Độc chất có thể tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau như chất vô cơ hay hữu cơ, thể hợp chất hay đơn chất, dạng lỏng, rắn hay khí. Chúng có mặt cả trong ba môi trường đất, nước, không khí. Do đó việc tìm hiểu và xác định các hợp chất có trong môi trường sẽ giúp ta có biện pháp khống chế và xử lí chúng, giảm bớt tác hại đối với con người.
Trang 1ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH DƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT
KHOA KHOA HỌC QUẢN LÝ
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG
TÊN TIỂU LUẬN:
ĐỘC HỌC KIM LOẠI CHROM VÀ NICKEL
Lớp: D19QM02 MSSV: 1928501010117 Nhóm: Lê Văn Hùng
GVHD: Th.S Bùi Thị Ngọc Bích
Bình Dương Năm 2021
Trang 2KHOA KHOA HỌC QUẢN LÝ
CT: Quản Lý Tài Nguyên Môi Trường và Đất Đai
PHIẾU CHẤM ĐIỂM TIỂU LUẬN Tên học phần: ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG
Học kỳ: 2 Năm học: 2021-2022
Họ tên sinh viên: Lê Văn Hùng
Lớp: D19QM02 MSSV:1928501010117
Tiêu chí
Các cấp độ đánh giá Điểm
tối đa
CBCT 1
CBC
T 2
Tốt 100% 75% Khá Trung bình 50% Kém 0%
Cấu trúc Cân đối, hợplý Khá cân đối,hợp lý cân đối, hợpTương đối
lý
Không cân đối, thiếu hợp lý
0.5
Nội
dung
Đặt vấn
đề
Giới thiệu về chất độc rõ ràng
Giới thiệu về chất độc khá
rõ ràng
Giới thiệu về chất độc tương đối rõ ràng
Giới thiệu về chất độc chưa
rõ ràng 2
Nền tảng
lý thuyết
Trình bày cơ chế gây độc đầy đủ, rõ ràng
Trình bày cơ chế gây độc đầy đủ, rõ ràng: khá phù hợp
Trình bày cơ chế gây độc đầy đủ, rõ ràng: tương đối phù hợp
Trình bày cơ chế gây độc đầy đủ, rõ ràng: chưa phù hợp
2
Các nội
dung
thành
phần
Trình bày cơ chế loại thải chất độc trong
cơ thể người:
đầy đủ
Trình bày cơ chế loại thải chất độc trong cơ thể người: khá
Trình bày cơ chế loại thải chất độc trong cơ thể người: tương đối
Trình bày cơ chế loại thải chất độc trong cơ thể người: không đầy đủ
2
Nêu cách phòng tránh
và xử lý: đầy đủ
Nêu cách phòng tránh
và xử lý: khá
Nêu cách phòng tránh
và xử lý:
tương đối
Nêu cách phòng tránh
và xử lý:
không đầy đủ
2.5
Hình
thức
trình
bày
Định
dạng
Trình bày sạch, đẹp, rõ ràng
Vài sai sót nhỏ về định dạng
Vài chỗ không nhất quán
Rất nhiều chỗ không nhất
Lỗi
chính tả
Không có lỗi chính tả Một vài lỗinhỏ Lỗi chính tảkhá nhiều Lỗi chính tảrất nhiều 0.5
Điểm trung bình
Cán bộ chấm 1 Cán bộ chấm 2
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Sau khi học môn độc học môi trường em đã biết được nhiều chất độc nhiều cách gây độc, thải độc, con đường gây độc khác nhau Em xin được gửi lời cảm ơn tới cô Bùi Thị Ngọc Bích giảng viên hướng dẫn của em, cô đã đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và thực hiện bài tiểu luận
Cảm ơn tập thể lớp D19QM02 đã cùng tôi học tập và phát triển bản thân qua từng học kỳ và từng bài tập, bài tiểu luận, báo cáo
Một lần nữa xin cảm ơn tất cả mọi người
TP.Thủ Dầu Một, ngày …tháng năm 2022
Sinh viên thực hiện
Lê Văn Hùng
Trang 4Môn học: Độc học môi trường
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1 Lý do chọn đề tài 1
2 Mục tiêu đề tài 2
3 Nội dung đề tài 2
4 Phương pháp nghiên cứu 2
Phần 1: TỔNG QUAN VỀ CROM VÀ NIKEN 3
1 Giới thiệu 3
1.1 Ứng dụng 4
1.1.1 Sự xuất hiện và ứng dụng của Chrom 4
1.1.2 Sự xuất hiện và ứng dụng của Niken 4
Phần 2: CƠ CHẾ GÂY ĐỘC 5
2.1 Sự phơi nhiễm 5
2.1.1 Sự phơi nhiễm của Chrom 5
2.1.2 Sự phơi nhiễm của Niken 5
2.2 Tính độc 6
2.2.1 Tính độc của Chrom 6
2.2.2 Tính độc của Niken 6
Phần 3: GIẢI ĐỘC 8
3.1 Các biện pháp giải độc 8
3.1.2 Giải độc kim loại Chrom 8
3.1.2 Giải độc kim loại Niken 8
KẾT LUẬN 9
TÀI LIỆU THAM KHẢO 10
GVHD: Th.S Bùi Thị Ngọc Bích
Trang 5Môn học: Độc học môi trường
MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Xã hội ngày nay một phát triển, nhu cầu của con người ngày càng cao Sự tăng trưởng mạnh của nền kinh tế đã đưa nhu cầu của con người ngày càng tăng cao và nhanh Vì thế nhu cầu thực phẩm sạch, đảm bảo sức khỏe đã trở thành nhu cầu thiết yếu, cấp bách và được xã hội quan tâm hàng đầu
Ở nước ta, sự bùng nổ dân sô cùng với tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa hanh chóng đã tạo ra một sức ép lớn tới môi trường sống Việt Nam Vấn đề về nhiễm độc kim loại nặng như Cr và Ni rất phổ biến
Các nguyên tố thuộc nhóm kim loại nặng như Cr và Ni gây độc hại đối với cơ thể con người tùy hàm lượng của chúng
Rau xanh là thực phẩm cần thiết và quan trọng không thể thiếu được trong bữa ăn hàng ngày, là nguồn cung cấp vitamin, khoáng chất, vi lượng, chất xơ cho cơ thể con người không thể thay thế được Tuy nhiên, hiện nay tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trong đất
và trong cây trồng đang là một vấn nạn cần được quan tâm Độc chất có thể tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau như chất vô cơ hay hữu cơ, thể hợp chất hay đơn chất, dạng lỏng, rắn hay khí Chúng có mặt cả trong ba môi trường đất, nước, không khí Do đó việc tìm hiểu và xác định các hợp chất có trong môi trường sẽ giúp ta có biện pháp khống chế
và xử lí chúng, giảm bớt tác hại đối với con người Hơn 150 năm trước con người đã có những bước đầu tìm hiểu về những hợp chất vơ cơ và các nguồn dinh dưỡng thiết yếu cho cây trồng Nhưng những nghiên cứu này bị hạn chế bởi công nghệ kĩ thuật phân tích thời đó còn kém Trong thế kỉ XX, nhờ có sự phát triển trong khoa học kĩ thuật, sự phát triển của các phương pháp phân tích hiện đại đã thu về được nhiều kết quả đáng tin cậy
về hàm lượng của các nguyên tố trong cây trồng Nhờ đó không chỉ những nguyên tố đa lượng như Ca, K, Mg, N, P được nghiên cứu mà một loạt những nguyên tố vi lượng khác (rất cần thiết cho sự phát triển của thực vật) như B, Cu, Fe, Mn, Zn, cũng được nghiên cứu rất sâu Khóa luận tốt nghiệp Sinh viên: Nguyễn Thị Trang 6 Vấn đề ô nhiễm kim loại nặng (KLN) trong đất ngày càng được quan tâm do ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường đất, nước, cây trồng và sức khỏe con người Đất bị ô nhiễm KLN là do con người
sử dụng các loại hóa chất trong nông nghiệp và thải vào môi trường đất các chất thải đa dạng khác nhau Quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, các hoạt động khai thác
khoáng sản như than đá, quặng chì, quặng thiếc đã làm cho môi trường đất, môi trường nước bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi các chất độc hại như: As, Pb, Zn, Cd, Cr Và xu hướng ô nhiễm ngày càng tăng nếu không có biện pháp xử lí triệt để Để xử lí đất ô nhiễm người ta thường sử dụng các phương pháp truyền thống như: rửa đất, cố định các chất ô nhiễm bằng hóa học hoặc vật lí, xử lí nhiệt, trao đổi ion, oxi hóa hoặc khử các chất
ô nhiễm, đào đất bị ô nhiễm để chuyển đến những nơi chôn lấp thích hợp Nhưng hầu hết những phương pháp này đều rất tốn kém về kinh phí, giới hạn về kĩ thuật và hạn chế
về diện tích
GVHD: Th.S Bùi Thị Ngọc Bích
Trang 6Môn học: Độc học môi trường
2 Mục tiêu đề tài
- Đưa ra được những khái niệm về chất độc môi trường Cr và Ni
- Đưa ra được các thông tin về cơ chế gây độc và cách thải độc của Cr và Ni
3 Nội dung đề tài
- Khái niệm về Cr và Ni
- Cơ chế gây độc của Cr và Ni
- Thải độc Cr và Ni
4 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp luận: Quan điểm hệ thống, quan điểm tổng hợp, quan điểm, giáo trình độc học môi trường.
- Các phương pháp nghiên cứu: Phương pháp phân tích tổng hợp, phương pháp đối chiếu - so sánh.
GVHD: Th.S Bùi Thị Ngọc Bích
Trang 7Môn học: Độc học môi trường
Phần 1: TỔNG QUAN VỀ CROM VÀ NIKEN
1 Giới thiệu
Crom là kim loại chuyển tiếp có máu sáng và dòn, số nguyên tử 24, nguyên tử khối 51,996 và 5 đồng vị phóng xạ (51Cr có chu kỳ bán phân rã là 27,8 ngày) Cr có trạng thái oxi hóa từ Cr2+ đến Cr6+, nhưng chỉ các Cr3+ và Cr6+ là có ý nghĩa sinh học Mặc dù crom hóa trị 3 là dạng được tìm thấy chủ yếu trong tự nhiên, dạng hóa trị 6 là quan trọng hơn trong công nghiệp, crom hóa trị 3 là axit cứng, tạo các phức trơ động học mạnh với các phối tử khác nhau Crom(III) hòa tan có khuynh hướng hấp thụ lên bề mặt Hóa học crom hóa trị 6 hoàn toàn khác crom hóa trị 3 Nó tạo ra vô số các oxiaxit và anion, trong
số đó các cromat (CrO4 2- ) là có ý nghĩa hơn cả đối với môi trường Trong môi trường
sự chuyển hóa giữa Cr(II) và Cr(VI) xảy ra theo con đường khử Cr(VI) đến Cr(III) nhờ nhiều tác nhân khử ở trong nước và đất, còn một số ít chất oxi hóa trong nước có thể oxi hóa Cr(III) thành Cr(VI)
Một số hợp chất vô cơ của crom có nhiều ứng dụng là: các oxit (Cr2O3, CrO3) các muối clorua (CrCl2,CrCl3), cromat (K2Cr2O7,K2CrO4), phèn sunfat (KCr(SO4)2.12H2O, K2Cr2(SO4.)4.24 H2O),…
Vai trò của crom hóa trị ba (Cr(III)): Crom, một dạng chung tìm thấy trong tự nhiên và crom trong các vật liệu sinh học thường là hóa trị ba Không có bằng chứng nào cho thấy crom hóa trị ba được chuyển hóa thành hóa trị sáu trong các hệ sinh vật Tuy nhiên, crom hóa trị sáu dễ dàng đi qua màng tế bào và bị khử bên trong tế bào thành crom hóa trị ba Tính thiết yếu của Cr(III) là ở chỗ nó là một nguyên tố dinh dưỡng vi lượng cần thiêt cho
cơ thể như là một thành phần của “yếu tố dung nạp đường” (vai trò sinh lý của crom) Nó
là đồng yếu tố đối với tác động của insulin và có vai trò ở các hoạt động ngoại vi của các enzim này bởi sự tạo phức bậc 3 với các thụ thể insulin, làm dễ dàng cho sự tấn công của insulin vào các vị trí này Các nghiên cứu dịch tễ chỉ ra rằng sự bổ sung crom đã cải thiện tính hiệu quả tác động của insulin đến mặt bằng lipit máu Các nghiên cứu trên gia súc cho thấy Cr(III) liên kết với ADN trong ống nghiệm, nhờ vậy tăng cường sự tổng hợp ARN Liều an toàn và cần thiết hàng ngày đối vói người lớn là từ 50 đến 200µg
Niken là kim loại thuộc nhóm VIII trong bảng tuần hoàn có số nguyên tử là 28, nguyên
tử khối 58,71 và 7 đồng vị phóng xạ (đồng vị 63Ni có chu kỳ phân rã là 92 năm có nhiều ứng dụng), có các trạng thái oxi hóa 0, +1, +2, +3, +4, nhưng chỉ có Ni(II) bền vững trên dãy pH rộng và điều kiện oxi hóa khử trong môi trường đất
Một số hợp chất vô cơ của Ni có nhiều ứng dụng là: các oxit (NiO, Ni2O3), sunfua (NiS), các muối niken: sunfat (NiSO4), clorua (NiCl2), axetat (Ni(CH3COO)2), niken cabonyl (Ni(CO)4)
Tính thiết yếu: Niken là nguyên tố vi lượng dinh dưỡng thiết yếu đối với một số thực vật,
vi khuẩn và động vật có xương sống Enzim ureaza được nhận biết như là một enzim kim loại niken tham gia vào sự trao đổi chất ure trong tế bào các cây họ đậu Tuy nhiên, enzim kim loại chứa niken còn chưa được thu hồi từ các mô động vật Mặc dầu vậy
GVHD: Th.S Bùi Thị Ngọc Bích
Trang 8Môn học: Độc học môi trường
người ta thấy sự thiếu Ni ở chuột liên quan đến sự chậm phát triển cơ thể và thiếu máu Chức năng sinh hóa của Ni ở các động vật cao và người còn chưa được xác định
GVHD: Th.S Bùi Thị Ngọc Bích
Trang 9Môn học: Độc học môi trường
1.1 Ứng dụng
1.1.1 Sự xuất hiện và ứng dụng của Chrom
Crom là nguyên tố giàu xếp thứ bảy của vỏ trái đất Crom trong tự nhiên chủ yếu găp ở trong các đá kiềm và siêu kiềm, đặc biệt là quặng cromit (FeCr2O4) Crom có nhiều ứng dụng: sản xuất sắt hợp kim crom và nhiều hơp kim khác chứa coban hay niken, chế tạo thép không rỉ; các cromat khác được sản xuất bằng nấu chảy, nướng và chiết tách: natri đicromat được dùng để sản xuất các chất màu crom, sản xuất các muối crom dùng để thuộc da, chất cắn màu cho nhuộm, chất bảo quản gỗ; mạ crom chống rỉ cho các đồ dùng nấu ăn, đun nước và nhiều vật dụng khác
Các nguồn chính của crom trong môi trường không khí là các nguồn công nghiệp đặc biệt là sản xuất hợp kim sắt crom, tinh luyện quặng, các quá trình hóa học và rèn, sản xuất xi măng, mạ crom và đốt nhiên liệu hóa thạch Người ta thống kê crom phát thải từ các nguồn này hàng năm vào khoảng 12.880 tấn Crom trong không khí ở các dạng hạt nhỏ kết tủa và rơi xuống, lắng đọng trên đất và nước, rồi được nước mưa vận chuyển tới các dòng chảy, ở đây chúng được giữ ở trong bùn xa lắng.Những nguồn gây ô nhiễm môi trường bởi crom khác cũng phải kể đến sự phát tán của núi lửa, đốt rác thải đô thị, sử dụng bùn thải phân bón trong nông nghiệp
1.1.2 Sự xuất hiện và ứng dụng của Niken
Niken là nguyên tố giàu thứ 27 của vỏ trái đất với nồng độ trung bình khoảng 75µg/g Trong tự nhiên niken gặp trong quặng sunfua và silicat-oxit (pyroxen, olivin), đặc biệt là khoáng pentlanđit ((Ni,Fe)9S8) là nguồn thương mại của nguyên tố này Niken được tìm thấy chung nhất trong môi trường ở trạng thái oxi hóa 2+ Trong nước tự nhiên thường gặp niken ở dạng sunfat (từ mưa axit tạo ra) Trong môi trường nước niken được phân bố giữa các dạng tan và dạng hạt tùy thuộc vào pH, thế oxi hóa khử, các chất sa lắng lơ lửng…
Niken được sản xuất và sử dụng rộng rãi (riêng Mỹ 200.000 tấn mét khối/năm) chế tạo các hợp kim kim loại khác nhau, thép không rỉ Ni có tính kháng rỉ mạnh, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt nên được dùng để chế các thiết bị điện, đồ dùng trong gia đình Các hợp chất của Ni được dùng để mạ điện, làm chất màu gốm sứ, thủy tinh, chế tạo ắc quy Ni/Cd và nhiều đồ trang sức
Niken trong môi trường là do nhiều nguồn khác nhau: nguồn địa chất (nước rỉ, nước mưa axit chảy qua), nguồn con người (công nghiệp đốt nhiên liệu hàng năm thải ra khoảng 26.700 tấn, đốt rác thải) Niken giải phóng vào không khí ở dạng hạt của oxit, sunfua, sunfat và theo nước mưa cùng vào cống rãnh gây ô nhiễm cho đất, nước
GVHD: Th.S Bùi Thị Ngọc Bích
Trang 10Môn học: Độc học môi trường
Phần 2: CƠ CHẾ GÂY ĐỘC 2.1 Sự phơi nhiễm
2.1.1 Sự phơi nhiễm của Chrom
Sự phơi nhiễm: người bị nhiễm crom qua ba con đường hô hấp, miệng, da Trung bình hàng ngay hấp thụ dưới 100mg, hầu hết là từ thực phẩm, với một lượng không đáng kể từ nước và không khí Khi xâm nhập vào cơ thể crom sẽ hòa tan vào máu, liên kết với tế bào máu đỏ và được vận chuyển đến các cơ quan khác nhau (gan, phổi, thận…) Các cromat dễ dàng đi qua màng tế bào trên các chất mang anion như chúng là đồng cấu trúc với các anion photphat và sunfat Sự đào thải crom khỏi cơ thể chủ yếu là qua nước tiểu tùy thuộc vào trạng thái oxi hóa của crom nhiễm, đối với người không bị nhiễm quá lượng crom thải ra ít hơn 10µg/ngày
2.1.2 Sự phơi nhiễm của Niken
Sự phơi nhiễm: Con đường nhiễm niken của con người có thể qua hô hấp, ăn uống và tiếp xúc da Nhiễm nghề nghiệp chủ yếu là do hít thở các hợp chất niken khí (niken cacbonyl), bụi chứa niken từ tinh luyện kim loại, chế tạo hợp kim, đốt nhiên liệu, sản xuất hóa chất Sự nhiễm cá nhân trong môi trường nói chung có thể là sự tiếp xúc với đồ dùng, vật dụng chứa niken Thực phẩm, nước uống là nguồn nhiễm đối với nhiều người Các nghiên cứu cho thấy nhiễm theo đường hô hấp khoảng 35% niken được hấp thụ, theo đường ăn uống chỉ dưới 10% niken được hấp thụ Người lớn trung binh mỗi ngay tiêu thụ
từ 100 đến 300µg niken Niken được hít thở một phần đi vào máu Thời gian bán hủy là
từ 1-3 ngày đối với niken sunfat, 5 ngày đối với niken sunfua và hơn 100 ngày đối vói niken oxit Thời gian bán thải là từ 30 đến 53 giờ trong nước tiểu đối với người nhiễm hạt niken không tan có kích thước nhỏ Sự hấp thụ qua da phụ thuộc vào tốc độ thẩm thấu của lớp biểu bì và khác nhau đối với mỗi loại hóa chất của niken Niken clorua thẩm thấu được một lượng nằm trong khoảng 0,23 đến 3,5% liều sử dụng, trong khi đó niken sunfat thẩm thấu ở tỉ lệ 50 lần thấp hơn
Niken được hấp thụ ngoài đường tiêu hóa vào động vật nhanh chóng phân bố vào thận, tuyến yên, phổi, da, tuyến thượng thận, buồng trứng và tinh hoàn Sự phân bố nội bào và
sự liên kết của niken hiện còn chưa rõ Các phối tử có khả năng siêu lọc được xem là quan trọng chủ yếu trong sự vận chuyển niken ở trong huyết thanh, trong mật, trong sự bài tiết nước tiểu cũng như sự liên kết nội tế bào Những phối tử không được đặc trưng
140 tốt, như xistein, histiđin axit aspartic tạo phức niken đơn giản hoặc là các phần tử nikenphối tử Trong sinh vật sự liên kết của Ni với metallothionein do chính nó gây ra Ni-MT (được gọi là niken plasmin) đã được tìm thấy trong sinh chất có tính chất của một phức của α1-glycoprotein và là quan trọng trong sự liên kết nội bào và vận chuyển ngoại bào, sự bài tiết mật và nước tiểu của Ni
GVHD: Th.S Bùi Thị Ngọc Bích