Tiểu luận tìm hiểu chất độc đioxin

Việc làm thế nào để có một môi trường trong sạch và hạn chế đến mưc tối thiểu “ những nổi đau dochất độc màu da cam Dioxin mang lại” là một bài tốn khó chưa tìm ra lời giải khơng những

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN



BÀI TIỂU LUẬN Độc chất học môi trường

Đề tài: TÌM HIỂU CHẤT ĐỘC ĐIOXIN

GVHD: PGS.TS Lê Quốc Tuấn

Tiểu luận tìm hiểu

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

1. Định Nghĩa 4

2 Cấu Trúc Và Tính Chất Của Dioxin 4

1 Nguồn gốc tự nhiên 8

2 Nguồn gốc nhân tạo 8

1. Tác hại của dioxin đối với cơ thể người và động vật 12

2 Tác hại đối với môi trường 14

Lan truyền độc chất trong môi trường không khí 14 Lan truyền trong môi trường nước 15 Lan truyền của dioxin trong môi trường đất 15

1. Xâm nhập vào cơ thể qua con đường hấp thụ 16

2 Đioxin phân bố trong cơ thể 17

3 Chuyển hóa Dioxin trong cơ thể 19

1. Kết luận 20

2 Kiến Nghị 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

Tiểu luận tìm hiểu

MỞ ĐẦU

Khi nhắc đến Dioxin không ai không kinh hoàng về hậu quả của nó đã gây ra đối với đat nước Việt Nam Hậu quả của nó để lại không một ai không khiếp sợ Hàng ngàn gia đình nạn nhân chỉ sống với thực tại đầy khó khăn Những tổn thất về vật chất và tinh thần đó không thể nào tính không chỉ tính được bằng tiền Cuộc chiến tranh hóa học trong lịch sử việt nam đã đi vào lịch sử nhân loại như một vết thương khó lành Việc làm thế nào để có một môi trường trong sạch và hạn chế đến mưc tối thiểu “ những nổi đau dochất độc màu da cam (Dioxin ) mang lại” là một bài toán khó chưa tìm ra lời giải không những đối với các Nhà Môi Trường Việt Nam mà còn là của toàn dân tộc và của cả nhân loại

Vì vậy nhóm quyết định chọn đề tài về Dioxin, với mong muốn giúp mọi người hiểu được phần nào tác hại của Dioxin để có thể phòng tránh, nghiên cứu để tìm ra những biệnpháp xử lý có hiệu quả, bên cạnh đó để mọi người hiểu được phần nào nỗi đau mà chiến

I TỔNG QUAN VỀ ĐIOXIN

1 Định Nghĩa

Đioxin là tên gọi chung của một nhóm hàng trăm các hợp chất hóa học tồn tại bền vững trong môi trường cũng như trong cá thể con người và các sinh vật khác Chúng có hợp chất thơm polychlorin có đặc tính vật lý, hóa học và cấu trúc tương tự nhau

2 Cấu Trúc Và Tính Chất Của Dioxin

2.1 Cấu Trúc

Tùy theo số nguyên tử Cl và vị trí không gian của những nguyên tử này, dioxine

có 75 đồng phân PCDD chloro-dibenzo-dioxines) và 135 đồng phân PCDF chloro-dibenzo-furanes) với độc tính khác nhau Đioxin còn bao gồm nhóm các PCB (poly-chloro-biphényles), là các chất tương tự dioxine, bao gồm 419 chất hóa học trong

(poly-đó có 29 chất đặc biệt nguy hiểm

Để so sánh mức độ gây độc của các chất, tổ chức Y tế thế giới (WHO) dùng chỉ

số TEFs (toxic equivalance factors) để đánh giá Hiện nay 2,3,7,8 dioxin (tên gọi tắt là TCCD) được đánh giá mức độ gây độc cao nhất trong tất cả các chấttrên

tetrachlorodibenzo-p-Trong chiến dịch khai quang, Mỹ đã rãi 15 loại độc chất xuống lãnh thổ Việt Nam như: CĐMDC (agent orange – chiếm 64%), chất độc màu trắng (Agentwhite – chiếm 27%), chất độc màu xanh (Agent blue, green – chiếm 8,7%), chất độc màu tím (Agent pink – chiếm 0,6%)

Nói đến độc dioxin, nhiều người thường đồng hóa nó với CĐMDC (Agent

orange), lầm tưởng hai chất trên là một Nhưng thực ra, dioxin chỉ là một thành phần hóahọc chính trong CĐMDC Dioxin được các nhà nghiêng cứu đánh giá là một trong nhữngđộc chất nguy hiểm nhất mà con người tạo ra và biết đến, nó có thể làm cây cối cháy trụi

lá, làm con người phơi nhiễm bị ung thư phổi, ung thư máu, có tính chất di truyền từ bố

mẹ sang con, gây dị thai, thai chết lưu trong bụng mẹ và dị dạng bẩm sinh…

Tiểu luận tìm hiểu

Công thức cấu tạo của các đồng loại của dioxin/furan như sau:

Hình 1 Công thức cấu tạo chung của các chất đồng loại dioxin/furan

Số lượng các đồng phân và công thức phân tử của các chất dioxin/furan được chỉ

Viết tắt

Dibenzofuran(PCDF)

Viết tắt

Tiểu luận tìm hiểu

Dioxin là chất có số lượng đồng phân rất lớn nên có đặc tính hóa lý rất rõ

ràng.Tính chất lý học của Dioxin phụ thuộc chủ yếu vào số lượng và vị trí nguyên tử Halogen trong phân tử Vì vậy Dioxin không chỉ là một hệ phức tạp mà còn là một hệ luôn thay đổi theo không gian và theo thời gian làm ô nhiễm môi trường sống và không sống Đặc tính của Dioxin cũng luôn thay đổi theo các biến đổi hóa học của phân tử theo

cả hai hướng tăng lên và giảm đi với số lượng halogen và thay đổi vị trí của nó trong phân tử

Ở điều kiện thường, Dioxin đều là những chất rắn, có nhiệt độ nóng chảy khá cao,

áp suất hơi rất thấp và rất ít tan trong nước Nhiệt độ sôi của 2,3,7,8-TCDD, chất độc nhấttrong các dioxin, được đánh giá vào khoảng 412,2oC

Dioxin có nhiệt độ nóng chảy khá cao 305oC, nhiệt độ sôi của 2,3,7,8-TCDD lêntới 412oC, các quá trình cháy tạo dioxin cũng xảy ra ở khoảng nhiệt độ khá cao Nhiệt độ

Tiểu luận tìm hiểu

750-900oC vẫn là vùng tạo thành 2,3,7,8-TCDD, ngay cả ở nhiệt độ 1200oC, quá trìnhphân hủy dioxin vẫn là quá trình thuận nghịch, dioxin chỉ bị phân hủy hoàn toàn ở trongkhoảng nhiệt độ 1200-1400oC và cao hơn.

Dioxin ái mỡ và hầu như kị nước: Đặc tính ái mỡ (lipophilic) và kị nước

(hydrophobic) của dioxin liên quan chặt chẽ với độ bền vững của chúng trong cơ thể sốngcũng như trong tự nhiên và sự phân bố của chúng trong các cơ quan của cơ thể

Dioxin rất bền vững về mặt hóa học, không bị phân hủy dưới tác dụng của các axit mạnh, kiềm mạnh, các chất oxy hóa mạnh khi không có chất xúc tác ngay cả ở nhiệt

độ cao

Dioxin có thể bị phân hủy dần dưới ánh mặt trời, ước tính là 50% trong vòng vài tháng dưới ánh sáng mặt trời, nhưng nó lại tồn đọng rất lâu trong đất Dioxin bị chôn sâu trong lòng đất trước khi thoái biến sẽ bị hủy hoại sau nhiều thập niên, thì sẽ có tồn dư và

vì vậy là một mối lo ngại

Các nhà khoa học thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về độ bền vững của dioxin Độ bền vững đã được xác định theo chu kỳ bán hủy (thời gian dioxin tự phân hủy một nửa khối lượng) Chu kỳ bán hủy của dioxin trong đất là rất lâu, trải qua 10 năm chúng mới bán rã(chỉ cần 2 phần tỉ gram dioxin cũng có thể gây đột biến tế bào ở

người).Theo D.Pautenbach (1992) và R.Puri (1989, 1990) thời gian phân hủy của Dioxin trên lớp đất bề mặt dao động từ 9 đến 25 năm, còn ở các lớp đất sâu hơn: 25-100 năm.Dioxin là chất có thể hòa tan trong mỡ, khó bay hơi, ít tan trong nước Nó có thể hòa tan vào các dung môi hữu cơ như dầu hỏa, diezen,

TCDD có áp suất bay hơi rất thấp, chỉ bằng 1,7.10-6mmHg ở 250C, điểm nóng chảy cao ở 305ºC và khả năng tan trong nước chỉ 0,2μg/lit Hợp chất này ổn định nhiệt đến khoảng 750ºC, độ ổn định hóa học cao

II NGUỒN GỐC PHÁT SINH CỦA DIOXIN

Dioxin là một hợp chất siêu độc, có nguồn gốc rất đa dạng và có thể tổng quan như sau:

Tiểu luận tìm hiểu

- Nhóm PCDD và nhóm PCDF thường là sản phẩm biến đổi các chất khi con người đốt chất thải công nghiệp hay nông nghiệp, cháy rừng, sử dụng khí đốt,…Trong khi nhóm PCB lại thường được sản xuất có chủ định, sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau.

1 Nguồn gốc tự nhiên

Từ hiện tượng núi lửa phun ,cháy rừng

2 Nguồn gốc nhân tạo

Dioxin là sản phẩm phụ ( khi điều kiện hình thành có các chất hữu cơ , có hợp chấtclo, )và bằng nhiều kết quả nghiên cứu người ta đã tìm thấy Dioxin và những chất giống Dioxin không những từ những chất diệt cỏ 2,4,5-T mà còn từ việc đốt rác dô thị, đốt rác bệnh viện có chất phế thải là chất dẻo tổng hợp , từ việc sản xuất giấy, bột giấy hay dungdịch clo để tẩy trắng, từ công nghiệp luyện kim, từ các lò nấu thép, nhôm, magie,niken,

từ công nghiệp lọc hóa dầu, hoặc từ các chất thải của nhà máy hóa chất, từ khói xe chạy bằng xăng pha chì, khói của các lò đốt than

Hình 2: Tồn lưu Dioxin chưa bị phân hủy trong quá trình đốt

Tiểu luận tìm hiểu

Hình 3: Nguồn gốc phát sinh của Dioxin

Do sản xuất và sử dụng các hợp chất hữu cơ clo, đặc biệt là các loại hợp chất nôngdược (Pesticides) như: các chất diệt cỏ (Herbicides), thuốc trừ sâu (Insecticides), thuốc trừ nấm (Fungicids) thuốc xát trùng (Bectericides), chất làm rụng lá cây (Defoliants), chấtlàm khô(Desicants) và các chất kích thích tăng trưởng (Relulator)

Cứ sản xuất và sử dụng một triệu tấn các sản phẩm chứa clo thì lượng Dioxin thải vào môi trường khoảng 1000kg Do xây dựng các nhà máy và các lò đốt rác, hiện nay trên thếgiới có khỏng 2500 nhà máy và các lò đốt rác, hàng năm thải ra môi trường toàn cầu khoảng 1000kg dioxin Khi đốt cháy 1kg PVC (nhựa tổng hợp ) sẽ tạo thành 50 dioxin

Do quá trình tổng hợp giấy bằng clo và các chất oxi hoá khác chứa clo Cứ tẩy trắng một tấn giấy ,lượng dioxin được tạo thành là khoảng 1g Sản xuất và sử dụng các hợp chất hữu cơ chứa clo: thuốc diệt cỏ, thuốc trừ sâu , sát trùng sảnxuất 1106 tấn thì thải ra 1 tấn dioxin

Tiểu luận tìm hiểu

Ví dụ: Thông báo gần đây của Tổng cục Môi trường Nhật Bản cho biết lượng Dioxin ô nhiễm trên nước Nhật vượt mức cao nhất trong các nước công nghiệp phát triển,hằng năm đạt đến 5-7kg dioxin, phát sinh từ nhiều nguồn (nhà máy xử lý rác, chế biến nhựa, cao su, thực phẩm, xi măng, gang thép, luyện than )

Các quá trình chế biến sản

xuất công nghiệp

Đặc điểm công nghệ của quá

trình chế biến

Chất gây ô nhiễm bền với nhiệt độ cao

Lò chế biến kim loại thứ

cấp để luyện thép, nhôm,

chì, kẽm, đồng, mangan

Đốt cháy dây dẫn điện, cáp kim

Sản xuất than cốc và hóa

Cl, Br, Cr

PCDD/Fs, PCB, HCB

Chế biến khoáng (gôm sứ,

Đốt các chất thải bệnh viện Thiếu trang bị kiểm soát ô nhiễm

Tiểu luận tìm hiểu

Khí thải động cơ đốt trong Xăng,diesel pha chì PCDD/Fs, PCB

Hỏa hoạn, cháy nhà, cháy

Đốt chất dẻo, cao su, dây

điện,

Chấy dẻo chứa kim loại halogen

Bảng 2: Nguồn phát sinh dioxin từ hoạt động sản xuất công nghiệp

Theo nghiên cứu của Kai Hsien Chi (1999) về kiểm kê nguồn phát thải PCDD/Fs

ở Đài Loan được thể hiện qua biểu đồ sau:

Hình 4 : Tỷ lệ % sự phát thải dioxin từ các quá trình công nghiệp và dân sinh

Theo nghiên cứu (Qua β U và cộng sự , 1999) về kiểm kê nguồn phát thải dioxin ởchâu Âu được thể hiện qua bảng 5:

Bảng 5: Nguồn phát thải Dioxin vào không khí ở châu Âu

Độ không đảm bảo (EF/AR)

Tổng 5545

III ẢNH HƯỞNG CỦA DIOXIN LÊN CƠ THỂ CON NGƯỜI VÀ MÔI

TRƯỜNG

1 Tác hại của dioxin đối với cơ thể người và động vật

Liều lượng Tác hại

0,3.10-3mg/g Kích thích da, chóng mặt, đau đầu ,buồn nôn

Bảng 6: tác hại của Dioxin theo liều lượng

Nhiễm độc cấp tính: sau khi nhiễm vào cơ thể qua da, niêm mạc, ăn uống, Dioxin

đi vào máu và tích tụ ở gan, tủy não, cơ quan sinh sản tại gan nội tạng quan trọng nhất của chu trình chuyển hóa, nồng độ cao của Dioxin có thể gây nên cơn suy gan cấp khiến nạn nhân bị choáng với các biểu hiện nhiễm độc như nôn mữa, sốt cao, vã mồ hôi, chân

Tiểu luận tìm hiểu

Nhiễm độc bán cấp: Thường xảy ra sau khi bị nhiễm Dioxin từ một tuần đến hàng tháng sau với những biểu hiện nhẹ hơn, tập trung vào rối loạn chức năng gan, thận.

Nhiễm độc mãn tính: đây là dạng nhiễm độc thường được biết đến với những hình ảnh dị tật khủng khiếp của thế hệ sau Dioxin có ái tính với các receptor của enzym tham gia kiểm soát quá trình sao chép vật liệu di truyền (AND) Sự rối loạn xảy ra ở đây sẽ ảnhhưởng trực tiếp đến chất lượng tế bào sinh dục ( trứng và tinh trùng) dẫn đến sản phẩm thụ thai bị biến dạng nghiêm trọng vì vật liệu di truyền đã biến đổi

Chính các báo cáo của EPA đã công nhận Dioxin là một chất gây ung thư cho con người Năm 1997, Tổ chức quốc tế về nghiên cứu ung thư (IARC) thuộc WHO đã công

bố 2,3,7,8-TC DD là chất gây ung thư nhóm 1 (nghĩa là nhóm đã được công nhận là gây ung thư) Đồng thời, tháng 1 năm 2001, chương trình Độc học Quốc gia Hoa Kỳ đã chuyển dioxin vào nhóm "các chất gây ung thư cho người" Cuối cùng, trong một nghiên cứu kiểm định năm 2003, các nhà khoa học cũng khẳng định không có một liều lượng nào là an toàn hoặc ngưỡng dioxin mà dưới nó thì không gây ung thư Điều này có thể hiểu là nếu một người phơi nhiễm dioxin dù lượng nhỏ nhất thì đã mang trong mình hiểmhọa ung thư

Ngoài ung thư, dioxin còn có thể liên quan đến một số bệnh nguy hiểm khác như bệnh rám da, bệnh đái tháo đường, bệnh ung thư trực tràng không Hodgkin, thiểu năng sinh dục cho cả nam và nữ, v.v

Trong một đánh giá về rủi ro và nghiên cứu các vấn đề chính sách được đưa ra trong Hội nghị Quốc tế về Dioxin tổ chức tại Berlin, 2004, nhóm tác giả đến từ Cục Môi

trường Liên bang Đức(Federal environmental agency) đã đưa ra kiến nghị không có mức

phơi nhiễm dioxin tối thiểu nào có độ an toàn cho phép (theo WHO 2002 thì mức phơi nhiễm dioxin cho phép qua thức ăn của mỗi người là 1-10 pg đương lượng độc

(TEQ)/ngày)

Bác sĩ Linda Birnbaum, Giám đốc Viện Khoa Học Quốc gia Về Liên Hệ Giữa Môi

Tiểu luận tìm hiểu

thấy một hệ thống hormone nào mà chất dioxin không thể phá vỡ Nó có ảnh hưởng lan rộng trong hầu hết các chủng loài có xương sống, trong hầu hết mọi giai đoạn cơ thể phát triển".

Các nghiên cứu động vật cho thấy rằng dioxin có thể ảnh hưởng đến sinh sản bằngcách làm hư hỏng tinh trùng và làm rối loạn hormon điều tiết sự phát triển của bào thai Ởcấp độ phân tử, dioxin gây đột biến trên chuỗi nhiễm sắc thể, những đột biến này sẽ gây ảnh hưởng đến thông tin di truyền ở tế bào sinh sản (tinh trùng, trứng) do cơ chế sao chépnhân đôi và rồi sẽ truyền sang thế hệ con cháu

2 Tác hại đối với môi trường:

Theo các nhà khoa học, việc phun các chất diệt cỏ trong chiến tranh gây ra các hậu quả lâu dài đối với môi trương thiên nhiên Các chất độc hóa học rải trên quy mô lớn với nồng độ cao sẽ làm thay đổi thành phần của đất, tiêu hủy các vi sinh vật có ích, làm cho đất khô cằn, chỉ còn tồn tại một số loại cây cỏ thứ sinh không có giá trị kinh tế, các loại gặm nhấm, trung gian truyền các dịch bệnh; chứng tích còn lại từ các rừng nhiệt đới xanhtươi um tùm rậm rạp, sinh học đa dạng phong phú thành đồi núi trơ tụi hoặc đất phèn chua cằn cỗi, ngoài ra còn làm thay đổi về khí hậu do mất cân bằng sinh thái của thiên nhiên

Sự tồn lưu của Dioxin trong thiên nhiên rất bền vững, chu kỳ bán hủy khoảng 15 đến

20 năm và có thể hơn nữa Việc khôi phục đất trồng và rừng cần phải hàng chục năm , thậm chí hàng thế kỷ và tốn kém khá nhiều tiền của Với số lượng lớn chất độc đã rải, lặp

đi lặp lại nhiều lần trong khoảng thời gian dài với nồng độ cao, không những đã làm chết cây cối, động vật mà còn gây ô nhiễm môi trường trong thời gian dài làm đảo lộn các hệ sinh thái

IV LAN TRUYỀN ĐỘC CHẤT TRONG MÔI TRƯỜNG

Tiểu luận tìm hiểu

Dioxin do các sản phẩm trong các lò đốt chất thải bằng nhựa dẻo chứa clo,khí thải

từ các phưong tiện giao thông vận tải, nhà máy giấy lan truyền nhờ gió theo những hạt bụi nhỏ lan truyền ra xa nguồn phát thải, bám vào cácthảm thực vật rồi theo mưa đi vào sông suối rồi xuống đất tiếp đó qua các chuỗi thức ăn đi vào cơ thể sống

2 Lan truyền trong môi trường nước:

Chủ yếu do quá trình rửa trôi trong đất và không khí đi vào các nguồn tiếp nhận, như sông, xuối, ao, hồ do không tan trong nước nên dioxin được tích tụ lại và đi vào chuỗi thức ăn , đi vào cơ thể người Dioxin không hoà tan trong nước nhưng hoà tan trong chất béo chúng gắn với chất hữu cơ và chất cặn trong môi trường và hấp thụ vào mô mỡ độngvật hoặc người Ngoài ra, do không bị vi khuẩn làm thối rữa nên chúng tồn lưu và tích tụ sinh học trong dây chuyền thực phẩm Một khi Dioxin lọt vào môi trường, chúng sẽ tích

tụ trong mô mỡ của người và động vật

Các sinh vật phù du trong nước cá nhỏ cá lớn chim ăn cá

Cơ thể con người Dioxin có trong nước thải từ các cơ sở xí nghiệp sản xuất có sử dụng hoá chất clo,sản xuất thuốc bảo vệ thực vật thải vào các nguồn tiếp nhận sau đó qua chuỗi thức ăn

đi vào cơ thể

3 Lan truyền của dioxin trong môi trường đất

Dioxin một khi xâm nhập vào mặt đất sẽ bị phân hủy, ước tính là 50% trong vòng vài tháng dưới ánh sáng mặt trời Dioxins bị chôn sâu trong lòng đất sẽ bị hủy hoại sau nhiều thập niên sau đó Dioxin từ các môi trường nước, không khí qua quá trình trao đổi

đi vào môi trường đất Dioxin từ việc sử dụng thuôc bảo vệ thực vật tồn dư lại, lan truyềnvào trong môi trường đất sau đó qua chuỗi thức ăn đi vào cơ thể

Tiểu luận tìm hiểu