Tiểu luận độc học môi trường

Tiểu luận độc học môi trường

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

Tiểu luận độc học môi trường

GVHD:Trần Thúy Nhàn

I Khái niệm độc chất dung môi

- Dung môi là một chất lỏng, rắn, hoặc khí dùng để hòa tan một chất tan rắn, lỏng, hoặc khí khác, tạo thành một dung dịch có thể hòa tan trong một thể tích dung môi nhất định ở một nhiệt độ quy định

- Đặc trưng chung của dung môi là tính dễ bay hơi, có thể tan trong mỡ cũng có thể tan trong nước, nên có nhiều khả năng gây tác động có hại đến con người qua đường hô hấp,đồng thời có thể gây chuyển hóa sinh học bên trong cơ thể con người Một số chất dung môi hữu cơ phổ biến có tác động ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ con người gồm các chất VOCs, Benzen,

Toluen

II Nguồn gốc của đôc chất dung môi.

- Đa phần các dung môi có nguồn gốc nhân tạo.Dung môi được sản xuất ra chủ yếu nhằm phục vụ cho các ngành công nghiệp.Người ta chia dung môi ra loại là dung môi hữu cơ và dung môi vô cơ.Trong đó các dung môi có thể gây ảnh hưởng xấu đến con người thường là các dung môi hữu

cơ, các dung môi vô cơ (trừ nước) thường được giới hạn trong nghiên cứu hóa học và một số quy trình công nghệ

- VD: dung môi hữu cơ được sử dụng chủ yếu trong công tác làm sạch khô (ví dụ như tetrachlorethylene), chất pha loãng sơn (ví dụ như toluene, nhựa thông), chất tẩy Dung môi hữu cơ là loại dung môi chứa nguyên tố cácbon hữu cơ (Cácbon trong cấu trúc các chất hữu cơ) Dung môi hữu cơ được sử dụng chủ yếu trong công tác làm sạch khô (ví dụ như tetrachlorethylene), chất pha loãng sơn (ví dụ như toluene, nhựa thông), chất tẩy sơn đánh bóng móng tay và các dung môi tẩy keo (acetone, methyl acetate, ethyl acetate), trong tẩy tại chỗ (ví dụ như hexane, petrol ether), trong chất tẩy rửa (citrus terpenes)

III Phân loại đôc chất dung môi.

- Các dung môi hữu cơ có thể tan trong mỡ cũng như có thể tan trong nước, đồng thời chúng có thể chuyển hóa sinh học trong cơ thể người

- Những dung môi tan trong mỡ, khi đi vào cơ thể thì chúng tích tụ trong các mô mỡ bao gồm cả hệ thần kinh

- Những dung môi tan trong nước, thì khi tiếp xúc với da, các dung môi này hòa tan trong mồ hôi và đi vào cơthể, rồi sau đó chúng có thể phân bố khắp nơi trong cơ thể

- Những dungmôi không bị chuyển hóa sinh học thì có thể bị đào thải ra ngoài theonước tiểu

- Còn đối với những dung môi chuyển hóa sinh học thì sự trao đổi chất xuất hiện trong nước tiểu và tốc độ thải của chúng phụ thuộcvào sự tiếp xúc các dung môi đó tại nơi làm việc

- Đối với tất cả các hóa chất dung môi, sự giám sát sinh học có thể bao gồm cả việc ước lượngnồng độ các hợp chất không thay đổi trong máu

- Tất cả các dung môi hữu cơ đều có một đặc tính chung là nhanh chóng hấp thụ trong phổi và khi bị nhiễm các độc chất dung môi thì chúng làm cản trở quá trình trao đổi chất của cơ thể

- Có nhiều loại dung môi hữu cơ gây độc cấp tính và mãn tính cho người và động vật khi tiếp xúc trực tiếp với chúng

 Sau đây là một số loại dung môi tiêu biểu mà chúng ta thường sử dụng trong các phòng thin ghiệm hoặc trong sản xuất:

 Benzen (C6H6) : Benzen là một hydrocacbon thơm, chất lỏng không

màu, dễ bay hơi, dung môi hòa tan ñược nhiều chất như mỡ, cao su, vecni,

da sợi, vải len v.vv Benzen là một nguyên liệu quan trọng trong sản xuất công nghiệp, tuy nhiên do benzen có độc tính cao nên một số nước nước có luật cấm sử dụng benzen Rất nhiều công việc mà công nhân phải tiếp xúc trực tiếp với benzen như sản xuất dầu mỏ, than đá; công nghiệp hóa chất, công nghiệp sản xuất sơn, vecni, men, mực in; công nghiệp dệt, thuộc da, sản xuất vải sợi, len

 Toluen (C6H5CH3) :Toluen là chất lỏng, dễ cháy, ít bay hơi hơn

benzen và hòa tan ñược trong nhiều chất Toluen ñược sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất sơn, nhựa thông, kéo, sản xuất cao su, tráng kẽm

 Xylene:

Xylene cũng là một loại dung môi hữu cơ Nhìn chung, xylene ít

độc hơn và ít được sử dụng hơn so với toluene Xylene được sử dụng

trong sản xuất sơn, vecni và tổng hợp các thuốc nhuộm; xylene cũng

được thêm vào chất đốt như là chất phụ gia Xylene được ứng dụng trong phòng thí nghiệm để tổng hợp paraffin

 Carbon tetrachloride:

Công thức CCl4, nhiệt độ sôi 77,2oC, áp suất bay hơi ở 20oC là 91

mmHg Carbon tetrachloride phân hủy thành phosgene (COCl2) và

hydrochloric acid dưới tác dụng nhiệt CCl4 được sử dụng như là một

dungmôi và các chất trung gian trong các quá trình công nghiệp

 Tetrachloroethane:

Tetrachloroethane được sử dụng như là một chất trung gian để sản

xuất tetrachloroethylene và trichloroethylene Tetrachloroethane được sử dụng rộng rãi Tuy nhiên, đây là một loại dung môi cực độc nên hiện nay

nó đã được thay thế bằng các dung môi khác

 Methylene chloride (dichlormethane):

Methylene chloride là loại dung môi bay hơi mạnh, được sử dụng

trong sản xuất phim cellulose acetate và cũng là một thành phần của sơn

 Carbon disulfide (CS2):

Carbon disulfide đã được biết đến từ năm 1850; hóa chất này được

coi như là một loại dung môi hòa tan cao su và nó được sử dụng trong sản xuất sợi tơ nhân tạo và làm chất trung gian để sản xuất phốt pho

Một ứng dụng quan trọng của CS2 là làm sợi tơ nhân tạo Trong

quá trình sản xuất sợi tơ nhân tạo thì sản phẩm của các quá trình hóa học tạo

ra sản phẩm cuối là H2SO3

IV.Đặc tính cụ thể của các loại độc chất dung môi.

 Benzene:

Benzene là một loại dung môi hòa tan được rất nhiều chất như mỡ,

cao su, vecni, da, sợi, vải, len … Trong công nghiệp hóa học, benzene

được sử dụng trong quá trình tổng hợp

a) Tính chất

Benzene là một hydrocarbon thơm, có công thức C6H6 được chiết từ

than đá hoặc dầu mỏ

Benzene là một chất lỏng không màu, dễ bay hơi, có mùi Nóng

chảy ở nhiệt độ 5,48oC, sôi ở 80độ C Ở nhiệt độ bình thường, benzene nhẹ hơn nước, d = 0,87g Hơi benzene nặng hơn không khí, 1 lít hơi benzene ở điều kiện tiêu chuẩn nặng 3,25g Khi benzene hỗn hợp với không khí ở tỷ lệ 1,4 – 6% có khả năng gây nổ

b) Tác hại

Benzene hấp thụ thông qua phổi và qua da Khi tiếp xúc ở liều cao

gây độc cấp tính, suy giảm thần kinh trung ương, gây chóng mặt, nhức

đầu, ngôp thở và dẫn đến rối loạn tiêu hóa như kém ăn, xung huyết niêm

mạc miệng, nôn, rối loạn huyết học, thiếu máu Khi ngừng tiếp xúc với

benzene bệnh vẫn bị kéo dài do benzene tích lũy trong các mô mỡ, tủy

xương gây ra bệnh bạch cầu Nếu bị nhiễm mãn tính thì gây xáo trộn

đường dạ dày, ruột, nhiễm sắc thể bạch cầu, gây xáo trộn DNA di truyền

Hợp chất của benzene phức tạp khi chuyển hóa thành sinh học, benzene

dễ dàng kết hợp với protein hoặc nucleic acid trong cơ thể

c) Liều lượng gây độc: 10 – 15g hấp thụ trong cơ thể, gây tử vong

cho người và động vật

 Toluene

a) Tính chất

Toluene (methylbenzene) có công thức C6H5CH3 là chất lỏng, nhiệt

độ sôi 110,6oC, áp suất bay hơi ở 31oC là 40 mmHg, có tỷ trọng nhỏ hơn nước d = 0,8, ít bay hơi hơn so với benzene, hòa tan nhiều chất, được sử dụng làm dung môi thay thế Toluene là một loại dung môi dễ bắt cháy Toluene được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp như sản xuất

sơn, nhựa thông, keo Toluene được coi như là một loại dung môi trong sản xuất cao su, tráng phim kẽm Đây cũng là nguyên liệu thô cho các phản ứng tổng hợp hữu cơ

b) Tác hại

Khi hít phải, toluene hấp thụ vào phổi, còn khi tiếp xúc trên da thì

toluene đi qua đường da; vì toluene có tính tan tốt trong mỡ nên nó đi qua

da, tan một phần trong lớp mỡ dưới da và tích tụ lại tại các mô mỡ, ảnh hưởng đến hệ thần kinh và não Đối với người, khi đã nghiện một thứ gì thì dễ bị nhiễm toluene hơn là người không nghiện Khi bị nhiễm toluene nặng thì không có thuốc giải độc và dẫn đến cái chết

c) Nhiễm cấp tính

Khi bị nhiễm trên 100 mg/kg toluene, gây ra hiện tượng hoa mắt,

choáng váng, đau đầu, co giật và có khả năng dẫn đến hôn mê Toluene không tác động đến hệ thần kinh ngoại biên và dưới sự tiếp xúc toluene bình thường thì chúng cũng không gây nguy hiểm cho bộ não

d) Nhiễm mãn tính

Hít phải khí toluene thường xuyên sẽ có những triệu trứng nhức

đầu, chán ăn, xanh xao, thiếu máu, tuần hoàn máu không bình thường Nếu phải làm việc liên tục trong tình trạng tiếp xúc với toluene sẽ dẫn đến tình trạng thẫn thờ, mất trí nhớ và dễ xúc động

 Xylene

a) Tính chất

Xylene cũng là một loại dung môi hữu cơ Nhìn chung, xylene ít

độc hơn và ít được sử dụng hơn so với toluene Xylene được sử dụng trong sản xuất sơn, vecni và tổng hợp các thuốc nhuộm; xylene cũng được thêm vào chất đốt như là chất phụ gia Xylene được ứng dụng nhiều trong phòng thí nghiệm để tổng hợp paraffin

b) Tác hại

Khi hít phải hơi xylene thì từ 60 – 65% được giữ lại ở trong phổi,

gây tổn thương cho phổi Khi tiếp xúc với xylene thì nó được hấp thụ

qua da và đào thải qua nước tiểu Quá trình chuyển hóa sinh học của

xylene cũng giống như toluene: khi cơ thể bị nhiễm xylene thì xylene sẽ

chuyển hóa thành methylhippuric acid và dấu hiệu này tìm thấy trong

nước tiểu

Người ta chưa phát hiện nhiễm mãn tính bởi xylene Tuy nhiên,

những công nhân làm việc, khi tiếp xúc với xylene, đều phàn nàn rằng,

họ cảm thấy có vị ngọt ở trong miệng và gây bứt rứt khó chịu, đồng thời

bị mắc chứng viêm da

 Carbon tetrachloride

a) Tính chất

Công thức CCl4, nhiệt độ sôi 77,2oC, áp suất bay hơi ở 20oC là 91

mmHg Carbon tetrachloride phân hủy thành phosgene (COCl2) và

hydrochloric acid dưới tác dụng nhiệt CCl4 được sử dụng như là một dung

môi và các chất trung gian trong các quá trình công nghiệp

b) Tác hại

CCl4 làm suy giảm và tổn thương hầu hết các tế bào trong cơ thể,

như hệ thống thần kinh trung ương, gan và các mạch máu Tính nhiễm

độc xuất hiện dẫn đến suy nhược các cơ quan nội bào, cơ tim có thể bị

suy yếu và chúng gây loạn nhịp tim, tâm thất; xuất hiện ảnh hưởng các

chất độc đến tất cả các bộ phận Suy thoái thận, phổi… có thể dẫn đến

suy thoái mỡ Màng trong mạch máu có thể bị tổn thương Biểu hiện

chính khi bị nhiễm độc carbon tetrachloride là hôn mê, vàng da

c) Nhiễm độc cấp tính

Do hít phải và do nhiễm độc qua da với liều lượng lớn Liều gây độc

cho người lớn là 2 – 5 ml, giới hạn tiếp xúc là 5 ppm Khi bị ngộ độc, nạn nhân bị đau bụng, buồn nôn, ói mửa chóng mặt, mạch bị chậm hoặc bấtthường hạ huyết áp Nếu tỉnh lại, bệnh nhân có các triệu trứng như buồnnôn, biếng ăn khoảng một hai tuần sau đó có biểu hiện tổn hại đến gan,vàng da; tổn hại về thận, tăng cân đột ngột nặng dẫn đến hôn mê

d) Nhiễm độc mãn tính

Khi nhiễm độc ở nồng độ thấp do tiếp xúc thường xuyên với CCl4

thì bệnh nhân có các triệu chứng như mệt mỏi, biếng ăn, nôn mửa thường xuyên, bụng khó chịu có cảm giác lúc nào cũng như buồn nôn, mắt

không nhìn rõ, mất trí nhớ và mất khả năng nhận biết màu, viêm da…

 Tetrachloroethane

a) Tính chất

Tetrachloroethane được sử dụng như là một chất trung gian để sản

xuất tetrachloroethylene và trichloroethylene Tetrachloroethane được sử dụng rộng rãi Tuy nhiên, đây là một loại dung môi cực độc nên hiện nay

nó đã được thay thế bằng các dung môi khác

b) Quá trình hấp thụ tetrachloroethane

Khi hít phải hoặc tiếp xúc loại dung môi này, nó được hấp thụ qua

phổi và da; sau đó, nó được bài tiết ra ngoài nhưng quá trình bài tiết diễn

ra chậm Quá trình hấp thụ chất này vào cơ thể diễn ra phức tạp

c) Tác hại

Tetrachloroethane là loại dung môi độc nhất của nhóm chlorine

hydrocarbon Tetrachloroethane có mùi giống như mùi của chloroform nhưng khả năng gây mê của nó cao hơn gấp hai hay ba lần chloroform Tetrachloroethane gây ra hai hội chứng đặc biệt, đó là nhiễm độc

hệ thần kinh và tác động trực tiếp và mạnh mẽ lên gan Người ta đã thấy rằng, các phụ nữ, trong quá trình sản xuất ngọc trai nhân tạo, phải tiếp xúc với loại dung môi này khiến họ dễ bị rùng mình, chóng mặt và đau đầu Nếu tiếp xúc ở nồng độ lớn hơn thì có triệu chứng đau gan và kết quả bị vàng da, có thể dẫn đến cái chết

 Methylene chloride (dichlormethane)

a) Tính chất

Methylene chloride là loại dung môi bay hơi mạnh, được sử dụng

trong sản xuất phim cellulose acetate và cũng là một thành phần của sơn

b) Quá trình hấp thụ của methylene chloride

Methylene chloride hấp thụ qua phổi và có thể hấp thụ qua da Khi

đi vào cơ thể, methylene chloride chuyển đổi thành CO2, qua giai đoạn

trung gian là carbon monoxide kết hợp với hemoglobin tạo thành

carboxyhemoglobin Sau khi bị ngộ độc methylene chloride khoảng 150

ppm thì nó sẽ tạo ra sản phẩm tương đương carborxyhemoglobin và 35

ppm carbon monoxide trong cùng một thời gian Trong cả hai trường

hợp,carboxyhemoglobin tăng lên khoảng 5% Những người nghiện thuốc lá,khi bị nhiễm methylene chloride thì lượng carboxyhemoglobin sẽ cao hơnngười không hút thuốc lá

c) Tác hại

Methylene chloride có tính chất gây mê Tiếp xúc khoảng 300 ppm

thì người ở trong tình trạng buồn ngủ; khi tiếp xúc với liều cao hơn thì

người tiếp xúc sẽ bị mất trí nhớ Người ta đã khám phá ra rằng, khi tiếp

xúc lâu dài với methylene chloride thì người tiếp xúc dễ bị bệnh về tim

 Carbon disulfide (CS2)

a) Giới thiệu

Carbon disulfide đã được biết đến từ năm 1850; hóa chất này được

coi như là một loại dung môi hòa tan cao su và nó được sử dụng trong sảnxuất sợi

tơ nhân tạo và làm chất trung gian để sản xuất phốt pho

Một ứng dụng quan trọng của CS2 là làm sợi tơ nhân tạo Trong

quá trình sản xuất sợi tơ nhân tạo thì sản phẩm của các quá trình hóa học

tạo ra sản phẩm cuối là H2SO3

b) Quá trình hấp thụ của CS2

Con đường bị nhiễm CS2 là do hít phải hơi CS2 bay hơi, nó đi qua

phổi chiếm đến 70–90%, nhưng cũng xảy ra khi chất này hấp thụ qua da

Khi carbon disulfide đi vào cơ thể thì chúng kết hợp với các amino acid,

các chất tiêu hóa và các protein trong máu và trong các mô Quá trình

oxy hóa tạo ra CO2 và giải phóng ra gốc sulfur, kết hợp với men

cytochrome P–450 Kết quả của quá trình là tạo ra gốc oxygen tự do và

oxygen tự do này sẽ phá hủy men cytochrome Người ta đã tìm thấy hợp

chất có chứa sulfur trong nước tiểu của những công nhân làm việc tiếp

xúc với carbon disulfide

c) Tác hại của carbon disulfide

Carbon disulfide là một hệ độc đa dạng, nó đã gây nhiều tác động

mà người ta đã khám phá ra Chủ yếu nhất, ngộ độc CS2 làm cho mất trí

nhớ, gây rối loạn tâm thần, gây tức giận một cách vô cớ mà không tự kiềm chế được, mất ngủ, ảnh hưởng đến hệ tuần hoàn máu, gây bệnh tim

V MỘT SỐ LOẠI ĐỘC CHẤT DUNG MÔI KHÁC.

 Carbontetracholoride (CCI4)

Nguồn gốc: Dung môi hữu cơ dùng đe dập tắt lửa và làm sạch, khô đồ dùng trong

gia đình và trong công nghiệp

Tác động của độc chất

Phương thức đi vào cơ thể: Chất này đi vào cơ thể chủ yếu qua đường hô hấp, dễ

dàng tích tụ trong mô mỡ, một nửa lượng hấp thụ được chuyển hóa đào thải ra ngoài

Tetrachloride hấp thụ qua đường hô hấp thường tích tụ trong thận và tác động lên thận, hấp thụ qua đường tiêu hóa thường tích tụ trong gan và tác động lên gan CCl4 trong cơ thể dễ dàng tác dụng với các enzyme trong cơ thể tạo ra gốc tự do CCl3+ làm tăng tính kiềm trong cơ thể và làm mất hoạt tính enzyme Gốc CCl3+ gây độc cực mạnh cho tế bào

Biểu hiện nhiễm độc: tác động lên hệ thần kinh và gan Người tiếp xúc với loại

dung môi này hay bị rùng mình, chóng mặt và đau đầu Nếu tiếp xúc lâu sẽ ảnh hưởng tới gan dẫn tới vàng da và có thể chết

 Methylene chloride (CM7CI7)

Giới thiệu chung:

Methylene là chất lỏng không màu, có nhiệt độ sôi thấp (40oC), dễ hóa hơi, ít tan trong nước tan tốt trong rượu, ete, aceton và cloroform Được sử dụng trong sản xuất fim xenlulo accetate và trong sơn, cao su; làm sạch các thiết bị; dùng để chiết tinh dầu hublong, chiết cafein,

Tác động gây hại

Phương thức đi vào cơ thể:

Methylen chloride đi vào cơ thể qua da và đường hô hấp, trong đó chủ yếu là qua đường hô hấp

Khi vào cơ thể chất này sẽ được chuyển hóa nhờ hệ enzyme Cyp450 thành CO2 Chất trung gian của quá trình chuyển hóa này là cacbon monoxide tác dụng với Hemoglobin trong máu gây độc hệ hô hấp

Methylene chloride nhanh chóng được đào thải ra ngoài sau khi đi vào cơ thể Đường đào thải chủ yếu là qua khí thở và qua nước tiểu

Biểu hiện nhiễm độc:

Methylen chloride là chất độc thần kinh, có tính chất gây mê Tiếp xúc với nồng độ ppm thì người tiếp xúc trong tình trạng ngủ Nếu tiếp xúc với nồng độ cao hơn sẽ gây mất trí nhớ Biểu hiện của nhiễm độc buồn nôn, khó thở, ho, tức ngực, và có thể tử vong khi nồng độ độc chất cao