Tài liệu Độc học môi trường - Tập 2 pptx

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC XÃ HỘI VÀ NHÂN VĂN
___________
LÊ HUY BÁ
(Chủ biên)



ĐỘC HỌC
MƠI TRƯỜNG

TẬP 2
(Phần chun đề)


Cộng tác viên:

THÁI VĂN NAM, NGUYỄN NGỌC QUỲNH, TÔ VĂN TRƯƠNG, LƯU QUỐC DŨNG,
ĐỖ THỊ KIM CHI, PHAN THỊ MỸ HẠNH, NGUYỄN THỊ HỒNG THỤY, NGUYỄN
THỊ PHƯƠNG UYÊN, CUNG THẾ TÀI, LÊ UYÊN MINH, PHẠM VIỆT ANH, ĐẶNG
THỊ KIM THOA, ĐÀO THỊ TRÂM ANH, LÊ THỊ ÁI NƯƠNG, NGUYỄN HOÀNG LAN
THANH, NGUYỄN TRẦN THIÊN ÂN, TRẦN NGỌC LỆ, NGUYỄN NHẬT TRƯỜNG,
LÊ ĐÀO AN XUÂN, TRẦN THỊ NGỌC OANH.


NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2006

5
CHƯƠNG 0

TỔNG QUÁT VỀ ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG
(Ecotoxicology – An overview)
0.1. ĐỊNH NGHĨA
Trong quyển "Độc học môi trường" (NXB ĐHQGTPHCM 2000,
tái bản 2002) chúng tôi đã nêu một số đònh nghóa và khái niệm về
độc học môi trường. Ở đây chúng tôi chỉ xin nhắc lại một vài nguyên
lý cơ bản cho bạn đọc tiện theo dõi.
Độc học môi trường (Environmental Toxicology) (ĐHMT) hay
còn gọi là "Độc học sinh thái" (Ecotoxicology). ĐHMT là ngành học cơ
bản của môi trường học, chuyên nghiên cứu về chất và lượng của các
hiệu ứng xấu do các tác nhân lý học, hóa học, sinh học gây ra cho cá
thể, quần thể hay quần xã sinh vật và hệ sinh thái.
ĐHMT gồm hai phần: 1– khoa học lý thuyết cơ bản về các chất
độc và 2– khoa học ứng dụng.
0.2. CHẤT ĐỘC
0.2.1. Đònh nghóa
Chất độc là bất kỳ chất nào có thể gây ra các hiệu ứng xấu,
thậm chí gây tử vong cho người, sinh vật và hệ sinh thái (HST).
0.2.2. Phân loại
a– Phân theo đặc tính sinh học: Chất độc có thể là độc chất
và có thể là độc tố.

6
Độc chất (toxicant) để chỉ vai trò tác nhân hóa học gây độc của nó.
Độc tố (toxin) để chỉ vai trò và bản chất sinh học của chất độc đó
b– Phân theo bản chất
– Độc bản chất (Natural Toxicity): Có những chất độc với một
liều lượng rất nhỏ cũng gây độc.
– Độc liều lượng (Dose Toxicity): Có những chất ở một liều lượng
nhỏ không gây độc thậm chí còn là dinh dưỡng. Nhưng khi vượt quá

một liều lượng nhất đònh đối với một sinh vật trong một thời kỳ nhất
đònh sẽ gây hiệu ứng độc.
Suy cho cùng, tất các các chất đều là những chất độc tiềm tàng.
c– Phân loại theo tiềm năng hoạt tính
– Loại các tác nhân gây độc tiềm tàng (Potential Toxicity): gồm
tác nhân hóa học (tự nhiên, nhân tạo, hữu cơ, vô cơ), tác nhân vật lý
(tác nhân đặc thù, bức xạ, vi sóng), tác nhân sinh học (các độc tố của
nấm, vi khuẩn, thực vật, động vật) có khả năng gây ngộ độc cho sinh
vật nhưng hiện tại chưa thể hiện. Nó chỉ biểu hiện độc tính khi có
điều kiện môi trường thích hợp.
– Loại các tác nhân gây độc hoạt tính (Actual Toxicity): cũng
gồm tất cả những tác nhân gây độc như trên nhưng đang ở dạng hoạt
động thể hiện độc tính, hiện tại gây hại sinh vật.
d– Phân laại theo dạng, thể tồn tại:
Các dạng thể hiện của tác nhân độc có thể là không khí, nước, thực
phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm và sản phẩm tiêu thụ, qua tiếp xúc ở da.
e– Phân loại theo tính năng:
– Dạng cấp tính: Nguy cấp, có thể gây chết túc thời, ngắn hạn,
thường đối với liều cao hoặc nồng độ cao và số ít người bò ảnh hưởng
như khi làm đổ hóa chất, thoát chất thải độc hại ra không khí.
– Dạng mãn tính: Âm ỉ tồn tại trong cơ thể sinh vật và quần
thể, dài hạn, thường đối với liều lượng và nồng đôï thấp, xảy ra cho số
người đông hơn, hoặc rất lâu (thường đối với liều lượng và nồng độ
rất nhỏ, nhiều người mắc phải như trường hợp nhiễm độc thực phẩm,
ô nhiễm kim loại nặng hoặc ô nhiễm nước).

7
Còn có thể phân theo nhiều cách khác nhau nữa, tùy theo mục
đích nghiên cứu Sự nhiễm độc có thể xảy ra trong nhà, nơi làm việc
hoặc bất kỳ nơi nào.

0.3. LIỀU LƯNG ĐỘC CHẤT, ĐỘC TỐ
Là một đơn vò của sự xuất hiện các tác nhân hóa học, lý học hay
sinh học. Liều lượng có thể biểu thò qua đơn vò khối lượng hoặc thể
tích trên đơn vò trọng lượng cơ thể (mg, g, ml/ kg trọng lượng cơ thể)
hoặc theo đơn vò khối lượng hay thể tích trên đơn vò bề mặt cơ thể
(mg, g, mg/ m
2
diện tích bề mặt cơ thể).
0.4. NỒNG ĐÔÏ ĐỘC CHẤT, ĐỘC TỐ
Là biểu hiện tỷ lệ lượng độc chất độc tố trong môi trường bò
nhiễm độc, có đơn vò trọng lượng trên một đơn vò dung tích. Ví dụ,
với nồng độ không khí bò nhiễm độc có thể được thể hiện qua đơn vò
khối lượng hay thể tích trên phần triệu thể tích không khí (ppm) hay
mg, g/ m
3
không khí. Nồng đôï trong nước có thể diễn tả qua đơn vò
khối lượng/ lít nước (mg/l hay ppm, g/l, hay 1 phần tỷ ppb).
0.5 QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN CỦA ĐỘC CHẤT, ĐỘC TỐ
Đường đi của độc chất xảy ra ở bên ngoài và bên trong cơ thể.
Chuyển động bên ngoài cơ thể liên quan đến các yếu tố môi trường,
như điều kiện khí hậu, đặc tính hóa lý của hóa chất, tính tan nếu hóa
chất được phát hiện trong nước. Khuyếch đại sinh học có thể xảy ra.
Đường xâm nhập của hóa chất đối với động vật và con người gồm dạ
dày, ruột (do ăn uống), đường hô hấp (do hít thở), đường da (do tiếp
xúc).
Sự dòch chuyển của độc chất bên trong cơ thể phụ thuộc các yếu
tố ảnh hưởng cấu trúc sinh học của hóa chất trong cơ thể. Nó bao
gồm những thuộc tính về hóa học và vật lý như kích cỡ phân tử, điều
kiện nhiễm độc, trạng thái sức khoẻ của sinh vật.
Độc chất phải di chuyển từ điểm tiếp xúc với cơ thể, điểm bò

nhiễm, vào đường máu theo tuần hoàn máu. Trong máu, độc chất có
thể thoát ra thành dạng tự do, không liên kết, hoặc nó liên kết
protein (thường đối với albumin). Hóa chất có thể thoát khỏi đường
máu và xâm nhập vào các mô khác nhau nơi đó nó có thể được

8
chuyển hóa sinh học (ví dụ, gan); lưu giữ (mô mỡ), đào thải (thận)
hoặc tạo ra một phản ứng (trong não bộ). Việc kéo dài phản ứng phụ
thuộc vào nồng độ của hóa chất ở điểm trên bộ phận tiếp nhận, ái lực
của nó và hoạt tính riêng. Hóa chất phải xuyên qua màng tế bào, là
phospho lipid hai lớp, bằng quá trình tiêu tốn năng lượng, như quá
trình vận chuyển tích cực hoặc quá trình không tiêu tốn năng lượng
như quá trình vận chuyển thụ động. Chuyển động xuyên qua màng tế
bào có thể liên quan đến phương tiện đặc biệt. Có những quá trình
đặc biệt mà hóa chất có thể xâm nhập tế bào. Một trong những quá
trình đó là nhập nội bào.
Cấu trúc sinh học của hóa chất trong cơ thể được xem xét theo
hình thái của nó trong cơ thể gồm có: hấp thụ, phân phối, chuyển hóa
sinh học, đào thải và sự vận động của các quá trình này. Các quá
trình này xác đònh giá trò của hóa chất sẵn sàng tương tác với bộ
phận tiếp nhận. Giá trò này của hóa chất được gọi là "khả năng tiếp
nhận sinh học".
Những yếu tố ảnh hưởng ngưỡng tới hạn gồm liều lượng và cấu
trúc hóa học, tính nhạy cảm và tình trạng sức khoẻ của sinh vật đáp
ứng, bản chất của các phản ứng nhận biết. Tính nhạy cảm của các
phương pháp dùng trong đo đạc phản ứng sẽ ảnh hưởng đến ngưỡng
phát hiện.
Các quan hệ liều phản ứng cho thấy sự liên hệ giữa liều lượng
và phản ứng nhận thấy ở một quần thể. Chúng thường được biểu diễn
bằng một đường cong với tung độ là mức độ phản ứng, liều lượng được

biểu diễn theo số học hoặc logarit. Có một số kiểu đường biểu diễn
liều đáp ứng, đường biểu diễn liều đáp ứng cải tiến và liều đáp ứng số
lượng.
Ở giản đồ liều đáp ứng cải tiến, các ảnh hưởng được xác đònh
trong một cơ quan riêng biệt và nồng độ được cải tiến như một liều
lượng hóa chất. Những cá thể trong một quần thể có thể có đường
biểu diễn liều đáp ứng cải tiến khác nhau vì sự đa dạng sinh học.
Đường biểu diễn liều đáp ứng đònh lượng hoặc đường biểu diễn tất cả
hoặc không liên hệ với liều lượng hóa chất đối với tần số đáp ứng của
quần thể. Phản ứng thường là một hiện tượng tất cả hoặc không hoặc
có thể là một chỉ dấu trước về một hiệu ứng tai hại. Ở giản đồ liều

9
đáp ứng đònh lượng, tần số thay thế cho độ lớn của khoảng liều đáp
ứng cải tiến.
Đáp ứng lại của sinh vật đối với một tác nhân gây độc có thể
được dùng để nhận biết hiện tượng nhiễm độc. Khi xảy ra điều này,
phản ứng được gọi là chỉ thò sinh học của bò nhiễm độc. Chỉ thò sinh
học cần đặc hiệu đối với tác nhân, xảy ra ở động vật và con người và
cần có độ tin cậy nhất đònh. Hình 0.1 là giản đồ tương quan giữa liều
lượng độc chất và khả năng đáp ứng điển hình

Hình 0.1: Đường cong đáp ứng liều lượng điển hình
(Nguồn: Borzelleca, medical college of virginia, richmond,virginia, USA, 1997)









Hình 0.2. Giản đồ liều lượng – Phản hồi cải tiến
(Nguồn: Borzelleca, medical college of virginia, richmond,virginia, USA, 1997)
Cực đại
Liều lượng
Ngưỡng tới hạn
Đáp ứng cực đại
Ngưỡng giới hạn
Không đáp ứng

Phản hồi điển hình
100%
Log liều lượng (mg/kg)
Hoạt tính bên trong
50%
ED
50
Phản hồi

10

Có một số phương pháp dùng giản đồ liều lượng đáp ứng để so
sánh độ độc của các độc chất. Nếu phản ứng được xác đònh theo giản đồ
liều lượng log: Độ dốc lớn hơn, độc chất mạnh hơn. Nghóa là khi liều
lượng tăng ít sẽ dẫn đến sự thay đổi phản ứng lớn. Sử dụng log liều
lượng, ảnh hưởng của LD
50
hoặc ED
50
có thể được xác đònh. Đây là liều
gây ra 50% phản ứng cực đại cho một cá thể (giản đồ liều lượng – đáp
ứng cải tiến) hoặc là liều gây ra phản ứng của 50% cá thể trong quần thể
(giản đồ liều lượng – đáp ứng đònh lượng). Một ví dụ của ED
50
là LD
50

hoặc liều gây chết trung bình của một hóa chất ở một liều đơn. LD
50
là
liều gây chết 50% quần thể sinh vật trong những điều kiện thí nghiệm
xác đònh rõ ràng. LD
50
có thể được dùng làm cơ sở phân loại tính độc. Ví
dụ, Ottoboni (1991) đề nghò một bảng sau: Liều gây chết qua đường
miệng: botulinum toxin, 0,0001mtg/kg trọng lượng cơ thể; nicotine
0,5mg/kg trọng lượng cơ thể, DDT 100mg/kg trọng lượng cơ thể, aspirin
1500mg/kg trọng lượng cơ thể; muối 3000mg/kg trọng lượng cơ thể, ethyl
alcohol 10.000mg/kg trọng lượng cơ thể, đường 30.000mg/kg trọng lượng
cơ thể (giá trò gần đúng). So sánh ED
50

không mang ý nghóa đầy đủ như
khi so sánh độ dốc vì ED
50
chỉ là một điểm trên đường biểu diễn và nó
không cung cấp thông tin về quan hệï thật sự giữa liều lượng và phản
ứng cũng như không xác đònh được ngưỡng giới hạn. Nồng độ hóa chất ở
điểm tiếp nhận tuỳ thuộc vào mức độ trong máu. Nồng độ trong máu
phụ thuộc vào liều lượng của hóa chất mà sinh vật bò nhiễm và các điều
kiện bò nhiễm. Sự hợp lý ở các mức liều lượng là cần thiết khi so sánh
phản ứng đối với cùng một hóa chất, cùng một liều lượng được dùng khi
có sự khác nhau về sinh vật nhiễm độc, về đơn vò đo lường. Ví dụ: 200g
chuột nhận liều lượng 100mg/kg trọng lượng cơ thể, hóa chất sẽ nhận
tương đương 0,061mg/cm
2
diện tích bề mặt cơ thể; 70kg người nhận cùng
loại hóa chất ở cùng liều lượng là 100mg/kg trọng lượng cơ thể sẽ nhận
tương đương là 0,388mg/cm
2
diện tích bề mặt cơ thể. Không có số liệu
thuyết phục về các phương pháp khác ưu việt hơn. Thông thường, liều
lượng được biểu diễn qua mg/kg trọng lượng cơ thể.
0.6. HẤP THỤ, NHIỄM ĐỘC, PHÂN PHỐI VÀ ĐÀO THẢI ĐỘC
CHẤT CỦA SINH VẬT
0.6.1. Hấp thụ, nhiễm độc
Phần trên ta đã đề cập về liều lượng, nồng độ, và nói kỹ về
phản ứng sinh học đối với một chất độc trực tiếp tuỳ thuộc vào bản

11
chất, liều lượng của hóa chất tác dụng lên cơ quan tiếp nhận. Có sự
khác nhau quan trọng giữa nhiễm độc và liều lượng. Sự nhiễm độc là

sự hiện diện của chất lạ xâm nhập vào cơ thể của các cá thể. Đơn vò
của nhiễm độc hóa chất lạ thường dùng là ppm hoặc đơn vò khối lượng/
m
3
không khí, lít nước, kg thực phẩm. Ví dụ, nhiễm độc da thường biểu
diễn qua nồng độ của dung dòch tiếp xúc với diện tích bềø mặt.
Khi nhiễm độc, trước tiên chất độc phải thông qua môi trường
đi vào cơ thể, di chuyển vào tế bào qua bề mặt tiếp xúc của cơ thể
(như đường da, phổi, dạ dày, ruột) gọi là sự hấp thụ, trường hợp đặc
biệt hơn, sự hấp thụ từ môi trường vào máu hoặc hệ bạch huyết. Từ
những hệ thống lưu hành này, độc chất xuyên qua một vài, một số
hoặc tất cả các mô trong cơ thể, quá trình này được gọi là sự phân
phối. Vận chuyển độc chất từ hệ thống lưu hành vào các mô còn được
gọi là sự hấp thụ, nó tương tự như quá trình vận chuyển một hóa
chất từ bề mặt cơ thể vào hệ thống tuần hoàn. Vì vậy, luôn phải xem
xét cả hai phương diện của sự hấp thụ chất độc:
• Sự di chuyển từ bề mặt cơ thể vào trong máu (hoặc lympho).
• Sự di chuyển từ máu vào trong các mô.
Để hiểu quá trình hấp thụ các chất hóa học từ bề mặt cơ thể
vào máu và từ máu vào các mô, cần khảo sát cấu trúc và bản chất
hóa học của màng tế bào. Vì trong hầu hết trường hợp, chất độc qua
màng tế bào này phải xuyên qua và đạt đến điểm đích để tạo phản
ứng sinh học. Hình 0.3 giới thiệu một tế bào động vật có vú tiêu biểu
cho thấy một ít trong số nhiều cấu trúc dưới tế bào; một phần nhỏ
của màng tế bào trong hình 0.4 cho thấy hình ảnh của các
phospholipid và các protein tạo nên màng tế bào.

Hình 0.3. Sơ đồ minh họa một tế bào động vật có vú

12

Hình 0.4. Sơ đồ minh họa của một phần tế bào động vật có vú
(Nguồn: R.C.Shank, University Of California, Irvine, USA, 1997)

Trong hình 0.4, phân tử phospholipid cho thấy dạng oval với hai
đuôi và màng protein có dạng xoắn mang cực dương và âm.
Hình 0.5 thể hiện một phân tử phospholipid là phần cấu tạo
chính của màng tế bào. Trong hình này, phosphatidylcholine được
dùng như một thí dụ (có một số phân tử dạng tương tự khác trong
màng tế bào), loại có cực như ở đầu phân tử nước hòa tan và không
cực như dạng đuôi lipid hòa tan của phân tử được thể hiện.

Hình 0.5. Một phân tử phospholipid
(Nguồn: R. C. Shank, University of California, irvine, USA, 1997)

13
Có một số điểm đặc biệt để hiểu rõ hơn quá trình hấp thụ và
đào thải. Màng tế bào giống như một màng dầu (dòch dầu) trong môi
trường nước. Các protein dạng cầu trong dòch khảm của màng tế bào
ở dạng tự do di chuyển dọc theo mặt phẳng của màng (hình 0.6). Một
số protein này hoàn tất việc đi xuyên qua màng tế bào tạo một kênh
di chuyển dạng nước băng qua màng lipid nhỏ những phân tử hòa tan
trong nước và các ion có thể khuyếch tán thông qua những kênh này,
trong khi những phân tử hòa tan trong lipid khuếch tán tự do thông
qua thành phần phospholipid của màng tế bào. Số lớn phân tử hòa
tan trong nước không thể băng qua màng tế bào ngoại trừ cơ cấu vận
chuyển đặc biệt các protein có thể xuyên qua trong cả hai trường hợp
hấp thụ và đào thải bởi một quá trình đặc biệt gọi là sự thấm bào.
Cơ cấu vận chuyển đặc biệt về hấp thụ không được thảo luận trong
giáo trình này.

Vì phần lớn diện tích bề mặt của màng tế bào là phospholipid,
các hợp chất hòa tan trong lipid xuyên qua màng tế bào sẽ nhanh
hơn so với các hợp chất hòa tan trong nước rất khó vượt qua màng tế
bào ngoại trừ qua các kênh protein. Vì vậy, trên cơ sở cấu trúc của
màng tế bào, sự hấp thụ có thể mang một đặc tính tổng quát là:
• Các hợp chất hòa tan trong lipid được hòa tan từ các bề mặt
cơ thể diễn ra nhanh hơn (thường là nhanh hơn nhiều) các
hợp chất hòa tan trong nước, ngoại trừ các hợp chất hòa tan
trong nước xuyên qua màng tế bào bởi một cơ cấu vận
chuyển đặc biệt.
• Con đường chính mà các chất độc hại từ môi trường xâm
nhập vào cơ thể là thông qua da, phổi, đường dạ dày, ruột.
Vài hóa chất ngoại lai có thể tác động trực tiếp lên mặt ngoài
của màng nhầy tế bào, kết hợp với một protein đặc biệt (bộ phận tiếp
nhận) trong màng. Phản ứng với protein đặc biệt trên màng này có
thể tạo nên hợp chất nội sinh để dòch chuyển từ màng nhầy tế bào
đến các nội bào quan khác trong tế bào, như các nhân, để tạo nên
một phản ứng sinh học.

14



Hầu hết các chất độc được hấp thụ qua các tế bào biểu bì, tuyến
mồ hôi và chân tóc, chiếm diện tích 1% so với tổng diện tích da, một
ít chất độc được hấp thụ hoàn toàn ở các điểm này. Lớp mô sừng là
lớp ngoài cùng của biểu bì và được tạo thành từ các tế bào không
nhân, được sừng hoá, các tế bào chết chứa chất sừng (một protein
sợi). Các tế bào liên kết với nhau để hình thành màng tế bào linh
động, chặt chẽ. Lớp sừng được phủ lên một lớp lipid mỏng. Các biểu

bì là một giới hạn cho sự hấp thụ. Độc chất có cực xuất hiện để
khuếch tán ra bề mặt bên ngoài của các sợi keratin (sừng) của lớp mô
Hình 0.7. Cấu trúc tế bào của một biểu bì
(Nguồn: R.C.Shank, University Of California, Irvine, USA, 1997)
Hình 0.6. Cấu trúc một màng tế bào động vật có vú

15
sừng hydrate hoá. Độc chất ưa dầu (kò nước) hòa tan và khuếch tán
thông qua lipid không ngậm nước giữa các sợi protein. Mức khuếch
tán có liên quan đến sự hòa tan lipid và tỷ lệ nghòch với trọng lượng
phân tử. Để một độc chất được hấp thụ qua da vào hệ tuần hoàn nó
phải xuyên qua một số lớp tế bào.
Mức độ làm sạch của các độc chất từ biểu bì vào hệ thống tuần
hoàn phụ thuộc vào độï dày của da, ảnh hưởng của vận chuyển máu,
sự dòch chuyển của dòch ruột, hệ bạch huyết và các yếu tố khác. Sự
hấp thụ nhanh hơn, mật độ máu cao hơn, sự phân phối lớn hơn và áp
suất khuếch tán sẽ làm cho độc chất xâm nhập vào các tế bào của cơ
thể. Mức hấp thụ khác nhau ở các khu vực vực khác nhau trên da
người được chỉ ra ở hình 0.8.


Hình 0.8. Các vò trí hấp thụ chất độc trên cơ thể người qua da

16
0.6.2. Sự hấp thụ của các chất độc ở phổi
Phổi người có hơn 50m
2
diện tích bề mặt phế nang, khoảng cách
giữa biểu mô phế nang và thành ống mao dẫn máu xấp xỉ 10 microns
(hình 0.9).

Các khí hòa tan trong nước hòa tan trong màng nhầy của đường
thở và có thể tích tụ ở đó, gây ra sự nguy hiểm cục bộ; các khí hòa
tan trong lipid khuếch tán qua màng phế nang ở mức độ phụ thuộc
vào hệ số tỷ lệ lipid/ nước và lượng khí hòa tan trong máu. Thể khí
được hòa tan phụ thuộc vào kích thước các hạt và tình trạng khí
động, hệ số tỷ lệ lipid/ nước và một số yếu tố khác.
Các hạt có đường kính lớn hơn 10 μm thì thường tác động đến
hệ hô hấp trên đặc biệt là ở mũi và khí quản. Các hạt có đường kính
từ 1–5 μm tác động đến nhánh cuống phổi, dưới và ống phế nang.
Các hạt có đường kính nhỏ hơn 1 μm thường tác động đến túi phế
nang. Các hạt trên đường hô hấp trên cuối nhánh cuống phổi thường
được chuyển dần lên nhờ các mao biểu bì và cuối cùng được khạc ra
ngoài hoặc nuốt vào đường tiêu hoá. Mức độ vận chuyển của các mao
biểu bì là khá nhanh, đo bằng mm/phút hoặc cm/phút tùy thuộc vào
vò trí trên đường hô hấp và bản chất các hạt. Thường hơn 90% các
hạt dính vào màng nhầy có thể đưa ra khỏi phổi trong vòng 1h. Các
hạt trên nhánh cuống phổi dưới có thể được mang đến vùng có mao
biểu bì bởi các đại thực bào và dòch phế nang; sự di chuyển tuỳ thuộc
vào dòng bạch cầu, hoạt động của ống mao dẫn, sự vận động của
Hình 0.9. Mặt cắt liên hệ giữa thành phế nang và thành ống mao dẫn
(Nguồn: R. C. Shank, University of California, Irvine, USA, 1997)

17
thành phế nang, bản chất dính kết của chất nhầy trên đường hô hấp
và lực đẩy của lông nhánh cuống phổi. Có khoảng 50% tổng số vật
chất được làm sạch trong một ngày, độc lập với bản chất của độc
chất; những hạt còn lại sẽ được làm sạch trong vài ngày hoặc hàng
năm tuỳ thuộc vào loại hợp chất. Các hạt hòa tan ít nhất trong ống

nhầy thì được làm sạch chậm nhất. Các hạt hòa tan trong phế nang
khuếch tán trực tiếp vào hệ mạch máu phổi; các hạt không hòa tan
có thể xâm nhập chậm vào dạ dày vào máu thông qua hệ bạch huyết.
0.6.3. Sự hấp thụ chất độc bằng đường dạ dày ruột
Sự hấp thụ có thể xảy ra từ miệng đến đường ruột. Một cách
tổng quát, các hợp chất được hấp thụ theo tỷ lệ các hợp chất thoát ra
ở nồng độ cao nhất và ở dạng hòa tan trong lipid lớn nhất trong
đường ruột. Các chất độc rất giống nhau trong cấu trúc dinh dưỡng và
điện giải có thể được vận chuyển hoạt hóa vào trong máu (Ví dụ: 5 –
fluo racil bởi pyrimidine vận chuyển; chì bởi calcium vận chuyển).
Các hạt có đường kính vài trăm Angstroms (1 A
o
= 10
–8
cm = 0,1
nanomet) vào trong biểu mô ruột, được vận chuyển qua tế bào chất
trong các túi trợ, được thải vào những kẻ hở của màng và rồi xâm
nhập vào các hệ bạch cầu của chất nhầy; giống như sự hấp thụ chất
béo (ví dụ, các hạt thuốc nhuộm Azo, có đường kính vài trăm A
o
, các
hạt nhựa mũ có đường kính 2.200 A
o
, botulinum toxin. Xem hình 0.10.

(Nguồn: R.C.Shank, University of California, Irvine, USA, 1997)
Hình 0.10. Sự vận chuyển các hạt vật chất qua biểu mô ruột

18
Các hình thức chuyển hóa sinh hóa quan trọng xảy ra trong

đường dạ dày ruột có thể thay đổi sự hấp thụ hoặc thay đổi tính độc.
Những sự chuyển hóa này xảy ra do vi sinh (thực vật) và/ hoặc trong
các tế bào biểu mô trên đường.
Nhiều chất độc có tính axít yếu hoặc kiềm yếu và thoát khỏi vào
dung dòch như một chất hỗn hợp của ion hóa (pronton hoá) và dạng
liên kết. Những trường hợp ít cực hơn dạng liên kết thì thường được
dùng cho chất hòa tan trong lipid và là dạng sẽ khuếch tán nhanh
qua màng lipid. Tỷ lệ của một độc chất thoát khỏi liên kết phụ thuộc
vào sự phân ly cố đònh của hợp chất và chỉ số pH của dung dòch mà
nó được hòa tan.
Sự phân bố và đào thải chất độc tuỳ thuộc:
1. Các khoang chứa nước
2. Các khoang chứa lipid
3. Liên kết đại phân tử
4. Qua đường nhau thai
5. Qua đường nào, dòch nào tuỷ
6. Đào thải qua hô hấp
7. Đào thải qua thận
8. Đào thải qua mật
9. Qua trao đổi chất
10. Qua đường sữa, đổ mồ hôi, nước bọt, nước mắt, bài tiết thứ cấp.
Liên kết protein của các chất độc thì giống nhau, đối với liên
kết cơ chất – enzym và liên kết dược phẩm – cơ quan tiếp nhận, trừ
phi cơ chất không phân hủy hoặc không có bất kỳ quá trình phản
ứng sinh học nào. Không có liên kết cộng hóa trò, chỉ có liên kết ion
và vì vậy quá trình là thuận nghòch (liên kết cộng hóa trò thường
được xem như một chất kiềm hóa của arylation và không được xem
xét ở đây).
Liên kết xuất hiện ở hai loại protein của nguyên sinh chất và
mô, không phải tất cả protein liên kết với một độc chất đều cùng một

phạm vi, mức độ liên kết phụ thuộc vào kiểu và số lượng vò trí liên
kết trên protein và chỉ số pH của dung dòch.

19
Albumin rất quan trọng (chứa 50% dòch trương protein), nó có
xấp xỉ 100 cực dương và 100 cực âm ở các điểm liên kết (COO – O– S
– NH
3
+
= NH
2
+
– NH
2
+
) Ở pH 7,4 tính âm của albumin hơn tính
dương, ở pH 5 có khoảng 500 cho mỗi phân tử. Phản ứng sinh học do
độc chất gây ra phụ thuộc vào nồng độ các chất độc không liên kết
dạng dòch tương.
Các chất độc ở dạng liên kết bền vững với protein của máu sẽ
tích tụ trong cơ thể và có thể gây nguy hiểm. Các hợp chất liên kết
dòch tương có thể được giải phóng, tách ra đột ngột do sự xâm nhập
của các hợp chất mới có thể cạnh tranh với chúng ở cùng một thời
điểm liên kết.
Ví dụ: Đối với một vài trẻ sơ sinh, khi gan thiếu enzyme
glucuronyl transferase, chất có khả năng kết hợp với bilirubin
(C
32
H
36

N
4
O
6
) tạo ra sản phẩm hemoglobin thoái hóa thì một lượng
lớn bilirubin được sinh ra tích tụ trong dòch tương albumin (hyper
bilirubinemia). Nếu trẻ em dùng sulfonamide hoặc vitamin K thay thế
bilirubin từ albumin, bilirubin có thể được phóng thích và vào não gây
bệnh Kernicterus (chứng bệnh khi phát triển sẽ phá hủy các tế bào
thần kinh trong não).
0.6.4. Mức hấp thụ
Cần lưu ý, ý nghóa của hiệu ứng gây độc là sự tập trung của chất
độc ở điểm tác động đầu tiên.Trong hầu hết trường hợp, sự hấp thụ xuất
hiện do sự khuếch tán thụ động, cho nên, ở một mức tỷ lệ gradient nồng
độï giữa điểm hấp thụ và máu, mức hấp thụ được diễn tả bởi phương tình
hàm mũ hoặc còn gọi là phương trình động lực thứ nhất:

Log M = logMo –

Trong đó:
Mo = Nồng độ ban đầu của hóa chất ngoại lai ở điểm hấp thụ
M = nồng độ của hóa chất ngoại lai ở thời gian t ở điểm hấp thụ
ka: hằng số tốc độ hấp thụ, tương đương với 0,693/t
1/2
t1/2 = bán kỳ hấp thụ; là khoảng thời gian khi M/ Mo =1/2
k
a
t
2.30

20
Thí dụ, nồng độ của một chất độïc thực phẩm trong dạ dày xác
đònh mức độ ở đó chất độc được hấp thụ từ dạ dày vào máu, khi nồng
độ của độc chất trong dạ dày tăng lên, nhờ sự hấp thụ vào máu, mức
độ độc chất được hấp thụ cũng tăng lên.
Hầu hết các chất độc ở nồng độ thấp được loại bỏ khỏi cơ thể
tuỳ theo nồng độ của chúng trong máu và sự trao đổi chất với các hợp
chất hòa tan trong nước. Đa số các chất độc ở liều lượng cao, sự trao
đổi enzyme có thể bão hòa và mức trao đổi là hằng số, nếu chất độc
hòa tan trong lipid, sự đào thải chúng sẽ khó khăn và mức độ đào
thải trở thành zero – order (chuỗi zero) (hằng số, không liên hệ với
nồng độ máu) đến khi nồng độ chất độc thấp hơn mức bão hoà.
0.7. PHẢN ỨNG LẠI ĐỘC CHẤT CỦA SINH VẬT VÀ HIỆU
ỨNG ĐỘC
0.7.1. Những khái niệm
Phản ứng lại của sinh vật đối với ảnh hưởng của độc chất là “sự
phản ứng của cơ thể hoặc một bộ phận cơ thể (thí dụ như hệ cơ bắp)
đối với một kích thích” (Duffus,1974). Sự kích thích có thể có một số
dạng và cường độ phản ứng thường phụ thuộc cường độ kích thích.
Kích thích mạnh hơn tạo phản ứng mạnh hơn. Khi một độc chất gây
kích thích, sự phản ứng thường phụ thuộc liều lượng chất độc và chòu
đựng của mỗi sinh vật. Một phản ứng còn là một hiệu ứng.
Một hiệu ứng xấu, thương tổn hay ngộ độc, là sự thay đổi có hại
hoặc là một phản ứng đối với tác nhân hóa học hay vật lý. Duffus đònh
nghóa: Một hiệu ứng xấu là “sự thay đổi về hình thái, về sinh lý, về tăng
trưởng, phát triển hoặc tuổi thọ của một sinh vật, kết quả là làm giảm
khả năng chòu đựng, làm suy yếu khả năng đề kháng, tăng nguy cơ
stress, tăng tính nhạy cảm đối với hiệu ứng nguy hại từ tác động môi
trường”. Hiệu ứng xấu có thể vừa phải và biến mất sau đó hoặc nghiêm
trọng hơn, đôi khi không thể hồi phục. Thí dụ, dò ứng hô hấp hoặc thay

đổi hóa tính huyết thanh có thể ở tình trạng nhẹ và phục hồi nhưng ung
thư lại là vấn đề nghiêm trọng, đôi khi không thể cứu vãn.
Một tác nhân hóa học hoặc vật lý có thể gây ra hiệu ứng xấu
hoặc nguy hại do thay đổi tính nguyên vẹn, thay đổi cấu trúc hoặc/ và
thay đổi chức năng của mô tế bào. Ngoài ra còn gây ảnh hưởng đến
sự tăng trưởng, phát triển, liên lạc, lưu thông, hồi phục và tuổi thọ.

21
Các hiệu ứng có thể ngược lại và kết quả là sự phục hồi hoặc không
thể phục hồi dẫn đến tử vong.
Những hiệu ứng mềm bao gồm thay đổi thức ăn cung cấp và/
hoặc tăng trọng cơ thể, thay đổi hoạt tính enzyme hoặc thay đổi lớn
các mô và cơ quan. Những hiệu ứng xấu nghiêm trọng bao gồm thay
đổi cấu trúc và chức năng trong các mô, biểu hiện sự suy giảm chức
năng làm việc bình thường, không phục hồi cấu trúc tự sao chép tế
bào của ARN, thậm chí tử vong. Những thay đổi có ý nghóa về mặt
thống kê theo cách thông thường không có nghóa là sự thay đổi sinh
học đáng chú ý vì ý nghóa thống kê không bao hàm ý nghóa sinh học.
Những phản ứng gây ra bởi các tác nhân hóa học, vật lý có thể
là tức thì hoặc dần dần, êm dòu hoặc dữ dội, có thể phục hồi hay
không phục hồi, cục bộ hoặc hệ thống, phản ứng đặc dò hoặc dò ứng
thông thường, trực tiếp hoặc gián tiếp, có lợi hoặc xấu. Phản ứng đối
với tác nhân phụ thuộc vào các điều kiện bò nhiễm bao gồm đường
xâm nhập thời gian mắc phải, liều lượng hoặc mức độ nhiễm độc.
Phản ứng cục bộ diễn ra tại nơi hấp thụ hoặc tiếp xúc giữa cơ
quan và chất kích thích và một phản ứng theo hệ thống xảy ra ở một
hoặc nhiều nơi ngoài nơi bò hấp thụ độc chất. Dò ứng hoặc phản ứng
đặc biệt nhạy cảm là một phản ứng đối kháng của hệ miễn nhiễm.
Một phản ứng đặc dò là loại phản ứng không bình thường, không theo
chu kỳ, bao gồm phản ứng của hệ miễn nhiễm hoặc có thể gây ra bởi

sự khác nhau về di truyền trong cấu trúc gen.
Có nhiều loại phản ứng xảy ra khi có tương tác giữa hóa chất và
bộ phận tiếp nhận, gồm có thay đổi về hình thể tổng quát, thay đổi
tế vi hoặc thay đổi trong các chức năng sinh lý, sinh hoá. Các phản
ứng có thể không đặc hiệu như viêm, hoại tử hoặc đặc hiệu như đột
biết gien, dò tật, ung thư. Thay đổi có thể diễn ra lập tức hoặc dần
dần, có thể hồi phục hoặc không; có tính cục bộ hoặc hệ thống, có thể
đơn giản hoặc phức tạp, có thể có lợi hoặc có hại. Phản ứng có thể
ảnh hưởng đến tính đồng nhất, chức năng, sự tăng trưởng quá trình
hồi phục, liên lạc của tế bào. Nhìn chung, phản ứng có thể làm tăng
hoặc giảm chức năng. Tuy nhiên, cơ sở tự nhiên của tế bào thì không
thể bò thay đổi do chất hóa học, thí dụ tế bào cơ không thể bò biển
đổi thành tế bào bài tiết. Cơ sở của những hiệu ứng xấu hoặc thương
tổn ở mức độ tế bào là sự thay đổi nội cân bằng.

22
0.7.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng phản ứng lại
Một vài yếu tố có thể ảnh hưởng đến phản ứng của một hóa
chất gồm có: đặc tính lý hoá, độ tinh khiết, độ bền vững của hóa
chất, điều kiện ảnh hưởng (liều lượng bao nhiêu?), thời gian (thời
điểm, tần số, kéo dài bao lâu?), bằng con đường nào (cách thức xâm
nhập, đặc tính di truyền, loài, giống, giới, tính, tuổi, trọng lượng cơ
thể, tình trạng sức khoẻ của sinh vật ở thời điểm tiếp xúc, sự có mặt
của hóa chất khác (tương tác), điều kiện môi trường (nhiệt độï, độ ẩm,
áp suất khí quyển, độ sáng, nơi cư trú, tiếng ồn, các hóa chất trong
môi trường, các yếu tố xã hội…), sự phù hợp hoặc sai biệt, tính nhạy
cảm riêng. Phản ứng phụ thuộc số lượng các bộ phận tiếp nhận,
phạm vi liên kết hóa chất – bộ phận tiếp nhận, nồng độ hóa chất tại
điểm tiếp nhận.
Ảnh hưởng của một hóa chất lên hoạt động của một hóa chất

khác được gọi là sự tương tác. Kết quả phản ứng có thể cộng thêm
(1 + 1 = 2); không cộng thêm (1 + 1 = 1 hoặc 0), hoặc cộng nhân lên
(1 + 1 = 5); thông thường khó đoán biết.
Phản ứng đối với một tác nhân hóa học, vật lý phụ thuộc vào
liều lượng và số lượng của bộ phận tiếp nhận đang hiện diện và hoạt
tính của nó. Ở liều lượng thấp, phản ứng có thể không được nhận
biết. Khi tăng liều lượng và số lượng của quan hệ chất – cơ quan tiếp
nhận, một phản ứng đáng chú ý sẽ được ghi nhận. Liều lượng thấp
nhất để nhận ra một phản ứng đo được được gọi là ngưỡng tới hạn
của liều lượng. Một phản ứng sẽ không được nhận biết nếu liều dưới
ngưỡng tới hạn. Mỗi sinh vật có một ngưỡng tới hạn riêng, xác đònh
bằng thực nghiệm. Trong một chuỗi phản ứng, có một ngưỡng tới hạn
cho mỗi gian đoạn của quá trình. Nhận diện một ngưỡng có nghóa là
với một nồng độ chất kích thích hoặc tác nhân nào đó, chất kích
thích hoặc tác nhân đó sẽ tạo ra phản ứng. Phản ứng nhận thấy và
các phương pháp đònh lượng, tính nhạy cảm có thể ảnh hưởng đến
việc xác đònh ngưỡng tới hạn. Có thể ra những ngưỡng tới hạn bằng
số cho tế bào, mô, cơ quan và cơ quan nguyên vẹn khác.
Liều lượng thích hợp của dược phẩm tác nhân vật lý có thể được
dùng để chữa bệnh, thí dụ sử dụng bức xạ các yếu tố sẽ ảnh hưởng
đến kết quả của tương tác giữa tác nhân hóa học hoặc vật lý với một

23
cơ quan gồm có liều lượng, thể trạng (cơ đòa), đặc tính hóa học của tác
nhân, thời gian tác dụng, tình trạng sức khoẻ của hệ sinh thái hoặc
sinh vật ở thời điểm bò nhiễm.
Một hóa chất hoặc tác nhân vật lý thông thường bắt đầu tương
tác với một mô hay cơ quan đặc biệt gọi là "mô đích" hay "cơ quan
đích" (cơ quan tiếp nhận tác dụng). Mô đích hay mô nhạy cảm có
chứa vùng nhạy cảm đặc biệt hoặc các tế bào tiếp nhận tác nhân.

Một chất tiếp nhận có thể xem là “bẫy hóa chất” khi một tác nhân
hóa học tương tác với một chất tiếp nhận đặc thù để tạo ra phản ứng
nó, được gọi là chất tiếp nhận phản ứng trung gian. Khi một tác
nhân hóa học tạo ra một phản ứng không tương tác với chất tiếp
nhận đặc thù, phản ứng được gọi là một phản ứng không đặc hiệu. Bộ
phận tiếp nhận là nơi tương tác với tác nhân hóa học, vật lý ở bên
ngoài hoặc bên trong tế bào đích, là điểm nhạy cảm và nơi xảy ra
phản ứng. Tiếp nhận có thể xảy ra ở ba nơi: trên bề mặt của tế bào,
đôi khi còn gọi là kiểu I; trong nang tế bào được gọi là kiểu II; trong
nhân tế bào, được gọi là kiểu III. Kết quả của tương tác ở bộ phận
tiếp nhận hóa học là khởi đầu một dây chuyền phản ứng sinh hóa tạo
nên phản ứng được nhận diện. Mỗi tác nhân hóa học hoặc loại hóa
chất có bộ phận tiếp nhận đặc thù, thí dụ, tiếp nhận chất giảm đau.
Chúng có thể không đặc hiệu, thí dụ, sự phá hủy do ăn mòn gây ra
bởi a xít. Bộ phận tiếp nhận chất độc có tính riêng biệt, đặc thù như
các đại phân tử, thường là các protein, bao gồm protein điều hoà,
enzyme, protein vận chuyển, protein cấu trúc.
Phản ứng đối với một tương tác hóa học – bộ phận tiếp nhận là
tạo ra số lượng các bộ phận tiếp nhận trong lúc tương tác xảy ra hoặc
các dạng phức hợp. Số lượng các bộ phận tiếp nhận tuỳ thuộc ái lực của
bộ phận tiếp nhận đối với hóa chất, nồng độ hóa chất sẵn sàng tương
tác với bộ phận tiếp nhận, thời gian tác dụng và các yếu tố phức tạp
khác. Các phức hợp hóa học – bộ phận tiếp nhận tạo nên phản ứng. Ái
lực là lực hấp dẫn giữa một hóa chất và một bộ phận tiếp nhận.
Khi một hóa chất và một bộ phận tiếp nhận tương tác tạo nên
một phức hợp, bộ phận tiếp nhận sẽ gia tăng hoạt tính. Khi điều này
xảy ra, chất hóa học được gọi là một chất kích thích; khi đó, chất
kích thích bám vào bộ phận tiếp nhận và hoạt hóa chúng. Khi một
chất hóa học bám vào một bộ phận tiếp nhận nhưng không hoạt hóa

24
nó, phản ứng không xảy ra, và chất hóa học gọi là chất đối kháng.
Khi một chất hóa học bám vào một bộ phận tiếp nhận và chỉ hoạt
hóa một phần, phản ứng có thể xảy ra và chất hóa học được gọi là
chất kích thích một phần. Khả năng của một phức hợp hóa chất – bộ
phận tiếp nhận để tạo ra phản ứng – được gọi là hoạt tính riêng hay
tính hiệu quả nếu hóa chất là một dược phẩm. Bộ phận tiếp nhận
phải bám dính hóa chất, được hoạt hóa khi có hóa chất và bắt đầu
một chuỗi phản ứng liên tiếp. Chất kích thích tạo ra một phản ứng
tương tác được biểu diễn dưới dạng đường cong quan hệ giữa liều
lượng – đáp ứng. Chất đối kháng có thể được phân loại thành hai
loại: có tính cạnh tranh hoặc không có tính cạnh tranh. Chất đối
kháng cạnh tranh tương tác ở cùng một điểm của bộ phận tiếp nhận,
chỉ có nó bám vào bộ phận tiếp nhận. Chất đối kháng không cạnh
tranh liên kết cộng hóa trò với bộ phận tiếp nhận và thường xuyên
bất hoạt nó.
Liên kết hóa học giữa một độc chất và một bộ phận tiếp xúc có thể
gồm các loại: liên kết cộng hóa trò, liên kết ion, liên kết hydro hoặc lực
Van der Waals liên kết tự nhiên sẽ ảnh hưởng đến thời gian tác dụng
của phức hợp hóa chất – bộ phận tiếp nhận và thời gian của hiệu ứng.
Liên kết cộng hóa trò thường không đảo ngược được, còn liên kết ion,
liên kết hydro, liên kết Van der Waals thì có thể đảo ngược được.
Để bộ phận tiếp nhận tạo nên một phản ứng trước hết nó phải
liên kết với chất hóa học. Thông thường ở đây không phải là liên kết
cộng hóa trò, có thể đảo chiều và tuân theo luật tác dụng khối lượng.
Cường độ của tương tác được gọi là ái lực, nó xác đònh độ mạnh, hoạt
tính của hóa chất. Khi liên kết, bộ phận tiếp nhận phải được hoạt
hoá, đó là quá trình “tín hiệu tải nạp”, một chỉ số xác đònh hoạt tính
riêng. Việc này được theo sau bởi một chuỗi liên tiếp các phản ứng
tạo nên hiệu quả cực đại của phản ứng. Tiến trình này được gọi là

“tiếp nhận – đáp ứng ghép đôi” và được kết hợp với chất truyền tin
thứ cấp để khuyếch đại tín hiệu từ bộ phận tiếp nhận hoạt tính.
0.8. SỰ ĐÀO THẢI ĐỘC CHẤT
Việc loại bỏ chất độc từ cơ thể gọi là sự đào thải độc chất. Quá
trình này thường đạt được nhờ hoạt động đặc biệt của thận (tạo nước
tiểu), gan (tạo mật) và phổi (thở ra các hợp chất dạng hơi) hay qua da

25
do phát tán mồ hôi. Quá trình đào thải có cơ chế tương tự với quá trình
hấp thụ, vận chuyển các hóa chất thẩm thấu qua các màng sinh học
theo chênh lệch nồng độ hóa chất (gradient nồng độ); các hóa chất di
chuyển từ các khoang có nồng độ cao đến các khoang có nồng độ thấp.
Các hợp chất hòa tan trong nước có thể nhanh chóng được đào
thải bởi thận thông qua bài tiết nước tiểu (thường là các hợp chất có
khối lượng phân tử dưới 400) và bởi gan thông qua mật (thường là các
hợp chất có khối lượng phân tử lớn hơn 300). Quá trình đào thải có
cơ sở tương tự với quá trình hấp thụ, vận chuyển các hóa chất thẩm
thấu qua các màng sinh học theo chênh lệch nồng độ hóa chất
(gradient nồng độ); các hóa chất di chuyển từ các khoang có nồng độ
cao đến các khoang có nồng độ thấp.
Tương tự trường hợp hấp thụ, có những quá trình đặc biệt có
thể tác động chống lại chênh lệch nồng độ và có thể di chuyển các
hợp chất hòa tan trong nước nhanh chóng xuyên qua các màng lipid,
sự tiết mật (một dạng dòch) bởi gan là một thí dụ của một mô thoát
khỏi các tế bào hợp chất hóa học hòa tan được trong nước.
Các hợp chất hòa tan trong lipid có thể đào thải một cách chậm
chạp, và như vậy cuối cùng vào đường bài tiết dòch của cơ thể như
nước tiểu, mật. Cho nên, các hợp chất hòa tan trong lipid được giữ
trong cơ thể thời gian dài hoặc đến khi chúng được trao đổi chất với
các chất dẫn xuất hòa tan trong nước. Các hợp chất hòa tan trong

lipid được lọc từ máu một cách nhanh chóng nhờ thận được tái hấp
thu vào thận trước khi thải ra khỏi cơ quan bằng đường tiểu. Thận có
thể loại bỏ chỉ các hợp chất hòa tan trong nước và trong các trường
hợp đặc biệt, các hợp chất có tính chất hóa học đặc trưng dạng anion
hoặc cation có hệ thống vận chuyển hoạt động để di chuyển các hợp
chất này từ dòch tương vào trong nước tiểu.
0.9. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Ô NHIỄM THỰC CHẤT LÀ GIẢI
QUYẾT VẤN ĐỀ ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG
0.9.1. Mối quan hệ giữa độc học môi trường và ô nhiễm
môi trường
Độc học môi trường và ô nhiễm môi trường là hai khái niệm có
chỗ khác nhau nhưng trong cùng một logic của khoa hoc môi trường về

26
mặt gây hại cho con người và hệ sinh thái. Trước hết, từ 2 đònh nghóa
chúng ta thấy có sự liên hệ khăng khít và nhân quả giữa chúng.
Độc học môi trường là một ngành khoa học chuyên nghiên cứu
nguồn gốc, hành vi và các tác động gây hại của độc chất, độc tố trong
môi trường đối với các sinh vật sống và hệ sinh thái.
Ô nhiễm môi trường là hiện tượng làm thay đổi các thành phần
của môi trường theo chiều hướng xấu đi vượt quá một giới hạn nhất
đònh, gây ảnh hưởng lên sinh vật và con người.
Và bất kỳ một chất độc, chất ô nhiễm nào khi được đưa vào môi
trường thì sẽ chòu tác động của các yếu tố tự nhiên và khi tiếp xúc
với cơ thể sinh vật sẽ gây ra các tác động lên sinh vật thông qua việc
chuyển hóa các chất và có thể gây biến đổi về sinh hóa dẫn tới gây
bệnh cho cơ thể theo sơ đồ sau:
Chuyển hóa

Chất ô nhiễm–––>Chất độc ––––>Cơ thể, Hệ sinh thái



Tác động gây độc
Theo như các nhận biết trên thì bất kỳ các hiện tượng ô nhiễm
môi trường nào cũng đều do các tác nhân gây ô nhiễm mà các tác
nhân gây ô nhiễm gọi là chất ô nhiễm và nó chính là các độc chất
môi trường và có thể được thể hiện bằng sơ đồ sau:

27
Các nguồn gây ô nhiễm
Chất thải

Ô nhiễm môi trường
Chất ô nhiễm

Độc học môi trường
Độc chất


Sinh vật và hệ sinh thái

Từ sơ đồ trên ta thấy giữa độc học môi trường và ô nhiễm môi
trường có mối quan hệ mật thiết với nhau. Tất cả các trường hợp ô
nhiễm môi trường đều do các tác nhân gây ô nhiễm mà các tác nhân
gây ô nhiễm chính là các độc chất của Độc học môi trường.
Mục tiêu của độc học môi trường là phát hiện các tác chất (hóa
học, vật lý, sinh học) có nguy cơ gây độc để có thể dự đoán, đánh giá
các sự cố và có biện pháp ngăn ngừa những tác hại đối với các quá

trình tự nhiên (bao gồm cả con người) trong hệ sinh thái. Các thí
nghiệm vật lý, hóa học, sinh học đã cùng liên kết thực hiện để dự
đoán các ảnh hưởng xấu của độc chất có thể xảy ra trong môi trường
(Lê Huy Bá, 2000).
Trong đó độc chất, độc tố (toxicant, toxin) được đònh nghóa là
một vật chất (subtance) có thể gây ra những ảnh hưởng bất lợi hoặc
cái chết cho sinh vật sống. Vật chất ấy có thể là tiếng ồn (ảnh hưởng
vật lý), hóa chất (ảnh hưởng hóa học), vi khuẩn (ảnh hưởng sinh
học)… Chữ “có thể “ trong đònh nghóa này làm cho khái niệm độc tố có
một ngoại diên logic rất rộng lớn. Vì thế có thể nói, xung quanh ta
“mọi cái đều độc và không có cái nào không độc “(All things are
poison and none that are not!). Điều quyết đònh một vật chất trở
thành độc tố là tuỳ thuộc vào “liều” tác dụng (dose), cách thức “vật

28
chất” xâm nhập vào cơ thể sống và thời gian tiếp xúc với “liều”. Quá
trình tiếp xúc với “liều” gọi là sự phơi nhiễm (exposure). Hay nói cách
khác, một độc tố trở nên “độc” là tuỳ thuộc vào sự phơi nhiễm.
0.9.2. Giải quyết ô nhiễm môi trường – xử lý độc chất,
độc tố
Xử lý ô nhiễm là khái niệm bao gồm cả việc quản lý, hạn chế ô
nhiễm, đề phòng ô nhiễm, khắc phục ô nhiễm. Trong đó, hạn chế và
đề phòng ô nhiễm là việc làm khó khăn nhất và là mục tiêu cho môi
trường bền vững. Như vậy, khi nghiên cứu giải quyết vấn đề về môi
trường, chúng ta phải tìm hiểu xem những tác nhân, tác chất nào gây
ra ô nhiễm môi trường, từ đó có giải pháp, phương án thích hợp. Độc
học môi trường nghiên cứu nguồn gốc các độc chất, độc tố, các phản
ứng, các ảnh hưởng tác động của các độc chất trong môi trường (đất,
nước, không khí) giúp hiểu rõ bản chất các hiện tượng ô nhiễm môi
trường xảy ra xung quanh và đưa ra những giải pháp tích cực nhằm

ngăn chặn những tác động có hại đến môi trường, hệ sinh thái và
quan trọng hơn là con người.
Nếu giải quyết vấn đề môi trường mà không hiểu rõ bản chất,
tức là không nhận biết được những độc chất, độc tố nào trong vấn đề
ô nhiễm ấy thì thực chất chúng ta chưa hiểu rõ nguyên nhân gây ô
nhiễm, mà đã không hiểu rõ, không tìm ra được nguyên nhân thì
đừng mong gì giải pháp đưa ra là đúng, là phù hợp chứ đừng nói đến
tối ưu. Nói một cách nôm na là nếu chưa nhận dạng được độc chất,
độc tố trong ô nhiễm thì cũng giống như không chẩn đoán được
“bệnh”, thế thì “liều thuốc” đưa ra chắc chắn là không “trò được bệnh”
rồi, có khi lại “tiền mất tật mang”.
Điều đó cũng có nghóa rằng khi chúng ta nhận mặt, chỉ tên được
những độc chất, độc tố nào trong từng loại ô nhiễm thì vấn đề đưa ra
giải pháp phòng tránh và xử lý cũng dễ dàng và hiệu quả hơn. Xin
đơn cử một vài thí dụ trong môi trường không khí để chứng minh
nhận đònh “giải quyết vấn đề môi trường thực chất là giải quyết vấn
đề độc học môi trường”.
Trong ô nhiễm không khí, một thông số được quan tâm hàng
đầu đó là bụi. Trong độc học môi trường thì bụi nằm trong phần độc
học môi trường không khí. Bụi là những hạt nhỏ kích thước từ 1