BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
PHAN THANH PHƢƠNG
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH
METYL THỦY NGÂN TRONG CÁC MẪU SINH HỌC
VÀ MÔI TRƢỜNG TẠI KHU VỰC KHAI THÁC VÀNG
THẦN SA, THÁI NGUYÊN
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
HÀ NỘI - 2019
Công trình đƣợc hoàn thành tại:
Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học
và Công nghệ Việt Nam
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Vũ Đức Lợi
2. PGS. TS. Lê Lan Anh
Phản biện 1:………………………………………………
Phản biện 2:………………………………………………
Phản biện 3:……………………………………………….
Thị Vân. “Đánh giá mức độ ô nhiễm metyl thủy ngân trong trầm tích
suối Nước Đục thuộc xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái
Nguyên”, Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 2019, Tập 24 (3),
123-129.
1
MỞ ĐẦU
Ô nhiễm môi trường đang là vấn đề toàn cầu được tất cả các quốc gia và
nhiều nhà khoa học quan tâm. Trong số các chất ô nhiễm tồn tại trong môi
trường thì kim loại nặng, đặc biệt là thủy ngân đóng một vai trò quan trọng
trong các quá trình chuyển hóa và tích lũy sinh học, khi xâm nhập vào cơ thể
các kim loại nặng sẽ gây ảnh hưởng lớn tới sức khỏe con người, chúng được
coi là một trong các tác nhân gây ung thư và các bệnh hiểm nghèo khác. Độc
tính của thuỷ ngân phụ thuộc vào dạng hóa học của nó; thủy ngân hữu cơ độc
hơn thuỷ ngân vô cơ, dạng độc nhất của thuỷ ngân là metyl thuỷ ngân
(CH3Hg+), dạng này được tích luỹ trong tế bào cá và động vật. Metyl thủy ngân
tan được trong mỡ, phần chất béo của các màng và trong não tủy. Đặc tính
nguy hiểm nhất của metyl thủy ngân là có thể chuyển dịch được qua màng tế
bào và thâm nhập vào mô của bào thai qua nhau thai.
Trên thế giới, đã có nhiều trường hợp nhiễm độc thủy ngân xảy ra ở quy mô
lớn. Năm 1953 - 1960 tại thành phố Minamata, Nhật Bản đã có 2955 người
nhiễm độc thuỷ ngân. Trong số những người bị nhiễm độc, đã có 45 người
chết. Những khuyết tật về gien đã được quan sát thấy ở trẻ em sơ sinh mà mẹ
của chúng ăn hải sản được khai thác từ vịnh. Tiếp đó năm 1972 tại Irac đã có
459 nông dân bị chết sau khi ăn phải lúa mạch nhiễm độc thuỷ ngân do thuốc
trừ sâu.
Thủy ngân được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp như hóa chất, phân
bón, chất dẻo, kỹ thuật điện, điện tử, sơn, tách vàng trong các quặng sa khoáng,
sản xuất các loại đèn huỳnh quang, pin, nhiệt kế, huyết áp kế, mỹ phẩm...
Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên.
Để đạt được mục tiêu trên, các nội dung nghiên cứu chính của luận án bao gồm:
- Khảo sát, lựa chọn các điều kiện tối ưu và xác nhận giá trị sử dụng của
phương pháp phân tích hàm lượng tổng thủy ngân trong mẫu trầm tích và mẫu
sinh học.
- Nghiên cứu, lựa chọn các điều kiện tối ưu và xác nhận giá trị sử dụng của
phương pháp phân tích hàm lượng metyl thủy ngân trong trầm tích bằng
phương pháp sắc ký khí sử dụng detector cộng kết điện tử (GC-ECD).
- Nghiên cứu, khảo sát và xây dựng quy trình phân tích hàm lượng metyl
thủy ngân trong mẫu sinh học bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
với kỹ thuật hóa hơi lạnh cải tiến kết hợp các kỹ thuật chiết lỏng - lỏng.
- Áp dụng quy trình phân tích xây dựng được để xác định hàm lượng tổng
thủy ngân và metyl thủy ngân trong mẫu trầm tích, sinh học tại khu vực khai
thác vàng Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên và đánh giá sự chuyển
hóa và tích lũy thủy ngân trong các đối tượng mẫu nghiên cứu trên.
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Thủy ngân trong tự nhiên và nguyên nhân gây ô nhiễm môi trƣờng
1.1.1. Thủy ngân trong tự nhiên
Thủy ngân (Hg) tồn tại chủ yếu ở các dạng 0, +1, +2, rất ít hợp chất của
thủy ngân tồn tại ở trạng thái oxit hóa +3. Trong tự nhiên thủy ngân tồn tại chủ
yếu ở các dạng sau:
- Dạng thủy ngân kim loại (Hgo), tồn tại ở trạng thái lỏng và hơi.
- Dạng thủy ngân vô cơ tồn tại ở các dạng như: HgS, HgO, Hg(OH)2,
Hg2Cl2, HgCl2, HgCN2, Hg(NO3)2,… có độ hòa tan khác nhau.
- Dạng có khả năng trao đổi ion (liên kết với Mn - Fe trong mẫu trầm tích).
- Dạng thủy ngân hữu cơ tồn tại ở các dạng như: (CH3)2Hg phân hủy chậm,
CH3Hg+ hầu như không phân hủy và các dạng thủy ngân hữu cơ RHgX;
- Dạng cặn dư (phần còn lại của thủy ngân bị ràng buộc bởi các nguyên tố
khác mà không thể chiết xuất được bởi các thuốc thử trước đó).
Trong tự nhiên, thủy ngân tồn tại chủ yếu dưới dạng các khoáng vật: xinaba
lĩnh vực công nghiệp khác nhau:
- Trong công nghiệp hóa chất: Thủy ngân được sử dụng phổ biến nhất là
công nghiệp sản xuất Cl2 và NaOH bằng phương pháp điện phân sử dụng điện
cực thủy ngân.
- Trong công nghiệp điện, điện tử: Thủy ngân được sử dụng để sản xuất
bóng đèn huỳnh quang, các thiết bị siêu dẫn, đồng hồ đo, pin oxit thủy ngân.
- Trong y học: Thủy ngân là một thành phần trong hỗn hợp để chữa các
bệnh sâu răng, hàn răng. Thủy ngân cũng được dùng làm thuốc sát trùng như
HgCl2. Nhiều hợp chất của thủy ngân được sử dụng làm chất bảo quản cho
nhiều loại dược phẩm.
- Trong nông nghiệp: Người ta sử dụng một lượng lớn các hợp chất của
thủy ngân hữu cơ để chống nấm mốc và làm sạch các hạt giống, và là thành
phần có trong thuốc bảo vệ thực vật.
- Trong khai thác vàng: Thủy ngân được sử dụng để tách vàng trong quặng
sa khoáng nhờ tạo hỗn hống.
Ngoài ra thủy ngân còn được sử dụng trong các thiết bị định hướng, các
dụng cụ đo nhiệt độ, áp suất, được sử dụng trong các lò phản ứng hạt nhân, làm
dung môi và xúc tác cho các kim loại hoạt động.
4
1.1.4. Nguyên nhân gây ô nhiễm thủy ngân trong môi trường
Nguồn phát thải thủy ngân vào môi trường gồm hai nguồn chính đó là
nguồn do phát thải tự nhiên và hoạt động của con người gây ra. Nguồn phát
thải do hoạt động của con người bao gồm: phát thải từ các sản phẩm phụ và
phát thải từ việc sử dụng thủy ngân có chủ ý. Nguồn sản phẩm phụ lớn nhất
phát thải ra thủy ngân là việc đốt các nhiên liệu hóa thạch, than thường chứa
các tạp chất thủy ngân và trong quá trình đốt than giải phóng ra thủy ngân vào
môi trường không khí.
1.2. Tính chất của thủy ngân
1.5.1. Giới hạn phát hiện LOD, giới hạn định lượng LOQ
1.5.2. Phương pháp xác định LOD và LOQ
1.5.3. Độ chính xác của phương pháp phân tích
5
1.6. Tình hình nghiên cứu phân tích Hg, Me-Hg trong và ngoài nƣớc
1.6.1. Tình hình nghiên cứu về khả năng tích lũy và chuyển hóa thủy ngân
- Tình hình nghiên cứu về tích lũy và chuyển hóa thủy ngân trên thế giới
- Tình hình nghiên cứu về tích lũy và chuyển hóa thủy ngân ở Việt Nam
1.6.2. Tình hình nghiên cứu về các phương pháp phân tích thủy ngân
- Tình hình nghiên cứu về phương pháp phân tích thủy ngân tổng số
- Tình hình nghiên cứu về phương pháp phân tích metyl thủy ngân
1.7. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
1.7.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội xã Thần Sa huyện Võ Nhai tỉnh
Thái Nguyên
1.7.2. Tình hình khai thác vàng trên địa bàn xã Thần Sa huyện Võ Nhai tỉnh
Thái Nguyên
Thái Nguyên phong phú và đa dạng về chủng loại khoáng sản. Các mỏ,
điểm mỏ ngoài các nguyên tố có giá trị kinh tế cao (Au, Ag, Bi, W, Zn…) còn
có chứa các nguyên tố độc hại (Hg, As, Cd…). Theo thời gian do tác động của
các yếu tố tự nhiên và con người sẽ làm phát tán chúng ra môi trường xung
quanh và có khả năng gây ô nhiễm cho môi trường đất, nước, không khí nếu
hàm lượng các nguyên tố độc hại vượt quá giới hạn cho phép.
Các mỏ, điểm khoáng sản độc hại trong tỉnh Thái Nguyên thường phân bố
ở những nơi có các dòng sông, suối chảy qua. Khi các con sông, con suối chảy
qua các khu vực có các mỏ chứa khoáng sản độc hại thì dưới tác dụng của
dòng chảy sẽ xói mòn, rửa trôi, hòa tan, vận chuyển và phát tán chúng ra môi
trường xung quang gây ô nhiễm cho môi trường sống.
Các khu mỏ, điểm mỏ chứa khoáng sản có kèm theo các nguyên tố độc hại có
2.2. Xác nhận giá trị sử dụng của quy trình phân tích hàm lƣợng tổng Hg
bằng phƣơng pháp CV-AAS
2.2.1. Xây dựng đường chuẩn xác định hàm lượng tổng Hg
2.2.2. Quy trình phân tích tổng Hg trong mẫu đất, trầm tích
2.2.3. Quy trình phân tích hàm lượng tổng Hg trong mẫu nước
2.2.4. Quy trình phân tích hàm lượng tổng Hg trong mẫu thủy sản, tóc và máu
2.3. Xác nhận giá trị sử dụng của quy trình phân tích hàm lƣợng Me-Hg
trong mẫu trầm tích bằng phƣơng pháp GC-ECD
2.3.1. Xây dựng đường chuẩn xác định Me-Hg bằng phương pháp GC-ECD
2.3.2. Quy trình phân tích hàm lượng Me-Hg trong mẫu trầm tích bằng
phương pháp GC-ECD
2.4. Nghiên cứu, xây dựng quy trình phân tích hàm lƣợng Me-Hg trong
mẫu sinh học bằng phƣơng pháp CV-AAS
2.4.1. Xây dựng đường chuẩn xác định Me-Hg bằng phương pháp CV-AAS
2.4.2. Quy trình phân tích hàm lượng Me-Hg trong mẫu sinh học bằng
phương pháp CV-AAS
2.5. Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu
2.5.1. Đối tượng nghiên cứu
- Các mẫu nghiên cứu:
Mẫu môi trường (trầm tích, nước) và mẫu thủy sản thuộc hệ thống
sông, suối trong khu vực khai thác vàng tại xã Thần Sa, huyện Võ Nhai,
tỉnh Thái Nguyên.
Mẫu sinh học ở người bao gồm mẫu tóc, máu của những người trực tiếp
khai thác và chế biến vàng tại xã Thần sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên.
- Quy trình phân tích các dạng thủy ngân trong các mẫu sinh học và
môi trƣờng:
Xác nhận giá trị sử dụng của quy trình phân tích thủy ngân tổng số bằng
phương pháp CV-AAS.
Xác nhận giá trị sử dụng của quy trình phân tích metyl thủy ngân bằng
phương pháp GC-ECD.
2.7. Xác định hàm lƣợng thủy ngân trong các mẫu môi trƣờng và sinh học
Trên cơ sở các quy trình phân tích đã nghiên cứu xây dựng và đánh giá,
tiến hành phân tích xác định hàm lượng thủy ngân tổng số và metyl thủy
ngân trong các mẫu môi trường và sinh học lấy tại xã Thần Sa, huyện Võ
Nhai, tỉnh Thái Nguyên.
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả xác nhận giá trị sử dụng của quy trình phân tích hàm lƣợng
tổng Hg bằng phƣơng pháp CV-AAS
3.1.1. Đường chuẩn xác định hàm lượng tổng Hg
3.1.2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)
3.1.3. Độ chính xác của phương pháp
3.2. Kết quả xác nhận giá trị sử dụng của quy trình phân tích hàm lƣợng
Me-Hg trong mẫu trầm tích bằng phƣơng pháp GC-ECD
3.2.1. Đường chuẩn xác định Me-Hg bằng phương pháp GC-ECD
3.2.2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)
3.2.3. Độ chính xác của phương pháp GC-ECD
8
3.3. Kết quả xây dựng quy trình phân tích hàm lƣợng Me-Hg trong mẫu
sinh học bằng phƣơng pháp CV-AAS
3.3.1. Quy trình phân tích Me-Hg trong mẫu sinh học bằng phương pháp
CV-AAS
Bảng tổng hợp kết quả các thí nghiệm khảo sát điều kiện quy trình xử lý
mẫu xác định metyl thủy ngân trong mẫu sinh học trên thiết bị CV-AAS theo
các bước từ (1) đến (3).
Bảng 3.14. Tổng hợp kết quả khảo sát các yếu tố trong quy trình xử lý mẫu xác
định Me-Hg trong mẫu sinh học bằng phương pháp CV-AAS
STT
1
ADC (a.u.)
1350
1150
950
750
550
350
150
-50
0
500
1000
1500
2000
2500
Thời gian (s)
Hình 3.13. Kết quả đo lặp các điểm nồng độ khi xây dựng đường chuẩn xác định
Me-Hg bằng phương pháp CV-AAS (sự phụ thuộc tín hiệu đo vào nồng độ)
0.7
0.8
0.9
1
1.1
Nồng độ CH3HgCl(µg/L-Hg)
Hình 3.14. Đường chuẩn xác định Me-Hg bằng phương pháp CV-AAS
Đường chuẩn trên hình 3.14 có phương trình: y = 1454,6 x + 34,771 với độ
dốc a = 1454,6 và hệ số tương quan R2 = 0,9998. Với thể tích mẫu là 5 mL thì
khoảng tuyến tính trong khoảng từ 0,05 đến 1,0 µg/L do đó phù hợp để phân
tích hàm lượng vết nguyên tố Hg trong các mẫu môi trường và sinh học
3.3.2.2. Xác định giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của
phương pháp
Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của quy trình phân
tích đã xây dựng được đánh giá trên nền mẫu sinh học có hàm lượng Me-Hg
thấp. Phân tích lặp 10 lần mẫu cá chuẩn DOLT-3 có hàm lượng metyl thủy
ngân là 1,590 ppm, lượng mẫu sử dụng là 1g theo quy trình đã xây dựng ở trên.
Kết quả phân tích và tính toán các đại lượng LOD, LOQ thu được ở bảng 3.16.
Bảng 3.16. Kết quả xác định LOD, LOQ của phương pháp
STT
Lần đo lặp
1,0011
1,0035
1,0005
1,0002
Giá trị trung bình ( )
Độ lệch chuẩn (SD)
LOD
LOQ
R
mHg (ng)
3,5279
3,3336
3,4506
3,4590
3,3273
3,4694
3,1308
3,3336
3,2729
3,3127
Hàm lƣợng Me-Hg trong
mẫu sinh học (ng Hg/g)
1,6880
1,5950
1,6510
1,6550
1,5920
Khối
lƣợng
cân (g)
1,0003
1,0043
1,0012
1,0025
1,0004
1,0015
Hàm lƣợng xác
định đƣợc trong
mẫu (ng/g)
1,6880
1,6703
1,6512
1,4890
1,5974
1,5685
Hàm lƣợng
trung bình
(ng/g)
Giá trị
chứng chỉ
(ng/g)
Độ chệch
3.4.1. Kết quả phân tích các mẫu môi trường
3.4.1.1. Mẫu trầm tích
21 mẫu trầm tích được lấy tại khu vực khai thác vàng thuộc xã Thần Sa
huyện Võ Nhai tỉnh Thái Nguyên, vị trí lấy mẫu được chia theo 3 khu vực Bãi
11
Mố, Thượng Kim và Hạ Kim. Khu vực Bãi Mố và Thượng Kim là hai khu vực
khai thác và chế biến nằm ở khu vực thượng nguồn suối nước đục còn khu vực
Hạ Kim nằm ở hạ nguồn.
Hàm lượng tổng thủy ngân được phân tích bằng phương pháp CV-AAS và
metyl thủy ngân được phân tích bằng phương pháp GC-ECD. Kết quả được
trình bày trong bảng 3.18 và Hình 3.15.
65.000
40.000
T-Hg (ppm)
60.000
QCVN 43:2012/BTNMT
55.000
Me-Hg (ppb)
50.000
35.000
.000
Ký hiệu mẫu
Hình 3.15. Hàm lượng tổng thủy ngân và metyl thủy ngân trong mẫu trầm tích
Biểu đồ trên hình 3.15 cho thấy có 17/21 (80,95%) mẫu có hàm lượng thủy
ngân tổng số lớn hơn giới hạn cho phép (0,5 ppm) theo Quy chuẩn Việt Nam
về chất lượng trầm tích (QCVN 43:2012/BTNMT). Hàm lượng thủy ngân tổng
số trong các mẫu trầm tích có giá trị trung bình là 5,68 ppm vượt trên 10 lần
quy chuẩn cho phép. Hàm lượng tổng thủy ngân trong mẫu trầm tích nhỏ nhất
là 0,30 ppm và cao nhất là 57,60 ppm. Mẫu trầm tích có hàm lượng thủy ngân
tổng số lớn nhất được quan sát tại khu vực Bãi Mố.
Hàm lượng metyl thủy ngân trong mẫu trầm tích tại khu vực nghiên cứu có
giá trị trung bình là 3,41 ppb. Hàm lượng Me-Hg nhỏ nhất là 0,31 ppb và lớn
nhất là 33,71 ppb. Điều đặc biệt là hàm lượng metyl thủy ngân cao nhất được
quan sát tại khu vực Hạ Kim nằm ở hạ lưu của khu vực khai thác. Để đánh giá
sự chuyển hóa của metyl thủy ngân, hàm lượng thủy ngân tổng số, metyl thủy
ngân và tỷ lệ Me-Hg/T-Hg được đánh giá tại 3 khu vực. Kết quả được đưa ra ở
hình 3.16, 3.17, 3.18 và 3.19.
Hàm lƣợng T-Hg(ppm)
12
9.000
8.000
7.000
6.000
5.000
4.000
4.000
3.000
2.000
1.000
.000
Me-Hg
Thượng Kim
Bãi Mố
Vị trí lấy mẫu
Hạ Kim
Hình 3.17. Hàm lượng trung bình Me-Hg trong mẫu trầm tích
tại các khu vực lấy mẫu khác nhau
Tuy nhiên, kết quả thu được từ hình 3.17 lại cho thấy hàm lượng metyl thủy
ngân tại khu vực Hại Kim (8,26 ppb) là cao nhất tiếp đến là khu vực Bãi Mố
(1,90 ppb) và Thượng Kim (1,89 ppb). Do đó có thể nhận thấy có sự chuyển
hóa từ các dạng thủy ngân vô cơ thành metyl thủy ngân trong trầm tích tại khu
vực Hạ lưu là Hạ Kim. Hàm lượng Me-Hg tại khu vực Hạ Kim cao gấp 4 lần
tại khu vực Thượng Kim và Bãi Mố, trong khi đó hàm lượng tổng thủy ngân tại
khu vực Hạ Kim thấp hơn 2,4 lần so với khu vực Bãi Mố và 1,5 lần so với khu
vực Thượng Kim.
13
0.3
5000
T-Hg/Me-Hg
4000
3000
2000
1000
0
Thượng Kim
Bãi Mố
Hạ Kim
Vị trí lấy mẫu
Hình 3.19. Tỷ lệ hàm lượng trung bình T-Hg so với hàm lượng trung bình MeHg trong trầm tích tại các vị trí khác nhau
14
Các kết quả này cũng phù hợp với các kết quả nghiên cứu trước đây [21],
theo các tác giả thuỷ ngân hoặc muối của nó có thể chuyển thành metyl thuỷ
ngân bởi các vi khuẩn yếm khí trong trầm tích và nước. Sự chuyển hoá này
được thúc đẩy bởi Co(III) trong coenzym vitamin B 12. Nhóm CH3- liên kết với
Co(III) trong coenzym được chuyển thành CH3Hg+ hoặc (CH3)2Hg dẫn đến sự
tích lũy metyl thuỷ ngân trong trầm tích và chúng được khuếch đại sinh học
qua chuỗi thức ăn.
HK I
HK II
HK III
HK IV
HK V
HK VI
BMI01
BMI02
BMI03
BMII01
BMII02
BMII03
BMIII01
BMIII02
BMIII03
BMIV01
BMIV02
0
Ký hiệu mẫu
Hình 3.20. Hàm lượng tổng thủy ngân (T-Hg) trong các mẫu nước
Biểu đồ trên hình 3.20 cho thấy nồng độ tổng thủy ngân trong mẫu nước rất
nhỏ, giá trị trung bình là 0,086 µg/l, nồng độ cao nhất được quan sát tại khi vực
Hạ Kim có nồng độ là 0,668 µg/l thấp hơn quy chuẩn cho phép là 1,0 µg/l theo
Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (QCVN
08:2008/BTNMT). Do hàm lượng tổng thủy ngân trong mẫu nước mặt rất nhỏ,
nên trong nghiên cứu này không thể đánh giá được mức độ chuyển hóa metyl
thủy ngân trong nước tại khu vực nghiên cứu.
1.000
.500
.000
Ký hiệu mẫu
Hình 3.21. Hàm lượng tổng thủy ngân và metyl thủy ngân
trong mẫu thủy sản
Kết quả thu được từ bảng 3.20 và hình 3.21 cho thấy: 16/24 (66,67%) mẫu
có hàm lượng thủy ngân tổng số lớn hơn giới hạn cho phép (0,5 ppm) về ô
nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm (QCVN 8-2:2011/BYT) và 15/24
(62,50%) mẫu có hàm lượng metyl thủy ngân lớn hơn giới hạn cho phép (0,5
ppm) về ô nhiễm kim loại nặng trong thực phẩm (QCVN 8-2:2011/BYT). Hàm
lượng thủy ngân tổng số trong các mẫu thủy sản có giá trị trung bình là 0,88
ppm vượt giới hạn an toàn theo quy chuẩn cho phép 1,8 lần còn hàm lượng
metyl thủy ngân trung bình trong mẫu thủy sản là 0,79 ppm vượt giới hạn an
toàn theo quy chuẩn cho phép là 1,6 lần. Mẫu thủy sản có hàm lượng thủy ngân
và metyl lớn lớn nhất là được thu tại khu vực Hạ Kim có hàm lượng T-Hg là
3,15 ppm và Me-Hg là 3,06 ppm.
Hàm lượng trung bình tổng thủy ngân, metyl thủy ngân và mối tương quan
giữa hàm lượng Me-Hg và T-Hg trong thủy sản được đánh giá tại 3 khu vực.
Kết quả được đưa ra ở hình 3.22, 3.23 và 3.24
16
1.200
Hàm lƣợng T-Hg (ppm)
1.000
.000
Thượng Kim
Bãi Mố
Hạ Kim
Vị trí lấy mẫu
Hình 3.23. Hàm lượng trung bình metyl thủy ngân trong mẫu thủy sản
tại các khu vực lấy mẫu khác nhau
Biểu đồ trên hình 3.22 và 3.23 cho thấy giá trị trung bình của hàm lượng
tổng thủy ngân trong mẫu thủy sản tại khu vực Hạ Kim (1,13 ppm) là lớn nhất,
tiếp theo đến Thượng Kim (0,79 ppm) và Bãi Mố (0,59) là thấp nhất. Tương tự,
hàm lượng metyl thủy ngân trong hải sản cũng có quy luật tương tự như hàm
lượng tổng thủy ngân, hàm lượng metyl thủy ngân tăng dần từ Bãi Mố (0,52
ppm) đến Thượng Kim (0,69 ppm) và Hạ Kim (1,04 ppm).
17
100.000
Me-Hg/ T-Hg (%)
95.000
Me-Hg/T-Hg
90.000
85.000
18
3.500
3.000
Me-Hg (ppm)
2.500
y = 0.9247x - 0.0232
R² = 0.9837
2.000
1.500
1.000
.500
.000
.000
.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
19
T-Hg và Me-Hg (ppm)
nhiễm thủy ngân và metyl thủy ngân trong tóc được trình bày trong bảng 3.21
và hình 3.26.
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
33.546
.947
.825
T-Hg
Me-Hg
với keratin tạo ra các protein cấu tạo nên tóc. Các quá trình trên được mô tả
theo hình dưới đây.
20
Tãc
Protein
Mªtyl thñy ng©n
Axit amin
Ch©n tãc
Thµnh m¹ch m¸u
Hình 3.27. Sự chuyển hóa của metyl thủy ngân trong tóc
Các kết quả nghiên cứu trên nhóm chứng, tỷ lệ hàm lượng metyl thủy ngân
trên tổng thủy ngân hoàn toàn tuân theo quy luật trên do nhóm đối chứng phơi
nhiễm với thủy ngân thông qua chuỗi thực ăn có chứa Me-Hg. Còn đối với
nhóm tạo hỗn hống hàm lượng thủy ngân trong tóc cao ngoài phơi nhiễm thông
thường thông qua chuỗi thức ăn có chứa metyl thủy ngân còn có nguồn phơi
nhiễm khác là hơi thủy ngân được hấp thụ vào tóc dẫn đến hàm lượng tổng
thủy ngân cao và tỷ lệ giữa hàm lượng metyl thủy ngân trên tổng thủy ngân
nhỏ và không tuân theo quy luật thông thường.
Mối tương quan giữa hàm lượng thủy ngân tổng số và metyl thủy ngân
trong nhóm chứng và nhóm tạo hỗn hống được đưa ra ở hình 3.28 và 3.29.
2.000
1.200
Me-Hg (ppm)
1.000
.800
.600
.400
.200
.000
.000
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
T-Hg (ppm)
Hình 3.29. Tương quan giữa hàm lượng T-Hg và Me-Hg trong tóc
của nhóm tạo hỗn hống
Nnóm khai thác
Hình 3.30. Hàm lượng thủy ngân trong máu của các đối tượng nghiên cứu
22
T-Hg trong máu (ppb)
Kết quả thu được từ hình 3.30 cho thấy hàm lượng T-Hg trong máu nhóm
tạo hỗn hống gấp hơn 3 lần trong nhóm chứng và gấp hơn 2,5 lần trong nhóm
khai thác. Kết quả trên cho thấy trong các công nhân khai thác vàng thì nhóm
tạo hỗn hống có mức độ phơi nhiễm cao hơn và hàm lượng thủy ngân trong
máu của nhóm đối tượng này vượt quá giới hạn cảnh báo của WHO là 10 ppb.
Mối tương quan giữa hàm lượng tổng thủy ngân trong tóc và trong máu đã
được nhiều tác giả nghiên cứu do tóc cũng là một chỉ số để xác định mức độ
phơi nhiễm thủy ngân, mặt khác mẫu tóc dễ dàng lấy hơn so với mẫu máu. Mối
tương quan giữa hàm lượng tổng thủy ngân trong máu và trong tóc của nhóm
chứng và nhóm công nhân khai thác vàng được đưa ra ở hình 3.31 và 3.32.
9.000
8.000
7.000
6.000
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
.000
.000
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
T-Hg trong tóc (ppm)
Hình 3.32. Tương quan giữa hàm lượng T-Hg trong máu và tóc
của nhóm tạo hỗn hống
Hàm lượng T-Hg trong máu và tóc của nhóm nhóm chứng có sự tương
quan tốt, hệ số tương quan là 0,817 và hàm lượng thủy ngân trong tóc lớn hơn
hàm lượng thủy ngân trong máu. Trong khi đó không tìm được môi tương quan
giữa hàm lượng thủy ngân trong mẫu tóc và mẫu máu của nhóm công nhân
khai thác vàng.