Nghiên Cứu Sự Phân Bố Dược Phẩm và Sản Phẩm Chăm Sóc Cá Nhân Trong Trầm Tích Sông Cầu

Nghiên cứu sự phân bố dược phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân trong nước và trầm tích sông cầu, cung cấp thông tin quan trọng về ô nhiễm môi trường.

• Tác giả: Ngô Huy Thành
• Người hướng dẫn: PGS. Văn Diệu Anh
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Sự Phân Bố Một Số Dược Phẩm Và Sản Phẩm Chăm Sóc Cá Nhân Điển Hình Trong Nước Và Trầm Tích Sông Cầu
• Loại tài liệu: Luận Án Tiến Sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 2. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 2.1. TỔNG QUAN VỀ PPCPS
• 2.1.1. Định nghĩa và phân loại
• 2.1.2. Đặc tính của PPCPs
• 2.1.3. Sản xuất và sử dụng PPCPs
• 2.1.4. Thực trạng quản lý và kiểm soát PPCPs
• 2.1.5. Nguồn thải PPCPs vào nguồn nước và các tác động của chúng
• 2.1.6. Hiện trạng ô nhiễm PPCPs trên thế giới và ở Việt Nam
• 2.1.7. Các phương pháp phân tích PPCPs
• 2.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LƯU VỰC SÔNG CẦU
• 2.2.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội
• 2.2.2. Điều kiện khí hậu và thủy văn
• 2.2.3. Nhu cầu dùng nước
• 2.2.4. Sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên
• 2.3. KẾT LUẬN TỔNG QUAN
• 3. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN
• 3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.2.1. Xác lập quy trình phân tích PPCPs
• 3.2.2. Đánh giá ô nhiễm PPCPs trong nước và trầm tích sông Cầu
• 3.2.3. Xác định các chất điển hình
• 3.2.4. Phương trình cân bằng vật chất
• 3.2.5. Đánh giá mức độ ảnh hưởng của PPCPs đến các sinh vật thủy sinh
• 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM PPCPS TRÊN SÔNG CẦU
• 4.1.1. PPCPs trong nước và trầm tích sông Cầu
• 4.1.2. Xác định các PPCPs điển hình trên lưu vực sông Cầu
• 4.2. CÁC ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU PHÂN TÍCH 04 PPCPS ĐIỂN HÌNH
• 4.2.1. Tối ưu hóa điều kiện định lượng PPCPs bằng LC-MS/MS
• 4.2.2. Đánh giá độ tin cậy của kết quả phân tích đồng thời 4 chất PPCPs điển hình
• 4.3. ĐÁNH GIÁ SỰ CÓ MẶT CỦA CÁC PPCPS ĐIỂN HÌNH TRÊN SÔNG CẦU ĐOẠN CHẢY QUA THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN
• 4.3.1. Phân bố ô nhiễm PPCPs điển hình
• 4.3.2. Sự tích lũy PPCPs điển hình trong mẫu cột trầm tích khu vực sông Cầu
• 4.3.3. Ước tính tải lượng ô nhiễm PPCPs điển hình
• 4.3.4. Đánh giá ảnh hưởng của PPCPs đến một số sinh vật thủy sinh
• 4.3.4.1. Môi trường nước
• 4.3.4.2. Môi trường trầm tích
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Phân Bố Dược Phẩm Tại Sông Cầu Nghiên Cứu

Nghiên cứu về sự phân bố dược phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân (PPCPs) trong môi trường nước ngày càng trở nên cấp thiết. Sự gia tăng sử dụng dược phẩm trên toàn cầu, kết hợp với hệ thống xử lý nước thải chưa hoàn thiện, dẫn đến sự xuất hiện của các chất này trong nguồn nước. Đặc biệt, sự có mặt của PPCPs có thể gây ra những tác động tiêu cực đến hệ sinh thái, đặc biệt là khả năng gây rối loạn nội tiết. Việt Nam, với sự tăng trưởng nhanh chóng của thị trường dược phẩm, đối mặt với nguy cơ ô nhiễm PPCPs ngày càng gia tăng. Nghiên cứu này tập trung vào sông Cầu, một trong những lưu vực sông quan trọng và chịu nhiều áp lực ô nhiễm, nhằm đánh giá hiện trạng và sự phân bố của các dược phẩm tồn dư và sản phẩm chăm sóc cá nhân tồn dư trong nước và trầm tích.

1.1. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu ô nhiễm sông Cầu

Sông Cầu, với vai trò quan trọng trong khu vực, đang chịu áp lực lớn từ nước thải đô thị chưa qua xử lý. Việc đánh giá ô nhiễm dược phẩm sông Cầu và ô nhiễm sản phẩm chăm sóc cá nhân sông Cầu là cần thiết để có cơ sở khoa học cho các biện pháp quản lý và bảo vệ môi trường nước. Nghiên cứu này sẽ cung cấp thông tin quan trọng về sự phân bố và mức độ ô nhiễm của PPCPs trong sông Cầu, góp phần vào việc xây dựng các giải pháp hiệu quả để giảm thiểu tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng.

1.2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu về PPCPs

Nghiên cứu này tập trung vào việc rà soát mức độ ô nhiễm PPCPs trong sông Cầu, xác định các chất PPCPs gây ô nhiễm điển hình, xây dựng quy trình phân tích các PPCPs điển hình trong mẫu nước và trầm tích sông, xác định mức độ ô nhiễm các PPCPs điển hình và sự phân bố của chúng trong nước và trầm tích khu vực trọng điểm của Sông Cầu. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở khu vực sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên, tập trung vào 56 hợp chất PPCPs bao gồm thuốc kháng sinh, thuốc giảm đau, thuốc chống động kinh, thuốc giãn mạch máu và các PPCPs khác.

II. Thách Thức Ô Nhiễm Dược Phẩm PPCPs Tại Trầm Tích Sông

Sự hiện diện của dược phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân trong môi trường nước đặt ra nhiều thách thức lớn. Các chất này có thể gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái, sức khỏe con người và chất lượng nguồn nước. Việc xác định nguồn gốc, quá trình vận chuyển và biến đổi của PPCPs trong môi trường là vô cùng quan trọng để đưa ra các biện pháp quản lý hiệu quả. Đặc biệt, sự tích lũy của PPCPs trong trầm tích sông có thể tạo ra nguồn ô nhiễm tiềm ẩn, ảnh hưởng lâu dài đến chất lượng nước và hệ sinh thái.

2.1. Nguồn gốc ô nhiễm dược phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân

Nguồn gốc ô nhiễm dược phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân rất đa dạng, bao gồm nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp dược phẩm, bệnh viện và hoạt động nông nghiệp. Dược phẩm sau khi sử dụng có thể được thải ra môi trường qua đường bài tiết, hoặc do vứt bỏ không đúng cách. Các cơ sở sản xuất dược phẩm cũng có thể là nguồn thải quan trọng nếu không có hệ thống xử lý nước thải hiệu quả. Theo [3], việc thải bỏ thuốc quá hạn không đúng quy định cũng là một nguyên nhân gây ô nhiễm.

2.2. Ảnh hưởng của PPCPs đến hệ sinh thái và sức khỏe con người

Sự có mặt của PPCPs trong môi trường nước có thể gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái, bao gồm ảnh hưởng đến sinh vật thủy sinh, gây rối loạn nội tiết và làm thay đổi cấu trúc quần xã. Đối với sức khỏe con người, việc tiếp xúc với PPCPs qua đường nước uống hoặc thực phẩm có thể gây ra những tác động lâu dài, đặc biệt là đối với trẻ em và phụ nữ mang thai. Mối quan tâm chính là khả năng chúng can thiệp vào hệ thống nội tiết để tạo ra các tác động xấu [7].

III. Phương Pháp Phân Tích Dược Phẩm Trong Trầm Tích Sông Cầu

Để đánh giá chính xác mức độ ô nhiễm dược phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân trong sông Cầu, việc áp dụng các phương pháp phân tích hiện đại và hiệu quả là vô cùng quan trọng. Nghiên cứu này tập trung vào việc xây dựng và tối ưu hóa quy trình phân tích các PPCPs điển hình trong mẫu nước và trầm tích sông, sử dụng các kỹ thuật chiết tách và phân tích tiên tiến như chiết pha rắn (SPE) và sắc ký lỏng ghép nối khối phổ hai lần (LC-MS/MS).

3.1. Quy trình chiết tách và làm giàu PPCPs trong mẫu nước

Quy trình chiết tách và làm giàu PPCPs trong mẫu nước đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ nhạy và độ chính xác của phương pháp phân tích. Kỹ thuật chiết pha rắn (SPE) được sử dụng để loại bỏ các chất gây nhiễu và tập trung các PPCPs trong mẫu nước. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả chiết tách như loại vật liệu pha rắn, dung môi rửa giải và tốc độ dòng chảy được tối ưu hóa để đạt được hiệu suất cao nhất.

3.2. Phân tích PPCPs bằng sắc ký lỏng ghép nối khối phổ hai lần LC MS MS

Sắc ký lỏng ghép nối khối phổ hai lần (LC-MS/MS) là một kỹ thuật phân tích mạnh mẽ, cho phép định tính và định lượng các PPCPs trong mẫu nước và trầm tích với độ nhạy và độ chọn lọc cao. Các thông số của hệ thống LC-MS/MS như loại cột sắc ký, chương trình pha động, điện áp và năng lượng va chạm được tối ưu hóa để đạt được độ phân giải và độ nhạy tốt nhất cho từng chất phân tích.

3.3. Xác định các điều kiện tối ưu phân tích PPCPs

Dựa trên một số hướng dẫn kỹ thuật chỉ dẫn chung về phân tích PPCPs cũng như xác định các yếu tố tác động đến phương pháp phân tích, Luận án tiến hành xác định các điều kiện tối ưu cho phân tích các PPCPs điển hình trong điều kiện ở Việt Nam.

IV. Phân Bố Ô Nhiễm Dược Phẩm Điển Hình Tại Sông Cầu Thái Nguyên

Nghiên cứu đã tiến hành khảo sát và đánh giá hiện trạng ô nhiễm PPCPs điển hình trong mẫu nước và trầm tích sông Cầu tại thành phố Thái Nguyên. Vị trí lấy mẫu được lựa chọn dựa trên nguyên tắc đánh giá sự ảnh hưởng từ các dòng nhánh nằm dọc theo sông đến nồng độ PPCPs trong nước và trầm tích. Mẫu được lấy theo hai mùa là mùa khô và mùa mưa, đồng thời xem xét các yếu tố ảnh hưởng khác như tốc độ dòng chảy và độ sâu.

4.1. Sự biến đổi nồng độ PPCPs theo không gian và thời gian

Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ PPCPs trong nước và trầm tích sông Cầu có sự biến đổi đáng kể theo không gian và thời gian. Nồng độ PPCPs thường cao hơn ở các khu vực gần khu dân cư và khu công nghiệp, và có xu hướng giảm dần khi di chuyển về phía hạ lưu. Sự khác biệt về nồng độ PPCPs giữa mùa mưa và mùa khô cũng được ghi nhận, có thể do ảnh hưởng của lượng mưa và dòng chảy.

4.2. Tải lượng ô nhiễm PPCPs đổ vào sông Cầu

Nghiên cứu đã bước đầu xác định tải lượng ô nhiễm các PPCPs đổ vào sông Cầu (TP. Thái Nguyên). Thông tin này rất quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm và xác định các nguồn thải chính, từ đó đưa ra các biện pháp kiểm soát và giảm thiểu ô nhiễm hiệu quả.

4.3. Sự phân bố của PPCPs điển hình trong nước và trầm tích

Sự tồn tại của các hợp chất PPCPs trong nước và trầm tích phụ thuộc vào sự phân bố trầm tích-nước. Sự phân bố này thường phức tạp và phụ thuộc vào các đặc điểm hóa lý của các hợp chất PPCPs, các đặc tính hóa lý của nước và trầm tích. Sự phân bố của PPCPs trong nước và trầm tích có vai trò quan trọng trong việc hiểu biết cơ chế vận chuyển và biến đổi của các hợp chất này trong môi trường.

V. Đánh Giá Rủi Ro Ô Nhiễm Dược Phẩm Đến Hệ Sinh Thái Sông

Đánh giá rủi ro môi trường là một bước quan trọng để xác định các tác động tiềm ẩn của PPCPs đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Nghiên cứu này đã tiến hành đánh giá rủi ro môi trường do sự tồn tại của PPCPs điển hình trong nước và trầm tích sông Cầu, sử dụng các phương pháp đánh giá rủi ro tiêu chuẩn và các dữ liệu về độc tính của các chất PPCPs.

5.1. Xác định các thông tin cơ bản về rủi ro ô nhiễm PPCPs

Đánh giá rủi ro môi trường nhằm xác định các thông tin cơ bản về các rủi ro gây ra tại một địa điểm là sự hiện diện chất ô nhiễm trong khu vực và khả năng tác động, kiểu tác động của các chất ô nhiễm đến môi trường và con người.

5.2. Đề xuất các biện pháp kiểm soát và quản lý ô nhiễm PPCPs

Kết quả đánh giá rủi ro môi trường do sự hiện diện của PPCPs trong nước và trầm tích là cơ sở để đưa ra các quyết định kiểm soát và quản lý nhằm ngăn ngừa, giảm thiểu và loại trừ các tác động có hại của các hợp chất này trong tương lai.

VI. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Về Dược Phẩm Tại Sông Cầu

Nghiên cứu về sự phân bố dược phẩm và sản phẩm chăm sóc cá nhân trong sông Cầu đã cung cấp những thông tin quan trọng về hiện trạng ô nhiễm và các yếu tố ảnh hưởng. Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học cho việc xây dựng các biện pháp quản lý và bảo vệ môi trường nước hiệu quả. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về quá trình vận chuyển và biến đổi của PPCPs trong môi trường, cũng như đánh giá tác động của chúng đến các sinh vật thủy sinh và sức khỏe con người.

6.1. Tổng kết các kết quả chính của nghiên cứu

Nghiên cứu đã rà soát mức độ ô nhiễm PPCPs trong sông Cầu, xác định các chất PPCPs gây ô nhiễm điển hình, xây dựng quy trình phân tích các PPCPs điển hình trong mẫu nước và trầm tích sông, xác định mức độ ô nhiễm các PPCPs điển hình và sự phân bố của chúng trong nước và trầm tích khu vực trọng điểm của Sông Cầu.

6.2. Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo về PPCPs

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về quá trình vận chuyển và biến đổi của PPCPs trong môi trường, cũng như đánh giá tác động của chúng đến các sinh vật thủy sinh và sức khỏe con người. Cần có những nghiên cứu chuyên sâu hơn về độc tính của các PPCPs đối với các loài sinh vật bản địa, cũng như đánh giá rủi ro đối với sức khỏe con người thông qua các đường tiếp xúc khác nhau.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. TỔNG QUAN VỀ PPCPs 1. Định nghĩa và phân loại Dược phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân (Pharmaceuticals and personal care products - PPCPs) là một trong những nhóm chất gây ô nhiễm được quan tâm nhiều gần đây.

Các sản phẩm này hầu hết có nguồn gốc nhân tạo được sử dụng với nhiều mục đích như trong chăm sóc sức khỏe con người, hoạt động chăn nuôi và cả hoạt động nông nghiệp. Chúng vẫn còn hoạt tính sinh học sau khi ra khỏi cơ thể và xâm nhập vào môi trường theo nhiều con đường khác nhau (xem Hình 1. Sự hiện diện của chúng trong các hệ sinh thái làm gia tăng những lo ngại về hiểm hoạ đe dọa đến môi trường nước và sức khỏe con người. Sự di chuyển của PPCPs trong môi trường [18] EN Dược phẩm là các sản phẩm hóa chất được sử dụng để chẩn đoán, điều trị, chữa bệnh, hoặc phòng ngừa bệnh tật cho cả người và động vật, gồm cả các loại thuốc bất hợp pháp [19].

Các loại thuốc thường được bào chế với hoạt tính sinh học cao để đạt được hiệu quả trong điều trị. Do đó, chúng có khả năng đặc biệt ảnh hưởng đến các chức năng sinh hóa và sinh lý của các hệ thống sinh học. Dược phẩm có thể được đặc trưng hoặc phân loại dựa trên cấu trúc hóa học, tác dụng của chúng (tức là phương thức hoạt động), hoặc việc sử dụng chúng (tức là mục đích điều trị). Theo chức năng điều trị chúng bao gồm thuốc kháng sinh (dùng cho người và thú y), thuốc nội tiết tố, 1 thuốc giảm đau và chống viêm, thuốc chống động kinh, thuốc chống mỡ máu, chất kích thích, thuốc chống loạn nhịp tim, thuốc chống u và ùn thư [6, 20].

Sản phẩm chăm sóc cá nhân là các sản phẩm có thành phần hoạt tính phục vụ các nhu cầu vệ sinh, thẩm mỹ của con người, thường được sử dụng trong các sản phẩm như mỹ phẩm, đồ vệ sinh cá nhân và nước hoa [19], chẳng hạn như phụ gia tắm, dầu gội, thuốc bổ tóc, sản phẩm chăm sóc da, thuốc xịt tóc , kem dưỡng da, thuốc nhuộm tóc, sản phẩm vệ sinh răng miệng, xà phòng, kem chống nắng, nước hoa, thuốc cạo râu, v. Các sản phẩm chăm sóc cá nhân được xác định trong các mẫu môi trường chủ yếu có thể được phân loại thành ba nhóm do chức năng của chúng, đó là chất khử trùng, xạ hương (tổng hợp) và chất chống nắng [19, 21]. Gần đây các hạt vi nhựa được thêm vào trong một số sản phẩm chăm sóc cá nhân như kem đánh răng, chất tẩy da chết, dầu gội, sữa tắm… bởi khả năng làm sạch bụi bẩn và chất nhờn trên da của chúng. Sau khi được sử dụng, hạt vi nhựa hầu như không bị chuyển hóa tại các hệ thống xử lý nước thải, và theo dòng thải đổ ra sông hồ và biển.

Chúng có khả năng hấp phụ các chất chất độc hữu cơ kỵ nước. Các hạt vi nhựa này theo chuỗi thức ăn đi vào cơ thể các loài sinh vật trong nguồn nước. Do đó, các sinh vật thủy sinh không những chịu nguy cơ tích lũy các hạt vi nhựa mà còn có nguy cơ tăng khả năng tích tụ các chất độc hữu cơ thông qua chuỗi thức ăn của các hệ sinh thái [22]. Số lượng PPCPs lên tới hàng nhiều nghìn chất và ngày càng gia tăng cùng với sự phát triển ngành hóa dược [6, 20].

Phân loại PPCPs được thể hiện trong Bảng 1. Phân loại PPCPs [6, 20] Phân Loại Nhóm chất Hợp chất đại diện Dược phẩm Thuốc kháng sinh Sulfamethoxazole (SMX) (Pharmaceuticals) (Antibiotics) Sulfadimethoxine Ciprofloxacin (CIP) Clarithromycin Erythromycin Norfloxacin 2 Phân Loại Nhóm chất Hợp chất đại diện Nội tiết tố Estrone (E1) (Hormones) Estradiol (E2) Ethinylestradiol (EE2) Thuốc giảm đau và chống viêm Diclofenac (Analgesics and anti- Ibuprofen inflammatory drugs) Acetaminophen Acetylsalicylic acid Thuốc chống động kinh Carbamazepine (CBM) (Antiepileptic drugs) Primidone Thuốc chống mỡ máu Clofibrate (Blood lipid regulators) Gemfibrozil Chất kích thích (Stimulants) Caffeine (CAF) Chống loạn nhịp tim Metoprolol (Antiarrhythmic) Propanolol Thuốc chống u Ifosfamide (Cytostatic drugs) Cyclophosphamide Sản phẩm chăm sóc Chất kháng khuẩn / Chất khử Triclosan sức khỏe. Đặc tính của PPCPs a. Đặc tính hóa lý Công thức hóa học, khối lượng phân tử và các đặc trưng hóa lý gồm độ tan, KOW, Kd, KOC và pKa của các PPCPs điển hình được thể hiện trong Bảng 1.

Tính chất lý hóa của một số PPCPs điển hình [23, 24] PPCPs CAS No. MW Công thức Độ tan Log pKa Hệ số phân bố KOC (L/kg) g/mol hóa học mg/L KOW Pha rắn Kd (L/kg) Lincomycin 154-21-2 406,5 C18H34N2O6S 927 0,56 SMX 723-46-6 253,3 C10H11N3O3S 610 0,89 1,85 - 5,6 Griseofulvin 126-07-8 352,8 C17H17ClO6 8,64 2,18 Trimethoprim 738-70-5 290,3 C14H18N4O3 400 0,91 3,23- 6,76 Bùn 76 205 2_quinoxalinecarb 122234-53- 203,2 C10H9N3O2 oxylicacid 1 Sulfamonomethoxi 1220-83-3 280,3 C11H12N4O3S 4030 0,7 ne Sulfadimethoxine 122-11-2 310,3 C12H14N4O4S 343 c 1,63 6,3 Đất 2,3–4,6 89–144 Tiamulin 55297-95-5 493,7 C28H47NO4S 4,75 Roxithromycin 80214-83-1 837,0 C41H76N2O15 2,75 9,17 Sulfamerazine 127-79-7 264,31 C11H12N4O2S 202 0,14 Tylosin 1401-69-0 916,1 C46H77NO17 5 1,63 7,73 Bùn cát 8,3–128 553–7990 Sulfadimidine 57-67-0 214,2 C7H10N4O2S 2200 1,22 11,3 Erythromycin-H2O 23893-13-2 715,9 C37H65NO12 4 PPCPs CAS No. MW Công thức Độ tan Log pKa Hệ số phân bố KOC (L/kg) g/mol hóa học mg/L KOW Pha rắn Kd (L/kg) 3,32 1147– Tetracycline 60-54-8 444,4 C22H24N2O8 1700 1,19 7,78 Sét/ cát 2370 9,58 3,01 CIP 85721-33-1 331,3 C17H18FN3O3 30,000 0,4 Bùn cát 427 61,000 6,14 Erythromycin 114-07-8 733,9 C37H67NO13 2000 3,06 8,9 Bùn kỵ 18,2– 158,5– Diclofenac 15307-86-5 296,15 C14H11Cl2NO2 2,37 4,15 4,51 khí 151,4 2630 18916,9 Mefenamic_acid 61-68-7 241,29 C15H15NO2 20 4,29 3,90 Bùn cống 461,0 8 Acetaminophen 103-90-2 151,16 C8H9NO2 14,000 0,46 9,38 Antipyrine 60-80-0 188,23 C11H12N2O 51900 0,38 1,4 300000 Isopropylantipyrine 479-92-5 230,31 C14H18N2O 1,94 0 Indomethacin 53-86-1 357,79 C19H16ClNO4 0,937 4,27 4,50 Bùn 214 691,83 Crotamiton 5 PPCPs CAS No. MW Công thức Độ tan Log pKa Hệ số phân bố KOC (L/kg) g/mol hóa học mg/L KOW Pha rắn Kd (L/kg) 37350-58-6 267,36 C15H25NO3 16,900 9,7 1,69 Bùn sơ 44-26/ 125 -75/ Metoprolol cấp/ thứ 21-8 62 - 23 cấp 525-66-6 259,34 C16H21NO2 70 2,6 9,49 16,3-1,4/ 4405-378/ Propranolol 199 - 9,6 2803-135 Atenolol 29122-68-7 266,34 C14H22N2O3 13,500 9,2 1,71 Bùn đô thị 0,21 148 125-33-7 218,25 C12H14N2O2 500 0,91 Primidone CBM 298-46-4 236,27 C15H12N2O 17,66 13,9 2,45 Bùn đô thị 25,52 3870 Bezafibrate 41859-67-0 361,82 C19H20ClNO4 16 3,61 4,25 Cyclophosphamide 50-18-0 261,1 C7H15Cl2N2O2P 40000 0,63 Dipyridamole 58-32-2 504,6 C24H40N8O4 10,7 2,47 Theophylline 58-55-9 180,2 C7H8N4O2 7360 0,02 8,81 CAF 58-08-2 194,19 C8H10N4O2 21600 0,07 10,4 Sulpiride 15676-16-1 314,43 C15H23N3O4S 2280 0,57 9,12 Pirenzepine 28797-61-7 351,4 C19H21N5O2 682 1,68 DEET 134-62-3 191,27 C12H17NO 912 2,18 6 b.

Tính bền vững Các đặc tính hóa lý của nhiều PPCPs cho thấy chúng không dễ dàng bị loại bỏ bởi các quy trình xử lý nước thông thường, chính vì thế chúng hiện diện trong nước mặt, nước uống [25]. Việc không thể loại bỏ hoàn toàn PPCPs khỏi nước thải tại các nhà máy xử lý nước thải dẫn đến sự có mặt của chúng trong nguồn nước gây nguy cơ tiềm ẩn đối với các sinh vật thủy sinh và sức khỏe cộng đồng. Bằng chứng từ các nghiên cứu giám sát là PPCPs đã tìm thấy đường xâm nhập vào môi trường nước và phổ biến ở khắp nơi [26]. Việc sử dụng rộng rãi PPCPs trên toàn cầu, cùng với sự gia tăng ngày càng nhiều các loại dược phẩm mới ra thị trường đang góp phần đáng kể vào sự hiện diện môi trường của các hóa chất này và các chất chuyển hóa (dạng hoạt động) của chúng trong môi trường nước [21].

Hơn nữa, mặc dù không phải tất cả PPCPs đều tồn tại lâu dài nhưng việc sử dụng và thải vào môi trường liên tục khiến nhiều người lầm tưởng là PPCPs không bị phân hủy ngay cả khi bị tác động bởi các quá trình môi trường như phân hủy sinh học, phân hủy quang học và hấp phụ vào pha chất rắn lơ lửng trong nước, trầm tích. Do đó, các dược phẩm có thể hoạt động như các hợp chất khó phân hủy do chúng được liên tục thải vào môi trường [27]. Römbke [28] đã phân loại 10 dược phẩm và các chất chuyển hóa của chúng thành các hợp chất có độ bền thấp, trung bình và cao theo thời gian phân tán của chúng (Dissipation times - DT) trong mẫu nước / trầm tích. Paracetamol, Ibuprofen, 2- hyroxyibuprofen và CBM-diol được phân loại là có độ bền thấp (DT50 = 3,1-7 ngày), Oxazepam , Iopromide và Ivermectin được coi là tồn tại ở mức độ vừa phải (DT50 = 15-54 ngày) trong khi Clofibric acid, Diazepam, CBM được đánh giá là có độ bền cao (DT50 = 119-328 ngày) [28].

Một nghiên cứu gần đây hơn đã chứng minh thuốc giải lo âu (Oxazepam) có khả năng tồn tại kéo dài trong các hồ nước ngọt do đầu vào trong quá khứ và dân số đô thị ngày càng tăng [29]. Độc tính Một mối quan tâm chính được nêu ra bởi sự hiện diện của PPCPs trong môi trường nước là các hợp chất này có khả năng can thiệp vào hệ thống nội tiết từ đó tạo ra các tác động không mong muốn hoặc phá vỡ cân bằng nội tiết. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã định nghĩa các chất gây rối loạn nội tiết (Endocrine Disrupter - ED) là “chất hoặc hỗn hợp ngoại sinh làm thay đổi (các) chức năng của hệ thống nội tiết và 7 do đó gây ra các ảnh hưởng xấu đến sức khỏe ở một sinh vật, thế hệ con cháu hoặc quần thể phụ của nó”. ED bao gồm một nhóm lớn các chất hóa học từ tự nhiên (ví dụ như mycotoxin và phytoestrogen) và nguồn gốc tổng hợp (ví dụ như diethylstilbesterol và Bisphenol A) trong nhiều loại sản phẩm tiêu dùng [30].

Dược phẩm gây rối loạn nội tiết bao gồm hormone sinh dục, glucocorticoid, hormone tăng trưởng thú y và một số dược chất không steroid. Hơn nữa, độc tính phát sinh từ hỗn hợp phức tạp của PPCPs ở nồng độ thấp có thể dẫn đến tác động cộng hưởng. Điều này có nghĩa là mặc dù từng PPCPs có thể có sẵn ở nồng độ thấp mà không gây ra các tác dụng độc hại khi tác động đơn lẻ; nhưng hỗn hợp PPCPs có nguy cơ gây nên các tác động bất lợi đến hệ sinh thái. Nghiên cứu của M.

Cleuvers [31] đã chỉ ra rằng thuốc chống động kinh - CBM và thuốc hạ lipid máu acid clofibric (cả hai thuộc các nhóm điều trị khác nhau) thể hiện tác dụng tiêu cực đối với Daphnia magna (một loài giáp xác nhỏ) mạnh hơn nhiều so với các hợp chất đơn lẻ ở cùng nồng độ. Hutchinson [32] cũng tiết lộ rằng hiệu ứng hỗn hợp của estradiol (E2) và 4-tert- nonylphenol có thể tạo ra phản ứng cộng hưởng và tạo ra vitellogenin ở cá hồi. Nhìn chung, độc tính của PPCPs trong môi trường nước vượt ra ngoài các tác động cấp tính được quan sát khi đạt hoặc vượt quá nồng độ điều trị mong muốn (therapeutic level).