CÁC CHẤT Ô NHIỄM CHÍNH

Các chất ô nhiễm bao gồm rất nhiều loại hóa chất khác nhau, từ ion vô cơ đơn giản đến các phân tử hữu cơ phức tạp.Trong nhiều trường hợp, các kim loại trở thành chất ô nhiễm do hoạt động của con người, chủ yếu thông qua hoạt động khai mỏ và luyện kim, đã giải phóng chúng khỏi đá nơi chúng được tích tụ trong suốt quá trình hoạt động của núi lửa hay sự xói mòn sau đó và đưa chúng vào tình huống làm nguy hại đến môi trường. Chẳng hạn vào tháng 4 năm 1998,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CÁC CHẤT Ô NHIỄM CHÍNH Bài 3CÁC CHẤT Ô NHIỄM CHÍNH *Các chất ô nhiễm bao gồm rất nhiều loại hóa chất khác nhau, từ ion vô cơ đơn giản đến các phân tử hữu cơ phức tạp. I. Các ion vô cơ1. Kim loại• Định nghĩa: Kim loại là nguyên tố có vẻ ngoài phát ánh kim, là chất dẫn điện tốt và có thể đi vào các chuỗi phản ứng hóa học như là ion dương hay cation.• Mặc dù kim loại là các cơ chất tự nhiên nhưng chúng cũng được xem như là chất ô nhiễm. Tất cả kim loại có mặt trên trái đất từ khi trái đất được hình thành ngoại trừ các đồng vị phóng xạ được tạo ra bởi các phản ứng hạt nhân (bom hay lò phản ứng). Có một vài ví dụ về sự ô nhiễm kim loại là kết quả từ sự phong hóa tự nhiên các vỉa quặng.• Trong nhiều trường hợp, các kim loại trở thành chất ô nhiễm do hoạt động của con người, chủ yếu thông qua hoạt động khai mỏ và luyện kim, đã giải phóng chúng khỏi đá nơi chúng được tích tụ trong suốt quá trình hoạt động của núi lửa hay sự xói mòn sau đó và đưa chúng vào tình huống làm nguy hại đến môi trường. Chẳng hạn vào tháng 4 năm 1998, chất thải của hoạt động khai mỏ giàu kim loại gần công viên quốc gia Donana, tây nam Tây Ban Nha được phóng thích ở hàm lượng lớn, đã gây ra một trong số các thảm họa môi trường tồi tệ chưa từng có ở tây châu Âu.• Phạm vi mà hoạt động của con người tạo ra chu kỳ toàn cầu của kim loại có thể được mô tả bởi nhân tố làm giàu do con người (AEF – anthropogenic enrichment factor). Người ta nhìn thấy rõ là hoạt động của con người chịu trách nhiệm phần lớn đối với sự di chuyển của cadmium, chì, kẽm và thủy ngân nhưng không quan trọng trong chu trình của manganese. AEF rất cao đối với chì là do việc sử dụng rộng rãi và sự phóng thích sau đó của các chất phụ gia dựa trên chì từ xăng dầu. Đối với phần lớn các đồng vị phóng xạ, AEF là 100%.Các nhân tố làm giàu do con người (AEF) cho sự phát ra tổng cộng hàng năm toàn cầu của cadimium, chì, kẽm, mangan và thủy ngân trong những năm 1980 (tất cả các giá trị là 106 kg/năm)Kim loại Nguồn do Nguồn tự AEF con người nhiên Tổng (A/T (A) (công (núi cộng %) nghiệp…) lửa…) (T)Cadmium (Cd) 8 1 9 89 Chì (Pb) 300 10 310 97 Kẽm (Zn) 130 50 180 72 Mangan (Mn) 40 300 340 12Thủy ngân (Hg) 100 50 150 66• Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, các nhóm nguyên tố có tính chất hóa học giống nhau thì nằm trong cùng một cột. Hai cột đầu tiên chứa các nguyên tố sẵn sàng mất một hay hai electron lớp ngoài cùng để cho ra cation hóa trị một (cột 1) hay cation hóa trị 2 (cột 2). Trong số này là các kim loại tìm thấy phổ biến ở nước mặt và trong đất ở dạng ion ổn định, như Na+, Mg2+ và Ca2+.Bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tốMười cột tiếp theo là các nguyên tố chuyển tiếp và cũng được xem là phức tạp hơn các nguyên tố kiềm và kiềm thổ tạo nên hai nhóm đầu tiên. Di chuyển từ trái sang phải dọc theo ba loại nguyên tố chuyển tiếp đầu tiên, thì nhân lớn hơn và electron lớp ngoài cùng ít có khuynh hướng mất đi (để hình thành cation) hơn là các nguyên tố ở cột 1 và 2.Kết quả là chúng có khuynh hướng chia sẻ electron với các nguyên tố khác, dẫn đến sự hình thành các cầu nối đồng hóa trị và các ion phức (như đồng, sắt, cobalt, hay nickel). Một vài nguyên tử lớn hơn có khuynh hướng giữ electron và duy trì ở trạng thái cơ bản (như bạc và vàng, được gọi là kim loại quý).Các đặc trưng khác của sắt, đồng và các nguyên tố chuyển tiếp cụ thể khác có hóa trị thay đổi và tham gia vào các phản ứng vận chuyển electron. Các phản ứng vận chuyển electron liên quan đến oxygen có thể dẫn đến sự sản sinh các gốc oxy độc, một cơ chế độc mà hiện nay được xem là quan trọng ở cả động vật và thực vật: người ta nhận ra rằng một vài gốc oxy, như anion superoxide(·O2-) và gốc hydroxyl (·OH), có thể gây ra tổn thương tế bào nghiêm trọng.Ở các cột còn lại, khi di chuyển từ trái sang phải, có khuynh hướng giảm hình thành cation. Có sự tiến tới từ kim loại sang á kim, các á kim có các đặc trưng của cả kim loại và phi kim, cho đến khi tiến tới phi kim (C, N, O, P, S, Cl, Br,…). Cột cuối cùng là các khí trơ rất ổn định, không có bất kỳ phản ứng hóa học nào. Hai dãy hàng ngang bên dưới bảng phân loại tuần hoàn chính chứa các nguyên tố hiếm của nhóm lanthanide và actinide, là các nguyên tố có đặc trưng kim loại.Khuynh hướng hình thành các cầu nối đồng hóa trị bởi các á kim và bởi kim loại gần nhau có thể tạo thành chất có độc tính cao.Đầu tiên, các nguyên tố này có khả năng liên kết đồng hóa trị với các nhóm hữu cơ, dẫn đế ...