Đề tài Thủy ngân _ nguy cơ tìm ẩn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA: MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN MÔN HỌC: ĐỘC CHẤT HỌC MÔI TRƯỜNG …………………….o0o…………………… BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ ĐỀ TÀI: THỦY NGÂN _ NGUY CƠ TÌM ẨN! GVHD: LÊ QUỐC TUẤN SVTH: LỚP DH10DL Đặng Thúy An 10157237 Nguyễn Trần Quốc Khánh 10157078 Huỳnh Thị Bích Liêm 10157086 Nguyễn Thị Tuyết Loan 101570 Đặng Nguyễn Dạ Thảo 10157167 Nguyễn Thị Thương 10157191 Trần Thị Kiều Trang 10157207 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Thủy ngân là một kim loại được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp cũng như trong đời sống. Thủy ngân là vật liệu chủ yếu trong nhiều khí cụ vật lý: áp kế kỹ thuật, khí áp kế, bơm chân không, các điện cực trong một số dạng thiết bị điện tử, pin và chất xúc tác, thuốc diệt cỏ (ngừng sử dụng năm 1995), thuốc trừ sâu, hỗn hống nha khoa, pha chế thuốc và kính thiên văn gương lỏng…; nhiệt kế thủy ngân là một trong những thiết bị phổ dụng nhất trên thế giới; đèn thủy ngân - thạch anh tạo ra bức xạ tử ngoại rất mạnh được sử dụng rộng rãi trong y học và trong công nghiệp hóa học... Tuy nhiên, việc sử dụng rộng rãi kim loại thủy ngân, đặc biệt trong tình trạng công nghiệp hóa đang lan rộng trên phạm vi toàn cầu, người ta càng lo ngại đến nguy cơ nhiễm độc thủy ngân. Thủy ngân nguyên tố lỏng là ít độc, nhưng hơi, các hợp chất và muối của nó là rất độc và là nguyên nhân gây ra các tổn thương não và gan khi con người tiếp xúc, hít thở hay ăn phải. Thủy ngân là chất độc tích lũy sinh học rất dễ dàng hấp thụ qua da, các cơ quan hô hấp và tiêu hóa. Các hợp chất vô cơ ít độc hơn so với hợp chất hữu cơ của thủy ngân. Ngày nay, nguy cơ nhiễm độc thủy ngân là ngày càng cao. Những hợp chất thủy ngân có khuynh hướng tích lũy trong đất và trầm tích, làm ô nhiễm chuỗi thức ăn và ảnh hưởng tới sự trao đổi chất của con người lâu dài.Vậy câu hỏi đặt ra là sử dụng thủy ngân như thế nào để thủy ngân mãi là bạn chứ không phải là kẻ thù của con người? Những nguy cơ nhiễm độc thủy ngân từ đâu? Làm cách nào để phòng tránh? Bài báo cáo này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về vấn đề này. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Tìm hiểu nguồn gốc, thuộc tính, các dạng tồn tại của thủy ngân trong môi trường. Cơ chế lan truyền, gây độc của thủy ngân và những ảnh hưởng của thủy ngân đối với sức khỏe con người và môi trường. Những nguy cơ nhiễm độc thủy ngân và biểu hiện khi nhiễm độc. Một số cách phòng tránh nhiễm độc thủy ngân. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG TỔNG QUAN VỀ NỘI DUNG Định nghĩa Thủy ngân, là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Hg (từ tiếng Hy Lạp hydrargyrum hay còn gọi là nước bạc) và số nguyên tử 80. Là một kim loại chuyển tiếp nặng có ánh bạc, thủy ngân là một nguyên tố kim loại được biết có dạng lỏng ở nhiệt độ thường. Thủy ngân được sử dụng trong các nhiệt kế, áp kế và các thiết bị khoa học khác. Thủy ngân thu được chủ yếu bằng phương pháp khử khoáng chất chu sa. Trong thiên nhiên thuỷ ngân tồn tại ở trong các quặng sunfua (quặng xinaba) thành phần chính là HgS hàm lượng từ 0,1 – 4% (còn gọi là Thần sa hay Chu sa). Tính chất Là kim loại duy nhất tồn tại dưới dạng lỏng ở nhiệt độ thường. Nó bị phân chia thành các giọt nhỏ khi khuấy. Là kim loại duy nhất có nhiệt độ sôi thấp. Là kim loại được đặc trưng bởi khả năng dễ bay hơi. Là một kim loại dễ dàng kết hợp với những phân tử khác như với kim loại (tạo hỗn hống), với phân tử chất vô cơ (muối) hoặc hữu cơ (cacbon). Là kim loại được xếp vào họ kim loại nặng với khối lượng nguyên tử 200. Kim loại này có hệ số nở nhiệt là hằng số khi ở trạng thái lỏng, hoạt động hóa học kém hơn kẽm và cadmium. Tính chất vật lý Hg là kim loại thể lỏng ở 0oC. Số hiệu nguyên tử : 57 Khối lượng nguyên tử: 200,59 u Khối lượng riêng:13,6 g/cm3 Đống vị: có 24 đồng vị Màu sắc : màu trắng bạc, lóng lánh Điểm sôi: 3570C; 629,880K; 674,110F Nhiệt độ nóng chảy: 234,320K; -37,89oF Thể tích phân từ 14,09 cm3/mol Điểm đông đặc: -40oC Bán kính nguyên tử: 1,60Ao Bán kính Vanderwaals: 155pm Cấu hình electron: [Xe]4f145d106s2 Cấu trúc tinh thể: lăng tụ xiên Năng lượng ion hoá thứ nhất: 1007,1 kJ/mol Năng lượng ion hóa thứ 2: 1810 kJ/mol Năng lượng ion hoá thứ 3: 3300 kJ/mol Tính dẫn nhiệt kém nhưng dẫn điện tốt. Thuỷ ngân rất dễ bốc hơi ở 20oC, Nồng độ bảo hoà của hơi Hg tới 20 mg/m3. Sự phân bố của Hg trong vỏ quả đất (úng với thành phần thạch quyển ): 7.10-7% số nguyên tử, và chiếm 7.10-6% khối lượng. Tính chất hóa học Phản ứng với O2 Khi có mặt oxy, thuỷ ngân dễ dàng bị oxy hoá chuyển từ dạng kim loại (Hg), dạng lỏng hoặc khí sang trạng thái ion, (Hg2+). Nó cũng dễ dàng kết hợp với những phân tử hữu cơ tạo nên nhiều dẫn xuất thuỷ ngân. Hoạt tính hóa học của các nguyên tố trong nhóm II B giảm dần khi khối lượng nguyên tử tăng. Mặc dù là kim loại đứng sau Hidro, nhưng Hg lại có hoạt tính hóa học cao là do Hg ở trạng thái lỏng làm cho phản ứng xảy ra dễ dàng hơn. Không phản ứng với hidro. Ở nhiệt độ thường, khi tiếp xúc với không khí khô, Hg không bị biến đổi, nhưng khi nung nóng thì Hg bị cháy nhưng chậm (bề mặt Hg bị sạm đi), tạo ra oxit HgO. Hg phản ứng trực tiếp với lưu huỳnh khi nghiền S bột với Hg tạo ra HgS. Phản ứng với các halogen Tạo ra các halogenua như HgI có màu đỏ Thủy ngân tạo ra hợp kim với phần lớn các kim loại, bao gồm vàng, nhôm và bạc, đồng nhưng không tạo với sắt. Do đó, người ta có thể chứa thủy ngân trong bình bằng sắt. Hợp kim của thủy ngân được gọi là hỗn hống. Trạng thái ôxi hóa phổ biến của nó là +1 và +2. Rất ít hợp chất trong đó thủy ngân có hóa trị +3 tồn tại. Phản ứng với axit Với axit có tính oxi hoá mạnh, Hg bị ăn mòn. Hg tác dụng với H2SO4 đặc nóng tạo ra HgSO4 nếu axit dư, khi Hg dư tạo ra Hg2SO4 Hg + 2H2SO4 đặc,dư => HgSO4 + SO2 + 2H2O 2Hgdư + 2H2SO4 đặc,dư => Hg2SO4 + SO2 + 2H2O Phản ứng với HNO3 6Hgdư + 8HNO3loãng = 3Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H2O Hg + 4HNO3 đặc,dư = Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Đồng vị Có 7 đồng vị ổn định của thủy ngân với 202Hg là phổ biến nhất (29,86%). Các đồng vị phóng xạ bền nhất là 194Hg với chu kỳ bán rã 444 năm, và 203Hg với chu kỳ bán rã 46,612 ngày. Phần lớn các đồng vị phóng xạ còn lại có chu kỳ bán rã nhỏ hơn 1 ngày. Hợp chất của thủy ngân 2.1.4.1. Các hợp chất của thủy ngân (I) - Những hợp chất của thủy ngân mà trong thành phần phân tử có chứa nhóm (-Hg-Hg-) hoặc trong dung dịch có chứa ion phức tạp Hg22+ gọi là hợp chất thủy ngân(I). Ví dụ như Hg2O, các halogenua Hg2X2 và nhiều muối khác. - Khoảng cách Hg - Hg biến đổi trong khoảng từ 2,5 - 2,7Ǻ. Đa số các hợp chất Hg (I) đều không màu, khó tan trong nước, chỉ trừ Hg2(NO3)2. - Tùy theo điều kiện phản ứng, mà các hợp chất Hg (I) thể hiện tính oxi hóa hoặc khử. Ví dụ: Hg2Cl2 + Cl2 => 2HgCl2 Hg2Cl2 + SnCl2 => 2Hg + SnCl4 - Trong dung dịch: Hg22+ à Hg + Hg2+ ; E= -0.13 V , K= 6.10-3 - Ion Hg22+ không có khả năng tạo phức như Hg2+. Dưới đây nêu phương pháp điều chế và một vài tính chất của một số hợp chất Hg(I): Hg2Cl2 (calomen) được điều chế bằng cách cho SO2 qua dung dịch HgCl2 đun sôi, hoặc bằng phản ứng trao đổi của Hg2(NO3)2 với NaCl: Hg2(NO3)2 + 2NaCl = Hg2Cl2â + 2NaNO3 + Bằng cách nghiền HgCl2 với Hg trong cối bằng sắt: HgCl2 + Hg = Hg2Cl2 + Điều chế bằng cách hòa tan Hg trong H2SO4 nước muối sunfat, sau đó đun nóng với muối ăn và Hg : Hg + 2H2SO4 = HgSO4 + SO2á + 2H2O HgSO4 + 2NaCl + Hg = Hg2Cl2 â + Na2SO4 + Hoặc hòa tan Hg trong HNO3 loãng tạo ra thủy ngân(I) nitrat sau đó cho thêm NaCl hoặc axit HCl. to Hg2Cl2 là chất bột màu trắng, hầu như không tan trong nước, nhưng tan trong HNO3. Dưới tác dụng của ánh sáng, calomen sẫm lại dần do phân hủy một phần thành HgCl2 và Hg. Khi đun nóng đến 383oC thì thăng hoa không nóng chảy, nhưng khi nung trong ống hàn kín thì nóng chảy ở 525oC ( có phân hủy một phần thành HgCl2 và Hg) tạo ra chất lỏng màu nâu đỏ. Khi đun nóng với C hoặc Na2CO3 thì bị khử đến thủy ngân kim loại : to 2Hg2Cl2 + C => 4Hg + CCl4 Hg2Cl2 + Na2CO3 => Hg + HgO + 2NaCl + CO2á Một trong những phản ứng quan trọng của Hg2Cl2 (Cũng như các muối Hg22+ khác) là phản ứng phân hủy Hg22+ do NH3 làm cho cân bằng Hg22+Hg 2+ .Hg chuyển dịch mạnh sang phải gần như tức thời, tạo ra hợp chất amiđua không tan trong nước, còn Hg thoát ra ở dạng màu đen : Hg2Cl2 + 2NH3 => H2N – Hg – Hg – Cl + NH4 Cl NH2(Hg)2Cl => Hg + Hg NH2 Nói chung, các muối halogenua của Hg(I) đều khó tan trong nước, ít bền, độ bền giảm từ Hg2Cl2 đến Hg2I2 . Hg2SO4 được điều chế bằng cách cho lượng dư Hg tác dụng với H2SO4 đặc hoặc bằng cách cho Hg2(NO3)2 tác dụng với H2SO4 loãng : Hg2(NO3)2 + H2SO4 => Hg2SO4â + 2HNO3 Hg2SO4 là chất rắn màu trắng, kết tủa hầu như không tan trong nước và trong H2SO4 loãng. Trong dung dịch loãng (dư H2O), Hg2SO4 bị thủy phân tạo ra muối bazơ sunfat không tan màu vàng xanh. Hg2CO3 tạo ra khi cho lượng dư dung dịch Na2CO3 tác dụng với dung dịch muối Hg(I). Hg2(NO3)2 + Na2CO3 => Hg2CO3â + 2NaNO3 to Hg2CO3 là chất kết tủa màu vàng, đun nóng đến 100 - 130oC hoặc chiếu sáng, bị phân hủy Hg2CO3 => HgO + Hg + CO2á Hg2O: chất bột màu đen, là hỗn hợp của HgO và Hg, không tan trong nước. Khi đun nóng hay chiếu sáng mạnh thì bị phân hủy. Hg2(NO3)2: Không màu, dễ tan trong nước và dễ bị thuỷ phân. Hg2(NO3)2 + H2O à Hg2(OH)(NO3) + HNO3 Có tính khử mạnh: 2Hg2(NO3)2 + 4HNO3 + O2 => 4Hg(NO3)2 + 2H2O Bị phân huỷ khi đun nóng thành HgO và phân huỷ tiếp thành Hg. 2.1.4.2. Hợp chất thủy ngân (II) Với các hợp chất của Hg (II) có dạng hình tuyến tính ứng với dạng lai hóa sp, chẳng hạn như Hg(CN)2, [Hg(NH3)2]Cl2... Các muối Hg(II) đều có tính oxi hoá, dễ tan trong nước, tác dụng với halogenua tạo phức halogenua tương ứng. Phương pháp điều chế các hợp chất Hg (II) to HgO được điều chế bằng cách nhiệt phân muối nitrat Hg(II): to 2 Hg(NO3)2 => 2HgO + 4NO2á + O2á Hg2(NO3)2 => 2HgO + 2NO2á + Hoặc bằng cách trộn dung dịch nóng HgCl2 với K2CO3 hay Na2CO3: HgCl2 + K2CO3 => HgO + 2KCl + CO2á + Đun nóng Hg trong không khí đến gần nhiệt độ sôi ( Ts = 357oC ) cũng tạo ra HgO (Hg thu được từ các phản ứng đều có màu đỏ) : 2Hg + O2 => 2HgO (rH= -90,37 kJ) + Khi cho dung dịch kiềm dư tác dụng với dung dịch clorua hoặc nitrat Hg(II) tạo ra dạng HgO màu vàng : HgCl2 + 2NaOH => HgO + 2NaCl + H2O 4000C + Nếu nung đến 400oC HgO bị phân hủy thành đơn chất : Hg => 2Hg + O2á HgCl2 được điều chế bằng cách cho Hg tan trong nước cường thủy hoặc cho HgO tác dụng với HCl đun nóng: 3Hg + 2HNO3 + 6HCl => 3HgCl2 + 2NOá + 4H2O + Trong công nghiệp điều chế bằng cách đun nóng hỗn hợp gồm HgSO4với NaCl: HgSO4 + 2NaCl => Na2SO4 + HgCl2 + Trong dung dịch, HgCl2 bị phân hủy chậm tạo ra Hg2Cl2 màu trắng và clo : 2HgCl2 => Hg2Cl2 + Cl2á HgS tồn tại dưới hai dạng: đen và đỏ. Dạng màu đen được tạo ra khi nghiền Hg với S hoặc khi cho H2S đi qua dung dịch muối Hg(II). Kết tủa này màu trắng sau đó chuyển thành màu đỏ và cuối cùng chuyển thành màu đen. Khi HgS đen thăng hoa chuyển thành dạng HgS đỏ là dạng thường gặp trong thiên nhiên. - HgS chỉ tan trong HCl đặc sôi. Tan trong nước cường thủy tạo ra HgCl2; tan trong dung dịch kiềm của natri hoặc kali sunfua tạo ra muối thio: HgS + K2S => K2[ HgS2] to - HgS đen tan trong HNO3 tạo ra muối nitrat. Khi đun nóng trong không khí tạo ra thủy ngân và SO2: HgS + O2 => Hg + SO2á HgSO4 được điều chế bằng cách đun nóng rất cẩn thận H2SO4 đặc với Hg hoặc bằng cách hòa tan HgO trong H2SO4: Hg + 2H2SO4 => HgSO4 + SO2á + 2H2O HgO + H2SO4 => HgSO4 + H2O to Ở dạng khan có dạng hình vẩy trắng, khi có nước tạo thành tinh thể hiđrat HgSO4.H2O không màu. Khi đun nóng lúc đầu biến thành màu vàng, sau đó chuyển thành màu nâu, để nguội màu sẽ biến mất . Khi nung đến nhiệt độ nóng đỏ tạo thủy ngân: HgSO4 => Hg + SO2á + O2á HgSO4 tan ít trong nước lạnh, nhưng khi đun nóng dung dịch đến 25oC, tạo ra tinh thể muối bazơ màu vàng và H2SO4 tự do: 2HgSO4 + 2H2O => ( HgOH )2SO4â + H2SO4 2HgSO4 + H2O => HgSO4.HgOâ + H2SO4 to Thuỷ ngân nitrua Hg3N2 là chất bột màu nâu thẫm, bị phân hủy gây nổ, được điều chế bằng cách cho luồng khí NH3. Nóng ở 120 - 170oC liên tục qua HgO vàng : 3HgO + 2NH3 => Hg3N2 + 3H2O 2.1.4.3. Một số hợp chất thường gặp Clorua thủy ngân (I) : calomen và đôi khi vẫn được sử dụng trong y học. Clorua thủy ngân (II) : là một chất có tính ăn mòn mạnh, thăng hoa và là chất độc cực mạnh. Fulminat thủy ngân : ngòi nổ sử dụng rộng rãi trong thuốc nổ. Sulfua thủy ngân (II) : màu đỏ thần sa là chất màu chất lượng cao. Selenua thủy ngân (II) : chất bán dẫn. Telurua thủy ngân (II) : chất bán dẫn. Telurua cadmi thủy ngân : là những vật liệu dùng làm đầu dò tia hồng ngoại. Các hợp chất hữu cơ của thủy ngân cũng là quan trọng. Các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy sự phóng điện làm cho các khí trơ kết hợp với hơi thủy ngân. Các hợp chất này được tạo ra bởi các lực van der Waals và kết quả là các hợp chất như HgNe, HgAr, HgKr và HgXe. Methyl thủy ngân là hợp chất rất độc, là chất gây ô nhiễm thủy sinh vật. Sự tạo phức: Phức Kali tetraiođomecurat K2[HgI4] tan trong nước, có màu vàng nhạt. HgI2 + 2KI => K2[HgI4] Phức Amoni tetratioxianotomecurat (NH4)2[Hg(SCN)4] Hg(SCN)2 + 2NH4SCN => (NH4)2[Hg(SCN)4] Được dùng để phát hiện còn Cu2+ và ion Co2+ khi có mặt Zn2+ Ứng dụng của thủy ngân Thủy ngân được sử dụng chủ yếu trong sản xuất các loại hóa chất, trong kỹ thuật điện và điện tử. Nó cũng được sử dụng trong một số nhiệt kế. Các ứng dụng khác là: Máy đo huyết áp chứa thủy ngân (đã bị cấm ở một số nơi). Hình 1 : Máy đo huyết áp thủy ngân Thimerosal, một hợp chất hữu cơ được sử dụng như là chất khử trùng trong vaccin và mực xăm. Hình 2 : Thimerosal Phong vũ kế thủy ngân, bơm khuyếch tán, tích điện kế thủy ngân và nhiều thiết bị phòng thí nghiệm khác. Là một chất lỏng với tỷ trọng rất cao, Hg được sử dụng để làm kín các chi tiết chuyển động của máy khuấy dùng trong kỹ thuật hóa học. Điểm ba trạng thái của thủy ngân, -38,8344 °C, là điểm cố định được sử dụng như nhiệt độ tiêu chuẩn cho thang đo nhiệt độ quốc tế (ITS-90). Trong một số đèn điện tử. Hình 3: Đèn điện tử Hơi thủy ngân được sử dụng trong đèn hơi thủy ngân và một số đèn kiểu "đèn huỳnh quang" cho các mục đích quảng cáo. Màu sắc của các loại đèn này phụ thuộc vào khí nạp vào bóng. Hình 4: Đèn huỳnh quang Thủy ngân được sử dụng tách vàng và bạc trong các quặng sa khoáng. Thủy ngân vẫn còn được sử dụng trong một số nền văn hóa cho các mục đích y học dân tộc và nghi lễ. Ngày xưa, để chữa bệnh tắc ruột, người ta cho bệnh nhân uống thủy ngân lỏng (100-200 g). Ở trạng thái kim loại không phân tán, thủy ngân không độc và có tỷ trọng lớn nên sẽ chảy trong hệ thống tiêu hóa và giúp thông ruột cho bệnh nhân. Các sử dụng linh tinh khác: chuyển mạch điện bằng thủy ngân, điện phân với cathode thủy ngân để sản xuất NaOH và clo, các điện cực trong một số dạng thiết bị điện tử, pin và chất xúc tác, thuốc diệt cỏ (ngừng sử dụng năm 1995), thuốc trừ sâu, hỗn hống nha khoa, pha chế thuốc và kính thiên văn gương lỏng. NGUỒN GỐC, QUÁ TRÌNH XÂM NHẬP VÀ HẤP THỤ THỦY NGÂN Hình 5 : Quá trình xâm nhiễm Hg ( giải thích Nguồn gốc phát sinh thủy ngân Tính chất hóa học của Hg được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực đời sống và là nguồn thải không mong muốn của nhiều lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, y học… Nguồn gốc tự nhiên Từ hoạt động của núi lửa, sự phong hoá nhiều loại đá và khoáng có chứa thủy ngân. Trong tự nhiên Hg có mặt ở dạng vết trong một số loại khoáng, đá. Các loại khoáng này trung bình chứa khoảng 80 phần tỉ thuỷ ngân. Quặng chứa Hg chủ yếu là cinnabar (HgS). Các loại nguyên liệu than đá, than nâu chứa khoảng 100 phần tỉ thuỷ ngân. Hàm lượng thuỷ ngân trung bình trong đất trồng trọt là 0,1 phần triệu. Các nguồn nước tích lũy thủy ngân thông qua quá trình xói mòn của các khoáng chất hay trầm tích từ khí quyển. Thực vật hấp thụ thủy ngân khi ẩm ướt nhưng có thể thải ra trong không khí khô . Thực vật và các trầm tích trong than có các nồng độ thủy ngân dao động mạnh. Nguồn gốc nhân tạo Lĩnh vực công nghiệp: đây là lĩnh vực thải lương lớn Hg vào môi trường không khí và nước: Hình 6: Công nhân khai thác vàng tại khu mỏ Tado, Combubia + Khai thác mỏ: thủy ngân, vàng, đồng, kẽm, bạc (làm tăng nồng độ thủy ngân trong nước từ 0,1microgramme/l – 80microgramme/l). + Công nghiệp bột giấy và thiết bị điện + Các nhà máy điện sử dụng than là nhiên liệu để đốt. + Sản xuất clo, thép, photphat, vàng. + Luyện kim Đặc biệt thủy ngân được sử trong sản xuất bóng đèn. Sản xuất đèn đứng hàng thứ ba gần bằng với lượng thuỷ ngân sử dụng trong các bộ chuyển mạch, thiết bị đo và điều khiển ở ô tô và cả ở dây điện ở Mỹ. Trong các vật dụng hàng ngày như đèn huỳnh quang là nguồn gây ô nhiễm Hg rất lớn vì mỗi bóng đèn compact để đạt được độ sáng nhất định và tiết kiệm điện năng so với bóng đèn huỳnh quang và các loại bóng đèn thông thường khác, nhà sản xuất phải dùng một lượng thuỷ ngân nhất định (0,05ml thuỷ ngân/ bóng). Tuy nhiên, thủy ngân chứa trong loại bóng đèn này rất độc hại với cơ thể. Thuỷ ngân có nhiều công dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất Cl2 và NaOH bằng phương pháp điện phân với điện cực Hg, các nhà máy sản xuất thiết bị điện như đèn hơi Hg, công tắc điện… công nghệ xử lý hạt giống chống nấm, sâu bệnh trong nông nghiệp. Một số hợp chất của Hg hay dùng: + Metyl nitrin thuỷ ngân CH3-Hg-CN + Metyl đixian điamit thuỷ ngân CH3-Hg-N(NHCN)-CNH-NH2 + Metyl axetat thuỷ ngân CH3-Hg-COOCH3 + Etyl clorua thuỷ ngân C2H5-Hg-Cl Lĩnh vực nông nghiệp: sử dụng thủy ngân hữu cơ để sản xuất thuốc diệt loài gặm nhấm, diệt nấm,  công nghệ xử lý hạt giống chống nấm, sâu bệnh. Y học: được sử dụng nhiều trong lĩnh vực này như quá trình sản xuất và bảo quản vắcxin, nha khoa, công nghệ mỹ phẩm. Hg có trong một số dụng cụ y khoa: huyết áp kế, nhiệt kế. Riêng nhiệt kế do thân làm bằng thủy tinh nên dễ vỡ, làm Hg có trong đó thoát ra ngoài thành những hạt tròn nhỏ lăn tròn trên mặt đất. Nếu không sớm thu hồi, xử lý thì chúng sẽ bốc hơi vào không khí, xâm nhập vào cơ thể người bằng con đường hô hấp, thấm qua da, gây độc. Theo thống kê của WHO năm 2007, từ các thiết bị y tế có thể phóng thích chiếm khoảng 5% thủy ngân trong nước thải. Nguồn sinh hoạt: nguồn thải thủy ngân từ việc đốt hay chôn lấp các chất thải đô thị.  Các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm liên quan đến các hợp chất của thủy ngân và lưu huỳnh. Trong nước thải sinh hoạt, đôi khi chứa hàm lượng thuỷ ngân lớn hơn 10 lần so với thuỷ ngân trong tự nhiên (0,001-0,0001 ppm) thuỷ ngân được hấp thụ vào các chất cặn lắng của nước và suối và trở thành nguồn lưu giữ thuỷ ngân gây ô nhiễm thường xuyên cùng với nguồn chính. Nguồn gốc từ thực phẩm: - Sản phẩm có nguồn gốc thực vật + Một số loài thực vật có khả năng hấp thụ hơi thủy ngân qua lá trong quá trình hô hấp,đặc biệt là thuốc lá - Ngũ cốc có hàm lượng thủy ngân thấp. + Nấm ăn có khả năng hấp thụ thủy ngân trên môi trường cơ chất qua hệ sợi nấm, cần kiểm soát tốt các cơ chất nuôi trồng nấm. - Sản phẩm có nguồn gốc động vật + Các cơ quan nội tạng tích lũy hàm lượng thủy ngân cao hơn như gan, thận (20ppb – 40ppb) + Trứng có hàm lượng thấp (2 – 20ppb) + Cá, các sản phẩm nhuyễn thể chứa hàm lượng cao (200 microgramme – 1000microgramme/kg. ð Từ những nguồn gốc phát sinh này, thủy ngân và các dẫn xuất của nó sẽ phát tán vào trong môi trường, sau đó xâm nhập vào trong cơ thể sinh vật nói chung và con người nói riêng qua các con đường như đường hô hấp, tiêu hóa, tiếp xúc và lan truyền vào các cơ quan bên trong cơ thể. Đường hấp thụ vào cơ thể Thủy ngân là chất độc tích lũy sinh học hấp thu tốt qua hô hấp, tiêu hóa và da. Đường hô hấp do hít phải nguyên tố thủy ngân có trong nhiệt kế, huyết áp kế bị vỡ… Đường tiêu hóa do ăn thức ăn hải sản, đặc biệt là cá biển có tích tụ lượng lớn muối thủy ngân/ methyl thủy ngân. Hấp thu ở ống tiêu hóa với tỉ lệ 90%, ít hơn đối với chuỗi dài. Đường qua da do dùng thuốc, trám răng, mỹ phẩm, các chế phẩm trong thành phần có chứa muối thủy ngân. Ngoài ra, trẻ sơ sinh cũng có thể mắc bệnh do mẹ bị ngộ độc lúc mang thai. Thuỷ ngân và muối của nó từ các nguồn nước nhiễm bẩn có thể được chuyển hoá thành methyl thuỷ ngân hoặc dimethyl thuỷ ngân bởi vi khuẩn yếm khí tổng hợp metan trong nước. Sự chuyển hoá này được thúc đẩy bởi Co III chứa coenzyme vitamin B12. Nhóm CH3- liên kết với Co III trong coenzyme được chuyển vị enzyme bởi metyl coban amin tới Hg2+ tạo thành CH3Hg+ hoặc (CH3)2Hg. Môi trường acid thúc đẩy sự chuyển hoá đimetyl thuỷ ngân thành metyl thuỷ ngân tan được trong nước. Chính Thủy ngân trong môi trường nước có thể hấp thụ vào cơ thể thủy sinh vật, đặc biệt là cá và các loài động vật không xương sống. Cá hấp thụ thủy ngân và chuyển hóa thành methyl thủy ngân (CH3Hg+), và được tập trung ở cá với nồng độ lớn gấp 1000 lần so với lúc ban đầu. Quá trình hấp thụ thủy ngân Thủy ngân nguyên tố hít vào sẽ hấp thu nhanh qua đường hô hấp gây tổn thương, qua màng phế nang vào máu đến thận, gan lách và hệ thần kinh trung ương. Nồng độ đỉnh đạt sau vài ngày. Một lượng nhỏ thủy ngân nguyên tố thấm qua hàng rào mạch máu não và qua nhau thai dễ dàng. Thời gian bán hủy kéo dài đến 60 ngày, sau đó được thải qua phân và nước tiểu. Thủy ngân nguyên tố cũng có thể chuyển đổi dạng thành thủy ngân hữu cơ gây độc khi ăn phải. Ngộ độc mãn do hít thủy ngân nguyên tố trong thời gian dài. Qua hàng rào máu não, Thủy ngân tích tụ lại ở trong não và vỏ não. Tại đây, Thủy ngân sẽ oxy hóa thành dạng ion, kết hợp với gốc sulfydryl và protein của tế bào, cản trở các enzyme và chức năng vận chuyển tế bào. Thủy ngân vô cơ là chất ăn mòn nên có đặc điểm gây tác dụng phỏng trực tiếp trên niêm mạc. Tỉ lệ hấp thu qua ống tiêu hóa chỉ là 10% lượng nuốt vào, thủy ngân tích lũy ở thận gây tổn thương thận. Mặc dù kém tan trong chất béo nhưng nếu tiếp xúc trong thời gian dài, thủy ngân cũng được tích lũy dần dần trong não, vùng tiểu não và vỏ não gây tổn thương hệ thần kinh trung ương. Liều gây chết người của thủy ngân vô cơ là 1 – 4g ở người lớn.Thủy ngân có trong xà phòng, kem và các mỹ phẩm khác sau khi xâm nhập vào cơ thể, được đào thải qua nước tiểu, từ đó thủy ngân xâm nhập vào môi trường, được methyl hóa và đi vào chuỗi thực phẩm dưới dạng methyl thuỷ ngân có độc tính cao trong cá, đặc biệt đạt mức tích lũy cao trong cá ngừ. Phụ nữ mang thai ăn phải cá có chứa methyl thuỷ ngân, vào cơ thể sẽ được chuyển hóa thành thủy ngân rồi theo máu tới thai nhi, có thểdẫn đến khiếm khuyết phát triển thần kinh ở trẻ em. Quá trình phân bố thủy ngân trong cơ thể Do có khả năng tan trong mỡ nên Thủy ngân hữu cơ nhanh chóng vào màu phân bố khắp cơ thể, tích tụ trong não, thận, gan, tóc và da. Tác dụng độc rõ ràng đầu tiên và nguy hiểm nhất là ở não. Thủy ngân trong môi trường nước có thể hấp thụ vào cơ thể thủy sinh vật, đặc biệt là cá và các loài động vật không xương sống. Cá hấp thụ thủy ngân và chuyển hóa thành methyl thủy ngân (CH3Hg+) rất độc đối với cơ thể người. Chất này hoà tan trong mỡ, phần chất béo của các màng và trong não tủy.Thủy ngân vô cơ tác động chủ yếu đến thận, trong khi đó methyl thủy ngân ảnh hưởng chính đến hệ thần kinh trung ương.. Độc tính do thủy ngân tác dụng lên nhóm Sulphydryl (- SH) của các hệ thống enzym. Sự liên kết thủy ngân với màng tế bào ngăn cản vận chuyển đường qua màng và cho phép dịch chuyển kim tới màng. Điều này dẫn đến thiếu.hụt năng lượng trong tế bào và gây rối loạn thần kinh. Đây là cơ sở để giải thích vì sao những trẻ sơ sinh từmẹ nhiễm methyl thủy ngân sẽ bị tác động lên hệ thần kinh trung ương (tâm thần phân liệt, kém phát triển trí tuệ và co giật). Nhiễm độc methyl thủy ngân còn dẫn tới phân lập thể nhiễm sắc, phá vỡ thể nhiễm sắc và ngăn cản phân chia tế bào Quá trình loại thải thủy ngân Thời gian bán hủy của thủy ngân ở người lớn là 40 – 50 ngày, như vậy trên cơ thể người, thủy ngân không chỉ có độc tính cao mà còn tồn tại dai dẳng gây tác hại kéo dài. Đào thải chủ yếu qua phân (90%) và nước tiểu, một phần nhỏ qua da và nước bọt.. Người bị bệnh thận mà nhiễm độc thủy ngân thì sự thải loại thủy ngân bị cản trở. ĐỘC TÍNH CỦA THỦY NGÂN VÀ CƠ CHẾ GÂY ĐỘC Độc tính của thủy ngân Thủy ngân (Hg) là chất độc có khả năng tích lũy sinh học cao. Các dạng hóa học của Hg khác nhau về cả đặc điểm sinh học, dược độc học và độc tính. Hg nguyên tố gây độc cho người sau khi hít vào, cũng có thể chuyển thành Hg hữu cơ gây độc khi ăn phải. Độc tính của Thủy ngân hữu cơ thường xảy ra với các chuỗi alkyl ngắn, đặc biệt methyl Thủy ngân. Nuốt 10 – 60mg/kg đủ gây tử vong, và nuốt lượng ít trong một thời gian dài, chỉ cần lượng 10μg/ kg đủ tác hại lên hệ thần kinh và khả năng sinh sản của người lớn. Cơ chế gây độc của thủy ngân Khi xâm nhập vào cơ thể, thủy ngân có thể liên kết với những phân tử như nucleic acid, protein.... làm biến đổi cấu trúc và ức chế hoạt tính sinh học của tế bào. Hg gây thoái hoá tổ chức, tạo thành các hợp chất protein rất dễ tan làm tê liệt các chức năng của nhóm thiol ( -SH), các hệ thống men cơ bản và oxy hoá khử của tế bào.. Nếu nhiễm độc thủy ngân qua đường ăn uống với liều lượng cao, một thời gian sau (có thể từ 10 - 20 năm) sẽ gây tử vong..Độc tính này sẽ tăng dần nếu có hiện tượng tích luỹ sinh học,xuất phát từ môi trường lúc đầu ít ô nhiễm (nồng độ thủy ngân thấp), nồng độ đó có thể tăng lên đến hàng nghìn lần và trở thành rất độc. Sự tích luỹ sinh học là quá trình thâm nhiễm vào cơ thể gây nhiễm độc mãn tính. Quá trình này diễn ra gồm hai giai đoạn: Sự tích luỹ sinh học bắt đầu bởi cá thể, sau đó được tiếp tục tích lũy nhờ sự lan truyền giữa các cá thể, từ động vật ăn cỏ, động vật ăn cá, cho đến con người. Do đó nồng độ thủy ngân được tích luỹ dần dần cho đến khi “tới ngưỡng” gây hại. Hg vào trong cơ thể ở dạng hạt làm tắc các lỗ chúa khí, tắc khí quản, tắc các mao mạch, tác dụng lên não ẢNH HƯỞNG CỦA THỦY NGÂN LÊN MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI Môi trường Bay hơi mưa VC VC Hg Núi lửa Hoạt động công nghiệp Hoạt động nông nghiệp Hoạt động y tế MT không khí MT Nước MT Đất Sơ đồ 1: Hg tác động lên môi trường Cơ chế lan truyền Trong môi trường nước Hình 7: Vòng tuần hoàn thủy ngân trong môi trường Từ hoạt động của núi lửa, sự phong hoá nhiều loại đá và khoáng có chứa thủy ngân. Thông qua quá trình xói mòn, thủy ngân được nước cuốn đi theo các dòng nước. Hoạt động nông nghiệp sử dụng các loại thuốc trừ sâu có chứa thủy ngân, từ đó đi vào trong môi trường nước do quả trình rửa trôi. Trong hoạt động công nghiệp thủy ngân từ các hoạt động khai thác vàng, sản xuất giấy…nước thải của các hoạt động này có chứa thủy ngân và đi vào nguồn nước do việc xả thải và khí thải có chứa thủy ngân đi theo nước mưa chảy tràn trên mặt đất, cuối cùng chảy ra sông, suối. Thủy ngân thường có trong nước bề mặt và nước ngầm ở dạng vô cơ với nồng độ < 0,5 mg/l. Thủy ngân trong môi trường nước có thể hấp thụ vào cơ thể thủy sinh vật, đặc biệt là cá và các loài động vật không xương sống. Cá hấp thụ thủy ngân và chuyển hóa thành methyl thủy ngân ( CH3Hg+) rất độc đối với với cơ thể người. Chất này hòa tan trong mỡ, phần chất béo của các màng và trong não tủy. Trong không khí Hình 8: Sự phát tán thủy ngân trong không khí Về mặt hoá lí, thuỷ ngân là một kim loại rất dễ thay đổi dạng tồn tại cũng như tính chất. 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 tắc điện… Trong sinh hoạt hằng ngày thủy ngân phát sinh từ việc đốt các thiết bị điện có chứa thủy ngân. Trong hoạt động nông nghiệp thủy ngân bốc hơi từ các loại thuốc trừ sâu bọ, diệt cỏ… Khi phát 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 thông qua chuỗi thức ăn. Là một kim loại độc, độc tính của thuỷ ngân gây ra từ tính dễ bay hơi của nó (bởi vì nó rất dễ được hít vào cơ thể), từ tính tan trong mỡ (nó được vận chuyển dễ dàng trong cơ thể), từ khả năng kết hợp với những phân tử khác và làm mất chức năng của chúng. Hậu quả Các nguồn nước tích lũy thủy ngân thông qua quá trình xói mòn của các khoáng chất hay trầm tích từ khí quyển. Thực vật hấp thụ thủy ngân khi ẩm ướt nhưng có thể thải ra trong không khí khô. Thực vật và các trầm tích trong than có các nồng độ thủy ngân dao động mạnh. Các hợp chất vô cơ ít độc hơn so với hữu cơ của thủy ngân. Cho dù là ít độc hơn so với các hợp chất kia nhưng thủy ngân vẫn gây ô nhiễm đáng kể đối với môi trường vì nó tạo ra các hợp chất hữu có trong cơ thể sinh vật. 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 thông qua chuỗi thức ăn. Các sản phẩm có thủy ngân thải ra môi trường làm ô nhiễm không khí, mặt đất; nhưng quan trọng nhất là ô nhiễm nguồn nước – đặc biệt là nguồn nước biển. Trong môi trường nước biển, các loài vi khuẩn ưa mặn sẽ biến đổi nguồn thủy ngân vô cơ (ít độc) thành thủy ngân hữu cơ (methyl mercury) có độc tính cao. Các phiêu sinh vật là nguồn cảm nhiễm đầu tiên, kế đó là các loài cá nhỏ, rồi cá lớn (cá săn mồi). Con người là chuỗi mắt xích cuối cùng nhiễm thủy ngân, sau khi ăn các loài cá có nhiễm chất này. Con người Con người Hg trong không khí Hg trong nước Hg trong đất Không khí Thực phẩm Nước Sơ đồ 2: Con đường đi của Hg vào con người Thủy ngân Con người Màng tế bào ụ Tế bào chất Các cơ quan gan, thân… Gây độc Tích lũy Bài tiết Hô hấp Da Tiêu hóa Sơ đồ 3: Con đường xâm nhiễm của Hg vào trong cơ thể người Cơ chế xâm nhiễm Khi xâm nhập vào cơ thể thuỷ ngân có thể liên kết với những phân tử tạo nên tế bào sống (axít nuclêic, prôtêin .... ) làm biến đổi cấu trúc của chúng và làm ức chế hoạt tính sinh học của chúng. Sự nhiễm độc thủy ngân gây nên những thương tổn trung tâm thần kinh với triệu chứng run rẩy, khó khăn trong diễn đạt, giảm sút trí nhớ ... và nặng hơn nữa có thể gây tê liệt, nói lắp, thao cuồng. Nếu nhiễm độc thủy ngân qua đường ăn uống với liều lượng cao, một thời gian sau (có thể từ 10 - 20 năm) sẽ gây tử vong. Khi nhiệt thuỷ ngân chuyển thành dạng hơi. Nó có thể xâm nhập vào phổi qua đường hô hấp rồi vào máu. Thuỷ ngân dưới dạng ion có thể xâm nhập vào cơ thể qua đường nước bọt hoặc da. Dạng này vào cơ thể sẽ tập trung chủ yếu trong gan và thận. Thủy ngân xâm nhập vào cơ thể người thủy ngân sẽ gây nên cảm giác rát cho da và mắt khi tiếp xúc. Khi hít phải hơi thủy ngân sẽ khiến bị ho, đau tức ngực, có cảm giác đau rát ở phổi và gây khó thở. Tiếp xúc với thủy ngân thường xuyên sẽ bị nhiễm độc thủy ngân. Triệu chứng của nhiễm độc thủy ngân là tay chân bị run, giảm trí nhớ, mất khả năng tập trung, mờ mắt và bị các chứng bệnh về thận. Những người tiếp xúc với thuỷ ngân lâu dài đều mắc những chứng bệnh kỳ lạ như bị ảo giác, ám ảnh, cơ thể suy nhược và chết một cách bí hiểm. Người lao động tiếp xúc với hơi thủy ngân có thể phát sinh bệnh viêm phế quản cấp tính và bệnh phế nang. Nhiễm độc hơi thủy ngân mãn tính sẽ tác động lên hệ thần kinh: run rẩy, phình tuyến giáp, tim đập nhanh, nổi mề đay, sưng lợi, những thay đổi về gan, tăng bài tiết thủy ngân trong nước tiểu. Khi nhiễm nhiều hơn và lâu hơn thì các triệu chứng trở nên điển hình hơn. Bắt đầu từ sự rung chuyển bên trong các cơ thực hiện các chức năng điều khiển tinh tế như các ngón tay, mí mắt và môi, sau đó tiến triển thành rung động của toàn cơ thể và sự co giật mãn tính của các đầu chi. Đặc tính điển hình khác của nhiễm độc tính thủy ngân là sự chảy nước bọt và viêm lợi nghiêm trọng. Thủy ngân nguyên tố lỏng là ít độc, nhưng hơi các hợp chất và muối của nó là rất độc và là nguyên nhân gây ra các tổn thương não và gan khi con người tiếp xúc, hít thở hay ăn phải. Các hợp chất vô cơ ít độc hơn so với hợp chất hữu cơ của thủy ngân. Một trong những hợp chất độc nhất của thủy ngân là đimêtyl thủy ngân, nó độc đến mức chỉ vài micrôlít rơi vào da có thể gây tử vong. Chứng bệnh Minamata là một dạng ngộ độc thủy ngân. Thủy ngân tấn công hệ thần kinh trung ương và hệ nội tiết và ảnh hưởng tới miệng, các cơ quai hàm và răng. Sự phơi nhiễm kéo dài gây ra các tổn thương não và gây tử vong. Nó có thể gây ra các rủi ro hay khuyết tật đối với các thai nhi Cơ chế gây độc Nhiễm độc cấp tính - Viêm dạ dày, ruột non cấp tính,viêm miệng và viêm kết tràng, loét - xuất huyết, nôn nhiều nước bọt. - Ở nồng độ cao hơi thuỷ ngân cũng gây kích ứng phổi (viêm phổi hoá học). Nhiễm độc bán cấp tính - Xảy ra trong công nghiệp ở những công nhân vệ sinh, cọ rửa ống khói và các lò xử lý quặng Hg. Hoặc do lao động trong bầu không khí bão hoà hơi thuỷ ngân, - Triệu chứng xảy ra : gây nôn, ỉa chảy, đau do viêm lợi, loét trong miệng Nhiễm độc mãn tính - Chủ yếu do hơi, bụi thỷ ngân và hợp chầt của thuỷ ngân vào cơ thể qua đường tiêu hoá. - Các biểu hiện: +Viêm lợi, viêm miệng + Run + Rối loạn tính tình và nhân cách: dễ cáu gắt, đảo lộn nhịp ngũ, mất trí nhớ, ảo giác, rối loạn về nói. Người bị nhiễm độc Hg thường có những triệu chứng lâm sàng như: - Thể nhẹ: nhức đầu, chóng mặt, mệt mỏi, khó ngủ, tanh mùi kim loại ở miệng, khó thở, đau thắt ngực. Khám thấy: viêm lợi, mi mắt co giật liên tục, tính tình cáu gắt, hưng phấn khác thường. - Thể vừa: Tổn thương viêm tủy sống hay các dây thần kinh, nếu nặng sẽ bị viêm não, viêm tủy sống, viêm dây thần kinh, có khi liệt tứ chi. Trí nhớ bị giảm sút, tập trung tư tưởng kém, lao động suy yếu, ăn mất ngon, không ngủ được. Cuối cùng dẫn tới hội chứng bệnh não. - Thể nặng: rối loạn thần kinh thực vật và tim mạch. Chức năng chống độc của gan giảm, hàm lượng TN trong nước tiểu tăng: 0,04 – 0,10mg/l.TN còn ảnh hưởng rõ rệt đến thai nhi: gây ra những khuyết tật bẩm sinh như mù, điếc, dị dạng, trí thông minh giảm sút… Các biểu hiện điển hình của tình trạng ngộ độc thủy ngân bao gồm: - Viêm ruột: Ngay khi chất độc xâm nhập, bệnh nhân bị bỏng đường tiêu hóa trên rồi nôn dữ dội, nôn ra mật ra máu. Sau đó, họ bị kiết lỵ, bụng đau thắt, phân có lẫn máu, người vã mồ hôi, lạnh ngắt, có khuynh hướng ngất, tình trạng toàn thân suy sụp (có trường hợp không tiêu chảy). - Viêm thận: Từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 6 sau khi nhiễm độc, bệnh nhân bị viêm thận tăng đạm huyết với biểu hiện tiểu ít rồi vô niệu, đạm huyết tăng nhanh chóng, clo huyết giảm. - Viêm miệng và niêm mạc: Ở thể nhiễm độc bán cấp, bệnh nhân bị suy nhược, ăn kém ngon, sốt nhẹ (38 độ C), răng có cảm giác khó chịu, nước bọt tiết nhiều và có vị kim loại, niêm mạc miệng phù nề, lưỡi sưng phồng, lợi loét và chảy máu, có màng giả. Ở thể nhiễm độc mạn tính, bệnh nhân có cảm giác cháy bỏng, khó chịu trong miệng khi ăn uống; lợi càng ngày càng viêm nhiễm, sưng phù, sau đó bị loét và hay chảy máu. Trong trường hợp nhiễm độc cấp, bệnh nhân sốt cao, sưng hạch dưới hàm, hơi thở rất hôi. - Rối loạn thần kinh: Lúc đầu, bệnh nhân bị run nhẹ các ngón tay. Tình trạng này phát triển dần ra cả bàn tay, cẳng tay rồi lan đến chi dưới và các cơ ở mặt, lưỡi, thanh quản. Trong một số trường hợp, bệnh nhân bị run bắt đầu từ mi mắt, xung quanh mồm, lưỡi và thanh quản hoặc bàn chân. Ở thể bệnh cấp tính, bệnh nhân bị run liên tục, cơn run lan đến toàn bộ các cơ có thể vận động theo ý muốn. - Các vấn đề ở mắt: Trong nhiễm độc mãn tính, phần trước thủy tinh thể (cả 2 mắt) có thể bị biến từ màu xám nhạt sang xám sẫm hoặc xám đỏ nhạt. Thị lực không giảm. 2.5. GIẢI PHÁP QUẢN LÝ- XỬ LÝ- PHÒNG TRÁNH 2.5.1. Quản lý- xử lý: Thủy ngân là chất kim loại nặng dạng lỏng nên khó dùng một phương pháp chung nào để quản lý chặt chẽ được, ta chỉ có thể quản lí nó riêng trong từng trường hợp khác nhau. Như trong công nghiệp ta dùng các phương pháp khác nhau trong tựng ngành nghề khác nhau, trong y tế ta cũng dùng các phương pháp khác nhau, để có hiệu quả mà không ảnh hưởng tới sức khỏe con người. 2.5.1.1. Trong công nghiệp: Hạn chế sử dụng thủy ngân trong các ngành công nghiệp.Một số ngành bắt buộc phải sử dụng thủy ngân thì phải có quy trình quản lý nghiêm ngặt đề phòng rò rỉ ra bên ngoài. Đối với những ngành sản xuất, khai thác, chế biến phát sinh ra thủy ngân để quản lý nguy cơ thủy ngân ra ngoài môi trường cách tốt nhất là sử dụng phương pháp thu hồi hay xử lý tại nguồn.Sau đây là một số giải pháp xử lý thủy ngân trong một số ngành công nghiệp. Trong khai thác khí: Hiện nay có khá nhiều phương pháp để xử lý thủy ngân.Tuy nhiên, hai phương pháp nổi bật hơn cả là hấp phụ bằng than hoạt tính và bằng muối sulfur. Thiết bị hấp phụ bằng muối sunfur có 2 loại: Bình hấp phụ theo nguyên tắc hấp phụ dọc trục: dòng khí được dẫn vào trong bình hấp phụ, đi qua khoảng không và lớp bi cầu ceramic để ổn định dòng trước khi tham gia vào phản ứng hóa học bên trong bình theo phương thẳng đứng dọc trục của bình. Sau khi đã tham gia phản ứng với muối sulfur bên trong dòng khí sẽ đi theo ống dẫn khí ra ngoài. Bình hấp phụ theo nguyên tắc hấp phụ theo bán kính (hấp phụ ngang): dòng khí đi vào bình hấp phụ và chủ yếu được dẫn vào các đường ống nhỏ sát thành bình và trên thân những ống nhỏ sát thành bình này có những lỗ nhỏ để dòng khí thấm ngược vào tâm bình xuyên qua lớp hóa chất hấp phụ và đi vào đường ống thu hồi khí nằm dọc trục bình hấp phụ và đi ra ngoài. Hình 1. Bình hấp phụ theo nguyên tắc hấp phụ dọc trục. Hình 2. Bình hấp phụ theo nguyên tắc hấp phụ theo bán kín Thông số dòng khí đầu vào bình hấp phụ và chế độ làm việc của 1 mỏ khai thác sử dụng bình hấp phụ để xử lý thủy ngân : Bảng 1. Chế độ làm việc và thông số dòng khí Hàm lượng thủy ngân đầu vào 170 µg/Sm3 Hàm lượng thủy ngân đầu ra 0,1 µg/Sm3 Hàm lượng H2S 0 Ppm Hàm lượng hấp phụ Fe2S3 20 m3 Hàm lượng hấp phụ CuS 18 m3 Lưu lượng dòng khí 120 MMSCFD Chiều cao tối đa cho phép 10 M Chiều rộng sàn tối đa cho phép 4 M Đường kình trong của tháp 3 M Chiều cao tầng hấp phụ tối đa 5,4 M Hình 9. Sơ đồ xử lý thủy ngân tại mỏ khai thác Tràn đổ mức độ nhỏ: Khoanh vùng tràn đổ: Thủy ngân dễ bị chia nhỏ và khuếch tán. Nếu thấy khả năng thủy ngân dễ bị khuếch tán sang khu vực lân cận hãy ngay lập tức khoanh tràn khu vực tràn đổ bằng cát, bột lưu huỳnh hay hợp chất tạo hỗn hống với thủy ngân. Ngăn chặn không cho thủy ngân chảy xuống vị trí cống rãnh, thoát nước bằng cách sử dụng gờ chặn hay băng dán. Chú ý thủy ngân tiếp xúc với nhiệt hay bị hút vào hệ thống hông gió hãy áp dụng biện pháp xử lý thủy ngân tràn đổ mức độ lớn. Hoặc trong những trường hợp khu vực tràn đổ có khả năng tồn tại hơi thủy ngân nồng độ cao phải sử dụng thêm thiết bị bảo vệ, nhờ thêm chuyên gia xử lý. Sơ tán khỏi khu vực tràn đổ : Trước hết tất cả mọi người phải rời ra khỏi khu vực tràn đổ. Không cho phương tiện xe cộ đi vào khu vực bị ảnh hưởng. Người có khả năng đã tiếp xúc với thủy ngân phải di chuyển ra khỏi vị trí khu vực tràn đổ đến vị trí tập trung và chờ ở đó đến khi được đánh giá và xử lý phơi nhiễm xong. Ngay sau khi rời khỏi vị trí tràn đổ, những người này phải cởi bỏ quần áo, giày dép tiếp xúc trực tiếp với thủy ngân và bỏ vào bao nilong để xử lý. Tắt thiết bị thông gió hoặc điều hòa: Nếu có sự cố tràn đổ xảy ra bên trong các tòa nhà thì ngay lập tức tắt các thiết bị thông gió, điều hòa tránh thủy ngân khuếch tán vào hệ thông HVAC.Mở cửa sổ ngaoì hoặc cửa sổ phòng, thực hiện thông gió tự nhiên hay mở quạt để thông gió cưỡng bức. Tiến hành thu gom: Trước khi tiến hành thu gom, người tham gia thu gom cần chuẩn bị các dụng cụ bảo vệ cá nhân như: Goggles Găng tay cao su Ủng Quần áo chống hóa chất Mặt nạ phòng độc cartridge loại dùng cho thủy ngân( sau khi dùng xong thải bỏ ngay cartridge) Trong trường hợp phải quỳ gối xuống sàn đề thu gom thì phải sử dụng quần áo thích hợp để tránh thủy ngân bám vào quần áo và da Đặt biển cảnh báo “ tràn đổ thủy ngân, cấm vào” tại khu vực tràn đổ. Dùng chổi mềm hoặc giấy bìa cứng để thu gom các giọt thủy ngân nhìn thấy được. Đối với những giọt thủy ngân lớn có thể dùng bơm hút bằng tay hoắc cao su xốp hút thủy ngân để thu gom sau đó bỏ vào hộp nhựa PE và dán nhãn ‘chất thải thu gom thủy ngân’. Rắc bột lưu huỳnh hoặc bột kẽm để phát hiện và thu gom thủy ngân còn xót hoặc có thể rắc natri thiosufate/EDTA tại khu vực tràn đổ, rồi thấm ướt bằng bình phun sương. Sau 12 tiếng thu gom tất cả bột này và bỏ vào hộp dán nhãn “ chất thải thu gom thuỷ ngân” Tiến hành giám sát nồn độ thủy ngân tại khu vực tràn đổ.Tất cả các dụng cụ bảo hộ có dính thủy ngân cần thu gom vào túi nilong rồi buộc chặt.Vệ sinh cơ thể băng xà phòng. Nếu có dấu hiệu phơi nhiễm phải tiến hành xét nghiệm nồng độ thủy ngân trong nước tiểu. Kết quả phải thấp hơn 20 microgam trên lít nước tiểu. Tràn đổ ở mức độ lớn (trên 5 ml) Trong trường hợp tràn đổ thủy ngân mức độ lớn đòi hỏi lực lượng chuyên môn xử lý Trong khi chờ lực lượng chuyên nghiệp xử lý hãy sơ tán tất cả mọi người khỏi khu vực tràn đổ. Không được dùng nước xịt vì thủy ngân có thể theo vào đường ống cống. Cởi bỏ quần, áo tiếp xúc trực tiếp với thủy ngân và bỏ vào túi nilon buộc chặt lại, chờ kiểm tra, xử lý. Lực tượng chuyên nghiệp được trang bị thiết bị bảo vệ cá nhân chuyên dụng sẽ tiến hành do đạc nồng độ thủy ngân tại khu vực tràn đổ. Dùng chổi mềm hoặc giấy cứng để thu gom những giọt thủy ngân nhìn thấy được. Sau đó sử dụng thiết bị hút thủy ngân bằng chân không để thu gom triệt để thủy ngân còn lại. Hình 10: Bình hút thủy ngân Hình 11: Dùng chổi mềm để thu những giọt Hg Sau đó tiến hành rửa khu vực bằng dung dịch HgX Gia nhiệt khu vực ở 40 độ C trong vòng 4 giờ đồng hồ. Sau đó tiến hành thông gió cưỡng bức trong vòng một giờ đồng hồ. Cuối cùng kiểm tra lại nồng độ thủy ngân, đảm bảo nồng độ thủy ngân nhỏ hơn 10 microgram trên met khối. Nếu có dấu hiệu phơi nhiễm phải tiến hành xét nghiệm để xác định nồng độ thủy ngân trong nước tiểu. Một số phương pháp xử lý thủy ngân trong nước thải: Phương pháp hóa học: Xử lý các hợp chất thuỷ ngân nước thải bị ô nhiêm thuỷ ngân và các hợp chất thuỷ ngân được tạo thành trong sản xuất Clo và NaOH trong các quá trình điện phân dùng điện cực Hg do sản xuất Hg điều chế thuốc nhuộm, các hyđrocacbon do sử dụng Hg làm chất xúc tác. Hg trong nước tồn tại ở dạng kim loại , hợp chất vô cơ : Oxit , HgCl2,sunfat,xianua… Thuỷ ngân kim loại được lắng và lọc, các hạt không lắng được ôxy hoá bằng clo hoặc NaOCl thành HgCl2 sau đó xử lý nước bằng NaHSO4 hoặc Na2SO3 để loại chúng và clorua. Thuỷ ngân có thể được tách ra khỏi nước bằng phương pháp khử với các chất khử là sunfat Fe, biunfit bột Fe, khí H2S, hydrazin.  Các hợp chất thuỷ ngân trước tiên bị thuỷ phân bằng oxy hóa (bằng khí clo), sau khi loại clo dư, cation Hg đươc khử đến Hg kim loại hoặc chuyển sang dạng sunfua khí rồi loại cặn.. Xử lý hơi thủy ngân bằng clo: Phản ứng xảy ra: Hg + Cl2 = HgCl2 2Hg + Cl2 = Hg2Cl2 Nếu dư Cl2: Hg2Cl2 + Cl2 = 2HgCl2 Phải xử lí tiếp bằng các hóa chất liên tiếp trong thiết bị: SO2 + H2O = H2SO3 Cl2 + H2SO3+ H2O = 2 HCl + H2SO4 HgCl2 + NH4Cl = (HgNH2)Cl + 2 HCl Na 2S + H2SO4 = Na2SO4 + H2S (HgNH2)Cl + H2S = HgS + NH4Cl Kết quả khí ít độc hơn vào khí quyển và chất rắn ít độc hơn vào đất. Xử lý thủy ngân bằng MnO2 trong quặng thiên nhiên: Phản ứng xảy ra 2Hg + MnO2 = Hg2MnO2 Xử lí tiếp bằng hóa chất: SO2 + H2O + ½ O2 = H2SO4 Hg2MnO2 + 2 H2SO4= Hg2SO4 + MnSO4 +2 H2O Lưu ý: trước khi xử lí phải tưới vôi sữa vào Ca(OH)2 + SO2 ↔ CaSO3 + H2O CaSO3 + H2O+ SO2 ↔ Ca(HSO3)2 2CaSO3 + O2 ↔ 2CaSO4 Phương pháp sinh học: Cơ sở của phương pháp này là hiện tượng nhiều loài sinh vật (thực vật thủy sinh, tảo, nấm, vi khuẩn...) có khả năng giữ lại trên bề mặt hoặc thu nhận vào bên trong các tế bào của cơ thể chúng các kim loại nặng tồn tại trong đất và nước (hiện tượng hấp thu sinh học-biosorption).Sau đây là một số nghiên cứu về xử lý nước thải chứa thủy ngân: Các vi khuẩn biến đổi gen không chỉ có thể chịu được mức độ cao của thủy ngân, mà còn có thể dọn sạch thủy ngân từ môi trường xung quanh chúng. 2.5.1.2. Y tế Thủy ngân có trong một số dụng cụ y khoa: Huyết áp kế, nhiệt kế. Riêng nhiệt kế do thân làm bằng thủy tinh nên dễ vỡ, làm Hg có trong đó thoát ra ngoài thành những hạt tròn nhỏ lăn tròn trên mặt đất. Nếu không sớm thu hồi, xử lý thì chúng sẽ bốc hơi vào không khí, xâm nhập vào cơ thể người bằng con đường hô hấp, thấm qua da, gây độc. 2.5.2. Phương pháp dự phòng- phòng tránh: Phương pháp phòng ngừa thủy ngân từ các hóa chất tổng hợp: Tất cả các nhà máy sản xuất Cl2 và NaOH cần phải ngừng việc sử dụng điện cực thủy ngân và chuyển hướng sử dụng công nghệ mới. Cấm sử dụng các loại thuốc trừ sâu loại ankyl thủy ngân. Các thuốc trừ sâu chứa thủy ngân khác cần phải sử dụng hạn chế ở một số vùng chọn lọc. Một số biện pháp bảo vệ bản thân và gia đình để giảm thiểu nguy cơ nhiễm độc thủ ngân tại nhà - Chọn và dùng các loại sơn cho cả nội thất và ngoại thất không sử dụng thủy ngân. - Mua các vật dụng gia đình: đồ pha lê, đồ gốm hoặc đồ chơi cho trẻ em có nguồn gốc rõ ràng để đảm bảo không sử dụng thủy ngân trong quá trình sản xuất. - Không cho trẻ gặm vành cửa sổ hoặc các vật dụng có sơn. - Thường xuyên rửa tay. - Để nước trong vòi chảy độ 60 giây, trước khi hứng vô chai lọ.Khoảng một tháng một lần, tháo và chùi bộ phận lọc của vòi nước để loại bỏ chất cặn. Một số biện pháp phòng tránh nhiễm độc thủy ngân từ thực phẩm - Cần tiến hành việc điều tra khảo sát và thông báo rõ nguy cơ nhiễm thủy ngân cho cơ quan chức năng để kịp thời tìm kiếm các giải pháp khắc phục cho những vùng sản phẩm bị nhiễm. - Cần tăng cường công tác kiểm tra chất lượng thực phẩm, dụng cụ, trang thiết bị chế biến, bao gói, đồ chứa đựng… để đảm bảo các thực phẩm, đồ dùng không gây nhiễm vào thức ăn, nhất là thức ăn cho trẻ em. Đặc biệt, đối với các loại cá biển: - Điều nên làm: + Ăn 2-3 bữa cá biển hoặc tôm, cua biển… một tuần. Những loại an toàn là tôm biển; cá ngừ, cá hồi, cá polắc… + Có thể ăn cá cùng lúc với những món từ động vật có vỏ như tôm, cua, ốc. + Nên chọn mua thủy, hải sản ở những chợ có uy tín và đồ hộp có nguồn gốc rõ ràng, chất lượng tốt. - Điều nên tránh + Ăn cùng một loại cá hoặc loài vỏ sò hơn một lần trong một tuần. + Sử dụng cá mập, cá kiếm, cá cờ vì chúng nhiều thủy ngân. Các biện pháp dự phòng trong sản xuất: Biện pháp kỹ thuật: - Thay Hg bằng các hợp chất khác nếu được. - Chống Hg bay hơi và bụi Hg bằng thông gió hợp lý. - Làm việc với Hg ở những nơi có bàn, tường, nền thật nhẵn, có thể rửa nước để giữ Hg không bốc hơi và thu hồi Hg. - Dự kiến mọi tình huống tai nạn nếu Hg rơi vãi. - Tổ chức và kế hoạch hóa lao động để giảm tiếp xúc với Hg. Biện pháp phòng hộ cá nhân: - Người lao động phải được trang bị các phương tiện phòng hộ cá nhân đầy đủ và tốt. Tiếp xúc với nồng độ Hg cao trong không khì phải đeo mặt nạ, không để da hở tiếp xúc với Hg. - Tạo thói quen làm việc với ý thức phòng chống nhiễm độc Hg và hợp chất Hg. - Vệ sinh cá nhân tốt: không mặc quần áo ô nhiễm, tắm sau lao động, không ăn uống, hút thuốc ở nơi làm việc. rửa tay kỹ trước khi ăn uống. CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 3.1. KẾT LUẬN 3.2. KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO