao gấp lần lượng LD 50 tượng co thắt mạch vành, động mạch phổi diễn mạnh hơn.Gây Hyperpnea gây ngừng hô hấp trung tâm tủy, gây trụy tim mạch Nồng độ Xyanua cao gây epinephrin gây tăng nhịp tim tăng huyết áp,phù phổi, tử vong 4.2 Cơ chế giải độc ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Xyanua chuyển hóa thể người để chở thành thiocyannate xúc tác rhodanese sử dụng thiosulfat.Phản ứng đòi hỏi nguồn lưu huỳnh sulfane nguồn lưu huỳnh có nội sinh chất nên tốc độ giải độc chậm Tốc độ khoảng 0.017 mg/kg/phút Thiocyanate không độc với thể tiết ngồi nước tiểu nhờ thận Hình 10: Cơ chế giải độc Xyanua Cơ thể người chịu đựng mức độ thấp xyanua khơng có hại Thật vậy, số xyanua thường có thể người Điều có nghĩa số lượng xyanua mà giết chết dùng vài phút chuyển hóa hồn tồn thể cho vài Xyanua hấp thu tốt qua đường tiêu hoá da hấp thu nhanh qua đường hô hấp Sau hấp thu, xyanua phân phối nhanh chóng khắp nơi thể, cấp cao thường tìm thấy gan, phổi, máu não Khơng có tích lũy xyanua máu mô sau tiếp xúc mãn tính lặp lặp lại ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Khoảng 80% hấp thụ xyanua chuyển hóa thành thiocyanate gan lưu huỳnh transferase enzyme rhodanese ty thể transferases lưu huỳnh khác Thiocyanate tiết nước tiểu Con đường nhỏ cho xyanua giải độc lien quan đến phản ứng với cysteine để sản xuất axit aminothiazoline iminothiazolidinecarboxylic kết hợp với hydroxycobalamin (vitamin B12a ) để tạo thành cyanocobalamin (vitamin B12), sản phẩm cuối tiết nước tiểu Phản ứng diễn theo hai bước Sơ đồ bên phải cho thấy crystallographically cấu trúc xác định rhodanese Trong bước đầu tiên, thiosulfatephản ứng với thiol nhóm Cysteine -247 1, để tạo thành disulfide Trong bước thứ hai, disulfide phản ứng với xyanua để sản xuất thiocyanate, chuyển đổi trở lại "bình thường" thiol Phương pháp xử lí xyanua Các hợp chất cyanide phân thành nhóm : Đơn giản, tan, độc: HCN, muối cyanide NaCN, KCN,…Đơn giản, không tan: CnCN, Fe(CN) 2, ….Đơn giản, tan, độc:HCN,các muối cyanide NaCN, KCN,…Đơn giản, không tan: CnCN, Fe(CN) 2, ….chúng dạng phân tử nhỏ nên dễ dàng xâm nhập vào thể người Dưới tác dụng môi trường acid dịch vị, chúng bị chuyển thành trạng thái đơn giản, tan hợp chất cyanide gây độc cho thể Phức chất cyanide tan, độc: [Cu(CN)] 2-, [Cu(CN)3]2-, [Zn(CN)]3-, [Zn(CN)4]2-.Trong đó, ổn định [Cu(CN)3]2-.Phức chất cyanide tan, không độc: Các phức chất feri-ferocyanide [Fe(CN)6]4-, [Fe(CN)6]3- thường gặp nước thải xử lý lò cao, sau xử lý nước thải phương pháp sắt sulfate Những phức chất dễ chuyển thành ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN cyanide đơn giản, tan, độc Phức chất cyanide không tan, không độc.Cyanide dễ bị phân huỷ thành chất khơng độc tác nhân hố học Vì vậy, biện pháp xử lý hố học chất độc cyanide đơn giản, rẻ tiền dễ thực Tuy nhiên, tuỳ trường hợp cụ thể người ta vận dụng phương pháp xử lý khác a Trong công nghiệp xyanua xử lý chủ yếu hai phương pháp Phương pháp oxi hoá: dùng chất oxi hoá Cl2, KMnO4, O2, H2O2, nước javen … để chuyển CN- thành dạng không độc (CNO-, CO32-, NH3…) Phương pháp tạo phức: Dùng ion Fe2+, Fe3+ tạo phức với CN- để chuyển CN- thành dạng [ Fe(CN)6]3-, [Fe(CN)6]4- không độc b Trong thực phẩm người ta xử lí độc tố xyanua số thực phẩm điển sau Măng: độc tố xyanua măng giảm dần tiếp xúc với môi trường nước Để đề phòng chất độc măng, nhà chun mơn cho biết chưa có tài liệu hướng dẫn cách sử dụng măng an toàn theo kinh nghiệm dân gian, người tiêu dùng nên rửa kỹ, ngâm măng nước nhiều luộc qua vài lần trước sử dụng Đối với măng chua nên luộc kỹ Sắn: lột vỏ, ngâm với nước lạnh nhiều trước luộc, lúc luộc mở nắp - Không nên ăn cà chua xanh, khoai tây cần gọt vỏ khoét bỏ hết chân mầm ngâm rửa, chế biến Không sử dụng củ khoai mọc nhiều mầm Sản xuất, vận chuyển lưu trữ Cyanide Khoảng 1,1 triệu hydrogen cyanide sản xuất hàng năm toàn giới, với khoảng 6% sử dụng để sản xuất thuốc thử cyanide để chế biến vàng Còn lại 94% sử dụng ứng dụng công nghiệp bao gồm sản xuất nhựa, chất kết dính, chất chống cháy, mỹ phẩm, dược phẩm, chế biến thực phẩm chất phụ gia chống đóng bánh cho muối ăn đường Xyanua sản xuất phân phối để sử dụng ngành công nghiệp khai thác vàng loạt hình thức vật lý hóa học, bao gồm bánh rắn, vảy xianua xianua lỏng Sodium cyanide cung cấp hai bánh chất lỏng, canxi xyanua cung cấp dạng vảy dạng lỏng Sức mạnh thuốc thử xyanua ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN số lượng lớn thay đổi từ 98% cho bánh sodium cyanide, 44-50% cho flake canxi xyanua, 2833% cho chất lỏng natri xyanua 15-18% cho chất lỏng canxi xyanua Sức mạnh sản phẩm niêm yết sở phân tử natri canxi xyanua Hình thức xyanua thuốc thử chọn để sử dụng thường phụ thuộc vào tính sẵn có, khoảng cách từ nguồn chi phí Nơi xyanua chất lỏng sử dụng, vận chuyển đến mỏ xe tải chở dầu xe đường sắt off-nạp vào bể chứa Xe tải xe đường sắt có bể vách đơn kép, vị trí thiết kế thiết bị xả thay đổi theo xe Rắn bánh flake xyanua vận chuyển đến mỏ thùng, túi nhựa, hộp, thùng trả lại tiêu chuẩn ISO-ten-nơ Tùy thuộc vào cách tinh khiết đóng gói, mỏ thiết kế xây dựng thiết bị cần thiết để hịa tan cách an tồn xyanua rắn dung dịch pH cao Giá trị pH giải pháp xyanua giải thể phải trì mức pH 12 để tránh bay độc hại hydrogen cyanide (HCN) khí Các giải pháp xyanua kết sau bơm vào bể chứa trước đưa vào trình Các giải pháp xyanua đưa từ bể chứa vào dịng q trình luyện kim tương ứng với khối lượng khô chất rắn dịng q trình Tỷ lệ thức ăn xyanua kiểm sốt để trì mức độ xyanua tối ưu yêu cầu luyện quặng điều trị Hàng tồn kho mỏ số lượng lớn cyanide thuốc thử định yêu cầu để trì hoạt động liên tục, để hạn chế tần số kiện tháo dỡ, coi kiện an toàn quan trọng Mặc dù hình thức khác xyanua, đưa vào q trình này, cơng nghệ sử dụng để phục hồi vàng giống IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Xyanua chất axít xanh Axít xyanua muối hịa tan chất cực độc, liều chết người L100 50 mg Từ xa xưa xyanua xử dụng làm thuốc độc giết người: phát xít Đức dùng xyanua để giết người hàng loạt trại tập trung… Tuy chất cực độc xyanua lại cần thiết nhiều ngành công nghiệp sử dụng: mạ vàng, bạc, đồng… khai thác vàng sa khoáng, sản xuất chất màu pigment để chế tạo sơn, thuốc vẽ, nhuộm…sản xuất thuốc trừ sâu… ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Con người bị nhiễm độc xyanua qua đường: đường tiêu hóa thơng qua thức ăn nước uống, đường hơ hấp axít xyanua bay sau xyanua xâm nhập xuyên qua da Vào thể xyanua gắn kết chặt “không thể hồi phục” với gốc sắt nhị Fe ++của men cytochrom oxidase “chuỗi hô hấp vàng” Warburg Cytochrom oxidase nơi chủ chốt để trao đổi oxy cho thể, men cytochrom oxidase bị khóa thể khơng hơ hấp bị “ngạt” dù có đầy đủ dưỡng khí oxy !!!! Ngồi bị nhiễm xyanua cơng nghiệp; số thực vật có chứa gốc xyanua nguy hiểm gây độc cho người Ví dụ: hạnh nhân đắng, nhân mận, trúc đào, củ sắn (nhất sắn trồng đất khai hoang), măng tre nứa (càng đắng nhiều xyanua), đậu rựa, đậu mèo, sakê (bread-fruit), số loại nấm…và cánh hoa hồng đỏ (đặc biệt hồng nhung ) Nước ta trữ lượng vàng nói chung khơng lớn rải rác Một vài địa phương vùng rừng núi, thượng nguồn sông Quảng Nam, Đà Nẵng, Lâm Đồng, Thái Nguyên, Bắc Kạn, Cao Bằng, Nghệ An…có vàng sa khống khai thác dùng cơng nghệ có xử dụng xyanua Do chưa xử lý chất thải tốt, phần doanh nghiệp chạy theo lợi nhuận quản lý tài nguyên môi trường nên nhiều vụ nhiễm độc môi trường nước ngộ độc cho người xảy Kiến nghị Xyanua độc, may mắn lại dễ bị phân hủy nhiều tác nhân lý hóa, việc oxy hóa với hóa chất thơng thường clo, nước oxy già, mơn, thuốc tím…và với oxy khí trời Xyanua thực phẩm dễ dàng bị phá hủy nhiệt độ, đun sôi 20 phút giảm gần 70 phần trăm, dễ bốc bay hay rửa nước Các thực phẩm có chứa xyanua chế biến kỹ luộc sôi nhiệt độ cao, thời gian đun sôi kéo dài, thái thực phẩm lát mỏng đem phơi khô, ngâm ủ kỹ…gần loại bỏ hồn tồn chất độc chết người Ngay khai thác, bóc tách vàng sa khống xyanua xong, xử lý chất thải kỹ tái sinh để quay vịng cơng nghệ việc nhiễm mơi trường gây ngộ độc xảy ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN Do đó: Nếu lưu tâm để ý hoàn toàn tránh tránh dễ dàng ca chết thảm ngộ độc xyanua!!! ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN TÀI LIỆU THAM KHẢO  Tài liệu tham khảo sách PGS.TS Bùi Cách Tuyến; TS Lê Quốc Tuấn, 2013 Bài giảng Độc chất học môi trường Nhà xuất nông nghiệp U.S Department Of Health And Human Services, 2006, Toxicological Profile For Cyanide Peter JENSEN, Michael T WILSON, Roland AASA and Bo G MALMSTROM, 1984, Cyanide Inhibition Of Cytochrome C Oxidase, Department of Biochemistry and Biophysics, University of Gothenburg and Chalmers University of Technology,S-412 96 Gioteborg, Sweden Centers for Disease Control and Prevention , 2004 Cyanide Emergency Preparedness and Response Public Health Service: Atlanta, GA U.S Army Medical Research Institute of Chemical Defense (USAMRICD), 2000 Medical Management of Chemical casualties Handbook, Third Edition Chemical Casualty Care Division Aberdeen Proving Grounds, Aberdeen, MD  Tài liệu tham khảo website Prof Fina Petrova Simeonova,2004,Hydrogen Cyanide And Cyanides Human Health Aspects( online) ngày xem 08/03/2014 từ : http://www.inchem.org/documents/cicads/cicads/cicad61.htm Độc chất xyanua http://diendanmoitruong.com/threads/doc-chat-xyanua.5280/ Hydro xyanua http://vi.wikipedia.org/wiki/Hidro_xyanua Kali xyanua http://vi.wikipedia.org/wiki/Kali_xyanua 10 Natri ferroxyanua http://vi.wikipedia.org/wiki/Natri_ferroxianua 11 Xyanogen, http://vi.wikipedia.org/wiki/Xyanogen ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG XYANUA - MỘT CÕI ĐI VỀ GVHD: TS LÊ QUỐC TUẤN 12 Chuyển giao công nghệ khai thác vàng từ quặng khơng sử dụng hóa chất độc hại Natri xyanua (NaCN) http://yume.vn/vietnamchemtech/article/chuyen-giao-cong-nghe-khai-thac-vang-tu-quangkhong-su-dung-hoa-chat-doc-hai-natri-xyanua-nacn.35DCE69B.html 13 Độc chất xianua http://diendanmoitruong.com/threads/doc-chat-xyanua.5280/ 14 Xianua CN Axit xianhidric hóa chất gây chết người, http://diendankienthuc.net/diendan/archive/index.php/t-94721.html 15 Các tai nạn xảy http://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=vi&prev=/search%3Fq %3Dhow%2Bdoes%2Bcyanide%2Bkill%26client%3Dfirefoxa%26hl%3Dvi%26channel%3Ds %26rls%3Dorg.mozilla:enUS:official%26biw%3D1366%26bih %3D600&rurl=translate.google.com.vn&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Cyanide_poiso ning&usg=ALkJrhhPkHOTl3GnH8WjKB2U15Pk74YpMQ 16 Tình trạng mua bán xyanua http://www.vinachem.com.vn/Desktop.aspx/Xuat-ban-pham/74/948/ ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG