Bài giảng độc tố học môi trường bài 9 ths trần thị mai phương

CÁC PHẢN ỨNG CỦA SINH VẬT VỚI CHẤT ĐỘC MP XÂM NHẬP ĐỘC CHẤT VÀO CƠ THỂ CÁC PHẢN ỨNG CỦA SINH VẬT VỚI ĐỘC TỐ    Sự di chuyển chất độc qua chuỗi sinh dưỡng (food chain) Sự tích tụ chất độc thể sinh vật (bioaccumulation) Sự tích ứng sinh học cá thể sinh vật (bioavailability) Sự tích tụ sinh học TCDD chuỗi dinh dưỡng Những số đánh giá độc học    Hệ số cô đọng sinh học BCF (Bioconcentration factor) Hệ số tích tụ sinh học BAF (Bioaccumultion factor) Hệ số khuyếch đại sinh học BMF (Biomagnification factor) SỰ TÍCH TỤ SINH HỌC (BIOACCUMULATION)    Thường tích tụ sinh học nghiên cứu chất độc tiếp xúc trực tiếp với cá thể sinh vật môi trường sống qua hai số BCF BAF Việc nghiên cứu thường đơn giản tìm ngun nhân nhanh chóng Hệ số cô đọng sinh học BCF tỷ số đo nồng độ chất độc thể sinh vật (mg/kg) với nồng độ chất độc môi trường thành phần (mg/kg) BCF = Cbio/Cenv SỰ TÍCH TỤ SINH HỌC (BIOACCUMULATION)   Cũng tính hệ số BCF tỷ số số tốc độ đồng hóa Ka số tốc độ đào thải (dị hóa hay tiết) Kd BCF = Ka/Kd Hệ số tích tụ sinh học BAF tỷ số đo nồng độ chất độc thể sinh vật (mg/kg) với nồng độ chất độc thức ăn (mg/kg) Đôi thức ăn nước uống (mg/l) BAF = Cbio/Cfood (Cwater) SỰ TÍCH TỤ SINH HỌC (BIOACCUMULATION     Các số tính tốn sau phân tích hàm lượng chất độc thể phương pháp phân tích hóa học Mẫu sinh vật gan cá hay thịt cá nghiên cứu tích tụ sinh học cá, Mẫu mỡ hay sữa nghiên cứu động vật có vú, trứng hay thịt chim Sự lựa chọn mẫu sinh học phụ thuộc vào quan có khả tích tụ sinh học lớn Các yếu tố ảnh hưởng lên tích tụ sinh học    Chất độc bền (khả phân hủy kém) số tích tụ sinh học lớn Chất độc có khả hịa tan mỡ cao có số tích tụ sinh học cao Các thể sinh vật khác có số tích tụ sinh học khác với lọai độc chất Các sinh vật có hàm lượng mỡ khả tích tụ sinh học chất độc Gía trị BCF tích tụ sinh học   Giá trị Kow chất độc khoảng từ – 6,5 chất có tích tụ sinh học lớn Khi tính tốn thấy giá trị logBCF logKow hai giá trị có hàm bậc nhất, tương ứng lớn Nghiên cứu điển hình: Tích tụ Hg Canada Nghiên cứu điển hình: Tích tụ Hg Canada Nghiên cứu điển hình: Tích tụ Hg Canada Tích tụ Hg Canada Nghiên cứu điển hình: Tích tụ Hg Canada Hàm lượng Hg cá vua Hàm lượng Hg hào Hàm lượng Hg chồn CÁC DẤU HIỆU SINH HỌC (BIOMAKERS)    Dấu hiệu sinh học tất đáp ứng, trả lời tế bào sinh vật hay cá thể sinh vật tác dụng chất độc Dấu hiệu sinh học khác với thị sinh học Chỉ thị sinh học (bioindicateur) biểu quần thể sinh vật (có thể quan sát được) có tác dụng chất độc Dấu hiệu sinh học mở đầu cho việc đánh dấu cho tiếp xúc sinh vật với chất độc Qua đánh giá ảnh hưởng tác hại chất độc lên sinh vật Mức độ dấu hiệu sinh học     Mức độ 1: Phản ứng sinh học tế bào – đặc trưng cho loại chất độc Mức độ 2: Thay đổi sinh lý thể sinh vật Mức độ 3: Thay đổi quần thể Mức độ 4: Thay đổi hệ sinh thái, cộng đồng sinh vật Dấu hiệu sinh học mức độ tế bào   Ức chế chất tế bào: chất độc gắn vào vị trí phản ứng làm chất khơng tham gia phản ứng sinh hóa - thường gặp chất độc có nhóm chức giống chất tham gia phản ứng Thay đổi phản ứng sinh hóa tế bào: chất độc thay chất phản ứng làm sai lệch chế phản ứng Thường trường hợp chất độc có cấu tạo hóa học gần giống chất tham gia phản ứng (hocmon) Dấu hiệu sinh học mức độ tế bào      Nhiễm độc Pb ức chế ALAD (aminolaevulinic acid dehydratase-enzime liên quan đến q trình tổng hợp máu) Theo dõi phản ứng khử Methallothionen chất độc Cd POPs, Carbamat…trong thể sinh vật liên quan đến phản ứng ức chế AChE Rodenticides ảnh hưởng đến Anticogulant Clotting Protein (một lọai protein chống động tụ) PAHs ảnh hưởng đến phản ứng khử nhóm enzime Monooxygenase: CYTP450 (Cytochrom), EROD (Ethoxyresorufin - O – Deethylase) hay AHH (Aryl hydrocacbon hydroxylase) Dấu hiệu sinh học mức độ cá thể    Thay đổi hình dạng: Như làm vỏ trứng mỏng, dày chim bị nhiễm DDT hay PCBs Thay đổi sinh lý: Hiện tượng cá thể có biểu giới tính đực Mất khả sinh sản: Hiện tượng số lượng cá thể quần thể sinh vật giảm Ví dụ điển hình: Tràn dầu Exxon Valdez     Năm 1989, vụ tràn dầu lớn xảy Prince William Sound, Alaska, tàu chở dầu Exxon Valdez cập cảng Aleyeska Marine Khoảng 10,000,000 gallons dầu tràn lỗ thủng lớn 600 foot đáy hầm chứa dầu Hậu quả: Hàng ngàn ốc hến chết thời gian sau 35,000 chim chết vùng Phí xử lý: tỷ USD Ví dụ điển hình: NASA Challenger     Năm1986, tai nạn làm 73 thùng chứa chất oxy hydro lỏng phát nổ Kennedy Space Center Florida Trong có khoảng 51L chất nổ TNT Tai nạn làm hỏng tàu vũ trụ trị giá hàng tỷ USD Tác hại ... DẤU HIỆU SINH HỌC (BIOMAKERS)    Dấu hiệu sinh học tất đáp ứng, trả lời tế bào sinh vật hay cá thể sinh vật tác dụng chất độc Dấu hiệu sinh học khác với thị sinh học Chỉ thị sinh học (bioindicateur)... trứng hay thịt chim Sự lựa chọn mẫu sinh học phụ thuộc vào quan có khả tích tụ sinh học lớn Các yếu tố ảnh hưởng lên tích tụ sinh học    Chất độc bền (khả phân hủy kém) số tích tụ sinh học lớn... TÍCH TỤ SINH HỌC (BIOACCUMULATION     Các số tính tốn sau phân tích hàm lượng chất độc thể phương pháp phân tích hóa học Mẫu sinh vật gan cá hay thịt cá nghiên cứu tích tụ sinh học cá, Mẫu