THẢO LUẬN NHÓM: CHỦ ĐỀ TÌM HIỂU HÌNH THÁI, SỰ CHUYỂN HÓA VÀ ĐỘC HỌC CỦA THỦY NGÂN TRONG MÔI TRƯỜNG MỤC LỤC Giới Thiệu Về Thủy Ngân Con Đường Di Chuyển Trong Hệ Sinh Thái Và Cơ Thể Sinh Vật Của Thủy Ngân Khả Năng Tích Lũy, Chuyển Hóa Và Phân Giải Của Thủy Ngân Trong Môi Trường Tự Nhiên Và Cơ Thể Sinh Vật Khả Năng Tác Động Của Thủy Ngân Đến Con Người Và Hệ Sinh Thái Ở Mỗi Trạng Thái Tồn Tại Kết Luận Và Tài Iệu Tham Khảo I Giới thiệu thủy ngân a Nguồn gốc phát sinh trình sản xuất  Trong tự nhiên: nhiều thủy ngân, bắt gặp dạng tự sinh dạng giọt nhỏ li ti Khoáng vật chủ yếu thủy ngân thần sa (HgS) Thần sa kết hợp bình thường oxide thời tiết, hòa tan tốt nước Thủy ngân có nhiều đất, biển chấn động địa chất, núi lửa từ khí thải tự nhiên vỏ địa cầu Một số vi khuẩn yếm khí metyl hóa thủy ngân thành metyl thủy ngân  Tổng trữ lượng thủy ngân vỏ trái đất 1,6.1012 Thủy ngân phân bố đá magma siêu bazơ (1,1–6%), bazơ ( 6-9,1%), trung tính (6-6,1%) acid (6-8,1%) Từ việc đốt hay chôn lấp chất thải đô thị Từ nguồn thức ăn thực vật, động vật có tích tụ thủy ngân Công nghiệp Sinh hoạt Sử dụng trình sản xuất, bảo quản vacxin, nha khoa, công nghệ mỹ phẩm… sử dụng nhiệt kế, áp kế… Nhân tạo Y tế Khí thải mỏ, công nghiệp bột giấy thiết bị điện, nhà máy điện sử dụng nguyên liệu than Sản xuất clo, thép, vàng, luyện kim Nông nghiệp Dùng thủy ngân hữu để sản xuất lòa gặm nhấm, diệt nấm, công nghệ xử lý hạt chống nấm I Giới thiệu thủy ngân b Tính chất vật lý  Thủy ngân (Hg) kim loại thể lỏng điều kiện nhiệt độ áp lực bình thường Thủy ngân di động, màu trắng bạc, lóng lánh  Nhiệt độ nóng chảy âm 40 độ C, độ sôi 360 độ C, tỷ trọng 13,6 (kg/m3)  Thủy ngân thu chủ yếu phương pháp khử khoáng chất chu sa  Thủy ngân có tính dẫn nhiệt dẫn điện tốt c Tính chất hóa học  Hg tác dụng với axit tạo thành muối Hg Với H2SO4 HNO3 tạ o thành Hg(NO3)2 NO2 Với kim loại, tạo thành hỗn hợp (amalgame), Hg có tác dụng ăn mòn kim loại mạnh  Hg tác dụng với oxi điều kiện thường tạo Hg2O bề mặt Trong điều kiện nhiệt độ cao tạo thành HgO  Không phản ứng với H2 d Ứng dụng - Trong công nghiệp • Chế tạo dụng cụ phòng thí nghiệm (nhiệt kế, áp kế ) • Trong kỹ nghệ điện Hg hóa chất quan trọng để chế tạo đèn Hg • Làm biển báo phát sáng, công nghiệp luyện kim • Tách vàng bạc khỏi quặng chúng cách tạo hỗn hống với Hg - Trong nông nghiệp • Các hợp chất thủy ngân dùng sản suất thuốc trừ nấm • Dùng sản xuất phân bón, thuốc trừ cỏ thuốc trừ sâu - Trong y tế • Nhiệt kế đo, đo huyết áp, chất khử trùng Thimerosal • Trong nha khoa trám • sản xuất dược phẩm, thuốc lợi niệu (neptal) sát trùng da II Con Đường Di Chuyển Trong Môi Trường Của Thủy Ngân Không khí ĐẤT NƯỚC a Trong môi trường đất nước Từ hoạt động núi lửa, phong hoá nhiều loại đá khoáng có chứa thủy ngân Thông qua trình xói mòn, thủy ngân nước theo dòng nước vào môi trường nước qua trình rửa trôi Trong nước bề mặt nước ngầm dạng vô với nồng độ < 0,5 mg/l Thủy ngân môi trường nước hấp thụ vào thể thủy sinh vật, loài động vật không xương sống chuyển hóa thành methyl thủy ngân ( CH3Hg+) độc với thể người Chất hòa tan mỡ, phần chất béo màng não tủy Thủy ngân đá khoáng Phong hóa Rửa trôi Nước mặt nước ngầm Vi sinh vật Chuyển dạng Thủy ngân hữu Trong đất Trong không khí Trong đất, thủy ngân tồn dạng Hg2+ Hoạt động thủy ngân đất phụ thuộc vào độ pH nồng độ Cl– Ngoài ra, đất, nhờ hoạt động vi khuẩn mà trạng thái tính chất thủy ngân thay đổi Các hợp chất Hg thường thấy đất HgCl2, Hg(OH)2 - Hơi Hg bốc lên từ loại sơn có chứa hợp chất Hg Lượng Hg đạt nồng độ: 300 đến 1500 ng/m3 (Beusterien et al.,1991) ™ - Sự tồn thủy ngân sương hiểm họa hệ sinh thái B Khả tích lũy chuyển dạng thể người Thủy ngân chủ yếu vào thể qua đường hô hấp Gần 80% Hg hít vào giữ lại thấm vào thể tuỳ thuộc độ hòa tan Thủy ngân kim loại bị hấp thụ qua đường tiêu hoá Thủy ngân thải loại người bình thường 10mg/24 qua nước tiểu 10 mg/ngày qua phân B Khả tích lũy chuyển dạng thể người ( tiếp) -Sau vào thể, Hg kim loại bị oxi hóa thành ion, thuỷ ngân hít vào dạng tác động catalaze có hồng cầu, thuỷ ngân kim loại chuyển thành ion Hg2+ lưu thông máu -Xấp xỉ 80% lượng thủy ngân hít vào thể hấp thụ qua phổi Mức độ hấp thụ phụ th uộc vào kích cỡ thành phần hóa học Hấp thụ hợp chất thủy ngân kim loại qua dày đường ruột không đáng kể, hấp thụ thủy ngân metyl lớn -Các muối thủy ngân hầu hết không tan phải oxi hóa hấp thụ Gần 15% lượng muối thủy ngân vô hấp thụ qua ruột; cặn lắng đào thải qua đường phân Sau hấp thụ, muối thủy ngân phân bố khắp thể mau chóng oxi hóa mô -Quá trình chuyển hóa thủy ngân etyl sang dạng hữu chậm, chuyển hóa thủy ngân metyl không xảy -Thời gian bán phân hủy hợp chất thủy ngân ankyl thể người khoảng 70 –80 ngày Một số chuyển hóa Hg hợp chất Hg Trong máu: Trong Hg hợp chất vô chủ yếu kết hợp với protein huyết t hanh Hg hợp chất hữu lại gắn vào hồng cầu Trong thận: Hg tích lũy phần đầu xa ống lượn gần quai Henlé Nó không tích lũy cuộn tiểu cầu Trong não: Hg khu trú nhiều tế bào thần kinh chất xám Thải loại  Hg vô thải loại qua kết tràng thận Một tỷ lệ nhỏ thải qua da nước bọt  Tuyến tiết thủy ngân metyl theo đường phân thải, tốc độ tiết chậm  Người bị bệnh thận mà nhiễm Hg thải loại Hg bị cản trở Yếu tố đóng vai trò quan trọng trường hợp không thấy tương quan tỷ lệ đào thải qua nước tiểu dấu hiệu nhiễm độc IV Khả tác động thủy ngân người hệ sinh thái trạng thái tồn Dạng thủy ngân vô cơ: dạng lỏng, hơi, ion Trạng thái tồn thủy ngân (1) Dạng thủy ngân hữu cơ: Hg kết hợp với phân tử chứa cacbon, tảng cá thể sống 1) Tác động lên môi trường, hệ sinh thái  Hơi thủy ngân kim loại  Các hợp chất vô thủy ngân - Thủy ngân gây thoái hóa tổ chức, tạo thành - Clorua Hg hợp chất vô thủy ngân thường hợp chất protein dễ tan làm tê liệt gặp, có độc tính cao Theo Douris, độc tính chức nhóm thiol(–SH), hệ clorua thủy ngân qua đường miệng sau: thống men oxi hóa–khử tế + Từ 1g trở lên, lần: gây nhiễm độc siêu cấp bào Hít, thở không khí có nồng độ thủy tính, tử vong nhanh ngân 1mg/m3 thời gian dài bị + Từ 150–200mg, lần: gây nhiễm độc cấp tí nhiễm độc (từ 1–3mg/m3 gây viêm nh, thường tử vong phổi cấp) +Từ 0,5–1,4mg, 24 giờ: gây nhiễm độc mã n tính  Một số hợp chất thủy ngân hữu Bảng: Dạng tồn tính độc hại thủy ngân môi trường - Gây rối loạn tiêu hóa, thận Dạng tồn thần kinh Hg ( kim loại) Trơ không độc VD: Hg(CH3)2 dùng Hg ( hơi) Độ bay cao (rất độc não) nông nghiệp.Theo Yoshino, metyl Hg2+ ( phổ biến Hg2Cl2) Tạo hợp chất không tan với clorua, độc tính thấp Hg2+ Rất độc, khó di chuyển qua màng sinh học thủy ngân làm giảm tổng hợp protein tế bào thần kinh invitro trước xuất triệu chứng thần kinh RHg+ ( hợp chất thủy ngân hữu cơ) Tính độc Độc tính cao, đặc biệt dạng CH3Hg, gây nguy hiểm cho hệ thần kinh chiều, nguy hiểm cho não, dễ chui qua màng tế bào sinh học, cư trú mô mỡ  Môi trường nước Thông qua chuỗi TA, lưới TA, Hg vào nước, tác dụng VSV metyl hóa -> CH3Hg+ (metyl thủy ngân): tan chất béo gây độc mạnh + Ở số loài: Cá Kiếm, cá ngừ, cá bơn, hải cẩu ví dụ: cá kiếm Hg trung bình con: 23kg= 0,55 ppm, 23 -45kg= 0,86 ppm, > 45kg 1,1ppm (Amstrong, 1979) Lượng thủy ngân gây chết loại cá 20mg/kg - 2) Tác động lên người:  Hơi thủy ngân kim loại: Người tiếp xúc lâu dài với C= 0,1mg/m3 có nguy nhiễm độc với triệu chứng cổ điển run - Theo nghiên cứu cho thấy: + C=0,06–0,1mg/m3: ngủ, ăn ngon + Tiếp xúc giờ/ngày 225 ngày lao động/năm với nồng độ từ 0,1–0,2mg/m3, run +C=0,05 mg/m3 chưa gây ảnh hưởng đáng kể - Ngoài hít phải thủy ngân có thể: bệnh phổi nặng cấp tính(ho, khó thở, đau tức ngực có cảm giác đau rát phổi), trí n hớ, viêm miệng, lơ mơ, co giật, nôn ói viê m ruột - Trong số trường hợp, gây ngộ độc cấp tính, suy hô hấp, chí tử vong nế u tiếp xúc lượng thủy ngân lớn Bệnh Minamata ( nguồn: internet) Thủy ngân vô cơ: - Trong xà phòng kem làm trắng da tổn thương thận, phát ban, màu da sẹo, làm giảm sức đề kháng da với vi khuẩn nấm Các tác dụng khác bao gồm gây lo âu, trầm cảm rối loạn tâm thần bệnh thần kinh ngoại biên Thủy ngân clorua: + Thông qua đường hô hấp, tiêu hóa hấp thụ qua da +Ảnh Hưởng Đến Sức Khỏe: Các Ion Hg + men hữu thuộc nhóm thiol gây hoạt tính rối loạn chức năng, kết hợp với acid amin acid thuộc nhóm carboxyl hiđrôxyl tế bào thứ hai phosphat dẫn đến tình trạng ngộ độc khác + Biểu hiện: – Ngộ Độc Cấp Tính: Nhức đầu, chóng mặt, mệt mỏi, ngủ, hôn mê, viêm miệng, sốt nóng toàn thân, buồn n ôn, đau bụng tiêu chảy Một số bệnh nhân xuất nốt mụn màu đỏ da Nếu bị nhiễm độc nặng có t hể dẫn đến viêm phổi suy thận Nếu nuốt phải ăn mòn răng, viêm dày thành ruột, nghiêm trọng bị hôn mê, sốc hoại tử chí suy thận cấp tính gây bệnh thận – Ngộ Độc Mãn Tính: Xuất hội chứng rối loạn thần kinh, tâm thần không ổn định chẳng hạn sợ hãi, xấu hổ, tức giận, khóc, miệng có đờm Một vài trường hợp bị tổn thương gan thận Nhiễm độc cấp tính: viêm da Nhiễm độc mãn tính: triệu chứng mắt Nhiễm độc bán cấp tính: Loét miệng (nguồn: internet) Phòng tránh xử lý nhiễm độc người Biện pháp kỹ thuật: - Chống Hg bay bụi Hg thông gió hợp lý -Làm việc với Hg nơi có bàn, nền, tường phải thật nhẵn, rửa nước để giữ Hg không bốc thu hồi Hg Biện pháp phòng hộ cá nhân: - Tạo thói quen làm việc với ý thức phòng chống nhiễm độc Hg hợp chất Hg - Vệ sinh cá nhân tốt: không mặc quần áo ô nhiễm, tắm sau lao động, không ăn uống, hút thuốc nơi làm việc, rửa tay kỹ trước ăn uống Công nghệ xử lý thủy ngân: - Xử lý thủy ngân manganat pecmanganat kali - Xử lý thủy ngân chất hấp thụ piroluzit ( phương pháp khô ướt phối hợp) Sử dụng nguyên liệu tự nhiên để tách thủy ngân khỏi nước thải: + Tảo nâu: hấp thụ lên đến 92% thủy ngân nước giá trị pH + Rong biển: hấp thụ lên đến 98% thủy ngân nước thải giá trị pH thấp Tóm lại Thủy ngân dạng lỏng độc, dạng hơi, hữu cơ, hợp chất muối độc tác nhân gây tổn thương não, gan.Hợp chất vô độc hợp chất hữu theo cấp độ: - Nhiễm độc cấp tính: Viêm dày, viêm ruột non,viêm kết tràng, nôn nhiều nước bọt; nồng độ cao gây viêm phổi - Nhiễm độc bán cấp tính: nôn mửa, tiêu chảy, đau viêm lợi, loét miệng - Nhiễm độc mãn tính: chủ yếu dạng hơi, bụi thủy ngân, hợp chất thủy ngân qua đường tiêu hóa Biểu hiện: run, dễ cáu gắt, viêm lợi, viêm miệng, trí nhớ Tài Liệu Tham Khảo http://www2.hcmuaf.edu.vn/data/quoctuan/Thuy%20ngan.pdf (Độc Học Thủy Ngân- ĐH Nông Lâm Thành Phố HCM) http://doan.edu.vn/do-an/de-tai-thuy-ngan-hiem-hoa-kho-luong-37550/ ( Thủy Ngân Hiểm Họa Khó Lường- ĐH Nông Lâm Thành Phố HCM) http://soha.vn/tong-khu-thuy-ngan-ra-ngoai-co-the-voi-3-thuc-pham-tu-nhien-201604231 15820113.htm ( Giải Độc Thủy Ngân- Báo Điện Tử Soha New Số Ngày: 24/04/2016) http://woamall.com/hoa-chat/thuy-ngan-clorua.html (Tác Động Của Thủy Ngân Clorua) http://www.greenfacts.org/en/mercury/l-3/mercury-2.htm (UNEP Global mercury assessemt report, summary of report) http://vietnamnet.vn/vn/cong-nghe/cong-dong-mang/301638/tham-hoa-chet-nguoi-o-vun g-bien-minamata-do-bi-dau-doc.html [...]... của thủy ngân (1) Dạng thủy ngân hữu cơ: khi Hg kết hợp với một phân tử chứa cacbon, là nền tảng của những cá thể sống 1) Tác động lên môi trường, hệ sinh thái  Hơi thủy ngân kim loại  Các hợp chất vô cơ của thủy ngân - Thủy ngân gây thoái hóa tổ chức, tạo thành - Clorua Hg là hợp chất vô cơ của thủy ngân thường các hợp chất protein rất dễ tan làm tê liệt gặp, có độc tính rất cao Theo Douris, độc. .. hơi thủy ngân: - Xử lý hơi thủy ngân bằng manganat hoặc pecmanganat kali - Xử lý hơi thủy ngân bằng chất hấp thụ piroluzit ( phương pháp khô và ướt phối hợp) Sử dụng nguyên liệu tự nhiên để tách thủy ngân khỏi nước thải: + Tảo nâu: hấp thụ lên đến 92% thủy ngân trong nước ở mọi giá trị pH + Rong biển: hấp thụ lên đến 98% thủy ngân trong nước thải ở giá trị pH thấp Tóm lại Thủy ngân ở dạng lỏng ít độc, ... tán vào trong không khí, thuỷ ngân có thể gây độc trực tiếp cho người bị phơi nhiễm, hoặc theo mưa xâm nhập vào môi trường đất, nước và gây hại cho con người và sinh vật nhờ quá trình khuyếch đại sinh học III Khả năng tích lũy chuyển dạng và phân giải sinh học của thủy ngân trong môi trường 1 Khả năng tích lũy và phân giải trong môi trường tự nhiên - Trong nước Khi thủy ngân xâm nhập vào nước, bị các... hóa và tạo thành methyl thủy ngân, hợp chất này tan trong chất béo và gây độc mạnh tại đây Vì thế nó là một trong những dạng hợp chất thủy ngân gây độc nhất Trong đất Trong không khí Trong đất, thủy ngân tồn tại ở dạng Hg2+ Hoạt động của thủy ngân trong đất phụ thuộc vào độ pH và nồng độ Cl– Ngoài ra, trong đất, nhờ hoạt động của vi khuẩn mà trạng thái và tính chất của thủy ngân có thể thay đổi Các... Một số hợp chất thủy ngân hữu cơ Bảng: Dạng tồn tại và tính độc hại của thủy ngân trong môi trường - Gây ra các rối loạn tiêu hóa, thận Dạng tồn tại và thần kinh Hg ( kim loại) Trơ và không độc VD: Hg(CH3)2 được dùng trong Hg ( hơi) Độ bay hơi cao (rất độc đối với não) nông nghiệp.Theo Yoshino, metyl Hg2+ ( phổ biến là Hg2Cl2) Tạo hợp chất không tan với clorua, độc tính thấp Hg2+ Rất độc, khó di chuyển... rất lớn -Các muối thủy ngân hầu hết không tan và phải được oxi hóa thì mới hấp thụ được Gần 15% lượng muối thủy ngân vô cơ được hấp thụ qua ruột; cặn lắng thì được đào thải qua đường phân Sau khi hấp thụ, muối thủy ngân được phân bố khắp cơ thể và mau chóng được oxi hóa và ở trong các mô -Quá trình chuyển hóa của thủy ngân etyl sang dạng hữu cơ rất chậm, còn sự chuyển hóa của thủy ngân metyl thì không... Hg2+ Rất độc, khó di chuyển qua màng sinh học thủy ngân làm giảm sự tổng hợp protein của tế bào thần kinh invitro trước khi xuất hiện các triệu chứng về thần kinh RHg+ ( hợp chất thủy ngân hữu cơ) Tính độc Độc tính cao, đặc biệt ở dạng CH3Hg, gây nguy hiểm cho hệ thần kinh một chiều, nguy hiểm cho não, dễ chui qua màng tế bào sinh học, cư trú trong mô mỡ  Môi trường nước Thông qua chuỗi TA, lưới TA,...a Trong môi trường không khí Thủy ngân rất dễ bay hơi, nó dễ dàng chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi ở nhiệt độ phòng Thủy ngân phát tán vào không khí từ các hoạt động sản xuất công nghiệp như khí thải của các nhà máy sử dụng than đá là nhiên liệu để đốt, hơi thủy ngân từ các hoạt động sản xuất có sử dụng thủy ngân như các nhà máy sản xuất đèn hơi Hg, công... thành ion, thuỷ ngân được hít vào dưới dạng hơi dưới tác động của catalaze có trong hồng cầu, thuỷ ngân kim loại được chuyển thành ion Hg2+ lưu thông trong máu -Xấp xỉ 80% lượng hơi thủy ngân hít vào cơ thể được hấp thụ qua phổi Mức độ hấp thụ phụ th uộc vào kích cỡ và thành phần hóa học Hấp thụ của hợp chất thủy ngân kim loại qua dạ dày và đường ruột không đáng kể, nhưng hấp thụ thủy ngân metyl thì... hợp chất muối của nó rất độc tác nhân gây tổn thương não, gan.Hợp chất vô cơ ít độc hơn hợp chất hữu cơ theo 3 cấp độ: - Nhiễm độc cấp tính: Viêm dạ dày, viêm ruột non,viêm kết tràng, nôn nhiều nước bọt; nồng độ cao gây viêm phổi - Nhiễm độc bán cấp tính: nôn mửa, tiêu chảy, đau do viêm lợi, loét miệng - Nhiễm độc mãn tính: chủ yếu do dạng hơi, bụi thủy ngân, hợp chất thủy ngân qua đường tiêu hóa Biểu ... Chuyển Trong Môi Trường Của Thủy Ngân Không khí ĐẤT NƯỚC a Trong môi trường đất nước Từ hoạt động núi lửa, phong hoá nhiều loại đá khoáng có chứa thủy ngân Thông qua trình xói mòn, thủy ngân nước... nhập vào môi trường đất, nước gây hại cho người sinh vật nhờ trình khuyếch đại sinh học III Khả tích lũy chuyển dạng phân giải sinh học thủy ngân môi trường Khả tích lũy phân giải môi trường tự... sống 1) Tác động lên môi trường, hệ sinh thái  Hơi thủy ngân kim loại  Các hợp chất vô thủy ngân - Thủy ngân gây thoái hóa tổ chức, tạo thành - Clorua Hg hợp chất vô thủy ngân thường hợp chất