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

ĐAI HOC QUÔC GIA HA NÔI

TRƯƠNG ĐAI HOC KHOA HOC TƯ NHIÊN

-----------------------

Nguyễn Thị Vân Anh

NGHIÊN CỨU TỒN LƯU METYL THỦY NGÂN TRONG NGAO

(LOÀI MERETRIX LYRATA THUỘC HỌ VENERIDAE)

Ở MÔI TRƯỜNG NƯỚC LỢ

Chuyên nganh: Khoa học môi trường

Ma sô: 60 85 02

LUÂN VĂN THAC SI KHOA HOC

Người hướng dẫn: PGS.TS. Đỗ Quang Huy

Hà Nội, 2012

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1

CHƢƠNG 1. .................................................................................................................... 3

TỔNG QUAN .................................................................................................................. 3

1.1. Nguồn gốc và chuyển hóa của thủy ngân ................................................................. 3

1.2. Metyl thủy ngân ........................................................................................................ 5

1.2.1. Nguồn gốc và chuyển hóa của metyl thủy ngân ............................................................. 5

1.2.2. Tính chất lý, hóa học, sinh học của metyl thủy ngân .................................................... 7

1.2.3. Độc tính và tác động của metyl thủy ngân đối với con ngƣời ..................................... 9

1.3. Nghiên cứu về tồn lƣu metyl thủy ngân trong động vật nhuyễn thể ....................... 17

1.3.1. Các nghiên cứu trên thế giới............................................................................................... 17

1.3.2. Các nghiên cứu tại Việt Nam ............................................................................................. 20

1.4. Giới thiệu về ngao ................................................................................................... 21

1.4.1. Đặc điểm sinh học của ngao ................................................................................ 21

1.4.2. Sự phân bố của ngao ............................................................................................ 23

1.4.3. Chế độ dinh dƣỡng ............................................................................................... 23

CHƢƠNG 2. .................................................................................................................. 25

ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................... 25

2.1. Đối tƣợng và nội dung nghiên cứu .......................................................................... 25

2.1.1. Đối tƣợng và khu vực nghiên cứu ..................................................................................... 25

2.1.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................................ 25

2.1.1.2. Khu vực nghiên cứu ........................................................................................... 25

2.1.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................................ 29

2.2. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất ...................................................................................... 30

2.3. Các phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................. 32

2.3.1. Phƣơng pháp chiết lỏng – lỏng .......................................................................................... 32

2.3.2. Phƣơng pháp sắc ký khí detecto cộng kết điện tử ........................................................ 32

2.3.3. Phƣơng pháp hấp thụ nguyên tử kỹ thuật bay hơi lạnh ............................................... 33

2.3.4. Phƣơng pháp Kjeldahl .......................................................................................................... 34

2.3.5. Phƣơng pháp toán học .......................................................................................................... 34

2.4. Thực nghiệm ........................................................................................................... 38

2.4.1. Xây dựng đƣờng ngoại chuẩn của metyl thủy ngân ..................................................... 38

2.4.2. Xử lý mẫu và lựa chọn điều kiện tách chiết làm sạch mẫu phân tích ..................... 39

2.4.2.1. Xử lý mẫu .......................................................................................................... 39

2.4.2.2. Lựa chọn dung môi chiết ................................................................................... 40

2.4.2.3. Xác định thể tích dung môi chiết ....................................................................... 41

2.4.2.4. Làm sạch và làm giàu mẫu ................................................................................ 41

2.4.2.5. Xác định độ thu hồi chất phân tích và các giá trị LOD, LOQ ........................... 41

2.5. Xác định tổng lƣợng cacbon hữu cơ và tổng lƣợng nitơ trong trầm tích ................ 42

CHƢƠNG 3. .................................................................................................................. 45

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................................................... 45

3.1. Điều kiện phân tích xác định metyl thủy ngân trên thiết bị GC/ECD .................... 45

3.2. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng của phƣơng pháp GC/ECD ..................... 45

3.3. Đƣờng ngoại chuẩn định lƣợng metyl thủy ngân trên GC/ECD ............................. 46

3.4. Kết quả xác định điều kiện chiết tách, làm sạch và làm giàu chất phân tích .......... 48

3.4.1. Kết quả lựa chọn dung môi tách chiết ............................................................................. 48

3.4.2. Kết quả khảo sát thể tích dung môi chiết ........................................................................ 49

3.4.3. Kết quả khảo sát điều kiện làm sạch và làm giàu mẫu ................................................ 50

3.4.4. Độ lặp lại và độ thu hồi của phƣơng pháp chuẩn bị mẫu ........................................... 50

3.5. Kết quả xác định metyl thủy ngân trong các mẫu thực tế ....................................... 53

3.5.1. Xác định lƣợng mẫu khô ..................................................................................................... 53

3.5.2. Kết quả phân tích xác định metyl thủy ngân và thủy ngân tổng số trong

các mẫu thực tế .................................................................................................................... 54

3.5.2.1. Kết quả phân tích xác định metyl thủy ngân trong ngao ................................... 54

3.5.2.2. Đánh giá mối liên hệ giữa metyl thủy ngân trong ngao và tổng lƣợng

thủy ngân trong trầm tích.................................................................................................. 57

3.6. Mối tƣơng quan giữa khối lƣợng và kích thƣớc của ngao với sự tích lũy

metyl thủy ngân .................................................................................................. 63

3.7. Mối tƣơng quan giữa nồng độ metyl thủy ngân trong ngao với tổng lƣợng

cacbon hữu cơ và nitơ ........................................................................................ 66

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 72

PHỤ LỤC ....................................................................................................................... 78

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1. Đặc tính hóa học, sinh hóa, độc tính của thủy ngân và các hợp chất của nó ..... 9

Bảng 2. Mối liên hệ giữa nồng độ trong máu và trong tóc trên các đối tƣợng

phơi nhiễm lâu dài với metyl thủy ngân từ cá .................................................... 13

Bảng 3. Ƣớc tính lƣợng hấp thụ hằng ngày thủy ngân tổng số và các hợp chất

của thủy ngân của con ngƣời (không tham gia các công việc phơi nhiễm

thủy ngân) ........................................................................................................... 14

Bảng 4. Lƣợng hấp thụ hằng ngày metyl thủy ngân từ cá với nhiều mức metyl

thủy ngân và các mức hấp thụ khác nhau ........................................................... 15

Bảng 5. Giới hạn ô nhiễm của thủy ngân và metyl thủy ngân trong thực phẩm,

theo thông tƣ của Bộ Y tế, 2011 ......................................................................... 16

Bảng 6. Kết quả phân tích metyl thủy ngân trong các mẫu trai vùng cửa sông

Krka ..................................................................................................................... 19

Bảng 7. Pha dung dịch chuẩn metyl thủy ngân ............................................................. 39

Bảng 8. Sự phụ thuộc của số đếm diện tích pic vào hàm lƣợng methyl thủy ngân ...... 47

Bảng 9. Kết quả khảo sát thể tích dung môi dùng để chiết mẫu .................................... 49

Bảng 10. Kết quả khảo sát lựa chọn thể tích dung dịch L-cystein để làm sạch và

làm giàu mẫu ....................................................................................................... 50

Bảng 11. Kết quả khảo sát độ thu hồi mẫu và độ lặp lại ............................................... 51

Bảng 12. Tỉ lệ lƣợng mẫu khô của ngao và trầm tích ................................................... 53

Bảng 13. Nồng độ metyl thủy ngân trong các mẫu ngao lấy tại vùng xã đảo

Hoàng Tân, tỉnh Quảng Ninh .............................................................................. 56

Bảng 14. Nồng độ metyl thủy ngân trong các mẫu ngao lấy tại Khu Đồn Điền,

tỉnh Quảng Ninh .................................................................................................. 57

Bảng 15. Tỉ lệ nồng độ metyl thủy ngân so với tổng lƣợng thủy ngân trong ngao

lấy ở khu vực xã đảo Hoàng Tân tỉnh Quảng Ninh ............................................ 58

Bảng 16. Kết quả hàm lƣợng thủy ngân trong các mẫu ở Khu Đồn điền ..................... 59

Bảng 17. Kích thƣớc và khối lƣợng ngao tại hai khu vực lấy mẫu nghiên cứu ............ 64

Bảng 18. Nồng độ metyl thủy ngân trong ngao thuộc hai nhóm vừa và lớn ................ 64

Bảng 19. Tổng lƣợng chất hữu cơ (TOC) và tổng lƣợng nitơ (TN) trong

trầm tích của hai khu vực nghiên cứu ................................................................. 67

DANH MỤC HÌNH

Hình 1. Chu trình thủy ngân trong tự nhiên ..................................................................... 4

Hình 2. Chuyển hóa thủy ngân trong môi trƣờng nƣớc ................................................... 6

Hình 3. Cấu tạo vỏ và các bộ phận của ngao ................................................................. 21

Hình 4. Vị trí khu vực lấy mẫu nghiên cứu thuộc thành phố Hạ Long,......................... 27

Hình 5. Bãi nuôi ngao ở xã đảo Hoàng Tân ................................................................... 28

Hình 6. Sắc đồ phân tích metyl thủy ngân trong ngao có thêm chuẩn nồng độ

0,005 µg/g trên GC/ECD .................................................................................... 46

Hình 7. Đƣờng ngoại chuẩn metyl thủy ngân xác định trên GC/ECD .......................... 47

Hình 8. Sắc đồ phân tích metyl thủy ngân chuẩn nồng độ 0,05 µg/L ............................ 48

Hình 9. Sắc đồ phân tích metyl thủy ngân trong ngao có thêm chất chuẩn

nồng độ 0,10 mg/kg ............................................................................................ 52

Hình 10. Sơ đồ quy trình chuẩn bị mẫu phân tích methyl thủy ngân trong ngao .......... 53

Hình 11. Tỷ lệ nồng độ metyl thủy ngân và tổng lƣợng thủy ngân trong ngao ............. 61

Hình 12. Mối liên hệ nồng độ metyl thủy ngân trong ngao với tổng lƣợng

nồng độ thủy ngân trong trầm tích ...................................................................... 62

Hình 13. Tƣơng quan giữa nồng độ metyl thủy ngân trong ngao với tổng

lƣợng TOC trong trầm tích ................................................................................. 68

Hình 14. Tƣơng quan giữa nồng độ metyl thủy ngân trong ngao với tổng

lƣợng TN trong trầm tích .................................................................................... 68

Hình P1. Hệ thống máy GC/ECD .................................................................................. 78

Hình P2. Làm giàu metyl thủy ngân bằng dung dịch L-cystein .................................... 78

Hình P3. Chiết metyl thủy ngân bằng toluene ............................................................... 79

Hình P4. Chòi nuôi ngao tại Quảng Ninh ...................................................................... 79

Hình P5. Sắc đồ phân tích metyl thủy ngân trong mẫu ngao 11-Đ3 ............................. 80

Hình P6. Sắc đồ phân tích metyl thủy ngân trong mẫu ngao 5-Đ3 ............................... 80

Hình P7. Sắc đồ phân tích metyl thủy ngân trong mẫu ngao 11-HT6 ........................... 81

Hình P8. Sắc đồ kiểm tra dung môi chiết ...................................................................... 81

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

AAS: Phổ hấp thụ nguyên tử

(Atomic Absorption Spectrometry)

AES: Phổ phát xạ nguyên tử

(Atomic Emission Spectrometry)

CV–AAS: Phổ hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh

(Cold vapor – Atomic Absorption Spectrometry)

EDC: Detectơ cộng kết điện tử

(Electron capture detector)

GC: Sắc ký khí

(Gas chromatography)

Hg: Thủy ngân

ICP-MS: Phổ khối lƣợng plasma cặp ion

(Inductively coupled plasma – mass spectrometry)

ISQG: Hƣớng dẫn tạm thời về chất lƣợng trầm tích

(Interim Sediment Quality Guidelines)

LOD: Giới hạn định lƣợng

(Limit of detection)

LOQ: Giới hạn định tính

(Limit of quantitation)

MeHg+ : Metyl thủy ngân

MS: Phổ khối lƣợng

(Mass spectrometry)

PTWI: Lƣợng hấp thụ hằng tuần có thể chấp nhận đƣợc

(Provisional Tolerable Weekly Intake)

TN: Tổng nitơ

TOC: Tổng cacbon hữu cơ

RHg+: Các hợp chất cơ thủy ngân

WHO: Tổ chức Y tế thế giới

(World Health Organization

http://www.wto.org/english/tratop_e/sps_e/risk00_e/herman_e/sld005_e.htm

1

MỞ ĐẦU

Ô nhiễm thủy ngân là một vấn đề toàn cầu do thủy ngân tồn tại ở rất nhiều trạng

thái khác nhau trong tự nhiên, có khả năng di chuyển xa trong không khí và biến đổi

thành nhiều dạng có tính độc khác nhau trong chu trình sinh địa hóa. Chu trình thủy

ngân gồm 6 quá trình chính, sau các quá trình này thủy ngân đƣợc chuyển hóa thành

nhiều dạng khác nhau nhƣ thủy ngân kim loại, hợp chất thủy ngân vô cơ, metyl thủy

ngân, dimetyl thủy ngân,… Ở Việt Nam, thủy ngân có thể phát thải rộng rãi ra môi

trƣờng qua quá trình sử dụng nguyên liệu trong các ngành công nghiệp, nông nghiệp

nhƣ đốt nhiên liệu, sản xuất pin, bóng đèn điện, phân bón,… Qua mƣa, gió và các phản

ứng tích tụ do vi sinh vật trong đất và nƣớc, thủy ngân đƣợc chuyển hóa thành thủy

ngân hữu cơ có tính độc cao hơn. Đặc biệt hợp chất trong đó có độc tính cao mang

nhiều nguy cơ đối với con ngƣời và sinh vật là metyl thủy ngân. Metyl thủy ngân là

một chất độc thần kinh, ngay ở mức nồng độ thấp có thể gây ra các triệu chứng bất lợi

về phản xa, vận động của hệ thần kinh, khi ở nồng độ cao dẫn đến tử vong.

Metyl thủy ngân có khả năng tích lũy – khuếch đại sinh học qua chuỗi thức ăn.

Ở các loài bậc cao trong chuỗi thức ăn nồng độ metyl thủy ngân đƣợc tích lũy rất lớn,

có thể gấp hàng nghìn lần so với nồng độ trong nƣớc. Con ngƣời phơi nhiễm metyl

thủy ngân chủ yếu là từ thực phẩm, đặc biệt là các loại cá lớn, cá ăn thịt với hàm lƣợng

khá cao do nằm ở những mắt xích cuối trong chuỗi thức ăn. Có nhiều yếu tố môi

trƣờng ảnh hƣởng đến sự tích lũy metyl thủy ngân trong các đối tƣợng môi trƣờng và

cách thức đi vào chuỗi thức ăn. Ở Việt Nam với thực trạng sản xuất nhƣ hiện nay,

metyl thủy ngân đi vào môi trƣờng từ nhiều nguồn khác nhau, phân tán rộng trong các

hệ sinh thái và dễ dàng tích lũy trong chuỗi thức ăn, đặc biệt môi trƣờng nƣớc đƣợc

xem là nơi chịu ảnh hƣởng nhiều nhất, dẫn tới nguy cơ phơi nhiễm cao trên con ngƣời

và sinh vật. Theo các nhà khoa học, lƣợng metyl thủy ngân tích luỹ trong cơ thể sinh

vật là rất nhỏ, cỡ ppb. Với lƣợng nhỏ metyl thủy ngân nhƣ vậy, cho nên việc xác định

2

đƣợc chúng là rất khó khăn, trong khi đó phát hiện và đƣa ra các biện pháp dự báo

kiểm soát chặt chẽ metyl thủy ngân trong môi trƣờng là rất cần thiết.

Hiện nay, trên thế giới có nhiều phƣơng pháp xác định metyl thủy ngân đã đƣợc

công bố, chủ yếu là dựa vào sự kết hợp kỹ thuật tách và các phƣơng pháp phổ chọn lọc

(phổ hấp thụ nguyên tử, phổ phát xạ nguyên tử, phổ khối lƣợng, phổ plasma cặp ion)

hoặc bằng kỹ thuật điện hóa. Các phƣơng pháp này cho phép xác định đƣợc thủy ngân

vô cơ ở lƣợng lớn, cỡ ppm. Ở Việt Nam cho đến nay vẫn chƣa có báo cáo công bố về

tồn lƣu metyl thủy ngân trong môi trƣờng. Do vậy việc nghiên cứu xây dựng phƣơng

pháp xác định metyl thủy ngân trong các đối tƣợng môi trƣờng nói chung và trong các

động vật thủy sinh ở lƣợng cỡ ppb là rất cần thiết. Với lý do đó, chúng tôi lựa chọn đề

tài nghiên cứu của luận văn là: “Nghiên cứu tồn lƣu metyl thủy ngân trong ngao

(loài Meretrix Lyrata thuộc họ Veneridae) ở môi trƣờng nƣớc lợ”.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xây dựng quy trình xử lý tách chiết tối ƣu

metyl thủy ngân từ ngao với hàm lƣợng vết để phân tích trên thiết bị sắc ký khí –

detectơ cộng kết điện tử. Phƣơng pháp đã xây dựng đƣợc sử dụng để khảo sát hàm

lƣợng metyl thủy ngân tích lũy trong ngao nuôi tại hai bãi Hoàng Tân và Khu Đồn điền

thuộc tỉnh Quảng Ninh. Nghiên cứu cũng phân tích xác định hàm lƣợng thủy ngân tổng

số, hàm lƣợng tổng cacbon hữu cơ và tổng nitơ trong trầm tích để lý giải mối tƣơng

quan giữa hàm lƣợng metyl thủy ngân tích lũy trong cơ thể ngao với các yếu tố môi

trƣờng trên.

3

CHƢƠNG 1.

TỔNG QUAN

1.1. Nguồn gốc và chuyển hóa của thủy ngân

Thủy ngân tồn tại trong tự nhiên và lƣu chuyển trong môi trƣờng nhờ các quá

trình tự nhiên. Các nguồn phát thải thủy ngân tự nhiên bao gồm sự loại khí của vỏ trái

đất, hoạt động núi lửa và bay hơi từ nƣớc…[27, 35, 37]. Những tính toán gần đây đã

chỉ ra lƣợng phát thải từ các nguồn tự nhiên này lên đến 2700 – 6000 tấn mỗi năm,

nhiều gấp 1,5 – 3 lần so với nguồn nhân tạo là 2000 – 3000 tấn mỗi năm [14].

Thủy ngân còn đƣợc tạo thành từ các hoạt động của con ngƣời. Trƣớc kia, thủy

ngân đã từng đƣợc tạo ra trực tiếp và gián tiếp trong một số quá trình công nghiệp, ví

dụ nhƣ sản xuất acetaldehyde. Hiện nay có một số nguồn là nguyên nhân gián tiếp phát

thải thủy ngân nhƣ các hoạt động khai thác mỏ, đốt các chất thải chứa thủy ngân vô cơ,

đốt nhiên liệu hóa thạch, đặc biệt là than. Mặc dù thủy ngân chỉ chiếm một phần rất

nhỏ trong những nhiên liệu này, tuy nhiên việc đốt cháy quá nhiều cũng đã thải ra một

phần đáng kể thủy ngân nguyên tố vào môi trƣờng. Tổng lƣợng thủy ngân do con

ngƣời tạo ra thải vào khí quyển ƣớc tính là 2000 – 3000 tấn mỗi năm [14]. Tuy nhiên

lƣợng thủy ngân và các dạng tồn tại đặc biệt của nó không thể ƣớc tính đƣợc một cách

chính xác, vì trong một vùng khí quyển hoặc môi trƣờng nƣớc vẫn có thủy ngân nhƣng

nồng độ rất thấp, thấp hơn giới hạn phát hiện của các phép phân tích.

Các ngành công nghiệp phát thải thủy ngân nhƣ:

- Các xí nghiệp sử dụng than làm nhiên liệu thải ra lƣợng thủy ngân lớn nhất;

- Các công nghệ sản xuất clo, thép, phosphate và vàng;

- Công nghệ luyện kim;

- Công nghệ sản xuất và sửa chữa các thiết bị điện tử;

- Đốt hoặc chôn lấp chất thải đô thị;

- Các ứng dụng y học, kể cả trong quá trình sản xuất và bảo quản vacxin nhƣ nha

khoa, công nghiệp mỹ phẩm;

http://vi.wikipedia.org/wiki/Clo

http://vi.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9p

http://vi.wikipedia.org/wiki/V%C3%A0ng

4

Ở Việt Nam cho đến nay, vân đê nghiên c ứu nguy cơ ô nhiễm thủy ngân từ các

ngành sản xuất con it đƣơc quan tâm . Song, vơi tình trạng khai thác quặng, đặc biệt là

khai thác vàng diễn ra một cách tràn lan, thiếu quy hoạch đồng bộ nhƣ hiện nay thì

nguy cơ thủy ngân xâm nhập vào môi trƣơng sông , đăc biêt ngu ồn nƣớc sinh hoạt và

nƣớc tƣới là rất cao. Bên cạnh đó, ở Việt Nam hiện nay các lò nung trong các nhà máy

sản xuất xi măng, nhiệt điện, gang thép, phân bón… vẫn sử dụng chủ yếu là than đá

làm nhiên liệu. Do đó, có thể thấy rằng nguy cơ phát thải thủy ngân từ hoạt động tiêu

thụ nhiên liệu hóa thạch sẽ không nhỏ.

Thủy ngân trong môi trƣờng liên tục xoay vòng và tái tạo thông qua các chu

trình sinh địa hóa. Chuyển hóa thủy ngân gồm 6 quá trình chính, bao gồm:

Hình 1. Chu trình thủy ngân trong tự nhiên

- Sự tách hơi (degassing) thủy ngân từ đá, đất và nƣớc mặt, hoặc khí thải từ núi

lửa và các hoạt động của con ngƣời.

- Sự di chuyển ở dạng khí qua bầu khí quyển: Thủy ngân khi phát tán vào khí

quyển chủ yếu ở dạng thủy ngân nguyên tố ở dạng hơi (Hg0). Hơi thủy ngân tồn tại

trong một thời gian rất dài, có thể đến một năm, do đó nó có khả năng phát tán rộng.

5

- Lắng đọng thủy ngân xuống đất và nƣớc mặt: hơi thủy ngân trên khí quyển trải

qua quá trình oxy hóa quang hóa tạo thành thủy ngân vô cơ, kết hợp với hơi nƣớc và

theo mƣa trở lại mặt đất.

- Chuyển hóa thành sulfide thủy ngân không tan.

- Chuyển hóa hóa học và chuyển hóa sinh học thành các dạng dễ bay hơi và 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; khử Hg2+

thành Hg0; oxy hóa Hg

0 thành Hg

2+; tác động

của các vi sinh vật sự chuyển hóa Hg2+

thành các dạng hợp chất hữu cơ khác.

- Quay trở lại bầu khí quyển hoặc tích lũy sinh học trong chuỗi thức ăn.

Tại Việt Nam, thủy ngân phát tán ra môi trƣờng chủ yếu qua quá trình đốt nhiên

liệu. Theo các tài liệu nghiên cứu trƣớc đây cũng nhƣ các khảo sát bƣớc đầu của luận

án, than nhiên liệu có chứa một lƣợng thủy ngân với hàm lƣợng khoảng 0,1mg/kg đến

0,2mg/kg tùy thuộc từng loại than. Khi thiêu đốt than để thu nhiệt lƣợng, thủy ngân

trong than sẽ phán tán ra môi trƣờng khí (chủ yếu dƣới dạng metyl thủy ngân) và nằm

một phần trong tro bay và xỉ thải [13]. Bên cạnh đó, metyl thủy ngân cũng đƣợc hình

thành nhờ các vi sinh vật chuyển hóa thủy ngân trong môi trƣờng và là dạng tồn tại có

nguy cơ khuếch đại sinh học lớn, phơi nhiễm cao đối với con ngƣời và động vật.

1.2. Metyl thủy ngân

1.2.1. Nguồn gốc và chuyển hóa của metyl thủy ngân

Metyl thủy ngân là viết tắt của monomethylmercury, và chính xác hơn là cation

monomethylmercury, là hợp thành của nhóm metyl (CH3-) cùng với một nguyên tử

thủy ngân. Metyl thủy ngân có công thức hóa học là CH3Hg+, do là một ion mang điện

tích dƣơng nên nó có thể kết hợp với các anion nhƣ Cl-, OH

-, hoặc NO3

-.

Dƣới đây là công thức hóa học của metyl thủy ngân:

6

Metyl thủy ngân là một cation có ái lực cao đối với các anion chứa lƣu huỳnh,

điển hình là nhóm –SH có trong amino acid nhƣ cysteine hay methionine. Vì vậy các

protein chứa cysteine sẽ tạo thành liên kết cộng hóa trị với metyl thủy ngân.

Sự chuyển hóa từ thủy ngân nguyên tố thành metyl thủy ngân là một quá trình

sinh địa hóa tổng hợp đòi hỏi ít nhất 2 bƣớc: oxi hóa Hg0 thành Hg

2+ và chuyển hóa

Hg2+

thành metyl thủy ngân, bƣớc 2 đƣợc gọi là metyl hóa [14].

Hình 2. Chuyển hóa thủy ngân trong môi trƣờng nƣớc

Metyl thủy ngân, là dạng dễ dàng xâm nhập vào các mô sinh học và cũng là

dạng độc hại nhất đối với con ngƣời. Metyl thủy ngân đƣợc hình thành từ thủy ngân vô

cơ bởi các hoạt động của vi sinh vật yếm khí (vi khuẩn khử sulfate Desulfuromonas, vi

khuẩn hình thành metan) có trong môi trƣờng thủy sinh nhƣ hồ, sông, khu đất ƣớt, trầm

tích, đất và đại dƣơng với các điều kiện thích hợp. Quá trình chuyển hóa thủy ngân vô

cơ thành metyl thủy ngân gọi là quá trình metyl hóa. Khi tạo thành metyl thủy ngân,

cation này tƣơng đối bền và vì vậy sự đề metyl hóa không xảy ra hoặc xảy ra rất ít [16].

Hiện tƣợng đề metyl hóa đƣợc các nhà nghiên cứu tìm ra trong trầm tích, và đƣợc giải

thích là do metyl thủy ngân có xu hƣớng ít bị hấp thụ bởi các thành phần của trầm tích

7

và bị giải hấp nhanh hơn so với thủy ngân vô cơ. Mức giải hấp của metyl thủy ngân từ

bất cứ dạng trầm tích nào đều hơn từ 10 đến 1000 lần so với thủy ngân vô cơ [32]. Sự

đề metyl hóa còn xảy ra dƣới tác động của một số vi sinh vật, điển hình là nhóm

Pseudomonas [42]. Metyl thủy ngân đƣợc tạo thành trong trầm tích và nƣớc sẽ đƣợc

hấp thụ bởi các sinh vật, từ đó đƣợc tích lũy và khuếch đại nồng độ qua các bậc của

chuỗi thức ăn.

1.2.2. Tính chất lý, hóa học, sinh học của metyl thủy ngân

Thành phần chính của hợp chất metyl thủy ngân là nguyên tố thủy ngân có khối

lƣợng nguyên tử là 200,59, tạo liên kết cộng hóa trị với ít nhất một nguyên tử cacbon.

Ở nhiệt độ phòng, metyl thủy ngân ở dạng tinh thể rắn, dễ hòa tan trong các dung môi

hữu cơ.

Metyl thuỷ ngân clorua có đặc tính ít tan trong nƣớc, có tính hòa tan là 0,100 g

/L ở 21°C. Dimetyl thủy ngân, rất độc hại vì là sản phẩm của quá trình tổng hợp hóa

học của metyl thủy ngân, cũng có một khả năng hòa tan nƣớc tƣơng đối thấp (1,0 g /L

ở 21°C). Độ tan trong nƣớc tan theo thứ tự: Hg2Cl; Hg; CH3Hg-Cl; HgCl2. Các hợp

chất của Hg đều có ái lực mạnh với nhóm sulfhydry [50].

Metyl thủy ngân gồm nhiều các hợp chất với các điểm sôi và tan chảy khác

nhau, có áp hơi tƣơng đối cao ở nhiệt độ phòng. Áp suất hơi của CH3HgCl là 1,13 Pa

(0,0085 mmHg), còn áp suất hơi của dimethyl thủy ngân cao hơn gấp vài lần.

Xét về sự ảnh hƣởng của thủy ngân tới môi trƣờng và sinh vật theo quan điểm

sinh hóa thì hai dạng thủy ngân quan trọng nhất là Hg2+

và ankyl thủy ngân, hai dạng

này có ái lực cao đối với nhóm sulfhydryl trong cấu trúc protein, do đó tồn lƣu rất lâu

trong cơ thể và tích lũy lớn dần theo thời gian.

Metyl thủy ngân bắt đầu đƣợc tích luỹ từ cá thể hấp thụ đầu tiên, sau đó tiếp tục

tích lũy nhờ sự lan truyền giữa các cá thể, từ động vật ăn cỏ, động vật ăn cá, cho đến

con ngƣời. Khi chất độc xâm nhập vào động vật, thực vật, một phần sẽ đƣợc loại thải

ra ngoài; phần còn lại có khả năng tồn lƣu trong cơ thể sinh vật. Theo chuỗi thức ăn và

8

quy luật vật chủ - con mồi, các độc chất, độc tố tồn lƣu đó có thể đƣợc chuyển từ sinh

vật này sang sinh vật khác và đƣợc tích lũy với hàm lƣợng độc tố cao hơn theo bậc

dinh dƣỡng và thời gian sinh sống. Quá trình này đƣợc gọi là quá trình tích lũy –

khuếch đại sinh học của độc chất trong cơ thể sinh vật.

Các dạng tồn tại khác của thủy ngân cũng có thể đi vào và tích lũy ở trong chuỗi

thức ăn, tuy nhiên, metyl thủy ngân đƣợc xem là dạng đƣợc hấp thụ nhanh nhất, có khả

năng khuếch đại sinh học lớn nhất và có tốc độ đào thải ra khỏi cơ thể chậm nhất. Khi

thủy ngân bị hấp thụ vào cơ thể cá, nó sẽ tạo thành liên kết cộng hóa trị với nhóm

protein sulfhydryl, do liên kết này khá bền vững nên để giải phóng metyl thủy ngân ra

khỏi mối liên kết này cùng mất thời gian 2 năm. Kết quả là có sự “làm giảu” hay chính

là tích lũy metyl thủy ngân từ bậc dinh dƣỡng này lên bậc dinh dƣỡng kế tiếp.

Có thể tóm tắt quá trình di chuyển của metyl thủy ngân tích lũy trong chuỗi thức

ăn nhƣ sau:

- Metyl thủy ngân có trong trầm tích và sinh vật phù du

- Cá nhỏ ăn số lƣợng lớn các sinh vật phù du theo thời gian.

- Những loại cá lớn tiêu thụ nhiều cá nhỏ hơn, tích lũy metyl thuỷ ngân trong

tế bào và các mô của chúng. Cá nhỡ và lớn hơn sẽ có hàm lƣợng thủy ngân cao trong

cơ thể của chúng.

- Cá đƣợc đánh bắt và ăn bởi ngƣời và động vật, qua mắt xích này lƣợng

metyl thủy ngân tiếp tục tăng lên.

Theo cơ chế nhƣ trên, metyl thủy ngân đang nhanh chóng tích lũy bởi hầu hết

các sinh vật thủy sinh và đạt nồng độ cao nhất trong các mô của cá ở đầu của chuỗi

thức ăn thủy sản. Tuy nhiên nồng độ metyl thủy ngân cũng bị ảnh hƣởng bởi các yếu tố

khác nhƣ mức độ dinh dƣỡng, các loài, độ tuổi, hoạt động vi sinh vật và thủy ngân trầm

tích, hàm lƣợng hữu cơ hòa tan (hàm lƣợng humic) hoặc các điều kiện thời tiết nhƣ lũ

lụt, dòng chảy theo mùa, hoặc bị ảnh hƣởng vởi sự hiện diện của lƣu huỳnh và các hóa

9

chất trong nƣớc [44]. Với những ảnh hƣởng nhƣ vậy, sự tích lũy sinh học của metyl

thủy ngân là khó dự đoán và có thể thay đổi ở các môi trƣờng khác nhau.

1.2.3. Độc tính và tác động của metyl thủy ngân đối với con ngƣời

Trong bảng 1 thể hiện độc tính của thủy ngân và hợp chất của nó, theo đó có thể

thấy metyl thủy ngân thuộc vào loại rất độc do nó ảnh hƣởng đến hệ thần kinh và có

thể gây ra những hậu quả nguy hiểm khó lƣờng.

Bảng 1. Đặc tính hóa học, sinh hóa, độc tính của thủy ngân và các hợp chất của nó

Loại Đặc tính hóa học và sinh

học

Độc tính

Hg Trơ, không độc. Hơi thủy

ngân khi hít phải rất độc.

Khi hít hơi thủy ngân, Hg sẽ đi vào não qua

máu, hủy hoại hệ thần kinh trung ƣơng.

Hg22+

Tạo đƣợc hợp chất không

tan với clorua (Hg2Cl2) có

độ độc thấp.

Không độc.

Hg2+

Độc, tuy nhiên khó di

chuyển qua màng sinh học.

Hg2+

kết hợp với các amino axit có chứa lƣu

huỳnh của protein. Hg2+

cũng tạo liên kết vơi

hemoglobin và albumin trong huyết thanh vì cả

hai chất này đều có chứa nhóm –SH. Song Hg2+

không thể chui qua màng sinh học nên khó

thâm nhập vào các tế bào sinh học.

RHg+

Rất độc, thông thƣờng ở

dạng CH3Hg+.

Nguy hiểm cho hệ thần kinh não, dễ di chuyển

qua màng sinh học, tích trữ trong các mô mỡ.

R2Hg Có thề chuyển thành RHg+

trong môi trƣờng axit trung

bình.

Độc tính thấp.

HgS Không tan, có trong đất. Không độc.

10

Chất này hoà tan trong mỡ - phần chất béo của màng và não tuỷ. Liên kết Hg-C

không dễ dàng bị phá vỡ và ankyl thuỷ ngân đƣợc giữ lại trong thời gian dài. Sự liên

kết của thủy ngân với màng tế bào làm ngăn cản sự chuyển vận tích cực của đƣờng qua

màng tế bào và cho phép chuyển dịch kali tới màng. Do đặc tính này, metyl thủy ngân

dễ di chuyển qua màng sinh học, tích trữ trong các mô mỡ và khó bị đào thải hay phân

hủy. Đây là đặc tính đặc biệt nguy hiểm của metyl thủy ngân, hình thành hiện tƣợng

khuếch đại sinh học qua chuỗi thức ăn: metyl thủy ngân tăng dần nồng độ theo mạng

lƣới, ở các sinh vật bậc cao hơn sẽ có nồng độ chất độc cao hơn. Với một giới hạn

nồng độ nhất định, thƣờng là rất nhỏ, metyl thủy ngân đã có thể gây tác động đến cơ

thể sinh vật, đặc biệt nguy hiểm cho hệ thần kinh não, gây ảnh hƣởng đến toàn bộ hệ

thần kinh cơ thể và cuối cùng là chết [15]. Các dạng tồn tại khác của thủy ngân cũng có

thể đi vào và tích lũy ở trong chuỗi thức ăn, tuy nhiên, metyl thủy ngân đƣợc xem là

dạng đƣợc hấp thụ nhanh nhất, có khả năng khuếch đại sinh học lớn nhất và có tốc độ

đào thải ra khỏi cơ thể chậm nhất.

Ảnh hƣởng của metyl thủy ngân tới sức khỏe con ngƣời

Metyl thủy ngân đặc biệt nguy hiểm đối với các bà mẹ mang thai và trẻ nhỏ.

Đặc tính nguy hiểm nhất là khả năng của RH+ đi qua nhau thai vào các mô bào thai.

Metyl thủy ngân di cƣ giữa các tế bào thần kinh từ lớp tế bào màng ngoài đến đích cuối

cùng trong vỏ não, gây ức chế sự phát triển của não bào thai tạo ra những thay đổi hành

vi và giảm khả năng nhận thức và gây mù, điếc, do methyl thủy ngân đồng thời can

thiệp vào sự phân chia tế bào và tổng hợp protein của tế bào thần kinh. Điều này dẫn

tới thiếu hụt năng lƣợng trong tế bào não và những rối loạn trong việc truyền phản xạ

thần kinh. Đây là cơ sở để giải thích vì sao các trẻ sơ sinh, đƣợc sinh ra từ những bà mẹ

bị nhiễm metyl thuỷ ngân sẽ chịu những phá hoại không thể hồi phục đƣợc của hệ thần

kinh trung ƣơng, bao gồm sự phân liệt thần kinh, sự kém phát triển về trí tuệ và chứng

co giật. Ngoài ra còn có bằng chứng ở ngƣời và động vật tiếp xúc với metyl thủy

ngân có thể có tác dụng phụ trên hệ thống tim mạch ở trẻ đang phát triển và trƣởng

11

thành, biểu hiện trên huyết áp bất ổn, tỷ lệ kích cỡ tim, và bệnh tim, chậm phát triển trí

tuệ.

Bên cạnh đó, nhiễm độc metyl thuỷ ngân cũng dẫn tới sự phân lập nhiễm sắc

thể, phá vỡ nhiễm sắc thể và ngăn cản sự phân chia tế bào. Một số nghiên cứu khác

đã chứng minh tác dụng phụ của thủy ngân có thể gây bệnh ung thƣ, và tất cả các bệnh

nhiễm độc thuỷ ngân đều xẩy ra khi hàm lƣợng thủy ngân trong máu là 0,5 ppm

CH3Hg+ [36].

Đối với ngƣời lớn, metyl thủy ngân đƣợc đƣa vào cơ thể qua đƣờng tiêu hóa và

đƣợc hấp thụ một cách dễ dàng. Nó chủ yếu đƣợc tìm thấy khi kết hợp với cysteine,

với các protein và các chuỗi peptit có chứa amino acid. Phức hệ metyl thủy ngân –

cysteine bền vững cùng với quá trình hình thành các acid amin vận chuyển trong cơ thể

nhƣ methionine – một acid amin thiết yếu. Do vậy, nó đƣợc vận chuyển tự do khắp cơ

thể kể cả lên não và qua nhau thai, nơi cung cấp chất dinh dƣỡng cho sự phát triển của

thai nhi. Cũng do sự kết hợp bền vững với protein này nên metyl thủy ngân không dễ

dàng bị loại bỏ khỏi cơ thể. Thời gian phân hủy của metyl thủy ngân ở trong máu

khoảng 50 ngày. Nghiên cứu trên cơ thể các nạn nhân của vụ ngộ độc metyl thủy ngân

tại Minamata (Nhật Bản) cho thấy ảnh hƣởng của metyl thủy ngân lên cơ thể của con

ngƣời tăng theo liều tiếp xúc. Ban đầu, các nạn nhân mất đi sự phối hợp giữa các cơ

bắp, nói lắp bắp, chân tay bị liệt hoặc run rẩy, suy thoái vị giác và khứu giác, tai ù hoặc

điếc, mắt mờ, hay quên, cơ thể yếu ớt, mệt mỏi. Nhiều bệnh nhân đầu tiên ở Minamata

đã bị điên, bất tỉnh và chết một tháng sau khi bị mắc bệnh. Khám nghiệm tử thi cho

thấy: ở một số trƣờng hợp, tiểu não bị phá huỷ gần nhƣ hoàn toàn. Tại Irac những năm

1960 và 1970, metyl thủy ngân đƣợc sử dụng làm chất bảo quản lúa mỳ và là hạt giống

làm thức ăn cho động vật và đƣợc con ngƣời sử dụng trực tiếp. Các triệu chứng thần

kinh xuất hiện nhƣ dị ứng, khó khăn trong giao tiếp, vận động, giảm khả năng thị giác,

khiếm thính, mù và chết. Nghiên cứu của WHO đã chỉ ra rằng: ở ngƣời trƣởng thành,

nếu lƣợng hấp thụ metyl thủy ngân hằng ngày cỡ 0,48 µg/kg trọng lƣợng cơ thể sẽ

12

không có bất cứ biểu hiện nào của sự tác động. Nhƣng nếu nồng độ nằm trong khoảng

3 – 7 µg/kg trọng lƣợng cơ thể hoặc cao hơn, sẽ bắt đầu xuất hiện các triệu chứng về

thần kinh. Lúc này, nồng độ trong tóc sẽ rơi vào khoảng 50 – 125 µg/g [53].

Có những chứng minh cho thấy metyl thủy ngân cũng ảnh hƣởng đến các hệ

thống khác trong cơ thể. Trong năm 1995, các nhà nghiên cứu ở Phần Lan tìm thấy một

mối tƣơng quan giữa việc tiêu thụ cá metyl thủy ngân bị ô nhiễm và nguy cơ nhồi máu

cơ tim cấp tính [40]. Mặc dù ăn cá giúp giảm nguy cơ các bệnh về tim, nhƣng các nhà

nghiên cứu đã xác định đƣợc nồng độ trung bình thủy ngân trong tóc của 1833 ngƣ dân

là 2ppm, và việc ăn trung bình 30g cá một ngày làm tăng nguy cơ trụy tim, nhồi máu

cơ tim từ 2 đến 3 lần.

Thủy ngân vô cơ và hữu cơ cũng đƣợc xác định liên quan đến tổn thƣơng thận.

Khám nghiệm tử thi của bệnh nhân đã chết sau khi uống alkyl thủy ngân cho thấy biểu

hiện viêm thận và thoái hóa ống thận [15]. Các nghiên cứu trên động vật đã chỉ ra rằng

metyl thủy ngân gây thiệt hại ống thận [33]. Trong thập kỷ qua, các nhà nghiên cứu đã

nghiên cứu ảnh hƣởng của metyl thủy ngân đến chức năng miễn dịch và huyết áp.

Thực hiện thí nghiệm cho chuột mẹ tiếp xúc với metyl thủy ngân, Sorensen và cộng sự

(1999) đã nhận thấy có sự liên quan giữa metyl thủy ngân với sự tăng huyết áp ở chuột

con khi sinh ra, tƣơng ứng với sự tăng của nồng độ thủy ngân trong máu [41].

Sự phân bố metyl thủy ngân trong cơ thể ngƣời

Khi vào trong máu, metyl thủy ngân sẽ xâm nhập vào hồng cầu. Hơn 90% metyl

thủy ngân tìm thấy trong máu liên kết với hemoglobin của hồng cầu [25]. Aberg và

cộng sự (1969) nghiên cứu sự phân bố các hợp chất thủy ngân trên 3 tình nguyện viên

khỏe mạnh đƣợc tiếp xúc methylmercuric nitrate qua đƣờng miệng thì thấy thủy ngân

xuất hiện trong máu sau 15 phút và đạt cực đại sau 3 đến 6 giờ. Nồng độ trong hồng

cầu cao gấp 10 lần trong huyết tƣơng. Metyl thủy ngân còn liên kết với protein huyết

tƣơng [13]. Nghiên cứu hàm lƣợng metyl thủy ngân trong cơ thể ngƣời phơi nhiễm với

một lƣợng lớn metyl thủy ngân hằng ngày cho thấy, phần trăm tổng lƣợng thủy ngân

13

trong máu, huyết tƣơng, sữa, gan và nƣớc tiểu lần lƣợt là 7%, 22%, 39%, 16-40% và

73% [23]. Matsuo và cộng sự (1989) khám nghiệm tử thi của một số nạn nhân phơi

nhiễm metyl thủy ngân tại Nhật Bản và cho ra kết quả, thận và gan có nồng độ thủy

ngân tổng số là hàng trăm ng/g; não, tiểu não, tim và lá lách là hàng chục ng/g; và

khoảng 80% lƣợng thủy ngân trong đó là ở dạng metyl thủy ngân [29]. Có hai đối

tƣợng có thể tiến hành xác định và đánh giá hàm lƣợng metyl thủy ngân trên cơ thể

ngƣời là máu và tóc. Tỷ lệ nồng độ giữa máu và tóc là từ 1 đến 250 lần, tuy nhiên chỉ

số này có nhiều dao động trong các nghiên cứu khác nhau tại các quốc gia khác nhau.

Bảng 2. Mối liên hệ giữa nồng độ trong máu và trong tóc trên các đối tƣợng phơi

nhiễm lâu dài với metyl thủy ngân từ cá [50]

Quốc gia Số thí

nghiệm

Trong máu

(x)

(µg/ lit)

Trong tóc

(y)

(mg/ kg)

Hồi quy tuyến tính

Canada 339 1 - 60 1 - 150 y = 0,30x + 0,5

Nhật Bản 45 2 - 800 20 - 325 y = 0,25x + 0

Hà Lan 47 1 - 40 0 - 13 y = 0,26x + 0

Thụy Điển

12 4 - 650 1 - 180 y = 0,28x – 1,3

51 4 - 110 1 - 30 y = 0,23x + 0,6

50 5 - 270 1 - 56 y = 0,14x + 1,5

60 44 - 550 1 - 142 y = 0,23x – 3,6

Anh 173 0,4 - 26 0,1 - 11 y = 0,25x + 0,6

98 1,1 - 42 0,2 - 21 y = 0,37x + 0,7

Yugoslavia 38 1,2 - 9,6 0,4 - 3,0 y = 0,34x - 22

Hiện nay chƣa thể khẳng định đƣợc dạng tồn tại chính xác của metyl thủy ngân

trong cơ thể. Khoảng 10% lƣợng metyl thủy ngân trong cơ thể đƣợc tìm thấy ở não, nơi

diễn ra quá trình đề metyl hóa rất chậm tạo thành thủy ngân vô cơ. Ngoài ra metyl thủy

14

ngân còn dễ dàng hòa tan trong mỡ, phần chất béo của màng và trong não tủy. Các liên

kết của metyl thủy ngân không dễ bị phá vỡ và đƣợc giữ lại trong thời gian dài.

Đánh giá lƣợng hấp thụ hằng ngày của con ngƣời

Sự hấp thụ của con ngƣời đối với ba dạng chính của thủy ngân có trong môi

trƣờng đƣợc tóm tắt trong bảng 3. Lƣợng thủy ngân hấp thụ từ môi trƣờng không khí

xung quanh đƣợc tính toán bằng cách giả định nồng độ tổng của thủy ngân là 2 ng/m3

và trong đó 76% là thủy ngân nguyên tố ở dạng hơi, 5% là các hợp chất thủy ngân vô

cơ và 20% là metyl thủy ngân. Lƣợng hấp thụ hằng ngày từ mỗi dạng của thủy ngân

đƣợc tính toán bằng cách giả định lƣợng khí hít thở hằng ngày là 20m3, và lƣợng hấp

thụ thì đƣợc tính toán bằng giả định 50% các hợp chất thủy ngân vô cơ, 80% metyl

thủy ngân đƣợc hấp thụ qua màng phổi [50].

Thủy ngân hấp thụ từ nƣớc uống đƣợc tính toán bằng giả định lƣợng nƣớc uống

trong một ngày là 2 lít, nồng độ trung bình là 25 ng/L, và tất cả thủy ngân đều ở dạng

vô cơ. Metyl thủy ngân đƣợc phát hiện trong một số mẫu nƣớc tự nhiên nhƣng hiện

nay chƣa có báo cáo nào về metyl thủy ngân trong nƣớc uống.

Bảng 3. Ƣớc tính lƣợng hấp thụ hằng ngày thủy ngân tổng số và các hợp chất của

thủy ngân của con ngƣời (không tham gia các công việc phơi nhiễm thủy ngân)

Nguồn phơi

nhiễm

Nguyên tố thủy

ngân ở dạng hơi

Các hợp chất

thủy ngân vô cơ Metyl thủy ngân

Không khí 0,300 (0,024) 0,002 (0,001) 0,008 (0,0064)

Cá 0 0,600 (0,042) 2,4 (2,3)

Khác cá 0 3,6 (0,25) 0

Nƣớc uống 0 0,050 (0,0035) 0

Hỗn hống răng 3,8 – 21 (3 – 17) 0 0

Tổng số 3,9 – 21 (3,1 – 17) 4,3 (0,3) 2,41 (2,31)

15

Sự hấp thụ các dạng thủy ngân qua đƣờng tiêu hóa là khó tính toán nhất. Một ví

dụ điển hình tại Bỉ (1978), tổng lƣợng thủy ngân hấp thụ từ tất cả các nguồn thức ăn là

13 µg/ngày, trong đó chỉ riêng từ cá là 2,9 µg/ngày [15]. Cũng tại Bỉ, Butchet và cộng

sự (1983) đã xác định lƣợng hấp thụ trong một ngày từ tất cả các nguồn thức ăn là 6,5

µg [21]. Lƣợng thủy ngân hấp thụ trong một ngày (µg/ngày) đƣợc tính toán trong một

cuộc khảo sát (1984 – 1986) bởi Cục Quản lý thực phẩm và dƣợc phẩm Hoa Kỳ (U.S

FDA) tại Mỹ (Shibko, 1988). Kết quả khảo sát đã đƣa ra lƣợng thủy ngân hấp thụ một

ngày (µg/ngày) theo các nhóm tuổi là 0,31 (6 – 11 tháng), 0,90 (2 tuổi), 1,76 (nữ, 16

tuổi), 1,84 (nam, 14 – 16 tuổi), 2,32 (nữ, 25 – 30 tuổi), 3,01 (nam, 25 – 30 tuổi), 2,29

(nữ, 60 – 65 tuổi), 2,53 (nam, 60 – 65 tuổi). Khi quy đổi tỷ lệ hấp thụ thành µg/ngày

trên mỗi kg trọng lƣợng cơ thể, các giá trị quy về khoảng hẹp hơn rất nhiều, 0,04 –

0,09.

Bảng 4. Lƣợng hấp thụ hằng ngày metyl thủy ngân từ cá với nhiều mức metyl

thủy ngân và các mức hấp thụ khác nhau

Số lƣợng tiêu thụ (WHO,

1980) [42]

(g/ngày)

Mức độ metyl thủy ngân trong cá

(µg/kg khối lƣợng ƣớt)

200 500 1000 2000 5000

5 1 2,5 5 10 25

20 4 10 20 40 100

100 20 50 100 200 500

300 60 150 300 600 1000

1000 (GESAMP, 1986)

[12] 200 500 1000 2000 5000

Tại Phần Lan, lƣợng hấp thụ hằng ngày qua đƣờng tiêu hóa của thủy ngân là 5,08

µg/ngày đối với nhóm tuổi 1 – 6 tuổi, 5,43 µg/ngày đối với lứa tuổi 6 – 18 tuổi, và là

15,8 µg/ngày đối với ngƣời trƣởng thành [44]. Dựa trên lƣợng cá tiêu thụ ít (6,76

kg/năm) và nồng độ thủy ngân trong cá thƣơng mại thấp (65 µg/kg), chỉ 7% lƣợng hấp

16

thụ là từ cá [34]. Bernhard và Andreae (1984) đánh giá lƣợng hấp thụ bởi con ngƣời trên

toàn thế giới từ hải sản là 2 µg/ngày, tƣơng đƣơng với việc tiêu thụ 20g hải sản với nồng

độ 0,1 mg/kg một ngày [18]. Con số này cũng trùng khớp với tính toán của Liên hợp

quốc [21]. Bảng 4 là đánh giá về lƣợng hấp thụ hằng ngày metyl thủy ngân (µg/ngày)

với nhiều mức metyl thủy ngân khác nhau tại các mức tiêu thụ cá khác nhau.

Bảng 5. Giới hạn ô nhiễm của thủy ngân và metyl thủy ngân trong thực phẩm,

theo thông tƣ của Bộ Y tế, 2011

Tên thực phẩm Mức tối đa

(mg/kg hoặc mg/L)

Thủy ngân

Các sản phẩm sữa dạng bột, dạng lỏng 0,05

Các sản phẩm phomat, sản phẩm chất béo từ sữa, sản

phẩm sữa lên men 0,05

Chè, sản phẩm chè, cà phê, ca cao 0,05

Muối ăn 0,1

Nƣớc khoáng thiên nhiên 0,001

Nƣớc uống đóng chai 0,006

Cá vây chân, cá da trơn, cá ngừ, cá sơn, cá tuyết, cá

bơn lƣỡi ngựa, cá cờ, cá bơn buồm, cá phèn, cá nhông

lớn, cá tuyết nhỏ, cá nhám góc, cá đuối, cá vây đỏ, cá

cờ lá, cá hố, cá bao kiếm, cá vền biển, cá mập, cá thu

rắn, cá tầm, cá kiếm

1,0

Thủy sản và sản phẩm thủy sản khác 0,5

Metyl thủy ngân

Cá (không bao gồm các loại cá ăn thịt) 0,5

Cá ăn thịt (cá mập, cá kiếm, cá ngừ, cá măng và các

loại cá khác) 1,0

17

Ngày 27 tháng 6 năm 2003, tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc

cùng với tổ chức Y tế thế giới đã cùng họp bàn và đƣa ra lƣợng hấp thụ an toàn đối với

nhiều loại hóa chất khác nhau từ thực phẩm, trong đó có thủy ngân và metyl thủy ngân.

Các chuyên gia đã đề nghị giảm lƣợng hấp thụ hàng tuần có thể chấp nhận đƣợc

(PTWI) đối với metyl thủy ngân là 1,6 µg trên mỗi kg trọng lƣợng cơ thể, đảm bảo cho

sự phát triển của thai nhi. Giá trị này trƣớc đó đƣợc đƣa là 3,3 µg [49].

Tại Việt Nam, theo Thông tƣ ban hành các Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với

giới hạn ô nhiễm hóa học trong thực phẩm (02/2011/TT-BYT), giá trị PTWI của thủy

ngân là 5 µg và với metyl thủy ngân cũng là 1,6 µg. Ngoài ra, trong Thông tƣ còn quy

định giới hạn ô nhiễm thủy ngân và metyl thủy ngân trong các thực phẩm thiết yếu

(bảng 5). Nông đô tôi đa cho phep cua thuy ngân co trong nƣơc uông la 1 μg/L, nƣơc

nuôi trông thuy san la 0,5 μg/L.

1.3. Nghiên cứu về tồn lƣu metyl thủy ngân trong động vật nhuyễn thể

1.3.1. Các nghiên cứu trên thế giới

Hiện nay, trên thế giới có nhiều phƣơng pháp xác định metyl thủy ngân đã đƣợc

công bố, chủ yếu là dựa vào sự kết hợp kỹ thuật phân tách (sắc ký khí, sắc ký lỏng) và

các phƣơng pháp phổ chọn lọc (phổ hấp thụ nguyên tử, quang phổ huỳnh quang

nguyên tử, khối phổ, chọn lọc ion-khối phổ) hoặc bằng kỹ thuật điện hóa.

Phƣơng pháp quang phổ huỳnh quang nguyên tử hơi lạnh (CVAFS) đã đƣợc áp

dụng để phân tích nồng độ methyl thủy ngân trong máu của ngƣời Hàn Quốc với giới

hạn phát hiện là 0,1pg/L và độ thu hồi metyl thủy ngân nằm trong khoảng 89,33 –

104,89% (độ thu hồi trung bình là 99,19%). Đối với các mẫu nƣớc phƣơng pháp này

cho giới hạn phát hiện là 0,040 – 5ng/L [24].

Phƣơng pháp phân tích metyl thủy ngân bằng sắc ký lỏng – phổ khối lƣợng

plasma cặp ion đƣợc Hội đồng nghiên cứu Quốc gia Canada cho phép áp dụng xác

định metyl thủy ngân trên mẫu cá nhám cơ.

18

Các nghiên cứu phân tích metyl thủy ngân sử dụng phƣơng pháp sắc ký lỏng –

khối phổ cũng đƣợc nghiên cứu, trong đó các hợp chất thủy ngân đƣợc bắn phá về

dạng ion để ghi nhận tín hiệu trên detectơ. Tuy nhiên, phƣơng pháp HPLC gặp khó

khăn là để tách tốt nhất các chất, đặc biệt là dimethyl thủy ngân và diphenyl thủy ngân

đòi hỏi phải thiết lập theo chƣơng trình gradient, do đó nồng độ dung môi thay đổi theo

chƣơng trình làm ảnh hƣởng đến độ nhạy của detectơ.

Các nghiên cứu sử dụng kỹ thuật phân tách kết hợp phổ khối lƣợng cặp ion kể

trên đòi hỏi kinh phí đầu tƣ trang thiết bị lớn, phƣơng pháp xử lý mẫu phức tạp, chi phí

phân tích cao. Do vậy phƣơng pháp xác định metyl thủy ngân bằng sắc ký khí kết hợp

với detectơ cộng kết điện tử là một phƣơng pháp áp dụng phổ biến ở các phòng thí

nghiệm.

Bằng các phƣơng pháp phân tích khác nhau, nhiều công trình nghiên cứu trên

thế giới đã phân tích và chứng minh có nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến lƣợng metyl thủy

ngân tích lũy ở cơ thể sinh vật. Nghiên cứu trên các sinh vật cho thấy các yếu tố bậc

dinh dƣỡng và loài, độ tuổi của sinh vật, hoạt động của vi sinh vật, thủy ngân trong

trầm tích, các chất hữu cơ không hòa tan, độ mặn, pH, khả năng oxi hóa khử đều ảnh

hƣởng đến hàm lƣợng metyl thủy ngân trong cơ thể sinh vật [22, 37]. Metyl thủy ngân

trong sinh vật nƣớc ngọt còn bị ảnh hƣởng bởi diện tích lƣu vực, yếu tố thiên tai lũ lụt

và sự đổi dòng của các con sông.

N. Mikac và cộng sự (1984) đã tiến hành nghiên cứu về sự phân bố của thủy

ngân tại vịnh Kastela ở Croatia, nằm ở phía đông dải Atlantic, khu vực bị ô nhiễm thủy

ngân bởi dự án nhà máy sản xuất xút – clo trong suốt 40 năm [31]. Nhóm nghiên cứu

tiến hành lấy mẫu ở nhiều khu vực từ nơi gần nhà máy tới nơi xa hơn gần cửa biển. Họ

đã xác định nồng độ thủy ngân và metyl thủy ngân trong các mẫu trầm tích, mẫu trai và

các mẫu cá khác nhau cùng chiều dài. Kết quả xác định metyl thủy ngân trong các đối

tƣợng nghiên cứu của 16 lần lấy mẫu tại các thời điểm khác nhau trong 2 năm từ 1980

19

đến 1981 cho thấy, lƣợng metyl thủy ngân trong các mẫu trai trung bình là 0,014

mg/kg mẫu ƣớt, cao nhất so với các mẫu cá và trầm tích trong cùng khu vực.

Bảng 6. Kết quả phân tích metyl thủy ngân trong các mẫu trai vùng cửa sông

Krka

Thời gian tiếp

xúc (ngày)

Lƣợng tích lũy trung bình

trong từng cá thể (ng)

Lƣợng hấp thụ trung bình

của từng cá thể (ng/ngày)

Thủy ngân

tổng

Metyl thủy

ngân

Thủy ngân

tổng

Metyl thủy

ngân

Vị trí lấy mẫu 1

50 9 17 0,18 0,34

65 12 25 0,18 0,38

105 57 - 0,54 -


50 14 15 0,28 0,30

65 2 9 0,03 0,13

105 152 - 1,44 -


50 5 5 0,10 0,10

65 1 19 0,02 0,29

105 79 - 0,75 -


50 8 5 0,16 0,10

65 1 4 0,02 0,06

105 37 - 0,35 -

Nhóm nghiên cứu của N. Mikac (1996) đã tiến hành phân tích xác định metyl

thủy ngân trong các mẫu trai sau khi phơi nhiễm thủy ngân trong 50 ngày, 65 ngày và

20

105 ngày tại vùng cửa sông Krka (Croatia). Trong nghiên cứu này, N. Mikac và cộng

sự đã chứng minh đƣợc đặc tính tích lũy của metyl thủy ngân. Kết quả phân tích cho

thấy, qua thời gian, nồng độ tổng thủy ngân và metyl thủy ngân trong các mẫu luôn có

xu hƣớng tăng, bảng 6 [32].

Nhƣ vậy, các nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra rằng động vật nhuyễn thể có khả

năng hấp thụ và lƣu giữ metyl thủy ngân.

1.3.2. Các nghiên cứu tại Việt Nam

Tại Việt Nam, các nhà nghiên cứu cũng đã tiến hành khảo sát về hiện trạng ô

nhiễm thủy ngân trong môi trƣờng và trong các loài thủy hải sản nhƣ các loài nhuyễn

thể hai mảnh vỏ (ngao, hến, trai…), các loài cá (cá thu, cá nục, cá ngừ…). Các nghiên

cứu cho thấy, hai loại thủy vực là vùng vịnh và cửa sông là nơi có nguy cơ ô nhiễm

thủy ngân nhiều nhất, vì tại đây ngoài sự tác động mạnh mẽ về mặt địa chất giữa đất

liền với biển còn là nơi tập trung các hoạt động kinh tế - xã hội của con ngƣời [5]. Các

khu vực cửa sông ven biển là nơi tiếp nhận các chất ô nhiễm từ các con sông chảy qua

các vùng công nghiệp, nông nghiệp mang tới, đồng thời nơi đây cũng là nơi diễn ra

hoạt động giao thông vận tải, neo đậu tàu thuyền, cầu cảng,… Do đó vịnh và cửa sông

là hai thủy vực tiềm ẩn nhiều nhất các nguy cơ về ô nhiễm môi trƣờng. Đặc biệt một số

nơi gần nguồn thải của các nhà máy, các khu công nghiệp, khu chế xuất thƣờng xuyên

phải tiếp nhận một lƣợng lớn các chất thải từ nguồn lục địa với một số chất ô nhiễm

thƣờng xuyên có hàm lƣợng vƣợt quá mức giới hạn cho phép, nhất là một số kim loại

trong đó có thủy ngân. Hàm lƣợng kim loại nặng này ảnh hƣởng trực tiếp tới chất

lƣợng nguồn thủy sản đƣợc khai thác trong khu vực. Hiện trạng ô nhiễm kim loại, đặc

biệt là hàm lƣợng thủy ngân đã đƣợc phát hiện ở mức trung bình đến mức cao trong

trầm tích, trong các loài nhuyễn thể và các loài cá ở khu vực ô nhiễm nhƣ vùng cửa

sông Bạch Đằng, cửa sông Hồng, sông Mêkong, vùng vịnh Hạ Long… [1, 3, 4, 7].

Trên thế giới đã có những nghiên cứu chỉ ra rằng, trong động vật nhuyễn thể đới

ven bờ, bên cạnh việc tích lũy, còn tìm thấy có sự tích lũy metyl thủy ngân và các hợp

21

chất thủy ngân hữu cơ có độc tĩnh cao khác. Tuy nhiên cho tới nay ở Việt Nam chƣa có

nhiều các nghiên cứu xác định lƣợng metyl thủy ngân có trong động vật nhuyễn thể nói

riêng và thủy hải sản nói chung. Xung quanh các vùng vịnh phát triển nuôi trồng thủy

hải sản lớn nhƣ ở Quảng Ninh có các hoạt động công nghiệp, giao thông vận tải,… thì

vấn đề ô nhiễm thủy ngân trong các loài động vật nhuyễn thể ở đây phải đƣợc đặt ra để

nghiên cứu, trong đó có ngao.

1.4. Giới thiệu về ngao

1.4.1. Đặc điểm sinh học của ngao

Ngao là loại động vật thân mềm hai mảnh vỏ có tên khoa học là Meretrix lyrata

thuộc họ Veneridae, chuyên sống ở vùng nƣớc ven biển có độ mặn cao, nhiều đất cát

sỏi, phân bố khá phổ biến ở vùng biển nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới.

Cấu tạo giải phẫu của ngao nói chung đƣợc Michael M. Helm nghiên cứu khá

toàn diện vào năm 2004 [30]. Ngao đƣợc cấu tạo bởi hai mảnh vỏ đều nhau. Vỏ chủ

yếu đƣợc tạo thành từ 3 lớp canxi cacbonat: trong cùng là lớp xà cừ, ở giữa là có hình

lăng trụ, tán sắc, là thành phần chính cấu tạo nên vỏ, ngoài cùng là lớp sừng (iostracum

layer).

Hình 3. Cấu tạo vỏ và các bộ phận của ngao

Ngao không có phần đầu và đuôi rõ ràng. Tuy nhiên, trong hệ thống phân loại

có thể dùng các thuật ngữ giống nhƣ các động vật khác để mô tả. Các bộ phận trong

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Veneridae&action=edit&redlink=1

http://vi.wikipedia.org/wiki/Bi%E1%BB%83n

http://vi.wikipedia.org/wiki/Bi%E1%BB%83n

http://vi.wikipedia.org/wiki/Nhi%E1%BB%87t_%C4%91%E1%BB%9Bi

22

ngao đƣợc mô tả ở hình 3, bao gồm: vùng đỉnh vỏ, cơ khép vỏ, mang, hệ tiêu hóa (dạ

dày), buồng trứng, ống siphon (hút và thải), chân và lớp màng áo.

Vùng đỉnh vỏ: Vị trí để hai vỏ khớp với nhau gọi là mặt lƣng của động vật, phía

đối diện là vùng mép bụng. Ngao có hai ống siphon rõ ràng, chân ở phía trƣớc, vị trí

đối diện và hai ống siphon ở vùng phía sau.

Phần thịt mềm của ngao đƣợc bao bọc bởi màng áo, nó đƣợc cấu tạo bao bọc

bởi hai lớp cơ mỏng, dày nhất là phần rìa. Hai nửa của màng áo đƣợc đính vào vỏ từ

vùng lƣng tới đƣờng mép áo. Chức năng chính của màng áo là tiết ra vỏ, tuy nhiên

chúng còn có chức năng khác nữa, đó là chức năng cảm giác và có thể điều khiển việc

đóng kín vỏ khi gặp điều kiện bất lợi về môi trƣờng. Ngoài ra, màng áo còn có thể điều

khiển lƣợng nƣớc vào xoang cơ thể và hô hấp.

Cơ khép vỏ: có hai vị trí đính cơ khép vỏ nằm ở gần vùng trƣớc và sau của vỏ.

Cơ khép vỏ có vai trò ngƣợc lại với dây chằng và bản lề, chúng làm mở vỏ, trong khi

cơ đƣợc nghỉ ngơi.

Mang: các mang nổi lên, lá mang rộng, đóng vai trò vừa là cơ quan thực hiện

chức năng hô hấp, vừa lọc thức ăn trong nƣớc. Hai phần của mang (lá mang) nằm ở hai

bên của cơ thể, vị trí cuối cùng ở phía trƣớc, hai bên nắp, xung quanh miệng và chuyển

thức ăn trực tiếp vào miệng.

Chân: Ngao có cấu tạo một chân phát triển, chức năng để đào xuống nền đáy và

cố định cơ thể vào trong nền đáy. Đây là đặc điểm đặc trƣng của loài, bởi vì ở các loài

khác: scallop, vẹm, hàu… chân bị tiêu giảm hoặc có thể có ít chức năng.

Hệ thống tiêu hoá: Hệ thống mang lớn lọc thức ăn từ nƣớc rồi chuyển thẳng tới

xúc tu, nằm ở xung quanh miệng, thức ăn đƣợc làm mềm rồi chuyển vào trong miệng.

Ngao có thể lựa chọn, lọc thức ăn trong nƣớc, viên và nén thức ăn với chất nhầy, đƣa

vào miệng rồi đƣợc đẩy ra vùng xúc tu và thải ra khỏi cơ thể giống nhƣ “phân giả”

(pseudofaeces). Có một ống thực quản ngắn dẫn từ miệng tới dạ dày. Dạ dày đƣợc bao

quanh toàn bộ bởi tuyến tiêu hoá, gồm hai đƣờng. Một đƣờng dẫn từ dạ dày tới đám

ruột, kéo dài tới chân qua ruột thẳng và kết thúc ở hậu môn. Một đƣờng dẫn khác từ dạ

23

dày tới một túi kín, giống nhƣ ống sạch, khá trong, chứa các màng nhầy protêin, tiết ra

các enzym tiêu hoá để chuyển hoá tinh bột thành đƣờng có thể tiêu hoá đƣợc.

Hệ thống tuần hoàn: Tim nằm ở một túi trong suốt, màng ngoài tim gần với cơ

khép vỏ. Tim có hai ngăn không đều nhau: tâm thất và tâm nhĩ. Các động mạch chủ

trƣớc và động mạch chủ sau xuất phát từ tâm thất vận chuyển máu tới các cơ quan

trong cơ thể. Hệ thống thần kinh là một chuỗi xoang bao mỏng, không rõ ràng dẫn máu

trở về tim.

1.4.2. Sự phân bố của ngao

Ngao thích sống ở bãi triều trên vùng biển cạn. Chất đáy nơi ngao phân bố là cát

pha bùn (tỷ lệ cát thích hợp là 60 - 70%) hay sống vùi trong đáy cát bùn của vùng triều,

chủ yếu ở dải triều giữa và dƣới triều, nơi có nền đáy là cát và cát pha bùn (20% bùn và

80% cát), có thể nằm ngay trên bề mặt đáy hoặc cũng có thể gặp ở độ sâu 4m. Nếu nền

đáy có nhiều bùn ngao dễ bị vùi lấp, nhƣng nếu cát quá nhiều ngao không sống đƣợc vì

khô, nóng. Ngao là loài sống vùi, chân phát triển hình lƣỡi rìu để đào cát vùi mình. Khi

hô hấp và bắt mồi ngao thò vòi nƣớc (siphon) lên mặt bãi hình thành một lỗ hình bầu

dục trên mặt cát. Vòi của ngao ngắn nên ngao không thể chui sâu nhƣ các loài khác.

Ngao thƣờng phân bố ở vùng có biên độ dao động về độ muối (0 – 340/00) và nhiệt độ

cao (15 – 320C). Đây thƣờng là các vùng nƣớc lợ ở cửa sông và các vùng ven biển.

Ở Việt Nam, ngao thƣờng phân bố nhiều ở vùng ven biển phía Nam, nhƣng do

đặc tính dễ sinh trƣởng, thích nghi môi trƣờng tốt nên ngao đƣợc lấy giống nuôi ở cả

các tỉnh phía Bắc, gồm ba vựa nuôi lớn là Quảng Ninh, Thái Bình và Nam Định. Một

số loài ngao thƣờng gặp ở Việt Nam là ngao Bến Tre, ngao dầu, ngao vân…

1.4.3. Chế độ dinh dƣỡng

Ngao là động vật không có khả năng chủ động săn mồi và chọn lọc thức ăn,

90% thức ăn là mùn bã hữu cơ, còn lại là sinh vật phù du-chủ yếu là tảo silic, tảo giáp,

tảo lam, tảo lục và tảo kim. Ngao ăn và tăng trƣởng mạnh từ tháng thứ hai đến tháng

thứ năm. Mƣa lũ làm giảm độ mặn, khiến ngao ít ăn và chậm lớn. Các tháng mùa mƣa

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=B%C3%A3i_tri%E1%BB%81u&action=edit&redlink=1

http://vi.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1t

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=B%C3%B9n&action=edit&redlink=1

http://vi.wikipedia.org/wiki/60





http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BB%99ng_v%E1%BA%ADt

http://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%B9n

http://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%AFu_c%C6%A1

http://vi.wikipedia.org/wiki/Sinh_v%E1%BA%ADt

http://vi.wikipedia.org/wiki/Ph%C3%B9_du

http://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%A3o

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=T%E1%BA%A3o_gi%C3%A1p&action=edit&redlink=1

http://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%A3o_lam

http://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%A3o_l%E1%BB%A5c

http://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=T%E1%BA%A3o_kim&action=edit&redlink=1

24

lũ và sau mùa lũ có độ muối nhạt, chúng phải ngậm vỏ, không ăn một thời gian dài

trong ngày.

Trong ống tiêu hoá của ngao thấy: mùn bã hữu cơ 75-90%, còn lại là sinh vật

phù du chủ yếu là tảo Silic phù du: Bacillariopyceae (90-95%), tảo giáp Dinophyceae

(3,3-6,6%), tảo lam, tảo lục, tảo kim mỗi loại từ 0,8-1,0% [2].

Đặc điểm sinh trƣởng và chế độ dinh dƣỡng của ngao khiến chúng trở thành đối

tƣợng dễ bị hấp thụ các độc chất từ môi trƣờng vào cơ thể, đặc biệt là kim loại. Tại các

vùng tiếp giáp bờ biển, tài nguyên than dồi dào và kinh tế phát triển nhƣ Quảng Ninh

thì nguy cơ đó lại càng bức thiết. Mức độ nhiễm độc của ngao có thể phụ thuộc vào

hàm lƣợng độc chất, thời kỳ sinh trƣởng của ngao cũng nhƣ các yếu tố môi trƣờng ảnh

hƣởng đến sự chuyển hóa hấp thu độc chất vào trong cơ thể.

25

CHƢƠNG 2.

ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tƣợng và nội dung nghiên cứu

2.1.1. Đối tƣợng và khu vực nghiên cứu

2.1.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu

Đối tƣợng nghiên cứu của luận văn bao gồm:

- Metyl thủy ngân trong ngao

- Thủy ngân, tổng cacbon hữu cơ, tổng nitơ trong trầm tích

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xây dựng phƣơng pháp xác định hàm lƣợng

metyl thủy ngân trong ngao nói riêng và động vật hai mảnh vỏ nói chung bằng phƣơng

pháp sắc ký khí (GC) gắn với detectơ cộng kết điện tử (ECD). Phƣơng pháp phân tích

đã xây dựng đƣợc áp dụng để khảo sát hàm lƣợng metyl thủy ngân tích lũy trong ngao

nuôi, từ đó bƣớc đầu tìm hiểu mối tƣơng quan giữa metyl thủy ngân trong ngao với

thủy ngân, cacbon hữu cơ tổng, nitơ tổng trong môi trƣờng.

Mẫu khảo sát đƣợc lấy tại vùng nƣớc ven bờ ở bãi ngao xã đảo Hoàng Tân,

huyện Yên Hƣng và tại Khu Đồn điền, phƣờng Hà Khẩu, thành phố Hạ Long tỉnh

Quảng Ninh.

2.1.1.2. Khu vực nghiên cứu

Quảng Ninh là một trong ba vựa nuôi ngao lớn ở miền Bắc. Với điều kiện tự

nhiên thuận lợi, bên cạnh ngao, ngành nuôi trồng thủy hải sản tại Quảng Ninh cũng rất

phát triển với các loại vẹm, tu hài, sá sung, hàu, tôm cua… với giá trị kinh tế cao, đem

lại nguồn lợi lớn cho bà con.

Quảng Ninh là một tỉnh ở địa đầu đông bắc nƣớc ta, phía tây tựa lƣng vào núi

rừng trùng điệp, phía đông nghiêng xuống nửa phần đầu vịnh Bắc Bộ với bờ biển khúc

khuỷu nhiều cửa sông và nhiều đảo nhỏ. Khí hậu ở Quảng Ninh thuộc kiểu khí hậu

vùng ven biển, mỗi năm có 2 mùa rõ rệt, mùa đông từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau,

mùa hè từ tháng 5 đến tháng 10. Nhiệt độ trung bình hằng năm là 23,70C, dao động

không lớn, từ 16,70C đến 28,6

0C. Lƣợng mƣa trung bình một năm là 1832 mm, phân

26

bố không đều theo hai mùa. Mùa hè, mƣa từ tháng 5 đến tháng 10. Mùa đông là mùa

khô, ít mƣa, từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.

Ở các cửa sông, các quá trình sông và biển bồi lắng phù sa tạo nên các dạng địa

hình đa dạng với những cánh đồng và bãi triều thấp, rộng, hệ thống lạch triều dày đặc...

tạo điều kiện thuận lợi cho nuôi trồng thuỷ sản. Thuỷ triều mang tính chất nhật triều

thuần nhất, hầu hết số ngày trong tháng là nhật triều. Độ lớn thuỷ triều trong kỳ nƣớc

cƣờng giao động trong khoảng 2,6 - 3,6 m; trong kỳ nƣớc ròng xấp xỉ 0,5 - 1,0 m.

Nhiệt độ của nƣớc biển trung bình toàn năm khá ấm, đạt xấp xỉ 24,60C. Vùng ven biển

có độ cao trung bình từ 0,5 m đến 5 m, nƣớc ngập mặn xâm nhập vào vùng cửa sông

khá xa. Độ mặn trung bình tại các cửa sông và vùng ven bờ khá cao, hàng năm dao

động trong khoảng 28-330/00. Độ mặn trong vịnh lớn hơn và đồng nhất hơn các vùng

ven bờ, độ mặn giữa các tháng trong năm không chênh lệch nhau nhiều. Do đó, điều

kiện tự nhiên tại Quảng Ninh thích hợp cho sự phát triển thuận lợi của các loài nhuyễn

thể hai mảnh vỏ trong đó có ngao, tập trung chủ yếu ở các vùng ven bờ nhƣ Hoàng

Tân, Khu Đồn Điền, Hải Hà…

Tuy nhiên, bên cạnh các điều kiện thuận lợi đó Quảng Ninh tiềm ẩn nhiều nguy

cơ ô nhiễm. Về tài nguyên, Quảng Ninh có nguồn tài nguyên thiên nhiên dồi dào, đặc

biệt là nguồn tài nguyên than với trữ lƣợng trên 3,3 tỷ tấn than đá và than antraxit,

chiếm khoảng 90% trữ lƣợng than trên toàn Việt Nam. Nhiều khu công nghiệp vừa và

nhỏ đƣợc xây dựng hàng loạt nhƣ khu công nghiệp Việt Hƣng, Đông Mai, Hoành Bồ…

tiếp tục mở rộng và phát triển. Hoạt động ở cảng biển, tàu bè và du lịch cũng đƣợc đầu

tƣ nở rộ. Hoạt động khai thác quặng và các hoạt động công nghiệp lớn ở Quảng Ninh

trong quá trình sử dụng than đá làm nhiên liệu đã thải vào môi trƣờng một lƣợng đáng

kể thủy ngân. Thêm vào đó lƣợng lớn hợp chất lƣu huỳnh trong than và các sản phẩm

từ than trong quá trình đốt có liên kết tƣơng đối bền với thủy ngân hữu cơ, làm tăng

khả năng lƣu giữ và di chuyển thủy ngân trong môi trƣờng. Đây là mối nguy cơ lớn

dẫn đến ô nhiễm metyl thủy ngân trong trầm tích và sinh vật mà trong đó ngao là đối

tƣợng chịu tác động trƣớc hết.

27

Mẫu nghiên cứu đƣợc lấy tại hai bãi nuôi ngao nằm ở xã đảo Hoàng Tân, huyện

Yên Hƣng và Khu Đồn Điền, phƣờng Hà Khẩu, thành phố Hạ Long, thuộc tỉnh Quảng

Ninh. Hai bãi nuôi ngao tại Hoàng Tân và Khu Đồn Điền ở Quảng Ninh tuy đều cách

khá xa các khu công nghiệp trong vùng nhƣng lại nằm ở cuối dòng chảy của các con

sông và vẫn chịu những tác động không nhỏ từ môi trƣờng.

Hình 4. Vị trí khu vực lấy mẫu nghiên cứu thuộc thành phố Hạ Long,

tỉnh Quảng Ninh

Xã đảo Hoàng Tân thuộc huyện Yên Hƣng là một trong các xã đƣợc đầu tƣ dự

án nuôi trồng thủy hải sản với tiềm năng kinh tế lớn, nằm cách thành phố Hạ Long 60

km, cách Cát Hải, Hải Phòng về phía nam khoảng 20 km. Nguồn tài nguyên trên đảo

hạn chế về cả số lƣợng và chất lƣợng, chủ yếu là đá vôi với trữ lƣợng trên 1 triệu m3.

Đất đai chủ yếu là đất mặn và đất cát hầu hết đều đã đƣợc khai thác sử dụng cho nuôi

trồng thủy hải sản, chỉ còn rất ít đất hoang và ngập mặn. Bờ biển có đặc điểm địa mạo

28

tích tụ sông – biển, có nhiều cửa sông, đáy biển kiểu delta nông, độ nghiêng nhỏ, trong

đó có một số lạch sâu là các lòng sông cũ. Vịnh tƣơng đối kín sóng gió do đƣợc che

chắn bởi một số đảo nhỏ, yên tĩnh, thuận lợi cho sự lắng đọng các trầm tích hạt mịn

[12]. Kinh tế trong vùng chủ yếu ngành nghề nuôi trồng thủy sản và lĩnh vực nông

nghiệp. Bãi ngao nằm cách khá xa khu công nghiệp Đầm Nhà Mạc ở huyện Yên Hƣng

nằm sâu trong đất liền.

Khu Đồn Điền thuộc phƣờng Hà Khẩu, thành phố Hạ Long, nằm ngay cạnh

quốc lộ 18, nằm cách trung tâm thành phố Hạ Long khoảng 8 km. Khu vực này mới

đƣợc ngƣời dân đƣa vào khai thác nuôi trồng thủy hải sản trong thời gian gần đây, bao

gồm các loại tôm, hàu, ngao, sò… Đất ở vùng nuôi ngao chủ yếu là cát bùn pha lẫn đất

cát. Khu vực này nằm cách khu công nghiệp Việt Hƣng khoảng 15 km. Đây là khu

công nghiệp phát triển về lĩnh vực đóng tàu, sản xuất vật liệu xây dựng và các ngành

công nghiệp khác.

Bãi ngao tại xã đảo Hoàng Tân

nằm ven vịnh, khá xa khu dân cƣ và

trung tâm huyện, có tọa độ 20092’23” vĩ

độ bắc và 106092’83” kinh độ đông. Cả

bãi nuôi ngao rộng khoảng 7 ha, nằm

thoai thoải, hình 5.

Bãi ngao tại khu Đồn Điền nằm

ngay cạnh quốc lộ 18, cách cổng chào

vào đảo Tuần Châu về phía tây khoảng

5km, tọa độ địa lý 20095’44” vĩ độ bắc

và 106095’66” kinh độ đông. Bãi rộng

khoảng 10ha.

Hình 5. Bãi nuôi ngao ở xã đảo

Hoàng Tân

Tiến hành lấy mẫu vào 2 đợt đại diện cho hai mùa trong năm: mùa khô lấy mẫu

đợt 1 vào tháng 5 năm 2012; và mùa mƣa lấy mẫu đợt 2 vào tháng 11 năm 2012.

29

Mẫu đƣợc thu thập tại các bãi nuôi ngao tại hai địa điểm trên, mỗi điểm lấy 7

mẫu. Tại Hoàng Tân lấy dọc theo bờ biển theo hƣớng nam. Tại Khu Đồn điền lấy dọc

theo bờ biển về phía tây. Công việc lấy mẫu đƣợc tiến hành ngay khi nƣớc triều rút, vị

trí lấy mẫu ở khoảng cách 30 m – 40 m so với mực nƣớc biển lúc cao nhất, các vị trí

nằm cách nhau 100 m. Mỗi vị trí lấy một mẫu ngao và một mẫu trầm tích, ở độ sâu 0

cm – 5 cm so với bề mặt trầm tích.

Các mẫu lấy tại khu vực xã đảo Hoàng Tân đợt 1 vào tháng 5 đƣợc ký hiệu lần

lƣợt theo các vị trí liền kề nhau là 5-HT1, 5-HT2, 5-HT3, 5-HT4, 5-HT5, 5-HT6, 5-

HT7, đợt 2 vào tháng 11 ký hiệu là 11-HT1,11-HT2, 11-HT3, 11-HT4, 11-HT5, 11-

HT6, 11-HT7. Các mẫu lấy tại Khu Đồn Điền đợt 1 vào tháng 5 đƣợc ký hiệu lần lƣợt

theo các vị trí nối tiếp nhau là 5-Đ1, 5-Đ2, 5-Đ3, 5-Đ4, 5-Đ5, 5-Đ6, 5-Đ7, đợt 2 vào

tháng 11 ký hiệu là 11-Đ1, 11-Đ2, 11-Đ3, 11-Đ4, 11-Đ5, 11-Đ6, 11-Đ7.

Trong đợt 2 lấy mẫu, tiến hành khảo sát đồng thời hàm lƣợng metyl thủy ngân

trong ngao tại hai bãi nuôi theo kích thƣớc và khối lƣợng khác nhau. Tại mỗi vị trí lấy

mẫu, ngao đƣợc thu thập và phân loại theo kích thƣớc thành hai nhóm: nhóm kích

thƣớc vừa và nhóm kích thƣớc lớn.

Mẫu ngao và trầm tích đƣợc lấy đựng trong túi nhựa kín và bảo quản trong

thùng đựng mẫu lạnh 40C. Mẫu đƣợc chuyển về phòng thí nghiệm và bảo quản ở 4

0C

cho tới khi phân tích.

2.1.2. Nội dung nghiên cứu

Các nội dung nghiên cứu của luận văn bao gồm:

- Xây dựng quy trình xử lý mẫu và tách chiết metyl thủy ngân từ ngao.

- Xây dựng điều kiện phân tích theo phƣơng pháp sắc ký khí detectơ cộng kết

điện tử (GC/ECD) để xác định metyl thủy ngân.

- Áp dụng phƣơng pháp đã xây dựng để xác định metyl thủy ngân trong mẫu

ngao nuôi thực tế tại vùng nghiên cứu.

30

- Xem xét mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng metyl thủy ngân trong ngao với

các yếu tố thủy ngân tổng số, hàm lƣợng chất hữu cơ, hàm lƣợng nitơ trong trầm tích

tại vùng khảo sát.

2.2. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất

Thiết bị

- Máy sắc ký khí Shimadzu 2010 detectơ ECD, Nhật Bản;

- Bộ đốt đạm Kjeldahl – Vap 20, Mỹ;

- Thiết bị AA – 6800, Shimadzu, Nhật Bản;

- Máy đồng hóa mẫu, hãng KIA, Nhật Bản;

- Cân phân tích AUW 220, độ chính xác đến ± 0,0001g, Nhật Bản;

- Máy lắc đứng, Yamato, Nhật Bản;

- Máy ly tâm lạnh;

- Tủ sấy;

- Bếp điện.

Dụng cụ

- Phễu chiết loại 200 mL, 300 mL Yamato Nhật Bản;

- Bình cầu đáy tròn 200 mL;

- Bình tam giác 250 mL;

- Bình định mức 25 mL, 50 mL;

- Buret 25 mL;

- Ống đong 50 mL, 100 mL;

- Phễu thủy tinh;

- Các loại pipet thể tích 2 mL, 3 mL, 10 mL, 20 mL, pipet Pasteur;

- Ống nghiệm nhựa, ống nghiệm thủy tinh;

- Lọ thủy tinh đựng mẫu loại 1,5 ml;

- Giấy đo pH.

Hóa chất

- Chất chuẩn metyl thủy ngân clorit (CH3HgCl), Jica Nhật Bản;

31

- Đồng sunfat (CuSO4), PA, Merck;

- Kali pyrosulfat (K2S2O7), PA, Merck;

- L- Cysteine HCl.H2O ( HSCH2CH(NH2)COOH HCL.H2O), PA, Merck;

- Natri axetat, PA, Merck;

- Natri clorit (NaCl), PA, Merck;

- Natri sulfat khan (Na2SO4), PA, Merck;

- Axit clohydric (HCl), PA, Merck;

- Axit sulfuric (H2SO4), PA;

- Axit photphoric (H3PO4), PA;

- Axit boric (H3BO3), PA, Merck;

- Chất chuẩn thủy ngân, Jica Nhật Bản;

- Chỉ thị metyl da cam; chỉ thị natridiphenylamin, PA, Merck.

- Dung dịch chuẩn gốc CH3HgCl (100 µg/mL): Cân chính xác 0,0100 g metyl

thủy ngân clorit cho vào bình định mức 100 mL, hòa tan và định mức bằng dung môi

benzen;

- Dung dịch L-cystetine: Cân chính xác lần lƣợt L-cystetine hydroclorit (0,1g),

natri axetat (0,1 g) và natri sulfat (6,25 g) vào trong bình định mức 50 mL, hòa tan và

định mức tới vạch bằng nƣớc cất;

- Dung dịch NaOH 40%: Cân 80 g natri hydroxit hòa tan với 120 mL nƣớc,

khuấy đều rồi rung siêu âm cho tan hoàn toàn;

- Kali dicromat (K2Cr2O7 0,4N);

- Muối Morh ([NH4]2Fe[SO4]2.6H2O) 0,1N, PA, Merck;

- Benzen, có độ tinh khiết dùng cho phân tích sắc ký, Merck;

- n – Hexan, có độ tinh khiết dùng cho phân tích sắc ký, Merck;

- Toluen, có độ tinh khiết dùng cho phân tích sắc ký, Merck;

- Khí helium, >99,999%;

- Khí nitrogen, >99,999%;

32

2.3. Các phƣơng pháp nghiên cứu

2.3.1. Phƣơng pháp chiết lỏng – lỏng

Tách chiết là bƣớc quan trọng trong quá trình phân tích, trong bƣớc này cần lựa

chọn dung môi để chuyển chất cần xác định từ mẫu phân tích sang dung môi chiết. Có

nhiều loại dung môi đƣợc lựa chọn để chiết mẫu. Dung môi đƣợc lựa chọn cần phải

hòa tan tốt các chất cần chiết nhằm đạt năng suất chiết cao, và dung môi chiết không

tạo phản ứng hóa học với chất chiết, dễ tách loại khỏi chất cần chiết.

Để loại bỏ những tạp chất tách ra từ mẫu đi kèm theo vào dịch chiết từ quá trình

chiết mà vẫn giữ đƣợc chất cần chiết, có hai phƣơng pháp tách loại tạp chất để làm

sạch và làm giàu mẫu. Đó là phƣơng pháp chiết lỏng – lỏng và phƣơng pháp sắc ký

cột. Trong khóa luận, phƣơng pháp chiết lỏng – lỏng đã đƣợc lựa chọn cho quá trình

làm sạch mẫu và làm giàu mẫu.

2.3.2. Phƣơng pháp sắc ký khí detecto cộng kết điện tử

Phƣơng pháp sắc kí khí (GC) đƣợc thực hiện trên cơ sở tƣơng tác phân bố các

chất trên hai pha tĩnh và động. Có hai loại sắc kí khí là sắc ký khí – lỏng và sắc ký khí

– rắn. Mẫu đƣợc bơm vào buồng mẫu có nhiệt độ cao đủ để mẫu có thể hóa hơi mà

không bị phân hủy chất. Khí mang đƣa các chất phân tích vào cột tách. Tại đây xảy ra

quá trình tƣơng tác khác nhau giữa chất phân tích với pha tĩnh dẫn đến thời gian lƣu

của các chất trên pha tĩnh cũng sẽ khác nhau. Các cấu tử do đó sẽ lần lƣợt ra khỏi cột

và đi vào detector tại các thời điểm khác nhau và detectơ sẽ cho tín hiệu khi có mặt

một chất hoặc một nhóm chức nào đó. Tín hiệu mà detectơ ghi nhận có cƣờng độ tỷ lệ

với nồng độ chất có trong mẫu.

Detectơ cộng kết điện tử (ECD) hoạt động dựa trên đặc tính của các chất có khả

năng cộng kết các điện tử tự do trong pha khí (trừ trƣờng hợp ngoại lệ của các khí trơ).

Khả năng cộng kết điện tử lớn hay nhỏ là phụ thuộc vào cấu trúc của các hợp chất cần

xác định. Khả năng cộng kết điện tử là tƣơng đối nhỏ đối với các hợp chất

hydrocacbon no. Ngƣợc lại, khi các hợp chất có chứa các nhóm halogen, nitơ hoặc đa

liên kết (liên kết đôi hoặc ba) thì khả năng bắt giữ các điện tử sẽ cao. Bởi vậy, độ nhạy

33

phát hiện của detectơ ECD rất đặc thù cho các nhóm chất và có khoảng làm việc tuyến

tính khá rộng (1- 106).

Phƣơng pháp đƣợc dùng để xác định metyl thủy ngân trong các mẫu sinh học và

môi trƣờng là phƣơng pháp sắc ký khí với detectơ cộng kết điện tử (GC/ECD). Ban

đầu, phƣơng pháp này nghiên cứu phân tích thủy ngân vô cơ và hữu cơ trong các mẫu

sinh học. So sánh hiệu quả làm việc của các cột dùng trong phân tích metyl thủy ngân,

ethyl thủy ngân và phenyl thủy ngân cho thấy các cột nhồi cho kết quả tách chất tốt

nhất; cột mao quản silica ngày nay đƣợc sử dụng rộng rãi hơn bởi khả năng tách tốt và

thời gian phân tích ngắn hơn.

2.3.3. Phƣơng pháp hấp thụ nguyên tử kỹ thuật bay hơi lạnh

Đối tƣợng chính của phƣơng pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử là phân tích

vết các kim loại trong các loại mẫu khác nhau của các chất vô cơ và hữu cơ. Trong

khoảng mấy chục năm gần đây, phƣơng pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử đã đƣợc

sử dụng để phân tích các kim loại trong quặng, đất đá, nƣớc khoáng, các mẫu y học,

sinh học, các sản phẩm nông nghiệp, rau quả, thực phẩm, nƣớc uống, các nguyên tố vi

lƣợng trong phân bón, trong thức ăn gia súc…

Nguyên tắc của phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử nhƣ sau: Nguyên tử gồm

các electron bao quanh hạt nhân. Tại mức năng lƣợng thấp nhất, nguyên tử có cấu hình

điện tử ổn định nhất, gọi là trạng thái cơ bản, khi nhận năng lƣợng từ ngoài vào,

nguyên tử sẽ hấp thu năng lƣợng, một electron lớp ngoài cùng sẽ nhảy lên trạng thái

kích thích. Ở trạng thái kích thích này nguyên tử sẽ giải phóng năng lƣợng để trở về

trạng thái ban đầu. Phƣơng pháp phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa đo sự suy giảm

cƣờng độ bức xạ tại một bƣớc sóng đặc trƣng bị hấp thu bởi một đám hơi nguyên tử tự

do. Cƣờng độ hấp thụ tỷ lệ với mật độ hơi đơn nguyên tử, tỷ lệ với nồng độ đƣợc sử

dụng trong phân tích định lƣợng.

Kỹ thuật hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh (CV-AAS) thƣờng đƣợc dùng sử dụng

để xác định thủy ngân do ở nhiệt độ phòng thủy ngân tồn tại ở thể lỏng với áp suất hơi

bão hòa khá cao 1,3.10-3

mmHg ở 250C. Mặt khác ở thể hơi thì Hg tồn tại ở trạng thái

34

đơn nguyên tử. Nguyên tắc của phƣơng pháp là sử dụng các chất khử mạnh để khử trực

tiếp hợp chất Hg2+

về Hg0 dễ bay hơi và đồng thời sử dụng một dòng khí mang sục vào

dung dịch lôi cuốn hơi Hg đến ống thạch anh, tại đó tiến hành đo độ hấp thụ ở bƣớc

sóng 253,7nm từ đèn HCl. Khí mang thƣờng sử dụng là Ar, N2, hoặc không khí sạch.

2.3.4. Phƣơng pháp Kjeldahl

Phƣơng pháp Kjeldahl là một phƣơng pháp phân tích hóa học định lƣợng nitơ

trong các hợp chất đƣợc xây dựng bởi Johan Kjeldal vào năm 1883. Nguyên tắc của

phƣơng pháp Kjeldahl là chƣng cất các hợp chất có chứa nitơ dƣới tác dụng của axit

đặc ở nhiệt độ cao bị phân hủy và oxy hóa đến CO2 và H2O, còn nitơ chuyển thành

amoniac và tiến hành chuẩn độ lƣợng amoniac tạo thành bằng axit HCl loãng để tính

toán hàm lƣợng nitơ.

2.3.5. Phƣơng pháp toán học

Tính độ thu hồi của phương pháp xác định metyl thủy ngân

Độ thu hồi của phƣơng pháp đƣợc xác định theo công thức:

R(%) = 0

21

m

mm . 100

Trong đó :

R - độ thu hồi (%),

m1 - lƣợng chất xác định đƣợc có trong mẫu tự tạo (µg)

m2 - lƣợng chất xác định đƣợc trong mẫu trắng (µg)

m0 – lƣợng chất chuẩn trong hỗn hợp dùng để cho vào mẫu tự tạo (µg)

Tính giới hạn phát hiện và giới hạn xác định lượng

Giới hạn phát hiện (LOD) là lƣợng nhỏ nhất của chất phân tích có thể phát hiện

đƣợc đảm bảo sự khác biệt với mẫu trắng tới 95%, thông thƣờng LOD đƣợc lấy gấp 3

lần độ lệch chuẩn của tín hiệu nhiễu đƣờng nền.

Giá trị LOD đƣợc tính theo công thức sau:

LOD = 3 (S/N) x C

35

Trong đó :

N – Chiều cao trung bình của nhiễu đƣờng nền lấy trong thời gian một phút,

S - Chiều cao pic của chất cần phân tích,

C – Nồng độ chất.

Giới hạn định lƣợng (LOQ) là lƣợng nhỏ nhất của chất cần phân tích có trong

mẫu thử có thể định lƣợng đƣợc trong điều kiện tiến hành phép thử. Thông thƣờng

LOQ đƣợc lấy lớn hơn từ 3 đến 5 lần LOD. Trong trƣờng hợp này LOQ đƣợc tính theo

công thức:

LOQ = 3,33 LOD

Tính nồng độ trung bình

Nồng độ chất cần phân tích trong một mẫu là nồng độ trung bình của N lần phân

tích lặp lại mẫu đó. Nồng độ trung bình ( x ) đƣợc xác định dựa vào công thức sau:

x = N

xN

i

i1

Trong đó:

x i – Nồng độ chất phân tích ở thí nghiệm thứ i

N – Số lần lặp lại của thí nghiệm

Tính độ lệch chuẩn

Độ lệch chuẩn của phƣơng pháp (s) đƣợc xác định theo công thức:

Trong đó:

xi - Nồng độ chất phân tích ở thí nghiệm thứ i

36

x - Nồng độ trung bình của mẫu với N lần lặp lại

N – Số lần lặp lại

Tính hệ số biến thiên

Hệ số biến thiên (CV) của một phép phân tích cho biết độ đúng của phƣơng

pháp. Giá trị CV càng nhỏ thì phƣơng pháp phân tích càng có độ tin cậy cao. Hệ số

biến thiên đƣợc xác định theo công thức sau:

100(%) x

sCV

Tính kết quả hàm lượng mẫu khô

Hàm lƣợng mẫu khô (A) đƣợc tính nhƣ sau:

A(%) = 100 – A0

100)(

(%)0

m

smc

m

mmmA

Trong đó:

A: Phần trăm trọng lƣợng mẫu khô (%)

A0: Độ ẩm của mẫu (%)

mc: Trọng lƣợng cốc (g)

mm: Trọng lƣợng mẫu (g)

ms: Trọng lƣợng mẫu và cốc sau khi sấy (g)

Tính nồng độ metyl thủy ngân bằng phương pháp GC/ECD

Nồng độ metyl thủy ngân (C) trong mẫu sau khi phân tích trên GC/ECD đƣợc

tính kết quả theo công thức sau:

m

V

V

V

V

VCC 1

2

3

4

5

0

Trong đó:

C0: Nồng độ CH3Hg+ tính từ đƣờng chuẩn dựng trên GC/ECD (µg/kg)

V5: Thể tích dung môi (toluen/benzen) chiết CH3Hg+ sau khi phản ứng (mL)

37

V4: Thể tích L-cysteine dùng trong phản ứng (mL)

V3: Thể tích L-cysteine dùng để làm giàu mẫu (mL)

V2: Thể tích dung môi (toluen/benzen) lấy để làm giàu CH3Hg+ (mL)

V1: Thể tích dung môi (toluen/benzen) dùng để chiết CH3Hg+ từ mẫu phân tích

(mL)

m: Trọng lƣợng mẫu lấy để phân tích (g)

Xác định thủy ngân tổng số theo phương pháp CV-AAS

Nồng độ thủy ngân tổng số trong mẫu trầm tích phân tích theo phƣơng pháp

CV-AAS đƣợc xác định theo công thức sau:

m

VCC

0

(µg/kg)

Trong đó:

C0: Nồng độ thủy ngân tổng số tính theo đƣờng chuẩn (µg/kg)

m: Trọng lƣợng mẫu thử (g)

V: Thể tích định mức hòa tan mẫu (mL)

Xác định tổng lượng cacbon hữu cơ trong trầm tích

Tổng lƣợng cacbon hữu cơ (TOC) đƣợc xác định theo công thức sau:

10017,5)(

(%)

hut

mT

huucoVm

VVNC

Trong đó:

N: Nồng độ muối Morh (mol/L)

VT: Thể tích muối Morh đã dùng khi chuẩn mẫu trắng (mL)

Vm: Thể tích muối Morh đã dùng khi chuẩn mẫu (mL)

Vhút: Thể tích mẫu lấy để thực hiện chuẩn độ (mL)

m: Trọng lƣợng mẫu (g)

5,17: hệ số muối Morh

Xác định tổng nitơ trong trầm tích theo phương pháp Kjeldahl

Hàm lƣợng tổng nitơ (TN) trong trầm tích đƣợc tính nhƣ sau:

38

m

NVN

100014,0(%)

Trong đó:

N: Nồng độ dung dịch HCl dùng để chuẩn độ (mol/L)

V: Thể tích dung dịch HCl dùng để chuẩn độ (mL)

0,014: Đƣơng lƣợng gam của nitơ

m: Trọng lƣợng mẫu (g)

2.4. Thực nghiệm

2.4.1. Xây dựng đƣờng ngoại chuẩn của metyl thủy ngân

* Pha dãy dung dịch chuẩn

- Dung dịch chuẩn gốc của metyl thủy ngân có nồng độ 100 µg/mL pha trong

bình định mức màu nâu, cổ nhám bảo quản trong tủ lạnh để tránh bay hơi, dung môi

pha là benzen.

- Dung dịch chuẩn trung gian có nồng độ 10 µg/mL và 1 µg/mL. Dung dịch

có nồng độ 10 µg/mL đƣợc chuẩn bị bằng cách lấy chính xác 5 mL dung dịch chuẩn

gốc 100 µg/mL cho vào bình định mức màu nâu 50 mL, định mức đến vạch bằng

benzen, lắc đều. Dung dịch có nồng độ 1 µg/mL đƣợc chuẩn bị bằng cách lấy chính

xác 5 mL dung dịch chuẩn gốc 10 µg/mL cho vào bình định mức màu nâu 50 mL, định

mức đến vạch bằng benzen, lắc đều. Dung dịch chuẩn trung gian đƣợc bảo quản ở

nhiệt độ 40C, bảng 7.

* Xây dựng đường ngoại chuẩn

Đƣờng ngoại chuẩn của metyl thủy ngân đƣợc xây dựng trên mối quan hệ giữa

nồng độ chất (biểu diễn trên trục hoành) và số đếm diện tích pic của chất phân tích trên

GC/ECD (biểu diễn trên trục tung). Phƣơng trình định lƣợng nhận đƣợc từ đƣờng

ngoại chuẩn có dạng sau: y = a.x + b; trong đó x là nồng độ của chất phân tích, y là số

đếm diện tích pic chất phân tích.

39

Đƣờng ngoại chuẩn của metyl thủy ngân đƣợc xây dựng dựa vào các dung dịch

chuẩn có nồng độ 0,005 µg/mL ; 0,010 µg/mL ; 0,050 µg/mL ; 0,100 µg/mL ; 0,200

µg/mL. Cách pha dung dịch chuẩn thể hiện trong bảng 7.

Sử dụng dung dịch chuẩn ở bốn mức nồng độ nhƣ nêu trong bảng 7 bơm vào

máy GC/ECD, mỗi nồng độ bơm 3 lần để xác định số đếm diện tích píc của chất phân

tích; lấy kết quả số đếm diện tích píc trung bình của 3 lần bơm để xây dựng đƣờng

ngoại chuẩn.

Bảng 7. Pha dung dịch chuẩn metyl thủy ngân

Dung dịch chuẩn lấy pha Dung dịch chuẩn đã pha loãng

Nồng độ

( µg/ml)

Thể tích lấy

pha (ml)

Dung môi

lấy pha

V định mức

(ml)

Nồng độ chất

chuẩn cần pha

(µg/ml)

1,0

20,0

Benzen 100

0,20

10,0 0,10

5,0 0,05

1,0 0,01

0,05 10,0 0,005

2.4.2. Xử lý mẫu và lựa chọn điều kiện tách chiết làm sạch mẫu phân tích

2.4.2.1. Xử lý mẫu

Nghiên cứu đã đƣợc tác giả tiến hành thực hiện [8], các bƣớc thực nghiệm đƣợc

nêu dƣới đây:

Mỗi mẫu ngao và trầm tích thu về đều đƣợc chia làm hai phần: một phần đem đi

phân tích, phần còn lại đƣợc sấy xác định hàm lƣợng khô.

Mẫu ngao dùng dao tách vỏ, bỏ vỏ và phần nƣớc, lấy phần thịt, trộn đều rồi chia

hai phần: một phần bảo quản ở nhiệt độ 40C cho đến khi phân tích, phần còn lại cho

40

vào tủ sấy ở 600C cho đến khi khô bề mặt, sau đó sấy ở 105

0C đến trọng lƣợng không

đổi, xác định hàm lƣợng khô.

Mẫu trầm tích đƣợc làm khô tự nhiên, sau đó nghiền nhỏ và sàng qua rây có

đƣờng kính lỗ 2mm để loại bỏ đá, sạn, rễ cây, các tạp chất bẩn… Mẫu sau đó trộn đều

rồi chia hai phần: một phần bảo quản ở nhiệt độ 40C cho đến khi phân tích, phần còn

lại cho vào tủ sấy ở 1050C đến trọng lƣợng không đổi, xác định hàm lƣợng khô.

2.4.2.2. Lựa chọn dung môi chiết

Để chiết metyl thủy ngân ra khỏi nền mẫu là thịt ngao chúng tôi đã tiến hành

chiết với hai loại dung môi khác nhau là benzen và toluen.

Quy trình chiết đƣợc thực hiện nhƣ sau: Cân 10 g mẫu thịt ngao đã nghiền cho

vào cốc 250 mL, thêm chất chuẩn metyl thủy ngân clorua vào mẫu sao cho nồng độ

metyl thủy ngân trong mẫu đạt 0,1 µg/g, cho thêm 50 mL nƣớc cất, đồng hóa mẫu

khoảng 5 phút (8000 đến 9000 v/phút) để phá vỡ tế bào và tăng khả năng tiếp xúc của

mẫu với dung môi chiết, tạo khả năng chiết chất phân tích đạt hiệu quả cao nhất.

Tiếp đó mẫu đƣợc chuyển toàn bộ từ cốc sang phễu chiết thủy tinh 300 mL đã

có sẵn 10 g muối NaCl khan. Cho vào phễu chiết 20 mL HCl 37%, và dung môi chiết

toluen hoặc benzen, tiến hành lắc mẫu trên máy lắc đứng 5 phút, để yên 10 phút cho

đến khi các lớp dung môi đƣợc phân tách hoàn toàn.

Trong trƣờng hợp không phân tách lớp, chuyển toàn bộ dịch chiết từ phễu chiết

sang bình ly tâm dung tích 300 mL, ly tâm với tốc độ 4000 vòng/ phút trong 5 phút.

Lấy chính xác 40 mL dịch chiết lớp trên chuyển vào phễu chiết 100 mL để tiếp tục

công đoạn làm sạch và làm giàu mẫu bằng dung dịch L - cysteine.

Trong bƣớc này, trƣớc tiên dịch chiết trong phễu chiết 100 mL đƣợc rửa 3 lần

với dung dịch muối NaCl 20% để loại axit, dùng tay lắc nhẹ, loại bỏ lớp dƣới. Sau đó

dịch chiết đƣợc chiết lỏng – lỏng với dung dịch L – Cysteine, lắc mẫu trên máy lắc

đứng trong 5 phút. Lớp L – Cysteine đƣợc chuyển sang ống nghiệm thủy tinh.

Dùng pipet bầu thủy tinh, lấy chính xác 3 mL dung dịch từ ống thủy tinh nêu

trên, cho vào ống nghiệm thủy tinh 10 mL có nắp kín và cổ nhám. Thêm vào ống

41

nghiệm 1,2 mL dung dịch HCL 6N để chuyển hóa metyl thủy ngân thành dạng metyl

thủy ngân clorua, chiết dung dịch này với 4 mL dung môi chiết (toluen hoặc benzen).

Lắc mạnh, lấy lớp dung môi bên trên cho vào ống nghiệm thủy tinh chứa 2 g muối

Na2SO4 khan để loại nƣớc nếu có. Dung dịch thu đƣợc dùng để phân tích trên

GC/ECD.

Quy trình trên cũng đƣợc thực hiện tƣơng tự với các mẫu trắng (không thêm

chuẩn metyl thủy ngân), phân tích trên GC/ECD.

2.4.2.3. Xác định thể tích dung môi chiết

Xác định thể tích dung môi chiết là rất cần thiết nhằm đạt đƣợc độ thu hồi chất

phân tích ở lƣợng vết cao nhất.

Ở đây, thể tích dung môi lấy để khảo sát ở các mức: 50 mL, 70 mL và 90 mL.

Mẫu đƣợc chuẩn bị theo nhƣ nêu trong mục 2.4.2.1. Trọng lƣợng mẫu đƣợc lấy là 10 g.

Dung dịch chuẩn metyl thủy ngân đƣợc thêm vào mẫu để đạt nồng độ 0,1 µg/g mẫu.

Mỗi mẫu đƣợc tiến hành nghiên cứu lặp lại ba lần.

2.4.2.4. Làm sạch và làm giàu mẫu

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đã công bố, metyl thủy ngân khi thâm nhập

vào cơ thể dễ dàng kết hợp với nhóm sulfhydryl (-SH) của amino axit cysteine, tạo liên

kết bền vững. Chính vì lý do này, chúng tôi đã chọn dung dịch L – cysteine để làm

sạch và làm giàu mẫu. Thể tích dung môi này đƣợc sử dụng để làm sạch và làm giàu

chất phân tích ở 2 mức là 6 mL và 10 mL. Nền mẫu đƣợc chuẩn bị theo các bƣớc nêu ở

mục 2.4.2.1. Dung dịch chuẩn metyl thủy ngân đƣợc thêm vào mẫu để đạt nồng độ 0,1

µg/g mẫu. Với mỗi thể tích L-cysteine lựa chọn tiến hành lặp lại ba lần.

2.4.2.5. Xác định độ thu hồi chất phân tích và các giá trị LOD, LOQ

Một phƣơng pháp phân tích có độ tin cậy cao nếu độ lặp lại và độ thu hồi chất

đạt đƣợc giá trị cao nhất. Để xác định hai yếu tố trên, chúng tôi đã tiến hành khảo sát

trên nền mẫu thực có thêm chất chuẩn đạt mức nồng độ 0,050 µg/g và 0,100 µg/g. Mẫu

đƣợc chuẩn bị theo các bƣớc nêu ở mục 2.4.2.1, trọng lƣợng mẫu lấy nghiên cứu là 10

g. Tiến hành lặp lại thí nghiệm ba lần.

42

2.5. Xác định tổng lƣợng cacbon hữu cơ và tổng lƣợng nitơ trong trầm tích

Các nghiên cứu trên thế giới cho thấy trong trầm tích thì dạng cation Hg2+

là

dạng thủy ngân hiện diện phổ biến nhất. Sự tích tụ thủy ngân trong trầm tích có khuynh

hƣớng tƣơng quan với hàm lƣợng vật chất hữu cơ. Hàm lƣợng thủy ngân trong tự

nhiên cao nhất đã đƣợc báo cáo trong trầm tích và trong than bùn, dƣới tác động của

môi trƣờng và vi sinh vật Hg2+

biến đổi chủ yếu thành metyl thủy ngân. Do vậy tồn dƣ

thủy ngân có thể gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đến môi trƣờng vùng biển, đặc biệt tại

khu vực có nhiều hoạt động công nghiệp và ảnh hƣởng trực tiếp đến các động vật thủy

sinh, nhất là các động vật đƣợc nuôi trồng khai thác nhƣ ngao, ngán, tu hài... Để tìm

hiểu mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng metyl thủy ngân tích lũy trong ngao với các yếu

tố môi trƣờng khác tại vùng ven biển, chúng tôi tiến hành phân tích tổng lƣợng cacbon

hữu cơ, tổng lƣợng nitơ và thủy ngân tổng số trong trầm tích tại khu vực nghiên cứu.

Tổng lƣợng cacbon hữu cơ (TOC) là đại lƣợng đặc trƣng cho các hợp chất hữu

cơ chứa cacbon, hình thành bởi các quá trình tự nhiên (quá trình phân hủy của động,

thực vật) hoặc do con ngƣời tạo ra (các hóa chất hữu cơ, sản phẩm dầu). Tổng lƣợng

nitơ (TN) là đại lƣợng đặc trƣng cho protein có trong các hợp chất hữu cơ. Giá trị

TOC/TN thông thƣờng đƣợc sử dụng làm cơ sở để xác định nguồn gốc các vật chất

hữu cơ.

Nhìn chung, động vật chứa nhiều protein hơn thực vật, các loài tảo biển chứa

nhiều protein hơn các loài thực vật trên cạn. Do đó, tỷ số C/N của thực vật phù du

thƣờng dao động trong khoảng từ 4 đến 7. Các loài sinh vật bám đáy và các loài vi

khuẩn thƣờng giàu protein và có tỷ số C/N biến động trong khoảng 4,1 - 4,2. Các loài

thực vật bậc cao thƣờng có hàm lƣợng protein dƣới 20%, và do đó có tỷ số C/N cao, từ

20 trở lên [8]. Vì C và N không khác nhau nhiều về khối lƣợng nguyên tử nên có thể sử

dụng tỷ số về khối lƣợng là TOC/TN thay cho tỷ số nguyên tử là C/N trong nghiên cứu

vật chất hữu cơ [31].

43

Tổng lƣợng TOC trong trầm tích đƣợc phân tích theo phƣơng pháp TCVN

8941:2011 [11]. Cân m (g) mẫu vào ống nhựa 100 mL, thêm vào đó 25 mL K2Cr2O7

0,4N, 50 mL H2SO4 (1:1). Sau đó đậy nắp ống nhựa để vào khay nƣớc, đặt trong tủ sấy

ở nhiệt độ 70 – 800C trong 8 giờ. Hút 5 mL dung dịch cho vào bình tam giác đã cho

sẵn 20 mL hỗn hợp axit H2SO4 và H3PO4, chuẩn độ bằng muối Mohr có nồng độ 0,1N

với 1 giọt chỉ thị natridiphenylamin cho đến khi dung dịch chuyển từ màu tím sang

màu xanh cổ vịt. Ghi lại thể tích dung dịch muối Mohr đã chuẩn độ.

Hàm lƣợng TN đƣợc phân tích theo phƣơng pháp TCN 04-PTH/94 [9]. Cân

m (g) mẫu cho vào cốc thủy tinh 250 mL. Thêm vào đó 0,5 g CuSO4, 1 g K2S2O7, 20

mL H2SO4. Sau đó đặt trên bếp điện đun nhẹ, đậy nắp kính lên cốc, đun đến khi dung

dịch có màu trong suốt rồi lấy ra để nguội. Chuyển toàn bộ dung dịch ở cốc vào bình

cầu đáy tròn và cất nitơ theo phƣơng pháp sau:

Chuẩn bị dung dịch hấp thụ NH3: Lấy 30 mL dung dịch axit boric 3% bão hòa

vào bình tam giác 250 mL. Cho vào 2 giọt chỉ thị metyl da cam, lúc này dung dịch có

màu đỏ.

Tiếp theo cho 60 mL NaOH 40% vào bình cầu đáy tròn chứa mẫu để phân hủy

mẫu; sau đó tiến hành chƣng cất mẫu cho đến khi dung dịch axit boric chuyển sang

màu vàng rơm là đã có NH3 thoát ra và cất đến thể tích khoảng 100 mL.

Chuẩn độ dung dịch NH3 thu đƣợc bằng HCl 0,05N cho đến khi dung dịch

chuyển từ vàng rơm sang màu vàng cam, ghi lại thể tích HCl dùng để chuẩn độ.

Tổng lƣợng thủy ngân trong trầm tích đƣợc phân tích bằng phƣơng pháp hấp

thụ nguyên tử kỹ thuật bay hơi lạnh theo phƣơng pháp TCN 11-PCT/95 [10]. Mẫu

(0,5g) sau khi trộn đều với hỗn hợp canxi oxit và bột sắt kim loại đem đốt, hơi thủy

ngân bay lên ngƣng tụ trên thành ống thủy tinh đƣợc hòa tan bằng axit nitric 1:1 (v:v)

nóng, khoảng 80 – 900C. Sau đó dùng dung dịch thiếc (II) clorua để khử Hg

+2 trong

dung dịch về Hg kim loại trong hệ thống kín và dẫn hơi Hg tới buồng đo trên máy hấp

thụ nguyên tử kỹ thuật bay hơi lạnh; cƣờng độ vạch hấp thụ nguyên tử của Hg ở bƣớc

44

sóng 253,7 nm. Tiến hành tƣơng tự đối với mẫu trắng. Ghi lại cƣờng độ vạch hấp thụ

để tính nồng độ Hg dựa vào đƣờng chuẩn.

45

CHƢƠNG 3.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Điều kiện phân tích xác định metyl thủy ngân trên thiết bị GC/ECD

Trên cơ sở tham khảo tài liệu, quá trình thực nghiệm và điều kiện hiện có của

phòng thí nghiệm đã lựa chọn chế độ phân tích xác định metyl thủy ngân trên GC/ECD

nhƣ sau:

- Cột tách: FUSED SILICA CAPILLARY Column (SPBTM

– 608)

30 m x 0,25 mm x 0,25 m

- Nhiệt độ buồng bơm mẫu: 200°C

- Nhiệt độ detectơ ECD: 200°C

- Kiểu bơm mẫu: Không chia dòng

- Khí mang: Heli (99,999%)

- Khí bổ trợ: Nitơ (99,999%)

- Tốc độ dòng: 1 ml/phút

- Thể tích bơm mẫu: 1 microlit

- Nhiệt độ lò cột phân tích: Đẳng nhiệt ở 1400C.

3.2. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng của phƣơng pháp GC/ECD

Giới hạn phát hiện (LOD) đƣợc xem là nồng độ thấp nhất của chất phân tích mà

hệ thống phân tích còn cho tín hiệu phân tích khác có nghĩa so với tín hiệu của mẫu

trắng hay tín hiệu nền. Trong sắc ký, LOD là nồng độ chất phân tích mà cho tín hiệu

sắc ký gấp 3 lần tín hiệu nhiễu đƣờng nền. Phân tích loạt mẫu đã thêm chuẩn metyl

thủy ngân có nồng độ nhỏ dần (bắt đầu từ giới hạn dƣới của đƣờng chuẩn), tiến hành

phân tích trên GC/ECD đến khi xác định đƣợc dung dịch có nồng độ metyl thủy ngân

cho tín hiệu pic lớn gấp 3 lần tín hiệu nhiễu đƣờng nền.

Với sắc ký đồ hình 6 cho thấy, nồng độ 0,005 µg/g cho tín hiệu của chất phân

tích lớn gấp 3 lần tín hiệu đƣờng nền (S/N=3), do vậy, giới hạn phát hiện của phƣơng

pháp GC/ECD là 0,005 µg/g. Thời gian lƣu của metyl thủy ngân là 3,53 phút.

46

Giới hạn định lƣợng (LOQ) đƣợc xem là nồng độ thấp nhất của chất phân tích

mà phép phân tích vẫn định lƣợng đƣợc chính xác độ tin cậy 95%. Trong phân tích sắc

ký thƣờng lấy LOQ ứng với nồng độ chất phân tích cho tín hiệu cao gấp 10 lần so với

tín hiệu nhiễu đƣờng nền (S/N=10), tức là LOQ=3,33; với metyl thủy ngân xác định

trong nghiên cứu này có giới hạn định lƣợng là 0,017 µg/g. Với giá trị LOD=0,005

µg/g và LOQ= 0,017 µg/g, phƣơng pháp GC/ECD đáp ứng yêu cầu định tính và định

lƣợng vết metyl thủy ngân trong các mẫu nghiên cứu.

Hình 6. Sắc đồ phân tích metyl thủy ngân trong ngao có thêm chuẩn nồng độ

0,005 µg/g trên GC/ECD

Theo Pennedo de Pinno và cộng sự (2002), giới hạn phát hiện metyl thủy ngân

LOD=0,05 µg/g đối với mẫu có sử dụng phƣơng pháp phân tích GC/ECD. Cũng theo

Palmeieri và Leonel (2000) đƣa ra LOD của phƣơng pháp GC/ECD có giá trị nhỏ hơn,

nhƣ vậy có thể nói độ nhạy của phƣơng pháp GC/ECD đã chọn là cao.

3.3. Đƣờng ngoại chuẩn định lƣợng metyl thủy ngân trên GC/ECD

Đƣờng ngoại chuẩn định lƣợng metyl thủy ngân trên GC/ECD đƣợc xây dựng

từ các dung dịch chuẩn nêu ở bảng 7, mỗi nồng độ phân tích lặp lại 3 lần ở cùng điều

47

kiện làm việc của hệ GC/ECD nêu ở mục 3.1. Kết quả xác định sự phụ thuộc số đếm

diện tích pic vào nồng độ metyl thủy ngân đƣợc chỉ ra ở bảng 8 và hình 8.

Bảng 8. Sự phụ thuộc của số đếm diện tích pic vào hàm lƣợng methyl thủy ngân

Nồng độ (µg/mL) 0,005 0,01 0,05 0,1 0,2

Số đếm iện tích pic 5471 12342 60651 122856 259066

Hình 7. Đƣờng ngoại chuẩn metyl thủy ngân xác định trên GC/ECD

Từ kết quả nhận đƣợc trong bảng 8 cho thấy, detectơ có khoảng tuyến tính làm

việc đối với metyl thủy ngân trong khoảng nồng độ từ 0,005 µg/mL đến 0,2 µg/mL,

ứng với hệ số tƣơng quan R2=0,9993. Với khoảng tuyến tính này, phƣơng pháp

GC/ECD đáp ứng yêu cầu phân tích xác định lƣợng vết metyl thủy ngân trong các mẫu

ngao.

Từ hình 7 rút ra phƣơng trình định lƣợng metyl thủy ngân có dạng sau: y =

129,61x – 0,2542 với hệ số tƣơng quan R2 = 0,9993. Sắc đồ phân tích lƣợng vết metyl

thủy ngân ở nồng độ 0,05 µg/mL ở hình 8 cho thấy, pic có độ cao lớn và sắc nét đáp

ứng yêu cầu phân tích định tính và định lƣợng đã đặt ra.

48

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 min-2.5

0.0

2.5

5.0

7.5

10.0

uV(x1,000)

/3.5

38

Hình 8. Sắc đồ phân tích metyl thủy ngân chuẩn nồng độ 0,05 µg/L

3.4. Kết quả xác định điều kiện chiết tách, làm sạch và làm giàu chất phân

tích

3.4.1. Kết quả lựa chọn dung môi tách chiết

Khi sử dụng dung môi benzen và toluen để chiết tách metyl thủy ngân từ các

mẫu ngao nhận đƣợc độ thu hồi từ 81,50 – 92,50% đối với benzen và 80 – 93% đối

với toluen. Với độ thu hồi cao và nằm trong khoảng cho phép từ 80 – 120% trong phân

tích metyl thủy ngân ở ngƣỡng ppm đến ppb, chứng tỏ có thể sử dụng cả hai loại dung

môi benzen và toluen để chiết metyl thủy ngân trong các mẫu ngao.

Tuy nhiên xét về độc tính thì dung môi benzen thuộc nhóm Ι chất gây ung thƣ

(những chất mà chỉ cần khối lƣợng nhỏ cũng có thể gây ung thƣ), và benzen cũng

thuộc nhóm II chất gây đột biến gen. Thêm vào đó, về khả năng chiết, khi sử dụng

dung môi benzen, thời gian để đạt trạng thái cân bằng giữa hai pha sau quá trình chiết

lâu hơn và dung môi dễ bị huyền phù hơn so với toluen. Vì vậy, dung môi benzen

không đƣợc lựa chọn là dung môi chiết metyl thủy ngân. Do đó trong các nghiên cứu

tiếp theo dung môi toluen đƣợc lựa chọn để chiết metyl thủy ngân trong các mẫu ngao.

49

3.4.2. Kết quả khảo sát thể tích dung môi chiết

Sau khi lựa chọn đƣợc toluen là dung môi chiết metyl thủy ngân từ các mẫu

nghiên cứu, tiến hành khảo sát lựa chọn thể tích dung môi toluen ở các mức: 50 mL,

70 mL, 90 mL trên nền mẫu ngao có thêm chất chuẩn metyl thủy ngân ở mức 0,10

mg/kg mẫu. Kết quả khảo sát đƣợc chỉ ra trong bảng 9.

Bảng 9. Kết quả khảo sát thể tích dung môi dùng để chiết mẫu

Mẫu

Mức thêm

chuẩn

(mg/kg)

Độ thu hồi trung bình, n=3 (%)

50 mL 70 mL 90 mL

Ngao 1 0,10 65,00 92,50 93,00

Ngao 2 0,10 67,00 95,50 95,00

Từ kết quả nêu ở bảng 9 cho thấy, đối với thể tích dung môi chiết là 50 mL, độ

thu hồi metyl thủy ngân trong các mẫu ngao đạt giá trị trung bình là 65,00 - 67,00%.

Với mức nồng độ chất nghiên cứu 0,10 mg/kg, độ thu hồi chất cho phép nằm trong

khoảng từ 80% đến 120%. Nhƣ vậy với thể tích dung môi chiết là 50 ml, độ thu hồi

dƣới mức 70% là không phù hợp.

Đối với mức thể tích dung môi chiết là 70 mL, độ thu hồi metyl thủy ngân từ

ngao đạt giá trị trung bình từ 92,50 - 95,50%; với mức thể tích chiết 90 mL, độ thu hồi

trung bình đạt từ 93,00 - 95,00%. Cả hai thể tích này, độ thu hồi metyl thủy ngân nằm

trong khoảng cho phép 80 – 120%.

Nhƣ vậy với thể tích chiết là 70 mL và 90 mL, độ thu hồi metyl thủy ngân hoàn

toàn phù hợp với yêu cầu phân tích lƣợng vết. Tuy nhiên không thấy có sự khác biệt ở

mức có ý nghĩa về độ thu hồi khi sử dụng thể tích dung môi chiết ở 70 mL và 90 mL.

Do vậy chúng tôi lựa chọn thể tích dung môi chiết là 70 ml. Với lƣợng dung môi này

vừa đảm bảo đƣợc tính khoa học, vừa tối giảm đƣợc lƣợng dung môi sử dụng.

50

3.4.3. Kết quả khảo sát điều kiện làm sạch và làm giàu mẫu

Kết quả khảo sát lựa chọn thể tích dung dịch L – cystein ở hai mức thể tích là 6

mL và 10 mL đƣợc chỉ ra trong bảng 10.

Bảng 10. Kết quả khảo sát lựa chọn thể tích dung dịch L-cystein để làm sạch và

làm giàu mẫu

Thể tích L-

cystein (mL)

Mức thêm

chuẩn (mg/kg) Mẫu

Độ thu hồi trung bình

Rtb (%)

6 0,10 N1 93,23

N2 88,97

10 0,10 N1 92,73

N2 89,02

Dựa vào bảng kết quả cho thấy cả hai mức thể tích L-cystein sử dụng đều đạt độ

thu hồi cho phép 80 – 120%, và cho thấy không có sự khác nhau có ý nghĩa về độ thu

hồi mẫu giữa hai mức thể tích này. Do vậy luận văn lựa chọn dung dịch L – cystein với

thể tích là 6 ml để làm sạch và làm giàu chất phân tích metyl thủy ngân.

3.4.4. Độ lặp lại và độ thu hồi của phƣơng pháp chuẩn bị mẫu

Với các điều kiện thực nghiệm và kết quả nêu trong các mục 3.4.1, 3.4.2, 3.4.3,

chúng tôi đã tiến hành xác định độ lặp lại và độ thu hồi metyl thủy ngân trên nền mẫu

ngao. Các thông số thực nghiệm và kết quả xác định độ lặp lại và độ thu hồi metyl thủy

ngân của phƣơng pháp chuẩn bị mẫu đƣợc nêu trong bảng 11.

Từ kết quả nêu ở bảng 11 cho thấy, độ thu hồi của phƣơng pháp chuẩn bị mẫu ở

mức nồng độ 0,050 mg/kg và 0,100 mg/kg đều đạt trên 80% và nằm trong giới hạn cho

phép của tiêu chuẩn phân tích hóa thực phẩm AOAC. Trong hình 9 là sắc đồ xác định

metyl thủy ngân trong mẫu ngao có nồng độ 0,10 mg/kg.

51

Bảng 11. Kết quả khảo sát độ thu hồi mẫu và độ lặp lại

Mẫu

Mức

thêm

chuẩn

(mg/kg)

Nồng

độ chất

thu

đƣợc

(mg/kg)

Hệ số

biến

thiên

CV

(%)

Nồng độ

chất thu

đƣợc trung

bình

(mg/kg)

Độ lệch

chuẩn

S

Độ thu

hồi R

(%)

Độ thu

hồi

trung

bình

Rtb (%)

N1

0,050

0,045

3,42

0,045

0,002

90,00

89,33 0,046 92,00

0,043 86,00

0,100

0,092

3,27

0,098

0,003

92,23

94,59 0,097 97,00

0,095 94,55

N2

0,050

0,048

4,35

0,046

0,002

96,00

92,00 0,044 88,00

0,046 92,00

0,100

0,093

3,30

0,098

0,003

93,20

90,91 0,091 90,86

0,089 88,67

Theo AOAC, hệ số biến thiên của phƣơng pháp (CV,%) ở mức nồng 1 ppm là

8%, 10 ppm 6%, 100 ppm là 4%. Kết quả ở bảng 11 có giá trị hệ số biến thiên CV dao

động từ 3,30 – 4,35%, nằm trong giới hạn cho phép của AOAC.

Do phƣơng pháp chuẩn bị mẫu đã xây dựng có độ thu hồi metyl thủy ngân đạt

trên 80%, độ biến thiên từ 3,30 – 4,35% chứng tỏ các điều kiện lựa chọn để chuẩn bị

mẫu có đủ độ tin cậy để phân tích xác định lƣợng vết metyl thủy ngân trong các mẫu

ngao nghiên cứu.

52

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 min

-3.0

-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

uV(x10,000)

/3.5

31

Hình 9. Sắc đồ phân tích metyl thủy ngân trong ngao có thêm chất chuẩn nồng độ

0,10 mg/kg

Từ những kết quả nghiên cứu trên và tham khảo tài liệu có thể tóm tắt quy trình

tách chiết và phân tích metyl thủy ngân trong các mẫu ngao nhƣ sau:

Cân 10 g mẫu cho vào ống ly tâm 50 mL

20 mL nƣớc cất

Đồng hóa mẫu 5 phút, chuyển dịch đồng hóa mẫu vào phễu chiết 300 mL

20 mL HCl 37%

10 g NaCl

70 mL toluen (V1)

Lắc bằng máy lắc đứng trong 10 phút

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

Lấy chính xác 40 mL lớp trên (V2) chuyển vào phễu chiết 100 mL

20 mL NaCl 20% từ 2-3 lần

Lắc nhẹ bằng tay, bỏ lớp dƣới đến khi thử pH khoảng 6,5

Cho 6 ml dung dịch L-Cysteine (V3)

53

Đƣa phễu lắc trong máy lắc đứng trong 10 phút

Để yên mẫu trong 10 phút

Lấy chính xác 3 mL (V4) lớp dƣới cho vào ống thủy tinh có nút nhám

1,2 mL HCl 6N

4 mL (V5) toluen

Lắc bằng máy lắc ngang 10 phút, để yên 10 phút

Lấy lớp toluen

2- 4 g Na2SO4 khan

GC-ECD

Hình 10. Sơ đồ quy trình chuẩn bị mẫu phân tích methyl thủy ngân trong ngao

3.5. Kết quả xác định metyl thủy ngân trong các mẫu thực tế

3.5.1. Xác định lƣợng mẫu khô

Xác định tỉ lệ lƣợng mẫu ngao và trầm tích khô theo các bƣớc nêu ở mục 2.4.2.

Kết quả xác định lƣợng mẫu ngao và trầm tích khô đƣợc nêu trong bảng 12.

Bảng 12. Tỉ lệ lƣợng mẫu khô của ngao và trầm tích

Địa điểm lấy

mẫu Mẫu

Tỉ lệ lƣợng mẫu khô

của ngao (%)

Tỷ lệ lƣợng mẫu khô

của trầm tích (%)

Xã

đảo

Hoàng

Tân

Đợt 1

5-HT1 23,16 82,23

5-HT2 22,67 73,46

5-HT3 24,33 81,67

5-HT4 23,87 85,12

5-HT5 27,12 88,23

5-HT6 24,55 87,44

5-HT7 23,47 81,89

Đợt 2

11-HT1 24,17 72,45

11-HT2 23,61 80,11

11-HT3 25,08 77,49

54

11-HT4 23,49 81,23

11-HT5 22,8 78,46

11-HT6 24,26 71,92

11-HT7 23,55 85,31

Khu

Đồn

Điền

Đợt 1

5-Đ1 24,16 71,13

5-Đ2 23,66 84,25

5-Đ3 24,74 72,37

5-Đ4 23,71 74,44

5-Đ5 25,36 82,33

5-Đ6 23,37 83,17

5-Đ7 22,69 72,83

Đợt 2

11-Đ1 24,31 81,58

11-Đ2 25,68 82,16

11-Đ3 26,72 73,46

11-Đ4 24,84 77,8

11-Đ5 25,75 80,24

11-Đ6 23,45 74,67

11-Đ7 24,77 75,04

Các thông số xác định tỉ lệ lƣợng mẫu khô của ngao và trầm tích nhằm qui

chuẩn hóa việc đánh giá so sánh nồng độ metyl thủy ngân trong các mẫu khác nhau và

ở các vùng khác nhau một cách chính xác.

3.5.2. Kết quả phân tích xác định metyl thủy ngân và thủy ngân tổng số

trong các mẫu thực tế

3.5.2.1. Kết quả phân tích xác định metyl thủy ngân trong ngao

Sau khi xác lập điều kiện chuẩn bị mẫu và điều kiện làm việc của phƣơng pháp

GC/ECD chúng tôi đã áp dụng phƣơng pháp đã xác lập để phân tích xác định metyl

55

thủy ngân trong mẫu ngao lấy tại hai khu vực xã đảo Hoàng Tân và Khu Đồn Điền

thuộc tỉnh Quảng Ninh. Các mẫu đƣợc tiến hành phân tích theo quy trình nêu ở hình

10. Mỗi mẫu đƣợc chuẩn bị và phân tích lặp lại hai lần để lấy giá trị trung bình. Kết

quả phân tích xác định metyl thủy ngân trong ngao và trầm tích ở hai khu vực nói trên

đƣợc thể hiện ở bảng 13 và bảng 14.

Từ kết quả nêu ở bảng 13 và 14 cho thấy ở cả hai khu vực khảo sát nồng độ

metyl thủy ngân trong ngao chỉ tồn lƣu ở lƣợng vết, cao nhất là 0,025mg/kg. Ở cả hai

vùng lấy mẫu là xã đảo Hoàng Tân và Khu Đồn Điền, tổng số mãu lấy hai đợt là 28

mẫu, thì chỉ có 12/28 mẫu nhiễm metyl thủy ngân với nồng độ từ 0,018 – 0,025 mg/kg,

trung bình là 0,021 mg/kg mẫu khô. Nồng độ metyl thủy ngân trong ngao ở Khu Đồn

Điền trong 7 mẫu phát hiện có giá trị trung bình là 0,022 mg/kg mẫu khô, cao hơn so

với nồng độ metyl thủy ngân trong ngao phát hiện trong 5 mẫu ở khu xã đảo Hoàng

Tân, 0,019 mg/kg mẫu khô. Nồng độ metyl thủy ngân xác định ở trong các mẫu lấy ở

hai đợt, ở hai vùng không có biến động đáng kể; các mẫu lấy đợt hai có số mẫu nhiễm

metyl thủy ngân nhiều hơn so với đợt một.

56

Bảng 13. Nồng độ metyl thủy ngân trong các mẫu ngao lấy tại vùng xã đảo

Hoàng Tân, tỉnh Quảng Ninh

Mẫu Ký hiệu

mẫu

Tỷ lệ

lƣợng mẫu

khô (%)

Nồng độ MeHg+

Xác định từ

đƣờng ngoại

chuẩn

(µg/mL)

Trong mẫu

trên thực tế

(mg/kg)

Trong mẫu

quy theo

dạng khô

(mg/kg)

Đợt 1

5-HT1 23,16 - - -

5-HT2 22,67 - - -

5-HT3 24,33 0,006 0,005 0,018

5-HT4 23,87 0,005 0,005 0,019

5-HT5 27,12 - - -

5-HT6 24,55 - - -

5-HT7 23,47 - - -

Đợt 2

11-HT1 24,17 - - -

11-HT2 23,61 0,006 0,004 0,021

11-HT3 25,68 0,007 0,005 0,020

11-HT4 23,49 - - -

11-HT5 22,8 - - -

11-HT6 24,26 0,005 0,005 0,021

11-HT7 23,55 - - -

57

Bảng 14. Nồng độ metyl thủy ngân trong các mẫu ngao lấy tại Khu Đồn Điền,

tỉnh Quảng Ninh

Mẫu Ký hiệu

mẫu

Tỉ lệ lƣợng

mẫu khô

(%)

Nồng độ MeHg+

Xác định từ

đƣờng ngoại

chuẩn

(µg/mL)

Trong mẫu

trên thực tế

(mg/kg)

Trong mẫu

quy theo

dạng khô

(mg/kg)

Đợt 1

5-Đ1 24,16 - - -

5-Đ2 23,66 - - -

5-Đ3 24,74 0,007 0,005 0,021

5-Đ4 23,71 0,007 0,005 0,021

5-Đ5 25,36 - - -

5-Đ6 23,37 - - -

5-Đ7 22,69 0,007 0,005 0,022

Đợt 2

11-Đ1 24,31 0,007 0,005 0,021

11-Đ2 25,68 - - -

11-Đ3 26,72 0,01 0,007 0,025

11-Đ4 24,84 0,008 0,006 0,023

11-Đ5 25,75 - - -

11-Đ6 23,45 0,007 0,005 0,022

11-Đ7 24,77 - - -

3.5.2.2. Đánh giá mối liên hệ giữa metyl thủy ngân trong ngao và tổng lƣợng

thủy ngân trong trầm tích

Tổng lƣợng thủy ngân trong trầm tích và trong ngao lấy ở cả hai khu vực đƣợc

chỉ ra trong bảng 15 và bảng 16; nồng độ dao động từ 0,041 – 0,096 mg/kg mẫu khô.

58

Bảng 15. Tỉ lệ nồng độ metyl thủy ngân so với tổng lƣợng thủy ngân trong ngao

lấy ở khu vực xã đảo Hoàng Tân tỉnh Quảng Ninh

Ký hiệu

mẫu

Ngao Trầm tích

Nồng độ tổng lƣợng

Hg

Nồng độ

MeHg

Phần

trăm Hg

ở dạng

MeHg+


Hg

Mẫu ƣớt

(mg/kg)

Mẫu khô

(mg/kg)

Mẫu khô

(mg/kg)

Mẫu khô

(%)

Mẫu ƣớt

(mg/kg)

Mẫu khô

(mg/kg)

5-HT1 - - - - 0,115 0,14

5-HT2 0,010 0,044 - - 0,168 0,229

5-HT3 0,018 0,073 0,018 28,99 0,394 0,482

5-HT4 0,017 0,072 0,019 26,39 0,184 0,216

5-HT5 0,013 0,049 - - 0,213 0,241

5-HT6 - - - - 0,184 0,256

5-HT7 0,012 0,051 - - 0,156 0,190

Trung

bình 0,058 0,213

11-HT1 - - - - 0,232 0,320

11-HT2 0,013 0,055 0,021 38,18 0,443 0,553

11-HT3 0,017 0,065 0,020 30,77 0,102 0,132

11-HT4 0,010 0,042 - - 0,307 0,378

11-HT5 0,015 0,067 0,021 31,34 0,246 0,314

11-HT6 0,010 0,042 - - 0,328 0,456

11-HT7 - - - - 0,149 0,175

Trung

bình 0,054 0,332

59

Bảng 16. Kết quả hàm lƣợng thủy ngân trong các mẫu ở Khu Đồn Điền

Mẫu

Ngao Trầm tích


Hg

Nồng độ

MeHg+

Phần

trăm Hg

ở dạng

metyl


Hg

Mẫu ƣớt

(mg/kg)

Mẫu khô

(mg/kg)

Mẫu khô

(mg/kg)

Mẫu khô

(%)

Mẫu ƣớt

(mg/kg)

Mẫu khô

(mg/kg)

5-Đ1 0,010 0,041 - - 0,198 0,278

5-Đ2 0,011 0,048 - - 0,348 0,413

5-Đ3 0,017 0,068 0,021 30,88 0,267 0,369

5-Đ4 0,016 0,067 0,021 27,63 0,456 0,613

5-Đ5 0,014 0,055 - - 0,617 0,749

5-Đ6 - - - - 0,338 0,406

5-Đ7 0,022 0,096 0,022 22,92 0,316 0,434

Trung

bình 0,056 0,466

11-Đ1 0,012 0,049 0,021 42,86 0,362 0,444

11-Đ2 0,017 0,068 - - 0,281 0,342

11-Đ3 0,016 0,061 0,025 40,98 0,662 0,901

11-Đ4 0,017 0,067 0,023 33,33 0,341 0,438

11-Đ5 0,012 0,047 - - 0,611 0,761

11-Đ6 0,015 0,062 0,022 35,48 0,417 0,558

11-Đ7 - - - - 0,328 0,437

Trung

bình 0,059 0,554

60

Trong đợt 1 lấy mẫu, tổng lƣợng nồng độ thủy ngân trung bình trong ngao ở khu

vực xã đảo Hoàng Tân và Khu Đồn Điền tƣơng ứng là 0,058 mg/kg và 0,059 mg/kg

mẫu khô; trong đợt 2, tổng lƣợng nồng độ thủy ngân trung bình tƣơng ứng là 0,054

mg/kg và 0,059 mg/kg mẫu khô. Nhƣ vậy tổng lƣợng nồng độ thủy ngân trong ngao

tính theo lƣợng mẫu khô không có sự biến động lớn theo vùng hay theo mùa. Ngao ở

hai khu vực khảo sát có tích lũy một lƣợng đáng kể thủy ngân, điều đó phù hợp với đặc

tính sống của ngao, ngao là động vật sống đáy và ăn lọc, thức ăn chủ yếu là sinh vật

phù du, bùn bã hữu cơ và các chất rắn lơ lủng. Theo Trƣơng Quốc Phú (1999) thành

phần thức ăn trong dạ dầy ngao chiếm khoảng từ 78,82-90,38% là mùn bã hữu cơ, nên

khả năng tích tụ kim loại từ nguồn mùn bã hữu cơ trong trầm tích và môi trƣờng nƣớc

nơi sinh sống vào cơ thể ngao là rất lớn [2]. Nếu so sánh tỉ lệ nồng độ metyl thủy ngân

với tổng nồng độ thủy ngân trong ngao thì có thể thấy tỉ lệ này dao động từ 22,92 đến

30,88% (đợt lấy mẫu 1) và từ 30,77 đến 42,86% (đợt lấy mẫu 2), hình 11. Và nhƣ vậy

rõ ràng ngao đã lấy một lƣợng đáng kể thủy ngân từ môi trƣờng nuôi trồng vào trong

cơ thể của mình trƣớc khi chuyển hóa thành metyl thủy ngân.

61

Hình 11. Tỷ lệ nồng độ metyl thủy ngân và tổng lƣợng thủy ngân trong ngao

a) Mẫu lấy ở khu vực xã đảo Hoàng Tân đợt 1;

b) Mẫu lấy ở khu vực Khu Đồn Điền đợt 1;

c) Mẫu lấy ở khu vực xã đảo Hoàng Tân đợt 2;

d) Mẫu lấy ở khu vực Khu Đồn Điền đợt 2.

Kết quả khảo sát trong trầm tích cho thấy, tổng lƣợng nồng độ thủy ngân trong

hai đợt lấy mẫu tại Khu Đồn Điền dao động trong khoảng 0,278 – 0,901 mg/kg mẫu

khô; tổng lƣợng trung bình là 0,510 mg/kg, lớn gấp 1,9 lần so với tổng lƣợng nồng độ

thủy ngân trong trầm tích lấy tại các điểm thuộc khu vực xã đảo Hoàng Tân với tổng

lƣợng trung bình là 0,268 mg/kg và dao động trong khoảng 0,132 – 0,553 mg/kg mẫu

khô. Tổng lƣợng nồng độ thủy ngân trong trầm tích tại hai vùng đều có xu hƣớng tăng

nhẹ vào mùa mƣa – mẫu lấy đợt 2, ở khu vực xã đảo Hoàng Tân tăng từ trung bình

0,274 mg/kg đến 0,333 mg/kg mẫu khô; tại Khu Đồn điền tăng từ trung bình 0,466

mg/kg đến 0,554 mg/kg mẫu khô. Nhƣ vậy tổng lƣợng nồng độ thủy ngân trong trầm

tích luôn biến động có thể do quá trình khuấy động và lắng đọng trầm tích của vùng

62

nuôi ngao và quá trình dịch chuyển và lắng đọng trầm tích từ các lƣu vực sông chuyển

ra biển. Thủy ngân có mặt chiếm tỷ lệ cao nhất trong phần mùn (các hạt có kích thƣớc

d<0,5mm) chia theo thành phần cơ giới của trầm tích, do vậy trong trầm tích biển nói

chung và trầm tích ở các bãi nuôi ngao sự chuyển hóa từ thủy ngân vô cơ sang dạng

thủy ngân hữu cơ là khá lớn [5]. Nếu biểu diễn mối liên hệ giữa tổng lƣợng nồng độ

thủy ngân trong trầm tích với nồng độ metyl thủy ngân trong ngao ở cùng khu vực

nghiên cứu cho thấy có mối tƣơng quan tƣơng đối theo hàm y = 0,007x + 0,0182 với

R2=0,6875 (R=68,75%), hình 12. Có thể thấy ngoài việc tiếp nhận metyl thủy ngân từ

trầm tích, bản thân trong ngao cũng thực hiện quá trình chuyển hóa thủy ngân thành

metyl thủy ngân.

Hình 12. Mối liên hệ nồng độ metyl thủy ngân trong ngao với tổng lƣợng nồng độ

thủy ngân trong trầm tích

Các kết quả quan trắc tổng lƣợng nồng độ thủy ngân đều vƣợt ngƣỡng ISQG

thấp (0,15 mg/kg khô) của Úc, đồng nghĩa với việc tổng lƣợng thủy ngân đã ở mức có

biểu hiện ảnh hƣởng đến sự phát triển của sinh vật đáy, trong đó có cả ngao nuôi. Tuy

nhiên, so với ngƣỡng ISQG cao (1 mg/kg khô), thì tổng lƣợng thủy ngân quan trắc

63

đƣợc vẫn thấp hơn, nhƣ vậy tổng lƣợng thủy ngân chƣa đến mức gây tác động tức thì

đối với các loài động vật đáy và ngao nuôi.

Trong các nghiên cứu khác cũng đã đề cập tới sự khác nhau này, các nhà khoa

học Việt Nam đã chỉ ra rằng, dọc theo sông Nhuệ và sông Đáy tổng nồng độ thuỷ ngân

tăng từ thƣợng lƣu đến hạ lƣu sông Nhuệ, và tại hạ lƣu các dạng thuỷ ngân vô cơ có xu

hƣớng chuyển thành thuỷ ngân hữu cơ, ở đây chủ yếu là metyl thủy ngân trong trầm

tích. Nồng độ của thủy ngân hữu cơ ở hạ lƣu sông phụ thuộc vào lƣợng chất hữu cơ,

lƣu lƣợng nƣớc cũng nhƣ nhiều đặc điểm riêng biệt của mỗi vị trí trên các thủy vực

[1]. Điều này cũng phù hợp với kết quả phân tích thủy ngân ở cả hai khu vực lấy mẫu

nghiên cứu.

3.6. Mối tƣơng quan giữa khối lƣợng và kích thƣớc của ngao với sự tích lũy

metyl thủy ngân

Theo Lê Huy Bá, thông thƣờng thì sự tích lũy kim loại nặng cũng nhƣ các hợp

chất cơ kim trong cơ thể các loài động vật nhuyễn thể tỉ lệ thuận với kích thƣớc và khối

lƣợng. Một số trƣờng hợp có sự thay đổi khác biệt, tùy theo đặc điểm của từng loài. Có

những loài trong giai đoạn còn non chịu tác động mạnh và tích lũy kim loại nặng trong

cơ thể, có loài trong thời gian sống có cơ chế đào thải hoặc ngăn cản sự nhiễm độc kim

loại nặng vào cơ thể, do đó cơ thể càng trƣởng thành thì khả năng tích lũy kim loại

nặng giảm dần. Để đánh giá mối liên hệ giữa các yếu tố kích thƣớc và khối lƣợng với

sự tích lũy metyl thủy ngân trong mô cơ thể của ngao, chúng tôi đã tiến hành phân tích

đánh giá mối tƣơng quan giữa các yếu tố trên.

Đã thu thập mẫu ngao tại các khu vực xã đảo Hoàng Tân và Khu Đồn Điền với

số lƣợng 140 cá thể ở mỗi khu vực. Các cá thể ngao xuất hiện hầu nhƣ quanh năm và

phân bố khá đồng đều tại các điểm lấy mẫu. Kích thƣớc và khối lƣợng mẫu ngao lấy

trong cả hai đợt tháng 5 và tháng 11 đƣợc xác định nêu trong bảng 17.

Kết quả xác định nồng độ metyl thủy ngân trong mô mềm của nhóm ngao vừa

và nhóm ngao lớn lấy tại bảy điểm ở mỗi khu vực của cả hai đợt lấy mẫu đƣợc chỉ ra

64

trong bảng 18. Kết quả xác định nồng độ metyl thủy ngân trong mỗi mẫu ngao đƣợc

lặp lại hai lần.

Bảng 17. Kích thƣớc và khối lƣợng ngao tại hai khu vực lấy mẫu nghiên cứu

Thông số

Xã đảo Hoàng Tân Khu Đồn Điền

Kích thƣớc

(mm)

Khối lƣợng

(g)

Kích thƣớc

(mm)

Khối lƣợng

(g)

Khoảng giá trị

phép đo của 140

cá thể

28,0 – 50,5 9,5 – 32,5 25,0 – 48,5 9,0 – 31,0

Nhóm vừa (tính

trung bình) 35,25 ± 5,19 14,0 ± 6,08 36,5 ± 3,98 13,5 ± 4,57

Nhóm lớn (tính

trung bình) 49,0 ± 4,77 31,5 ± 4,96 48,5 ± 5,84 30,5 ± 6,23

Bảng 18. Nồng độ metyl thủy ngân trong ngao thuộc hai nhóm vừa và lớn

Khu vực lấy mẫu

Nhóm vừa Nhóm lớn

Tỉ lệ

lƣợng

mẫu

khô (%)

Nồng độ MeHg+

(mg/kg)

Tỉ lệ

lƣợng

mẫu

khô (%)

Nồng độ MeHg+

(mg/kg)

Mẫu

ƣớt

Mẫu

khô

Mẫu

ƣớt

Mẫu

khô

Hoàng

Tân

5-HT1 - - - - - -

5-HT2 - - - - - -

5-HT3 24,33 0,004 0,016 25,51 0,007 0,027

5-HT4 - - - - - -

5-HT5 - - - - - -

5-HT6 - - - - - -

5-HT7 - - - 24,94 0,005 0,020

65

11-HT1 - - - - - -

11-HT2 - - - 26,31 0,005 0,019

11-HT3 25,11 0,004 0,016 26,03 0,006 0,023

11-HT4 - - - - - -

11-HT5 - - - - - -

11-HT6 - - - - - -

11-HT7 - - - 25,85 0,006 0,023

Trung

bình 0,016 0,022

Khu Đồn

Điền

5-Đ1 - - - 26,73 0,007 0,026

5-Đ2 - - - - - -

5-Đ3 - - - - - -

5-Đ4 23,41 0,004 0,017 24,19 0,006 0,025

5-Đ5 - - - - - -

5-Đ6 - - - - - -

5-Đ7 24,63 0,004 0,016 25,72 0,006 0,023

11-Đ1 - - - - - -

11-Đ2 - - - - - -

11-Đ3 24,56 0,005 0,020 27,12 0,007 0,026

11-Đ4 - - - 25,01 0,006 0,024

11-Đ5 - - - - - -

11-Đ6 - - - - - -

11-Đ7 - - - 26,33 0,005 0,019

Trung

bình 0,017 0,023

66

Kết quả nêu trong bảng 17 và bảng 18 cho thấy, metyl thủy ngân đƣợc phát hiện

ở 5/14 mẫu nhóm ngao vừa và 11/14 mẫu nhóm ngao lớn. Ở nhóm ngao vừa, nồng độ

metyl thủy ngân trung bình tích lũy trong ngao là 0,017 mg/kg mẫu khô, ở nhóm ngao

lớn trung bình là 0,023 mg/kg. Nhƣ vậy nồng độ metyl thủy ngân trong ngao tăng tỉ lệ

với kích thƣớc và khối lƣợng của ngao. Trong khi đó tỉ lệ kích thƣớc và khối lƣợng của

ngao tƣơng ứng cùng độ tuổi của nó, do vậy ngao càng sống lâu có kích thƣớc và khối

lƣợng càng lớn thì mức tồn lƣu metyl thủy ngân càng cao.

3.7. Mối tƣơng quan giữa nồng độ metyl thủy ngân trong ngao với tổng

lƣợng cacbon hữu cơ và nitơ

Tỉ lệ tổng lƣợng cacbon hữu cơ (TOC) trung bình tại khu vực xã đảo Hoàng Tân

và Khu Đồn Điền lần lƣợt là 0,18% và 0,89%; và tổng lƣợng nitơ (TN) trung bình lần

lƣợt là 0,05% và 0,09%; và tỷ lệ TOC/TN lần lƣợt là 3,7 và 10,1, bảng 19. So sánh với

giá trị chỉ thị về tổng lƣợng cacbon hữu cơ cho phép trong đất cát ven bờ có giá trị

trung bình là 0,72% (TCVN 7376:2004), tổng lƣợng nitơ trung bình cho phép là

0,068% (TCVN 7373:2004), thì với giá trị TOC và TN xác định đƣợc ở cả hai vùng lấy

mẫu cho thấy ở đây chƣa có dấu hiệu ô nhiễm. Tổng lƣợng TOC và TN tại Khu Đồn

Điền cao hơn khu vực xã đảo Hoàng Tân có thể do khu vực này tiếp giáp với nhiều khu

nuôi tôm và các loại thủy sản khác nên bị khu vực này bị ảnh hƣởng bởi nƣớc thải của

các khu nuôi trồng thủy sản đó.

Nguồn gốc chất hữu cơ trong khu vực đóng vai trò quan trọng đối với quá trình

metyl hóa thủy ngân bởi hoạt động của vi sinh vật. Đối với các khu vực không có dòng

chảy thì lƣợng chất hữu cơ trong trầm tích và thế oxi hóa khử sẽ ảnh hƣởng đến mạng

lƣới metyl hóa thủy ngân vô cơ, cụ thể tổng lƣợng chất hữu cơ cao có nguồn gốc động

thực vật trong trầm tích thì sẽ duy trì thế oxi hóa khử thấp, tạo điều kiện thuận lợi làm

giảm lƣợng sunfate, do đó làm giảm quá trình metyl hóa thủy ngân [28].

Đối với các thủy vực nơi dòng chảy luân chuyển liên tục, chất hữu cơ đóng vai

trò là một chất mang quan trọng đối với metyl thủy ngân vì metyl thủy ngân hình thành

liên kết với các vật chất hữu cơ. Trầm tích tại khu vực xã đảo Hoàng Tân và Khu Đồn

67

Điền có tỷ số TOC/TN nhỏ, tại Hoàng Tân có giá trị trung bình là 3,7 và tại Khu Đồn

Điền trung bình là 10,1; điều đó cho thấy vật chất hữu cơ tại hai khu vực này chủ yếu

có nguồn gốc từ thực vật phù du. Đây chính là nguồn thức ăn chủ yếu của ngao, nguồn

thức ăn này có nguồn gốc từ thực vật phù du có khả năng hấp phụ mạnh các hợp chất

thủy ngân trong môi trƣờng nƣớc biển, dẫn đến gây nhiễm bẩn đối với ngao.

Bảng 19. Tổng lƣợng chất hữu cơ (TOC) và tổng lƣợng nitơ (TN) trong trầm tích

của hai khu vực nghiên cứu

Khu

vực

Điểm lấy

mẫu

TOC

(%)

TN

(%) Tỷ lệ C/N

Nồng độ

MeHg+ trong

ngao (mg/kg

mẫu khô)

Hoàng

Tân

11-HT1 0,141 0,03 4,7 -

11-HT2 0,226 0,08 2,8 0,021

11-HT3 0,119 0,02 6,0 0,020

11-HT4 0,312 0,08 3,9 -

11-HT5 0,489 0,08 1,5 0,021

11-HT6 0,167 0,02 8,4 -

11-HT7 0,157 0,03 5,2 -

Trung bình 0,18 0,05 3,7

Khu

Đồn

điền

11-Đ1 0,647 0,05 12,9 0,021

11-Đ2 0,595 0,05 11,9 -

11-Đ3 1,192 0,11 10,8 0,025

11-Đ4 0,783 0,14 5,6 0,023

11-Đ5 0,874 0,06 14,6 -

11-Đ6 0,856 0,06 12,3 0,022

11-Đ7 1,407 0,15 9,4 -

Trung bình 0,89 0,09 10,1

68

Các giá trị TOC và TN có liên quan với nồng độ metyl thủy ngân trong ngao.

Nồng độ metyl thủy ngân trong ngao có mối tƣơng quan khá rõ với tổng lƣợng TOC

trong môi trƣờng (R=81,19), hình 13. Tuy nhiên mối liên hệ đó lại không thể hiện rõ

nét với TN, hình 14 (R=26,44)..

Hình 13. Tƣơng quan giữa nồng độ metyl thủy ngân trong ngao với tổng lƣợng

TOC trong trầm tích

Hình 14. Tƣơng quan giữa nồng độ metyl thủy ngân trong ngao với tổng lƣợng

TN trong trầm tích

69

Kết quả khảo sát nêu trên cho phép một lần nữa khẳng định có mối quan hệ giữa

TOC trong trầm tích với hàm lƣợng metyl thủy ngân tích tụ trong cơ thể ngao: lƣợng

TOC trong trầm tích có thể thúc đẩy nhanh quá trình hấp thụ metyl thủy ngân trong cơ

thể ngao. Trên thực tế đã có ngoại lệ ở vùng bắc Thụy Điển trong mùa lũ, khi đó tổng

lƣợng cacbon hữu cơ hòa tan và nồng độ thủy ngân tổng trong trầm tích tăng lên,

nhƣng nồng độ metyl thủy ngân lại giảm đi [19]. Nhƣ vậy, nồng độ metyl thủy ngân có

thể xác định bởi các yếu tố khác nữa ngoài thủy ngân tổng số và chất hữu cơ, nhƣ là

yếu tố thủy văn.

70

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

KẾT LUẬN

1. Luận văn đã bƣớc đầu nghiên cứu xây dựng quy trình xử lý mẫu và điều

kiện phân tích xác định metyl thủy ngân trong ngao. Với điều kiện thực nghiệm đã lựa

chọn, phƣơng pháp chuẩn bị mẫu và phân tích GC/ECD có độ tin cậy, độ ổn định cao,

thời gian phân tích ngắn với thời gian lƣu 3,53 phút, hệ số biến thiên thấp (3,30 –

4,35%), độ thu hồi cao từ 86% - 97% đối với với ngao, giới hạn phát hiện metyl thủy

ngân là 0,005 mg/kg và giới hạn định lƣợng = 0,017 mg/kg. Với các kết quả trên,

phƣơng pháp phân tích đáp ứng yêu cầu kiểm tra tồn lƣu metyl thủy ngân trong ngao

nói riêng và động vật nhuyễn thể nói chung ở nồng độ thấp.

2. Sử dụng phƣơng pháp đã xây dựng để tiến hành khảo sát nồng độ metyl thủy

ngân trong ngao nuôi ở hai khu vực xã đảo Hoàng Tân và Khu Đồn Điền. Kết quả phân

tích các mẫu ngao cho thấy, ở trong ngao có tồn lƣu metyl thủy ngân với nồng độ trung

bình là 0,022 mg/kg mẫu khô. Thủy ngân trong môi trƣờng bị chuyển hóa thành thủy

ngân hữu cơ, trong ngao có chứa một lƣợng tƣơng đối lớn. Ở dạng metyl thủy ngân

chiếm trung bình 32,48% tổng lƣợng thủy ngân hấp thụ vào cơ thể ngao. Nồng độ

metyl thủy ngân tích lũy có xu hƣớng gia tăng tỷ lệ với kích thƣớc và khối lƣợng của

ngao.

3. Bƣớc đầu xác định nồng độ metyl thủy ngân tích tụ trong ngao và trong trầm

tích bãi nuôi ngao có mối liên quan ở mức cao với tổng lƣợng cacbon hữu cơ và có mối

liên quan ở mức thấp với tổng lƣợng nitơ.

KIẾN NGHỊ

Nghiên cứu đã cho thấy ngao có khả năng tích lũy metyl thủy ngân và khả năng

này phụ thuộc vào nhiều yếu tố môi trƣờng, nhƣ hàm lƣợng thủy ngân, hàm lƣợng

TOC, TN, lƣu lƣợng dòng chảy trong khu vực. Tại Quảng Ninh, sự ô nhiễm metyl thủy

ngân trong ngao đã đƣợc phát hiện, do vậy và cần có sự quản lý chặt chẽ các hoạt động

71

khai khoáng và hoạt động công nghiệp thải chất ô nhiễm có chứa thủy ngân vào môi

trƣờng; cần có những cảnh báo tích cực đến hoạt động nuôi trồng thủy hải sản.

Nồng độ metyl thủy ngân trong ngao to (>2 năm) lớn hơn so với ngao nhỏ (1

năm), do đó cần khuyến cáo cho ngƣời dân nên thu hoạch và tiêu dùng ngao khi vừa

trƣởng thành; đáp ứng tăng năng suất nuôi trồng và tránh đƣợc khả năng nhiễm độc

metyl thủy ngân.

Quy trình phân tích metyl thủy ngân đã xây dựng có thể tiếp tục nghiên cứu để

hoàn thiện phục vụ cho việc xác định metyl thủy ngân trong các loài thủy hải sản khác.

Hƣớng nghiên cứu của luận văn cũng có thể mở rộng để xác định quá trình

chuyển hóa và phân bố của metyl thủy ngân trong động vật thủy sinh.

72

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Trịnh Văn Hoan, Nghiên cứu xác định thủy ngân vô cơ và hữu cơ trong

trầm tích lưu vực sông Nhuệ và sông Đáy, Luận văn Thạc sỹ Hóa học, trƣờng Đại học

Bách Khoa Hà Nội.

2. Trƣơng Quốc Phú (1999), Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh hóa

và kỹ thuật nuôi ngao Meretrix lyrata đạt năng suất cao, Luận án Tiến sĩ khoa học

nông nghiệp, Đại học Thủy sản Nha Trang.

3. Phạm Kim Phƣơng (2007), Nghiên cứu sự tích tụ và tự đào thải kim loại

nặng (Cd, As, Pb), hợp chất hữu cơ gốc chlor (PCBs, DDTs, Endosunfan) đối với

nghêu Meretrix Lyrata trưởng thành trong môi trường nhân tạo, Trung tâm dịch vụ

phân tích thí nghiệm TP. Hồ Chí Minh.

4. Lê Xuân Sinh (2010), "Đánh giá khả năng tích tụ thủy ngân (Hg) và kẽm

(Zn) trong nghêu M. lyrata ở khu vực cửa sông Bạch Đằng”, Tạp chí độc học, (14), tr.

29-31.

5. Đào Mạnh Tiến, Nghiên cứu đánh giá khả năng tích lũy các chất gây ô

nhiễm trong môi trường trầm tích ven bờ biển Việt Nam, Đề tài khoa học công nghệ

cấp nhà nƣớc KC09.21/06-10.

6. Chu Chí Thiết, Martin S. Kumar, (2008), Tài liệu về kỹ thuật sản xuất

giống ngao Bến Tre (Meretrix lyrata Sowerby, 1851).

7. Cao Thị Thu Trang (2008), Đánh giá tình trạng ô nhiễm và suy thoái môi

trường khu vực cửa sông cấm - Bạch Đằng và đề xuất các giải pháp bảp vệ, Báo cáo

đề tài cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

8. ThS.Lê Văn Trọng (2011), Nghiên cứu phương pháp xác định methyl thủy

ngân trong cá và một số sản phẩm thực phẩm từ cá bằng phương pháp sắc ký khí gắn

với detector cộng kết điện tử (GC/ECD), Đề tài khoa học Bộ Công thƣơng.

9. TCN 04-PTH/94, Chất lượng đất. Xác định hàm lượng nitơ tổng số, Viện

Khoa học Địa chất và Khoáng sản.

73

10. TCN 11-PCT/95, Xác định thủy ngân trong đất dùng phổ hấp thụ nguyên

tử hơi – lạnh, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản.

11. TCVN 8941:2011, Chất lượng đất. Xác định cacbon hữu cơ tổng số.

Phương pháp Walkley Black, Tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam về Chất lƣợng đất.

12. UBND huyện Yên Hƣng, Quy hoạch phát triển công nghiệp huyện Yên

Hưng (2011), Báo cáo huyện Yên Hƣng, tỉnh Quảng Ninh.

13. Aberg, B., L. Ekman, R. Falk, U. Greitz, G. Persson, and J.O. Snihs.

(1969), “Metabolism of methyl mercury (203

Hg) compounds in man”, Arch. Environ.

Health, 19(4), pp. 478-484.

14. Alpers, C.N., and Hunerlach, M.P. (2000), “Mercury contamination from

historic gold mining in California: U.S. Geological Survey Fact Sheet FS-061-00”.

15. Al-Saleem, T. (1976), “Levels of mercury and pathologic changes in

patients with organomercury poisoning”. Bull. WHO 53(Suppl.), pp. 99-104.

16. Andren, A., and Harriss, R. C. (1973), “Methylmercury in estuarin

sediments”, Nature, pp. 245-256.

17. Bishop, K.,Lee, Y.H., Pettersson, C., Allard. B. (1995), “Methylmenrcury

output from the Svartberget catchment in northern Sweden during spring flood”, Water

air and soil pollution, 80, pp. 445-454, 1995

18. Bernhard, M. & Andreae, M.O. (1984), “Transport of trace metals in

marine food chains”, Changing metal cycles and human health, Springer-Verlag

Berlin Heidelberg, New York, pp. 143- 168.

19. Bordovskiy O. K. (1965): Accumulation and transformation of organic

substances in marine sediments, Marine Geology, Vol 3, pp. 3-114

20. Fitzgerald, W. F. , Gill, G. A. and Kim, J. P. (1984), “An equatorial Pacific

Ocean source of atmospheric mercury”, Science, Vol. 224 (4649), pp. 597-599.

21. Gesamp (1986), Review of potentially harmful substances: arsenic,

mercury and selenium, Geneva. IMO/ FAO/ UNESCO/ WMO/ WHO/ IAEA/ UN/

http://ca.water.usgs.gov/mercury/fs06100.html

http://ca.water.usgs.gov/mercury/fs06100.html

74

UNEP Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Pollution, World

Health Organization (Reports and Studies No. 28).

22. Griesbauer, L. (2007), Methylmercury contamination in fish and shellfish,

CSA Discovery Guides.

23. IPCS (International Programme on Chemical Safety) (1990),

Environmental Health Criteria Document 101: Methylmercury, Geneva: World Health

Organization.

24. John F., Wild D., Mark Olson L., and Shane Olund D. (2002),

Determination of Methyl Mercury by Aqueous Phase Ethylation, Followed by Gas

Chromatographic Separation with Cold Vapor Atomic Fluorescence Detection, U.S

Geological Survey

25. Kershaw, T.G., T.W. Clarkson, and P.H. Dhahir (1980), “The relationship

between blood-brain levels and dose of methylmercury in man”, Arch. Environ.

Health, 35(1), pp. 28-36.

26. Lambertsson, L. , (2005), Mercury species transformations in marine and

biological systems studied by isotope dilution mass spectrometry and stable isotope

tracers, Department of Chemistry, Umeå University, Umeå, Sweden.

27. Lindqvist, O., Jernelov, A., Johansson, K., & Rodhe, R. (1984),

“Mercury in the Swedish environment: global and local sources”, Solna, National

Swedish Environment Protection Board, pp. 105 (Report No. 1816).

28. Luis Carrasco, Sergi Diez, David X. Soto, Jordi Catalan, Josep M. Bayona

(2008), “Assessment of mercury and methylmercury pollution with zebra mussel

(Dreissena polymorpha) in the Ebro River (NE Spain) impacted bu industrial

hazardous dumps”, Barcelona, Spain.

29. Matsuo, N, T. Suzuki, and H. Akagi (1989), “Mercury concentration in

organs of contemporary Japanese”, Arch. Environ. Health, 44(5), pp. 298-303.

30. Michael M. Helm, (2004), “Hatchery culture of bivalves”, FAO Fisheries

Technical, pp. 471.

http://www.csa.com/discoveryguides/mercury/review.php

75

31. Mikac N., Picer M., Stegnar P. and Tusek-Znidric M. (1984), Mercury

distribution in a polluted marine area, ratio of total mercury, methyl mercury and

selenium in sediments, mussels and fish, University of Ljubljana, Yugoslavia.

32. Mikac N., Zeljko Kwokal, Darko Martincic, Marko Branicia (1996),

Uptake of mercury species bu transplanted mussels Mytilus galloprovincialis under

estuarine conditions (Krka river estuary), Center for Marine Research Zagreb, Ridjer

Boskovic Institute, 41 000 Zagreb, Croatia.

33. Mitsumori, K., M. Hirano, H. Ueda, K. Maita, and Y. Shirasu (1990),

"Chronic toxicity and carcinogenicity of methylmercury chloride in B6C3F1 mice”,

Fundam. Appl. Toxicol., 14(1), pp. 179-190.

34. Nabrzyski, M. & Gajewska, R. (1984), “Determination of mercury,

cadmium, and lead in food”, Rocz. PZH, 35(1), pp. 1-11.

35. National Academy Of Sciences (1978), An assessment of mercury in

the environment, Washington, DC, National Academy of Sciences, National Research

Council.

36. National Research Council (2000), Toxicological effects of methylmercury,

National Academies Press, Washington D.C.

37. Nriagu, J.O. (1979), The biogeochemistry of mercury in the environment,

Amsterdam, Oxford, New York, Elsevier Science Publishers.

38. Robert P. Mason, Deborah Heyes, Auja Sveinsdottir (2006), “Methyl

mercury concentrations in fish from tidal waters of the Chesapeake Bay”, Archives of

Environment Contamination Toxicology, 51, pp. 425–437.

39. Rullkotter J. (2000): “Organic matter: The driving force for early

diagenesis, in Horst D. Schulz, and Matthias Zabel, eds.”, Marine geochemistry, Berlin

- Heidelberg, Springer-Verlag, pp. 129-172.

40. Salonen, J.T., K. Seppänen, K. Nyyssönen, H. Korpela, J. Kauhanen, M.

Kantola, J. Tuomilehto, H. Esterbauer, F. Tatzber, and R. Salonen (1995), “Intake of

mercury from fish, lipid peroxidation, and the risk of myocardial infarction and

http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=9899&page=R1

76

coronary, cardiovascular, and any death in Eastern Finnish men”, Circulation, 91(3),

pp. 645-655.

41. Sørensen, N., K. Murata, E. Budtz-Jørgensen, P. Weihe, and P. Grandjean

(1999), “Prenatal methylmercury exposure as a cardiovascular risk factor at seven

years of age”, Epidemiology, 10(4), pp. 370-375.

42. Spangler, W J., Spigarelli, J. L., and Miller, H. M. (1972), Studies on the

biomethylation of mercury, Midwest Research Institute, Kansas City.

43. Swedish Environmental Protection Board (1986), Mercury: Occurrence

and turnover of mercury in the environment, National Environmental Protection

Board (Mercury Report No. 3), Stockholm.

44. Szprengier-Juszkiewicz, T. (1988), “Evaluation of daily intake of

mercury with food stuffs in Poland”, Bromatol. Chem. Toksykol., 21, pp. 228-232.

45. The National Academies Press (2000), Toxicological effects of

methylmercury, pp. 16-18; 42-45.

46. Nguyễn Anh Tuấn và cộng sự, (2012), Environmental protection in

Vietnam chemical healthy sector, The 5th

Regional Chemicals Management Forum

47. Tzong-shean Chin and Hon-Cheng Chen (1993), Toxic effects of mercury

on the hard clam, meretrix lusoria, in various salinities, National Taiwan University,

Taipei, Taiwan.

48. US Department of commerce (1978), Report on the chance of US

seafood consumers exceeding the current acceptable daily intake for mercury and

on recommended regulatory controls, US Department of Commerce, National

Oceanic and Atmospheric Administration, National Marine Fisheries Service,

Washington, DC, pp. 1-198.

49. U. S. Environmental Protection Agency (1997), Mercury study report to

congress, Volume II: An inventory of anthropogenic mercury emissions in the United

States, table ES-3, sum of Utility boilers and Commercial/ industrial boilers. Report:

EPA-452/R-97-004.

http://www.epa.gov/ttn/oarpg/t3/reports/volume2.pdf




77

50. WHO (1976b), Environmental Health Criteria 1: Mercury, Geneva,

World Health Organization, 132 pp.

51. WHO (1980), Consultation to re-examine the WHO Environmental

Health Criteria for mercury, Geneva, World Health Organization.

52. WHO (1989a), Environmental Health Criteria 86: Mercury Environmental

aspects, Geneva, World Health Organization.

53. WHO (1989b), Evaluation of certain food additives and contaminants,

Thirty-third report of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives,

Geneva, World Health Organization (WHO Technical Report Series 776).

78

PHỤ LỤC

Hình P1. Hệ thống máy GC/ECD

Hình P2. Làm giàu metyl thủy ngân bằng dung dịch L-cystein

79

Hình P3. Chiết metyl thủy ngân bằng toluene

Hình P4. Chòi nuôi ngao tại Quảng Ninh

80

1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 min-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

uV(x1,000)

/3.5

42

Hình P5. Sắc đồ phân tích metyl thủy ngân trong mẫu ngao 11-Đ3

1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 min

-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

uV(x10,000)

/3.5

63

Hình P6. Sắc đồ phân tích metyl thủy ngân trong mẫu ngao 5-Đ3

81

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 min-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

uV(x10,000)

Chromatogram

/3.5

38

Hình P7. Sắc đồ phân tích metyl thủy ngân trong mẫu ngao 11-HT6

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 min

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

uV(x10,000)

Chromatogram

/3.9

02

/4.9

79

Hình P8. Sắc đồ kiểm tra dung môi chiết

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

Documents