Tiểu luận Độc học benzen

i của nó khi có sự hiện diện của các thành phần hoạt động (100ppm benzen có sự hiện iện từ 10-110 ppm NOx hay 10-100ppm SO2) là 4-6 giờ với 50% bị khoáng hoá dạng cacbon dioxide trong thời gian xấp xỉ 2 ngày(Kote và Klein 1982). Một vài sản phẩm phản ứng củ benzen với ntrogen monoxide là nitrobenzen, o-và p-nitrophenol; 2,4-và 2,6-dinitrophenol có thể gây hại cho sức khoẻ con người(Nojima 1975). Quang oxi hoá benzen trong nitrogen monoxide, nitrogen dioxide không khí tạo ra formandehyd, formic acid, maleic anhidric, phenol, nitrobenzen, và glyoxal (Bandow 1985). Sự quang phân benzen trong không khí còn nhiều nghi ngờ bởi vì không khí trên cao không giữ được bước sóng nhỏ hơn 290 nm vvà benzen không hấp thụ bước sóng lớn hơn 260 nm (Bryce-Smith và Gilbert 1976). Môi trường nước. Mc Allister và Chiang (1994) đã tổng kết được quá trình pha loãng của benzen, toluen, etylbenzen và o-,m- và p-xylene (BTEX) ở trong nước. Theo họ thì quá trình phân huỷ hiếu khí là chủ yếu xảy ra đối với cơ chế phân huỷ BTEX. Sự phân tán sẽ làm giảm mức độ tập trung của benzen (hay bất kì chất bẩn nào) khi khi nước nhiễm bẩn di chuyển trong dòng sông hay suối. Sự bay hơi theo tính toán sẽ làm giảm khoảng 5%-10% nồng độ pha loãng ở hầu hết các khu vực (Mc Allister và Chiang 1994). Kiểm tra đặc tính của các loại nước ngầm với các mẫu nước lấy từ mạch ngầm và theo dõi bằng các công cụ chính xác nhất cho thấy 80%-100% lượng BTEX sẽ bị biến đổi thông qua con đường sinh học trong vòng 1-1.5 năm. Yếu tố chính để quyết định giới hạn phân huỷ sinh học của nước ngầm là hàm lượng oxi hoà tan teong nước ngầm (Salanitro 1993). Chu kì bán phân huỷ của benzen là khảng 16.9 ngày tại những vùng nước có mức độ oxi bão hoà cao và những vùng tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng (Huster 1981). Còn quá trình phân huỷ bằng cách phản ứng với các gốc hydrocacbon thì chu kì bán phân huỷ này theo ước tính là 0.71 năm, chậm hơn nhiều so với các phản ứng xảy ra trong không khí. Benzen bị phân huỷ sinh cả trong nước bề mặt lẫn nước ngầm. Quá trình phân huỷ benzen bởi các vi khuẩn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như mật độ vi khuẩn, mức độ oxi hoà tan, hàm lượng chất dinh dưỡng trong nước, các nguồn cacbon khác, các chất ức chế, nhiệt độ và pH. Chu kì bán phân huỷ của benzen trong nước bề mặt tính trung bình là khoảng 16 nagỳ và trong nước ngầm ở tầng nước nông là khoảng 28 ngày. Mức độ bền vững của benzen trong quá trình phân huỷ trong nước bề mặt phụ thuộc vào đặc điểm của nước bề mặt đó là nước tù đọng hay là nước lưu chuyển, các chất xúc tác có sẵn trong nguồn nước (nitrogen và photphorus) và điều kiện thích nghi của vi khuẩn với chế độ khí hậu vùng đó. Tốc đô bán phân huỷ của benzen chỉ xảy ra trong vòng 8 ngày với loại nước mặy được làm giàu chất dinh dưỡng và vi khuẩn phân huỷ (Vaishnav và Babeu 1987). Trong một nghiên cứu khác vào năm 1994 Davis cũng nhận xét rằng tốc độ phân huỷ hiếu khí của benzen xảy ra nhanh chóng trong tầng ngậm nước với khoảng 50% lượng benzen bị phân huỷ trong vòng 4 ngày với hàm lượng benzen ban đầu là 1mg/kg và 14 ngày với hàm lượng benzen ban đầu là 10mg/Kg. Trong điều kiện hiếu khí (pH=5.3, toC=20oC), benzen bị phân huỷ hoàn toàn bởi vi khuẩn trong vòng 16 ngày trong những tầng ngậm nước tương đối cạn (Delfino và Miles 1985). Sự phân huỷ benzen bằng sinh vật hiếu khí cũng được thúc đẩy khi có sự hiện diện của cac hydrocacbon thơm. Sự sinh trưởng của các vi khuẩn trong điều kiện có các hydrocacbon thơm kết hợp với nitrogen, photphorus và oxi hoà tan thì mạnh mẽ hơn so với khi chỉ có hydrocacbon riêng lẻ. Riêng hợp chất vòng thơm Pyrrole lại gây ức chế quá trình phân huỷ benzen, còn toluen và xylen là những vhất làm cho quá trình phân huỷ benzen xảy ra mạnh mẽ hơn (Arvin 1989). Phân tích benzen, toluen và xylen (BTX) trong nước ngầm ở một số khu vực cho thấy một lượng lớn (BTX) trong nước ngầm tỉ lệ nghịch với lượng oxi hoà tan (Chiang 1989). Kết quả thí nghiệm sự phân huỷ benzen trong phòng thí nghiệm với các mẫu thử là các loại nước ngầm ở các khu vực trên cho thấy lượng BTX ở mức 120-16000ppm: thì lượng BTX bị phân huỷ 80%-100% với thời gian bán phân huỷ là 5-20 ngày khi lượng oxigen hoà tan là 2 ppm; BTX bị phân huỷ chậm (thời gian bán huỷ là 20-60 ngày) khi nồng độ oxigen<2ppm; và phân huỷ rất thấp thậm chí không phân huỷ khi nồng độ oxigen hoà tan chỉ còn ở mức 0.01-0.5 ppm (Chiang 1989). Một vài giống vi sinh vật thuần chuẩn được tách trong môi trường nước bao gồm một số loài Pseudomonas sp( Chiang 1993; Harayama 1992), Mycobacterium vaccae (Burback và Perry 1993), và giống Pseudomonas flouresecent (Mikesell 1993) có thể dị hoá benzen trong nước ở điều kiện hiếu khí. Một vài giống trong loài Pseudomonas flouresent có thể dị hoá benzen trong điều kiện hạn chế oxi hoà tan (nồng độ oxi hoà tan ban đầu khoảng 2 mg/L) kết hợp với quá trình khử nitrate ( Mikesell 1993; Olsen 1994). Nếu vi khuẩn phân huỷ vòng monooxigen hyroxi(ví dụ như P.fluoresens) thì nó sẽ tạo ra phenol từ benzen; trong khi đó vi khuẩn thích ứng với vòng dioxi (Ví dụ như P.urviella) thì sẽ phân dị benzen thành pyrocachol và hydroquinol từ benzen (Harayama và timmis 1992). Hợp chất vòng bị oxi hoá bởi hai oxi thì sẽ tạo ra hợp chất thơm mang hai nhóm hydroxi ở vị trí orto và para đối nhau. Những thí nghiệm trong phòng thí nghiệm đối với các loài vi khuẩn phân huỷ benzen có cất chung với với một số chủng vi khuẩn trong nước ngầm bị nhiễm dầu đã phát hiện ra sự tập trung oxi và nitơ là yếu tố chính kiểm soát quá trình phân huỷ benzen, có lẽ chúng là chủng hiếu khí và nitơ là nguồn dinh dưỡng của chúng. Những chủng vi khuẩn được cấy ghép hỗn hợp-nhằm làm phong phú các chủng đã lựa chọn-được dùng được đưa vào để thúc đẩy quá trình phá huỷ liên kết hoá học của benzen trong nước ngầm. Các chủng được thêm vào này cùng với chất phụ gia nitrogen làm tăng tỉ lệ phân huỷ của benzen gấp 4.5 lần tại nhiệt độ 23oC và có sử dụng lồng sốc nhằm khấuy đảo chất phản ứng. Hơn 95% benzen trong nước ngầm bị phân huỷ bởi các vi khuẩn chỉ trong vòng 73.5 giờ (Karlson và Frankenberger 1989). Tương tự như vậy, các chủng cộng sinh trong tầng trầm tích đáy làm giảm 1mg/L benzen trong nước với tỉ lệ ban đầu là 167ug/L/ngày trong điều kiện giới hạn (giới hạn phát hiện là ngẫu nhiên) bởi các phản ứng vi sinh tuần hoàn liên tục trong vòng 8-10 ngày. Kết quả kiểm tra BOD cho thấy benzen đã bị phân huỷ hoàn toàn bởi vi sinh vật trong vòng hai tuần trong điều kiện ủ tĩnh làm đối vớinước thải gia đình có mức độ tập trung benzen trong nước là 5 đến 10 mg/L, trong đó có sử dụng các chủng vi sinh xúc tác. Nghiên cứu sự phân huỷ benzen bởi mật đô vi khuẩn trong nước thải công nghiệp có sử dụng hệ thống lồng sóc và tại nhiệt độ 23oC cho thấy sau 6 giờ chỉ còn 4 mg/L benzen còn lại so với lượng ban đầu 50 mg/L. Nước thải ra từ những khu vực sản xuất dầu có thể xử lý thành công bằng phương pháp sinh học để loại bỏ hoàn toàn benzen bằng cách tủa bông và cấy các chủng vi sinh T.denitrificans F và có thêm vào các chủng vi sinh dị dưỡng. Trong quá trình xử lý hiếu khí để loại bỏ benzen, khi hàm lượng oxi hoà tan bắt đầu giảm thì cần phải thêm các chất trao đổi điện tử như nitrate, carbonate hay là Fe(III) và phải có mặt các chủng vi sinh vật sử dụng các chất trao đổi điện tử phân huỷ benzen. Sự phân huỷ benzen trong điều kiện kị khí nói chung là xảy ra chậm hơn quá trình phân huỷ benzen trong điều kiện hiếu khí. Không có một lượng benzen nào được phân huỷ gián tiếp bởi vi sinh vật trong vòng hai tuần lễ ủ kị khí đầu tiên trong điều kiện nhiệt độ 17oC; tuy nhiên sau 4 tuần ủ thì lượng benzen tập trung đã giảm đi 72% và sau 120 tuần ủ thì hơn 99% benzen đã được phân huỷ. Tuy nhiên ở đây có hạn chế rất lớn về mặt thời gian. Không có một dấu hiệu về sự thiên giảm của benzen được quan sát thấy ở nguồn nước thải chưa qua xử lý ở điều kiện hiếu khí trong nhà máy xử lý nước thải sau 96 ngày ở nhiệt độ 20oC như vậy chứng tỏ chủng vi sinh vật phân huỷ benzen kị khí trong nước thải ban đầu là rất ít Việc sử dụng nguồn nước mặt như là nguồn cung cấp oxi làm xúc tác cho việc xử lý benzen bằng con đường kị khí đang được tiến hành nghiên cứu và ứng dụng. Thí nghiệm cho thấy sự tiếp xúc oxi ở giai đoạn ban đầu của quá trình xử lý benzen kị khí sẽ làm oxi hoá benzen bởi các chủng thích nghi với methan, sản phẩm chủ yếu của quá trình này là phenol (Volgel và Gabiel-Galiel 1986). Các chất BTX cũng suy giảm trong điều kiện không nitơ bởi một giống vi sinh vật kị khí ở tầng vật liệu ngậm nước nông tại nhiệt độ 10oC. Các chất BTX sẽ được loại bỏ nhanh hơn trong điều kiện có nitơ. Một số quá trình phân huỷ benzen cũng xảy ra trong điều kiện không có oxigen hay là ntrogen. Tóm lại benzen vào trong nước có thể bằng con đường nước thải từ các nhà máy xí nghiệp hay từ nước thải sinh hoạt, hay là bằng con đường nước mưa hoà tan benzen từ không khí. Khi benzen ở trong nước nó có thể thâm nhập vào nguồn nước mặt hay là thẩm thấu vào nước ngầm. Benzen trong nước một phần sẽ bốc hơi trả lại khí quyển, một phần thâm nhập vào cơ thể sinh vật và phần lớn là bị phân huỷ bởi vi sinh vật trong nước. Sự phân huỷ có thể xảy ra ở điều kiện hiếu khí và điều kiện kị khí. Tuy nhiên quá trình kị khí xảy ra tương đối chậm chạp hơn so với quá trình hiếu khí. Sự phân huỷ benzen sẽ xảy ra nhanh chóng hơn khi có mặt một số chất xúc tác như nitrate, sunphate…Sản phẩm của quá trình phân huỷ benzen đôi khi là những chất gây nguy hại như phenol, xylene, toluene do đó cần hạn chế những quá trình phân huỷ tạo thành chất nguy hại và thúc đẩy các quá trình phân huỷ hoàn toàn thành CO2 và H2O trong các nhà máy xử lý nước. Trong trầm tích và đất Benzen thâm nhập vào trong đất và trầm tích đáy cũng sẽ bị các quá trình tự nhiên đào thải làm sạch tương tự như trong các môi trường chúng ta quan tâm ở trên. Các sản phẩm sau khi phân huỷ benzen không đa dạng như ở quá trình phân huỷ benzen trong môi trường nước và cũng ít độc hại hơn chủ yếu là methane và carbon dioxide. Benzen bị phân huỷ trong môi trường đất chủ yếu ở điều kiện hiếu khí. Vi khuẩn biến đổi benzen thành dạng cis-dihidrodiol và một số biến đổi sâu xa hơn như là biến đổi thành catechin hay là pyrocatechin là những chất nền để tạo vòng đôi. Các biến đổi ấy thực hiện thông qua một số chủng vi sinh như sau. Pseudomonas putida oxi hoá benzen thành cis-1,2-dihydroxy-1,2-dihydrobenzen (Gidson 1977, 1980 và Hopper 1978). Loài Norcardia và loài Pseudomonas sau khi thích nghi được với môi trường nhiễm đó sẽ phân huỷ một cách hiệu quả benzen thành carbon dioxide sau 7 ngày với hiệu suất là 45%-90%. Một giống nữa là Rhodococcus có thể cô lập được 71% benzen trong trầm tích sông với mức độ tập trung benzen ban đầu là 0.7 mg/L trong vòng 14 ngày. Chủng vi khuẩn Nitrosomonas europaea trong đất có vai trò dị hoá benzen thành phenol và hydroquinone (Keener và Arp 1994). Chủng Pseudomonas putida phát triển thích nghi bằng cách mã hoá gene chuyển hoá khoáng từ benzen. Các loài vi khuẩn có chế dinh dưỡng tổng hợp (có thể tự dưỡng hay dị dưỡng) như chủng Pseudomonas có khả năng cách ly chất benzen trong môi trường đất nhiễm bẩn, nó phát triển trong điều kiện hiếu khí lẫn cả kị khí và sử dụng benzen để mà sinh sống. Chính vì vậy mà chủng này rất có ý nghĩa trong việc phân huỷ benzen trong đất. Sallanitro đã tóm tắt tỉ lệ BTEX bị phân uỷ hiếu khí trong lớp đất ở tầng thấm nước và lớp bùn trong đó có benzen như sau. Tỉ lệ benzen bị phân huỷ cao nhất (19%-52%/ngày) khi mức độ tập trung benzen ít hơn 1ppm và lượng oxi hoà tan ban đầu khoảng 8ppm và mức độ phân huỷ khoảng 1.1%/ngày khi mức độ tập trung benzen từ 1-2ppm và sự phân huỷ không xảy ra khi mà mức tập trung benzen quá 2ppm. Các thử nghiệm qui mô nhỏ và các thí nghiệm nhỏ để kiểm tra mức độ phân huỷ của benzen trong giai đoạn đầu trong các tầng đất cho thấy rằng tỉ lệ benzen phân huỷ benzen trong 3 thử nghiệm là như nhau (từ 20% đến 50%/ngày) với thời gian thử nghiệm là 1-6 ngày và tương ứng trong các thí nghiệm là 7% đến 20%/ngày với thời gian thí nghiệm là 0-5 ngày. Bezen sẽ bị biến tính trong điều kiện kị khí bởi các chủng vi sinh ưa methan sống nhờ acid ferulic trong lớp bùn hoạt tính giàu dinh dưỡng. Trong hầu hết các thí nghiệm benzen hay toluen chỉ chuyển hoá một nửa năng lượng trong các lớp khoáng chất trầm tích trung gian.và tối thiểu là 50% lượng ban đầu biến đổi thành CO2 và methane. Sự phân huỷ ban đầu với thời gian khoảng 11 ngày, thì hệ số biến đổi từ benzen ra methane là 15/1000 trước khi kích thích quá trình phân huỷ methane thật sự xảy ra. Benzen được phân huỷ qua trung gian là các hợp chất vòng hydroxicacbon và từ đó phân huỷ thành methane. Điều này được chứng minh trong các sản phẩm phân huỷ benzen có sự xuất hiện hỗn hợp các chất toluen, xylen và etylbenzen chúng lần lượt biến đổi thành các gốc hdrocacbon; khi đó toluen sẽ bị biến đổi trước sau đó đến xylene và các đồng phân khác. Benzen và etylenbenzen sẽ bị biến đổi sau cùng nhất. Để kiểm tra giả thuyết này người ta đã loại trừ các tạp chất trong trầm tích chỉ chừa lại benzen để đưa ra một lý thuyết phù hợp hơn về quá trình phân huỷ benzen. Mức độ hiện diện của benzen ban đầu là từ 40 đến 200 uM đã bị phân huỷ hết với tỉ lệ từ 0.36 đến 3.7 uM/ngày và tuỳ thuộc vào mức độ hiện diện của các tạp chất trên và các nguồn cacbon khác. Các thí nghiệm khác được tiến hành theo dõi bằng cách sử dụng phương pháp đánh dấu đồng vị phóng xạ cũng cho thấy 47% benzen sẽ bị biến đổi thành CO2 và methane trong vòng 10 tuần với mức độ hiện diện của benzen không quá 2mg/100g đất. Tuy nhiên lượng vi sinh vật khoáng hoá benzen hiện diện trong đất là rất nhỏ. Tính tổng cộng thì lượng benzen ô nhiễm trong đất qua các sự cố rò rỉ, qua quá trình vận chuyển chuyên chở, do các hoạt động con người thải ra ở các tầng đất nông chỉ có khoảng 1% được phân huỷ qua khoảng thời gian 7 tháng và 3% sẽ tàn tích trong đất, phần lớn là bay hơi đưa vào không khí (67%) và 29% sẽ thấm vào nước ngầm theo các con đường khác nhau. Tuy nhiên mức đô làm sạch của môi trường, khả năng phân huỷ của vi sinh vật tuỳ thuộc vào mức độ ô nhiễm và các điều kiện lý, hoá, sinh của môi trường. Môi trường thuận lợi cho vi khuẩn thì khả năng phân huỷ càng cao. Đánh giá mức độ ô nhiễm trong môi trường Các đánh giá đáng tin cậy về nguy cơ phơi nhiễm tiềm tàng của benzen đối với cơ thể con người ở từng khu vực phụ thuộc vào các kết quả phân tích từ các mẫu thử lấy từ môi trường đó và các xét nghiệm sinh học vùng tương ứng. Việc xem xét các dữ liệu phân tích, theo dõi từ môi trường cần lưu ý đến hàm lượng các chất hoá học không xác định trong môi trường vì nó cũng có nhiều ảnh hưởng có thể giống nhau. Xã hội ngày càng phát triển, các lĩnh vực sản xuất ngày càng mở rộng. Kéo theo đó là nhu cầu hoá chất cũng ngày một tăng và sử dụng bao nhiêu hoá chất thì cũng thải ra môi trường ngần ấy chất thải. Việc sử dụng benzen cũng không nằm ngoài tình trạng ấy. Lượng benzen vẫn đang được sử dụng và thải ra môi trường với số lượng lớn mà chưa có hoá chất nào thay thế Benzen hiện diện có thể nói là mọi nơi trong không khí. Từ không khí khu vực nông thôn cho đến khu vực thành thị, từ ngoài trời cho đến trong nhà. Hàm lượng benzen trong không khí so với những năm đầu thế kỷ XX đã tăng lên rất nhiều. Hiện tại các nhà khoa học đang nghiên cứu các chất thay thế benzen nhằm hạn chế việc sử dụng benzen trong các lĩnh vực sản xuất. Đối với Việt Nam ta, do điều kiện kinh tế và hạn chế về điều kiện nghiên cứu mà chưa có những cảnh báo rõ ràng về nguy cơ gây độc hại của benzen. Trong khi làm việc nhiều công nhân của chúng ta đã trực tiếp tiếp xúc với benzen mà không hề có đồ bảo hộ, nhiều người còn bảo rằng họ vẫn tiếp xúc thường xuyên như thế. Chứng tỏ là chúng ta chưa có những phổ cập cơ bản cho công nhân về các độc tính của benzen. Những người công nhân này không hề biết benzen có những tác hại nghiêm trọng như thế nào đối với cơ thể. PHẦN IV BENZEN VÀ CƠ THỂ SỐNG Tác động Giới Thiệu Chung Benzen hầu như có những ảnh hưởng đến đặc tinh sinh lý của toàn bộ các bộ phận của cơ thể. Chúng ta có thể bị nhiễm benzen bằng nhiều con đường khác nhau. Có thể là do tiếp xúc do đặc tính nghề hay là sống gần những khu vực có thải chất độc hại chứa benzen chẳng hạn như nhà máy, xí nghiệp. Nó có thể tác động thông qua đường hô hấp, đường miệng, tiếp xúc qua da. Và có thể gây những triệu chứng nghiêm trọng đối với cơ thể như ảnh hưởng lên hệ thống miễn dịch, hệ thần kinh, đến sự sinh sản và sinh trưởng, gây độc đối với bộ gene và gây ung thư. Trong giới hạn bài tiểu luận này em sẽ trình bày ba loại phơi nhiễm của benzen: phơi nhiễm cấp tính (sau 14 ngày hay thấp hơn), phơi nhiễm trung gian (15-364 ngày), vá phơi nhiễm mãn tính (365 ngày hoặc hơn). Mức độ tác hại của sự phơi nhiễm tuỳ thuộc vào con đường nhiễm độc và thời gian now1 tồn tại trong cơ thể (được minh hoạ trong bảng 2-1). Điều quan trọng ở đây phân biệt được mức không thấy hiệu ứng có hại (NOAEL- no-observed-adverse-effect levels ) hay là mức tác động gây hại thấp nhất (LOAEL- lowestobserved-adverse-effect levels) biểu hiện ở liều tác dụng (liều phơi nhiễm) làm cơ sở cho các nghiên cứu, đánh giá sau này. LOAEL được phân loại theo tác động ở mức ít nghiêm trọng hay là nghiêm trọng. Mức độ nghiêm trọng khi liều tác dụng gây ra những thay đổi hệ thống sinh lý sinh vật keo theo đó là tình trạng bệnh hay là gây tử vong cho cơ thể sinh vật (ví dụ gây suy hô hấp hay là gây chết). Mức độ ít nghiêm trọng là liều gây ra những tình trạng khác thường không mong muốn trong cơ thể hay những gây ra tình trạng suy giảm chức năng hoạt động của các cơ quan trong cơ thể. Tuy nhiên việc phân biệt giữa các khái niệm thường là mang tính tương đối chứ không có một ranh giới rõ ràng, nó chỉ có tác dụng phân biệt tốt khi mức độ tác hại khác biệt nhau còn đối với một số trường hợp mức độ tác động gần nhau thì có thể có những phân biệt hơi cảm tính. Nói như vậy không có nghĩa là chúng ta cós thể lẫn lộn giữa hai khái niệm mà chỉ trong vài trường hợp đặc biệt thôi còn đối với trường hợp rõ ràng thì cần phải phân biệt một cách rõ ràng dựa vào tình trạng, mức độ bệnh lý, tác động do liều độc gây ra bởi dung môi benzen. Việc phân biệt giữa liều gây hại “ít nghiêm trọng” và “nghiêm trọng” là rất quan trọng bởi vì nó sẽ giúp cho các nhà quản lí, các nhà bệnh học, các nhà môi trường nhận biết được độ nguy hiểm của sự phơi nhiễm trong môi trường từ đó có những biện pháp chữa trị và xử lý cũng như bảo vệ môi trường kịp thời khi các nhân tố gây độc bắt đầu xuất hiện. LOAEL và NOAEL còn giúp theo dõi có hay không những tác hại lên sức khoẻ con người với các liều lượng độc tố benzen khác nhau, thời gian phơi nhiễm và không gian phơi nhiễm khác nhau cũng như dự báo khả năng tác hại lên sức khoẻ, lên môi trường trong tương lai. Ở mức độ tác hại nhỏ thì thì khả năng phơi nhiễm của dân cư nói chung và những người ở các lĩnh vực chuyên nghiệp là như nhau vì khả năng lan toả benzen là rất lớn. Tuy nhiên những tác hại gây bệnh nghiêm trọng thì những công nhân làm trong các lĩnh vực chuyên nghiệp có tỉ lệ phơi nhiễm cao hơn. Dưới đây là những giới hạn liều lượng về mức độ gây tác hại của benzen. Đối với ung thư, nó là bệnh mãn tĩnh có thể xảy ra với thời gian tiếp xúc dài nhưng liều lượng rất thấp từ 1 phần 10,000 cho đến 1 phần 10,000,000 ppm. Các tác động khác, ngoài ung thư, ở mức liều lượng tối thiểu nói chung là cao hơn so với tác động gây bệnh ung thư. Các tác động gây độc này có thể phát hiện dễ dàng thông qua các triệu chứng bệnh lý biểu hiện ngay sau khi phơi nhiễm hoặc làm dạng tiềm ẩn giống như ung thư. Xác định liều lượng gây độc tối thiểu đối với trường hợp này phải dựa trên những kết quả nghiên cứu chính xác và đầy đủ trên cơ thể sinh vật tương ứng với từng con đường nhiễm độc khác nhau. Giới hạn liều lượng tối thiểu phải cụ thể với từng con đường nhiễm độc:nhiễm độc cấp tính, trung gian hay mãn tính; đặc trưng cho đường hô hấp, đường tiêu hoá, hay là do tiếp xúc. Tuy nhiên liều lượng gây độc tối thiểu của benzen cũng như các độc chất khác còn phụ thuộc vào giới tính, độ tuổi, điều kiện sống của mỗi người; các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến khả năng đào thải benzen của cơ thể cũng như tính mẫn cảm với benzen của từng người. Đối với những người bị các bệnh về phổi như là he suyễn thì tác động gây độc của benzen lại càng lớn. Các Con Đường Phơi Nhiễm 2.1. Nhiễm qua đường hô hấp Sự phơi nhiễm benzen hay các chất chứa benzen trong nghề nghiệp hay là phơi nhiễm trong môi trường thường xảy ra thông qua đường hô hấp hay qua da. Nhưng chủ yếu nhất vẫn là thông qua đường hô hấp. Mức độ nguy hại: Tử vong: Các tài liệu nói về mức độ gây tử vong do nhiễm độc benzen được đề cập từ rất sớm, những năm đầu thế kỉ XX của các nhà khoa học Cronin 1924; Grennburg 1926; Hamilton 1922. Theo như các nhà khoa học này thì tình trạng tử vong khi nhiễm độc benzen có thể xảy ra một cách đột ngột hoặc trong phạm vi vài giờ sau khi ngộ độc. Benzen đi vào cơ thể nạn nhân và gây ra phản ứng trong cơ thể nhưng thường thì nạn nhân không hay biết bởi vì benzen rất khó nhận biết trong không khí. Tuy nhiên có thể biết được một vài trường hợp chẳng hạn nếu như hít thở từ 5-10 phút trong môi trường không khí có nồng độ benzen đến 20,000 ppm thì thường dẫn đến tử vong. Nguyên nhân gây chết người khi nhiễm độc benzen được cho là do ngạt, ngừng hô hấp, suy thoái hệ thần kinh trung ương hoặc là gây ức chế tim. Khi phân tích tử thi thường thấy có hiện tượng tái xanh, vỡ hồng cầu, tụ huyết hoặc là xuất huyết. Tử vong do nhiều nguyên nhân bao gồm cả triệu chứng ung thư do nhiễm độc benzen mãn tính khi thường xuyên hít thở không khí có benzen. Trong một báo cáo nghiên cứu của Li vào năm 1994, được tiến hành từ năm 1972 đến 1987 gồm 74,828 công nhân bị nhiễm độc benzen làm việc trong 672 nhà máy và 35,805 công nhân khác không bị nhiễm độc trong 109 xí nghiệp ở 12 thành phố của Trung Quốc, không thấy một sự khác biệt nào giữa tỉ lệ tổng số người tử vong và số người tử vong do ung thư của nam và nữ bị nhiễm độc benzen mặc dù tổng số người tử vong của nam trong các ngành đặc biệt cao hơn nữ. Ở động vật thì việc hít thở không khí có mức độ tập trung benzen cao cũng gây ra hiện tượng tử vong. Giá trị liều LC50 đối với chuột là 13,700 ppm trong 4 giờ phơi nhiễm, số lượng chuột bị chết sẽ tăng thêm 4 con khi tăng liều lên 16,000ppm. Tuy nhiên những nghiên cứu của Green vào năm 1981 tiến hành trên giống chuột đực CD-1 thì liều lượng benzen ở mức 4,862 ppm, tác dụng 6 giờ một ngày và cho hít thở liên tiếp trong vòng 6 ngày vẫn không có hiện tượng tử vong xảy ra. Với liều thấp (dưới 400ppm) thì tác dụng trong một thời gian dài (2 tuần) cũng không làm chết chuột. Các hiện tượng tử vong xảy ra ở khỉ và mèo khi nhiễm độc benzen không biết được chính xác do ảnh hưởng của sự điều tiết quá mức adrenaline ở não bộ. Còn đối với thỏ thì nồng độ benzen khoảng 45,000 ppm tác dụng trong 30 phút sẽ dẫn đến trạng thái mê man và sau đó là tử vong. Ngoài ra ở chuột bạch và chuột nhà còn xảy ra hiện tượng tử vong sớm của quá trình nhiễm độc trung gian và mãn tính khi nồng độ benzen trong không khí khoảng 200 đến 300 ppm. Khi giảm liều lượng gây độc nhưng tăng thời gian tiếp xúc thì lượng tử vong vẫn không giảm, ví dụ như thí nghiệm trên loài chuột nhà khi giảm liều lượng xuống còn 100ppm nhưng cho tiếp xúc liên tục trong vòng 50 ngày, mỗi ngày 6 giờ thì lựong tử vong xấp xỉ 50%. Các thí nghiệm cho thấy khả năng gây tử vong của benzen tuỳ thuộc vào liều lượng, thời gian hít thở khí có chứa benzen và trọng luợng cơ thể của động vật. Mức độ gây chết động vật ở khoảng nồng độ từ vài trăm đến vài chục ngàn ppm. 2.2.Nhiễm đường miệng: Liều gây chết người khi nhiễm độc benzen đường miệng là khoảng 10mg cho một người nặng trung bình 75kg. Nhiễm độc benzen đượng miệng có thể là do ăn phải thức ăn có benzen. Khi nuốt phải benzen sẽ xuất hiện các triệu chứng nôn mửa, dáng đi loạng choạng, mạch đập yếu, sau đó dần dần hôn mê. Benzen vào miệng có thể thâm nhập vào phổi, hay thấm vào máu sau đó vào hệ tuần hoàn lên tim và tác động nhanh chóng vào hệ thần kinh trung ương có thể dẫn đến tử vong. Đôi khi ăn phải benzen, nạn nhân đang trạng thái phấn chấn bổng dưng cảm thấy mệt mỏi, choáng váng và ngất lịm đi. Các giá trị LD50 của động vật như sau: đối với chuột nhà là khoảng 56 mg/Kg, chuột bạch là 60 mg/kg, mèo là 100mg/kg, thỏ là 90mg/kg. Tuy nhiên liều gây chết còn phụ thuộc vào đô tuổi và giống động vật. 2.3.Nhiễm qua da: tiếp xúc trực tiếp với chất benzen hoặc các dung dịch có chứa benzen. Khi benzen dính lên da nó sẽ gây tấy đỏ da sau vài giờ tiếp xúc. Nếu không có biện pháp chữa trị hợp lý thì nó sẽ gây ra các triệu chứng viêm da, các bệnh về da và có thể bị unh thư da. Tai hại hơn nó có thể thâm nhập vào da gây các chứng bệnh về đường máu và ảnh hưởng lên bộ máy di truyền. Bắt đầu phát tác nó sẽ gây kích thích da, làm mất mở ở lớp karetin, gây bệnh ban đỏ, nổi mụt nước và làm viêm da tróc lên thành từng vảy. Thường thì khi tiếp xúc với nồng độ benzen cỡ 60 ppm trở lên mới có những triệu chứng nguy hiểm. Đối với những động vật có khả năng di chuyển xa thì khó bị nhiễm độc benzen qua da, chỉ có những