2. Nhiễm độc chì mãn tính
4.1.2.2. Độc tính của dioxin
Dioxin là chất độc nhan tạo, cho đên nay dioxin và DDT được con người biết đến là độc nhất. Dioxin có tính hủy diệt con người và môi trường rất lớn . Về bản chất nó là một loại thuốc diệt cỏ,có thể làm cây cối rụn hết lá và chết.
Hàm lượng dioxin có thể làm cho chuột chết là 0,0022mg/kg,hàm lượng tương đương có thể gây tử vong cho người là 0,1mg (trọng lượng cơ thể khoảng 50kg)
.Cấu tạo ,tính chất ,phân loại và độc tính của dioxin
Dioxin đa clo – hóa hay còn gọi là các chất CDD(hợp chất CDD là nhóm các hydrocacbon chứa clo có cấu trúc tương tự nhau bởi hai cầu oxy nối hai nguyên tử cacbon kề nhau thuộc mỗi vòng).Nhóm của các
hydrocacbon liên kết với clo, chúng giống nhau về cấu trúc. Cấu trúc cơ bản là phân tử dibenzo- p-dioxin(DD) bao gồm hai vòng benzen được nối với cacbon ơ vị trí para bởi hai nguyên tử oxy,nhưng ở đây ta chủ yếu nói đến các chất thuộc đồng phân của nhóm TCDD – Tetra chlorinated dioxin mà điển hình là 2,3,7,8 – TCDD, một loại chất nhất đối với động vật có vú trong nhóm CDD.
Thuât ngữ “chất độc màu da cam” đã từng được nói đến ở Việt Nam thực chất là dioxin – một loại chất diệt cỏ,sở dĩ nó mang cái tên này vì trong chiến tranh ở Việt Nam quân đội Mỹ đã sử dụng các thùng ,được sơn các dải dọc màu da cam bên ngoài,có chứa chất này để rải xuống một số vùng ở miền Nam nhằm tạo điều kiện tiêu diệt quân đội ta.
Các chất diệt cỏ này đều chứa các hoocmon mô phỏng các chất phá hủy cây trồng và cây rừng bằng cách phá hủy hoặc làm rối loạn chức năng trao đổi chất,giữ nước của cây trồng hoặc cây rừng nên thảm thực vật ,mùa màng bị hủy diệt rất nhanh sau khi tiêp xúc với chúng. Viêc xác định mức độ ô nhiễm và tác hại của chúng đòi hỏi các chuyên gia am hiểu về lĩnh vực này và các thiết bị kỹ thuật lien quan khác.
Các nguôn phát sinh dioxin là từ công nghệ chế biến giấy sử dụng các thuốc tẩy co chứa clo,công nghệ nhựa PVC (polyvinylclorua),công nghệ hóa chất và công nghệ sản xuất thiêt bị cách điện ,chất bán dẫn… Tất cả chúng chiếm 5% tổng lượng dioxin phát thải vào môi trường. Còn lại 95% ô nhiễm dioxin là do thiêu đốt các phế phẩm như dụng cụ y tế,đồ chơi trẻ em bằng nhựa dẻo chứa clo.
Tính chất
Dioxin clo-hóa có ở dạng trạng thái rắn không màu hoặc kết tinh của trạng thái tinh khiết. dioxin clo – hóa có ái lực tạo thành các hạt và dễ dàng tách thành từng hạt trong không khí,nước và đất. Bản thân chúng là những chất dễ nóng chảy,nhiệt độ nóng chảy là 295°C. Dioxin bền vững trong môi trường và ít bị phân hủy do yếu tố bên ngoài tác động như nhiệt độ,độ ẩm,hóa chất…dioxin ít tan trong dung môi hưu cơ và không tan trong nước. Dioxin có thể chịu được nhiệt độ từ 800 - 1000°C ,nhưng bị phá hủy bởi tia cực tím hoặc ánh sáng mặt trời. Dioxin hoàn toàn không bị phân hủy sinh học bởi các vi sinh vật thông thường nên chúng tôn tại bền vững trong môi trường.Chu kỳ bán rã của dioxin là từ 3 đến 12 năm.
Phân loại
Các hợp chất trong nhóm dioxin bao gồm 75 hợp chất khác nhau. Họ CDD được chia thành 8 nhóm hóa chất dựa trên số lượng nguyên tử clo có trong phân tử. Nhóm có 1 nguyên tử clo gọi là dioxin đơn clo – hóa (mono- chlorinated dioxin = MCD).Nhóm 2 đến 8 nguyên tử clo được gọi là dioxin 2 clo (di-chlorinated dioxin = DCDD),dioxin 3 clo (tri-chlorinated dioxin = TCDD),dioxin 4 clo(tetra chlorinated dioxin = TCDD),dioxin 5 clo (penta- chlorinated dioxin =PeCDD),dioxin 6 clo(hexa – chlorinated dioxin =HxCDD),dioxin 7 clo(hepta- chlorinated dioxin =HpCDD),dioxin 8 clo(octa- chlorinated dioxin = OCDD).
Các nguyên tử clo có thể gắn vào phân tử dioxin ở bất kỳ vị trí nào trong 8 vị trí,tên của mỗi CDD cho biết số lượng và vị trí của nguyên tử clo. Trong đó,TCDD(tetra chlorinted dioxin),điển hình là2,3,7,8 – TCDD,một trong số các CDD có độc tính mạnh nhất và được nghiên cứu rộng rãi nhất trong các họ CDD,nó được coi là nguyên mẫu về độc tính cho các CDD giống dioxin.
Độc tính.
Dioxin là chất độc nhân tạo nguy hiểm nhất do ít tan trong nước,có ái lực cao với lipid và rất bền vững trong môi trường.Độc tính tùy thuộc vào môi trường tiếp nhận như CDD được tạo ra do ý muốn hay ngoài ý muốn của con người trong quá trình:Sản xuất công nghiệp,giao thông vận tải,chiến tranh,đốt nhiên liệu…
CDD có phạm vi phân tán rộng và chúng tồn tại ở dạng thô hoặc lỏng. Sau đó việc phát thải dioxin hay di chuyển CDD có thể xảy ra, thậm chí cả những nơi nó không được tạo ra trong các quá trình sản xuất.
Dioxin là phức chất rất bền vững ,có ái lực đối với lipid,kém phân húy sinh học và có xu hướng tích lũy sinh học.Một trong những dấu hiệu cho thấy sự lây nhiễm và tích lũy trong cơ thể là chứng ban clo – một căn bệnh về da. Đăc biệt là 2,3,7,8- TCDD,khi bị nhiễm chất này có thể bị ung thư,tổn thương ở da,gan tuyến giáp,tác dụng lên lipid huyết thanh,đái tháo đường,các tác dụng lên hệ tim mạch,hô hấp miễn dịch,thân kinh và sinh sản.
Tác hại của dioxin đối với thực vật - hệ sinh thái rừng.
Dioxin là hóa chất có trong thành phần chất độc màu da cam, bản thân là loại thuốc diệt cỏ làm cho cây cối rụng hết lá và chết. Ngoài ra, chất độc dioxin còn lam ảnh hưởng đến chất lượng dinh dưỡng đến củ,quả,hạt. Hàm lượng các hợp chất chứa nitơ trong hạt bị giảm rất nhiều.
Nhiều loài cây rừng phải hứng chịu một khối lượng chất độc dioxin quá năng nề,ngau sau đó trút hết tầng lá,tán rừng bị phá vỡ,dần dân một số cây bị chết khô,một số cây khác chết từng phần. Bên cạnh đó, một số cây sau thời gian dài phục hồi lại như cũ, không bị ảnh hưởng đến sinh trưởng. Hiện tượng đó cho thấy ảnh hưởng của chất độc dioxin đối với thảm thực vật phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, một trong những yếu tố đó là bản chất của cây. Tính mẫn cảm của mỗi loại là khác nhau đối với dioxin.Hậu quả đầu tiên là làm thay đổi cân bằng sinh thái trong rừng.
Sau khi rải chất độc hóa học, các quần thể của rừng bị tác động mạnh mẽ, số lượng và giống loài bị giảm hoặc có khả năng bị tuyệt chủng. Chịu sự tác động mạnh nhất là các loài chim, thú ăn cỏ lớn, kéo theo các thú ăn thịt. Khi cây chết làm cho thú mất nguồn thức ăn, nước uống nên cơ thể thú gây ra những biến đổi sinh lý và sinh học của chúng. Chính vì vậy nhiều loài thú đã di tản ra ngoài vùng bị nhiễm độc, một số khác trụ lại thì không phả triển.
Tác hại của dioxin đối với động vật – con người. Đối với động vật.
TCDD là một trong những hóa chất độc hại gây nên ngững hiện tượng bệnh lý đặc biệt như sụt cân, teo tuyến ức, ức chế miễn dịch, sinh ung thư và quái thai. Đối với loài gặm nhấm, người ta đã nêu lên là việc tiếp xúc với TCDD trong quá trình hình thành hệ thống miễn dịch của cá thể gây nên tình trạng ức chế các chức năng của tế bào mà về nhiều phương diện giống như hiện tượng cắt bỏ tuyến ức trong thời kỳ sơ sinh.
Chất độc dioxin có nguy hại đến cá, làm hủy hoại thức ăn của cá như sinh khối rong tảo giảm đáng kể, kéo theo các loài cua, tôm, các loại thân mềm(nghêu,sò,ốc) cũng ảnh hưởng không kém.
Bên cạnh đó các loại côn trùng,đặc biệt là loài ong mật có vai trò thụ phấn, rất nhạy cảm với dioxin. Bọ rùa cũng bị nhiễm đôc bởi dioxin trong giai đoan ấu trùng. Ngược lại các quần thể Rệp lại tăng nhanh về số lượng do các loài côn trùng ăn Rệp bị thiệt hại khá nhiều.
Đối với con người.
Dioxin là nguyên nhân gây ô nhiễm cho người ở liều lượng nhiễm độc khoảng 0,0003 mg/g so với trọng lượng cơ thể, gây kích thích da, chóng mặt đau đầu,buồn nôn, có thể gây ngộ độc cấp tính và chỉ 1mg sẽ dẫn đến tử vong. Ngoài ra, dioxin còn gây ngộ độc cho phôi thai, dị dạng và mang tính di truyền ở nồng độ nhiễm độc rất thấp.
Mặc dù 2,3,7,8 – dioxin chỉ chiếm tỉ lệ rất thấp trong chất độc da cam (khoảng hai phần triệu, tức là trong 1kg chất độc màu da cam thì có 2mg dioxin). Ở mức độ này thì không gây tử vong cho người, nhưng nó tiềm tàng trong con người,đến một ngưỡng nhất định sẽ sinh ra các bệnh sinh lý,ảnh hưởng đến thế hệ sau này như chết phôi thai, hư thai, gây dị dạng, khuyết tật, ở một số trẻ em thấy bị hở hàm ếch, các cơ quan chưa có đủ, thần kinh kém phát triển…
Ngoài ra chúng còn gây bệnh trên da: Theo Herxheimer(1899), những công nhân sản xuất TCDD khi bị nhiễm thì da của họ bị nổi mụn trứng cá,sau đó diễn biến tăng dần,có thể bị đen rồi loét. Có thể dioxin tan trong mỡ của chất nhờn dưới da và tác động chủ yếu là clo. Bệnh nhân có thể nặng hơn, có thể bị teo gan rồi chết.Hoặc một số người sử dụng nước thơm có chất béo bôi lên da, bằng chứng là tấm bị kịch của phấn rôm hexaclophen Morhange gây bệnh:
- Viêm mắt
- Ngộ độc cấp tính, đỏ, phù kết mạc - Viêm mống mắt, giác mạc
- Sau cấp tính là phát sinh suy nhược mắt
- Gây ung thư: Do ái lực rất mạnh của dioxin với protein, chúng sẽ hình thành liên kết với phân tử protein làm thay đổi hệ thống gen trong cơ thể người gây ảnh hưởng đến AND, đồng thời cũng làm các gen thay đổi theo hướng dị hình gây ra những khối u ác tính làm tiềm tang cho căn bệnh ung thư quái ác.
Ngoài ra chúng còn gây hiện tượng xuất huyết: Chảy máu đường tiêu hóa trên súc vật thí nghiệm và theo dõi cả trên người. Tổn thương gan: Các dấu hiệu lâm sàng và chỉ tiêu men gan đã cho các nhà khoa học khẳng định rằng gan là cơ quan dioxin gây tổn thương trước nhất, thậm chí gây tử vong. Sẩy thai, quái thai và rối loạn nhiễm sắc thể: Tỉ lệ sẩy thai và quái thai ở phụ nữ và gia súc trong vùng ô nhiễm rất cao. Sẩy thai đi kèm với rối loạn nhiễm sắc thể,gây quái thai,chết bào thai.
Các dị tật này xảy ra theo 3 cơ chế sau:
- Thứ nhât, dioxin vẫn tồn tại trong tự nhiên, như vậy vẫn còn tác động đến phôi thai. - Thứ hai, dioxin trong thiên nhiên đã mất nhưng vân còn tồn lưu trong cơ thể người.
- Thứ ba, dioxin có thể không tồn tại trong tự nhiên và cơ thể nhưng gây tổn thương về cấu trúc di truyền khi tiếp xúc với dioxin về sau này dẫn đến các dị tật bẩm sinh.
Sự nhiễm độc trong cơ thể người thong qua 3 con đường: - Thẩm thấu qua da
- Hô hấp
- Tiêu hóa(do ăn thực phẩm bị nhiễm độc)
Ngay sau khi xâm nhập vào cơ thể, dioxin theo đường máu đến các cơ quan và các mô nhạy cảm, chúng làm thay đổi diện tích tế bào và phá hủy chức năng của tế bào đó. Dưới tác động của dioxin,các tế bào già không chết đi và cũng được thay thế bởi các tế bào trẻ.Chúng phát triển mạnh mẽ làm mất chức năng liên kết các tế bào với nhau tạo thành các khối u hay còn gọi là ung thư.
Khi tiếp xúc với 2,3,7,8 – TCDD các hợp chất chứa clo còn ở trong buồng tử cung hoặc sau khi sinh ra đã làm ảnh hưởng đến hoạt động chức năng tinh thần ở trẻ em đã lơnd hoặc đang phát triển. Các ảnh hưởng gồm cả nhược động và cường động, cũng như hiện tượng giảm sút tập trung chú ý,khả năng nhận thức và phát triển
vận động,ảnh hưởng trong tử cung và ngay sau khi sinh. Dioxin tan trong sữa mẹ, cho nên việc nuôi con bằng sữa mẹ sẽ ảnh hưởng đến con cái.
Dioxin không có tính chất gây đột biến nhưng cần chú ý đến hoạt tính thứ phát của dioxin, bao gồm quá trình sinh hóa bị biến đổi. Trước hết là sự chuyển hóa các monooxygenaza,vì các sản phẩm của các phản ứng trên cơ thể trở thành các chất phát động trong quá trình sinh trưởng và cả các quá trình di truyền độc học trong cơ thể. Sự suy giảm hoạt tính chức năng của hệ miễn dịch trên nên của các dao động chuyển hóa chung, các rối loạn về thực bào cùng với sự gia tăng sản xuất peroxit, cũng có thể làm phá hủy cấu trúc AND hoặc protein,tham gia vào sự phục hồi các tổn thương trên. Khi chuyển dịch tương quan của các phản ứng oxy hóa khử. TCDD có thể gây ảnh hưởng đến sự chuyển hóa các axit nucleic và khả năng chữa lành các tổn thương có thể do bị cảm ứng bởi các tác động nội ngoại sinh,kể cả các tác động tiền tiền tác nhân đột biến.
4.1.3. Độc học của một số chất khí 4.1.3.1. Độc tính của khí SO2
Sunfua dioxit (SO2) là chất khí được hình thành do sự ôxy hóa chất sulphur (lưu huỳnh) khi đốt cháy nhiên liệu có chứa lưu huỳnh (đốt than, dầu và các sản phẩm của dầu...). Độc tính chung của SO2 thể hiện sự rối loạn chuyển hóa prôtêin và đường, thiếu vitamin D và C, ức chế enzym oxidaza. Sự hấp thu một lượng SO2 lớn có khả năng gây bệnh cho hệ thống tạo huyết và tạo ra methemoglobin. SO2 là chất khí gây kích thích mạnh đường hô hấp, khi hít thở phải khí SO2 thậm chí ở cả nồng độ thấp có thể gây co thắt các loại sợi cơ thẳng của phế quản. Nồng độ SO2 lớn có thể gây tăng tiết nhầy ở niêm mạc đường hô hấp trên và ở các nhánh khí phế quản. SO2 ảnh hưởng tới chức năng của phổi, gây viêm phổi, viêm phế quản mạn tính, gây bệnh tim mạch, tăng mẫn cảm ở những người mắc bệnh hen...
Quá trình xâm nhập và tác động:
Hệ thống hô hấp là cửa ngõ xâm nhập đầu tiên của các tác nhân gây bệnh, trong điều kiện môi trường không khí bị ô nhiễm sẽ gây ra các tổn thương ở phổi, làm suy giảm chức năng phổi, viêm đường hô hấp trên, viêm phế quản, viêm phổi, hen phế quản, ung thư phổi... Ô nhiễm không khí còn tác động đến hệ thống tim mạch, mặc dù cơ chế gây bệnh đến nay vẫn chưa rõ ràng. Tuy nhiên nhiều nghiên cứu dịch tễ học trên thế giới đã cho thấy, những bằng chứng về mối liên quan giữa ô nhiễm bụi (PM10, PM2,5) với các bệnh về tim mạch như rối loạn nhịp tim, suy giảm chức năng tim và các bệnh về mạch vành. Bên cạnh đó, ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến hệ thống thần kinh trung ương và thần kinh thực vật gây nhức đầu, chóng mặt, mệt mỏi, ăn kém, khó ngủ, khó tập trung, ra mồ hôi…
- Đối với con người và động vật:
SO2 khi kích thích ứng các niêm mạc mắt và các đường hô hấp trên ở nồng độ rất cao SO2 gây viêm kết mạc, bỏng, đục giác mạc.
Trường hợp tiếp xúc ào ạt với SO2 có thể làm chết người do ngừng hô hấp. Nếu được cứu thoát chết, nạn nhân bị viêm phế quản, viêm phế quản-phổi, hoặc viêm tiểu phế quản xơ tắc, có thể bị co thắt phế quản.
Tác hại của SO2 đối với chức năng phổi nói chung rất mạnh khi có lẫn các hạt bụi trong không khí thở. SO2 trong không khí hít vào nhanh chóng bị hấp thụ khi tiếp xúc với bề mặt ẩm ướt của các đường hô hấp, chuyển thành các dạng hoá chất khác nhau (H2SO3, SO32-) rồi vào hệ tuần hoàn, nhưng tác dụng chính gây ra là ở đường hô hấp. Người ta cho răng phần
lớn SO2 hít vào được giải độc trong các cơ quan bởi các men thành thiosunfonat thấy trong huyết tương và trong sunfat thấy trong nước tiểu.
Độc tính của SO2 khí được trình bày trong bảng:
Triệu chứng Theo Henderson-Haggard Theo Lehmann Hess
mg/m3 ppm (cm3/m3) ppm - Chết nhanh từ 30 phút –
1 giờ
- Nguy hiểm sau khi thở hít 30 phút – 1 giờ
- Kích ừng đường hô hấp, ho
- Giới hạn độc tính - Giới hạn ngửi thấy mùi