Xem mẫu
- BÀI GIẢNG 2: ĐỘC HỌC MÔI TRƢỜNG
ThS. Phan Thị Mỹ Hạnh
Nội dung:
Liều lƣợng – đáp ứng;
•
Đƣờng cong Liều lƣợng – Đáp ứng;
•
LC50, EC50
•
NOEC, LOEC, MATC, AF
•
Thời gian – nồng độ
•
Ngƣỡng LC50
•
- THÍ NGHIỆM ĐỘC HỌC (TOXICITY TEST)
Đƣợc dùng để đánh giá nồng độ hóa chất và thời
gian phơi nhiễm đủ để gây ra ảnh hƣởng/phản hồi.
Kết quả thí nghiệm là đồ thị biểu diễn tƣơng quan
liều lƣợng/nồng độ – đáp ứng.
Mục tiêu: ƣớc lƣợng chính xác đến mức có thể
khoảng nồng độ gây ra những phản hồi có tính
định lƣợng, quan sát đƣợc của 1 nhóm sinh vật thí
nghiệm trong điều kiện phòng thí nghiệm.
- LIỀU LƢỢNG/NỒNG ĐỘ - ĐÁP ỨNG
DOSE/CONCENTRATION - RESPONSE
Liều lƣợng/nồng độ: là đại lƣợng biểu diễn độ lớn sự
xuất hiện các tác nhân hóa lý hay sinh học.
Khối lƣợng/thể tích
Trọng lƣợng cơ thể hay diện tích bề mặt cơ thể
Đơn vị:
• mg/kg/d, ml/kg (trọng lƣợng cơ thể);
• mg/L (dung dịch), mg/kg (thức ăn), mg/m3 (không khí);
• ppm, ppb
- LIỀU LƢỢNG/NỒNG ĐỘ - ĐÁP ỨNG
Đáp ứng/phản hồi (Response): là những phản ứng của
SV đối với các tác nhân kích thích. Khi tác nhân kích
thích là hóa chất (tác nhân gây độc), đáp ứng có tƣơng
quan với liều lƣợng/nồng độ.
Phản hồi có thể là bất kì ảnh hƣởng nào đƣợc ghi nhận
(kích thích) có thể là bị bất động hay tử vong.
- ĐỒ THỊ LIỀU LƢỢNG – ĐÁP ỨNG
- ĐỘ DỐC & NGƢỠNG ĐỘC
Độ dốc (slope): là 1 chỉ số biểu thị độ nhạy của SV thí
nghiệm. Độ dốc càng lớn thì độ nhạy càng cao.
Ngƣỡng độc (threshold): liều lƣợng chất độc thấp nhất
gây ra ngộ độc.
Ngƣỡng độc khác nhau ở các loài SV khác nhau và ở
những môi trƣờng khác nhau. Ví dụ: cùng 1 chất độc
nhƣng ngƣỡng độc của ngƣời khác động vật, thực vật,
và vi sinh vật.
- THÍ NGHIỆM ĐỘC HỌC – THỦY SINH VẬT
Cho SV thí nghiệm tiếp xúc không trực tiếp với hóa chất
bằng cách pha hóa chất đó vào môi trƣờng nƣớc nơi SV
sinh sống.
độ thí nghiệm (mg/L, g/L)
Nồng
SV đƣợc cho tiếp xúc với các giá trị nồng độ khác nhau
pha loãng.
Thí nghiệm độc cấp tính (acute toxicity test)
Thí nghiệm độc mãn tính (chronic toxicity test)
- TIÊU CHUẨN CHỌN LỰA ĐÁP ỨNG/PHẢN HỒI
Rõ ràng
Dễ quan sát
Ý nghĩa sinh học
Đo đếm đƣợc
Theo truyền thống, đáp ứng/phản hồi đƣợc lựa chọn cho
các bƣớc đo đạc đầu tiên trong các thí nghiệm độc học
là số lƣợng “tử vong”.
Bất động; sinh sản; tăng trƣởng; khối lƣợng; số lƣợng loài; …
- SV THÍ NGHIỆM (SV THỦY SINH)
cá giác đầu to
Pimephales promelas
Tảo
Desmodesmus subspicatus
Daphnia magna
- SV THÍ NGHIỆM
- THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM
- LC50 = 100 mg/L
LC50
- LC50 (median lethal concentration): nồng độ
trung bình gây chết 50% động vật thí nghiệm trong
1 khoảng thời gian xác định. Đơn vị thƣờng là mg/l
thể tích dung dịch hóa chất.
Khi phản hồi # tử vong
EC50 (median effective concentration): nồng
độ trung bình gây ảnh hƣởng (hành vi, chức năng
sinh lý) 50% động vật thí nghiệm trong 1 khoảng
thời gian xác định.
- ĐỘC CẤP TÍNH (SHORT-TERM TOXICITY TEST)
Thí nghiệm độc cấp tính nhằm đánh giá độ độc của hóa chất lên
sinh vật thí nghiệm (SV thủy sinh) trong khoảng thời gian phơi
nhiễm ngắn đối với nhiều giá trị nồng độ khác nhau.
Thời gian:
24h hoặc 96h LC50;
48h hoặc 96h EC50.
Phản hồi:
Cá: tử vong;
ĐV không xƣơng sống: bất động;
Tảo: tăng trƣởng.
- ĐỘC MÃN TÍNH (LONG-TERM TOXICITY TEST)
1 chất không gây độc cấp tính không có nghĩa là không có khả năng
gây độc.
Thí nghiệm độc mãn tính nhằm đánh giá tác động có hại của 1 hóa
chất trong khoảng thời gian phơi nhiễm dài với nhiều giá trị nồng độ
khác nhau.
Thời gian: toàn bộ vòng đời, khác nhau tùy theo từng loài SV thí
nghiệm.
Trứng/hợp tử phôi thai nở phát triển trƣởng thành sinh sản
Cá: trứng đƣợc thụ tinh trƣởng thành sinh sản trứng trứng chín
đẻ thành công trứng nở thành công ấu trùng/cá con trƣởng
thành các giai đoạn khác của cuộc đời.
21 ngày: bọ nƣớc Daphnia magna; 275 - 300 ngày: cá giác đầu to
Pimephales promelas.
- ĐỘC MÃN TÍNH
Phản hồi:
Tử vong (ít dùng);
Tăng trƣởng;
Sinh sản;
Dị dạng; …
Đại lƣợng đặc trƣng:
NOEC (No Observed Effect Concentration): nồng độ không quan
sát thấy hiệu ứng, là nồng độ hóa chất cao nhất mà ở đó không quan
sát đƣợc 1 tác động có hại nào đối với SV thí nghiệm.
LOEC (Lowest Observed Effect Concentration): nồng độ thấp nhất
gây ra hiệu ứng quan sát được, là nồng độ hóa chất thấp nhất gây ra
tác động có hại đối với SV thí nghiệm.
- ĐỘC MÃN TÍNH
NOEC: nồng độ cao nhất không quan sát thấy hiệu ứng
LOEC: nồng độ thấp nhất gây hiệu ứng quan sát đƣợc
- MỐI LIÊN HỆ ĐỘC CẤP TÍNH & ĐỘC MÃN TÍNH
MATC (Maximum Acceptable Toxicant Concentration - Nồng độ cao
nhất chấp nhận đƣợc): là nồng độ ngƣỡng độc của 1 hóa chất đƣợc
ƣớc tính trong khoảng NOEC và LOEC.
NOEC < MATC < LOEC
MATC có thể đƣợc tính bằng trung bình cộng của NOEC và LOEC.
AF (Application Factor – Yếu tố áp dụng): là 1 yếu tố dùng dự đoán
nồng độ độc mãn tính (hay nồng độ an toàn) của 1 hóa chất từ thí
nghiệm độc cấp tính.
Ví dụ: 0.5 < MATC < 1.0 (mg/L); LC50 = 10 mg/L
- AF (APPLICATION FACTOR)
AF đƣợc dùng để ƣớc lƣợng MATC của 1 loài SV thủy sinh
mà các thí nghiệm độc mãn tính khó thực hiện đƣợc.
Giả thuyết: AF của 1 loại hóa chất khá ổn định với 1 số loài
SV thí nghiệm.
Giả sử yêu cầu ƣớc lƣợng MATC của 1 hóa chất đối với loài 2
khi biết AF của hóa chất đó trên loài 1 và LC50 loài 2.
MATC2 = AF1 x LC502
- ĐỘC CẤP TÍNH & ĐỘC MÃN TÍNH
Độc cấp tính Độc mãn tính
Tiêu chuẩn thí Tác động # “tử vong”:
Phần lớn là “tử vong”
nghiệm tăng trưởng, sinh sản, …
Thường hơn 4 ngày (2 –
Thời gian Hơn 7 ngày (~ vòng đời)
7 ngày)
ECx
Đại lượng đặc
LC50 hoặc EC50
trưng NOEC và LOEC
Tiêu chuẩn hóa Cao; có nhiều nghi thức Ít; chỉ có vài nghi thức
OECD, US EPA, ASTM và OECD, US EPA, ASTM và
Nghi thức
ISO ISO
nguon tai.lieu . vn
