Nghiên cứu tồn lưu metyl thủy ngân trong
ngao (loài Meretrix Lyrata thuộc họ
Veneridae) ở môi trường nước lợ

Nguyễn Thị Vân Anh

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn Thạc sĩ ngành: Khoa học môi trường; Mã số: 60 85 02
Người hướng dẫn: PGS. TS. Đỗ Quang Huy
Năm bảo vệ: 2012

Abstract: Xây dựng quy trình xử lý mẫu và tách chiết metyl thủy ngân từ ngao. Xây
dựng điều kiện phân tích theo phương pháp sắc ký khí detectơ cộng kết điện tử
(GC/ECD) để xác định metyl thủy ngân. Áp dụng phương pháp đã xây dựng để xác
định metyl thủy ngân trong mẫu ngao nuôi thực tế tại vùng nghiên cứu. Xem xét mối
tương quan giữa hàm lượng metyl thủy ngân trong ngao với các yếu tố thủy ngân tổng
số, hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng nitơ trong trầm tích tại vùng khảo sát.

Keywords: Khoa học môi trường; Môi trường nước lợ; Ngao; Thủy ngân

Content
MỞ ĐẦU
Ô nhiễm thủy ngân là một vấn đề toàn cầu do thủy ngân tồn tại ở rất nhiều trạng thái khác
nhau trong tự nhiên, có khả năng di chuyển xa trong không khí và biến đổi thành nhiều dạng
có tính độc khác nhau trong chu trình sinh địa hóa. Chu trình thủy ngân gồm 6 quá trình chính,
sau các quá trình này thủy ngân được chuyển hóa thành nhiều dạng khác nhau như thủy ngân
kim loại, hợp chất thủy ngân vô cơ, metyl thủy ngân, dimetyl thủy ngân,… Ở Việt Nam, thủy
ngân có thể phát thải rộng rãi ra môi trường qua quá trình sử dụng nguyên liệu trong các
ngành công nghiệp, nông nghiệp như đốt nhiên liệu, sản xuất pin, bóng đèn điện, phân bón,…
Qua mưa, gió và các phản ứng tích tụ do vi sinh vật trong đất và nước, thủy ngân được chuyển
hóa thành thủy ngân hữu cơ có tính độc cao hơn. Đặc biệt hợp chất trong đó có độc tính cao

cứu cũng phân tích xác định hàm lượng thủy ngân tổng số, hàm lượng tổng cacbon hữu cơ và
tổng nitơ trong trầm tích để lý giải mối tương quan giữa hàm lượng metyl thủy ngân tích lũy
trong cơ thể ngao với các yếu tố môi trường trên.
CHƢƠNG I.
TỔNG QUAN
1.1.Nguồn gốc và chuyển hóa của thủy ngân
1.2.Metyl thủy ngân
1.2.1.Nguồn gốc và chuyển hóa của metyl thủy ngân
1.2.2.Tính chất lý, hóa học, sinh học của metyl thủy ngân
1.2.3.Độc tính và tác động của metyl thủy ngân đối với con ngƣời
1.3.Nghiên cứu về tồn lƣu metyl thủy ngân trong động vật nhuyễn thể
1.3.1.Các nghiên cứu trên thế giới
1.3.2.Các nghiên cứu tại Việt Nam
1.4.Giới thiệu về ngao
1.4.1.Đặc điểm sinh học của ngao
1.4.2.Sự phân bố của ngao
1.4.3.Chế độ dinh dưỡng
CHƢƠNG II.
ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng và nội dung nghiên cứu
2.1.1. Đối tƣợng và khu vực nghiên cứu
2.1.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận văn bao gồm:
- Metyl thủy ngân trong ngao
- Thủy ngân, tổng cacbon hữu cơ, tổng nitơ trong trầm tích
Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xây dựng phương pháp xác định hàm lượng metyl
thủy ngân trong ngao nói riêng và động vật hai mảnh vỏ nói chung bằng phương pháp sắc ký
khí (GC) gắn với detectơ cộng kết điện tử (ECD). Phương pháp phân tích đã xây dựng được
áp dụng để khảo sát hàm lượng metyl thủy ngân tích lũy trong ngao nuôi, từ đó bước đầu tìm
hiểu mối tương quan giữa metyl thủy ngân trong ngao với thủy ngân, cacbon hữu cơ tổng, nitơ

- Xem xét mối tương quan giữa hàm lượng metyl thủy ngân trong ngao với các yếu
tố thủy ngân tổng số, hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng nitơ trong trầm tích tại vùng khảo
sát.
2.2. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất
2.3. Các phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp chiết lỏng – lỏng
- Phương pháp sắc ký khí detectơ cộng kết điện tử
- Phương pháp hấp thụ nguyên tử kỹ thuật bay hơi lạnh
- Phương pháp Kjeldahl
- Phương pháp toán học
2.4. Thực nghiệm
2.4.1. Xây dựng đƣờng ngoại chuẩn của metyl thủy ngân
Đường ngoại chuẩn của metyl thủy ngân được xây dựng dựa vào các dung dịch chuẩn
có nồng độ 0,005 µg/mL ; 0,010 µg/mL ; 0,050 µg/mL ; 0,100 µg/mL ; 0,200 µg/mL.
2.4.2. Xử lý mẫu và lựa chọn điều kiện tách chiết làm sạch mẫu phân tích
2.4.2.1. Xử lý mẫu
2.4.2.2. Lựa chọn dung môi chiết
Để chiết metyl thủy ngân ra khỏi nền mẫu là thịt ngao chúng tôi đã tiến hành chiết với
hai loại dung môi khác nhau là benzen và toluen.
2.4.2.3. Xác định thể tích dung môi chiết
Xác định thể tích dung môi chiết là rất cần thiết nhằm đạt được độ thu hồi chất phân
tích ở lượng vết cao nhất.
Ở đây, thể tích dung môi lấy để khảo sát ở các mức: 50 mL, 70 mL và 90 mL. Mẫu
được chuẩn bị theo như nêu trong mục 2.4.2.1. Trọng lượng mẫu được lấy là 10 g. Dung dịch
chuẩn metyl thủy ngân được thêm vào mẫu để đạt nồng độ 0,1 µg/g mẫu. Mỗi mẫu được tiến
hành nghiên cứu lặp lại ba lần.
2.4.2.4. Làm sạch và làm giàu mẫu
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đã công bố, metyl thủy ngân khi thâm nhập vào cơ
thể dễ dàng kết hợp với nhóm sulfhydryl (-SH) của amino axit cysteine, tạo liên kết bền vững.
Chính vì lý do này, chúng tôi đã chọn dung dịch L – cysteine để làm sạch và làm giàu mẫu.

- Nhiệt độ lò cột phân tích: Đẳng nhiệt ở 140
0
C.
3.2. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng của phƣơng pháp GC/ECD
Nồng độ metyl thủy ngân 0,005 µg/g khi phân tích trên thiết bị GC/ECD cho tín hiệu
của chất phân tích lớn gấp 3 lần tín hiệu đường nền (S/N=3), do vậy, giới hạn phát hiện của
phương pháp GC/ECD là 0,005 µg/g. Thời gian lưu của metyl thủy ngân là 3,53 phút.
Phương pháp xác định metyl thủy ngân trong nghiên cứu này có giới hạn định lượng là
0,017 µg/g. Với giá trị LOD = 0,005 µg/g và LOQ = 0,017 µg/g, phương pháp GC/ECD đáp
ứng yêu cầu định tính và định lượng vết metyl thủy ngân trong các mẫu nghiên cứu.
3.3. Đƣờng ngoại chuẩn định lƣợng metyl thủy ngân trên GC/ECD
Từ kết quả thu được cho thấy detectơ có khoảng tuyến tính làm việc đối với metyl thủy
ngân trong khoảng nồng độ từ 0,005 µg/mL đến 0,2 µg/mL, ứng với hệ số tương quan
R
2
=0,9993. Với khoảng tuyến tính này, phương pháp GC/ECD đáp ứng yêu cầu phân tích xác
định lượng vết metyl thủy ngân trong các mẫu ngao.
Từ hình 7 rút ra phương trình định lượng metyl thủy ngân có dạng sau: y = 129,61x –
0,2542 với hệ số tương quan R
2
= 0,9993. Sắc đồ phân tích lượng vết metyl thủy ngân ở nồng
độ 0,05 µg/mL ở hình 8 cho thấy, pic có độ cao lớn và sắc nét đáp ứng yêu cầu phân tích định
tính và định lượng đã đặt ra.
3.4. Kết quả xác định điều kiện chiết tách, làm sạch và làm giàu chất phân tích
3.4.1. Kết quả lựa chọn dung môi tách chiết
Khi sử dụng dung môi benzen và toluen để chiết tách metyl thủy ngân từ các mẫu ngao
nhận được độ thu hồi từ 81,50 – 92,50% đối với benzen và 80 – 93% đối với toluen. Với độ
thu hồi cao và nằm trong khoảng cho phép từ 80 – 120% trong phân tích metyl thủy ngân ở
ngưỡng ppm đến ppb, chứng tỏ có thể sử dụng cả hai loại dung môi benzen và toluen để chiết
metyl thủy ngân trong các mẫu ngao.

Cân 10 g mẫu cho vào ống ly tâm 50 mL

20 mL nước cất
Đồng hóa mẫu 5 phút, chuyển dịch đồng hóa mẫu vào phễu chiết 300 mL
20 mL HCl 37%
10 g NaCl
70 mL toluen (V1)
Lắc bằng máy lắc đứng trong 10 phút

Chuyển dịch chiết sang ống ly tâm 350 mL, ly tâm 4000 vòng/phút trong 5 phút

Lấy chính xác 40 mL lớp trên (V2) chuyển vào phễu chiết 100 mL
20 mL NaCl 20% từ 2-3 lần
Lắc nhẹ bằng tay, bỏ lớp dưới đến khi thử pH khoảng 6,5
6 ml dung dịch L-Cysteine(V3)
Đưa phễu lắc trong máy lắc đứng trong 10 phút
Để yên mẫu trong 10 phút
Lấy chính xác 3 mL (V4) lớp dưới cho vào ống thủy tinh có nút nhám
1,2 mL HCl 6N
4 mL (V5) toluen
Lắc bằng máy lắc ngang 10 phút, để yên 10 phút

Lấy lớp toluen
2- 4 g Na
2
SO
4
khan
GC-ECD
Hình 1. Sơ đồ quy trình chuẩn bị mẫu phân tích methyl thủy ngân trong ngao

tích và môi trường nước nơi sinh sống vào cơ thể ngao là rất lớn [2]. Nếu so sánh tỉ lệ nồng độ
metyl thủy ngân với tổng nồng độ thủy ngân trong ngao thì có thể thấy tỉ lệ này dao động từ
22,92 đến 30,88% (đợt lấy mẫu 1) và từ 30,77 đến 42,86% (đợt lấy mẫu 2), hình 11. Và như
vậy rõ ràng ngao đã lấy một lượng đáng kể thủy ngân từ môi trường nuôi trồng vào trong cơ
thể của mình trước khi chuyển hóa thành metyl thủy ngân.
Kết quả khảo sát trong trầm tích cho thấy, tổng lượng nồng độ thủy ngân trong hai đợt
lấy mẫu tại Khu Đồn Điền dao động trong khoảng 0,278 – 0,901 mg/kg mẫu khô; tổng lượng
trung bình là 0,510 mg/kg, lớn gấp 1,9 lần so với tổng lượng nồng độ thủy ngân trong trầm
tích lấy tại các điểm thuộc khu vực xã đảo Hoàng Tân với tổng lượng trung bình là 0,268
mg/kg và dao động trong khoảng 0,132 – 0,553 mg/kg mẫu khô.

0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1
1
2
3
4
5
6
7
Nồng độ Hg và MeHg

Hg
MeHg+

0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1
1
2
3
4
5
6
7
Nồng độ Hg và MeHg
+
trong ngao
Các điểm lấy mẫu tại Hoàng Tân
(c)
Hg
MeHg+

Hình 2. Tỷ lệ nồng độ metyl thủy ngân và tổng lƣợng thủy ngân trong ngao

(TCVN 7376:2004), tổng lượng nitơ trung bình cho phép là 0,068% (TCVN 7373:2004), thì
với giá trị TOC và TN xác định được ở cả hai vùng lấy mẫu cho thấy ở đây chưa có dấu hiệu
ô nhiễm.
Đối với các thủy vực nơi dòng chảy luân chuyển liên tục, chất hữu cơ đóng vai trò là
một chất mang quan trọng đối với metyl thủy ngân vì metyl thủy ngân hình thành liên kết với
các vật chất hữu cơ. Trầm tích tại khu vực xã đảo Hoàng Tân và Khu Đồn Điền có tỷ số
TOC/TN nhỏ, tại Hoàng Tân có giá trị trung bình là 3,7 và tại Khu Đồn Điền trung bình là
10,1; điều đó cho thấy vật chất hữu cơ tại hai khu vực này chủ yếu có nguồn gốc từ thực vật
phù du. Đây chính là nguồn thức ăn chủ yếu của ngao, nguồn thức ăn này có nguồn gốc từ
thực vật phù du có khả năng hấp phụ mạnh các hợp chất thủy ngân trong môi trường nước
biển, dẫn đến gây nhiễm bẩn đối với ngao.
Các giá trị TOC và TN có liên quan với nồng độ metyl thủy ngân trong ngao. Nồng độ
metyl thủy ngân trong ngao có mối tương quan khá rõ với tổng lượng TOC trong môi trường
(R=81,19), hình 13. Tuy nhiên mối liên hệ đó lại không thể hiện rõ nét với TN, hình 14
(R=26,44).

Hình 4. Tƣơng quan giữa nồng độ metyl thủy ngân trong ngao với tổng lƣợng TOC
trong trầm tích

16 Hình 5. Tƣơng quan giữa nồng độ metyl thủy ngân trong ngao với tổng lƣợng TN trong
trầm tích
Kết quả khảo sát nêu trên cho phép một lần nữa khẳng định có mối quan hệ giữa TOC
trong trầm tích với hàm lượng metyl thủy ngân tích tụ trong cơ thể ngao: lượng TOC trong
trầm tích có thể thúc đẩy nhanh quá trình hấp thụ metyl thủy ngân trong cơ thể ngao. Trên
thực tế đã có ngoại lệ ở vùng bắc Thụy Điển trong mùa lũ, khi đó tổng lượng cacbon hữu cơ
hòa tan và nồng độ thủy ngân tổng trong trầm tích tăng lên, nhưng nồng độ metyl thủy ngân
lại giảm đi [19]. Như vậy, nồng độ metyl thủy ngân có thể xác định bởi các yếu tố khác nữa

Nồng độ metyl thủy ngân trong ngao to (>2 năm) lớn hơn so với ngao nhỏ (1 năm), do
đó cần khuyến cáo cho người dân nên thu hoạch và tiêu dùng ngao khi vừa trưởng thành; đáp
ứng tăng năng suất nuôi trồng và tránh được khả năng nhiễm độc metyl thủy ngân.
Quy trình phân tích metyl thủy ngân đã xây dựng có thể tiếp tục nghiên cứu để hoàn
thiện phục vụ cho việc xác định metyl thủy ngân trong các loài thủy hải sản khác.
Hướng nghiên cứu của luận văn cũng có thể mở rộng để xác định quá trình chuyển
hóa và phân bố của metyl thủy ngân trong động vật thủy sinh.

18

References
1. Trịnh Văn Hoan, Nghiên cứu xác định thủy ngân vô cơ và hữu cơ trong trầm tích
lưu vực sông Nhuệ và sông Đáy, Luận văn Thạc sỹ Hóa học, trường Đại học Bách Khoa Hà
Nội.
2. Trương Quốc Phú (1999), Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh hóa và kỹ
thuật nuôi ngao Meretrix lyrata đạt năng suất cao, Luận án Tiến sĩ khoa học nông nghiệp,
Đại học Thủy sản Nha Trang.
3. Phạm Kim Phương (2007), Nghiên cứu sự tích tụ và tự đào thải kim loại nặng
(Cd, As, Pb), hợp chất hữu cơ gốc chlor (PCBs, DDTs, Endosunfan) đối với nghêu Meretrix
Lyrata trưởng thành trong môi trường nhân tạo, Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm TP.
Hồ Chí Minh.
4. Lê Xuân Sinh (2010), "Đánh giá khả năng tích tụ thủy ngân (Hg) và kẽm (Zn)
trong nghêu M. lyrata ở khu vực cửa sông Bạch Đằng”, Tạp chí độc học, (14), tr. 29-31.
5. Đào Mạnh Tiến, Nghiên cứu đánh giá khả năng tích lũy các chất gây ô nhiễm
trong môi trường trầm tích ven bờ biển Việt Nam, Đề tài khoa học công nghệ cấp nhà nước
KC09.21/06-10.
6. Chu Chí Thiết, Martin S. Kumar, (2008), Tài liệu về kỹ thuật sản xuất giống
ngao Bến Tre (Meretrix lyrata Sowerby, 1851).
7. Cao Thị Thu Trang (2008), Đánh giá tình trạng ô nhiễm và suy thoái môi trường
khu vực cửa sông cấm - Bạch Đằng và đề xuất các giải pháp bảp vệ, Báo cáo đề tài cấp Viện

New York, pp. 143- 168.
19. Bordovskiy O. K. (1965): Accumulation and transformation of organic
substances in marine sediments, Marine Geology, Vol 3, pp. 3-114
20. Fitzgerald, W. F. , Gill, G. A. and Kim, J. P. (1984), “An equatorial Pacific
Ocean source of atmospheric mercury”, Science, Vol. 224 (4649), pp. 597-599.
21. Gesamp (1986), Review of potentially harmful substances: arsenic, mercury
and selenium, Geneva. IMO/ FAO/ UNESCO/ WMO/ WHO/ IAEA/ UN/ UNEP Joint
Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Pollution, World Health Organization
(Reports and Studies No. 28).
22. Griesbauer, L. (2007), Methylmercury contamination in fish and shellfish, CSA
Discovery Guides.
23. IPCS (International Programme on Chemical Safety) (1990), Environmental
Health Criteria Document 101: Methylmercury, Geneva: World Health Organization.
24. John F., Wild D., Mark Olson L., and Shane Olund D. (2002), Determination of
Methyl Mercury by Aqueous Phase Ethylation, Followed by Gas Chromatographic
Separation with Cold Vapor Atomic Fluorescence Detection, U.S Geological Survey
25. Kershaw, T.G., T.W. Clarkson, and P.H. Dhahir (1980), “The relationship
between blood-brain levels and dose of methylmercury in man”, Arch. Environ. Health, 35(1),
pp. 28-36.

20
26. Lambertsson, L. , (2005), Mercury species transformations in marine and
biological systems studied by isotope dilution mass spectrometry and stable isotope tracers,
Department of Chemistry, Umeå University, Umeå, Sweden.
27. Lindqvist, O., Jernelov, A., Johansson, K., & Rodhe, R. (1984), “Mercury
in the Swedish environment: global and local sources”, Solna, National Swedish
Environment Protection Board, pp. 105 (Report No. 1816).
28. Luis Carrasco, Sergi Diez, David X. Soto, Jordi Catalan, Josep M. Bayona
(2008), “Assessment of mercury and methylmercury pollution with zebra mussel (Dreissena
polymorpha) in the Ebro River (NE Spain) impacted bu industrial hazardous dumps”,

Springer-Verlag, pp. 129-172.
40. Salonen, J.T., K. Seppänen, K. Nyyssönen, H. Korpela, J. Kauhanen, M.
Kantola, J. Tuomilehto, H. Esterbauer, F. Tatzber, and R. Salonen (1995), “Intake of mercury
from fish, lipid peroxidation, and the risk of myocardial infarction and coronary,
cardiovascular, and any death in Eastern Finnish men”, Circulation, 91(3), pp. 645-655.
41. Sørensen, N., K. Murata, E. Budtz-Jørgensen, P. Weihe, and P. Grandjean
(1999), “Prenatal methylmercury exposure as a cardiovascular risk factor at seven years of
age”, Epidemiology, 10(4), pp. 370-375.
42. Spangler, W J., Spigarelli, J. L., and Miller, H. M. (1972), Studies on the
biomethylation of mercury, Midwest Research Institute, Kansas City.
43. Swedish Environmental Protection Board (1986), Mercury: Occurrence and
turnover of mercury in the environment, National Environmental Protection Board (Mercury
Report No. 3), Stockholm.
44. Szprengier-Juszkiewicz, T. (1988), “Evaluation of daily intake of mercury
with food stuffs in Poland”, Bromatol. Chem. Toksykol., 21, pp. 228-232.
45. The National Academies Press (2000), Toxicological effects of methylmercury,
pp. 16-18; 42-45.
46. Nguyễn Anh Tuấn và cộng sự, (2012), Environmental protection in Vietnam
chemical healthy sector, The 5
th
Regional Chemicals Management Forum
47. Tzong-shean Chin and Hon-Cheng Chen (1993), Toxic effects of mercury on the
hard clam, meretrix lusoria, in various salinities, National Taiwan University, Taipei,
Taiwan.
48. US Department of commerce (1978), Report on the chance of US seafood
consumers exceeding the current acceptable daily intake for mercury and on
recommended regulatory controls, US Department of Commerce, National Oceanic
and Atmospheric Administration, National Marine Fisheries Service, Washington, DC, pp.
1-198.
49. U. S. Environmental Protection Agency (1997), Mercury study report to