Các kết quả nghiên cứu về dư lượng kháng sinh
SAs, QNs, TRI trong nước và trầm tích của hồ Tây
và hồ Trúc Bạch cho thấy cả hai hồ đều nhiễm
kháng sinh và có những vị trí lấy mẫu trong hồ nồng
độ kháng sinh lên tới 211,7 ng/L và 23,81 ng/g đối
với nước và bùn theo thứ tự.
Kết quả đánh giá rủi ro tiềm năng của các kháng
sinh QNs, SAx và TRI trong nước và trầm tích của
hồ Tây và Trúc Bạch cho thấy có hai kháng sinh CIP
và OFL là có nguy cơ gây hại tới môi trường cần
phải tiến hành nghiên cứu tiếp.
Trong nghiên cứu sử dụng các số liệu về ngộ độc
cấp tính EC50 của một số các nghiên cứu trước đó
được tiến hành trong điều kiện phòng để tính giá trị
PNEC, điều này sẽ có những hạn chế trong việc
đánh giá hậu quả sinh thái thực sự của những thuốc
kháng sinh. Do đó, để đánh giá chính xác tính rủi ro
sinh thái tiềm năng kháng sinh cần có các nghiên
cứu sâu hơn bao gồm giám sát và nghiên cứu về độc
tính chi tiết được yêu cầu
6 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 615 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đánh giá sự xuất hiện và rủi ro tiềm năng của các kháng sinh quinonoles, sulfonamides và trimethoprim đối với môi trường nước và trầm tích của Hồ Tây và hồ Trúc Bạch - Phạm Thị Thanh Vân, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tạp chí Hóa học, 54(5): 620-625, 2016
DOI: 10.15625/0866-7144.2016-00375
620
Đánh giá sự xuất hiện và rủi ro tiềm năng của các kháng sinh
quinonoles, sulfonamides và trimethoprim đối với môi trường nước và
trầm tích của Hồ Tây và hồ Trúc Bạch
Phạm Thị Thanh Yên1*, Nguyễn Quang Trung2, Huỳnh Trung Hải3
1
Khoa Công nghệ Hóa, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội
2
Trung tâm Đào tạo, Tư vấn và Chuyển giao công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
3Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Đến Tòa soạn 9-5-2016; Chấp nhận đăng 25-10-2016
Abstract
The occurrence of the 9 antibiotics (SMX, STZ, SMZ, SMR, TRI, NOR, CIP, ENR, OFL) in water and sediments
of the West and Truc Bach Lakes showed the antibiotic concentrations in water samples are ranging from below the
detection limit (BDL) to 104.3 ng/L and those in the sediment samples are from the BDL to 23.81 ng/g. From the target
analytes investigated in West Lake and Truc Bach Lake, SMX is detected at the highest concentrations of 89.7 ng/L and
104.3 ng/L in the water samples respectively and CIP is having the highest concentrations of 10.68 ng/g and 23.81 ng/g
in the sediment samples respectively. We have found no traces of STZ and SMR in water and sediments from the West
Lake and similarly, detected none of STZ and SMZ residues in samples from Truc Bach Lake. An environmental risk
assessment conducted for nine antibiotics in sediments and water of West Lake and Truc Bach reveals the two
antibiotics (CIP and OFL) are having the hazardous quotient (HQ) greater than 1, posing a high ecological risk to some
sensitive organisms.
Keywords. Antibiotic, Median effective concentration (EC50), Predicted no effect concentration (PNEC), Hazard
quotients (HQ).
1. MỞ ĐẦU
Kháng sinh là một trong những dược phẩm quan
trọng nhất đối với con người và động vật nuôi, vì
nhờ có chúng mà con người và vật nuôi có thể thoát
khỏi các bệnh tật hiểm nghèo. Hầu hết các thuốc
kháng sinh hấp thụ kém sau khi uống, với khoảng
30-90 % các chất đưa vào cơ thể sẽ được đào thải
qua phân hoặc nước tiểu [1]. Các kết quả nghiên cứu
gần đây đều chứng mình rằng hệ thống xử lý nước
thải chỉ loại bỏ một phần dược phẩm nói chung và
kháng sinh nói riêng có trong nước, như
carbamazepine, atenolol, metoprolol, trimethoprim
chỉ bị loại bỏ < 10 % [2], vì vậy đây cũng là một con
đường xâm nhập kháng sinh vào môi trường.
Dư lượng kháng sinh đã được tìm thấy trong tất
cả các môi trường nước, đó là do trong nước chúng
chỉ bị phân hủy một phần bởi quá trình sinh học
hoặc phi sinh học, một số chất có khả năng tích tụ
trong sinh vật hay chúng liên tục được đưa vào từ
các nguồn nước. Nồng độ các kháng sinh trong môi
trường có thể rất thấp nên không thể phát hiện ra
hoặc chưa gây ảnh hưởng ngay tới sinh vật tại thời
điểm đó hay tốc độ tích lũy trong cơ thể sinh vật
diễn ra rất chậm nhưng đến một lúc nào đó nồng độ
tích lũy trong sinh vật đủ lớn thì chúng sẽ tác động
đến quần thể sinh vật. Như trong một số nghiên cứu
về ảnh hưởng của kháng sinh đối với vi khuẩn Lam
và cộng đồng vi sinh vật không quang hợp cho thấy
ở ngưỡng nồng độ thấp hơn so tiêu chuẩn loài chúng
đã bị tác động [3]. Vì vậy, cần có những nghiên cứu
được thực hiện để đánh giá rủi ro môi trường.
Trong nghiên cứu này tiến hành đánh giá sự xuất
hiện kháng sinh QNs, SAs, TRI trong nước, trầm
tích của hồ Tây và hồ Trúc Bạch, qua đó đánh giá
rủi ro tiềm năng của các kháng sinh đó với môi
trường nước và trầm tích.
2. THỰC NGHIỆM
2.1. Hóa chất
Các hóa chất sử dụng để xử lý mẫu và chạy sắc
ký gồm metanol (CH3OH), axetonitril (ACN) dùng
cho sắc ký của hãng JT. Baker, Mỹ; Nước deion
điện trở 18,2 MΩ.cm; axit focmic (AF), axeton,
TCHH, 54(5) 2016 Phạm Thị Thanh Yên và cộng sự
621
n-hexan, Na2EDTA, C6H5O7Na3.2H2O, C6H8O7.H2O
là các hóa chất phân tích tinh khiết của hãng Merck-
Đức.
Các chất chuẩn kháng sinh được lựa chọn gồm:
quinolones (CIP, NOR, ENR và OFL), sulfonamides
(SMX, STZ, SMZ, SMR), diaminopyrimidines
(TRI), có độ tinh khiết > 98 % của hãng Kanto (Nhật
Bản).
2.2. Lấy mẫu và bảo quản
Trên 100 mẫu nước hồ Tây (HT) và 50 mẫu
nước hồ Trúc Bạch (HTB) được thu thập từ tháng 01
năm 2014 đến tháng 5 năm 2015 theo đường tròn
đồng tâm. Các mẫu được đựng trong chai thủy tinh
sạch, sẫm mầu, lọc sơ bộ qua màng lọc 0,7 µm, bảo
quản mẫu ở nhiệt độ 4 oC. Tiến hành phân tích mẫu
trong vòng 48 giờ sau khi lấy mẫu.
Các mẫu trầm tích được thu thập từ tháng 05
năm 2014 đến tháng 5 năm 2015 với tần suất 2 tháng
một lần tại đúng vị trí và thời gian lấy mẫu nước,
được chứa trong túi nilong và bảo quản ở -20 oC cho
tới khi phân tích.
2.3. Chiết mẫu và phân tích
Lấy 500 mL mẫu nước, điều chỉnh pH bằng axit
focmic đến 3,5-4,0, cho qua cột chiết pha rắn Oasis
HLB (đã hoạt hóa) tốc độ 5 mL/phút. Các chất phân
tích được tách ra khỏi cột chiết bằng 5 mL metanol,
thổi khô dung dịch chiết bằng khí nitơ. Hòa tan cặn
trong ống bằng 1 mL dung dịch metanol 20 %, lọc
qua màng lọc PTFE 0,2 µm trước khi bơm vào thiết
bị LC/MS/MS để phân tích đồng thời các kháng sinh
SAs, QNs và TRI.
Cân 10 gam mẫu trầm tích ướt vào ống ly tâm
polypropylen 50 mL, thêm 0,2 gam Na2EDTA, 15ml
dung dịch CH3OH/H2O (1:1), 5 mL dung dịch đệm
pH = 4,0, để yên khoảng 24 giờ, siêu âm, ly tâm,
tách lấy phần nước trong cho vào bình tam giác 500
mL. Phần chất rắn thu được cho thêm 10 mL dung
dịch CH3OH/H2O (1:1), 5mL dung dịch đệm pH =
4,0, siêu âm, ly tâm, tách lấy phần nước trong cho
vào bình tam giác chứa dung dịch tách lần một. Làm
lặp thêm một lần nữa, thêm nước cất đến khoảng
500 mL. Sau đó tiến hành xử lý tiếp giống như mẫu
nước ở trên.
2.4. Sắc ký lỏng hai lần khối phổ
Sắc ký lỏng: Sự phân tách được thực hiện ở nhiệt
độ phòng trên cột Hypersil Gold C18, 3 µm, 150x2,1
mm, tốc độ dòng 0,25 mL/phút, thể tích bơm mẫu 10
µL. Pha động A là 0,2 % axit focmic (FA) pha trong
nước, pha động B là ACN.
Các thông số khối phổ: Điện thế ion hoá (Spray
Voltage): 4000V, khí bay hơi (sheath gas): 35 psi,
khí bổ trợ (Aux gas pressure): 5 psi, điện thế đặt vào
(skimmer offet): -12 V, nhiệt độ mao quản
(Capillary Temperature): 270
oC, điện thế (tube lens
offet): 100V, khí Ar: 1,5 mTorr.
Giới hạn phát hiện của phương pháp (MDL) từ
0,16 đến 1,14 ng/L đối với nước và từ 0,06 đến 0,79
μg/L đối với trầm tích. Giới hạn định lượng của
phương pháp (MQL) từ 0,48 đến 3,45 ng/L đối với
nước, từ 0,17 đến 2,39 μg/L đối với trầm tích.
2.5. Đánh giá rủi ro tiềm năng của các kháng sinh
Đánh giá rủi ro tiềm năng của các kháng sinh
QNs, SAs, TRI trong môi trường nước và trầm tích
của hồ Tây và hồ Trúc Bạch được dựa trên hướng
dẫn đánh giá rủi ro do tổ chức Châu Âu về đánh giá
các sản phẩm dược phẩm (EMEA) qui định. Để
giảm ảnh hưởng của sự không chắc chắn và dẫn đến
một hệ thống đáng tin cậy hơn, nghiên cứu đã sử
dụng thương số nguy hại (Hazard quotients - HQ)
[4]. HQ trong nước là tỷ số giữa nồng độ chất ô
nhiễm có trong môi trường nước (MECw) với nồng
độ dự đoán không ảnh hưởng trong nước (PNECw)
[5]. Nồng độ dự đoán không ảnh hưởng tới trầm tích
(PNECs) [5]:
PNECs = PNECw .Kd (1)
Trong đó: Kd- Hệ số hấp phụ của trầm tích.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Sự xuất hiện kháng sinh trong nước và trầm
tích của HT và HTB
Kết quả phân tích dư lượng kháng sinh trong
nước của hồ Tây và hồ Trúc Bạch được thể hiện ở
bảng 1 cho thấy nồng độ các kháng sinh nghiên cứu
trong nước từ tháng 1 năm 2014 đến tháng 5 năm
2015 nằm trong khoảng từ nhỏ hơn giới hạn phát
hiện đến 89,7 ng/L đối với hồ Tây và từ nhỏ hơn
giới hạn phát hiện đến 211,7 ng/L đối với hồ Trúc
Bạch. Trong các kháng sinh nghiên cứu thì có hai
kháng sinh là STZ và SMR trong hồ Tây, STZ và
SMZ trong hồ Trúc Bạch không phát hiện thấy dư
lượng, còn SMX, TRI và OFL của hồ Trúc Bạch
100% mẫu phát hiện thấy. Kết quả cũng cho thấy
mức độ ô nhiễm kháng sinh của hồ Trúc Bạch lớn
hơn so với hồ Tây và khu vực có mức độ ô nhiễm
kháng sinh lớn là ở gần hai cống xả của mương Ngũ
Xá vào hồ Trúc Bạch. Ở hai vị trí này có những lúc
nồng độ kháng sinh OFL lên đến 211,7 ng/L.
So sánh kết quả nghiên cứu với dư lượng kháng
sinh trong nước sông hồ ở đồng bằng Sông Cửu
Long được thực hiện bởi Chau Nguyen Dang Giang
TCHH, 54(5) 2016 Đánh giá rủi ro môi trường của
622
và cộng sự (2015) cho thấy giá trị cao hơn từ vài lần
đến vài chục lần [6]. Hay so với nước sông Onyar đi
qua thành phố Girona trước khi chảy vào sông Ter
của Tây Ban Nha và hồ chứa nước Foix nằm ở thành
phố Barcelona – Tây Ban Nha là một trong những
hồ chứa nước ô nhiễm nhất ở Catalonia được nghiên
cứu bởi Meritxell Gros và cộng sự (2012) cho thấy
nồng độ của các kháng sinh nghiên cứu của hồ Tây
và hồ Trúc Bạch cao hơn nhiều. Trong nghiên cứu
của Meritxell Gros và cộng sự cho thấy nồng độ
kháng sinh SMX và OFL là lớn nhất trong các sông
hồ đó mới lên đến 79 ng/L và 33 ng/L tương ứng
còn các kháng sinh khác QNs và TRI đều nhỏ hơn 9
ng/L [7]. Nhưng nếu so sánh nồng độ trung gian của
các kháng sinh nghiên cứu trong nước (MECw) của
hồ Tây và hồ Trúc Bạch thể hiện ở bảng 4 với kết
quả tổng hợp của Sujung Park và cộng sự (2008) về
chất lượng nước mặt của một số hồ trên thế giới [8]
cho thấy các kháng sinh SMX, STZ, SMZ và TRI
trong nước hồ Tây và hồ Trúc Bạch là thấp hơn. Vậy
có thể nói rằng hồ Tây và hồ Trúc Bạch của Hà Nội
ở một số vị trí trên hồ mức độ độ ô nhiễm kháng
sinh là khá cao và đáng báo động. Nguyên nhân ô
nhiễm này có thể là do những khu vực đó là nơi tiếp
nhận các nguồn nước thải sinh hoạt ở các khu vực
xung quanh không qua xử lý đổ trực tiếp vào hồ.
Nhưng để có những đánh giá chính xác về nguyên
nhân ô nhiễm thì cần phải có những nghiên cứu sâu
hơn.
Bảng 1: Dư lượng kháng sinh trong nước hồ Tây và
hồ Trúc Bạch
Tên
hồ
Kháng
sinh
Hồ Tây Hồ Trúc Bạch
Min
(ng/L)
Max
(ng/L)
TS
(%)
Min
(ng/L)
Max
(ng/L)
TS
(%)
SMX Nd 89,7 70,3 2,3 104,3 100
STZ Nd Nd 0 Nd Nd 0
SMZ Nd 34,8 8,1 Nd Nd 0
SMR Nd Nd 0 Nd 16,3 18,2
TRI Nd 26,4 47,4 8,98 69,0 100
CIP Nd 55,3 59,5 Nd 98,6 85,7
ENR Nd 16,9 38,3 Nd 73,0 75,4
NOR Nd 79,0 27,0 Nd 48,9 57,1
OFL Nd 43,1 64,9 8,6 211,7 100
Min- giá trị nhỏ nhất; Max- giá trị lớn nhất
TS – Tần suất xuất hiện
Kết quả phân tích dự lượng kháng sinh trong
trầm tích của hồ Tây và hồ Trúc Bạch được thể hiện
ở bảng 2 cho thấy, khả năng tích tụ các kháng sinh
trong trầm tích là rất cao, đặc biệt là đối với các
kháng sinh họ QNs và TRI. Kết quả này phù hợp với
một số các nghiên cứu trước đó cho rằng kháng sinh
QNs và TRI bị hấp thụ mạnh trong trầm tích [4], còn
kháng sinh SAs là những chất phân cực mạnh, có hệ
số hấp phụ Kd nhỏ nên chúng được coi là những chất
linh động và bị giữ lại rất ít trong đất [9]. Kết quả
cũng cho thấy kháng sinh được tích tụ nhiều nhất là
CIP lên đến 23,81 ng/g bùn khô và thấp nhất là
kháng sinh STZ. Các kháng sinh STZ và SMR trong
trầm tích hồ Tây, STZ và SMZ trong trầm tích hồ
Trúc Bạch cũng không phát hiện thấy. Dựa vào kết
quả của bảng 1 và 2 cho thấy tần xuất phát hiện
kháng sinh trong trầm tích thấp hơn so với tần xuất
phát hiện kháng sinh trong nước, điều này càng
khẳng định thêm, kháng sinh khi ở trong môi trường
nước đã bị phân hủy chuyển hóa một phần.
Bảng 2: Dư lượng kháng sinh trong trầm tích
HT&HTB
Tên
hồ
Kháng
sinh
Hồ Tây Hồ Trúc Bạch
Min
(ng/g)
Max
(ng/g)
TS
(%)
Min
(ng/g)
Max
(ng/g)
TS
(%)
SMX nd 0,81 38,3 nd 7,33 74,3
STZ nd nd 0,0 nd nd 0,0
SMZ nd 0,96 28,2 nd nd 0,0
SMR nd nd 0,0 nd 1,45 34,9
TRI nd 2,45 36,2 nd 5,26 59,7
CIP nd 10,68 43,0 nd 23,81 67,9
ENR nd 3,99 25,4 nd nd 26,0
OFL nd 6,48 28,0 nd 10,31 48,8
NOR nd 5,10 27,9 nd 2,92 38,7
3.2. Xác định giá trị PNECw, PNECs
Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu về tác động cấp
tính của các kháng sinh đối với một số sinh vật thủy
sinh đại diện trong chuỗi thức ăn như tảo, vi khuẩn,
động vật không xương sống hoặc cá [10] dựa trên
chỉ số EC50. Trong bảng 3 đưa ra một số kết quả
nghiên cứu về ảnh hưởng của độc cấp tính (EC50)
đối với vi khuẩn, tảo, động vật không xương sống và
cá, số liệu cho thấy nồng độ gây độc cấp tính đối với
các sinh vật thủy sinh trong nước phần lớn đều từ
mg/L trở lên trừ các kháng sinh họ QNs đối với vi
khuẩn. Trong các kháng sinh nghiên cứu thì vi
khuẩn là loài nhạy cảm nhất với kháng sinh họ QNs
và cá là loài ít bị tác động nhất. Nếu áp theo tiêu
chuẩn của Liên minh Châu Âu 1996 EU-Directive
93/67/EEC về việc phân loại các chất theo tiêu
TCHH, 54(5) 2016 Phạm Thị Thanh Yên và cộng sự
623
chuẩn EC50 thì kháng sinh họ QNs là rất độc đối với
vi khuẩn, SMX rất độc với tảo, các kháng sinh
nghiên cứu là không độc với cá [11]. Kết quả trong
bảng 3 cho thấy độc cấp tính của các loài là khác
nhau và chúng không ổn định theo thời gian, vì vậy
thương số nguy hại (HQ) là một biện pháp hữu ích
mà có thể được sử dụng để mô tả rủi ro sinh thái
tiềm năng của một tác nhân gây ra.
Bảng 3: Giá trị EC50 (mg/L) của các kháng sinh ở vi khuẩn, tảo, động vật không xương sống và cá
Kháng
sinh
Tảo Vi khuẩn
Động vật không xương
sống
Cá
SMX 0,146 (P. subcapitata) [8] 23,3 (V. fischeri) [8] 177,6 (D. magna) [8] >1000 (B.rerio) [13]
STZ - >1000 (V. fischeri) [8] 78,9 (D.magna) [8] >100 (L. macrochirus) [8]
SMZ 1,277 (V. fischeri) [8] 344,7 (V. fischeri) [13] 147,5 (D. magna) [13] >100 [13]
SMR - - - 123,1 [13]
TRI 80,3 (S. capricornutum) [8] 176,7(V. fischeri) [8] 92 (D. magna) [8] >100 (B.rerio) [13]
NOR 80 (P. subcapitata) [13] 0,29(A. flosaquae) [13] 1449 (D. magna) [8] -
CIP 2,97 (P. subcapitata) [8] 0,005 (M. aeruginosa) [13] 71 (M. macrocopa) [12] >100 (B.rerio)[ 13]
OFL 4,74 (P. subcapitata) [8] 0,021(M. aeruginosa) [13] 76,58 (D. magna) [8] >1000 [12]
ENR 3,1 (P. subcapitata) [8]
0,049 (M. aeruginosa)
[13]
>10 (D. magna) [8] > 10 (L. macrochirus) [8]
Để đánh giá rủi ro tiềm năng của kháng sinh theo
hướng dẫn của EMEC cần phải có những dữ liệu về
ảnh hưởng của độc mãn tính đối với các sinh vật
trong môi trường, đây chính là một trở ngại lớn
trong đánh rủi ro. Bởi vì để có được các số liệu về
độc mãn tính cần phải tiến hành thí nghiệm trong
một thời gian dài mới có thể xác định được sự có
mặt hay xuất hiện của chúng trong các sinh vật thủy
sinh không, ảnh hưởng đến mức độ nào tới sinh vật
và nồng độ của chúng thường rất thấp. Hơn nữa
trong môi trường hiện nay không chỉ tồn tại một loại
hóa chất mà có hàng trăm các loại hóa chất khác
nhau với nồng độ tương đối lớn. Chính vì vậy các số
liệu công bố về ảnh hưởng mãn tính ít hơn nhiều so
với ảnh hưởng cấp tính của các kháng sinh.
Theo tác giả N. Martins và cộng sự (2012) cho
rằng việc tính giá trị PNECw dựa trên chỉ số của
NOEC sẽ làm giảm sự không chắc chắn của việc
ngoại suy từ phòng thí nghiệm đến thực tế [13], vì
vậy giá trị PNECw nên được tính thông qua giá trị
EC50. Trong nghiên cứu này cũng sử dụng giá trị
PNECw được tính thông qua giá trị EC50, kết quả thể
hiện ở bảng 4. Từ các kết quả PNECw tính được giá
trị PNECs của các kháng sinh trong hồ Tây và hồ
Trúc Bạch ở bảng 4.
Bảng 4: Bảng tổng hợp giá trị AF, PNEC, MEC trong nước và trầm tích của HT và HTB
Kháng
sinh
AF
PNECw
(µg/L)
Hồ Tây Hồ Trúc Bạch
Kd
(L/Kg)
MECw
(µg/L)
PNECs
(µg/Kg)
MECs
(µg/Kg)
Kd
(L/Kg)
MECw
(µg/L)
PNECs
(µg/Kg)
MECs
(µg/Kg)
SMX 1000 0,03 [9] 6,62 0,01248 0,20 0,10354 72,68 0,01961 2,18 1,70810
STZ 1000 0,10 [9] - nd 0,00 nd - nd 0,00 nd
SMZ 1000 1,277 [9] 29,30 0,00219 37,42 0,09959 - nd 0,00 nd
SMR - - - nd - nd 27,75 0,00312 - 0,11042
TRI 1000 16,00 [11] 42,55 0,00594 680,76 0,21070 45,46 0,02432 727,33 1,01592
CIP 1000 0,005 [11] 75,92 0,01158 0,38 1,17445 32,35 0,03457 0,16 0,92039
ENR 1000 0,049 [9] 52,36 0,00171 2,57 0,05918 0,18 0,02239 0,01 nd
OFL 1000 0,021 [16] 30,29 0,01186 0,64 0,40538 1,66 0,06317 0,03 0,08410
NOR 1000 0,29 [16] 35,52 0,01094 10,30 0,40064 5,89 0,01993 1,71 0,04883
PNECw – Nồng độ dự đoán không ảnh hưởng tới nước
PNECs – Nồng độ dự đoán không ảnh hưởng tới trầm tích
MECw – Nồng độ trung gian của hợp chất nghiên cứu trong nước
MECs – Nồng độ trung gian của hợp chất nghiên cứu trong trầm tích
AF - Hệ số đánh giá tiêu chuẩn thích hợp
nd - Nhỏ hơn giới hạn phát hiện
“-“ – Không có kết quả
3.3. Đánh giá rủi ro tiềm năng của kháng sinh
dựa trên chỉ số HQ
Theo hướng dẫn của EMEC thương số nguy hại
là tỷ số giữa PEC với PNEC [11], nhưng theo M.D.
Hernando và cộng sự (2006), Merete Grung và cộng
sự (2008) cho rằng việc tính toán giá trị PEC rất khó
khăn và không đáng tin cậy do giá trị PEC được tính
qua lượng nước tiêu thụ, hệ số pha loãng, liều tối đa
hàng ngày sử dụng, hệ số xâm nhập, vì vậy nên sử
TCHH, 54(5) 2016 Đánh giá rủi ro môi trường của
624
dụng giá trị MEC thay thế [2]. Nhận định này rất
phù hợp với Việt Nam, nên trong nghiên cứu này sử
dụng giá trị MEC để xác định thương số nguy hại.
Kết quả HQ trong nước, trầm tích của hồ Tây và
Trúc Bạch được thể hiện ở hình 1 cho thấy giá trị
HQw và HQs của CIP và OFL trong hồ Trúc Bạch,
HQw và HQs của CIP trong hồ Tây có giá trị lớn
hơn 1 và cao nhất là giá trị HQw của hồ Trúc Bạch
6,914. Theo quy định của EMEC thì kháng sinh CIP
và OFL có nguy cơ ảnh hưởng lớn tới quần thể sinh
vật trong nước và trầm tích của hồ Tây và Trúc
Bạch. Các kháng sinh còn lại đều có giá trị nhỏ hơn
1 nghĩa là ảnh hưởng của chúng đối với môi trường
sinh thái thấp.
Hình 1: Đánh giá rủi ro sinh thái của kháng sinh
trong nước và trầm tích của HT và HTB
4. KẾT LUẬN
Các kết quả nghiên cứu về dư lượng kháng sinh
SAs, QNs, TRI trong nước và trầm tích của hồ Tây
và hồ Trúc Bạch cho thấy cả hai hồ đều nhiễm
kháng sinh và có những vị trí lấy mẫu trong hồ nồng
độ kháng sinh lên tới 211,7 ng/L và 23,81 ng/g đối
với nước và bùn theo thứ tự.
Kết quả đánh giá rủi ro tiềm năng của các kháng
sinh QNs, SAx và TRI trong nước và trầm tích của
hồ Tây và Trúc Bạch cho thấy có hai kháng sinh CIP
và OFL là có nguy cơ gây hại tới môi trường cần
phải tiến hành nghiên cứu tiếp.
Trong nghiên cứu sử dụng các số liệu về ngộ độc
cấp tính EC50 của một số các nghiên cứu trước đó
được tiến hành trong điều kiện phòng để tính giá trị
PNEC, điều này sẽ có những hạn chế trong việc
đánh giá hậu quả sinh thái thực sự của những thuốc
kháng sinh. Do đó, để đánh giá chính xác tính rủi ro
sinh thái tiềm năng kháng sinh cần có các nghiên
cứu sâu hơn bao gồm giám sát và nghiên cứu về độc
tính chi tiết được yêu cầu.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sarmah AK., Meyer MT., Boxall AB. A global
perspective on the use, sales, exposure pathways,
occurrence, fate and effects of veterinary antibiotics
(VAs) in the environment, Chemosphere, 65, 725-759
(2006).
2. M. D. Hernando, M. Mezcua, A. R. Fernández-Alba,
D. Barceló. Environmental risk assessment of
pharmaceutical residues in wastewater effluents,
surface waters and sediments, Talanta, 69, 334-342
(2006).
3. Wunder, D. B., Tan, D. T., LaPara, T. M., Hozalski,
R. M. The effects of antibiotic cocktails at
environmentally relevant concentrations on the
community composition and acetate biodegradation
kinetics of bacterial biofilms, Chemosphere, 90, 2261-
2266, (2013).
4. Wenhui Li, Yali Shi, Lihong Gao, Jiemin Liu, Yaqi
Cai. Occurrence of antibiotics in water, sediments,
aquatic plants, and animals from Baiyangdian Lake in
North China, Chemosphere, 89, 1307-1315 (2012).
5. Yu Bin Ho, Mohamad Pauzi Zakaria, Puziah Abdul
Latif, Nazamid Saari. Environmental Risk Assessment
for Veterinary Antibiotics and Hormone in Malaysian
Agricultural Soil, Iranian J. Publ. Health, 43(3), 67-71
(2014).
6. Chau Nguyen Dang Giang, Zita Sebesvari, Fabrice
Renaud, Ingrid Rosendahl, Quang Hoang Minh, and
Wulf Amelung. Occurrence and Dissipation of the
Antibiotics Sulfamethoxazole, Sulfadiazine,
Trimethoprim, and Enrofloxacin in the Mekong Delta,
Vietnam, PLoS One, 10(7), e0131855 (2015).
7. Meritxell Gros, Sara Rodríguez-Mozaz, Damià
Barceló. Fast and comprehensive multi-residue
analysis of a broad range of human and veterinary
pharmaceuticals and some of their metabolites in
surface and treated waters by ultra-high-performance
liquid chromatography coupled to quadrupole-linear
ion trap tandem mass spectrometry, Journal of
Chromatography A, 1248, 104-121 (2012).
8. Sujung Park, Kyungho Choi. Hazard assessment of
commonly used agricultural antibiotics on aquatic
ecosystem, Ecotoxicology, 17, 526-538 (2008).
9. M. Jesús García-Galán & Teresa Garrido & Josep
Fraile & Antoni Ginebreda & M. Silvia Díaz-Cruz &
Damià Barceló. Application of fully automated online
solid phase extraction-liquid chromatography-
electrospray-tandem mass pectrometry for the
determination of sulfonamides and their acetylated
metabolites in groundwater, Anal. Bioanal. Chem.,
399, 795-806 (2011).
10. Younghee Kim, Kyungho Choi, Jinyong Jung, Sujung
Park, Pan-Gyi Kim, Jeongim Park Aquatic toxicity of
acetaminophen, carbamazepine, cimetidine, diltiazem
and six major sulfonamides, and their potential
TCHH, 54(5) 2016 Phạm Thị Thanh Yên và cộng sự
625
ecological risks in Korea, Environment International,
33, 370-375 (2007)
11. [EMEA] European Agency for the Evaluation of
Medicinal Products. Guideline on the environmental
risk assessment of medicinal products for human use,
Doc. Ref. EMEA/CHMP/SWP/4447/00 (2006).
12. Margot Andrieu, Andreu Rico, Tran Minh Phu, Do
Thi Thanh Huong, Nguyen Thanh Phuong, Paul J.
Van den Brink. Ecological risk assessment of the
antibiotic enrofloxacin applied to Pangasius catfish
farms in the Mekong Delta, Vietnam, Chemosphere,
119, 407-414 (2015).
13. Venkata Reddy Panditi. Assessment of the occurrence
and potential risks of antibiotics and theri metabolites
in south Florida water using liquid chromatography
tandem mass spectrometry, FIU Electronic Theses and
Dissertations - Florida International University (2013).
14. N. Martins, R. Pereira, N. Abrantes, J. Pereira, F.
Goncalves, C. R. Marques. Ecotoxicological effects of
ciprofloxacin on freshwater species: data integration
and derivation of toxicity thresholds for risk
assessment, Ecotoxicology, 21, 1167-1176 (2012).
Liên hệ: Phạm Thị Thanh Yên
Khoa Công nghệ Hóa, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội
Minh Khai, Bắc Từ Liêm Hà Nội
E-mail: ptyendhcnhn@gmail.com; Điện thoại: 0983080375.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- danh_gia_su_xuat_hien_va_rui_ro_tiem_nang_cua_cac_khang_sinh_quinonoles_sulfonamides_va_trimethoprim.pdf