1.3.1 Phân loại các dạng tồn tại của thủy ngân trong môi trường
Trong tự nhiên, thủy ngân tồn tại dưới nhiều dạng hóa học khác nhau, tùy vào thành phần, tính chất của môi trường và điều kiện tự nhiên. Tính độc của thủy ngân phụ thuộc rất nhiều vào dạng hoá học, thông thường dạng thủy ngân hữu cơ trong các đối tượng mẫu độc hơn dạng thủy ngân vô cơ. Việc xác định đượng hàm lượng tổng lượng thủy ngân trong mẫu chưa đủ để đánh giá độc tính, mức độ ảnh hưởng của thủy ngân tới môi trường, hệ sinh thái. Do đ , việc phân loại và xác định các dạng thủy ngân trong nền mẫu là cần thiết cho
20
việc dự đoán, đánh giá tính di động, tính khả dụng sinh học và độc tính của thủy ngân, các hợp chất của thủy ngân một cách đầy đủ [21].
Có một số cách phân loại khác nhau về các dạng tồn tại của thủy ngân theo tính chất vật lý, hóa học hoặc theo tính hoạt động trong môi trường. Dưới đây là một số cách phân loại thường dùng:
Phân loại các dạng tồn tại của thủy ngân theo tính “hoạt động” của dạng
Dựa trên tính hoạt động về mặt hóa học và vật lý, thủy ngân và các hợp chất của có thể được phân loại thành 3 nhóm: dạng dễ bay hơi, dạng hoạt động và dạng không hoạt động. Các dạng hoạt động tương ứng với các dạng hoá học có hoạt tính sinh h a và tính độc cao, các dạng không hoạt động thì ngược lại [22]. Bảng 1.2 mô tả thành phần, cấu tạo hóa học của các dạng thủy ngân theo cách phân loại này.
Bảng 1.2: Các dạng tồn tại của thủy ngân theo tính “hoạt động”
Phân loại Thành phần
Dạng dễ bay hơi Hg0; (CH3)2Hg Dạng hoạt động (Reactive
species)
Hg2+; HgX2, HgX3- , HgX42- với X = OH-, Cl- và Br-; HgO; Hg2+, Metyl thủy ngân (CH3Hg+, CH3HgCl, CH3HgOH) và các hợp chất hữu cơ khác
Dạng không hoạt động (Non-reactive species)
Hg(CN)2; HgS; Hg2+ liên kết với nguyên tử lưu huỳnh trong hợp chất mùn
Phân loại các dạng tồn tại của thủy ngân theo dạng tồn tại hóa học Theo tiêu chí về dạng tồn tại hóa học thủy ngân và các hợp chất trong các đối tượng mẫu môi trường được phân loại các dạng nguyên tố, vô cơ, hữu cơ. Thành phần, công thức hóa học của các dạng được mô tả ở bảng 1.3.
21
Bảng 1.3: Cách phân loại các dạng thủy ngân theo cấu trúc hóa học
STT Dạng Công thức
1 Dạng thủy ngân nguyên tố Hg0
2 Dạng thủy ngân vô cơ
Hg2+
Hg+ HgO
HgS
Hg2X2 (X thường là các halogen) HgX2 (X thường là các halogen, CN-,
OH-)
3 Dạng thủy ngân hữu cơ
CH3Hg+ C2H5 Hg+ C6H5 Hg+ (CH3)2Hg
1.3.2 Phân loại các dạng tồn tại của thủy ngân trong đất và trầm tích
Ngoài các cách phân loại như trên, trong lĩnh vực phân tích môi trường, các dạng tồn tại của thủy ngân trong đất và trầm tích được phân chia theo khả năng chiết tách chúng ra khỏi mẫu. Theo cách này, các dạng thủy ngân dễ chiết tách ra khỏi mẫu c độc tính cao hơn các dạng thủy ngân khó chiết tách ra khỏi mẫu. Cách phân loại các dạng tồn tại của thủy ngân trong đất, trầm tích không giống với các kim loại nặng khác như Fe, Mn, Cu, Ni, Co, Cd và Zn bởi vì tính chất của các kim loại này khác biệt rõ rệt so với thủy ngân [23].
Trong đất và trầm tích, các kim loại nặng này thường được phân thành 5 dạng chính: dạng trao đổi, dạng liên kết với cacbonat, dạng liên kết với Fe - Mn oxit, dạng liên kết với các chất hữu cơ, dạng cặn dư [24]. Nhưng hiện nay chưa có sự thống nhất trong phân loại các dạng của thủy ngân trong đất và trầm tích. Năm 2009, N. Issaro và cộng sự đã tổng hợp các công bố về phương pháp, kết quả đánh giá hàm lượng tổng thủy ngân, metyl thủy ngân và một số dạng khác trong đất và trầm tích. Theo kết quả của báo cáo này, có nhiều quan điểm khác nhau về phân loại dạng tồn tại của thủy ngân trong trầm tích và mỗi đối tượng mẫu khác nhau có cách phân dạng tồn tại khác nhau [22].
22
Các dạng của thủy ngân phổ biến trong các công bố là:
- Dạng hòa tan trong nước - Dạng có khả năng trao đổi - Dạng hòa tan trong axit - Dạng hữu cơ
- Dạng thủy ngân nguyên tố - Dạng HgS