Styrene là gì – Styrene gây độc như thế nào – Nước nhiễm Styrene xử lý thế nào
Styrene là một chất lỏng không màu dễ bay hơi, ở dạng nguyên chất styrene có mùi ngọt ngào. Styrene được sử dụng rộng rãi để làm nhựa và cao su. Các sản phẩm tiêu dùng có chứa styrene bao gồm: Bao bì đóng gói, vật liệu cách điện, vật liệu cách nhiệt cho nhà và các tòa nhà khác, sợi thủy tinh, ống nhựa, phụ tùng ô tô, cốc uống nước và các mặt hàng khác. Những sản phẩm này chủ yếu chứa styrene liên kết với nhau trong chuỗi dài (polystyrene). Tuy nhiên hầu hết các sản phẩm này cũng chứa một lượng nhỏ styrene không liên kết.
Điều gì xảy ra với styrene khi nó xâm nhập vào môi trường
Styrene có thể được tìm thấy trong không khí, đất và nước sau khi giải phóng khỏi quá trình sản xuất, sử dụng và thải bỏ các sản phẩm được sản xuất từ styrene. Trong không khí styrene nhanh chóng bị phá vỡ thường chỉ trong vòng 1 – 2 ngày. Styrene bốc hơi từ đất nông và nước mặt, chất nhầy còn sót lại trong đất và nước có thể bị phá vỡ bởi vi khuẩn hoặc các vi sinh vật khác.
Làm thế nào con người có thể tiếp xúc với styrene
Không khí
Cách chính mà con người có thể tiếp xúc với styrene là hít thở không khí có chứa nó. Không khí có styrene từ các ngành công nghiệp sử dụng hoặc sản xuất styrene, khí thải ô tô, khói thuốc là và sử dụng máy photocopy.
Không khí ở nông thôn hoặc ngoại ô thường chứa nồng độ styrene thấp hơn không khí đô thị. Không khí trong nhà thường chứa hàm lượng styrene cao hơn không khí ngoài trời.
Nước và đất
Styrene đôi khi được phát hiện trong nước ngầm, nước uống hoặc mẫu đất. Uống nước có chứa styrene hoặc tắm trong nước có chứa styrene có thể khiến bạn tiếp xúc với hóa chất này.
Không khí nơi làm việc
Một số lượng lớn công nhân có khả năng tiếp xúc với styrene. Phơi nhiễm tiềm năng cao nhất xảy ra trong ngành công nghiệp nhựa gia cố, nơi công nhân có thể tiếp xúc với nồng độ không khí cao và cũng có thể tiếp xúc qua da với chất lỏng styrene hoặc nhựa.
Công nhân tham gia trùng hợp styrene, sản xuất cao su và các cơ sở nhựa styrene polyester và công nhân tại các cơ sở photocopy cũng có thể tiếp xúc với styrene
Thực phẩm
Mức độ styrene thấp xảy ra tự nhiên trong nhiều loại thực phẩm chẳng hạn như trái cây, rau, quả hạch, đồ uống và thịt. Một lượng nhỏ styrene có thể được chuyển vào thực phẩm từ bao bì đóng gói có styrene.
Làm thế nào styrene có thể đi vào và rời khỏi cơ thể con người
Styrene có thể đi vào cơ thể con người qua các con đường như:
- Hít phải: Khi bạn hít thở không khí có chứa styrene, hầu hết các styrene sẽ nhanh chóng đi vào cơ thể bạn qua phổi
- Nuốt phải: Styrene trong thức ăn hoặc nước cũng có thể nhanh chóng xâm nhập vào cơ thể qua đường tiêu hóa
- Tiếp xúc qua da: Một lượng rất nhỏ có thể xâm nhập qua da khi tiếp xúc với chất lỏng có chứa styrene.
Styrene rời khỏi cơ thể qua đường nào
Khi ở trong cơ thể người, styrene bị phân hủy thành các hóa chất khác. Hầu hết các hóa chất khác rời khỏi cơ thể qua nước tiểu trong vòng vài ngày.
Nước nhiễm styrene gây nguy hiểm như thế nào
Các vấn đề sức khỏe phổ biến nhất ở những công nhân tiếp xúc với styrene liên quan đến hệ thống thần kinh. Những ảnh hưởng sức khỏe này bao gồm: Thay đổi thi lực màu sắc, mệt mỏi, thời gian phản ứng chậm hơn và gặp vấn đề tập trung và vấn đề cân bằng. Nồng độ styrene gây ra các hiệu ứng này cao hơn 1000 lần so với mức thường thấy trong môi trường
Hít phải styrene có thể dẫn đến mất thính giác, thay đổi trong niêm mạc mũi và gây tổn thương cho gan. Đây là kết quả nghiên cứu trên động vật thí nghiệm, chúng có thể nhạy cảm hơn con người đối với các hiệu ứng mũi và gan
Ngoài ra thí nghiệm của các nhà khoa học còn cho thấy những con chuột tiếp xúc với styrene liều cao trong nước sẽ có trí tuệ kém, tổn thương tinh trùng.
Bộ Y tế và dịch vụ nhân sinh Hoa Kỳ (DHHS) và chương trình chất độc quốc gia của Hoa Kỳ đã liệt kê styrene là “được dự đoán là chất gây ung thư ở người” trong Báo cáo về Chất gây ung thư, Phiên bản thứ 12 phát hành ngày 10/06/2011.
Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế (IARC) đã xác định rằng styrene là một chất gây ung thư.
Styrene có ảnh hưởng đến trẻ em không
Hiện tại chưa có nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của phơi nhiễm styrene đối với trẻ em hoặc động vật chưa trưởng thành. Có khả năng trẻ em sẽ có những ảnh hưởng sức khỏe tương tự như người lớn. Hiện tại chưa có kết luận liệu trẻ em có nhạy cảm hơn người lớn đối với tác dụng của styrene hay không.
Đối với các trẻ bú mẹ có thể tiếp xúc với styrene từ sữa mẹ.
Làm thế nào để giảm nguy cơ tiếp xúc với styrene
Styrene là một thành phần của khói thuốc lá. Vì vậy bỏ thuốc lá là cách tốt nhất. Đối với những người đang hút thuốc lá cần tránh hút thuốc trong không gian kín như trong nhà hoặc xe hơi để hạn chế tiếp xúc với trẻ em và các thành viên khác trong gia đình.
Làm thế nào để phát hiện styrene trong cơ thể người
Styrene có thể đo được trong máu, nước tiểu và các mô cơ thể trong một thời gian ngắn sau khi tiếp xúc với mức độ từ trung bình đến cao. Điều này nên được thực hiện trong vòng một vài giờ sau khi tiếp xúc xảy ra vì những chất chuyển hóa này rời khỏi cơ thể rất nhanh.
Sự hiện diện của các sản phẩm phân hủy styrene (chất chuyển hóa) trong nước tiểu có thể cho thấy bạn đã tiếp xúc với styrene, tuy nhiên các chất chuyển hóa này cũng có thể hình thành khi bạn tiếp xúc với các chất khác.
Đo chất chuyển hóa styrene trong nước tiểu trong vòng 1 ngày tiếp xúc cho phép nhân viên y tế ước tính mức độ phơi nhiễm thực tế.
Việc phát hiện các chất chuyển hóa này trong nước tiểu không thể được sử dụng để dự đoán loại ảnh hưởng sức khỏe có thể phát triển từ sự tiếp xúc đó.
Một số quy định và khuyến nghị cho styrene
Đối với không khí nơi làm việc: Cơ quan quản lý an toàn và sức khỏe nghề nghiệp Mỹ OSHA đặt giới hạn pháp lý là 100 ppm styrene trong không khí trung bình trong một ngày làm việc 8 giờ.
Đối với nước uống:
Theo tiêu chuẩn VN ở QCVN01:2009/BYT quy định chỉ tiêu styrene là 20 mg/l
Đối với nước đóng chai: Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ FDA quy định nồng độ styrene trong nước uống đóng chai không được vượt quá 0,1 mg/l
Nước nhiễm Styrene thì xử lý thế nào
Có 3 phương pháp xử lý có thể sử dụng để loại bỏ hoặc làm giảm mức Styrene trong nước uống. Đó là:
- Sử dụng bộ lọc than hoạt tính dạng hạt
- Chưng cất
- Tháp khử khí
Bộ lọc than hoạt tính dạng hạt có thể được sử dụng để giảm mức Styrene trong nước uống. Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào một số yếu tố:
- Loại và lượng chất gây ô nhiễm
- Lưu lượng nước sử dụng
- Loại than hoạt tính được sử dụng
Bộ lọc than hoạt tính nên được thay thế theo hướng dẫn của nhà sản xuất và nước nên được kiểm tra sau khi hệ thống xử lý được lắp đặt để đảm bảo hệ thống hoạt động tốt. Hệ thống lọc có thể lắp được tại vòi (để xử lý tại điểm sử dụng) hoặc nơi có nước vào nhà.
Máy chưng cất có thể loại bỏ styrene bằng lỗ thông hơi, cột phân đoạn hoặc kết hợp với bộ lọc than hoạt tính. Khi bảo dưỡng thiết bị chưng cất, làm rỗng khoang sôi ít nhất một lần một tuần và thường xuyên hơn nếu máy chưng cất được sử dụng liên tục.
Tháp sục khí kín kết hợp không khí với nước để biến chất gây ô nhiễm thành hơi, một trong hai đưa vào khí quyển hoặc xử lý. Bơm và động cơ quạt gió nên được bảo dưỡng và thay thế khi cần thiết để đảm bảo các hệ thống này hoạt động hiệu quả.
Phương pháp xử lý nước nhiễm Styrene bằng than hoạt tính
Than hoạt tính đã được sử dụng để xử lý từ thời cổ đại, với việc sử dụng sớm nhất được ghi nhận ở Ấn Độ cổ đại. Trong thời hiện đại, việc sử dụng nó lan rộng nhanh chóng khắp châu Âu vào đầu thế kỷ 19. Ngày ngay than hoạt tính được sử dụng để lọc cả nguồn cung cấp nước gia đình và thành phố, để xử lý nước thải từ chế biến công nghiệp, lọc nước cho bể cá và cho các mục đích chuyên dụng khác.
Than hoạt tính được làm từ chất hữu cơ có hàm lượng cacbon tự nhiên cao như than bùn, gỗ hoặc than. Vật chất được làm nóng từ từ trong môi trường oxy rất thấp để hút nước và tạp chất mà không cho phép nó cháy, tạo ra một vật liệu được gọi là char. Char sau đó được kích hoạt thông qua một loạt các quá trình hóa học và vật lý để tăng đáng kể diện tích bề mặt của nó và tạo ra một mạng lưới các lỗ. Thông qua một quá trình được gọi là hấp phụ, cacbon thu hút và bẫy nhiều loại hợp chất trên diện tích bề mặt rộng lớn của nó. Than hoạt tính có khả năng liên kết các hợp chất trong các hình thức lỏng, rắn, khí.
Trong xử lý nước, than hoạt tính được sử dụng thường xuyên nhất để loại bỏ các hợp chất hữu cơ. Chúng bao gồm nhiều loại vi khuẩn và tảo cũng như tannin và phenol. Tannin được tạo ra khi các chất hữu cơ bị phá vỡ và làm cho nước có màu tối. Phenol là các hợp chất xuất hiện tự nhiên có thể có một số lợi ích sức khỏe, nhưng có xu hướng tạo ra mùi lạ. Than hoạt tính cũng phân hủy clo thành clorua, loại bỏ mùi và vị mạnh từ nước uống được xử lý bằng clo.
Đối với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi là sản phẩm phụ của các sản phẩm gia dụng thông thường như sơn, dung môi, và chất tẩy rửa cũng như chế biến công nghiệp và thương mại. Chúng xâm nhập vào nước ngầm htoong qua dòng chảy, tràn và các quy trình xử lý không phù hợp. Khi những chất này xâm nhập vào nguồn nước uống, vào những thời điểm khác chúng bay hơi vào không khí gây phơi nhiễm trong không khí có thể đến suy hô hấp nghiêm trọng ở những người nhạy cảm. Than hoạt tính rất tốt trong việc loại bỏ hợp chất hữu cơ như styrene, dioxin, benzene, và chloroform.
Xử lý nước nhiễm Styrene bằng tháp khử khí
Tháp khử khí có hình trụ được chế tạo từ nhựa, thép hoặc gốm. Nước cấp bị ô nhiễm được bơm vào đỉnh tháp và máy thổi ly tâm được sử dụng để đưa dòng khí ngược qua đáy tháp. Diện tích bề mặt lớn cho phép truyền khí lỏng tốt hơn so với các phương pháp loại bỏ khí khác. Số lượng các giai đoạn được xác định bởi hằng số định luật Henry và vận tốc.
Tháp khử khí có khả năng loại bỏ các chất gây ô nhiễm trong nước bao gồm các chất hữu cơ dễ bay hơi như Styrene, benzene,…, amoniac, hydro sunfua và cacbon dioxide.
Khí thải từ tháp khử khí phải được xử lý. Thông thường khí được đốt nóng để giảm độ ẩm và được đưa qua buồng hấp phụ cacbon (than hoạt tính) để loại bỏ các hợp chất dễ bay hơi.
Quá trình xử lý khí thải khác bao gồm quá trình oxy hóa nhiệt rất tốn kém và quá trình oxy hóa.
Một vấn đề phổ biến nhất với tháp khử khí là vấn đề tắc nghẽn bởi các chất rắn trong nước dẫn đến làm giảm hiệu quả và giảm áp suất.
Nguồn thông tin: Cơ quan quản lý độc và đăng ký bệnh của Hoa Kỳ
