bài giảng quản lý và xử lý chất thải rắn và chất thải nguy hại chương 5 sự lan truyền tích lũy trong môi trường và các khái niệm cơ bản về độc chất học

CHƯƠNG 5

S

LAN TRUY N TÍCH LŨY TRONG MƠI TRƯ NG VÀ CÁC
KHÁI NI M CƠ B N V ð C CH T H C

T các ho t ñ ng s n xu t công nghi p và dân d ng, s lan truy n c a ch t ô nhi m vào môi
trư ng là không th tránh kh i. Tùy thu c vào phương th c đi vào mơi trư ng mà ch t ô nhi m
s di chuy n và bi n ñ i theo nhi u cách khác nhau tùy thu c vào b n ch t c a ch t ơ nhi m, đi u
ki n t nhiên và y u t con ngư i. B n ch t c a ch t ô nhi m, đ c tính đi u ki n mơi trư ng d n
ñ n t c ñ d ch chuy n c a ch t ô nhi m nhanh hay ch m ñ n sinh v t ti p nh n theo các con
ñư ng gián ti p hay tr c ti p, d ng nguyên th hay d ng ñã bi n đ i t đó gây ra các tác ñ ng
nguy h i ñ n sinh v t ti p nh n. Nhìn chung khi ch t ơ nhi m phát th i vào môi trư ng, s lan
truy n, tích lũy và phân h y c a chúng có th bi u di n theo m t sơ đ t ng qt Hình 5.1.
H p ch t hóa h c

Quang phân
Ozone hóa
Ph n ng hóa h c

Bài ti t

Khơng khí

H p thu

Bài ti t
Sinh v t

Bay hơi

ð t

C n l ng

Q trình kh
Q trình oxy hóa
Ph n ng hóa h c

Mưa

Bài ti t

H p thu

Sa l ng

H p thu

Bay hơi

Phân h y
sinh h c
Trao đ i
ch t

Hịa tan
H p ph

Nư c
Th y phân

Quang phân
Oxy hóa
Ph n ng hóa h c

Hình 5.1 Sơ đ t ng qt v s d ch chuy n tích lũy và ph n ng c a ch t th i trong t nhiên.

Trong qu n lý ch t th i nguy h i, vi c hi u rõ b n ch t c a các bi n ñ i và s d ch chuy n c a
ch t ô nhi m trong môi trư ng s giúp ích r t nhi u cho s thành công c a công tác qu n lý. Tuy
nhiên b n ch t c a s lan truy n, tích lũy và phân h y c a ch t ô nhi m trong t nhiên là r t ph c
t p. ð có th hi u đư c c n k , địi h i ph i có s k t h p c a r t nhi u ngành khoa h c: ñ t, ñ a
ch t, cơ h c lưu ch t, hóa h c, lý, th y văn và sinh thái. Trong n i dung c a chương này, v i m c
đích giúp sinh viên có cái nhìn t ng qt v s lan truy n, tích lũy, phân h y và các nh hư ng
đ c tính c a ch t th i nguy h i, các khái ni m cơ b n v các cơ ch lan truy n, di chuy n và phân
h y c a ch t ô nhi m th i cũng như các tác ñ ng c a chúng ñư c trình bày.

5-1


5.1 S LAN TRUY N, TÍCH LŨY VÀ PHÂN H Y C A CH T TH I NGUY H I
TRONG MƠI TRƯ NG
Có th th y r ng s lan truy n, tích lũy và phân h y c a ch t trong môi trư ng nhanh hay ch m
ph thu c r t l n vào b n ch t c a ch t th i, cách th c xâm nh p vào môi trư ng, b n ch t c a
mơi trư ng ti p nh n, đi u ki n mơi trư ng…Vì v y đ hi u rõ các v n ñ c n xem xét ñ n các
y u t liên quan trên.
5.1.1 Các D ng Phát Tán
ð có th nh n d ng m t cách rõ ràng các con ñư ng d n ñ n s lan truy n c a ch t th i nguy
h i, các d ng phát tán vào mơi trư ng ph i đư c đ nh d ng m t cách rõ ràng. Nhìn chung ch t
th i nguy h i đi vào mơi trư ng ba d ng: l ng, r n và khí tương ng v i ba pha r n, l ng và khí
.
Phát tán d ng khí: ch t th i nguy h i th i vào mơi trư ng trong pha khí có th bao g m: ch t

bay hơi t ao h , thùng ch a ho c khí th i t các ng khói nhà máy, t lị đ t, t ho t đ ng giao
thơng.vv. Tùy theo m c ñ phát tán, ph m vi nh hư ng, ñ c ñ nh hay di ñ ng ñ phân bi t
ngư i ta có th phân ra như sau:
-

Ngu n đi m: ng khói lị đ t, khí bãi chơn l p….(kh i lư ng/th i gian)
ðư ng: b i t đư ng ph , khói xe (kh i lư ng /th i gian.chi u dài)
Vùng (di n tích): ch t bay hơi t ao h , ñ m ch a (kh i lư ng/th i gian.di n tích)
Th tích: các trư ng h p c a các ngôi nhà (kh i lư ng/th i gian.th tích)
Nh t th i (không thư ng xuyên) do các s c v tràn, ñ , rơi vãi c a ch t th i (kh i lư ng c a
t ng th i).

nh ng nơi cơ ch phát th i ch y u là do s hóa hơi, khí ơ nhi m cơ b n bao g m là nh ng h p
ch t h u cơ. Khí ơ nhi m có th sinh ra do quá trình s n xu t ho c là do quá trình x lý ch t th i.
S ô nhi m c a b i và các thành ph n khí khác ch y u là do quá trình đ t và do s xói mịn c a
gió liên quan ch y u ñ n nh ng h t nh và có nh ng tính ch t ơ nhi m khác nhau ví d như ch t
h u cơ, kim lo i, PCB, dioxin.Ch t bay hơi: ch y u t b n ch a, h th ng ng, b m t ao h .
Ch t h u cơ và vơ cơ bay hơi ch y u có ngu n g c t các b n ch a, h th ng ng và ñư ng ng,
b m t ao h . Ch t h u cơ có th bay hơi t nư c rò r và di chuy n ñ n nư c b m t. T c ñ bay
hơi ph thu c vào nhi t ñ , áp su t bay hơi c a ch t, s chênh l ch gi a n ng ñ trong pha l ng
và pha khí. Các ch t bay hơi trong mơi trư ng có th d ch chuy n tr c ti p vào khí quy n, đơi khi
các ch t này cũng tr i qua các bi n ñ i pha m i đ n khí quy n theo như sơ đ t ng qt như sau.
Ch t ơ nhi m

ð t

Nư c trong
đ t

Khí trong đ t

Khí quy n

Màng ti p xúc l ngkhí

Hình 5.2 S phân b c a ch t h u cơ bay hơi trong mơi trư ng đ t-nư c-khí.

S di chuy n c a ch t ơ nhi m t đ t và nư c ng m cho phép chúng thốt vào khí quy n khơng
đư c ki m sốt là con đư ng chuy n ñ i cơ b n (ñơn gi n). V cơ b n có th dùng đ nh lu t
Henry cân b ng hóa h c, y u t riêng như lo i ñ t, ñ m, t c đ gió, di n tích h đ ư c tính s
thốt ra t ngu n và x lý chúng
5-2


Phát tán d ng r n: ch y u t hai ngu n: q trình đ t và ngu n t c th i (fugitive) (t b c d
v t li u, b m t : đư ng, cơng trư ng xây d ng, b n ñ , chu ng tr i (impoundment), bãi chôn
l p, công trư ng x lý ñ t, b n ñ nh ch t th i. Nguyên nhân chính gây nên phát tán là do tác
đ ng c a gió và ho t đ ng c a con ngư i. Lư ng b i phát tán t q trình đ t có th ư c tính
theo ngun li u đ t có th tham kh o cách tính tốn trong tài li u x lý ô nhi m không khí.
Trong n i dung ph n này ch ñ c p ñ n m t s phát tán do ho t đ ng giao thơng và b c d .
Lư ng b i do ho t đ ng giao thơng trên đư ng có th ư c tính b ng cơng th c sau:
0, 7

EVT

 S  V  M   W 
= 5,9 P  v  v   v 
 12  30  3   4 

0,5

 365 − D p

 365







EVT = h s phát tán (lb/mi xe di chuy n) [lb/mi =0,423 kg/km]
Sp = hàm lư ng bùn c a b m t ñư ng (%)
Vv = t c đ xe trung bình (mi/h) [mi/h = 1,609 km/h]
Mv = tr ng lư ng trung bình c a xe (t n)
Wv = s bánh xe trung bình
Dp = s ngày trong năm mà có lư ng mưa t i thi u là 0,254mm.
ð ư c tính lư ng b i th t thốt do ho t đ ng b c d (b c d đ t) có th dùng phương trình sau
1, 3
U 
 
5
E = 0,0032k   1, 4
M 
 
 2 
E = h s phát tán (lb b i đi vào khơng khí/ t n ñ t ñư c l y ñi) [lb =0,4535 kg]
U = t c đ gió trung bình (mi/h) [mi/h = 1,609 km/h]
M = hàm lư ng m c a v t li u (%)
k = h s liên quan ñ n kích thư c h t có th l y trong b ng sau

B ng 5.1 Kích thư c h t và h s k

Kích thư c h t
K

< 30 mm
0.74

< 15 mm
0.48

< 10 mm
0.35

< 5 mm
0.20

< 2,5 mm
0.11

Phát tán d ng l ng: quá trình phát tán c a ch t th i d ng l ng vào môi trư ng r t đa d ng v
hình th c và luôn x y ra không ng ng ch ng h n như: ñ u ra c a h th ng x lý, nư c t các
tháp x lý khí th i lị đ t, nư c rị r sau x lý, nư c r a máy móc thi t b ….Do kh năng x lý
luôn nh hơn 100% nên nh ng ngu n này m c dù ñư c x lý nhưng v n th i vào môi trư ng m t
lư ng ch t ô nhi m dù là r t nh . Vi c ki m soát ch t th i nguy h i th i vào mơi trư ng ít đư c
th c hi n so v i các v n đ ki m sốt thơng thư ng. Vì h u như vi c ki m soát, giám sát ch th c
hi n d a trên các ch tiêu thơng thư ng và đư c th c hi n đ i v i các cơng trình c ñ nh trên m t
ñ t mà chưa quan tâm đ n các cơng trình ng m hay nh ng ngu n khơng thư ng xun. Ví d
đi n hình cho trư ng h p này là vi c dùng thu c b o v th c v t, và các h th ng c ng rãnh
nông thôn, cũng như dùng b t ho i trong nhà các đơ th . Vi c ki m soát và giám sát các

ngu n này hi n nay còn r t nhi u tranh lu n và chưa ñưa ra ñư c bi n pháp hi u qu nh t, ngay
c vi c khoan gi ng ñ n t ng ki n t o ñá và ñ ch t th i nguy h i vào đó cũng cịn nhi u tranh cãi
th o lu n.
5-3


Ngồi ra cịn có nh ng ngu n phát th i vào nư c m t và nư c ng m mà khơng th ki m sốt
đư c. Nh ng ngu n này có th là nư c mưa ch y tràn và nư c rò r trong bãi rác cũng như các
ho t ñ ng c a con ngư i (làm ñ , tràn, gây rơi vãi). B ng 1. li t kê các ngu n phát th i vào nư c
m t và nư c ng m.
B ng 5.2 Các ngu n phát th i, lư ng th i, m c đ ơ nhi m và ngun nhân–y u t tác ñ ng
Ngu n

Lư ng th i

M c ñ ô nhi m

V n chuy n (do
tràn, ch y ñ )

M t ph n c a th tích ch t ñư c v n
chuy n

Cao trong trư ng
h p
ch t
v n
chuy n là ch t tinh
khi t

Kho lưu tr
+ Tràn

M t ph n c a th tích thùng ch a

Cao khi ch t lưu tr
là ch t tinh khi t
Cao khi ch t lưu tr
là ch t tinh khi t

Do c u trúc c a thùng ch a
sai, các s c trong b o qu n
Ch ñ ki m tra b o trì, niên
h n s d ng c a thùng ch a

Th p do yêu c u
c a lu t

Thành ph n, n ng ñ ñ u vào,
thi t k và v n hành h th ng

+ Rò r

ð u ra c a h
th ng x lý

T c ñ nh , tuy nhiên có th x y ra
liên t c trong th i gian dài ñ c bi t
khi thùng ch a trong lịng đ t
Khác nhau tùy thu c qui mô c a h

th ng, thư ng là l n

Các nguyên nhân và y u t
nh hư ng
Do tai n n giao thông, các s
c khi b c d xu ng hàng

B ng 5.2 Các ngu n phát th i, lư ng th i, m c ñ ô nhi m và nguyên nhân–y u t tác ñ ng (tt)
Ngu n

Lư ng th i

M c đ ơ nhi m

Bãi chôn l p
+ Nư c mưa
ch y tràn

Tùy thu c vào mùa và lư ng mưa

+ Hi n tư ng
th m r b m t

T c ñ th p nhưng có th liên t c kéo
dài trong m t th i gian dài.

Th p, thành ph n ô
nhi m ch y u là
c n. Trong trư ng
h p bãi chơn l p

hình nón thì h u
như khơng có.
T trung bình đ n
cao

+ Rị r qua l p
lót đáy

T c ñ th p khi có l p lót ñáy, t
trung bình đ n cao khi khơng có l p
lót đáy, liên t c trong th i gian dài

T trung bình ñ n
cao

M t ph n c a lư ng th i ch a trong
h
Lưu lư ng nh khi có l p lót, trung
bình đ n cao khi khơng có l p lót,
liên t c theo th i gian.

Cao khi tr các ch t
nguy h i
Cao khi lưu tr ch t
th i nguy h i

H ch a
+ Qúa t i, hay
s r a trôi
+ Th m, r

5-4

Các nguyên nhân và y u t
nh hư ng
Tình tr ng đ nh bãi chơn l p,
ñ d c, lư ng mưa và th i
gian mưa.

ð c tính c a đ nh bãi chơn l p
(đ d c, tính th m), do chơn
l p ch t l ng, h th ng thu
gom nư c rò r
ð c tính c a đ nh bãi chơn l p
(đ d c, tính th m), do chơn
l p ch t l ng, h th ng thu
gom nư c rò r , đ c tính c a
l p lót đáy.
C u trúc sai, do lũ l t
Tính th m c a l p lót, chi u
sâu c a l p ch t th i.


5.1.2 S Lan Truy n C a Ch t Ô Nhi m Trong ð t
Trong ñ t, s d ch chuy n c a ch t ô nhi m ph thu c r t l n vào dòng nư c ng m trong đ t.
Khơng gian ch a nư c và s phân b c a nư c ng m có nh hư ng r t l n đ n s lan truy n c a
ch t ô nhi m. ð có th hi u rõ v dịng nư c ng m hình thành trong đ t có th xem xét chu trình
nư c trong t nhiên như Hình 5.3.
Bay hơi

Mưa

T ng chưa bão hòa
T ng ch a nư c
T ng cách ly
T ng tr nư c

Hình 5.3 Chu trình nư c trong t nhiên.

Chu trình nư c cho th y khi b t ñ u vi c k t t c a nư c trên m t ñ t do mưa, mưa đá, tuy t s
hình thành m t dịng ch y tràn trên m t đ t. Dịng nư c ch y tràn trên m t ñ t này m t ph n s
th m xu ng dư i ñ t thành nư c ng m, ph n còn l i s ch y v các vùng trũng (vùng t th y)
hình thành các dịng ch y như su i, sông và cu i cùng ch y ra bi n. Lư ng nư c ng m xu ng ñ t
và lư ng nư c ch y trên b m t ti p t c quay vịng vào khí quy n do bay hơi, ph n còn l i trong
ñ t s ti p t c th m xu ng và tùy theo c u trúc ñ a t ng mà hình thành các t ng chưa bão hịa
nư c và t ng ch a nư c. Theo c u trúc đ a t ng nư c s có xu hư ng d ch chuy n ñi lên m t đ t
hay hư ng v ch trũng. Q trình d ch chuy n và hư ng d ch chuy n c a nư c trong ñ t s ph
thu c r t l n vào thành ph n ñ t ví d đ i v i t ng ch a cát và s i nư c s có xu hư ng th m
ngang hơn là th m d c. Lưu lư ng dòng ch y c a nư c ng m trong đ t có th ư c tính b ng cách
s d ng công th c Darcy:
Q = k .i. A
Trong đó:
-

Q
k
i
A

= lưu lư ng (cm3/s)

= h s th m (cm/s)
= gradient th y l c (cm/cm)
= di n tích m t c t (cm2)

H s th m k ph thu c r t nhi u vào thành ph n đ t, b ng 2 trình bày m t s h s th m c a ñ t.

5-5


B ng 5.3 H s th m c a ñ t

Lo i
S i
Cát hay h n h p cát s i
Cát m n và bùn (phù sa)
Sét pha bùn hay sét

k (cm/s)
1-105
10-3 – 1
10-2 – 10-6
10-5 – 10-9

Trong công th c trên, gradient th y l c ch th cho ñ t th t th năng khi dòng ch y qua l p v t
li u x p (ñ t) ñư c xác ñ nh như sau:
i=

h1 − h2
l

- h1 = chi u cao c t áp t i v trí 1 (cm)
- h2 = chi u cao c t áp t i v trí 2 (cm)
- l = kho ng cách gi a hai v trí (cm)
Do trong đ t có l x p và q trình d ch chuy n c a dịng ch y trong đ t là s d ch chuy n qua
các l x p vì v y có th tính lưu lư ng theo cơng th c bi n đ i Darcy như sau
Q = v. A = v s . AV
Trong đó:
-

v = v n t c th m darcy = k.i (cm/s)
A = di n tích m t c t ngang dịng (cm2)
vs = v n t c th m tuy n tính (cm/s) = v/n
n = đ x p c a ñ t (%)
AV = di n tích m t c t ngang h u ích c a dịng (di n tích l x p m2)

Tuy nhiên đ t m i nơi đ u có thành ph n và c u trúc khác nhau, ñi u này s d n ñ n t c ñ th m
khác nhau. ð ñánh giá kh năng d n nư c c a ñ t, ngư i ta s d ng giá tr ñ d n nư c
(transmissivity) c a ñ t ñ ñánh giá
T = k .t (cm2/s)
k = h s th m (cm/s)
t = ñ dày c a t ng ch a nư c (cm)

Cơ ch lan truy n ch t ô nhi m trong đ t
Ch t ơ nhi m trong đ t t n t i r t nhi u d ng (hay pha) khác nhau tùy theo b n ch t lý hóa c a
ch t ơ nhi m. Ch t ơ nhi m có th hịa tan vào trong nư c ng m và d ch chuy n qua các l x p
c a ñ t. Theo di n r ng, q trình này có th mơ hình hóa theo dòng ch y và hư ng dòng ch y
c a nư c ng m, tuy nhiên xét trên phương di n h p, quá trình này liên quan tr c ti p đ n kích
thư c h t và ñ x p c a ñ t. Khi d ch chuy n trong đ t, ch t ơ nhi m (hay nói cách khác là dịng
ch a ch t ơ nhi m) khơng đi xun qua các h t đ t mà ñi qua các kho ng tr ng trong ñ t như
Hình 5.4.

5-6


Dịng nư c ch a
ch t ơ nhi m
Các h t đ t

Hư ng ch y chính
c a nư c ng m
Hình 5.4 Sơ đ cơ ch phân tán cơ h c.

Khi ch y qua kho ng tr ng c a các h t đ t, dịng ch y s liên t c đ i hư ng, phân dịng d n đ n
vi c dịng đư c khu y tr n th y l c. Trư ng h p này ñư c g i là phân tán cơ h c hay phân tán
th y l c. H qu c a vi c này s d n ñ n ph m vi nh hư ng cũng như n ng ñ c a ch t ơ nhi m
khác nhau trong đ t. N u ngu n ô nhi m là ngu n ñi m, dư i tác ñ ng c a dòng ch y, s phân
tán cơ h c, th tích (hay ph m vi nh hư ng) c a ch t ô nhi m s l n lên và do s hịa tan và
nư c trong đ t, theo th i gian ch t ơ nhi m s b pha lỗng. N u ngu n ô nhi m là ngu n liên
t c, d ơi tác đ ng c a dịng ch y và cơ ch phân tán cơ h c, ch t ô nhi m s lan r ng theo hư ng
dịng ch y và cũng đư c pha lỗng theo th i gian như trong ngu n ñi m. Sơ đ lan truy n c a
ch t ơ nhi m trong trư ng h p ngu n ñi m và ngu n liên t c cho trong Hình 5.5.

Hư ng dòng ch y c a nư c ng m (a)
Hình 5.5. Sơ đ phân tán c a ch t ô nhi m trong trư ng h p ngu n liên t c.

5-7


Hư ng dòng ch y c a nư c ng m (b)
Hình 5.6 Sơ đ phân tán c a ch t ô nhi m trong trư ng h p ngu n đi m.

V cơ b n, q trình lan truy n c a ch t ơ nhi m hịa tan ñư c bi u di n như trên, tuy nhiên trong
th c t có r t nhi u y u t nh hư ng ñ n s lan truy n bao g m c các y u t v t lý, hóa h c và
sinh h c c a đ t cũng như b n ch t hóa h c hóa lý c a ch t th i. M t s q trình trong t nhiên
nh hư ng đ n s lan truy n c a ch t ô nhi m ñư c cho trong B ng 5.4.
B ng 5.4 Các q trình t nhiên tác đ ng đ n s lan truy n c a ch t ô nhi m

Lo i quá trình
Quá trình v t lý (cơ h c)
Q trình hóa h c

Q trình sinh h c

Q trình tác ñ ng
Phân tán; khu ch tán; c u trúc ñ a t ng;
Ph n ng oxy hóa- kh ; trao đ i ion; ph c hóa; k t t a/hòa tan; s
phân t ng do kh năng hòa tan c a ch t ô nhi m; h p ph ; th y
phân
Phân h y hi u khí; phân h y k khí; h p th c a sinh v t

S phân b c a c u trúc ñ a t ng s nh hư ng ñ n s phân b c a ñư ng lan truy n, r ng hay
h p đơi khi làm hình thành dịng ch y trong các v t gãy ñ a t ng. ð i v i ch t khơng hịa tan hay
ít hịa tan vào nư c, trong đ t nó có th hình thành vùng l ng đ ng hay các l p váng trong t ng
nư c ng m như sơ ñ sau:

Thùng ch a

Thùng ch a

Hư ng dòng ch y

L p ñ t sét
T ng nư c ng m

Hư ng dịng ch y

5.1.3 S Tích Lũy Và Phân H y C a Ch t Th i Nguy H i Trong ð t
Trong đ t ln t n t i khí-nư c-vơcơ/h u cơ nên có các kh năng làm ch m l i quá trình lan
truy n c a ch t ô nhi m hay tăng kh năng lan truy n cũng như gi m (hay bi n ñ i) n ng đ c a
ch t ơ nhi m. B ng 5.5 trình bày m t s quá trình t nhiên nh hư ng đ n q trình tích lũy,
phân h y c a ch t ô nhi m trong ñ t

5-8


B ng 5.5 Các quá trình t
Quá trình
Lo
H p ph
Ch
K tt a
Ch
Trao đ i ion
Ch
L c
Ch
Oxyhóa-kh
Ch
H p th sinh h c Ch
Phân h y sinh Ch
h c

Th y phân
Ch
Hóa hơi
Ch
Hịa tan
ð ng dung mơi
Phân ly (hay ion
hóa)
Ph c hóa

nhiên nh hư ng đ
i ch t ơ nhi m
t h u cơ/vô cơ
t vô cơ
t vô cơ
t h u cơ/vô cơ
t h u cơ/vô cơ
t h u cơ/vô cơ
t h u cơ
t h u cơ
t h u cơ

n q trình tích lũy-phân h y c a ch t ô nhi m
Tác đ ng
Tích lũy làm ch m q trình lan truy n
Tích lũy làm ch m q trình lan truy n
Tích lũy làm ch m q trình lan truy n
Tích lũy làm ch m q trình lan truy n
Bi n đ i/Tích lũy làm ch m q trình lan truy n
Tích lũy làm ch m quá trình lan truy n

Bi n ñ i gi m ñ c tính hay n ng ñ ch t ô nhi m

Ch t h u cơ/vô cơ
Ch t h u cơ
Ch t h u cơ

Bi n ñ i gi m ñ
Bi n ñ i pha (ti
khí quy n)
Tăng tính linh đ
Tăng tính linh đ
Tăng tính linh đ

c tính hay n ng đ ch t ơ nhi m
p t c tích lũy trong đ t hay gi i phóng ra

Ch t vơ cơ

Tích lũy làm ch m quá trình lan truy n

ng (tăng kh năng lan truy n)
ng (tăng kh năng lan truy n)
ng (tăng kh năng lan truy n)

Q trình làm ch m (hay trì hỗn) lan truy n (retardation)
ðây là quá trình làm c n tr s lan truy n c a ch t ô nhi m đ ng th i tích lũy các ch t ơ nhi m
trong đ t bao g m các q trình như: h p ph ; trao đ i ion; k t t a; l c.
H p ph : quá trình x y ra c trên thành ph n h u cơ l n vơ cơ c a đ t. T l phân b c a ch t ô
nhi m gi a nư c và ñ t ph thu c nhi u vào ái l c liên k t gi a hai pha. Aùi l c liên k t ph
thu c vào b n ch t phân t và là hàm c a các cơ ch hóa h c, lý h c và đi n. Trong đó các l c

liên k t quan tr ng là liên k t hydro, Van Der Waals, l c tĩnh ñi n. Các ch t h u cơ k nư c có
th h p ph trên thành ph n vô cơ c a ñ t ñ c bi t là trên các h t sét. Bên c nh đó cũng có th
x y ra q trình trao đ i ion c a gi a các ch t ơ nhi m v i đ t. Q trình h p ph trong đ t
thư ng x y ra trên ph n h u cơ c a ñ t. M t s y u t quan tr ng nh hư ng đ n q trình h p
ph :
-

Kích thư c phân t
Tính ưa nư c
Tính phân c c
C u trúc

Lư ng ch t ô nhi m đư c h p ph có th ư c tính theo phương trình sau
S = Kd.CN
-

S = lư ng ch t ñư c h p ph trên kh i lư ng ch t h p ph (mg/kg)
Kd = h s phân b
C = n ng đ ch t ơ nhi m trong nư c ng m ñi m cân b ng (mg/L)

H s phân b Kd ph thu c r t nhi u vào tính ch t c a ch t ô nhi m cũng như t l ph n h u cơ
trong đ t có th đư c xác ñ nh theo phương trình sau
Kd = Koc. foc
5-9


-

foc = t l ph n carbon h u cơ trong ñ t
KOC = h s riêng ph n carbon h u cơ c a ch t ô nhi m.

Trong m t s trư ng h p khi không bi t KOC có th ư c tính KOC theo tính ưa nư c c a ch t theo
phương trình sau:
KOC = 0,63 KOW

Trao ñ i ion: ñây cũng là quá trình h p ph ch t ơ nhi m vào ñ t, tuy nhiên khác v i quá trình
h p ph trên, q trình này có s gi i phóng ion. Tùy thu c vào thành ph n c a ñ t mà kh năng
trao ñ i ion c a ñ t khác nhau. Tuy nhiên tùy thu c vào b n ch t c a ch t ô nhi m và thành ph n
c a ñ t mà kh năng trao ñ i khác nhau, th t ưu tiên trao ñ i ion như sau
Na+< Li+< K+< Rb+< Cs+ < Mg2+< Ca2+< Ba2+< Cu2+< Al3+< Fe3+< Th4+.
Quá trình này ph thu c r t nhi u vào pH c a mơi trư ng. S thay đ i pH c a môi trư ng s
hư ng r t nhi u ñ n kh năng trao ñ i ion .

nh

K t t a: là q trình bi n đ i ch t ơ nhi m t d ng hịa tan thành d ng khơng tan. Thư ng x y ra
đ i v i các kim lo i n ng. Quá trình này cũng ph thu c r t nhi u vào pH c a môi trư ng, pH
c a môi trư ng s quy t ñ nh n ng ñ c a ch t ơ nhi m cịn l i trong nư c.
L c: do c u trúc c a ñ t nên trong đ t có các l x p, vì v y các c n s đư c gi l i trong các l
x p.
Quá trình tăng kh năng lan truy n, bi n ñ i hay gi m n ng đ
ðây là q trình ho c làm bi n ñ i ch t ch ng h n như oxyhóa kh (hóa h c, sinh h c), th y
phân, hóa hơi đ chuy n các ch t t đ t vào khí quy n.
Oxy hóa kh hóa h c: đây chính là q trình làm bi n đ i ch t góp ph n gi m đ c tính c a ch t
ơ nhi m. Ví d như bi n ñ i Cr t d ng Cr6+ r t đ c thành Cr3+ ít đ c hơn.
2H2CrO4

+

→

3SO2

Cr2(SO4)3

+

2H2O

Oxyhóa-kh sinh h c: là q trình bi n đ i ch t h u cơ thành các phân t ñơn gi n ít ñ c hơn
dư i tác ñ ng c a vi sinh v t trong ñ t.
Th y phân: Trong q trình này nhóm OH s thay vào các nhóm ch c c a ch t h u cơ làm cho
ch t h u cơ ít đ c hơn. ð c bi t là các ch t h u cơ có ch a nhóm halogen (Cl, F, Br..)
RX

+

HOH

→

ROH

+

HX

Hóa hơi: quá trình này d a trên b n ch t c a ch t h u cơ (kh năng bay hơi) ñ chuy n chúng
thành d ng khí vào khí quy n hay l p khí trong đ t. Q trình này ph thu c r t l n vào áp su t
bay hơi c a ch t và áp su t c a môi trư ng.

Bên c nh các quá trình trên cịn q các q trình như đ ng dung mơi, ion hóa, hịa tan, t o ph c,
giúp cho ch t ô nhi m lam truy n nhanh hơn trong mơi trư ng đ t.
5-10


S lan truy n trong khơng khí
Ch t ơ nhi m khi th i vào khí quy n, chúng s lan truy n và phát tán trong khơng khí ph thu c
r t nhi u vào gió, đ c tính c a mơi trư ng khơng khí, đ a hình khu v c, b n ch t ch t ô nhi m và
ngu n phát th i. Ngu n phát th i vào khơng khí bao g m hai ngu n chính: t các ng khói và t
ao, h thi t b . Trong đó khí th i t các ng khói có ki m sốt d dàng hơn.
N ng ñ ch t ô nhi m theo chi u c a hư ng gió
theo phân b Gauss như sau
 1 y
C ( x, y , z ) =
exp − 
2πσ y σ z u
 2 σ y


Q

-






2

chi u cao H trên m t đ t có th đư c ư c tính

  1  z − H
 exp − 

  2  σ z

 






2


 1z+H
 + exp − 


 2 σz








2







Q = lưu lư ng th i ch t ơ nhi m (mg/s)
C = n ng đ ch t ơ nhi m t i v trí (x,y,z) ñang xét ( mg/m3)
u = t c ñ gió trung bình (m/s)
σy, σz = h s khu ch tán (m)
H = chi u cao ngu n (m)
Z = t ng chi u cao ngu n và chi u cao lu ng khói (m)

Bên c nh s phát tán theo gió, ch t ơ nhi m cịn sa l ng theo chi u phát tán dư i tác d ng c a
tr ng l c, mưa….

5.2 CÁC KHÁI NI M CƠ B N V ð C CH T H C
Khi m t ch t th i nguy h i ñư c th i vào môi trư ng s di n ra q trình lan truy n, tích lũy ch t
nguy h i trong mơi trư ng đ t-nư c-khí. Trong q trình lan truy n s d n đ n s ti p xúc gi a
ch t ô nhi m v i con ngư i và vi sinh v t. Do b n ch t c a ch t th i nguy h i, các ch t này s
gây tác ñ ng ñ n con ngư i và sinh v t theo các cách khác nhau. Cơ ch tích lũy, tác ñ ng c a
ch t nguy h i lên con ngư i và vi sinh v t s khác nhau r t nhi u ph thu c vào loài, th tr ng, và
các ñi u ki n ti p xúc. Tuy nhiên do cơ ch cơ b n v nh hư ng c a ñ c ch t h c chưa đư c
hi u rõ ràng, tính đ c c a m t ch t ph n l n d a vào s quan sát, ch m t ph n nh là tr c ti p t
ngư i. ð xác ñ nh ñ c tính c a m t ch t ph n l n ñ t ñư c t nh ng thí nghi m trên đ ng v t
trong phịng thí nghi m. Và khi đó s d ng k t qu này ñ ngo i suy ra k t qu cho con ngư i thì
giá tr này ch cịn mang tính tương đ i do h n ch c a thu t toán , khoa h c phân tích và s
chuy n đ i trong mơi trư ng c a ch t hóa h c. Trong n i dung ph n này ch nêu lên m t s khái

ni m liên quan nh m giúp sinh viên có m t s khái ni m cơ b n v mơn đ c ch t h c.
5.2.1 Các Con ðư ng Ti p Xúc
Thơng thư ng ch t đ c h i ñi vào con ngư i qua ba con đư ng ti p xúc chính: hơ h p, tiêu hóa
và ti p xúc v i da.

5-11


Khi vào trong ngư i chúng h p thu vào máu đi đ n tồn b các cơ quan trong cơ th , tích lũy
trong các cơ quan, hay th i h i ra ngồi như sơ đ t ng qt trong Hình 5.7.
Hơ h p

Da

Tiêu hóa

Ph i

H th ng ñư ng ru t

H tu n hoàn

Th n

Túi ph i

M t

Ngo i bào

Tích lũy trong m ,
xương và các mơ khác

Th

Gan

Bài ti t

Bàng quang

Nư c ti u

Phân

Hình 5.7. Sơ đ h p ph tích lũy, ph n chuy n, chuy n ñ i và bài ti t ch t ñ c c a cơ th ngư i.

Nhìn chung, đ c ch t h p th vào cơ th qua ñư ng tiêu hóa ít hơn so v i qua da và bi u mô c a
h hô h p do tính đ c c a các ch t s b gi m b t dư i tác ñ ng c a d ch tiêu hóa.

5-12


ð có th phân chuy n trong cơ th thơng qua h th ng tu n hồn, đ c ch t ph i xâm nh p qua
ñư c các màng sinh h c, vi c xâm nh p này ñư c quy t đ nh b i các tính ch t hóa lý c a ch t
như:
- M c đ ion hóa th p
- H s riêng ph n octanol-nư c cao
- Bán kính nguyên t ho c phân t
Và khi xâm nh p qua màng vào h th ng tu n hồn, đ c ch t s k t h p v i các thành ph n c a

máu và theo h tu n hòa d ch chuy n trong toàn b cơ th dư i các d ng sau
- Hoà tan trong nhũ tương
- Liên k t thu n ngh ch v i protein, chylomicron ho c các c u t khác c a huy t thanh.
- Phân tán ho c liên k t n m trong h ng c u và các y u t t o thành.

5.2.2 H p Th , Phân Chuy n, Chuy n Hóa, Và Bài Ti t C a Ch t ð c
H p th
Là quá trình các ch t th m qua màng t bào và xâm nh p vào máu, ngồi ra cịn q trình h p th
x y ra qua đư ng tiêu hóa, hơ h p, da…s v n chuy n c a ñ c ch t t h th ng tu n hồn vào
trong mơ cũng đư c g i là s h p th . Lư ng ch t h p th các ch t vào cơ th ñ ng v t ph thu c
r t nhi u vào lư ng ch t ñưa vào, th i gian cơ th b ti p xúc, ki u và lo i xâm nh p. ði m ñ c
bi t c a h p th , ph n l n ñư c xác ñ nh b i con ñư ng ti p xúc, có nh hư ng đ n s phân b .
M t ñ c trưng c a h p th có th cho phép ch t đ c đi vịng qua gan, vùng cơ b n kh ñ c tính.
Ví d ch t ñ c h p thu qua ph i, da, mi ng, th c qu n có th t m th i đi vịng qua gan, trong khi
nh ng ch t khác h p th qua bao t và ru t s theo máu tr c ti p ñ n gan.
Cơ ch c a h p th : ch t hóa h c có th qua nhi u con ñư ng khác nhau qua các mơ (là b ph n
b o v bên ngồi và bên trong c a vi sinh v t). Các con ñư ng ñó là: (a) qua màng t bào b i
d ch chuy n th ñ ng (phân tán ñơn gi n) ho c là di chuy n ch ñ ng ho c (b) ñi qua nh ng l
x p (r ng) ho c kênh hi n di n trong mơ. H u h t ch t đ c đi qua màng t bào b i khuy ch tán
ñơn gi n (simple diffusion).
Khuy ch tán: t c ñ khu ch tán tùy thu c tính ch t hóa h c và lý h c c a tác ch t ñ c h i, ñ c
bi t m c ñ ion hóa, tính tan trong m (lipid solubility) liên k t protein và tính tan trong nư c.
ð i v i vi c đi qua màng t bào tính tan trong m là tính ch t quan tr ng. Tính tan trong m c a
m t ch t là ái l c c a ch t hóa h c đ i v i dung môi là m khác v i dung mơi nư c (máu, nư c
ti u). Tính ch t này liên quan đ n tính phân c c c a ch t. Nh ng ch t phân c c tan ho c ion hóa
trong nư c và có th ñư c cho là ch t ưa nư c, ngư c l i khơng phân c c đư c g i là ch t k
nư c (hydrophobic or lipophilic). H s riêng ph n octanol-nư c c a m t ch t ch ra kh năng
tan trong m c a ch t. Vì v y nh ng ch t khơng phân c c s thâm nh p và di chuy n vào nh ng
mơ có nhi u m nhanh, nh ng ch t có h s riêng ph n octanol-nư c hơn s chuy n ñ ng nhanh
vào trong máu hơn. Tuy nhiên, khi kh i lư ng phân t c a ch t tăng s gi m chuy n ñ ng qua

màng.
Ngoài cơ ch khu ch tán cơ b n, m t s h p th x y ra theo m t h th ng di chuy n ñ c bi t và
ph c t p. Có r t nhi u cơ ch hi n h u và ho t đ ng có tính ch n l c, ví d , h p th ñư ng,
nh ng ch t dinh dư ng và ch t ưa nư c khác. Tương t có m t h th ng cũng có th d ch chuy n
ch n l c m t s ch t ñ c. M t s h th ng h p th ñ c bi t quan tr ng trong vi c bài ti t ch t ñ c
ra kh i cơ th .
5-13


M t s con ñư ng h p th ch y u như:

H p th qua con ñư ng tiêu hóa: h p th có th x y ra theo su t chi u dài c a h th ng tiêu
hóa, tuy nhiên khuynh hư ng h p th t i m i v trí khác nhau do khác nhau v pH c a môi trư ng
t n t i. Nói chung s h p th t i ru t là cao nh t vì t i đây ch t ñ c h i có n ng ñ cao nh t và
thư ng d ng hịa tan đư c trong m ( các d ng ph c h p). Các q trình chuy n hóa sinh h c
dư i tác ñ ng c a vi khu n ñư ng ru t góp ph n quan tr ng quy t đ nh kh năng h p th c a
ch t ñ c h i.
H p th qua con đư ng hơ h p: các ch t ñư c h p th thư ng là các ch t d ng khí, các ch t
d bay hơi, hay sol khí. d ng khí, ch t ñ c h i di chuy n vào l p màng ch t l ng trên thành con
ñư ng d n khí b i s khu ch tán. S d ch chuy n qua l p màng ph thu c vào h s khu ch tán
c a khí, chi u dày l p màng, và n ng ñ khí biên gi i c a l p này. Dịng mao m ch (capillary
blood) l y nh ng khí tan trên vùng khác c a ch t l ng và l p phân tách mô. Túi ph i h p th khí
di n ra b i ph n khí-máu, chu trình l c máu/làm đ y, và n ng đ trong khí và trong máu. Trong
ph i, các ch t khí tan đư c vào nư c s tan trong nư c nh y khí qu n, tích đ ng t i đó và gây t n
thương. ð i v i các khí tan trong m s th m th u qua màng ph i v i t c ñ ph thu c vào h s
riêng ph n octanol-nư c và s hịa tan trong máu c a khí. ð i v i b i, tùy thu c vào kích thư c
c a h t b i mà s ñư c gi l i các ph n khác nhau trên su t chi u dài c a đư ng hơ h p.
Thư ng các h t có đư ng kính l n hơn 10µm s gây tác đ ng đ n đư ng hơ h p trên (đ c bi t là
mũi và khí qu n), h t có kích thư c 1-5 µm gây tác đ ng đ n ph i và các mao m ch trong ph i,
h t có đư ng kính nh hơn 1 µm thư ng ñ n màng ph i. ð i v i các h t l t vào ph n trên c a h

hơ h p thư ng đư c th i ra ngồi qua ho, h t hơi ho c đơi khi b nu t vào theo đư ng tiêu hóa.
Các h t m c vào ph n dư i c a h hơ h p s đư c v n chuy n ñ n t n màng ph i. Các h t s tan
th m qua màng ph i ñi vào h tu n hồn. Các h t khơng tan ñư c khu ch tán ch m hơn vào ñ n
m ch máu. Tùy theo b n ch t c a ch t ñ c mà gây ra các ph n ng khác nhau d n ñ n t n thương
đư ng hơ h p (kích thích, viêm nhi m, phù n , giãn ph nang, xơ ph i…).
H p ph qua con ñư ng ti p xúc da: da là m t rào c n r t t t ñ i v i r t nhi u lo i ñ c ch t.
M t ch t dây dính trên da có th có 4 ph n ng sau:
- Da và t ch c m tác d ng như hàng rào b o v ch ng l i s xâm nh p c a ñ c ch t gây t n
thương cơ th .
- Ph n ng v i b m t da và gây viêm da sơ phát.
- Xâm nh p qua da và k t h p v i t ch c protein gây c m ng da.
- Xâm nh p qua da vào máu.
Có hai con đư ng h p thu qua da là qua t bào da, qua tuy n bã và các tuy n khác, nhìn chung cơ
b n là qua t bào. Có nhi u y u t nh hư ng ñ n h p th ñ c ch t qua da: c u trúc hóa h c, tính
ch t hóa lý, nhi t ñ môi trư ng, t ch c c u trúc c a các vùng da khác nhau….. T i da các ch t
h u h t ñư c h p th thơng qua t bào bi u bì. Tuy n m hơi và chân lơng chi m ít hơn 1% di n
tích b m t cơ th và ch m t s ít các đ c ch t đư c h p th vào cơ th qua con ñư ng này. L p
bi u bì là l p màng kh ng ch t c ñ h p th . T c ñ di chuy n c a ñ c ch t t l p bi u bì vào
h tu n hồn ph thu c vào đ dày c a da, t c đ c a dịng máu và các y u t khác. T c ñ h p
th s khác nhau t i các vùng da khác nhau.

5-14


Phân chuy n
Là q trình đ c ch t theo h th ng tu n hồn đi qua các cơ quan trong cơ th , đó các ch t có
th chuy n hóa hay tích lũy l i trong cơ th . T c ñ phân chuy n c a ñ c ch t ñ n t bào c a m i
cơ quan ph thu c vào dòng máu lưu chuy n qua cơ quan đó. Tuy nhiên s phân chuy n c a ch t
ñ c s ch u nh hư ng c a s tích lũy t i các t bào (khu v c lưu gi ) khác nhau trong cơ th .
Các khu lưu gi ch t ñ c có th là:

- Các protein c a huy t tương (đ i v i các ch t có kh năng liên k t v i protein như Hg2+)
- M c a cơ th (ñ i v i ch t không phân c c như PCBs, ch t h u cơ ch a Clo)
- Xương (ñ i v i Pb, radium, F)
- Gan và th n (Cd có th tích lũy t i th n)
Do ái l c c a chúng đ i v i mơ khác nhau, r t nhi u ch t có th tích lũy vùng khác v i cơ quan
ch y u đ có th thoát ra trên m t th i gian dài. ði m đ c trưng c a tích lũy khơng gây b t l i
cho cơ quan tích lũy. Ví d Lindane có th tích lũy trong m khơng gây b t kỳ nh hư ng b t l i
ñ n t bào m . Vùng tích lũy có th có n ng ñ ñ c ch t cao như trong các cơ quan ch y u (cơ
quan có xu hư ng tích lũy). T l đư c gi l i và vùng tích lũy riêng s tuỳ thu c vào đ c tính
c a h p ch t hóa h c (tính phân c c, ái l c v i mơ là hai tính ch t ch y u). Vùng tích lũy ho t
đ ng cân b ng v i q trình khác và có th là thu n ngh ch, vì v y quá trình bài ti t c a vùng tích
lũy có th trong kho ng th i gian ngay c sau khi ch m d t ti p xúc v i môi trư ng ti p xúc. Tuy
nhiên trư ng h p vùng tích lũy đ nh nghĩa là đi m vùng đ c t . Ví d th y ngân vô cơ s gây
nh ng bi n ñ i mãnh li t làm suy y u các ch c năng c a th n. Hay khi Cd trong v th n 100-200
ppm s làm hư th n.
Do b n ch t c a ch t t ñó có các ph n ng lý hóa khác nhau v i các h th ng cơ quan khác nhau
d n ñ n s phân b c a ñ c ch t
- Ch t có tính đi n ly s lưu tr
các cơ quan có các c u thành tương ng ví d như chì, fluor
t p trung trong xương, b c và vàng t p trung t i da, l ng ñ ng trong gan và th n d ng ph c.
- Ch t khơng đi n ly lo i dung môi h u cơ tan trong m s t p trung trong các t ch c giàu m
như th n kinh.
- Các ch t khơng đi n ly và khơng hịa tan trong ch t béo nhìn chung th m vào các t ch c kém
hơn và ph thu c vào kích thư c phân t và n ng đ đ c ch t.

Chuy n hóa đ c ch t
Khi ñ c ch t ti p xúc v i các cơ quan, ba y u t khác v i s tích lũy có th x y ra như sau:
- Bi n ñ i sinh h c- các cơ quan giàu enzyme vi c trao ñ i ch t c a các cơ quan có th bi n đ i
ch t ñ c thành d ng phân t khác mà khơng nh t thi t ít đ c hơn ch t ban ñ u.
- Bài ti t: ch t đ c có th khơng đư clưu tr cũng như khơng đư c trao đ i (bi n đ i) s b bài

ti t kh i cơ th .
- Hình thành các ph c h p ñ c trưng v i cơ quan ti p nh n: ch t ñ c ch t n công vào m t hay
m t vài cơ quan (như là cơ quan ch y u)
ð c ch t vào cơ th tham gia vào m i ph n ng sinh hóa h c hay là q trình bi n đ i sinh h c.
Q trình này có th x y ra nhi u b ph n và mơ. V trí chính x y ra s trao đ i hóa h c là gan,
da và ph i. Ho t tính enzym trao đ i ch t có th đư c tìm th y trong ngun sinh ch t, ty l p th ,
màng n i ch t c a t bào gan (paranchymal). ð c tính chung c a h u h t quá trình chuy n hóa
các s n ph m c a s trao ñ i ch t là phân c c hơn so v i các ch t ban đ u. Q trình này s
thu n l i cho s ñào th i c a ñ c ch t vào nư c ti u và m t. S trao ñ i ch t có th chia thành 2
lo i tùy theo các ph n ng enzyme:
5-15


Các ph n ng c a giai ño n 1: các ph n ng c a giai ño n 1 chuy n hóa các hóa ch t thành các
d n xu t v i các nhóm ch c năng thích h p cho ph n ng giai ño n 2. Các h th ng enzyme
chính tham gia vào các ph n ng trong giai ño n này là các oxydaza ho c monoxygenaza ph i
h p v i cytochrome. Trong giai đo n này có các ph n ng như sau:
- Oxyhóa: là d ng thơng thư ng nh t c a ph n ng chuy n hóa sinh h c g m oxy hóa rư u,
aldehyt thành các axit tương ng, oxy hóa các nhóm alkyl thành các alcol, nitrit thành nitrat.
- Kh oxy: ít g p hơn quá trình oxy hóa, ví d aldehyt và xeton thành alcol, clorat thành
tricloretanol, các nitro (-NO2) c a carbua thơm ñư c kh thành amin (-NH2).
- Th y phân: ñ i v i ch t h u cơ, quá trình th y phân nh enzyem, cịn đ i v i các ch t vô cơ
ch là ph n ng thông thư ng. Th y phân các h p ch t c a carbon, sulfua, nitrogen và phot
phat ñ ñưa ñ n hình thành các axit và rư u. Các ester th y phân thành các amide nh nhi u
lo i enzyme tùy thu c vào nhóm alkyl c a ch t.
Các ph n ng c a giai ño n 2 (ph n ng liên h p): các ph n ng trong giai ño n này tham gia
vào s t ng h p d n xu t c a các ch t, và các ph n ng này ñư c xem như làph n ng liên h p
đóng m t vai trị quan tr ng trong q trình trao đ i ch t lo i b đ c tính. Có nhi u lo i liên h p
x y ra nhìn chung có các liên h p sau
- Liên h p v i lưu huỳnh (S): axit cyanhydric và các cyanua liên h p v i S đ t o thành

thiocyanat khơng đ c và th i vào nư c ti u.
- Liên h p v i nhóm methyl (-CH3)
- Liên h p v i H2SO4: ph n l n carbua thơm và d n xu t nitro và amin c a nhân thơm b oxy
hóa (ho c kh ), sau đó liên h p v i H2SO4 r i th i vào nư c ti u dư i d ng mu i ki m.
- Liên h p v i glucuronic: r t nhi u ch t ñư c ñào th i qua nư c ti u dư i d ng liên h p v i
axit glucuronic như phenol và d n xu t c a phenol, alcloid, các steroid. Các ph n ng này
thư ng x y ra gan.
- Liên h p v i glycin: các axit thơm thư ng liên h p v i glycin.
Bên c nh đó cịn có s k t h p gi a ñ c ch t v i protein. S liên k t này là các liên k t ion có
tính thu n ngh ch. Q trình này di n ra trong d ch bào và các mô, ph thu c vào c u trúc c a
protein, pH c a mơi trư ng, n ng đ c c a các ch t. Trong các liên k t v i protein, liên k t v i
protein trong máy s tích t l i torng cơ th và s gây b t l i cho cơ th , cịn liên k t trong d ch
bào có th có kh năng đư c th i ra n u có m t ch t khác có ái l c cao v i ñi m liên k t trên
protein hơn ñ c ch t.

Bài ti t đ c ch t
Nhìn chung s phân b và ñào th i các ñ c ch t s ph thu c vào: hàm lư ng m , hàm lư ng
nư c, s k t h p c a các phân t , quá trình di chuy n trong não, ñào th i qua ph i, ñào th i qua
th n, ñào th i qua m t, q trình trao đ i ch t, s n xu t s a, m hôi, nư c b t, nư c m t. Q
trình đào th i có th x y ra nhi u cách khác nhau trong đó th n là cơ quan chính ch u trách
nhi m ñào th i các ñ c ch t l kh i cơ th . M t và ph i cũng có th đào th i ch t đ c ra kh i cơ
th . V nguyên t c quá trình ñào th i gi ng v i quá trình h p th , v n chuy n các hóa ch t qua
màng sinh h c d a vào s chênh l ch n ng đ hóa ch t. Bài ti t c a nh ng ch t không phân c c,
khơng bay hơi là r t khó khăn và thư ng ch có th x y ra theo s bi n ñ i trao ñ i ch t b i các
cơ quan đ thành phân c c hơn và vì v y tan trong nư c nhi u hơn và sau đó có th bài ti t qua
đư ng ti u.

5-16

Có hai cơ ch bài ti t các đ c ch t: m t cơ ch do các anion h u cơ (axit) và m t cơ ch do các
cation h u cơ (bazơ). Các ñ c ch t liên k t v i protein khơng b đào th i do quá trình l c c a ti u
c u th n ho c s khu ch tán th ñ ng. Các ch t này ñư c th i ra b ng q trình bài ti t ch đ ng.
Các h p ch t tan trong m th i ra kh i cơ th r t ch m qua các dịng tu n hồn th i c a nư c ti u
hay d ch vàng c a gan. Vì v y các h p ch t tan trong m s tích t trong cơ th lâu hơn và ch b
bài ti t ra kh i cơ th khi ñã b chuy n hóa thành nh ng ch t tan đư c trong nư c. Các ch t hòa
tan vào m ñư c th n l c ra kh i máu thư ng nhanh chóng h p th l i vào máu n u như nư c
ti u khơng đư c th i ngay ra ngồi cơ th .
M t đ c ch t có th đào th i b i các t bào gan vào trong m t sau đó ñi vào ru t. N u tính ch t
c a ch t đ c thích h p cho s h p th l i, m t s h p ch t có th đư c quay vịng qua q trình
h p th l i t h tiêu hóa vào h tu n hồn (chu trình gan-ru t) cho đ n khi ñư c th i lo i cu i
cùng qua th n.
M t cũng đóng vai trị ch y u trong vi c ñào th i các lo i h p ch t có phân t lư ng l n hơn 300
như các anion, các cation và các phân t khơng b ion hóa ch a các nhóm phân t và các nhóm
ưa m . Các h p ch t có kh i lư ng phân t th p b bài ti t ch y u trong m t. M t s đ c ch t
đư c chuy n hóa r i liên h p sulfo ho c glucuromic r i ñào th i qua m t.
Bên c nh các cơ quan nêu trên m t s ch t cũng ñư c ñào th i qua vi c th ra dư i d ng khí và
hơi.

5.2.3 Các Y u T
Có r t nhi u y u t
t sau:

ûnh Hư ng ð n ð c Tính
nh hư ng đ n đ c tính c a ch t đ i v i cơ th , nhìn chung bao g m các y u

B n ch t hóa ch t và tính ch t lý hóa c a đ c ch t: xác ñ nh m c ñ các ho t tính sinh h c.
Quy t ñ nh cơ ch h p th vào cơ th . Các y u t quy t ñ nh tác h i c a ñ c ch t v i cơ th bao
g m: c u trúc hóa h c, tính ch t lý h c (đ sơi, đ bay hơi, đ hịa tan ..) tác d ng ph i h p v i
các ch t.

ði u ki n ti p xúc: ñi u ki n ti p xúc c a ch t ñ c s nh hư ng ph n ng c a cơ th ñ i v i
ñ c ch t. Các ñi u ki n ti p xúc bao g m: li u lư ng hay n ng đ hóa ch t, dịng ti p xúc và th i
gian ti p xúc. Li u lư ng s quy t đ nh tính đ c c a ch t, ñư ng ti p xúc cũng quy t đ nh tính
đ c c a hóa ch t (m t s ch t qua đư ng hơ h p thì gây đ c nhưng qua đư ng tiêu hóa thì
khơng), th i gian ti p xúc có th quy t ñ nh ñ n kh năng ph c h i c a cơ th .
Loài, gi i tính, đ tu i và các y u t di truy n: đ c tính c a gây ra đ i v i cơ th do ph n ng
c a chúng v i cơ th mang tính đ c thù riêng đ i v i t ng lồi (ví d nitobenzene gây b nh
methemoglobineme r t ñ c v i ngư i nhưng l i khơng đ c v i kh , chu t hay th ) do khác nhau
v chuy n hóa sinh h c và sinh lý khác nhau. ð tu i cũng quy t ñ nh kh năng ph n ng c a cơ
th v i hóa ch t (ví d DDT khơng đ c v i chu t m i sinh nhưng ñ c v i chu t l n). Gi i tính
cũng quy t đ nh tính nh y c m v i đ c ch t (ví d chu t đ c nh y c m hơn chu t cái 10 l n khi
ti p xúc lâu v i DDT).
Tình tr ng s c kh e t i th i ñi m ti p xúc: tình tr ng s c kh e trong đó tình tr ng b nh t t có th
gây nh hư ng tr c ti p ñ n các ph n ng c a hóa ch t v i cơ th . Ví d khi gan b b nh thì ph n
ng c a gan ñ i v i rư u có th b kéo dài do cơ ch chuy n hóa sinh h c c a rư u trong gan đã
b thay đ i. Khi có các b nh v th n s nh hư ng ñ n s ñào th i hoá ch t d n ñ n s t n t i c a
hóa ch t trong cơ th lâu hơn.
5-17


S có m t c a hóa ch t khác trong cơ th sinh v t, trong môi trư ng và th i gian ti p xúc: s
có m t c a hóa ch t khác s gây ra các tương tác gi a hố ch t đó v i ch t ñ c nh hư ng ñ n
các chuy n hóa sinh h c c a cơ th . Q trình tương tác này có th gây ra các tác ñ ng tương
ñương, tác ñ ng l n hơn hay tác ñ ng nh hơn . Các tác ñ ng này có th gia tăng tính đ c c a
ch t, gi m tính đ c, làm suy gi m các ch c năng sinh lý, gi m các cơ quan có th ti p nh n đ c
ch t….
Ch p nh n hay thích ng: là q trình gi m b t tính ph n h i (đáp ng) đ i v i m t hóa ch t
khi cá th ti p t c ph i ti p xúc v i hóa ch t. Cơ s c a q trình là kích thích enzyme tham gia
vào qua trình chuy n hóa sinh h c. Ví d : m t s ngư i thích ng v i nicotine, caffeine và rư u.
Các y u t môi trư ng: các y u t như nhi t ñ , ñ m, áp su t, thành ph n môi trư ng, ánh

sáng, các y u t xã h i… có th gây nh hư ng ñ n ñáp ng c a cơ th đ i v i hóa ch t. Các y u
t này s tác đ ng lên q trình t n ñ ng sinh h c, thay ñ i sinh lý h c k c nh ng thay ñ i v
hoocmơn và nh ng tương tác có th có v hóa h c v t lý.
5.2.4 ðánh Giá ð An Tồn
Là q trình đánh giá đ c tính ti m năng c a m t tác nhân hoá h c hay lý h c trên cơ th sinh v t
(thông thư ng là đ ng vât) sau đó đánh giá trên cơ th ngư i. Do s li u khi áp d ng trên ngư i
là s li u suy ñoán t s li u nghiên c u trên ñ ng v t vì v y v đ chính xác nó ch mang tính
tương đ iø do khơng đánh giá ñư c ñ y ñ các ñi u ki n ti p xúc x y ra. M t chương trình ñánh
giá an toàn là m t nghiên c u khoa h c ñư c thi t k ñ xác ñ nh đi u ki n ti p xúc an tồn cho
ngư i, nh ng nguyên t c c a m t thí nghi m khoa h c cũng đư c áp d ng cho t t c các nghiên
c u đánh giá an tồn. Trình t thi t k m t nghiên c u an toàn bao g m
- Xác ñ nh rõ ràng ng n g n m c tiêu v n ñ s gi i quy t
- Thu th p thông tin, s li u n n v tác nhân nghiên c u. S li u n n có th là các tính ch t lý
hóa c a hố ch t, các phương pháp phân tích, bi n đ i c a hóa ch t trong q trình ch bi n,
x lý….
- D ki n s ti p xúc c a con ngư i bao g m các ñi u ki n, li u lư ng, n ng ñ và th i gian
ph i ñư c d ki n trư c khi ti n hành trên ñ ng v t.
Y u t quan tr ng nh t trong m t thi t k phù h p c a các nghiên c u đánh giá an tồn là đi u
ki n thí nghi m ph i đư c thi t k th t sát v i ñi u ki n ti p xúc c a con ngư i. ði u này s làm
cho các nghiên c u phù h p và tr giúp cho vi c suy đốn đ c tính trên cơ th ngư i. Nh ng v n
ñ cân nh c khác bao g m: xác ñ nh nh ng v n ñ m u ch t, ñi u ki n ti p xúc, các ñ ng v t phù
h p, phân tích th ng kê, đánh giá r i ro…
Có hai phương pháp chính đư c dùng đ đánh giá an tồn
- Phương pháp ma tr n: th c hi n m t lo t các thí nghi m sau đó đánh giá t t c các s li u và
thi t l p ñi u ki n ti p xúc an toàn.
- Phương pháp dãy: ti n hành các thí nghi m di n ra k ti p nhau, đi u đó có nghĩa là th c hi n
các thí nghi m sau d a vào k t qu thí nghi m trư c đó. V i phương pháp này, vi c quy t
ñ nh có làm ti p thí nghi m n a hay khơng s đư c xác đ nh. Trong chương trình đánh giá đ
an tồn theo phương pháp dãy thí nghi m bao g m các thí nghi m sau:
+ Nghiên c u đ c tính t c th i

+ Nh c l i li u lư ng hay các nghiên c u đ c tính ng n h n trên cơ th ñ ng v t, các nghiên
c u so sánh v t n ñ ng sinh h c, h p th , phân b , chuy n hóa sinh h c hay trao ñ i ch t,
bài ti t hay ñào th i và ñ ng h c trong cơ th ñ ng v t bvà con ngư i.
+ S d ng các li u ñơn và các li u l p l i nghiên c u trên ngư i và các nghiên c u trên ñ ng
v t
5-18


+ Nh c l i các nghiên c u li u lư ng trên cơ th ngư i, các nghiên c u đ c tính dài h n hay
mãn tính trên cơ th ñ ng v t
+ Nghiên c u dài h n trên cơ th ngư i, các nghiên c u v đ c tính ung thư tr6en cơ th
đ ng v t thích h p, nghiên c u v s sinh s n và sinh trư ng trên ñ ng v t, các nghiên c u
ñ c bi t c n ti n hành như nghiên c u mi n d ch h c, đ c tính t i các cơ quan b tác ñ ng,
các m i tương tác trên cơ th ñ ng v t, các nghiên c u v dinh dư ng và các nghiên c u
khác trên cơ th con ngư i.

Nghiên c u v đ c tính t c th i: đư c thi t k ñ ñánh giá nh ng ñ c tính có th có sau khi cơ
th b ti p xúc v i m t tác nhân hoá h c hay v t lý. Thí nghi m này nh mxác ñ nh m i quan h
li u lư ng-ñáp ng, cơ quan nào b tác ñ ng và cơ ch tác đ ng t đó đưa ra li u lư ng phù h p
cho nghiên c u ti p theo, phân bi t s khác nhau v gi i tính và lồi. Qua đó có th cung c o
đư c nh ng thông tin quan tr ng trong trư ng h p c n ph i x lý ñ c tính t c th i cho con
ngư i. M t s quy ñ nh khi nghiên c u v ñ c tính t c th i là: ph i s d ng đ s lư ng đ ng
v t thí nghi m theo tu i, gi i tính, đư ng ti p xúc ph i mô ph ng theo cách con ngư i ti p xúc,
các tác ñ ng liên quan đ n hóa ch t, các tác đ ng khơng liên quan đ n li u lư ng ph i ñư c quan
sát k trên ñ ng v t nghiên c u sau m i l n ti p xúc, các ch tiêu ñưa ra ñánh giá nh ng s thay
ñ i v các ho t ñ ng tiêu hóa, các ph n ng hơ h p, s tiêu th th c ph m, s tăng tr ng lư ng,
tình tr ng b nh t t, t l t vong, các ñ ng v t thư ng ph i ñư c quan sát 14 ngày sau khi ti p
xúc. M t s v n ñ c n cân nh c khi thi t k thí nghi m:
- Gi i h n c a thí nghi m: liên quan đ n vi c cho li u lư ng ti p xúc là 5g hay 5ml hoá ch t/kg
tr ng lư ng cơ th

- Các thí nghi m gi i h n trên dư i: cho m i ñ ng v t ti p xúc v i m t li u lư ng trong m t
th i gian nh t ñ nh sau đó cho m t đ ng v t khác ti p xúc v i m t li u lư ng th p hơn ho c
cao hơn.
- Thí nghi m áp d ng li u lư ng theo hình tháp: tăng li u lư ng lên m i ngày hay tăng th i gian
ti p xúc cho ñ n khi phát hi n đ c tính.

Thí nghi m ng n h n nghiên c u đ c tính di truy n: xem xét kh năng tác ñ ng c a hóa ch t
lên nh ng thay đ i trong AND hay chromosome. Thí nghi m này xem xét đ n s ñ t bi n gen, s
thay ñ i chromosomes h y ho i AND… thí nghi m đư c th c hi n trong th i gian ng n kho ng
vài tu n.
Các thí nghi m nh c l i li u lư ng: kéo dài t 14-28 ngày, thí nghi m này th c hi n nh m thi t
l p m i quan h li u lư ng-ñáp ng, xác ñ nh cơ quan ch u tác ñ ng và cơ c u tương ñ i c a các
ho t ñ ng ñ ng th i cung c p s li u v li u lư ng cho thí nghi m ti p theo. Qui chu n c a thí
nghi m là ph i s d ng ñ m t s lư ng ñ ng v t thu c hai gi i tính. Các ch s ñánh giá: tr ng
lư ng cơ th , lư ng th c ăn tiêu th , hi u qu c a th c ph m(t s tr ng lư ng cơ th gia tăng so
v i tr ng lư ng th c ăn tiêu th ), tình tr ng b nh t t và t vong, các k t qu phân tích nư c ti u,
tr ng lư ng các cơ quan n i t ng trong cơ th và nh ng thay ñ i khác.
Các nghiên c u so sánh t n ñ ng sinh h c: bao g m các v n ñ v h p th , phân b , v n
chuy n sinh h c, ñào th i và các nghiên c u. Nghiên c u nh m xác ñ nh s phân b , s có m t
c a hóa ch t trong cơ th ñ ng v t, xác ñ nh loài nào phù h p v i nghiên c u ti p theocũng như
li u lư ng cho nghiên c u sâu hơn, thi t l p cơ s cho chương trình đánh giá an toàn.

5-19


Các nghiên c u bán mãn tính: cho đ ng v t thí nghi m ti p xúc v i hoá ch thay tác nhân v t lý
dư i nh ng ñi u ki n nh t ñ nh. M t thí nghi m có th kéo dài t 3-12 tháng liên t c. Thí nghi m
nh m xác đ nh đ đ c mãn tính, thi t l p m i quan h li u lư ng ñáp ng, cơ quan n i t ng b tác
ñ ng và cơ ch c a ph n ng cung c p các s li u li u lư ng cho nghiên c u ti p theo, cung c p
s li u cho nh ng tác h i ti m tàng và ñ xác ñ nh li u lư ng không xác ñ nh ñư c tác h i

(NOAEL), có th suy di n ñư c các hi n tư ng s x y ra trong cơ th ngư i. Khác v i thí nghi m
l p l i li u lư ng, thí nghi m này th c hi n trong th i gian dài hơn và s lư ng ch tiêu đánh giá
nhi u hơn.
Thí nghi m đánh giá đ c tính dài h n: thí nghi m đư c ti n hành nh m có th hình dung m t
cách khái qt đ c tính dài h n c a tác ch t trên cơ th ñ ng v t nghiên c u (trong thí nghi m
này thư ng dùng chó làm đ ng v t thí nghi m). Thí nghi m nh m tìm hi u cơ quan nào ch u tác
ñ ng, thi t l p m i quan h li u lư ng-ñáp ng, cung c p s li u v các tác đ ng tích lũy, ñ xác
ñ nh nguy cơ gây ung thư và m c li u lư ng không gây tác h i (NOAEL)đ có th suy di n ra
nh ng s li u phù h p áp d ng cho ngư i. Thí nghi m này đư c th c hi n trong su t vịng đ i
c a đ ng v t thí nghi m (đ ng v t g m nh m kho ng 2 năm, ñ i v i chó hay kh thí nghi m kéo
dài trong su t 7 năm ho c hơn). Các ch s ñánh giá bao g m: tr ng lư ng cơ th , lư ng th c ăn
tiêu th , tình tr ng b nh t t, t l ch t, d u hi u c a vi c gi i ñ c, nư c ti u, tr ng lư ng các cơ
quan n i t ng, nh ng thay ñ i khác trong mô t bào.
Nh ng nghiên c u mãn tính: đư c th c hi n đ đánh giá nh ng tác đ ng có th c a m t tác nhân
hóa h c hay v t lý trong m t quá trình ti p xúc dài h n t đó có th hình dung đư c nh ng tác h i
mãn tính c a đ c ch t, thi t l p m i quan h li u lư ng-ñáp ng, cơ quan n i t ng nào ch u tác
ñ ng và cơ ch gây ñ c trên cơ th , cung c p s li u v tác đ ng tích lũy, đánh giá kh năng ph c
h i c a cơ th sau khi b tác đ ng. Thí nghi m ti n hành đ ñánh giá m t cách ch c ch n v tính
gây ung thư c a tác nhân và đ xác ñ nh n ng ñ không quan sát ñư c tác h i giúp cho vi c suy
di n s li u áp d ng ñ i v i cơ th ngư i. M t s qui ñ nh ñ i v i thí nghi m là ph i dùng m t s
lư ng ñ ñ ng v t g m nh m v gi i tính. Các ch tiêu ñánh giá bao g m: tr ng lư ng cơ th ,
lư ng th c ph m tiêu th , hi u su t c a th c ăn, tình tr ng b nh t t và t l ch t, d u hi u gi i
ñ c, nư c ti u, tr ng lư ng các cơ quan n i t ng cũng như các thay ñ i khác.
Các th nghi m v kh năng gây ung thư: ñư c ti n hành nh m ñánh giá ch c ch n v kh năng
gây ung thư m t cách ti m tàng c a tác nhân trên ñ ng v t thí nghi m. Thí nghi m đư c dùng đ
kh ng đ nh k t qu . Thí nghi m ñư c ti n hành trong th i gian t 18-24 tháng liên t c v i m t
li u lư ng tương đ i cao. Thí nghi m th ơng ñư c k t h p v i thí nghi m nghiên c u th
nghi m mãn tính. Các ch tiêu đánh giá tương t thí nghi m nghiên c u mãn tính.

5.3 ðÁNH GIÁ NGUY CƠ C A ð C CH T

5.3.1 Xác ð nh M i Nguy Cơ Và Các Hình Th c Tác D ng C a ð c Ch t
Xác ñ nh m i nguy h i bao g m các công vi c thu th p, ñánh giá s li u v các lo i t n thương
s c kh e hay các b nh t t có th gây ra do hóa ch t trong đi u ki n ti p xúc v i hố ch t đó.
Cơng vi c này bao g m c vi c đ c trưng hóa chu trình chuy n bi n c a hóa ch t trong cơ th và
m i tương tác c a chúng v i các cơ quan, các t bào và các thành ph n t o nên t bào.
S li u nghiên c u c a m t nhóm ngư i ti p xúc v i hoá ch t là m t thơng tin quan tr ng đ xác
đ nh các m i nguy h i, tuy nhiên không ph i bao gi cũng ñư c th c hi n s n cho ph n l n các
hóa ch t. Hơn n a vi c nghiên c u trên con ngư i thư ng r t khó làm, đ t ti n, khó đưa ra k t
lu n vì s li u thư ng ít và cịn nhi u y u t khác ñ ng th i tác ñ ng ñ n nghiên c u như vi c hút
thu c, môi trư ng s ng khác nhau…
5-20


Vi c nghiên c u trên ñ ng v t m c dù đư c ki m sốt ch t ch , k t qu rõ ràng nhưng có h n ch
l n đó là đ ng v t th c s khơng ph i là đ i tư ng quan tâm.
Các ñ c ch t th hi n nh ng nh hư ng c a nó b ng các hình th c v t lý, sinh lý, sinh hóa h c
ho c b ng s k t h p c a các phương th c này. Các phương th c bao g m: lý h c, hóa h c, bi n
ñ i sinh lý, cơ ch enzyme, cơ ch mi n d ch.

5.3.2 Các Nghiên C u ð c H c Trên Cơ Th ð ng V t
Các nghiên c u này ph thu c vào li u lư ng, th i gian ti p xúc v i hóa ch t, các tác h i ñ c
ch t s khác nhau, chúng có th gây ch ngay l p t c, gây ung thư ho c gây ra nh ng thay đ i v
sinh hóa, sinh lý… Nghiên c u trên đ ng v t t đó suy ra k t qu áp d ng cho ngư i có nh ng
thu n l i như: quá trình ti p xúc và tác h i ñư c xác ñ nh rõ t đó d thi t l p ngun nhân. Tuy
nhiên cũng có m t s nh ng b t l i như: m i liên quan s li u cho ñ ng v t ñ i v i ngư i, m i
liên quan suy đốn gi a li u lư ng cao và li u lư ng th p, ñ ng nh t gi a các ñ ng v t thí
nghi m và khơng đ ng nh t c a c ng đ ng lồi ngư i.
D a trên tác đ ng c a hóa ch t lên cơ th ngư i ta chia ra hai lo i ñ c ch t: ñ c ch t n i h p
(tác ñ ng lên các cơ quan) và ñ c ch t t i ñi m (tác ñ ng t i đi m ti p xúc). M t hố ch t có th
gây ra nhi u tác đ ng nguy h i: đ c tính t c th i, đ c tính bán mãn tính và mãn tính. Thư ng

trong ñ c h c, các nhà khoa h c chú ý t i các tác ñ ng nguy h i xu t hi n n ng ñ th p nh t
hay s ti p xúc ít nh t. ð i v i v n ñ này ngư i ta ñưa ra hai ch tiêu ñánh giá LOAEL (lowest
observed adverse effect level): n ng ñ th p nh t quan sát ñư c tác ñ ng có h i.
NOAEL (no observed adverse effect level): n ng đ khơng quan sát th y tác đ ng có h i. Trong
đó NOAEL là n ng ñ ngay sát dư i n ng ñ LOAELvà ñư c dùng ñ thi t l p gi i h n ti p xúc
an toàn, ch p nh n ñư c c a con ngư i ñ i v i m t ñ c ch t thâm nh p. Các nghiên c u hư ng
ñư c ti n hành cho ñ ng v t và s li u t các thí nghi m đó đư c dùng suy di n cho con ngư i
bao g m:
- Các nghiên c u đ c ch t khơng gây ung thư
+ T c th i: ng n h n
+ Bán mãn tính: trung h n
+ Mãn tính: dài h n
+ Phát tri n: ti p xúc trong d con
+ Sinh s n
- Các nghiên c u đ c tính đ c bi t
+ ð c t h c mi n d ch
+ Cơ ch ho t ñ ng
- Các nghiên c u v ung thư
+ Các nghiên c u v ti p xúc trong su t vịng đ i
+ Các nghiên c u kh i xư ng/thúc ñ y
+ Các nghiên c u ñ c bi t v cơ quan c a cơ th

5-21


5.3.3 B nh H c, Tri u Ch ng Lâm Sàng Và Quá Trình Phát Tri n Nhi m ð c Ngh Nghi p
B nh h c
Nghiên c u b nh h c là m t công tác so sánh tình tr ng s c kh e c a m t nhóm ngư i ph i
thư ng xuyên ti p xúc v i hóa ch t v i s c kh e c a m t nhóm ngư i khác tương đương nhưng
khơng ph i ti p xúc v i hóa ch t nghiên c u t đó thu đư c k t qu v đ c tính c a hóa ch t.

Trong nghiên c u này c g ng xác ñ nh b t kỳ m t hi n tư ng gia tăng v b nh nào gây ra do
vi c ti p xúc v i lo i hóa ch t n m trong nghi v n c a nhóm ngư i b ti p xúc v i hố ch t.
Nghiên c u này n u ñư c thi t k , b trí th c hi n t t s có giá tr hơn nhi u so v i nh ng thí
nghi m đư c th c hi n trên đ ng v t. Tuy nhiên thí nghi m v b nh h c không ph i bao gi cũng
đ m b o là khơng có nguy cơ r i ro. M t k t qu nghiên c u sai (ho c chưa ñ y ñ ) v b nh h c
có th d n đ n vi c thi t l p m c ti p xúc an tồn khơng chính xác. Trong cơng vi c nghiên c u
b nh h c có m t s khó khăn như sau:
- Khơng th có đư c hai nhóm ñ i tư ng nghiên c u gi ng h t nhau: ngh nghi p, ch , phong
cách s ng, tình hình kinh t xã h i…
- R t khó có th ki m sốt đư c m t s ch s r i ro như vi c s d ng thu c lá và m t s lo i
dư c ph m
- Ch có m t s d ng tác h i ñ n s c kh e ñư c bi t ñ n cho con ngư i
- S li u chính xác v m c đ ti p xúc v i hố ch t khơng ph i bao gi cũng có, nh t là khi con
ngư i ti p xúc v i hoá ch t trong quá kh .
- M t s b nh, nh t là b nh ung thư, ph i m t nhi u năm m i phát hi n ñư c (th i gian b nh
thư ng r t dài)
- Nhân l c trưng d ng đ ti n hành các thí nghi m v b nh h c thư ng có h n. Ch khi nào có
đư c m t s lư ng l n ngư i t nguy n tham gia thí nghi m ho c tác h i c a hóa ch t gây ra
m t lo i b nh r t hi m thì nghiên c u v b nh h c m i có th cho ra k t qu rõ ràng.
- Do nh ng h n ch v nghiên c u v b nh h c nêu trên nên k t qu âm tính ph i đư c suy
di n m t cách r t th n tr ng.
M t nghiên c u v b nh h c mu n tăng đ tin c y ph i có thêm m t hay nhi u y u t ñi kèm như
sau:
- Thu ñư c k t qu gi ng nhau sau nhi u thí nghi m
- T n t i m t m i liên k t ch t ch gi a ti p xúc và m c b nh
- S li u v ti p xúc có đ tin c y và ñư c h tr b i nh ng s li u liên quan v sinh h c và
mơi trư ng.
- Có m i liên qua rõ ràng gi a li u và ph n ng
- Nghiên c u ñư c ti n hành tr6en m t s ngư i tương ñ i l n
- Các phép tính th ng kê ch ra khác bi t rõ ràng

- Có tài li u đ y đ và tin c y v hi n tư ng c a b nh
- K t qu tương t đư c tìm th y nh ng thí nghi m trên đ ng v t

S li u trên con ngư i
S li u v ñ c h c trên con ngư i có th căn c trên: các trư ng h p c th ghi nh n ñư c và các
nghiên c u v b nh d ch h c. ðây là nghiên c u có m t thu n l i là ti n hành ngay trên ñ i
tư ng ñư c quan tâm, tuy nhiên cũng có nhi u b t l i như: s li u ti p xúc thư ng khơng chính
xác, nhóm ngư i trong các thí nghi m thư ng khơng nhi u, có m t s y u t khơng đ ng nh t
trong nhóm ngư i nghiên c u.

5-22


Tri u ch ng lâm sàng và quá trình phát tri n nhi m đ c ngh nghi p
Q trình nhi m ñ c c a cơ th thư ng tr i qua các th i kỳ:
- Th i kỳ b nh: tính t khi h p th đ c ch t ñ n lúc xu t hi n tri u ch ng b nh ñ u tiên. Th i
gian này tùy thu c vào s lư ng và n ng ñ c c a ñ c ch t.
- Th i kỳ ti n b nh lý: xu t hi n tri u ch ng không rõ r t và khơng đi n hình, b nh nhân ch
c m th y khó ch u, m t m i và nh c ñ u.
- Th i kỳ phát b nh: tri u ch ng b nh rõ ràng
Nhi m ñ c c p tính: x y ra trong m t th i gian ng n v i n ng ñ ñ c ch t l n.
Nhi m đ c mãn tính: xu t hi n do m t lư ng ñ c ch t tác ñ ng trong m t th i gian dài gây nên
b nh cho cơ th . Tri u ch ng kh i phát b nh thư ng nh không rõ r t, không nh hư ng nhi u
ñ n kh năng lao ñ ng, b nh ti n tri n ng m ng m.
Nhi m ñ c bán c p tính: có m t s lo i ñ c ch t gây tác ñ ng c p tính cho cơ quan này nhưng
l i gây mãn tính cho cơ quan khác ví d benzene gây nhi m đ c c p tính cho h th n kinh nhưng
gây nhi m đ c mãn tính cho cơ quan t o máu.
5.4 ðÁNH GIÁ LI U LƯ NG-ðÁP NG
Khi m t ñ c ch t vào cơ th có th tu n t theo các bư c sau:

Hình thành ph c ch t c a
hóa ch t đ c v i cơ quan
ti p nh n

Ho t tính sinh h c làm
m i ho c thay ñ i

ðáp ng đ c tính

ðánh giá li u lư ng-đáp ng là ñ c p ñ n m i quan h ñ nh lư ng gi a lư ng ti p xúc c a con
ngư i v i m c ñ t n thương hay m c b nh. Li u lư ng thư ng ñư c xác ñ nh theo kh i lư ng
hóa ch t trên kh i lư ng cơ th hay trên di n tích b m t cơ th .
Thư ng ngư i ta bi u di n m i quan h li u lư ng ñáp ng b ng ñ th . Có hai d ng đư ng cong
li u lư ng đáp ng đó là ñư ng cong d ng grade và ñư ng cong d ng quantal. Hình bi u di n
d ng ñ c trưng c a ñ th li u lư ng ñáp ng

ðư ng cong d ng grade: tác ñ ng ñư c xác ñ nh trong t ng cơ th c a t ng cá nhân và cư ng
ñ ñư c s p h ng như là hàm s log c a li u lư ng hóa ch t.
ðư ng cong d ng quantal: bi u di n log li u lư ng hoá ch t v i t n s ph n ng.

5-23


Cư ng ñ ph n ng

Ph n ng c c đ i

Li u lư ng

Khơng có ph n ng

Hình 5.8 D ng ñ c trưng c a ñ th li u lư ng-ñáp ng.

T các ñ th này s xác ñ nh ñư c LD50 (median lethal dose) là lư ng ñ c ch t gây t vong 50%
ñ ng v t thí nghi m. LD50 có th đư c dùng như làcơ s c a vi c ñánh giá ñ c ch t. Ví d
Ottoboni ñã ñ xu t vi c ñánh giá như sau ñ i v i ñư ng ti p xúc qua ñư ng mi ng
LD50 (mg/kg) ð i v i tr em n ng 10 kg ð i v i ngư i l n n ng 70 kg
T 0-5
1 gi t
1/16 thìa cafe
5-50
1 gi t ñ n 1/8 thìa cafe
1/16-3/4 thìa cafe
50-500
1/8 -1 thìa cafe
3/4 – 3 thìa cafe
500-5000
1 thìa đ n 4 thìa cafe
3 ñ n 30 thìa cafe
> 5000
Trên 4 thìa
Trên 30 thìa
Giá tr LD50 không ph i là m t h ng s sinh h c, nó có th thay đ i b i nhi u y u t nh hư ng
ñ n đ c tính ví d : các tính ch t hóa lý c a hóa ch t, cách th c ti p xúc, th i gian ti p xúc, các
y u t liên quan ñ n v t ch (gi i tính, tình tr ng s c kh e,…). Bên c nh đó cũng xác đ nh đư c
LC50 (median lethal concentration) n ng ñ gây ch t 50% đ ng v t thí nghi m. Nhìn chung có
m t m i quan h gi a n ng ñ và s suy gi m sinh lý trong cơ th con ngư i. Hình bi u di n sơ
đ v s tác ñ ng c a s gia tăng n ng ñ và s suy gi m ch c năng sinh lý
C n chú ý do s khác nhau v n ng ñ ti p xúc, ñ nh y c m, s đ ng nh t v gen, vì v y khi s
d ng s li u nghiên c u trên ñ ng v t cho ngư i c n có m t s hi u ch nh cho phù h p.
Trong ñánh giá li u lư ng ñáp ng bên c nh các khái ni m v NOAEL, LOAEL, LC50, LD50,

ngư i ta cịn quan tâm đ n li u lư ng n n RfD (reference dose) và li u lư ng ti p nh n hàng
ngày có th ch p nh n ñư c-TDI (tolerable daily intake). RfD là li u lư ng ư c tính ti p xúc c a
con ngư i trong m t ngày mà khơng x y ra m t nguy cơ nào đ i v i s c kh e trong su t c ñ i.

5-24


S suy gi m ch c năng sinh lý

Bình
thư ng

M t cân b ng

Ch t

Căng th ng
Kho
m nh

Kho ng
bình thư ng
RfD =

Thay ñ i

Suy s p
m

Ngư ng nguy

hi m

Ng ñ c

N ng đ ch t

NOAEL
UF .MF

UF = ch s khơng ch c ch n (uncertaintly factor) thư ng là b i s c a 10 v i m i ch s tương
đương v i m t khía c nh riêng bi t không vh c ch n c a s li u
MF = ch s bi n ñ i (modifying factor) ch s có giá tr bi n thiên t 1-10.
TDI là giá tr ñ nh lư ng v kh i lư ng c a m t ch t có trong th c ph m và nư c u ng tác ñ ng
trên m t ñơn v th tr ng mà con ngư i có th tiêu th hàng ngày trong su t đ i mà khơng có
nguy cơ x u t i s c kh e.
TDI =

NOAEL
LOAEL
hay =
UF
UF

Ngoài ra ngư i ta còn s d ng ch s LT50 (lethal time) là th i gian ti p xúc c n thi t ñ gây ch t
50% sinh v t thí nghi m.

5.5 M T S PHƯƠNG PHÁP ðÁNH GIÁ TÁC ð NG GÂY H I ð N CƠ TH S NG
ð đánh giá tác đ ng có th có c a nh ng hóa ch t nguy h i c n ti n hành nhi u m c ñ ph c
t p khác nhau tùy thu c vào t ng m c ñ nghiên c u cho t ng ñ i tư ng (loài riêng bi t, qu n
th , qu n xã hay m t h sinh thái) ho c ph thu c vào ñi m cu i cùng (t l ch t trong th i gian

ng n ho c th i gian dài, các hi u ng mãn tính, suy gi m v kh năng sinh s n…).
M t quy trình chu n c a thí nghi m hi n nay v n chưa ñư c ñưa ra do cịn nhi u tranh cãi v s
mơ ph ng và s suy di n k t qu thí nghi m. Có th tham kh o m t ch d n c a EEC 79/831 v
các th nghi m trong ñ c h c và ñ c h c sinh thái ba m c ñ khác nhau như sau

5-25