1.2. Khái quát về DDT
1.2.3. Tác động của DDT đến môi trường và sức khỏe con người
DDT được sử dụng rộng rãi từ chiến tranh thế giới thứ II trên khắp thế giới và hàng triệu tấn được sản xuất, sử dụng trước đây. Nhưng cũng như các loại hóa chất khác, DDT có ảnh hưởng không thể dự đoán trước. Những tác động đó bắt nguồn từ sự bền vững của nó. Tại Hoa Kỳ, khối lượng DDT đã sử dụng trước năm 1959 thống kê được khoảng 80 triệu pounds và sau đó giảm dần, đến 1972 thì dừng hẳn. Tổng khối lượng DDT đã sử dụng trong nông nghiệp và trong sinh hoạt tại Hoa Kỳ trong suốt 30 năm là 1350 triệu pounds, ngoài việc sử dụng trong nước nó còn được xuất khẩu đi nhiều nơi trên thế giới. Cũng trong thời gian này, các nhà khoa học nghiên cứu về DDT đã hiểu rõ chiều hướng vận động, tính khuếch đại sinh học, sự bền vững và ảnh hưởng độc hại của nó đối với môi trường và con người, vì thế DDT bị cấm sử dụng[6]. Mặc dù, từ năm 1974 toàn thế giới hoàn toàn ngừng sản xuất DDT nhưng lượng DDT hiện đang còn tồn lưu trong môi trường đất, nước và không khí là rất lớn. Trên bề mặt nước, DDT sẽ liên kết với các phần tử ở trong nước, lắng xuống và có thể lắng đọng trong các trầm tích. Trong đất, DDT giữ nước thành các phần tử rắn và trở thành dạng bền vững, rất khó phân hủy. DDT cùng có thể thải vào không khí khi chúng bay hơi từ đất và nước nhiễm độc[5]. Đây là điều mà con người không ngờ tới.
DDT đã được sử dụng rộng rãi hơn 30 năm và được xem là nhân tố chính trong việc gia tăng sản lượng lương thực thế giới và ngăn chặn bệnh tật từ côn trùng. Nhưng 30 năm sau, DDT bị tuyên án “tử hình” (bị cấm sản xuất và sử dụng) vì lo ngại gây ung thư, tích lũy sinh học, ảnh hưởng đến con người và động vật hoang dã. DDT là một trong 12 hóa chất được các nhà khoa học thế giới xếp vào hạng chất ô nhiễm khó phân hủy (POPs). Năm 1998, đại diện của hơn 92 quốc gia trên thế giới đã tụ họp tại Montreal đã bàn
21
thảo về các biện pháp nhằm cấm sản xuất và sử dụng các hóa chất trên vì lý do tác hại của chúng, tích lũy lâu dài trong không khí, lòng đất và nguồn nước, kết tụ trong các mô mỡ động vật- nguồn thực phẩm chính của con người[6].
Phạm vi nghiên cứu đầu tiên về DDT chính là việc sử dụng DDT với nồng độ đủ để diệt côn trùng ăn chồi ỏ cây vân sam, nghiên cứu này tập trung vào các ảnh hưởng nghiêm trọng của DDT tới các loài chim, cá, côn trùng và động vật không xương sống bị chết. Chỉ số LD50 ở động vật có vú trong phòng thí nghiệm từ 60 - 800 mg/kg ở chuột, ở chim có LD50 là 400 - 1200ppm. Cũng vào khoảng giữa thập niên 1950, DDT được sử dụng trực tiếp như là một loại thuốc diệt côn trùng ử hồ Clear, California để diệt muỗi.
Với nồng độ ban đầu là 0,02 ppm trong nước, sau một thời gian sinh ra một lượng dư DDT với nồng độ 900 ppm trong mỡ, cuối cùng trong loài chim lặn ăn cá ăn thịt có 2134 ppm. Ngoài ra, còn có thêm khám phá rằng trong gan cá mập có chứa DDT và chuyển hóa của nó. Cuối cùng các nhà khoa học kết luận DDT đã thải vào trong đại dương và việc gan cá mập bị nhiễm DDT mang tính chất cục bộ. Điều này chứng tỏ khả năng di chuyển trên phương diện rộng của DDT cũng như quá trình khuếch đại sinh học của dư lượng DDT và chúng tăng dần đến mức không thể tin được[6].
Khi DDT mới ra đời, đúng là nó có sức mạnh vô địch. Nhưng chỉ mười mấy năm sau đã có một số loại côn trùng có hại không sợ DDT nữa, chúng đã nhờn với DDT. Đến năm 1960 đã có 137 loại côn trùng có hại đã nhờn thuốc DDT.
Chưa hết, DDT đã kém hiệu quả trong việc tiêu diệt côn trùng có hại lại còn giết chết khá nhiều chim chuyên ăn côn trùng gây hại. Do DDT có thành phần tương đối ổn định nên khó bị phân giải trong môi trường tự nhiên và thâm nhập vào cơ thể các loại chim theo hệ thống nước, thực vật phù du, động vật phù du, tôm các nhỏ... DDT khi ở trong nước có nồng độ không
22
đáng kể nhưng khi thâm nhập vào cơ thể chim, nồng độ DDT sẽ tăng lên hàng triệu lần khiến chim không bị chết cũng mất khả năng sinh sản [5].
DDT gây ra các vấn đề sinh sản của chim. DDE, một chất chuyển hóa của DDT, gây mỏng vỏ trứng ở các loài chim làm cho trứng dễ bị nứt vỡ. Một nghiên cứu về loài chim cút Nhật Bản (thuộc về loài gà) ăn uống phải 125mg/kg DDT, DDE và DDT (kỹ thuật) cho thấy không có vỏ trứng. DDT và các chuyển hóa của nó ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của các loài chim.
Năm mươi phần trăm số chim cút Nhật Bản ăn, uống vừa phải (0, 100, 200 hoặc 400 mg/kg ) của DDT chết sau khi tiếp xúc với liều cao nhất. Những con sống sót khi tiếp xúc với liều cao nhất (400mg/kg) có biểu hiện giảm khả năng sinh sản. Ngoài ra, DDT ảnh hưởng đến chức năng màng tế bào và hệ thống enzyme của cá, ảnh hưởng đến khả năng sinh sản, phát triển và những thay đổi về thần kinh ở động vật thủy sinh ở nồng độ thấp 0,3mg/l trong nước [5].
Do DDT tan trong chất béo dễ dàng, nhưng lại kém tan trong nước nên nó có xu hướng tích tụ trong các mô mỡ của các loài côn trùng, động vật hoang dã và con người. DDT tích trữ một lương lớn trong cá và các động vật biển (ví dụ: hải cẩu, cá heo). Tính độc của DDT đã được nghiên cứu kĩ lưỡng ở trên các vi sinh vật, động vật không xương sống ở dưới nước, cá, lưỡng cư, động vật không xương sống trên cạn và các loài động vật có vú khác (chuột hang, thỏ…). Trong các động vật này, DDT được tìm thấy một lượng lớn trong các mô mỡ và tiếp tục di chuyển đến các cơ quan khác. Ngưỡng độc của DDT và các đồng phân của nó đã xác định thông qua chỉ số LC50 (LC50 là liều gây chết 50% mẫu sinh vật thí nghiệm) ở một số loài động vật thí nghiệm là:
LC50 ở lợn khoảng 1.000mg DDT/kg, LC50 ở thỏ là 300mg DDT/kg[16]. Khi động vật ăn thịt ăn các động vật bậc thấp trong chuỗi thức ăn đã nhiễm DDT thì DDT sẽ tập trung trong các mô mỡ của động vật ăn thịt. Điều này tiếp tục tiếp diễn cho đến động vật ăn thịt chính trong chuỗi thức ăn. DDT trong đất
23
có thể được hấp thụ bởi một số thực vật hoặc trong cơ thể con người khi ăn các thực vật đó[9]. Động vật có vú tiếp xúc với liều 500mg/kg của DDT (kỹ thuật) có nguy cơ gia tăng các khối u gan[5].
DDT kém hấp thu qua da của động vật có vú nhưng nó dễ dàng hấp thu qua bộ xương ngoài của côn trùng[14]. Chuột tiếp xúc với DDT với liều 2,5 đến 3 mg/kg dẫn đến run, mất phối hợp, co giật và chết do suy hô hấp hoặc suy tim[5].
1.2.3.2. Ảnh hưởng tới sức khỏe con người
DDT được chuyển hóa thành các sản phẩm phân tích khác nhau trong cơ thể, bao gồm cả DDD, DDE và DDA[16,17]. Khi lượng chất béo trong cơ thể nhiễm DDT, các sản phẩm phân hủy của nó sẽ đi vào trong máu gây độc cho gan và hệ thần kinh[14]. DDT ảnh hưởng đến hệ thần kinh bằng cách can thiệp vào các xung thần kinh bình thường. DDT gây tác động lên các tế bào thần kinh liên tục, phát ra một xung gây các chấn động cơ thể liên tục lặp đi lặp lại như nhói cảm giác của miệng, buồn nôn, chóng mặt, lú lẫn, đau đầu, hôn mê, run trong các chi, chán ăn, suy nhược cơ bắp, lo âu và căng thẳng thần kinh [14].
Con người bị nhiễm DDT gián tiếp khi ăn các thực phẩm như ngũ cốc, rau đậu đã bị nhiễm DDT, cùng như tôm cá sống trong vùng bị ô nhiễm, DDT sẽ đi vào cơ thể qua cơ quan tiêu hóa và tích tụ theo thời gian trong các mô mỡ và gan của con người. Theo EPA Hoa Kỳ, DDT là một trong các chất gây ung thư DDT[11,6]. Điều này có nghĩa là DDT đã được chứng minh là gây ung thư cho động vật trong phòng thí nghiệm, nhưng không có bằng chứng mà nó có thể gây ung thư cho con người, hiệu ứng độc hại không có khả năng xảy ra vì lượng DDT mà con người và vật nuôi có thể được tiếp xúc là thấp so với các liều lượng thức ăn cho động vật thí nghiệm. Ba mươi năm công nhân làm việc tại một cơ sở sản xuất DDT đã được nghiên cứu trong 19 năm,
24
không ai trong số những người lao động ung thư phát triển[5]. Cho đến nay, các nghiên cứu đã không thể hiện một nguy cơ gia tăng ung thư vú ở phụ nữ tiếp xúc với DDT.
Khi DDT tích lũy trong cơ thể, nó có thể được bài tiết trong nước tiểu, phân hoặc sữa mẹ. Người ta có thể đo lượng DDT trong máu hoặc chất béo, tuy nhiên nồng độ của nó được đo trong sữa mẹ là thường được sử dụng như là một phép đo tiếp xúc của DDT trong dân cư.