ĐA
̣
I HO
̣
C QUÔ
́
C GIA HA
̀
NÔ
̣
I
TRƯƠ
̀
NG ĐA
̣
I HO
̣
C KHOA HO
̣
C TƯ
̣
NHIÊN
Bùi Thị Kiều Trang
ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM NICOTIN TRONG
I HO
̣
C KHOA HO
̣
C TƯ
̣
NHIÊN
Bùi Thị Kiều Trang ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM NICOTIN TRONG
MÔI TRƯỜNG KHÍ NƠI SẢN XUẤT THUỐC LÁ
VÀ TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐẾN SỨC KHỎE NGƯỜI LAO ĐỘNG Chuyên nga
̀
nh: Khoa học Môi trường
M s: 60 85 02 LUÂ
̣
N VĂN THA
̣
C SI
̃
1.1.3. Tính chất dƣợc học và độc tính của nicotin 4
1.1.4. Cơ chế xâm nhập của nicotin vào cơ thể 8
1.1.5. Những biến đổi hóa học của nicotin trong cơ thể sống 9
1.2. Tìm hiểu về thuốc lá, hiện trạng sản xuất và sử dụng trên thế giới và
ở Việt Nam 12
1.2.2. Hiện trạng sản xuất và sử dụng thuốc lá trên thế giới 15
1.2.3. Hiện trạng sản xuất và sử dụng thuốc lá ở Việt Nam 16
1.2.4. Khói thuốc lá 24
1.2.5. Tác hại của khói thuốc lá 26
1.2.6. Tác hại của hút thuốc lá thụ động 29
1.3. Các phƣơng pháp phân tích nicotin 30
1.3.1. Phƣơng pháp quang phổ 30
1.3.2. Phƣơng pháp sắc ký lỏng cao áp 31
1.3.3. Phương pháp sắc ký khí 31
CHƢƠNG 2. 34
ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34
2.1. Đối tƣợng và đặc trƣng vùng lấy mẫu nghiên cứu 34
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu 34
2.1.2. Đặc trƣng vùng nghiên cứu 35
Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường
83
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 36
2.2.1. Phƣơng pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS) 36
2.2.2. Phƣơng pháp sắc ký khí detectơ cộng kết điện tử (GC/ECD) 37
2.2.3. Phương pháp chiết lỏng - lỏng 38
2.3. Các phƣơng pháp lấy mẫu 38
2.3.1. Phƣơng pháp lấy mẫu khí 38
2.3.2. Phƣơng pháp lấy mẫu máu 39
bệnh tại Viện Y học Cổ truyền Quân đội 61
3.3. Đánh giá mối tƣơng quan giữa nồng độ nicotin trong máu và bệnh
tật của ngƣời lao động 63
3.4. Một số ảnh hƣởng của nicotin đến sức khỏe ngƣời lao động 65
3.5. Bàn luận về giải pháp làm giảm thiểu ảnh hƣởng xấu của nicotin
trong môi trƣờng khí đến ngƣời lao động 67
KẾT LUẬN 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO 71
PHỤ LỤC 76
Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường
85 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ETS
Environmental tobacco smoke
Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường
86
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tỷ lệ và số người hút thuốc theo vùng 15
Bảng 1.2. Tỷ lệ sử dụng thuốc lá theo giới tính và nơi cư trú, nhóm tuổi
và nhóm thu nhập 18
Bảng1.3. Thị phần các nhãn hiệu thuốc lá giai đoạn 2002 - 2005 (%) 22
Bảng 2.1. Điều kiện và vị trí lấy mẫu khí tại Trường Đại học Khoa học
Tự nhiên 42
Bảng 2.2. Điều kiện và vị trí lấy mẫu khí tại cơ sở sản xuất thuốc lá
Thăng Long, Hà Nội 42
Bảng 2.3. Độ thu hồi nicotin tương ứng với 3 loại dung dịch xử lý mẫu 44
Bảng 2.4. Độ thu hồi nicotin sau khi tách chiết 45
Bảng 3.1. Số đếm diện tích píc và nồng độ nicotin chuẩn 48
Hình 1.3. Ảnh hưởng của nicotin đến các cơ quan trong cơ thể 5
Hình 1.4. Chuyển hóa giữa nicotin và cotinin 6
Hình 1.5. Cây thuốc lá 12
Hình 1.6. Quy trình công nghệ sản xuất thuốc lá điếu 13
Hình 1.7. Tỷ lệ người hút thuốc lá theo giới tại Việt Nam 17
Hình 1.8. Tỷ lệ nam tuổi 15 trở lên hút thốc lá phân theo mức thu nhập 20
Hình 1.9. Tổng sản lượng thuốc lá qua các năm 21
Hình 1.10. Thành phần độc chất trong thuốc lá 25
Hình 1.11. Tác hại của khói thuốc lá đến các cơ quan trong cơ thể con người
27
Hình 1.12. Những bệnh ung thư mà thuốc lá mang lại 28
Hình 1.13. Sơ đồ khối thiết bị sắc ký khí 32
Hình 3.1. Sắc đồ phân tích chất chuẩn nicotin trên GC/ECD 47
Hình 3.2. Đồ thị đường ngoại chuẩn nicotin 48
Hình 3.4. Sắc đồ khối phổ của nicotin 51
Hình 3.5. Biểu đồ tỷ lệ đối tượng nghiên cứu phân loại theo giới tính 55
Hình 3.6. Biểu đồ tỷ lệ đối tượng nghiên cứu phân loại theo nhóm tuổi đời
56
Hình 3.7. Biểu đồ tỷ lệ đối tượng nghiên cứu phân loại theo tuổi nghề 57
Hình 3.8. Biểu đồ tỷ lệ đối tượng nghiên cứu phân loại theo vị trí làm việc
58
Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường
89
Hình 3.9. Mối liên quan giữa hàm lượng nicotin trong máu và tình trạng
bệnh tật ở người lao động làm việc trong nhà máy thuốc lá Thăng Long 64
Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường
2
thành phần chính gây hại đến sức khỏe con người, nó là chất gây độc thần
kinh rất mạnh, gây ảnh hưởng đến da, phổi, tim mạch.
Trong quá trình sản xuất thuốc lá đã làm thải ra một lượng khói và bụi
thuốc lá đáng kể gây ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động tại nơi sản xuất.
Ở nước ta vấn đề về sức khỏe của công nhân làm việc trong môi trường thuốc
lá đã được nghiên cứu từ những năm 1960. Năm 1996, bệnh nhiễm độc
nicotin được công nhận là bệnh nghề nghiệp. Tuy nhiên, vẫn chưa có những
nghiên cứu chuyên sâu về vấn đề này để đưa ra lời cảnh báo và biện pháp
giảm thiểu tác hại của khói thuốc lá trong khu vực sản xuất đến sức khỏe
người lao động.
Với mong muốn tìm hiểu được mức độ ô nhiễm và mối tương quan
giữa nicotin trong môi trường khí nơi sản xuất thuốc lá với sức khỏe người
lao động, luận văn đã lựa chọn đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm nicotin
trong môi trường khí nơi sản xuất thuốc lá và tác động của nó đến sức khỏe
người lao động” để có thể đưa ra lời cảnh báo về mức độ ảnh hưởng của
nicotin trong không khí xung quanh khu vực sản xuất thuốc lá đến sức khỏe
người lao động. Hơn thế nữa, luận văn hy vọng phương pháp xác định nicotin
trong không khí và trong máu người lao động cho phép giúp phát hiện sớm
nicotin trong máu các đối tượng nghiên cứu để dự phòng hậu quả đáng tiếc do
quá trình tiếp xúc nghề nghiệp với nicotin.
Nghiên cứu của đề tài tập trung vào các nội dung sau:
Xác định hàm lượng nicotin trong môi trường không khí của nhà máy
sản xuất thuốc lá.
Xác định hàm lượng nicotin trong máu của người lao động làm việc tại
các bộ phận trong nhà máy sản xuất thuốc lá.
Hình 1.1. Cấu trúc phân tử nicotin
Nicotin có công thức hóa học là C
10
H
14
N
2
.
Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường
4
Nicotin là một chất lỏng, sánh như dầu, có mùi hắc, có vị cay nóng, tan
trong nước, tan mạnh trong dung môi hữu cơ, hút ẩm và có thể trộn lẫn với
nước trong dạng bazơ của nó. Là một bazơ gốc nitơ, nicotin tạo ra các muối
với các axít, thông thường có dạng rắn và hòa tan được trong nước.
N
CH
3
N
H
Hình 1.2. Cấu tạo phân tử của nicotin
Nicotin là một chất không màu, chuyển thành màu nâu khi cháy và có
mùi thuốc khi tiếp xúc với không khí.
Nicotin dạng bazơ tự do sẽ cháy ở nhiệt độ thấp hơn điểm sôi, và hơi
của nó bắt cháy ở nhiệt độ 95ºC trong không khí cho dù áp suất hơi thấp.
Phần lớn nicotin bị cháy khi người ta đốt điếu thuốc lá, trong không khí,
ngoài ánh sáng, nicotin nóng chảy ở -18ºC, sôi ở 246ºC.
Nicotin phản ứng kiềm mạnh tạo muối bền, kết tủa các muối kim loại
6
N
CH
3
N
HN
CH
3
N
H
O
Nicotin
Cotinin
Hình 1.4. Chuyển hóa giữa nicotin và cotinin
Cotinin là sản phẩm chuyển hóa đầu tiên và chủ yếu của nicotin;
cotinin có bán chu kỳ sinh học dài trên 20 giờ, không có mặt ở môi trường
bên ngoài mà tồn tại lâu trong các dịch sinh học như trong huyết tương, nước
tiểu, nước bọt.
Nicotin kích thích làm tăng năng lực nhận thức, khả năng tập trung tư
tưởng, trí tuệ nhạy bén, giảm căng thẳng, tạo ra cảm giác thư giãn. Nicotin
kích thích hệ me’solimbe làm tăng tiết dopamine, làm người hút khoan khoái
và gây nghiện. Tuy nhiên, nó không làm cho lú lẫn, rối loạn tâm lý, mất tinh
thần như cocain và heroin.
Nicotin có thể gây nhiễm độc hoặc gây tử vong (do hấp thụ bằng
đường tiêu hóa). Một điếu thuốc có từ 1 - 3mg nicotin, một giọt nicotin có
- Tăng tác dụng của tuyến thượng thận trong thời gian đầu.
- Giảm sự sản xuất histamine.
- Thay đổi sự tổng hợp proteine và dự trữ serotonine.
- Gia tăng sự tập hợp tiểu cầu, gây hư hại tế bào biểu mô, gây biến đổi
ở chuyển hóa prostacyclin và thromboxane.
- Gây co mạch và gây thuyên tắc trên hệ thống mạch máu ngoại vi.
- Ức chế phản ứng viêm thông qua tác động của hệ thống thần kinh trung
ương và ngoại vi và thông qua tác động trực tiếp trên các tế bào miễn dịch.
- Nicotin kích thích dòng chảy canxi và gia tăng sự biệt hóa tế bào.
Tương tự như hệ thống thần kinh, dòng chảy canxi vào tế bào sừng của
thượng bì thông qua các cấu trúc tiếp nhận các truyền đạt thần kinh hướng
Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường
8
điện giải sẽ là yếu tố quyết định trong thăng bằng nội mô của da.
- Nicotin làm chậm lành vết thương: do làm giảm lượng máu đến da,
gây thiếu máu mô và làm chậm sự lành các mô bị chấn thương.
1.1.4. Cơ chế xâm nhập của nicotin vào cơ thể
Thông thường công nhân tiếp xúc nghề nghiệp với nicotin trong các
nhà máy sản xuất thuốc lá, trong quá trình công nghệ: chế biến, sấy khô, lên
men, cuốn điếu, đóng bao….
Nicotin xâm nhập vào cơ thể thông qua các con đường sau:
Đường tiêu hóa: qua quá trình ăn uống sau ca hoặc trong ca làm việc
khi điều kiện vệ sinh cá nhân của công nhân còn hạn chế. Người ta đã tiến
hành thí nghiệm cho chuột uống cotinin và thấy LD
50
sau 48 giờ là 1.604
mg/kg thể trọng, trong khi đó tiêm vào mang bụng thì LD
50
đường máu và có thể vượt qua rào cản giữa máu và não. Kể từ khi hít vào
nicotin mất trung bình 7 giây để chạy tới não. Thời gian bán phân rã của
nicotin trong cơ thể vào khoảng 2 giờ.
Nicotin nuốt vào dạ dày bị dịch vị axit ngăn cản sự hấp thụ, xuống ruột
vào hệ thống gan, nicotin bị phân rã trong gan bằng enzym cytochrome P450
(chủ yếu là CYP2A6, và cũng có CYP2B6). Tại đây, 70% nó bị phá hủy ngay
từ lần đầu đi qua. Cơ thể người có thể đào thải nicotin ra nước tiểu dưới dạng
cotinin với thời gian bán hủy kéo dài (20 giờ). Có thể định lượng cotinin trong
nước tiểu và trong nước bọt.
1.1.5. Những biến đổi hóa học của nicotin trong cơ thể sống
Nicotin chủ yếu thay đổi trong cơ thể sống, đặc biệt là ở phổi.
Nicotin N-Oxy Cotinin P-450 Cytochrome
Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường
10
Những chất chuyển hóa sơ cấp của Nicotin là cotinin và Nicotin N-Oxy
bởi sự oxi hoá của tế bào P-450 Cytochrome.
Nicotin gây nguy hiểm cho cơ thể như thế nào?
Nicotin và chất chuyển hóa của nó có thể gây nguy hiểm cho cơ thể.
Nicotin là một chất có khả năng gây bệnh ung thư rất mạnh. Trong thực
tế, nicotin có thể trải qua vài loại biến đổi như sự mở vòng pyrole. Nhóm
methyl trên vòng này có thể trở thành một tác nhân ankyl rất mạnh khi bị loại
bỏ từ vòng.
Nhóm amin của nicotin phản ứng với Nitrogen monoxide hay với Nitro
axit tạo thành "nitrosonium" dạng phân tử. Hỗn hợp này có thể được thay đổi
bởi cơ thể, bằng sự oxi hoá và mở vòng. Sự mở vòng này cho ra hai chất đồng
phân, hai "nitrosamino" dạng phân tử (R
2
Tuy nhiên, ngoài việc gây nghiện nicotin cũng sinh ra những ảnh
hưởng có hại. Nếu dùng lâu dài sẽ gây lệ thuộc và độc hại cho cơ thể. Nếu sử
dụng với liều lượng cao, trong các sản phẩm thuốc lá, nicotin có thể gây ra
Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường
12
huyết áp cao, rối loạn hô hấp, hệ dạ dày, và tăng nguy cơ về các cơn nhồi máu
cơ tim hay giảm thân nhiệt, có thể gây chết người.
1.2. Tìm hiểu về thuốc lá, hiện trạng sản xuất và sử dụng trên thế giới
và ở Việt Nam
Tổ chức sức khỏe thế giới (năm 1990) đã đưa ra định nghĩa về cây
thuốc lá như sau: “thuốc lá là một loài cây độc, nhất là những lá già, có hàm
lượng nicotin cao đóng vai trò là hoạt chất chính của thuốc lá hay thuốc lào”.
Cây thuốc lá có nguồn gốc Nam Mỹ và có lịch sử trồng trọt cách đây
khoảng 4000 năm, từ Nam Mỹ cây thuốc lá được đem đi trồng khắp nơi trên
thế giới thuộc châu Á, châu Mỹ, châu Âu, châu Phi.
Hình 1.5. Cây thuốc lá
Thuốc lá là tên gọi của một loại sản phẩm được làm chủ yếu từ nguyên
liệu lá cây thuốc lá đã thái sợi, được cuốn hay nhồi định hình bằng giấy, có
dạng hình trụ (thường có độ dài dưới 120mm, đường kính khoảng 10mm).
Thuốc lá điếu thường được đốt cháy ở một đầu, để cháy âm ỉ nhằm mục đích
tạo khói và khói này theo dòng khí vào miệng người hút từ đầu đối diện
(thường có gắn đầu lọc). Một điếu thuốc lá có chứa từ 1mg đến 3mg nicotin.
Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường
13
1.2.1. Quy trình công nghệ sản xuất thuốc lá
Phối chế
Hấp chân không
Cắt ngọn, cởi bó
Tách cuộng
Làm ẩm gió nóng
Lá đã cắt ngọn
Ngọn lá
Cuộng
Mảnh lá
Làm ẩm ngọn lá
Gia liệu
Ủ lá
Thái lá
Sấy sợi lá
Ủ cuộng
Hấp, ép cuộng
Sấy sợi cuộng
Phân ly sợi cuộng
Làm ẩm cuộng
Thái cuộng
Trương nở sợi
cuộng
Thùng trữ sợi
cuộng
Phối
trộn
sợi lá
phù hợp. Cần tuân thủ những yêu cầu của kho nguyên liệu nhằm đảm bảo
chất lượng nguyên liệu cho sản xuất và thành phẩm sau này.
- Phối chế: Công tác phối chế nhằm đảm bảo chất lượng cho sản phẩm
đảm bảo giá thành sản phẩm, cân đối việc sử dụng nguyên liệu, đa dạng hóa
sản phẩm theo nhu cầu thị trường. Công tác phối chế là lập ra đơn phối chế
dựa vào phương pháp cảm quan về hương vị, màu sắc, độ sâu bệnh, và cảm
giác hút nhằm tạo nên “gu” ưu thích của sản phẩm đối với người tiêu dùng.
Sau đó đi đến kết luận chất lượng mẻ thuốc đó phù hợp với mác thuốc nào
hoặc tương đương với mác thuốc nào.
- Hấp chân không: Mục đích là làm tăng thủy phần lá thuốc nguyên liệu
lên 36,1 % nhằm làm tăng tính chất cơ lý, cải thiện màu sắc, làm mất mùi hôi
ngài mùi mốc, tiêu diệt vi sinh vật. Nhờ có công đoạn này mà thuốc nguyên
liệu trở nên dai, không vụn nát, cải thiện được màu sắc. Thời gian hấp là 25 -
30 phút. Giai đoạn hấp chân không là giai đoạn thải ra nhiều khí thải nhất
trong dây chuyền công nghệ sản xuất thuốc lá.
- Phối trộn trên băng tải tạo sự đồng đều cho nguyên liệu, cắt ngọn và
cởi bó là tách phần ngọn lá không chứa cuộng để tránh sự vụn nát khi ta tiến
hành các công đoạn tiếp.
- Làm ẩm phần ngọn lá và phần lá đã bị cắt ngọn nhằm nâng cao độ ẩm
và nhiệt độ cho mảnh lá, tăng cường tính bền cho lá thuốc, tạo điều kiện cho
các công đoạn chế biến sau.
Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường
15
- Tách cuộng nhằm tách phần mềm của lá thuốc ra khỏi gân chính của
lá, cuộng thu được đem xử lý riêng và phần mảnh lá kết hợp với phần ngọn lá
trước khi đưa đi gia liệu.
- Thái lá để tạo ra cỡ sợi phù hợp với yêu cầu công nghệ từng mác thuốc.
- Sấy sợi lá nhằm làm khô sợi đến độ ẩm quy định, cố định màu sắc cho
59
26
41
Caribe và Mỹ La tinh
95
40
21
30
Trung Đông và Bắc Phi
40
44
5
25
Nam Á (thuốc lá điếu)
86
20
1
11
Copyright: Tài liệu đại học ©