5.3.3.1. Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu độc học môi trường nước được cho là những nghiên cứu cơ bản nhất trong độc học môi trường. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu rất rộng, bao gồm:
- Nước thải (công nghiệp, sinh họat, rỉ rác…)
- Nước sông ngòi (nước mặt)
- Nước giếng (nước ngầm)
- Nước kênh rạch (nước mặt)
- Bùn lắng (sông ngòi, kênh rạch)
- Nước biển và ven biển
- Nước nuôi trồng thủy sản.
5.3.3.2. Phương pháp tiến hành
Làm thế nào để đo được độc tính của một mẫu nước (môi trường nước)? Đơn giản hóa bằng cách dùng sinh vật sống trong nước để đo độc tính của môi trường đang xem xét (mẫu nước). Khi xét nghiệm độc tính cần phải tuân thủ một số qui trình nhất định. Một số qui trình chuẩn thử nghiệm độc học hiện nay đang được sử dụng: qui trình tiêu chuẩn của OECD, ISO, ASTM … theo 2 loại thử nghiệm: thử nghiệm độc tính cấp (Acute toxicity test) và thử nghiệm độc tính mãn (Chronic toxicity test). Và chỉ có những kết quả phép thử nghiệm độc học được tiến hành theo qui trình chuẩn mới được công nhận.
- Với mẫu nước: Cần xử lý sơ bộ (ví dụ nếu mẫu có độ đục cao cần phải khử đục, nếu mẫu có độ mặn cao cũng cần xử lý, pH cao hoặc thấp quá cũng cần trung hòa trườc khi thử nghiệm độc học
- Với mẫu bùn: Cần thiết phải xử lý mẫu ra dạng lỏng bằng dung dịch chiết trước khi tiến hành thử nghiệm độc học.
Dung dịch chiết có thể là nước (phương pháp chiết rút nước) để xét nghiệm phần độc chất (thường là các hợp chất vô cơ) hòa tan trong nước.
Dung dịch chiết có thể là chất hữu cơ như CDMO, CDM (phương pháp chiết rút hữu cơ) để xét nghiệm phần độc chất (thường là các hợp chất hữu cơ) hòa tan trong dung môi hữu cơ.
5.3.3.3. Những yếu tố cần thiết và quan trọng để đo độc tính
Nhóm yếu tố thứ nhất: Độ độc phụ thuộc vào lượng hóa chất tiếp xúc với sinh vật: cường độ chất gây độc, nồng độ chất độc, thời gian tiếp xúc… Tất cả các yếu tố liên quan đến độc đều liên quan đến nồng độ (dose). Có thể nói rằng, tất cả các chất khi vượt quá một liều lượng nào đó thì đều gây độc. Vì vậy mới có các tiêu chuẩn cho các lọai nước dùng với các mục đích sử dụng khác nhau. Ví du: cho nước thải có TCVN nguồn A, B…tiêu chuẩn nước cấp, tiêu chuẩn nước mặt, tiêu chuẩn nước cho nuôi trồng thủy sản…
Nhóm yếu tố thứ hai: Tính chất gây độc, mức độ ảnh hưởng, cách thức các chất độc gây tác động lên sinh vật và hậu quả của nó.
Mối quan hệ giữa hai nhóm yếu tố này chính là liều lượng (dose) và sự tích ứng của sinh vật (bioavailability). Và thí nghiệm độc học là để cho chất độc và sinh vật tiếp xúc với nhau (expose) và chúng ta quan sát quá trình xảy ra với sinh vật và đánh giá bằng các phép đo độ độc. Đây là cơ sở đánh giá sự nguy hại và rủi ro của các chất độc trong môi trường. Hay nói một cách khác, các tác động gây hại lên sức khỏe con người hay sinh vật đang xét thì được gọi là tính độc.
Các phép đo độ độc (hay điểm cuối của thí nghiệm: end point): phụ thuộc vàp phương pháp thí nghiệm cấp tính hay mãn tính. Thường trong thử nghiệm độc học cấp tính thì điểm cuối của thí nghiệm thường là:
- Phép đo là tỷ lệ sinh vật chết tính bằng %: LC (%)
- Phép đo là % chất độc gây ảnh hưởng đến sinh vật: EC%
- Phép đo là các phản ứng sinh hóa của sinh vật (biochemical)
- Phép đo sự bất động của sinh vật (immobility)
- Phép đo thay đổi sinh lý sinh vật (physicologycal)
Còn phép đo khả năng sinh sản thường sử dụng trong các thí nghiệm độc học mãn tính.
5.3.3.4. Đánh giá và ước lượng liều lượng
Thường thì trước khi thí nghiệm độc học, người ta phải tiến hành các bước:
- Ước lượng liều lượng gây độc: nồng độ gây độc làm cho 50% sinh vật chết – LC50
- Nồng độ cao nhất không gây ảnh hưởng cho sinh vật – NOEC (no observed effect concentrtion)