nghiên cứu sự phân bố và xu hướng ô nhiễm của các hợp chất thuốc trừ sâu cơ clo và các hợp chất polyclobiphenyl (PCBs) trong trầm tích tại vùng ven biển từ bình thuận đến thanh hóa, việt nam
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3 MB, 114 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Ngô Ngọc Long
NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ XU HƯỚNG Ô NHIỄM CỦA
CÁC HỢP CHẤT THUỐC TRỪ SÂU CƠ CLO VÀ CÁC
HỢP CHẤT POLYCLOBIPHENYL (PCBs) TRONG TRẦM TÍCH TẠI
VÙNG VEN BIỂN TỪ
BÌNH THUẬN ĐẾN
THANH HÓA, VIỆT NAM
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội –
201
5
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Ngô Ngọc Long
NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ VÀ XU HƯỚNG Ô NHIỄM CỦA
CÁC HỢP CHẤT THUỐC TRỪ SÂU CƠ CLO VÀ CÁC
HỢP CHẤT POLYCLOBIPHENYL (PCBs) TRONG TRẦM TÍCH TẠI
VÙNG VEN BIỂN TỪ
BÌNH THUẬN ĐẾN
THANH HÓA, VIỆT NAM
Chuyên ngành:
Hóa
môi trường
Mã số:
40
44
12
1
5
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. Từ Bình Minh
Hà Nội –
201
5
Lời cảm ơn
Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn thầy PGS.TS. Từ
Bình Minh, người đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn em hoàn thành luận
văn này.
Em xin gửi tới các thầy cô giáo trong trường Đại học Khoa Học Tự
Nhiên - Đại học Quốc Gia Hà Nội, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Hóa
học lòng tri ân sâu sắc.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn Hoàng Quốc Anh cùng các anh
chị và các bạn trong bộ môn Hóa phân tích, Khoa Hóa học, trường Đại học
Khoa học Tự nhiên đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và
nghiên cứu.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn Sở Giáo dục và Đào tạo Nam Định, trường
THPT C Hải Hậu và gia đình tôi đã luôn cổ vũ và tạo điều kiện cho tôi trong
suốt thời gian dài học tập.
Hà Nội ngày 0
4
/
05
/201
5
Học viên
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC H
ÌNH
DANH MỤC BẢNG
Trang
1
4
4
4
4
6
8
9
9
10
10
11
13
14
15
16
16
16
17
19
19
21
MỞ ĐẦU
…………………………………………………………………… ……
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
………… ……………………………….…
1.1. Giới thiệu về thuốc trừ sâu cơ clo
và polyclobiphenyl …….…………
1.1.1. Giới thiệu về các thuốc trừ sâu cơ clo (OCPs) ………………………
1.1.1.1. Giới thiệu về DDT, DDD, DDE ……………………………….…
1.1.1.2. Giới thiệu về Hexacloxyclohexan (HCH)
…………………………
1.1.1.3. Những tác động của OCPs đối với động vật và con người …………
1.1.2. Giới thiệu về polyclobiphenyl ( PCBs) ………………………………
1.1.2.1. Cấu tạo
……………………………………………………………
1.1.2.2. Phân loại …………………………………………………………
1.1.2.3. Cách gọi tên
………………………………………………………
1.1.2.4. Tính chất lí hóa
……………………………………………………
1.1.2.5. Độc tính
…………………………………………………………
1.1.2.6. Sản xuất và sử dụng ………………………………………………
1.1.2. 7. Các hợp chất Polyclobiphenyl hay gặp trong trầm tích
…………
1.2.
Sự
xâm
nhập,
di
chuyển
và
chuyển
hóa
của
OCPs
và
PCBs
trong
môi
trường ……………………………………………………………… ………
1.2.1. Sự xâm nhập, di chuyển và chuyển hóa OCPs trong môi trường ……
1.2.1.1. Sự xâm nhập và di chuyển của OCPs trong môi trường …………
1.2.1.2. Sự chuyển hoá của OCPs …………………………………………
1.2.2. Sự xâm nhập, di chuyển và chuyển hóa PCBs
trong môi trường
……
1.2.2.1. Sự xâm nhập và di chuyển của PCBs
trong môi trường
……………
1.2.2.2. Sự chuyển hóa của các PCBs
trong môi trường
…………………….
1.3. Giới thiệu sơ lược về vùng lấy mẫu và trầm tích … ……………………
22
22
23
23
31
31
31
32
32
32
33
35
35
35
35
35
36
37
37
37
38
39
40
40
41
41
42
42
42
1.3.1. Giới thiệu sơ lược về vùng lấy mẫu …………………… ……………
1.3.2. Giới thiệu về trầm tích …………………… …………………………
1.4. Một số
phương pháp phân tích OCPs
và PCBs
trong mẫu trầm tích ……
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
…….
2.1. Đối tượng nghiên cứu
………………………………………….………
2.1.1. Chỉ tiêu phân tích……………………….……………………………
2.1.2. Đối tượng phân tích
……………………….…………………………
2.2. Phương pháp nghiên cứu
……………………….……………………
2.2.1. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu
……………………….……
2.2.2. Phương pháp phân tích
……………………….……….……….……
2.3. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất
……………………….……………………
2.3.1. Thiết bị
……………………….………………………….……….…
2.3.2. Dụng cụ …………………….………………………….……….…
2.3.3. Chất chuẩn
……………………….………………………….………
2.3.3.1. Chất chuẩn
PCBs
………….………………………….……………
2.3.3.2. Chất chuẩn
OCPs ………….………………………….……………
2.3.4. Hóa chất
……………………….………………………….…………
2.4. Thực nghiệm
……………………….………………………….………
2.4.1. Nghiên cứu trên thiết bị GC-
ECD ……….…….……………………
2.4.2. Khảo sát bước chiết mẫu
………….………….……………………
2.4.3. Khảo sát bước chuyển dung môi
…………………………….………
2.4.4. Khảo sát bước làm sạch mẫu bằng axit sunfuric đặc ………………………
2.4.5. Khảo sát bước làm sạch mẫu bằng chất hấp phụ
…………………….
2.4.6. Khảo sát độ chính xác của phương pháp phân tích
…………………
2.4.7. Phân tích mẫu thực tế
……………………….……….………………
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
………………………….…
3.1. Sắc đồ và thời gian lưu
……………………….….…………… ….…
3.1.1. Sắc đồ của các PCBs………….….……………….….………………
3.1.2. Sắc đồ của các OCPs
………….….…… ………….….……………
42
3.2. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của thiết bị và của phương
pháp phân tích ……….….……………….….……………….….…………
43
3.3. Qui trình phân tích ………….….……………….….……….………
47
3.3.1. Điều kiện chiết mẫu và làm sạch mẫu ………….….………………
47
3.3.1.1. Điều kiện chiết mẫu ………….….……….……….………………
47
3.3.1.2. Điều kiện chuyển dung môi ………….….……………….….……
49
3.1.3. Điều kiện làm sạch mẫu bằng axit sunfuric đặc ………….… ……
50
3.3.1.4. Điều kiện làm sạch mẫu bằng chất hấp phụ ………….….….……
51
3.2.2. Qui trình phân tích ………….….……………….….………………
52
3.3. Kiểm tra độ đúng và độ lặp lại của phương pháp………….….… ….…
55
3.4. Kết quả phân tích mẫu thực tế………….….……………….…… ….…
56
3.4.1. Kết quả phân tích mẫu trầm tích biển………….….…….…………
56
3.4.2. Sơ bộ cho nhận xét về kết quả phân tích ……….….…………………
58
3.4.3. Đánh giá xu hướng và lịch sử ô nhiễm ……….….…….………….…
63
3.4.4. Đánh giá hiện trạng ô nhiễm và tác động đối với môi trường…….…
64
3.4.5. So sánh kết quả phân tích mẫu của luận văn với một số nghiên cứu
trước đó…………………………………………………………………
66
KẾT LUẬN … …………………… ……………………….……………
71
TÀI LI
ỆU THAM KHẢO
… …………………… ……….………………
74
PH
Ụ LỤC
… …………………… ……… …………… ………………
81
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BVTV: bảo vệ thực vật
CTPT: công thức phân tử
CTCT: công thức cấu tạo
DCM hay CH
2
Cl
2
: Điclometan (Dichloromethane; methylene chloride)
DDD: 1,1-điclo-2,2-đi(p-clophenyl)etan; Điclo điphenyl đicloetan
(2,2-Bis(p-chlorophenyl)-1,1,- dichloroethane; Dichlorodiphenyldichloroethane)
DDE: 1,1-điclo-2,2-đi (p-clophenyl)etylen; Điclođiphenylđicloetylen
(1,1-Dichloro-2,2,bis(p- chlorophenyl)-ethene; Diphenyldichloroethylene)
DDT: 1,1,1-triclo-2,2-đi(p-clophenyl)etan; Điclođiphenyltricloetan)
(2,2-Bis(p-chlorophenyl)-1,1,1-trichloroethane; Dichlorodiphenyltrichloroethane)
DDTs: Các đồng phân và các sản phẩm phân hủy (DDE, DDD) của DDT
DOB: 4,4’-dibromoctaflobiphenyl (4,4’-dibromooctafluorobiphenyl)
FAO: Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (Food and Agriculture Organization)
GC: Thiết bị sắc ký khí (Gas Chromatography)
HCH: Hexacloxiclohexan (Hexachlorocyclohexan).
HCHs: Các đồng phân của HCH (tổng HCH).
HRGC/HRMS: Máy sắc kí khí ghép khối phổ với độ phân giải cao (high resolution gas
chromatography/high resolution mass spectrometry)
IDL: Giới hạn phát hiện của thiết bị (Instrument Detection Limit) .
IS: Chất nội chuẩn (Internal standard).
KLPT: khối lượng phân tử
LD
50
: Liều lượng cần thiết để giết chết 50% số lượng vật thí nghiệm.
LogK
ow
: Hệ số phân bố octanol-nước (Log of octanol/water partition coefficient).
LOQ: Giới hạn định lượng (Limit of Quantity).
MDL: Giới hạn phát hiện của phương pháp (Method Detection Limit).
MS: Detectơ khối phổ (Mass spectrometry).
Nd: Nhỏ hơn giới hạn phát hiện của phương pháp (not detected).
OCPs: Các hợp chất thuốc trừ sâu cơ clo (Organochlorine Pesticides).
TCmX: 2,4,5,6-tetraclo-m-xylen (2,4,5,6-tetrachoro-m-xylene)
PCB103: 2,2’,4,5’,6-pentaclobiphenyl ( 2,2,4,5,6-pentachlorobiphenyl)
PCB209: Đecaclobiphenyl (Decachlorobi phenyl)
PCBs: Các hợp chất polyclobiphenyl (Polychlorinated biphenyls).
PCNB: Pentaclonitrobenzen (Pentachloronitrobenzene).
POPs: Các chất ô nhiễm hữu cơ bền vững (Persistant Organic Pollutants
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
SD : Độ lệch chuẩn (Standard Deviation).
SR : Chất đồng hành (Surrogate).
TTS : Thuốc trừ sâu.
TCB: 2,4,5 triclobiphenyl (2,4,5 trichorobiphenyl)
WHO : Tổ chức Y tế thế giới (World Health Organization)
DANH MỤC HÌNH
9
9
17
18
19
22
33
42
43
44
54
58
59
60
61
61
62
62
63
66
Hình 1.1.
Sự truyền xung thần kinh theo trục thần kinh
Hình 1.2. Công thức cấu tạo và các vị trí thế trong phân tử polyclobiphenyl
Hình 1.3. Sự di chuyển và phân bố thuốc trừ sâu trong môi trường
Hình 1.4. Các con đường và các sản phẩm trao đổi chất của DDT
Hình 1.5. Cơ chế có thể của sự phân hủy Linđan ở động vật có vú
Hình 1.6. Cơ chế chuyển hoá của PCBs
Hình 2.1. Bản đồ
lấy mẫu
Hình
3.1. Sắc đồ các phân tích các PCBs trên hệ thống GC-ECD (chuẩn
20ppb)
Hình
3.2. Sắc đồ các phân tích các DDTs và HCHs trên hệ thống GC-ECD
(chuẩn 50ppb)
Hình
3.3.
Sắc đồ phân tích các OCPs nồng độ 5ppb
Hình 3.4. Quy trình phân tích PCBs và OCPs trong mẫu trầm tích
Hình 3.5. Hàm lượng trung bình và sự phân bố của PCBs, và OCPs (DDTs,
HCHs) trong trầm tích tại khu vực lấy mẫu
Hình 3.6. Sự phân bố của PCBs, DDTs, HCHs trong trầm tích
trên bản đồ lấy mẫu
Hình 3.7. Hàm lượng và sự phân bố của các PCBs trong các mẫu trầm tích
Hình 3.8. Hàm lượng và sự phân bố của các HCHs trong các mẫu trầm tích
Hình 3.9. Hàm lượng và sự phân bố của các DDTs trong các mẫu trầm tích
Hình 3.10. Sự phân bố của (DDE + DDD) và DDT trong các mẫu trầm tích
Hình 3.11. Tỉ lệ (DDE + DDD)/DDT
trong các mẫu trầm tích
Hình
3.12.
Biến thiên của dư lượng các chất PCBs, DDTs và HCHs
trong trầm tích biển theo độ sâu
Hình
3.13.
So sánh dư lượng
PCBs, DDTs và HCHs
trong
trầm tích ở vùng
ven biển Nghệ An–Quảng Trị với quy chuẩn chất lượng trầm tích biển của
Việt Nam (QCVN) và của Canada (QC Canada)
Hình 3.14. Hàm lượng trung bình của PCBs, HCHs và DDTs 68
trong trầm tích ở một số khu vực ở Việt Nam
Hình 3.15. Hàm lượng trung bình của PCBs, HCHs và DDTs
trong trầm tích ở một số khu vực trên thế giới
69
DANH MỤC BẢNG
5
6
7
8
10
11
12
14
15
25
27
29
31
36
36
38
42
43
45
48
49
50
51
Bảng 1.1: Cấu tạo, tính chất vật lý của
p,p'-DDT, p,p'-DDD và
p,p'-DDE
Bảng
1.2: Tính độc của DDT đối với người và động vật có xương sống
Bảng 1.3: Một số tính chất vật lý của các đồng phân HCHs
Bảng
1.4: Tính độc của HCHs
đối với người và động vật có xương sống
Bảng 1.5: Các nhóm đồng phân của Polyclobiphenyl
Bảng 1.6:
Một số tính chất hoá lí của các nhóm polyclobiphenyl
Bảng 1.7: Một số đại lượng vật lí của một số hỗn hợp PCBs (Aroclo), ở 25
o
C
Bảng 1.8: Liều gây chết 50% ở chuột của một số PCB
Bảng 1.9: Một số PCB hay gặp trong trầm tích
Bảng 1.10: Một số
phương pháp phân tích OCPs trong mẫu trầm tích
Bảng 1.11: Một số
phương pháp phân tích PCBs trong mẫu trầm tích
Bảng 1.12: Một số
phương pháp phân tích đồng thời OCPs và PCBs
trong mẫu trầm tích
Bảng 2.1: Danh pháp IUPAC và tên viết tắt của các chỉ tiêu phân tích
Bảng 2.2:
Các PCBs và nồng độ
trong dung dịch chuẩn gốc
Bảng 2.3: Bảng danh mục các chất họ
OCPs
Bảng 2.4: Các điều kiện tách và phân tích PCBs, OCPs
Hình
3.1. Sắc đồ các phân tích các PCBs trên hệ thống GC-ECD (chuẩn
20ppb)
Bảng
3.2: Thời gian lưu của các OCPs phân tích trên hệ thống GC-ECD
Bảng. 3.3. Phương trình hồi qui của đường chuẩn, giới hạn phát hiện và
giới hạn định lượng của các PCBs và OCPs
Bảng
3.4: Khảo sát điều kiện chiết mẫu
Bảng
3.5: Khảo sát điều kiện chuyển dung môi
Bảng
3.6: Khảo sát điều kiện làm sạch mẫu bằng axit sunfuric đặc
Bảng
3.7: Khảo sát thể tích dung môi rửa giải F1
Bảng
3.8: Khảo sát thể tích dung môi rửa giải F2 52
55
56
57
63
65
67
Bảng
3.9: Độ thu hồi và độ lặp lại của qui trình phân tích trên mẫu thêm
chuẩn
Bảng 3.10: Kết quả phân tích mẫu trầm tích mặt
Bảng 3.11: Kết quả phân tích mẫu trầm tích lõi
Bảng 3.12: Kết quả đo tốc độ sa lắng của trầm tích tại vị trí lấy mẫu BD-400P
và tuổi ước
tính của trầm tích bằng phương pháp đo phóng xạ đồng vị
210
Pb
và nồng độ của OCPs và DDTs trong các mẫu trầm tích lõi
Bảng
3.13: Giá trị giới hạn của một số
thông số trong trầm tích
Bảng 3.14. So sánh hàm lượng PCBs, HCHs và DDTs trong mẫu trầm tích mặt
tại một số khu vực khác nhau ở Việt Nam
Bảng 3.15. So sánh hàm lượng PCBs, HCHs và DDTs trong mẫu trầm tích
của luận văn với một số khu vực trên thế giới
68
Luận văn Thạc sĩ
1
MỞ ĐẦU
Những năm gần đây, ô nhiễm môi trường là vấn đề thời sự đang được cả thế
giới
quan
tâm
và
lo
lắng,
bởi
những
tác
hại
trực
tiếp hay
gián
tiếp
của
nó đối
với
con người và động thực vật trên toàn bộ trái đất. Ngày càng có nhiều chất ô nhiễm
nguy hại được đưa vào môi trường tự nhiên. Trong số đó, các hợp chất hữu cơ bền
vững
gọi
chung
là
POPs
(Persistent
Organic
Pollutants)
đã
và
đang
được
thế
giới
quan tâm. Đây là những hợp chất nguy hiểm, rất khó phân huỷ nên tồn tại bền vững
trong môi
trường,
có
khả năng phát
tán rộng,
lan
truyền
ô
nhiễm
toàn
cầu,
có
khả
năng tích lũy
sinh học cao, và có tính chất độc hại cao. Các chất POP có thể gây tác
hại nghiêm trọng cho sức khoẻ con người (gây
ra các bệnh về sinh sản, thần kinh,
miễn dịch, ung thư, ), đa dạng sinh học và môi trường sống.
Công ước Stockholm ra đời ngày 22 tháng 5 năm 2001 tại Stockholm
–
thủ đô
của Thụy Điển và chính thức có hiệu lực kể từ ngày 17
tháng 5 năm 2004. Ngày 22
tháng 7 năm 2002, Việt Nam đã trở thành quốc gia thứ 14 trên thế giới phê chuẩn
Công ước này. Công ước Stockholm là một hiệp ước toàn cầu có mục tiêu chung là
bảo vệ cuộc sống và môi trường thiên nhiên, đặc biệt cho người nghèo và các nước
nghèo,
bằng
cách
cấm
sản
xuất
và
sử
dụng
một
số
các
hóa
chất
độc
hại.
Tại
thời
điểm bắt đầu có hiệu lực vào năm 2004, Công ước Stockholm quy định việc quản lý
an toàn, giảm phát thải
và tiến tới tiêu huỷ hoàn toàn 12 nhóm chất POP, nằm trong
03
Phụ
lục,
trong đó:
Phụ
lục
A
(Cấm
sử dụng)
gồm
Aldrin, Chlordane,
Dieldrin,
Endrin,
Heptachlor,
Hexachlorobenzene
(HCB),
Mirex,
Toxaphene
và
Polychlorinated
Biphenyls
(PCB);
Phụ
lục
B
(Hạn
chế
sử
dụng)
gồm
DDT
[1,l,l-
trichloro-2,2-bis
(4-chlorophenyl)
ethane];
Phụ
lục
C
(Phát
sinh
không
chủ
định)
gồm
Dioxins
(polychlorinated
dibenzo-p-dioxins),
Furans
(Polychlorinated
dibenzofurans), PCB và HCB.
Năm 2009, Hội nghị các Bên lần thứ tư của Công ước Stockholm (COP4) đã
Quyết
định bổ
sung
09 nhóm
chất
POP mới vào
các
Phụ
lục
của
Công ước,
trong
Luận văn Thạc sĩ
2
đó:
Phụ
lục
A
bổ
sung
nhóm
hóa
chất
bảo
vệ
thực
vật:
Lindane,
Alpha-
Hexachlorocyclohexane
(α-HCH),
Beta-Hexachlorocyclohexane
(β-HCH),
Chlordecone
và
nhóm
hóa
chất
sử
dụng
trong
công
nghiệp:
Hexabromobiphenyl
(HBB),
Pentachlorobenzene
(PeCB),
Tetra
và
Pentabromodiphenyl
ether
(Tetra-
BDE
và
Penta-BDE),
Hexa
và
Heptabromodiphenyl
ether
(Hexa-BDE
và
Hepta-
BDE);
Phụ
lục
B
bổ
sung
hóa
chất
công
nghiệp
axit
Perfluorooctane
sulfonic
(PFOS), các muối của nó và perfluorooctane sulfonyl fluoride (PFOS-F); Phụ lục C
bổ sung PeCB.
Năm 2011, Hội nghị các Bên
lần thứ năm (COP5) Công ước Stockholm đã
bổ
sung thêm Endosulfan kĩ thuật và các đồng phân vào Phụ lục
A.
Như vậy, Công ước Stockholm quy định quản lý tổng số 22 nhóm chất, trong
đó gồm hàng trăm đơn chất khác nhau, bao gồm các dạng hóa chất bảo vệ thực vật,
hóa
chất
công
nghiệp
và
hóa
chất
hình
thành
và
phát
sinh
không
chủ
định
từ
các
hoạt động sản xuất, kinh doanh và cuộc sống.
Việc
sử
dụng
OCPs
trong
sản
xuất
nông
nghiệp
và
phòng
chống
dịch
bệnh
cũng
như
sử dụng
PCBs
trong
công
nghiệp
có
thể
dẫn
đến
dư
lượng
đáng
kể
của
chúng trong môi trường như đất, nước và trầm tích.
Do tính bền vững và kị nước,
chúng
dễ dàng liên kết với các phần tử trong hồ và sông nước, từ đó theo dòng chảy
trôi
ra
biển,
cùng
với
quá
trình
bốc
hơi
tự
nhiên
có
thể
nâng
cao
khả
năng
di
chuyển,
phân
phối phổ
biến
của
chúng
trong
môi
trường,
thông
qua
quá
trình
bồi
lắng,
các
hóa
chất
này
được
giữ
lại
ở
phía
dưới.
Từ
trầm
tích,
chúng
có
thể
được
tích lũy trong các loài sinh vật
đáy và các loài sinh vật bậc cao hơn trong chuỗi thức
ăn. Việc phân tích và xác định chính xác hàm lượng OCPs và PCBs là rất
cần thiết
và
có
ý
nghĩa
nhằm
đánh
giá
hiện
trạng
ô
nhiễm
của
OCPs
và
PCBs
trong
môi
trường,
dẫn
đến
việc
cấm
sử
dụng
hoàn
toàn,
thay
thế
bằng
các
nhóm
chất
khác
không gây ô nhiễm môi trường.
Chúng tôi đã
phân tích OCPs
và
PCBs trong một số mẫu trầm tích biển. Trong
đó phương pháp phân tích OCPs
và
PCBs bằng phương pháp sắc kí khí, detector bắt
giữ điện tử ECD
đã được sử dụng và cho những kết quả tốt như:
phân tích đồng thời
Luận văn Thạc sĩ
3
các
chất
với độ
chính
xác
và độ nhạy
cao. Với
mong
muốn
khảo
sát
và
xây
dựng
một quy trình phân tích đơn giản, nhanh gọn để xác định hàm lượng OCPs
và
PCBs
trong
trầm
tích,
tối
ưu
hóa
quy
trình
tách
chiết
và
làm
giàu
OCPs
và
PCBs
theo
phương pháp chiết lỏng -
rắn.
Vì
vậy,
chúng
tôi
đã
chọn
đề
tài
“Nghiên
cứu
sự
phân
bố
và
xu
hướng
ô
nhiễm
của các
hợp
chất
thuốc trừ
sâu
cơ
clo
và các
hợp
chất
polyclobiphenyl
(PCBs) trong trầm tích tại vùng ven biển
từ
Bình Thuận đến
Thanh Hóa
,
Việt
Nam” với mục đích tối ưu hóa qui trình phân tích đồng thời lượng vết và siêu vết
các hợp chất OCPs và PCBs trong mẫu trầm tích
với độ nhạy
và độ chính xác cao,
có
thể
áp
dụng
thành
một
phương
pháp
phân
tích
thường
xuyên
trong
phòng
thí
nghiệm với số lượng mẫu lớn, đảm bảo cân bằng giữa các yếu tố chính xác của hóa
học phân
tích,
tính
kinh
tế
và
tiết kiệm
thời
gian.
Đồng
thời
chúng
tôi đã
áp dụng
qui trình để phân tích nồng độ của các chất OCPs và PCBs trong mẫu trầm tích biển
ở hàm lượng vết và siêu vết, nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm
trong trầm tích lấy tại
các
khu
vực ngoài khơi thuộc
vùng
biển miền
Trung
Việt
Nam.
Việc
đánh
giá
xu
hướng và lịch sử ô nhiễm trên cơ sở sử dụng mẫu trầm tích lõi (sediment core)
tuy
đã được nghiên cứu nhiều trên thế giới, nhưng ở Việt Nam hầu như là chưa có, nhất
là về đối tượng và các hợp chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy. Bản luận văn cũng
đã
cung
cấp
số
liệu
của
một
vài
mẫu
trầm
tích
lõi
nhằm
bước
đầu
đánh
giá
xu
hướng
và
lịch
sử
ô
nhiễm,
và
sơ
cở
quan
trọng
đóng
góp
vào
công
tác
quan
trắc,
kiểm soát ô nhiễm để bảo vệ môi trường.
Luận văn Thạc sĩ
4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về thuốc trừ sâu cơ clo
và
polyclobiphenyl
1.1.1. Giới thiệu về một số thuốc trừ sâu cơ clo (OCPs)
Nhóm thuốc trừ sâu họ cơ clo (OCPs) là các dẫn xuất clo
của một số hợp chất
hữu
cơ như diphenyletan, xyclodien, benzen, hexan.
Đây
là
những
hợp
chất
có
tác
dụng
diệt
trừ
sâu
bệnh
rất
tốt.
Thuộc
nhóm
này
có
các
chất
điển
hình
như
aldrin,
dieldrin,
DDT,
endrin,
heptaclo,
clodan,
hexaclobenzen,
mirex [4,10,13].
Trước
đây,
DDT
được
xem
như
là
một
trong
số
các
thuốc
trừ
sâu
quan
trọng
nhất
dùng
trong nông nghiệp để diệt sâu bông, đậu, lúa, ngoài ra nó còn có tác dụng diệt bọ gậy,
muỗi [21].
HCH đã được sử dụng để chống lại châu chấu, sâu bọ, côn trùng, sâu ăn
lá và các loại sâu
bọ khác trong đất. HCH cũng được sử dụng để bảo vệ hạt giống, trị
bệnh cho gia cầm, vật nuôi, bảo vệ đồ gỗ, và còn được dùng để chống loài gặm nhấm
[22].
Nhưng
do
OCPs
rất bền
vững
trong môi trường
tự nhiên
và
có thời
gian phân
huỷ rất dài, khi OCPs
bị phân huỷ thì
trở thành những dạng thoái biến khác với độc
tính cao hơn rất nhiều lần so với chất ban đầu. Mặt khác, chúng tan rất ít trong nước
nhưng lại
tan
tốt
trong mô mỡ của các
loài động
vật
nên
khi xâm nhập
vào
cơ
thể
chúng ít bị đào thải ra ngoài mà được tích luỹ lại trong các mô dự trữ của sinh vật,
vì vậy tác dụng độc hại của các hợp chất này kéo dài
[10,13,22].
Kết
quả
phân
tích
một
số
mẫu
môi
trường
cho
thấy
các
chất
DDTs
và
HCHs
thường tồn tại trong các mẫu môi trường với nồng độ lớn hơn các OCP
khác, tùy theo
từng mẫu mà tổng nồng độ của chúng có thể chiếm tới 70% trên tổng số OCPs
trong
mẫu.
1.1.1.1. Giới thiệu về DDT, DDD, DDE
DDT có công thức phân tử C
14
H
9
Cl
5
, lần đầu tiên được tổng hợp là năm 1874.
DDT
là
sản
phẩm
của
phản
ứng
giữa
cloran
(CCl
3
CHO)
và
clobenzen
(C
6
H
5
Cl)
trong
môi
trường
H
2
SO
4
đặc.
DDT
bị
chuyển
hóa
trong
môi
trường
tạo
ra
hai
sản
phẩm chính
có tính chất hóa học và vật lý tương tự
DDT
là DDE và DDD, các sản
phẩm này độc hơn và thường đi kèm DDT trong
các thành phần của môi trường. DDE
Luận văn Thạc sĩ
5
và
DDD
bền
với
sự
phân
huỷ
sinh
học
trong
cả
điều
kiện
hiếu
khí
và
yếm
khí
(Strompl and Thiele 1997). Hàng năm sự phân huỷ DDT thành DDE và DDD trong
môi
trường
chỉ
chiếm
vài
phần
trăm.
Do
sự
khác nhau
về
vị
trí
của
nguyên
tử clo
trong
vòng benzen nên
mỗi chất
DDT, DDE, DDD
lại
có
3 đồng phân.
Trong
các
đồng phân
đó,
phổ biến và độc nhất là
p,p'-DDT, p,p'-DDD
và
p,p'-DDE
[10,
21].
Bảng 1.1:
Cấu tạo, tính chất vật lý của
p,p'-DDT, p,p'-DDD và
p,p'-DDE
[10,
21]
Đồng phân p, p'- DDT p, p'-DDD p, p'-DDE
CTPT C
14
H
9
Cl
5
C
14
H
10
Cl
4
C
14
H
8
Cl
4
KLPT 345,50 320,05 318,03
Tên hóa học 1,1,1-triclo-2,2-đi(p-
clophenyl)etan
1,1-diclo-2,2-đi(p-
clophenyl)etan
1,1-diclo-2,2-đi(p-
clophenyl)etylen
CTCT
Trạng thái
tồn tại
Tinh thể không màu
hoặc bột màu trắng
Kết tinh màu trắng,
hoặc không màu
Kết tinh màu trắng
Nhiệt độ
nóng chảy
108,5
o
C - 109
o
C 109
o
C - 110
o
C 89
o
C
Nhiệt độ sôi
260
o
C 350
o
C 336
o
C
Áp suất hơi
bão hòa
1,6.10
-7
(mmHg)
ở 20°C
1,35.10
-6
(mmHg)
ở 20°C
6.10
-6
(mmHg)
ở 20°C
Khả năng tan -Tan rất ít trong nước,
độ tan 0,025 mg/l ở
25
o
C
-Tan rất tốt trong các
dung môi hữu cơ
Tan ít trong nước, độ
tan 0,09 mg/l ở 25
o
C
-Tan ít trong nước, độ
tan 0,12 mg/l ở 25
o
C
-Tan tốt trong chất
béo và hầu hết các
dung môi hữu cơ
LogK
OW
6,91 6,02 6,51
Luận văn Thạc sĩ
6
DDT
có
nhiều
tên
thương
mại
khác
nhau
như:
Genitox,
Anofex,
Detoxan,
Neocid, Gesarol, Pentachlorin, Dicophane, Chlorophenothaneb
. Các sản phẩm DDT
kĩ thuật có khoảng 14 hợp chất, trong đó
p,p'-DDT chiếm khoảng 65-80%, các thành
phần
khác
bao
gồm
15-21%
o,p'-DDT,
4%
p,p'-DDD,
và
khoảng
hơn
1,5%
1-(p-
clophenyl)-2,2,2-tricloetanol
[21].
DDT thuộc nhóm độc loại II,
có tác dụng vị độc và tiếp xúc
[13].
Tính độc của
DDT được thể hiện ở bảng 1.2 sau đây:
Bảng
1.2:
Tính độc của DDT đối với người và động vật có xương sống
[10]
Động vật
LD
50
, mg/kg
Qua miệng Qua da Tiêm mạch máu
Chó 60 - 75
Chuột (các loại) 113 - 400 2.500 10 lần nhỏ hơn
Thỏ 250 - 500
Cừu, gà, dê 1000 - 2000
Khỉ (người) 150
Chim (các loại) 841 - 4000
1.1.1.2. Giới thiệu về Hexacloxyclohexan (HCH)
HCH là sản phẩm của phản ứng clo hoá benzen dưới tác dụng của tia tử ngoại,
được Micheal Faraday tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1825. HCH bền với ánh sáng,
nhiệt độ, không khí và với các axit mạnh, nhưng khi tác dụng với kiềm hoặc bị đun
nóng với nước thì nó bị phân huỷ thành triclobenzen và giải phóng HCl [22].
Công thức phân tử: C
6
H
6
Cl
; KLPT: 290,85
Tên hoá học: 1,2,3,4,5,6 -
hexacloxyclohexan
CTCT
Một số đồng phân phổ biến của HCHs
[22]
Luận văn Thạc sĩ
7
HCH
có
tám
đồng
phân
cấu
hình.
Trong
đó,
các
đồng
phân
-HCH,
-HCH,
-
HCH,
-HCH là bốn đồng phân có tỉ lệ cao nhất trong hỗn hợp kĩ thuật và thường
được
tìm
thấy
nhiều
trong
môi
trường.
Sản
phẩm
HCH
kĩ
thuật
được
điều
chế
ở
dạng rắn gồm từ 60-70% -HCH, 5-12% -HCH, 10-15% -HCH, 6-10% -HCH, 3-4%
-HCH [18]. Khi phân tích các đối
tượng mẫu,
hàm lượng
HCH
tổng
bao
gồm
-HCH,
-HCH, -HCH, -HCH, -HCH sẽ
được xác định
Bảng 1.3:
Một số tính chất vật lý của các đồng phân HCHs
[22]
Đồng phân -HCH -HCH
-HCH -HCH
Trạng thái tồn tại
Kết tinh dạng
rắn, màu trắng
hoặc nâu
Kết tinh
dạng rắn
Kết tinh dạng
rắn, màu trắng
Kết tinh
dạng rắn
Nhiệt độ nóng chảy 159-160 °C 314-315 °C 112,5 °C 141-142 °C
Nhiệt độ sôi
288 °C ở
760 mmHg
60 °C ở
0,5 mmHg
323,4 °C ở
760 mmHg
60 °C ở
0,36 mmHg
Áp suất hơi bão
hòa (mmHg) ở 25°C
4,5.10
-5
3,6.10
-7
4,2.10
-5
3,5.10
-5
Khả năng tan Tan ít trong nước, tan tốt hơn trong các dung môi hữu cơ
như benzen, ete
LogK
OW
3, 8 3,78 3,72 4,14
Trong số các đồng phân của HCH, đồng phân -HCH là có đặc tính trừ sâu rõ
rệt nên từng được sử dụng rộng rãi để làm thuốc trừ sâu. Khi đồng phân -HCH chiếm
99% trong HCH kỹ thuật gọi là Linđan [10]. Linđan thuộc nhóm độc loại II, có tác
dụng vị độc, xông hơi và tiếp xúc [13].
HCH thuộc vào loại chất ô nhiễm hữu cơ khó phân huỷ (thời gian bán phân huỷ
trong đất là 2 năm) và có tác dụng gây ung thư ở động vật. Tuy các -HCH độc hơn
các đồng phân khác, nhưng -HCH bị phân huỷ nhanh, trong khi đó đồng phân
β-HCH lại bền vững tích tụ lâu trong mô mỡ và gây ra độc tính mãn. Chẳng hạn,
Luận văn Thạc sĩ
8
đối với β-HCH làm chậm sự lớn của chuột ở nồng độ 100 ppm, trong khi đó không
quan sát thấy ảnh hưởng này đối với linđan ở nồng độ thấp hơn 400 ppm [10].
Bảng 1.4: Tính độc của HCHs đối với người và động vật có xương sống [10]
Loại HCH Đối tượng Liều độc mg/kg
-HCH
Người
Liều gây chết qua
miệng
300
-HCH Mèo, cừu, gà, chim
bồ câu
100 - 130
HCH kĩ thuật 1.000 - 1.500
- HCH
Chuột
500
- HCH
1000
- HCH
>6000
-HCH
Chuột
LD
50
(qua miệng) 59 - 270
LD
50
(qua da) 900 - 1000
1.1.1.3. Những tác động của OCPs
đối với động vật và con người
Con người
thường bị nhiễm độc
thuốc
trừ
sâu qua hai phương
thức:
tiếp
xúc
nghề nghiệp
(xâm nhập chủ yếu qua da và đường hô hấp) và tiếp xúc môi trường
(chủ
yếu
qua
đường
tiêu
hóa
do
thức
ăn, nước
uống
đã
bị nhiễm
thuốc
trừ
sâu).
Những
nghiên
cứu
về
ảnh
hưởng
của
TTS
đến
sức
khỏe
con người
đặt
trọng
tâm
vào
hai
khía cạnh: độc tính cấp tính là kết quả từ việc phơi nhiễm trong thời gian ngắn, và
độc tính mãn tính là kết quả từ việc phơi nhiễm kéo dài.
Trong
môi
trường
cũng
như
chuỗi
thức
ăn,
OCPs
chủ
yếu
tồn
tại
ở
mức
dư
lượng (tức là ở nồng độ rất nhỏ). Do đó, mối quan tâm chủ yếu đối với thuốc trừ sâu
là
khả năng gây
các
ảnh hưởng mãn tính đến sức khỏe như suy giảm chức năng của
các cơ quan trong cơ thể (như gan, thận), rối loạn hệ thần kinh, khiếm khuyết về sinh
sản, rối loạn nội tiết tố hoặc gây ung
thư. Các
ảnh hưởng
cụ
thể
của
OCPs
đến
sức
khỏe do sự phơi nhiễm tùy thuộc vào nồng độ, khả năng hấp thu của cơ thể, thời gian
các hợp chất bị đồng hoá, thải ra khỏi cơ thể và một số yếu tố khác.
DDT có tiềm năng lớn để
tích lũy sinh học, đặc biệt là trong
các loài chim ăn
thịt,
gây ra vỏ trứng mỏng làm giảm nghiêm trọng các loài chim.
DDT và DDE có
khả năng
chống
lại
sự
trao đổi
chất
trong
con người
gây
ra
một
số bệnh như
tiểu
Luận văn Thạc sĩ
9
đường,
sẩy
thai,
ung
thư.
DDT
có hại
với
một
loạt
các
sinh
vật
sống, bao
gồm
cả
động vật biển như
tôm
và nhiều loài
cá
[25].
Nói chung HCHs đỡ độc hơn DDTs. Các dấu hiệu về triệu chứng gây độc của
Linđan cũng giống như của DDT, Linđan
có dấu hiệu nhiễm độc cấp là thở gấp,
giảm nhịp tim.
OCPs thường gây độc cấp theo cơ chế điều biến kênh ion. Sự vận
chuyển ion là trung tâm của sự truyền xung thần kinh cả dọc theo dây thần kinh trục
và ở khớp thần kinh. Thế tác dụng của dây thần kinh trục được duy trì bởi sự chênh
lệch nồng độ cao của ion natri ở bên ngoài so với nồng độ thấp của ion natri ở bên
trong tế bào. Các chất vận chuyển natri hoạt động (các Na
+
K
+
ATPaza) vận chuyển
natri ra ngoài tế bào thiết lập nên thế tác dụng này. Một tác động của thuốc trừ sâu
DDT gây ra độc tính cấp của nó là ức chế các Na
+
K
+
ATPaza dẫn đến làm mất khả
năng thiết lập thế tác dụng của các chất này. DDT cũng ức chế các Ca
2+
Mg
2+
ATPaza
là những chất vận chuyển ion quan trọng để làm phân cực hoá lại thần kinh và làm
dừng sự truyền xung qua các khớp[10].
Hình 1.1. Sự truyền xung thần kinh theo trục thần kinh [10]
1.1.2. Giới thiệu về polyclobiphenyl ( PCBs)
1.1.2.1. Cấu tạo
Polyclobiphenyl ( PCBs) là hỗn hợp các hợp chất dẫn xuất clo của biphenyl,
được tạo thành do sự thay thế từ 1 đến 10 nguyên tử hiđro trong phân tử biphenyl, có
công thức tổng quát là
C
12
H
10-(x+y)
Cl
(x+y)
,
với x và y lần lượt là số nguyên tử clo của
từng vòng benzen (1 ≤ (x + y) ≤ 10).
Hình 1.2. Công thức cấu tạo và các vị trí thế trong phân tử polyclobiphenyl [10, 20]
Luận văn Thạc sĩ
10
1.1.2.2. Phân loại
PCBs có tất cả 10 nhóm đồng phân, trong mỗi nhóm đồng phân lại có một số
xác định các đồng phân khác nhau do các vị trí thay thế khác nhau của các nguyên tử
clo trong phân tử.
Bảng 1.5: Các nhóm đồng phân của Polyclobiphenyl [10, 20]
Các nhóm đồng phân PCBs Số nguyên tử Cl Số đồng phân
Monoclobiphenyl 1 3
Diclobiphenyl 2 12
Triclobiphenyl 3 24
Tetraclobiphenyl 4 42
Pentaclobiphenyl 5 46
Hexaclobiphenyl 6 42
Heptaclobiphenyl 7 24
Octaclobiphenyl 8 12
Nonaclobiphenyl 9 3
Decaclobiphenyl 10 1
1.1.2.3. Cách gọi tên
Hệ
thống
đánh
số
cho
PCBs
được
biểu
diễn
ở
hình
1.2.
Vị
trí
2,
2',
6
và
6'
được gọi là vị trí ortho, vị trí 3, 3', 5 và 5 ' được gọi là vị trí meta, và vị trí 4 và 4'
được gọi là vị trí para. Theo danh pháp quốc tế (danh pháp IUPAC), các chất PCB
được gọi như sau: số chỉ vị trí thế của các nguyên tử clo (từ trái sang phải, từ thấp đến
cao) + số lượng nguyên tử clo thế trong phân tử + clobiphenyl. Để thuận tiện gọi tên
các PCB người ta đánh số thứ tự cho 209 đồng phân và đồng loại PCB từ 1÷ 209 dựa
vào số nguyên tử clo thế và vị trí của các nguyên tử clo thế trong mỗi vòng benzen
của biphenyl [10].
Trên lí thuyết, PCBs có 209 hợp chất khác nhau và gọi là các cấu tử (congener),
nhưng
người ta
chỉ
thấy
xuất
hiện
có 130
chất
trong
sản phẩm thương mại.
Các hỗn
hợp
PCBs
thương
phẩm
trên
thị
trường
có
nhiều
tên
thương
mại
khác
nhau
như:
Luận văn Thạc sĩ
11
Clophen (Đức ), Fenclor (Ý), Kanechlor (Nhật), Phenoclor hoặc Pyralene (Pháp), Aroclor
(Mỹ),…
Tất cả
các hỗn hợp có tên Aroclor đều được đặc trưng bởi 4 con số. Trong
đó, có 2 con số đầu biểu thị loại hợp chất, thường là 12 ứng với biphenyl (có chứa 12
nguyên tử C)
và 2 con số sau biểu thị giá trị phần trăm trọng lượng của clo. Do đó ,
Aroclor 1242 là một hỗn hợp PCBs với trọng lượng clo trung bình
là 42 % . Trường
hợp ngoại lệ là Aroclor 1016 với trọng lượng clo trung bình là 41%
[10,20].
1.1.2.4. Tính chất lí hóa
Ở trạng thái nguyên chất, hầu hết PCBs đều ở dạng tinh thể, không màu, không
mùi, không vị.
Một số PCBs là dễ bay hơi và có thể tồn tại như một hơi trong không
khí
[19].
PCBs
ít
tan
trong
nước,
nhưng
tan
tốt
trong
các
dung
môi
hữu
cơ,
chất
béo
và
hiđrocacbon.
Khi
số
nguyên
tử
clo
thế
trong
phân
tử
PCB
tăng
thì
nhiệt
độ
nóng chảy và khả năng hoà tan trong chất béo tăng nhưng độ tan trong nước và áp
suất hơi giảm
[10].
Bảng 1.6:
Một số tính chất hoá lí của các nhóm polyclobiphenyl [10]
Nhóm PCB
(số đồng phân)
Điểm nóng
chảy (
o
C)
Điểm sôi
(
o
C)
Độ tan trong
nước ở 25
o
C
(g/m
3
)
Áp suất hơi
ở 25
o
C (Pa)
logK
OW
Monoclobiphenyl 25 - 77,7 285 4,0 1,1 4,7
Diclobiphenyl 24,4 - 149 312 1,6 0,24 5,1
Triclobiphenyl 28 - 87 337 0,65 0,054 5,5
Tetraclobiphenyl 47 - 180 360 0,26 0,012 5,9
Pentaclobiphenyl 76,5 - 124 381 0,099
2,6.10
-
3
6,3
Hexaclobiphenyl 77 - 150 400 0,038
5,8.10
-
4
6,7
Heptaclobiphenyl 122,4-149 417 0,014
1,3-10
-
4
7,1
Octaclobiphenyl 159 - 162 432
5,5.10
-
3 2,8.10
-
5
7,5
Nonaclobiphenyl 182,8-206 445
2,0.10
-
3 6,3.10
-
6
7,9
Decaclobiphenyl 305,9 456
7,6.10
-
4 1,4.10
-
6
8,3
Luận văn Thạc sĩ
12
Trên
thị
trường,
các
sản
phẩm
thương
mại
của
PCB
đều
là
những
hỗn
hợp
gồm nhiều đồng loại PCB. Những sản phẩm thương mại này ở trạng thái lỏng, dạng
sệt,
màu
sắc
của
chúng
có
thể
thay
đổi
từ
trong
suốt
đến
vàng
nhạt.
PCB
có
hàm
lượng
clo
càng
cao
thì
độ
sệt
càng
cao
và
màu
càng
đậm.
Ở
nhiệt
độ
thấp,
PCB
không
kết
tinh
mà
đóng
rắn
thành
nhựa
[10].
PCBs
đi
vào
môi
trường
là
hỗn
hợp
chứa nhiều
đồng loại
PCB
[19].
Bảng 1.7: Một số đại lượng vật lí của một số hỗn hợp PCBs (Aroclo), ở 25
o
C
[20,48]
Tên hỗn hợp
Aroclo
1016
Aroclo
1221
Aroclo
1232
Aroclo
1242
Aroclo
1254
Aroclo
1260
Aroclo
1262
Aroclo
1268
KLPT 257,9 200,7 232,2 266,5 328 357,7 389 453
% Clo 41,5 21 32 45,5 54 48 60
61,5÷
62,5
Trạng thái
Dầu,
trong
suốt
Dầu,
trong
suốt
Dầu,
trong
suốt
Dầu,
trong
suốt
Lỏng,
màu
vàng
sáng
Dẻo
nhớt,
màu
vàng
sáng
-
Lỏng,
trong
suốt
Điểm sôi
(
O
C)
325 ÷
356
275 ÷
320
290 ÷
325
325 ÷
366
365 ÷
390
385 ÷
420
390 ÷
425
435 ÷
450
Áp suất bay
hơi (mmHg)
4,0
x10
-4
6,7
x10
-3
4,06
x10
-3
4,06
x10
-4
7,71
x10
-5
4,05
x10
-5
-
-
Hằng số Henry
(atm-m
3
/mol)
2.9
x 10
-4
3.5
x 10
-3
-
5,2
x 10
-4
2,0
x 10
-3
4,6
x 10
-3
- -
Độ tan trong
nước (mg/l)
0,42 0,59 0,45 0,24 0,012 0,0027 0,052 0,300
Tỷ trọng
(g/cm
3
)
1,37 1,18 1,26 1,38 1,54 1,62 1,64 1,81
Log K
OW
5,6 4,7 5,1 5,6 6,5 6,8 - -
Luận văn Thạc sĩ
13
PCBs
rất
bền
với
nhiệt
(điểm
bắt
cháy
nằm
trong
khoảng
170÷380
0
C),
cách
nhiệt, cách điện tốt, khả năng cháy nổ thấp. Ở điều kiện thường PCBs gần như trơ về
mặt hoá học, chúng bền với các quá trình oxi hoá khử, các quá trình cộng, tách loại
và
thay
thế.
Ngay
cả
khi
tiến
hành
nghiên cứu
PCBs,
ở điều
kiện
nhiệt độ
170
o
C
trong thời gian dài với sự có mặt oxi hoặc các kim loại hoạt động, tính chất hoá học
của
PCBs
vẫn
không
hề
bị
ảnh
hưởng.
Ở
nhiệt
độ
cao,
PCBs
có
thể
bị
phân
huỷ
nhưng
rất
chậm
và
có
thể
tạo
ra
sản
phẩm
là
những
chất
có
tính
độc
cao
như
đibenzođioxin
và đibenzofuran.
Vị
trí
thế
clo
có
ảnh
hưởng
tới
hoạt
tính
của
PCBs
hơn so với số lượng các nguyên tử clo thay thế hiđro
[10,46].
1.1.2.5. Độc tính
Các PCB chứa các nguyên tử clo ở vị trí meta và para có tính độc tương tự như
đioxin và furan, đây là những PCB có cấu tạo đồng phẳng như các PCB số 126, 77,
169, 105:
Độc
tính
của
PCBs chủ
yếu
là do
sự
có
mặt của
các
đồng
phân
dạng phẳng.
Cấu
trúc
của
PCBs đồng phẳng
này có
sự
tương đồng
về
cấu
trúc
của đioxin
(cấu
trúc
phẳng,
vị
trí
các
nguyên
tử
clo,
kích
thước
phân
tử)
đã
dẫn
đến
những
điểm
tương đồng về tính chất.
Nhóm PCBs có cấu trúc tương tự đioxin liên kết với thụ thể
aryl hiđrocacbon và gây ra ảnh hưởng giống như đioxin.
PCBs có khả năng gây ung thư
và hàng loạt ảnh hưởng khác ở sinh vật bao gồm ảnh hưởng đến hệ miễn dịch, hệ thần
kinh, hệ nội tiết, hệ sinh dục,
da, tim mạch.
Do sự tương đồng về cấu trúc và tính độc,
gần đây,
các
PCB
đã
được
xếp
vào
các
hợp
chất
tương
tự đioxin.
Hệ
số
độc
tương
đương
của PCB-126
là
cao nhất
và bằng 1/10
so
với đioxin độc nhất, tương đương
độ độc của 2,3,7,8-TCDF.
