TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA MÔI TRƯỜNG  BÀI TIỂU LUẬN ĐỘC HỌC Đề Tài: ĐỘC HỌC CÁC NGUYÊN TỐ PHỐT PHO, SELEN FLUOR Chuyên ngành: Công Nghệ Môi Trường Họ tên học viên : Nguyễn Thanh Sơn Nguyễn Thị Ngọc Hân Giáo viên hướng dẫn : Đặng Kim Chi Đà Nẵng - 2011 LỜI NÓI ĐẦU Độc học ngành nghiên cứu tác động độc chất lên cấu trúc chức hệ sinh thái Nghiên cứu độc học giúp ta biết hiểu rõ ảnh hưởng độc chất sinh vật môi trường Qua đó, tìm phương pháp phòng ngừa, giảm thiểu tác động xấu độc chất lên thể sống môi trường Nhận thức tầm quan trọng việc nghiên cứu độc học, phân công để thực tiểu luận độc học nguyên tố Phốt pho, Selen Fluor Việc xếp thứ tự trình bày độc học nguyên tố dựa số thứ tự nhóm chứa nguyên tố bảng phân hạng tuần hoàn Phốtspho(VA), Selen (VIA) Fluor (VIIA) Bài tiểu luận thực hợp tác học viên Nguyễn Thanh Sơn học viên Nguyễn Thị Ngọc Hân Chúng có phân công cụ thể công việc, Nguyễn Thanh Sơn thực phần độc học nguyên tố Se Phốt pho; Nguyễn Thị Ngọc Hân thực phần độc học nguyên tố Fluor, phần nguyên lý, phương pháp xâm nhập vào thể sống nguyên tố Phốt pho, biện pháp phòng ngừa ứng cứu nhiễm độc nguyên tố Phốt Selen, phần tổng hợp, mục lục tài liệu tham khảo Trong thời gian ngắn cộng với vốn kiến thức ỏi độc học, nỗ lực việc nghiên cứu tài liệu để thực tiểu luận Chúng mong nhận đóng góp ý kiến giáo viên học viên khác Xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC PHẦN I: ĐỘC HỌC PHỐT PHO LỜI NÓI ĐẦU Phốtpho (từ tiếng Hy Lạp phosphoros, có nghĩa "vật mang ánh sáng" tên gọi cổ đại Sao Kim) nhà giả kim thuật người Đức Hennig Brand phát năm 1669 thông qua việc điều chế nước tiểu Làm việc Hamburg, Brand cố gắng chưng cất muối cách cho bay nước tiểu, trình ông thu khoáng chất màu trắng phát sáng bóng đêm cháy sáng rực rỡ Kể từ đó, chữ lân quang, liên quan đến ánh sáng lân tinh phốtpho, sử dụng để miêu tả chất phát sáng bóng tối mà không cần cháy Tuy nhiên chất vật lý tượng lân quang không trùng với chế phát sáng phốtpho: Brand không nhận thực tế phốtpho cháy âm ỉ phát sáng Các loại diêm sử dụng phốtpho trắng thành phần chúng, nguy hiểm độc tính phốtpho trắng Các trường hợp giết người, tự sát vụ ngộ độc ngẫu việc sử dụng chất Ngoài ra, phơi nhiễm trước phốtpho làm cho nhiều công nhân bị mắc chứng bệnh chết hoại xương hàm Khi phốtpho đỏ phát hiện, khả cháy độc tính thấp làm cho dạng phốtpho nhanh chóng chấp nhận chất thay cho phốtpho trắng sản xuất diêm Các đặc trưng bật Dạng phổ biến phốtpho chất rắn dạng sáp có màu trắng có mùi đặc trưng khó ngửi tương tự tỏi Dạng tinh khiết không màu suốt Phi kim không hòa tan nước hòa tan đisulfua cacbon Phốtpho tinh khiết bắt cháy không khí tạo khói trắng chứa pentôxít phốtpho Thù hình Các hình dạng Phốtpho Phốtpho tồn ba dạng thù hình có màu: trắng, đỏ đen Các dạng thù hình khác tồn Phổ biến phốt trắng phốt đỏ, hai chứa mạng gồm nhóm phân bổ kiểu tứ diện gồm nguyên tử phốtpho Các tứ diện phốt trắng tạo thành nhóm riêng; tứ diện phốtpho đỏ liên kết với thành chuỗi Phốtpho trắng cháy tiếp xúc với không khí hay bị tiếp xúc với nguồn nhiệt ánh sáng Phốtpho tồn dạng ưa thích mặt động học nhiệt động lực học Chúng tách nhiệt độ chuyển tiếp -3,8 °C Một dạng gọi dạng "alpha", dạng gọi "beta" Phốtpho đỏ tương đối ổn định thăng hoa áp suất atm 170 °C cháy va chạm hay nhiệt ma sát Thù hình phốtpho đen tồn có cấu trúc tương tự graphit – nguyên tử xếp lớp theo lục giác có tính dẫn điện Sự phổ biến: Do độ hoạt động hóa học cao ôxy không khí hợp chất chứa ôxy khác nên phốtpho tự nhiên không tồn dạng đơn chất, mà phân bổ rộng rãi loại khoáng chất khác Các loại đá phốtphat, phần cấu tạo apatit (khoáng chất chứa phốtphat tricanxi dạng không tinh khiết) nguồn quan trọng mặt thương mại nguyên tố Các mỏ apatit lớn có Nga, Maroc, Florida, Idaho, Tennessee, Utah v.v Tại Việt Nam có mỏ apatit Lào Cai Tuy nhiên, có e ngại mỏ apatit nhanh chóng cạn kiệt Hoa Kỳ không mỏ apatit vào khoảng năm 2035 Trung Quốc Maroc sở hữu mỏ apatit lớn biết nay, chúng cạn kiệt Cùng với cạn kiệt mỏ nảy sinh vấn đề nghiêm trọng việc sản xuất lương thực, thực phẩm giới phốtpho thành phần loại phân bón Thù hình màu trắng phốtpho sản xuất theo nhiều cách khác Trong quy trình, phốtphat tricanxi thu từ loại đá phốtphat, nung nóng lò nung với có mặt cacbon silica Phốtpho dạng nguyên tố sau giải phóng dạng thu thập lại dạng axít phốtphoric TỔNG QUAN VỀ PHỐTPHO 2.1 Trạng thái tự nhiên tính chất phốtpho: 2.1.1 Trạng thái tự nhiên Phôtpho (P) nguyên tố có nhiều tự nhiên dạng quặng Ở sinh vật, P có vai trò quan trọng, có nhiều xương động vật dạng canxi phôtphate, não, long đỏ trứng, dạng hợp hữu cơ… Do độ hoạt động hóa học cao ôxy không khí hợp chất chứa ôxy khác nên phốtpho tự nhiên không tồn dạng đơn chất, mà phân bổ rộng rãi loại khoáng chất khác Các loại đá phốtphat, phần cấu tạo apatit (khoáng chất chứa phốtphat tricanxi dạng không tinh khiết) nguồn quan trọng mặt thương mại nguyên tố Các mỏ apatit lớn có Nga, Maroc, Florida, Idaho, Tennessee, Utah v.v Tại Việt Nam có mỏ apatit Lào Cai Tuy nhiên, có e ngại mỏ apatit nhanh chóng cạn kiệt Hoa Kỳ không mỏ apatit vào khoảng năm 2035 Trung Quốc Maroc sở hữu mỏ apatit lớn biết nay, chúng cạn kiệt Cùng với cạn kiệt mỏ nảy sinh vấn đề nghiêm trọng việc sản xuất lương thực, thực phẩm giới phốtpho thành phần loại phân bón Thù hình màu trắng phốtpho sản xuất theo nhiều cách khác Trong quy trình, phốtphat tricanxi thu từ loại đá phốtphat, nung nóng lò nung với có mặt cacbon silica Phốtpho dạng nguyên tố sau giải phóng dạng thu thập lại dạng axít phốtphoric Các vi sinh vật biển nhận lượng đáng kể phôtpho từ nguồn thực phẩm thể chết dạng phôtpho khó hòa tan phôtphate vô hòa tan Chỉ phần nhỏ phôtphate đất (5%) trồng hấp thụ có đihyđrôgenphôtphate (H2PO4-) hòa tan tốt nước Các phôtphate vô khó hòa tan tồn đất sau bị axit axit limonic, axit sunfuric hòa tan vào thành phần nguyên sinh động vật Các phôtpho tồn gốc rễ trồng, từ từ thủy phân dạng khoáng vi sinh trình phôtphate hóa Lượng phôtphate hệ sinh thái nước sinh vật cạn không đủ cung cấp dinh dưỡng cho thực vật (lượng phôtphate vào khoảng 0,5 – 5% khối lượng, phôtpho thường biểu thị chất dinh dưỡng hạn định Sự thiếu hụt bổ sung hoạt động nhân tạo việc sản xuất phân bón phôtphate từ quặng phôtphate (superphôtphate, đisuperphôtphate, NPK… ) Lượng phôtpho dư phân bón thấm qua đất, qua sông biển lắng Trong nước mưa nồng độ có từ 10 – 100 mg/m ( bụi, muối biển bốc hơi, trình có nhiệt độ cao trình chuyển hóa phôtpho 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, chất tiết động vật Trong bùn thải hệ thống xử lý nước thải… 2.1.2.Tính chất vật lý Phôtpho kim, nguyên tử lượng 31, tỷ trọng 1.83, điểm nóng chảy 94oC, điểm sôi 278oC, không tan nước, tan dung môi hữu Là chất rắn, dễ gãy nhiệt độ thường, mềm dễ uốn, có ba dạng thù hình trắng (vàng), đỏ phôtpho pryromorphic 2.1.3 Tính chất hóa học Lớp P có 5e.Trong hợp chất, P có số oxi hoá -3,+3,+5 So với Nitơ,Photpho hoạt động đặc biệt P trắng - Tác dụng với oxihotpho cháy không khí tạo điphotpho pentaoxit toC 4P+O2=2P2O5 P trắng bị oxi hoá chậm không khí thành P 2O3, phản ứng không phát nhiệt mà phát quang -Tác dụng vói axit nitric: 3P+5HNO3+2H2O=3H3PO4 +5NO -Tác dụng với halogen bốc cháy clo nổ flo: 2P+3Cl2=2PCl3 -Tác dụng với muối gây nổ tác dụng với muối có tính oxi hóa mạnh KNO3,KClO3: 6P+5KClO3=3P2O5+5KCl -Tác dụng với hidro kim loại(P thể tính oxi hóa) VDH3(photphin) Ca3P2(canxi photphua) PH3 chất khí,rất độc.Trên 150oC bị bốc cháy không khí: 2PH3+4O2=P2O5+3H2O PH3 sinh thối rữa xác động thực vật,nếu có lẫn diphotphin P2H4 tự bốc cháy phát ánh sáng xanh(đó tượng ma trơi) 2.1.4 Vòng Tuần hoàn phốtpho Phôtpho nguyên tố cần thiết cho sống Trong vỏ trái đất phôtpho nguyên tố đứng vị trí thứ hai Hóa học môi trường phôtpho khác với nguyên tố phi kim loại khác chỗ phản ứng khử đóng vai trò không ổn định Liên kết phôtpho tự nhiên (P 2O5) chứa nguyên tử phôtpho hóa trị +5, dạng liên kết bền vững với ôxy (E D > 500kj/mol) song đặc tính điện tử phân tử lượng lớn mà hợp chất phôtpho tự nhiên có áp suất nhỏ Do khí thành phần phôtpho có ý nghĩa Nền tảng liên kết phôtpho môi trường axit phôtphoric H 3PO4 với số phân ly pK = 2,15; pK2 = 7,20 pK3 = 12,35 250C Nó tạo thành không 200 loại khoáng tồn tự nhiên, trước hết với cation Na +, Mg+2, Ca+2, Al+3, Pb+2, Fe+2, Fe+3, Mn+4, Cu+2, Zn+2, Th+4, UO2+2 nguyên tố họ lantan, có số canxi phôtphate có ý nghĩa nguyên liệu ngành công nghiệp phôtpho (Bảng 1) Khoảng 95% nguồn phôtpho giới tồn dạng fluorapatit Phân hủy phôtpho qua ôxy hóa kết hợp với nước tạo thành axit ortohophôtphoric (H3PO4) sau thành muối ortohophôtphate Phôtphate dẫn xuất axit phôtpho dạng chung Hn+2PnO3n+1 (n = điphôtpho axit, n = 3: triphôtphoaxit) chứa cầu liên kết P - - O - - P Ví dụ: 2HPO 4-2 = P2O7-4 + H2O Bảng 1: Một số khoáng canxi phôtphate Tên Công thức Tỷ lệ Ca/pP Canxidihydrogenphôtphate Ca(H2PO4)H2O 0,5 Brushit CaHPO4.2H2O Monetit CaHPO4 Octacanxi phôtphate Ca8H2(PO4)6.5H2O 1,33 Whitlockit Ca3(PO4) 1,5 Hyđrôylapatit Ca10(PO4)6(OH)2 1,67 Fluorapatit Ca10(PO4)3F2 1,67 Nguồn: Lê Văn Cát, 2007 Axit phôtpho liên kết với hợp chất hữu hydrôxyl hợp chất có ý nghĩa tảng tất hệ thống sinh học Ví dụ số hợp chất hữu phôtpho adenosintriphôtphate, hợp chất uridintriphôtphate cytidintriphôtphate Vòng tuần hoàn phôtpho bao gồm trình trao đổi phôtpho phôtphate vô hữu trình sống sinh vật Theo số tác giả vòng tuần hoàn sinh hóa phôtpho tách thành hai phần riêng: đất – trồng nước – cặn lắng hai phần trao đổi chất với Điều đáng ý phần phôtpho thông qua sử dụng sinh học dân dụng phân tán cách chậm chạp số giữ lại bề mặt Trái đất lắng biển Hình 1: Vòng tuần hoàn P tự nhiên Cân H2O – H3PO4 phụ thuộc vào pH, giá trị pH = tồn cân sau: H2PO4- = HPO4-2 + H+ Trong địa thủy quyển, ion kim loại Ca +2, Fe+3, Al+3 có khả liên kết dễ dàng với phôtpho Sự phụ thuộc độ hòa tan phôtphate kim loại vào pH có ý nghĩa trình kết tủa phôtphate hồ nước có tượng phì dưỡng (eutrophication) Nồng độ phôtphate thực tế cao nhiều so với nồng độ trạng thái cân tương ứng Điều ảnh 10 - Phải tránh tất tiếp xúc trực tiếp với da phải đeo găng tay cao su tự nhiên tiếp xúc với độc chất - Nếu bất cẩn bị chất độc rơi da phải nhanh chóng rửa thật kỹ nhiều nước xà phòng - Những công nhân làm việc môi trường có độc chất phải cung cấp áo quần bao phủ kín hấp ủi Mỗi ngày phải thay quần áo sạch, tất đồ lót Thêm vào đó, công nhân làm việc môi trường độc hại cần có áo quần bảo hộ đầy đủ Việc hít phải không khí độc hại ngăn chặn mặt nạ phòng chống khí độc làm việc môi trường độc hại Sau ngày làm việc, công nhân cần phải tắm rửa kỹ xà phòng nước Cũng cần phải tránh sử dụng thức ăn thuốc nhiễm độc - Một phương pháp an toàn khác tránh việc tiếp xúc lâu với độc chất Điều thực cách hoán đổi vị trí công nhân sau thời gian ngắn làm việc vị trí nguy hiểm Không có gợi ý cụ thể báo cáo cho việc giảm thiểu hấp thụ việc nhiễm độc cấp tính Selen hay hợp chất Selen qua đường hô hấp tiếp xúc qua da Tuy nhiên có trường hợp phơi nhiễm qua hô hấp môi trường công nghiệp lâu báo cáo lại kết cục chịu tác động chất độc Một quy trình chung để giảm thiểu việc phơi nhiễm di chuyển người bị nhiễm độc khỏi khu vực có nguồn phát thải độc chất Se đưa đến nơi thoáng khi, giũ bỏ độc chất khỏi áo quần, giày dép rửa chỗ tiếp xúc da mắt tia nước Đối với nhiễm độc axit Selenic, muối Sodium selenate SeO qua đường miệng báo cáo lại Sự súc rửa ruột kích thích nôn mửa thuốc gây nôn dùng để giảm thiểu tác động Se, axit Selenic chất ăn da hai trình để lại tổn thương định Khả bị sốc, tai biến, giảm huyết áp nhanh nhịp tim ngừng trở thành vấn đề cần phải bàn cãi việc sử dụng thuốc gây nôn Cũng có số gợi ý cho cần tránh 35 dùng dầu cồn để chữa trị cho việc nuốt phải selenium sulfide chất làm tăng khả hấp thụ độc chất vào thể PHẦN III: ĐỘC HỌC NGUYÊN TỐ FLUOR LỜI NÓI ĐẦU: Vào năm 1809 Andre Marie Ampere tuyên bố axit Fluorhydric hợp chất Hydro nguyên tố chưa biết Ông ta trao đổi thư từ với Humphy Davy vào năm 1813 Davy tuyên bố khám phá nguyên tố Fluor, đặt cho tên mà Ampere gợi ý Cuối cùng, vào năm 1886, Fluor phân lập Henri Moissan- mà công việc ông phải gián đoạn lần việc nhiễm độc nghiêm trọng nguyên tố mà ông tìm Tên “Fluor” lấy chữ “Fluorspar” tiếng LaTinh có nghĩa dòng chảy Fluoride thêm vào quặng kim loại để hạ nhiệt độ nóng chảy Fluor nguyên tố mà người dùng để làm xương Trong tự nhiên, Fluor thường nằm dạng Fluorua (F -), thêm vào nguồn nước cấp Ở nơi mà nguồn nước cấp thêm Fluorua, trẻ em bị vấn đề miệng giảm đến 70% so với nơi mà nồng độ Fluorua nước thấp 36 Như bạn biết, fluorua dùng tất loại kem đánh tất hãng khả diệt sâu Một điều quan trọng khác fluorua giúp cho xương vững Fluorua nguyên tố quan trọng ảnh hưởng đến xương Trong thực tế, Fluorua nguyên tố kích thích phát triển xương Cùng với lượng lớn Ca, Fluorua đóng phần việc giúp cho xương vững Khi thể không nhận đủ lượng Fluorua, lượng Ca xương bắt đầu loãng, sau trở nên yếu giòn Những nguồn cung cấp Fluorua khác bao gồm đồ ăn biển, trà kem đánh Với nhận định ta thấy Fluor nguyên tố vi lượng thiếu động thực vật Vì việc nghiên cứu Fluor thách thức lớn tất nhà khoa học để có nhìn toàn diện hơn, ứng dụng cho nhu cầu người NGUỒN GỐC PHÁT SINH FLUOR VÀ CÁC TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG CỦA FLUOR: 2.1 Các tính chất đặc trưng Flour: 2.1.1 Tính chất vật lý: Về tính chất vật lý, Fluor chất khí màu vàng, có mùi hăng xốc, nguyên tố âm điện nhất, nhiệt độ sôi ts –188oC, nhiệt độ đông đặc tđđ –219oC có tỉ trọng d = 1,69 2.1.2 Tính chất hóa học: Fluor nguyên tố phi kim thuộc nhóm Halogen, với nguyên tố Clo, Brom, Iot Fluor chất tồn trạng thái phân tử (F 2), có đồng vị có hóa trị -1 tất hợp chất, tác nhân oxi hóa mạnh biệt Fluor chất hoạt động cực mạnh, nhiệt độ phòng nhiệt độ bay hơi, phản ứng với hầu hết đơn chất trừ khí Nitơ khí trơ nhẹ He, Ne Ngoài ra, Fluor tác dụng mạnh với kim loại tạo thành muối tỏa nhiệt lớn Ví dụ, tác dụng với Na, tạo thành NaF Các loại muối 37 loại muối dễ tan nước độc Với liều lượng nhỏ, Fluor bắt đầu thể tính độc Người ta thường sử dụng tính độc Fluor để làm thuốc trừ sâu, thuốc diệt côn trùng… 2.2 Nguồn gốc phát sinh Fluor: Trong tự nhiên Fluor tồn dạng đơn chất khả oxi hóa cực mạnh Fluor chủ yếu tồn dạng ion fluorua hóa trị -1, nằm mỏ quặng, thành phần khoáng Fluorapatite [(Ca 10F2)PO4)6], cryolite (Na3AlF6) Fluorspar (CaF2) Ngoài ra, sản phẩm phụ Fluorspar (CaF 2) hòa tan dòng chảy, sông suối, mạch nước ngầm Có khoảng 8000-10,000 m Fluorspar thải từ việc làm giàu quặng Uranium, việc axít hóa thép không rỉ, việc alkyl hóa sản phẩm dầu mỏ Fluor thành phần chung đất, trung bình 200mg/l.kg toàn giới Fluor có mặt nguồn nước tự nhiên, trung bình khoảng 0,2mg/l (Châu Âu Bắc Mỹ), nước biển, nồng độ Fluor vào khoảng 1,2mg/l Tính chung Fluor nguyên tố có độ giàu thứ mười ba trái đất, chiếm khoảng 0,03% vỏ trái đất Fluor phân bố rải rác vỏ địa cầu từ 750-800g/tấn Fluor thải vào môi trường từ nhiều nguồn khác Khí Fluorua (phần lớn HF) phát thải qua hoạt động núi lửa số ngành công nghiệp khác Ở dạng khí dạng hạt, Fluor sản phẩm phụ đốt than (than chứa 10 ÷ 480 mg/l.kg Fluor, trung bình 80 mg/kg) giải phóng trình sản xuất thép luyện kim loại không chứa sắt Quá trình sản xuất nhôm bao gồm việc sử dụng criolit, Fluorspa nhôm Fluorua thường nguồn thải Fluorua đáng kể vào môi trường Các khoáng chất có chứa Fluorua thường vật liệu thô cho thủy tinh, gốm sứ, xi măng, phân bón Ví dụ, việc sản xuất phân photphat axit hóa quặng apatit với axit sunfuric giải phóng hydro fluorua theo phương trình sau minh họa: 3[Ca3(PO4)2]CaF2 + 7H2SO4  3[Ca(H2PO4)2] + 7CaSO4 + 2HF LAN TRUYỀN TRONG CÁC THÀNH PHẦN MÔI TRƯỜNG Khí 38 Fluor Sinh vật Địa Nước Đào thải Đào thải Bay Tích tụ khô Tích tụ sinh học Tích tụ khô Bay Tích tụ sinh học Tích tụ sinh học Quan hệ lan truyền độc chất môi trường Quá trình tự nhiên: Trong khí quyển, HF thể khí hấp thụ nước (mưa, mây, sương mù, tuyết) hình thành sol khí hay mù axit Hydrofluoric Nó đưa khỏi khí chủ yếu cách lắng đọng ướt (bao gồm việc rửa trôi hay kết tủa làm sạch) Cũng tương tự vậy, hạt Fluorua đưa khỏi khí lắng đọng đất hay mặt nước phương pháp lắng đọng ướt khô Lượng mưa khí làm xói mòn lớp đất đá vỏ trái 39 đất, hòa tan thành phần nhỏ Fluorua, hầu hết lượng Fluorua vận động trình bị xói mòn kết dính với đất đất sét Khi gặp nước, Fluorua rơi xuống thành cặn Phần lớn Fluorua có đại dương từ dòng sông; lượng nhỏ khác từ lắng đọng khí Một phần nhỏ khác thể khí tích tụ mô sinh vật thủy sinh Fluorua tìm thấy tích tụ vài sinh vật thủy sinh Trong nghiên cứu Hemens Warwick (1972), ảnh hưởng độc chất Fluorosis theo dõi loài trai, cá, cua, tôm cửa sông nơi chất thải nhà máy luyện nhôm thải Fluorua giữ lại đất, tạo thành phức với thành phần đất Fluorua đất chuyển vào nước mặt thông qua thấm lọc qua dòng chảy hạt Fluorua Việc thấm lọc làm lượng nhỏ Flourua đất Oelschläger (1971) báo cáo lượng Fluorua gia tăng năm đất nông nghiệp đất rừng khoảng 0.5-6.0% thông qua loại phân Phosphat bón bị trình thấm lọc Trong số nghiên cứu, Superphosphat thêm vào khoảng 8-20kg Fluorua/hecta đất, nước thấm rỉ chứa khoảng 52-208 μg fluoride/L, phụ thuộc vào tầng đất sét, đá vôi Fluorua Fluorua khỏi đất tích tụ thực vật Chúng lắng đọng mặt thực vật Cây chè biết đến thực vật tích tụ Fluorua, 97% chè có tích tụ Fluorua PHƯƠNG THỨC XÂM NHẬP VÀO CƠ THỂ SỐNG: Đối với thực vật: Fluor ảnh hưởng lên thực vật qua việc phun trực tiếp thuốc trừ sâu có chứa hợp chất Fluor lên mặt lá, gián tiếp qua việc hòa tan loại phân bón có chứa Fluor vào đất, nước Đối với động vật: Fluor xâm nhập vào thể sống qua ba đường: Hô hấp, Tiêu hóa Tiếp xúc 40 Phương thức xâm nhập vào thể gồm bước: Hấp thụ Fluor Phân bố Fluor thể Chuyển hóa Fluor Tích tụ đào thải FLUORR Hô hấp Tiêu Hóa Ăn uống Tiếp xúc Da (Hơi HF) Phổi/ mang Dạ dày/ruột Bề mặt thể Thở Hệ thống máu bạch huyết Fluor Liên kết Protein Tham gia phản ứng chuyển hóa Phân bố từ máu tới quan Màng tế bào Các quan chức Các quan tiết Chấp nhận tích tụ Xương mô tích tụ Thận, ruột Nước tiểu Đào thải Bài tiết I II III 41 IV Phương thức Fluor thâm nhập vào thể sống Nhìn chung, hầu hết Fluorua nước thực phẩm mà nuốt phải vào máu nhanh chóng qua hệ tiêu hóa Tuy nhiên hàm lượng tùy thuộc nhiều yếu tố liều lượng Fluorua mà thể nuốt phải, khả hòa tan Fluorua nước, thể có tiêu thụ thức ăn hay nước uống không, thể tiêu thụ loại thức ăn hay nước uống Những yếu tố tuổi tác, tình trạng sức khỏe ảnh hưởng đến việc chuyển hóa Fluorua thể Sau vào thể, khoảng 50% lượng Fluorua đào thải nhanh chóng qua nước tiểu vòng khoảng 24h, trừ lượng Fluorua vào thể lớn (20mg nhiều hơn; có nghĩa 20 lit nước fluorua hóa) Hầu hết ion F- lại thể tích tụ vào xương 42 Khi hít phải HF hay bụi mù HF, Fluorua nhanh vào máu qua phổi Khi HF tiếp xúc với da, Fluorua dễ dàng thẩm thấu qua da, xuống lớp biểu bì lớp da hòa tan vào máu Lượng Fluorua vào máu tùy thuộc vào nồng độ axit HF thời gian tiếp xúc Hầu hết Fluorua vào thể đường nhanh chóng bị đào thải qua nước tiểu, tích tụ xương Những ảnh hưởng xương: Một chế ảnh hưởng độc chất Fluorua liên quan đến xương Các ion Fluorua kết hợp với xương việc thay nhóm hydroxyl cấu trúc khoáng chất Cacbon-apatite để tạo nên hydroxylfluorapatite, làm thay đổi cấu trúc khoáng chất xương Không giống ion hydroxyl, ion fluorua cư trú mặt phắng ion Calcium, tạo nên cấu trúc tĩnh điện bền vững cấu trúc rắn Tuy nhiên, cấu trúc xương thỏ không thay đổi nhiều TÁC ĐỘNG CỦA FLUOR ĐỐI VỚI CƠ THỂ SỐNG (CÁC PHẢN ỨNG CỦA CƠ THỂ VÀ TÍNH ĐỘC) Đối với thực vật: Hydro Fluorua dạng đốt cháy cuống mép Ở nồng độ nhỏ, HF gây hạn chế việc sinh trưởng cây, làm rụng lá, rụng hoa quả, làm cho lép hạt, nhỏ hay bị nứt Ngưỡng phá hoại 0.2 μg/m thời gian tác động tuần Là chất gây nguồn bệnh, florua gây phá huỷ diện rộng mùa màng Nó chủ yếu tập trung thực vật dạng khí (HF) qua khí khổng lá, hoà tan vào pha nước lỗ cận khí khổng vận chuyển dạng ion theo dòng thoát nước đến đỉnh mép Một số vào tế bào tích tụ bên bào quan tế bào Các ảnh hưởng florua đến thực vật phức tạp liên quan với nhiều phản ứng sinh hoá Các triệu trứng thương tổn chung gây vàng đỉnh mép gây cháy Nó làm giảm sinh trưởng phát triển thực vật nẩy mầm hạt Một số biểu sớm ảnh hưởng phá huỷ thực vật florua clorophin, điều liên quan đến phá huỷ lục lạp, ức chế quang hợp Florua có ảnh hưởng trực tiếp tới enzim liên quan đến glico phân, hô hấp trao đổi chất 43 lipit tổng hợp protein (photphoglucomutaza, piruvat kinaza, sucxinic đehiđrogenaza, pirophotphataza, ATPaza ti thể) Tất ảnh hưởng dẫn đến thất thu mùa màng Đối với động vật: Hít thở lượng nhỏ HF, họng phế quản bị kích thích, gây khó nuốt, tức ngực, nghẹt thở Khi hít thở HF có nồng độ 1/5000 gây tổn thương niêm mạc phổi Miệng mũi bị loét giống da Các vết loét đau, tiến triển chậm, kèm theo chảy nước mũi nước bọt, thấy loét giác mạc Thở hít nhiều HF gây khó thở dội, suy tim liệt hô hấp, tím tái, tử vong, không dẫn đến tình trạng viêm phế quản-phế nang, phù phổi, hoại thư phổi Thường xuyên tiếp xúc với F - dạng hay hạt không khí tổn thương xương, dây chằng gây rối loạn cấu trúc Ngoài ra, lượng Fluorua lớn gây nên bệnh nhiễm độc fluor Bệnh định nghĩa sau “ bệnh kinh niên theo độc tố fluor, thường gây nên có nhiều fluor nước sinh hoạt” Với hàm lượng nước lớn mg/l fluor gây nhiễm độc dạng bệnh hỏng răng, mức độc cao thoái hoá cột sống Khi fluor vào thể người với khối lượng lớn khoảng 2,5 g tương đương với g NaF, fluor gây tử vong Fluor xâm nhập trực tiếp vào thể theo đường tiêu hóa dày hấp thu nhanh chóng thẩm thấu qua da Fluor hòa tan nước uống thể hấp thụ gần hoàn toàn, thức ăn hàm lượng fluor bị hấp thụ khoảng 80% Các Fluorua nguyên nhân gây phá hủy nhiễm sắc thể đột biến tế bào động vật thực vật, dẫn đến ảnh hưởng gây ung thư mạnh Mặc dù vấn đề nghiêm trọng liên quan đến ảnh hưởng nhiễm Fluorua vấn đề gây tranh cãi, kết luận chung Fluorua gây ảnh hưởng rối loạn xương Đối với vật nuôi nước công nghiệp phát triển, Fluorua gây phá hủy rộng lớn so với độc chất khác Các triệu chứng ảnh hưởng rõ rệt là: vôi hóa khác thường xương răng, dạng cứng nhắc, thân mảnh, lông xù, giảm cho sữa, giảm cân 44 Ở xí nghiệp luyện nhôm, sản xuất phân bón…mức ô nhiễm Fluor xương đạt tới 2000mg/kg Tuy có tranh cãi khả gây ung thư Fluorua, số người mắc bệnh ung thư đường hô hấp mỏ Fluorspar cao mức bình thường công bố Canada số nơi (Colorado) Những nhà nghiên cứu Áo chứng minh vào năm 1970 cần lượng nhỏ nồng độ Fluoride 1ppm phá vỡ 50% enzyme sửa chữa DNA Khi DNA sửa chữa tế bào bị hư hỏng, bị lão hóa nhanh Fluoride thúc đẩy lão hóa thể, chủ yếu cách làm méo mó định dạng enzyme Và enzyme hình dạng xoắn, chúng thực chức Kết collagen bị phá vỡ, eczema (chàm bội nhiễm) mô bị phá hủy, da dẻ trở nên nhăn nheo, gen bị phá hủy, hệ thống miễn dịch bị suy yếu Trên thực tế bệnh tật từ nguyên nhân mà Tất hệ thống thể người phụ thuộc vào enzymes Khi Fluoride làm thay đổi enzyme, phá hủy: - Hệ miễn dịch - Hệ tiêu hóa - Hệ hô hấp - Hệ tuần hoàn - Chức thận - Chức gan - Chức não - Chức tuyến giáp Ngoài ra, ảnh hưởng gián tiếp khác F F dạng hợp chất CFC, có khả bay lên từ mặt đất qua tầng khí đến tầng Bình Lưu (khoảng 27-30km), gây hại tầng O3 BIỆN PHÁP PHÒNG NGỪA VÀ ỨNG CỨU KHI NHIỄM ĐỘC: Một số biện pháp chung việc phòng ngừa nhiễm độc: 45 - Việc nhiễm độc hợp chất ngăn chặn có ghi cụ thể phương pháp sử dụng an toàn người nhận thức - mức độ độc hại Phải tránh tất tiếp xúc trực tiếp với da phải đeo găng tay cao - su tự nhiên tiếp xúc với độc chất Nếu bất cẩn bị chất độc rơi da phải nhanh chóng rửa thật kỹ - nhiều nước xà phòng Những công nhân làm việc môi trường có độc chất phải cung cấp áo quần bao phủ kín hấp ủi Mỗi ngày phải thay quần áo sạch, tất đồ lót.Thêm vào đó, công nhân làm việc môi trường độc hại cần có áo quần bảo hộ đầy đủ Việc hít phải không khí độc hại ngăn chặn mặt nạ phòng chống khí độc làm việc môi trường độc hại Sau ngày làm việc, công nhân cần phải tắm rửa kỹ xà phòng nước Cũng cần phải tránh sử dụng thức ăn thuốc - nhiễm độc Một phương pháp an toàn khác tránh việc tiếp xúc lâu với độc chất Điều thực cách hoán đổi vị trí công nhân sau thời gian ngắn làm việc vị trí nguy hiểm Cách chữa trị cho việc nhiễm độc: Những cách chữa trị cho việc nhiễm độc mãn tính Fluorua loại bỏ nguồn phơi nhiễm hay di chuyển nạn nhân khỏi khu vực có nguồn phát thải độc chất Trong tất trường hợp nhiễm độc Fluorua cấp tính, điều quan trọng việc sơ cứu giới hạn tất hấp thụ khác chế ngự hay loại bỏ ion fluorua tự từ máu trì cân chất điện phân thích hợp Phần lớn trường hợp nhiễm độc cấp tính có liên quan qua da hít phải HF Fluorua: Nuốt phải Fluorua hấp thụ nhanh chóng từ hệ thống tiêu hóa Tuy nhiên, hấp thụ Fluorua bị ảnh hưởng có mặt vài khoáng chất 46 bao gồm Ca, Mg nhôm, mà khoáng chất gắn kết với Fluorua để tạo nên phức chất hòa tan Việc súc ruột dung dịch Calcium Gluconate, Calcium carbonate, calcium lactate, calcium chloride, calcium hydroxide, calcium- or magnesium-based antacid, or aluminum hydroxide gel sử dụng việc chữa trị nhiễm độc fluorua Có phương pháp khác mà chưa đề cập đến vô hiệu hóa axit dung dịch muối sodium bicarbonate dẫn đến phản ứng tỏa nhiệt nôn mửa việc hình thành axit HF dày Trong trường hợp hấp thụ qua da đường hô hấp, trước tiên phải di chuyển người bị nhiễm độc khỏi nguồn phát sinh độc chất, phủi chải tất chất lỏng dù nhiều Rửa vết thương cẩn thận nước lạnh dung dịch nước muối để giảm hấp thụ độc chất lên da mắt Sau rửa lại da tiếp xúc với độc chất xà phòng kiềm nước Vết thương đau dai dẳng dấu hiệu nhiều ion Fluorua tự sót lại Trong trường hợp vậy, hỗn hợp bột nhão oxit Magnesium dùng ngâm chỗ da bị phơi nhiễm với độc chất dung dịch Magnesium Sulfate, muối Calcium lạnh, hay hợp chất NH4 (benzalkonium chloride, benzethonium) Ngoài ra, phương pháp khác để làm dịu vết bỏng xoa nhẹ vùng da bị ảnh hưởng gel calcium gluconate Fluor: Việc hít phải Fluor chữa trị tương tự với việc hít phải HF Cần phải loại bỏ nguồn phát sinh độc chất cho nạn nhân uống nước để nhanh chóng đào thải chất độc Cần rửa mắt dung dịch muối sử dụng hỗn hợp bột nhão MgO 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO Flanagan, Robert J et al Fundamentals of Analytical Toxicology England: John Wiley & Sons, Ltd.,2007 “Fluoride toxicity.” Wikipedia Truy cập ngày 22 tháng năm 2011 “Fluoride.” Wikipedia Truy cập ngày 22 tháng năm 2011 “Fluorine.” Wikipedia Truy cập ngày 22 tháng năm 2011 Hodgson, Ernest A Textbook of Modern Toxicology 3rd Ed Department of Environmental and Biochemical Toxicology New Jersey: A John Wiley&Sons, Inc., Publication, 2004 Landis, Wayne G Yu, Ming-Ho Introduction to Environmental Toxicology 3rd Ed Florida: Taylor & Francis e-Library, 2005 Lê, Huy Bá et al Độc Học Môi Trường tập Hồ Chí Minh: Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh, 2006 Lê, Huy Bá et al Độc Học Môi Trường Cơ Bản 3rd Ed Hồ Chí Minh: Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh, 2008 “Phosphor.” Wikipedia Truy cập ngày 22 tháng năm 2011 “Phosphate.” Wikipedia Truy cập ngày 22 tháng năm 2011 “Phosphorus.” Wikipedia Truy cập ngày 22 tháng năm 2011 “Selenium.” Wikipedia Truy cập ngày 22 tháng năm 2011 Sigmund, F.Zkrzewski Environmental Toxicology Oxford University Press,2002 Subramanian , Prof M.S Environmental Chemistry and Analysis Indian Institute of Technology Madras N.p.: n.p., n.d Trịnh, Thị Thanh Độc Học Môi Trường Sức Khỏe Con Người 3rd Ed Hà Nội: Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Hà Nội, 2003 U.S Department of Health and Human Sevices Agency for Toxic Substances and Disease Registry Toxicological Profile for Fluorides, Hydrogen Fluoride, and Fluorine N.p., 2003 U.S Department of Health and Human Sevices Agency for Toxic Substances and Disease Registry Toxicological Profile for Selenium, Hydrogen Fluoride, and Fluorine N.p., 2003 48 U.S Department of Health and Human Sevices Agency for Toxic Substances and Disease Registry Toxicological Profile for White Phosphorus, Hydrogen Fluoride, and Fluorine N.p., 1997 U.S Department of Health and Human Sevices Agency for Toxic Substances and Disease Registry Draft Toxicological Profile for Phosphate Ester Flame Retardants, Hydrogen Fluoride, and Fluorine N.p., 2009 Wright, David A and Wellbourn, Pamela Environmental Toxicology Cambridge Environmental Chemistry, series 11 49 [...]... như Selenua, Selenat và Selenit Trong đất Selen thường xuất hiện ở các dạng hòa tan như Selenat (tương tự như Sunfat) và bị thẩm thấu rất dễ dàng vào các con sông do nước chảy Trong các hợp chất sinh học, Selen tồn tại ở các dạng hợp chất hữu cơ như dymetyl selenua, selenomethionin, methylselenocystein và selenocystein Trong các hợp chất này thì Selen có vai trò tương tự như nguyên tố lưu huỳnh Selen. .. của độc chất vào cơ thể PHẦN III: ĐỘC HỌC NGUYÊN TỐ FLUOR 1 LỜI NÓI ĐẦU: Vào năm 1809 Andre Marie Ampere đã tuyên bố rằng axit Fluorhydric là một hợp chất của Hydro và một nguyên tố chưa biết Ông ta đã trao đổi thư từ với Humphy Davy và vào năm 1813 Davy đã tuyên bố khám phá ra nguyên tố mới là Fluor, và đặt cho nó một cái tên mà Ampere đã gợi ý Cuối cùng, vào năm 1886, Fluor đã được phân lập bởi Henri... thư, chậm phát triển và ít sinh sản 3 NGUYÊN LÝ, PHƯƠNG PHÁP XÂM NHẬP VÀO CƠ THỂ SỐNG Sự trao đổi chất của selen trong cơ thể: các selenat tương tự sunfat tan tương đối và dễ dàng hấp thụ bởi các hệ sinh vật Sự trao đổi chất của Se được trình bày ở hình dưới đây Selenophotphat là dạng đồng hoá của selen tham gia vào trong sự tổng hợp các selenoprotein và seleno-tARN Sự tổng hợp selenoprotein được điều... gián đoạn 4 lần bởi việc nhiễm độc nghiêm trọng nguyên tố mà ông đang đi tìm Tên Fluor được lấy ra trong chữ “Fluorspar” và trong tiếng LaTinh có nghĩa là dòng chảy bởi vì Fluoride được thêm vào quặng kim loại để hạ nhiệt độ nóng chảy Fluor là một nguyên tố mà con người dùng để làm chắc răng và xương Trong tự nhiên, Fluor thường nằm ở dạng Fluorua (F -), và được thêm vào trong nguồn nước cấp Ở những... thích và tổn thương thần kinh, có thể gây bệnh sơ gan, phù phổi và tử vong Ngộ độc Selen từ các hệ thống cung cấp nước có thể xảy ra khi các dòng chảy của các hệ thống tưới tiêu mới trong nông nghiệp chảy qua các vùng đất thông thường là khô cằn và kém phát triển Quá trình này làm thẩm thấu các Selen tự nhiên và có khả năng hòa tan trong nước (như các Selenat), sau đó có thể tích lũy đậm đặc hơn trong các. .. 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... phốt pho trắng: Không có thông tin về phương pháp để làm giảm ảnh hưởng của độc chất sau khi nhiễm độc cấp tính với khói phốt pho trắng PHẦN II: ĐỘC HỌC NGUYÊN TỐ SELEN 1 LỜI NÓI ĐẦU Selen được Jons Jakob Berzelius phát hiện năm 1817, và ông nhận thấy nguyên tố này gắn liền với Telua (đặt tên theo Trái Đất) nên Selen theo tiếng Hy Lạp có nghĩa là Mặt Trăng 23 Sự tăng trưởng trong nhu cầu tiêu thụ selen. .. gặp nhất là Selen lục phương và selen xám Selen xám là chất bán dẫn, độ dẫn điện tăng khi bị chiếu sáng Một số hằng số vật lí của Selen: tỷ trọng: 4,8g/cm3, nhiệt độ nóng chảy: 217oC, nhiệt độ sôi: 684,9oC 2.1.3 Tính chất hóa học Trong phân nhóm chính nhóm VI đi từ O, S, Se, Te, Po tính kim loại tăng dần và tính phi kim giảm dần nên Selen nguyên tố dễ dàng phản ứng với oxi và các nguyên tố halogen tạo... sinh ra các vết bỏng nghiêm trọng Ngộ độc mãn tính phốtpho trắng đối với các công nhân không được trang bị bảo hộ lao động tốt dẫn đến chứng chết hoại xương hàm Nuốt phải phốtpho trắng có thể sinh ra tình trạng mà trong y tế gọi là "hội chứng tiêu chảy khói" Các hợp chất hữu cơ của phốtpho tạo ra một lớp lớn các chất, một số trong đó là cực kỳ độc Các este florophốtphat thuộc về số các chất độc thần... sấy khô, sàng và đóng bao Các phần hạt quá mịn hoặc to được quay vòng trở lại 15 2.3 Vai trò sinh học Phốtpho là nguyên tố quan trọng trong mọi dạng hình sự sống đã biết Phốtpho vô cơ trong dạng phốtphat PO4-3 đóng một vai trò quan trọng trong các phân tử sinh học như ADN và ARN trong đó nó tạo thành một phần của phần cấu trúc cốt tủy của các phân tử này Các tế bào sống cũng sử dụng phốtphat để vận