TÌM HIỂU HÌNH THÁI, SỰ CHUYỂN HÓA VÀ ĐỘC HỌC CỦA THỦY NGÂN TRONG MÔI TRƯỜNG
LINK DOCS.GOOGLE: https://drive.google.com/file/d/0B_NNtKpVZTUYOWtwWkp0RTZCTmc/view?usp=sharing
LINK DOCS.GOOGLE:
https://drive.google.com/file/d/0B_NNtKpVZTUYOWtwWkp0RTZCTmc/view?usp=sharing
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
THẢO LUẬN<br />
NHÓM: 1<br />
CHỦ ĐỀ<br />
<strong>TÌM</strong> <strong>HIỂU</strong> <strong>HÌNH</strong> <strong>THÁI</strong>, <strong>SỰ</strong> <strong>CHUYỂN</strong><br />
<strong>HÓA</strong> <strong>VÀ</strong> <strong>ĐỘC</strong> <strong>HỌC</strong> <strong>CỦA</strong> <strong>THỦY</strong> <strong>NGÂN</strong><br />
<strong>TRONG</strong> <strong>MÔI</strong> <strong>TRƯỜNG</strong>
MỤC LỤC<br />
Giới Thiệu Về Thủy Ngân<br />
Con Đường Di Chuyển Trong Hệ Sinh Thái Và Cơ Thể<br />
Sinh Vật Của Thủy Ngân<br />
Khả Năng Tích Lũy, Chuyển Hóa Và Phân Giải Của Thủy<br />
Ngân Trong Môi Trường Tự Nhiên Và Cơ Thể Sinh Vật<br />
Khả Năng Tác Động Của Thủy Ngân Đến Con Người<br />
Và Hệ Sinh Thái Ở Mỗi Trạng Thái Tồn Tại<br />
Kết Luận Và Tài Iệu Tham Khảo
I. Giới thiệu về thủy ngân<br />
a. Nguồn gốc phát sinh và quá trình sản xuất<br />
Trong tự nhiên: không có nhiều thủy ngân, đôi khi bắt gặp nó ở dạng tự sinh<br />
dưới dạng những giọt nhỏ li ti. Khoáng vật chủ yếu của thủy ngân là thần sa<br />
(HgS).<br />
Thần sa là sự kết hợp bình thường của oxide và thời tiết, hòa tan tốt trong<br />
nước<br />
Thủy ngân có nhiều trong đất, biển do các chấn động địa chất, núi lửa và từ<br />
khí thải tự nhiên của vỏ địa cầu. Một số vi khuẩn yếm khí cũng có thể metyl<br />
hóa thủy ngân thành metyl thủy ngân<br />
Tổng trữ lượng thủy ngân ở trong vỏ trái đất là 1,6.1012 tấn.<br />
Thủy ngân phân bố khá đều trong các đá magma như siêu bazơ (1,1–6%),<br />
bazơ ( 6-9,1%), trung tính (6-6,1%) và acid (6-8,1%)
Từ việc đốt hay<br />
chôn lấp chất thải<br />
đô thị<br />
Từ các nguồn thức<br />
ăn thực vật, động<br />
vật có tích tụ thủy<br />
ngân<br />
Sinh<br />
hoạt<br />
Sử dụng trong quá trình sản<br />
xuất, bảo quản vacxin, nha<br />
khoa, công nghệ mỹ phẩm…<br />
sử dụng trong nhiệt kế, áp<br />
kế….<br />
Công<br />
nghiệp<br />
Nhân<br />
tạo<br />
Y tế<br />
Khí thải mỏ, công nghiệp bột<br />
giấy và thiết bị điện, các nhà<br />
máy điện sử dụng nguyên liệu<br />
than. Sản xuất clo, thép, vàng,<br />
luyện kim<br />
Nông<br />
nghiệp<br />
Dùng thủy ngân hữu<br />
cơ để sản xuất lòa gặm<br />
nhấm, diệt nấm, công<br />
nghệ xử lý hạt chống<br />
nấm
I. Giới thiệu về thủy ngân<br />
b. Tính chất vật lý<br />
Thủy ngân (Hg) là một kim loại duy nhất ở thể lỏng trong<br />
điều kiện nhiệt độ và áp lực bình thường. Thủy ngân rất<br />
di động, màu trắng bạc, lóng lánh<br />
Nhiệt độ nóng chảy là âm 40 độ C, độ sôi là<br />
360 độ C, tỷ trọng là 13,6 (kg/m3)<br />
Thủy ngân thu được chủ yếu bằng phương<br />
pháp khử khoáng chất chu sa.<br />
Thủy ngân có tính dẫn nhiệt kém nhưng<br />
dẫn điện tốt.
c. Tính chất hóa học<br />
Hg tác dụng với các axit tạo thành muối Hg. Với H2SO4 và HNO3 tạ<br />
o thành Hg(NO3)2 và NO2... Với các kim loại, nó tạo thành hỗn hợp<br />
(amalgame), do đó Hg và hơi của nó có tác dụng ăn mòn kim loại<br />
rất mạnh.<br />
Hg tác dụng với oxi trong điều kiện thường tạo Hg2O trên bề mặt.<br />
Trong điều kiện nhiệt độ cao tạo thành HgO<br />
Không phản ứng với H 2
d. Ứng dụng<br />
- Trong công nghiệp<br />
• Chế tạo dụng cụ trong phòng thí<br />
nghiệm (nhiệt kế, áp kế...).<br />
• Trong kỹ nghệ điện Hg là hóa chất<br />
rất quan trọng để chế tạo các đèn<br />
hơi Hg<br />
• Làm các biển báo phát sáng, trong<br />
công nghiệp luyện kim<br />
• Tách vàng và bạc khỏi quặng của<br />
chúng bằng cách tạo ra hỗn hống<br />
với Hg
- Trong nông nghiệp<br />
• Các hợp chất thủy ngân được dùng<br />
sản suất thuốc trừ nấm<br />
• Dùng sản xuất phân bón, thuốc trừ<br />
cỏ và thuốc trừ sâu...<br />
- Trong y tế<br />
• Nhiệt kế đo, bộ đo huyết áp, chất khử<br />
trùng Thimerosal<br />
• Trong nha khoa và trám răng<br />
• sản xuất dược phẩm, thuốc lợi niệu<br />
(neptal) và sát trùng da
II. Con Đường Di Chuyển Trong Môi Trường Của<br />
Thủy Ngân<br />
ĐẤT<br />
Không<br />
khí<br />
NƯỚC
a. Trong môi trường đất và nước<br />
Từ hoạt động của núi lửa, sự phong hoá nhiều loại đá và khoáng có chứa thủy ngân.<br />
Thông qua quá trình xói mòn, thủy ngân được nước cuốn đi theo các dòng nước và vào<br />
môi trường nước qua quá trình rửa trôi<br />
Trong nước bề mặt và nước ngầm ở dạng vô cơ với nồng độ < 0,5 mg/l. Thủy ngân trong<br />
môi trường nước có thể hấp thụ vào cơ thể thủy sinh vật, các loài động vật không xương<br />
sống sẽ chuyển hóa thành methyl thủy ngân ( CH 3 Hg+) rất độc đối với với cơ thể người. Chất<br />
này hòa tan trong mỡ, phần chất béo của các màng và trong não tủy.<br />
Thủy ngân<br />
trong đá và<br />
khoáng<br />
Phong hóa<br />
Rửa trôi<br />
Nước mặt và<br />
nước ngầm<br />
Vi sinh vật<br />
Chuyển dạng<br />
Thủy<br />
ngân hữu<br />
cơ
a. Trong môi trường không khí<br />
Thủy ngân rất dễ bay hơi, nó dễ dàng chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi ở<br />
nhiệt độ phòng.<br />
Thủy ngân phát tán vào không khí từ các hoạt động sản xuất công nghiệp như khí thải<br />
của các nhà máy sử dụng than đá là nhiên liệu để đốt, hơi thủy ngân từ các hoạt động sản<br />
xuất có sử dụng thủy ngân như các nhà máy sản xuất đèn hơi Hg, công tắc điện<br />
Khi phát tán vào trong không khí, thuỷ ngân có thể gây độc trực tiếp cho người bị phơi<br />
nhiễm, hoặc theo mưa xâm nhập vào môi trường đất, nước và gây hại cho con người và sinh<br />
vật nhờ quá trình khuyếch đại sinh học
III. Khả năng tích lũy chuyển dạng và phân giải sinh học của thủy ngân<br />
trong môi trường<br />
1. Khả năng tích lũy và phân giải trong môi trường tự nhiên<br />
- Trong nước<br />
Khi thủy ngân xâm nhập vào nước, bị các vi sinh vật metyl hóa và tạo thành<br />
methyl thủy ngân, hợp chất này tan trong chất béo và gây độc mạnh tại<br />
đây. Vì thế nó là một trong những dạng hợp chất thủy ngân gây độc nhất.
Trong đất<br />
Trong đất, thủy ngân tồn<br />
tại ở dạng Hg2+. Hoạt<br />
động của thủy ngân trong<br />
đất phụ thuộc vào độ pH<br />
và nồng độ Cl– . Ngoài ra,<br />
trong đất, nhờ hoạt động<br />
của vi khuẩn mà trạng<br />
thái và tính chất của thủy<br />
ngân có thể thay đổi. Các<br />
hợp chất của Hg thường<br />
thấy trong đất là HgCl2,<br />
Hg(OH)2.<br />
Trong không khí<br />
- Hơi Hg có thể bốc lên từ<br />
các loại sơn có chứa hợp<br />
chất Hg.<br />
Lượng hơi Hg này có thể<br />
đạt nồng độ: 300 đến<br />
1500 ng/m3 (Beusterien<br />
et al.,1991). <br />
- Sự tồn tại của thủy ngân<br />
trong sương là một hiểm<br />
họa đối với hệ sinh thái.
B. Khả năng tích lũy và chuyển dạng trong cơ thể người<br />
Thủy ngân chủ yếu vào cơ thể<br />
qua đường hô hấp. Gần 80%<br />
hơi Hg hít vào được giữ<br />
lại và thấm vào cơ thể tuỳ<br />
thuộc độ hòa tan của nó. Thủy<br />
ngân kim loại ít bị hấp thụ qua<br />
đường tiêu hoá. Thủy ngân<br />
được thải loại ở người bình<br />
thường là 10mg/24 giờ qua<br />
nước tiểu và 10 mg/ngày qua<br />
phân.
B. Khả năng tích lũy và chuyển dạng trong cơ thể người ( tiếp)<br />
-Sau khi vào cơ thể, Hg kim loại bị oxi hóa thành ion, thuỷ ngân được hít vào dưới dạng hơi dưới<br />
tác động của catalaze có trong hồng cầu, thuỷ ngân kim loại được chuyển thành ion Hg2+ lưu<br />
thông trong máu<br />
-Xấp xỉ 80% lượng hơi thủy ngân hít vào cơ thể được hấp thụ qua phổi. Mức độ hấp thụ phụ th<br />
uộc vào kích cỡ và thành phần hóa học. Hấp thụ của hợp chất thủy ngân kim loại qua dạ dày và<br />
đường ruột không đáng kể, nhưng hấp thụ thủy ngân metyl thì rất lớn<br />
-Các muối thủy ngân hầu hết không tan và phải được oxi hóa thì mới hấp thụ được. Gần 15%<br />
lượng muối thủy ngân vô cơ được hấp thụ qua ruột; cặn lắng thì được đào thải qua đường<br />
phân. Sau khi hấp thụ, muối thủy ngân được phân bố khắp cơ thể và mau chóng được oxi hóa<br />
và ở trong các mô<br />
-Quá trình chuyển hóa của thủy ngân etyl sang dạng hữu cơ rất chậm, còn sự chuyển hóa của<br />
thủy ngân metyl thì không hề xảy ra<br />
-Thời gian bán phân hủy của các hợp chất thủy ngân ankyl trong cơ thể người khoảng 70 –80<br />
ngày
Một số chuyển hóa của Hg và hợp chất Hg<br />
Trong máu: Trong khi Hg của hợp chất vô cơ chủ yếu kết hợp với protein huyết t<br />
hanh thì Hg của hợp chất hữu cơ lại gắn vào hồng cầu.<br />
Trong thận: Hg tích lũy ở phần đầu xa của ống lượn gần và quai Henlé. Nó không<br />
tích lũy trong các cuộn tiểu cầu.<br />
Trong não: Hg khu trú nhiều trong các tế bào thần kinh của chất xám.
Thải loại<br />
Hg vô cơ thải loại qua kết tràng và thận. Một tỷ lệ<br />
nhỏ được thải qua da và nước bọt<br />
Tuyến bài tiết chính của thủy ngân metyl là theo<br />
đường phân thải, nhưng tốc độ bài tiết rất chậm<br />
Người bị bệnh thận mà nhiễm Hg thì sự thải loại Hg bị<br />
cản trở. Yếu tố này có thể đóng vai trò quan trọng trong<br />
những trường hợp không thấy tương quan giữa tỷ lệ<br />
đào thải qua nước tiểu và các dấu hiệu nhiễm độc
IV. Khả năng tác động của thủy ngân đối với con người và hệ sinh thái<br />
ở mỗi trạng thái tồn tại<br />
Dạng thủy ngân vô cơ: dạng lỏng, hơi, ion<br />
Trạng thái tồn tại<br />
của thủy ngân<br />
(1)<br />
Dạng thủy ngân hữu cơ: khi Hg kết hợp với<br />
một phân tử chứa cacbon, là nền tảng của<br />
những cá thể sống.
1) Tác động lên môi trường, hệ sinh thái<br />
Hơi thủy ngân kim loại<br />
- Thủy ngân gây thoái hóa tổ chức, tạo thành<br />
các hợp chất protein rất dễ tan làm tê liệt<br />
chức năng của các nhóm thiol(–SH), các hệ<br />
thống men cơ bản và oxi hóa–khử của tế<br />
bào. Hít, thở không khí có nồng độ thủy<br />
ngân 1mg/m3 trong thời gian dài có thể bị<br />
nhiễm độc (từ 1–3mg/m3 có thể gây viêm<br />
phổi cấp).<br />
Các hợp chất vô cơ của thủy ngân<br />
- Clorua Hg là hợp chất vô cơ của thủy ngân thường<br />
gặp, có độc tính rất cao. Theo Douris, độc tính của<br />
clorua thủy ngân qua đường miệng như sau:<br />
+ Từ 1g trở lên, một lần: gây nhiễm độc siêu cấp<br />
tính, tử vong nhanh.<br />
+ Từ 150–200mg, một lần: gây nhiễm độc cấp tí<br />
nh, thường tử vong.<br />
+Từ 0,5–1,4mg, trong 24 giờ: gây nhiễm độc mã<br />
n tính.
Một số hợp chất thủy ngân<br />
hữu cơ<br />
Bảng: Dạng tồn tại và tính độc hại của thủy<br />
ngân trong môi trường<br />
- Gây ra các rối loạn tiêu hóa, thận<br />
và thần kinh.<br />
VD: Hg(CH3)2 được dùng trong<br />
nông nghiệp.Theo Yoshino, metyl<br />
thủy ngân làm giảm sự tổng hợp<br />
protein của tế bào thần kinh invitro<br />
trước khi xuất hiện các triệu chứng<br />
về thần kinh.<br />
Dạng tồn tại<br />
Hg ( kim loại)<br />
Hg ( hơi)<br />
Hg2+ ( phổ biến là<br />
Hg2Cl2)<br />
Hg2+<br />
RHg+ ( hợp chất thủy<br />
ngân hữu cơ)<br />
Tính độc<br />
Trơ và không độc<br />
Độ bay hơi cao (rất độc đối với não)<br />
Tạo hợp chất không tan với clorua, độc<br />
tính thấp.<br />
Rất độc, khó di chuyển qua màng sinh<br />
học.<br />
Độc tính cao, đặc biệt ở dạng CH3Hg,<br />
gây nguy hiểm cho hệ thần kinh một<br />
chiều, nguy hiểm cho não, dễ chui qua<br />
màng tế bào sinh học, cư trú trong mô<br />
mỡ.
Môi trường nước<br />
- Thông qua chuỗi TA, lưới TA, Hg<br />
vào nước, dưới tác dụng của VSV<br />
metyl hóa -> CH3Hg+ (metyl thủy<br />
ngân): tan trong chất béo và gây<br />
độc mạnh.<br />
+ Ở một số loài: Cá Kiếm, cá ngừ,<br />
cá bơn, hải cẩu...<br />
ví dụ: cá kiếm Hg trung bình ở con:<br />
23kg= 0,55 ppm,<br />
23 -45kg= 0,86 ppm,<br />
> 45kg là 1,1ppm (Amstrong, 1979)<br />
Lượng thủy ngân gây chết đối với các<br />
loại cá là 20mg/kg
2) Tác động lên con người:<br />
<br />
Hơi thủy ngân kim loại: Người tiếp xúc lâu<br />
dài với C= 0,1mg/m3 có nguy cơ nhiễm độc<br />
với triệu chứng cổ điển như run...<br />
- Theo nghiên cứu cho thấy:<br />
+ C=0,06–0,1mg/m3: mất ngủ, ăn kém ngon<br />
+ Tiếp xúc 8 giờ/ngày trong 225 ngày lao<br />
động/năm với nồng độ từ 0,1–0,2mg/m3, run<br />
+C=0,05 mg/m3 chưa gây ra ảnh hưởng đáng<br />
kể.<br />
- Ngoài ra khi hít phải hơi thủy ngân có thể:<br />
bệnh phổi nặng cấp tính(ho, khó thở, đau tức<br />
ngực và có cảm giác đau rát ở phổi), mất trí n<br />
hớ, viêm miệng, lơ mơ, co giật, nôn ói và viê<br />
m ruột.<br />
- Trong một số trường hợp, có thể gây ra ngộ<br />
độc cấp tính, suy hô hấp, thậm chí tử vong nế<br />
u tiếp xúc lượng thủy ngân lớn<br />
Bệnh Minamata ( nguồn: internet)
Thủy ngân vô cơ:<br />
- Trong xà phòng và kem làm trắng da là tổn thương thận, phát ban, mất màu da và sẹo, làm giảm sức đề kháng<br />
của da với vi khuẩn và nấm. Các tác dụng khác bao gồm gây lo âu, trầm cảm hoặc rối loạn tâm thần và bệnh<br />
thần kinh ngoại biên.<br />
Thủy ngân clorua:<br />
+ Thông qua đường hô hấp, tiêu hóa hoặc hấp thụ qua da.<br />
+Ảnh Hưởng Đến Sức Khỏe:<br />
Các Ion của Hg + men hữu cơ thuộc nhóm thiol gây mất hoạt tính và rối loạn chức năng, có thể kết hợp với<br />
acid amin và acid thuộc các nhóm carboxyl và hiđrôxyl và tế bào thứ hai trong phosphat có thể dẫn đến các tình<br />
trạng ngộ độc khác nhau.<br />
+ Biểu hiện:<br />
– Ngộ Độc Cấp Tính: Nhức đầu, chóng mặt, mệt mỏi, mất ngủ, hôn mê, viêm miệng, sốt nóng toàn thân, buồn n<br />
ôn, đau bụng và tiêu chảy. Một số bệnh nhân xuất hiện các nốt mụn màu đỏ trên da. Nếu bị nhiễm độc nặng có t<br />
hể dẫn đến viêm phổi và suy thận. Nếu nuốt phải ăn mòn răng, viêm dạ dày và thành ruột, nghiêm trọng có thể<br />
bị hôn mê, sốc và hoại tử thậm chí suy thận cấp tính gây ra bởi bệnh thận.<br />
– Ngộ Độc Mãn Tính: Xuất hiện hội chứng rối loạn thần kinh, tâm thần không ổn định chẳng hạn như sợ hãi,<br />
xấu hổ, tức giận, khóc, miệng có đờm. Một vài trường hợp bị tổn thương gan và thận.
Nhiễm độc cấp tính: viêm da<br />
Nhiễm độc mãn tính: triệu chứng ở mắt<br />
Nhiễm độc bán cấp tính: Loét ở trong miệng<br />
(nguồn: internet)
Phòng tránh và xử lý nhiễm độc ở người<br />
Biện pháp kỹ thuật:<br />
- Chống Hg bay hơi và bụi Hg bằng thông gió hợp lý.<br />
-Làm việc với Hg ở nơi có bàn, nền, tường phải thật nhẵn, có thể rửa nước để giữ Hg không bốc hơi và thu hồi<br />
Hg.<br />
Biện pháp phòng hộ cá nhân:<br />
- Tạo thói quen làm việc với ý thức phòng chống nhiễm độc Hg và hợp chất Hg.<br />
- Vệ sinh cá nhân tốt: không mặc quần áo ô nhiễm, tắm sau lao động, không ăn uống, hút thuốc ở nơi làm việc,<br />
rửa tay kỹ trước khi ăn uống...<br />
Công nghệ xử lý hơi thủy ngân:<br />
- Xử lý hơi thủy ngân bằng manganat hoặc pecmanganat kali<br />
- Xử lý hơi thủy ngân bằng chất hấp thụ piroluzit ( phương pháp khô và ướt phối hợp)<br />
Sử dụng nguyên liệu tự nhiên để tách thủy ngân khỏi nước thải:<br />
+ Tảo nâu: hấp thụ lên đến 92% thủy ngân trong nước ở mọi giá trị pH<br />
+ Rong biển:hấp thụ lên đến 98% thủy ngân trong nước thải ở giá trị pH thấp
Tóm lại<br />
Thủy ngân ở dạng lỏng ít độc, nhưng ở dạng hơi, hữu cơ, hợp<br />
chất muối của nó rất độc tác nhân gây tổn thương não, gan.Hợp<br />
chất vô cơ ít độc hơn hợp chất hữu cơ. theo 3 cấp độ:<br />
- Nhiễm độc cấp tính: Viêm dạ dày, viêm ruột non,viêm kết tràng,<br />
nôn nhiều nước bọt; nồng độ cao gây viêm phổi...<br />
- Nhiễm độc bán cấp tính: nôn mửa, tiêu chảy, đau do viêm lợi,<br />
loét miệng.<br />
- Nhiễm độc mãn tính: chủ yếu do dạng hơi, bụi thủy ngân, hợp<br />
chất thủy ngân qua đường tiêu hóa<br />
Biểu hiện: run, dễ cáu gắt, viêm lợi, viêm miệng, mất trí nhớ...
Tài Liệu Tham Khảo<br />
1. http://www2.hcmuaf.edu.vn/data/quoctuan/Thuy%20ngan.pdf<br />
(Độc Học Thủy Ngân- ĐH Nông Lâm Thành Phố HCM)<br />
2. http://doan.edu.vn/do-an/de-tai-thuy-ngan-hiem-hoa-kho-luong-37550/<br />
( Thủy Ngân Hiểm Họa Khó Lường- ĐH Nông Lâm Thành Phố HCM)<br />
3. http://soha.vn/tong-khu-thuy-ngan-ra-ngoai-co-the-voi-3-thuc-pham-tu-nhien-201604231<br />
15820113.htm<br />
( Giải Độc Thủy Ngân- Báo Điện Tử Soha New Số Ngày: 24/04/2016)<br />
4. http://woamall.com/hoa-chat/thuy-ngan-clorua.html<br />
(Tác Động Của Thủy Ngân Clorua)<br />
5. http://www.greenfacts.org/en/mercury/l-3/mercury-2.htm<br />
(UNEP Global mercury assessemt report, summary of report)<br />
6. http://vietnamnet.vn/vn/cong-nghe/cong-dong-mang/301638/tham-hoa-chet-nguoi-o-vun<br />
g-bien-minamata-do-bi-dau-doc.html
Change language