Bài giảng môn độc học môi trường chương 4 độc học môi trường không khí (phần 2) TS trần thị thúy nhàn

ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG
GVGD: TS. TRẦN THỊ THÚY NHÀN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
TP. HỒ CHÍ MINH
Chương 4
Độc học môi trường
không khí (tt)
Chương 4
Độc học môi trường
không khí (tt)
2
Các loại độc chất
trong MT không khí
Các loại độc chất
trong MT không khí
3
CO
 Tính chất: carbon monoxide (CO) là
chất khí không màu, không mùi, tỉ
trọng d = 0,967, nhiệt độ sôi Ts = –
199
o
C.
 Nguồn: được tạo ra do sự cháy không
hoàn toàn của các nhiên liệu hay vật
liệu có chứa carbon
 Lượng phát thải trên thế giới khoảng
250 triệu tấn CO một năm, trong đó có
một phần CO sinh học
4
CO

 Gây độc: người và động vật
 Chết đột ngột khi tiếp xúc hít thở khí CO
tác dụng mạnh với hemoglobin (Hb),
mạnh gấp 250 lần so với oxy, lấy oxy của
Hb và tạo thành cacboxyhemoglobin,
làm mất khả năng vận chuyển oxy của
máu và gây ra ngạt
 CO còn tác dụng với Fe trong
xytochrom–oxydaze – men hô hấp có
chức năng hoạt hóa oxy – làm bất hoạt
men này, làm sự thiếu oxy càng trầm
trọng
5
CO
 Gây độc: Thực vật
Ít nhạy cảm với CO so với người và
động vật
Nồng độ CO cao (100–10.000 ppm)
làm cho lá rụng, bị xoắn quăn, cây
non bị chết, cây cối chậm phát triển
CO làm mất khả năng cố định nitơ,
làm thực vật thiếu đạm.
6
7
Ảnh hưởng của CO
Ngộ độc khí CO
 Xem Video
8
/>NXvrs50&feature=player_detailpage
CO

2
 Tính chất: CO
2
là khí không màu,
không mùi, không cháy, vị chát, dễ
hóa lỏng do nén, tỉ trọng d = 1,53,
nhiệt độ sôi Ts = –78
o
C
 Nguồn: CO
2
tạo nên do sự đốt cháy
hoàn toàn chất hữu cơ. Nó còn được
tạo ra trong quá trình phân hủy chất
hữu cơ (mùn rác) và lên men rượu.
9
CO
2
 CO
2
trong không khí chiếm tỉ lệ thích
hợp có tác dụng kích thích trung tâm
hô hấp làm thúc đẩy quá trình hô hấp
của sinh vật
 Nồng độ CO
2
trong không khí lên tới
50 – 60 ml/m3 (10 – 110 mg/l) thì sẽ
làm ngưng hô hấp sau 30 ÷ 60 phút
10

CO
2
- AH sức khỏe người
11
Nồng độ (%)
Tác hại
0,5
Khó
chịu về hô hấp
1,5
Không thể làm việc được
3
– 6
Có thể nguy hiểm đến tính mạng
8
–10
Nhức đầu, rối loạn thị giác, mất tri giác ngạt thở
10
– 30
Ngạt thở ngay, thở chậm, tim đập yếu
35
Chết người
12
 Nguồn NOAA
News: Xử lý CO
2
trong không khí
13
Phương pháp xử lý khí nhà kính đặc biệt là CO
2

, không phải là chưa được biết
đến. Tuy nhiên, có lẽ sẽ còn tốt hơn nếu chúng ta có thể biến lượng khí nhà kính
khổng lồ đang hủy hoại Trái Đất thành những thứ có ích hơn cho con người.
Mới đây, các nhà khoa học tại Học viện Công nghệ Massachussets (MIT) của Mỹ
đã thành công trong việc biến đổi gene của loài vi khuẩn Ralstonia Eutropha để
chúng có thể chuyển hóa carbon thành isobutanol.
Isobutanol là thứ chất dung môi có thể trộn lẫn để sử dụng cùng với xăng hay
thậm chí là có thể dùng thứ chất này để thay thế cho xăng xe. Các nhà khoa học
hi vọng khi đề án nghiên cứu của họ hoàn thành, những con vi khuẩn R-eutropha
qua biến đổi gene có thể giúp giảm thiểu lượng khí nhà kính trong môi trường
cũng như giảm bớt sự phụ thuộc của chúng ta vào nguồn nhiên liệu hóa thạch
đang sắp bị cạn kiệt.
Ban đầu, trước khi bị thay đổi, nguồn thức ăn của R-eutropha là carbon. Khi
nguồn thức ăn xung quanh môi trường sống của chúng trở nên khan hiếm, R-
eutropha tổng hợp một loại chất polyme để lưu giữ và bòn rút nốt từng chút
carbon đã từng đi qua bộ máy tiêu hóa của chúng.
Sau khi loại bỏ cũng như thêm vào một vài gen cho những con vi khuẩn này, cộng
với việc phức hợp một số phản ứng tổng hợp trong R-eutropha, các nhà nghiên
cứu tại MIT đã thay thế được loại polyme chúng sản sinh ra thành isobutanol.
Không giống như các sản phẩm cồn hay các chế phẩm xăng sinh học khác,
isobutanol có thể được sử dụng trực tiếp trên động cơ mà không cần qua thanh
lọc.
SO
x
 Tính chất: SO
2
là khí không màu, có vị
cay, mùi khó chịu, tỉ trọng d = 2,92
 Nguồn thải:
Khí này có nhiều ở các lò đốt có sử

dụng nhiên liệu có lưu huỳnh như ở lò
luyện gang, lò rèn, lò gia công nóng,
 Công nhiệp hóa chất: sản xuất
H
2
SO
4
, sử dụng các hóa chất chứa S
14
SO
2
 Lượng phát thải: 66 triệu tấn
sulfur/năm – 132 triệu tấn SO
2
/năm
 Xâm nhập và biến đổi: SO
2
vào cơ thể
qua đường hô hấp và tiếp xúc với
niêm mạc ẩm ướt nên hình thành
nhanh chóng các acid H
2
SO
3
và H
2
SO
4
 Tích lũy: Sau khi hít thở vào sẽ phân
tán trong máu tuần hoàn. Ở máu,

H
2
SO
4
chuyển hóa thành sunfat và
thải ra nước tiểu
15
Ảnh hưởng của SO
2
16
Hình minh họa
SO
2
Gây độc
 Động vật và người
Rối loạn chuyển hóa protein
và đường,gây thiếu vitamin B
và C, ức chế enzym oxydaze
Gây bệnh cho hệ tạo huyết
và tạo ra methemoglobin,
tăng cường quá trình oxy hóa
Fe
2+
thành Fe
3+
17
SO
2
Gây độc
 Thực vật

Tác hại đến sự sinh trưởng của
rau, quả
Nồng độ thấp nhưng với thời gian
kéo dài một số ngày sẽ làm lá
vàng úa và rụng
Nồng độ cao thì trong một thời
gian ngắn đã làm rụng lá và gây
chết đối với nhiều loài thực vật
Gây ra mưa axit => tổn hại thực
vật
18
H
2
S
 Tính chất: hydro sulfur là khí không màu, mùi
thối đặc trưng, tỉ trọng d = 1,19, nhiệt độ sôi
Ts = – 60,2
o
C.
 Nồng độ 40,3 – 45,5 % thể tích H
2
S trong
không khí, hỗn hợp sẽ nổ khi có tia lửa
 Nguồn: Nhân tạo:
 Các cống rãnh thành phố như Nhiêu Lộc Thị
Nghè, Tàu Hũ, Bến nghé, Ruột ngựa, Kênh
Đôi, Kênh Tẻ
 Quá trình sử dụng nhiên – nguyên liệu có
chứa lưu huỳnh
 Ngành hóa dầu, luyện than cốc

19
H
2
S
 Nguồn:
 Thiên nhiên:
Chất hữu cơ, rau, cỏ hoặc các ruộng
lúa, đầm lầy, vùng đất ngập nước,
nhiều tàn tích hữu cơ
Phân giải yếm khí các hữu cơ chứa
lưu huỳnh
Các vết nứt núi lửa
20
H
2
S
Tải lượng
phát thải
 Mặt đất phát ra khoảng 60 –
80 triệu tấn mỗi năm;
 Từ sản xuất công nghiệp phát
ra khoảng 3 triệu tấn mỗi
năm
21
H
2
S
 Tích lũy: không có sự tích lũy.
 Chuyển hóa: H
2

S bị oxy hóa nhanh
chóng thành các sulfate, có độc tính
thấp hơn
22
H
2
S- GÂY ĐỘC
Người
và động
vật
 Tác dụng nhiễm độc toàn thân
 Ức chế men hô hấp Warburg (men
cytochrom oxydaze) có thể gây tử vong
 Kích thích tại chỗ lên niêm mạc vì tiếp
xúc ẩm, hình thành các loại sulfur.
 Các sulfur được tạo thành có thể xâm
nhập hệ tuần hoàn, tác động đến các
vùng cảm giác – mạch, vùng sinh phản
xạ của các thần kinh động mạch cảnh và
thần kinh hering.
23
H
2
S- GÂY ĐỘC
Người và
động vật
(tt)
 Nồng độ thấp (0,24 – 0,36 mg/l),
H
2

S có tác động lên mắt và đường
hô hấp
 Nồng độ 150 ppm có thể gây tổn
thương bộ máy hô hấp và màng
nhầy
 Nồng độ 700 – 900 ppm, thì H
2
S sẽ
nhanh chóng xuyên qua màng túi
phổi, ngay sau đó, thâm nhập vào
mạch máu và có thể gây tử vong.
24
H
2
S
 Gây độc – thực vật
Tổn thương lá cây, làm rụng lá và làm
giảm sinh trưởng
 Đào thải
Chỉ một phần nhỏ (< 6%) lượng hấp
thu vào động vật và người được thải
qua khí thở ra.
Các chất chuyển hóa của H
2
S (sulfate,
hydro sulfide) vào thận, sau đó được
thải ra qua nước tiểu
25