Độc học môi trường bài giảng dành cho sinh viên Đại học và cao đẳng

TR

NGă

I H C PH MăV Nă

NG

KHOA K THU T CÔNG NGH
B

MÔN: NÔNG ậ LÂM ậ NG


BÀI GI NG

C H CăMỌIăTR
(DÙNG CHO H CAO

NG

NG)

BIÊN SO N: LÊ M TI U NG C

Qu ng Ngãi, 5/2016


BÀI GI NG

C H CăMỌIăTR

(Dùng cho h Cao

ng)

NG


M CăL C
Trang
M đ u
DANH M C CÁC CH
Ch

VI T T T

ng 1. T NG QUAN V

C H C MỌI TR

NG ................................. 1

1.1. Các khái ni m c b n ..................................................................................... 1
1.β.

c h c môi tr

ng và vai trò c a môn h c trong ngành môi tr

ng .......... 7

1.3. M t vài lo i ch t đ c đi n hình và di n bi n c a đ c ch t ............................ 8
1.4. Các y u t
Ch

ng β.

nh h

ng đ n tính đ c c a đ c ch t, đ c t ............................... 12

C H C MỌI TR

NG

T ....................................................... 16

2.1. Các nguyên nhân gây nhi m đ c trong môi tr
2.2. Các ch t đ c trong đ t ng p n

ng đ t ................................. 16

c .................................................................. 20

β.γ. Các đ c ch t trong đ t phèn ........................................................................... 22
β.4. Các đ c ch t trong đ t m n ............................................................................ 25
2.5. Các ch t đ c sinh ra t quá trình tích l y phân bón và thu c b o
v th c v t ............................................................................................................ 27
2.6. Các ch t đ c kim lo i n ng trong đ t ............................................................. 31
β.7. Các khi đ c t nhiên trong đ t thoát ra .......................................................... 35
Ch

ng γ.

C H C MỌI TR

3.1. T ng quan v đ c h c môi tr

NG N
ng n

C.................................................... 38
c ........................................................ 38

3.2. Quá trình tr m tích, bay h i, phân tán c a đ c ch t


trong môi tr

ng n

3.3. Các y u t

nh h

c .......................................................................................... 40
ng đ n đ c tính ................................................................ 42

γ.4. Các đ c ch t trong môi tr
Ch

ng 4.

C H C MỌI TR

ng n

c và tác h i c a chúng ............................ 44

NG KHÔNG KHÍ......................................... 51

4.1. Ngu n g c phát sinh, thành ph n các ch t gây nhi m đ c môi tr

ng không khí

............................................................................................................................... 51
4.β. Con đ

ng xâm nh p các ch t đ c trong không khí đ n sinh v t và nh h

ng

c a chúng............................................................................................................... 57
4.γ. Khí đ c do ho t đ ng giao thông ................................................................... 59
4.4. M t s b nh ngh nghi p do ch t th i công nghi p trong không khí ............ 60
Ch

ng 5.

C T SINH H C .......................................................................... 63

5.1. Khái ni m v đ c t sinh h c ......................................................................... 63
5.β.

c t th c v t ............................................................................................... 63

5.γ.

c t đ ng v t .............................................................................................. 65

5.4.

c t do n m m c ti t ra .............................................................................. 67

5.5.

c t vi sinh v t ........................................................................................... 68

5.6.

ng d ng đ c t ............................................................................................. 72

Ch

ng 6. CH T

C HÓA H C ..................................................................... 76

6.1. Khái ni m, đ nh ngh a .................................................................................... 76
6.2. Hóa ch t đ c h i trong chi n tranh ................................................................ 76
6.γ.

c ch t dung môi ......................................................................................... 81

6.4.

c ch t trong ion .......................................................................................... 84


6.5.

c ch t halogen ............................................................................................ 84

6.6.

c ch t do phóng x ..................................................................................... 85

Ch

ng 7. TệCH L Y, PH N X C A SINH V T V I

C CH T,

CT

7.1. Các khái ni m v tích l y sinh h c và bi n đ i sinh h c .............................. 90
7.β. C ch xâm nh p, tích l y c a t bào v i đ c ch t ........................................ 93
7.3. Quá trình xâm nh p c a đ c ch t vào c th sinh v t ................................... 95
7.4. Quá trình tích l y, bi n đ i và đào th i c a đ c ch t trong c th sinh v t ... 97
7.5. S ph n x c a sinh v t đ i v i đ c ch t ....................................................... 102
TÀI LI U THAM KH O ..................................................................................... 108

M ă
c h c có th đ

U

c đ nh ngh a nh là m t ngành khoa h c liên quan v i các

ch t đ c, và ch t đ c có th đ

c đ nh ngh a là ch t b t kì nào gây ra nh h

h i cho c th s ng khi b nhi m. Theo quy
nghiên c u v nh ng nh h

ng có

c thì đ c h c còn bao g m c s

ng có h i gây ra b i các hi n t

ng v t lỦ nh s b c

x c a các lo i ti ng đ ng.
c h c môi tr
hóa ch t mà con ng
đ t, n

ng có liên quan tr

c h t t i nh ng tác đ ng có h i c a các

i ti p nh n chúng m t cách ng u nhiên t môi tr

ng s ng

c, không khí b ô nhi m ho c do ti p xúc trong quá trình ho t đ ng ngh

nghi p, ho c do n u ng th c n có ch a nh ng ch t đ c t nhiên ho c nh ng hóa
ch t t n d . Hi n nay có kho ng trên 100.000 hóa ch t có ngu n g c t nhiên và
t ng h p đư đ

c nghiên c u v đ c tính. Nhi u hóa ch t trong s này (các khí đ c,

kim lo i n ng đ c, các hóa ch t tr d ch h i, dung môi và ch t bay h i, ch t t y r a,
các ph gia th c ph m, th c n ch n nuôi, các đ c t (toxin)…t n t i trong môi
tr

ng s ng, môi tr
H c ph n

ng lao đ ng, chu i th c n.
că h că môiă tr

ng này s cung c p các ki n th c c b n v

nh ng khái ni m, phân lo i và đ nh ngh a đ c h c môi tr
t trong các môi tr
môi tr

ng đ t, n

ng; v các đ c ch t, đ c

c, không khí; cách gây h i c a đ c t trong t ng

ng thành ph n; v tác h i c a các đ c ch t, đ c t lên cá th , qu n th và

qu n xư trong h sinh thái môi tr

ng; v các quá trình tích l y, phóng đ i sinh h c,

ph n ng c a c th sinh v t đ i v i đ c ch t, đ c t .


DANH M C CÁC CH

VI T T T

Ach

acetylchine

Atm

atmotphe

BVTV

b o v th c v t

CN

chloracetophenon

CS

2 clor benzalmalono nitril

DDT

dichloro diphenyl trichlorothane

DM

adamsiat

C T
ED50

c ch t, đ c t
Effective Dose (li u có tác d ng v i 50% đ ng

v t thí nghi m)
HNTP

Highest Nontoxic Dose(Li u t i đa không gây

KLN

Kim lo i n ng

LC

LethalConcentration (N ng đ t vong)

LD

Lethal Dose (Li u ch t)

LTV

threshold limit value (Tr s ng

l

lít

m3

mét kh i

mg

miligam

ml

mililit

PCB

polychloro biphenyl

PHH

Phân hoá h c

ppb

parts per billion (m t ph n t )

ppm

parts per million (m t ph n tri u)

đ c)

ng th h ng)


PS

clopicrin

TCDD

2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin

TDH

Toxic Dose High (Li u gây đ c)

TDL

Toxic Dose Low (Li u th p nh t có th gây đ c)


Ch

ngă1.ăT NGăQUANăV ă

CăH CăMỌIăTR

NG

M c tiêu
- N m v ng các khái ni m c b n: ch t đ c, đ c tính, đ c l c,li u l

ng và

đáp ng.
- Phân bi t đ

c nhi m đ c c p tính và nhi m đ c mãn tính.

- Xác đ nh đ

c các y u t

con đ

nh h

ng đ n tính đ c, ngu n g c các ch t đ c,

ng ch t đ c xâm nh p vào c th sinh v t.

1.1. Các khái ni măc ăb n
1.1.1.ă

c ch tăvàăđ c t
c ch t (poison) là nh ng ch t vô c hay h u c có ngu n g c thiên nhiên

hay do t ng h p, khi nhi m vào c th và đ t đ n n ng đ nh t đ nh có th gây đ c
h i cho c th s ng.
Theo Gary D. Osweiler: đ c ch t là nh ng ch t r n, l ng ho c khí, khi nhi m
vào c th theo đ

ng u ng ho c các đ

ng khác s gây nh h

ng đ n các quá

trình s ng các t bào c a các c quan, t ch c. Các tác đ ng này ph thu c vào b n
ch t và đ c l c c a các đ c ch t.
Trong quá trình nghiên c u v đ c ch t c n l u Ủ m t s đi m sau:
-

c ch t là m t khái ni m mang tính đ nh l

ng. M i ch t đ u đ c

m t

li u nào đó và c ng vô h i v i li u r t th p. Gi i h n gi a β li u đó là ph m vi các
tác d ng sinh h c. Theo Paracelsus: ắt t c m i ch t đ u là ch t đ c, không có ch t
nào không ph i là ch t đ c. Li u l

ng thích h p s phân bi t đ

c m t ch t đ c và

m t thu c”.
Ví d aspinrin (acid acetyl salicylic) là thu c h s t ch ng viêm đ
trong đi u tr t nhi u n m nay, nh ng có th gây ch t ng
s t, đ ng, magie, k m là nh ng nguyên t vi l

c dùng

i v i li u 0,β - 0,5 g/kg;

ng c n thi t trong thành ph n th c

n ch n nuôi, nh ng n u quá li u thì có th gây ng đ c.
- V m t sinh h c, m t ch t có th đ c v i loài này nh ng l i không đ c v i
loài khác. Ch ng h n carbon tetraclorid gây đ c m nh cho gan trên nhi u loài,

1


nh ng ít h i h n đ i v i gà; m t s loài th có th

n lá cà đ c d

c có ch a

belladon.
- M t ch t có th không đ c khi dùng m t mình, nh ng l i r t đ c khi dùng
ph i h p v i ch t khác. Piperonyl butoxid r t ít đ c v i loài có vú và côn trùng khi
dùng m t mình, nh ng có th làm t ng đ c tính r t m nh c a các ch t dùng cùng do
nó có tác d ng c ch các enzym chuy n hoá ch t l c a c th .
Do đó, trong môi tr

ng có th phân lo i thành ba lo i đ c ch t

-Ch t đ c b n ch t (ch t đ c t nhiên): g m các ch t mà dù

li u l

ng r t

nh c ng gây đ c cho c th sinh v t. Ví d nh H2S, Pb, Hg,...
-Ch t đ c không b n ch t: t thân nó không ph i là ch t đ c nh ng gây nên
các hi u ng đôc khi nó đi vào môi tr
-Ch t đ c theo li u l
trong môi tr

ng thích h p nào đó.

ng: là nh ng ch t có tính đ c khi hàm l

ng t ng cao

ng t nhiên.

c t là nh ng ch t đ c đ

c ti t ra t các c th sinh v t (th

là đ c t sinh h c), các đ c t này sinh ra trong quá trình s ng, sinh tr
tri n c a chúng. Ng

ng đ

cg i

ng và phát

i ta phân lo i đ c t d a vào ngu n g c phát sinh c a nó:

-

c t đ ng v t: n c r n, n c ong,..

-

c t th c v t: các alkaloid, glucoside,...

-

c t vi khu n:Các đ c t do vi khu n s n sinh có th phân lo i thành n i

đ c t và ngo i đ c t . N i đ c t là nh ng đ c t n m bên trong t bào vi khu n,
ch đ

c gi i phóng ra bên ngoài khi t bào vi khu n b phá hu . Còn ngo i đ c t

là đ c t

do vi khu n s ng ti t ra môi tr

ng. Ví d : Vi khu n Clostridium

botulinum s n sinh đ c t botulin (đ c t th t), vi khu n này phát tri n trong th c
ph m đ n m t s l

ng đ l n r i m i sinh đ c t . Ng

c l i, vi khu n Vibrio

cholerae sau khi xâm nh p vào c th s ti t ra đ c t cholera (cholera toxin) và gây
đ c.
-

c t n m:aflatoxin, trichothecenes, fumonisins, zearalenone, ochratoxin

và ergot alkaloids. Chúng đ

c hình thành b i các lo i n m và m i loài n m có th

s n xu t nhi u h n m t lo i đ c t . Các tác đ ng c a đ c t chính là các ch t gây

2


ung th , đ t bi n gen, suy th n, nhi m đ c gan, r i lo n sinh s n, suy gi m mi n
d ch ho c các ph n ng d

ng.

c t t o: là đ c t đ

-

c s n sinh ra t t o, ch y u thu c γ ngành: t o hai

rưnh (Dinophyta), t o lam (Cyanobacteria), t o silic (Diatom). Các đ c t t o có th
gây h i tr c ti p cho h th c v t ho c đ ng v t trong môi tr
trong các sinh v t qua chu i th c n

ng n

c, ho c tích l y

đ ng v t thân m m hai m nh v , cá,...

c t và các s n ph m t thiên nhiên nhìn chung là có l i cho các ho t đ ng

c a con ng

i. Ví d m t vài đ c t đ

c s d ng r ng rưi nh streptomycin,

aspirin…Trái l i, m t vài đ c t l i có kh n ng gây đ c cho con ng

i. Ví d đ c

t t cá nóc, r n, đ c t t m t s loài th c v t và côn trùng.
1.1.2.ă

cătính,ăđ c l c, li uăl
- Khái ni m đ c tính: đ

ngăvàăđápă ng
c dùng đ miêu t tính ch t gây đ c c a ch t đ c

đ i v i c th s ng.
- Khái ni m đ c l c: là l
nh h

ng ch t đ c trong nh ng đi u ki n nh t đ nh gây

ng đ c h i ho c nh ng bi n đ i sinh h c có h i cho c th .
Khi nghiên c u v đ c l c, c n quan tâm đ n m i quan h gi a li u l

ng

ch t gây đ c và đáp ng c a c th b ng đ c.
Li u l

ng là m c đ phân b đ c ch t trên c th s ng, đ

g, ml ch t đ c/1kg kh i l
nh t đ nh.

c tính b ng mg,

ng (ho c m2, m3 b m t) c th gây nh h

m t s loài đ ng v t hoang dư ho c loài cá, đ c l c đ

n ng đ các ch t đ c trong th c n đ ng v t ho c n

ng sinh h c

c th hi n b ng

c. N ng đ gây t vong (LC –

LethalConcentration) là n ng đ ch t đ c th p nh t trong 1 kg th c n ch n nuôi
ho c trong 1 lít n
đ

c (đ i v i cá) gây ch t đ ng v t.

c l c trong ng đ c c p tính

c tính theo LC50 - n ng đ gây ch t 50% đ ng v t.
* M t s khái ni m v li u l

ng đ

c s d ng đ xác đ nh đ c l c c a ch t

đ c:
- ED50(Effective Dose): li u có tác d ng v i 50% đ ng v t thí nghi m.
- Li u t i đa không gây đ c (HNTP - Highest Nontoxic Dose): là li u l
l n nh t c a thu c ho c ch t đ c không gây nh ng bi n đ i b nh lỦ cho c th .
3

ng


- Li u th p nh t có th gây đ c (TDL - Toxic Dose Low): Khi cho g p đôi
li u này s không gây ch t đ ng v t.
- Li u gây đ c (TDH - Toxic Dose High): là li u l

ng s t o ra nh ng bi n

đ i b nh lỦ. Khi cho g p đôi li u này s gây ch t đ ng v t.
- Li u ch t (LD - Lethal Dose): là li u l

ng th p nh t gây ch t đ ng v t. LD

có các t l khác nhau nh : LD1- li u gây ch t 1% đ ng v t; LD50: li u gây ch t
50% đ ng v t; LD100: li u gây ch t 100% đ ng v t.
áp ng là ph n ng c a toàn b c th , hay c a m t ho c vài b ph n c a

c th sinh v t đ i v i ch t kích thích hay ch t gây đáp ng. Ph n ng có th x y ra
l p t c, ho c mu n, ph c h i ho c không ph c h i, ph n ng có l i ho c có h i.
Ch t gây kích thích (ch t đáp ng) bao g m các tác nhân hóa h c, sinh h c và tác
nhân v t lỦ.
M i quan h gi a li u l
đáp ng là hàm c a li u l
đáp ng g i là đ

ng và đáp ng có th bi u di n d

ng.

i d ng hàm s ,

ng cong bi u th m i quan h gi a li u l

ng và

ng cong đáp ng

Hìnhă1.1.

ngăcongăđápă ng.

Chú thích hình 1.1:Tr c tung bi u di n ph n tr m đáp ng gây ch t, tr c hoành bi u
di n li u l

ng. T đ

ng cong đáp ng suy ra đ

1.1.3. Ô nhi m và nhi m b n

4

c li u l

ng LD50 là 20mg.


Lu t b o v môi tr

ng β014 gi i thích thu t ng ô nhi m môi tr

bi n đ i các thành ph n môi tr
tr

ng và tiêu chu n môi tr

ng là s

ng không phù h p v i quy chu n k thu t môi

ng gây nh h

ng x u đ n con ng

i và sinh v t.

Ngu n gây ô nhi m là ngu n phát th i các ch t ô nhi m. Chúng ta có th

phân chia các ch t gây ô nhi m theo tính ch t ho t đ ng, ngu n g c phát sinh, theo
kho ng cách không gian... ngu n gây ô nhi m c ng chính là ngu n gây đ c.
Ch t ô nhi m: là các hóa ch t, tác nhân v t lỦ, sinh h c
m c đ nh t đ nh, tác đ ng x u đ n ch t l

ng môi tr

n ng đ ho c

ng. Khi ô nhi m v

t quá

m c, ch t ô nhi m c ng chính là ch t đ c.
Nhi m b n: là tr

ng h p các ch t l làm thay đ i thành ph n vi l

h c, sinh h c c a môi tr
các môi tr

ng nh ng ch a làm thay đ i tính ch t và ch t l

ng thành ph n. Nh v y, môi tr

giai đo n nhi m b n, nh ng m t môi tr

ng n

không khí, n

ng c a

c khi b ô nhi m đư tr i qua

ng nhi m b n ch a ch c đư b ô nhi m.

Ngoài ra c ng c n bi t thêm r ng thu t ng nhi m b n ch th
nhi m gây đ c môi tr

ng, hóa

ng dùng cho ô

ng đ t và bùn đáy, không ho c ít dùng cho môi tr

ng

c.

1.1.4.ăTínhăđ căvàăng

ngăđ c

Tính đ c: Tính đ c c a m t ch t là tác đ ng có h i c a ch t đó đ i v i c th
s ng. Ki m tra tính đ c chính là xem x́t,

c tính tác đ ng có h i c a ch t đ c lên

c th s ng trong nh ng đi u ki n nh t đ nh.

Các đ c tr ng c a tính đ c
- Tính đ c c a m t ch t tác đ ng lên các c quan khác nhau ho c c th
khác nhau th̀ khác nhau.
- Tính đ c c a các ch t khác nhau tác đ ng lên c̀ng m t c quan ho c m t
c th là khác nhau.
- Trong môi tr

ng ć nhi u tác nhân đ c th̀ tính đ c s đ

lên ho c tiêu gi m.

5

c khu ch đ i


- Luôn luôn t n t i m t ng

ng gây đ c riêng (TLV) đ i v i m i tác đ ng lên

c th .
- Tính đ c ć th bi u hi n qua nhi m đ c c p tính và nhi m đ c mãn tính.
Nhi măđ căc pătính: là tác đ ng c a m t ch t lên c th s ng xu t hi n s m sau
khi ti p xúc v i ch t đ c trong th i gian ng n ho c r t ng n. Ví d bi u hi n ng t
th do nhi m đ c khí CO, ng đ c th c n do n ph i th c ph m b nhi m đ c.
c đi m c a nhi m đ c c p tính:


N ng đ và li u l

ng khi ti p xúc l n so v i n ng đ ph bi n.



Th i gian ti p xúc ng n.



Th i gian có bi u hi n nhi m đ c r t ng n.



Có tính c c b gây tác đ ng lên m t s ít cá th .

Nhi măđ cămưnătính: là tác đ c c a đ c ch t lên c th s ng xu t hi n sau m t th i
gian dài ti p xúc v i các tác nhân đ c và xu t hi n các bi u hi n suy gi m s c kh e
do nhi m đ c. Ví d b nh ung th ph i do khói thu c lá.
c đi m c a nhi m đ c mưn tính


Th hi n s tích l y ch t đ c trong c th s ng.



N ng đ và li u l



Th i gian ti p xúc dài.



Th i gian bi u hi n b nh dài. Th i gian ban đ u th

ng ti p xúc th

ng th p ho c r t th p.

ng không có tri u

ch ng r̃ ràng ho c nh nh ng b nh phát tri n và n ng trong th i gian sau.


Ch xu t hi n tri u ch ng nhi m đ c mưn tính khi có gi m sút v s c kh e.



b nh do nhi m đ c mưn tính th



Th

ng khó khôi ph c.

ng x y ra đ i v i s đông các th mang tính c ng đ ng.

- Tính đ c ć tính thu n ngh ch ho c không thu n ngh ch. Tính thu n ngh ch
là tính ch t c a ch t đ c khi vào c th s ng đ

c h p th , đào th i không đ l i di

ch ng nào cho c th . Tính không thu n ngh ch là tính ch t c a ch t đ c khi đi vào
c th s đ l i di ch ng (ung th , đ t bi n gen, ho i t , quái thai,..).

6


Ng
th

ng đ c: Ng

ng tính theo đ n v mg/kg tr ng l
Ng

tr

ng đ c là li u l

ng đ c khác nhau

ng khác nhau thì ng
Tr s ng

ng ch t đ c th p nh t gây ra ng đ c,

ng c th .

các loài sinh v t khác nhau, và

trong nh ng môi

ng đ c c ng khác nhau.

ng th h ng (threshold limit value- LTV): đ i v i m t hóa ch t,

TLV là n ng đ (ppm) không t o ra nh ng nh h

ng x u cho sinh v t trong m t

kho ng th i gian nào đó.
1.2.ă

c h cămôiătr

ng và vai trò c a môn h cătrongăngànhămôiătr

c h c môi tr

ng

ng là ngành khoa h c chuyên nghiên c u các tác đ ng gây

h i c a đ c ch t, đ c t trong môi tr

ng đ i v i các sinh v t s ng và con ng

i,

đ c bi t là các tác đ ng lên các qu n th và c ng đ ng trong h sinh thái. Các tác
đ ng bao g m: ngu n g c phát sinh, con đ
ph n ng gi a chúng v i môi tr
c h c môi tr

ng xâm nh p c a các tác nhân và các

ng.

ng nghiên c u s bi n đ i, t n l u và tác đ ng c a các tác

nhân gây ô nhi m v n có trong thiên nhiên và các tác nhân nhân t o đư nh h

ng

đ n các ho t đ ng s ng c a sinh v t trong h sinh thái, các tác đ ng có h i đ n con
ng

i.
it

ng nhiên c u c a đ c h c môi tr

ng: t t c các loài sinh v t, qu n

th , qu n xư, h sinh thái.
Ph

ng pháp nghiên c u: th nghi m s tác đ ng và tích l y đ c ch t, đ c t

trên nh ng sinh v t s ng. Các nghiên c u v đ c h c môi tr
liên quan đ n nhi u lo i đ c t , li u l

ng, n ng đ

nh h

ng r t ph c t p vì có
ng khác nhau, tác đ ng

đ n các loài khác nhau. Th i gian ti n hành đánh giá m c đ
đ c trên m t qu n xư sinh v t khá dài.

it

các loài có c đ a, sinh lỦ g n gi ng con ng
suy nh ng k t qu tìm đ
môi tr

ng th nghi m th
i. Sau đó, dùng ph

c đ áp d ng cho con ng

ng h c c ng th m t vài tr

7

ng c a ch t

ng ti n hành trên
ng pháp ngo i

i. Tuy nhiên, các nhà sinh thái

ng h p trên con ng

lo i kỦ sinh trùng đ tìm ra thu c ch a tr .

nh h

i nh vi trùng s t ŕt, các


M c tiêu c a đ c h c môi tr

ng là phát hi n các tác nhân có nguy c gây

đ c đ d đoán, đánh giá các s c và có bi n pháp ng n ng a nh ng tác h i đ i v i
các qu n th t nhiên trong h sinh thái. Các thí nghi m v t lỦ, hóa h c, sinh h c
cùng v i thí nghi m đ c ch t môi tr
nh h

ng đư đ

c ph i h p th c hi n đ d toán các

ng x u c a đ c ch t có th x y ra trong môi tr

ng.

1.3.ăM tăvàiălo iăch tăđ căđi năhình vàădi năbi năc aăđ căch t
1.3.1.ăCácălo iăch tăđ căđi năhình
Cácăkhíăđ c
Cacbon monoxit (CO): Cacbon monoxit k t h p d dàng v i hemoglobin
(Hb) t o ra cacboxihemoglobin (COHb), đây là ph c b n làm gi m kh n ng t i O2
c a máu.
L u hu nh đioxit: kích thích s co th t ph qu n và s ch ti t c a màng
nhày. H u h t m i ng
ng

i b kích thích

n ng đ SO2 là 5ppm và cao h n. M t s

i nh y c m th m chí còn b kích thích

h p SO2 d dàng k t h p v i n

trong đ

ng hô

c t o thành axit sunfur gây đ c. Nh ng nghiên

c u ch ra r ng v i nh ng n ng đ nhi m t
t bào đ

n ng đ 1-2 ppm.

ng đ i cao c a SO2 s gây t n th

ng

ng hô h p và làm t ng sinh các t bào hình đôi c a màng nhày.

Các nit oxit: Nit monoxit ít đ c h n so v i nito đioxit. Gi ng nh CO, NO
t o liên k t v i hemoglobin và làm gi m hi u su t v n chuy n oxy c a máu.
Ozon: Ozon là ch t khí oxi hóa và gây viêm m nh (t
m nh h n),đ
khói

ng t khí NOβ nh ng

c hình thành b i tác d ng c a ánh sáng t ngo i lên nit đioxit trong

t ng đ i l u.

H păch tăphenol
Các h p ch t phenol nh polyphenol, chlorophenol, phenoxy acid có g c
benzen trong công th c c u t o. Các h p ch t này không màu, tinh th tr ng có th
chuy n sang màu đ khi b ánh sáng tác d ng, tan nhi u trong n
ph m c a công nghi p hóa d u, t m than,...
Cácăh păch tăpolychloroăbiphenylă(PCB)

8

c. Phenol là ph

PCB là h p ch t r t b n v ng trong t nhiên. PCB xâm nh p vào c th con
ng

i qua th c v t, th y s n, khí quy n, chúng có th t n t i trong các mô m c a

các sinh v t s ng.
PCB b phân h y khi nung

1β00ºC trong β phút.

Nitrat và nitrit
Ngu n nitrat và nitrit t n l u trong môi tr

ng ch

y u t

phân bón

(NH4NO3) và t các quá trình oxi hóa xúc tác vi sinh các d ng kh c a nito (NH3,
NH4+, ure) t công nghi p hoá ch t liên quan và m a axit. Nitrat và nitrit c ng có
trong nhi u lo i th c ph m (d

i d ng d l

ng ho c ph gia ).

Ch tăth iăćăg căhalogen
c t o ra trong công nghi p d t nhu m, thu c da. G c halogen có th k t
h p v i các ch t th i trong n

c th i đ t o thành các h p ch t r t nguy hi m và t n

t i lâu dài trong t nhiên.
Ch tăđ căcyanua
Có ngu n g c t các quá trình đưi vàng, tuy n qu ng, x lỦ h i nóng trong
luy n th́p và m t s ch t th i công nghi p.
Ch tăđ căph́ngăx
Có hai ngu n ch t th i phóng x là t nhà máy h t nhân và ch t th i b nh
vi n.
Có ba lo i tia phóng x

nh h

ng lên con ng

i là alpha, beta và gamma.

M c đ gây h i khác nhau.
Ch t phóng x s gây ra tình tr ng thi u máu, suy nh
r ng tóc, đ c th y tinh th , n i ban đ

c c th , m t m i,

da, ung th ho c gây nh ng đ t bi n trong

quá trình hình thành t bào, bi n đ i gen, làm nh h

ng đ n các th h sau.

Cácăch tăđ căkimălo iăn ng
Kim lo i n ng có trong bùn c ng rưnh, kênh r ch đô th , n

c th i công

nghi p (luy n kim, xi m ), thông qua th c ph m s tích l y trong c th sinh v t
gây nh h

ng lâu dài lên c th sinh v t và con ng

1.3.2. Di n bi n c aăđ c ch t
9

i.


a. Ngu n g c c aăđ c ch t điăvàoămôiătr

ng

Ngu năt ănhiên
T ăho tăđ ngăńiăl a: núi l a phun nham th ch nóng, giàu sulfur, methane
và các ch t khí khác cùng v i tro và khói b i gây ô nhi m không khí, sau đó là gây
đ c trên m t khu v a r ng l n, không ch c a m t qu c gia mà nh h
nhi u n

ng đ n

c lân c n.

Cháyăr ng: lan truy n nhanh và r ng, th i nhi u tàn tro, khói, b i gây đ c
tàn phá nghiêm tr ng h sinh thái khu v c (có th là nhân t o).
Phânăgi iăy măkhí các h p ch t h u c t nhiên
ao, h : sinh ra nhi u ch t ô nhi m, ch t đ c cho môi tr

vùng đ m l y, sông r ch,
ng đ t, n

c, khí trong và

sau quá trình phân gi i.
Ngu nănhânăt o
ây chính là ngu n phát sinh chính, đư và đang nh h
tr

ng r t l n đ n môi

ng sinh thái trên trái đ t.
Côngănghi p:
Ngành nhi t đi n: th i ra b i, khói, h i nóng, các khí đ c h i, s n ph m c a

ho t đ ng đ t nhiên li u hóa th ch (SOx, CO, CO2, N2O, NO2,...).
Ngành v t li u xây d ng: b i, khí,...
Ngành hóa ch t, phân bón: khói th i l n b i hóa ch t, có tính n mòn, n
th i acid (ho c ki m), trong n

c th i l n nhi u ch t l l ng và d l

c

ng nhi u hóa

ch t gây h i cho h sinh thái nh toluen, các d n xu t gây ung th ...
Khai thác và ch bi n d u m : sinh ra d u rò r , c n d u, ch t th i r n c a s n
xu t.
Nhành d t nhu m, gi y, nh a, ch t t y r a: th i ra nhi u khói b i, khí đ c,
n

c th i đ c h i, ch t th i r n đ c h i.
Ngành luy n kim, c khí: b i, các khí giàu SOx, NOx, CO, CO2, các kim lo i

n ng.
Ngành ch bi n th c ph m: ch y u n
cao, t o nên các đ c t trong môi tr

ng.
10

c th i ra có hàm l

ng ch t h u c


Ngành giao thông v n t i: ch t th i do khói x ng, d u m , b chì, b i đ t, tai
n n, nh t là tai n n tràn d u...
Nông nghi p: do vi c s d ng thu c b o v th c v t nhóm clo h u c
(DDT, lindane, thiodane, heptachlor,...) và các h p ch t polychlobiphenyl (PCB),
dioxin... là các ch t khó tan trong n

c nh ng có kh n ng h p th và tích l y trong

các mô m .
Ho tăđ ngăduăl ch,ăsinhăho t,ăpháăr ng,ăchi nătranh: c ng là các nguyên
nhân làm phát sinh các ngu n đ c ch t.
b.ăConăđ

ngăđi c aăđ căch t

T các ho t đ ng s n xu t công nghi p và dân d ng, s lan truy n c a ch t
đ c vào môi tr

ng là không th tránh kh i. Tùy thu c vào s di chuy n và bi n đ i

theo nhi u cách khác nhau d a vào b n ch t c a ch t đ c, đi u ki n t nhiên và y u
t con ng

i. Nhìn chung, khi ch t đ c phát th i vào môi tr

ng, s lan truy n, tích

l y và phân h y c a chúng có th bi u di n theo s đ t ng quát sau (hình 1.2):

Hình 1.2.ăS ăđ t ng quát v di n bi n ch tăđ c trong t nhiên

11


Thông th

ng, ch t đ c đi vào c th sinh v t qua ba con đ

ng ti p xúc

chính là hô h p, tiêu hóa và ti p xúc qua da. Khi vào trong c th , chúng h p thu
vào máu đ phân b kh p c th ho c tích l y trong các c quan đ c hi u, và sau đó
có th đào th i ra bên ngoài theo s đ sau (hình 1.3):

Hình 1.3.S ăđ ăh păthu,ăphânăb ,ăl uătr ,ăv năchuy năvàălo iăb ăch tăđ cătrongă
c ăth ăsinhăv t.
1.4.Cácăy uăt ă nhăh

ngăđ nătínhăđ căc aăđ căch t,ăđ căt

1.4.1.ăB năch tăc aăch tăđ c
-D ng t n t i c a đ c ch t: tính đ c c a m t s đ c ch t ph thu c vào hình
thái hóa h c c a chúng.
Ví d : Th y ngân
d dàng h th qua đ

d ng h i đ c h n so v i d ng l ng,

d ng h i th y ngân

ng hô h p và tích l y gây đ c trong c th đ c bi t là nưo.

Th y ngân vô c ít đ c h n th y ngân h u c .
Ch t h u c ch a nhi u Cl có đ c tính càng cao khi s nguyên t Cl càng
nhi u: CH3Cl < CH2Cl2 < CHCl3< CCl4.

12

H p ch t amine, nitro c a benzen càng đ c khi g c NH2 và NO2 càng nhi u
trong phân t .
-Tính đ c còn ph thu c vào c u trúc phân t , thành phân c u t o, các tính
ch t lỦ hóa nh tính tan, th i gian bán phân h y, ...
1.4.2.ăLi uăl
Li u l
l

ngăvàăth iăgianăti păx́căv iăch tăđ c
ng là m c đ phân b ch t đ c trên c th s ng. Các đ n v c a li u

ng mg/kg, g/kg, ml/kg; mg/m2, mg/l, ppm, ppb.
Khi li u l

ng ti p xúc càng cao và th i gian ti p xúc càng lâu thì tính đ c

có tác h i càng l n.
S hi n di n cùng lúc nhi u lo i hóa ch t cùng m t th i đi m ti p xúc c ng
là m t y u t tác đ ng đ n tính đ c c a các ch t.
1.4.3. Cácăy uăt ăsinhăh c
Tu iătác: C th non y u ho c già s d b tác đ ng c a ch t đ c m nh h n
so v i các sinh v t đư tr

ng thành

Tìnhătr ngăs căkh e: Tình tr ng s c kh e và ch đ dinh d

ng nh h

ng

l n đ n kh n ng nhi m đ c c a c th , ch t đ c s khó xâm nh p vào các c th
sinh v t kh e m nh, do đó nó s không có c h i bi u hi n tính đ c c a nó.
Y uăt ăgenădiătruy n: ph thu c vào đ c đi m c a t ng loài (đ c tính c a
m t ch t th

ng khác nhau đ i v i m i loài, do kh n ng chuy n hóa sinh h c, h p

th , phân b , đào th i c a các loài khác nhau là khác nhau), ph thu c vào t

ng c

th s ng trong loài.
Gi iă tính: trong m t s tr

ng h p đ c bi t

chu t, ng

i ta th y r ng

chu t cái và chu t đ c có ph n ng khác nhau đ i v i m t s đ c ch t.
ngăh păth : tính đ c c a đ c ch t ph thu c vào đ

ng h p th c a đ c

ch t. M t s h p ch t nh benzen đ c h n khi h p th qua đ

ng hô h p và da so

v i h p th qua đ
đ

ng tiêu hóa. Ng

ng tiêu hóa vì chúng đ

c chuy n hóa gi i đ c khi h p th qua

c l i, mu i cyanua đ c h n khi h p th qua đ

ng tiêu hóa so

v i h p th qua da do kh n ng h p th qua da nh h n r t nhi u so v i h p th qua
đ

ng tiêu hóa.

13


1.4.4.ăCácăy uăt ămôiătr
pHămôiătr
tiên nh h

ng

ng: tính ki m, acid hay trung tính c a môi tr

ng là y u t đ u

ng đ n tính tan, đ pha loưng và ho t tính c a các ch t đ c. M t tác

nhân ô nhi m t n t i

tr ng thái hòa tan th

ng có đ c tính cao h n đ i v i th y

sinh.
ăd năđi n: áo nh h

ng đ i v i các ch t đ c có tính đi n gi i.

Cácăch tăc n trong môi tr

ng n

c, không khí, đ t, gây k t dính ho c l ng

đ c ch t. Ví d trong vùng đ t chua ph̀n, n u có các h t keo śt l l ng, đ c ch t
Al3+ s liên k t v i các h t keo này và tr m l ng xu ng làm gi m đ c tính c a Al3+
trong dung d ch.
Nhi tă đ : nh h

ng đ n kh n ng hòa tan, làm gia t ng t c đ ph n ng,

t ng ho t tính c a các ch t đ c. Ví d , khi nhi t đ cao, HgCl2 s tác d ng nhanh

g p β-γ l n so v i
th

nhi t đ th p. Thu c tr sâu DDT m t s lo i thu c di t r y

ng t ng đ c tính khi nhi t đ t ng t 10ºC lên γ0ºC.
Di nă tíchă m tă thoáng: nh h

ng tr c ti p đ n s phân b và li u l

phân huye ch t đ c, đ c bi t là các ch t h u c không b n v ng. Dòng n
m t l n, dòng ch y m nh, l u l

ng,

c có b

ng l n có kh n ng t làm s ch cao, gi m đ c

tính.
Cácăch tăđ iăkhángăho căx́cătác: n u trong môi tr
thì ho t tính c a ch t đ c s t ng cao lên nhi u l n. Ng

ng t n t i ch t xúc tác

c l i, khi có ch t đ i kháng

thì đ c tính s gi m ho c b tri t tiêu.
Cácăy uăt ăv ăth yăt

ng,ăth yăv n: nh đ

m, t c đ gió, ánh sáng, s

lan truy n sóng, dòng ch y, đ m n c ng gây tác đ ng khá l n đ n ho t tính c a
đ c ch t, nh t là tác đ ng đ n kh n ng lan truy n đ c ch t trong môi tr
Kh ăn ngăt ălàmăs chăc aămôiătr

ng: M i m t h môi tr

ng.
ng sinh thái

đ u có kh n ng t làm s ch c a nó. Kh n ng này càng l n thì tính ch u đ c và gi i
đ c càng cao.

14


CỂUăH IăỌNăT P
1.Hưy trình bày m t s khái ni m: ch t đ c, đ c tính, đ c l c, li u l
β.Phân bi t nhi m đ c c p tính và nhi m đ c mưn tính.
γ.Hưy nêu m t s lo i ch t đ c đi n hình.
4.Trình bày ngu n g c c a các lo i ch t đ c.
5.Các y u t

nh h

ng đ n đ đ c c a ch t đ c, đ c t .

15

ng, đáp ng.


Ch

ngă2.ă

CăH CăMỌIăTR

NGă

T

M c tiêu
- Phân bi t đ

c các d ng nhi m đ c: nhi m phèn, nhi m m n, gley h́a.

- Xác đ nh đ

c các ch t đ c t n t i trong các môi tr

khác nhau, hi u đ
- Nêu đ

ng đ t nhi m đ c

c các tác h i mà chúng gây ra.

c các bi n pháp kh c ph c và lo i b ch t đ c trong môi tr

ng

đ t.

2.1.ăCácănguyênănhânăgâyănhi m đ cămôiătr

ngăđ t

2.1.1.Nhi măđ cădoăôănhi măt ănhiên
β.1.1.1.Nhi m ph̀n: do n

c ph̀n t các r n ph̀n theo dòng n

c m t ho c n

c

ng m ng m vào đ t. Khi đ t b nhi m ph̀n, n ng đ các ion Fe2+, Al3+, SO42-, H+
trong đ t t ng lên làm t ng tính keo, gi m pH, gây đ c cho cây tr ng và h sinh v t
có trong đ t:
- pH c a đ t gi m làm t ng kh n ng hòa tan các ch t đ c có trong đ t gây
ng đ c cho cây tr ng và sinh v t sinh s ng trong đ t.
- Mu i Al2(SO4)3 có nhi u trong đ t ph̀n, bi n d ng r cây, gây r ng lông
hút

r d n đ n làm ch t cây.
- Fe2+ tác d ng v i H2S t o ra k t t a FeS bám vào r cây làm đen r cây, c n

tr quá trình hút ch t dinh d

ng c a r cây.

- Các ion trong đ t ph̀n c ch ho t tính c a các enzyme phosphatase và
perixydase đóng vai trò quan tr ng trong quá trình b o v th c v t kh i tác h i c a
đ c ch t và cung c p n ng l

ng cho cây h i ph c sau khi b nhi m b nh

β.1.1.β.Nhi m m n: gây ra do mu i trong n

c th y tri u hay t các m mu i tích

t l i. N ng đ các ion Na+, K+, Cl-, SO42-, CO32- trong đ t cao d n đ n áp su t th m
th u c a đ t t ng gây h i cho m t s sinh v t s ng trong đ t. S t ng áp su t th m
th u nh h

ng l n đ n quá trình sinh tr

su t th m th u v

ng và phát tri n c a cây tr ng, khi áp

t quá 40 atm s gây ch t cho cây tr ng. N ng đ Cl - cao trong

đ t ng p m n làm cháy lá c a m t s lo i cây tr ng nh cam, quỦt.
16

β.1.1.γ.Gley hóa: là quá trình phân gi i ch t h u c trong đi u ki n ng p n
khí, n i tích l y nhi u xác đ ng- th c v t. Quá trình gley hóa đ
các vi sinh v t trong đ t.

t b gley hóa th

cy m

c th c hi n b i

ng có màu xám đen, xám xanh (do

Fe2+ cùng v i silicat và khoáng śt tái t ng h p ra silicat th sinh hóa tr β), mùi
tanh n ng hôi th i (t o ra H2S). Quá trình s n sinh nhi u lo i ch t đ c nh CH 4,
H2S, N2O, CO2, FeS, acid h u c làm chua đ t và nh h

ng đ n cây tr ng.

2.1.2.Nhi măđ cădoăôănhi mănhânăt o
S gia t ng dân s c ng v i s phát tri n c a khoa h c k thu t, môi tr
đ t ngày càng tích l y nhi u ch t đ c do các ho t đ ng c a con ng

ng

i, các ngu n

gây nhi m đ c đó bao g m:
β.1.β.1.Ọ nhi m d u
Ọ nhi m d u không ch có nh h

h

ng đ n môi tr

ng đ n môi tr

ng bi n mà còn nh

ng đ t. Khi x y ra s c tràn d u thì d u s đi vào môi tr

đ t theo nhi u con đ

ng

ng khác nhau: nh gió, các dòng h i h u, sóng thu tri u.

Các h sinh thái g n n i các nhà máy l c d u, giàn khoa hay
ch u s ô nhi m d u m t cách th

các c ng d u thì đ u

ng xuyên do các s ki n tràn d u hay rò r dâu.

Các ch t th i ch a d u t các ho t đ ng c a tàu b̀, xe c và các nhà máy s n xu t
d u.
D u trong đ t th
h
ng

ng khó b phân h y, t n l u lâu ngày trong đ t gây nh

ng đ n tính ch t c a đ t và h sinh v t sinh s ng trong môi tr

ng đ t và con

i.
+Thay đ i tính ch t c a đ t: t ng kh n ng h p th các nguyên t vi l

trong đá nh Ar, B, Cu, Fe, Mo, Se, làm t t các mao qu n d n n
đ n s c n c i c a đ t, gi m l
+ nh h
c a h t, nh h

ng có

c trong đ t d n

ng O2 có trong đ t

ng đ n cây tr ng: gi m t l n y m m và ch m quá trình n y m m
ng đ n quá trình quang h p và h p th ch t dinh d

ng, cây ch m

phát tri n, h́o r ng lá và có th ch t, thi u O2 d n đ n tiêu di t h sinh v t có trong
đ t, làm đ t ngh̀o dinh d

ng và không t i x p

17