Tiểu luận Ô nhiễm không khí ( môn học độc chất học)

Thật là không đúng khi xem xét sự ô nhiễm không khí, nước và đất một cách riêng biệt bởi vì những ảnh hưởng của chúng có thể hoán đổi lẫn nhau. Những hóa chất phát tán vào không khí cũng kết hợp với mưa hoặc tuyết và ngưng tụ để trở thành các chất ô nhiễm nước và đất. Mặt khác, các chất hóa học bay hơi từ đất hay những chất có trong hồ và sông cũng bốc hơi để trở thành các chất gây ô nhiễm không khí. Các loại thuốc trừ sâu đã phun vào đất được đưa đi bởi gió gây nên ô nhiễm không khí và cũng đọng lại ở đâu đó trên đất và nước. Tuy nhiên, đó chỉ mang mục đích thảo luận, có một vài sự phân chia có hệ thống đã được khuyến khích. Mặc dù các vấn đề về ô nhiễm không khí đã được công nhận trong nhiều thập kỷ qua, nhưng chúng được xem xét chỉ có ý nghĩa của địa phương, chỉ hạn chế đến những khu công nghiệp. Với việc công nhận sự hủy diệt của tầng ozone, hiệu ứng nhà kính, sự hủy diệt của các cánh rừng trên toàn thế giới và sự acid hóa các hồ, nước ven biển, sự ô nhiễm không khí đã mang ý nghĩa toàn cầu.

doc35 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 08/06/2013 | Lượt xem: 3434 | Lượt tải: 6download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tiểu luận Ô nhiễm không khí ( môn học độc chất học), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC TIỂU LUẬN MÔN HỌC ĐỘC CHẤT HỌC ĐỀ TÀI: Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ Sinh viên thực hiện : Nguyễn Tấn Khoa 10330801 Trần Thị Thương Linh 10330851 Trần Phú Lợi 10330831 Nguyễn Khoa Diệu Thảo 10330811 Lớp : DHPT6LT Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Xuân Tòng Thành phố Hồ Chí Minh – 2011 Phần dịch của mỗi người Trần Thị Thương Linh trang 3-10 Trần Phú Lợi trang 11-17 Nguyễn Khoa Diệu Thảo trang 18-27 Nguyễn Tấn Khoa trang 27 đến hết Ô nhiễm không khí Chu kỳ gây ô nhiễm Thật là không đúng khi xem xét sự ô nhiễm không khí, nước và đất một cách riêng biệt bởi vì những ảnh hưởng của chúng có thể hoán đổi lẫn nhau. Những hóa chất phát tán vào không khí cũng kết hợp với mưa hoặc tuyết và ngưng tụ để trở thành các chất ô nhiễm nước và đất. Mặt khác, các chất hóa học bay hơi từ đất hay những chất có trong hồ và sông cũng bốc hơi để trở thành các chất gây ô nhiễm không khí. Các loại thuốc trừ sâu đã phun vào đất được đưa đi bởi gió gây nên ô nhiễm không khí và cũng đọng lại ở đâu đó trên đất và nước. Tuy nhiên, đó chỉ mang mục đích thảo luận, có một vài sự phân chia có hệ thống đã được khuyến khích. Mặc dù các vấn đề về ô nhiễm không khí đã được công nhận trong nhiều thập kỷ qua, nhưng chúng được xem xét chỉ có ý nghĩa của địa phương, chỉ hạn chế đến những khu công nghiệp. Với việc công nhận sự hủy diệt của tầng ozone, hiệu ứng nhà kính, sự hủy diệt của các cánh rừng trên toàn thế giới và sự acid hóa các hồ, nước ven biển, sự ô nhiễm không khí đã mang ý nghĩa toàn cầu. Ô nhiễm đô thị : Nguồn gốc và các ảnh hưởng sinh học của chúng Các nguyên nhân gây ô nhiễm không khí đô thị là Sự phát sinh năng lượng Giao thông Khu công nghiệp, sản xuất và chế biến Dân cư đông đúc Đốt rác thải Ngoại trừ việc đốt rác thải, tất cả các nguyên nhân gây ô nhiễm trên phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và ở mức độ ít hơn là từ các nguồn nhiên liệu tái sử dụng như các nguyên liệu thực vật. Thành ra, tất cả trong số chúng về cơ bản đều sinh ra các chất gây ô nhiễm, mặc dù liều lượng của mỗi hợp chất có thể khác nhau giữa các nguồn. Nguyên tắc đốt – phát sinh ra các chất gây ô nhiễm là carbon monoxit (CO), sulfur dioxide (SO2), một hỗn hợp các oxide nitrogen (NOx), một hỗn hợp các chất hydrocacbon, gọi là các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), các vật liệu hạt lơ lửng (SPM) với kích thước khác nhau, và các kim loại chủ yếu liên kết với các thành phần này. Hơn nữa, quá trình đốt rác thải sinh ra các dioxin và furant bị Clo hóa từ sự đốt cháy các hợp chất hữu cơ có chứa Clo. Hầu hết những chất gây ô nhiễm không khí có nguồn gốc từ các nguồn địa chất, sinh học và bầu khí quyển. Đóng góp cho tổng số sự ô nhiễm không khí mang ý nghĩa toàn cầu. Thực tế này cho thấy chúng ta không nên bằng lòng với sự ô nhiễm không khó do con người gây nên. Trong tự nhiên, có một trạng thái ổn định được thiết lập giữa sự phát sinh và sự sắp xếp các chất ô nhiễm có nguồn gốc sinh vật. Sống trên trái đất được phát triển hài hòa với những ảnh hưởng bên ngoài. Trạng thái ổn định có thể thay đổi dần dần, trong cùng một cách như sự thay đổi khí hậu, nhưng những thay đổi tự nhiên này xảy ra trong một chu kỳ hàng ngàn hoặc hàng triệu năm. Ngược lại, sự gia tăng mạnh mẽ các nguồn phát thải chất ô nhiễm hàng năm do con người gây ra đã xảy ra tương đối ngắn trong chu kỳ khoảng 200 năm hoặc hơn. Do đó, không có gí ngạc nhiên khi trạng thái ổn định của thiên nhiên đã bị nhiễu loạn. Giá trị pH của nước và đất đã bị ảnh hưởng, nông sản và những cánh rừng bị thiệt hại và nhiều loại thực động vật đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng. Hơn nữa, những nguồn ô nhiễm do con người gây ra được tập trung vào các vùng nào đó ( chủ yếu là khu vực dân cư). Do đó, họ có sức khỏe tốt hơn và tác động vào môi trường nhiều hơn các nguồn do sinh vật gây ra. Hình 9.1 giới thiệu về dữ liệu các nguồn khí thải chính gây nên ô nhiễm không khí đô thị ở Mỹ năm 1996 Carbon monoxide (CO) Hầu hết sự phát khí thải toàn cầu là do khí CO (60 – 90%) có nguồn gốc từ các nguồn tự nhiên, như sự phân hủy của các chất hữu cơ và hoạt động của núi lửa. Con người là nguồn gốc chủ yếu do quá trình đốt cháy không hoàn toàn các nhiên liệu hóa thạch, các thành phần thải ra trong động cơ đốt trong. Do đó, các xe có động cơ là những thủ phạm chính (hình 9.1). Carbon monoxide là khí không màu, không mùi và có độc tính cao. Độc tính của nó là do khả năng thay thế liên kết oxy trong hồng cầu. HgbO2 + CO → HgbCO + O2 Mối quan hệ định lượng giữa cacrboxyhemoglobin (HgbCO), oxyhemoglobin (HgbO2) và áp suất riêng phần của O2 và CO được mô tả bằng phương trình Haldane: Hình 9.1. Các nguồn khí thải chính gây ô nhiễm không khí độ thị ở Mỹ 1996 Trong đó K là hằng số (245 đối với máu người tại pH = 7.4 và nhiệt độ cơ thể) và PCO và PO2 là áp suất riêng phần trong môi trường của CO và O2. Sự cân bằng của hồng cầu và CO trong môi trường là một quá trình chậm, kéo dài vài giờ. Mức độ nhiễm độc phụ thuộc vào nồng độ carbon monoxide, thời gian tiếp xúc và một mức độ nhất định lượng hô hấp trên phút (xem chương 2). Mặc dù đã kịp thời loại bỏ một lượng nhiễm độc riêng từ môi trường độc hại để phục hồi hoàn toàn các chức năng sinh lý, nhưng sự phân ly của carbon monoxide từ hồng cầu cũng chiếm một thời gian đáng kể. Ở áp suất khí quyển, để loại bỏ 50% khí CO cần 320 phút. Không có ảnh hưởng về sức khỏe nếu trong cơ thể con người có ít hơn 2% lượng carboxyhemoglobin. Tuy nhiên, ở mức độ cao hơn, nó ảnh hưởng đến trung tâm hệ thần kinh đã được ghi nhận ở những người không hút thuốc1. Những thay đổi về tim mạch đã được quan sát ở mức 5%. Theo phương trình 8.1, 5% lượng carboxyhemoglobin sẽ đạt trên mức cân bằng ở nồng độ khí CO trong môi trường là 45ppm. Do đó, tiếp xúc với khí carbon monoxide đặc biệt nguy hiểm đối với người có vấn đề về tim mạch. Nghêm trọng hơn, sự nhiễm độc carbon monoxide gồm có đau đầu, buồn nôn, chóng mặt và cuối cùng là chết. 1 Hàm lượng carbon monoxide trong những người không hút thuốc từ 0.5 – 1%, trong khi đó ở những người hút thuốc có thể cao hơn từ 5 – 10% Mức độ nhiễm độc gây chết người của khí CO chỉ có thể xảy ra trong một khoảng không gian khép kín. Trong không gian mở thì ảnh hưởng của khí CO được giảm nhẹ bởi sự phân tán. Tuy nhiên, trong điều kiện lượng giao thông đô thị lớn thì nồng độ CO có thể trong khoảng 10 – 40ppm trên đường phố và gần như gấp ba lần so với bên trong xe có động cơ. Nồng độ có thể cao hơn tới 80ppm trong các đường hầm và các bãi đỗ xe ngầm. Chưa có nghiên cứu nào về ảnh hưởng đối với sức khỏe khi có sự tiếp xúc mãn tính với liều lượng CO nhỏ. Tuy nhiên, từ sự tiếp xúc với CO trong khói thuốc là yếu tố góp phần gây nên bệnh tim mạch vành ở những người hút thuốc lá, người ta có thể suy đoán rằng nếu tiếp tục tiếp xúc với lượng nhỏ CO có thể gây nên hiệu ứng tích lũy. Mặc dù CO không có tác động trực tiếp đến môi trường, nhưng nó là một trong những chất khí nhà kính gián tiếp làm thủng tầng ozone (xem chương 10). Sulfur Dioxide (SO2) Sulfur Dioxide là chất khí không màu có mùi sốc gây nghẹt mũi, kích thích mạnh mẽ lên mắt và đường hô hấp. Tổng thể, nguồn phát khí SO2 từ tự nhiên so với do con người là nhiều hơn hoặc gần bằng nhau. Nguồn phát khí thải do con người, chiếm ưu thế trên đất liền và các khu vực công nghiệp, chủ yếu là sinh ra trong quá trình đốt than đá có chứa lưu huỳnh và nấu chảy các quặng kim loại màu. Nguồn phát khí SO2 thiên nhiên là từ các núi lửa và sự phân rã các chất hữu cơ. Hơn nữa, dimethyl sulfite, phát sinh từ các đại dương cũng được chuyển hóa trong khí quyển tạo thành SO2 Những ảnh hưởng sinh lý của SO2 thử nghiệm trên động vật được thể hiện bằng sự dày lên của lớp niêm mạc trong khí quản và làm chậm hoạt động lên xuống của niêm mạc. SO2, tan trong nước, là một chất kích thích lên hệ hô hấp và nó không xâm nhập đáng kể vào phổi 2. Ở nồng độ cao hầu hết nó thường được giữ lại ở phần trên của hệ hô hấp và được loại bỏ khi ho và hắt hơi. Tuy nhiên, có một vài sự hấp thụ có hệ thống xảy ra trong toàn bộ quá trình hô hấp. Tiếp xúc với khí SO2 gây ra co thắt phế quản và gia tăng sự cản trở dòng không khí lưu thông (nghẹt thở). Do đó, nó đặc biệt nguy hiểm đối với những người có vấn đề về đường hô hấp. Khí SO2 cũng gây thiệt hại đối với thực vật làm úa lá. Khí SO2 dễ dàng hấp thụ lên các hạt nhỏ ( sản phẩm của quá trình đốt cháy than, như than gỗ, sắt oxide và các muối kim loại). Nếu gặp môi trường ẩm ( ví dụ như mây hay những giọt sương mù) các hạt xúc tác quá trình oxy hóa SO2 thành SO3, sau đó ngay lập tức kết hợp với nước tạo thành mưa acid (H2SO4) 2 Một phần khí SO2 xâm nhập vào lỗ phế nang có liên quan tới nồng độ chất khí ta hít vào trong không khí. Ở nồng độ cao, 90% chất khí được loại bỏ khỏi hệ hô hấp. Ở nồng độ thấp ( 1ppm hay nhỏ hơn), 95% chất khí sẽ xâm nhập vào trong phổi. Khi độ ẩm bốc hơi, các hạt rắn được bao phủ acid sulfuric lơ lửng trong không khí. Khoảng 80% các hạt này có đường kính nhỏ hơn 2μm. Khi hít phải, chúng xâm nhập vào trong vùng khí quản – phổi và các lỗ phế nang. Khí SO2 trong pha khí cũng có thể chuyển hóa thành acid sulfuric, mặc dù với tốc độ chậm, bằng cách phản ứng với các gốc tự do. Những phản ứng này thường xảy ra vào mùa hè hơn là mùa đông, bởi vì chúng cần ánh sáng mặt trời để hình thành các gốc tự do từ độ ẩm trong không khí. Các nghiên cứu trên động vật cho thấy rằng ảnh hưởng kích thích của acid sulfuric lên hệ hô hấp mạnh hơn gấp 4 – 20 lần so với suldur dioxide. Acid sulfuric trên các hạt này dễ dàng bị hòa tan trong dịch phổi. Nếu hiện diện ở nồng độ cao, nó sẽ gây thiệt hại các mô đường hô hấp. Sự liên quan của acid sulfuric trong không khí lắng đọng thành acid sẽ được thảo luận ở chương 11. Nitrogen oxide (NOx) Nitric oxide (NO) được hình thành từ các chu trình trong tự nhiên như sấm sét và sự phân hủy các hợp chất hữu cơ do vi khuẩn. Sự phân hủy của vi khuẩn đầu tiên sinh ra nitrous oxide (N2O), sau đó bị oxi hóa thành NO. Sự hình thành nitrogen oxide do con người là kết quả của quá trình đốt ở nhiệt độ cao, theo đó nitrogen trong không khí sẽ kết hợp với oxygen. Nitric oxide dễ dàng bị oxy hóa trong khí quyển tạo thành NO2 và hỗn hợp cả hai khí này tạo thành NO3. Tổng hàm lượng NOx hình thành trong suốt quá trình đốt cháy và tỉ lệ NO/NO2 phụ thuộc vào tỉ lệ nhiên liệu/không khí và nhiệt độ đốt. Nitrogen oxide là chất khí có màu nâu đỏ, gây kích ứng và là một chất khí cực độc. Khi hít phải, nó gây ra viêm phổi, mà sau một khoảng thời gian có thể phát triển thành chứng bị phù ( sưng mô, xem chương 8). Tiếp xúc với nồng độ 100ppm gây ra nguy hiểm và ở 200ppm có thể dẫn đến chết người. Ở nồng độ thấp, như 5ppm, Nitrogen dioxide có thể làm tăng tính mẫn cảm đối với các tác nhân gây co thắt phế quản ( như sulfur dioxide) đối với người bình thường, và ở nồng độ thấp hơn như 0.1ppm (189μg/m3) đối với người bị hen suyễn. Nồng độ 0.1ppm hoặc cao hơn có thể xuất hiện trong không khí bị ô nhiễm đô thị. Hơn nữa, dữ liệu từ thử nghiệm động vật cho thấy sự tiếp xúc với nitrogen dioxide làm tăng sự nhiễm trùng đường hô hấp do các vi khuẩn gây viêm phổi và các vi rút gây cúm. Thông thường, nguồn phát thải khí NOx từ các nguồn tĩnh có thể được kiểm soát tốt hơn so với các loại xe có động cơ. Sự ô nhiễm hình thành do các loại xe có động cơ xảy ra ở cấp độ đường bộ, trong khi chất ô nhiễm công nghiệp luôn được thải qua các ống khói và được gió phát tán vào khí quyển. Mặc dù sự phát tán ở trên cao có thể làm giảm tiếp xúc sự ô nhiễm đô thị do NOx, nhưng nó gây ảnh hưởng tới tầng ozone và sự hình thành khói. Chuỗi phản ứng quang hóa Các chuỗi phản ứng quang hóa được thực hiện ở tầng đối lưu và sự hình thành khói cần có cả NO2 và VOCs. NO2 bị phân hủy bởi ánh sáng mặt trời thành NO và một nguyên tử oxy tự do. NO2 + hv = NO + O (9.2) Trong đó h là hằng số Planck và v là tần số dao động ánh sáng. Gốc oxy tự do nhanh chóng phản ứng với phân từ oxy hình thánh ozone: O + O2 = O3 (9.3) Tuy nhiên, ozone lại phản ứng với NO để tạo thành cả oxy và NO2: O3 + NO = O2 + NO2 (9.4) Nitrogen dioxide lại bị phân hủy bởi ánh sáng mặt trời và quá trình này cứ lặp đi lặp lại. Do có một trạng ổn định giữa NO2 và NO, mà ta gọi đó là trạng thái quang tĩnh, từ đó xác định được nồng độ của ozone. Người ta ước tính rằng, sự có mặt của các VOCs, tỉ lệ của NO2/NO bằng 1 vào giữa trưa ở các vĩ độ của Bắc Mỹ. Kết quả là nồng độ của ozone khoảng 20ppb thấp hơn nhiều so với Viện tiêu chuẩn đo lường khí tượng quốc gia (NAAQS) đo được 120ppb ( trung bình lúc 1h hàng ngày). Bởi vì một loạt các phản ứng quang hóa bao gồm các nhóm hydroxyl (OH-), VOCs trong không khí được chuyển thành các nhóm peroxy có thể oxy hóa NO thành NO2 ROO + NO = RO + NO2 (9.5) Sự cạn kiệt NO làm thay đổi trạng thái ổn định của NO2/NO mà có lợi cho sự hình thành ozone ( phương trình 9.2 và 9.3). Một trong những hợp chất có nồng độ cao xuất hiện trong không khí bị ô nhiễm đó là gốc peroxyacetyl. Gốc này ngoài việc oxy hóa NO thành NO2, còn phản ứng với nitrogen dioxide tạo thành tác nhân gây chảy nước mắt, peroxyacetyl nitrate [CH3C(O)O2NO2] (PAN). Hỗn hợp ozone, PAN và các sản phẩm khác như các aldehyde và ketone tạo thành một lớp khói được gọi là khói quang hóa Khói quang hóa Ozone gây dộc đối với đường hô hấp. Bởi vì nó tan ít trong nước, chúng xâm nhập sâu vào trong phế quản và phế nang. Tiếp xúc cấp tính với ozone, chủ yếu là nguy cơ nghề nghiệp, gây tổn thương mô đường hô hấp và chứng bị phù có thể gây tử vong. Tiếp xúc mãn tính làm tăng tính mẫn cảm đối với các tác nhân gây co thắt phế quản và nhiễm trùng. Tiếp xúc mãn tính với ozone có thể dẫn đến bệnh viêm phế quản và khí thủng. Hơn nữa, khói quang hóa ( nghĩa là ozone, PAN và các sản phẩm khác) gây kích ứng lên lớp niêm mạc, mắt và da. 3Khí thủng là một tình cảnh được đặc trưng bởi sự bung ra của phế nang. Khu vực bề mặt trao đổi khí giảm, do đó gây khó khăn cho việc hít thở. Mức độ nghiêm trọng của khí quang hóa phụ thuộc vào một mức độ lớn các điều kiện khí hậu và địa hình. Ỡ những nơi có áp suất cao kéo dài dẫn đến sự hình thành sương mù trầm trọng bởi vì chúng được đặc trưng bởi ánh sáng có cường độ lớn và sự giảm dần độ ổn định không khí do các chất ô nhiễm gần mặt đất. Ở những nơi quanh các ngọn núi, sự phân tán của giỏ bị giảm bớt. Áp suất khí quyển bị đảo ngược cũng là các yếu tố duy trì khói quang hóa gần mặt đất. Sự đảo ngược xảy ra khi không khí ấm ở trên co phủ lên không khí lạnh ở gần mặt đất; do đó chất khí ô nhiễm bị ngăn chặn đảo ngược lên trên. Cả ozone và PAN đều là chất độc đối với thực vật. Trong khi PAN ảnh hưởng chủ yếu với các cây lương thảo thì ozone gây tổn thương các mô của tất cả các thực vật và ức chế quá trình quang hợp. Hơn nữa, nó làm tăng tính nhạy cảm của thực vật với sự hạn hán và dịch bệnh. Đối với thực vật, O3, NO2 và SO2 có hoạt động góp phần gây hư hại. Sự oxi hóa và hình thánh khói quang hóa được biết đến như là mối nguy hiểm môi trường và sức khỏe chính của sự phát thải khí NOx. Tuy nhiên, mối lo ngại về sự ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của khí NOx vẫn dang nghiên cứu. Nó có mặt một lượng đáng kể ở các khu vực ô nhiễm dô thị, nitrogen oxide chịu trách nhiệm về sự xuất hiện với tàn suất cao các bệnh về đường hô hấp, như viêm phế quản, viêm phổi và nhiễm trùng do virus. Sự liên quan của chúng đến sự lắng đọng acid; một trong ba acid bị phân hủy đó là acid nitric cũng là một mối nguy hại đối với môi trường và sức khỏe con người. Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) VOCs có nguồn gốc đồng thời từ các hoạt động của con người và tự nhiên. Các nguồn trong tự nhiên đó là sự sinh dưỡng, sự phân hủy bởi các vi sinh vật, cháy rừng và khí thiên nhiên. Theo một nhà xuất bản biên tập khoa học, sự phát thải các khí VOCs trong tự nhiên được ước lượng khoảng 30 – 60 tấn hàng năm. Nguồn phát thải do hoạt động của con người là kết quả từ sự đốt cháy không hoàn toàn các nhiên liệu hóa thạch và từ sự bốc hơi của các nhiên liệu lỏng hay các dung môi trong suốt quá trình bảo quản, chế biến lại và sử dụng. Loại khí VOC này được truyền đi bằng từ các ống khói hay sự xả khí từ các loại xe có động cơ nhiên liệu khác nhau, các quá trình đốt cháy…( nghĩa là bên ngoài hoặc bên trong), và sự có mặt hay không có của các thiết bị giảm thiểu ô nhiễm. Chất béo có khối lượng phân tử thấp, olefin và các hợp chất thơm, một vài trong số chúng tạo thành nhiều trong quá trình đốt cháy. Ở 500 – 800oC, các olefin và các dien bị polyme hóa hình thành các gốc tự do để tạo thành các vòng polymer hydrocacbon thơm (PAHs) (8). Trong không khí, các PAH được phân bố giữa pha khí và các hạt rắn ( các sản phẩm của quá trình dốt cháy, như là bồ hóng và tro bay). Có ít nhất 26 PAH trong không khí, một vài trong số chúng có khả năng gây ung thư và các tác nhân gây đột biến, đã được xác định và định lượng (8). Chất được nghiên cứu rộng rãi nhất là benzol[a]pyrene (xem chương 5). Thông thường, hàm lượng tổng các chất PAH trong không khí cao hơn khoảng 10 lần lượng benzol[a]pyrene thường được sử dụng như là chất chỉ thị để xác định tổng hàm lượng các PAH có trong khí quyển. Một vài điều kiện hạn chế đã được trình bày như độ chính xác của quy trình (8). Sự góp phần của các nhiên liệu và các kỹ thuật đốt cho sự phát thải benzol[a]pyrene vào trong khí quyển được trình bày ở bảng 9.1. Theo các dữ liệu đó, lượng benzol[a]pyrene/BTU lớn nhất là quá trình đốt gỗ trong khu dân cư. Thật vậy, ở hình 9.2, gỗ đốt cháy trong lò sưởi và bếp lò chiếm 85.5% trên tổng số 655 tấn PAH thải ra hàng năm ở Mỹ trong những năm 1980. Nguồn phát thải lớn thứ hai là quá trình đốt các phế phẩm nông nghiệp và thứ ba là cháy rừng (9). Kích thước của các hạt bụi Các chất PAH ở pha hơi không hiện tại không gây hại nhiều cho sức khỏe, nhưng chúng cần được hạn chế hít phải. Các chất PAH gây ung thư trong khí quyển ảnh hưởng tới sức khỏe phụ thuộc vào kích thước hat của chúng tạo thành, chỉ có những hạt nhỏ mới có khả năng xâm nhập vào đường hô hấp. Các hạt này có kích thước 1μm hoặc nhỏ hơn có thể xâm nhập vào phổi. Ở đó, các chất PAH được hấp thụ và đồng thời kích hoạt khả năng gây ung thư do hệ thống P-450 của phổi hay xâm nhập vào hệ thống tuần hoàn. Các hạt lớn (2- 5 μm) không vào được phế quản. Các hạt này bị trục xuất khỏi lớp niêm mạc vào trong khoang miệng, tại đó chúng có thể bị nuốt vào. Trong trường hợp này, các chất PAH xâm nhập vào hệ thống tuần hoàn thông qua đường tiêu hóa (xem chương 2). Theo một vài tài liệu, sự hấp thụ của các chất PAH vào các mô và mức độ gây ung thư phụ thuộc vào con đường tiếp xúc ( hoặc bằng sự hô hấp hay nuốt thức ăn) (10). Hình 9.2. Các chất PAH thải ra hàng năm ở Mỹ trong những năm 1980. LượngPAHs phát thải hàng năm là 655 tấn. “Agricultural” bao gồm cháy rừng và đốt các phế phẩm nông nghiệp; “wood” là quá trình đốt gỗ trong lò sưởi và bếp lò (Nguồn lấy từ tài liệu tham khảo 9.) Bảng 9.1. Sự phân bố các nhiên liệu và các kỹ thuật đốt phát thải chất benzol[a]pyrene vào trong khí quyển Nhiên liệu Sử dụng Benzol[a]pyrene (ng/BTU) Than Than Gỗ Dầu Khí thiên nhiên Xăng Nhiên liệu diesel Các phương tiện Nhà ở Nhà ở Nhà ở Nhà ở Động cơ xe Động cơ xe 0.056 – 0.07 0.12 – 61.0 27 – 6300 0.00026 0.02 0.6 2.3 Nguồn: lấy từ tài liệu tham khảo 11 Đối với benzol[a]pyrene, mức tiêu thụ hàng ngày cho phép, được định nghĩa là mức tiêu thụ kết hợp với tỉ lệ 1/100000 làm tăng thời gian nguy cơ phát triển của bệnh ung thư đối với 1 người nặng 70kg là 48 ng/ngày. Con người tiếp xúc ( với lượng nanogram/ngày) với các nguồn khác nhau như sau: Không khí 9.5 – 43.5 Nước 1.1 Thực phẩm 160 – 1600 Khói thuốc 400 Có thể thấy rằng, sự liên quan của nguy cơ gây bệnh ung thư với sự ô nhiễm môi trường do benzol[a]pyrene từ mức độ cao đến mức độ thấp. Nồng độ của nó trong không khí thấp hơn nhiều so với trong thực phẩm và khói thuốc. Tiếp xúc ở nơi làm việc và thông qua chuỗi thức ăn Mặt khác, con người có nghề nghiệp nhất định, như những công nhân ở lò luyện than cốc và lò than nhựa đường có nguy cơ cao nhất. Sự tiếp xúc của họ vượt quá sự ô nhiễm thông thường 30000 lần hoặc hơn. Hơn nữa, các hạt t