ĐỘC HỌC MƠI TRƯỜNG POLYCLOBIPHENYL
15.1.1. Tổng quan độc chất halogen hĩa và tác hạ
Halogen là các nguyên tố thuộc nhĩm halogen như clo, flo, brom, iot, chúng liên kết cộng hĩa trị với cacbon, với các ngun tố vơ cơ tạo ra các sản phẩm mới cĩ hại cho mơi trường. Chúng cĩ mặt rất ít, xuất hiện trong mơi trường chủ yếu do các hoạt động nơng nghiệp, cơng nhiệp, thuốc bảo vệ thực vật... Một trong các nguyên tố halogen gây hại cho mơi trường là clo vơ cơ – một ion chính cĩ hoạt tính sinh lý cao. Clo liên kết cộng hĩa trị với cacbon ít cĩ mặt trong thiên nhiên. Người ta đã tìm thấy nhiều halogen lạ trong các sinh vật biển, nấm và vi sinh vật bậc cao. Các sinh vật biển phải sống trong mơi trường cĩ nồng độ halogen cao hơn những sinh vật sống trên cạn và trong mơi trường nước ngọt.
Halogen dễ sản xuất, chúng nối kết dễ dàng vào nguyên tử cacbon chưa bão hịa. Halogen được dùng nhiều trong chế tạo dung mơi, hĩa chất cơng nghiệp, nơng dược và dược phẩm. Thơng thường, người ta halogen hĩa các chất để làm tăng trọng lượng phân tử của các hợp chất, tức là làm tăng trọng lượng riêng, điểm sơi, điểm nĩng chảy và áp suất hơi. PCBs được chế tạo bằng cách clo hĩa biphenyl cho tới khi đạt được những tính chất mong muốn.
Các hợp chất halogen hĩa cĩ tính bền vững cao hơn là những hợp chất khác. Ví dụ, mối liên kết C–X ( X: halogen) bền vững hơn là mối liên kết giữa C–H. Tính bền vững này lại khơng tốt về mặt mơi trường vì chúng tồn lưu quá lâu trong thiên nhiên, khĩ bị phân hủy bởi các vi sinh vật hiếu khí cũng như kị khí. Ví dụ, trong mơi trường, DDT chuyển hĩa thành DDE bền vững hơn, ít độc hơn.
Các đặc tính của halogen cho thấy khả năng halogen hĩa càng cao thì tính hịa tan trong nước càng giảm. Các chất halogen hố cĩ khả năng trộn lẫn với nhau và với các vật chất phân cực khác như dầu và các chất béo nguồn gốc sinh học. Các chất halogen hĩa cĩ xu hướng tích lũy trong mơ mỡ động vật. Do đĩ, chúng là những chất khĩ chuyển hĩa sinh học hoặc bị bài tiết ra ngồi. Sự tích lũy sinh học của các hợp chất khơng phân cực là rất cao, đơi khi sinh vật tích lũy ở nồng độc cao hơn ở mức lũy thừa từ 3 đến 6 lần so với nồng độ cĩ trong nước mà chúng đang sống. Đặc tính bền vững và ưa dầu của các chất halogen hĩa cĩ nồng độ thấp trong nước và cao hơn ở trong bùn đáy, đất và sinh vật. Sự tích lũy sinh học trong nhiều lồi sinh vật khác nhau gọi là sự phát tán sinh học. Sự phát tán này đáng kể là ở các lồi cơn trùng vì các giai đoạn ấu trùng phát triển trong nước hoặc trong lớp đất mặt. Các chất cĩ độ bốc hơi cao sẽ phân tán nhanh chĩng vào trong khơng khí, các hợp chất cĩ độ bốc hơi trung bình hoặc thấp bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các điều kiện khí hậu và được dịch chuyển đi một quãng ngắn trong khí quyển hoặc bị giữ lại lâu dài trong các phức chất khác. Dựa trên sự kết hợp của nguyên tử halogen mà người ta chia làm hai nhĩm chính: nhĩm halogen hydrocacbon và nhĩm halogen vịng thơm.