Độc chất học: Phốtpho và các hợp chất của chúng . MỤC LỤC 1 2 3 4 5 5.1 5.2 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 7 8 9 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 Tính chất của Phốt pho Tác hại của Phôtpho trắng Nguồn phôtpho trong tự nhiên Vòng tuần hoàn của phôtpho Độc tính của phôtpho đối với con người Nhiễm độc cấp tính Nhiễm độc mãn tính Phôtpho đỏ và các hợp chất phôtpho khác Phôtpho đỏ Phôtphin (PH 3 ) Axit Phôtphoric (H 3 PO 4 ) Phôtpho pentaoxit (P 2 O 5 ) Phôtpho pentaclorua (PCl 5 ) Phôtpho oxiclorua (POCl 3 ) Phôtpho triclorua (PCl 3 ) Phôtpho sesquisunfua (P 4 S 3 ) Ứng dụng của phôtpho và các hợp chất của phôtpho Ví dụ về tác động của phốt pho Nguyên tắc xử lý phôt pho Quá trình A/O Quá trình phostrip Kỹ thuật mẻ kế tiếp giai đoạn Quá trình A 2 /O Quá trình bardenpho năm giai đoạn Quá trình UCT Quá trình VIP Thu hồi phophat từ chất thải - xu hướng hiện nay trên thế giới 1. TÍNH CHẤT CỦA PHÔTPHO 1 Độc chất học: Phốtpho và các hợp chất của chúng . Phôtpho (P) là một nguyên tố có nhiều trong tự nhiên dưới dạng quặng. Ở sinh vật, P có vai trò quan trọng, có nhiều trong xương động vật dưới dạng canxi phôtphate, trong não, lòng đỏ trứng, dưới dạng hợp hữu cơ…. Phôtpho là một á kim, nguyên tử lượng 31, tỷ trọng 1.83, điểm nóng chảy 94 o C, điểm sôi 278 o C, không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ. Là một chất rắn, dễ gãy ở nhiệt độ thường, mềm dễ uốn, có ba dạng thù hình là trắng (vàng), đỏ và phôtpho pryromorphic. 2. TÁC HẠI CỦA PHÔTPHO TRẮNG. Nguyên tố P lần đầu tiên được chiết xuất từ xương động vật, chủ yếu làm nguyên liệu chế tạo diêm. Đầu thế kỷ 19, nhu cầu đòi hỏi diêm rất lớn, nên sản xuất phát triển mạnh. Chẳng bao lâu sau, bệnh nhiễm độc P xuất hiện ở công nhân làm diêm và các trường hợp đầu tiên đã được nhận biết vào năm 1845 khi công nhân sản xuất bị hoại tử xương hàm. Bệnh nghiêm trọng và làm biến dạng khuôn mặt, gây tử vong đến 20% trường hợp bệnh trong thế kỷ 19 và người ta sớm nhận ra rồi tìm các biện pháp làm giảm thiệt hại. Điều đó có thể thực hiện khi tìm ra chất thay thế P trắng bằng P đỏ và chất tương đối an toàn là phôtpho sesquisunfua (P 4 S 3 ). Công ước Berne năm 1906 quy định các quốc gia tham gia công ước không được chế tạo và nhập khẩu diêm làm từ P trắng. Nhưng mối nguy hiểm do P trắng ở một số nước vẫn còn tiếp tục do việc dùng P trắng trong công nghiệp chất nổ đang phát triển. Ngày nay, nguy cơ tác hại sức khỏe từ P trắng vẫn còn tiềm ẩn đối với những người làm việc có liên quan đến chất độc này. 3. NGUỒN PHÔTPHO TRONG TỰ NHIÊN. Các vi sinh vật biển nhận một lượng đáng kể phôtpho từ các nguồn thực phẩm hoặc các cơ thể chết dưới dạng phôtpho khó hòa tan hoặc phôtphate vô cơ hòa tan. Chỉ một phần nhỏ phôtphate ở dưới đất (5%) là có thể được cây trồng hấp thụ vì chỉ có đihyđrôgenphôtphate (H 2 PO 4 - ) có thể hòa tan tốt trong nước. Các phôtphate vô cơ khó hòa tan sẽ tồn tại trong đất và sau này có thể bị các axit như axit limonic, axit sunfuric hòa tan và đi vào thành phần của nguyên sinh động vật. Các phôtpho tồn tại ở các gốc rễ cây trồng, sẽ từ từ thủy phân ở dạng các khoáng vi sinh do quá trình phôtphate hóa. 2 Độc chất học: Phốtpho và các hợp chất của chúng . Lượng phôtphate trong hệ sinh thái nước và sinh vật trên cạn không đủ cung cấp dinh dưỡng cho các thực vật (lượng phôtphate này chỉ vào khoảng 0,5 – 5% khối lượng, cho nên phôtpho thường được biểu thị như là chất dinh dưỡng hạn định. Sự thiếu hụt này được bổ sung bởi các hoạt động nhân tạo như việc sản xuất các phân bón phôtphate từ các quặng phôtphate (superphôtphate, đisuperphôtphate, NPK… .). Lượng phôtpho dư trong phân bón thấm qua đất, qua sông ra biển và lắng ở đó. Trong nước mưa nồng độ có từ 10 – 100 mg/m 3 ( do bụi, muối biển bốc hơi, các quá trình có nhiệt độ cao và quá trình chuyển hóa phôtpho trong khí quyển). Nguồn phát sinh phôtpho bao gồm: Trong tự nhiên. Sản xuất bom, đạn. Sản xuất hóa chất, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật. Chất thải, các chất bài tiết của động vật Trong bùn thải của hệ thống xử lý nước thải…. 4. VÒNG TUẦN HOÀN CỦA PHÔTPHO Phôtpho là một trong các nguyên tố rất cần thiết cho sự sống. Trong vỏ trái đất phôtpho là nguyên tố đứng ở vị trí thứ hai. Hóa học môi trường của phôtpho khác với các nguyên tố phi kim loại khác ở chỗ các phản ứng khử đóng vai trò không ổn định. Liên kết phôtpho tự nhiên (P 2 O 5 ) chứa nguyên tử phôtpho hóa trị +5, đây là dạng liên kết bền vững với ôxy (E D > 500kj/mol) song vì đặc tính điện tử và phân tử lượng lớn mà hợp chất phôtpho tự nhiên có áp suất hơi rất nhỏ. Do đó trong khí quyển thành phần phôtpho rất ít có ý nghĩa. Nền tảng của liên kết phôtpho trong môi trường là axit phôtphoric H 3 PO 4 với hằng số phân ly pK 1 = 2,15; pK 2 = 7,20 và pK 3 = 12,35 ở 25 0 C. Nó tạo thành không ít hơn 200 loại khoáng tồn tại trong tự nhiên, trước hết là với các cation như Na + , Mg +2 , Ca +2 , Al +3 , Pb +2 , Fe +2 , Fe +3 , Mn +4 , Cu +2 , Zn +2 , Th +4 , UO 2 +2 và những nguyên tố họ lantan, trong đó chỉ có một số canxi phôtphate là có ý nghĩa như là nguyên liệu của ngành công nghiệp phôtpho (Bảng 1). Khoảng 95% nguồn phôtpho trên thế giới tồn tại dưới dạng các fluorapatit. Phân hủy phôtpho qua ôxy hóa kết hợp với nước tạo thành axit ortohophôtphoric (H 3 PO 4 ) sau đó thành các muối ortohophôtphate. Phôtphate 3 Độc chất học: Phốtpho và các hợp chất của chúng . này là dẫn xuất của các axit phôtpho ở dạng chung H n+2 P n O 3n+1 (n = 2 điphôtpho axit, n = 3: triphôtphoaxit) và chứa cầu liên kết P - - O - - P. Ví dụ: 2HPO 4 -2 = P 2 O 7 -4 + H 2 O. Bảng 1: Một số khoáng canxi phôtphate Tên Công thức Tỷ lệ Ca/pP Canxidihydrogenphôtphat e Ca(H 2 PO 4 )H 2 O 0,5 Brushit CaHPO 4 .2H 2 O 1 Monetit CaHPO 4 1 Octacanxi phôtphate Ca 8 H 2 (PO 4 ) 6 .5H 2 O 1,33 Whitlockit Ca 3 (PO 4 ) 1,5 Hyđrôylapatit Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 1,67 Fluorapatit Ca 10 (PO 4 ) 3 F 2 1,67 Nguồn: Lê Văn Cát, 2007 Axit phôtpho có thể liên kết với các hợp chất hữu cơ hydrôxyl là những hợp chất có ý nghĩa nền tảng trong tất cả các hệ thống sinh học. Ví dụ về một số hợp chất hữu cơ phôtpho như adenosintriphôtphate, hợp chất uridintriphôtphate và cytidintriphôtphate. Vòng tuần hoàn phôtpho bao gồm các quá trình trao đổi phôtpho giữa các phôtphate vô cơ và hữu cơ trong quá trình sống của sinh vật. Theo một số tác giả thì vòng tuần hoàn sinh hóa của phôtpho có thể tách ra thành hai phần riêng: đất – cây trồng và nước – cặn lắng vì hai phần này trao đổi chất với nhau rất ít. Điều đáng chú ý là một phần phôtpho thông qua sử dụng sinh học và dân dụng đã được phân tán một cách chậm chạp và một số được giữ lại trên bề mặt Trái đất hoặc lắng dưới biển. 4 Độc chất học: Phốtpho và các hợp chất của chúng . Hình 1: Vòng tuần hoàn của P trong tự nhiên Cân bằng H 2 O – H 3 PO 4 phụ thuộc vào pH, ở giá trị pH = 7 tồn tại cân bằng sau: H 2 PO 4 - = HPO 4 -2 + H + Trong địa quyển và thủy quyển, các ion kim loại như Ca +2 , Fe +3 , Al +3 có khả năng liên kết dễ dàng với phôtpho. Sự phụ thuộc của độ hòa tan của các phôtphate kim loại vào pH rất có ý nghĩa đối với quá trình kết tủa phôtphate trong các hồ nước ngọt có hiện tượng phì dưỡng (eutrophication). Nồng độ phôtphate thực tế cao hơn nhiều so với nồng độ ở trạng thái cân bằng tương ứng. Điều này có thể là do ảnh hưởng của một số ion lạ có khả năng hòa tan tốt hoặc là do quá trình kết tinh hoặc liên kết xảy ra chập chạp. Liên kết của các ion kim loại với phôtphate tạo thành từ bước quá độ của các phản ứng kết tủa và phản ứng bề mặt. Quá trình hấp thụ phôtphate bằng nhôm hyđrôxyt, sắt hyđrôxyt hoặc các ôxyt ngậm nước tuân theo cơ chế liên hợp và đạt cực đạt cực đại ở giá trị pH mà tại đó tồn tại dạng ion H 2 PO 4 - . Bước quá độ chuyển sang môi trường kiềm có tác dụng như là quá trình khử hấp phụ. Đặc trưng tổng hợp quá trình chuyển pha của phôtphate từ pha lỏng sang pha rắn là tỷ lệ giữa kim loại và phôtpho trong sản phẩm kết tủa. Tỷ lệ này thường lớn hơn 1, kết quả là một phần lớn phôtphate đưa vào đất dưới dạng phân bón không chuyển hóa được thành chất dinh dưỡng. Vì vậy tùy theo tính chất của từng loại đất mà phần phôtphate theo phân bón có thể bị giữ lại, không có tác dụng tích cực. 5 Độc chất học: Phốtpho và các hợp chất của chúng . Dung dịch nước của các sản phẩm phân ly của H 3 PO 4 phụ thuộc nhiều vào giá trị pH ở những hình thái H 3 PO 4 ( O ), H 2 PO 4 - ( 1 ), HPO 4 -2 ( 2 ), PO 4 -3 ( 3 ). Trước hết các gốc thực vật sẽ hấp thụ H 2 PO 4 - và HPO 4 -2 . Ở pH ≤ 6 bắt đầu có sự cố định phôtphate với liên kết Fe +3 và Al +3 chủ yếu dẫn tới kết tủa các phôtphate kiềm của Fe +3 và Al +3 (M(PO 4 ) 6 (OH) 3(1-X) , với M là nhôm hoặc sắt). Quá trình hấp phụ trên bề mặt các ôxyt ngậm nước hoặc keo là nhờ các sản phẩm thủy phân. Ơ pH ≥ 7 bắt đầu kết tủa các caxiphôtphate như CaHPO 4 hoặc các hyđrôxylapatit Ca 10 (PO 4 ) 6 (OH) 2 . Do đó khi sử dụng phôtphate làm chất dinh dưỡng cho thực vật thì yêu cầu giá trị pH trong một giới hạn hẹp, vì nếu ở điều kiện không thích hợp các phôtphate sẽ bị giữ lại trong đất. Các phôtphate trong nguồn nước chảy hoặc nguồn tĩnh thường là nguồn gốc dẫn đến hiện tượng phì dưỡng. Những chất này có thể là các chất tẩy rữa hoặc chất làm mềm nước cứng đi vào thủy quyển, như pentanatripôlyphôtphate (Na 5 P 3 O 10 ). Ngoài ra còn có một số chất như sắt phôtphate từ các lớp cặn lắng có thể bị hòa tan trở lại khi trong các nguồn nước có chứa nhiều chất dinh dưỡng và chất ô nhiễm có thể tồn tại các điều kiện khử hoặc giá trị pH thấp, quá trình có thể xảy ra theo phương trình sau: Fe(PO 4 ) r + H + + e - = Fe +2 (nước) + HPO 4 -2 (nước) Chất khử có thể là H 2 S hoặc các hợp chất hữu cơ trong nước. Nước biển với pH = 8,1 là một điều kiện tốt để kết tủa PO 4 -3 . Nồng độ phôtpho tính toán theo lý thuyết cân băng pha vào khoảng 1,1 µg/l. Nhưng thực tế thì nồng độ phôtpho trong nước biển lớn hơn nhiều, đó là do quá trình hòa tan trở lại của các keo phôtpho hoặc các hợp chất hữu cơ phôtpho. Nồng độ phôtpho trong nước biển tăng dần theo chiều sâu của biển so với lớp bề mặt. Điều này có thể giải thích rằng các sản phẩm sinh học chứa phôtpho ở dưới lớp nước sâu của biển sẽ bị hạn chế do các tia mặt trời không tới được để tham gia quá trình tổng hợp. 5. ĐỘC TÍNH CỦA PHÔTPHO ĐỐI VỚI CON NGƯỜI 5.1. Nhiễm độc cấp tính 5.1.1.Tác dụng cục bộ Do va chạm với P gây bỏng, vết thương lâu lành. 6 Độc chất học: Phốtpho và các hợp chất của chúng . Hóa chất P kích ứng mạnh da, mắt và đường hô hấp (cảm giác bỏng, ho) Hít phải nồng độ cao của P trong không khi gây viêm phế quản, có thể phù phổi. 5.1.2.Tác dụng toàn thân Nuốt phải P gây ra nhiễm độc toàn thân. Nguyên nhân có thể do tai nạn, nhầm lẫn, tự tử. Hậu quả là tổn thương gan, thận, cơ tim, tiểu động mạch…, có thể tử vong. Người ta phân biệt 2 giai đoạn biểu hiện nhiễm độc khi nuốt phải P (R. Lauwerys) - Nuốt phải P sau ½ giờ xảy ra các triệu chứng kích ứng dạ dày – ruột rất nghiêm trọng. Tử vong xảy ra do suy tim – mạch. - Giai đoạn đầu kéo dài khoảng 24 giờ, có thể tiếp theo một giai đoạn tiềm tàng kéo dài từ vài giờ đến vài ngày. - Giai đoạn tiếp theo xuất hiện đau bụng dưới kèm theo buồn nôn, nôn, nôn ra máu, giảm niệu, lẫn tâm thần, co giật, hôn mê và tử vong. Mổ tử thi phát hiện các tổn thương nghiêm trọng của gan, tim, thận. Trong trường hợp sống sót có thể bị xơ gan. Trong phòng tối thấy phát quang các chất trong dạ dày, phân, nước tiểu, … là đặc trưng nhiễm độc phôtpho trắng. Các triệu chứng trên hiếm gặp trong môi trường công nghiệp tiếp xúc với phôtpho trắng. 5.2. Nhiễm độc mãn tính Hít thở lâu dài P trắng trong không khi môi trường lao động dẫn đến tác hại hệ thống xương, hoại tử các xương hàm; khí tiêu, đau bụng dưới; suy mòn; chứng vàng da; bệnh gan và thận; tổn thương gan dẫn đến viêm gan nhiễm độc. Giảm đường huyết nghiêm trọng Các biến đổi điện tâm đồ do viêm cơ tim Rối loạn chất điện giải. Bệnh ảnh hưởng đến răng; bệnh tiến triển làm hàm sưng lên, đau, mất răng, xoang tạo thành các ổ hoại tử ở hàm… 6. PHÔTPHO ĐỎ VÀ CÁC HỢP CHẤT PHÔTPHO KHÁC 6.1. Phôtpho đỏ 7 Độc chất học: Phốtpho và các hợp chất của chúng . Phôtpho đỏ là một dạng thù hình của phôtpho nhưng là chất trơ, không có các hoạt tính đặc biệt như của P trắng. Phôtpho đỏ được chế tạo từ phôtpho trắng và được xem là an toàn. Trước đây, trong quá trình sử dụng P đỏ người ta thấy nó gây ra một số tác hại sức khỏe, nguyên nhân là do trong P đỏ có lẫn P trắng, được xem là tạp chất ô nhiễm. P đỏ chủ yếu được dùng trong công nghiệp diêm, chế tạo pháo hoa, pháo lệnh,… 6.2. Phôtphin (PH 3 ) – Là chất khí không màu, tinh khiết không mùi (mùi tỏi khi tạo thành từ phôtphua). Tỉ trọng 1,175; sôi ở -87,4 oC; nóng chảy -132,5 oC. – Rất ít tan trong nước, tan nhiều trong cồn và ête. Nó có thể hóa lỏng và cháy với ngọn lửa màu xanh sáng. – Rất độc, tác dụng lên hệ thần kinh trung ương gây hôn mê. Gây kích ứng phần da hở, niêm mạc mắt, đường hô hấp, gây xuất huyết ở phổi. 6.3. Axit Phôtphoric (H 3 PO 4 ) Axit phôtphoric (H 3 PO 4 ) còn gọi là axit orthophôtphoric, là một chất lỏng, trong sánh, tan trong nước và cồn. Phân tử lượng : 98; tỷ trọng : 1,83; điểm nóng chảy : 42,3 o C; điểm sôi : 213 o C (mất ½ H 2 O) Axit phôtphoric là một axit tương đối mạnh, được dùng nhiều trong công nghiệp phân bón superphôtphate. Nó được dùng để làm sạch bề mặt kim loại trước khi sơn, nếu có lẫn tạp chất có thể sinh ra hiđrô, từ đó có thể tạo ra một khí cực độc là PH 3 … Nếu bị axit bắn vào da hoặc mắt thì ngay tức khắc phải rửa với nhiều nước tại nguồn gần nhất trước khi đưa nạn nhân đi cấp cứu. 6.4. Phôtpho pentaoxit (P 2 O 5 ) Còn gọi là anhiđrit phôtphoric, phôtphoric pentaoxit, là một bột trắng, chảy ra trong không khí, tan trong H 2 SO 4 , phân hủy mạnh mẽ trong nước. Phân tử lượng : 142; tỷ trọng 2,39; điểm nóng chảy 569 o C Được dùng trong tổng hợp hữu cơ làm tác nhân khử nước. Nó có tác dụng ăn mòn đối với mắt, niêm mạc, da. Hít phải hơi phôtpho pentaoxit có thể bị phù phổi. 8 Độc chất học: Phốtpho và các hợp chất của chúng . 6.5. Phôtpho pentaclorua (PCl 5 ) Là một khối kết tinh, bốc khói, mù hăng cay, khó ngửi. Phân hủy trong nước, tan trong CS 2 , CCl 4 Phân tử lượng : 208,2; tỷ trọng 4,64 Được dùng trong tổng hợp hữu cơ. Phôtpho pentaclorua phân hủy tạo thành axit clohiđrit và axit phôtphoric Phôtpho pentaclorua tiếp xúc với không khí tạo ra khói ăn mòn, rất nguy hiểm với mắt, niêm mạc và da. Hít thở phải khói có thể gây phù phổi. Khói tiếp xúc với da cũng làm bỏng da. 6.6. Phôtpho oxiclorua (POCl 3 ) Còn gọi là phôtphoryl clorua, là chất lỏng màu vàng nhạt, mùi khó ngửi. Phân tử lượng : 153,4; tỷ trọng 1,67; điểm nóng chảy : 2 o C; điểm sôi : 105,3 o C Được dùng làm tác nhân clo hóa cho hợp chất hữu cơ. Tính chất của nó nguy hiểm như phôtpho pentaclorua 6.7. Phôtpho triclorua (PCl 3 ) Là chất lỏng không màu, bốc khói, tan trong dung môi hữu cơ. Nó phân hủy trong nước, giải phóng nhiều nhiệt. Được dùng để sản xuất phôtpho pentaclorua (PCl 5 ) là tác nhân clo hóa Phôtpho triclorua là một chất cực kỳ ăn mòn khi ẩm. Nếu đun nóng sẽ tạo thành PH 3 . Phản ứng mạnh với kiềm. Phôtpho triclorua là một chất gây cháy, nổ Tính chất nguy hiểm như PCl 5 nên khi tiếp xúc phải rất thận trọng dự phòng. 6.8. Phôtpho sesquisunfua (P 4 S 3 ) Còn gọi là tetraphôtpho trisunfua. Là chất kết tinh màu vàng, tan trong nước lạnh, phân hủy trong nước nóng, tan trong một số dung môi hữu cơ. Phân tử lượng : 220,26; tỷ trọng 2,03; điểm nóng chảy : 1,74 o C; điểm sôi : 408 o C Hiện nay chất này được dùng nhiều trong công nghiệp diêm, làm đầu que diêm hoặc bên sườn hộp diêm (hột quẹt) để đánh diêm (quẹt) 9 Độc chất học: Phốtpho và các hợp chất của chúng . Tuy là chất tương đối ít độc, nhưng hít phải hơi của P 4 S 3 cũng gây kích ứng các niêm mạc. 7. ỨNG DỤNG CỦA PHÔTPHO VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA PHÔTPHO Axít phốtphoric đậm đặc, có thể chứa tới 70% - 75% P 2 O 5 là rất quan trọng đối với ngành nông nghiệp do nó được dùng để sản xuất phân bón. Nhu cầu toàn cầu về phân bón đã dẫn tới sự tăng trưởng đáng kể trong sản xuất phốtphat (PO 4 3- ) trong nửa sau của thế kỷ 20. Các phốtphat được dùng trong sản xuất các loại thủy tinh đặc biệt được sử dụng trong các loại đèn hơi natri. Tro xương, phôtphate canxi, được sử dụng trong sản xuất đồ sứ. Natri tripolyphôtphate được sản xuất từ axít phốphoric được sử dụng trong bột giặt ở một số quốc gia, nhưng lại bị cấm ở một số quốc gia khác. Axít phốtphoric được sản xuất từ phốtpho được sử dụng trong các ứng dụng như các đồ uống chứa sôđa. Axít này cũng là điểm khởi đầu để chế tạo các phốtphat cấp thực phẩm. Các hóa chất này bao gồm phôtphate mônôcanxi được dùng trong bột nở và các phốtphat khác của natri. Trong số các ứng dụng khác, các hóa chất này được dùng để cải thiện các đặc trưng của thịt hay phó mát đã chế biến. Người ta còn dùng phôtpho trong thuốc đánh răng. Trinatri phôtphate được dùng trong các chất làm sạch để làm mềm nước và chống ăn mòn cho các đường ống/nồi hơi. Phôtpho được sử dụng rộng rãi để sản xuất các hợp chất hữu cơ chứa phôtpho, thông qua các chất trung gian như clorua phôtpho và sulfua phôtpho. Các chất này có nhiều ứng dụng, bao gồm các chất làm dẻo, các chất làm chậm cháy, thuốc trừ sâu, các chất chiết và các chất xử lý nước. Nguyên tố này cũng là thành phần quan trọng trong sản xuất thép, trong sản xuất đồng thau và trong nhiều sản phẩm liên quan khác. Phôtpho trắng được sử dụng trong các ứng dụng quân sự như bom lửa, tạo ra các màn khói như trong các bình khói và bom khói, và trong đạn lửa. 10 [...]... nước thải có khả năng thu hồi photphat Phần lớn các nhà máy này thu hồi photphat ở dạng canxi photphat hoặc struvit (magiê amoni photphat (MgNH4PO4); cũng có nhà máy áp dụng phương pháp kết tủa sắt photphat Photphat thu hồi từ các nhà máy xử lý nước thải được sử dụng để sản xuất nguyên liệu photpho cho sản xuất chất tẩy rửa hoặc các hợp chất photphat công nghiệp khác Photphat thu hồi cũng được bán... vùng có lũ thì các hợp chất photphat bị cuốn trôi vào sông hồ cùng với lớp đất này Nước thải thường chứa cả hai dạng photphat có nguồn gốc sinh học và phi sinh học Nguồn chính của photphat phi sinh học là các chất tẩy rửa chứa photphat (như natri tripolyphotphat) Hà Lan là nước đã đưa ra và sử dụng rộng rãi các chất tẩy rửa không chứa photphat, nhờ đó giảm được 50% lượng photphat trong nước thải Tuy... trình xử lý và thu hồi photphat từ nước thải không những phải loại bỏ một cách hiệu quả phần lớn photphat có trong đó mà còn có thể thu hồi photphat và chuyển nó thành dạng sản phẩm thương mại để bù đắp một phần chi phí xử lý nước thải Đây là một khó khăn lớn, vì nồng độ photphat trong nước thải thường rất thấp (cỡ ppm) Tuy nhiên, do photphat có khả năng tạo 21 Độc chất học: Phốtpho và các hợp chất của... chất tẩy rửa không photphat đối với môi trường chưa được đánh giá kỹ, nên việc sử dụng chúng vẫn chưa trở thành phổ biến Hiện nay, khả năng giảm phát thải photphat trực tiếp tại các trang trại sản xuất nông nghiệp hoặc khả năng loại trừ photphat dạng sinh học ra khỏi nước thải là rất hạn chế Vì vậy, phương pháp khả thi duy nhất để giảm lượng photphat trong các sông ngòi là loại bỏ photphat tại các nhà... phôtpho bằng biện pháp sinh học (enhanced biological phophorus removal EBPR) Nhiều loại vi sinh vật tham gia vào quá trình hấp thu – tàng trữ - thải phôtpho được quy chung về nhóm vi sinh bio – P mà vi sinh Acinetobacter là chủ yếu Loại vi sinh bio – P phát triển trong điều kiện vận hành kế tiếp chu trình hiếu khí – yếm khí, tham gia vào quá trình tách loại phôtpho theo cơ chế trên Hệ thống xử lý phôtpho... học: Phốtpho và các hợp chất của chúng Hình 2: P trắng được sử dụng tại Fullujah, Iraq Phôtpho đỏ được sử dụng để sản xuất các vỏ bao diêm an to n, pháo hoa Với một lượng nhỏ, phôtpho được dùng như là chất thêm vào cho các loại bán dẫn loại n Phôtpho P32 và phôtpho P33 được dùng như là các chất phát hiện dấu vết phóng xạ trong các phòng thí nghiệm hóa sinh học Một ứng dụng khác cua phôtpho là sản... nhiên cần phải tính to n đủ thời gian lưu cho giai đoạn hiếu khí để oxy hóa amoni 9.2 Quá trình phostrip Phostrip là quá trình tách loại phôtpho có ghép thêm công đoạn phụ để kết tủa phôtphate tan sau khi xử lý yếm khí Lắng Hiếu khí Bùn thải Yếm khí Nước sau xử lý yếm khí Nước sau kết tủa Kết tủa hóa học Hóa chất Bùn thải Sơ đồ 2: Quá trình phostrip xử lý phôtpho Trong sơ đồ công nghệ Phostrip, một phần... Thiếu khí Sơ đồ 6: Quá trình VIP xử lý phôtpho 20 Độc chất học: Phốtpho và các hợp chất của chúng Do P là chất ô nhiễm đại lượng nên xử lý phôtpho trong đất ít được quan tâm Tuy nhiên, một số kỹ thuật được sử dụng để xử lý là: kỹ thuật bùn nhão, kỹ thuật trải đất, kỹ thuật đống ủ… Ngoài ra, có thể sử dụng thực vật để xử lý phôtpho trong đất 9.8 Thu hồi phophat từ chất thải - xu hướng hiện nay trên... ở các khu vực nông nghiệp, thì ngày nay, vấn đề ô nhiễm nước do các hợp chất photphat đang nổi lên ngày càng rõ nét Hai nguồn chính gây nhiễm photphat cho nước bề mặt là canh tác trồng trọt và nước thải Mức độ ô nhiễm từ phân hóa học và phân gia súc phụ thuộc vào loại đất, địa hình và điều kiện khí hậu Thường các hợp chất photphat ít bị chiết ra hơn so vói các hợp chất nitrat, vì chúng có xu hướng... cũng có một nhà máy thu hồi kali amoni photphat từ phân trâu bò, có khả năng xử lý 700.000 tấn phân/năm Ngoài ra, Hà Lan còn dự kiến xây dựng nhà máy thu hồi photphat từ phân gà với công suất xử lý 300.000 tấn/năm Nhìn chung, trước yêu cầu bảo vệ môi trường, nhất là môi trường nước, nhiều quốc gia trên thế giới đang tăng cường việc thu hồi và tái chế các hợp chất photphat từ các nguồn nước thải cũng . phôtpho Độc tính của phôtpho đối với con người Nhiễm độc cấp tính Nhiễm độc mãn tính Phôtpho đỏ và các hợp chất phôtpho khác Phôtpho đỏ Phôtphin (PH 3 ) Axit Phôtphoric (H 3 PO 4 ) Phôtpho pentaoxit. (P 2 O 5 ) Phôtpho pentaclorua (PCl 5 ) Phôtpho oxiclorua (POCl 3 ) Phôtpho triclorua (PCl 3 ) Phôtpho sesquisunfua (P 4 S 3 ) Ứng dụng của phôtpho và các hợp chất của phôtpho Ví dụ về tác động của phốt pho Nguyên. công nghiệp phôtpho (Bảng 1). Khoảng 95% nguồn phôtpho trên thế giới tồn tại dưới dạng các fluorapatit. Phân hủy phôtpho qua ôxy hóa kết hợp với nước tạo thành axit ortohophôtphoric (H 3 PO 4 )