Mục lục I. Tổng quan về Hg. 1. Vị trí và cấu tạo nguyên tố thủy ngân: 2. Tính chất vật lí: 3. Các trạng thái oxi hóa và các dạng tồn tại của thủy ngân trong môi trường 4. Nguồn gốc của thủy ngân a. Nguồn tự nhiên: b. Nguồn nhân tạo: II. Chuyển hóa của Hg 1. Các quá trình chính a. Chu trình thủy ngân toàn cầu. b. Chu trình thủy ngân địa phương và khu vực 2. Các quá trình khí quyển a) Phát thải Mercury b) Quá trình vận chuyển và chuyển dạng thủy ngân c) Quá trình lắng đọng của Mercury d) Quá trình tái phát thải thủy ngân vào khí quyển III. Tích lũy sinh học (Bioaccumulation) và khuếch đại sinh học (Biomagnification). IV. Độc tính của thủy ngân. 1. Thủy ngân ảnh hưởng tới sức khỏe con người 2. Đào thải: 3. Những trường hợp bị nhiễm độc thủy ngân
Mục lục I Tổng quan Hg Vị trí cấu tạo nguyên tố thủy ngân: Tính chất vật lí: Các trạng thái oxi hóa dạng tồn thủy ngân môi trường Nguồn gốc thủy ngân a Nguồn tự nhiên: b Nguồn nhân tạo: II Chuyển hóa Hg Các q trình a Chu trình thủy ngân tồn cầu b Chu trình thủy ngân địa phương khu vực Các q trình khí a) Phát thải Mercury b) Quá trình vận chuyển chuyển dạng thủy ngân c) Quá trình lắng đọng Mercury d) Quá trình tái phát thải thủy ngân vào khí III Tích lũy sinh học (Bioaccumulation) khuếch đại sinh học IV (Biomagnification) Độc tính thủy ngân Thủy ngân ảnh hưởng tới sức khỏe người Đào thải: Những trường hợp bị nhiễm độc thủy ngân I Tổng quan Hg Vị trí cấu tạo nguyên tố thủy ngân: - Nhóm 2B, chu kì 6, phân lớp d Số hiệu nguyên tử: 80 Khối lượng phân tử: 200,59 Cấu hình electron: [Xe]4f145d106s2 Trạng thái oxy hóa: +1,+2 Độ âm điện: 2,00 Tính chất vật lí: stt Thơng số Nhiệt độ nóng chảy Nhiệt độ sơi Khối lượng riêng Màu Trạng thái Nhiệt lượng nóng chảy Nhiệt lượng bay Nhiệt dung Áp suất 200C Thời gian bán phân hủy Giá trị -38,830C 356,730C 13,534 g·cm−3 Ánh bạc Lỏng 2,29 kJ·mol−1 59,11 kJ·mol−1 27,983 J·mol−1·K−1 100 Pa 15-30 năm Thủy ngân kim loại nặng, có màu trắng bạc, linh động, trạng thái lỏng nhiệt độ thường Thủy ngân có sức căng bề mặt lớn: sử dụng nhiều thết bị đo đạc: nhiệt kế, áp kế… - Tính nhớt: thấp khả tạo giọt có tính di động cao bề mặt Chính tính nhớt thấp làm cho giọt thủy ngân kết hợp thành chúng va chạm với Tính linh động cao nên thủy ngân gọi “quicksilver” - Sức căng bề mặt : lớn, tạo giọt hình cầu chúng giải phóng Mặc dù giọt phân tử thủy ngân ổn định phân tử bề mặt giọt lại có khơng ổn định dễ bay Dựa vào sức căng bề măt lớn, dãn nở thể tích mà thủy ngân sử dụng làm nhiệt kế, phong vũ biểu (đo khí áp) thiết bị đo lường khác - Áp suất : Phụ thuộc lớn vào nhiệt độ bay điều kiện thường, với áp suất bão hòa 14mg/m3, vượt mức cho phép hàm lượng thủy ngân môi trường lao động (0.05 mg/m3), phơi nhiễm liên tục môi trường (0.015mg/m3), tốc độ bay thủy ngân tăng gần gâp đôi nhiệt độ o tăng lên 10 C Là ngun tố có tính tích lũy, mà điển hình thủy ngân tích lũy sinh học chuỗi thức ăn khuếch đại mơi trường Hợp chất thủy ngân có tính độc nguyên tố thủy ngân Các trạng thái oxi hóa dạng tồn thủy ngân môi trường o Hg , [Hg(0)]: Dạng hơi, dạng lỏng Hg(I): muối vô Hg(II): muối hữu muối vô Tùy thuộc vào liều lượng, đường chuyển hóa điều kiện mơi trường khác mà dạng thủy ngân chuyển hóa cho thể tính độc khác Một số hình ảnh ứng dụng thủy ngân: pin, bóng đèn điện, nhiệt kế, áp kế Nguồn gốc thủy ngân c Nguồn tự nhiên: Theo nghiên cứu ước tính trầm tích đại dương chứa khoảng 1017 g thủy ngân, chủ yếu HgS; nước biển chứa khoảng 10 13g; trầm tích đất sơng hồ khoảng 10 13g; sinh khoảng 1011g; khơng khí khoảng 108g nguồn nước 107g - Khoáng vật: chủ yếu cinnabar (H2S) - Đá : chứa lượng nhỏ thủy ngân (nồng độ khoảng 0.2 ppm đá granite) đá thuộc vỏ trái đất (khoảng 1ppm), phần thủy ngân vào khơng khí nước qua q trình phong hóa - Núi lửa: giải phóng thủy ngân vào khơng khí Ví dụ: khu vực núi lửa Mauna Loa Kilauea Hawaii có nồng độ Hg khoảng 10-25µ/m3, hàm lượng Hg khơng khí bình thường 3ng/m3 - Đất trầm tích: lắng động từ trình tự nhiên hoạt động người - Nguồn nước tự nhiên: lôi Hg từ bề mặt nguồn tự nhiên khác Phần lớn nước tự nhiên chứa có nồng độ thủy ngân nhỏ ppb d Nguồn nhân tạo: -Khai thác mỏ: làm giải phóng thủy ngân khỏi đá -Thiết bị điện chất thải dụng cụ gia đình có chứa thủy ngân: pin, bóng đèn, nhiệt kế, máy điều nhiệt, -Hóa chất: thuốc diệt nấm, chất bảo quản, thuốc trừ sâu, hóa chất khác sử dụng nơng nghiệp, phòng thí nghiệm, nhà máy sản xuất… -Y khoa: trám răng, dược phẩm, -Đốt cháy nhiên liệu: than đá, dầu, chất thải y tế, gỗ, Một số tác giả sử dụng số kỹ thuật khác để ước tính nồng độ thủy ngân thời kì tiền cơng nghiệp mơi trường trước người phát thải môi trường trở thành phần chu trình thủy ngân tồn cầu Rất khó để tách biệt nồng độ thủy ngân dựa vào nguồn gốc (tức là, người thiên nhiên) chu trình thủy ngân ln diễn cách liên tục môi trường Dựa vào hình ảnh kết tính tốn mang tính dự đốn, phần lớn thủy ngân phát thải vào khơng khí nhân tạo, đặc biệt giai đoạn hoạt động khai thác, sản xuất gia tăng hàm lượng thủy ngân phát thải, lắng động, tích lũy sinh học, khuếch đại sinh học tái phát thải thủy ngân Theo số liệu có được, lượng thủy ngân giai đoạn tiền công nghịêp tương đối thấp ổn định giai đoạn phát triển công nghiệp, hàm lượng thủy ngân tăng cao, gấp 3-4 lần lượng thủy ngân giai đoạn tiền công nghiệp không ổn định nhu cầu người ngày tăng lượng thủy ngân phát thải mơi trường khơng xử lí kiểm sốt Bảng so sánh lượng thủy ngân môi trường giai đoạn tiền công nghiệp Nguồn gốc thủy ngân Tiền cơng nghiệp Thời kì cơng nghiệp hóa Tự nhiên 1000 1000 Nhân tạo 2000 Lắng đọng mặt đất 1000 3000 Lắng đọng đại dương 600 2000 Khơng khí 1600 5000 Tái phát thải từ đại dương 600 2000 II Chuyển hóa Hg Các q trình Gồm q trình - oxidation-reduction - methylation-demethylation Chu trình Hg Với hiểu biết chu kỳ thủy ngân lượng thuỷ ngân từ khơng khí đến đất nước địa điểm bao gồm đóng góp của: - Chu trình tự nhiên tồn cầu - Chu trình tồn cầu bị tác động hoạt động người - Nguồn khu vực - Các nguồn địa phương Tiến gần cho phép hiểu biết chung chu trình thủy ngân tồn cầu tác động từ nguồn nhân tạo.Rất khó để xác định xác lưu lượng Hg trọng phạm vi địa phương khu vực trình phát thải lắng đọng tự nhiên c Chu trình thủy ngân toàn cầu Như nguyên tố tự nhiên, thủy ngân có mặt mơi trường trung gian sinh vật Nriagu (1979) ước tính phân phối tồn cầu thủy ngân kết luận đến nơi chứa nhiều Hg trầm tích đại dương Nriagu ước tính trầm tích đại dương chứa khoảng 10 17 g thủy ngân, chủ yếu HgS Nriagu ước tính nước biển chứa khoảng 10 13 gam, đất trầm tích nước 1013 g, sinh 1011 g (chủ yếu sinh vật đất), bầu khí quyển10 nước 107 g Một số tác giả sử dụng số kỹ thuật khác để ước tính nồng độ thủy ngân thời kì tiền cơng nghiệp mơi trường trước người phát thải môi trường trở thành phần chu trình thủy ngân tồn cầu Rất khó để tách biệt nồng độ thủy ngân dựa vào nguồn gốc (tức là, người thiên nhiên) chu trình thủy ngân ln diễn cách liên tục môi trường d Chu trình thủy ngân địa phương khu vực So sánh số đo đại (trong vòng 15-20 năm qua) ghi chép lịch sử tổng thời gian thủy ngân khí tồn cầu tăng lên kể từ bắt đầu thời kỳ công nghiệp hóa Một điều tra tồn thủy ngân tích lũy cho thấy lắng đọng hàng năm thủy ngân tăng gấp ba đến bốn từ thời kỳ tiền công nghiệp Mặc dù chấp nhận sức tải thủy ngân khí tăng đáng kể kể từ thời kỳ tiền công nghiệp, không chắn cho dù hàm lượng thủy ngân không khí tổng thể ngày tăng, giảm, ổn định Theo ước tính, khoảng nửa tổng lượng phát thải thủy ngân từ nguồn nhân tạo cuối vào chu kỳ khí tồn cầu, phần lại loại bỏ thơng qua chu trình địa phương khu vực Ước tính có khoảng đến 10% Hg(II) sơ cấp phát thải lắng đọng vòng 100 km điểm xả thải phần lớn quy mô khu vực Hg (0) phát loại bỏ quy mô địa phương khu vực bị oxy hóa để thành Hg (II) Một số Hg(0) đưa lên trực tiếp tán lá, hầu hết Hg (0) khơng bị oxy hóa trải qua vận chuyển lâu dài Hg (0) không tan nước Nhìn chung, Hg(II) sơ cấp phát thải bị lắng đọng phạm vi địa phương khu vực đến mức độ mà trình lắng đọng ướt loại bỏ Hg(II) hòa tan Lắng đọng khơ giải thích cho việc loại bỏ Hg (II) khí Giả sử tỷ lệ phát thải liên tục, lượng thủy ngân lắng đọng quy mô khu vực địa phương thay đổi tùy theo đặc điểm nguồn (Đặc biệt dạng thủy ngân phát ra), khí tượng thuộc tính địa hình, yếu tố khác Trong xu hướng chung sức tải thủy ngân toàn cầu kể từ thời kỳ tiền công nghiệp dường ngày tăng, có số chứng cho thấy nồng độ thủy ngân môi trường địa điểm định ổn định giảm vài thập kỷ qua Các q trình khí a Phát thải Mercury Như đề cập thủy ngân thải bầu khí thơng qua nguồn tự nhiên nguồn nhân tạo Quá trình tự nhiên bao gồm bốc thủy ngân biển môi trường nước, bay từ thực vật, khử khí vật liệu địa chất (ví dụ, đất) phun trào núi lửa Phát thải tự nhiên cho chủ yếu dạng thủy ngân nguyên tố Như nêu, lượng khí thải tự nhiên phát sinh từ hai thành phần: thủy ngân phần cân tiền công nghiệp thủy ngân di động từ lắng đọng sâu địa chất, thêm vào chu trình tồn cầu hoạt động người Các nguồn nhân tạo phát thải thủy ngân chủ yếu hoạt động cơng nghiệp q trình đốt cháy Thủy ngân thải bao gồm dạng khí dạng hạt Phát thải thủy ngân dạng khí bao gồm hình thức nguyên tố hình thức oxi hóa, lượng phát thải thủy ngân dạng hạt cho cấu tạo chủ yếu hợp chất oxy hóa áp suất tương đối cao nguyên tố thủy ngân Các phương pháp phân tích biệt hóa thủy ngân khí luồng khí thải tinh chế, nhiều tranh cãi lĩnh vực Phản ứng hóa học xảy luồng phát thải Sự biệt hóa phát thải thủy ngân cho phụ thuộc vào nhiên liệu sử dụng (ví dụ than, dầu, rác thải thị), làm khói nhiệt độ hoạt động Dòng thải cho nằm khoảng từ gần tất thủy ngân hóa trị II cho gần tất thủy ngân nguyên tố Hầu hết thủy ngân phát miệng ống tìm thấy pha khí dòng chứa bồ hóng ràng mang theo số phần nhỏ thủy ngân Các thủy ngân hóa trị II phân chia pha trung gian khí hạt Nhiều thủy ngân hóa trị II cho HgCl Nhiều hoạt động người đến khơng nữa, vùng bị ô nhiễm tạo lượng thủy ngân nước chảy tràn bề mặt, nước ngầm khơng khí b.Q trình vận chuyển chuyển dạng thủy ngân Hg (0) có thời gian lưu lại khí khoảng năm phân bố đồng tầng đối lưu Thủy ngân (Hg (II)) lắng đọng tương đối nhanh chóng q trình lắng đọng ướt khơ, dẫn đến thời gian lưu từ vài đến vài tháng, lâu Thời gian lưu khí giúp cho thủy ngân (II) kết hợp với hạt đưa dạng Hg(0) Việc chuyển dạng Hg(0) (khí) thành Hg (II) (lỏng) Hg (II) (hạt) đám mây thể thể chế mà theo Hg(0) nguồn tự nhiên nguồn nhân tạo vào khơng khí dẫn đến lắng đọng thủy ngân vào đất nước Lắng đọng xảy xa nguồn tốc độ hấp thu chậm Hg đám mây Có ý kiến cho chế quan trọng để giảm ô nhiễm thủy ngân toàn cầu, lắng đọng ướt trực tiếp Hg (II) từ nguồn nhân tạo chế quan trọng để giảm ô nhiễm thủy ngân địa phương Khí Hg (II) lắng đọng với tốc độ nhanh sau thải so với hạt Hg (II), giả định hầu hết hạt Hg có đường kính đường kính nhỏ mm Thời gian lưu khí từ ½ - năm thủy ngân nguyên tố dạng Hg(II) vài Có thể q trình lắng đọng khơ Hg(0) xảy qua dạng oxi hóa nguyên tố thủy ngân diễn bề mặt ướt Sự chênh lệch lớn thời gian lưu khí Hg(0) dạng thủy ngân khác dẫn đến quy mô lớn nhiều vận chuyển lắng đọng cho Hg(0) Thơng thường, khí thải Hg(0) từ nguồn nhân tạo, lượng Hg(0) từ đất bị ô nhiễm vùng nước tự nhiên, tất đóng góp vào hồ chứa thủy ngân khí tồn cầu với thời gian lưu trữ từ ½ đến năm Hệ thống lưu thơng khí tồn cầu phát thải Hg từ điểm ban đầu mang chúng đến nơi giới trước trình vận chuyển dạng lắng đọng xảy Sự phát thải tất dạng thủy ngân lắng đọng vào bề mặt trái đất trước chúng phát tán vào bầu khơng khí e Q trình lắng đọng Mercury Các chất hóa trị thải , pha khí pha hạt bị loại bỏ khí nhanh nhiều so với nguyên tố thủy ngân Thủy ngân hóa trị dạng khí dạng hạt lắng đọng khơ ( lắng đọng khơng có mưa ) tỉ lệ đáng kể Tốc độ lắng đọng hạt thủy ngân phụ thuộc vào điều kiện khí kích thước hạt Hạt thủy ngân cho bị lắng đọng ướt đám mây lượng mưa mang theo Thủy ngân hóa trị II dạng khí thải bị dễ dàng mang theo mưa Những loại thủy ngân hóa trị hai có số henry thấp so với nguyên tố thủy ngân thông thường, tan nhiều pha nước Lắng đọng khơ thủy ngân hóa trị pha khí đáng kể phản ứng với chất liệu bề mặt Nói chung, thủy ngân hóa trị pha phí bị loại bỏ nhanh chóng hiệu qua trình lắng đọng khô ướt so với pha hạt phản ứng khả hòa tan nước khí thủy ngân hóa trị Ngược lại, nguyên tố thủy ngân cho không bị ảnh hưởng với q trình lắng đọng trực tiếp đến bề mặt trái đất áp suất tương đối cao tan nước Trên bề mặt không đồng nguyên tố thủy ngân lắng đọng không đáng kể, nguyên tố thủy ngân hình thành đất nước giảm dạng thủy ngân hóa trị II chế khác nhau, thủy ngân nguyên tố cho bay vào khí Trong thực tế, việc tạo chỗ tích tụ nguyên tố thủy ngân cung cấp vai trò đệm hệ thống nước, điều giới hạn lượng thủy ngân hóa trị II có sẵn cho methyl hóa Nước chứa lượng khí ngun tố thủy ngân hòa tan so với hàm lượng thuỷ ngân dạng hạt dạng oxy hóa hòa tan Sự lắng đọng nguyên tố thủy ngân thông qua hấp thu Lindberg (1992) tán rừng tích lũy nguyên tố thủy ngân qua khí khổng bề mặt theo sau đồng hóa thủy ngân bên trong suốt thời gian chiếu sáng Quá trình gây lượng nguyên tố thủy ngân từ khơng khí bị lắng đọng, kết lắng đọng diễn nhanh chóng Bằng chứng gần điều không xảy nồng độ khơng khí ngun tố thủy ngân vượt mức cân cho hệ sinh thái rừng địa phương Khi nồng độ Hg khơng khí thấp, rừng xuất để hoạt động nguồn phát thải thủy ngân nguyên tố vào bầu khơng khí, với lượng thủy ngân đo trực tiếp phía Lưu ý rằng, điều giải thích bay nguyên tố thủy ngân từ hệ thống tán đất, hầu hết đất Hanson et al (1994) cho "các bề mặt khô cảnh quan rừng mặt đất khơng mạng lưới tích trữ cho ngun tố thủy ngân lắng đọng xuống, mà bề mặt trao đổi động lực hoạt động nguồn bồn chứa phụ thuộc vào nồng độ thủy ngân tại, nhiệt độ lá, điều kiện bề mặt (ướt khô) mức độ oxy hóa khí quyển” Tương tự vậy, Mosbaek et al (1988) cho thấy hầu hết thủy ngân khơng khí chuyển cho , khoảng thời gian xác định lượng nguyên tố thủy ngân thải từ plant-soil system vượt xa số thu từ khơng khí thực vật Giống nhiều hệ thống thực vật/ đất tích tụ thủy ngân khơng khí nồng độ Hg khơng khí cao mức trung bình dài hạn vị trí cụ thể , giải phóng nguyên tố thủy ngân nồng độ Hg không khí giảm xuống mức trung bình dài hạn nơi Trên quy mơ khu vực tồn cầu, lắng đọng khô nguyên tố thủy ngân không coi đường quan trọng để loại bỏ thủy ngân khí ,mặc dù khoảng 95% thủy ngân khí nguyên tố thủy ngân (Fitzgerald, 1994) Đây là đường gián tiếp, nhờ nguyên tố thủy ngân phát thải vào khí loại bỏ giữ lại bề mặt trái đất Phản ứng hóa học xảy pha lỏng (hạt mây) làm oxy hóa thủy ngân nguyên tố thành thủy ngân hóa trị giảm thủy ngân hóa trị chuyển thành nguyên tố thủy ngân Một phản ứng quan trọng giảm cân oxy hóa nước q trình oxy hóa ngun tố thủy ngân ozon , giảm thủy ngân hóa trị ion sulfite(SO) Hoặc tạo phức thủy ngân hóa trị với bồ hóng để tạo thành hạt thủy ngân hóa trị 2: Hg0 (g) -> Hg0 (aq) Hg0 (aq) + O3 (aq) -> Hg (II) (aq) Hg (II) (aq) + muội / bồ hóng -> Hg (II) (p) Hg (II) (aq) + SO32- (aq) -> Hg (aq) (g) = phân tử dạng khí (aq) = phân tử dạng lỏng (p) = phân tử dạng rắn (hạt) Hg (II) tạo từ trình oxy hóa Hg(0) ozone quay trở lại Hg(0) sulfite, nhiên q trình oxy hóa Hg(0) ozone xảy nhanh nhiều so với giảm Hg (II) sulfite Do đó, tập trung trạng thái ổn định Hg (II) (aq) dựng lên khơng khí diễn tả hàm nồng độ Hg (g), O3 (g) ,H+ (đại diện cho axit) SO2 (g) Lưu ý H+ SO2 (g), khơng rõ ràng phản ứng khí liệt kê, chúng kiểm sốt hình thành sulfite Hg (II) (aq) sau tạo dễ bị khí loại bỏ thơng qua lắng đọng ướt Phản ứng thứ ba, ngược lại, chuyển đổi hầu hết Hg (II) (lỏng) thành dạng rắn , số lượng bồ hóng lớn nhiều so với thủy ngân khơng khí Nồng độ bồ hóng khơng bị giới hạn so với nồng độ Hg (II) (lỏng), nguyên tử S chất bồ hóng liên kết dễ dàng với Hg (II) (aq) Kết Hg (II) (p) sau loại bỏ khỏi bầu khơng khí lắng đọng ướt (nếu hạt liên kết với hạt đám mây) lắng đọng khô (sau bay hạt mây) Lắng đọng khô Hg0 hồn tồn xảy thơng qua oxy hóa trung gian ozon nguyên tố thủy ngân bám bề mặt ướt (Lindberg, 1994) Thủy ngân thải vào khí từ nguồn tự nhiên hay nhân tạo giữ lại dạng Hg(II), từ lắng đọng trực tiếp Hg (II) thải , từ hoán vị Hg(0) Hg(II) tạo nhờ ozon Quá trình dẫn đến tăng cao tỉ lệ lắng đọng xung quanh vùng phát thải khu vực/ tồn cầu Hiện nhiều khơng chắn liên quan đến số lắng đọng khô thủy ngân Một lắng đọng, thủy ngân xuất liên kết chặt chẽ với thành phần đất định Thủy ngân(II)bị giữ lại bị bay lại thơng qua thải lại khí dạng Hg(0) Thủy ngân(II) đất bị methyl hóa để tạo thành metyl thuỷ ngân; dạng lưu giữ đất chuyển từ lưu vực sông đến nguồn nước thông qua dòng chảy rò rỉ Thủy ngân vào nguồn nước thông qua lắng đọng trực tiếp lưu vực , thủy ngân nguồn nước đo cột nước trầm tích Hg (II) nguồn nước methyl hóa để tạo thành metyl thuỷ ngân, Hg(II) metyl thuỷ ngân chuyển dạng Hg(0) đưa trở lại bầu khí f Q trình tái phát thải thủy ngân vào khí Tái phát thải thủy ngân lắng đọng đáng kể từ việc giải phóng nguyên tố thủy ngân từ đại dương Trong trình này, thủy ngân phát thứ nguồn nhân tạo lắng đọng tới đại dương dạng Hg(II), sau chuyển thành Hg(0) bay trở lại vào khí III Tích lũy sinh học (Bioaccumulation) khuếch đại sinh học (Biomagnification) Con đường thủy ngân vào chuỗi thức ăn có góp mặt quan trọng vi khuẩn, đặc biệt vi khuẩn lưu hùynh Thủy ngân vô vi khuẩn chuyển hóa thành methymercury nhờ q trình biến đổi chất thể chúng Sau đó, vi khuẩn thải methymercury tham gia trực tiếp chuỗi thức ăn Do thể sinh vật tích lũy thủy ngân với tốc độ nhanh chúng thải Chính Dạng thủy ngân Hgo, [Hg(0)] Hg2+2 (thường hợp chất vô cơ) Hg+2 (thường hợp chất hữu cơ) Là dạng thủy ngân dễ hấp Dạng hơi: hấp thu nhất, có khả tan thu nhanh qua đường chất béo nên hô hấp(gây bệnh phế người đưa vào thể quản cấp tính, phế ba đường: hơ hấp, Là chất ăn mòn, nang),vào máu da tiêu hóa nên gây tổn đến thận, gan, lách, thương lên niêm hệ thần kinh trung Gây tác động đến hệ mạc,da tiếp ương.Nếu bị phơi Dạng thần kinh (khi bị phơi Vận lỏng: nhiễm thời gian xúc trực tiếp, nhiễm) khả sinh chuyển đường dài, thủy ngân tan chất béo sản người (ở nồng vận chuyển đến vỏ não tiêu độ cao) chuyển tích lũy não hóa hóa thời gian dài hấp Khi tích lũy não Tại đây, thủy ngân gây hậu thu thời gian lâu, MeHg thể ngun tố nghiêm trọng lên chuyển hóa dạng chuyển hóa thành ion, não thủy ngân vô kết hợp với gốc Liều gây chết : – Độc tính thủy ngân hữu sulfydryl protein tế bào, cản trở 4g cho người lớn tăng theo chiều giảm enzym chức dãy Ankyl.(MeHg dạng vận chuyển tế bào độc nhất) Triệu chứng Ít độc Run rẩy, phình tuyến giáp, tim đập nhanh, mề đay, sưng lợi Hg2Cl2:ít độc, gây đau đầu, giãn mạch da, tăng sừng Nếu tiếp xúc với khơng hóa, tăng tiết mồ khí chứa 0.1 – 0.2 mgHg/m3: run rẩy, viêm lợi, chảy nước HgCl2: có tính MeHg: liệt nhẹ, vận động khó khăn, suy nhược thần kinh, khả nghe nói, co cứng rui rẩy, mê chết Có thể truyền qua thai nhi gây dị tật bọt, dẫn đến co giật mãn tính ăn mòn cao, làm co cứng bụng, chảy máu đại tịên, viêm loét dày, làm giảm chức thận Nơi tích Thủy ngân tích tụ gan, thận, máu, tóc, não, tụ mà lượng thủy ngân lắng đọng từ khí nhờ trình khuếch đại sinh học mà động vật tiêu thụ bậc cao chuỗi thức ăn nước bị ngộ độc thủy ngân Đầu tiên, thủy ngân loài nhuyễn thể hấp thụ vào chuỗi thức ăn từ loài cá nhỏ cá pollack, sò hàu, cá hồi, đến lồi cá lớn cá ngừ, cá hồi lớn, đến cá mập, cá bơn, cá ngừ đại dương, sau mắc xích thức ăn hàm lượng thủy ngân tích lũy cao IV Độc tính thủy ngân -Thủy ngân gây thối hóa tổ chức, tạo thành hợp chất protein dễ tan làm tê liệt chức nhóm thiol (–SH), hệ thống men oxi hóa–khử tế bào -Thủy ngân dạng kim loại nguyên chất không độc dạng ion lại độc a) Thủy ngân ảnh hưởng tới sức khỏe người Người lao động tiếp xúc với thủy ngân phát sinh bệnh viêm phế quản cấp tính bệnh phế nang Hiệu ứng chủ yếu nhiễm độc thủy ngân mãn tính tác động lên hệ thần kinh với biểu lâm sàng sau: run rẩy, phình tuyến giáp, tim đập nhanh, mề đay, sưng lợi, thay đổi gan, tăng tiết thủy ngân nước tiểu Khi nhiễm nhiều lâu triệu chứng trở nên điển hình Bắt đầu từ rung chuyển bên thực chức điều khiển tinh tế ngón tay, mí mắt mơi, sau tiến triển thành rung động tồn thể co giật mãn tính đầu chi Đặc tính điển hình khác nhiễm độc tính thủy ngân chảy nước bọt viêm lợi nghiêm trọng Các tượng xuất ăn phải nồng độ muối thủy ngân lớn 10% Sau ăn phải, gây co cứng bụng máu, với viêm loét, chảy máu hoại tử dày- ruột thường kèm với trướng bụng Các hiệu ứng tiếp tục tác động đến thận, chủ yếu làm hoại tử làm tắc đường ống, tiểu ít, thiếu máu tăng urê huyết Thận bị cơng, có lẽ hậu việc rối loạn chức miễn dịch Có thể gây nên giãn mạch da, chứng tăng sừng hóa tăng tiết tuyến mồ Methy thủy ngân chuyển hóa từ thủy ngân vô tác động vi khuẩn Chất nhiễm vào thủy sản gây độc cho thần kinh người lớn Methyl thủy ngân gây độc lên thai nhi bà mẹ bị nhiễm độc thời kỳ mang thai Methyl thủy ngân qua thai nên có khả gây quái thai gây dị tật trẻ sơ sinh Ở vùng dân cư bị nhiễm độc methyl thủy ngân, nghiên cứu cho thấy có tác dụng độc đến nhiễm sắc thể di truyền hiệu ứng gây độc cho đời sau Con đường nghiễm độc: - Đường hơ hấp hít phải nguyên tố thủy ngân có nhiệt kế, huyết áp kế bị vỡ… - Đường tiêu hóa ăn thức ăn hải sản, đặc biệt cá biển có tích tụ lượng lớn muối thủy ngân/ methyl thủy ngân - Đường qua da dùng thuốc, trám răng, mỹ phẩm, chế phẩm thành phần có chứa muối thủy ngân Ngồi ra, trẻ sơ sinh mắc bệnh mẹ bị ngộ độc lúc mang thai Thủy ngân có tác dụng ngăn sắc tố phát triển, làm cho da trắng sáng nên sử dụng mỹ phẩm làm trắng da FDA nêu rõ tên hình ảnh mỹ phẩm có chứa thủy ngân Ở Việt Nam, chưa có báo cáo cho thấy có sản phẩm làm trắng da chứa thủy ngân, trước thực trạng sản phẩm làm đẹp da bày bán tràn lan thị trường mà chưa kiểm soát chất lượng chặt chẽ Người tiêu dùng nên cẩn trọng sử dụng sản phẩm b) Đào thải: Thời gian bán hủy thủy ngân người lớn 40 -50 ngày, đào thải chủ yếu qua phân ( 90%) nước tiểu phần nhỏ qua da nước bọt Người bị bệnh thận mà nhiễm độc thủy ngân thải loại thủy ngân bị cản trở Nhiễm vào chuỗi thực phẩm Thủy ngân có khả vận chuyển từ đất vào qua rễ, song khả thấp Ngồi thủy ngân nhiễm từ khơng khí vào Các ngũ cốc sản phẩm từ ngũ cốc có hàm lượng thủy ngân thấp, thường thấp giới hạn phát phương pháp Nhưng với nấm lại ngoại lệ, mức độ nhiễm thủy ngân nấm khác tùy theo mức độ ô nhiễm thủy ngân môi trường Trong thực phẩm thủy ngân thấp khoảng 5-20ug/kg, cá, lượng thủy ngân cao nhiều, tới 200- 1.000ug/kg cá kiếm cá ngừ Các loại cá thường sống tầng sâu biển, có trọng lượng lớn, chuyên ăn loại cá nhỏ, theo thời gian lượng thủy ngân tích lũy nhiều Các bà mẹ mang thai, khơng nên ăn loại cá Ngồi ra, người không nên ăn loại cá câu từ ao, hồ xung quanh khu cơng nghiệp có thải chất thải độc hại c) Những trường hợp bị nhiễm độc thủy ngân Vịnh Minamata (1956 ), Nhật Bản Nguyên nhân: nhiễm độc Methyl thủy ngân ăn phải cá loại hải sản đựơc đánh bắt vịnh Nguồn thải MeHg: cơng ty hóa chất Chisso (thủy ngân hữu đựơc dùng làm chất xúc tác sản xuất acetaldehyde, acid acetic chất dẻo), MeHg đổ trực tiếp xuống biển mà không qua xư lý Nạn nhân: Sơ cấp thứ cấp Sơ cấp: người bị phơi nhiễm thủy ngân có bệnh triệu chứng như: chân tay run lẩy bẩy bị tê liệt, giảm khả nghe nhìn, di truyền lại cho trẻ sơ sinh gây dị tật, chết, … Thứ cấp: bị phân biệt đối xử, kinh tế gặp khó khăn, Số liệu: 12890 người mắc bệnh phủ Nhật Bản cơng nhận (trong 1484 ngườ chết tính tới 31/1/2003) nhiều người khác mắc bệnh chưa cơng nhận lí Khắc phục: Nồng độ thủy ngân nứơc biển Vịnh : >= 25 ppm (tiêu chuẩn quốc gia Nhật Bản lúc 0.4 ppm, theo WHO lượng thủy ngân cho phép khu vực gần bờ biển 2-15 ng/L) Nạo vét lòng vịnh 14 năm với chi phí 48.5 tỉ yên (359 triệu dollar Mỹ), thu hồi đánh bắt, tiêu hủy tòan số cá vịnh Bồi thường thiệt hai cho dân chúng Qua gần 40 năm sau, phủ Nhật tuyên bố người dân trở lại vịnh để sinh sống (Nguồn: http://www.vysajp.org/news/tin-ngoai/khoa-hoc-giao-duc/b%E1%BB %87nh-minamata-di%E1%BB%81u-ng%C6%B0%E1%BB%9Di-nh%E1%BA %ADt-khong-th%E1%BB%83-nao-quen/) Barsa, Iraq Cuối năm 60 đầu 70, kết vụ thu họach khơng tốt, nên phủ Iran định nhập từ Mexico loại hạt có tên gọi “wonder wheat” Do quãng đường vận chuyển xa, lo sợ độ ẩm không khí làm hạt hư hại, thương lái phun thuốc diệt nấm có thành phần MeHg, vốn đựơc biết có cơng hiệu tốt việc lọai trừ nấm rẻ MeHg bị cấm Scandina nhiều bang khác Mỹ hiểm họa mơi trường độc tính giá thành bị hạ xuống Các bao hạt đựơc gửi đến Barsa, miền nam Iraq Tuy nhiên, gửi đến trễ, mùa gieo hạt qua, ảnh hưởng từ vụ thu họach trước, nơng dân khơng có đủ lương thực nên họ sử dụng hạt để ăn Mặc dù bao bì ghi rõ hạt trồng không ăn Lúc đầu, an tòan , họ cho gia súc vật ni ăn thử nhiều tuần vầ thấy khơng có điều xảy Nghĩ an tòan, họ dùng để làm bánh, trẻ em thích bánh có màu hồng Tuy nhiên vài tháng sau đó, nhiều người phải nhập viện với triệu chứng thần kinh Ban đầu người ta không xác định rõ nguyên nhân Nhưng nhanh chóng sau đó, người ta khẳng định MeHg bao hạt thủ phạm Ngay lập tức, phủ Iraq lệnh thu hồn bao hạt lại hai tuần, đưa án tử hình cho cố tình lưu trữ Khơng may thay, số nơng dân không tiếp cận với thông tin truyền thông đài, ti vi, internet, nên họ đến lệnh thu hồi quân đội tiến hành lục sốt thực lệnh tử hình Nhiều người lo sợ mang bao hạt đổ xuống kênh rạch, hai bên đường, sông Và kết là, cá nơi bị nhiễm thủy ngân, lồi chim di cư ăn cá tích tụ thủy ngân thể Lúc đó, số gia đình có ngừơi nhiễm bệnh, họ khơng có để ăn cho chim di cư thực phẩm an tòan Thế họ bắt chim bị nhiễm thủy ngân thực phẩm Đối với nhữn bệnh nhân nhiễm thủy ngân, bác sĩ nói họ khơng có cách để chữa trị Do phong tục ngừơi Iraq ngừơi bệnh nên chết ngơi nhà mình, nên nghe tin bác sĩ chữa lành bệnh cho người thân họ họ giữ ngừơi nhà Chính mà số 6500 người thiệt mạng tính bệnh viện, số thực ngừơi ta chưa thể ước lượng được.Hơn nữa, qua thảm họa bác sỹ hiểu “hội chứng khơng khóc trẻ em”, tác động MeHg lên trẻ sơ sinh, người mẹ truyền qua cho trình mang thai (nguồn: http://corrosion-doctors.org/Elements-Toxic/Mercury-Iraq-1.htm) Những thảm họa khác: Pakistan (1969) Guatemala (1963) Japan (1964) Ghana (1967) ... nước q trình oxy hóa ngun tố thủy ngân ozon , giảm thủy ngân hóa trị ion sulfite(SO) Hoặc tạo phức thủy ngân hóa trị với bồ hóng để tạo thành hạt thủy ngân hóa trị 2: Hg0 (g) -> Hg0 (aq) Hg0 (aq)... nguyên tố thủy ngân không coi đường quan trọng để loại bỏ thủy ngân khí ,mặc dù khoảng 95% thủy ngân khí nguyên tố thủy ngân (Fitzgerald, 1994) Đây là đường gián tiếp, nhờ nguyên tố thủy ngân phát... dạng Hg( 0) đưa trở lại bầu khí f Q trình tái phát thải thủy ngân vào khí Tái phát thải thủy ngân lắng đọng đáng kể từ việc giải phóng nguyên tố thủy ngân từ đại dương Trong trình này, thủy ngân