8b. O Nhiem Huu Co

I.Định nghĩa ô nhiễm hữu cơ Chất thải hữu cơ là chất thải có bản chất hữu cơ và bị loại bỏ trong quá trình sản xuất. Các chất thải hữu cơ có thể có nguồn gốc từ thực vật, động vật, các hợp chất cacbua hydro hay cả bùn cặn thải ra sau khi xử lý nước thải. Mỗi loại chất thải hữu cơ có thành phần và tính chất rất khác nhau. II.Nguồn phát sinh chất thải hữu cơ a. Chất thải hữu cơ được tạo ra trong quá trình sinh hoạt của loài người. Bao gồm:- Chất thải tạo ra từ các nhà bếp ở gia đình hay các nhà bếp tập thể, các loại chất thải này có bản chất sinh vật. Chúng thường là những phần động vật hay thực vật không còn sử dụng được nửa hoặc không đáp ứng được những nhu cầu chế biến, bảo quản hay sử dụng ngay như nguồn thực phẩm tươi sống. Ví dụ như đầu đuôi, vảy cá, ruột cá, vỏ, rể của các loại rau quả bị hư hỏng…, đây là những chất thải rất dễ bị phân hủy và gây ô nhiễm không khí rất mạnh. Do đó không nên lưu trữ lâu các loại chất thải này. Các loại chất thải từ nhà bếp còn có cả những chất rất khó phân hủy như các loại bao ni lông, giẻ rách, các loại bao bì từ xenlulose. - Chất thải từ các khu vực thương mại như chợ, siêu thị. Ở chợ tự do, người ta thải ra môi trường chủ yếu là các chất thải từ nguồn thực vật và động vật. Về mặt nào đó, thành phần các chất thải này giống như các chất thải từ các nhà bếp. Số lượng chất thải ở các khu vật chợ thường rất lớn và rất đa dạng. b. Chất thải hữu cơ từ quá trình sản xuất - Chất thải từ các nhà máy chế biến thực phẩm thường không quá phức tạp, và chúng chỉ có một loại, hai loại hoặc ba loại, đặc trưng cho nguồn nguyên liệu của nhà máy hoạt động. Ví dụ, nhà máy chế biến đồ hộp, rau quả chỉ có chất thải từ nguồn thực vật mà nhà máy sử dụng làm nguyên liệu. Nhà máy giết mổ gia súc chỉ cò chất thải từ nguồn động vật. Nhà máy thủy sản chỉ có chất thải có nguồn gốc là thủy sản. Các loại chất thải này thường không cần phân loại, dễ thu gom vận chuyển và xử lý. - Chất thải từ các cơ sở hay xí nghiệp thuộc da bao gồm lông thú, các mảnh vụn (chứa gelatin) tạo ra trong quá trình chế biến. - Chất thải từ các cơ sở chăn nuôi, chủ yếu là phân gia súc, thực phẩm gia súc thừa hoặc những chất dùng để vệ sinh chuồng , trại. - Chất thải từ các trạm xử lý nước. - Chất thải từ các nhà máy giấy và các hoạt động công nghiệp khác.

Chất thải hữu cơ

Chất thải hữu cơ từ sinh hoạt

- Chất thải từ các nhà bếp gia đình, nhà máy xí nghiệp, nhà hàng, khách sạn. - Chất thải từ các khu thương mại. - Chất thải từ các khu vui chơi giải trí.

Chất thải hữu cơ từ sản xuất

- Chất thải từ các nhà máy chế biến thực phẩm. - Chất thải từ cơ sở sản xuất công nghiệp nhẹ như thuộc da, giấy, gỗ - Chất thải từ cơ sở chăn nuôi, sản xuất nông nghiệp - Chất thải từ khai thác, chế biến dàu mỏ

Hình. Nguồn gốc phát sinh chất thải hữu cơ Chất thải từ sinh hoạt gọi là chất thải sinh hoạt, thường có đặc điểm là không đồng nhất, chúng bao gồm cả chất hữu cơ dễ phân hủy, các chất hủy cơ khó phân hủy và cả các chất vô cơ. Đặc điểm này gây khó khăn rất lớn cho các quá trình sản xuất sau này. Do đó, nhiều nước trên thế giới đã tổ chức phân loại tại nguồn. Có một số nước tổ chức phân loại thành hai phần: hữu cơ và vô cơ. Lại có một số nước phân loại tại nguồn thành ba phần: hữu cơ dễ phân hủy, hữu cơ khó phân hủy và vô cơ. Chất thải hữu cơ từ nguồn sản xuất (gọi là chất thải công nghiệp) đồng nhất hơn, do đó không cần phân loại tại nguồn, hoặc nếu có thì công việc cũng rất đơn giản , dễ thực hiện. Chất thải hữu cơ có nguồn gốc động vật và thực vật chiếm số lượng rất lớn trong các loại chất thải hữu cơ. Con đường đi của chất thải hữu cơ từ động vật và thực vật thường xuất phát từ nông thôn về thành phố rồi lại từ thành phố trở lại vùng nông thôn III. Phân loại ô nhiễm hữu cơ Các nguồn ô nhiễm chất hữu cơ bao gồm: - Các chất hưu cơ dễ phân hủy: bao gồm các hợp chất hydrat carbon,protien, chất béo, lignin, pectin,…có từ tế bào và các tổ chức của động vật, thực vật. Trong nước thải từ khu dân cuwcos khoảng 25- 50% là hydrat carbon, 40-60 % là protein và 10% chất béo. Các chất thải này có chủ yếu trong nước thải sinh hoạt từ khu dân cư, nướ thải công nghiệp từ các xí nghiệp chế biến thực phẩm,lò mổ.Chúng làm suy giảm

lượng oxy hòa tan trong nước, lam ảnh hưởng xấu đến tài nguyên nước như động vật thủy sinh,làm giảm chất lượng nước sinh hoạt. - Các chất hữu cơ khó phân hủy(POP- Persistent Organic Pollutants) là các hóa chất rất độc hại, tồn tại bền vững trong môi trường và rất khó phân hủy gồm các hợp chất hữu cơ vòng thơm, các hợp chất đa vòng ngưng tụ, các clo hữu cơ, tròng đó có thuốc trừ sâu,các dạng polyme, các dạng polyancol,..Chúng khó phân hủy do các tác nhân sinh hoạt bình thường, cho nên chúng tồn tại lâu dài,tích lũy làm bẩn về mỹ quan, gây độc cho môi trường,gây hại cho đời sống sinh vật, kể cả con người. - Các chất hữu cơ có độc tính cao: các chất hữu cơ có độc tính cao thường rất bền, rất khó bị phân hủy.Chúng tích lũy và tồn lưu trong nước và cơ thể thủy sinh,gây ô nhiểm nước lâu dài và gây tác hại cho hệ sinh thái nước.chúng có thể là hợp chất dị vòng của nito và oxy, các hợp chất hydratcarbon đa vòng ngưng tụ, các hợp chất phenol như polyclobiphenyl, … các chất này thường có trong nước thải công nghiệp, từ các vùng cây trồng cây nông- lâm nghiệp dùng nhiều thuốc trừ sâu, các chất diệt cỏ, các loại nông hóa dược khác để bảo vệ thực vật cũng như những chất kích thích sinh trưởng, từ nguồn nước thải các bệnh viện, xí nghiệp dùng quá nhiều thuốc sát khuẩn,… IV. Các chất hữu cơ khó phân hủy(POPs) IV.1. Polycyclic Aromatic Hydrocarbons(PAHs) 1.Định nghĩa về PAHs Thuật ngữ PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) được sử dụng để chỉ một số các chất hữu cơ gồm hai hay nhiều vòng hydrocarbon thơm liên kết với nhau tạo thành những hợp chất rất bền vững trong môi trường . 2. Nguồn gốc phát sinh và phân loại a1. Nguồn gốc phát sinh: PAHs, bao gồm khoảng hơn 100 chất hữu cơ khác nhau, là sản phẩm của những quá trình đốt cháy không hoàn toàn của một số các nhiên liệu như than đá, dầu mỏ, và khí đốt hay của một số các chất hữu cơ khác như rác thải sinh hoạt, thuốc lá . PAHs cũng có nhiều trong những miếng thịt bị nướng cháy thành than . Nói một cách tổng quát, PAHs được sinh ra nhiều nhất từ các hoạt động công nghiệp và các hoạt động khác của con người . Một số loại thuốc uống hay các loại thuốc nhuộm, chất dẻo hay thuốc trừ sâu cũng chứa PAHs. Ngoài ra, PAHs còn có trong khói núi lửa hay khói than đốt. Các nguồn chính sinh ra PAHs: Các động cơ chạy bằng dầu Diesel và các loại khí đốt. Các môi trường làm việc Các khu dịch vụ, các lò nướng sử dụng khí ga và các nhà máy sản xuất và tiêu thụ nhựa đường. Các thiết bị đốt nóng Các thiết bị sưởi, các tháp chưng và các loại lò đốt, luyện kim. Các lò đốt rác Rác thải đô thị, nguy hiểm, và rác thải y tế. Các sinh hoạt hàng ngày của con người Việc hút thuốc, đun nấu bằng củi và dầu hỏa, đốt nóng các loại dầu khác nhau và nướng thịt. Các quá trình công nghiệp Quá trình cracking bẻ gãy các liên kết mạch dài của các chất hữu cơ có trong dầu mỏ, các công đoạn đúc sắt thép và sản xuất nhôm,

than chì. a2. Phân loại Theo USEPA , PAHs được phân loại thành 12 chất điển hình tùy theo cấu trúc hóa học như mô tả dưới đây:

Naphthalene Acenaphthylene Acenaphthene Fluorene Phenanthrene Anthracene Fluoranthene Pyrene Chrysene Benz(a)anthracene Benzo(k)fluoranthene Benzo(b)fluoranthene Benzo(a)pyrene Indeno(1,2,3cd)pyrene Dibenzo(a,h)anthracene Benzo(g,h,i)perylene 3.Một số đặc tính cơ bản của PAHs Tại nhiệt độ thường (từ 15 -350C), PAHs tinh khiết tồn tại ở thể rắn, không màu hoặc có màu trắng hay màu vàng chanh . Tùy thuộc vào khối lượng phân tử mà các PAHs có những tính chất vật lý, hoá học khác nhau. Nhìn chung là nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao, áp suất bay hơi thấp và rất ít tan trong nước . Trên thực tế, người ta thường tìm thấy PAHs ở dạng hỗn hợp bao gồm từ 2 hợp chất này trở lên trộn lẫn với bồ hóng hoặc gio bếp, tàn than... PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons) được sử dụng để chỉ hơn 100 chất hữu cơ gồm hai hay nhiều vòng hydrocarbon thơm liên kết với nhau tạo thành những hợp chất rất bền vững trong môi trường. Chúng là sản phẩm của những quá trình đốt cháy không hoàn toàn của một số các nhiên liệu như than đá, dầu mỏ, và khí đốt hay của một số các chất hữu cơ khác như rác thải sinh hoạt, thuốc lá từ các hoạt động công nghiệp và các hoạt động khác của con người . PAHs có thể bị phân huỷ bời những phản ứng quang hoá trong khí quyển hay bởi tác động của các vi sinh vật hiếu khí và yếm khí có trong nước và đất. Tuy nhiên, một lượng PAHs bền vững còn lại sẽ bị tích tụ trong môi trường nước, đất và đi vào chuỗi thức ăn của một số động, thực vật.

Khi được hấp thụ vào những tế bào thực vật, PAHs làm giảm khả năng sinh trưởng, sinh sản và phát triển của các loài thực vật cũng như kìm hãm một số quá trình sinh học trong hệ sinh thái. PAHs được tích tụ trong hệ thực vật sẽ từ đó đi vào chuỗi thức ăn của động vật và gây ra những tác hại lâu dài và nghiêm trọng hơn . Trong rất nhiều trường hợp, sự có mặt ở những liều lượng nhất định của PAHs thường gây ra những tác động không tốt đến sự sinh sản, sinh trưởng, phát triển, và khả năng miễn dịch của các loài động vật. Khi bị nhiễm các hợp chất PAHs, có nhiều yếu tố được tìm hiểu để xem liệu các tác động gây hại lên sức khỏe của PAHs có xảy ra không và mức độ nghiêm trọng của các tác động đó la như thế nào. Các yếu tố đó có thể là: liều lượng, thời gian tiếp xúc, con đường bị nhiễm (ăn, uống, tiếp xúc qua da, v.v.,), các hợp chất khác mà người đó đang bị nhiễm, các đặc tính cá nhân của người đó, ví dụ như tuổi, giới tính, kiểu sống, tình trạng sức khỏe . Hiện nay, chưa có số liệu cụ thể nào chứng minh rằng sự xâm nhập của PAHs vào cơ thể người sẽ ảnh hưởng đến hệ thần kinh, khả năng sinh sản, cũng như gây ra hiện tượng đột biến gen ở những thế hệ sau. Tuy nhiên, một số nghiên cứu đáng tin cậy chỉ ra rằng một số PAHs có thể gây ra ung thư ở người và động vật. Để phòng tránh các ảnh hưởng xấu có thể xảy ra bởi PAHs, con người cần hạn chế tiếp xúc với PAHs ở những liều lượng có thể gây ra tác hại cũng như hạn chế việc tạo ra PAHs từ những hoạt động của mình 4. PAHs trong khí quyển PAHs trong không khí có nguồn gốc chủ yếu từ hoạt động của núi lửa, cháy rừng, sự đốt cháy các loại nguyên nhiên liệu trong một số quy trình sản xuất và sinh hoạt của con người như đã nêu ở chương I, mục II. Hàm lượng PAHs ở những vùng đô thị, nơi tập trung phần lớn dân cư và các khu công nghiệp, thường cao hơn những vùng nông thôn. Một vài PAHs khối lượng phân tử nhỏ, áp suất bay hơi lớn có trong các sản phẩm dầu mỏ cũng có thể bay hơi vào không khí . Như vậy, PAHs tồn tại trong khí quyển dưới hai pha: hơi và các phần tử rắn. Trong môi trường không khí, PAHs tồn tại ở pha hơi có thể bị phân huỷ bởi các quá trình quang hoá với sự có mặt của các hoá chất khác nhau có trong không khí (oxit nitơ, axit nitric, oxit lưu huỳnh, axit sunfuric, ô zôn…) trong khoảng chu kỳ từ một ngày đến một tuần . Nhưng PAHs bám dính vào các hạt rắn ở dạng rắn rất khó để tham gia những phản ứng quang hoá này. Sau những trận mưa, chúng sẽ được loại bỏ khỏi bầu khí quyển, rơi xuống đất hoặc lắng đọng ở đáy hồ, sông, suối, đại dương. Quá trình làm sạch này phụ thuộc rất nhiều vào kích cỡ của những hợp chất PAHs, kích cỡ của những hạt bụi lơ lửng mà chúng bám dính cũng như độ ẩm của PAHs và không khí. Một số các PAHs bám dính vào các hạt bụi nhỏ có kích cỡ từ 1 Micromet trở lên có thể tồn lưu trong bầu khí quyển từ 1 đến 2 tuần. Những PAHs bám dính vào những phần tử bụi siêu nhỏ (cỡ dưới 0,1 Micromet ) có thể tồn tại rất bền vững trong bầu khí quyển gây ra những ảnh hưởng lâu dài cho động thực vật cũng như cho sức khoẻ con người . 5. PAHs trong thuỷ quyển và địa quyển Được thải ra trong một số quá trình sản xuất và sinh hoạt của con người, PAHs

theo các chất thải công nghiệp và nước thải đô thị đi vào trong các nhà máy xử lý hoặc đi trực tiếp vào môi trường thuỷ quyển và địa quyển. Trong một số trường hợp, PAHs có trong môi trường nước và đất là do sự ngưng tụ từ môi trường không khí, do bị cuốn theo mưa rơi xuống. Do hầu hết các chất PAHs khó hoà tan trong nước, chúng thường bám dính vào các phần tử rắn lơ lửng trong nước và lắng đọng xuống lớp bùn đáy của một số sông, hồ. Chỉ một phần nhỏ PAHs hoà tan thẩm thấu qua đất và làm ô nhiễm nước ngầm . PAHs có thể bị phân huỷ một lượng khá nhỏ do tác động của các vi sinh vật hiếu khí và yếm khí có trong nước và đất hoặc do sự bay hơi vào trong khí quyển. Thời gian phân huỷ sinh học của PAHs phụ thuộc vào từng loại vi sinh vật khác nhau, điều kiện môi trường, cũng như cấu tạo của các chất PAHs. Thông thường, vi sinh vật phải mất đến hàng tuần hoặc hàng tháng để phân huỷ hoàn toàn PAHs. Lượng PAHs bền vững còn lại sẽ bị tích tụ trong môi trường nước, đất và đi vào chuỗi thức ăn của một số động, thực vật. 6. Ảnh hưởng của PAHs đối với động - thực vật a. Ảnh hưởng đối với thực vật Hầu hết các loại thực vật đều rất nhạy cảm với PAHs ở những mức độ khác nhau. Trong quá trình trao đổi chất, thực vật có thể hấp thụ và hấp phụ PAHs từ môi trường đất, nước và không khí vào cơ thể qua thân, rễ, lá của chúng. Khi được hấp thụ vào những tế bào thực vật, PAHs làm giảm khả năng sinh trưởng, sinh sản và phát triển của các loài thực vật cũng như kìm hãm một số quá trình sinh học trong hệ sinh thái. PAHs được tích tụ trong hệ thực vật sẽ từ đó đi vào chuỗi thức ăn của đ ccộng vật và gây ra những tác hại lâu dài và nghiêm trọng hơn. Tuy nhiên, một số loại thực vật cũng có khả năng sinh trưởng tại những vùng đất có hàm lượng PAHs khá cao. Ví dụ như xà lách, lúa mạch, cỏ ba lá, và ngô có thể sinh trưởng và phát triển ở những nơi có nồng độ PAHs từ 0,3-4 g/kg đất hay hoa hướng dương có thể phát triển bình thường ở những nơi có nồng độ PAHs từ 4-9 g/kg đất . b. Ảnh hưởng đối với động vật Từ hệ thực vật, PAHs được hấp thụ vào cơ thể của một số loài động thực vật thông qua các chuỗi thức ăn. Do độ hoà tan trong nước của các PAHs phân tử lượng nhỏ cao hơn của các PAHs phân tử lượng lớn, chúng có khả năng gây độc trực tiếp đối với các cơ thể động vật cao hơn là các PAHs khối lượng phân tử lớn. Tuy nhiên, các PAHs phân tử lượng lớn lại khó phân huỷ sinh học hơn, chúng thường bị tích tụ rất lâu trong môi trường cũng như trong cơ thể động vật. Tuỳ theo cấu tạo của các PAHs và đối tượng tác động, PAHs thường có những tác động tới các loài động vật (động vật không xương sống, một số loài thuỷ hải sản, chim, động vật lưỡng cư, các loài bò sát và động vật có vú) ở những mức độ khác nhau. Rất nhiều các nghiên cứu khoa học hiện nay đưa ra những số liệu về ảnh hưởng của từng chất PAH cụ thể đối với một số loài động vật nghiên cứu có chọn lựa. Trong rất nhiều trường hợp, sự có mặt ở những liều lượng nhất định của PAHs thường gây ra những tác động không tốt đến sự sinh sản, sinh trưởng, phát triển, và khả năng miễn dịch của các loài động vật. một số PAHs ở nồng độ đủ lớn còn làm chết các động vật có trong hệ sinh thái tự nhiên. Một số

nghiên cứu chỉ ra rằng chuột sẽ khó sinh con hơn nếu bị cho tiếp xúc với PAH – benzopyrene trong suốt thời gian mang thai, chuột con nhiễm hợp chất này cũng gầy và yếu hơn so với trong những điều kiện bình thường. 7. Ảnh hưởng của PAHs đối với sức khỏe con người a. Con đường xâm nhập cơ thể người và thải ra của PAHs PAHs trong dầu mỏ thải vào môi trường dưới dạng phức chất của hàng nghìn hợp chất thơm và hợp chất béo. Hơn nữa, PAHs ít tan trong nước nên chúng ít bị chuyển hóa và phân huỷ bởi các các vi sinh vật có trong nước. Cũng không giống như hầu hết các hợp chất hữu cơ độc hại bị cấm hoặc bị giới hạn thải, PAHs tiếp tục được thải vào môi trường bởi sự hình thành phổ biến trong quá trình đốt các nguyên liệu hóa thạch và việc thải ra trong quá trình tìm kiếm, vận chuyển và sử dụng dầu mỏ. Sự tồn lưu trong một thời gian dài của PAHs trong môi trường sẽ dẫn đến việc con người có thể bị nhiễm PAHs tại nhà, ngòai đường, nơi làm việc. Một điều cần lưu ý rằng con người sẽ không bị nhiễm một hợp chất PAHs riêng biệt nào mà thường bị nhiễm hỗn hợp các PAHs. Khi PAHs được phóng thích từ một khu vực có diện tích rộng, ví dụ như một nhà máy công nghiệp, công-ten-nơ, một cụm chung cư, văn phòng hay khu đô thị v.v., chúng sẽ thâm nhập vào môi trường. Tuy nhiên, việc phóng thích PAHs vào môi trường không phải lúc nào cũng dẫn đến việc con người sẽ bị nhiễm hợp chất đó. Con người sẽ bị nhiễm PAHs nếu có quá trình tiếp xúc với chúng trong một khoảng thời gian nhất định. Thông thường, PAHs có trong các nguồn nước, đất và không khí ô nhiễm xâm nhập vào cơ thể người thông qua các con đường: hít thở, ăn, uống, hút thuốc hoặc tiếp xúc qua da. Theo một số nghiên cứu gần đây, hàm lượng PAHs có trong môi trường không khí ở các cùng nông thôn là 0,02-1,2 nanogam/m3 và tương ứng là 0,15-19,3 nanogam/m3c ở các vùng đô thị . Do vậy, người dân sống gần những vùng đô thị và các khu công nghiệp có nhiều khả năng tiếp xúc với PAHs hơn những người sống tại các vùng nông thôn. Tại nơi ở của mình, PAHs có thể có trong khói thuốc lá, khói lò, các loại lương thực, thực phẩm được trồng, nuôi, hoặc thu hoạch ở trên những vùng đất có hàm lượng PAHs cao. Đặc biệt, PAHs có rất nhiều trong những loại thịt, cá nướng cháy. Do độ hoà tan trong nước thấp và độ hoà tan trong dầu cao, khi xâm nhập vào cơ thể người qua những con đường khác nhau, PAHs có xu hướng bị tích tụ nhiều hơn ở thận, gan, và các mô mỡ của con người. Một lượng nhỏ PAHs có thể bị tích tụ ở lá lách, tuyến thượng thận và buồng trứng. Khi bị tích tụ, chúng có thể kết hợp hay phản ứng với một số chất khác để hình thành nhiều loại hợp chất khác nhau. Một số sản phẩm gây ra những tác hại nghiêm trọng hơn PAHs và một số khác thì ít nghiêm trọng hơn đối với sức khoẻ của con người. Tuy nhiên, cũng theo những nghiên cứu này, một số loại PAHs thông thường không tồn trữ lâu dài trong cơ thể con người. Thời gian lưu giữ của chúng trong cơ thể người chỉ khoảng vài ngày, sau đó là được thải ra ngoài qua phân và nước tiểu. b. Tác động của PAHs lên sức khỏe con người

Khi bị nhiễm các hợp chất PAHs, có nhiều yếu tố được tìm hiểu để xem liệu các tác động gây hại lên sức khỏe của PAHs có xảy ra không và mức độ nghiêm trọng của các tác động đó la như thế nào. Các yếu tố đó có thể là: liều lượng, thời gian tiếp xúc, con đường bị nhiễm (ăn, uống, tiếp xúc qua da, v.v.,), các hợp chất khác mà người đó đang bị nhiễm, các đặc tính cá nhân của người đó, ví dụ như tuổi, giới tính, kiểu sống, tình trạng sức khỏe . Hiện nay, chưa có một nghiên cứu nào cho thấy rằng PAHs có thể giết chết con người sau khi xâm nhập vào cơ thể. Tuy nhiên, từ một số nghiên cứu đối với chuột trong phòng thí nghiệm, người ta suy ra được rằng một số PAHs có thể làm giảm tuổi thọ của con người. Ví dụ như sau khi tiếp xúc với liều lượng benzopyrene 46,5 mg/m3, chuột sẽ giảm tuổi thọ từ 109 tuần xuống còn 60 tuần . Tuy nhiên, chưa có số liệu cụ thể nào chứng minh rằng sự xâm nhập của PAHs vào cơ thể người sẽ ảnh hưởng đến hệ thần kinh, khả năng sinh sản, cũng như gây ra hiện tượng đột biến gen ở những thế hệ sau. Một số nghiên cứu đáng tin cậy chỉ ra rằng một số PAHs có thể gây ra ung thư ở người và động vật. Một số công nhân làm việc tại những nơi tiếp xúc trực tiếp với PAHs (hầm mỏ, nhà máy chế biến dầu mỏ...) có tỷ lệ ung thư cao hơn những công nhân làm việc ở những nơi ít tiếp xúc với PAHs. Các chuyên gia y tế Mỹ khuyến cáo một số chất PAHs có thể gây nguy cơ ung thư khi hít thở hay tiếp xúc. Thử nghiệm trên động vật cho thấy khi hít phải PAHs có thể gây nguy cơ ung thư phổi, khi nuốt phải có thể gây nguy cơ ung thư dạ dày, và khi chạm phải có thể gây nguy cơ ung thư da. Kết quả cho thấy khi phụ nữ bị ô nhiễm chất phế thải polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) trong thời điểm phụ nữ lần đầu tiên có kinh nguyệt sẽ làm tăng cao nguy cơ ung thư vú trước thời kỳ mãn kinh sau này. Đối với phụ nữ bị ô nhiễm PAHs khi sinh con đầu lòng thì nguy cơ ung thư vú sẽ tăng sau thời kỳ mãn kinh. Tất cả những phụ nữ kể trên đều chưa bao giờ hút thuốc lá. Kết quả này phù hợp với giả thuyết cho rằng khi sớm bị ô nhiễm những hóa chất gây ung thư thì dễ bị nguy cơ ung thư. c. Cách thức phòng tránh sự xâm nhập của PAHs Để phòng tránh sự xâm nhập của PAHs, chúng ta cần hạn chế và kiểm soát sự phát sinh của những hợp chất này trong sản xuất và sinh hoạt. Ví dụ như giảm thiểu việc sử dụng những nguồn nguyên, nhiên liệu có thể sản sinh ra PAH trong giao thông và công nghiệp, kiểm soát nghiêm ngặt các quá trình đốt để tránh các quá trình cháy không hoàn toàn của một số lò đốt rác thải, hạn chế hút thuốc và ăn các sản phẩm nướng cháy. Tổ chức US Environmental Protect Agency (EPA) cũng đưa ra mức nồng độ an toàn của PAHs trong quá trình tiếp xúc để không gây ảnh hưởng có hại cho sức khoẻ để chúng ta tham khảo và tuân theo. Ví dụ: Không nên tiếp xúc với một số chất PAHs tại những nồng độ lớn hơn những mức sau: 0,3 mg anthracene /kg cơ thể người, 0,06 mg acenaphthene/kg cơ thể người, 0,04 mg fluoranthene /kg cơ thể người, 0,03 mg pyrene/kg cơ thể người...

IV.2.Polychlorbiphenyl (PCBs) Polychlorbiphenyl : là một loại hóa chất tổng hợp gồm có nhiều đồng phân và thường được dùng nhiều trong công nghệ điện, kỹ thuật điện, tụ điện, công nghiệp sơn, các vật liệu xây dựng và công nghệ nhựa. Hầu hết các loại PCB được biết đều không tan trong nước, chúng tan trong mỡ và không bị phân hủy sinh học. PCB là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng trong môi trường vì chúng rất ổn định tích tụ trong mô động vật và khuếch đại trong chuổi dinh dưỡng… Chúng làm ô nhiễm môi trường nước và gây ảnh hưởng đến sự sinh sản của cá và các động vật có xương sống trên cạn. Quan sát trứng chim bị nhiễm PCB thì chúng dễ rạn vỡ, Trong mô mỡ của nhiều loại động vật có vú ở biển có chứa nồng độ PCBs lớn gấp mười triệu lần nồng độ PCBs trong nước. PCBs có thể làm giảm khả năng sinh sản, giảm khả năng học tập của trẻ em; chúng cũng có thể là các tác nhân gây ung thư… và vì thế mà ảnh hưởng đến số lượng quần thể trong thời gian dài. Bảng 1. Thành phần PCBs trong môi trường Hợp chất Nước biển ppm PCBs

0.1

Nước mặt Ppm 3

Nước ngầm ppm 1

Tảo ppm

Cá ppm

Động vật biển ppm

Người(mỡ) ppm

2000

2500

1000000

10000

Cục Bảo vệ môi trường cũng khảo sát 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 UNEP 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. Các triệu chứng nhiễm độc cho người và động vật chủ yếu thường xuất hiện qua đường tiêu hóa và hô hấp. Nhiễm độc ở mức độ cao và cấp tính sẽ bị bỏng da, trầy da, thay đổi cấu trúc của da và móng tay, thay đổi chức năng gan và hệ thống miễn dịch; ảnh hưởng đến hệ hô hấp gây đau đầu, suy nhược thần kinh, hoa mắt, mất trí nhớ, hoảng loạn và bất lực. Nhiễm độc mãn tính với nồng độ PCB dù nhỏ cũng dẫn đến phá hủy gan, rối loạn sinh sản và đặc biệt là biến đổi gen gây hàng loạt bệnh nguy hiểm như ung thư, quái thai, dị dạng và những vấn đề khác ảnh hưởng đến môi sinh, môi trường. Về mặt hóa học, PCB dễ bị oxy hóa tạo thành các hợp chất vô cùng độc hại khác như Dioxin hoặc các hợp

chất Furan. Chúng có khả năng phát tán rộng và tích tụ sinh học cao trong các mô của sinh vật, gây tác hại nghiêm trọng cho sức khoẻ con người (gây ra các bệnh về sinh sản, thần kinh, miễn dịch, ung thư, tổn thương gen...), đa dạng sinh học và môi trường sống. Theo các số liệu đã công bố, Việt Nam còn khối lượng dầu có chứa PCB có thể lên tới 19.000 tấn, chủ yếu từ các máy biến thế điện kiểu cũ. Tổng lượng chất thải nguy hại ước tính năm 2003 là 160.000 tấn mỗi năm, trong đó 130.000 tấn từ các chất thải công nghiệp, 21.000 tấn từ các chất thải y tế của các bệnh viện, trạm xá và viện điều dưỡng, và 8.600 tấn từ sản xuất nông nghiệp. Ngoài ra, một số vùng có dư lượng các chất dioxin và furans ở trong đất do hậu quả của việc sử dụng tới 72 triệu lít thuốc diệt cỏ trong thời kỳ chiến tranh 1961-1971 IV.3. DichoroDiphenylTrichloroethan (DDT) DichoroDiphenylTrichloroethan: là hợp chất chứa clo rất độc, được sử dụng là thuốc diệt côn trùng, gián, rết rất hiệu nghiệm và phổ biến nhưng từ 1970 đã bị cấm sử dụng vì ảnh hưởng của chúng đến môi trường. DDT là hợp chất rất độc đối với sinh vật khi được thải ra trong môi trường. DDT tồn tại rất lâu trong môi trường, không bị phân hủy sinh học và khả năng khuếch đại sinh học cao. Ngoài tính chất diệt trừ sâu rầy trong nông nghiệp, DDT còn được xử dụng như một hoá chất hữu hiệu nhất trong công tác diệt trừ muỗi, nguyên nhân chính của bịnh sốt rét. sau khi được xử dụng, DDT vẫn tiếp tục tồn tại trong nguồn nước, lòng đất và bụi DDT vẫn lơ lững trong không khí. Theo ước tính của các nhà khoa học thì gần 2/3 lượng DDT (khoảng 1 triệu tấn) do con người sản xuất vẫn còn tồn tại trong nước biển. DDT không hoà tan trong nước nhưng hòa tan trong dung môi hữu cơ và xếp vào danh sách hóa chất cần phải kiểm soát vì có nguy cơ tạo ra ung thư cho người và thú vật. Đa số DDT được dùng trong việc pha chế thuốc bảo vệ thực vật vì giá thành rẻ và có hiệu quả tương đối tốt so với các hoá chất bảo vệ thực vật khác. 1.Hiện trạng sử dụng Tuy đã bị cấm xử dụng từ năm 1970 vì những khám phá ảnh hưởng lên môi trường, hiện nay, hóa chất trên vẫn được dùng rộng rãi ở Phi Châu, Indonesia, Ấn Độ, Châu Mỹ La tinh và Việt Nam trong công tác diệt trừ muỗi, tác nhân của bịnh sốt rét do ấu trùng Plasmodium falciparum, một trong 4 loại ấu trùng nguy hiểm nhất của bịnh chuyển từ muỗi sang người. Riêng tại Việt Nam, DDT đã được dùng ngoài công tác trên, còn được xem như là hóa chất nền chính trong việc pha chế hầu hết hóa chất bảo vệ thực vật dùng trong nông nghiệp và chăn nuôi. Sở dĩ, DDT vẫn còn được chiếu cố ở các quốc gia đang phát triển vì cho đến hôm nay, hoá chất nầy vẫn còn hữu hiệu trong việc phòng chống bịnh sốt rét. Theo thống kê mới nhất của Cơ quan Phát triển Quốc tế Hoa Kỳ (USAID), hàng năm có khoảng từ 300 đến 500 triệu người bị bịnh sốt rét trên tòan cầu, và có khoảng 1,2 triệu tử vong, đa số là trẻ em vùng sa mạc Sahara, Phi Châu. Thêm nữa, kinh phí cho việc chửa trị cho số bịnh nhân còn lại ước tính lên đến 1,7 tỷ Mỹ kim. Tuy nhiên, xử dụng DDT để phòng

bịnh không còn là một phương pháp hữu hiệu nữa vì ấu trùng bịnh sốt rét ngày càng tăng thêm sức đề kháng kể từ khi con người lần lượt dùng thuốc chloroquine, sulfadoxine, chuyển qua artemisinine, và gần đây pyrethroids. Do đó, hiện nay, việc tổng hợp thuốc sau cùng với DDT mới đạt được mức hữu hiệu trong công việc đề phòng bằng cách phun xịt lên các bức tường trong nhà. Ở Việt Nam trước năm 1975, Miền Nam đã xử dụng DDT trong công tác diệt trừ sốt rét, do đó hàng năm chỉ nhập cảng từ 8 đến 10 ngàn tấn mà thôi. Trong hiện tại, Việt Nam nhập hàng năm trung bình trên 100 ngàn tấn. Lý do là, đa số DDT được dùng trong việc pha chế thuốc bảo vệ thực vật vì giá rẻ và có hiệu quả tương đối tốt so với các hoá chất bảo vệ thực vật khác. Tại Tp HCM, hiện có 3 công ty sản xuất (thực ra là pha trộn) hóa chất bảo vệ thực vật lớn là Xí nghiệp thuốc sát trùng Bình Triệu và Tân Thuận và xí nghiệp thuốc trừ sâu Sàigòn. 2.Con đường xâm nhập của DDT vào cơ thể con người DDT xâm nhập vào cơ thể con người bằng nhiều cách khác nhau như: - Hấp thụ xuyên qua các lỗ chân lông trên da - Đi vào thực quản qua thức ăn hoặc nước uống - Đi vào khí quản qua đường hô hấp Tùy theo vùng sinh sống và cách sinh hoạt, con người có thể bị nhiễm độc trực tiếp hay gián tiếp như sau: - Người dân sống trong vùng nông nghiệp chuyên canh về lúa có thể bị nhiễm độc qua đường nước; - Người dân sống trong vùng chuyên canh về thực phẩm xanh như các loại hoa màu thường bị nhiễm qua đường hô hấp; - Còn người dân ở đô thị bị nhiễm khi tiêu thụ sản phẩm đã bị nhiễm độc.

Cấu tạo của DDT Công thức lập thể DDT

3.Ảnh hưởng của DDT đối với môi trường Qua nhiều báo cáo khoa học khác, nhiều nhà khoa học đã bắt đầu nghi ngờ việc xử dụng DDT trong công tác diệt trừ sốt rét bằng cách phun xịt lên tường trong nhà ở. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng từ năm 1945 trở đi việc xử dụng DDT đã làm cho 19 loài muỗi có mang ấu trùng sốt rét tăng thêm sức đề kháng, do đó cần phải phun xịt một liều lượng cao hơn. Vì vậy việc xử dụng hóa chất nầy không còn được các nhà khoa học hưởng ứng nữa so với tác hại của chúng lên môi trường. Việc đem DDT vào nông nghiệp và chăn nuôi ở Việt Nam và một số quốc gia đang phát triển là một việc làm có tính cách nhất thời. Vì sao? Vì DDT sẽ tồn tại lâu dài trong môi trường, sẽ chuyển hoá thành DDE và có độc tính tương đương như dioxin, do đó còn có tên là dioxin-tương đương. Vì vậy, ảnh hưởng lên môi trường của DDT trong việc pha chế các thuốc bảo vệ thực vật cần phải được loại trừ, vì hiện nay, ngành công nghệ sinh học tiên tiến có khả năng tạo giống mới cho cây trồng có sức đề kháng cao. Công nghệ nầy áp dụng cấy mô hay tế bào vào cây trồng hay động vật để tạo ra kháng thể tự nhiên cho các thế hệ về sau, do đó cây cỏ và gia súc sẽ có tính miễn nhiễm và đề kháng cao đối với sâu rầy 4.Ảnh hưởng của DDT lên con người Ảnh hưởng của DDT lên con người được mô tả từ nhẹ đến nặng tùy theo mức độ tiếp nhiễm DDT: Con người cảm thấy nhức đầu, người yếu dần, bị tê các đầu ngón tay, ngón chân, thường hay bị chóng mặt. Và khi bị nhiễm nặng thì bị mất trí nhớ, sống trong tâm trạng hồi họp thường xuyên, bắp thịt ngực bị co thắt, không kiểm soát được đường tiểu, thở rất khó khăn và bị động kinh. Nhiều bà mẹ đã bị xảy thai vì sống trong vùng ảnh hưởng của hóa chất nầy. Qua những khám phá mới nhất, các bà mẹ bị tiếp nhiễm trong thời gian mang thai, trẻ sơ sinh có thể bị sinh sớm và cò những triệu chứng chậm phát triển về thần kinh, cũng như tỉ lệ tử vong trong bụng mẹ rất cao. Tên súc vật

Mèo

Chuột bạch

Lều gây chết (mg/kg)

300

300

Chuột thường 500

Thỏ

Chó

600-700

10000

Vì DDT sẽ tồn tại lâu dài trong môi trường, sẽ chuyển hoá thành DDE và có độc tính tương đương như dioxin, do đó còn có tên là dioxin-tương đương. Vì vậy, ảnh hưởng lên môi trường của DDT trong việc pha chế các thuốc bảo vệ thực vật cần phải được loại trừ. Thực phẩm có phun DDT 5.5% Táo Rau xanh Ngũ cốc Xu hào, cải bắp, cà chua,khoai tây, hành lá

Lượng DDT còn sót lại (mg/kg) 0.5-1 0-14.8 0.7-0.8 3.6

Như vậy, nếu người ăn các loại lương thực thực phẩm đã được phun DDT với lượng còn sót lại như trên và ăn kéo dài thì có nhiều nguy cơ dẫn tới ngộ độc mãn tính. Ðó là điều đáng lo ngại cần có biện pháp tích cực phòng tránh. Nhiều công trình nghiên cứu gần đây cho phép khẳng định khả năng ngộ độc DDT ở những trẻ bú sữa mẹ. DDT được bài tiết ra ngoài không chỉ qua đường nước tiểu và phân mà còn qua sữa mẹ. Ở nước ta đã có một số công trình nghiên cứu và cho kết quả là: Tất cả các bà mẹ dù có tiếp xúc hay không tiếp xúc trực tiếp với DDT đều có lượng DDT trong sữa mẹ rất cao, vì DDT xâm nhập vào cơ thể chủ yếu qua đường tiêu hóa, cao hơn rất nhiều lần so với liều lượng cho phép của OMS (0,05ppm), của Liên Xô (0,14ppm) và của Hungary (0,13ppm).

Vỏ trứng bị tấn công bởi DDT dư thừa do quá lạm dụng IV.4.Dioxin Dioxin là sản phẩm của sự phát triển công nghiệp toàn cầu. Rất nhiều ngành có thể phát sinh dioxin. Ví dụ ngành công nghiệp nhựa PVC, sơn, công nghiệp giấy, dệt, công nghiệp luyện kim, nhiệt điện, sản xuất thuốc bảo vệ thực vật v.v.. Mức độ phát sinh dioxin phụ thuộc vào đặc điểm ngành nghề và qui mô sản xuất. Đến đầu những năm 60, lượng dioxin trên toàn thế giới phát sinh từ các hoạt động sản xuất công nghiệp lên tới hàng tấn mỗi năm. Dioxin cũng phát sinh trong một số hoạt động dân sinh, ví dụ các trường hợp đốt củi, rơm rạ, đốt rác thải .v.v. Dioxin- PCDD(polyclorinbenzodioxin) là hợp chất chứa clor rất độc, có khoảng 75 dẫn xuất khác nhau và độc nhất là 2,3,7,8 TCDD(tetraclodibezo-p-dioxin) hay còn gọi là chất độc màu da cam. Dioxin được tạo ra khi đốt các sản phẩm chứa chlor, quá trình sản xuất giấy, nhựa PVC, cháy rừng…

Trong môi trường sinh thái, dioxin ít hoà tan trong nước nhưng khả năng hấp thụ vào đất lại khá cao. Khi xâm nhập vào đất, dioxin kết hợp với các chất hữu cơ biến thành các phức chất không hoà tan trong nước và ít bị rửa trôi, do vậy, những lớp đất có lượng mùn cao ở khu vực nhiễm độc dioxin có khả năng tích tụ dioxin nhiều nhất. Dioxin có thể chuyển rời ra khỏi những nơi tích tụ ban đầu nếu khu vực đất nhiễm dioxin bị sạt lở, và theo dòng nước cuốn đi xa, tạo thành những khu vực nhiễm độc mới. Những nghiên cứu trên cơ thể thực vật cho thấy, khi bị phun rải chất độc da cam, cơ thể thực vật sẽ có những phản ứng sinh lý, như xuất hiện nhiều u nổi trên lá, một số thay đổi khá rõ nét về hình dáng thân, cành, lá, hoa và quả, nhiều trường hợp dẫn tới rụng lá. Nếu cây không mọc lá trở lại, có nghĩa là chấm dứt sự quang hợp, dẫn đến chết cây. Chất độc da cam cũng gây tiêu huỷ các chất hữu cơ trong đất, dẫn đến sự giảm sút các hoạt động của vi sinh vật trong đất, gây hậu quả phá huỷ cơ cấu thành phần thổ nhưỡng và xói mòn đất. Hệ động vật cũng chịu tổn thất rất nặng nề. Sau mỗi đợt máy bay phun rải chất độc hoá học, trên mặt đất la liệt xác động vật chết. Những cá thể loài sống sót vẫn có thể tiếp tục chết nếu ăn phải thức ăn hoặc uống phải nguồn nước bị nhiễm độc.

Dioxin đi vào môi trường đất, nước và khuếch đại trong chuỗi thực phẩm. Dioxin có thể tích tụ trong các mô mỡ của người và gây các loại ung thư khác nhau.Ở nông độ rất thấp, dioxin làm rối loạn chức năng hormon, hệ miễn dịch. Nhiễm độc nặng có thể gây các bệnh về gan, máu,ung thư và tử vong. Phụ nữ có thai khi tiếp xúc có thể gây hỏng chức năng hệ thần kinh ở phôi và gây quái thai. Chất này rất độc đối với một số động vật, động vật nhiễm dioxin giảm trọng lượng 50% và chết trong vòng 2-3 tuần. Độc tính cao của nó được thể hiện bởi khả năng tích lủy trong cơ thể ở liều

lượng không gây tử vong nhưng lại gây ra những tổn thương lâu dài trong các bộ phận của cơ thể dẫn đến ung thư, quái thai, đột biến gen,…chỉ với hàm lượng rất nhỏ. Sự tồn tại của Dioxin - Dioxin có thể có trong đất, nước, không khí, các mô bào động thực vật và người. - Khi vào cơ thể động vạt và người, dioxin tích tụ nhiều trong mô mỡ, mô cơ, sữa. Thời gian để cơ thể chúng ta thải trừ được một nửa lượng dioxin phải mất 10 năm. - Ảnh hưởng của dioxin - Có thể tóm tắt các tác hại do dioxin gây ra dựa trên những kết quả nghiên cứu khoa học được công bố như sau: - Dioxin có thể là nguyên nhân gián tiếp của nhiều loại ung thư như ung thư phổi, gan, thận, ung thư vú, ung thư tủy xương... - Ảnh hưởng đến quá trình sinh sản và phát triển của bào thai. - Giảm khả năng miễn dịch của cơ thể - Gây dị tật bẩm sinh, bệnh đái đường, ảnh hưởng đến da và chức năng của da,tóc - Ảnh hưởng đến trí não và nhiều ảnh hưởng khác Nguy cơ nhiễm dioxin - Những người sống trong vùng bị nhiễm dioxin, làm việc trong các nhà máy hóa chất có sử dụng hay sản xuất những chất dioxin và giống dioxin... có nguy cơ nhiễm dioxin cao hơn những đối tượng khác. - Khi mẹ bị nhiễm, dioxin sẽ có mặt trong sữa Có thể tóm tắt con đường truyền của Dioxin như sau: -Con đường thứ nhất: Từ đất Dioxin vào thảm thực vật(qua quá trình hấp thụ từ rễ cây), đi vào các loài ăn cỏ như bò, vào máu bò và được tích tụ trong mỡ bò, sữa bò, thịt bò.Người ăn thịt bò và sữa bò sẽ bị nhiễm Dioxin. Có tới hơn 95% chất độc tiếp xúc với con người thông qua chuỗi thức ăn, đặc biệt qua chất béo động vật. - Con đường thứ hai: Dioxin bị rửa trôi vào nguồn nước mặt. Tảo và thực vật nước là sinh vật hấp thụ Dioxin đầu tiên. Động vật nguyên sinh ăn tảo và cá ăn động vật nguyên sinh chứa Dioxin. Người lại dùng cá như một loại thức ăn và như vậy, qua chuỗi thức ăn mà Dioxin được truyền từ nước sang. Hay từ cá nhiễm Dioxin, người ta làm thức ăn cho gà. Và từ đó, gà cũng bị nhiễm Dioxin, đẻ ra trứng. Trứng gà nhiễm Dioxin dễ vỡ, vỏ mỏng và không có khả năng nở con Cơ chế phản ứng gây độc của Dioxin lên tế bào rất phức tạp, nó được thực hiện bởi một dây chuyền gồm 8 phản ứng dây chuyền: Phản ứng 1: Dioxin tan trong mỡ, qua thành tế bào vào trong nguyên sinh chất. Phản ứng 2: Vào trong tế bào chất, nó gắn kết với AhR( chất mang) tạo thành liên kết hóa học Dioxin- AhR. Phản ứng 3: Nhờ chất mang AhR, Dioxin mới có thể đi qua màn nhân vào trong nhân tế bào.

Phản ứng 4: Liên kết Dioxin- AhR tìm tới đoạn cấu trúc tên gọi DRE (DRE sigment) trong phân tử AND trong nhân tế bào và gắn kết vào đó. Phản ứng 5: Đoạn AND có gắn kết Dioxin tổng hợp ANRm với những thông tin sai lệch. Phản ứng 6: ARNm tham gia tổng hợp protein sẽ tạo ra các loại protein : Lucifarase(CALUC), Cytochrome P450 1A1 (EROD) và một số loại protein có độc tính cao. Để xác định các loại protein tạo ra do ảnh hưởng của Dioxin thì người ta có thể dựa vào một số tính chất sinh hóa đặc biệt của CALUX (theo Phản ứng 7) và EROD (Phản ứng 8). Phản ứng 7: Lucifarase + ATP +Lucifarase -- Phát quang + CO2 + Oxylucifarin Nhờ máy đo phát quang mà người ta có thể xác định cường độ phản ứng và từ đó suy ra lượng Lucifarase được tổng hợp. Phản ứng 8: 7- Ethoxyresorufin + Cytochrome P450 1A1 phát huỳnh quang + Resofurin Nhờ máy đo huỳnh quang mà người ta có thể xác định cường độ phản ứng và từ đó suy ra lượng Cytochrome p450 1A1 được tổng hợp từ phản ứng 6. IV.5. Thuốc trừ sâu hại Thuốc trừ sâu (TTS) được tìm thấy trong môi trường ở tất cả các khu vực của thế giới, cả ở những nơi sử dụng và nơi mà chúng chưa bao giờ được sử dụng, thí dụ ở Bắc Cực. TTS được sử dụng trên phạm vi rộng bắt đầu khỏang thập niên 1950 và 1960 và việc sử dụng khá cẩu thả ở giai đọan này.Các nhà sản xuất và người sử dụng không nhận thức được mối nguy hiểm khi sử dụng TTS, liên quan đến việc phân tán và ảnh hưởng tại chỗ trong môi trường của chúng Một khi TTS được sử dụng, sự tồn tại của nó là không kiểm sóat được nữa. Tùy thuộc vào lọai thuốc và điều kiện môi trường như oxy, ánh sáng mặt trời, gió, nhiệt độ, độ ẩm, họat tính của đất, lọai đất,v.v. TTS được phát tán đi rất xa nơi nó được sử dụng bởi gió, hơi nước, nước mưa, nước ngầm, suối và sông, và trong các mô cơ thể người và động vật. Một lọai TTS thường biến đổi đi sau khi sử dụng thành một hoặc nhiều chất chuyển hóa mà các chất này có thể có tính chất hóa học và độc tính khác với hợp chất ban đầu. Trong nhiều trường hợp, các chất chuyển hóa bền vững và độc hơn lọai TTS sử dụng ban đầu TTS hữu cơ bao gồm các hydrocarbon có chứa Clo như DDT, aldrin, dieldrin, chlordane, heptachlor, lindane, dendrin, và toxaphene. Do đặc tính khó tan trong nước và có khuynh hướng gắn kết với các hạt đất theo con đường hóa học, các hợp chất này hiếm khi thấy thâm nhập vào nước ngầm và thường xuyên phát hiện các hợp chất này làm ô nhiễm nguồn nước mặt. Các lọai TTS có chứa Clo đã bị hạn chế hoặc cấm sử dụng do ảnh hưởng độc hại của chúng và do mối quan tâm về khả năng tích tụ lâu dài trong môi trường của các lọai thuốc này. Các hợp chất organophosphorous như malathion và diazinon đã bắt đầu thay thế cho các lọai TTS có chứa Clo. Mặc dù một số hợp chất organophosphorous có độc tính cao đối với con người, nói chung chúng phân hủy nhanh chóng trong môi trường và

vì thế ít phát hiện thấy trong nước ngầm. Một nhóm các hợp chất hoặc TTS khác đã dùng để thay thế cho các lọai hydrocạcbon có chứa Clo là TTS carbamate bao gồm aldicarb, carbofuran và oxamyl. Các hợp chất này có khuynh hướng tan trong nước và chỉ bị đất hấp thụ yếu. Do đó, nếu không phân hủy trong lớp đất mặt, các hợp chất này lại có một khuynh hướng là dịch chuyển vào trong tầng nước ngầm. Trong khi những lọai TTS lọai mới thường ít bị phát hiện hơn các lọai TTS từ các hợp chất hydrocạcbon có chứa Clo, chúng có thể được tìm thấy trong nguồn nước mặt là nguồn cấp nước cho cộng đồng và các hộ gia đình. Hơn nữa, điều quan trọng cần lưu ý rằng trong khi các lọai TTS từ các hợp chất hydrocạcbon có chứa Clo được kiểm sóat chặt chẽ hơn trước đây, chúng vẫn duy trì một mối nguy do nhiều lọai thuốc phân hủy rất chậm và có thể làm ô nhiễm đất trong một thời gian rất dài. Ví dụ, chlordane, một lọai TTS rất bền vững, được sử dụng rất phổ biến để diệt mối cho đến khi bị cấm sử dụng vào năm 1989. Lọai thuốc này vẫn có thể tìm thấy trong nước uống ở nhiều khu vực trên thế giới.

STT

Năm

1 2 3 4 5 6 7

1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996

Tổng Số (Tấn) 21600 20300 23100 24800 20380 25666 32751

Gía trị (Triệu USD) 9,0 22,5 24,1 33,4 58,9 100,4 124,3

Thuốc trừ sâu Khối lượng Tỷ lệ(%) (tấn) 1759 16900 18000 18000 15226 16451 17352

(nguồn :bộ NN VÀ PTNT,1998)

1.Phân loại Thuốc trừ sâu hại gồm có 3 loại: - Thuốc trừ sâu: • các hợp chất clor hữu cơ những chất này không tan trong nước và bền tới 10 năm như aldrin,DDT,BHC, • hợp chất photpho hữu cơ nhanh chóng bị phân giải sinh vật trong nước như Arinphos,mrthmyl,Dicglorvos • những hợp chất cacbonat loại này ít độc hại đối với động vật máu nóng - Thuốc trừ nấm • thông dụng nhất là những loại nấm thủy ngân hữu cơ chúng được dùng phối hợp với thuốc trừ sâu clor hữu cơ như Bordeaux hỗn hợp,đồng oxy,mancozed,metiram,propinneb thiram - Thuốc trừ cỏ

82 83 75 72 68 64 53

• -các chất dẫn xuất của axit phenoxy axetic như bromofenoxim,dinocseb acetate -các triazines như ametryn,atrazine, methoprotrotryne simazine, terbutryn.

2.Hiện trạng sử dụng thuốc trừ sâu Theo FAO, lượng chất thải hoá học độc hại từ các loại thuốc trừ sâu không được phép sử dụng hoặc đã quá hạn sử dụng ở Mỹ Latinh lớn hơn rất nhiều so với trước đây. Trên cơ sở thông tin do nhiều quốc gia cung cấp, tổng lượng hoá chất trước đây khoảng 10.000 tấn được quy định xử lý tại chỗ, nhưng hiện nay số lượng các loại chất này chứa trong kho đã cao hơn rất nhiều, ước tính khoảng 30.000 đến 50.000 tấn. Ở Bắc Colombia, đã phát hiện khoảng 200 tấn thuốc trừ sâu độc hại nhất tại El Copey, thuộc khu vực Cesar, 170.000 lít mêtyl parathion rất nguy hại và 10.000 lít chất ô nhiễm hữu cơ bền toxaphere. FAO đã giúp đỡ Chính phủ Colombia điều tra vị trí và các hoá chất được bao gói lại và tiêu huỷ. Các nhà chức trách Colombia đã phát hiện ở một địa phương đã chôn lấp khoảng 5000 tấn thuốc trừ sâu, tại đó một số gia đình đã chuyển đến xây dựng nhà ở. Paraguay đang khẩn trương thực hiện việc tiêu huỷ 125 tấn thuốc trừ sâu và vật liệu ô nhiễm nặng đã bị huỷ hoại do hoả hoạn xảy ra tại thủ đô Asumcion vào năm 2003. Những nỗ lực dập tắt ngọn lửa đã gây ô nhiễm nặng gần khu vực sông Paraguay, chảy vào các công sở Ác-hen-ti-na và đổ ra Đại Tây Dương. Những người dân sinh sống ở làng ven sông hiện nay đang có nhiều triệu chứng nhiễm độc mãn tính. FAO đang giúp Paraguay xác định số lượng các kho thuốc trừ sâu quá hạn tại một số khu vực của quốc gia. Nguồn tài chính cần thiết để loại bỏ và tiêu huỷ chất thải độc hại này khoảng 3 triệu USD. Ở Bolivia, người ta đã phát hiện ra những kho thuốc trừ sâu cũ, thành phần chủ yếu là asen và các hợp chất thuốc khử trùng dễ bay hơi tại các khu vực dân cư và gần những nguồn nước quan trọng gồm có hồ Titicaca. Bilivia. Bolivia là một trong những quốc gia nghèo nhất trong khu vực đã có những nỗ lực nhằm quản lý kho thuốc và đảm bảo an toàn các hoá chất độc hại này bằng cách đóng gói lại với sự giúp đỡ của FAO. Nhưng Bolivia vẫn cần 3 triệu USD để loại bỏ các hoá chất không sử dụng và đưa ra những biện pháp nhằm tăng cường quản lý hoá chất. FAO đã tổ chức một chương trình đào tạo khu vực cho 9 nước Nam Mỹ. Các quan chức chính phủ, nhân viên bộ tình trạng khẩn cấp, đại diện các ngành công nghiệp và đã nghiên cứu đưa ra biện pháp để hoàn thành bản kiểm kê chi tiết an toàn, hiệu quả, chính xác và đánh giá rủi ro môi trường của các loại thuốc trừ sâu quá hạn, triển khai quản lý các hoạt động làm sạch. Các loại thuốc trừ sâu quá hạn vẫn chưa được giải quyết ngay sau các chiến dịch kiểm soát dịch hại ở cây bông và các sản phẩm cây trồng khác. Những kho chứa thuốc trừ sâu tồn đọng do một số chất bị cấm vì lý do gây hại cho sức

khoẻ và môi trường, nhưng chưa được chuyển đi và xử lý. Các kho chứa thuốc trừ sâu đã bị hỏng thường gây ô nhiễm môi trường và rủi ro cho con người. Nguồn: FAO, 6/2005 3.Ảnh hưởng của dư lượng thuốc trừ sâu đến nguồn nước a.nguồn nước ngầm • các dư lựong thuốc trừ sâu sau khi sử dụng tưới tiêu thủy lợi nông nghiệp làm cho nguồn nước bị nhiễm bởi các thuốc trừ sâu ,thuốc diệt cỏ thấm qua đất vào nguồn nước ngầm • khi nguồn nước ngầm bị nhiễm thuốc trừ sâu nó không có khả năng tự làm sạch như nguồn nước mặt,dòng chảy trong nguồn nước ngầm rất chậm các dư lượng thuốc trừ sâu không pha loãng hay phân tán được,do vậy nó tồn tại trong khoảng thời gian rất lâu có thể hàng trăm năm để làm sạch những chất ô nhiễm. • Đã có bằng chứng khoa học cho thấy tồn lưu một hàm lượng lớn gấp nhiều lần cho phép các loại hoá chất độc, kim loại nặng từ thuốc trừ sâu trong đất, nước và nông sản tại Tây Ninh, Long An, Trà Vinh và một số vùng ngoại thành ở TP.HCM (truy cập ngày 02/07/2004) • Tại Tây Ninh, có đến 60% điểm đo có hàm lượng vi sinh vượt giới hạn tối đa cho phép (tiêu chuẩn loại B). Nguồn nước giếng ở Tân Châu, Gò Dầu, Trảng Bàng, Bến Cầu, Châu Thanh... bắt đầu có dấu hiệu ô nhiễm vi sinh. Các khảo sát thực địa và lấy mẫu các chỉ tiêu lý hóa, vi sinh cho thấy mức độ ô nhiễm thuốc trừ sâu ở nguồn nước ngầm là khá cao và cao hơn nguồn nước mặt b.Ảnh hưởng tới nguồn nước mặt -thuốc trừ sâu đổ ra từ đồng ruộng ,kênh ,rạch, ao, hồ theo sông pha loãng vào nước lang rộng khắp nơi làm cho nguồn nước mặt bị ô nhiễm gây ra những tác động nguy hại tới hệ thực vật và động vật. Đây lầ những dư lượng thuốc trừ sâu trực tiếp thải xuống sôg ảnh hưởng đến sức khỏe con người rất nhiều -Tại Trà Vinh, nguồn nước ở sông Long Bình cũng ở tình trạng nhiễm bẩn nghiêm trọng. Các chỉ tiêu về COD, ammoniac, nitơ,... đều vượt tiêu chuẩn cho phép từ 1,35-7,81 lần. Riêng hàm lượng clo vào mùa khô hiện diện rất cao, điểm thấp nhất cũng đã lên đến 178mg/l. So với tiêu chuẩn quy định, nước sông Long Bình đã thuộc loại 2 và không dùng cho sinh hoạt 4.Ảnh hưởng tới con người Các ảnh hưởng cụ thể của TTS 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 và thải ra khỏi cơ thể ngắn hay dài, và các yếu tố khác. - Khi TTS được tìm thấy trong nguồn nước cấp, thông thường chúng không hiện diện ở nồng độ đủ cao để gây ra các ảnh hưởng cấp tính đến sức khỏe như phỏng do hóa chất, buồn nôn, hay co giật. Phần lớn, TTS chủ yếu hiện diện ở nồng độ vết (tức là ở nồng độ rất nhỏ), và mối quan tâm chủ yếu 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 lọan hệ thần kinh, khiếm khuyết về sinh sản, và/hoặc gây ung thư.

- TTS có khả năng là một nguyên nhân làm gia tăng tỉ lệ một số bệnh ung thư ở nông dân. Nông dân là đối tượng có rủi ro cao hơn so với các thành phần khác trong cộng đồng đối với một số bệnh ung thư: ung thư gan, ung thư lá lách, bướu ác tính ở da, đa u tủy, bệnh bạch cầu, và ung thư môi, dạ dày, tiền liệt tuyến và não - Phơi nhiễm với thuốc 2,4-D; 2,4,5-T; mecoprop, acilfluorfen và các lọai TTS khác đã từng được liên hệ với bệnh ung thư gan, lá lách - Phơi nhiễm với các lọai thuốc diệt côn trùng cho thấy có mối liên hệ với các bệnh ung thư máu, u tủy và ung thư não - Có khả năng gây tổn hại đến hệ di truyền, hệ thần kinh, hệ nội tiết hoặc các hệ thống miễn dịch của cơ thể. - Năm 2003, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (US-EPA) đã kết luận rằng trẻ em ở độ tuổi 15 có rủi ro về ung thư cao gấp 3 lần so với người trưởng thành khi phơi nhiễm với các chất gây đột biến. Các chất gây đột biến có thể gây ung thư bằng cách phá hủy các phân tử AND chứa cấu trúc di truyền và các chất này được tìm thấy trong một số lọai TTS. - việc sử dụng thuốc diệt côn trùng chứa organophosphate tại nhà đã làm tăng lên những rủi ro cho trẻ sơ sinh và trẻ em đang tuổi tập đi. Nhiều organophosphate độc cho não bộ và hệ thần kinh, đặc biệt có thể làm tổn thương cho não trong thời kỳ sơ sinh và tuổi niên thiếu. 5.Hậu quả nguồn nước bị nhiễm thuốc trừ sâu -nguồn nước bị ônhiễm gây ảnh hưởng rất nhiều đến đời sống sinh hoạt kinh tế xã hội  dư lượng thuốc trừ sâu thải trực tiếp xuống kênh rạch,sông ngòi đã ảnh hưởng rất nhiều đến công tác cấp nước sinh hoạt cho hoạt động của con người  gây ảnh hưởng nhiều đến hệ sinh vật trong nước,gây độc hại cho tảo như là muối đồng,các chromattes.thuốc trừ cỏ rất độc đối với phiêu sinh thực vật,thuốc trừ cỏ gốc urê còn ngăn cản sự tăng trưởng của phytoflagellta ở nồng độ thấp ở mức ppb  nông dược còn làm xáo trộn sự tạo phôi của động vật sống thủy sinh  nguồn nước nhiễm thuốc bảo vệ thực vật còn ảnh hưởng đến sức khỏe con người rất nhiều như nguồn nước ngầm,nước giếng ở xã Thạch SơnLâm Thao–Phú Thọ được phát hiện có nhiều người dân trong xã bị ung thư do nguồn nước nhiễm thuốc trừ sâu(theo tờ báo kinh tế nông thôn ngày 13/03/2007-Phan Duy viết) ngoài ra nó còn gây ra nhiều bệnh khác cho con người  Nguồn nước ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật nó tiêu diệt nhiều thiên địch trong nền nông nghiệp làm cho nhiều dịch bệnh sâu hại mới xuất hiện IV.6. Dichlorophenoxyacetat acid.(2,4D) 1. Định nghĩa Là hợp chất có chứa gốc carbonyl( tính acid) và gốc clo.2,4D tương đối bền vững về mặt hóa học, nhanh chóng bị phân hủy trong môi trường đất( thời gian phân hủy từ 1-2 tuần) và có khả năng lan truyền rộng thông qua tác động lên nguồn nước mặt và nước ngầm. 2. Hiện trạng sử dụng

2,4 D có tên đầy đủ là 2,4 D chlorophenoxyacetic acid. Đây là thuốc diệt cỏ

được sử dụng rộng rãi nhiều nhất trên thế giới, điển hình là ở Canada và nam Mỹ 2,4 D đứng thứ 3 trong các loại thuốc diệt cỏ được sử dụng. - Được sử dụng rộng rãi ở các lĩng vực khá đa dạng và phong phú bao gồm nông nghiệp, khu dân cư(trong sân vườn, sân golf…) - Nếu sử dụng 2,4 D ở liều lượng thấp sẽ có tác dụng kích thích sinh trưởng. VD: ở Mỹ: - Cây mận: nhằm ngăn chặn sự rụng lá trước khi thu hoạch, người ta phun 2,4 D với nồng độ 15 – 20 ppm. -

Đối với cam: phun 2,4 D với nồng độ 8 – 16 ppm.

-

Đối với nho thì tùy thuộc từng mùa.

- Nếu sử dụng với liều lượng cao: 2,4 D là loại thuốc diệt cỏ được tuyển chọn để diệt những loài không có ích mà ít gây tổn hại đến cây trồng. Không giống như chất kích thích 2,4 D tồn tại ở liều lượng cao trong mô tế bào ơhats triểu nhanh hơn bình thường và cỏ sẽ chết khi hệ thống vận chuyển bị cản trở và quá trình phá huỷ bởi sự phát triển •

Tiêu chuẩn giới hạn:

Mức cho phép tối đa của 2,4 D trong đất là 0,2 mg/kg,; còn trong nước là 30mg/l.(EPA).Tùy vào từng loài cụ thể sẽ có những giới hạn khác nhau với 2,4 D 3.Ảnh hưởng đến con người và môi trường  2,4 D là hợp chất gây độc ở gốc clo. Tính gây độc của 2,4D phụ thuộc vào tính chọn lọc và khả năng xâm nhập của các hợp chất 2,4 D. o Tính chọn lọc của 2,4 D phụ thuộc vào nhiều yếu tố: liều lượng, loại hợp chất 2,4 D, thời tiết, giống cây trồng và giai đoạn sinh trưởng của sinh vật. Khả năng xâm nhập của các hợp chất 2,4 D phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nhiệt độ, độ ẩm không khí và cường độ ánh sáng a.Ảnh hưởng đến con người Ngắn hạn: với liều lượng lớn có thể gây ra những ảnh hưởng lên thần kinh . Dài hạn: ảnh hưởng lên hệ thần kinh và toàn bộ cơ thể Triệu chứng nhiễm độc cấp tính: hoa mắt, chóng mặt, run, nôn mửa ,tiêu chảy, rối loạn nhịp tim, mất ý thức… Triệu chứng nhiễm độc mãn tính: gây kích thích cơ quan hô hấp, khó thở, viêm phế quản, viêm Amidam, và viêm mũi mãn tính Ngoài ra 2,4 D còn gây một số bệnh sau đối với người: - Ung thư tuyến hô hấp, tuyến tiền liệt. - Bệnh bạch cầu cấp dòng tủy, bệnh tra u tủy

- Tiểu đường nhóm 2. b. Ảnh hưởng đến môi trường - Ảnh hưởng đến môi trường đất và môi trường nướcPhá hủy đất trồng và nước ngầm: gây sói mòn đất, thay đổi thành phần của đất, thay đổi thành phần thổ nhưỡng làm giảm thảm thực vật, động vật và dẫn đến thay đổi sinh thái môi trường. - Phá hủy trong nước: tỷ lệ phá hủy tăng khi tăng chất dinh dưỡng, trầm tích và cacbon hữu cơ hòa tan Ảnh hưởng đến động vật gây sói mòn đất, thay đổi thành phần của đất, thay đổi thành phần thổ nhưỡng làm giảm thảm thực vật, động vật và dẫn đến thay đổi sinh thái môi trường. Phá hủy trong nước: tỷ lệ phá hủy tăng khi tăng chất dinh dưỡng, trầm tích và cacbon hữu cơ hòa tan Ảnh hưởng đến động vật:  Làm ảnh hưởng đến hệ emzim của sinh vật, làm sai lệch các phản ứng,đôi khi làm ảnh hưởng đến sự sinh sản, có thể gây quái thai.  2,4 D tan trong mỡ hay tích tụ trong trứng cá gây ảnh hưởng đến sự phát triển và duy trì nòi giống.  Làm giảm số lượng côn trùng, sâu bọ=> siảm số lượng chim;hay

nói cách khác làm giảm số lượng cà sự đa dạng sinh học của chim  ở các thí nghiệm trên động vật cho thấy khi vào cơ thể 2,4 D

làm:Giảm hàm lượng hemoglobin trong máu, làm giảm hoạt tính của các enzim ở gan và làm giảm lượng thận , theo thí nghiệm của EPA nồng độ gây độc tác động lên máu, gan và thận là 0.01 mg/kg/ngày.  Giảm khả năng thụ thai, tăng tỷ lệ chết của thai chuột, gây quái thai.  Tăng các khối u do làm giảm các tế bào lympho  gây ung thư

Ảnh hưởng đến thực vật: • Gây cản trở quá trình phát triển bình thường của cây. •

Có khả năng xâm nhập nhanh vào tế bào thực vật.

•

Làm rối loạn quá trình trao đổi chất, sinh trưởng của cây khi ở nồng độ cao dẫn đến gây chết ở thực vật

.KẾT LUẬN Nói tóm lại ô nhiễm hữu cơ đang là vấn đề báo động trên thế giới và Việt nam. Đăc biệt là các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, có tính hại độc cao đã và đang gây ra những ảnh hưởng rất lớn đối với con người trong cuộc sống hiện tại và

cả các thế hệ mai sau. Do đó, vì một tương lai phát triển bền vững chúng ta cần phải có biện pháp xử lý và kiểm soát nguồn ô nhiễm này để tiến tới một môi trường trong sạch , lành mạnh. Thuốc bảo vệ thực vật rất hữu ích đối với nông nghiệp, tiêu diệt các sâu hại làm tăng năng suất cây trồng, làm tăng được phẩm chất sản phẩm, hạn chế được nhiều sản phẩm bị sâu hại, mang lại hiệu quả kinh tế cao nhưng bên cạnh những mặt tích cực còn có nhiều mặt tiêu cực gây ảnh hưởng không ích đến sức khỏe con người, vật nuôi các động vật có ích trong nông nghiệp và có thể làm phát sinh thêm nhiều bệnh dịch mới ảnh hưởng đến năng suất cây trồng .Vì vậy với việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật chúng ta cần phải sử dụng đúng lúc, đúng liều lượng, đúng nồng độ, đúng thời vụ và khi cần thiết thì mới nên sử dụng thuốc bảo vệ thực vật không nên sử dụng bừa bãi và chúng ta khuyến khích nông dân có thể sử dụng thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc tự nhiên để giảm bớt nguy hại cho môi trường sống chúng ta.

Tài liệu tham khảo: 1.Hóa học môi trường- Đăng Kim Chi, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật-2006. 2.Môi trường và sức khỏe-Nguyễn Đức Khiển, Nhà xuất bản LĐ-XH. Trang; trang 25,98 110 3.Công nghệ sinh học môi trường- Nguyễn Đức Lượng, Nguyễn Thị Thùy Dương; trang 19,20. 4.Độc tố học môi trường- Trần Thị Mai Phương, ĐHKHTN TPHCM. 5.Environment chemistry-James E.Girard, American University. 6.website: http://www.en.wikipedia.org và các tài liệu tham khảo khác