Bài giảng Độc học môi trường - TS. Trần Thị Thúy Nhàn

Nội dung text: Bài giảng Độc học môi trường - TS. Trần Thị Thúy Nhàn

1. L/O/G/O ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG GVGD: TS. TRẦN THỊ THÚY NHÀN 1
2. L/O/G/O Độc tính dầu lửa – Thuốc bảo vệ thực vật 2
3. Độc tính dầu lửa • Nguồn gốc: nước thải nhà máy tinh luyện dầu, sx hóa chất, trạm xăng dầu, xưởng cơ khí, sự cố tràn dầu • Thành phần hóa học phức tạp, độc tính và tác động sinh thái phụ thuộc vào từng loại dầu; – Dầu thô chứa lưu huỳnh, nitơ, các kim loại – Dầu mỡ có độc tính cao, tương đối bền vững trong nước, tạo các màng mỏng ngăn cản sự hòa tan oxy; 3 www.themegallery.com
4. Nội dung Tác động của ON dầu dài hạn 4 www.themegallery.com
5. Tác động  Ô nhiễm dầu dài hạn có thể xảy ra ở môi trường ven biển cũng như ở môi trường thành phố.  Hydrocarbon thường sản sinh ra mùi hay làm mất vệ sinh ở các cống rãnh.  Trong một số trường hợp có thể gây nghiêm trọng lâu dài đến hệ sinh thái 5 www.themegallery.com
6. Tác động  Một số trường hợp có thể gây ra tai biến nghiêm trọng không chỉ về bệnh phổi của các động vật có vú mà còn xảy ra với cả cá và sò, qua sự quan sát dài hạn trong môi trường sống (E.R.Brown, 1977) => chi tiết về căn bệnh này chưa được biết, song người ta cho rằng các chứng bệnh trên có thể tồn tại trên cơ sở vật chủ sống trong môi trường bị suy thoái do ô nhiễm dầu. 6 www.themegallery.com
7. Tác động • Ở dạng tự do và nhũ tương dầu ảnh hưởng đến khả năng hô hấp của cá, phá hủy sự phát triển của tảo; • Dầu lắng ở tầng đáy có hại cho các sv đáy. Vd: năm 1913 ở Seydell (Đức) dầu chảy tràn vào vùng nước ngọt nuôi tôm làm chết 20 ngàn sv. 7 www.themegallery.com
8. Ngộ độc dầu cấp tính – LD50  Xác định LD50, các sinh vật thử nghiệm sẽ bị nhiễm các nồng độ khác nhau của dầu trong dung dịch trong phòng thí nghiệm với thời gian là 96 giờ => nồng độ nào gây chết 50% các sinh vật thử nghiệm sẽ là giá trị của LD50  Sử dụng LD50 để đánh giá những nguy hiểm do ô nhiễm dầu gây ra bởi tính dễ bay hơi và hoạt hóa của các hydrocarbon dầu;  Cũng như áp dụng cho các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm về các tác hại dưới mức gây chết. 8 www.themegallery.com
9. Ô nhiễm đất do sự cố tràn dầu. • - Khi trên bề mặt đất có một lớp dầu mỏng (dù chỉ 0,2 -0,5 mm) thì cũng cản trở quá trình trao đổi chất của các sinh vật trong đất (vi sinh vật, động thực vật), đất thiếu oxy do không tiếp xúc với không khí, các sinh vật trong đất sẽ chết dần. • - Khi dầu thấm dần vào trong lòng đất, sẽ chiếm chỗ các mao quản và phi mao quản, đẩy nước và không khí ra ngoài làm môi trường đất bị giảm thiểu không khí và nước, ảnh hưởng tới tính chất của đất và hệ sinh thái trong đất. • - Khi dầu xâm nhập vào đất, chúng làm thay đổi cấu trúc, đặc tính lí học và hóa học của đất, chúng biến các hạt keo thành “trơ” , không có khả năng hấp phụ và trao đổi nữa, làm cho vai trò đệm, tính oxy hóa, tính dẫn điện, dẫn nhiệt của môi trường đất thay đổi mạnh, giảm tính dẻo và tính dính. • - Dầu thấm qua đất đến mạch nước ngầm làm ô nhiễm nguồn nước ngầm. • - Dầu là những hợp chất cao phân tử có thể tiêu diệt trực tiếp hầu hết các thực vật, động vật, sinh vật trong đất ( trừ một số sinh vật có thể phân giải được dầu như Corinebacterium, Pseudomonas, nấm đơn bào Candida). • Tác hại của dầu đối với môi trường đất rất lớn, nó có thể biến đất thành đất chết 9 www.themegallery.com
10. Các nghiên cứu độc hại lên HST Hầu hết các vụ tràn dầu, đặc biệt là tràn dầu ngoài khơi, được nghiên cứu rất ít, một phần vì rất khó mà xây dựng một nghiên cứu đáp ứng đúng lúc; Khó xác định những vùng kiểm tra thích hợp vì có rất ít kiến thức về chức năng sinh thái của vùng 10 bịwww.themegallery.comtràn dầu;
11. Các nghiên cứu độc hại lên HST Việc nghiên cứu sự ô nhiễm thường xuyên ở các giàn khoan dầu ngoài khơi; Các nghiên cứu ở vùng biển Bắc về ô nhiễm dầu thường xuyên chú trọng các tác hại đến đời sống dưới đáy và đã thu được nhiều tài liệu có giá trị (Day và cộng sự, 1978). 11 www.themegallery.com
12. Độc hại ON dầu lên quần xã sinh vật đáy • Ô nhiễm dầu đã được công nhận rộng rãi là có các tác động độc hại đến các quần xã sinh vật đáy (Học viện Khoa học quốc gia Mỹ, 1985) • Cơ chế cho sự trầm tích dầu ngoài khơi là hấp thụ vào các lớp sét và các hạt trầm tích khác lơ lửng trong nước • Dầu bị tiêu thụ bởi các phiêu sinh thực vật, sau đó là sự trầm tích của chúng 12 www.themegallery.com
13. Độc hại ON dầu lên quần xã sinh vật đáy • Cơ chế khác của sự trầm tích dầu: chúng bám lẫn vào nhau trong các viên chất thải của phiêu sinh động vật (Conover, 1971) • Phiêu sinh thực vật ăn trực tiếp các hạt dầu lơ lửng trong nước sau sự cố tràn dầu (Johansson, 1980). • Sau đó, phiêu sinh chết lắng xuống đáy làm mồi cho động vật đáy 13 www.themegallery.com
14. Độc hại của ô nhiễm dầu lên các quần xã phiêu sinh vật Quần xã phiêu sinh động vật cũng có thể bị thay đổi bởi ô nhiễm dầu Loài cá có trứng và cá con cũng bị tác động Nồng độ dầu thấp có thể gây ra các tác động dưới mức gây chết cho trứng và cá con. Dầu làm chậm tiến trình nở của trứng và quá trình phát triển của cá con ở nồng độ thấp hơn nồng độ gây chết trực tiếp 14 www.themegallery.com
15. Độc tính sinh học của các hydrocarbon trong nước  Độc tính của dầu hỏa và hydrocarbon được biết đến và được nghiên cứu sâu ngoài thực địa và trong phòng thí nghiệm dựa trên các chỉ tiêu phân tích sinh học  Độc tính của hydrocarbon thông thường có liên quan đến cấu trúc hóa học và khả năng dị ứng trong nước (Hermens, 1985 )  Sinh lý của sinh vật khi bị dị ứng nước nhiễm dầu là tốc độ vận chuyển của các hydrocarbon vào cơ thể sinh vật phụ thuộc vào khả năng hòa tan trong mỡ của các tế bào cellulose 15 www.themegallery.com
16. Biện pháp xử lý ô nhiễm dầu • Biện pháp hóa học khi có hoặc không có sự làm sạch cơ học và dầu tràn trong một thời gian dài; • Sử dụng các chất phân tán; các chất phá nhũ tương dầu – nước; các chất keo tụ và hấp thụ dầu để xử lý; • Biện pháp sinh học là dùng các vi sinh vật phân giải dầu như vi khuẩn, nấm mốc, nấm men 16 www.themegallery.com
17. Biện pháp xử lý ô nhiễm dầu (tt) • Tuy nhiên, khi xảy ra sự cố tràn dầu thì biện pháp cơ học được xem là tiên quyết cho công tác ứng phó sự cố tràn dầu tại các sông, cảng biển. 17 www.themegallery.com
18. Biện pháp xử lý đất ô nhiễm dầu 18 www.themegallery.com
19. Làm sạch môi trường bằng thảm vỏ tràm • 29/8/2011 2:04:34 AM • Một giáo viên cùng các học trò ở Sóc Trăng có sáng kiến dùng vỏ tràm làm vành đai hút xăng dầu rò rỉ từ các cây xăng hoặc tiệm sửa chữa xe máy, và được vinh dự mời tham dự một cuộc thi quốc tế về môi trường ở Thụy Điển. • Tràm là loại cây phổ biến ở miền tây nam bộ, có nơi tràm mọc thành rừng tại những vùng đất ngập nước. Thân tràm là vật liệu xây dựng, cất nhà ở, lá tràm dùng để chưng cất tinh dầu tràm cho ra loại dược liệu quý. Còn vỏ tràm thường bị bỏ đi. • Thầy Nguyễn Ngọc Hải, giáo viên Trường PTTH An Lạc Thôn, tỉnh Sóc Trăng đã cùng ba học trò là Nguyễn Trí Hảy, Lý Công Hiển và Nguyễn Thanh Liêm thực hiện đề tài "Thu giữ dầu loang bằng vỏ tràm". Đề tài đoạt giải nhất cuộc thi cấp quốc gia về chủ đề "Cải thiện việc sử dụng và bảo vệ nguồn nước" do Hội Bảo vệ thiên nhiên và môi trường phối hợp cùng Tổng cục môi trường và Bộ Giáo dục đào tạo tổ chức. • Vượt qua 800 bài dự thi của các trường học trong cả nước, đề tài của nhóm học trò thầy Hải vinh dự được chọn làm đại diện duy nhất của Việt Nam tham dự cuộc thi về môi trường cấp quốc tế tại Thụy Điển vào cuối tháng 8 này. • Theo thầy Hải, sau nhiều lần cùng học trò thực nghiệm thấy rằng, so với bông gòn, xơ dừa, xác bèo tây khô vỏ tràm có đặc tính hút dầu mạnh nhất. Nước sau khi được xử lý, thầy Hải thử dùng để tưới cây mồng tơi, một loại dây leo rất mẫn cảm với nước nhiễm xăng, dầu. Kết quả cho thấy, cây mồng tơi phát triển xanh tốt chứng tỏ nước nhiễm xăng dầu đã được vỏ tràm lọc khử tốt. • Từ đó, thầy Hải cùng học trò dùng vỏ tràm làm vành đai ven các điểm bán xăng dầu, tiệm sửa máy nổ ven sông để hút xăng, dầu rơi loang lổ trên mặt nước giúp kênh rạch bớt ô nhiễm (Bộ TNMT). 19 www.themegallery.com
20. ĐỘC TÍNH CỦA THUỐC BVTV 20 www.themegallery.com
21. ĐỘC TÍNH CỦA THUỐC BVTV Nội dung: • Một số KN cơ bản; • Tiêu chuẩn thuốc BVTV; • Phân loại thuốc BVTV; • Tác động của độc chất lên động vật, thực vật và HST 21 www.themegallery.com
22. ĐỘC TÍNH CỦA THUỐC BVTV (TT) Một số KN cơ bản: Thuốc BVTV: • những hợp chất hoá học (vô cơ, hữu cơ); • những chế phẩm sinh học (chất kháng sinh, vi khuẩn, nấm, siêu vi trùng, tuyến trùng, ); • những chất có nguồn gốc thực vật, động vật, được sử dụng để bảo vệ cây trồng và nông sản, chống lại những sinh vật gây hại. 22 www.themegallery.com
23. ĐỘC TÍNH CỦA THUỐC BVTV (TT) • TBVTV (thuốc trừ dịch hại) • Lợi ích TBVTV: – Gia tăng sản lượng nông sản; – Ngăn chặn các hư hại ảnh hưởng đến mùa vụ. Hiện nay:300 TTS, 290 TDC,165TDN 23 www.themegallery.com
24. Tiêu chuẩn thuốc BVTV: • TIÊU CHUẨN QUỐC GIA VIỆT NAM (TCVN) VỀ DƯ LƯỢNG THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT • Dư lượng là phần còn lại của hoạt chất, các sản phẩm chuyển hóa và các thành phần khác có trong thuốc BVTV, tồn tại trên cây trồng, nông sản, đất, nước sau một thời gian dưới tác động của các hệ sống (living systems) và điều kiện ngoại cảnh (ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ). • Dư lượng của thuốc được tính bằng mg (miligam) thuốc có trong 1 kg nông sản, đất hay nước (mg/kg, mg/l). 24 www.themegallery.com
25. Sự tồn tại của thuốc BVTV trong MT Hóa chất BVTV Quang hóa Bay hơi Chảy tràn Cây trồng Hấp thụ và phân giải Phân giải hóa học trong Hấp thụ bởi hạt đất Phân hủy sinh đất học trong đất Rò rỉ xuống nước ngầm 25 www.themegallery.com
26. Phân loại thuốc BVTV 1. Theo chức năng sinh thái: • Thuốc diệt nấm; • Thuốc diệt cỏ; • Thuốc diệt côn trùng; 2. Theo chức năng hóa học: • Thuốc BVTV vô cơ; • Thuốc BVTV hữu cơ. 26 www.themegallery.com
27. Phân loại theo mục đích sử dụng Loại thuốc BVTV Mục đích sử dụng 1. Insecticides Diệt côn trùng và các loài chân đốt 2. Herbicides Diệt cỏ dại và các loài phát triển không mong muốn 3. Fungicides Diệt nấm (bao gồm nấm mốc làm trụi cây,nấm mốc sương,nấm gỉ,nấm meo) 4. Acaricides Diệt loài bộ ve bọ,nhên 5. Rodenticides Diệt chuột và các lòai gậm nhấm 6. Nematicides Diệt các loài tuyến trùng 7. Molluscicides Diệt các loài sên,ốc 8. Algicide Kiểm soát tảo trong hồ,kênh mương 9. Biocides Diệt vi sinh vật 10. Ocvicides Diệt trứng sâu bọ,ve bét 11. Disinfectants Hóa chất diệt trùng,khử hoạt tính vi sinh vật gây bệnh and santittizers 12. Attractants Thuốc thu hút côn trùng,loài gậm nhấm vào bẫy 27 www.themegallery.com
28. Tác động của thuốc BVTV đến các sinh vật sống trong đất • Nhiều loài động vật sống trong đất: – côn trùng thuộc bộ Colembola, – một số loài ve bét Acarina, – rết râu chẻ Pauropoda, – tuyến trùng Nematoda và giun đất, • Phân giải tàn dư thực vật, làm cho đất tơi xốp, thóang khí, tạo điều kiện cho vi sinh vật đất phát triển, giúp cải tạo đất và duy trì độ màu mỡ của đất. 28 www.themegallery.com
29. Tác động của thuốc BVTV đến hệ VSV đất • Vi sinh vật đất (gồm vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm, tảo, nguyên sinh động vật); • Giữ vai trò chủ yếu trong quá trình chuyển hóa vật chất trong đất; • Số lượng và thành phần của vi sinh vật đất phản ánh độ phì nhiêu của đất và ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển của cây. 29 www.themegallery.com
30. Ảnh hưởng của thuốc BVTV lên HST, quần xã SV • Tiêu diệt (yếu đi) các côn trùng có ích (thiên địch); • Di cư đi nơi khác do môi trường bị ô nhiễm do thiếu thức ăn; 30 www.themegallery.com
31. Ảnh hưởng của thuốc BVTV lên HST, quần xã SV (tt) • => hậu quả là mất cân bằng hệ sinh thái; • côn trùng có hại quay lại, dịch rất dễ bùng phát; 31 www.themegallery.com
32. Ảnh hưởng của thuốc BVTV lên HST, quần xã SV (tt) • Một số côn trùng có khả năng kháng thuốc sẽ di truyền cho thế hệ sau => giảm hiệu lực TBVTV; • Muốn diệt sâu, lại phải gia tăng liều lượng thuốc sử dụng, =>gia tăng dư lượng thuốc BVTV trên nông sản và môi trường ngày càng bị ô nhiễm; 32 www.themegallery.com
33. Ảnh hưởng của thuốc BVTV lên HST, quần xã SV (tt) • Mặt khác, người dân sẽ sử dụng các loại thuốc cấm do có độ độc cao và tính tồn lưu lâu dài hoặc phối trộn nhiều thuốc BVTV làm tăng độ độc; • Thuốc BVTV làm tăng loài này và giảm loài kia, song nhìn chung làm giảm đa dạng sinh học (loài gia tăng đa số là loài gây hại) 33 www.themegallery.com
34. Trình bày độc tính, tác hại của dioxin (TCDD) với người? Độc tính: – TCDD là một chất rắn khá bền, ít tan trong nước (0,2.10-3 mg/l); – Ít bị phân hủy khi có tác động môi trường, độ ẩm, hóa chất; ít bị phân hủy bởi tia cực tím; – Bền vững về mặt sinh học, tồn tại rất lâu dài trong môi trường. 34 www.themegallery.com
35. Trình bày độc tính, tác hại của dioxin (TCDD) với người? Tác hại: + Gây bệnh trên da: theo Herxheimer (1899), những công nhân sản xuất TCDD khi bị nhiễm độc thì da của họ nổi mụn trứng cá, có thể bị đen rồi loét; tác động chủ yếu là của Cl, nặng hơn có thể teo gan rồi chết. + Gây bệnh trên mắt: ngộ độc cấp tính, đỏ, phù kết mạc, viêm mống mắt, giác mạc. Sau cấp tính có thể thứ phát suy nhược mắt ở 81,3% nạn nhân Việt Nam (Tôn Thất Tùng, 1977). + Gây xuất huyết: chảy máu đường tiêu hóa trên sinh vật thí nghiệm và cả trên người. + Tổn thương gan: các dấu hiệu lâm sàng và chỉ tiêu men gan đã cho các nhà khoa học khẳng định rằng, gan là cơ quan bị dioxin gây tổn thương trước nhất, thậm chí gây tử vong. + Sẩy thai, quái thai và rối loạn nhiễm sắc thể: tỷ lệ sẩy thai và quái thai ở phụ nữ và gia súc vùng ô nhiễm rất cao (Tôn Thất Tùng, 1977). Sẩy thai đi kèm với rối loạn nhiễm sắc thể (J.G. Boue’, 1976), gây quái thai, chết bào thai (Neubert, 1977). + Gây ung thư: Tôn Thất Tùng cho rằng, dioxin là tác nhân gây ung thư, nhất là ung thư gan. 35 www.themegallery.com
36. Chương 5: Độc chất hóa học, sinh học và kim loại nặng 1. Trình bày tính chất và tác hại của Toluene. 2. Nêu các tác hại của độc chất có trong thuốc lá. 3. Trình bày cách phân loại độc tố sinh học theo tính chất và nguồn gốc. 4. Trình bày các biện pháp hạn chế và xử lý đất ô nhiễm KLN. 5. Trình bày các chất gây độc chủ yếu trong độc tố thực vật. 6. Nêu các ứng dụng của độc tố vi sinh vật. 36 www.themegallery.com
37. Chương 6: Độc tính của dầu lửa và thuốc bảo vệ thực vật 1. Trình bày các biện pháp hạn chế ô nhiễm thuốc BVTV. 2. Trình bày độc tính, phân tích tác hại của dioxin (TCDD) với người. 3. Phân tích ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật lên hệ sinh thái. 4. Phân tích các tác động của ô nhiễm dầu lên quần xã phiêu sinh vật và sinh vật đáy 5. Trình bày các biện pháp xử lý ô nhiễm dầu trong đất và trong nước. 37 www.themegallery.com