ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM NICOTIN TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ NƠI SẢN XUẤT THUỐC LÁ VÀ TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐẾN SỨC KHỎE NGƯỜI LAO ĐỘNG

́ ĐẠI HỌC QUÔC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- Bùi Thị Kiều Trang ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM NICOTIN TRONG MÔI TRƯỜNG KHÍ NƠI SẢN XUẤT THUỐC LÁ VÀ TÁC ĐỘNG CỦA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Bùi Thị Kiều Trang

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM NICOTIN TRONG

MÔI TRƯỜNG KHÍ NƠI SẢN XUẤT THUỐC LÁ

VÀ TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐẾN SỨC KHỎE NGƯỜI LAO ĐỘNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2011

́ ĐẠI HỌC QUÔC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Bùi Thị Kiều Trang

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM NICOTIN TRONG

MÔI TRƯỜNG KHÍ NƠI SẢN XUẤT THUỐC LÁ

VÀ TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐẾN SỨC KHỎE NGƯỜI LAO ĐỘNG

Chuyên ngành: Khoa học Môi trường

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DÂN KHOA HỌC:

PGS.TS ĐỖ QUANG HUY

Hà Nội – 2011

Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường 82

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 3

TỔNG QUAN 3

1.1 Tìm hiểu về nicotin 3

1.1.1 Nguồn gốc 3

1.1.2 Cấu tạo và tính chất hóa lý của nicotin 3

1.1.3 Tính chất dược học và độc tính của nicotin 4

1.1.4 Cơ chế xâm nhập của nicotin vào cơ thể 8

1.1.5 Những biến đổi hóa học của nicotin trong cơ thể sống 9

1.2 Tìm hiểu về thuốc lá, hiện trạng sản xuất và sử dụng trên thế giới và ở Việt Nam 12

1.2.2 Hiện trạng sản xuất và sử dụng thuốc lá trên thế giới 15

1.2.3 Hiện trạng sản xuất và sử dụng thuốc lá ở Việt Nam 16

1.2.4 Khói thuốc lá 24

1.2.5 Tác hại của khói thuốc lá 26

1.2.6 Tác hại của hút thuốc lá thụ động 29

1.3 Các phương pháp phân tích nicotin 30

1.3.1 Phương pháp quang phổ 30

1.3.2 Phương pháp sắc ký lỏng cao áp 31

1.3.3 Phương pháp sắc ký khí 31

CHƯƠNG 2 34

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.1 Đối tượng và đặc trưng vùng lấy mẫu nghiên cứu 34

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 34

2.1.2 Đặc trưng vùng nghiên cứu 35

Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường 83

2.2 Phương pháp nghiên cứu 36

2.2.1 Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS) 36

2.2.2 Phương pháp sắc ký khí detectơ cộng kết điện tử (GC/ECD) 37

2.2.3 Phương pháp chiết lỏng - lỏng 38

2.3 Các phương pháp lấy mẫu 38

2.3.1 Phương pháp lấy mẫu khí 38

2.3.2 Phương pháp lấy mẫu máu 39

2.4 Hóa chất, dụng cụ và các thiết bị phân tích 39

2.4.1 Hóa chất 39

2.4.2 Dụng cụ thí nghiệm và thiết bị 40

2.5 Thực nghiệm 40

2.5.1 Điều kiện vận hành máy sắc ký khí với detectơ cộng kết điện tử (GC/ECD) để xác định hàm lượng nicotin trong mẫu khí 40

2.5.2 Điều kiện vận hành máy sắc ký khí với detectơ khối phổ (GC/MS) để phân tích hàm lượng nicotin trong mẫu máu 41

2.5.3 Điều kiện lấy mẫu khí 42

2.5.4 Chuẩn bị mẫu và xử lý mẫu 43

2.6 Xây dựng đường chuẩn 45

2.7 Định tính và định lượng nicotin 46

CHƯƠNG 3 47

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47

3.1 Xây dựng đường ngoại chuẩn của nicotin 47

3.1.1 Đường ngoại chuẩn xác định nicotin trong mẫu khí 47

3.1.2 Đường ngoại chuẩn xác định nicotin trong mẫu máu 49

3.2 Phân tích nicotin trong không khí 50

3.2.1 Kết quả phân tích nicotin trong các mẫu khí lấy tại khu vực Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 50

Luận văn Thạc sĩ Bùi Thị Kiều Trang

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Môi trường 84

3.2.2 Kết quả phân tích tại khu vực sản xuất thuốc lá 52

3.3 Hàm lượng nicotin trong máu người lao động 54

3.3.1 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu 54

3.2.3 Kết quả xác định nồng độ nicotin trong các mẫu máu của người lao động tại nhà máy thuốc lá Thăng Long 58

3.2.4 Kết quả phân tích hàm lượng nicotin trong máu của 29 người điều trị bệnh tại Viện Y học Cổ truyền Quân đội 61

3.3 Đánh giá mối tương quan giữa nồng độ nicotin trong máu và bệnh tật của người lao động 63

3.4 Một số ảnh hưởng của nicotin đến sức khỏe người lao động 65

3.5 Bàn luận về giải pháp làm giảm thiểu ảnh hưởng xấu của nicotin trong môi trường khí đến người lao động 67

KẾT LUẬN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

PHỤ LỤC 76

2

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Mở đầu

Thuốc lá là một trong những sản phẩm có số người sử dụng nhiều trên thế giới Việc sản xuất thuốc lá tuy không được khuyến khích nhưng ngày càng phát triển và mở rộng cùng với sự gia tăng mạnh về thị trường tiêu thụ Ngành công nghiệp thuốc lá đã mang lại lợi ích không nhỏ về kinh tế cũng như xã hội cho nhiều quốc gia Tuy nhiên, xét về mặt tác hại thì thuốc lá là một ngành sản xuất có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động Vào năm 1998, R.A Ehsay đã đề cập đến ảnh hưởng sinh học ở công nhân tiếp xúc nghề với bụi thuốc trong quá trình sản xuất Trong khói và bụi thuốc lá chứa trên 40 chất có khả năng gây ung thư như

nicotin, cacbon monoxit, các hợp chất vòng thơm… trong đó nicotin là thành phần chính gây hại đến sức khỏe con người, nó là chất gây độc thần kinh rất mạnh, gây ảnh hưởng đến da, phổi, tim mạch

Trong quá trình sản xuất thuốc lá đã thải ra một lượng khói và bụi thuốc lá đáng kể gây ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động tại nơi sản xuất Với mong muốn tìm hiểu được mức độ ô nhiễm và mối tương quan giữa nicotin trong môi trường khí nơi sản xuất thuốc lá với sức khỏe người lao động, luận văn đã lựa chọn

đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm nicotin trong môi trường khí nơi sản xuất thuốc lá

và tác động của nó đến sức khỏe người lao động” để có thể đưa ra lời cảnh báo về

mức độ ảnh hưởng của nicotin trong không khí khu vực sản xuất thuốc lá đến sức khỏe người lao động Nghiên cứu của đề tài tập trung vào các nội dung sau:

 Xác định hàm lượng nicotin trong môi trường không khí của nhà máy sản xuất thuốc lá

 Xác định hàm lượng nicotin trong máu của người lao động làm việc tại các

bộ phận trong nhà máy sản xuất thuốc lá

 Tìm hiểu mối liên quan giữa hàm lượng nicotin trong không khí và hàm lượng nicotin trong máu với tình trạng bệnh lý của người lao động

3

Chương 1 Tổng quan

1.1 Tìm hiểu về nicotin

Nicotin là một loại ankanoid bay hơi mạnh tìm thấy trong các cây họ Cà

(Solanaceae), chủ yếu trong cây thuốc lá, và với số lượng nhỏ trong cà chua, khoai

tây, cà tím và ớt Bell Nicotin là tên gọi được đặt theo tên của một nhà ngoại giao người Pháp Nicot (1530 - 1600), ông đã gửi thuốc lá và hạt của nó từ Bồ Đào Nha tới Paris vào năm 1550 và cổ vũ cho các ứng dụng y tế của nó Nicotin được các nhà hoá học người Đức, Posselt & Reimann chiết xuất ra khỏi cây thuốc lá vào năm

1828 Công thức hoá học của nicotin được Melsen miêu tả vào năm 1843, được A.Pictet và Crepieux tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1893

Cơ quan Kiểm soát Dược và Thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) xếp nicotin vào nhóm các chất có tính chất dược lý gây nghiện chủ yếu, tương tự như các heroin và cocain Nicotin rất độc, trước hết nó là một chất độc thần kinh, ảnh hưởng lên các

hệ thần kinh thực vật và hệ thần kinh trung ương với sự có mặt của các thụ thể nicotin trên các cấu trúc não gây kích thích và làm tê liệt hệ thần kinh

Ngoài ra, nicotin còn ảnh hưởng đến hệ tuần hoàn như: thay đổi huyết áp, tăng thể tích tim, gây tổn thương hệ tim mạch, tác động trực tiếp lên cơ tim, thành mạch Ảnh hưởng tới quá trình cấu tạo tế bào máu Gây đột biến gen, biến đổi chromosomal, mạng lưới chromatit và các axit nucleic trong tế bào lympho của máu ngoại vi

Nicotin có thể gây nhiễm độc hoặc gây tử vong (do hấp thụ bằng đường tiêu hóa) Một điếu thuốc có từ 1 - 3mg nicotin, một giọt nicotin có thể gây chết một con thỏ hay một con chó, 7 giọt nicotin làm chết một con ngựa, một giọt tiêm vào tĩnh mạch gây chết người Người lớn chết khi cơ thể hấp thụ 15 - 20 gam nicotin, trẻ em chỉ cần vài gam cũng có thể gây chết vì nó tăng bệnh tim mạch, ung thư… Nicotin làm cản trở đáp ứng thở của trẻ bình thường, làm giảm các cảm thụ thể (ảnh hưởng đến việc báo động cho cơ thể tình trạng thiếu oxi khi ngủ)

4

ở trẻ, nhất là dưới 6 tháng tuổi, dẫn đến nguy cơ đột tử ở trẻ

Nicotin là chất chủ yếu tác động lên não bộ, thay đổi tâm thế con người, gây cảm giác thèm ăn, và sự tỉnh táo theo những cách mà con người tìm thấy sự thoải mái và có lợi

Nicotin có khả năng gây nghiện cao, khi bị nghiện sẽ phải gắn bó với nó một cách thường xuyên và càng ngày càng nhiều Mỗi năm có khoảng 35 triệu người nỗ lực từ bỏ thuốc lá Tuy nhiên chưa đến 7% trong số này thành công trong việc cai nghiện với khoảng thời gian nhiều hơn một năm, và hầu hết đều bắt đầu hút thuốc trở lại trong vòng vài ngày

Đối với người mới hút thuốc, hệ phó thần kinh giao cảm bị kích thích, toát

mồ hôi, lạnh, buồn nôn, hạ huyết áp, tim đập nhanh, ngất lịm Đối với người nghiện thuốc lá hay người thu hoạch, phơi sấy thuốc lá, thuốc lào thường hay bị cháy bỏng thực quản, dạ dày, chóng mặt, vã mồ hôi, run tay, đau bụng, rối loạn thị giác, tim đập nhanh, kích thích hệ giao cảm, tăng huyết áp, suy nhược cơ thể, rối loạn cục bộ Nicotin gây độc cấp tính do nhai thuốc lá vì hấp thụ nước chất từ thuốc

Nicotin trong cơ thể tích lũy lâu ngày gây nên co thắt phế quản, tăng nồng độ axit béo trong máu gây nên xơ mỡ động mạch, tăng tiểu cầu, làm máu chóng đông, giảm lượng estrogen trong máu làm mãn kinh sớm, gây nên tai biến như cơn đau, viêm động mạch, nhồi máu cơ tim

- Tăng tác dụng của tuyến thượng thận trong thời gian đầu

- Giảm sự sản xuất histamine

- Thay đổi sự tổng hợp proteine và dự trữ serotonine

- Gia tăng sự tập hợp tiểu cầu, gây hư hại tế bào biểu mô, gây biến đổi ở chuyển hóa prostacyclin và thromboxane

- Gây co mạch và gây thuyên tắc trên hệ thống mạch máu ngoại vi

- Ức chế phản ứng viêm thông qua tác động của hệ thống thần kinh trung ương

và ngoại vi và thông qua tác động trực tiếp trên các tế bào miễn dịch

- Nicotin kích thích dòng chảy canxi và gia tăng sự biệt hóa tế bào Tương tự như hệ thống thần kinh, dòng chảy canxi vào tế bào sừng của thượng bì thông qua

5

các cấu trúc tiếp nhận các truyền đạt thần kinh hướng điện giải sẽ là yếu tố quyết định trong thăng bằng nội mô của da

- Nicotin làm chậm lành vết thương: do làm giảm lượng máu đến da, gây

thiếu máu mô và làm chậm sự lành các mô bị chấn thương

Thông thường công nhân tiếp xúc nghề nghiệp với nicotin trong các nhà máy sản xuất thuốc lá, trong quá trình công nghệ: chế biến, sấy khô, lên men, cuốn điếu, đóng bao…

Nicotin xâm nhập vào cơ thể thông qua các con đường như: đường tiêu hóa, đường hô hấp, qua Khi nicotin được đưa vào cơ thể, nó được vận chuyển nhanh thông qua đường máu và có thể vượt qua rào cản giữa máu và não Kể từ khi hít vào nicotin mất trung bình 7 giây để chạy tới não Thời gian bán phân rã của nicotin trong cơ thể vào khoảng 2 giờ

Nicotin nuốt vào dạ dày bị dịch vị axit ngăn cản sự hấp thụ, xuống ruột vào

hệ thống gan, nicotin bị phân rã trong gan bằng enzym cytochrome P450 (chủ yếu

là CYP2A6, và cũng có CYP2B6) Tại đây, 70% nó bị phá hủy ngay từ lần đầu đi qua Cơ thể người có thể đào thải nicotin ra nước tiểu dưới dạng cotinin với thời gian bán hủy kéo dài (20 giờ)

1.2 Tìm hiểu về thuốc lá, hiện trạng sản xuất và sử dụng trên thế giới và ở Việt Nam

Tổ chức sức khỏe thế giới (năm 1990) đã đưa ra định nghĩa về cây thuốc lá như sau: “thuốc lá là một loài cây độc, nhất là những lá già, có hàm lượng nicotin cao đóng vai trò là hoạt chất chính của thuốc lá hay thuốc lào”

Cây thuốc lá có nguồn gốc Nam Mỹ và có lịch sử trồng trọt cách đây khoảng

4000 năm, từ Nam Mỹ cây thuốc lá được đem đi trồng khắp nơi trên thế giới thuộc châu Á, châu Mỹ, châu Âu, châu Phi

Thuốc lá là tên gọi của một loại sản phẩm được làm chủ yếu từ nguyên liệu

lá cây thuốc lá đã thái sợi, được cuốn hay nhồi định hình bằng giấy, có dạng hình

trụ (thường có độ dài dưới 120mm, đường kính khoảng 10mm) Thuốc lá điếu

thường được đốt cháy ở một đầu, để cháy âm ỉ nhằm mục đích tạo khói và khói này

6

theo dòng khí vào miệng người hút từ đầu đối diện (thường có gắn đầu lọc) Một điếu thuốc lá có chứa từ 1mg đến 3mg nicotin

Từ thế kỷ XIX, việc sử dụng thuốc lá đã trở nên phổ biến trên phạm vi toàn cầu, với quy mô lớn Ngày nay, có khoảng 1,1 tỷ người trên thế giới hút thuốc lá Trong số này, có 80% người hút thuốc sống tại các nước có thu nhập trung bình và thấp, với số lượng 933 triệu người và chỉ có 20% người hút thuốc sống tại các nước

có thu nhập cao với khoảng 209 triệu người

Tỷ lệ hút thuốc theo vùng cũng rất khác nhau ở cả hai nhóm nam và nữ Tuy nhiên, tỷ lệ hút thuốc trong nữ giới có sự khác biệt rõ ràng giữa các vùng Tại Đông

Âu và Trung Á, trong năm 2001 có 59% nam giới và 26% nữ giới hút thuốc, cao hơn tất cả các khu vực khác Tại Đông Á và Thái Bình Dương, tỷ lệ hút thuốc trong nam giới khá cao ở mức 59% trong khi tỷ lệ hút thuốc của nữ chỉ có 4% Đi đôi với

nó là tổng số điếu thuốc lá tiêu thụ bình quân của một người trưởng thành cũng gia tăng Theo số liệu thống kê, thế giới sản xuất ra 5,5 nghìn tỷ điếu thuốc lá mỗi năm

Theo thống kê của WHO, nếu không có biện pháp can thiệp kịp thời thì sẽ có khoảng 10% dân số hiện nay nghĩa là vào khoảng 7,5 triệu người Việt Nam sẽ chết sớm vì các bệnh liên quan đến thuốc lá, trong đó có 3,7 triệu người chết ở độ tuổi trung niên

Số liệu ước tính mới đây (năm 2006) cho thấy tỷ lệ hút thuốc ở nam giới ở Việt Nam là hơn 49% Trong số những người trẻ (từ 25 đến 45 tuổi) tỷ lệ hút thuốc thậm chí còn cao hơn, khoảng 65% Tuy tỷ lệ hút thuốc là thấp ở nữ giới dưới 2% nhưng nữ giới lại phải chịu những tác hại của hút thuốc thụ động

Thuế thuốc lá ở Việt Nam hiện chiếm 45% giá bán lẻ thuốc lá đã bao gồm thuế, thấp hơn rất nhiều so với tỷ lệ 65 - 80% do Ngân hàng Thế Giới ghi nhận ở các nước có chính sách kiểm soát thuốc lá hiệu quả Các chính sách kiểm soát thuốc

lá như tăng thuế dường như không có ảnh hưởng tiêu cực đáng kể lên việc làm trong các ngành trồng và sản xuất thuốc lá

Ở Việt Nam, tỷ lệ hút thuốc lá năm 2006 là khoảng trên 49,2% ở nam giới, nhưng dưới 2% ở nữ giới Tỷ lệ này thấp hơn so với một thập kỷ trước đây khi có

7

tới hơn 60% nam giới và 4% nữ giới hút các sản phẩm thuốc lá, mặc dù mức giảm này chủ yếu xuất hiện trong khoảng thời gian từ 1993 đến 1998

Cuộc điều tra y tế thế giới tiến hành năm 2003 cho thấy tỷ lệ hút thuốc là 51,2% ở nam giới và 2,8% ở nữ giới Tỷ lệ hút thuốc được phân bổ đều giữa đô thị

và nông thôn, mặc dù người sử dụng thuốc lá ở các khu vực khác nhau có khuynh hướng sử dụng các loại sản phẩm thuốc lá khác nhau Trong số những người hút thuốc là nam giới trong năm 2001 - 2002, 69,1% chỉ hút thuốc lá, 23,2% chỉ hút thuốc lào, và 7,7% sử dụng cả hai loại Ở thành phố, trong tổng số nam giới thì tỷ lệ nam giới chỉ hút riêng thuốc lá chiếm 48,6%, chỉ hút thuốc lào chiếm 3,8% Trong khi đó ở nam giới nông thôn, 35,6% chỉ hút thuốc lá và 16% chỉ hút thuốc lào

Tỷ lệ hút thuốc thấp ở phụ nữ ở Việt Nam không hẳn đã bảo vệ được họ khỏi các tác hại của khói thuốc Trong năm 2001 - 2002, 63% hộ gia đình có ít nhất một người hút thuốc Tương tự như vậy, năm 2003, gần 60% học sinh tuổi thiếu niên nói rằng thường hay hít phải khói thuốc thụ động ở nhà, trong khi 71% trẻ em dưới 5 tuổi sống trong các hộ gia đình có ít nhất một người hút thuốc

Ở Việt Nam, theo Báo cáo của Bộ Y tế (tháng 4 năm 2003), tỷ lệ người hút thuốc lá ở nam chiếm 50% và ở nữ chiếm 3,4%, thanh thiếu niên có độ tuổi từ 15 -

24 chiếm 26% cao nhất châu Á Trên 40% nam cán bộ y tế và 1,3% nữ cán bộ y tế hút thuốc lá Thuốc lá giết chết một nửa số người sử dụng nó, một nửa số này chết ở lứa tuổi trung niên

1.3 Các phương pháp phân tích nicotin

Phương pháp quang phổ

Phương pháp sắc ký lỏng cao áp

Phương pháp sắc ký khí

Chương 2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng được chọn là Nicotin trong không khí nơi sản xuất thuốc lá và khu vực xung quanh; trong máu người làm trong môi trường sản xuất thuốc lá và người hút thuốc lá