ĐỘC HỌC VÀ

SỨC KHỎE MÔI TRƯỜNG

PGS.TS. Nguyễn Thị Hà

Bộ môn Công nghệ Môi trường

Khoa Môi trường, ĐHKHTN

Tel: 0913063898, email: nguyenthiha@hus.edu.vn

hant_2204@yahoo.com

I- GIỚI THIỆU MÔN HỌC

• Chương 1. Một số vấn đề chung về độc học và sức

khỏe môi trường

• Chương 2. Các hình thức tác động và một số yếu tố

ảnh hưởng tới độc tính của độc chất

• Chương 3. Ảnh hưởng của độc chất tới các bộ phận cơ

thể người

• Chương 4. Môi trường lao động và sức khỏe

• Chương 5. Một số ví dụ về bệnh do ô nhiễm môi trường

• Chương 6. Một số biện pháp ứng cứu khi bị ngộ độc

3

Mục đích của môn học

• Bảo vệ sức khoẻ con người trong cộng đồng

• Bảo tồn cấu trúc và chức năng của các hệ sinh thái.

• Nghiên cứu thiết lập tiêu chuẩn môi trường.

• Đánh giá và suy đoán nồng độ của các cá nhân

trong môi trường.

• Đánh giá rủi ro cho những quần thể sinh vật trong

thiên nhiên (kể cả người) trong những điều kiện bị

tiếp xúc với các chất gây ô nhiêm môi trường.

TÀI LIỆU

• Trịnh Thị Thanh, Độc học và sức khỏe

môi trường, NXB ĐHQGHN, 2000

• Trịnh Thị Thanh, Sức khỏe môi trường,

NXB ĐHQGHN, 2002

• Sigmund F.Z., Environmental toxicology,

Oxford University Press, 2002.

• Michael J.D. Toxicologist’s pocket

handbook, CRC Press, 2002

• BÀI GiẢNG

5

II - TỔNG QUAN VỀ ĐỘC HỌC VÀ

SỨC KHỎE MÔI TRƯỜNG

1. Giới thiệu chung

2. Nguồn và phân loại độc chất

3. Một số khái niệm, thuật ngữ liên quan

6

1. Giới thiệu chung

Sự phơi nhiễm với độc chất phổ biến qua thức ăn

Sự phơi nhiễm có thể do vô tình hoặc hữu ý

Độc học là ngành khoa học lâu đời và sớm nhất liên quan đếnxã hội loài người khi con người nhận biết loại thực vật/cây nàolà an toàn khi sử dụng

Không có chất nào là độc và cũng

không có chất nào là không độc mà

quan trọng là (phụ thuộc vào) liều lượng

và con đường xâm nhập

Ví dụ: việc hô hấp quá nhiều oxy tinh sạch, uống

quá nhiều nước hay ăn quá nhiều muối cũng có

tác động có hại đến sức khỏe hoặc có thể

gây chết.

8

Nguyên lý chung về độc học

Độc học là gì?

- Là khoa học nghiên cứu cách các chất độc tự

nhiên hay nhân tạo gây nên các tác động không

mong muốn lên sinh vật.

- Được sử dụng trong các thí nghiệm lên động

vật để tính toán mối liên hệ liều – đáp ứng

- Nghiên cứu con đường các hóa chất và sản

phẩm thải tác động lên sức khỏe sinh vật.

10

“Độc học Môi trường”

Lĩnh vực khoa học nghiên cứu các tác động

gây hại của độc chất, độc tố trong môi trường

đối với các sinh vật sống và con người, đặc

biệt là tác động lên các quần thể và cộng đồng

trong hệ sinh thái. Các tác động bao gồm: con

đường xâm nhập của các tác nhân hóa, lý và

các phản ứng giữa chúng với môi trường

(Butler)

• Đối tượng nghiên cứu: độc tính của cáctác nhân gây độc (độc tố, độc chất từ chấtgây ô nhiễm) trong quá trình gây ô nhiễmmôi trường. Sự biến đổi, tồn lưu và các tácđộng của tác nhân gây ô nhiễm môi trường.Đối tượng chịu tác động chính là con ngườivà sinh vật.

• Phương pháp nghiên cứu: Thử nghiệmcác tác động tích lũy độc chất trên các sinhvật sống, Mô hình hóa…

Phạm vi của độc học

- Độc học môi trường

- Độc học nghề nghiệp

- Độc học thực phẩm

- Độc học bệnh lý

13

Độc học môi trường

- Nghiên cứu về bản chất, đặc điểm, ảnh hưởng

và phát hiện các chất độc trong môi trường và

các loài tồn tại trong hệ sinh thái bao gồm cả

con người.- Là ngành khoa học nghiên cứu về các độc chất gây

nhiễm bẩn thức ăn, nước, đất và không khí.

14

Nghiên cứu các ảnh hưởng lên sức khỏe khi phơi

nhiễm các độc chất trong môi trường làm việc

Rất cần thiết để bảo vệ người lao động khỏi các

chất độc và đảm bảo môi trường làm việc an toàn.

Ví dụ: Các bệnh nghề nghiệp do hóa chất công

nghiệp ở Mỹ hàng năm làm chết 50 000 – 70 000

người và 350.000 người bị mắc bệnh

15

Độc học nghề nghiệp

Độc học thực phẩm

Đảm bảo an toàn và chất lượng cho các loại thực.

Trong quá trình chế biến, một lượng lớn các chất có

thể được bổ sung để có màu, mùi, vị ngon hơn.

Dầu, mỡ, đường, tinh bột và các hợp chất khác có

thể được bổ sung để thay đổi cấu thành và mùi vị

của thực phẩm.

16

Chú ý:

- Các chất phụ gia thực phẩm có thể gây tác hại

ở bất cứ liều lượng nào

- Ví dụ: 30% dân số Mỹ dị ứng với một số loại

thực phẩm

Nghiên cứu các bệnh và triệu chứng liên quan

đến sự phơi nhiễm cấp hay mãn tính các

chất độc.

Bao gồm các hoạt động khám kiểm tra các

triệu chứng liên quan đến việc phơi nhiễm các

độc chất để có thể đưa ra liệu trình điều trị hợp lý.

17

Độc học bệnh lý

2. Nguồn gốc và phân loại

độc chất

Nguồn: - Tự nhiên: từ thực vật, động vật

- Nhân tạo

18

Các chất độc có nguồn gốc thực vật

- Các thành phần khác nhau của một cây có thể có nồng

độ các chất khác nhau.

- Một số chất từ thực vật có thể gây chết người.

Ví dụ: Một số chất được sử dụng trong liệu pháp hóa học

để diệt các tế bào ung thư, được tổng hợp bởi một số

loài thông đỏ.

19

Các chất độc có nguồn gốc động vật

- Các chất độc này có thể có nguồn gốc là các

chất độc, nọc độc do động vật tiết ra.

- Các động vật có nọc độc thường được biết là

các loài có khả năng tổng hợp một độc chất bởi

một tuyến hay nhóm tế bào và có thể truyền nọc

độc khi cắn hoặc châm.

- Các động vật có độc thường là có thể là một mô

hoặc một phần, thậm chí cả cơ thể là chất độc.

20

Chất nguy hại

• Chất thải nguy hại là những chất thải có

chứa các chất hoặc hợp chất có một trong

các đặc tính gây nguy hại trực tiếp (dễ cháy,

dễ nổ, làm ngộ độc, dễ ăn mòn, dễ lây

nhiễm và các đặc tính gây nguy hại khác)

hoặc tương tác với các chất khác gây nguy

hại tới môi trường và sức khoẻ con người

[Quy chế QLCTNH của Việt Nam].

• Chất độc bản chất (chất độc tự nhiên):

gồm các chất mà dù ở liều lượng rất nhỏ

cũng gây độc cho cơ thể sinh vật.

Ví dụ: H2S, CH4, Pb, Hg, Cd, Be, Sn, ...

• Chất độc không bản chất: tự thân không

là chất độc nhưng gây nên các hiệu ứng

độc khi nó đi vào môi trường thích hợp

nào đó.

• Độc tính và liều lượng: là những chất có

tính độc khi hàm lượng tăng cao trong môi

trường tự nhiên. Thậm chí một số chất khi

ở hàm lượng thấp là chất dinh dưỡng cần

thiết cho sinh vật và con người, nhưng khi

nồng độ tăng cao vượt quá một ngưỡng an

toàn, thì chúng trở nên độc.

- Bản chất: kim loại nặng, chất trừ sâu, dung môi,

phụ gia thực phẩm…

- Nguồn : độc chất từ động vật hay thực vật

- Cơ quan đích: gan, thận, hệ tạo máu

- Tác động: ung thư, tổn thương gan…

- Trạng thái vật lý: khí, bụi hay dung dịch

- Yêu cầu dán nhãn: dễ nổ, dễ cháy, dễ oxi hóa

- Tính chất hóa học: amin vòng thơm,

hydrocacbon halogen

- Khả năng gây độc: cực độc, độc, độc nhẹ

24

Tiêu chí phân loại

Phân loại chất thải nguy hại

• Phân loại dựa theo tính chất chất nguy hại

• Phân loại dựa theo độ bền vững

• Phân loại dựa trên loại cơ quan bị tác động

• Phân loại theo mức tác dụng sinh học

• Phân loại dựa trên mức gây độc cho cơ thể

thủy sinh vật

• Phân loại các hóa chất dựa vào nguy cơ gây

ung thư ở người

Phân loại dựa theo tính chất chất

nguy hại

1. Hóa chất phóng xạ

2. Các chất nguy hại thuộc các nhóm kim loại nặng,

thuốc bảo vệ thực vật, các chất dược liệu... thuộc 2

nhóm:Các chất tổng hợp

Muối kim loại, axit và kiềm vô cơ

3. Chất thải bệnh viện, các phòng thí nghiệm sinh học.

4. Chất gây cháy

5. Chất gây nổ

Phân loại dựa theo độ bền vững

• Không bền vững: độ bền vững 1-2 tuần (P-

hữu cơ, carbonate...)

• Bền vững trung bình: độ bền vững từ 3

tháng đến 18 tháng

• Bền vững: thời gian bền vững kéo dài từ 2 -

5 năm (DDT, aldenin, chlordane...)

• Rất bền vững: Lưu tồn rất lâu trong cơ thể

sinh vật (Kim loại nặng,...)

Phân loại dựa trên cơ quan bị tác động

1. Các chất gây ảnh hưởng tập trung, điểm– Cl2, O3, kiềm, muối kim loại nặng, formol, F,...

2. Các chất gây ảnh hưởng hệ thần kinh– CO2, Phenol, F, formol,...

3. Các chất gây độc hại máu– Zn, P,...

4. Các chất gây độc hại nguyên sinh chất

5. Các chất gây độc hại hệ enzym– Na2SO4, F,...

6. Các chất gây mê– Chlorofoc, CCl4, ête,...

7. Các chất gây tác động tổng hợp– Formol, F,...

Ngoài ra, Một số độc chất có hàm lượng khác nhau gây ảnh hưởng khác nhau

– Ví dụ: phenol hàm lượng thấp → hệ thần kinh

– phenol hàm lượng cao → máu

Phân loại theo mức tác động sinh học

Độc học sinh thái, độc chất/CTNH được phân loại theomức tác động sinh học như sau [Hội nghị quốc tế năm1969]:

• Loại A (Tiếp xúc không nguy hiểm): Tiếp xúc không gâyảnh hưởng tới sức khoẻ.

• Loại B: Tiếp xúc có thể gây tác hại đến sức khoẻ nhưngcó thể hồi phục được.

• Loại C: Tiếp xúc có thể gây bệnh nhưng hồi phục được.

• Loại D: Tiếp xúc có thể gây bệnh không hồi phục đượchoặc chết.

Sự phân loại này phù hợp với thời gian tiếp xúc 8giờ/ngày và 5 ngày/tuần. Tuy nhiên, phân loại này khóđối với những chất gây ung thư hoặc đột biến gen.

Phân loại dựa trên mức gây độc cho

cơ thể thủy sinh vật

1. Nhóm độc chất cực mạnh: TLm < 1mg/l

2. Nhóm độc chất mạnh: 1 < TLm < 10 mg/l

3. Nhóm độc chất trung bình: 10 < TLm< 100mg/l

4. Nhóm độc chất yếu: TLm > 100mg/l

5. Nhóm độc chất cực yếu: TLm > 1000 mg/l.

Ví dụ: Nhóm 1 gồm: DDT, dioxin/furans...

Nhóm 5 gồm: HBr, CaCl2...

TLm - Median Threshold Limit

• Threshold Limit Median (TLm)

describes the lethal concentration of a

pollutant to 50 percent of a tested aquatic

species population. TLm's are generally

expressed in mg/L. Exposure durations may

be 24, 48, or 96 hours; most frequently 96-

hour values are reported. Values vary

depending on species tested, the test type

(i.e., static or flowthrough bioassay), and

other conditions such as pH or water

hardness

Dioxin/Furans

- Dioxin, (or TCDD) được biết đến là chất ô nhiễm trong

chất độc màu da cam trừ sâu

- Dioxin là sản phẩm phụ của quá trình clo hóa trong

công nghiệp sản xuất giấy

32

Ví dụ:

Dioxin (2,3-7,8-tetrachlorodibenzo-p-

dioxin {TCDD}), là sản phẩm phụ của một

số hóa chất sau khi clo hóa

33

Phân loại các hóa chất dựa vào nguy cơ

gây ung thư ở người

• Nhóm 1: Tác nhân là chất gây ung thư ở người

• Nhóm 2A: Tác nhân có thể (tỉ lệ cao) gây ung

thư ở người

• Nhóm 2B: Tác nhân có thể (tỉ lệ thấp) gây ung

thư ở người

• Nhóm 3: Tác nhân không thể phân loại dựa

trên tính gây ung thư ở người

• Nhóm 4 : Tác nhân có thể không gây ung thư ở

người

Kim loại nặng

Khác với các chất độc khác là chúng có thể gây

độc hay không cho con người.

Con người cũng sử dụng chúng như một công

cụ quan trọng để xác định tiềm năng của chúng

đối với sức khỏe.

35

Dung môi và chất bay hơi

Hầu hết con người đều dễ tiếp xúc với các dung

môi.

Các phơi nhiễm nghề nghiệp có thể là sử dụng

bút xóa của nhân viên hành chính hay việc sử

dụng hóa chất trong mỹ phẩm

Khi dung môi bay hơi, các hơi/khí có thể gây nên

nguy hiểm cho người qua đường hô hấp.

36

Phóng xạ và các vật liệu phóng xạ

Phóng xạ được phát ra và truyền đi bởi

năng lượng trong không gian hoặc qua các

môi trường vật liệu như sóng, truyền nhiệt và

ánh sáng hoặc các thành phần trong phản ứng

hạt nhân.

37

3. Một số khái niệm, thuật ngữ

liên quan đến độc học và

sức khỏe môi trường

38

• Độc chất là những chất gây nên hiện tượng

ngộ độc (intoxication) cho con người, thực

vật động vật.

• Các tác nhân gây độc: Các tác nhân ô

nhiễm có mặt trong môi trường đến một

nồng độ/mức độ nào đó thì trở nên độc. Như

vậy, từ tác nhân ô nhiễm có thể trở thành tác

nhân gây độc cho sinh vật và con người.

• Mối nguy hiểm - hazard: có nguy cơ gây hại

• Rủi ro - risk: Mức độ/xác suất nguy hiểm có thể

xảy ra

• Nguy cơ sức khỏe môi trường -

environmental health hazard: Một chất hoặc

tác nhân có nguy cơ gây ra các ảnh hưởng có

hại cho sức khỏe, có thể là triệu chứng nhẹ đến

bệnh hiểm nghèo hoặc tử vong.

40

Các mối nguy cơ hóa học - Chemicalhazards

• Chất độc: các hóa chất có thể gây hại hoặc gây

chết ở liều thấp.

– toxins: các chất có trong tự nhiện

– toxicants: các chất được tổng hợp

• Chất gây ung thư: gây ra hoặc kích ứng gây

ung thư

• Chất gây quái thai: gây ra các tác động lên

thai nhi

• Chất gây đột biến: gây ra các thay đổi trên nhiễm

sắc thể (chất gây ung thư và quái thai)

41

Triệu chứng độc: Bất cứ cảm giác hay biểu hiện sự có

mặt của chất độc trong hệ cơ quan/cơ thể.

Các ảnh hưởng độc tính: Các ảnh hưởng do phơi

nhiễm với một chất độc, còn được biết đến là ảnh hưởng

độc tính lên cơ thể.

“Đôc tính chọn lọc“ Một hóa chất có thể gây tổn thương

cho một loài này mà không làm hại những loài khác còn

lại, thậm chí cả hai loài có thể tồn tại cùng nhau.

42

Liều lượng (dose)

• Liều lượng có thể được diễn tả qua đơn vị khối lượng hay thể tích trên một trọng lượng cơ thể (mg, g, ml/kg trọng lượng cơ thể) hay đơn vị khối lượng hay thể tích trên một đơn vị bề mặt cơ thể (mg, g, mg/m2 bề mặt cơ thể). Nồng độ trong không khí có thể được thể hiện qua đơn vị khối lượng hay thể tích trên phần triệu thể tích không khí (ppm) hay miligam, gam trên m3 không khí. Nồng độ trong nước có thể diễn tả qua đơn vị ppm hay ppb.

Đáp ứng (Response)

• Là phản ứng của toàn bộ cơ thể hay của

một hoặc vài bộ phận của cơ thể sinh vật đối

với chất kích thích (chất gây đáp ứng)

• Liều lượng thấp nhất gây ra phản ứng mà ta

bắt đầu quan sát được gọi là liều lượng

ngưỡng. Dưới liều lượng ngưỡng, không

thể quan sát được phản ứng.

Liều lượng có thể gây ra nhiễm độc cấp tính

(phơi nhiễm nhanh) hay mạn tính (phơi nhiễm

lâu). Một phơi nhiễm cấp tính có thể xảy ra

trong thời gian rất ngắn, thường 24 giờ.

Liều lượng – Đáp ứng: Mối liên hệ giữa

phơi nhiễm và ảnh hưởng sức khỏe (bằng

cách xem xét mức độ đáp ứng khi tăng liều

lượng)

45

Is there such a thing

as a ‘safe’ dose??

Agent AAgent B

Dose

Resp

on

se

“NOEL”

(No Observable Effect Level)

Dose-Response

Relationships

Liều lượng ngưỡngLiều lượng hay mức phơi nhiễm thấp nhất mà không quan

sát thấy được bất kì tác động có hại nào (NOAEL)

Bài tập:

• Kể tên 10 độc chất mà em biết, với từng độc

chất hãy nêu thuộc loại nào, tác hại ra sao?

• Đọc và hiểu các thuật ngữ khác về độc học

môi trường