Bài giảng Độc chất học môi trường - Chương 1: Giới thiệu về độc chất học - Lê Quốc Tuấn

Nội dung text: Bài giảng Độc chất học môi trường - Chương 1: Giới thiệu về độc chất học - Lê Quốc Tuấn

1. ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG TS. Lê Quốc Tuấn Khoa Môi trường và Tài nguyên Đại học Nông Lâm Tp.HCM
2. Chương I Giới thiệu về độc chất học
3. • Định nghĩa độc chất Ngành nghiên cứu liên quan đếnsự phát hiện, biểuhiện, thuộc tính, ảnh hưởng và điềutiếtcácchất độc Độc chất học không đơn giản là nghiên cứu một chất đơn lẽ mà là một quá trình bắt đầu từ sự phơi nhiễm cho tới biểu hiện ảnh hưởng của độc chất
4. Đường đi và ảnh hưởng của độc chất Phơi nhiễm Đi vào cơ thể Tiêu hóa Qua da Hít thở Hấp thu qua máu và phân phối đến các cơ và cơ quan Gây độc Tích lũy Bài tiết Đồng hóa
5. Độc tính • Là một khái niệm về liều lượng mà tại đó một độc chất có thể gây chết sinh vật • Đo lường độc tính: dùng đơn vị LD50 (Lethal Dose), là nồng độ của một độc chất có thể gây chết 50% quần thể sinh vật • LD50 phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh, cơ chế chống độc của sinh vật, di truyền
6. Sự chết (%) Ngưỡng chết không xác định Nồng độ độc chất
7. Các nguyên lý và khái niệm độc chất • Các dạng hoạt độc – Độc học hóa sinh và phân tử (biochemical and molecular toxicology) – Độc học hành vi (behavioral toxicology) – Độc học dinh dưỡng (nutritional toxicology) – Quá trình gây ung thư (carcinogenesis) – Đột biến (mutagenesis) – Độc tính cơ quan (organ toxicology)
8. Các nguyên lý và khái niệm độc chất • Đo lường độc chất và độc tính – Độc học phân tích (analytical toxicology) – Kiểm nghiệm độc tính (toxicity testing) – Bệnh học nhiễm độc (toxicologic pathogen) – Toán sinh học và thống kê (biomathematics and statistics) – Truyền nhiễm (epidemiology)
9. Các nguyên lý và khái niệm độc chất • Độc chất học ứng dụng – Độc chất học lâm sàng (clinical toxicology) – Độc chất học thú y (veterinary toxicology) – Độc chất học môi trương (environmental toxicology) – Độc chất học công nghiệp
10. Các nguyên lý và khái niệm độc chất • Phân loại hóa chất sử dụng – Hóa chất nông nghiệp (agricultural chemical) – Thuốc (clinical drug) – Chất gây nghiện (drug of abuse) – Phụ gia thực phẩm (food additive) – Hóa chất công nghiệp (industrial chemical) – Hợp chất có trong tự nhiên (natural occurring chemical) – Các sản phẩm của việc đốt cháy (combustion product)
11. Các quy định về độc chất học • Khía cạnh pháp lý –Ban hànhluật – Các quy định – Thực thi pháp luật • Đánh giá rủi ro – Đánh giá rủi ro – Sự cân bằng rủi ro và lợi nhuận – Tiền đề cho thông báo rủi ro và quản lý rủi ro
12. Mối tương quan giữa độc chất học và các ngành khác – Hóa học, hóa sinh, lý sinh – Bệnh học, y tế dự phòng, miễn dịch học • Độc chất học – Sinh thái học, toán sinh học, sinh học phân tử –Y học – Dược và dược học • Độc chất học – Độchọclâmsàng – Sức khỏe cộng đồng và vệ sinh công nghiệp
13. Mối tương quan giữa liều lượng và phản ứng • Độc tính phụ thuộc vào: – Thuộc tính của độc chất và nồng độ hấp thu – Sinh vật và quá trình chuyển hóa độc chất trong cơ thể sinh vật Phản ứng (%) Nồng độ Threshold dose: Liều lượng độc không gây ảnh hưởng hoặc không quan sát được No observed effect level (NOEL): Mức độ ảnh hưởng không quan sát được
14. Nguồn gốc của các hợp chất độc • Nguồn gốc: – Các sản phẩn từ tự nhiên – Các hợp chất hữu cơ nhân tạo được sử dụng – Sản phẩn phụ của các quá trình sản xuất và xả thải • Phân loại: – Phân loại theo phơi nhiễm (tiếp xúc) • Độc chất trong thức ăn, nước, không khí, đất – Phân loại theo mục đích sử dụng • Chất gây nghiện, thuốc chữa bệnh, nông hóa, phụ gia thực phẩm, kim loại, dung môi, sản phẩm đốt cháy, mỹ phẩm, độc tố
15. Sự di chuyển của độc chất trong môi trường Động vật Động vật ăn Động vật không xương thịt không có xương sống trong đất xương sống sống Chim hoặc Môi trường thú ăn thịt đất Động Thực vật vật ăn thực vật Một ví dụ đơn giản về chuỗi thức ăn và đường đi của độc chất
16. Ảnh hưởng của độc chất đến con người và môi trường sinh thái • Ảnh hưởng của độc chất lên con người –Bệnhtật – Thiểu năng trí tuệ – Thay đổi vật liệu di truyền • Ảnh hưởng độc chất lên con người theo nhiều phương thức khác nhau, phức tạp và khó dự đoán
17. • Vai trò của hệ thống sinh thái •Hấpthunăng lượng mặttrời, tạosinhkhối, cung cấpthức ăn, kiếntạovậtchất, cung cấpnăng lượng từ sinh khối • Phân hủychấtthải • Tái sinh chấtdinhdưỡng (Vd. Cố định nitrogen) •Tíchlũy, làm sạch và phân phốinước •Tạoravàbảodưỡng đất nơng nghiệp •Kiểm sốt cơn trùng
18. • Vai trò của hệ thống sinh thái (tt) •Mộtthư viện gen cho phát triểncácsảnphẩm mới(thức ăn, dượcphẩmvàcáchĩachấtcĩlợi) bằng nhân giống và kỹ thuậtsinhhọc. • Duy trì khơng khí để thở •Kiểmsốtkhíhậu •Cĩkhả năng thay đổi vùng đệmvàphụchồitừ các thiên tai như lũ lụt, cháy rừng và thiên dịch •Thụ phấn cây nơng nghiệp •Tạorasự hài hịa trong vẽ đẹp thiên nhiên
19. Các kiểm nghiệm độc tính và hệ sinh thái • Kiểm nghiệm độc tính để: – Đánh giá vai trò của hệ sinh thái – Xác định mối tương quan giữa điều kiện sinh thái và nồng độ hóa chất được sử dụng – Cung cấp cơ sở dữ liệu cho việc đưa ra các quyết định về môi trường
20. Một vài nghiên cứu ảnh hưởng độc hại lên hệ thống sinh thái ở các quy mơ khác nhau Độc chất Quy mơ của Tĩm tắt nghiên cứu Gây Quan Dự độc sát đốn Sản xuất sinh khối Kim loại nặng 1 1 1 Giảm năng xuất lúa mạch CO2 1 1 - Năng xuất lúa tăng khi CO2 tăng từ 330 đến 660 ppm CO2, Tia cực tím 5 1 5 Một mơ hình để dự đốn năng xuất lúa dựa vào dữ liệu liều lượng-phản ứng, lập bản đồ và mơ hình hĩa cho sự phơi nhiễm Mưa acid 4 2 4 Thơng tin địa lý về tốc độ phân hủy, điều kiện mùa màng và khả năng đệm tự nhiên để xác định các vùng bị ảnh hưởng bởi mưa acid Ơ nhiễm khí O3 2 2 - Sư phá hủy rừng bởi việc thủng tầng ozone được kiểm tra bằng các cảm biến từ xa, kiểm nghiệm độc tính trong phịng thí nghiệm, các khảo sát sự phá hủy lá, các đánh giá nội vùng bằng cảm biến từ xa. Phân hủy các loại chất thải Chất thải cơng 1 1 1 Quá trình phân hủy các hợp chất carbon bởi quần thể nghiệp vi sinh vật sẽ bị dừng lại nếu cĩ sự bổ sung các độc chất
21. Tái sinh chất dinh dưỡng Ơ nhiễm NOx 3 3 - Rừng tăng sinh khối sơ cấp sau 3 năm bổ sung nitrogen. Các hợp chất hữu cơ trong đất hoạt động như một bể thu nitrogen. Nhưng sau khi bảo hịa nĩ làm tăng sự rị rỉ vào trong hệ thống thủy sinh. Tích lũy làm sạch và phân phối nước. Phân bĩn NO3 3 2 3 Cĩ khả năng gây nên ơ nhiễm nước ngầm nếu việc bĩn phân khơng được kiểm sốt chặt chẽ. Phát sinh và duy trì đất nơng nghiệp Chất diệt cỏ 1 1 1 Các chất diệt cỏ thơng dụng ngăng cản sự phân hủy phân bĩn do đĩ làm tăng sự hao hụt chất dinh dưỡng.
22. Kiểm sốt cơn trùng Chất diệt cơn 2 2 - Làm giảm sự sinh sản thiên địch trùng Thư viện gen Mưa acid 3 1 3 Hĩa chất và các ảnh hưởng sinh học cĩ khả năng làm giảm sự đa dạng sinh học Duy trì khơng khí để thở và kiểm sốt khí hậu Ơ nhiễm NOx 2 2 - Sự bổ sung nitrogen làm giảm sự tiêu thụ methane của vùng đất Khả năng thay đổi 2 2 - Rừng bị ơ nhiễm chất thải luyện kim cần thời gian lâu vùng đệm và phục hơn để phục hồi so với việc cháy rừng hồi sau thiên tai Quy mơ: từ 1 đến 5; 1=địa phương, 2=tiểu vùng, 3=vùng, 4=lục địa, 5=địa cầu
23. Tài liệu tham khảo • envtoxicology@yahoo.com Pass: sinhvien • A text book of modern toxicology, Chương I • Cách tra cứu các tài liệu về độc chất học môi trường – Key word: • Toxicology, • Environmental Toxicology, • Applied toxicology, • Pharmacological toxicology, • Food toxicology, • Toxic effect, toxic element • Toxicity,