TS. Lê Quốc Tuấn
Khoa Môi Trường và Tài Nguyên, ĐH Nông Lâm TP.HCM

Chương 2.
MỘT SỐ NGUYÊN LÝ VỀ ĐỘC CHẤT HỌC
MÔI TRƯỜNG

2.1. Các nguyên lý về độc chất liên quan đến hóa chất trong môi trường,
công nghiệp và trong tự nhiên

Độc chất học môi trường là một ngành khoa học trẻ phát triển nhanh
trong 40 năm qua. Độc chất học môi trường liên quan đến việc nghiên cứu nguồn
gốc, con đường, sự chuyển hóa và ảnh hưởng của các hóa chất nguy hại trong
môi trường. Nghiên cứu ảnh hưởng nguy hại mở rộng bắt đầu từ cá thể và quần
thể sinh vật cho đến hệ thống sinh thái. Nghiên cứu ảnh hưởng độc của các chất
gây ô nhiễm môi trường thật sự bắt đầu từ thập niên 60. Vào những năm đầu tiên
của ngành nghiên cứu độc chất học môi trường, các nhà khoa học quan tâm đến
việc sử dụng các hóa chất, hoặc hỗn hợp hóa chất có khả năng gây độc đặc biệt là
các hợp chất có nguồn gốc từ arsen và th
ủy ngân. Trước đây, hầu như việc áp
dụng arsen và thủy ngân đều mang tính tích cực bởi vì “tiện ích” của chúng như
là một chất độc để giả quyết các vấn đề cá nhân và chính trị.
Những người nghiên cứu về độc chất đầu tiên phải kể đến là các nhà vật
lý và giả kim. Một nhà vật lý người Thụy sĩ Paracedsus (1499-1541) đặc biệt nổi
tiếng với công thức tính mối tương quan gi
ữa nồng độ và phản ứng. Ông đã quan
sát những bệnh nhân nhiễm độc ở nồng độ thấp thì thấy nó có tác dụng tích cực,
trái lại ở nồng độ cao thì phát hiện ra hiện tượng nhiễm độc. Nhà vật lý tiếp theo
là Orfila (1787-1853). Ông đã đăng tải một công trình quan trọng về độc tính của
các hợp chất tự nhiên, trong đó mô tả mối tương quan hiện tượng nhiễm độc của
b

định nghĩa độc học sinh thái như là một nhánh của độ
c chất học mà nó tập trung
vào ảnh hưởng độc của các hợp chất tự nhiên và nhân tạo lên cơ thể sống.
Truhaut chính thức phân biệt giữa độc học truyền thống và độc học sinh thái và
mô tả độc tính sinh thái qua các bước sau:
1. Sự thâm nhập, phân phối và số phận của các chất gây ô nhiễm trong môi
trường
2. Sự thâm nhập và số phận của các chất gây ô nhiễm trong sinh vật của hệ
sinh thái
3. Các ảnh hưởng có hại của hóa chất lên các cấu thành của hệ sinh thái (bao
gồm cả con người)
Mỗi một giai đoạn đều phức tạp bởi sự chuyển hóa hữu sinh và vô sinh
của các hợp chất ban đầu. Đến giữa thập niên 70 các nhà khoa học bắt đầu nhận
ra rằng kiểm soát độc chất trong môi trường phải từ các nguồn do con người tạo
ra, qua việc thu thập số li
ệu về số lượng các hợp chất trong môi trường đất và
nước.
TS. Lê Quốc Tuấn
Khoa Môi Trường và Tài Nguyên, ĐH Nông Lâm TP.HCM

Trước khi đánh giá ảnh hưởng sinh học của độc chất, chúng ta cần nhận
biết cấu tạo của hợp hóa chất, các cơ chế mà qua đó chất gây ô nhiễm đi vào và
di chuyển trong cơ thể sinh vật, sự chuyển hóa vô sinh và hữu sinh các hợp chất
ban đầu, tính chất của các phản ứng trong cơ thể sinh vật và sự thay đổi thuộc
tính vật lý và sinh lý của chất gây ô nhiễm. Trong thời gian này, nhiều nhà khoa
học nhận thấy rằng chỉ qua việc định lượng thì chưa đủ để xác định và mô tả các
vấn đề của độc chất.

Sự phát triển các mô hình hóa lý về đặc tính chất lây nhiễm trong môi
trường mở rộng đến những năm 1970. Nhiều thông số vật lý và hóa học (như pH,

TS. Lê Quốc Tuấn
Khoa Mơi Trường và Tài Ngun, ĐH Nơng Lâm TP.HCM

Chất độc da cam được Mỹ sử dụng trong chiến tranh Việt Nam. Từ
năm 1961 đến 1971, khoảng 11 triệu gallon chất độc da cam được rải xuống
miền Nam Việt Nam chiếm 10% diện tích đất nước, trong đó có 14% là đất
nông nghiệp. Có nhiều loại chất độc da cam, trong đó đáng quan tâm nhất là
dioxin. Dioxin được xem là một chất cực độc, gây ra các bệnh hiểm nghèo.
Hầu như không bò phân hủy sinh học. Có thể tồn tại bền vững trong môi
trường.

2.2.2. Độc chất dung môi

Các dung môi có thể tan trong mỡ cũng như trong nước cũng như có thể
hòa tan trong nước. Dung môi tan trong mỡ khi vào trong cơ thể thì tích tụ
trong mô mỡ bao gồm cả hệ thần kinh. Dung môi tan trong nước có thể đi vào
cơ thể qua da nếu tiếp xúc. Dung môi hữu cơ nhanh chóng hấp thu qua phổi.
Khi bò nhiễm độc các chất dung môi thì chúng làm cản trở quá trình trao đổi
chất
1. Benzene:
Benzene là một loại dung môi hòa tan được rất nhiều chất như mỡ, cao su,
SAU
TRƯỚC
Việc sử dụng dioxin và hậu quả của chúng
TS. Lê Quốc Tuấn
Khoa Mơi Trường và Tài Ngun, ĐH Nơng Lâm TP.HCM

vecni, da sợi vải len…Trong công nghiệp hóa học, benzene được sử dụng trong
các quá trình tổng hợp.
Benzene hấp thu qua phổi và qua da.

từ các nhà máy.
Chất gây ơ nhiễm thứ cấp khơng sinh ra trực tiếp từ các q trình mà
được tạo thành trong khơng khí khi các chất ơ nhiễm sơ cấp tương tác với nhau.
Một ví dụ điển hình về chất gây ơ nhiễm thứ cấp là ozone tầng thấp, một trong
nhiều chất gây ơ nhiễm tạo nên lớp sương quang hóa. Ozone tầng thấp được tạo
thành bởi phản ứng giữa NO
x
và các hợp chất hữu cơ bay hơi dưới tác dụng của
ánh sáng hay còn gọi là phản ứng quang hóa.
Cần lưu ý rằng, một số chất gây ơ nhiễm khơng khí có thể là sơ cấp và

Phân tử benzene