BÀI GIẢNG 2: ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG - ThS. Phan Thị Mỹ Hạnh

Chia sẻ: Hoang Phi Long Long | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:58

Thêm vào BST

Báo xấu

215
lượt xem 48
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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 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...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÀI GIẢNG 2: ĐỘC HỌC MÔI TRƯỜNG - ThS. Phan Thị Mỹ Hạnh

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