(Dự thảo đầu tiên được viết bởi Ts. Stuart Dobson, Viện Nghiên Cứu Sinh Vật Trên Cạn, Huntingdon, Vương Quốc Anh và Ông Richard Cary, Cơ quan Giám sát Sức khỏe và An toàn, Liverpool, Vương Quốc Anh. Được xuất bản dưới sự hợp tác tài trợ của Chương trình Môi trường Liên Hiệp Quốc, Tổ chức Lao Động Quốc Tế, và Tổ chức Y tế Thế giới, và được viết trong khuôn khổ của Chương trình Liên Tổ chức vì Sự quản lý Hóa chất Lành mạnh.)
1. Ảnh hưởng đến con người.
Rất ít dữ liệu có sẵn liên quan đến việc tiếp xúc đơn lẻ ở người. Từ các báo cáo hiện thời (Dalhamn, 1957; Gloemme & Lundgren, 1957; Kennedy và cộng sự, 1991; Salisbury và cộng sự, 1991; Anon, 1997), có vẻ như tiếp xúc ở mức độ cao có thể dẫn đến kích ứng mắt, tổn thương đường hô hấp và có thể làm suy giảm chức năng phổi vĩnh viễn. Tuy nhiên, những dữ liệu này không đủ thuyết phục, vì chúng thường liên quan đến tiếp xúc hỗn hợp với các loại khí gây kích thích khác, chẳng hạn như clo hoặc lưu huỳnh đioxit, và không có thông tin về phản ứng liều lượng.
- Nghiên cứu trên nước uống.
Cũng như các nghiên cứu trên động vật sử dụng đường uống này, các nghiên cứu ở người về việc uống nước chứa clo có giá trị hạn chế liên quan đến các cân nhắc nghề nghiệp; đường hô hấp và da được cho là các đường tiếp xúc chính. Các nghiên cứu sau đây được tóm tắt để giúp hoàn thành hồ sơ độc tính của clo điôxít. Trong một loạt các nghiên cứu trên các tình nguyện viên về chất khử trùng nước, nhóm 10 người đàn ông đã nhận clo dioxit có trong nước uống bằng một loạt các giao thức khác nhau (một chuỗi nồng độ tăng lên đến khoảng 0,34 mg / kg trọng lượng cơ thể trong giai đoạn khoảng 16 ngày, khoảng 0.035 mg / kg trọng lượng cơ thể vào mỗi ngày thứ ba trong 12 tuần, hoặc khoảng 3.6 × 10-5 mg dung dịch clo điôxít / kg trọng lượng cơ thể mỗi ngày trong 12 tuần) (Lubbers và cộng sự, 1982, 1984; Lubbers Bianchi, 1984). Các quan sát bao gồm kiểm tra thể chất (huyết áp, nhịp thở, mạch, nhiệt độ miệng và điện tâm đồ), sinh hóa máu mở rộng, huyết học và phân tích nước tiểu, và ghi lại vị giác chủ quan. Không có tác dụng phụ đáng kể nào được ghi nhận cho bất kỳ thông số nào được đo.
Một cuộc điều tra dịch tễ học có triển vọng đã được thực hiện trên một nhóm 197 người tiếp xúc với nước uống được xử lý bằng clo dioxit theo mùa (Michael và cộng sự., 1981). Các mẫu huyết học và hóa học máu được lấy trước và sau thời gian tiếp xúc với clo trong 12 tuần. Định lượng phơi nhiễm đáng tin cậy là gần như không thể do những khó khăn liên quan đến việc ước tính mức tiêu thụ nước và sự phân hủy nhanh chóng của clo dioxit trong nước. Không có thay đổi đáng kể nào như một kết quả của việc tiếp xúc với clo dioxit trong các thông số được ghi lại.
Trong một nghiên cứu hồi cứu, hồ sơ bệnh viện liên quan đến tỷ lệ mắc bệnh và tử vong của trẻ sơ sinh từ 1940 đến 1955 được nghiên cứu từ một cộng đồng ở Hoa Kỳ (Tuthill và cộng sự., 1982). Nước máy được xử lý bằng clo dioxit trong khoảng thời gian từ 1944 đến 1958 và các so sánh được thực hiện với một cộng đồng gần đó, nơi mà một phần sử dụng cơ sở vật chất của ba bệnh viện như nhau và hiển nhiên không sử dụng nước máy được xử lý với clo điôxít. Không có sự khác biệt về nhân khẩu học rõ ràng giữa các quần thể được nghiên cứu. Một sự gia tăng đáng kể về mặt thống kê trong sinh non được ghi nhận giữa các thành viên của cộng đồng sử dụng nước máy được xử lý bằng clo điôxít. Tuy nhiên, việc xác định sinh non dựa trên đánh giá của bác sĩ, không có biện pháp khách quan và tỷ lệ sinh non khác nhau rõ rệt giữa các bệnh viện. Không có sự khác biệt đáng kể nào về tình trạng trẻ sơ sinh giữa hai cộng đồng. Do thiếu thông tin về mức độ tiếp xúc với clo điôxít, sự không chắc chắn về chuẩn đoán của việc sinh non tại bệnh viện và thiếu cân nhắc đầy đủ các yếu tố gây nhiễu như hút thuốc và tình trạng kinh tế xã hội, nên không thể rút ra kết luận từ nghiên cứu này.
2. Ảnh hưởng lên các sinh vật khác trong phòng thí nghiệm và trong phạm vi quan sát.
Một EC50 cho bất hoạt Cryptosporidium parvum, một loại ký sinh trùng đơn bào có thể lây nhiễm vào đường tiêu hóa của con người và các động vật máu nóng khác, được đo ở mức 1.3 mg / lít; Bất hoạt ký sinh trùng được theo dõi bởi nhiễm trùng (Korich và cộng sự, 1990). Các bào tử của tảo bẹ khổng lồ (Macrocystis pyrifera) được cho tiếp xúc với nồng độ clo điôxít danh nghĩa ở nhiệt độ 15 °C trong 48 giờ, chiếu sáng liên tục bằng đèn huỳnh quang mát. Nồng độ không quan sát ảnh hưởng (NOEC) được xác định ở mức 2.5 mg / lít, với nồng độ quan sát ảnh hưởng thấp nhất (LOECs) cho sự nảy mầm và chiều dài ống mầm tương ứng lần lượt là 25 và 250 mg / lít (Hose và cộng sự, 1989) . Phôi của nhím biển tím (Strongylodon-trolus purpuratus) được cho tiếp xúc với nồng độ clo điôxít danh nghĩa ở nhiệt độ 15 °C trong 48 giờ. Những bất thường được ghi nhận bao gồm dị tật trước khi nở, phát triển chậm, bất thường sau nở, dị tật xương và dị tật đường ruột. NOEC được xác định ở mức 25 mg / lít, với LOEC cho dị tật ở mức 250 mg / lít (Hose và cộng sự, 1989). Cá mặt trời Bluegill (Lepomis macrochirus) và minnow (Pimephales promelas) giá trị LC50 96 giờ được báo cáo lần lượt ở các mức 0.15 và 0.02-0.17 mg / lít. Phơi nhiễm bằng cách giải phóng clo dioxit trong dung dịch vào môi trường thử nghiệm trong khoảng 1 giờ trong mỗi 24 giờ (Wilde và cộng sự, 1983). Nồng độ NOEC cho sự sống sót của trứng tảo bẹ (Paralabrax clathratus) được cho tiếp xúc với clo dioxit trong 48 giờ ở nhiệt độ 20 °C mà không cần sục khí là 25 mg / lít (Hose và đồng sự, 1989).
Một sự cố lớn đã xảy ra ở Thụy Điển vào đầu những năm 1980, ghi nhận tảo bẹ (Fucus vesiculosus), thành phần chính của cộng đồng nước lợ ở Thụy Điển, đã biến mất khỏi một khu vực 12 km2 (Lindvall & Alm, 1983). Sau đó, các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và mô hình các hệ sinh thái đã chứng minh rằng clorat là tác nhân gây ra sự biến mất này (Rosemary et al., 1985; Lehtinen et al., 1988). Người ta cũng chứng minh rằng nhiều loài tảo nâu rất nhạy cảm với clorat, với nồng độ ngưỡng khoảng 10-20 µg / lít khi tiếp xúc kéo dài (4-5 tháng) trong một thí nghiệm tiếp xúc được tiến hành trong nước lợ hạn chế nitrat với độ mặn 0.7-0.8% (Rosemary và cộng sự, 1994). Một yêu cầu xử lý nước thải từ các nhà máy bột giấy để khử clorat (xuất phát từ việc sử dụng clo điôxít) thành clorua đã thu hẹp lại vấn đề (Landner và cộng sự., 1995). Dữ liệu về tác dụng của clo dioxit đối với các sinh vật trên cạn không có sẵn.
3. Đánh giá các ảnh hưởng.
a. Đánh giá các ảnh hưởng đến sức khỏe.
- Nhận dạng mối nguy và đánh giá phản ứng liều.
Dữ liệu độc tính bị hạn chế, mặc dù dường như không có sự hấp thụ và phân tán trên cơ thể đáng kể nào của clo dioxit bằng đường da hoặc đường hô hấp. Các dẫn xuất khác, chẳng hạn như các ion clorat, clorid và clorua được hấp thụ và phân phối rộng rãi. Một nghiên cứu cho thấy, “clo” (dạng hóa học không đặc trưng) có nguồn gốc từ clo điôxít được hấp thu qua đường miệng, với sự phân tán rộng, khử nhanh chóng và rộng rãi. Không có thông tin rõ ràng về danh tính của các chất chuyển hóa, mặc dù các sản phẩm phân hủy, ít nhất là ban đầu, có khả năng bao gồm, clorid, clorat và các ion clorua. Do tính chất phản ứng của clo dioxit, có vẻ như các ảnh hưởng đến sức khỏe sẽ bị hạn chế đối với các phản ứng cục bộ. Không có dữ liệu định lượng nào của con người, nhưng clo điôxít rất độc hại khi tiếp xúc qua đường hô hấp đơn lẻ ở chuột; không có trường hợp tử vong sau khi tiếp xúc với 16 ppm (45 mg / m3) trong 4 giờ, mặc dù phù phổi và tràn khí đã được ghi nhận ở tất cả các con được cho tiếp xúc ở mức 16-46 ppm (45-129 mg / m3). LC50 trung bình tính được là 32 ppm (90 mg / m3). Trong một nghiên cứu khác, xuất tiết ở mắt, chảy máu cam, phù phổi và tử vong xảy ra ở mức tiếp xúc 260 ppm (728 mg / m3) trong 2 giờ. Clo dioxit là độc hại được chứng minh khi cho chuột dùng một liều dung dịch có chứa clo ở mức 40 và 80 mg / kg trọng lượng cơ thể, chúng có dấu hiệu của hoạt động ăn mòn trong dạ dày và đường tiêu hóa. LD50 uống tính toán là 94 mg / kg trọng lượng cơ thể.
Dữ liệu về kích ứng mắt và đường hô hấp gây ra bởi khí clo điôxít bị giới hạn trong phạm vi. Tuy nhiên, có bằng chứng về việc kích ứng mắt và đường hô hấp ở người liên quan đến nồng độ khí clo điôxít không xác định trong không khí. Sự kích ứng nghiêm trọng ở mắt và đường hô hấp đã được quan sát thấy ở những con chuột được tiếp xúc với 260 ppm (728 mg / m3) trong 2 giờ.
Không có báo cáo về sự nhạy cảm của da hoặc hen suyễn nghề nghiệp liên quan đến clo điôxít.
Chất lượng của dữ liệu lặp đi lặp lại tiếp xúc qua hít thở có sẵn ở động vật nói chung là kém, do đó, thông tin về phản ứng liều lượng phải được xem xét một cách thận trọng. Ngoài ra, có mối lo ngại rằng các mô mũi không được kiểm tra, mặc dù bệnh viêm mũi đã được báo cáo trong một nghiên cứu trên chuột ở mức 15 ppm (42 mg / m3), cho thấy rằng đường mũi có thể là mô đích của clo điôxit hít vào. Ngoài ra ở chuột, không có tác dụng phụ nào được báo cáo ở mức 0.1 ppm (0.28 mg / m3) cho 5 giờ / ngày trong 10 tuần hoặc ở mức 1 ppm (2.8 mg / m3) cho 2-7 giờ / ngày trong 2 tháng. Tổn thương phổi, biểu hiện qua xuất huyết các khu vực nhỏ của viêm phế nang, dường như phát triển ở mức 2.5 ppm (7.0 mg / m3) hoặc nhiều hơn sau khi tiếp xúc nhiều lần trong 7 giờ / ngày trong 1 tháng và ở mức 10 ppm (28 mg / m3) trở lên trong 15 phút hai lần mỗi ngày trong 4 tuần. Tỷ lệ tử vong xảy ra sau khi tiếp xúc ở mức 15 ppm (42 mg / m3) trong 15 phút, 2 hoặc 4 lần mỗi ngày, trong 1 tháng. Trong cùng một chế độ tiếp xúc, không có tác dụng phụ nào được báo cáo (trong số các quan sát hạn chế được thực hiện) ở mức 5 ppm (14 mg / m3). Các nghiên cứu tiếp xúc bằng miệng lặp đi lặp lại có sẵn ở người và động vật nhưng rất ít liên quan đến các cân nhắc nghề nghiệp và thường có thiết kế và / hoặc chất lượng hạn chế. Kết quả cho thấy không có bằng chứng nhất quán về độc tính tuyến giáp (đã được nghiên cứu rộng rãi nhất) hoặc về độc tính toàn thân khác liên quan đến việc tiếp xúc với clo điôxit có trong nước uống hoặc dùng liều bằng ống thông.
Không có dữ liệu về tác động của việc tiếp xúc qua da lặp đi lặp lại và không có dữ liệu hữu ích liên quan đến phơi nhiễm mãn tính hoặc gây ung thư.
Không có kết luận nào có thể được rút ra từ các nghiên cứu về độc tính gen của clo điôxit ở vi khuẩn vì những hạn chế trong báo cáo và / hoặc thiết kế nghiên cứu. Các nghiên cứu trong các tế bào động vật có vú sử dụng dung dịch clo điôxit chỉ ra rằng đó là một đột biến trong ống nghiệm. Hoạt động này không được thể hiện trong các nghiên cứu được tiến hành khá thành công trong cơ thể các tế bào xôma hoặc tế bào mầm. Tuy nhiên, do tính chất phản ứng chung của chất này và thực tế là các kết quả dương tính đã được tạo ra trong ống nghiệm,có nguyên nhân cho sự lo lắng về tính gây đột biến ở “điểm-tiếp-xúc”, mặc dù chưa có nghiên cứu nào được tiến hành cho điểm cuối này. Các nghiên cứu được tiến hành thành công trên chuột đã chỉ ra rằng tiếp xúc bằng miệng ở mức độ độc hại ngoài đường ruột không làm suy giảm khả năng sinh sản hoặc phát triển. Điều này phù hợp với quan điểm rằng vì clo điôxit là một loại khí dễ phản ứng, nên sẽ không thể đến được các cơ quan sinh sản với số lượng đáng kể.
- Tiêu chuẩn cho việc đặt mức hấp thu có thể chấp nhận được / nồng độ hoặc các giá trị hướng dẫn cho khí clo điôxít
Ảnh hưởng chính lên sức khỏe có liên quan tới việc tiếp xúc nghề nghiệp với clo điôxít là sự kích ứng đường hô hấp, da và mắt. Không có dữ liệu định lượng đáng tin cậy được nghiên cứu trên người. Các nghiên cứu trên động vật đã cũ với chất lượng kém, và không có nghiên cứu dài hạn nào. Mũi là mô đích tiềm năng vậy nhưng không được nghiên cứu, trong khi các nghiên thì lại tập trung vào phổi. Thử nghiệm NOAEL cho những tác động lên đường hô hấp ở mức 1 ppm (2.8 mg / m3) có được từ các nghiên cứu hít phải clo điôxít ở chuột trong thời gian tối đa 2 tháng được dựa trên dữ liệu rất hạn chế.
- Phân loại mẫu rủi ro
Trường hợp tiếp xúc nghề nghiệp Anh được chọn làm ví dụ; các dữ liệu tiếp xúc nghề nghiệp đo được có sẵn và các mức phơi nhiễm được dự đoán bằng mô hình EASE cho thấy mức phơi nhiễm tối đa có thể là 0.1 ppm (0.28 mg / m3), 8 giờ TWA.Ở những địa điểm làm việc, có thể sử dụng phương pháp tiếp cận thực tế (được gọi là “lề an toàn”) bằng cách so sánh NOAEL cho điểm cuối quan trọng với mức độ phơi nhiễm đạt được trong điều kiện nghề nghiệp để giúp xác định mức độ phù hợp của thực tiễn hiện tại liên quan đến việc bảo vệ sức khỏe con người. Áp dụng phương pháp này cho Clo điôxít, so sánh mức độ phơi nhiễm dự đoán với NOAEL ở mức 1 ppm (2,8 mg / m3) cho thấy rằng không có lý do gì đáng lo ngại liên quan đến sự phát triển của việc kích ứng mắt và đường hô hấp ở công nhân, những người mà tiếp xúc nghề nghiệp với clo điôxít.
b. Đánh giá những ảnh hưởng đến môi trường.
Không có đủ dữ liệu để thực hiện đánh giá rủi ro môi trường. Clo dioxit sẽ bị phân hủy trong môi trường để tạo ra clorit và clorat trong nước. Tuy nhiên, gần như tất cả sự giải phóng là vào khí quyển, với sự phân hủy thành clo và oxy. Một vài dữ liệu về độc tính sinh thái có sẵn cho thấy rằng clo dioxit gây nhiễm độc cao cho sinh vật dưới nước; LC50 thấp nhất được báo cáo ở cá là 0.02 mg / lít. Clorat được giải phóng trong nước thải nhà máy sản xuất bột giấy sau khi sử dụng clo điôxít, đã được chứng minh là gây ra tác động sinh thái lớn đối với các cộng đồng nước lợ. Macroalgae nâu (rong biển) đặc biệt nhạy cảm với clorat sau khi tiếp xúc kéo dài. Ngưỡng ảnh hưởng là từ 10 – 20 µg / lít.