ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG (Kim loại nặng Pb)

ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG (Kim loại nặng Pb) Ô nhiễm KLN chủ yếu gây ra bởi các hoạt động của con người, các ảnh hưởng của tập quán nông nghiệp hoặc từ khai thác mỏ và từ sản xuất công nghiệp, sử dụng đạn chì của thợ săn và sự phóng thích chì từ các xe ô tô ngày càng trầm trọng. Sự ô nhiễm đất canh tác bởi các KLN do sự sử dụng trong một thời gian dài các chất trừ sâu vô cơ, bùn cống rãnh ô nhiễm làm chất cải tạo đất và do các hệ thống tưới tiêu bị tích tụ các nguyên tố độc với hàm lượng lớn ở các vùng đất ẩm ướt. Nguồn gốc các kim loại nặng có trong đất: Từ chất trừ sâu vô cơ Từ bùn cống rãnh Từ quá trình khai thác và sản xuất kim loại. Các lò nấu kim loại Trong khói thải giao thông Các chất thải trong công nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG LỚP 10CMT ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG (Kim loại nặng Pb) GVHD : Nguyễn Như Bảo Chính 1022254 1022255 1022256 1022257 1022259 1022260 1022261 Nguyễn Thị Thanh Tâm Lưu Đức Tân Nguyễn Ánh Tân Đồn Ngọc Bích Tấn Dương Ngọc Thanh Lê Hoài Thanh Trần Hoài Thanh KHÁI QUÁT VỀ KIM LOẠI NẶNG  Nguồn: Ô nhiễm KLN chủ yếu gây hoạt động người, ảnh hưởng tập quán nông nghiệp từ khai thác mỏ từ sản xuất công nghiệp, sử dụng đạn chì thợ săn phóng thích chì từ xe ô tô ngày trầm trọng Sự ô nhiễm đất canh tác KLN sử dụng thời gian dài chất trừ sâu vô cơ, bùn cống rãnh ô nhiễm làm chất cải tạo đất hệ thống tưới tiêu bị tích tụ nguyên tố độc với hàm lượng lớn vùng đất ẩm ướt Nguồn gốc kim loại nặng có đất: - Từ chất trừ sâu vô - Từ bùn cống rãnh - Từ trình khai thác sản xuất kim loại - Các lò nấu kim loại - Trong khói thải giao thơng - Các chất thải công nghiệp  Đặc trưng nhóm độc chất kim loại: Kim loại nặng la nhửng kim loại có khối lượng riêng lớn 5g/cm3 Một số kim loại nặng cần thiết cho sinh vật, chúng xem nguyên tố vi lượng Một số không cần thiết cho sống, vào thể sinh vật gậy độc Kim loại nặng gây độc hại với mơi trường thể sinh vật hàm lượng chúng vượt tiêu chuẩn cho phép  Tính chất ảnh hưởng kim loại - KLN tương tác với kim loại vi chất thể làm giảm tăng độc tính kim loại riêng Hình thành phức kim loại – protein: KLN liên kết với protein nằm lâu thể, tích tụ nhiều đến ngưỡng gây độc Khả gây độc phụ thuộc vào nhiều yếu tố: tuổi, tình trạng sức khỏe, cách sống, y tế - Nhiễm KLN gây nhiều bệnh nghiêm trọng như: ung thư, bệnh thần kinh,…  Phơi nhiễm-hấp thụ-phân bố-chuyển hóa-bài tiết thể  Độc tính: cấp tính, mãn tính, ung thư, sinh sản: - CẤP TÍNH: Nguy hiểm tức thời tời gian ngắn chịu tác động tác nhân gây độc (chất nhiễm) nồng độ cao - MÃN TÍNH: Do thường tiếp xúc với tác nhân chất độc tích tụ lại thể ngưỡng gây độc, chưa gây chết hay ảnh hưởng bất thường mà lâu dài gây bệnh tật nguy hiểm Biểu quan trọng bệnh ung thư PHẦN KIM LOẠI Pb Chì kim loại mềm mầu xám, nóng chẩy 327,50C Chịu ăn mòn lại tan acid nitric sulphuric nóng Độ tan nước muối vơ hay hữu chì thay đổi tùy dạng bào chế  Nguyên nhân: Người động vật bị nhiễm chì nguyên nhân sau: Chì tự nhiên có đất, nước, khơng khí (do động chạy xăng có chì) Chì tự nhiên gây nhiễm mơi trường khơng đáng kể Chì nhân tạo khai thác Lượng chì tiêu thụ hàng năm giới tăng Chì khai thác từ mỏ chì sulfid - PbS, chì carbonat PbCO3, chì phosfat PbPO4 Các nước có nhiều mỏ chì: Canada, Mỹ, Australia Peru Nguồn chì gây nhiễm mơi trường chủ yếu hoạt động người: qui trình khai thác chì mỏ, tinh luyện chì nhà Hàng năm có khoảng 19000 chì từ hoạt động núi lửa và126000 chì từ mỏ, nhà máy chì chuyển vào khí Mức độ gây nhiễm chì phụ thuộc: trình độ sản xuất, khai thác; khả kiểm sốt nhiễm; khí hậu Chì sử dụng nhiều ngành cơng nghiệp: sản xuất accu chiếm tới 63%, hợp chất mầu 10%, cáp luyện thép khoảng gần 10%, phụ gia xăng, dầu 2%; ngành công nghiệp khác khoảng 16% Năm 1990 giới sử dụng 5,6 triệu chì thải khoảng 332.000 tần/năm chì vào đất, nước khơng khí Các lồi động vật có khả nhiễm độc chì số động vật ăn cỏ, bò mẫn cảm nhất, đến dê, ngựa Lợn lồi dày đơn mẫn cảm Động vật mẫn cảm với chì người Trẻ em mẫn cảm với chì người trưởng thành khả hấp thu chì trẻ em lớn gấp 4,5 lần so với người lớn Cá mẫn cảm với chì, nước cứng chịu nồng độ 18 38 àg/l, nước thấp hơn, thường - àg/l Cây xanh trái đất dùng làm thực phẩm thức ăn cung cấp cho động vật người: cỏ cây, hoa mọc xung quanh nhà máy chế biến chì, hai bên đường quốc lộ bị ô nhiễm chì nặng Theo Cannon Bowles cỏ hai bên đường giao thơng nhiễm chì tới 500ppm Các thiết bị có lẫn hay chứa hợp chất muối chì dạng sulffit, sulffat, carbonat dùng làm ống dẫn nước, máng ăn, uống, dụng cụ chứa đựng bảo quản nguyên nhân gây nhiễm độc chì cho người động vật  Vòng tuần hồn chì mơi trường: Nhờ có khơng khí, chì từ nguồn: tự nhiên, giao thơng nhà náy công nghiệp thải lắng đọng lên bề mặt trái đất, cối, nguồn nước Thường nơi gần nguồn thải, chì có hàm lượng cao tồn dạng hạt Từ khí quyển, chì vào thể động vật người qua đường tiêu hố: thực phẩm, rau quả, nước Qua đường hơ hấp: hít thở khí trời có lẫn bụi chì Sự lắng đọng chì khí phụ thuộc vào thời tiết kích thước hạt Những hạt lớn có đường kính mm ngầm vào đất, nước, thường nằm lại khơng tan Những hạt bụi có đường kính nhỏ mm khuyếch tán khơng khí hay tan nước Sự phân bố chì phụ thuộc: trị số pH, hàm lượng muối hòa tan chì có mặt hợp chất hữu có khả tạo phức với chì Khi pH > 5,4 nước cứng chứa 30 àg/l, nước lượng chì tới 500 g/l Hàm lượng chì thức ăn khô đại gai súc lấy thịt, hàng ngày: cỏ lúa mì (rơm, rạ) có liên quan đến hàm lượng chì máu, gan, thận thịt Bảng 3.2: Hàm lượng chì thức ăn khơ  Nồng độ, khả nhiễm chì động vật người: Mức độ phơi nhiễm phụ thuộc: tính nghiện thuốc lá, nghề nghiệp, vị trí nhà ở, nguồn cung cấp thức ăn xanh: cạnh đường ô tô, cạnh nhà máy luyện thép, mỏ khai thác, khu vui chơi giải trí có nhiều vỏ đồ hộp Với người khơng hút thuốc lá, nguồn phơi nhiễm thực phẩm, nước uống Còn trẻ em bị phơi nhiễm khơng khí, nước uống đồ chơi Nồng độ chì khơng khí, nước uống thay đổi phụ thuộc mức độ thị hóa, cơng nghiệp hóa lối sống Khơng khí gần lò luyện thép chứa tới 10 àg/m3 Hiện nay, thành phố dùng săng khơng pha chì mà nồng độ chì 0,2 àg/m3 Trong nước, lấy nguồn lượng chì thường >5 àg/l, qua vòi tăng lên 100 àg/l, để lâu lượng chì tăng thêm Người ta ước tính lượng chì thâm nhiễm vào người hàng ngày qua: đường hơ hấp với thành phổ có xe chạy săng khơng chì 10àg Qua nước uống 15 àg Qua thực phẩm 200 300 àg Trong lượng chì cần trao đổi hàng ngày 20 àg Như lượng chì dư 200 àg gây nguy hiểm cho hoạt động sống Công nhân ngành cơng nghiệp chì bị thâm nhiễm tới 400 àg (trong tiếng) Nếu khơng khí có lượng chì cao mức cho phép đạt mg/ngày gây ngộ độc  Độc tính: Độ độc chì phụ thuộc dạng bào chế, đường dùng lồi động vật Liều độc cho chuột cống trắng LD50 uống chì axetat 150 mg/kg; oxit chì 400 mg/kg, tetraetyl chì 10 mg/kg, chì sulphat tan nên liều gây chết tới 35.000 mg/kg Loài động vật Trên bê cho uống loại muối chì: carbonat, oxit sulphat với liều 0,4 gam/con gây chết Trong theo Wolker liều gây độc axetat chì ngựa 500 - 700 g, bò 50 - 100 g, cừu, dê 20 - 25 g, lợn 10 - 25 g/con Trên gà liều gây độc 320 mg/kg, hàng ngày nhận 160 mg/kg chịu Với dạng chì axetat, oxit chì có thức ăn cho gà thịt, gà đẻ với lượng 80 mg/kg gà bình thường chưa có biểu độc  Cơ chế: Tùy theo cường độ thời gian phơi nhiễm, chì có tác dụng sinh học khác thể sống  Tác dụng đến trình trao đổi chất: Chì có tác dụng đặc biệt đến tổng hợp nhóm heme Tăng tỷ lệ protoporphyrin tự hồng cầu Tăng đào thải coproporphyrin a cid d - aminolevulinic ( d - ALA) nước tiểu Khi nồng độ chì máu cao vừa phải hai enzym a cid d - aminolevulinic dehydratase dihydro bioptrine - reductase bị ức chế Do d - ALA tích lũy thể Mặt khác thiếu heme để tổng hợp hemoglobin, gây bệnh thiếu máu Bệnh rõ ấu súc trẻ em nồng độ chì máu đạt 1,92 àmol/l (40 àg/dl)  Trên hệ thần kinh: Do chì ảnh hưởng đến trao đổi chất điện giải tế bào thần kinh, gây rối loạn dẫn truyền xung động thần kinh ngoại biên Năm 1986 OMS có qui định lượng chì cho phép ăn vào tuần 25 àg/kg trọng lượng thể trẻ Lượng chì tối đa chấp nhận hàng ngày qua đường tiêu hóa cho người trưởng thành tạm thời qui định àg/kg thể trọng Có mối liên quan mức độ phơi nhiễm với rối loạn chức vận động hệ thần kinh động vật non, đặc biệt thần kinh ngoại vi Chì làm thay đổi chế vận chuyển máu não, nên ảnh hưởng đến số thông minh IQ người Trên người tiếp xúc lâu với chì: mỏ luyên kim, chụp x quang dễ nhận thấy biểu bất bình thường hệ thần kinh, có biểu tâm thần  Trên hệ thống quan khác: Qua thức ăn, nước uống, chì theo đường tiêu hóa vào thể gây kích ứng chỗ Trong dày, chịu tác dụng HCl chuyển thành dạng PbCl2 tan nên hấp thu lượng nhỏ, số lại xuống tá tràng hấp thu qua niêm mạc ruột theo tĩnh mạch cửa gan vào vòng đại tuần hồn đến hệ thống quan: thận, tuyến nước bọt, dịch ruột, tủy xương Chì tích lũy nhiều gan, thận tủy xường Khi tủy xương bị bệnh chì, khả tạo máu gây thiếu máu cho động vật Phần lớn chì thải qua dịch mật xuống tá tràng lại tái hấp thu trở lại Điều lý giải chì lại tồn lâu thể? Chì ảnh hưởng lớn đến khả hình thành khối u phổi, thận động vật thí nghiệm Các khối u có khả di truyền cho đời sau Điều nguy hại chi tồn dư sản phẩm động vật  Mức độ nguy hại chì sức khỏe Chì gây độc nhiều quan người động vật cấp cao có củ não sinh tư đó, hệ thần kinh nhạy cảm Trên động vật thí nghiệm xác định mối quan hệ nhân mức độ phơi nhiễm với tác động hệ thần kinh Đã tìm thấy suy giảm chức thần kinh nồng độ chì - máu vượt 0,53 - 0,72 àmol/l (11 - 15 àg/dl) Những triệu chứng tồn lâu sau hết phơi nhiễm Khi nồng độ chì máu 1,44 àmol/l (30 àg/dl) vật xuất suy giảm tốc độ dẫn truyền thần kinh ngoai vi Khi chì 1,92 àmol/l (40 àg/dl) bị rối loạn chức vận động hệ thần kinh thực vật Khi nồng độ chì máu 1,2 àmol/l (25 àg/dl) ghi nhận giảm số IQ Giá trị ngưỡng dao động 0,48 - 0,72 àmol/l (10 - 15 àg/dl) Nếu nồng độ tăng 1,2 àmol/l, tìm tương quan nồng độ chì - máu với số IQ Mối tương quan đặc trưng cho cá thể  Triệu chứng  Trên động vật: Ngộ độc cấp tính: vật chảy nhiều nước bọt, nước dãi, nôn, đau bụng, tiêu chảy Sang ngày - vật có triệu chứng tồn thân: run rẩy, co giật, trụy tim mạch, chết nhanh suy kiệt Với chó thí nghiệm nhận thấy: rối loạn phản xạ, thiếu máu, tăng bạch cầu, giảm protein huyết thanh: anbumin globulin giảm men photphataza kiềm giảm Hoạt động trí não rối loạn, co giật kiểu tetanos, rối loạn vận động, hôn mê, chết liệt hô hấp, rối loạn vận mạch Ngộ độc mạn tính, động vật gầy yếu, ăn uống kém, triệu chứng thần kinh xuất rõ: tê liệt hay co giật, bắp teo, thiếu máu, chức gan, thận kém, quan sinh sản bị teo, có bị viêm phổi  Trên người: Ngộ độc cấp tính ăn phải chì có biểu nghẹn cổ, chì kích thích niêm mạc đường tiêu hóa nên gây bỏng rát mồm, thực quản, dày sau nơn có lẫn chất mầu trắng chì chlorid Đau bụng, tiêu chảy dội, phân lẫn máu có mầu đen chì sulphat Tụt huyết áp, mạch yếu, tê tay chân, co giật, động kinh chết sau 36 Ngộ độc mãn tính thức ăn lẫn chì lượng nhỏ ăn thường xuyên, lâu dài, hay thường xuyên tiếp xúc với nguồn chì: làm việc nhà máy accu, mỏ luyện thép Chỉ cần 1mg/ngày, sau vài năm có biểu hiện: Thở thối, sưng lợi, chân đen, hoàng đản, hay đau bụng, táo bón, đau khớp xương, bại chi trên, mạch yếu Phụ nữ hay sẩy thai  Bệnh tích: Động vật bị ngộ độc thể cấp tính mổ khám viêm dày - ruột, niêm mạc ruột có mầu xám (mầu chì sulfid), nhu mơ bị thối hóa Trường hợp vật ni bị ngộ độc thể mạn tính: co bắp bị teo, gan, thận có nhiều tổ chức liên kết tăng sinh Tế bào kupfer gan bị biến đổi, lách sưng, phổi viêm Trên gà thấy tim hoại tử rõ, thận sưng to, dễ bóc khỏi ổ thận, tế bào ống thận bị biến đổi, bắt mầu eosin xuất nhân tế bào  Điều trị: Trường hợp cấp tính cho vật uống muối natri sulphat hay magie sulphat than hoạt tính Với chì hấp thu tiêm tĩnh mạch dung dịch - 20% canxi - dinatri - etylen diamin - tetraaxetat (Ca - EDTA) Trong máu thuốc có tác dụng biến chì thành Pb - EDTA theo kiểu trao đổi ion Dạng Pb - EDTA máu không độc thải qua thận Liều lượng ngựa 66 mg/kg; trâu, bò 110mg/kg Với người dùng 22 mg/kg Khi khơng có Ca - EDTA thay Natri - EDTA cần xem liều cụ thể Kết hợp tiêm thêm thuốc trị chứng rối loạn vận động: vitamin B1, thuốc trấn tĩnh, giảm co giật  Đề phòng phơi nhiễm cho người động vật: Để bảo đảm sức khỏe cho người cần có biện pháp: Hạn chế sử dụng chì, hợp chất giảm thiểu phát tán chì: khơng dùng săng pha chì; bỏ dùng sơn có chì; khơng sử dụng đồ chứa đựng thức ăn có lẫn chì, thuốc trừ sâu dẫn chất chì; Thay ống dẫn nước khác khơng chứa chì Với sức khỏe cộng đồng: thường xuyên điều tra, thông báo phương tiện thơng tin khả nhiễm chì từ nước, khơng khí, thực phẩm Điều tra nhóm dân cư có khả nhiễm chì cao, sở sàng lọc đánh giá hàm lượng chì đất, nước, khơng khí, thực phẩm Điều tra hàm lượng chì - máu để sàng lọc người bị nhiễm chì, có chế độ chăm sóc, quản lý sức khỏe cho họ Với gia súc kiểm tra xác định ngộ độc chì hai phản ứng sinh hóa Xác định lượng Pb – protoporfirin hồng cầu So với mức bình thường lượng tăng cao Xác định hoạt lực men d - ALA dehydrogenaza Men bị giảm rõ ngựa QCVN 03:2008/BTNMT QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ GIỚI HẠN CHO PHÉP CỦA KIM LOẠI NẶNG TRONG ĐẤT ... gậy độc Kim loại nặng gây độc hại với môi trường thể sinh vật hàm lượng chúng vượt tiêu chuẩn cho phép  Tính chất ảnh hưởng kim loại - KLN tương tác với kim loại vi chất thể làm giảm tăng độc. .. thơng - Các chất thải cơng nghiệp  Đặc trưng nhóm độc chất kim loại: Kim loại nặng la nhửng kim loại có khối lượng riêng lớn 5g/cm3 Một số kim loại nặng cần thiết cho sinh vật, chúng xem nguyên tố... tụ nguyên tố độc với hàm lượng lớn vùng đất ẩm ướt Nguồn gốc kim loại nặng có đất: - Từ chất trừ sâu vô - Từ bùn cống rãnh - Từ trình khai thác sản xuất kim loại - Các lò nấu kim loại - Trong