bài tiểu luận độc chất học môi trường đề tài tìm hiểu chất độc đioxin

Việc làm thé nao để có một môi trường trong sạch và hạn chế đến mực tối thiểu “ những nồi đau do chất độc màu da cam Dioxin mang lại” là một bài toán khó chưa tìm ra lời giải không nhữn

SSS

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

*% % ö lá Xá

BÀI TIỂU LUẬN

Doc chat hoc moi trường

Dé tai: TIM HIEU CHAT DOC DIOXIN

MUC LUC

MG DAU

I TONG QUAN VE DIOXIN

IS?) 00) 3v r:aaadđiiaiiaiiaiaiađaâđadaiẢỶẢỶẢỶẢảẢ 4

2 Cầu Trúc Và Tính Chất Của Dioxin 5 ss St cv Ex2EEE12511115E 1x51 x tr trrey 4

I NGUÔN GOC PHAT SINH CUA DIOXIN

1 Nguồn gốc tự nhiên - s2 E1 1511211211111 12121 1 1211 ng tro 8

2 Ngudn géc nhan tao ceccecccceccsscsscscssessesesessessessessssvssvsecsseecevsvsesevevsseveveeees 8

It ANH HUONG CUA DIOXIN LEN CƠ THẺ CON NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG

1 Tac hai cha dioxin déi véi co thé người va dong vat ces 12

2 Tác hại đối với môi trường - s11 t1 nung 14

IV LAN TRUYÊN ĐỘC CHẤT TRONG MÔI TRƯỜNG

Lan truyền độc chất trong môi trường không khí ¿s2 sec szzxsz+2 14 Lan truyền trong môi trường nước ss- c1 21211 112111 1g re re 15 Lan truyền của dioxin trong môi trường đất -cs- sen ye 15

V._ PHƯƠNG THỨC XÂM NHẬP

1 Xâm nhập vào cơ thể qua con đường hấp thụ -sc Sc cty 16

2 Dioxin phan bé6 trong co thé ccccccccsccsceseesessesessessessesessessesessecsessesecsseeeevees 17

3 Chuyến hóa Dioxin trong cơ thỂ - 5c c1 1 1E 112111111 12x cty 19

VI KETLUAN VÀ KIÊN NGHỊ

MO DAU

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 đề lại không một ai không khiếp sợ Hàng ngàn

gia đình nạn nhân chỉ sống với thực tại đầy khó khăn Những tốn thất về vật chất và tỉnh

thần đó không thé nao tinh không chi tinh được bang tién Cudc chién tranh héa hoc trong lịch sử việt nam đã đi vào lịch sử nhân loại như một vết thương khó lành Việc làm thé nao để có một môi trường trong sạch và hạn chế đến mực tối thiểu “ những nồi đau do

chất 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 vé Dioxin, với mong muốn giúp mọi người hiểu được phần nào tác hại của Dioxin đề có thê phòng tránh, nghiên cứu đề tìm ra những biện pháp xử lý có hiệu quả, bên cạnh đó đề mọi người hiểu được phần nào nỗi đau mà chiến tranh hóa học gây ra

I TONG QUAN VE DIOXIN

1 Dinh Nghia

Đioxm 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 polychlorm có đặc tính vật lý, hóa học và câu trúc tương tự nhau

2 Cau Trúc Và Tính Chất Của Dioxin

2.1 Cấu Trúc

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

có 75 đồng 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 PCB

(poly-chloro-biphényles), là các chất tương tự dioxine, bao gồm 419 chất hóa học trong

đó có 29 chất đặc biệt nguy hiểm

Để so sánh mức độ gây độc của các chất, tô chức Y tế thê giới (WHO) dùng chỉ số TEF, (toxic equivalance factors) dé danh gia Hién nay 2,3,7,8 tetrachlorodibenzo-p- dioxin (tên gọi tắt là TCCD) được đánh giá mức độ gây độc cao nhất trong tất cả các chất trên

Trong chiến dịch khai quang, Mỹ đã rãi 15 loại độc chất xuống lãnh thổ Việt Nam nhu: CDMDC (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), lam tưởng hai chất trên là một Nhưng thực ra, dioxin chỉ là một thành phan hoa

hoc chinh trong CDMDC Dioxin duoc các nhà nghiêng cứu đánh giá là một trong những độc chất nguy hiểm nhất mà con người tạo ra và biết đến, nó có thể làm cây côi cháy trụi

lá, làm con người phơi nhiễm bị ung thư phối, 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

Công thức câu tạo của các đông loại của dioxIn/furan như sau:

Page 4

cl cl

JON

Tetrachlomaphtalin

cl cl Tetrachlorbiphenylen

2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin Một số chất trong nhóm PCDD

Hình 1 Công thức cầu 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

Monochloro- 2 ChDD 4 CLDF Dichloro- 10 ChLDD 16 ClLDF Trichloro- 14 CLDD 28 C1,DF Tetrachloro- 22 CLDD 38 CLDF Pentachloro- 14 Cl;DD 28 CI;DF

Page 5

Hexachloro- 10 ClsDD 16 CI¿DF Heptachloro- 2 CLDD 4 CLDF Octachloro- 1 ClsDD 1 ClsDF Total 75 135

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 nhất trong các dioxin, được đánh giá vào khoảng 412,2°C

Dioximn có nhiệt độ nóng chảy khá cao 305°C, nhiệt độ sôi của 2,3,7,8-TCDD lên tới 412”C, các quá trình cháy tao dioxin cũng xảy ra ở khoảng nhiệt độ khá cao Nhiệt độ 750-900°C vẫn là vùng tạo thành 2,3,7,8-TCDD, ngay cả ở nhiệt độ 1200°C, quá trình phân hủy dioxin vẫn là quá trình thuận nghịch, dioxin chí bị phân hủy hoàn toản ở trong khoảng nhiệt độ 1200-1400°C và cao hơn

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

(hydrophobic) cia dioxin liên quan chặt chẽ với độ bền vững của chúng trong cơ thê sống cũng như trong tự nhiên và sự phân bồ của chúng trong các cơ quan của cơ thê

Page 6

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 co thé bi 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 miên, thì sẽ có tồn dự và

vì vậy là một mỗi 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 phân tỉ gram dioxin cũng có thể gây đột biến tế bào ở người) Theo D.Pautenbach (1992) và R.Pun (1989, 1990) thời gian phân hủy của DloxIn 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 thê hòa tan trong mỡ, khó bay hơi, ít tan trong nước Nó có thê hòa tan vào các dung môi hữu cơ như dầu hỏa, điezen,

TCDD có áp suất bay hơi rất thấp, chỉ bằng 1,7.105mmHg ở 25°C, điểm nóng

chảy cao ở 305°C và khả năng tan trong nước chỉ 0,2ug/li( Hợp chất này 6n định nhiệt

đến khoảng 750°C, độ ổn định hóa học cao

II NGUỎN GÓC PHÁT SINH CỦA DIOXIN

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

- Nh6ém PCDD va nhém PCDF thuong la san pham bién déi 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 ,chay rừng

2 Nguồn gốc nhân tạo

Dioxin là sản phâm phụ ( khi điều kiện hình thành có các chất hữu cơ , có hợp chất

clo, )va bang nhiéu 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 đô thị, đốt rác

bệnh viện có chất phê thải là chất dẻo tông hợp , từ việc sản xuất giấy, bột giấy hay dung

dich clo dé tay trang, tir công nghiệp luyện kim, từ các lò nâu 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

PCTDD/PCTDE không bị phân hũy có nguồn gốc từ rác thai hoặc nhiền liệu

cl tí cl cl cl

- - Dioxm con lai sau

Dioxin trong rac quá trình chảy

thải hoặc nhiên liệu `

Ta

~ ; ~ =

hoặc các nguyên ®= =

liéu dau vao khac ow 2

Phu ong thire khong hiéu qua

Whiét độ thấp

Trhuấy trộn khéng tét Hot chay hat ran Dap lra

Hình 2: Tôn lưu Dioxin chưa bị phân hiy trong qua trình đốt

Page 8

Nguôn thiêu đốt Nguồn dot chay

Chất thải đô thị Lò xi măng

Săn xuất giấy Quá trình hóa sinh

Săn xuất hóa chất Quá trình quang phan

Luyén kim Cháy rừng

Hình 3: Nguôn gốc phát sinh của Dioxin

Do sản xuất và sử dụng các hợp chất hữu cơ clo, đặc biệt là các loại hợp chất nông

dược (Pesticides) như: các chất diệt cỏ (Herbicides), thuốc trừ sâu (Insecticides), thuốc trừ nắm (Fungicids) thuốc xát tring (Bectericides), chất làm rụng lá cây (Defoliants), chất làm khô(Desicants) và các chất kích thích tăng trưởng (Relulator)

Cứ sản xuất và sử dụng một triệu tấn các sản phâm chứa clo thì lượng Dioxm thải vào

môi trường khoảng 1000kg Do xây dựng các nhà máy và các lò đốt rác, hiện nay trên thé

giới có khỏng 2500 nhà máy và các lò đốt rác, hàng năm thải ra môi trường toàn cầu

khoảng 1000kg đioxin Khi đốt cháy Ikg PVC (nhựa tông hợp ) sẽ tạo thành 50 dioxin

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

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 phat trién,

hằng năm đạt đến 5-7kg dioxin, phát sinh từ nhiều nguồn (nhà máy xử lý rác, chế biên

nhựa, cao su, thực phẩm, xi măng, gang thép, luyện than )

Các quá trình chê biên sản

xuất công nghiệp

Đặc điềm công nghệ của quá

trình chế biến

Chất gây ô nhiễm bền với nhiệt độ cao

Đốt cháy dây dẫn điện, cáp kim

loại thu hôi, kim loại phề thải PCDD/Fs, PCB

San xuat than coc và hóa

Str dung chat thai nguy hai,

nguồn nhiêu liệu đốt có chứa

nguyên tô halogen độc hại như:

Cl, Br, Cr

PCDD/Fs, PCB, HCB

Chê biên khoang (g6m st, og

Quy mô nhỏ, thiêu kiêm soát PCDD/Fs thủy tình, gạch, vôi) -

Dot rac d6 thi, hoa tang Thiéu kiém tra 6 nhiém khi thai PCDD/Fs

Đôt chât thải công nghiệp Thiéu trang bị chong 6 nhiém PCDD/Fs

, , Thiéu trang bị kiêm soát ô nhiễm

Đốt các chât thải bệnh viện PCDD/Fs

khi thai

Thiếu trang bị kiếm soát ô nhiềm

Nhà hỏa táng và lò thiêu xác PCDD/Fs

khi thai

oo, Thiếu trang bị kiếm soát ô nhiềm

Dot bép gas khi biogas PCDD/Fs

khi thai

Dot than da Than nâu/than non PCB

Khí thải động cơ đôttrong | Xăng diesel pha chi PCDD/Fs, PCB

Hoa hoan, chay nha, chay

rung Tổ hợp công nghiệp, kho, nhà ở PCDD/Fs, PCB

Dot chat déo, cao su, day

dién, Chay déo chira kim loai halogen

(Cl, Cr, Br, F) PCDD/Fs, PCB

Page 10

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

Theo nghiên cứu của Kai Hsien Chỉ (1999) về kiểm kê nguồn phat thai PCDD/Fs

ở Đài Loan được thê hiện qua biêu đồ sau:

Eletric Arc Furnaces 41%

Hinh 4: Ty lé % sự phat thai dioxin tw các qHả trình công nghiệp va dan sinh

Theo nghiên cứu (Qua B U va céng sw , 1999) vé kiém ké nguén phat thai dioxin &

châu Âu được thê hiện qua bảng 5:

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

` PCDD/Fs g I- Độ không đảm Loại nguồn Phát thải

TEQ/năm bảo (EF/AR)

Lò MSW 1437 - 174 Xu hướng giảm Thâp/thâp Nhà máy thiêu ‹

1015 - II5 Trung binh/thap

Dot rac thai

Liêu lượng Tác hại

0,3.10°mg/g | Kích thích da, chóng mặt, đau đâu ,buôn nôn

lug/g Ngộ độc cấp tính nêu đưa vào cơ thê

lmg/g Tử vong nêu ổưa vào cơ thê

Ippt Tác động đến thai nehén

Sppt Có thê gây ung thư

50-70 ppb Có thê gây ung thy

tay lạnh

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 vảo rồi loạn chức năng gan, thận

Nhiễm độc mãn tính: đây là dạng nhiễm độc thường được biết đến với những hình

ảnh di 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 rồi loạn xảy ra ở đây sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng tế bào sinh dục ( trứng và tính trùng) dẫn đến sản pham

thụ thai bị biến dạng nghiêm trọng vì vật liệu di truyền đã biến đồi

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

Page 12

bồ 2,3,7,8-TC DD là chất gây ung thư nhóm I (nghĩa là nhóm đã được công nhận là gây ung thư) Đồng thời, tháng I 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

nao là an toàn hoặc ngưỡng dioxin mà dưới nó thì không gây ung thư Điều này có thê hiểu là nếu một người phơi nhiễm dioxin dù lượng nhỏ nhất thì đã mang trong mình hiểm họa ung thư

Ngoài ung thư, dioxin còn có thê 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 tô chức tại Berlin, 2004, nhóm tác gia đến từ Cục Môi trường Liên bang Đức(Federal enironnemtal ageney) đã đưa ra kiễn nghị không có mức phơi nhiễm dioxin tối thiêu 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)/ngay)

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

trường và Sức khỏe, và là một chuyên gia hàng đầu về chất dioxin, nói: “7i chưa từng

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

Các nghiên cứu động vật cho thấy rằng dioxin có thê ảnh hưởng đến sinh sản bằng cách làm hư hỏng tỉnh trùng và làm rồi loạn hormon điều tiết sự phát triển của bào thai Ở cấp độ phân tử, dioxin gây đột biến trên chuỗi nhiễm sắc thê, những đột biến này sẽ gây ảnh hưởng đến thông tin di truyền ở tế bào sinh sản (tỉnh trùng, trứng) do cơ chế sao chép nhân đôi và rôi sẽ truyền sang thê hệ con cháu

2 Tác bại đối với môi trường: