Phân tích Dioxin trong mẫu sữa mẹ và góp phần đánh giá phơi nhiễm Dioxin trong cộng đồng dân cư sinh sống tại các khu vực lân cận sân bay Đà Nẵng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGÔ THỊ HUYỀN PHÂN TÍCH DIOXIN TRONG MẪU SỮA MẸ VÀ GÓP PHẦN ĐÁNH GIÁ PHƠI NHIỄM DIOXIN TRONG CỘNG ĐỒNG DÂN CƯ SINH SỐNG TẠI CÁC KHU VỰC LÂN CẬN SÂN BAY ĐÀ NẴNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGÔ THỊ HUYỀN PHÂN TÍCH DIOXIN TRONG MẪU SỮA MẸ VÀ GÓP PHẦN ĐÁNH GIÁ PHƠI NHIỄM DIOXIN TRONG CỘNG ĐỒNG DÂN CƯ SINH SỐNG TẠI CÁC KHU VỰC LÂN CẬN SÂN BAY ĐÀ NẴNG Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. Nguyễn Hùng Minh TS. Phạm Thị Ngọc Mai Hà Nội – 2014 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn đối với TS. Nguyễn Hùng Minh (Phòng thí nghiệm Dioxin, Trung tâm Quan trắc môi trường, Tổng cục Môi trường) và TS. Phạm Thị Ngọc Mai (Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội), người đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn em hoàn thành luận văn này. Em xin gửi tới các thầy cô giáo trong trường Đại Học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, đặc biệt là các thầy cô trong Khoa Hóa học lòng tri ân sâu sắc vì những kiến thức các thầy cô truyền đạt cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các anh chị và các bạn đồng nghiệp trong Phòng thí nghiệm Dioxin, Trung tâm Quan trắc Môi trường, Tổng cục môi trường đã nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình thực hiện luận văn này. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến Dự án xây dựng phòng thí nghiệm Dioxin tại Việt Nam (AP-16657 và BMGF-50799) và chương trình nghiên cứu khoa học KHCN-33.01/11-15 từ chương trình nghiên cứu Khoa học và Kĩ thuật quốc gia KHCN-33/11-15 (Nghiên cứu và khắc phục hậu quả lâu dài của chất độc da cam/Dioxin đối với môi trường và sức khỏe con người Việt Nam ) vì đã hỗ trợ kinh phí để em có thể hoàn thành được luận văn này. Hà nội, 24/11/2014 Học viên Ngô Thị Huyền MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3 1.1. Giới thiệu chung về các hợp chất Dioxin 3 1.1.1. Cấu tạo 3 1.1.2. Tính chất 5 1.1.3. Cơ chế gây độc và độc tính của Dioxin … 6 1.1.4. Nguồn phát thải Dioxin ra môi trường 9 1.1.5. Nguồn phơi nhiễm Dioxin ở người 11 1.1.6. Các nghiên cứu về phân tích Dioxin trong mẫu sữa mẹ 11 1.2. Giới thiệu sơ lược về khu vực lấy mẫu 13 1.2.1. Vị trí địa lý 13 1.2.2. Tình trạng nhiễm độc Dioxin tại sân bay Đà Nẵng 13 1.2.3. Tình trạng phơi nhiễm Dioxin ở cộng đồng dân cư sinh sống lân cận sân bay Đà Nẵng 14 1.3. Tổng quan về phương pháp phân tích Dioxin trong mẫu sữa 16 1.3.1. Phương pháp tách chiết 16 1.3.2. Phương pháp làm sạch 17 1.3.3. Phương pháp định lượng chất phân tích 19 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1. Đối tượng nghiên cứu 23 2.1.1. Chỉ tiêu phân tích 23 2.1.2. Đối tượng phân tích 23 2.2. Nội dung nghiên cứu 24 2.3. Phương pháp nghiên cứu 25 2.3.1. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu 25 2.3.2. Phương pháp phân tích mẫu 26 2.4. Hóa chất, chất chuẩn, dụng cụ, thiết bị 27 2.4.1. Hóa chất 27 2.4.2. Chất chuẩn 28 2.4.3. Dụng cụ 29 2.4.4. Thiết bị 30 2.5. Thực nghiệm 30 2.5.1. Khảo sát hệ dung môi chiết 30 2.5.2. Quy trình chiết mẫu 31 2.5.3. Quy trình làm sạch 31 2.5.4. Điều kiện phân tích trên thiết bị HRGC/HRMS 32 2.5.5. Khảo sát độ chính xác của phương pháp phân tích 32 2.5.6. Phân tích mẫu sữa thu thập tại Đà Nẵng 33 2.5.7. Tính toán và đánh giá kết qủa phân tích 33 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1. Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp phân tích 35 3.1.1. Đường chuẩn phân tích Dioxin 35 3.1.2. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của thiết bị và phương pháp 36 3.1.3. Kết quả bước khảo sát dung môi chiết 37 3.1.4. Kết quả đánh giá hiệu suất quá trình chiết và làm sạch 38 3.1.5. Kết quả đánh giá độ chính xác của phương pháp phân tích 39 3.2. Kết quả phân tích Dioxin trong mẫu sữa tại Đà Nẵng 43 3.2.1. Hàm lượng Dioxin trong mẫu sữa thu thập tại phường Khuê Trung 43 3.2.2. Hàm lượng Dioxin trong mẫu sữa thu thập tại phường An Khê 44 3.2.3. Hàm lượng Dioxin trong mẫu sữa thu thập tại phường Hòa Thuận Tây… . 45 3.2.4. Hàm lượng Dioxin trong mẫu sữa mẹ thu thập tại phường Chính Gián 47 3.2.5. Hàm lượng Dioxin tiêu thụ hàng ngày (pg/kg bw/ngày) ở trẻ 47 3.3. Đánh giá kết qủa phân tích mẫu sữa mẹ tại Đà Nẵng 48 3.3.1. Đánh giá kết qủa phân tích hàm lượng 17 đồng loại Dioxin theo khối lượng và TEQ 48 3.3.2. Đánh giá đặc trưng đồng loại Dioxin 50 3.3.3. So sánh kết quả của luận văn với một số nghiên cứu trên thế giới 51 3.3.4. Đánh giá lượng tiêu thụ hàng ngày (TDI) ở trẻ 55 KẾT LUẬN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHỤ LỤC 64 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Số nhóm đồng loại của các hợp chất Dioxin 3 Bảng 1.2: Thông số thể hiện tính chất của một số đồng loại Dioxin 5 Bảng 1.3: Hệ số độc tương đương của 17 đồng loại độc Dioxin 8 Bảng 1.4: Tóm tắt một số kết quả nghiên cứu phân tích Dioxin trong mẫu sữa 12 Bảng 1.5: Tóm tắt một số kết quả nghiên cứu sử dụng thiết bị HRGC/HRMS 20 Bảng 1.6: Tóm tắt một số kết quả nghiên cứu sử dụng phương pháp CALUX 22 Bảng 2.1: Mười bảy chỉ tiêu phân tích Dioxin 23 Bảng 2.2: Số lượng và kí hiệu mẫu đã thu thập 24 Bảng 2.3: Tóm tắt thông tin mẫu sữa mẹ tại Đà Nẵng 25 Bảng 2.4: Nồng độ dung dịch chuẩn dựng đường chuẩn 28 Bảng 2.5: Điều kiện chiết mẫu trên thiết bị chiết lỏng - rắn áp suất cao 31 Bảng 2.6: Điều kiện tách và phân tích các chất Dioxin 32 Bảng 3.1: Phương trình hồi qui và hệ số tương quan tuyến tính của đường chuẩn 35 Bảng 3.2: Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp phân tích 36 Bảng 3.3: Mức khảo sát dung môi chiết mỡ trong mẫu sữa bột 38 Bảng 3.4: Hiệu suất thu hồi chất chuẩn 13 C khi phân tích mẫu sữa bột 38 Bảng 3.5: Hiệu suất thu hồi chất chuẩn khi phân tích mẫu lặp thêm chuẩn 42 Bảng 3.6: Hàm lượng PCDD/Fs và tổng TEQ (pg/g mỡ) trong mẫu sữa mẹ, thu thập tại phường Khuê Trung 43 Bảng 3.7: Hàm lượng PCDD/Fs và tổng TEQ (pg/g mỡ) trong mẫu sữa mẹ, thu thập tại phường An Khê 44 Bảng 3.8: Hàm lượng PCDD/Fs và tổng TEQ (pg/g mỡ) trong mẫu sữa mẹ, thu thập tại phường Hòa Thuận Tây 45 Bảng 3.9: Hàm lượng PCDD/Fs và tổng TEQ (pg/g mỡ) trong mẫu sữa mẹ, thu thập tại phường Chính Gián 46 Bảng 3.10: Lượng tiêu thụ PCDD/Fs hàng ngày (pg/kg bw/ngày) ở trẻ 48 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cấu trúc hóa học của 17 đồng loại Dioxin 4 Hình 1.2: Cấu trúc chung của các hợp chất policlo biphenyl 5 Hình 1.3: Cơ chế gây độc của các đồng loại Dioxin 7 Hình 1.4: Sơ đồ cơ chế của phương pháp CALUX 21 Hình 2.1: Bản đồ lấy mẫu 24 Hình 2.2: Quy trình phân tích mẫu sữa sử dụng thiết bị HRGC/HRMS 33 Hình 3.1: Độ thu hồi trung bình của chất chuẩn trong mẫu 39 Hình 3.2: Phần trăm sai lệch của chất phân tích khi phân tích mẫu lặp 40 Hình 3.3: Hàm lượng Dioxin trong mẫu sữa tại Đà Nẵng 48 Hình 3.4: Đặc trưng đồng loại của Dioxin theo nồng độ khối lượng trong mẫu sữa mẹ 50 Hình 3.5: Đặc trưng đồng loại của Dioxin theo TEQ trong mẫu sữa mẹ 51 Hình 3.6: So sánh hàm lượng Dioxin trong mẫu sữa mẹ của luận văn với một số… nước trên thế giới ……53 Hình 3.7: So sánh kết quả phân tích hàm lượng Dioxin trong mẫu sữa mẹ 54 Hình 3.8: So sánh mức tiêu thụ PCDD/Fs hàng ngày ở trẻ ……55 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Bw: khối lượng cơ thể (body weight) k.l mỡ: khối lượng mỡ GC: Gas Chromatography HpCDD: Heptaclo Dibenzo-Para Dioxin HpCDF: Heptaclo Dibenzo Furan HRMS: High Resolution Mass Spectrometry HxCDD: Hexaclo Dibenzo-Para Dioxin HxCDF: Hexaclo Dibenzo Furan OCDD: Octaclo Dibenzo-Para Dioxin OCDF: Octaclo Dibenzo Furan PCB: Polyclobiphenyl PCDD: Polyclo Dibenzo-Para Dioxin PCDF: Polyclo Dibenzo Furan PeCDD: Pentaclo Dibenzo-Para Dioxin PeCDF: Pentaclo Dibenzo Furan TCDD: Tetraclo Dibenzo-Para Dioxin TCDF: Tetraclo Dibenzo Furan TDI: Lượng tiêu thụ hàng ngày (Tolerable Daily Intake) TEQ : Độ độc tương đương (Toxic Equivalency Quantity) TT: Thứ tự TB: Trung bình KT, AK, HTT, CG: Khuê Trung, An Khê, Hòa Thuận Tây, Chính Gián WHO: Tổ chức Y tế thế giới (World Health Organization) 1 MỞ ĐẦU Dioxin là một nhóm các hợp chất hóa học được đưa vào danh sách các chất ô nhiễm môi trường khó phân hủy trong quy ước Stockholm – một công ước quốc tế về bảo vệ sức khỏe con người và môi trường trước nguy cơ do các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy gây ra. Những hợp chất này là các sản phẩm phụ phát thải không chủ định từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, đặc biệt là các quá trình đốt cháy. Ngoài những trường hợp phơi nhiễm với các hợp chất Dioxin do các vụ tai nạn hóa chất xảy ra trên thế giới, theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO) con người chủ yếu bị phơi nhiễm với các hợp chất này qua con đường tiêu thụ thực phẩm bị nhiễm độc Dioxin. Nhiều nghiên cứu về tác hại của Dioxin đã cho thấy các hợp chất này, đặc biệt là 2,3,7,8-tetraclodizenzo-p-Dioxin (TCDD) gây ra một số ảnh hưởng nghiêm trọng đối với môi trường và sức khỏe con người. [36] Tại Việt Nam, một lượng rất lớn các chất diệt cỏ được ước tính chứa khoảng trên 360 kg Dioxin được quân đội Mỹ phun rải xuống nhiều khu vực tại miền Nam trong suốt những năm 1962 - 1971 trong cuộc chiến tranh Việt Nam - Mỹ. [19] Trong suốt khoảng thời gian đó, sân bay Đà Nẵng, thành phố Đà Nẵng là một trong số những sân bay quân sự đã được sử dụng làm địa điểm tập trung, lưu trữ, trộn và nạp chất diệt cỏ chứa Dioxin để chuẩn bị cho các phi vụ phun rải cũng như tẩy rửa hóa chất dư sau khi phun rải. Sân bay này đã được xác định là một“điểm nóng” về nhiễm độc Dioxin tại Việt Nam do mức độ tồn lưu Dioxin rất cao được phát hiện thấy trong các mẫu đất, trầm tích và thủy sinh thu thập tại đây. Ngoài ra, một số nghiên cứu tiến hành phân tích mẫu sinh phẩm người (máu, sữa mẹ) sinh sống lân cận sân bay Đà Nẵng cho thấy hàm lượng Dioxin, đặc biệt là hàm lượng của chất độc TCDD rất cao. [32, 39] Một số nghiên cứu dịch tễ học tiến hành tại cộng đồng dân cư sinh sống xung quanh điểm nóng sân bay Đà Nẵng cho thấy sự xuất hiện của một số bệnh nghiêm trọng trong đó có ung thư, rối loạn sinh sản ở phụ nữ và đặc biệt khuyết tật bẩm sinh ở trẻ em. Vì vậy, cộng đồng dân cư sinh sống xung quanh sân bay đang đối mặt [...]... phơi nhiễm Dioxin cao Tuy nhiên, cho đến nay những nghiên cứu đánh giá phơi nhiễm Dioxin trong cộng đồng dân cư sinh sống tại khu vực xung quanh sân bay Đà Nẵng còn rất ít Nhận thấy tầm quan trọng và tính cấp thiết của việc đánh giá mức độ phơi nhiễm của cư dân sống gần sân bay Đà Nẵng, chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu Phân tích Dioxin trong mẫu sữa mẹ và góp phần đánh giá phơi nhiễm Dioxin trong. .. Dioxin trong cộng đồng dân cư sinh sống tại các khu vực lân cận sân bay Đà Nẵng Luận văn này được thực hiện với mục tiêu đánh giá sơ bộ mức độ phơi nhiễm của các cộng đồng dân cư sinh sống tại bốn phường lân cận sân bay Đà Nẵng gồm Khu Trung, quận Cẩm Lệ; Hòa Thuận Tây, quận Hải Châu và hai phường An Khê và Chính Gián, thuộc quận Thanh Khê với các chất Dioxin và nguy cơ phơi nhiễm ở trẻ sơ sinh qua con... đất; 150 pg/g TEQ đối với trầm tích và 4 pg/g khối lượng tươi).[7] Vì vậy, sân bay Đà Nẵng đã được xác định là một trong những điểm nóng nghiêm trọng về nhiễm độc Dioxin từ trong chiến tranh tại Việt Nam 1.2.3 Tình trạng phơi nhiễm Dioxin ở cộng đồng dân cư sinh sống lân cận sân bay Đà Nẵng Nghiên cứu của Ban 10-80 (2000) tiến hành lấy mẫu máu của dân cư sinh sống tại các vùng bị phun rải hóa chất ở... Đối tượng phân tích Đối tượng nghiên cứu của luận văn là các mẫu sữa của các bà mẹ sinh con đầu lòng được thu thập tại bốn phường lân cận sân bay Đà Nẵng gồm An Khê, Khu Trung, Chính Gián và Hòa Thuận Tây Người cho mẫu phải có thời gian sống tại những khu vực này ít nhất là 5 năm Vị trí các phường tiến hành lấy mẫu được đánh dấu trong hình 2.1 23 Hình 2.1: Bản đồ lấy mẫu Số lượng và kí hiệu mẫu được... pháp phân tích Dioxin trong mẫu sữa thu thập tại Đà Nẵng, thông qua các bước: + Khảo sát hệ dung môi chiết mẫu; hoàn thiện quy trình xử lý và phân tích 24 mẫu trên thiết bị HRGC/HRMS; + Kiểm tra độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp phân tích thông qua phân tích mẫu lặp thêm chuẩn trên nền mẫu sữa bột; - Áp dụng quy trình đã đánh giá vào phân tích mẫu thực tế; đưa ra kết quả hàm lượng Dioxin. .. tổng diện tích khu vực sân bay là 842 ha, trong đó diện tích khu vực hàng không dân dụng là 150 ha Sân bay Đà Nẵng có phía Bắc giáp với phường Chính Gián, quận Thanh Khê; phía Nam giáp phường Khu Trung, quận Cẩm Lệ; phía Tây giáp với phường An Khê; phía Đông giáp với phường Hòa Thuận Tây, quận Hải Châu 1.2.2 Tình trạng nhiễm độc Dioxin tại sân bay Đà Nẵng Trong cuộc chiến tranh do Mỹ tiến hành tại miền... nhiễm ở trẻ sơ sinh qua con đường bú sữa mẹ bị nhiễm độc thông qua việc phân tích hàm lượng Dioxin trong mẫu sữa mẹ và liều lượng tiêu thụ Dioxin hàng ngày ở trẻ Phân tích Dioxin trong mẫu sữa mẹ là một phép phân tích phức tạp do hàm lượng chất phân tích chỉ ở cấp vết/siêu vết, hơn nữa vấn đề tách chiết chất phân tích ra khỏi nền mẫu gặp khó khăn do mẫu sữa có thành phần phức tạp gồm chất béo, protein,... Hòa và Đà Nẵng cho thấy hàm lượng Dioxin trong các mẫu sinh phẩm của người đều rất cao so với vùng Hải Phòng - vùng đối chứng, vượt xa giới hạn cho phép của Mỹ và các nước phát triển.[2] Báo cáo tổng thể do công ty Hatfield tiến hành năm 2009 khi phân tích 14 mẫu sữa mẹ và 94 mẫu máu tại Đà Nẵng cho thấy Dioxin được tìm thấy trong tất cả các mẫu đã phân tích và hàm lượng TCDD cao nhất được tìm thấy trong. .. là đánh giá tình trạng phơi nhiễm Dioxin ở người, sữa mẹ là một trong những đối tượng chính được sử dụng do phương pháp lấy mẫu tương đối không phức tạp Hơn nữa, thông qua phân tích hàm lượng Dioxin trong mẫu sữa mẹ các nhà nghiên cứu còn có thể đánh giá được nguy cơ phơi nhiễm Dioxin ở trẻ bú sữa mẹ bị nhiễm độc Dioxin Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu được tiến hành để xác định hàm lượng Dioxin. .. phố Đà Nẵng (2005), thành phố 15 có tới 7510 người dân bị nghi nhiễm chất độc da cam, trong đó có 2410 người ở thế hệ thứ hai và 34 người ở thế hệ thứ ba 1.3 Tổng quan về phương pháp phân tích Dioxin trong mẫu sữa Về cơ bản, phân tích Dioxin trong mẫu sữa gồm các giai đoạn chính gồm tách chiết chất phân tích ra khỏi nền mẫu, làm sạch dịch chiết mẫu để loại bỏ tạp chất và định lượng các chất phân tích . HUYỀN PHÂN TÍCH DIOXIN TRONG MẪU SỮA MẸ VÀ GÓP PHẦN ĐÁNH GIÁ PHƠI NHIỄM DIOXIN TRONG CỘNG ĐỒNG DÂN CƯ SINH SỐNG TẠI CÁC KHU VỰC LÂN CẬN SÂN BAY ĐÀ NẴNG Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã. sân bay Đà Nẵng, chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu Phân tích Dioxin trong mẫu sữa mẹ và góp phần đánh giá phơi nhiễm Dioxin trong cộng đồng dân cư sinh sống tại các khu vực lân cận sân bay. NGÔ THỊ HUYỀN PHÂN TÍCH DIOXIN TRONG MẪU SỮA MẸ VÀ GÓP PHẦN ĐÁNH GIÁ PHƠI NHIỄM DIOXIN TRONG CỘNG ĐỒNG DÂN CƯ SINH SỐNG TẠI CÁC KHU VỰC LÂN CẬN SÂN BAY ĐÀ NẴNG LUẬN VĂN