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


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

luận án.
Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Khoa học - Đại học
Thái Nguyên, lãnh đạo và các đồng nghiệp Khoa Hóa học, phòng QT - PV đã động
viên, chia sẻ và tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận án.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, ngƣời thân và bạn
bè, đã luôn động viên khích lệ tinh thần và ủng hộ cho tôi hoàn thành luận án.
Hà Nội, tháng 10 năm 2019
Tác giả

Phan Thanh Phƣơng


iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ.................................................................. viii
KÝ HIỆU TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT .................................................................. xi
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 3
1.1. Thủy ngân trong tự nhiên và nguyên nhân gây ô nhiễm môi trƣờng ................... 3
1.1.1. Thủy ngân trong tự nhiên .................................................................................. 3
1.1.2. Chu trình chuyển hóa của thủy ngân trong môi trƣờng .................................... 3
1.1.3. Ứng dụng của thủy ngân ................................................................................... 6
1.1.4. Nguyên nhân gây ô nhiễm thủy ngân trong môi trƣờng ................................... 7
1.2. Tính chất của thủy ngân ..................................................................................... 13
1.2.1. Tính chất vật lý, hóa học của Hg .................................................................... 13
1.2.2. Tính chất đặc trƣng của thủy ngân .................................................................. 14

phƣơng pháp CV-AAS .............................................................................................. 52
2.2.1. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng tổng Hg .................................... 52
2.2.2. Quy trình phân tích tổng Hg trong mẫu đất, trầm tích .................................... 53
2.2.3. Quy trình phân tích hàm lƣợng tổng Hg trong mẫu nƣớc ............................... 54
2.2.4. Quy trình phân tích hàm lƣợng tổng Hg trong mẫu thủy sản, tóc và máu ...... 55
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 .............................................................. 56
2.3.1. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định Me-Hg bằng phƣơng pháp GC-ECD ......... 56
2.3.2. Quy trình phân tích hàm lƣợng Me-Hg trong mẫu trầm tích bằng phƣơng
pháp GC-ECD ........................................................................................................... 57
2.4. Nghiên cứu, xây dựng quy trình phân tích hàm lƣợng Me-Hg trong mẫu
sinh học bằng phƣơng pháp CV-AAS....................................................................... 58
2.4.1. Xây dựng đƣờng chuẩn xác định Me-Hg bằng phƣơng pháp CV-AAS ......... 58
2.4.2. Quy trình phân tích hàm lƣợng Me-Hg trong mẫu sinh học bằng phƣơng
pháp CV-AAS ........................................................................................................... 59
2.5. Đối tƣợng và phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................. 60
2.5.1. Đối tƣợng nghiên cứu...................................................................................... 60
2.5.2. Phƣơng pháp nghiên cứu................................................................................. 61


v
2.6. Lấy mẫu và xử lí mẫu......................................................................................... 64
2.6.1. Vị trí lấy mẫu .................................................................................................. 64
2.6.2. Lấy mẫu và bảo quản mẫu .............................................................................. 65
2.7. Xác định hàm lƣợng thủy ngân trong các mẫu môi trƣờng và sinh học ............ 69
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 70
3.1. Kết quả xác nhận giá trị sử dụng của quy trình phân tích hàm lƣợng tổng
Hg bằng phƣơng pháp CV-AAS ............................................................................... 70
3.1.1. Đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng tổng Hg .................................................... 70
3.1.2. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lƣợng (LOQ) .............................. 72

Bảng 1.4. Giới hạn ô nhiễm thủy ngân (Hg) trong thực phẩm (trích QCVN 82:2011/BYT) ............................................................................................ 19
Bảng 1.5. Giá trị giới hạn các thông số chất lƣợng nƣớc mặt (trích QCVN
08:2008/BTNMT) .................................................................................... 20
Bảng 1.6. Độ lặp lại tối đa chấp nhận tại các nồng độ khác nhau (theo AOAC) ..... 32
Bảng 1.7. Độ thu hồi chấp nhận ở các nồng độ khác nhau (theo AOAC) ................ 34
Bảng 1.8. Hàm lƣợng thủy ngân trong máu (ng/L)................................................... 37
Bảng 2.1. Các điều kiện đo phổ hấp thụ nguyên tử của thủy ngân ........................... 62
Bảng 2.2. Các điều kiện đo metyl thủy ngân bằng phƣơng pháp sắc ký khí GCECD ......................................................................................................... 63
Bảng 2.3. Các điều kiện đo metyl thủy ngân bằng phƣơng pháp HPLC -ICP MS............................................................................................................ 63
Bảng 3.1. Kết quả đo lặp các điểm nồng độ khi xây dựng đƣờng chuẩn xác
định hàm lƣợng tổng Hg .......................................................................... 71
Bảng 3.2. Kết quả đo lặp 01 mẫu trầm tích 10 lần để xác định LOD, LOQ ............. 72
Bảng 3.3. Kết quả đo lặp mẫu máu để xác định LOD và LOQ ................................ 73
Bảng 3.4. Kết quả đo lặp xác định tổng Hg trong mẫu chuẩn MESS-3 ................... 74
Bảng 3.5. Kết quả đo lặp xác định tổng Hg trong mẫu chuẩn DOLT-3 ................... 74
Bảng 3.6. Kết quả đo lặp xác định tổng Hg trong mẫu chuẩn DORM-2 .................. 75
Bảng 3.7. Kết quả phân tích tổng Hg trong mẫu nƣớc thêm chuẩn để đánh giá
độ thu hồi ................................................................................................. 76
Bảng 3.8. Kết quả đo lặp các điểm nồng độ khi xây dựng đƣờng chuẩn xác
định Me-Hg bằng phƣơng pháp GC-ECD ............................................... 77
Bảng 3.9. Kết quả xác định LOD và LOQ của quy trình phân tích metyl thủy
ngân trong mẫu trầm tích ......................................................................... 78


vii
Bảng 3.10. Kết quả phân tích metyl thủy ngân trong mẫu chuẩn đƣợc chứng
nhận IAEA-405 ........................................................................................ 79
Bảng 3.11. Ảnh hƣởng của nồng độ KOH đến hiệu suất thu hồi Me-Hg ................. 82
Bảng 3.12. Ảnh hƣởng của thời gian gia nhiệt đến hiệu suất thu hồi Me-Hg .......... 83
Bảng 3.13. Ảnh hƣởng tác nhân tạo phức và tỷ lệ dung môi chiết đến hiệu suất

Hình 1.7. Quy trình phân tích metyl thủy ngân cải tiến ............................................... 44
Hình 1.8. Tóm tắt quy trình xử lý mẫu để phân tích metyl thủy ngân bằng
phƣơng pháp CV-AAS ................................................................................. 45
Hình 1.9. Sơ đồ huyện Võ Nhai ...................................................................................... 46
Hình 1.10. Sơ đồ xã Thần Sa ........................................................................................... 47
Hình 2.1. Quy trình phân tích hàm lƣợng tổng Hg trong mẫu đất/ trầm tích ............ 53
Hình 2.2. Quy trình phân tích hàm lƣợng tổng Hg trong mẫu nƣớc ........................... 54
Hình 2.3. Quy trình phân tích hàm lƣợng thủy ngân tổng số trong mẫu sinh
học (thủy sản, tóc, máu) ............................................................................... 55
Hình 2.4. Quy trình phân tích Me-Hg trong mẫu trầm tích bằng phƣơng pháp
GC-ECD ......................................................................................................... 57
Hình 2.5. Quy trình khảo sát lựa chọn điều kiện chiết chọn lọc Me-Hg .................... 60
Hình 2.6. Sơ đồ khối của hệ thiết bị phân tích thủy ngân ............................................ 62
Hình 2.7. Sơ đồ vị trí lấy mẫu môi trƣờng ..................................................................... 64
Hình 2.8. Sơ đồ vị trí lấy mẫu thủy sản .......................................................................... 64
Hình 3.1. Kết quả đo lặp các điểm nồng độ khi xây dựng đƣờng chuẩn xác
định hàm lƣợng tổng Hg (sự phụ thuộc tín hiệu đo vào nồng độ) .......... 70
Hình 3.2. Đƣờng chuẩn xác định tổng Hg bằng phƣơng pháp CV- AAS (sự
phụ thuộc tín hiệu đo vào nồng độ)............................................................. 71
Hình 3.3. Đƣờng chuẩn xác định Me-Hg bằng phƣơng pháp GC-ECD .................... 77
Hình 3.4. Quy trình phân tích metyl thủy ngân trong các mẫu sinh học .................... 80


ix
Hình 3.5. Quy trình tiền xử lý mẫu sinh học để phân tích Me-Hg .............................. 81
Hình 3.6. Ảnh hƣởng của nồng độ KOH đến hiệu suất thu hồi Me-Hg ..................... 82
Hình 3.7. Ảnh hƣởng của thời gian gia nhiệt đến hiệu suất thu hồi Me-Hg .............. 83
Hình 3.8. Quy trình tách Me-Hg ..................................................................................... 85
Hình 3.9. Ảnh hƣởng tác nhân tạo phức và tỷ lệ dung môi chiết đến hiệu suất
thu hồi của Me-Hg......................................................................................... 86

Hình 3.26. Hàm lƣợng T-Hg, Me-Hg trong mẫu tóc của nhóm đối chứng và
nhóm tạo hỗn hỗng ...................................................................................... 108
Hình 3.27. Sự chuyển hóa của metyl thủy ngân trong tóc ......................................... 109
Hình 3.28. Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng T-Hg và Me-Hg trong tóc của
nhóm đối chứng ........................................................................................... 110
Hình 3.29. Tƣơng quan giữa hàm lƣợng T-Hg và Me-Hg trong tóc của nhóm
tạo hỗn hống ................................................................................................. 110
Hình 3.30. Hàm lƣợng thủy ngân trong máu của các đối tƣợng nghiên cứu ........... 113
Hình 3.31. Tƣơng quan giữa hàm lƣợng T-Hg trong máu và tóc của nhóm chứng ....... 113
Hình 3.32. Tƣơng quan giữa hàm lƣợng T-Hg trong máu và tóc của nhóm tạo
hỗn hống ....................................................................................................... 114


xi
KÝ HIỆU TỪ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT
Chữ
viết tắt
AAS
Abs - A
ADI
AES
AOAC
ASTM
CV-AAS
F-AAS
CRM
GF-AAS
PTWI
F-AES
ICP-OES

chính thống
American Society for Testing and
Hiệp hội thử nghiệm vật liệu Hoa
Materials
Kỳ
Cold Vapor Atomic Absorption
Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ
Spectroscopy
nguyên tử kỹ thuật hóa hơi lạnh
Flame Atomic Absorption
Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ
Spectrometry
nguyên tử ngọn lửa
Certified Reference Material
Mẫu chuẩn đƣợc chứng nhận
Graphite furnace atomic absorption Phổ hấp thụ nguyên tử không
spectrometry
ngọn lửa
Lƣợng ăn vào hàng tuần có thể
Provisional Tolerable Weekly Intake
chấp nhận đƣợc tạm thời
Flame Atomic Emission
Phƣơng pháp quang phổ phát xạ
spectrometry
nguyên tử ngọn lửa
Phƣơng pháp quang phổ phát xạ
Inductively Coupled Plasma-Optical
nguyên tử ghép cặp plasma cao
Emission Spectroscopy
tần cảm ứng

Tổ chức Y tế Thế giới
Gas Chromatograply _ Electron
Sắc ký khí kết hợp với detector
Capture Detector
bắt điện tử (GC-ECD)


1
MỞ ĐẦU
Ô nhiễm môi trƣờng đang là vấn đề toàn cầu đƣợc tất cả các quốc gia và
nhiều nhà khoa học quan tâm. Trong số các chất ô nhiễm tồn tại trong môi trƣờng
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 hƣởng lớn tới sức khỏe con ngƣời, chúng đƣợc coi là một trong các tác
nhân gây ung thƣ 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 đƣợc tích luỹ trong tế bào cá
và động vật. Metyl thủy ngân tan đƣợc 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
đƣợc qua màng tế bào và thâm nhập vào mô của bào thai qua nhau thai.
Trên thế giới, đã có nhiều trƣờng hợp nhiễm độc thủy ngân xảy ra ở quy mô
lớn. Năm 1953 - 1960 tại thành phố Minamata, Nhật Bản đã có 2955 ngƣời nhiễm
độc thuỷ ngân. Trong số những ngƣời bị nhiễm độc, đã có 45 ngƣời chết. Những
khuyết tật về gien đã đƣợc quan sát thấy ở trẻ em sơ sinh mà mẹ của chúng ăn hải
sản đƣợc 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 đƣợc sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp nhƣ 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...
Theo báo cáo của Cục hóa chất - Bộ Công thƣơng, năm 2016, Việt Nam có 4

Để đạt đƣợc mục tiêu trên, các nội dung nghiên cứu chính của luận án bao gồm:
- Khảo sát, lựa chọn các điều kiện tối ƣu và xác nhận giá trị sử dụng của
phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng tổng thủy ngân trong mẫu trầm tích và mẫu
sinh học.
- Nghiên cứu, lựa chọn các điều kiện tối ƣu và xác nhận giá trị sử dụng của
phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng metyl thủy ngân trong trầm tích bằng phƣơng
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 lƣợng metyl
thủy ngân trong mẫu sinh học bằng phƣơng 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 đƣợc để xác định hàm lƣợng 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 tƣợng mẫu nghiên cứu trên.


3
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 [1]:
- Dạng thủy ngân kim loại (Hgo), tồn tại ở trạng thái lỏng và hơi.
- Dạng thủy ngân vô cơ tồn tại ở các dạng nhƣ: 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 nhƣ: (CH3)2Hg phân hủy chậm,
CH3Hg+ hầu nhƣ không phân hủy và các dạng thủy ngân hữu cơ RHgX;
- Dạng cặn dƣ (phần còn lại của thủy ngân bị ràng buộc bởi các nguyên tố

(4) Sự chuyển hóa thành sunfua thủy ngân không tan.
(5) Sự chuyển hóa hóa học và chuyển hóa sinh học thành các dạng dễ hòa
tan, trong đó có 5 quá trình chuyển hóa lớn:
 Quá trình metyl hóa thủy ngân.
 Quá trình đề metyl hóa thủy ngân.
 Quá trình khử Hg2+ thành thủy ngân kim loại Hgo.
 Quá trình oxy hóa Hgo thành Hg2+.
 Tác động của các vi sinh vật chuyển hóa Hg2+ thành các dạng chất hữu cơ
khác nhau.


5
(6) Quay trở lại khí quyển hoặc tích lũy sinh học trong chuỗi thức ăn.
Trong không khí thủy ngân tồn tại ở dạng hơi nguyên tử, dạng metyl thủy
ngân hoặc dạng liên kết với các hạt lơ lửng. Trong nƣớc biển và đất, thủy ngân vô
cơ bị metyl hóa thành các dạng metyl thủy ngân và đƣợc tích lũy vào động vật. Một
phần thủy ngân này liên kết với lƣu huỳnh tạo thành kết tủa thủy ngân sunfua và giữ
lại trong trầm tích.
Quá trình metyl hoá thủy ngân là yếu tố quan trọng nhất góp phần đƣa thủy
ngân vào trong chuỗi thức ăn. Sự chuyển hoá sinh học của các hợp chất thuỷ ngân
vô cơ thành các hợp chất metyl thuỷ ngân có thể xảy ra trong trầm tích, trong
nƣớc và cả trong cơ thể sinh vật [10]. Các phản ứng đề metyl hoá xảy ra cùng với
quá trình bay hơi của dimetyl thuỷ ngân làm giảm lƣợng metyl thuỷ ngân trong
môi trƣờng nƣớc. Khoảng gần 100% thuỷ ngân tích luỹ sinh học trong cá là dạng
metyl thuỷ ngân. Có nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tích luỹ sinh học của
thuỷ ngân trong môi trƣờng nƣớc, bao gồm độ axit (pH), chiều dài của chuỗi thức
ăn, nhiệt độ, các chất hữu cơ hoà tan...Thuỷ ngân sẽ tích luỹ trong sinh vật khi quá
trình hấp thu lớn hơn quá trình đào thải thuỷ ngân. Mặc dù tất cả các dạng của
thuỷ ngân đều có thể tích luỹ tới một mức nhất định, metyl thuỷ ngân tích luỹ
nhiều hơn các dạng khác của thuỷ ngân. Quá trình sản sinh và tích luỹ metyl thuỷ

- Trong khai thác vàng: Thủy ngân đƣợc sử dụng để tách vàng trong quặng
sa khoáng nhờ tạo hỗn hống.
Ngoài ra thủy ngân còn đƣợc sử dụng trong các thiết bị định hƣớng, các dụng
cụ đo nhiệt độ, áp suất, đƣợc sử dụng trong các lò phản ứng hạt nhân, làm dung môi
và xúc tác cho các kim loại hoạt động.
1.1.4. Nguyên nhân gây ô nhiễm thủy ngân trong môi trường
Nguồn phát thải thủy ngân vào môi trƣờng gồm hai nguồn chính đó là nguồn
do phát thải tự nhiên và hoạt động của con ngƣời gây ra. Nguồn phát thải do hoạt
động của con ngƣời 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 thƣờng chứa các tạp chất thủy ngân và trong
quá trình đốt than giải phóng ra thủy ngân vào môi trƣờng không khí.
1.1.4.1. Ô nhiễm thủy ngân do tự nhiên
Nguồn phát thải tự nhiên là kết quả của sự phong hóa vỏ trái đất, lƣợng thủy
ngân phát thải từ nguồn này chiếm từ 5 đến 30 % lƣợng thủy ngân phát ra. Ở các
nƣớc có nhiều thủy ngân Nga, Mỹ, Tây Ban Nha và Ý, nguồn phát thải thủy ngân
vào tự nhiên khoảng 2700 đến 6000 tấn/năm [3, 11, 12]. Trong tự nhiên thủy ngân
có mặt ở khắp nơi trong môi trƣờng, có khoảng 10.000 tấn/năm đƣợc thải vào môi
trƣờng do việc khử khí của vỏ trái đất [13].
1.1.4.2. Ô nhiễm thủy ngân do các hoạt động của con người
 Phát thải thủy ngân trên thế giới
Trong tự nhiên thủy ngân có mặt ở khắp nơi trong môi trƣờng, có khoảng
20.000 tấn/năm do hoạt động nhân tạo thải vào môi trƣờng [13]. Lƣợng phát thải
Hg từ hoạt động đốt than là nguồn phát thải chính của con ngƣời gây ra sự ô nhiễm
Hg trong khí quyển. Theo tác giả [14] ƣớc tính lƣợng phát thải thủy ngân sẽ tăng
lên với tốc độ 5% mỗi năm. Việc đốt rác thải đô thị phát thải 5,6%; nhà máy sản
xuất pin thủy ngân, sản xuất clo và kiềm phát thải 4%; động cơ đốt trong 3,5% và
đốt rác thải y tế 1% [15] phát thải thủy ngân vào môi trƣờng. Lƣợng phát thải thủy
ngân của các khu vực trên thế giới đã đƣợc tác giả [16] đƣa ra trên hình 1.2.


Việt Nam là quốc gia đang phát triển, hiện nay rất nhiểu tỉnh thành có các
khu công nghiệp, khu chế xuất và khu kinh tế. Các khu công nghiệp trên cả nƣớc đã
tạo bộ mặt mới cho nền công nghiệp Việt Nam. Các khu công nghiệp đƣợc phân bố
trên 54 tỉnh thành, chủ yếu ở vùng Đông Nam bộ, đồng bằng sông Hồng và ven
biển miền Trung. Sự phát triển các khu công nghiệp góp phần thúc đẩy kinh tế của
nhiều tỉnh thành, hệ thống giao thông đƣợc cải thiện, đời sống nhân dân đƣợc dần
dần nâng cao. Tuy nhiên, song song với lợi ích về kinh tế cũng xuất hiện rất nhiều
vấn đề liên quan đến môi trƣờng. Do các khu công nghiệp thƣờng gần quốc lộ, khu
dân cƣ, gần các dòng sông để thuận tiện cho sự giao dịch của doanh nghiệp, đã làm
cho môi trƣờng ngày càng ô nhiễm.
Việt Nam đã ký kết công ƣớc Minamata về thủy ngân vào tháng 11 năm
2013 tại Nhật Bản và phê duyệt công ƣớc vào tháng 6 năm 2017. Mục tiêu chính
của Công ƣớc Minamata là bảo vệ sức khỏe con ngƣời và môi trƣờng do ảnh hƣởng
của thủy ngân gây ra. Công ƣớc đƣa ra quy định kiểm soát, cung cấp thông tin về
các hoạt động liên quan đến khai thác, xuất nhập khẩu, kinh doanh, sử dụng, lƣu trữ
và hạn chế sử dụng thủy ngân trong các ngành công nghiệp và các điều khoản
không sử dụng thủy ngân trong các quy trình công nghệ không sử dụng thủy ngân


9
nhằm bảo vệ sức khỏe con ngƣời và môi trƣờng do phát thải nhân sinh của thủy
ngân và các hợp chất thủy ngân. Nhật Bản là quốc gia đi đầu trong việc loại bỏ sử
dụng thủy ngân để sản xuất clo - kiềm và axetandehyt và đã chuyển đổi các quy
trình sản xuất này sang phƣơng pháp không thủy ngân. Ví dụ nhƣ xút đƣợc sản xuất
theo quy trình trao đổi ion, quy trình màng ngăn. Từ năm 1999, quy trình trao đổi
ion đã đƣợc sử dụng cho toàn bộ hoạt động sản xuất tại Nhật Bản [17].
Nguồn phát thải thủy ngân ở Việt Nam vào môi trƣờng rất đa dạng nhƣ:
- Tiêu thụ năng lƣợng
- Sản xuất nhiên liệu
- Sản xuất kim loại thô


Thiêu / đốt chất thải

16%

0%

Thu gom chất thải và xử lý nƣớc thải
Hỏa táng và địa táng

Hình 1.3. Nguồn phát thải thủy ngân tại Việt Nam năm 2016[17]
Theo báo cáo điều tra thủy ngân quốc gia [17] lƣợng phát thải thủy ngân
hàng năm của Việt Nam là 49.131 kg/năm. Trong đó đốt than và sản xuất các loại
nguyên liệu khác chiếm 27 %; đốt chất thải kín và lộ thiên ngoài trời chiếm 25 %;
sử dụng và thải bỏ các loại sản phẩm khác chiếm 19 %; sản xuất kim loại (loại trừ
sản xuất vàng bằng phƣơng pháp hỗn hống) chiếm 8% lƣợng thủy ngân phát thải.


10
Cũng theo báo cáo này lƣợng thủy ngân phát thải vào không khí khoảng 29.238 kg
(9,5%) trong tổng số 49.131 kg, còn lại là thải vào đất, nƣớc và trong các sản
phẩm khác.

6%

Không khí

12%

Nƣớc

tích ở khu vực hạ lƣu của sông Sieraa Nevada cao hơn so với ở thƣợng nguồn,


11
nguyên nhân là do các mỏ vàng khai thác ở vùng đó gây ra. Egler và công sự [25]
đã nghiên cứu tổng nồng độ thủy ngân trong đất và rau có mối quan hệ với nồng độ
thủy ngân trong đất và rau trong hai khu mỏ vàng nhỏ ở São Chico và Creporizinho
của Amazon, Braxin. Nghiên cứu chỉ ra rằng nồng độ thủy ngân của các mẫu đất
cao dẫn đến hàm lƣợng thủy ngân trong rau ở hai khu vực trên cao hơn tiêu chuẩn
cho phép hàm lƣợng thủy ngân trong rau. Trung Quốc là đất nƣớc giàu tài nguyên
khoáng sản và khai thác vàng có lịch sử lâu dài, trong quá khứ họ sử dụng kỹ thuật
pha trộn thủy ngân để tách vàng. Các mỏ vàng, mỏ thủy ngân ô nhiễm tập trung ở
các khu vực Sơn Tây, cho thấy tổng thủy ngân trong môi trƣờng không khí cao hơn
nhiều so với nồng độ trung bình của Trung Quốc, hàm lƣợng thủy ngân đạt 18.000
ng/m3. Nồng độ thủy ngân trong đất có nơi cao nhất là 19,50 mg/kg, cao hơn nhiều
so với nồng độ thủy ngân trung bình là 0,25 mg/kg. Tổng thủy ngân trong trong rau
và lúa mì từ 42 mg/kg đến 640 mg/kg, đều vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép của Trung
Quốc (trong rau là 0,01 mg/kg và trong cá là 0,02 mg/kg) [26]. D. Meng và cộng sự
[27] đã nghiên cứu ảnh hƣởng của thủy ngân dƣ trong quá trình pha trộn tinh chế
vàng đến môi trƣờng. Nồng độ thủy ngân trong khí quyển đƣợc xác định vào mùa
thu năm 2011 và mùa xuân năm 2012. Kết quả chỉ ra rằng giá trị tối đa của thủy
ngân trong không khí là 25 ng/m3 vào mùa thu và 19,5 ng/m3 vào mùa đông, trong
đất là 2,06 mg/kg vào mùa thu và 2,51 mg/kg mùa xuân. Trong nghiên cứu tác giả
nhận thấy nồng độ thủy ngân trong không khí và trong đất cao thƣờng ở các khu
vực mỏ vàng và khu vực chất thải khai thác vàng.
Việt Nam có các mỏ vàng phân bố rải rác ở nhiều nơi với quy mô nhỏ, trữ
lƣợng vàng ƣớc tính khoảng vài nghìn tấn. Hiện nay Việt Nam đã phát hiện gần 500
điểm quặng và mỏ vàng gốc (quặng vàng gốc thực thụ và các loại quặng khác có
chứa vàng). Trong các điểm mỏ đã có gần 30 nơi đƣợc tìm kiếm thăm dò và đánh
giá trữ lƣợng với số lƣợng khoảng 300 tấn vàng. Các mỏ vàng tại các vùng miền núi


Không khí
.00

10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 110.00
Lượng thủy ngân phát thải, kg Hg/năm

Hình 1.5. Lƣợng thủy ngân phát thải vào môi trƣờng từ hoạt động chiết tách vàng
tại Việt Nam năm 2016[17]
Khai thác vàng có phép có sử dụng xyanua, khai thác vàng trái phép sử dụng
xyanua và thủy ngân nếu không đƣợc xử lý đều gây ra các hậu quả nghiêm trọng
đối với con ngƣời và môi trƣờng. Xyanua (CN-) rất độc có thể làm cho cá bị chết
với nồng đột 0,04 mg/L (đối với cá hồi), ở nồng độ xyanua vƣợt quả 5 mg/L gây