CHƯƠNG 2
CÁC NGUYÊN LÝ CỦA
ĐỘC HỌC
2.1. NGUỒN PHÁT SINH ĐỘC CHẤT
Nguồn thiên nhiên (natural resources )
Nguồn nhân tạo (artificial sources)
1
2.2. PHÂN LOẠI ĐỘC CHẤT
- Nồng độ - liều lượng
- Bản chất
- Mơi trường (đất, nước, khơng khí, sinh quyển)
- Mức độ nguy hiểm
- Nguồn gốc độc chất
- Dạng tồn tại
- Thông qua đường xâm nhập & gây hại
- Ngành kinh tế - xã hội (độc chất trong nông nghiệp, cơng nghiệp, y tế,
qn sự...)
- Qui trình cơng nghệ (dạng nguyên liệu, phụ gia, dung môi, chất thải...)
- Tác dụng sinh học đơn thuần (tác dụng kích ứng, gây ngạt, dị ứng, ung
thư, đột biến, quái thai...)
- Sinh học hệ thống (gây độc lên thần kinh, cơ quan tạo máu, gan, thận
…)
- Dựa vào nguy cơ gây ung thư ở người
2.1.1. Phân loại theo nồng độ, liều lượng
Khi nồng độ - liều lượng của chúng tăng cao &
vượt qua một giới hạn nhất định, thì các độc
chất tiềm tàng này sẽ phát huy độc tính của
nó lên vật tiếp xúc.
2
2.1.2.Phân loại theo bản chất
Tính độc của chất độc bản chất phụ thuộc nhiều
yếu tố nhưng quan trọng nhất là dạng cấu trúc
hóa học của nó:
Chất độc dạng hợp chất hydrocarbon có tính
độc tỷ lệ thuận với số ngun tử carbon trong
phân tử.
Những chất vơ cơ có cùng số lượng các
ngun tố thì chất nào có số ngun tử ít hơn
sẽ độc hơn.
Số nguyên tử halogen thay thế hydro càng
nhiều thì chất đó càng độc
2.1.3.Độc chất trung gian giữa hai loại:
bản chất & liều lượng
Khi nồng độ vượt giới hạn nó mới thể hiện
tính độc.
Tuy nhiên, cũng có thể xếp nhóm này vào
loại chất độc bản chất vì nó có thể gây rối
loạn sinh lý, tổn thương cho cơ thể nếu thâm
nhập vào các cơ quan nội tạng.
3
2.1.4.Phân loại theo mức độ nguy hiểm
Được phân loại dựa theo giá trị LD50 hay
LC50
Mức độ nguy hiểm tùy theo dạng tồn tại &
con đường xâm nhập vào cơ thể sinh vật thí
nghiệm
2.1.5.Phân loại theo nguồn gốc độc chất
Độc tố sinh học (biological toxins )
Chất độc hóa học (toxic chemicals )
4
Chất độc phóng xạ (radioactive poison)
Các tia phóng xạ: α, β, γ
Nguyên tố phóng xạ: U, Ra, Co…
Các tác dụng:
- Nội chiếu
- Ngoại chiếu
Nhiễm độc ở 2 dạng: độc tính & mãn tính
2.1.6.Phân loại theo trạng thái tồn tại
Trạng thái hóa học:
+ Các chất độc tồn tại ở dạng đơn chất hay
hợp chất, dạng ion hay phân tử thì khả năng
gây độc cũng khác nhau
Trạng thái vật lý:
+ Mức độ gây độc của chất độc tăng dần từ
thể rắn, sang lỏng & cao nhất là thể khí.
5
2.1.7.Phân loại thông qua đường thâm nhập & gây
hại
Đối với thực vật
+ Thâm nhập chủ động
+ Thâm nhập thụ động
Đối với động vật:
+ tiếp xúc qua da,
+ đường hô hấp,
+ đường tiêu hóa.
2.2.8. Phân loại dựa vào nguy cơ gây ung thư ở người
IARC đã phân các hoá chất theo 4 nhóm có khả năng
gây ung thư.
Nhóm 1: Tác nhân là chất gây ung thư ở người
Nhóm 2A: Tác nhân có thể gây ung thư ở người
Nhóm 2B: Tác nhân có lẽ gây ung thư ở người
Nhóm 3: Tác nhân khơng thể phân loại dựa trên
tính gây ung thư ở người
Nhóm 4: Tác nhân có lẽ không gây ung thư ở
người
6
2.3. CÁC NGUYÊN LÝ VỀ ĐỘC HỌC
Tính độc
Ngưỡng độc
Mối quan hệ giữa liều lượng & đáp ứng
Tính bền vững của độc chất
2.3.1. Tính độc
phụ thuộc vào các yếu tố:
Đặc tính của chất độc
Tính dễ tan trong nước
Nồng độ (hay liều lượng) của chất độc
Tác động tổng hợp của nhiều chất
Thời gian tiếp xúc với chất độc
Nhiệt độ môi trường
7
2.3.2. Ngưỡng độc
Là liều lượng thấp nhất gây ra ngộ độc, tính
theo đơn vị: mg/kg
2.3.3. Mối quan hệ giữa liều lượng & đáp ứng
Liều lượng (dose)
Sự đáp ứng (response)
Cơ quan tiếp nhận (receptor)
Mối quan hệ liều lượng - đáp ứng
8
Khoảng tác động
Khoảng gia tăng
tác động
Khoảng tác động
tối đa
100
ED50
50
Hình 1: Mối quan hệ giữa liều lượng &Log
đáp ứng
dose
(mg/kg)
2.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ
NGUY HẠI CỦA ĐỘC CHẤT
* TU (Toxicity Units): là lượng chất độc được
pha loãng để giết chết 50% số lượng SV thử
nghiệm
TER (Toxic emission factor): là lượng chất
độc thải ra môi trường xung quanh trong thời
gian 1 ngày
TEF (toxic emission factor): là lượng chất độc
phát thải tính trên 1 tấn CTR ở các bãi rác
thải
9
2.4.1. Đánh giá độ độc cấp tính
Kết quả của các thử nghiệm ngắn hạn (24-96h)
cho thấy:
+ Phần trăm cá thể sinh vật bị giết hay bất
động trong mỗi nồng độ thử
+ LC50 hay EC50 được ghi nhận từ quan sát,
tính toán hay nội suy.
VSV
Vibrio fischeri
10
Lồi giáp xác Ceriodaphnia
2.4.2. Đánh giá độ độc mãn tính
NOEL < MATC < LOEL
Hệ số áp dụng (AF) = MATC/ LC50
AF= NOEC/LC50
Hoặc AF = LOEC/ LC50
11
2.5. CÁC YẾU TỐ LÀM ẢNH HƯỞNG ĐẾN TÍNH
ĐỘC CỦA ĐỘC CHẤT
Liều lượng & thời gian tiếp xúc với hóa chất độc
Các yếu tố sinh học
+ Tuổi tác
+ Tình trạng sức khỏe
+ Yếu tố gen di truyền
Các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến
hoạt tính của độc chất
+ pH
+ Các chất cặn
+ Nhiệt độ
+ Diện tích mặt thống
+ Các yếu tố về khí tượng, thuỷ văn
+ Khả năng tự làm sạch của môi trường
12