Hóa công nghệ và môi trường II - chương I

 Các chất độc hoá học trong môi trường  Sự phá huỷ môi trường do vũ khí hoá học.. Tính độc của một chất hoá học được quyết định bởi yếu tố nào?. Các chất độc hoá học thường tấn công và

Chương V ĐỘC CHẤT HOÁ HỌC

Mục tiêu

Sau khi học xong phần này sinh viên hiểu

được:

 Thế nào là độc chất hoá học?

 Các chất độc hoá học trong môi trường

 Sự phá huỷ môi trường do vũ khí hoá học

 Sinh viên biết ứng dụng vào thực tiễn giảng dạy về tác hại của một số chất trong chương trình HH thuộc THCS

Nội dung

 Khái niệm chung về độc chất hoá học

 Các độc chất hoá học trong môi trường

 Sự phá huỷ môi trường do vũ khí hoá học

I Khái niệm chung

Chúng ta nghiên cứu độc chất hoá học để làm gì? Độc học là gì? Tính độc của một chất hoá học được quyết định bởi yếu tố nào? Cách phân loại chất độc? Thế nào là độc chất hoá học?

II Các chất độc trong môi trường

II.1 Các chất độc chủ yếu trong không khí

II.2 Các chất độc chủ yếu trong nước.

Hiệu ứng hoá sinh của chất độc

1 Tác dụng hoá sinh học của các chất hoá học đối với enzim

Các chất độc hoá học thường tấn công vào nhóm

hoạt động của ezim, làm cản trở các chức năng thiết yếu của enzim, gây rối loạn hoạt động trong

cơ thể sinh vật dẫn đến bệnh tật và tử vong

 Các chất kìm hãm hoạt động của enzim chủ yếu là : Các kim loại nặng, đặc biệt là Hg2+, Pb2+, As3+,

Cd2+

 Các cation này thường tấn công vào các nhóm

hoạt động của enzim có chứa lưu huỳnh như –

SCH3, -SH

Ví dụ : SH S

[enzim] + Hg2+ [enzim] Hg +H+

SH S

 Hoặc một số metal –ezim có chứa kim loại trong cấu trúc của chúng bị thay bằng kim khác gây cản trở , gây ức chế và làm tê liệt hoạt động của các enzim này

1 Hiệu ứng hoá sinh của asen

 Asen tồn tại ở nhiều dạng hợp chất vô cơ và hữu

cơ : Khoáng chất, nước (AsO33-, AsO

43- Asen rất độc được dùng làm thuốc trừ sâu, diệt nấm, diệt cỏ dại, diệt chuột

 As3+ rất độc nó tấn công vào enzim, ức chế hoạt

động của enzim

 Ion AsO43- Thay thế PO43- ngăn cản sự hình thành và phát triển ATP (Adenozin triphotphat)

OPO3

2-O

Enzim ATP

Kết luận:

- Asen có 3 tác dụng sinh hoá là làm đông tụ

protein; tạo phức coenzim và phá huỷ sự tạo

thành ATP

- Chất chống nhiễm độc asen là chất có chứa

nhóm -S-H hoạt động mạnh hơn trong enzim và

có khả năng liên kết với asen

OAsO3

2-O

Tự thuỷ phân Ngăn cản sự tạo thành ATP 3-photphat glixerat asenat

3 Hiệu ứng hoá sinh của cacdimi (Cd)

 Cacdimi được dùng trong công nghiệp luyện kim và chế tạo đồ nhựa, sản xuất pin Cacdimi xâm nhập vào môi trường qua nước thải, phân bón

Thực phẩm là con đường chính để Cacdimi xâm nhập vào cơ thể con người

 Tác hại: Gây rối loạn tiêu hoá , bệnh thiếu máu, ung thư phổi, phá huỷ xương, tăng huyết áp

3 Hiệu ứng hoá sinh của chì (Pb)

 Chì là kim loại khá phổ biến trong tự nhiên và khoáng vật Chì được sử dụng sản xuất acqui, hàn , chất chống kích nô’…Chì xâm nhập vào cơ thể người bằng đường ăn,uống

 Tác dụng sinh hoá :

-Chủ yếu là ức chế một số enzim quan trọng của quá trình tổng hợp máu, dẫn đến phá vỡ hồng cầu, gây rối loạn tuỷ xương

- Kìm hãm chuyển hoá caxi

- Gây độc cả về thần kinh trung ương và thần

kinh ngoại biên

- Gây đau khớp viêm thận, liệt , tai biến não, gây tử vong

 Chống nhiễm chì:

Dùng chất có khả năng tạo phức chelat: Các hoá chất thường dùng để giaiû độc EDTA, BAL- 2,3- dimercaptopropanol, Pb-d-penicilamin

5 Hiệu ứng hoá sinh của thuỷ ngân (Hg)

 Thuỷ ngân là kim loại có thể tốn tại ở dạn muối

Hg(I) và Hg (II) Trong tự nhiên thuỷ ngân tồn tại trong nhiều khoáng đá, nước ngấm

 Thuỷ ngân có nhiều ứng dụng : trong sản xuất xút , clo, sản xuất thiết bị điện , trong công nghiệp sản xuất chất dẻo, nông nghiệp, y học,

 Thuỷ ngân đi vào con người chủ yếu thông qua hoạt động của con người.

 Tính độc của thuỷ ngân

- Thuỷ ngân nguyên tố không độc và tương đối trơ Hơi thuỷ ngân rất độc Hít phải hơi thuỷ ngân nó huỷ hoại thần kinh trung ương

-Hg(I) không độc Nhưng Hg(II) rất độc Hg2+ tạo liên kết với các amioaxit có chứa lưu huỳnh của protein

- Dạng độc nhất của thuỷ ngân là CH3Hg+

 Tác hại do thuỷ ngân gây ra:

Huỷ hoại hệ thần kinh trung ương, gây quái thai

6 Hiệu ứng hoá sinh của cacbon oxit

 CO lưu trong khí quyển 36-110 ngày CO là khí độc, tao với hemoglobin thành hợp chất bền

cacboxy hemoglobin làm giảm khả năng tải oxi của máu

O2Hb + CO COHb + O2

 Hiện tượng: Ban đầu người bị nhiễm độc CO làm mất khả năng xét đoán, rối loạn quá

trình trao đổi chất dẫn đến chết người

 Cách cứu chữa: Đưa ra chỗ thoáng và cho

thở oxi

7 Hiệu ứng hoá sinh của sunfurơ

 Gây co thắt khí quản, gây rối loạn chuyển hoá

protein, gây thiếu vitamin B và C, với thực vật

gây sự phá huỷ ở mô lá, đặc biệt khi độ ẩm không khí tăng cao

8.Hiệu ứng hoá sinh của các oxit niơ (NOx)

 Cũng giống như CO , NO tạo liên kết với

hemoglobin làm giảm hiệu suất vận chuyển oxi

 NO ít độc hơn NO2

9 Hiệu ứng hoá sinh của ozon và PAN

 Là sản phẩm của quá trình quang hoá, gây tác hại đối với cơ quan hô hấp của con người.O3và PAN làm tê liệt hoạt động enzim, làm suy yếu sự sản sinh năng lượng tế bào của glucozơ, ngăn cản hoạt tính của enzim tổng hợp nên xenlulo và các chất béo trong thực vật

 Hiệu ứng sinh hoá của O3 và PAN xuất hiện chủ yếu do kết quả của sự phát sinh gốc tự do

10 Hiệu ứng hoá sinh của xianua

 Xianua có ở đâu?

Xianua có trong hạt của một số quả như táo, đào, mận… trong dạ daỳ, nước uống bị ô nhiễm …

 Xianua được sử dụng làm chất sát trùng, nguyên liệu hoá học, mạ kim loại, Công nghiệp làm sạch kim loại

 Hiệu ứng sinh hoá: Gây ức chế các enzim oxi hoá đóng vai trò mắt xích trung gian trong quá trình sử dụng O2 để tạo ATP

III Sự phá huỷ môi trường do vũ khí hoá học

Thế nào là vũ khí hoá học? Các nhóm chất độc dùng làm vũ khí hoá học? Những chất độc có đặc tính như thế nào được sử dụng làm vũ

khí hoá học?

 Vũ khí hoá học là các chất độc và các phương tiện được dùng trong chiến tranh.

 Căn cứ vào bản chất của các chất độc dùng làm

vũ khí , người ta chia nó làm 3 nhóm chính

- Nhóm các chất độc

- Nhóm các chất tạo khói dùng nguỵ trang

- Nhóm các chất gây cháy

 Căn cứ vào hiệu quả sử dụng, người ta chia thành hai loại.

- Chất độc gây chết người

- Chất độc làm mất sức chiến đấu tạm thời

 Những chất độc được chọn làm vũ khí hoá học

thường có tính độc cao, xâm nhập nhanh chóng

vào cơ thể người và động vật, gây viêm loét, chảy nước mắt, hắt hơi, rối loạn thần kinh, gây chết

trong thời gian ngắn nhất, với thực vật làm rung

lá

 Ngoài việc gây hại cho người, động , thực vật, chất độc hoá học dùng làm vũ khí hoá học còn gây ô nhiễm nước, đất, phá huỷ và gây ô nhiễm môi trường sinh thái

Sơ đồ sự phá huỷ môi trường sinh thái do vũ

Tóm lại : Chiến tranh bằng vũ khí hoá học đã tàn

phá mạnh hệ sinh thái tự nhiên và để lại hậu

quả lâu dài cho môi trường

Những hình ảnh do chiến tranh bằng vũ khí hóa học gây ra cho loài người và môi

trường sinh thái

Cuộc chiến tranh hoá học đầu tiên

Máy bay rải chất độc hoá học

Chất độc hóa học dùng trong chiến tranh

Quái thai do Dioxin