TỔNG QUAN VỀ CÁC HỢP CHẤT POP

Tổng quan về một số hợp chất hữu cơ khó phân hủy (POPs) như DDT, 66, 666, ... Cho biết công thức phân tử của một số hợp chất hữu cơ khó phân hủy, tên gọi, một số phương pháp phân hủy được giới thiệu trong mục này.

1 TỔNG QUAN VỀ POP 1.1. Định nghĩa về các hợp chất hữu cơ khó phân hủy (POP) [3] Các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POP) là các hóa chất độc, gây tác hại nghiêm trọng cho sức khỏe con người và môi trường. POP đáng lo ngại bởi các đặc tính sau : - Độc tính cao: POP là những hóa chất độc hại, đã được chứng minh là có ảnh hưởng xấu đối với sức khỏe con người và môi trường tự nhiên. - Khó phân hủy: POP là những hóa chất có độ bền hóa học cao khó phân hủy trong điều kiện tự nhiên, nên khi đã phát thải vào môi trường, chúng có thể tồn tại trong một thời gian dài. - Khả năng di chuyển và phát tán xa: POP có thể di chuyển đi xa khỏi nguồn phát thải ban đầu theo gió, nước hay nhờ vào các loài di cư. - Khả năng tích tụ sinh học: POP có thể được hấp thụ dễ dàng vào các mô mỡ và tích tụ sinh học trong cơ thể của các sinh vật sống, làm tăng nồng độ các chất này ( được tích tụ sinh học) theo chuỗi thức ăn. Tác hại của các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra mối liên hệ giữa POP với sự suy giảm số lượng, bệnh dịch và các trạng thái bất thường của một số loài hoang dã như một số loài cá, chim và động vật có vú. POP có thể gây tác hại về sinh sản, phát triển, miễn dịch, ung thư v.v… Con người bị nhiễm POP chủ yếu thông qua thức ăn đã bị nhiễm POP và một số đường khác, ít phổ biến hơn như uống nước nhiễm POP và tiếp xúc trực tiếp với các hóa chất này. Ở người và loài động vật có vú, POP có thể di chuyển sang các hệ sau quá trình mang thai và cho con bú. Thế giới đã và đang phải chịu nhiều rủi ro về sức khỏe và tính mạng liên quan đến POP. Nhóm người dễ bị tổn thương nhất là những người nhạy cảm, như trẻ em hay người già và những người có hệ miễn dịch yếu. Nam giới và nữ giới ở độ tuổi sinh sản cũng có thể bị rủi ro vì POP có thể làm suy yếu chức năng sinh sản. Hậu quả do Dioxin từ chất độc hóa học do Mỹ sử dụng trong chiến tranh ở Việt Nam là một minh chứng cụ thể về tác hại của POP đối với con người và môi trường. 2 Trong chuỗi thức ăn, POP được tích tụ vào các mô mỡ của các vi sinh vật sống và nồng độ ngày càng tăng khi được chuyển từ loài này sang loài khác. Quá trình này được gọi là “tích tụ sinh học”. Vì vậy, qua quá trình tích tụ sinh học, những chất POP tồn tại với lượng nhỏ trong cơ thể các sinh vật ở đầu của chuỗi thức ăn sẽ gây ra một mức độ độc hại đáng kể đối với các loài ăn thịt nằm ở cuối của chuỗi thức ăn. Điều này có nghĩa là chỉ cần một lượng nhỏ POP được phát thải cũng có thể gây ra những tác động lớn về lâu dài. 1.2. Phân loại POP [1] Tên nhóm Nội dung Nhóm1: hóa chất bảo vệ thực vật Nhóm 2: các chất sử dụng trong công nghiệp Nhóm 3: các sản phẩm phụ không mong muốn Thành phần 9 hóa chất : DDT,toxaphen, Aldrin, Delrin, Eldrin, Hepta clo, Mirex, Hexaclobenzen , Chlordan PCB Các hợp chất của đioxin các hợp chất của furan Định nghĩa Có thể hiểu một cách đơn giản là những hóa chất có thể diệt trừ những loài có hại, ảnh hưởng tới môi trường hoặc trực tiếp và gián tiếp đến các đối tượng khác. PCB được thải vào trong môi trường được chú ý nhiều nhất trong dầu nhớt và các loại hoa chất trong sử dụng cho quá trình sản xuất công nghiệp hoặc những sản phẩm phụ của sản xuất công nghiệp điển hình là PCB. Là những sản phẩm phụ của nhiều quá trình sản xuất khác nhau. Nguồn phát sinh chủ yếu từ các nhà máy sản xuất hóa chất, quá trình đts có chứa các sản phẩm cháy là clo, quá trình tẩy trắng bột giấy, các chất tích tụ trong chuỗi thức ăn trong phòng thí nghiệm… Công dụng Làm nhiệm vụ PCB được dùng trong các Đây là sản phẩm phụ 3 bảo vệ cây trồng, sản phẩm được tạo ra và chống lại và tiêu diệt loài có hại cho cây trồng và trong nông nghiệp. ngành sản xuất trong công nghiệp do có tính cách nhiệt cao và không cháy nên được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp điện (máy biến thế acquy, đèn…) Đôi lúc PCB là sản phẩm phụ không mong muốn và là nguồn phát sinh dioxin. phần lớn không mong muốn chúng sinh ra hoặc được tích tụ trong môi trường trong thời gian dài nên hoàn toàn rất khó kiểm soát. 1.3. Độc tính của các hợp chất hữu cơ khó phân hủy [4]  Aldrin Gây hại đến sức khỏe con người: Sự hấp thụ qua da là con đường xâm nhập chính vào cơ thể. - Gây hại đến hệ thống thần kinh trung ương. - Ngộ độc aldrin gây đau đầu, buồn nôn, chóng mặt, co thắt cơ chân tay, mất điều hòa. - Gây ra những cơn sốt nặng, co giật toàn thân, co giật lặp đi lặp lại, và hôn mê.  Chlordan Tiếp xúc với các chất chuyển hóa chlordan có thể gây ra bệnh ung thư tinh hoàn, thay đổi nhỏ trong chức năng gan, ung thư vú, tuyến tiền liệt, não và ung thư máu, gây ra bệnh bạch cầu. Ảnh hưởng đến sức khỏe của các hợp chất chlordan, trong đó bao gồm: đau nửa đầu, viêm đường hô hấp, tiểu đường, gây nên bệnh trầm cảm, nhìn mờ, lú lẫn, co giật và có thể gây tổn thương thần kinh vĩnh viễn.  Dieldrin 4 Dieldrin có thể gây ra các bệnh như Parkinson, ung thư vú, và gây hại đến hệ thống thần kinh… Nó cũng có thể ảnh hưởng xấu đến gốc tinh hoàn trong bào thai nếu phụ nữ mang thai tiếp xúc với nó. Gây ngộ độc cho các sinh vật dưới nước.  Endrin Endrin gây ngộ độc ở người chủ yếu ảnh hưởng đến hệ thống thần kinh, đặc biệt là ảnh hưởng đến trẻ em. Nó rất độc hại đối với sinh vật nước như cá, thủy hải sản không xương sống, và thực vật phù du.  Heptachlor Liều uống hàng ngày từ 50 đến 100 mg/kg có thể gây tử vong cho chuột sau 10 ngày Heptachlor khi tiếp xúc với động vật sơ sinh gây ra giảm trọng lượng cơ thể và có thể tử vong. Con người tiếp xúc với heptachlor thông qua nước uống và thực phẩm, bao gồm cả sữa mẹ, nguy cơ gây ra bệnh tiểu đường khoảng 7%. Hít phải nhiều heptachlor có thể gây ra các hiệu ứng máu trong con người, trong khi tiếp xúc qua đường miệng gây ảnh hưởng đến thần kinh bao gồm khó chịu, tiết nước bọt, chóng mặt, run cơ và co giật.  Hexachlorobenzen Hexachlorobenzen gây nên bệnh ung thư gan, tuyến giáp, và thận cho động vật khi tiếp xúc qua đường miệng và nó có thể gây ung thư cho con người. Độc tính tương đối thấp nhưng được coi là độc hại vì tính dai dẳng và tích lũy ở các mô mỡ trong cơ thể. Rất độc hại đối với các sinh vật dưới nước.  Mirex Mirex gây ra các rối loạn sinh lý và sinh hóa mãn tính phổ biến trong động vật có xương sống khác nhau. - Có thể gây ung thư ở người. 5 - Tác động có hại trên dạ dày, ruột, gan và thận. - Gây hại cho mắt và tuyến giáp. - Gây hại cho hệ thần kinh và hệ sinh sản. - Có thể là nguyên nhân gây ra xảy thai.  Toxaphen Khi hít vào hoặc nuốt phải nhiều Toxaphen có thể làm hỏng phổi, hệ thần kinh, thận và có thể gây tử vong. Nó được phân loại như là một chất gây ung thư IARC Nhóm 2B.  Polychlorinated Biphenyls (PCB) Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA), PCB đã được chứng minh là gây ra ung thư ở động vật bao gồm cả con người. PCB cũng đã cho thấy tác dụng độc hại và gây đột biến với các hoóc môn trong cơ thể. PCB có thể gây ra bệnh ung thư khác, chẳng hạn như tử cung hoặc cổ tử cung. Gây ra dị tật bẩm sinh ở con người. Động vật ăn thực phẩm bị ô nhiễm PCB với một thời gian ngắn bị tổn thương gan và có thể bị chết. Gây hại cho gan, dạ dày, và tuyến giáp. PCB có thể gây ra những thay đổi trong hệ thống miễn dịch , thay đổi hành vi và sinh sản kém ở động vật.  DDT [1,1,1-triclo-2,2-bis (4-clophenyl) ethan] DDT có thể nhiễm vào cơ thể, trong tinh dịch chất lượng, kinh nguyệt, thời gian mang thai và thời gian cho con bú . Tiếp xúc với DDT là một yếu tố nguy cơ sinh non và sinh thiếu cân, và có thể gây tổn hại cho sữa của người mẹ . DDT có liên quan với sảy thai sớm và nguy hại đến thời kì đầu của lần mang thai tiếp theo. Tiếp xúc với DDT có thể ảnh hưởng đến hooc mon tuyến giáp và đóng một vai trò quan trọng trong tỷ lệ mắc và nguyên nhân của đần độn ở người . 6 Tiếp xúc với DDT có thể gây ra các vấn đề về thần kinh (ví dụ, bệnh Parkinson ) và hen suyễn . Tiếp xúc với DDT trước tuổi dậy thì làm tăng nguy cơ ung thư vú sau này.  Dioxin (polychlorinated dibenzo-p-dioxins) Dioxin được coi là rất độc hại và có thể gây ra vấn đề sinh sản và phát triển, gây tổn hại hệ thống miễn dịch, ảnh hưởng đến nội tiết tố và cũng gây ra ung thư. Tiếp xúc trong tử cung, dioxin và các hợp chất như dioxin là một chất độc môi trường trong thời kỳ mang thai có tác dụng đến các con sau này bao gồm: thay đổi chức năng gan, hooc mon tuyến giáp, tế bào bạch cầu, và giảm hiệu suất trong các bài kiểm tra của học tập và trí thông minh. 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, thiểu năng sinh dục cho cả nam và nữ, sinh con quái thai hoặc thiểu năng trí tuệ, đẻ trứng (ở nữ) v.v Chu kì bán huỷ của dioxin trong cơ thể động vật là 7 năm hoặc có thể lâu hơn. Nó có thể gây đột biến trên các phân tử ADN.  Furans (đibenzofurans đã poly clo hóa) Đibenzofurans đã poly clo hóa (PCDFs) là một nhóm các halogen hóa các hợp chất hữu cơ là môi trường độc hại gây ô nhiễm. PCDFs gây quái thai , gây đột biến , và bị nghi ngờ là chất gây ung thư cho con người. PCDFs có xu hướng cùng xảy ra với đibenzo dioxins poly clo hóa (PCDDs). PCDFs có thể được hình thành khi nhiệt phân hoặc đốt ở nhiệt độ dưới 1200 0 C của sản phẩm có chứa clo, chẳng hạn như PVC ,PCB…  Lindan Ở người, Lindan là một chất độc thần kinh, gan và thận , và có thể là một chất gây ung thư. Lindan có thể gây rối loạn nội tiết. Tiếp xúc với một lượng lớn lindan thể gây hại cho hệ thần kinh, gây ra các triệu chứng nhức đầu, chóng mặt và những cơn co giật. Lindan làm cho nồng độ hooc mon tuyến giáp thay đổi và có thể ảnh hưởng đến phát triển não bộ.  Chlordecon 7 Chlordecon tích lũy sinh học ở động vật bởi một yếu tố lên đến một triệu lần. Người lao động tiếp xúc nhiều với Chlordecon sẽ bị co giật nghiêm trọng do sự suy thoái của các mối nối khớp thần kinh. Nồng độ gây chết cho cá là 0,022-0,095 mg/kg.  Hexabromobiphenyl (PBBs) Có nghiên cứu cho rằng PBBs có thể gây ra vấn đề về da như mụn trứng cá, trong người tiêu dùng của thực phẩm bị ô nhiễm. Một số công nhân tiếp xúc với PBBs bởi hơi thở và tiếp xúc với da cũng phát triển mụn trứng cá. Nghiên cứu ở động vật tiếp xúc với một lượng lớn PBBs trong một thời gian ngắn hoặc với số lượng ít hơn trong thời gian dài hơn cho thấy PBBs có thể gây ra giảm cân, rối loạn về da, thần kinh và miễn dịch hệ thống hiệu ứng, cũng như ảnh hưởng đến gan, thận và tuyến giáp. PBBs là có thể gây ung thư cho con người và tăng nguy cơ ung thư vú ở phụ nữ.  Penta clo benzen (PECB) PECB rất độc hại đối với sinh vật dưới nước và phân hủy khi đun nóng hoặc cháy hình thành nên các chất độc, chất khí như hidroclorua. Đốt PECB cũng có thể dẫn đến sự hình thành của đibenzo đioxins poly clo hóa “dioxin” và dibenzofurans poly clo hóa.  Penta brom điphenyl ete (Penta BDE) Penta BDE có thể xâm nhập vào cơ thể bằng cách uống hoặc hít phải. Nó được tích tụ lại trong cơ thể ở các mô mỡ và có thể ở lại trong cơ thể nhiều năm. Penta BDE có thể có tác động đến gan, tuyến giáp ở động vật.  Octa BDE Octa BDE là đồng phân của penta BDE và nó có độc tính tương tự như penta BDE: - Octa BDE có thể xâm nhập vào cơ thể bằng cách uống hoặc hít phải. Nó được tích tụ lại trong cơ thể ở các mô mỡ và có thể ở lại trong cơ thể nhiều năm - Octa BDE có thể tác động đến gan, tuyến giáp ở động vật.  Axit Perfluorooctanesulfonic (PFOS) Làm tăng nguy cơ mắc bệnh thận mãn tính. 8 Ở động vật, PFOS cũng gây ra ung thư, sự chậm phát triển thể chất, các mối nguy hiểm đến sự tăng trưởng, phá vỡ tuyến nội tiết, và gây ra tử vong cao hơn khi bị nhiễm cúm A. Ở người, PFOS làm giảm sự tăng trưởng của thai nhi.  Endosulfan Endosulfan là chất độc thần kinh cho cả côn trùng và động vật có vú, bao gồm cả con người. Endosulfan là chất độc cấp tính, có khả năng tích lũy sinh học, và gây rối loạn nội tiết. Các triệu chứng của ngộ độc cấp tính bao gồm run, co giật, thiếu sự phối hợp, khó thở, buồn nôn, ói mửa, tiêu chảy, và trong trường hợp nặng có thể gây bất tỉnh. Liều thấp 35 mg/kg có thể gây ra cái chết ở người, và nhiều trường hợp ngộ độc dẫn đến tổn thương não vĩnh viễn. 1.4. Các phương pháp phân hủy POP [2] Hiện nay trên thế giới và Việt Nam đã có nhiều biện pháp khác nhau được nghiên cứu và sử dụng để phân hủy POP, những biện pháp được sử dụng chủ yếu là: - Phá hủy bằng tia cực tím (hoặc bằng ánh sáng mặt trời). - Phá hủy bằng vi sóng Plasma. - Oxy hóa ở nhiệt độ cao (thiêu đốt, nung chảy, lò nung chảy). - Phân hủy bằng công nghệ sinh học. - Sử dụng lò đốt đặc chủng. - Lò đốt xi măng. 9 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Lê Thị Cẩm Duyên, KS. Trần Văn Thanh , PGS.TS Lê Thanh Hải (2007), Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp giảm thiểu sự phát thải hợp chất ô nhiễm hữu cơ bền (POPs) từ các lò đốt chất thải rắn tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh, tr. 8 – 19. 2. Trung tâm công nghệ xử lý môi trường, Bộ Tư lệnh Hóa học (2005), Dự án xử lý, tiêu huỷ lượng thuốc bảo vệ thực vật tồn đọng, quá hạn sử dụng và cấm lưu hành ở Việt Nam. Trang web 3. http://www.pops.org.vn/Portals/0/users/host/082011/ke_hoach_quoc_gia_thuc_hien_ cong_uoc_stockholm-2006%20(VN).pdf 4. http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page . 1 TỔNG QUAN VỀ POP 1.1. Định nghĩa về các hợp chất hữu cơ khó phân hủy (POP) [3] Các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POP) là các hóa chất độc, gây tác hại. nhiễm POP chủ yếu thông qua thức ăn đã bị nhiễm POP và một số đường khác, ít phổ biến hơn như uống nước nhiễm POP và tiếp xúc trực tiếp với các hóa chất này. Ở người và loài động vật có vú, POP. mối liên hệ giữa POP với sự suy giảm số lượng, bệnh dịch và các trạng thái bất thường của một số loài hoang dã như một số loài cá, chim và động vật có vú. POP có thể gây tác hại về sinh sản, phát