Nghiên cứu đánh giá dư lượng một số chất kháng sinh trong nước và động vật thủy sinh trong một số hồ Hà Nội

Hà Nội– 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

PHẠM THỊ THANH YÊN
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ DƯ LƯỢNG MỘT SỐ
CHẤT KHÁNG SINH TRONG NƯỚC VÀ ĐỘNG VẬT
THỦY SINH TRONG MỘT SỐ HỒ HÀ NỘI
MÃ TÀI LIỆU: 80442
ZALO: 0917.193.864
Dịch vụ viết bài điểm cao :luanvantrust.com
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

Hà Nội– 2017
BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Phạm Thị Thanh Yên
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ DƯ LƯỢNG MỘT SỐ
CHẤT KHÁNG SINH TRONG NƯỚC VÀ ĐỘNG VẬT
THỦY SINH TRONG MỘT SỐ HỒ HÀ NỘI
Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường
Mã số: 62520320
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. GS.TS Huỳnh Trung Hải
2. PGS.TS Nguyễn Quang Trung

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa
học của GS.TS Huỳnh Trung Hải và PGS.TS Nguyễn Quang Trung. Các số liệu, kết quả
được nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được cá nhân hay tổ chức khoa học nào
công bố trên bất kỳ công trình nào khác trong và ngoài nước.
Hà Nội, ngày …… tháng ……. Năm 2017
Giáo viên hướng dẫn I
GS.TS Huỳnh Trung Hải
Giáo viên hướng dẫn II
PGS.TS Nguyễn Quang Trung
Tác giả

Lời cảm ơn
Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS Huỳnh Trung Hải, PGS.TS
Nguyễn Quang Trung đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường - trường
Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi, đóng góp nhiều ý kiến trong quá
trình thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Th.S Nguyễn Thanh Thảo, anh chị em tại phòng Độc Chất Học
Môi Trường – Viện Công Nghệ Môi Trường – Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ
Việt Nam đã tạo điều kiện và giúp đỡ về trang thiết bị, chuyên môn kỹ thuật trong quá
trình thực hiện các nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Thị Phương Thảo đã hướng dẫn và đưa ra
những ý kiến đóng góp trong quá trình thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các phòng ban, khoa Công nghệ Hóa trường
Đại học Công nghiệp Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ và động viên tôi trong
quá trình thực hiện luận án.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới người thân trong gia đình, bạn bè đã luôn động
viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận án.
Hà Nội, ngày …. tháng …. năm 2017

I
MỤC LỤC
MỤC LỤC...............................................................................................................................i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT..........................................................IV
DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................................. VI
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ ..................................................................VIII
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................................... 3
1.1.Tổng quan về thuốc kháng sinh ................................................................................... 3
1.1.2. Thuốc kháng sinh họ sulfornamides và trimethoprim................................................. 3
1.1.3. Thuốc kháng sinh họ quinolones................................................................................. 6
1.2. Tổng quan về hồ Hà Nội và động vật thủy sinh......................................................... 9
1.2.1. Tổng quan về năm hồ Hà Nội...................................................................................... 9
1.2.2. Động vật thủy sinh..................................................................................................... 10
1.3. Hiện trạng sử dụng thuốc kháng sinh....................................................................... 11
1.3.1. Hiện trạng sử dụng kháng thuốc sinh trên thế giới.................................................... 11
1.3.1.1. Kháng sinh sử dụng cho người............................................................................... 11
1.3.1.2. Kháng sinh sử dụng trong nông nghiệp.................................................................. 12
1.3.2. Hiện trạng sử dụng thuốc kháng sinh ở Việt Nam .................................................... 13
1.3.2.1. Kháng sinh dùng trong điều trị bệnh ở người......................................................... 13
1.3.2.2. Kháng sinh sử dụng trong nông nghiệp.................................................................. 14
1.4. Ô nhiễm thuốc kháng sinh và ảnh hưởng đến môi trường sinh thái ..................... 15
1.4.1. Thuốc kháng sinh trong môi trường.......................................................................... 15
1.4.1.1. Kháng sinh trong môi trường nước ........................................................................ 16
1.4.1.2. Sự tích tụ kháng sinh trong sinh vật, trong đất và trầm tích................................... 16
1.4.2. Ảnh hưởng của kháng sinh trong môi trường............................................................ 18
1.5. Đánh giá nguy hại môi trường................................................................................... 19
1.5.1. Tích lũy sinh học ....................................................................................................... 19
1.5.2. Độc tính sinh học và thương số nguy hại.............................................................. 20
1.6. Các phương pháp loại bỏ kháng sinh ....................................................................... 23
1.7. Phân tích kháng sinh.................................................................................................. 24
1.7.1. Kỹ thuật xử lý mẫu.................................................................................................... 24
1.7.2. Các phương pháp phân tích kháng sinh..................................................................... 25
1.7.2.1. Phương pháp ELISA............................................................................................... 25
1.7.2.2. Phương pháp von - ampe........................................................................................ 26
1.7.2.3. Phương pháp điện di mao quản (CE) ..................................................................... 26
1.7.2.4. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)................................................... 27
1.7.2.5. Phương pháp sắc ký lỏng hai lần khối phổ (LC/MS/MS) ...................................... 28
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................. 30

II
2.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................................. 30
2.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị ..................................................................................... 31
2.2.1. Hóa chất ..................................................................................................................... 31
2.2.2. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm.................................................................................... 32
2.3. Lấy mẫu, bảo quản và xử lý mẫu............................................................................... 32
2.4. Tối ưu hóa quy trình phân tích đồng thời kháng sinh quinolones, sulfonamides và
trimethoprim trong nước, trầm tích và cá rô phi....................................................... 35
2.4.1. Khảo sát điều kiện tối ưu cho sắc ký lỏng hai lần khối phổ (LC/MS/MS)................ 35
2.4.2. Tối ưu hóa quy trình xử lý mẫu nước xác định đồng thời các kháng sinh................. 38
2.4.3. Tối ưu hóa quy trình xử lý mẫu trầm tích xác định đồng thời các kháng sinh........... 39
2.4.4. Tối ưu hóa quy trình xử lý mẫu cá rô phi xác định đồng thời các kháng sinh........... 40
2.5. Hàm lượng và sự phân bố kháng sinh quinolones, sulfonamides và trimethoprim
trong các hồ của Hà Nội............................................................................................... 41
2.6. Đánh giá sự nguy hại của kháng sinh........................................................................ 42
2.6.1. Xác định hệ số tích tụ kháng sinh trong trầm tích và động vật thủy sinh của hồ Hà
Nội................................................................................................................................... 42
2.6.2. Ảnh hưởng của kháng sinh tới quần thể sinh vật....................................................... 42
2.7. Thẩm định phương pháp............................................................................................ 43
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................................... 45
3.1. Tối ưu hóa quy trình phân tích kháng sinh quinolones, sulfonamides và
trimethoprim trong nước, trầm tích và cá.................................................................. 45
3.1.1. Khảo sát pha động sử dụng cho LC/MS/MS ............................................................. 45
3.1.2. Quy trình xử lý mẫu nước hồ xác định đồng thời các kháng sinh................................ 46
3.1.2.1. Tối ưu hóa quá trình chiết ........................................................................................ 46
3.1.2.2. Thẩm định phương pháp phân tích.......................................................................... 48
3.1.3. Quy trình xử lý mẫu trầm tích xác định đồng thời các kháng sinh............................. 51
3.1.3.1. Tối ưu hóa quá trình chiết ....................................................................................... 51
3.1.3.2. Thẩm định phương pháp......................................................................................... 54
3.1.4. Quy trình xử lý mẫu cá xác định đồng thời kháng sinh.............................................. 57
3.1.4.1. Tối ưu hóa quá trình chiết kháng sinh..................................................................... 57
3.1.4.2. Thẩm định phương pháp phân tích......................................................................... 60
3.1.5. Kết quả phân tích mẫu đối chứng............................................................................... 64
3.2. Hàm lượng kháng sinh trong nước, trầm tích và động vật thủy sinh ở năm hồ của
Hà Nội ............................................................................................................................ 65
3.2.1. Hàm lượng kháng sinh trong nước hồ ....................................................................... 65
3.2.2. Hàm lượng kháng sinh trong trầm tích....................................................................... 71
3.2.3. Hàm lượng kháng sinh trong động vật thủy sinh........................................................ 75
3.3. Sự phân bố nồng độ kháng sinh theo không gian và thời gian............................... 80

III
3.3.1 Sự phân bố nồng độ kháng sinh trong nước hồ .......................................................... 80
3.3.2. Sự phân bố nồng độ kháng sinh trong trầm tích........................................................ 87
3.4. Đánh giá sự nguy hại của kháng sinh....................................................................... 92
3.4.1. Ảnh hưởng của kháng sinh đối với quần thể sinh vật trong nước ............................. 92
3.4.2. Ảnh hưởng của kháng sinh tới quần thể sinh vật trong trầm tích.............................. 96
3.4.3. Sự tích tụ sinh học của kháng sinh trong động vật thủy sinh .................................... 97
3.5. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm kháng sinh trong các hồ Hà Nội......... 99
3.5.1. Giải pháp quản lý....................................................................................................... 99
3.5.2. Giải pháp kỹ thuật.................................................................................................... 101
KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 107
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 109
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN............................. 124
PHỤ LỤC ..........................................................................................................................132

IV
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
STT Ký hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt
1 A2O Anaerobic Anoxic Oxic
Công nghệ gồm 3 quá trình yếm
khí, thiết khí, hiếu khí
2 AF Assessment factor Hệ số đánh giá
3 AOPs Advanced oxidation processes Phương pháp oxy hóa tiến tiến
4 BAF Bioaccumulation factor Hệ số tích lũy sinh học
5 BOD5 Biological Oxygen Demand
Nhu cầu oxy hóa sinh học sau 5
ngày
6 CAS Convetional Activated Sludge
Công nghệ xử lý sinh học bùn hoạt
tính truyền thống dạng liên tục
7 CE Capillary electrophoresis Điện di mao quản
8 CIP Ciprofloxacin Ciprofloxacin
9 EC50 Effective concentration Nồng độ ảnh hưởng 50%
10 EMEA
European Medicines
Evaluation Agency
Tổ chức đánh giá y học Châu Âu
11 ENR Enrofloxacin Enrofloxacin
12 COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa hóa học
13 FDA Food and Drug Administration
Cục Quản lý Thực phẩm và Dược
phẩm Hoa Kỳ
14 HNK Hồ Ngọc Khánh
15 HQ Hazard quotients Thương số nguy hại
16 HT Hồ Tây
17 HTB Hồ Trúc Bạch
18 HTL Hồ Thủ Lệ
19 HYS Hồ Yên Sở
20 KOW
Octanol - water partition
coefficient
Hệ số phân bố octanol - nước
21
LC50
Lethal concentration Nồng độ gây chết 50%
22 LC/MS/MS
Liquid chromatography
tandem mass spectrometry
Sắc ký lỏng hai lần khối phổ
23 LLE Liquid–liquid extraction Chiết lỏng – lỏng
24 m/z Mass to charge ratio
Tỷ số giữa khối lượng trên điện
tích
25 MEC
Measured environmental
concentration
Nồng độ chất ô nhiễm đo được

V
STT Ký hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt
26 MDL Method detection limits
Giới hạn phát hiện của phương
pháp
27 MQL
Method quantification
limits
Giới hạn định lượng của phương
pháp
MRL Maximum residue limit Giới hạn dư lượng tối đa
28 MSPD Matrix solid-phase dispersion Phân tán mẫu pha rắn
29 Nd Not detected Không phát hiện thấy
30 NOEC
No observed effect
concentration
Nồng độ ảnh hưởng không quan sát
được
31 NOR Norfloxacin Norfloxacin
32 OFL Ofloxacin Ofloxacin
33 OHTBL Ốc hồ Trúc Bạch cỡ lớn
34 OHTBN Ốc hồ Trúc Bạch cỡ nhỏ
35 PEC
Predicted environmental
concentration
Nồng độ môi trường được dự đoán
36 PLE Pressurised liquid extraction Chiết lỏng áp cao
37 PNEC
Predicted no effect
concentration
Nồng độ không gây tác động được
dự đoán
38 QNS Quinolones Nhóm kháng sinh quinolone
39 R2
Correlation coefficients Hệ số tương quan
40 RSD Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối
41 SAS Sulfonamides Nhóm kháng sinh sulfonamide
42 SMR Sulfamerazine Sulfamerazine`
43 SMX Sulfamethoxazole Sulfamethoxazole
44 SMZ Sulfamethazine Sulfamethazine
45 SBR Sequencing Batch Reactor
Bể phản ứng sinh học hoạt động
theo mẻ
46 SPE Solid phase extraction Chiết pha rắn
47 STZ Sulfathiazole Sulfamethiazole
48 TN Nồng độ N tổng số (nitơ Kjeldahl)
49 TP Nồng độ photpho tổng số
50 TRI Trimethoprim Trimethoprim
51 USE Ultrasonic-assisted extraction Chiết siêu âm
52 U Measurement uncertainty
Độ không đảm bảo đo của phương
pháp
53 VSV Vi sinh vật

VI
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Bảng tổng hợp tính chất hóa lý của kháng sinh họ SAs và TRI ........................... 5
Bảng 1.2. Bảng tổng hợp tính chất hóa lý của các kháng sinh họ quinolones ....................... 8
Bảng 1.3. Tên các cống thải và lưu lượng nước thải vào hồ Tây.......................................... 9
Bảng 2.1. Diện tích,cống tiêu và thoát nước của 5 hồ Hà Nội............................................ 30
Bảng 2.2. Bảng tổng hợp số mẫu lấy tại năm hồ Hà Nội.................................................... 33
Bảng 2.3. Thời gian lưu, thông số khối phổ của các kháng sinh họ SAs, QNs và TRI....... 37
Bảng 3.1. Chế độ chạy gradien pha động đối với kháng sinh QNs, SAs và TRI................ 46
Bảng 3.2. Khoảng tuyến tính, phương trình đường chuẩn và hệ số tương quan của các
kháng sinh SAs, TRI và QNs trên nền mẫu nước........................................................... 49
Bảng 3.3. Độ thu hồi, độ lệch chuẩn tương đối, độ không đảm bảo đo của các kháng sinh
trong nước....................................................................................................................... 50
Bảng 3.4. Giới hạn phát hiện của phương pháp, giới hạn định lượng của phương pháp xác
định kháng sinh trong nước............................................................................................. 50
Bảng 3.5. Hiệu suất thu hồi của kháng sinh ở trạng thái mẫu trầm tích khác nhau............. 52
Bảng 3.6. Khoảng tuyến tính, phương trình đường chuẩn và hệ số tương quan của kháng
sinh SAs, TRI và QNs trên nền trầm tích........................................................................ 55
Bảng 3.7. Hiệu suất thu hồi, độ lệch chuẩn tương đối, ảnh hưởng của nền mẫu, độ không
đảm bảo đo của kháng sinh nghiên cứu trong trầm tích.................................................. 56
định kháng sinh trong trầm tích....................................................................................... 57
Bảng 3.9. Khảo sát dung dịch hòa tan cặn và loại bỏ chất béo........................................... 59
Bảng 3.10. Khoảng tuyến tính, phương trình đường chuẩn, bình phương hệ số tương quan
và ảnh hưởng nền mẫu của các kháng sinh nghiên cứu trên nền mẫu cá ....................... 60
Bảng 3.11. Bảng tổng hợp độ thu hồi, độ lệch chuẩn tương đối, độ không đảm bảo đo của
kháng sinh SAs, QNs, TRI thêm chuẩn trên nền mẫu cá trắng nồng độ 1 μg/kg; 5 μg/kg;
10 μg/kg........................................................................................................................... 61
định kháng sinh trong cá................................................................................................. 62
Bảng 3.13. Kết quả phân tích đối chứng tổng nồng độ kháng sinh trong nước, cá, trầm tích
và ốc................................................................................................................................ 63
Bảng 3.14. Sự chênh lệch giữa nồng độ kháng sinh NCS phân tích với nồng độ kháng sinh
đo ở phòng thí nghiêm khác............................................................................................ 64
Bảng 3.15. Bảng tổng hợp nồng độ và tần suất phát hiện kháng sinh CIP, ENR, OFL, NOR
trong các hồ Hà Nội........................................................................................................ 68
Bảng 3.16. Bảng tổng hợp nồng độ kháng sinh và tần suất phát hiện SMX, STZ, SMZ,
SMR, TRI trong các hồ................................................................................................... 69
Bảng 3.17. Nồng độ kháng sinh trong trầm tích của hồ Tây............................................... 71

VII
Bảng 3.18. Nồng độ kháng sinh trong trầm tích hồ Trúc Bạch........................................... 72
Bảng 3.19. Nồng độ kháng sinh trong cá rô phi, ốc của hồ Trúc Bạch............................... 76
Bảng 3.20. Sự biến đổi nồng độ kháng sinh trong ốc theo thời gian................................... 76
Bảng 3.21. Nồng độ kháng sinh trong cá rô phi tại hồ Ngọc Khánh, hồ Thủ lệ, hồ Yên Sở
và hồ Tây của Hà Nội...................................................................................................... 77
Bảng 3.22. Hệ số octanol - nước (KOW), hệ số hấp phụ (Kd) của các kháng sinh nghiên cứu
trong trầm tích hồ Tây và hồ Trúc Bạch......................................................................... 87
Bảng 3.23. Nồng độ kháng sinh trong mẫu trầm tích lấy vào tháng 6 năm 2015 tại hồ Tây
(μg/kg)............................................................................................................................. 90
Bảng 3.24. Nồng độ kháng sinh nghiên cứu trong mẫu bùn lấy tháng 6 năm 2015 tại hồ
Trúc Bạch (μg/kg bùn khô)............................................................................................. 91
Bảng 3.25. Giá trị EC50 (mg/L) ở vi khuẩn, tảo, động vật không xương sống và cá của các
kháng sinh họ QNs, SAs và TRI..................................................................................... 94
Bảng 3.26. Thương số nguy hại của các kháng sinh nghiên cứu trong nước HT và HTB .95
Bảng 3.27. Thương số nguy hại (HQs) của các kháng sinh trong trầm tích HT, HTB........ 96
Bảng 3.28. Hệ số tích tụ sinh học trung bình (BAF) của các kháng sinh............................ 98

VIII
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Tổng lượng kháng sinh tiêu thụ ở một số quốc gia năm 2000 và 2010.............. 12
Hình 1.2.Tổng kháng sinh sử dụng tại 15 bệnh viện Việt Nam năm 2008......................... 14
Hình 2.1. Công thức cấu tạo của vật liệu làm cột Oasis HLB............................................. 31
Hình 2.2. Cột chiết pha rắn Water Oasis® PlusHLB........................................................... 31
Hình 2.3. Cột chiết pha rắn Water Oasis HLB 6cc, 200mg................................................ 31
Hình 2.4. Thiết bị LC/MS-MS TSQ Quantum Access của hãng Thermo........................... 32
Hình 2.5. Vị trí lấy mẫu nước ở hồ Ngọc Khánh, hồ Thủ Lệ và hồ Yên Sở ..................... 34
Hình 2.6. Vị trí lấy mẫu nước và trầm tích của hồ Tây và hồ Trúc Bạch........................... 34
Hình 2.7. Sắc đồ khối phổ ion mẹ của kháng sinh ciprofloxacin......................................... 36
Hình 2.8. Sắc đồ khối phổ ion con của kháng sinh TRI..................................................... 37
Hình 2.9. Sơ đồ xác định đồng thời kháng sinh QNs, SAs, TRI trong nước...................... 39
Hình 2.10. Quy trình phân tích kháng sinh trong trầm tích................................................. 40
Hình 2.11. Sơ đồ xác định đồng thời kháng sinh QNs, SAs, TRI trong động vật thủy sinh
............................................................................................................................. 41
Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn cường độ tín hiệu của kháng sinh họ QNS, SAS, TRI ở điều kiện
pha động khác nhau với nồng độ chất chuẩn là 25 µg/L...................................... 45
Hình 3.2. Ảnh hưởng của thể tích mẫu chiết đến cường độ tín hiệu kháng sinh SAs, TRI 47
Hình 3.3. Ảnh hưởng của thể tích mẫu chiết đến cường độ tín hiệu kháng sinh QNs ....... 47
Hình 3.4. Ảnh hưởng của pH mẫu tới hiệu suất thu hồi kháng sinh họ SAS ..................... 48
Hình 3.5. Ảnh hưởng của pH mẫu tới hiệu suất thu hồi kháng sinh họ QNS và TRI......... 48
Hình 3.6. Quy trình phân tích kháng sinh trong nước hồ.................................................... 51
Hình 3.7. Ảnh hưởng của dung môi tới hiệu suất thu hồi kháng sinh................................. 53
Hình 3.8. Ảnh hưởng của pH tới hiệu suất chiết kháng sinh SAs, TRI và QNs trong mẫu
trầm tích............................................................................................................... 54
Hình 3.9. Sắc đồ phân tích kháng sinh SMX và TRI trong trầm tích nồng độ 0,5 μg/L..... 55
Hình 3.10. Sơ đồ phân tích đồng thời kháng sinh SAs, QNs, TRI trong trầm tích............. 57
Hình 3.11. Ảnh hưởng của môi trường axit tới hiệu suất thu hồi kháng sinh trong cá rô phi
............................................................................................................................. 58
Hình 3.12. Quy trình phân tích kháng sinh trong cá........................................................... 62
Hình 3.13. Nồng độ trung vị của các kháng sinh trong trầm tích hồ Tây và hồ Trúc Bạch73
Hình 3.14. Mối quan hệ giữa nồng độ kháng sinh trong nước với trầm tích của hồ Tây.... 75
Hình 3.15. Mối quan hệ giữa tổng nồng độ kháng sinh trong nước với trầm tích của HTB
............................................................................................................................. 75
Hình 3.16. Mối quan hệ giữa tổng nồng độ kháng sinh trong nước và trong cá của HTL .78
Hình 3.17. Mối quan hệ giữu tổng kháng sinh trong nước với kháng sinh trong cá và ốc
của HTB...............................................................................................................79

IX
Hình 3.18. Mối quan hệ giữu tổng kháng sinh trong trầm tích với kháng sinh trong cá và
ốc của HTB.......................................................................................................... 79
Hình 3.19. Đồ thị biểu diễn sự biến đổi tổng nồng độ kháng sinh trong nước theo vị trí lấy
mẫu của hồ Tây vào T9/2014, T11/2014, T3/2015 và T6/2015.......................... 80
Hình 3.20. Đồ thị biểu diễn sự biến đổi tổng nồng độ kháng sinh trong nước theo vị trí lấy
mẫu của hồ Trúc Bạch vào T9/2014, T11/2014, T3/2015 và T6/2015............... 81
Hình 3.21. Sự biến đổi nồng độ kháng sinh theo thời gian của Hồ Tây............................. 82
Hình 3.22. Sự biến đổi nồng độ kháng sinh theo thời gian của hồ Trúc Bạch.................... 83
Hình 3.23. Sự biến đổi nồng độ kháng sinh theo thời gian của hồ Thủ Lệ......................... 83
Hình 3.24. Sự biến đổi nồng độ kháng sinh theo thời gian của hồ Ngọc Khánh................ 83
Hình 3.25. Mối quan hệ giữa nhiệt độ và nồng độ từng kháng sinh trong nước hồ Tây..... 84
Hình 3.26. Mối quan hệ giữa nhiệt độ với tổng nồng độ kháng sinh trong nước hồ Tây... 85
Hình 3.27. Mối quan hệ giữa nồng độ các kháng sinh trong nước hồ Tây với lượng mưa 86
Hình 3.28. Sự biến đổi kháng sinh trong trầm tích hồ Tây theo thời gian........................... 89
Hình 3.29. Sự biến đổi kháng sinh trong trầm tích hồ Trúc Bạch theo thời gian................ 91
Hình 3.30. Tổng nồng độ kháng sinh trong trầm tích hồ Tây và hồ Trúc Bạch.................. 92
Hình 3.31. Thương số nguy hại trong nước của các kháng sinh ở hồ Hà Nội.................... 95
Hình 3.32. Thương số nguy hại trong trầm tích của các kháng sinh ở hồ Tây và hồ Trúc
Bạch..................................................................................................................... 97
Hình 3.33. Mối quan hệ giữa logBAF trong cá rô phi và ốc với logKow của các kháng sinh
ở HTB.................................................................................................................. 98
Hình 3.34. Mối quan hệ giữa logBAF trong cá rô phi với logKow của các kháng sinh ở
HNK.................................................................................................................... 99
Hình 3.35. Sơ đồ cải tạo hệ thống xử lý nước thải đô thị của thành phố Hà Nội............. 102
Hình 3.36. Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải đô thị tại Hà Nội........................................... 106

1
Tính cấp thiết của đề tài
MỞ ĐẦU
Kháng sinh đóng vai trò vô cùng quan trọng, nhờ có kháng sinh mà con người đã
thoát khỏi nhiều bệnh tật hiểm nghèo, còn với động vật chúng không chỉ được dùng trong
phòng và điều trị bệnh tật mà còn dùng để kích thích tăng trưởng. Tuy nhiên với sự hạn
chế về hiểu biết và nhận thức, kháng sinh được xem là thần dược, nên con người đã sử
dụng kháng sinh quá mức, với lượng tiêu thụ hàng năm trên thế giới khoảng 100.000 đến
200.000 tấn [58]. Kháng sinh sau khi đi vào cơ thể người sẽ có khoảng 30 - 90% các chất
được đào thải qua phân hoặc nước tiểu [161]. Đối với động vật khoảng 50 - 90% lượng
dùng sẽ được đào thải, trong đó thành phần thuốc ban đầu là 9 - 30% tùy thuộc vào hình
thức sử dụng thuốc, tuổi và loài động vật [57]. Trong môi trường tự nhiên một số kháng
sinh dễ dàng bị phân hủy như penicillin, nhưng một số nhóm lại khó bị phân hủy như
fluoroquinolones và tetracyclines, do đó chúng tồn tại lâu, lan truyền trong môi trường
hoặc có thể được tích lũy trong sinh vật và trầm tích. Nhiều nghiên cứu đã phát hiện thấy
sự có mặt của kháng sinh trong môi trường nước (nước thải, nước mặt, nước ngầm và nước
uống), trong phân thải của động vật, trong đất, trong trầm tích và trong động vật thủy sinh
có những nơi nồng độ lên đến vài trăm mg/L hoặc mg/kg trọng lượng khô.
Kháng sinh tồn lưu trong môi trường, thậm chí ở nồng độ thấp chưa gây ảnh hưởng
tức thời tới sinh vật, nhưng sự tiếp xúc lâu dài của sinh vật với kháng sinh và các chất
chuyển hóa của chúng có thể dẫn đến sự tích tụ trong các mô và gây tác động trực tiếp
hoặc gián tiếp đến quần thể sinh vật. Đặc biệt là sự tiếp xúc lâu dài với kháng sinh sẽ dẫn
đến sự tiến hóa của các vi khuẩn gây bệnh và vi khuẩn thông thường, sự biến đổi di truyền
và chuyển giao kháng thuốc kháng sinh (ARGs). Đây là vấn đề được các nhà khoa học trên
thế giới cũng như Việt Nam quan tâm, nó đã được Tổ chức Y tế Thế giới xếp là một trong
ba mối đe dọa nghiêm trọng nhất đối với sức khoẻ cộng đồng trong thế kỷ 21. Trong số các
nhóm ô nhiễm hóa học mới nổi, kháng sinh được xếp vào nhóm nguy cơ ưu tiên.
Sulfonamides (SAs), trimethoprim (TRI) và quinolones (QNs) là những kháng sinh phổ
rộng, chúng được sử dụng phổ biến trong y học ở người, thú y và nuôi trồng thuỷ sản,
nhằm mục đích ngăn ngừa hoặc điều trị nhiễm khuẩn [90, 150]. Chúng được sử dụng rộng
rãi ở Việt Nam bởi giá thành rẻ, có khả năng chống lại một số bệnh nhiễm khuẩn thông
thường và có hiệu quả cao trong việc thúc đẩy tăng trưởng ở động vật. Các kháng sinh này
có thời gian bán hủy dài nên chúng đã được phát hiện thấy ở nồng độ cao trong nhiều môi
trường khác nhau trên thế giới như Trung quốc, Địa Trung Hải, Ý, Việt Nam. Do đó luận
án đã lựa chọn kháng sinh SAs, QNs và TRI làm đối tượng nghiên cứu.
Hà Nội với mạng lưới các hồ dày đặc, chúng tạo nên cảnh quan đặc trưng của thành
phố và góp phần không nhỏ trong việc điều hòa khí hậu vùng. Bên cạnh đó các sông hồ Hà
Nội được đánh giá là rất phong phú và đa dạng về các chủng loại sinh vật, nơi đây tập
trung hàng trăm nghìn các nguồn gen quí hiếm của đất nước. Nhưng theo kết quả báo cáo

2
về hồ Hà Nội năm 2015 cho thấy trong 30 hồ nghiên cứu có 6 hồ ô nhiễm rất nặng, 8 hồ ô
nhiễm nặng và 11 hồ có dấu hiệu ô nhiễm [8], mà nguyên nhân chính là do các hồ thường
xuyên tiếp nhận nước thải. Các nguồn nước thải này gồm nước thải bệnh viện, nước thải
sinh hoạt và một phần nước thải chăn nuôi chưa được xử lý hoặc xử lý không triệt để nên
đã và đang là nguy cơ ô nhiễm kháng sinh trong các hồ. Chính vì vậy nghiên cứu đã tiến
hành đánh giá dư lượng một số chất kháng sinh trong nước, trầm tích, cá rô phi đen
(Oreochromis mossambicus) và ốc nhồi (Pila polita) trong một số hồ Hà Nội.
Mục tiêu nghiên cứu của luận án
- Tối ưu hóa quy trình phân tích đồng thời ba nhóm kháng sinh quinolones, sulfonamides
và trimethoprim trong nước, trầm tích và cá rô phi.
- Xác định hàm lượng kháng sinh trong nước, trầm tích, cá rô phi và ốc tại hồ Tây, hồ
Trúc Bạch, hồ Thủ Lệ, hồ Ngọc Khánh và hồ Yên Sở.
- Bước đầu đánh giá sự nguy hại của kháng sinh với sinh vật trong nước, trầm tích.
- Đề xuất phương pháp xử lý nước thải có chứa kháng sinh và các chất dược phẩm khác.
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu là hàm lượng kháng sinh SAs, QNs và TRI trong nước, trầm
tích, cá rô phi và ốc tại 5 hồ của Hà Nội
- Sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm tại hiện trường (lấy mẫu, bảo quản
mẫu, khảo sát hiện trạng các hồ), trong phòng thí nghiệm (xử lý mẫu và phân tích
trên sắc ký lóng hai lần khối phổ LC/MS/MS) để xác định hàm lượng kháng sinh
trong nước, trầm tích, cá rô phi và ốc tại 5 hồ của Hà Nội; sử dụng phương pháp
thống kê để xử lý số liệu phân tích; phương pháp kế thừa các số liệu thu thập được
trong các tài liệu và các kết quả đã được nghiên cứu; phương pháp đánh giá dựa
trên các số liệu thực nghiệm đo được để rút ra các kết luận.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Đã ứng dụng sắc ký lỏng hai lần khối phổ (LC/MS/MS) để phân tích hàm lượng kháng
sinh họ quinolones, sulfonamides và trimethoprim.
- Đánh giá được hiện trạng ô nhiễm kháng sinh trong 5 hồ Hà Nội, trên cơ sở đó xác định
nguyên nhân và đề xuất một số biện pháp giảm thiểu nồng độ kháng sinh vào hồ.
- Bước đầu nghiên cứu khả năng tích tụ kháng sinh trong ốc và cá rô phi qua hệ số tích
lũy sinh học để đưa ra các khuyến cáo với người dân trong sử dụng ốc và cá rô ở các hồ
có nguồn nước thải vào làm thực phẩm.
- Dự đoán được loại kháng sinh có nguy cơ ảnh hưởng mạnh tới quần thể sinh trong năm
hồ Hà Nội thông qua thương số nguy hại HQ.
Những điểm mới của luận án
- Đây là nghiên cứu đầu tiên ở Việt Nam đưa ra những kết quả về ô nhiễm một số họ
kháng sinh QNs, SAs, TRI trong nước, trầm tích, cá rô phi và ốc ở các hồ Hà Nội.
- Đã đưa ra kết quả dự báo về mức độ ảnh hưởng của các kháng sinh QNs, SAs, TRI đối
với quần thể sinh vật trong nước và trầm tích của 5 hồ Hà Nội.

3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quanvề thuốc kháng sinh
Kháng sinh được phát hiện đầu tiên vào năm 1928 do Alexander Flemming, sau này
các nhà khoa học đã nghiên cứu sâu hơn và ứng dụng chúng trong phòng và điều trị bệnh.
Năm 1942 Waksman đã đưa ra khái niệm đầu tiên về kháng sinh “Một chất kháng sinh hay
một hợp chất có tính kháng sinh là một chất do các vi sinh vật sản xuất ra, có khả năng ức
chế sự phát triển hoặc thậm chí tiêu diệt các vi khuẩn khác”. Hiện nay kháng sinh không
chỉ được chiết tách từ động vật hoặc thực vật mà còn được tổng hợp, vì vậy giới y học đã
đưa ra một khái niệm kháng sinh hoàn chỉnh hơn “Thuốc kháng sinh là những chất có
nguồn gốc vi sinh vật, được bán tổng hợp hoặc tổng hợp hóa học. Với liều thấp có tác dụng
kìm hãm hoặc tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh” [6].
Cơ chế tác động của kháng sinh là ức chế quá trình tổng hợp của vi khuẩn (vỏ); ức
chế chức năng của màng tế bào; ức chế quá trình sinh tổng hợp protein; ức chế quá trình
tổng hợp acid nucleic; ức chế tổng hợp acid folic (kháng chuyển hóa) [26, 85].
Có nhiều cách phân loại kháng sinh khác nhau tùy theo mục đích nghiên cứu và cách
sử dụng nhưng phổ biến hơn cả là dựa vào cấu tạo hóa học. Dựa vào cấu trúc hóa học
kháng sinh được chia thành 9 nhóm sau [6]: Kháng sinh -lactam; Kháng sinh
aminoglycosid (gọi tắt là aminosid); Kháng sinh tetracyclin; Nhóm phenicol; Kháng sinh
macrolid; Kháng sinh lincosamid; Kháng sinh peptid; Kháng sinh quinolones; Nhóm Co –
trimoxazol. Ở Việt Nam, trong các nhóm kháng sinh sử dụng cho người thì -lactam được
sử dụng nhiều nhất chiếm tới 87,5% tổng lượng kháng sinh kế đến là ST-mixture 5,7%,
SAx và QNs là 2 họ kháng sinh tồn dư nhiều nhất trong thực phẩm [16]. Trong môi trường
các kháng sinh họ -lactam dễ bị phân hủy còn các kháng sinh sulfonamides, quinolones
và TRI có độ bền cao. Vì vậy nghiên cứu đã lựa chọn kháng sinh TRI và một số kháng sinh
họ QNs (CIP, ENR, NOR, OFL), SAs (SMX, SMZ, STZ, SMR) để đánh giá nồng độ trong
nước, trầm tích và động vật thủy sinh của các hồ Hà Nội.
1.1.2. Thuốc kháng sinh họ sulfornamides và trimethoprim
Kháng sinh họ sulfonamides (SAs) là những kháng sinh nằm trong nhóm Co –
trimoxazol, có tác nhân kháng khuẩn tổng hợp. Các dẫn xuất của sulfanilamide không chỉ
được sử dụng chủ yếu trong nuôi trồng thủy sản và chăn nuôi thâm canh mà còn được
dùng để chữa bệnh cho con người. Trước kia sulfonamides là một trong những họ kháng
khuẩn tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới, đứng thứ hai sau kháng sinh họ tetracycline được
sử dụng trong thú y ở các nước Châu Âu với lượng tiêu thụ khoảng 11-23% [97]. Hiện nay
nhiều loại vi khuẩn trước đây nhạy cảm với SAs nhưng đã kháng lại thuốc và việc tìm ra
những kháng sinh hiệu quả hơn đã làm giảm bớt sự hữu dụng của các sulfonamides. Ở các
nước phát triển sulfonamides ít được sử dụng trên người, nhưng ở các quốc gia phát triển

4
như Việt Nam chúng vẫn được sử dụng thường xuyên do giá thành rẻ (Macrolides là 1-3
USD/viên, trong khi sulfonamides là 2 cent/viên tại Việt Nam) [131].
Sulfonamides bài tiết ra từ người và động vật dưới dạng hóa chất ban đầu hoặc các
chất chuyển hóa chủ yếu là N-acetyl hóa (với acetyl hóa xảy ra ở nhóm amin thơm) [150].
Chúng cũng như các kháng sinh khác khi tồn dư trong môi trường gây ra các vấn đề sức
khỏe nghiêm trọng ở người như có khả năng gây dị ứng, tạo các phản ứng độc hại, sinh ra
các vi khuẩn kháng thuốc hay SAs còn được dự báo là chất có nguy cơ gây ung thư [141].
Cấu trúc phân tử của kháng sinh họ sulfornamides tương tự như axít p-aminobenzoic
(PABA) gồm có một nhóm amin (-NH2) và một nhóm sulfonamide (-SO2NH-) [26]. Do đó
chúng là những chất lưỡng tính với đặc điểm của axit yếu và kiềm yếu, giá trị pKa1 trong
khoảng từ 2 đến 2,5 và pKa2 từ 5 đến 8, tương ứng với nhận proton ở nhóm anilin và khử
proton của nhóm sulfonylamido. Như vậy SAs tích điện dương khi môi trường axit (pH
<2), trung tính khi pH từ 2 đến dưới 5, điện tích âm ở pH trên 5 [150]. Tính chất của một
số kháng sinhh SAs:
Sulfathiazole (STZ) tan ít trong nước, methylen cloride, khó tan trong ethanol 96%
và chloroform, tan trong dung kiềm và dung dịch axít vô cơ loãng. Nó ổn định, không
tương thích với các tác nhân oxy hóa mạnh, nhạy cảm với nhiệt, không khí và ánh sáng
trong thời gian lưu trữ lâu dài. Ngày nay, thỉnh thoảng STZ vẫn còn được sử dụng kết hợp
với sulfabenzamide và sulfacetamise để điều trị cho gia súc nhưng không còn được sử
dụng trong con người.
Sulfamethazine (SMZ) khó tan trong ethanol 96%, tan nhiều trong nước, aceton và
dung dịch axít vô cơ loãng, độ tan tăng lên khi tăng pH. Nó bị phân hủy 20% sau 180 ngày
trong trầm tích [19].
Sulfamethoxazole (SMX) tan trong nước và ít tan chloroform, ethanol 96%, tan tự do
trong aceton, dung dịch kiềm và axít loãng. Ở các quốc gia đang phát triển nó thường được
sử dụng để điều trị bệnh ở người và khi đào thải ra bên ngoài có khoảng 15% SMX ở dạng
ban đầu [29]. Kháng sinh SMX tồn lưu lâu trong môi trường, có thời gian bán hủy là trên
365 ngày [146]
Sulfamerazine (SMR) là một sulfonamid thường được sử dụng trong thuốc thú y, để
điều trị và ngăn ngừa bệnh truyền nhiễm như tiêu hóa và hô hấp nhiễm trùng và thúc đẩy
tăng trưởng của vật nuôi và cá [85]. Sulfamerazine bị hấp thụ mạnh trong tubuli thận và
lượng bài tiết qua nước tiểu là rất ít, nên khả năng đào thải ra của sulfamerazine là rất
chậm. Vì vậy các nghiên cứu hiện nay đã được chỉ định để điều tra tác động của
sulfamerazine về gan, thận và huyết thanh học [136].
Trong thực tế, một số sulfonamides thường được kết hợp với diaminopyrimidines
tổng hợp (nhóm Co – trimoxazol ) như baquiloprim, ormetoprim đặc biệt là trimethoprim
để làm giảm độc tính và tăng khả năng hoạt động. Kháng sinh TRI là chất tĩnh khuẩn khi
dùng một mình, khi phối hợp với sulfonamides cho tác dụng sát khuẩn, nó rất ít tan trong
nước (độ tan trong nước khoảng 0,04%), tan tốt trong ethanol, tan vừa trong methanol. Nó

5
được sử dụng rộng rãi trong điều trị nhiễm trùng đường hô hấp, nhiễm trùng đường tiểu
nặng và nhiễm khuẩn đường ruột [130]. Trimethoprim chuyển hóa ở gan và thải trừ qua
thận khoảng 50% ở dạng hoạt chất ban đấu [146]. Nó có độ bền tương đối cao với thời
gian bán hủy trong môi trường 20 – 100 ngày [146], loại bỏ không đáng kể trong hệ thống
xử lý nước thải, vì vậy đây cũng là một chất đáng lo ngại đối với môi trường sinh thái.
Bảng 1.1. Bảng tổng hợp tính chất hóa lý của kháng sinh họ SAs và TRI [19, 129, 135, 136]
Tên kháng sinh Công thức cấu tạo Tính chất hóa lý
Sulfathiazole
4-amino-N-(1,3-thiazol-2-yl)
benzenesulfonamide
Công thức hóa học: C9H9N3O2S2
(M =255,319)
Độ hòa tan trong nước: 373mg/L
pKa1=2,01-2,08;pKa2=7,07-7,50
logKow = 0,05
Sulfamethazine
4-amino-N-(4,6-
dimethylpyrimidin-2-yl)
benzenesulfonamide.
Công thức hóa học: C12H14N4O2S
(M=278,34 g/mol)
Độ hòa tan: 1500 mg/L
pKa1=2,65; pKa2=7,65
log Kow=0,89
Sulfamethoxazole
4-amino-N-(5-methylisoxazol-
3-yl)-benzenesulfonamide.
Công thức hóa học: C10H11N3O3S;
(M=253,279 g/mol )
Độ hòa tan trong nước 1382 mg/L
pKa1=1,4±0,1;pKa2=6,4±0,5
logKow = 0,89
Sulfamerazine
4-methyl-2-
sulfanilamidopyrimidine4
Công thức hóa học: C11H12N4O2S
(M=264,30358 g/mol)
Độ hòa tan trong nước: 202 mg/L
pKa1=1,58-2,22; pKa2=6,77-7,15
logKow =0,14;

6
Tên kháng sinh Công thức cấu tạo Tính chất hóa lý
Trimethoprim
5-(3,4,5-trithoxybenzyl)
pyrimidine-2,4-diamane
Công thức hóa học: C14H18N4O3
(M = 290,3 g/mol)
Độ hòa tan trong nước 400 mg/L
pKa1 = 3,23; pKa2 =6,76
Log Kow=0,91
1.1.3. Thuốc kháng sinh họ quinolones
Kháng sinh họ quinolones (QNs) không có nguồn gốc tự nhiên, được điều chế bằng
phương pháp tổng hợp. Hoạt động của chúng được dựa trên sự ức chế sự hoạt động của các
enzyme DNA gyrase hoặc topoisomerase II, topoisomerase IV trong vi khuẩn [66, 67, 68].
Cơ chế này cũng có thể ảnh hưởng đến nhân bản tế bào ở động vật có vú. Nghiên cứu gần
đây đã chứng minh sự tương quan giữa khả năng gây độc tế bào động vật có vú của các
quinolones và cảm ứng của micronuclei, nhưng cơ chế gây độc như thế nào thì vẫn chưa
được biết. Ngoài ra chúng còn có khả năng gây sẩy thai khi sử dụng cho động vật mang
thai, rối loạn phát triển sương, sụn (gót asin ở người).
Trong cấu trúc phân tử, các kháng sinh quinolones thế hệ thứ nhất gồm chủ yếu là
axít oxolinic và axít nalidixic (chứa nhóm cacboxyl) nên các hợp chất có tính axít, có hiệu
lực chống lại các vi khuẩn gram âm. Còn đối các kháng sinh QNs thế hệ thứ hai trong phân
tử có chứa một nguyên tử flo ở vị trí C-3 và một nhóm piperazinyl ở vị trí C-7 nên có tính
bazơ, chúng có khả năng chống lại các vi khuẩn gram dương và gram âm [106]. Như vậy,
QNs có thể được chia thành hai nhóm theo tính chất axít-bazơ. Quinolones có tính axít giá
trị pKa trong khoảng từ 6,0 đến 6,9 và ở môi trường axít chúng ở dạng trung tính. Ngược
lại, các quinolones piperazinyl có hai hằng số phân ly pKa1 và pKa2 nằm trong khoảng 5,5 -
6,3 và 7,6 - 8,5, tương ứng [26]. Trong môi trường axít fluoroquinolone tồn tại ở dạng
cation, đó là điều quan trọng để giữ chúng trong các cột chiết, còn các quinolone có tính
axit không tích điện trong dung dịch và ít được giữ lại trên cột C18. Trong môi trường
kiềm, dạng anion của cả hai nhóm quinolones được giữ lại trong cột HLB kém hơn so với
dạng cation, zwitterionic và trung tính, nhưng chúng có thể được giữ lại trên cột SAX tốt.
Điều này quan trọng để thực hiện quá trình chiết mẫu ở môi trường axit mạnh, xa giá trị
pKa của các chất kháng sinh và đảm bảo dạng tồn tại của chúng theo ý muốn. Tuy nhiên ở
môi trường axit quá mạnh thì không thích hợp cho quá trình làm giàu mẫu [46].
Các kháng sinh QNs hấp thụ không hoàn toàn trong cơ thể sinh vật và con người,
nên sau khi sử dụng chúng sẽ bị đào thải ra ngoài qua đường nước tiểu và phân dưới dạng
ban đầu từ 30 – 85% [63]. Trong môi trường tự nhiên, kháng sinh QNs tương đối bền

7
nhiệt, ít bị thủy phân và khó bị phân hủy bởi sinh vật nhưng bị phân hủy bởi ánh sáng tử
ngoại ( <330nm) [45], một số chất không bền trong không khí ẩm, thời gian bán hủy
trong nước tinh khiết đối với CIP và NOR là 90 phút và 105 phút tương ứng. Tuy nhiên,
trong trầm tích floquinonol tương đối ổn định do chúng có thể bị hấp phụ lên các hạt rắn,
như axít oxolinic và flumequine có thể được giữ lại trong trầm tích từ 9,5 - 15 và 3,6 - 6,4
ngày tương ứng [131]. Trong môi trường pH từ 6 đến 8 chúng hòa tan trong nước ít nhưng
tan tốt trong chất béo và dung môi hữu cơ, do đó có thể thâm nhập vào các mô [54]. Trong
hệ thống xử lý nước thải, fluoroquinolones được loại bỏ một lượng lớn (79-87%) do chúng
có khả năng hấp phụ mạnh và liên kết với bùn thải [48]. Mặc dù hoạt tính của thuốc kháng
sinh có thể bị giảm khi hấp phụ trên đất sét và các chất humic nhưng chưa có nghiên cứu
nào công bố về vấn đề này. Tính chất của một số kháng sinh quinolones:
Norfloxacin là một kháng sinh phổ rộng hoạt động với cả vi khuẩn gram dương và vi
khuẩn gram âm. Nó thường được sử dụng để chữa các bệnh về đường tiết niệu thông
thường như viêm bàng quang, viêm bể thận, viêm tuyến tiền liệt, …, viêm dạ dày-ruột non
cấp. Kháng sinh NOR bài tiết qua đường nước tiểu dưới dạng ban đầu là 30%, thời gian
bán hủy trong môi trường 101 – 364 ngày [146]
Enrofloxacin (ENR) hấp thu nhanh chóng từ đường tiêu hóa và thâm nhập vào tất cả
các mô của cơ thể. Nó được dùng rộng rãi trong chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản, không sử
dụng trên người [123]. Việc sử dụng kháng sinh này cho thực vật (rau, cỏ) sẽ làm cho cơ
thể của con người rất dễ bị nhờn thuốc.
Ciprofloxacin (CIP) tan tốt trong dung dịch axít acetic loãng, tan một phần trong
nước ở pH = 7, tan rất ít trong ethanol, methylen chloride. Nó được sử dụng phổ biến trong
y học ở con người trên toàn thế giới và được phép sử dụng trong thú y. Trong nuôi trồng
thủy sản CIP được sử dụng để dự phòng và có xu hướng ngày càng tăng đặc biệt là ở các
quốc gia như Chile, Trung Quốc [61]. Khi đi vào cơ thể người qua đường uống thì có
khoảng 40 - 50% đào thải dưới dạng không đổi qua nước tiểu nhờ lọc ở cầu thận và bài tiết
ở ống thận, khoảng 75% liều tiêm tĩnh mạch đào thải dưới dạng không đổi qua nước tiểu
và 15% theo phân. Theo kết quả nghiên cứu của Esther Turiel và cộng sự (2004) cho thấy
thời gian bán hủy của CIP phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường, trong môi trường
nước tinh khiết có ánh sáng là 90 ngày, trong nước sông có ánh sáng là 275 ngày [46]
Ofoxacin là thuốc kháng sinh diệt khuẩn phổ rộng, có tác dụng mạnh hơn
ciprofloxacin, đào thải qua đường nước tiểu ở dạng ban đầu là 75% và thời gian bán hủy
trong môi trường 101 – 364 ngày [146].

8
Bảng 1.2. Bảng tổng hợp tính chất hóa lý của các kháng sinh họ quinolones [26, 61, 110, 129, 139]
Kháng sinh Công thức cấu tạo Tính chất hóa lý
Norfloxacin
1-Ethyl-6-fluoro1,4-dihydro-
4oxo-7-(1-piperazinyl)-3-
quinolinecarboxylic acid
Công thức hóa học:C16H18FN3O3
(M=319,33 g/mol)
Độ hòa tan: 178.000 mg/L
pKa1=6,22; pKa2 = 8,38
logKOW = -1,03
Enrofloxacin
1-Cyclopropyl-7-(4-ethy-1-
piperazinyl)-6-fluoro-1,4-dihydro-
4-oxo-3-quinolinecarboxylic acid
Công thức hóa học: C19H22FN3O3
(M = 359,4 g/mol)
Độ hòa tan: 849,7 mg/L
pKa1 = 5 và pKa2 = 8-9
logKOW=1,10
Ciprofloxacin
1-Cyclopropyl-6-6fluoro-1,4-
dihydro-4-oxo-7-1-piperazinyl3-
quinolinecarboxylic acid
(M = 331,346 gam/mol)
Độ hòa tan: 30.000 mg/L
pKa1 = 5,76; pKa2 = 8,68
logKOW = 0,28
Ofloxacin
(±)9-Fluoro-2,3-dihyro-3-methyl-
10-94-methyl-1-piperazinyl)-
7oxo-7H-pyrido[1,2,3-de]1,4-
benzorazine-6-carboxylic acid
(M = 361,38 gam/mol)
Độ hòa tan: 28300 mg/L
pKa1=5,97; pKa2= 8,28
logKOW = 0,35

9
1.2. Tổng quanvề hồ Hà Nội và động vật thủy sinh
1.2.1. Tổng quan về năm hồ Hà Nội
Theo báo cáo về hồ Hà Nội năm 2015 cho biết năm 2010 Hà Nội có 120 hồ và ao
trong nội thành, nhưng đến năm 2015 số hồ còn lại là 112 với tổng diện tích là 6.959.305
m2 [8]. Các hồ ở Hà Nội có chức năng chủ yếu là điều tiết dòng chảy, thoát lũ, xử lý sơ bộ
nước thải, cải thiện điều kiện vệ sinh môi trường, tạo cảnh quan văn hóa cũng như không
gian nuôi trồng thủy sản. Theo nhận xét của các chuyên gia, hiện nay lưu lượng nước thải
chảy vào các hồ đã vượt quá khả năng tự làm sạch dẫn đến tình trạng ô nhiễm, phú dưỡng,
đã và đang dẫn đến sự suy thoái chất lượng nước, thiếu ôxy, gia tăng lớp bùn đáy hồ và đe
dọa tới sự đa dạng sinh thái của hồ. Chính vì các hồ Hà Nội có vai trò đặc biệt quan trọng
và nguy cơ ô nhiễm cao nên nghiên cứu đã chọn hồ Tây, hồ Trúc Bạch, hồ Ngọc Khánh,
hồ Thủ Lệ và hồ Yên Sở để đánh giá.
1/ Hồ Tây
Hồ Tây nằm ở phía Tây Bắc Hà Nội, thuộc quận Tây Hồ. Theo các kết quả điều tra,
khảo sát, diện tích hồ Tây hiện nay vào khoảng 526,16 ha, chu vi 18.967 m, chỗ rộng nhất
là 3724 m, chỗ hẹp nhất là 2618 m, mực nước hồ thay đổi theo mùa, chênh lệch giữa mùa
mưa và mùa khô là 0,8 m. Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước hồ là do một lượng lớn
nước thải của thành phố đổ trực tiếp vào hồ từ các cống xả được thể hiện ở bảng 1.3.
Bảng 1.3. Tên các cống thải và lưu lượng nước thải vào hồ Tây [18]
STT Cống thải
Lượng nước thải vào hồ
Lưu lượng mùa kiệt
(m3/ngày)
Lưu lượng mùa kiệt
(m3/s)
1 Cống Tàu Bay 2592 0,030
2 Cống Cây Sy 10282 0,119
3 Cống Đõ 3268 0,042
4 Nhà nghỉ Quảng Bá 173 0,002
5 Khách sạn Tây Hồ 335 0,004
6 Khách sạn Thắng Lợi 320 0,004
7 Cống Trích Sài 518 0,006
2/ Hồ Trúc Bạch
Hồ Trúc Bạch nằm cách hồ Tây bởi đường Thanh Niên, thuộc phường Quán Thánh,
quận Ba Đình, Hà Nội, là một thắng cảnh của Hà Nội. Hồ có chiều dài lớn nhất khoảng
400m và chiều rộng lớn nhất khoảng 300m, có vai trò điều hòa nước thải của thành phố.
Xung quanh hồ có khoảng 12 cống thải vào có kích thước φ ≥300 mm, trong đó lớn nhất là
hai cống của mương Ngũ Xã, tổng lượng nước trung bình đổ vào hồ khoảng 10.000
m3/ngày đêm từ các phố: Phó Đức Chính, Châu Long, Ngũ Xã, Phạm Hồng Thái, Đặng
Dung, Nguyễn Trường Tộ, Nguyễn Biểu, Trấn Vũ…(nguồn từ trạm xử nước thải Trúc

10
Bạch), vì vậy mà nước hồ đã bị ô nhiễm nặng nề. Năm 2005 trạm xử lý nước thải Trúc
Bạch công suất 2.300 m3/ngày đêm đã đi vào hoạt động nhưng chỉ xử lý được 1/5 tới 1/3
lượng nước thải đổ ra hồ từ hai cống thải của mương Ngũ Xã nên nước hồ vẫn bị ô nhiễm.
3/ Hồ Thủ Lệ
Hồ Thủ Lệ là một trong những hồ đẹp của thủ đô Hà Nội, nằm trong khuôn viên
công viên Thủ Lệ. Nước chảy vào hồ từ nhiều nguồn, trong đó nước thải vào hồ nhiều nhất
là cống thải bắt nguồn từ làng Thủ Lệ, nước mưa theo cống rãnh địa bàn lân cận chảy
xuống hồ, nước thải từ khu vườn thú với lượng phân và thức ăn của hàng ngàn cá thể sinh
vật cũng chưa được ngăn chặn đã làm cho hồ Thủ lệ ngày càng ô nhiễm.
4/ Hồ Ngọc Khánh
Theo kết quả điều tra khảo sát của Sở tài nguyên và Môi trường Hà Nội cho thấy, hồ
Ngọc Khánh có nhiều cửa xả nhỏ của các hộ dân sống quanh hồ xả vào. Ngoài ra, hồ có
một cửa lưu thông lớn nhất nằm phía bên đường Nguyễn Chí Thanh, nơi để nước chảy từ
trong hồ ra và khi trời mưa lớn nước trên đường Nguyễn Chí Thanh đổ ngược vào. Từ
tháng 6/2015 hồ đã được cải tạo, các nguồn nước thải chỉ chảy vào hồ khi có mưa lớn trên
15 phút, nhưng theo quan sát cho thấy xung quang hồ vẫn có các mạch nước thải rò rỉ vào,
điều này sẽ là những nguy cơ làm cho nước hồ tái ô nhiễm.
5/ Hồ Yên Sở
Hồ Yên Sở hoặc đầm Yên Sở thuộc quận Hoàng Mai, thành phố Hà Nội, gồm có 5
hồ nối thông với nhau có vai trò điều tiết khí hậu, trữ nước nhằm chống ngập úng cho
thành phố và điều hòa lưu lượng nước thải của thành phố Hà Nội. Đây là vùng rốn nước
của thành phố và có các đường cống nối thông với sông Sét, sông Kim Ngưu chứa đầy
nước thải đổ về. Vì vậy, cứ mưa to là nước ô nhiễm từ sông Sét và Kim Ngưu lại chảy tràn
vào, mang theo các chất ô nhiễm như xác súc vật, rác thải, túi ni-lông chảy vào hồ. Chính
điều này đã làm cho hệ thống hồ trở nên bị ô nhiễm nặng, tù đọng với chất thải và phát ra
mùi hôi thối khó chịu. Năm 2014 hồ Yên sở đã được cải tạo xong, với việc đưa vào vận
hành nhà máy xử lý nước thải Yên Sở lớn nhất Hà Nội góp phần hoàn chỉnh mạng lưới
thoát nước chung của thành phố.
1.2.2. Động vật thủy sinh
Hà Nội có hơn 100 hồ tự nhiên với diện tích mặt nước từ vài đến hàng trăm héc ta,
ngoài chức năng tạo nên cảnh quan, điều hòa khí hậu, các hồ còn là nơi lưu trữ sự đa dạng
sinh thái của thủ đô. Tuy nhiên, do sự phát triển nhanh nhưng thiếu bền vững của Thành
phố nên các chất ô nhiễm trong đó có kháng sinh đã đi vào hồ, tích tụ trong động vật thủy
sinh, trầm tích và gây ảnh hưởng ngày càng nghiêm trọng đối với sinh vật thủy sinh. Vì
vậy nghiên cứu lựa chọn ốc và cá rô phi để đánh giá khả năng tích tụ kháng sinh.
Ốc nhồi Pila polita là loài động vật thân mềm thuộc lớp chân bụng, sống trong môi
trường nước ngọt. Khi ăn mùn bã hữu cơ có kích thước nhỏ chìm dưới đáy, ốc sẽ bò trên
nền đáy và đưa vòi miệng ra thu lấy thức ăn, đối với các loại thức ăn tinh nổi trên mặt nước

11
thì ốc bò lên sát mặt nước rồi đưa vòi ra thu lấy thức ăn hoặc treo mình lên trên mặt nước
rồi thu thức ăn. Mùa khô/lạnh ốc đóng nắp, vùi bùn một phần hoặc toàn bộ cơ thể dưới mặt
bùn 5 - 20 cm, khi có nước ngập thì trồi lên sinh sống và phát triển ở môi trường
nước. Tuổi thọ trung bình của ốc từ 3 đến 4 năm. Kích thước tối đa ốc nhồi cái đạt 6 - 7 cm
(chiều cao), 5 - 6 vòng, ốc nhồi đực 4 - 5 cm (chiều cao), 3 - 5 vòng soắn [11].
Có nhiều loại cá rô phi khác nhau nhưng được chia thành ba giống là Tilapia,
Sarotherodon và Oreochromis, trong các hồ Hà Nội lại tồn tại nhiều cá rô phi đen
Oreochromis mossambicus (cá rô phi cỏ). Khi còn nhỏ, cá rô phi ăn sinh vật phù du (tảo và
động vật nhỏ) là chủ yếu (cá 20 ngày tuổi, kích thước khoảng 18 mm), cá trưởng thành ăn
mùn bả hữu cơ lẫn các tảo lắng ở đáy ao, ăn ấu trùng, côn trùng, thực vật thuỷ sinh. Trong
tự nhiên cá thường ăn từ tầng đáy có mức sâu từ 1 – 2 m. Cá rô phi thuộc loài cá sống ở
tầng giữa, ăn tạp, nguồn dinh dưỡng đa dạng. Nó có thể sống được trong ao, đầm có màu
nước đậm, mật độ tảo dày, có hàm lượng chất hữu cơ cao, thiếu oxy. Cá rô phi đực khi
nuôi trong môi trường thuận lợi có thể đạt khối lượng 200 gam trong 3 đến 4 tháng nuôi,
400 gam trong 5 đến 6 tháng, 700 gam trong 8 đến 9 tháng, kích thước cá cái thường chỉ
bằng ½ cá đực khi ở cùng độ tuổi [3].
1.3. Hiện trạng sử dụng thuốc kháng sinh
1.3.1. Hiện trạng sử dụng kháng thuốc sinh trên thế giới
1.3.1.1. Kháng sinh sử dụng cho người
Theo kết quả nghiên cứu cho thấy các nước có thu nhập cao có xu hướng sử dụng
nhiều thuốc kháng sinh trên đầu người hơn các quốc gia có thu nhập thấp và trung bình,
nhưng lượng tiêu thụ kháng sinh hàng năm hầu như ổn định hoặc giảm. Kết quả khảo sát ở
71 quốc gia có thu nhập thấp và trung bình từ giữa năm 2000 đến năm 2010 cho thấy
lượng kháng sinh sử dụng đã tăng lên 30% trong đó penicillin và cephalosporin chiếm gần
60% tổng tiêu thụ trong năm 2010 [60]. Quốc gia tiêu thụ thuốc kháng sinh nhiều nhất
trong năm 2010 là Ấn Độ với 13 tỷ SU (standard units) tiếp đến là Trung Quốc 10 tỷ SU
và Hoa Kỳ 7 tỷ SU. Tuy nhiên, nếu tính theo bình quân đầu người thì Hoa Kỳ là dẫn đầu
với 22 SU/Người, Ấn Độ 11 SU/Người, Trung Quốc 7 SU/Người [60]. Việc tiêu thụ kháng
sinh dùng cho người cũng chịu ảnh hưởng lớn bởi thời tiết, ở Bắc Mỹ và Tây Âu lượng
tiêu thụ lớn nhất là từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau, các quốc gia Nam Mỹ vào tháng 6 và
tháng 7, còn ở các vùng nhiệt đới là tháng 8 và tháng 9 [60].
Người ta ước tính có khoảng 80% thuốc kháng sinh được sử dụng bên ngoài bệnh
viện, ở các quốc gia đang phát triển tỷ lệ kháng sinh bán không theo đơn là rất cao, như ở
Saudi Arabia là 78% và Syria là 87-97%, còn Hoa Kỳ và Liên minh Châu Âu khoảng từ 19
- 90% [60]. Tỷ lệ kê đơn thuốc không phù hợp trong bệnh viện ở quốc gia đang phát triển
là tương đối cao như ở Nepal khoảng 10-42%, Việt Nam con số này chiếm khoảng một
phần ba số bệnh viện, còn ở các quốc gia phát triển như Mỹ trong năm 2010 cũng có tới

12
2010
2000
56% bệnh nhân ở 323 bệnh viện sử dụng kháng phổ rộng trong thời gian điều trị [60]. Hình
1.2 biểu diễn lượng kháng sinh tiêu thụ ở một số quốc gia.
Hình 1.1. Tổnglượng kháng sinhtiêu thụ ởmộtsố quốc gianăm2000và 2010[60]
1.3.1.2. Kháng sinh sử dụng trong nông nghiệp
Tỷ lệ sử dụng kháng sinh trong sản xuất nông nghiệp đã tăng lên hàng năm do nhu
cầu điều trị và phòng ngừa bệnh ở động vật. 50% các quốc gia trên thế giới, sử dụng kháng
sinh ban đầu không bắt nguồn từ việc điều trị mà nhằm đích dự phòng (như giảm thiểu lây
nhiễm và lây lan của dịch bệnh) và thúc đẩy tăng trưởng [23]. Năm 2010, tổng lượng
kháng sinh tiêu thụ toàn cầu trong chăn nuôi là khoảng 63.200 tấn, chiếm gần hai phần ba
lượng kháng sinh được sản xuất hàng năm trên toàn thế giới [60] và hầu hết các loại thuốc
kháng sinh được sử dụng trong nông nghiệp thì cũng được sử dụng cho người. Kết quả
thống kê cho thấy ở Mỹ năm 2009 có khoảng 11.200 tấn thuốc kháng sinh được sử dụng
làm chất kích thích tăng trưởng cho gia súc và gia cầm, năm 2011 có khoảng ba phần tư
các trại chăn nuôi dùng ít nhất một kháng sinh cho kích thích tăng trưởng, phòng hoặc
chữa bệnh. Tại Hàn Quốc năm 2004 có 14.791 kg SMX và 7.575 kg TRI đã được dùng
trong chăn nuôi gia súc [122, 165]. Trung Quốc là quốc gia tiêu thu nhiều kháng sinh nhất
trong chăn nuôi tiếp đến là Hoa Kỳ, Brazil, Đức, và Ấn Độ [60].
Hiện nay ở các quốc gia phát triển như Mỹ, Liên Minh Châu Âu, Nhật Bản đã đưa ra
những quy định rất nghiêm ngặt trong sử dụng kháng sinh và dư lượng các kháng sinh
trong các sản phẩm nông nghiệp. Ở EU có bảy kháng sinh quinolones (danofloxacin,
difloxacin, enrofloxacin, flumequine, marbofloxacin, axít oxolinic, và sarafloxacin) được
sử dụng trong sản xuất thực phẩm động vật (trừ động vật có trứng được dùng cho người)
và nuôi trồng thủy sản. Tại Mỹ có hai kháng sinh fluoroquinolones được sử dụng là
enrofloxacin cho lợn, bò sữa (dưới 20 tháng tuổi) và bò thịt (không bao gồm bê) và
danofloxacin cho bò thịt (không bao gồm bê), dư lượng sulfonamides cho phép là không
phát hiện được đối với sulfamerazine trong mô cá hồi, sulfathiazole và
sulfaethoxypyridazine trong mô và ở mức 100 mg/kg cho bảy sulfonamides trong trâu, bò,
lợn, gia cầm và/hoặc mô cá ăn được.

13
1.3.2. Hiện trạng sử dụng thuốc kháng sinh ở Việt Nam
1.3.2.1. Kháng sinh dùng trong điều trị bệnh ở người
Kháng sinh là nhóm thuốc đặc hiệu, được sử dụng để điều trị những bệnh nhiễm
khuẩn do vi khuẩn gây ra, nhưng chỉ cần đau đầu, sổ mũi hoặc đau họng là nhiều người
không ngần ngại mua ngay thuốc kháng sinh để uống, không cần sự chỉ dẫn của thầy thuốc
hay bất kỳ lời khuyến cáo nào. Hiệu thuốc là địa chỉ đầu tiên người bệnh tìm đến khi đau
ốm với mục đích tiết kiệm thời gian và chi phí. Hiện nay trên thị trường Việt Nam có
khoảng 39.016 hiệu thuốc, hầu hết thuốc bán không có đơn thuốc kèm theo [14]. Người
bệnh chỉ cần mô tả triệu chứng bệnh, người bán với kiến thức hạn chế về y, dược sẽ đưa ra
các hướng dẫn lựa chọn. Theo số liệu nghiên cứu năm 2003, 78% kháng sinh được mua tại
các nhà thuốc tư nhân mà không cần đơn, 67% khách hàng tham khảo tư vấn của nhân viên
bán thuốc, 11% tự quyết định về việc sử dụng kháng sinh, chỉ có 27% số nhân viên bán
thuốc có kiến thức về sử dụng kháng sinh và vi khuẩn kháng kháng sinh [81]. Mặc dù Luật
Dược được ban hành năm 2005 có ghi rõ: “Nghiêm cấm bán lẻ thuốc kê đơn không có đơn
thuốc” nhưng người bệnh vẫn có thể mua thuốc kháng sinh và nhiều loại thuốc khác trực
tiếp từ các nhà thuốc và quầy thuốc bán lẻ.
Ở các quốc gia phát triển, bệnh nhân thường được xét nghiệm để định danh vi khuẩn
trước khi bác sĩ kê toa thuốc kháng sinh. Nhưng ở Việt Nam, nhiều bệnh viện tuyến trên và
hầu hết các bệnh viện tuyến quận huyện trở xuống đều không thực hiện các xét nghiệm,
bác sĩ sử dụng kháng sinh trong điều trị cho bệnh nhân dựa trên kinh nghiệm là chính,
thuốc kháng sinh vẫn là loại thuốc được sử dụng hàng đầu. Một số loại kháng sinh dùng
phổ biến trong 15 bệnh viện ở Việt Nam được thể hiện trong hình 1.2 cho thấy mặc dù
bệnh viện Chợ Rẫy và Bạch Mai là hai bệnh viện có tổng chi phí cho thuốc kháng sinh là
lớn nhất nhưng tính lượng kháng sinh sử dụng trong 100 ngày trên một giường bệnh là ở
mức thấp mà cao nhất là bệnh viện Bình Định kế đến là bệnh viện Thanh Nhàn. Theo
nghiên cứu của Truong Anh Thu và cộng sự (2012) thấy 67,4% bệnh nhân nhập viện được
dùng kháng sinh và 30,8% không đúng chỉ định, con số này cao hơn nhiền so với các quốc
gia khác như ở Malaysia (4,0%), Thổ Nhĩ Kỳ (14,0%) và Hồng Kông (20,0%) [145].
Kết quả của việc sử dụng kháng sinh quá mức không chỉ khiến người bệnh thiệt hại
về kinh tế mà có thể đẩy bệnh nhân tới tình trạng vô phương cứu chữa do xuất hiện các vi
khuẩn kháng kháng sinh. Ngoài ra nó còn là nguyên nhân gián tiếp gây ra sự tồn lưu kháng
sinh trong môi trường, do kháng sinh chỉ bị hấp thụ một phần trong cơ thể. Hàm lượng
kháng sinh CIP và NOR đo được trong nước thải bệnh viện tại 6 bệnh viện lớn của Hà Nội
lên đến 25,5 μg/L, 15,2 μg/L theo thứ tự [1], SMX và TRI trong nước thải từ các kênh rạch
của Hà Nội ra sông Hồng 612,00 – 4.330 ng/L; 23,00 – 1.808 ng/L theo thứ tự [117]. Tổng
hàm lượng kháng sinh trong nước thải đô thị tại Việt nam cao hơn nhiều so với các nước
khác trong khu vực đông Nam Á: Việt Nam – 3220 ng/L, Philippin – 1576 ng/L, Indonesia
– 607 ng/L [22].

14
Hình 1.2.Tổngkhángsinh sử dụng tại 15 bệnh viện Việt Namnăm2008 [13]
1.3.2.2. Kháng sinh sử dụng trong nông nghiệp
Việt Nam cũng như các quốc gia khác, kháng sinh sử dụng trong chăn nuôi và nuôi
trồng thủy sản với mục đích phòng, trị bệnh và kích thích tăng trưởng. Hiện nay quy mô
sản xuất nông nghiệp của Việt Nam vẫn còn nhỏ lẻ, nên việc kiếm soát sử dụng kháng sinh
trong người dân là rất khó khăn. Việc lựa chọn kháng sinh và quyết định liều dùng trong
chăn nuôi chủ yếu dựa trên kinh nghiệm của chủ hộ chiếm 44%, hướng dẫn của bác sỹ thú
y là 33% và hướng dẫn của nhà sản xuất 17% [14]. Kết quả khảo sát tại 30 trang trại chăn
nuôi lợn thịt và 30 trang trại chăn nuôi gà thịt của tỉnh Hưng Yên, Hà Tây (cũ) cho thấy
100% các trang trại này sử dụng kháng sinh với mục đích trị bệnh [14]. Trong thức ăn chăn
nuôi người ta cũng phát hiện thấy nhiều loại kháng sinh khác nhau và hàm lượng lớn. Kết
quả thông kê cho thấy để nuôi một kg thịt lợn và thịt gà sống thì cần phải cho vào thức ăn
chăn nuôi 286,6 mg và 77,4 mg kháng sinh tương ứng [109]. Hay trong 1462 mẫu thức ăn
thì có 55,4% mẫu thức ăn cho lợn, 42,2% mẫu thực ăn cho gà, 18,9% mẫu thức ăn cho
chim cút là bị nhiễm kháng sinh [108]. Kháng sinh sử dụng không đúng cách sẽ tồn dư
trong thực phẩm, vì vậy người ta đã phát hiện thấy tỷ lệ cao các mẫu thực phẩm dương tính
với kháng sinh như thịt gà - 17,3%, thịt lợn - 8,8% thịt bò - 7,4% [108]. Ngoài ra chúng sẽ
được đào vào môi trường theo nước tiểu hoặc phân. Kết quả phân tích kháng sinh trong
nước thải tại các trạng trại nuôi lợn ở Hà Nội và đồng bằng sông Mê Kông cho thấy nồng
độ kháng sinh SMX và TRI gần như không phát hiện thấy, nhưng kháng sinh
sulfamethazine là rất cao (Hà Nội: 6,78 - 6662,00 ng/L, đồng bằng sông Mê Kông: 18.512
- 19.153 ng /L) [117]. Vậy có thể thấy SMX và TRI không sử dụng trong chăn nuôi lợn,
nhưng SMZ là kháng sinh sử dụng nhiều trong nuôi lợn.
Theo đánh giá của tổ chức Lương thực và Nông nghiệp của Liên hợp quốc (FAO),
Việt Nam là quốc gia sản xuất thủy sản thứ 3 trên thế giới. Nuôi trồng thủy sản được xem
là một công cụ xóa đói giảm nghèo ở Viêt Nam, như việc sử dụng kháng sinh thiếu hiểu
biết, thiếu bền vững đã và đang dẫn người nông dân trở nên trắng tay. Kết quả khảo sát 94

15
trang trại nuôi cá, tôm nước ngọt ở Việt Nam cho thấy có 68 trang trại (72,3%) sử dụng ít
nhất một kháng sinh ở bất cứ lúc nào trong chu trình sản xuất [39]. Tại đồng bằng sông
Cửu Long, nơi tập trung các trang trại nuôi cá, tôm lớn nhất cả nước để phục vụ cho xuất
khẩu vẫn phát hiện thấy kháng sinh, như tại trang trại nuôi cá ở An Giang và Cần Thơ năm
2011 và 2012 đã phát hiện thấy SMX, TRI và ENR trong nước với nồng độ 12 – 21 ng/L
[34]. Trước kia kháng sinh Oxytetracycline là loại được sử dụng phổ biến nhất, nhưng
trong năm trở lại đây kháng sinh họ quinolones và sulfonamides kết hợp với trimethoprim
lại được sử dụng nhiều hơn. Trong nuôi trồng thủy sản kháng sinh được sử dụng theo
phương thức hòa trực tiếp vào nguồn nước nuôi hoặc trộn vào thức ăn. Người ta ước tính
khoảng 0,15 kg thuốc kháng sinh đã được sử dụng cho mỗi tấn cá nuôi, đồng thời các trang
trại nuôi cá đã xả nước thải trực tiếp ra sông (63%), và kênh chính (19%) [34]. Kết quả
phân tích kháng sinh trong nước nuôi trồng thủy sản tại một trang trại của Việt Nam là:
OFL – 255 ppb, NOR – 41,1 ppb, CIP – 162 ppb [117]. Năm 2015, Margot Andrieu và
cộng sự đã phát hiện thấy sự nguy hại của kháng sinh CIP và ENR trong nước và trầm tích
của ao nuôi cá ở đồng bằng sông Cửu Long đối với vi khuẩn Cyanobacteria (giá trị HQ>1)
[86].
Nhận thấy những tác hại to lớn do việc sử dụng kháng sinh thiếu hiểu biết, thiếu ý
thức của người dân, năm 2017 chính phủ đã ban hành nghị định số: 39/2017/NĐ-CP về
quản lý thức ăn chăn nuôi, thủy sản. Nghị định đã đưa ra những quy định rất nghiêm ngặt
về sử dụng kháng sinh trong chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản, như từ năm 2018 Việt Nam
cấm sử dụng kháng sinh trong thức ăn thủy sản, thức ăn chăn nuôi chứa kháng sinh nhằm
mục đích phòng bệnh cho gia súc, gia cầm non được phép lưu hành đến hết năm 2020.
1.4. Ô nhiễm thuốc kháng sinh và ảnh hưởng đến môi trường
sinh thái
1.4.1. Thuốc kháng sinh trong môi trường
Con người và động vật hấp thụ không hoàn toàn các hợp chất kháng sinh, do đó
chúng sẽ đi vào môi trường qua đường nước tiểu, phân ở dạng ban đầu và dạng chất
chuyển hóa. Kết quả nghiên cứu cho thấy có những trường hợp 80% thuốc kháng sinh
dùng đường uống cho gia súc sau khi đi vào cơ thể động vật không thay đổi mà vẫn giữa
nguyên dạng ban đầu trong nguồn thải [24], như tetracycline 75-80%, lincosamide 60%,
macrolides 50-90% [23]. Trong môi trường kháng sinh có thể tồn tại ổn định và lâu dài, sự
tồn tại phụ thuộc vào độ bền của chúng với ánh sáng, khả năng hấp phụ, tốc độ phân hủy
và sự hòa tan trong nước. Kháng sinh có tính hấp phụ mạnh, thường có xu hướng tích lũy
trong đất hoặc trầm tích (như tetracylin, floquinonol) và ngược lại nhưng dược phẩm có
tính linh động cao (như SAs), ít bị phân hủy thì thường có xu hướng thấm vào nước ngầm
và được vận chuyển cùng với nước ngầm hay theo các đường thoát nước chảy tràn vào
nước mặt [106, 119].

16
1.4.1.1. Kháng sinhtrong môi trường nước
Kháng sinh xâm nhập vào môi trường nước ngầm và nước mặt là từ quá trình thẩm
thấu các nguồn thải vào đất, rửa trôi hoặc chảy tràn. Đối với các quốc gia phát triển, cơ sở
hạ tầng tốt, thì nguồn nước thải vào sông, hồ, biển thường được loại bỏ đáng kể kháng
sinh. Nồng độ kháng sinh trong nước mặt ở các quốc gia này thường chỉ vài chục ng/L,
như sông Arno và sông Po ở miền trung và miền bắc Italy nồng độ <25,4 ng/L [47]; sông
Cache La Poudre ở Mỹ < 17,9 ng/L [154]; trong nước biển tại vịnh Victoria – Hồng Kông
< 50 ng/L [64]. Ở các quốc gia đang phát triển như Việt Nam, trình độ hiểu biết và ý thức
sử dụng kháng sinh còn hạn chế, cộng thêm cơ sở hạ tầng chưa hoàn chỉnh nên nước thải
sinh hoạt, nước thải y tế, nước thải trong chăn nuôi phần lớn không được xử lý mà đổ
thẳng trực tiếp vào các sông và hồ, vì vậy nồng độ kháng sinh trong các nguồn nước tiếp
nhận thường cao. Kết quả phân tích kháng sinh trong nước tại các khu vực thượng lưu,
trung lưu và hạ lưu của các kênh dẫn nước thải chính ở thành phố Hà Nội ra sông Hồng có
nồng độ SMX: 612 - 4330 ng/L; SMZ: 16,1 - 66,2 ng/L; TRI: 23 - 1808 ng/L [117]; Kháng
sinh nhóm macrolites, sulfonamides và trimethoprim đã phát hiện trong nước mặt, nước
thải chăn nuôi lợn tại lưu vực sông Mêkông với nồng độ từ 15 đến 328 ng/L [132]; Hàm
lượng kháng sinh trong nước của sông Huangpu – Thượng Hải - Trung Quốc < 313 ng/L
[82]. Hiện nay nguồn nước ngọt ngày càng cạn kiệt nên một số quốc gia đã sử dụng nước
mặt có tiếp nhận nước thải làm nguồn cung cấp nước sinh hoạt, vì vậy nguy cơ dược phẩm
nói chung và kháng sinh nói riêng đi vào cơ thể người là rất cao.
Trong nước mặt dưới tác dụng của các điều kiện tự nhiên, kháng sinh sẽ được
chuyển hóa theo các con đường khác nhau, như phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng mặt
trời, kết hợp với các chất khác có trong môi trường hoặc được tích lũy trong động thực vật
thủy sinh và trầm tích hay tồn dư trong môi trường nước. Kháng sinh sulfonamides trong
nước hồ Baiyangdian - Trung Quốc đã phát hiện thấy ở nồng độ từ 0,86 đến 1563 ng/L
[151]; Ở các cửa sông hoặc bên trong dòng sông Seine của Pháp đã phát hiện thấy ít nhất
một lần 17 loại thuốc kháng sinh thuộc 4 nhóm quinolones, sulfonamides, nitroimidazoles
và diaminopyrimidines [49]. Trong nước ngầm mật độ vi sinh vật thấp và các điều kiện
oxy hóa khử nói chung là nghèo, nếu các chất kháng sinh đi vào được chúng có thể bị biến
đổi không hoàn toàn hoặc chuyển hóa thành các chất độc hại hơn, hay thậm chí không thay
đổi trong nước ngầm trong thời gian dài, nên có những nơi phát hiện thấy nồng độ kháng
sinh họ SAs trong nước ngầm gần khu chôn lấp chất thải rắn lên tới từ 10 μg/L đến 1 mg/L
[119].
1.4.1.2. Sự tích tụ kháng sinh trong sinh vật, trong đất và trầm tích
Nhiều nghiên cứu cho thấy kháng sinh có khả năng tích tụ trong cơ thể sinh vật, như
kết quả phân tích 231 mẫu thịt gà và bò lấy tại các siêu thị ở Ankara của Thổ Nhĩ kỳ đã
phát hiện thấy 51,1% mẫu nhiễm kháng sinh QNs [33]. Hay ở Việt Nam các sản phẩm thủy
sản xuất khẩu được kiểm soát rất chặt chẽ từ khâu nuôi trồng đến khi xuất khẩu nhưng

17
nhiều lô sản phẩm xuất khẩu vẫn phát hiện thấy kháng sinh như tháng 8/2011 cơ quan
kiểm tra chất lượng thực phẩm Canada (CFIA) vẫn phát hiện thấy dư lượng kháng sinh
ENR trong một số lô hàng cá tra, cá basa vượt quá 0,6 µg/kg. Do kháng sinh có khả năng
tích tụ trong sinh vật nên các nước trong liên minh Châu Âu (EU) đã ngừng sử dụng kháng
sinh trong chăn nuôi từ năm 2006, Mỹ và Thái Lan sẽ ngừng sử dụng kháng sinh trong
chăn nuôi từ năm 2017, còn Việt Nam theo dự kiến sẽ ngừng sử dụng vào năm 2018. Dự
lượng kháng sinh không chỉ phát hiện thấy trong các sinh vật nuôi mà còn có trong sinh vật
sống hoang dã, như ở các loài cá sống hoang dã xung quang các trang trại nuôi cá hồi đã
phát hiện thấy dư lượng các kháng sinh tetracycline và quinolones [52]; trong thực vật và
động vật của hồ Baiyangdian ở miền bắc Trung Quốc dự lượng kháng sinh QNs và SAs có
những mẫu lên đến 6310 μg/kg khối lượng khô [151].
Kháng sinh được sử dụng nhiều trong điều trị, phòng bệnh và kích thích tăng trưởng
trong chăn nuôi, vì vậy không nghi ngờ khi tìm thấy sự tồn dư kháng sinh và các chất
chuyển hóa của chúng trong phân và đất của các cánh đồng có sử dụng chất thải động vật
làm phân bón. Kháng sinh enrofloxacin là kháng sinh sử dụng chủ yếu trong chăn nuôi,
CIP là chất chuyển hóa chính của nó được sử dụng trong cả người và nông nghiệp đã phát
hiện thấy trong chất thải gia cầm và đất canh tác ở nồng độ 8,3 mg/kg và 0,37 mg/kg theo
thứ tự [105]; kết quả nghiên cứu phân heo ở Áo, Trung Quốc, Đức, Thụy Sĩ, và Hoa Kỳ đã
phát hiện thấy 11 kháng sinh sulfonamides và nồng độ ENR trong chất thải gia cầm ở
Trung Quốc, Ai Cập, Áo lên đến 1421 mg/kg, 31 mg/kg và 8 mg/kg theo thứ tự [23]; ở tây
bắc nước Đức đối với đất cát có độ sâu từ 0 – 30 cm và phân lỏng hàm lượng kháng sinh là
27 μg/kg (OTC), 443 μg/kg (TC), 93 μg/kg (CTC) và 4,5 μg/kg (SMZ) [116].
Thuốc kháng sinh tồn tại trong nước thì cũng có thể được tích tụ vào trần tích bằng
cách trao đổi ion, tạo phức với ion kim loại hoặc tương tác với các chất ưa nước khác. Cơ
chế hấp phụ kháng sinh vào trong trầm tích ngoài phụ thuộc vào bản chất của kháng sinh
và trầm tích, nó còn phụ thuộc vào quá trình tạo phức của kháng sinh với các ion kim loại
như Fe3+, Al3+, …. Các hợp chất humic có trong bùn cũng có thể làm thay đổi tính chất bề
mặt và khả năng hấp phụ cũng như phản ứng của các kháng sinh, kết quả này đã được quan
sát thấy trong phản ứng hấp phụ của kháng sinh tetracycline lên oxit nhôm dưới ảnh hưởng
của axít humic [56]. Chính sự liên kết với các hạt rắn hoặc tạo phức của kháng sinh mà có
thể làm giảm khả năng nhận biết chúng trong môi trường, cũng như làm giảm hoạt tính
kháng khuẩn [77]. Nhiều nghiên cứu cho thấy các kháng sinh fluoroquinolone có khả năng
hấp thụ mạnh trong pha rắn, do đó chúng khó bị phân hủy bởi sinh vật và tồn tại trong môi
trường đất, trầm tích và bùn lâu hơn [105]. Quá trình hấp phụ kháng sinh từ pha nước vào
pha rắn được đặc trưng bởi hệ số hấp phụ Kd, ngoài ra nó còn có thể được đánh giá qua hệ
số phân bố octanole- nước (KOW). Nếu giá trị logKow <2,5 thì tiềm năng hấp phụ thấp (ví
dụ như tetracycline, sulfonamides, aminoglycosides), giá trị 2,5 < logKow <4,0 (ví dụ β-
lactam, macrolides) tiềm năng hấp phụ là vừa, nếu Kow> 4,0 (ví dụ: glycopeptides) tiềm
năng hấp phụ cao. Tuy nhiên, phải nhấn mạnh rằng sự dự đoán khả năng hấp phụ của các

18
kháng sinh vào chất rắn hoặc trầm tích chủ yếu vẫn dựa vào sự không phân cực của các
hợp chất, trong khi dự báo tính phân cực hay không phân cực của các hợp chất thường là
không chính xác, như ciprofloxacin (fluoroquinolone) có Kow =1,8 nhưng khả năng hấp
phụ vào trầm tích lên đến 80% [85]. Kháng sinh trong trầm tích không chỉ phát hiện trong
các ao hồ nuôi nhân tạo như ở Nam Định từ 426,31 mg/kg đến 2615,96 mg/kg bùn ướt [1],
mà còn thấy trong trầm tích của các sông hồ tự nhiên. Trong hồ Baiyangdian ở miền bắc
Trung Quốc đã phát hiện thấy hàm lượng kháng sinh QNs, TRI và SAs trong trầm tích của với
nồng độ từ nhỏ hơn giới hạn phát hiện đến 255 μg/kg bùn khô [151], sông Naerincheon ở Hàn
Quốc nồng độ của kháng sinh SAs từ nhỏ hơn giới hạn phát hiện đến 0,73 μg/kg[161].
1.4.2. Ảnh hưởng của kháng sinh trong môi trường
Tốc độ phát triển ngày càng tăng của các vi khuẩn kháng kháng sinh, đang là mối đe
dọa lớn tới sức khỏe con người, do đó kháng sinh ngày càng được quan tâm về sự hiện
diện, sự bền bỉ và số phận của chúng. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng ở nồng độ thấp,
thuốc kháng sinh có thể thuận lợi cho sự phát triển của các vi khuẩn kháng kháng sinh và ở
một mức độ nhất định có thể tăng cường sức đề kháng của vi sinh vật kháng thuốc [73].
Kết quả nghiên cứu ở Kenya đã phát hiện thấy vi khuẩn Neisseria gonorrhoea trước đây
nhạy cảm với penicillin, nhưng nay đã đề kháng với thuốc này [60]. Theo số liệu báo cáo
của 15 bệnh viện trực thuộc Bộ Y tế, bệnh viện đa khoa của Hà Nội, Hải Phòng, Huế, Đà
Nẵng, Hồ Chí Minh,… về sử dụng kháng sinh và kháng kháng sinh ở Việt Nam giai đoạn
2008 – 2009 cho thấy: năm 2009, 30 – 70% vi khuẩn gram âm đã kháng với kháng sinh
nhóm cephalosporin thế hệ 3 và thế hệ 4, gần 40 – 60% vi khuẩn kháng với nhóm
aminoglycosid và fluoroquinolon [14]. Trong một số nghiên cứu về sông hồ ở Mỹ cho thấy
đã tìm thấy các vi khuẩn kháng kháng sinh SAs và TRI [79]. Chính vì vậy việc phát triển
và lan rộng các vi khuẩn kháng kháng sinh, các gen kháng thuốc đang được coi là một
trong ba mối đe dọa toàn cầu đối với sức khỏe con người và môi trường sinh thái được tổ
chức Y tế Thế giới xếp hạng [32].
Kháng sinh có trong các hệ thống xử lý nước thải sẽ ức chế sự tăng trưởng của các vi
sinh vật và phá vỡ toàn bộ cấu trúc của các cộng đồng vi khuẩn trong môi trường đó. Do
đó chúng có thể ảnh hưởng tới việc phân hủy các chất hữu cơ và loại bỏ các hợp chất nitơ
độc hại có trong nước. Điều này xảy ra là do các kháng sinh trong nước thải đã ảnh hưởng
đến quá trình oxy hóa sinh học được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước thải, như
kháng sinh ofloxacin và sulfamethoxazole có khả năng ức chế hoạt động của vi khuẩn nitrit
hóa [43]; dược phẩm có trong nước sẽ gây ức chế nhẹ đối với nhóm vi khuẩn Acetoclastic
methanogenes, đây là nhóm vi khuẩn có ý nghĩa quan trọng trong quá trình phân hủy yếm
khí [53]. Trong môi trường nước tự nhiên kháng sinh phá vỡ chu trình vi khuẩn quan trọng
của hệ sinh thái thủy sinh như vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn khử nitơ [24], ảnh hưởng tới
động vật không xương sống, cá và đặc biệt là tảo. Điều này được thể hiện trong các nghiên
cứu gần đây về giá trị EC50 của ofloxacin, sulfamethoxazole, flumequine hoặc

19
oxytetracycline, ... trên các sinh vật đại diện (vi khuẩn, tảo và động vật không xương sống)
cho thấy chúng có thể có những tác động có hại hoặc thậm chí rất độc (Kháng sinh
ofloxacin là độc với vi khuẩn Pseudomonas putida (EC50 = 0,010 mg/L), sulfamethoxazole
độc với tảo Synechococcus leopolensis (EC50 = 0,0268 mg/L) [30]). Hay trong nghiên cứu
của Brittana.Wilson và cộng sự (2003) cho thấy nếu trong nước có chứa dư lượng kháng
sinh ciprofloxacin thì nó có khả năng ảnh hưởng cả về cấu trúc và chức năng của cộng
đồng tảo trong nước ngọt tự nhiên [32]. Vậy có thể nói rằng sự xuất hiện của kháng sinh
trong môi trường nước sẽ có nguy cơ gây ảnh hưởng tới môi trường sinh thái, do chúng có
khả năng làm thay đổi hệ sinh thái và đặt ra một mối đe dọa lớn và ngày càng tăng về sự
thành công của y học hiện đại.
Việc sử dụng kháng sinh trong nông nghiệp chăn nuôi thiếu hiểu biết, thiếu kiểm
soát không chỉ làm gia tăng các chủng vi khuẩn kháng thuốc gây bệnh trong động vật mà
còn có khả năng tác động đến sức khỏe con người [112, 137], do các gen kháng và/hoặc vi
khuẩn kháng kháng sinh có thể chuyển từ động vật sang người. Ngoài ra, vi khuẩn có thể
phát triển kháng chéo giữa các kháng sinh dùng trong thú y với những cấu trúc tương tự
như sử dụng độc quyền trong y học của con người. Thêm nữa một số kháng sinh có khả
năng tích tụ trong cơ thể sinh vật sau đó đi vào cơ thể con người qua đường thực phẩm
hoặc do con người sử dụng trực tiếp sẽ gây ra các bệnh như độc tủy xương (bone marrow
toxicity), thiếu máu bất sản và gây ung thư [137].
Đất sau một thời gian sử dụng thường bị thoái hóa, con người đã cải tạo bằng cách sử
dụng phân chuồng, bùn thải hoặc nước thải để bổ sung các chất dinh dưỡng cho đất, vì vậy
đất có thể là một điểm nóng cho các ảnh hưởng của kháng sinh đến cộng đồng vi khuẩn
trong đó. Trong đất hoạt động của các vi khuẩn diễn ra mạnh nên đã kích thích quá trình
trao đổi di truyền, điều này có thể nâng cao sự phát triển của các vi khuẩn kháng thuốc, hay
cấu trúc cộng đồng vi khuẩn có thể thay đổi khi tiếp xúc với thuốc kháng sinh. Các vi
khuẩn kháng thuốc trong đất sẽ đi vào nước ngầm, nước mặt và tác động đến con người.
Hay các nhóm sinh vật phát triển mạnh trong đất như nấm hoặc vi khuẩn, và một số loại
sinh vật đơn độc sẽ bị thu hẹp lại [160].
1.5. Đánh giá nguy hạimôi trường
1.5.1. Tích lũy sinh học
Tích lũy sinh học (bioaccumulation) là tổng hợp của hai quá trình tích tụ sinh học
(bioconcentration) và phóng đại sinh học (biomagnification). Tích tụ sinh học là các hóa
chất từ nước được hấp thụ bởi các sinh vật thủy sinh thông qua da hoặc bề mặt hô hấp.
Phóng đại sinh học là sự tích tụ các chất độc qua các bậc dinh dưỡng trong chuỗi thức ăn.
Vì vậy, sự tích lũy sinh học (bioaccumulation) là các hóa chất đi vào và giữ lại trong sinh
vật từ hai đường: trực tiếp từ môi trường (qua da hoặc bề mặt hô hấp) và gián tiếp qua thức
ăn [74]. Tích lũy sinh học cũng là sự hấp thu cạnh tranh của các chất vào sinh vật từ quá
trình hô hấp, từ chế độ ăn uống với việc loại bỏ hóa chất ra khỏi sinh vật qua quá trình trao

20
đổi hô hấp, đào thải qua phân, biến đổi sinh học do quá trình trao đổi chất của các hợp chất
gốc và pha loãng tăng trưởng. Đại lượng đặc trưng cho khả năng tích lũy sinh học của sinh
vật là hệ số tích lũy sinh học (BAF).
Sự tích lũy sinh học các độc chất môi trường chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, trước
hết là tính bền vững trong môi trường của độc chất, các chất dễ dàng bị đào thải ra khỏi
môi trường thì khả năng tích lũy sinh học yếu. Tiềm năng tích lũy sinh học các hóa chất
còn liên quan tới sự hòa tan trong lipid của các chất. Tính tan trong lipid cũng là một nhân
tố quyết định cho khả năng tích lũy sinh học của một chất. Tuy nhiên, các chất có ái lực
với lipid thường có xu hướng hấp phụ vào trầm tích, vì thế làm cho chúng ít sẵn sàng cho
việc tích lũy sinh học. Sinh vật thủy có thể tích lũy sinh học các hóa chất có ái lực với lipid
và đạt đến nồng độ cao hơn nồng độ chất đó có trong môi trường. Sự hấp thu các chất hòa
tan trong lipid từ môi trường phụ thuộc chủ yếu vào thành phần lipid của các cơ quan, bởi
vì lipid của cơ thể là nơi đầu tiên lưu lại hóa chất. Vậy có thể thấy rằng sự tích lũy sinh học
làm chậm quá trình biểu hiện độc tính của hóa chất, do lúc đầu độc chất được tích lũy trong
lipid, nhưng vẫn di chuyển đến mục tiêu. Khi lipid được sử dụng thì hóa chất này mới biểu
hiện độc tính.
1.5.2. Độc tính sinh học và thương số nguy hại
Hầu hết các dược phẩm sau khi đi vào cơ thể người và động vật một phần sẽ được
đào thải qua phân, nước tiểu mà vẫn giữ nguyên tính chất ban đầu, một phần sẽ bị chuyển
hóa. Quá trình chuyển hóa chia thành hai gia đoạn: Giai đoạn thứ nhất là quá trình oxy hóa,
khử hoặc thủy phân, giai đoạn tiếp theo là quá trình kết hợp với các chất khác như axit
glucornic, sulfat, axit axetic hoặc axit amin [65]. Các quá trình này sẽ tạo thành các chất
chuyển hóa phân cực được bài tiết qua đường nước tiểu và có hoạt tính dược lý không
đáng kể. Vì vậy dược phẩm được xem là những chất ô nhiễm hóa học mới nổi và nhận
được sự quan tâm ngày càng lớn trên thế giới. Trong số các dược phẩm, kháng sinh là chất
nhận được sự quan tâm nhất, bởi số lượng tiêu thụ lớn và sinh ra vi khuẩn kháng kháng
sinh.
Do những ảnh hưởng to lớn của kháng sinh đối với môi trường nên đã có một lượng
lớn các nghiên cứu được thực hiện để đánh giá sự xuất hiện và số phận môi trường của các
kháng sinh đối với sinh vật thủy sinh. Kết quả phân tích hàm lượng kháng sinh quinolones
trong các sông hồ tự nhiên phần lớn nằm trong khoảng từ ng/L đến μg/L (sông Po của
Italy: CIP – 8,8 ng/L; Ofl – 10,9 ng/L [47], sông Huangpu của Trung Quốc QNs nhỏ hơn
giới hạn phát hiện [82]), so với giá trị EC50 đo được trên một số loài sinh nhậy cảm trong
nước (V.fischeri, P.subcapitata, L.minor, D.magna) là >3,75 mg/L [111] thì nhỏ hơn
nhiều; giá trị EC50 của của kháng sinh SMX là >74,2 mg/L đối với các sinh vật (vi khuẩn
V.fischeri, động vật không xương sống D.magna, cá O.latipe) [165], trong khí đó nồng độ
SMX đo được ở các sông tự nhiên luôn nhỏ hơn mg/L (sông Ebro ở miền tây nam Tây Ban
Nha SMX – 89,8 ng/L [103], sông Arc ở miền nam nước Pháp SMX không phát hiện thấy

Nghiên cứu đánh giá dư lượng một số chất kháng sinh trong nước và động vật thủy sinh trong một số hồ Hà Nội

Nghiên cứu đánh giá dư lượng một số chất kháng sinh trong nước và động vật thủy sinh trong một số hồ Hà Nội

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Nghiên cứu đánh giá dư lượng một số chất kháng sinh trong nước và động vật thủy sinh trong một số hồ Hà Nội

Similar to Nghiên cứu đánh giá dư lượng một số chất kháng sinh trong nước và động vật thủy sinh trong một số hồ Hà Nội (20)

More from luanvantrust

More from luanvantrust (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Nghiên cứu đánh giá dư lượng một số chất kháng sinh trong nước và động vật thủy sinh trong một số hồ Hà Nội