NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ ĐỘNG HỌC MÔI TRƯỜNG

NHỮNG VẤN ĐỀ
CƠ BẢN
VỀ ĐỘC HỌC
MÔI TRƢỜNG
1. Giới thiệu
2. Sự tồn tại bền bỉ trong môi trƣờng
3. Tích lũy sinh học
4. Tính độc
- Độc tính cấp tính
- Cơ chế
- Độc tính mãn tính
- Độc tính mãn tính chuyên biệt loài
- Sự tƣơng tác vô cơ và hữu cơ
5. Kết luận
1. GIỚI THIỆU
Sự phát triển của công nghiệp và nông nghiệp
thì kết hợp mật thiết với việc sử dụng rộng
rãi một loạt hóa chất. Các chất thải hóa học
đƣợc tạo ra qua các quá trình công nghiệp
đƣợc phóng thích bừa bãi vào môi trƣờng.
Các dạng khí phân tán nhanh chóng vào khí
quyển; các dạng lỏng pha loãng vào dòng
nƣớc và đƣợc vận chuyển cách xa nơi tạo ra
nó. Tƣơng tự, thuốc trừ sâu và các hóa chất
nông nghiệp khác đang đƣợc dùng nhằm
nâng sản lƣợng nông nghiệp và rừng. Ảnh
hƣởng tai hại tiềm tàng của việc sử dụng các
hóa chất nhƣ thế đối với môi trƣờng cho
thấy sự tƣơng quan ngƣợc giữa môi trƣờng
và lợi nhuận.

Vấn đề lớn nhất của khai thác mỏ là phế liệu chứa chất độc
gây tác hại đến nông nghiệp và nƣớc trong vùng
Kim loại nặng và chất hữu cơ từ sản xuất công nghiệp thâm nhập
vào ngƣời do dùng nƣớc này để nấu ăn hay tƣới cây trồng.
Đốt than, củi, mùn cƣa để nấu ăn, sƣởi, chiếu sáng là
nguyên nhân chủ yếu tạo ra độc tố trong nhà.
Nƣớc thải không qua xử lý gây ra những bệnh nhƣ dịch tả,
thƣơng hàn, lỵ, viêm gan. WHO dự tính hằng năm có khoảng
1,5 triệu ngƣời chết vì nƣớc thải không xử lý.
Ô nhiễm không khí gây ra nhiều bệnh đƣờng hô hấp và tuần
hoàn. WHO dự tính mỗi năm có khoảng 865.000 ngƣời chết do ô
nhiễm không khí là nguyên nhân trực tiếp gây ra
Ắc quy thƣờng đƣợc chuyên chở sang các nƣớc nghèo. Ở đó chì
đƣợc tái sinh bằng phƣơng tiện thô sơ. Nó gây nhiều hậu quả đến
sức khỏe nhƣ rối loạn tăng trƣởng, hỏng gan, thiểu năng trí tuệ…
Phế liệu phóng xạ gây nhiều tác hại đối với sức khỏe con ngƣời,
từ ung thƣ cho đến tử vong
Kết quả nhận thức của cộng đồng về sự nguy
hiểm của các hóa chất trong môi trƣờng đã
khích lệ một số hoạt động bƣớc ngoặt liên
quan đến bảo vệ môi trƣờng, bao gồm Earth
Day, tổ chức của Cơ quan Bảo vệ môi
trƣờng Hoa Kỳ, ban hành các văn bản pháp
lý nhằm điều hành và giới hạn việc giải
phóng hóa chất vào môi trƣờng. Việc điều
khiển phù hợp đối với việc giải phóng hóa
chất vào môi trƣờng đòi hỏi một sự hiểu biết
về loại hóa chất nào không nhất thiết phải sử
dụng trong công nghiệp và nông nghiệp, về

các tính chất độc và hậu quả của việc thải
chất độc vào môi trƣờng.
Độc chất học môi trƣờng đƣợc xác định
nhƣ là môn học nghiên cứu về số phận
và ảnh hƣởng của các hóa chất trong
môi trƣờng. Mặc dù định nghĩa này bao
gồm các hóa chất độc tự nhiên tìm thấy
trong môi trƣờng (nọc độc động vật, độc
chất vi sinh vật và thực vật), độc chất
học môi trƣờng còn kết hợp với việc
nghiên cứu các hóa chất môi trƣờng có
nguồn gốc do con ngƣời tạo ra. Độc
chất học môi trƣờng có thể chia thành
hai nhóm phụ: độc chất học sức khỏe
môi trƣờng và độc học sinh thái.
Độc chất học sức khỏe môi trƣờng nghiên
cứu về những ảnh hƣởng tác hại của
hóa chất môi trƣờng lên sức khỏe con
ngƣời, trong khi độc học sinh thái tập
trung vào ảnh hƣởng của các chất xâm
nhiễm môi trƣờng lên hệ sinh thái và
những thành tố của nó (cá, động vật
hoang dã…). Sự đánh giá những ảnh
hƣởng độc của hóa chất lên con ngƣời
liên quan đến việc sử dụng những mô
hình động vật chuẩn (chuột, thỏ…) cũng
nhƣ đánh giá dịch tễ học trong cộng
đồng ngƣời tiếp xúc (nông trang viên
hay công nhân nhà máy).
Trái lại, độc học sinh thái liên quan đến

việc nghiên cứu ảnh hƣởng tác hại của
chất độc lên vô số sinh vật thuộc hệ
sinh thái từ vi sinh vật cho đến những
động vật ăn thịt. Hơn nữa, nhìn toàn
diện ảnh hƣởng của hóa chất lên môi
trƣờng đòi hỏi những đánh giá liên
quan đến độc chất học chẳng hạn nhƣ
số phận của hóa chất trong môi
trƣờng, và sự tƣơng tác chất độc với
các thành phần vô sinh (abiotic) của hệ
sinh thái.
Những hóa chất gây ra nguy hiểm chính
cho môi trƣờng có xu hƣớng chia ra 3
đặc trƣng: tồn tại bền bỉ trong môi
trƣờng, xu hƣớng tích lũy trong vật
sống, và độc tính cao.
2. SỰ TỒN TẠI BỀN BỈ TRONG
MÔI TRƢỜNG
Nhiều quá trình vô sinh và hữu sinh hiện hữu trong tự
nhiên mà chức năng liên quan đến việc loại trừ (phân
hủy) các hóa chất độc. Có nhiều hóa chất giải phóng
vào môi trƣờng chỉ gây nguy hiểm nhỏ, đơn giản là vì
chúng có chu kỳ đời sống ngắn trong môi trƣờng.
Nhƣng có những hóa chất rất nguy hiểm cho môi
trƣờng (DDT, PCBs, TCDD), kháng lại quá trình phân
hủy và tồn tại trong môi trƣờng trong thời gian rất dài.
Sự liên tục đƣa vào môi trƣờng các hóa chất bền bỉ
này có thể dẫn đến sự tích lũy chúng trong môi
trƣờng đến mức độ đủ biểu hiện tính độc. Những hóa
chất nhƣ thế có thể tiếp tục gây nguy hiểm một thời

gian dài sau khi việc thải vào môi trƣờng đã dừng.
Chu kỳ bán hủy trong môi trường của một số hóa chất xâm nhiễm
2.1. Sự phân hủy vô cơ
Nhiều quá trình phân hủy vô sinh quan
trọng xảy ra nhờ ảnh hƣởng của ánh
sáng (quang phân) và nƣớc (thủy
phân).
- Sự quang phân
Ánh sáng, chủ yếu là tia UV, có tiềm năng phân
cắt các liên kết hoá học và do đó đóng góp
có ý nghĩa vào sự phân hủy một số hoá chất.
Sự quang phân hầu nhƣ thực hiện trong khí
quyển hoặc nƣớc bề mặt nơi mà cƣờng độ
ánh sáng lớn nhất. Sự quang phân phụ
thuộc vào cả cƣờng độ ánh sáng và công
suất của các phân tử chất ô nhiễm hấp thu
ánh sáng. Các hợp chất vòng chƣa bảo hoà
chẳng hạn nhƣ các polycyclic aromatic
hydrocarbon có khuynh hƣớng nhạy cảm
cao đối với sự quang phân bởi vì công suất
hấp thu năng lƣợng ánh sáng của chúng
cao. Năng lƣợng nhẹ cũng làm thuận lợi cho
sự oxy hoá các chất xâm nhiễm môi trƣờng
nhờ các quá trình thủy phân hay oxy hoá.
- Sự thủy phân
Nƣớc, thƣờng kết hợp với năng lƣợng nhẹ
hoặc nhiệt, có thể bẻ gãy các liên kết hoá
học. Các phản ứng thủy phân thƣờng dẫn
đến sự chèn vào một nguyên tử oxy với sự
mất cùng diện tích một thành phần nào đó

của phân tử. Liên kết ester , chẳng hạn nhƣ
trong thuốc trừ sâu phosphat vô cơ thì rất
nhạy cảm với sự thủy phân, làm giảm đáng
kể chu kỳ bán hủy của các hoá chất này
trong môi trƣờng. Tốc độ thủy phân các hoá
chất bị ảnh hƣởng bởi nhiệt độ và pH của
môi trƣờng lỏng. Tốc độ thủy phân tăng
cùng với sự tăng nhiệt độ và các cực của
pH.
Ảnh hưởng của ánh
sáng mặt trời (quang
oxy hóa) và mưa (thủy
phân) lên sự phân hủy
parathion
2.2. Sự phân hủy hữu cơ
Nhiều chất xâm nhiễm môi trƣờng nhạy cảm
với các quá trình phân hủy vô cơ, những quá
trình này thƣờng xảy ra ở tốc độ cực kỳ
chậm.
Sự phân hủy môi trƣờng đối với các chất xâm
nhiễm hoá học có thể xảy ra ở tốc độ cực
nhanh với tác động của vi sinh vật. Vi sinh
vật (chủ yếu là vi khuẩn và nấm) phân hủy
các hóa chất nhằm để thu năng lƣợng từ
những nguồn cơ chất này. Các quá trình
phân hủy sinh học này đƣợc gián tiếp nhờ
enzyme và thực hiện tiêu biểu ở tốc độ vƣợt
xa phân hủy vô cơ.
Các quá trình phân hủy hữu cơ có thể dẫn đến
sự khóang hóa hoàn toàn các hóa chất thành

nƣớc, dioxide carbon và các thành phần vô
cơ căn bản. Sự phân hủy hữu cơ bao gồm
các quá trình trên kết hợp với phân hủy vô
cơ (sự thủy phân, sự oxy hóa) và các quá
trình chẳng hạn nhƣ sự chuyển các nguyên
tử chlorine (sự khử halogen hóa), sự cắt các
cấu trúc vòng và sự chuyển các chuỗi
carbon (khử alkyl hóa). Quá trình mà vi sinh
vật đƣợc dùng nhƣ một phƣơng tiện để loại
các chất xâm nhiễm môi trƣờng đƣợc gọi là
sự phân hủy sinh học.