Chương 3 ĐỘC CHẤT HÓA HỌC VÀ PHÓNG XẠ
3.1.3 Các nitơ oxit (NOx)
NOx chủ yếu tồn tại ở 7 dạng: N2O; NO; NO2; N2O4; N2O3; NO3; N2O5.
Nitơ monoxit ít độc hơn so với nito đioxit. Giống như CO, NO tạo liên kết với hemoglobin và làm giảm hiệu suất vận chuyển oxi của máu. Ở trong không khí bị ô nhiễm thì NO có mặtở nồngđộ thấp hơn nhiều so với CO và vì vậy ít ảnh hưởng.
Nitơ đioxit gây độc hại hơnđối với sức khỏe con người. Nó là chất kích thích phổi mạnh và có thể dẫn đến phù nề phổi (tràn dịch phổi) và chảy máu. Hậu quả của nhiễm độc NO2 ở các mức nồng độ khác nhau được trình bày ở bảng 3.2.
Bảng 3.2. Hậu quả của sự nhiễm độc NO2 ở các mức nồngđộ khác nhau đối với sức khỏe con người.
Nồngđộ NO2, ppm Thời gian nhiễm Hậu quả đến sức khỏe con người 50-100 Dưới 1 giờ Viêm phổi 6 - 8 tuần
150-200 Dưới 1 giờ Phá hủy khí quản, sẽ chết nếu thời gian nhiễm là 3 - 5 tuần
500 hoặc lớn hơn 2-10 giờ Chết
Cơ chế sinh hóa giải thích tính độc của NO2 vẫn chưa rõ ràng. Có thể một số hệ enzim của tế bào dễ dàng bị phá hủy bởi NO2, bao gồm sựđehidro hóa lactic và catalaza. NO2 còn đóng góp vào gây mưa axit. Vào cuối những năm 1980, sự phát thải toàn cầu được xác định vào khoảng 180 triệu tấn mét khối SO2 và khoảng 75 triệu tấn mét khối NOx. Nhiều trận mưa axit ở châu Âu và châu Mỹ trải rộng hàng chục nghìn kilomet vuông với sự hạ thấp pH 4,5 ¸ 5,5 gây hại cho các hệ sinh thái dưới nước và trên cạn.
3.1.4. Xianua (CN- )
Xianua thâm nhập vào môi trường từ nhiều nguồn. HCN được sử dụng như là tác nhân sát trùng để tiêu diệt sinh vật gặm nhấm trong thùng, kho chứa ngũ cốc, nhà ở và hầm tầu. Xianua được sử dụng trong các tổng hợp khác nhau, trong mạ điện và công nghiệp làm sạch kim loại. Xianua (xianogen) có ở trong nhân hạt của một số loài quảnhư khoai mì, táo, anh đào, đào, mơ, mận, đặc biệt là nhân hạt quả hạnh đào đắng. Xianua trong thực vật được liên kết với gốc đường và được gọi là amygđalin. Trong dạ dày, amygđalin bị thủy phân bởi axit hoặc enzim giải phóng ra axit hiđroxianic gây độc.
Xianua ức chế sự hô hấp tế bào (giống như CO) ở giai đoạn cuối của chuỗi hô hấp (giai đoạn chuyển electron từ xitocrom oxiđaza tới oxi). Sự ức chế này liên quan đến sự oxi hóa photpho hóa (sự tổng hợp ATP). Ở bước đầu tiên xianua kết hợp với ferixitocrom oxiđaza hoặc methemoglobin (hemoglobin dạng bị oxi hóa hoặc sắt ba), dưới đây gọi tắt là Fe(III)–oxit. Chất này bị khử thành feroxitocrom oxiđaza (dưới đây gọi là Fe(II) – oxit) bởiglucozơ. Fe(II)-oxit nhườngđiện tử cho oxi (bước 2) và sản phẩm là năng lượng:
Bước 1: Fe (III)-oxit + glucozơ ¾® Fe (II) oxit
Bước 2: Fe (II)-oxit + ½ O2 + 2H+ ¾® Fe (III)-oxit + H2O ATP ↑
ADP + Pi (photphat vô cơ )
Xianua can thiệp vào bước 1 bằng cách tạo liên kết với Fe(III)-oxit, cản trở bước 2, nghĩa là sự oxi hóa photpho hóa bị ngăn cản.
Sự ức chế hô hấp hiếu khí của xianua gây ra sự giảm oxi huyết dẫn đến các dấu hiệu sớm nhất của sự mất chức năng ở cơ tim và các tế bào thần kinh. Sự phá hủy hệ thần kinh dưới những điều kiện này là sự kết hợp các ảnh hưởng độc trực tiếp trên tế bào thần kinh và sự phá hủy thứ hai (thứ sinh) từ sự giảm oxi huyết hệ thống tuần hoàn. Sự nhiễm cấp xianua gây tổn thương chất trắng và các cấu trúc trong hệ thống thần kinh trung ương; các tế bào thần kinh ở những vùng riêng biệt của các hạch gốc và đồi hải mã, một số lớp vỏđại não.