Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
Giới thiệu đề tài:
Khi nhắc tới PCB (Polychlorinated biphenyls) người ta nghĩ ngay tới chất hữu cơ
độc hại nhưng đang được sử dụng rộng rãi và đã được phát hiện trong đất, nước, khí
quyển, lương thực, và trong mô mỡ của con người và động vật trên khắp thế giới. Hóa
chất này có thể gây vô sinh, làm suy yếu hệ miễn dịch và gây ung thư. PCB là hóa chất có
thể lan rộng và có độ ổn định cao phải mất nhiều thập kỷ mới bị phân hủy là đề tài nóng
bỏng đối với toàn nhân loại. Những nghiên cứu và thực trạng môi trường cho thấy
nguy cơ và hậu quả đã xảy ra theo chiều hướng tiêu cực, mà đối tượng trực tiếp là con
người, như: hiệu ứng nhà kính, thủng tầng ozon, xa mạc hoá, ô nhiễm đất, nước và
không khí hay các hiện tượng bất thường của thời tiết và đặc biệt là sự xuất hiện ngày
càng nhiều của các dịch bệnh lạ…đó là các chất gây ô nhiễm có tính độc cao, không thể
không nhắc đến những cái tên như : Dioxins, Furans, PAHs…và PCBs cũng nằm trong
số đó.
Mặc dù PCBs độc hại nhưng được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, ví dụ như
làm chất cách điện trong máy biến thế, làm chất truyền nhiệt trong hệ thống trao đổi
nhiệt, làm chất hoá dẻo, chất phủ bề mặt, phụ gia trong sơn, chất chống cháy, chất xúc
tác trong công nghiệp hoá chất , nhưng đầu những năm 60 của thế kỷ trước, các nhà
khoa học đã chỉ ra tính độc cao của PCBs gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ
con người và sinh vật. Theo Tổ chức Y tế thế giới, PCBs có khả năng gây ung thư và
hàng loạt ảnh hưởng xấu đến hệ thần kinh, hệ miễn dịch, hệ sinh dục, khả năng sinh
sản…của con người.
Với mong muốn tìm hiểu rõ hơn về PCBs,em lựa chọn PCBs là đề tài nghiên cứu tìm
hiểu. Mặc dù có nhiều cố gắng xong không tránh khỏi thiếu sót em rất mong sự nhận
được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và ý kiến tham khảo của các bạn để bài tiểu
luận được hoàn chỉnh. Em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Như Ngọc đã hướng
dẫn tận tình giúp em hoàn thành tiểu luận này.
Hải Phòng, ngày 28 tháng 11 năm 2013
Em xin chân thành cám ơn!
1
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PCBs
PCBs là chữ viết tắt của Polychlorinated biphenyls, nghĩa là một loạt hợp chất do
chlor hóa biphenyl, thuộc trong nhóm 12 chất hữu cơ khó phân hủy (POP) được quy
định trong Công ước Stockholm yêu cầu phải quản lý an toàn, tiêu hủy an toàn, nghiêm
cấm các hoạt động kinh doanh có thể dẫn đến việc tái chế hoặc tái sử dụng POP. Có
khoảng 210 hợp chất PCB khác nhau.
POP là từ viết tắt của các chữ tiếng Anh Persistant Organic Polutants, là các hóa
chất/nhóm hóa chất hữu cơ độc hại bền vững trong môi trường với 4 đặc tính chính:
(1) Độc tính cao; (2) Khó phân hủy trong môi trường tự nhiên; (3) Khả năng di chuyển
và phát tán xa; và (4) Khả năng tích tụ sinh học cao. POP gây nguy hại đến sức khoẻ con
người và môi trường, gồm 22 nhóm chất được quy định trong công ước Stockholm và
sẽ được các nước thành viên của Công ước, trong đó có Việt Nam, tăng cường quản lý,
giảm thiểu, tiến tới loại bỏ sản xuất và sử dụng trong thời gian tới.[6]
PCBs là chất điện môi tốt, bền hoá học, bền nhiệt, không bắt cháy, tương đối ít bay
hơi, hệ số cách điện cao nên được ứng dụng chủ yếu trong lĩnh vực công nghiệp như: sử
dụng làm thành phần của dầu cách điện trong các biến thế, tụ điện, thành phần của hóa
chất dẻo, dầu bôi trơn, sơn và mực in…
PCBs là một trong 22 nhóm chất hữu cơ khó phân hủy (POP) được quy định trong
công ước Stockholm sẽ được dừng sử dụng vào năm 2020 và tiêu hủy an toàn vào năm
2028 tại Việt Nam.Nó là một nhóm hợp chất thơm của halogen được tạo thành khi thay
2
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
thế từ 1 đến 10 nguyên tử hiđro trong phân tử biphenyl bằng các nguyên tử clo. PCB có
10 đồng đẳng và 209 cấu tử, trong đó 130 cấu tử được đưa vào sản xuất thương mại.
Do ưu điểm nổi trội là cách điện tốt, không cháy nổ, nên từ những năm 1930, PCB
đã được sử dụng rộng rãi như một loại phụ gia lý tưởng của chất cách điện trong các
thiết bị điện như máy biến áp, tụ điện, trong chất lỏng thủy lực cho các thiết bị nâng hạ
và một số ứng dụng dân dụng. Đến nay, PCB không còn được sản xuất nhưng vẫn còn
tồn tại trong những ứng dụng trước đây và môi trường.
1.1 . Công thức và danh pháp
PCBs là hợp chất tổng hợp các Hydrocacbon Clo hoá, nó gồm 2 vòng Benzen được
nối bởi liên kết Carbon-Carbon đơn trong đó nguyên tử Clo sẽ thay thế từ 1 cho đến
toàn bộ 10 nguyên tử Hydro trên phân tử Biphenyls: có công thức tổng quát là C
12
H
10-
x
Cl
x
Công thức phân tử:
Phân tử Clo thay thế 10 nguyên tử H
2
công thức tổng quát của biphenyl
Công
thức cấu
tạo
tên Số đồng
phân IUPAC
- NO.
Khối
lượng
phân tử
% Clo
Số Isomers đã
xác định
Clobibenzen
C
12
H
9
Cl mono 3 1-3 188.5 18.79 3
C
12
H
8
Cl
2
di 12 4-15 233.10 31.77 12
C
12
H
7
Cl
3
tri 24 16-39 257.54 41.30 23
C
12
H
6
Cl
4
tetra 42 40-81 291.99 48.65 41
C
12
H
5
Cl
5
penta 46 82-127 326.43 54.30 39
C
12
H
4
Cl
6
Hexa 42 128-169 360.88 58.93 31
C
12
H
3
Cl
7
heptan 24 170-193 395.32 62.77 18
C
12
H
2
Cl
8
octa 12 194-205 429.77 65.98 11
C
12
HCl
9
nona 3 206-208 464.21 68.73 3
C
12
Cl
10
deca 1 209 498.66 71.10 1
3
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
[7]
PCBs được sản xuất và bán là hợp chất với nhiều danh pháp thương mại, bao gồm
Aroclor, Pyranol, Pyroclor (USA ), Phenochlor, Pyralene ( France ), Clopehn, Elaol
(Germany ), Kanechlor, Santotherm ( Japan ), Fenchlor, Apirolio ( Italy ) và Sovol (USS ).
Tương quan hệ thống danh pháp được sử dụng là như nhau ngoài hai sự khác
biệt. Danh pháp IUPAC ( theo nguyên tắc của IUPAC là A-52.3 và A-52.4 ) phân biệt vị trí
Carbon mà các nguyên tử Clo gắn vào và thứ tự sắp xếp của chúng ( ví dụ : dạng PCB
với Clo gắn vào các vị trí 2, 3, 4 và 3’ được nhận biết như là 233’4 ). Hệ thống thứ hai
được sử dụng rộng rãi đã được phát triển bởi Ballschmiter và Zell ( 1980 ) như là cách
thức đơn giản để chỉ những dạng PCBs đặc trưng. Nó liên quan tới cấu trúc sắp xếp của
các dạng PCB theo thứ tự tăng dần của số Clo thay thế. PCBs cũng có thể được phân loại
bởi bậc và vị trí của Clo.
Các vòng Benzen có thể xoay quanh mối liên kết giữa chúng, nhưng bắt buộc các
vòng này hoặc hướng về cùng một mặt phẳng hoặc hướng về những mặt phẳng vuông
góc nhau nhờ lực đẩy tĩnh điện của những nguyên tử Clo tích điện âm cao. Mức độ xoay
của các vòng Benzen trên 2 cực là nhờ một nhóm chức ở phía sau của không gian
nguyên tử sinh ra bởi nguyên tử Clo trong các vị trí khác nhau trên 2 vòng.
1.2. Tính chất và phương pháp phân tích
1.2.1. Tính chất
Một tính chất quan trọng của PCBs là tính trơ. PCBs khó bị phân huỷ trong môi
trường Axit lẫn môi trường Kiềm và tương đối bền nhiệt. Tuy nhiên ở nhiệt độ cao,
PCBs dễ bị cháy và sản phẩm của quá trình cháy ( gồm có axit HCl và PCDFs ) có thể gây
nguy hiểm hơn nhiều. Những nguyên liệu kỹ thuật có chứa PCBs và Chlorobenzen (như
một số dung dịch điện môi ) khi cháy cũng có thể sinh ra PCDDs. PCDFs cũng được sản
xuất trong thời gian thương mại hoá và tiến hành mua bán PCBs. Lượng PCDFs được
hình thành trong điều kiện sản xuất tin cậy. Những chất không thuần khiết như 2, 3, 7,
8-Tetrachlorodibenzofuran và 2, 3, 4, 7, 8-Pentachlorodibenzofuran đã được phát hiện
ở các nồng độ lần lượt là 0.33 và 0.83 mg/kg trong Aroclor 1248 hay ở nồng độ 0.11 và
0.12 mg/kg trong Arclor 1254. Nồng độ của PCDFs có trong hỗn hợp PCB thương mại,
bao gồm A-60, Phenoclor DP-6 và Kanechchlor 400, đã được thông báo.
Tính chất vật lý như tính tan, áp suất hơi hay hằng số Henry được đưa ra cho từng
dạng riêng biệt. Thực nghiệm đã xác định hệ số cân bằng Octan-Nước ( giá trị Kow )
cho 19 dạng và phương pháp ước lượng cho phép xác định giá trị Log ( Kow) của các
dạng PCB khác. Việc công bố các dạng PCBs là rất quan trọng bởi tính chất độc hại của
chúng và bởi chúng xuất hiện với nồng độ cao trong môi trường.
4
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
Nói chung, PCBs tương đối khó hoà tan trong nước, với khả năng hoà tan cao nhất
nằm trong số các dạng Ortho-chlorinated ( 5mg/lit cho PCB 1 ) có thể vì mối liên kết
Hydro kết hợp với tính chất phân cực của các phân tử. Khả năng hoà tan giảm nhanh
trong các dạng Ortho trống, đặc biệt khi vị trí Para đã lấp đầy. PCBs có thể hoà tan tự
do trong dung môi hữu cơ không phân cực và trong chất béo sinh học.
1.2. Phương pháp phân tích
Thường sử dụng 2 dạng mẫu để phân tích PCBs là mẫu sinh học và mẫu từ môi
trường.
1.2.1. Mẫu sinh vật học
Sự định lượng PCBs trong mẫu sinh học thường gồm 3 bước.
- Chiết suất PCBs từ mẫu chuẩn bằng dung môi hoặc hỗn hợp dung môi.
- Làm sạch PCBs ( tách bỏ tạp chất ) trên biểu đồ.
- Định lượng PCBs bằng sắc ký với máy dò thích hợp.
Một số phương pháp phân tích hay được sử dụng là:
+ GC ( gas chromatography_phép sắc ký khí ) với ECD ( electron capture
detector_bộ kiểm trắc thu bắt điện tử )
+ MS ( mass spectrometry_máy trắc phổ khối lượng )
+ HRGC(high-resolution gas chromatography_phép sắc ký có độ phân giải ca)…
1.2.2. Mẫu môi trường
Mẫu khí thường được lấy bằng bơm không khí qua thiết bị lấy mẫu có chứa bộ lọc
dạng sợi thuỷ tinh và bẫy hấp thụ để tách hạt liên kết và pha hơi. Chất hấp thụ thường
chủ yếu gồm Florisil và bọt Polyurethane. Các bẫy Florisil là dung môi nhả hấp thụ và
bẫy XAD-2 là để chiết xuất Soxhlet. PCBs được xác định bằng GC/ECD hoặc HRGC/MS.
Mẫu nước uống được chiết xuất đặc trưng bằng dung môi trước khi phân tích
bằng GC/ECD hoặc HRGC/ECD.
Mẫu đất, lớp trầm tích và mẫu chất thải rắn thường được chiết xuất Soxhlet. Cách
chiết xuất cực đoan với sự kết hợp của nhiều dung môi và SFE ( scope for growth_ phạm
vi sinh trưởng ) cũng được sử dụng.
1.2.3. Ứng dụng của PCBs
PCBs được sản xuất mang tính thương mại từ năm 1929 và được sử dụng rộng
rãi, như trong các sản phẩm nhựa, lớp phủ bề mặt, mực, chất làm chậm cháy, chất làm
5
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
dính, thuốc bảo vệ thực vật dài ngày, sơn và giấy than không chứa Carbon. Vì PCBs chịu
được tác dộng của Axit và Kiềm, lại tương đối bền nhiệt nên chúng được sử dụng trong
dung dịch điện môi trong các máy biến thế và trong tụ điện. Vào những năm 1939, thế
giới mỗi năm sản xuất khoảng 26.000 tấn. Từ những năm 40 của thế kỷ trước, Việt Nam
cũng đã nhập khẩu khoảng 27.000 đến 30.000 tấn PCB từ Nga, Trung Quốc và Rumani
chủ yếu làm chất cách điện trong các máy biến thế.
Ứng dụng trong các hệ thống kín:
+ Làm chất cách điện hay dung dịch làm mát trong máy biến thế.
+ Làm dung dịch điện môi trong các tụ điện.
+ Làm chất lỏng thủy lực trong các thiết bị nâng, xe tải hay bơm cao áp.
PCBs được sử dụng như các chất phụ gia trong các dung dịch điện môi trong các
tụ điện.
Ngoài ra PCBs còn được ứng dụng trong hệ thống hở như:
+Chất bôi trơn trong dầu và mỡ
6
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
+Chất chống thấm nước và chất chống cháy
+Chất phụ gia trong keo hồ, sơn hay lớp bảo vệ chống xói mòn
CHƯƠNG 2: NGUỒN PHÁT THẢI VÀ SỰ LAN TRUYỀN PCBs TRONG MÔI TRƯỜNG.
2.1. Nguồn phát thải
+ PCB không sinh ra trong tự nhiên mà do con người sản xuất thành các sản phẩm
công nghiệp dưới nhiều tên thương mại khác nhau (Aroclor, Askarel ).
+ Đốt rác thải, đốt rác thải đô thị với nồng độ PCB đo được là khác nhau tuỳ theo
trình độ công nghệ và điều kiện làm việc tại những nơi hoạt động ( ví dụ : Ống khói từ
những lò đốt phế thải và rác thải của một vài thành phố ở giữa miền tây nước Mỹ phát
rác có chứa PCB với nồng độ vào khoảng 0.3-3.0 Mg/m3. Tổng nồng độ PCB phát ra từ
ống gas của lò đốt phế thải đô thị tại Ohio, Mỹ, vào khoảng 0.26 Mg/m3 ). Cộng thêm
những nguồn gây ô nhiễm do sự bay hơi PCB từ các bãi chôn lấp có chứa nhiều dầu biến
thế, tụ điện hay những nguồn thải PCB khác.
Theo thống kê, trong giai đoạn từ 1930 đến 1993, 11 nước gồm: Mỹ, Đức, Liên Xô
cũ, Anh, Pháp, Nhật, Ý, Tây Ban Nha, Tiệp Khắc, Trung Quốc, Phần Lan đã sản xuất hơn
1,3 triệu tấn PCB, trong đó Mỹ là nước sản xuất nhiều nhất (641 nghìn tấn), sau đó là
các nước: Đức (159 nghìn tấn), Liên Xô cũ (142 nghìn tấn), Pháp (135 nghìn tấn). Sau
khi phát hiện ra độc tính của PCB với con người và môi trường, PCB đã lần lượt bị dừng
sản xuất tại các nước trên thế giới.
Chỉ có 4% PCB được sản xuất bị phân hủy, 31% tồn tại trong môi trường (đất liền
và ven biển). Phần còn lại tập trung chủ yếu ở ngành điện, là chất phụ gia trong dầu của
các thiết bị điện như máy biến thế, tụ điện.
Việt Nam không sản xuất PCB mà nhập khẩu PCB thông qua các thiết bị điện, thiết
bị công nghiệp và các ứng dụng dân dụng có sử dụng PCB.
PCB có mặt trong tự nhiên
7
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
PCBs đầu tiên được tổng hợp vào năm 1881 và năm 1914, PCBs xuất hiện như là
hợp chất giữ các lồng chim trong viện bảo tàng. Từ năm 1927 đến năm 1979, PCBs
được sử dụng nhiều trong lĩnh vực công nghiệp và theo đó là những tác động nguy hại
của PCBs ảnh hưởng đến sức khỏe con người với những chứng bệnh ngày càng nghiêm
trọng, ban đầu là các bệnh ngoài da, gây biếng ăn sau đó là các bệnh suy hô hấp, thần
kinh, hiện tượng máu trắng, ung thư trở nên phổ biến vào năm 1968 tại Nhật Bản, Ấn
Độ, Hoa Kỳ. Từ đây, PCBs được biết như là một vấn nạn của cả thế giới. Năm 1979, Mỹ
đã cấm sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm có chứa hóa chất công nghiệp này vì những
rủi ro có thể xảy ra đối với sức khỏe con người và môi trường. Kể từ năm 1929 khoảng
2.000.000 tấn PCBs đã được sản xuất, khoảng 10% trong số đó vẫn còn trong môi
trường hiện nay.[1]
Từ năm 1992, Việt Nam đã cấm nhập khẩu PCBs, tuy nhiên vẫn còn một lượng
đáng kể chất này còn tồn tại trên các thiết bị điện cũ hoặc nằm trong kho chờ xử
lí. Theo điều tra của Cục Môi trường năm 2006, vẫn còn khoảng 19.000 tấn dầu cách
điện trong toàn quốc có khả năng chứa PCBs. Lượng dầu này chủ yếu nằm trong các
biến thế cũ và là nguồn có nguy cơ gây phát tán PCBs ra môi trường. Một đánh giá về
tồn lưu của PCBs trong đất được thực hiện trong giai đoạn 1992 – 2006 tại TP. Hồ Chí
Minh, Thừa Thiên Huế và Bắc Ninh cho thấy có sự ô nhiễm đáng kể của PCBs ở phạm vị
rộng. Sự xâm nhập của hóa chất này vào đất đã diễn ra trong thời gian dài. Tồn dư của
PCBs trong trong đất có xu hướng tăng từ năm 1992 đến 2005.[2]
2.2. Sự phát tán PCBs trong môi trường.
PCB phát tán vào môi trường qua nhiều con đường khác nhau. Chúng có thể bị
phát tán vào môi trường do sự vận chuyển PCB, do những sự cố rò rỉ, tràn hóa chất
hoặc do cố tình thải loại PCB vào môi trường vì thiếu hiểu biết về tính độc hại của PCB
đối với môi trường, con người và động vật.
8
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
Khi được thải vào môi trường, PCB có thể di chuyển với một khoảng cách dài và
tồn tại trong môi trường theo chuỗi thức ăn. PCB được tìm thấy trong đất, nước, trầm
tích, và bay hơi một phần nhỏ vào không khí. Thông qua chu trình tuần hoàn không khí
và sự luân chuyển của nước, PCB có thể di chuyển rất xa nơi phát thải. PCB đã được tìm
thấy trong mô mỡ của động vật và cả con người sống ở Bắc cực, nơi không có các hoạt
động công nghiệp.
Sự di chuyển PCB trong không khí là quan trọng nhất do sự phát tán toàn cầu của
PCB. Chúng đi vào không khí do sự bay hơi bề mặt của cả đất và nước. Trong không khí,
PCB cóthể bị phát thải đi rất xa và nó đã được tìm thấy trong tuyết và nước biển ở
những nơi rất xa so với nơi chúng phát thải vào môi trường như ở Bắc Cực. PCB ở
trong không khí có thể tồn tại ở dạng hơi hoặc hấp phụ vào các hạt rắn lơ lửng sau đó
chúng quay trở lại đất nước bở sự lắng đọng qua bụi, mưa và tuyết.
Trong môi trường nước: PCB có thể được di chuyển bởi dòng nước, lắng xuống
trầm tích hoặc các phần tử lơ lửng trong nước và bay hơi vào không khí. Quá trình lắng
đọng trầm tích của PCB diễn ra mạnh. Quá trình tích lũy PCB trong trầm tích cho phép
lưu giữ PCB trong một khoảng thời gian dài, và do đó PCB thường tồn tại với hàm
lượng tương đối cao trong các loại trầm tích. Khi nhiệt độ môi trường tăng cao hơn,
PCB tái hòa tan một phần nhỏ từ trầm tích vào nước và bay hơi từ nước vào không khí.
Trong môi trường đất: Do có kích thước lớn và ít tan trong nước, PCB có khuynh
hướng tách khỏi pha nước và hấp phụ trên bề mặt đất, trầm tích hoặc các hạt keo lơ
lửng.
Các PCB trong môi trường sẽ đi vào cơ thể bởi sự tích lũy sinh học. Khả năng tích
lũy sinh học của PCB tăng cùng với sự tăng hàm lượng clo trong phân tử và tính tan
trong nước thấp. Các PCB có hàm lượng nguyên tử clo thấp (1-4 nguyên tử clo) được
tích lũy sinh học dễ dàng bởi sinh vật nhưng cũng dễ dàng bị loại trừ và chuyển hóa. Vì
vậy, các chất đồng loại này không được tích lũy sinh học ở phạm vi rộng. Các cấu tử có
nguyên tử clo cao (7 - 10 nguyên tử clo) có mặt trong môi trường với nồng độ thấp và
liên kết chặt với đất, trầm tích và chất hữu cơ nên các PCB này không được tích lũy sinh
học đáng kể . Sự tích lũy sinh học tối ưu xuất hiện ở những đồng loại đồng phẳng. Khả
năng tích lũy sinh học của PCB tăng cùng với sự tăng hàm lượng clo trong phân tử và
tính tan trong nước thấp. Mức độ tích lũy sinh học thay đổi tùy theo đặc điểm của từng
loài. Loài nào có lượng mỡ Trong cơ thể càng cao thì nhiễm PCB càng nhiều và ngược
lại.[7]
Do tính độc hại của PCB đối với sức khỏe con người và môi trường, Công ước
Stockholm yêu cầu các nước thành viên xác định, kiểm soát, quản lý và thải bỏ an toàn
các thiết bị và chất thải có chứa từ 50 mg trên mỗi kg dầu, tương đương với lượng PCB
9
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
trong dầu là 50 ppm (50 phần triệu). Việt Nam cam kết dừng sử dụng PCB trước năm
2020 và tiêu hủy an toàn trước năm 2028.
CHƯƠNG 3: ĐỘC HỌC CỦA PCBs ĐỐI VỚI CON NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG
3.1. PCB và sức khỏe con nguời.
PCB là hóa chất có độc tính thuộc nhóm 2A là nhóm có khả năng gây ung thư,
được coi là “sát thủ vô hình” với sức khỏe con nguời. Con người bị phơi nhiễm PCB qua
các con đường tiêu hóa, hô hấp và tiếp xúc qua da. Riêng trẻ sơ sinh có thể bị phơi
nhiễm PCB từ sữa mẹ khi người mẹ bị phơi nhiễm PCB.
PCB có thể gây ra các ảnh hưởng cấp tính và mãn tính đối với sức khỏe. Trong
trường hợp cấp tính, cơ quan đầu tiên bị PCB gây tổn thương là gan. PCB gây thương
tổn cấp tính như nổi mụn, cháy da và bỏng mắt. Với trường hợp mãn tính, PCB có thể
tồn tại lâu dài trong mô mỡ và tích lũy trong cơ thể, gây tác hại nghiêm trọng đối với
sức khỏe như ung thư, tác động đến hệ nội tiết (rối loạn nội tiết) và phát triển của trẻ
nhỏ (ảnh hưởng đến hệ thần kinh, chỉ số IQ).
Việc phơi nhiễm PCB có thể gây ra các bệnh liên quan tới hệ thần kinh như tê liệt,
đau đầu, run rẩy chân tay. Phơi nhiễm PCB có thể ảnh hưởng đến quá trình sinh sản của
con người, làm giảm khả năng sinh sản của nữ giới và giảm số lượng tinh trùng ở nam
giới.
PCB có liên quan đến các chứng phát ban và ngứa, đặc biệt là nguy cơ gây ung thư
hệ tiêu hoá, gan và da. Hàm lượng PCB trong máu cao có thể liên quan tới bệnh ung thư
hệ bạch huyết. Một nghiên cứu đã tìm ra mối quan hệ về liều lượng – phản ứng giữa các
hàm lượng PCB trong huyết tương và u lympho không Hodgkin (ung thư hạch không
Hodgkin) là một bệnh ung thư hệ bạch huyết.
Với con nguời, nhiều nghiên cứu cho thấy nếu phơi nhiễm PCB diễn ra trong thời
kỳ mang thai và cho con bú có thể ảnh hưởng đến sự sinh truởng và phát triển của trẻ
sơ sinh, dẫn đến phát triển chậm, cũng như làm giảm khả năng miễn dịch.
10
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
PCBs đã được chứng minh gây ra một loạt các hiệu ứng có hại cho sức khỏe. PCBs
đã được chứng minh là gây ra ung thư ở động vật. PCBs cũng đã được chứng minh là
gây ra một số ảnh hưởng sức khỏe nghiêm trọng không ung thư ở động vật, bao gồm cả
các hiệu ứng trên hệ thống miễn dịch, hệ thống sinh sản, hệ thống thần kinh, hệ nội tiết
và ảnh hưởng sức khỏe khác. Các nghiên cứu ở người cung cấp bằng chứng hỗ trợ cho
các hiệu ứng tiềm năng gây ung thư và không gây ung thư của PCBs. Sự ảnh hưởng của
PCBs khác nhau có thể liên hệ với nhau, như thay đổi trong một hệ thống có thể có ý
nghĩa quan trọng cho các hệ thống khác của cơ thể. Các ảnh hưởng sức khỏe tiềm năng
của PCB tiếp xúc được thảo luận chi tiết hơn dưới đây.[4]
3.1.1. Ung thư
EPA sử dụng một cách tiếp cận trọng lượng của bằng chứng trong việc đánh giá
chất gây ung thư tiềm năng của các chất gây ô nhiễm môi trường. Cách tiếp cận của
EPA cho phép đánh giá của cơ sở dữ liệu gây ung thư hoàn chỉnh, và cho phép các kết
quả của nghiên cứu cá nhân để được xem trong bối cảnh của tất cả các nghiên cứu có
sẵn khác. Các nghiên cứu trên động vật cung cấp bằng chứng để kết luận rằng PCBs gây
ra ung thư. Các nghiên cứu ở con người nâng cao hơn nữa mối quan tâm liên quan đến
chất gây ung thư tiềm năng của PCBs. Nhìn chung, các dữ liệu mạnh mẽ cho thấy rằng
PCBs có thể xảy ra của con người chất gây ung thư.
PCBs là một trong những chất gây ô nhiễm môi trường nghiên cứu rộng rãi nhất,
và nhiều nghiên cứu ở động vật và quần thể người đã được thực hiện để đánh giá chất
gây ung thư tiềm năng của PCBs. EPA đánh giá đầu tiên của PCB gây ung thư được
hoàn thành vào năm 1987. Vào thời điểm đó, dữ liệu được giới hạn Aroclor 1260. Trong
năm 1996, sự chỉ đạo của Quốc hội, EPA hoàn thành một đánh giá lại các PCB gây ung
thư, có tiêu đề "PCBs: Liều lượng, đáp ứng ung thư đánh giá và ứng dụng hỗn hợp môi
11
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
trường" (PDF) (83 trang, 197K) Ngoài Aroclor 1260, nghiên cứu mới cung cấp dữ liệu
trên Aroclors 1016, 1242, và 1254. Đánh giá lại bệnh ung thư của EPA phản ánh cam
kết của Cơ quan đến việc sử dụng của khoa học tốt nhất trong việc đánh giá ảnh hưởng
sức khỏe của PCBs. Đánh giá lại bệnh ung thư của EPA là phản biện chuyên gia của 15
chuyên gia về PCBs, bao gồm các nhà khoa học từ các học viện, chính phủ và ngành
công nghiệp. Peer tổng quan đồng ý với kết luận của EPA PCB là có thể xảy ra của con
người chất gây ung thư.
Có bằng chứng rõ ràng rằng PCBs gây ra ung thư ở động vật. EPA xem xét tất cả
các tài liệu có sẵn trên các chất gây ung thư của PCBs trên động vật như là một bước
quan trọng đầu tiên trong đánh giá lại ung thư. Một nhà khoa học ngành công nghiệp
nhận xét rằng "tất cả các nghiên cứu đáng kể đã được xem xét bằng và được đại diện
trong tài liệu". Văn học trình bày những bằng chứng quá PCBs gây ra ung thư ở động
vật. Peer-một ngành công nghiệp tài trợ xem xét chuột nghiên cứu, mô tả như là
"nghiên cứu tiêu chuẩn vàng" của một nhà phê bình đồng đẳng, chứng minh rằng tất cả
các hỗn hợp PCB thương mại thử nghiệm gây ra ung thư. Các nghiên cứu mới xem xét
trong đánh giá lại PCB cho phép EPA để phát triển tiềm năng ước tính chính xác hơn so
với trước đây có sẵn cho PCBs. Việc đánh giá được cung cấp EPA với đầy đủ thông tin để
phát triển một loạt các ước tính tiềm năng cho các hỗn hợp PCB khác nhau, dựa trên tỷ
lệ mắc ung thư gan và xem xét tính di động của PCBs trong môi trường.
Việc đánh giá kết quả một ước tính tiềm năng giảm nhẹ ung thư tương đối Aroclor
1260 ước tính năm 1987 do việc sử dụng các thông tin đáp ứng liều bổ sung cho hỗn
hợp PCB và cải tiến trong kỹ thuật đánh giá rủi ro (ví dụ, sử dụng của một nhân rộng
động vật sang người khác nhau yếu tố cho liều). Việc đánh giá kết luận rằng các loại
PCBs được bioaccumulated cá và bị ràng buộc vào trầm tích là hỗn hợp PCB gây ung
thư nhất.
Ngoài ra các nghiên cứu trên động vật, một số nghiên cứu dịch tễ học của công
nhân tiếp xúc với PCBs đã được thực hiện. Kết quả nghiên cứu con người nâng cao mối
quan tâm đối với chất gây ung thư tiềm năng của PCBs. Các nghiên cứu của công nhân
PCB được tìm thấy sự gia tăng bệnh ung thư gan hiếm gặp và u hắc tố ác tính. Sự hiện
diện của bệnh ung thư trong cùng một cơ quan đích (gan) sau khi tiếp xúc với PCBs trên
động vật và ở người và phát hiện ung thư gan và khối u ác tính trên nhiều nghiên cứu
của con người tăng thêm trọng lượng để kết luận rằng PCB là có thể xảy ra của con
người chất gây ung thư.
Một số nghiên cứu ở người đã không chứng minh mối liên quan giữa phơi nhiễm
PCBs và bệnh tật. Tuy nhiên, nghiên cứu dịch tễ học chia sẻ những hạn chế phổ biến
phương pháp có thể ảnh hưởng đến khả năng của họ để phân biệt ảnh hưởng đến sức
khỏe quan trọng (hoặc xác định họ là có ý nghĩa thống kê) ngay cả khi họ có mặt. Thông
12
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
thường, số lượng cá thể trong một nghiên cứu là quá nhỏ cho một hiệu ứng được tiết lộ,
hoặc có những khó khăn trong việc xác định mức độ tiếp xúc thực tế, hoặc có nhiều yếu
tố gây nhiễu (yếu tố có xu hướng xảy ra cùng với tiếp xúc với PCB, bao gồm cả hút
thuốc, uống rượu, và tiếp xúc với hóa chất khác trong nơi làm việc). Nghiên cứu dịch tễ
học có thể không thể phát hiện sự gia tăng nhỏ trong bệnh ung thư trên nền trừ khi tỷ
lệ ung thư sau khi tiếp xúc với chất gây ô nhiễm là rất cao hoặc tiếp xúc với sản xuất
một loại rất không bình thường của bệnh ung thư. Tuy nhiên, các nghiên cứu không
chứng minh mối liên quan giữa tiếp xúc với PCBs và bệnh không nên được đặc trưng
như nghiên cứu tiêu cực. Những nghiên cứu này là thích hợp nhất xem như không thể
kết luận. Nghiên cứu hạn chế sản xuất phát hiện không thể kết luận ung thư ở người
không có nghĩa là rằng PCBs an toàn.
Nó rất quan trọng để lưu ý rằng các thành phần của hỗn hợp PCB thay đổi sau khi
được thả vào môi trường. Các loại PCBs có xu hướng tích lũy trong cá và các loài động
vật khác và liên kết với trầm tích xảy ra là các thành phần gây ung thư nhất của hỗn
hợp PCB. Kết quả là, những người ăn cá bị ô nhiễm PCB hoặc các sản phẩm động vật
khác và liên lạc với PCB bị ô nhiễm trầm tích có thể được tiếp xúc với hỗn hợp PCB mà
thậm chí còn độc hơn hỗn hợp PCB liên lạc với công nhân và phát hành vào môi trường.
EPA của phản biện chuyên gia ung thư đánh giá lại kết luận rằng PCBs có thể xảy
ra của con người chất gây ung thư. EPA là không đơn độc trong kết luận của nó về
PCBs. Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế đã tuyên bố PCBs có thể gây ung thư cho
con người. Chương trình Chất độc quốc gia đã tuyên bố rằng nó là hợp lý để kết luận
rằng PCB là chất gây ung thư ở người. Viện Quốc gia về An toàn và Sức khỏe nghề
nghiệp đã xác định rằng PCB là một chất gây ung thư tiềm năng nghề nghiệp.
EPA đánh giá tất cả các dữ liệu có sẵn trong xác định khả năng gây độc
noncarcinogenic chất gây ô nhiễm môi trường, bao gồm cả PCBs. Nghiên cứu mở rộng
đã được tiến hành trên động vật, bao gồm cả động vật linh trưởng không phải sử dụng
liều lượng môi trường có liên quan. EPA đã tìm thấy bằng chứng rõ ràng rằng PCBs có
tác dụng đáng kể chất độc hại trong động vật, bao gồm tác động lên hệ miễn dịch, hệ
thống sinh sản, hệ thống thần kinh và hệ thống nội tiết. Các quy định của cơ thể của tất
cả các hệ thống này là phức tạp và liên quan đến nhau. Kết quả là, nó không phải là
đáng ngạc nhiên rằng PCBs có thể gây nhiều tác hại nghiêm trọng bất lợi. Một cuộc
thảo luận của ung thư không ảnh hưởng sức khỏe tiềm năng của PCBs được trình bày
dưới đây.
Khi nghiên cứu tỷ lệ tử vong ở 544 nam công nhân và 1556 nữ công nhân làm việc
ở nơi sản xuất có liên quan đường ruột, ung thư máu, ung thư não và các khối u ác tính
của nhà máy sản xuất tụ điện ở Italy (1946-1978 và trong suốt năm 1982), người ta
thấy rằng tỷ lệ tử vong ở nam giới đều là do ung thư ( SMR=183, CI=104-300 ) và ung
13
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
thư ở đường tiêu hóa là tăng đáng kể ( SMR=274: CI=123-385 ). Ở nữ giới, tỷ lệ tử vong
do khối u ác tính tăng nhanh, tỷ lệ tử vong do ung thư máu tăng quá mức dự đoán. Ở
một nghiên cứu tiếp theo sau 9 năm, ở nam giới, số người mắc bệnh ung thư ở đường
tiêu hóa vẫn tăng nhanh(SMR=195; CI=94-359[2]
3.1.2. Ảnh hưởng đến hệ miễn dịch
Các hệ thống miễn dịch là rất quan trọng cho các bệnh nhiễm trùng, và các bệnh
của hệ thống miễn dịch có tác động rất nghiêm trọng tiềm năng đối với sức khỏe của
con người và động vật. Các hiệu ứng miễn dịch của PCB tiếp xúc đã được nghiên cứu ở
khỉ Rhesus và các động vật khác. Điều quan trọng là cần lưu ý rằng các hệ thống miễn
dịch của khỉ Rhesus và con người là rất tương tự. Các nghiên cứu trên khỉ và các loài
động vật khác đã tiết lộ một số ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thống miễn dịch sau khi
tiếp xúc với PCBs, bao gồm cả giảm đáng kể kích thước của tuyến ức (đó là quan trọng
để hệ thống miễn dịch) trong con khỉ trẻ sơ sinh, giảm phản ứng của hệ thống miễn dịch
sau một thách thức với các tế bào máu cừu màu đỏ (một xét nghiệm phòng thí nghiệm
tiêu chuẩn để xác định khả năng của một con vật để gắn kết một phản ứng kháng thể
kháng tiểu học và phát triển miễn dịch bảo vệ), và giảm sức đề kháng Epstein-Barr
virus và nhiễm trùng khác trong PCB-tiếp xúc động vật. Cá nhân có các bệnh của hệ
thống miễn dịch có thể dễ bị viêm phổi và nhiễm virus. Các nghiên cứu động vật không
thể để xác định một mức độ tiếp xúc của PCB mà không gây ra tác dụng trên hệ thống
miễn dịch.
Ở người, một nghiên cứu gần đây cho thấy rằng các cá nhân bị nhiễm vi rút
Epstein-Barr có một hiệp hội lớn của phơi nhiễm với PCBs với nguy cơ ngày càng tăng
của bệnh u lympho không Hodgkin hơn những người không có nhiễm trùng Epstein-
Barr. Phát hiện này là phù hợp với sự gia tăng nhiễm virus Epstein Barr ở động vật tiếp
xúc với PCBs. Kể từ khi PCBs ức chế hệ miễn dịch và ức chế hệ thống miễn dịch đã được
chứng minh là một yếu tố nguy cơ u lympho không Hodgkin, đàn áp của hệ thống miễn
dịch là một cơ chế có thể cho PCB gây ra ung thư. Hiệu ứng miễn dịch cũng được ghi
nhận ở người đã có kinh nghiệm tiếp xúc với dầu gạo bị ô nhiễm với PCBs,
dibenzofurans và dioxin.
Svenssonetal( 1994) nghiên cứu khả năng miễn dịch của một nhóm 23 người đàn
ông Thụy Điển ( độ tuổi trung bình 39.4, tuổi đời từ 23-62 ), những người tiêu thụ một
lượng cá lớn được bắt từ biển Baltic và một nhóm khác gồm 20 người đàn ông ( độ tuổi
trung bình 45.9, tuổi đời từ 23-69 ) chủ yếu không ăn cá. Người ta nhận thấy nồng độ
PCB trong huyết thanh của hai nhóm người này là khác nhau là 0.2-3.6 pg/p đối với
những người ăn nhiều cá và 0.08-1.7 pg/g đối với những người không ăn cá. Những
người thường xuyên tiêu thụ cá có các chỉ số thấp và số tế bào chết tự nhiên trong máu
cao hơn, chỉ ra sự phủ định sự tương quan giữa các chất béo trong cá và số tế bào chết
14
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
tự nhiên ( Rs = - 0.32, P = 0.04 ) sự tương quan giữa số tế bào chết tự nhiên và Non-
ortho PCB ( PCB 126 :Rs= -0.68, P=0.02) và một Mono-ortho cùng loại ( PCB 118 :Rs= -
0.76, P=0.01). Nhưng không có thủy ngân, đã xác định được một sự thực đầy chết chóc.
[2]
Người Hà Lan cũng đã nghiên cứu những hiệu ứng miễn dịch của những đứa trẻ
từ khi sinh đến 18 tháng tuổi. Số những lần bị viêm mũi, phế quản và Abidan trong 18
tháng đầu để đánh giá tình trạng sức khỏe. Sự miễn dịch được sinh ra được xác định
bởi sự tạo thành các kháng thể bệnh Quai bị, Sởi và Thổ tả. Sự nghiên cứu này không
tìm thấy tương quan giữa việc tiếp xúc PCB sau khi sinh tới 18 tháng tuổi với các bệnh
như : viêm phế quản, viêm mũi, Abidan. Cũng những đứa trẻ này ở 42 tháng tuổi người
ta xác định rằng khả năng miễn dịch thấp hơn những đứa trẻ khác không tiếp xúc với
PCB.[2]
Như vậy PCB ảnh hưởng đến hệ miễn dịch của những người tiếp xúc với nó. Đặc
biệt là với trẻ sơ sinh, vì nó sẽ tích lũy trong cơ thể đến sau này.
Nhìn chung, các nghiên cứu ở động vật và con người cho thấy rằng PCBs có thể có
ảnh hưởng nghiêm trọng tiềm năng trên các hệ thống miễn dịch của cá nhân bị phơi
nhiễm.
3.1.3. Ảnh hưởng đến Sinh sản
Ảnh hưởng sinh sản của PCBs đã được nghiên cứu trong một loạt các loài động
vật, bao gồm khỉ Rhesus, chuột và chồn vizon. Khỉ Rhesus thường được coi là các loài
trong phòng thí nghiệm tốt nhất để dự đoán các tác dụng phụ sinh sản ở người. Ảnh
hưởng nghiêm trọng trên hệ thống sinh sản đã được nhìn thấy ở khỉ và một số loài động
vật khác sau khi tiếp xúc với hỗn hợp PCB. Đáng kể nhất là, phơi nhiễm PCB được tìm
thấy để giảm trọng lượng sơ sinh, tỷ lệ thụ thai và tỷ lệ sinh sống của loài khỉ và các loài
khác và giảm số lượng tinh trùng ở chuột tiếp xúc với PCB. Ảnh hưởng ở khỉ lâu dài và
đã được quan sát rất lâu sau khi dùng thuốc với PCBs xảy ra.
Các nghiên cứu về ảnh hưởng sinh sản cũng đã được thực hiện trong quần thể
người tiếp xúc với PCBs. Trẻ em sinh ra phụ nữ đã làm việc với PCBs trong các nhà máy
cho thấy trọng lượng sơ sinh giảm và giảm đáng kể trong tuổi thai với tiếp xúc ngày
càng tăng với PCBs. Các nghiên cứu trong các quần thể cá được cho là có tiếp xúc cao
với PCBs cũng đề nghị giảm tương tự. Điều này tác dụng tương tự được nhìn thấy trong
nhiều loài động vật tiếp xúc với PCBs, và cho thấy ảnh hưởng sinh sản có thể là quan
trọng trong con người sau khi tiếp xúc với PCBs.
15
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
Các nhà khoa học châu Âu đã nghiên cứu 55 thợ sửa máy biến thế ( tiếp xúc với
Aroclo 1260 và Aroclo 1242 trung bình 3,75 năm với 8h/ngày và 5ngày/tuần) và 56
người không tham gia trực tiếp để đánh giá ảnh hưởng của PCBs đến sinh sản và hệ
thần kinh. Nồng độ PCBs tại các khu vực khảo sát : 0.0167-0.024 ;0.0032-0.0070 ;
0.00001-0.0004 ; và 0.0007-0.0124 mg/m3. Nghiên cứu cho thấy không có sự liên quan
giữa nồng độ PCBs và số lượng tinh dịch.định các hóa chất nhân tạo dùng trong sản
xuất công nghiệp như nhựa, sơn, cao su có thể gây hại cho tinh trùng đã kiểm tra ảnh
hưởng của polychlorinated biphenyls (PCBs) đối với tinh trùng của 700 đàn ông từ
Thụy Điển, Ba Lan, Ukraine và Greenland. Những người này được định lượng chất
hexachlorobiphenyl trong máu, cũng như được nghiên cứu về lối sống, nghề nghiệp và
quá trình sinh sản đã gây hại cho tinh trùng. Những người tiếp xúc với PCBs càng nhiều
thì mức độ gây hại đối với tinh trùng càng cao. Tuy nhiên, đàn ông ở những khu vực
khác nhau dường như chịu sự ảnh hưởng này khác nhau: sự tổn thương tinh trùng gia
tăng theo mức độ tiếp xúc với PCBs chỉ gặp ở nam giới châu Âu, trong khi gần 200
người Inuits đến từ Greenland không có vấn đề tương tự. Nghiên cứu này cho thấy
bằng chứng về mối liên quan giữa chất gây ô nhiễm và sự gây hại cho tinh trùng. May
mắn là nghiên cứu cũng cho thấy PCBs không gây hại đến khả năng sinh sản của nam
giới.
16
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
Điều tra một cách bao quát 242 cặp mẹ con, những người sử dụng cá nhiễm PCBs
từ hồ Michigan và 71 cặp mẹ con đối chứng, việc tiêu thụ quá mức lượng cá trên và
mức độ nhiễm PCBs trong huyết thanh có ảnh hưởng đến thai nhi : cân nặng khi sinh
nhỏ hơn, chu vi đầu nhỏ hơn, thời gian mang thai ngắn hơn.đứa trẻ được nghiên cứu
ở độ 4 tuổi, ảnh hưởng của PCBs được đánh giá thông qua hai bài test đặc trưng, không
có dấu hiệu suy giảm hay thay đổi khả năng nhận thức. Nghiên cứu tiếp theo ở độ tuổi
11 cho thấy PCBs có ảnh hưởng đến chỉ số IQ. Ảnh hưởng lớn nhất của PCBs là ảnh
hưởng lên trí nhớ và khả năng tập trung. Phần lớn những đứa trẻ này có chỉ số IQ trung
bình và khả năng nhận thức thấp.[3]
3.1.4. Ảnh hưởng đến thần kinh
Phát triển thích hợp của hệ thống thần kinh là rất quan trọng cho việc học tập
sớm và có thể có những tác động tiềm năng đáng kể cho sức khỏe của cá nhân trong
suốt cuộc đời của mình. Ảnh hưởng của PCBs phát triển hệ thống thần kinh đã được
nghiên cứu trên khỉ và một loạt các loài động vật khác. Khỉ sơ sinh tiếp xúc với PCBs cho
thấy thâm hụt liên tục và đáng kể trong phát triển thần kinh, bao gồm cả bộ nhớ công
nhận trực quan ngắn hạn, và học tập. Một số các nghiên cứu này được thực hiện bằng
cách sử dụng các loại PCBs phổ biến nhất được tìm thấy trong sữa mẹ.
Các nghiên cứu ở người đã cho thấy hiệu ứng tương tự như những người quan sát
thấy ở khỉ tiếp xúc với PCBs, bao gồm thâm hụt ngân sách học tập và thay đổi trong
hoạt động liên quan đến tiếp xúc với PCBs. Sự tương tự trong các hiệu ứng quan sát
thấy ở người và động vật cung cấp hỗ trợ bổ sung cho các hiệu ứng thần kinh tiềm
năng của PCBs.
Nghiên cứu những người thường xuyên tiếp xúc với PCB, hầu hết đều có các triệu
chứng như : Đau đầu, chóng mặt, chán nản, mệt mỏi và run tay. Những người thường
xuyên ăn cá từ nước nhiễm bẩn PCB đều chậm hơn trong các bài kiểm tra năng lực
nhận thức, khả năng nhớ từ vựng, số điện thoại [3]
Các PCB ( PCB153, PCB180 ) được tìm thấy nhiều hơn so với các dạng PCBs
khác đã được tìm thấy trong các Tế bào của người bệnh Parkinson. Ngoài ra còn có
nhiều nghiên cứu khác chỉ ra sự ảnh hưởng của PCB đến thần kinh của con người.[3]
3.1.5. Ảnh hưởng Nội tiết
Hiện đã có ý nghĩa thảo luận và nghiên cứu về ảnh hưởng của chất gây ô nhiễm
môi trường trên hệ thống nội tiết ("phá vỡ nội tiết"). Trong khi ý nghĩa của sự rối loạn
nội tiết là một vấn đề phổ biến rộng rãi ở người và động vật là một chủ đề nghiên cứu
liên tục, các PCBs đã được chứng minh ảnh hưởng đến nồng độ hormone tuyến giáp ở
động vật và con người. Nồng độ hormone tuyến giáp là quan trọng cho sự tăng trưởng
17
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
và phát triển bình thường, và thay đổi nồng độ hormone tuyến giáp có thể có tác động
đáng kể.
Nó đã được chứng minh rằng PCBs làm giảm nồng độ hormone tuyến giáp trong
động vật gặm nhấm, và rằng những giảm đã dẫn đến thâm hụt ngân sách phát triển ở
động vật, bao gồm cả thâm hụt trong buổi điều trần. Phơi nhiễm PCB cũng đã được kết
hợp với những thay đổi nồng độ hormone tuyến giáp ở trẻ sơ sinh trong các nghiên cứu
được tiến hành ở Hà Lan và Nhật Bản. Nghiên cứu bổ sung sẽ được yêu cầu để xác định
tầm quan trọng của những hiệu ứng này trong dân số con người.
3.1.6. Ảnh hưởng tới kiểu gen
Các nghiên cứu năm 1968, khoảng 2000 người Nhật sử dụng gạo bị nhiễm
Kanechlor 400( hỗn hợp PCB chứa 48% clo và một lượng polychlorynate PCQs và
PCDFs) đã bị nhiễm bệnh Yusho. Có khoảng 40-60µgPCBs/l và 13,5ngPCDFs/l máu. Vài
tháng sau, lượng PCB trong mô là 13,1 mg/kg, 75,5 mg/kg và 59mg/kg trong bụng và
lớp mỡ dưới da. Khoảng 5 năm sau, cơ thể người đã tích lũy 1,9±1,4mg/kg mỡ,
8,08±0,06mg/kg gan và 6,7±0,3µg/l máu, mức độ này cao gấp 2 lần cho phép.đã cho ta
thấy PCBs gây ra đột biến gen và đột biến NST ở con người. Sau một vụ cháy thiết bị
điện ở Italy (Melino et al.1992), nghiên cứu đã cho thấy sự tăng lên của các nst bị
biến đổi trong hồng cầu của những người tiếp xúc với PCBs. Một nghiên cứu khác
cũng đã cho thấy sự biến đổi gen và biến đổi NST ở những nữ công nhân làm việc dính
dáng đến PCBs ở Czechoslovakia.
3.1.7. Tác dụng khác không phải ung thư
Một loạt các ung thư khác không ảnh hưởng của PCBs đã được báo cáo ở động vật
và con người, bao gồm cả các hiệu ứng da và mắt ở khỉ và con người, và nhiễm độc gan
ở loài gặm nhấm. Độ cao huyết áp, chất béo trung tính trong huyết thanh, và cholesterol
trong huyết thanh cũng đã được báo cáo với tăng nồng độ huyết thanh của PCBs trong
con người.
Tóm lại
PCB đã được chứng minh là gây ung thư và một số ảnh hưởng sức khỏe nghiêm
trọng không ung thư ở động vật, bao gồm tác động lên hệ miễn dịch, hệ thống sinh sản,
hệ thống thần kinh, và hệ thống nội tiết. Các nghiên cứu ở người cung cấp bằng chứng
hỗ trợ cho khả năng gây ung thư và không gây ung thư ảnh hưởng của PCBs. Sự ảnh
hưởng của PCBs khác nhau có thể liên hệ với nhau, như thay đổi trong một hệ thống có
thể có ý nghĩa quan trọng cho các hệ thống quản lý khác của cơ thể.
3.2 PCB ảnh hưởng tới môi trường
18
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
Trong lịch sử nước Nhật, có một vụ việc làm chấn động dư luận và để lại những
hậu quả đau lòng, đó là vụ ngộ độc hóa chất nghiêm trọng xảy ra tại vùng Fukuoka và
Nagasaki vào năm 1968, làm 14.000 người bị phơi nhiễm PCB (Polychlorinated
biphenyls) rất nặng. Những nạn nhân này đã ăn thức ăn trộn dầu có hàm lượng PCB
cao của công ty sản xuất dầu ăn Kanemi Soko và bị mắc các chứng bệnh mãn tính suốt
đời và có thể di truyền từ đời này sang đời khác. Theo báo cáo của cơ quan điều tra, sản
phẩm dầu ăn đó có chứa hàm lượng PCB từ 2000 - 3000 ppm, nếu ở nhiệt độ cao (chiên
xào) tạo ra hợp chất PCDD (Poly-chlorinated Dibenzofuran - một loại dioxin). Sau đó,
vào năm 1988, tại Mỹ, một vụ việc khác có liên quan đến PCB cũng để lại những hậu quả
nghiêm trọng, ảnh hưởng nặng nề đến đời sống của nhiều người dân trong vùng bị ô
nhiễm. Đó là vụ việc của Công ty LubriMax Inc, đã lưu trữ trong nhà kho hàng trăm
thùng chất thải dạng lỏng chứa PCB và thiết bị điện có chứa PCB, khi xảy ra hỏa hoạn,
ngọn lửa làm khói độc của các chất PCB, dioxin và furan lan xa trên 25km, lan sang cả
những vùng lân cận của Ontario và bang New York, làm gần 5.000 người dân trong
vùng nguy hiểm phải sơ tán trong 18 tháng.
PCBs là một trong số các hợp chất bền nhất từng được biết, khi đã đi vào môi
trường chúng phân huỷ rất chậm, chúng có thể tồn tại trong môi trường và có khả
năng nhiễm độc trong dây chuyền thức ăn, tập trung ở các mô mỡ của những loài động
vật có vú và càng cao đối với những động vật bậc cao. PCBs tích tụ trong trầm tích đáy,
do đó sẽ được các động vật đáy và vi sinh vật tiêu thụ. Chim săn mồi lại ăn các loài động
vật đáy này và trở thành nguồn mang chất độc quan trọng. PCBs ức chế hormon
estrogen, dẫn đến ức chế lắng đọng canxi trong quá trình hình thành vỏ trứng, dẫn đến
vỏ yếu và đẻ non. PCBs ức chế hormon androgen có thể làm đảo ngược các đặc tính sinh
sản của chim đực, và các loài động vật khác.
Hiện nay, nguồn gây ô nhiễm PCBs vẫn còn tồn tại các bãi rác có chứa các máy
biến thế, tụ điện hay việc xử lý các thiết bị điện cũ có chứa PCBs, quá trìnhh đốt chất
thải công nghiệp có thể dẫn đến ô nhiễm PCBs, quá trình sản xuất các sản phẩm, chẳng
hạn như hydro clorua (HCl) và dioxins (PCDDs và PCDFs) và PCBs cũng có thể bay hơi
từ các vùng nước bị ô nhiễm [1]. PCBs có thể xâm nhập vào môi trường khi các thiết bị
hỏng hóc, sự cố về điện và sự cố cháy. Khi thay thế dầu cách điện có PCBs, dầu cũng có
thể bị rơi vãi tại nơi đặt các máy biến thế, gây ra nguy cơ PCBs xâm nhập vào môi
trường. Các nguồn dầu chứa PCBs sau khi thay thế, nếu không được lưu trữ và xử lý
đúng cách cũng sẽ là các nguồn ô nhiễm đáng kể. Đó cũng là nguồn có khả năng gây ô
nhiễm PCBs lớn nhất. Vì vậy, việc quản lý và xử lý phù hợp các nguồn ô nhiễm PCB là rất
cần thiết. Theo kế hoạch Quốc gia về xử lý các chất ô nhiễm khó phân huỷ được Thủ
tướng chính phủ phê duyệt vào năm 2006, việc sử dụng các thiết bị có chứa PCBs sẽ kết
thúc chậm nhất vào năm 2020, sau đó sẽ được tiêu huỷ hoàn toàn vào năm 2028 .
19
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
CHƯƠNG 4: THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP
4.1. Thực trạng.
Qua nghiên cứu khảo sát thực Phó giáo sư, tiến sĩ Huỳnh Thị Minh Hằng và tiến sĩ
Lê Thanh Hải thuộc IER, xuất phát từ những lo ngại trên,đặc biệt cảnh báo đối với hợp
chất PCB, do đặc tính sinh ra từ nhiều hoạt động hàng ngày của con người. Lý do vì PCB
thường xuất hiện ở dạng dầu thải từ các thiết bị điện trong gia đình, các thiết bị sử
dụng trong ngành điện như máy biến thế, tụ điện, đèn huỳnh quang, dầu chịu nhiệt, dầu
biến thế PCB còn được thải ra qua chất làm mát trong truyền nhiệt, trong các dung
môi chế tạo mực in, ngành công nghiệp sản xuất sơn cũng như trong quá trình sản xuất
của nhiều ngành công nghiệp khác. đợt 1 vào năm ngoái tại 31 tỉnh thành trong cả
nước, đã phát hiện khoảng 8.000 tấn dầu các loại có chứa chất PCB và những hợp chất
tương tự PCB ở rải rác khắp nơi. Tuy nhiên nhiều nhà khoa học cho rằng con số này
chưa phản ánh đúng thực trạng nhiễm độc PCB trong sinh hoạt hiện nay, mà thực tế
còn cao hơn rất nhiều.đầy đủ của Cục bảo vệ môi trường, cả nước hiện có khoảng
10.000 tấn máy móc thiết bị có chứa PCBs và nghi chứa PCBs trong số 32.351 thiết bị
máy móc được kiểm tra. Ước khoảng 10.000-15.000 tấn PCBs cũng đang "lênh đênh
trôi" trong đời sống hàng ngày trên cả nước. Hiện nay trong dân cư cũng như một số cơ
sở sản xuất, do vô tình hoặc cố ý vẫn còn sử dụng các máy móc thiết bị hoặc nhiên liệu
có chứa PCBs. Do đó tác hại của những thiết bị này đối với sức khỏe con người là luôn
tiềm tàng và nguy hiểm.địa, nhóm các nhà khoa học Viện Tài nguyên môi trường (IER)
thuộc Đại học quốc gia TP HCM cho biết, hiện nay các nguồn PCB đãđược tìm thấy.[7]
9 chất POP mới trong Công ước Stockholm
Cập nhật lúc: 12 Tháng Sáu 2010 10:34:00 SA
Hội nghị các thành viên lần thứ 4, tổ chức từ ngày 04 đến 08 tháng 05 năm 2009,
đã thông qua Quyết định số SC-4/10 đến SC-4/18 về việc sửa đổi Phụ lục A (loại bỏ), B
(hạn chế) và C (sản xuất không chủ định) của Công ước Stckholm để bổ sung chín chất
hóa học vào danh sách chất ô nhiễm hữu cơ bền vững.
Hội nghị các thành viên lần thứ 4, tổ chức từ ngày 04 đến 08 tháng 05 năm 2009,
đã thông qua Quyết định số SC-4/10 đến SC-4/18 về việc sửa đổi Phụ lục A (loại bỏ), B
(hạn chế) và C (sản xuất không chủ định) của Công ước Stckholm để bổ sung chín chất
hóa học vào danh sách chất ô nhiễm hữu cơ bền vững. Dưới đây là danh sách các hóa
chất bổ sung và một vài thông tin liên quan.
Được đặt trong Phụ lục A và không có miễn giảm cụ thể nào (Quyết định SC-4/12)
20
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
Công thức hóa học và tính chất hóa học
- Chlordecone là hóa chất có liên hệ với Mirex, một loại thuốc trừ sâu
trong phụ lục A của Công ước.
CAS-No:143-50-0
Tên Thương mại: Kepone® và GC-1189
Sử dụng và sản xuất
Chlordecone là chất tổng hợp hữu cơ chứa clo, được sử dụng chủ yếu làm thuốc
trừ sâu trong nông nghiệp. Hợp chất này được sản xuất lần đầu tiên vào năm 1951 và
được thương mại hóa năm 1958. Hiện nay, hóa chất này không còn được sản xuất và sử
dụng.
Tính chất POPs của chlordecone
Chlordecone rất khó phân hủy trong môi trường, có khả năng tích lũy sinh học và
lan rộng sinh học cao, dựa trên các tính chất lý hóa và số liệu mô phỏng, chlordecone có
thể phân tán với khoảng cách lớn. Hợp chất này được xếp vào loại nhóm chất có thể
gây ung thư cho người và rất độc hại cho các sinh vật sống dưới nước.
Thay thế chlordecone
Có nhiều hợp chất khác có thể thay thế cho chlordecone và có thể được tiến hành
mà không gây tốn kém. Rất nhiều nước đã cấm việc mua bán và sử dụng chất này. Mục
đích chính cho việc loại trừ chlordecone là xác định, quản lý các kho lưu trữ đã quá hạn
và các chất thải.
- Hexabromobiphenyl
Được đặt trong Phụ lục A và không có miễn giảm cụ thể nào (Quyết định SC-4/12).
Công thức hóa học và tính chất hóa học
Hexabromobiphenyl thuộc nhóm chất polybrominated biphenyls, là hợp chất được
tạo thành bởi việc thay thế nguyên tử hyđro bằng nguyên tử brôm trong nhân biphenyl.
21
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
CAS-No:36355-01-8
Tên thương mại: FireMaster
Sử dụng và sản xuất
Hexabromobiphenyl là chất hóa học công nghiệp được sử dụng chủ yếu vào những
năm 70 như là chất chậm cháy. Theo các thông tin sẵn có, hợp chất hexabromobiphenyl
không còn được sản xuất và sử dụng ở hầu hết các quốc gia.
Tính chất POPs của hexabromobiphenyl
Chất hóa học này rất bền vững trong môi trường, có khả năng tích lũy sinh học
cao và phát tán trên quy mô rộng lớn. Do hexabromobiphenyl được xếp vào loại chất có
khả năng gây ung thư và các ảnh hưởng độc hại mãn tính khác, nên Hội đồng đề nghị
phân loại hợp chất vào danh sách POP.
Thay thế hexabromobiphenyl
Có nhiều hóa chất có thể thay thế cho hexabromobiphenyl, do vậy việc cấm sử
dụng chất này là có thể thực hiện được và không gây tốn kém. Chất hóa học này đã bị
cấm sử dụng và sản xuất trong một vài Quy định quốc gia và quốc tế.
- Hexabromodiphenyl ete và heptabromodiphenyl ete
Được đặt trong Phụ lục A và được miễn giảm sử dụng các vật phẩm chứa các hóa
chất này trong việc tái chế phù hợp với điều khoản trong Chương IV của Phụ lục A
(Quyết định SC-4/14).
Công thức hóa học và tính chất hóa học
Hexabromodiphenyl ete và heptabromodiphenyl ete là các thành phần chính
của hóa chất thương mại octabromodiphenyl ether.
22
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
CAS-No:68631-49-2
CAS-No:207122-15-4
CAS-No:446255-22-7
CAS-No: 207122-16-5
Tính chất POPs của hexaBDE và heptaBDE
Hỗn hợp thương mại của octabromodiphenyl ether rất bền vững, có khả năng tích
lũy sinh học cao, nhân rộng qua thực phẩm cũng như phân tán rộng. Cách duy nhất để
tiêu hủy hợp chất này là thông qua phản ứng khử brôm để tạo thành các
bromodiphenyl ete khác.
Thay thế hexaBDE và heptaBDE
Nhìn chung có chất hóa học khác để thay thể các hợp chất này. Hiện nay không có
thông tin về việc sản xuất các chất haxeBDE và heptaBDE, tuy nhiên, vẫn có những báo
cáo rằng nhiều vật phẩm vẫn chứa các chất hóa học trên.
Khử brôm và các tiền chất
Nguyên tử brôm trong phân tử polybromodiphenyl ete có thể được loại bỏ, ví dụ
như: thay thế nguyên tử brôm gắn vào vòng thơm bằng nguyên tử hyđrô.
Các đồng loại cao hơn của bromodiphenyl ete có thể được chuyển hóa thành các
đồng loại thấp hơn và có thể độc hơn. Do vậy các đồng loại cao hơn có thể là tiền chất
của tetraBDE, pentaBDE, hexaBDE hoặc heptaBDE.
- Alpha hexachlorocyclohexane
Được đặt trong Phụ lục A và không có miễn giảm cụ thể nào (Quyết định SC-4/10).
Công thức hóa học và tính chất hóa học
23
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
Alpha-hexachlorocyclohexane
CAS No: 319-84-6
Sử dụng và sản xuất
Mặc dù việc sử dụng có chủ định hóa chất alpha-HCH như là thành phần của thuốc
trừ sâu đã được ngừng từ nhiều năm trước, hóa chất này vẫn còn được sinh ra như là
sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất lindane. Để sản xuất một tấn lindane, khoảng 6-
10 tấn chất đồng phân bao gồm cả alpha-HCH và beta-HCH sẽ được tạo thành. Một
lượng lớn alpha-HCH và beta-HCH đang được lưu giữ tồn tại trong môi trường.
Tính chất POP của alpha-HCH
Alpha-HCH rất bền trong nước ở vùng lạnh, có khả năng tích lũy sinh học và lan
rộng sinh học trong vùng sinh học và mạng lưới thực phẩm vùng bắc cực. Hóa chất này
được xếp vào loại chất có thể gây ung thư và có thể gây ảnh hưởng xấu đến động vật
hoang dã và sức khỏe con người ở khu vực bị ô nhiễm.
Thay thế alpha-HCH
Ngày nay, alpha-HCH chỉ được sinh ra không chủ định từ quá trình sản xuất
lindane. Ngoài ra cũng có một lượng phát thải khác từ kho chứa và vùng bị ô nhiễm.
- Beta hexachlorocyclohexane
Được đặt trong Phụ lục A và không có miễn giảm cụ thể nào (Quyết định SC-4/11).
Công thức hóa học và tính chất hóa học
24
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316
Tiểu luận: Độc học môi trường - PCBs
Beta-hexachlorocyclohexane
CAS No: 319-85-7
Sử dụng và sản xuất
Mặc dù việc sử dụng beta-HCH làm thuốc bảo vệ thực vật đã bị cấm từ nhiều năm
trước, chất hóa học này vẫn được sinh ra không chủ đích từ quá trình sản xuất lindane.
Để sản xuất mỗi tấn lindane, 6-7 tấn chất đồng phân bao gồm cả alpha- và beta-HCH
được tạo ra. Do vậy, một lương lớn alpha- và beta-HCH vẫn đang được lưu trữ trong
môi trường.
Tính chất POPs của beta-HCH
Beta-HCH rất khó phân hủy trong nước ở vùng lạnh và có thể tích tụ sinh học và
lan rộng sinh học trong trong vùng sinh học và mạng lưới thực phẩm vùng lạnh giá.
Hóa chất này có thể phân tán rộng, được xếp vào loại chất có thể gây ung thư và có thể
gây ảnh hưởng đến tự nhiên và sức khỏe con người ở khu vực bị ô nhiễm.
Thay thế beta-HCH
Ngày nay, beta-HCH chỉ được tạo thành không chủ định từ quá trình sản xuất
lindane. Ngoài ra cũng có một lượng phát thải từ khác kho chứa và vùng bị ô nhiễm.
- Lindane
Được đặt trong Phụ lục A và có một miễn giảm trong việc sử dụng làm thuốc trị
chấy và ghẻ ở người (Quyết định SC-4/15).
Công thức hóa học và tính chất hóa học
Lindane là tên thường gọi của đồng phân gamma của
hexachlorocyclohexane (HCH). HCH kỹ thuật là một hỗn hợp đồng phân có chứa năm
dạng chính là alpha-, beta-, gamma-, delta- và epsilon-HCH.
Lindane(gamma-HCH)
CAS No: 58-89-9
Sử dụng và sản xuất
25
Nguyễn Thị Xoan – KMT51DH – MSV: 40316